安全评价

  • 基于改进突变级数法的航道通航环境风险评价

    陈伟炯;张盼飞;蒋少奇;康与涛;谢启苗;朱小林;

    为减少航道通航环境风险评价中指标赋权的人为主观因素影响,引入无需确定指标权重的突变级数法构建评价模型。对航道通航环境关键要素进行系统分析,并结合当前研究成果和专家意见,确定了航道通航环境风险评价指标体系。采用CRITIC法对突变级数法中的指标重要性排序问题进行改进,构建基于改进突变级数法的航道通航环境风险评价模型,降低了评价过程中决策分析的主观性。实例验证表明,改进的突变级数法评价模型与熵值法和变异系数法的评价结果具有一致性,是实用有效的,可用于航道通航环境风险评价。

    2020年05期 v.20;No.119 1617-1623页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K]
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  • 基于MORT的“桑吉”轮溢油事故致因分析

    王海燕;钟小敏;

    "桑吉"轮溢油事故是世界航运史上首例载运凝析油油船被撞失火的船舶全损事故。从船员和管理的视角探究"桑吉"轮因碰撞导致溢油事故的主要致因和深层次原因,采用能量踪迹和屏障分析理论,对"桑吉"轮和"水晶"轮碰撞事故进行屏障分析,构建了基于管理疏忽与危险树(MORT,Management Oversight and Risk Tree)的"桑吉"轮因碰撞导致溢油事故的致因分析模型,并利用结构熵权法计算因子权重并排序。结果表明:事故的主要原因为船员违章操作、责任心不强、专业水平低,其中,船员违章操作对事故的影响最大;事故深层次的原因为航运公司对船员专业技能培训不到位、海事监管机构对海员选拔和资质认证把关不严、航运公司的安全教育和现场监督检查不到位。研究结论可为剖析由船舶碰撞引起的溢油事故的致因因素提供理论参考。

    2020年05期 v.20;No.119 1624-1630页 [查看摘要][在线阅读][下载 338K]
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  • 基于D-S理论的水灾后砌体结构安全性评定

    郭海东;李慧民;孟海;肖琛亮;张慧云;

    为提高水灾后砌体结构安全性评定的准确性,首先,基于现行标准与相关致灾机理,有针对性地构建了安全性评定指标体系。然后,引入D-S证据理论以有效处理评定过程中突出的未确知性与不确定性,进而在提出评定信息融合结构的基础上,建立了水灾后砌体结构安全性评定模型。最后,将模型应用于工程实例,并与可拓评价法进行对比,结果表明,模型评定结果能够准确反映目标结构的安全状况与薄弱部位,从而为加固及修复工作提供必要的决策依据。

    2020年05期 v.20;No.119 1630-1636页 [查看摘要][在线阅读][下载 426K]
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  • 考虑系统特征的概率风险分析方法在塔吊施工安全风险评估中的应用

    杨奇;周红波;唐强达;

    塔吊施工作业是典型的人员、机械和环境紧密相互作用的过程,传统概率风险分析方法仅针对独立事件发生的概率和损失等级进行评判,忽略了事件的系统性特征,可能对风险管理决策产生不利影响。首先建立了近年来我国塔吊安全事故案例库,识别出安全事件和因素;继而建立复杂网络模型对风险系统和节点特征进行SNA分析,结果显示塔吊安全事件节点亲近中心度的出入度分别正相关于事件损失和概率,反映了系统模型的合理性;同时,将事件节点对风险系统的控制能力作为补充维度,构建了基于SNA修正概率风险分析方法流程(PRA/SNA);最后,对塔吊施工安全风险等级进行评估应用。与传统风险等级评估对比发现,PRA/SNA风险等级评估结果对个人安全风险评级相对较低,而更注重于塔吊机械本身在关键阶段的安全管控。

    2020年05期 v.20;No.119 1637-1644页 [查看摘要][在线阅读][下载 645K]
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  • 湿陷性黄土地区综合管廊施工安全风险耦合模型及其验证分析

    张勇;段乐婷;张嘉琛;

    为了评价多风险因素耦合作用下湿陷性黄土地区综合管廊施工的安全状况,首先,从人为因素、机械材料因素、环境因素、管理因素和施工技术因素5个维度分析多风险因素耦合作用机理,并识别出施工过程中的28个风险因素,确立了湿陷性黄土地区综合管廊施工过程的安全风险指标体系;其次,构建了基于熵权-DEMATEL法的多风险因素耦合模型,对湿陷性黄土地区综合管廊施工过程中安全风险因素间的耦合关系进行定量分析;最后,以西安市某综合管廊为例,对建立的耦合模型进行验证分析。结果表明,环境因素和施工技术因素耦合度最大,且两者同时发生会大幅提高风险发生的概率,研究结果与实际情况基本一致。

    2020年05期 v.20;No.119 1645-1651页 [查看摘要][在线阅读][下载 503K]
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  • 基于社会网络分析的城市综合管廊安全风险网络构建及评价

    陈文强;李艳飞;于静;

    目前有关城市综合管廊的风险评价大多局限于单一灾种视角,鲜见从多灾种角度来分析各类灾害风险因素及各风险因素间的相互关系。系统考虑城市综合管廊运营过程中火灾、爆炸、坍塌、内涝、污染、泄漏、服务中断等事故,从廊体、管线、环境和人为角度建立城市综合管廊风险因素集,运用社会网络分析(SNA)构建城市综合管廊安全风险因素1-模网模型(安全风险因素之间的关系网络)和2-模网模型(安全风险因素与安全事故之间的关系网络),并通过1-模网的块模型、整体网络密度及2-模网的中心度识别核心安全风险因素,通过1-模网的线中间中心度确定关键关系;对核心安全风险因素和关键关系进行控制,并对风险控制效果进行检测。结果表明:外围施工、廊体结构破坏、管材质量、廊体结构设计为城市综合管廊的核心安全风险因素;风险管控中应重点关注的关键关系为廊体结构腐蚀→管道腐蚀和道路荷载增大→地质环境变化;靶向干预核心安全风险因素并切断关键关系,有助于高效阻断部分风险在网络中的传导。

    2020年05期 v.20;No.119 1652-1660页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
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  • 钢筋混凝土旧工业厂房主体改造加固的风险耦合研究

    武乾;李娜;王力;卢安琪;

    针对厂房主体结构改造加固风险因素的关联性和不确定性,提出了一种考虑耦合效应的旧工业厂房改造加固风险分析体系,借助Vensim软件构建风险耦合关系,采用耦合度模型度量某U形厂房改造加固风险耦合效应。结果表明:在整个风险系统管理中,设计方案受厂房结构特征和目标功能匹配度的影响,连带增加了施工技术的风险性;当原结构体系形成的潜在风险达到局部耦合点后,易与系统中薄弱环节的风险要素发生耦合扩大作用,应将其降低至零耦合或负耦合状态。该分析体系不仅凸显了旧厂房自身结构特性,还充分考虑到风险因素和子系统的耦合作用,可为后续改造加固风险分析提供借鉴。

    2020年05期 v.20;No.119 1661-1667页 [查看摘要][在线阅读][下载 583K]
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  • 风雨气象下高速铁路行车安全预警方法研究

    艾倩楠;张俊;

    为研究风雨气象下高速铁路行车安全预警方法,提出了考虑风雨指标影响的实时预警评价方法。运用模糊集理论和粗糙集理论的优势互补机理,建立了一种基于模糊粗糙集理论的预警评价方法。算法流程依次包括模糊C均值聚类(FCM)、隶属函数拟合、属性约简、规则提取及去模糊化运算等。对于给定的连续样本数据,首先通过FCM聚类得到各指标的隶属度分布函数,其中不同指标的聚类数根据相应的规范标准确定,同时需将数值型数值转化为字符型数据,以便于粗糙集理论的输入。其次根据聚类结果构建粗糙集决策表,通过属性约简筛选独立的指标,并且提取当前指标体系下的相关决策规则。最后,对于各指标的实时采集数据,结合聚类结果激活相应的规则,并采用max-min质心法进行去模糊化运算得到决策指标的清晰值。案例分析部分以风雨条件下高速铁路沿线的气象监测和列车监控数据为基础,采用Matlab、Rosetta等辅助工具阐述预警算法的应用与计算过程,最终输出给定不同气象指标数值下的预警级别。研究结果验证了运用模糊粗糙集理论预警方法预测行车安全等级的可行性,准确率高达84%,并且气象条件越恶劣预警准确率越高。

    2020年05期 v.20;No.119 1667-1676页 [查看摘要][在线阅读][下载 821K]
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  • 基于安全阈值的尾流危险区评估

    谷润平;代树旺;魏志强;

    针对如何避免尾流危险遭遇事件的发生,对尾流危险区的侧向距离进行了研究。首先,根据尾流产生及消散的过程,建立了尾流环量和诱导速度计算模型;然后,分析了前机尾流对后机的影响程度,建立了尾流遭遇诱导力矩计算模型,选择所需滚转角速度来反映尾流遭遇的安全程度;最后,根据现行尾流安全间隔,假定前后机型组合为B744和A320,计算得到后机遭遇前机尾流时所需的滚转角速度(安全阈值),并以此为指标划设前机尾流危险区,提出危险区域的侧向间隔距离,并计算得到前后机不同间隔下的侧向安全距离,为提高结论的应用价值,将前后机所处环境的气象参数纳入模型,仿真得出其对侧向安全距离的影响。结果表明:前后机小于纵向安全间隔时,所需滚转角速度应小于0.02 rad/s,并据此判断尾流危险区的侧向安全距离,尾流危险区的侧向间隔随前后机纵向间隔增加而不断减小;左右侧风对侧向安全距离的影响最大,侧风使得尾流危险区下风向的侧向间隔距离变大,且侧风风速越大,该变化趋势越明显;不考虑顺顶风和大气温度对危险区侧向间隔的影响,不同机型组合下的尾流危险区域侧向距离与前机重量呈正相关。

    2020年05期 v.20;No.119 1677-1682页 [查看摘要][在线阅读][下载 610K]
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  • 危险化学品道路运输风险预测模型研究

    陈文瑛;王影;李启华;

    当前,我国危险化学品道路运输事故频发,事故后果严重使之不同于一般交通事故。为了减少危险化学品道路运输事故,合理控制事故风险,提出了一种基于贝叶斯网络的危险化学品道路运输事故风险预测模型。利用事故致因理论和D-S证据理论融合专家意见建立贝叶斯网络结构,以2016—2018年发生的447起数据作为训练样本,通过EM算法进行参数学习。对2020年1月发生的15起事故案例进行了情景模拟,事故后果类型、事故等级的预测准确率达到80%。经因果推理发现,环境条件为最常见的情况下,事故后果中发生泄漏的可能性最大;进一步推理发现,当司机状态为"疲劳驾驶"而其他节点状态为最常见时,易发生"油箱泄漏"和"爆炸"事故。

    2020年05期 v.20;No.119 1683-1689页 [查看摘要][在线阅读][下载 748K]
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  • 基于DEMATEL与逻辑树的海底原油管道泄漏风险分析

    张颖;董国强;雷莹;何湛;张璇;刘鹏刚;

    为保障海底原油管道安全运行,提出基于DEMATEL和逻辑树的海底原油管道泄漏风险分析方法。构建海底原油管道泄漏风险评价指标体系,采用DEMATEL方法揭示风险评价指标间的相互作用关系,明确影响海底原油管道泄漏的关键因素;结合逻辑树分析泄漏事故应急处理子过程,追溯导致严重事故后果的关键性因素和必然先前因素;据此,提出相应的管控措施。研究表明,该评价方法能够有效识别海底原油管道泄漏风险因素间的复杂影响关系,确定管道泄漏事故应急处置的薄弱环节并采取补偿措施,可为海底原油管道泄漏风险分析与管控提供方法支撑。

    2020年05期 v.20;No.119 1690-1694页 [查看摘要][在线阅读][下载 853K]
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  • 基于模糊层次分析法的预应力锚索加固顺层边坡稳定性评价

    周苏华;邢静康;张运强;郭宏伟;黄郁东;周帅康;

    预应力锚索框架结构是顺层边坡最常见的固坡方式之一,对于采用该类支护的边坡稳定性的评价,其影响因素众多且存在模糊不确定性。以贵州省公路顺层边坡为例,提出了一个基于模糊层次分析法的边坡稳定性评定模型。基于贵州省公路边坡的实际调研情况,建立了预应力锚索加固顺层边坡稳定性评价指标体系,包括5大类21个影响因素,即边坡几何特征、工程地质特征、预应力锚索框架梁工作状况参数、水文及截排水状况、其他参数。采用数值模拟方法分析了顺层边坡稳定性与边坡几何参数、结构面力学参数和锚索设计参数的关系。通过数值正交试验比较了边坡高度、边坡角度、坡后角和结构面强度对顺层边坡稳定性的影响,结果表明顺层边坡稳定性受结构面强度和坡后角影响显著。基于模糊层次分析法建立了预应力锚索加固顺层边坡稳定状况评价模型。模型基于数值计算结果并通过对影响因素的两两对比确定各评价参数的权重。将边坡稳定性划分为"非常稳定""稳定""较稳定""欠稳定""不稳定"5个等级。最后,使用该评价模型对贵(阳)遵(义)复线K86左幅边坡稳定状况进行评价,边坡稳定性模糊隶属度为(0.14,0.35,0.25,0.23,0),边坡稳定状态为"稳定,正常养护巡查"。评价结果与现场监测结果相符。

    2020年05期 v.20;No.119 1695-1704页 [查看摘要][在线阅读][下载 1021K]
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  • 空间故障网络中边缘事件结构重要度研究

    崔铁军;李莎莎;

    为研究系统故障演化过程中各事件的结构重要度,在空间故障网络框架内提出了边缘事件结构重要度的概念。利用经典故障树基本事件结构重要度思想,考虑边缘事件状态转化,提出了二元结构重要度和概率结构重要度;考虑研究对象网络系统和最终事件的不同,进一步划分为边缘事件网络结构重要度和边缘事件最终事件结构重要度。给出了这些定义的含义及计算过程。最终通过实例故障演化过程计算了上述4种边缘事件结构重要度。研究进一步完善了空间故障网络理论体系。

    2020年05期 v.20;No.119 1705-1710页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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安全工程

  • 基于火球热毁伤效应的液态危化品爆炸事故反演软件开发

    黄平;周静宇;

    为了从一定程度上减少液态危化品爆炸事故调查工作时间成本,以事故爆炸火球热毁伤后果分析反推爆炸TNT当量为技术线索,在Qt框架下开发了一套基于火球热毁伤效应液态危化品爆炸事故TNT当量反演计算软件。该软件通过分析事故的热毁伤痕迹,计算出爆炸TNT当量与对应伤害范围信息,辅助事故调查人员快速掌握事故情况,节省事故调查时间成本。

    2020年05期 v.20;No.119 1711-1715页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K]
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  • 过氧化二叔丁基燃爆特性试验研究

    张金锋;柳晓凯;任红威;李晨曦;张睛;

    为了深入研究过氧化二叔丁基(DTBP)燃爆危险性,采用液体自燃点测试仪研究浓度对DTBP自燃温度的影响,采用爆炸极限测试仪探究初始温度对DTBP爆炸下限的影响,采用快速筛选量热仪(RSD)探究升温速率对DTBP起始分解温度和分解压力的影响。结果表明:随浓度增加,试样自燃温度有先下降后上升的趋势,在浓度为4.35 mmol/L时,其自燃温度最低(165.0℃);初始温度以20℃的间隔由70℃逐步升至150℃,相应爆炸下限由1.096%降至0.802%;在2.5℃/min、5.0℃/min、7.5℃/min、10.0℃/min的升温速率条件下,随其速率增加,分解温度由135.9℃升至147.2℃,分解压力由114.21 MPa升至163.26MPa。结合试验数据,可推断出浓度、温度、升温速率对DTBP燃爆危险性的影响,从而能够更好地掌握试样的性质,为预防其燃爆事故的发生提供参考。

    2020年05期 v.20;No.119 1715-1720页 [查看摘要][在线阅读][下载 639K]
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  • 建筑开口火溢流在不同方向辐射强度变化规律的数值模拟

    李元洲;余莎;

    当前对建筑外部火灾的研究主要集中在火焰高度及开口对于溢流火的影响等,对于开口外部各方向影响的对比研究较少。采用FDS火灾模拟软件对开口建筑火灾进行模拟,讨论了室外竖直、横向、径向3个典型方向上外部辐射强度的变化规律及差别。结果表明,3个方向受火源功率和距离的影响从大到小依次为竖直、横向、径向。其中竖直方向符合半高斯分布,最大辐射值降至一半所需高度由2 MW的0.9 m扩大为8 MW的4.4 m;横向符合高斯分布,火焰波动导致两侧辐射值非完全对称;着火房间上层径向辐射强度和距离成反比例函数分布,且与Q-1500AH~(1/2)的0.65次方相关。

    2020年05期 v.20;No.119 1721-1727页 [查看摘要][在线阅读][下载 1650K]
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  • 力热耦合作用下煤岩损伤演化规律及渗透率模型研究

    李波波;任崇鸿;杨康;李建华;张尧;许江;

    为探究深部煤体开挖中的损伤演化规律和瓦斯渗流特性,利用含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流试验装置和HCA型高压容量法吸附装置,分别开展了不同温度下煤岩三轴渗流试验和等温吸附试验,建立了力热耦合条件下煤岩损伤本构模型及考虑热损伤和吸附效应的煤岩渗透率模型。结果表明:1)煤岩变形可分为压密、线弹性、屈服和破坏后阶段,煤岩峰值强度随温度升高而降低,其峰后渗透率随温度升高而增大; 2)煤岩损伤分为热损伤和力损伤,热损伤DT随温度升高而增大,建立的煤岩损伤本构模型能精确匹配不同温度下的全应力-应变曲线; 3)基于分段和对称函数的数学思想,提出了修正因子L的概念,建立了考虑热损伤及吸附效应的渗透率模型,试验验证了其合理性,可表征不同温度下的渗透率演化特征。

    2020年05期 v.20;No.119 1727-1735页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]
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  • 设坝垃圾填埋场沿衬里界面地震稳定性的拟静力分析

    贺建清;施爽彦;高文华;

    复合衬里系统是现代垃圾填埋工程中常有的防渗结构体系,因其界面抗剪强度比较低,垃圾填埋场易沿底部复合衬里界面发生平移破坏,且随着作用在复合衬里界面上的法向应力增加,破坏面在复合衬里不同界面间发生转移。考虑填埋场底部复合衬里极限破坏界面转移和垃圾坝对填埋体稳定性的影响,采用拟静力法引入地震力,建立填埋场沿坝背和沿坝底破坏模式下的五楔体分析模型。对各楔体进行拟静力平衡分析,并建立平衡方程,求解地震作用下填埋体沿底部复合衬里界面滑动的安全系数。结果表明,水平地震惯性力对垃圾填埋场沿底部复合衬界面的稳定性有显著影响,随水平地震惯性力增加,填埋场安全系数显著降低。水平地震惯性力高的情况下,竖向地震惯性力对填埋场安全系数的影响不容忽视,在高设防条件下,应考虑竖向地震惯性力的影响。垃圾坝背坡坡角较小时,沿坝背发生平移破坏的可能性较大,反之,沿坝底发生平移破坏的可能性较大。随水平地震惯性力增加,沿坝背发生平移破坏的可能性增加,沿坝底发生平移破坏的可能性减小。

    2020年05期 v.20;No.119 1736-1742页 [查看摘要][在线阅读][下载 896K]
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  • 矿用防灭火发泡水泥固化充填材料优化配比研究

    金永飞;晏立;张典;程明;

    在调研国内外防灭火充填材料的基础上,研制一种以普通硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥为基料,发泡剂、石膏及聚丙烯纤维为辅料的发泡水泥固化充填材料,选取充填材料的初凝时间、流动度、膨胀倍率及抗压强度等性能作为研究因素,采用单因素分析法研究各掺量对材料性能的影响,建立L16(45)正交试验表进行综合极差分析。结果表明:水灰比和初凝时间、流动度成正相关,在水灰比0.5时膨胀倍率达到峰值,抗压强度在水灰比为0.4时达到峰值;硫铝酸盐水泥掺量在0.6时初凝时间最短,抗压强度最强;初凝时间和膨胀倍率在发泡剂掺量为2%时达到最大值,流动度和抗压强度却最小;石膏掺量跟初凝时间正相关,在6%时抗压强度达到峰值;纤维掺量对抗压强度影响相对平缓。各掺量对材料各性能的影响不同,影响初凝时间和流动度最主要的因素是水灰比,影响膨胀倍率的主要因素是发泡剂掺量,抗压强度不同时影响因素主次顺序并不相同,硫铝酸盐水泥、石膏掺量和发泡剂掺量为主要因素。

    2020年05期 v.20;No.119 1743-1751页 [查看摘要][在线阅读][下载 930K]
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  • 纳米氮化硅激活粉煤灰对矿用水泥封孔材料早强性能的影响

    刘健;唐田甜;卢婷;吉小利;钱亮;

    针对煤矿用封孔水泥的候凝时间长、早期强度低、流动性能差等问题,以粉煤灰取代部分水泥为研究对象,引入纳米氮化硅,通过抗压强度、流动度、凝结时间、XRD、扫描电镜(SEM)、热重(TG-DSC)等力学性能测试和微观结构表征,研究纳米氮化硅对粉煤灰水泥早期强度的影响以及废弃粉煤灰的有效利用。结果表明,单独添加纳米氮化硅能适当提高水泥试样的早期抗压强度,将纳米氮化硅与粉煤灰复配使用能表现出较好的协同作用。添加质量分数2%纳米氮化硅和10%粉煤灰时,水泥试样早强效果最为显著,1 d、3 d、7d抗压强度分别达到空白水泥试样的132.10%、145.30%、124.55%,且其候凝时间缩短,流动性良好。XRD和扫描电镜以及热重分析表明,纳米氮化硅的晶核作用激发了粉煤灰活性,加快了硅酸三钙的水化,生成更多水化硅酸钙凝胶吸附在纳米氮化硅颗粒及粉煤灰周围,使各凝胶相之间相互搭接形成均匀致密的空间网络结构,提高了水泥试样的早期强度和耐久性。

    2020年05期 v.20;No.119 1752-1757页 [查看摘要][在线阅读][下载 785K]
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  • 基于混合型的桥式起重机结构可靠性分析

    刘丽;杨瑞刚;

    针对单一可靠性方法精度不足的缺点,提出了概率-模糊-非概率混合可靠性模型。以桥式起重机桥架结构为研究对象,根据起重机结构不同变量的特点,采用不同的可靠性理论进行建模,使结果更接近于结构实际安全状态。采用基于凸集合的非概率可靠性模型,在小样本数据情况下,得到相关不确定性参数的上下界,通过将混合可靠性理论应用于起重机主梁结构可靠性的求解,得到其非概率模型可靠性,进而考虑材料边界条件的随机性与模糊性求得混合模型可靠度。当材料的许用应力服从正态隶属函数时,混合模型可靠度一般比凸集合非概率模型可靠度要略小,混合模型可靠度往往比凸集合非概率模型可靠度略显保守。当混合模型可靠度大于凸集合非概率模型可靠度时,混合模型可靠性计算就失去了意义。本方法可弥补起重机桥架结构可靠性分析时因试验经费少而缺乏大量试验数据的不足。

    2020年05期 v.20;No.119 1758-1764页 [查看摘要][在线阅读][下载 799K]
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安全管理

  • 知识共享对员工安全绩效的跨层次影响研究——一个链式中介模型

    冯亚娟;祁乔;侯莹莹;

    探索安全生产管理模式对降低事故发生率、保障生产安全具有重要意义,结合知识管理提出新思路。引入安全氛围、心理资本构建知识共享对员工安全绩效影响的理论模型,并运用结构方程模型对来自高危行业的647份员工样本进行实证。结果表明,知识共享、安全氛围、心理资本、安全绩效之间两两正相关。知识共享不仅直接作用于安全绩效,还存在3条显著的影响路径,即安全氛围在知识共享与安全绩效间存在中介作用、心理资本在知识共享与安全绩效间存在中介作用、安全氛围和心理资本在知识共享与安全绩效间存在跨层次的链式中介作用。其中,安全氛围在影响路径中起到关键作用。有效促进团队内知识共享能营造良好的安全氛围,提升员工心理资本水平,从而减少人因失误、提高安全绩效。

    2020年05期 v.20;No.119 1765-1772页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
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  • 基于博弈论的人员安全积分管理体系建立与评估

    薛满合;李洪枚;

    针对民航维修企业安全管理存在的责任分散及安全生产程序、标准和规范"执行难"的问题,建立和实施基于博弈论的人员安全积分管理体系,以实现对执行人员进行有效的管理、监控和约束。基于博弈论的基本原理,构建了某大型民航维修企业各层级人员之间的非合作博弈模型,建立了一套有效的人员安全积分管理体系。人员安全积分管理体系的实施有效地调动了企业各层级人员安全生产的主动性和积极性,不安全事件发生次数和万时发生率均约为实施前的1/2。人员安全积分管理体系能有效解决企业现有安全管理中存在的责任分散和"执行难"的问题,提高了安全管理水平,降低了民航维修企业的安全生产风险。

    2020年05期 v.20;No.119 1773-1781页 [查看摘要][在线阅读][下载 667K]
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  • 基于练习数据的管制席健康状态聚类分析及预测

    岳仁田;韩娜;赵嶷飞;

    对管制运行席位健康状态进行划分有助于全面掌握空中交通的运行情况。从管制工作负荷层面选取7项管制运行席健康状态评价指标,提出了管制运行席健康状态的相似性度量方法;采用k-means聚类算法,基于练习数据将管制运行席健康状态聚类为3类,并通过单因素方差分析验证了结果的合理性;最后利用支持向量机、随机森林、神经网络3种经典机器学习模型对管制运行席健康状态进行预测。结果表明:30%的练习处于健康状态,其他的处于亚健康状态;随机森林模型的预测性能较好。

    2020年05期 v.20;No.119 1782-1787页 [查看摘要][在线阅读][下载 252K]
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  • 基于FRAM的进近管制安全分析

    陈芳;陈茜;

    进近管制系统是一个功能高度耦合、风险高度集成的社会技术复杂系统。为了阻断进近管制系统性能变化的传播,降低系统运行风险水平,运用功能共振事故模型(FRAM)对进近管制系统进行了安全分析。运用层次任务分析识别了进近管制系统各功能,并在描述各功能基础上构建了进近管制系统FRAM功能网络图。采用蒙特卡洛方法对FRAM进行量化改进,借助@RISK模拟出各功能的性能变化及潜在耦合,识别了进近管制系统中容易出现功能共振的关键功能和路径,并制定了性能变化防控屏障。结果表明,FRAM可以解释进近管制系统的非线性耦合,进近管制系统中飞行员/进近管制员建立通信等7个功能容易出现功能共振,并确定出了进近管制系统可能失效的关键路径。

    2020年05期 v.20;No.119 1788-1794页 [查看摘要][在线阅读][下载 872K]
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  • 基于蒙特卡洛算法的配对进近安全前界计算

    蒋豪;侯宇杰;陈亚青;马义龙;

    为了提高近距平行跑道容量,针对配对进近中配对前机错误闯入配对后机航迹的情况,根据两机的相对运动关系设置速度、距离、角度等参数,建立平面直角坐标系,在此基础上构建了配对进近避让程序模型来计算配对进近安全前界。以上海虹桥国际机场为例,利用蒙特卡洛算法对避让程序模型进行仿真,计算了不同机型配对在多种闯入角度和避让角度组合下,不同跑道间距下的安全前界。仿真结果表明,配对两机的安全前界与跑道间距、闯入飞机的闯入角、两机的速度差有关。该方法可以准确计算近距平行跑道配对进近方式下配对两机的安全前界。

    2020年05期 v.20;No.119 1795-1802页 [查看摘要][在线阅读][下载 641K]
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  • 多故障点多应急队伍的电网抢修任务分配

    朱建明;陈洪钧;王国庆;黄钧;

    地震、台风等自然灾害会对电网造成较大破坏和冲击,故障点多、抢修任务分散,同时应急抢修队伍也有多种等级,采用任务分解技术建立任务需求分析和应急人员技术能力评定,量化分析应急人员所具备的技术能力类型和水平,建立了任务需求评估下的技术能力匹配模型。并结合技术能力评估对抢修工时预估进行优化,提高了应急抢修队伍间任务分配能力,改善了任务分配过程中因不同队伍不同抢修点用时问题对任务分配的影响。基于匈牙利算法和多旅行商问题对任务分配进行优化求解,并通过仿真分析对模型和算法的可靠性和有效性进行了验证。

    2020年05期 v.20;No.119 1803-1810页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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公共安全

  • 火灾可见性、报警语音和个体特征对地下商业建筑人员消防疏散预动作时间的影响

    王大川;周铁军;李欣阳;曾俊;

    火灾事故中的人员伤亡与疏散延迟存在紧密联系,预动作时间已被视为建筑消防疏散安全的一项关键因素。采用沉浸式虚拟环境探索了火灾可见性、消防报警语音和个体特征(性别、职业/专业与消防安全培训经验)对火灾情形下地下商业建筑人员消防疏散预动作时间的影响,并对时间分布特征进行了回归分析。结果表明:在地下商业建筑中,不同环境下人员预动作时间分布呈现差异,常用回归模型中,Burr分布和韦布尔分布总体拟合误差较小;火灾可见性对人员预动作时间有显著影响,且在火灾可见的情况下,其他因素影响均不显著;在火灾不可见的情况下,消防报警广播内容、人员性别、职业(专业)对预动作时间均有显著影响,消防安全培训经验对预动作时间没有显著影响。上述发现可用于改善现有地下商业建筑人员疏散评估和相关消防安全政策。

    2020年05期 v.20;No.119 1811-1821页 [查看摘要][在线阅读][下载 1776K]
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  • 考虑恐高心理的磁浮列车乘客疏散模型与分析

    马剑;张艺;刘杨;苏军贵;

    为研究高架桥上中低速磁浮列车乘客的恐高心理对疏散效率的影响,将疏散平台划分为8个不同分区,建立疏散网络,构建从车厢至疏散楼梯的最短路径网络,在此基础上引入恐高系数,建立考虑乘客恐高心理的中低速磁浮列车疏散模型。基于Any Logic开展模拟仿真,将虚拟现实技术的试验结果与Togawa经典模型结合以验证建立的中低速磁浮列车疏散模型,统计分析不同恐高系数、不同疏散平台宽度及不同恐高乘客比例条件下的乘客疏散时间。结果表明:恐高心理是影响乘客疏散效率的重要因素,恐高系数越大,乘客行走速度越慢,疏散效率越低;恐高乘客所占比例从0增至20%,疏散时间明显增加,比例从20%增至100%,疏散时间增加幅度减小;增加疏散平台宽度能提高疏散效率。

    2020年05期 v.20;No.119 1822-1828页 [查看摘要][在线阅读][下载 694K]
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  • 基于百度大数据的城市洪涝应急物资需求估算方法及应用

    吴浩;常春慧;昝军;刘毅;李珍;

    准确估算洪涝应急物资需求是城市公共安全应急管理的重要组成部分。提出了一种基于百度大数据统计人口动态数量的方法,将人口动态数量、季节系数和地区系数作为输入变量,运用极限学习机方法构建了洪涝灾害应急物资需求估算模型。以2019年5月25日武汉市发生特大暴雨事件为例,分别估算当天7时、14时和21时的中心城区应急物资需求量。结果表明,利用百度大数据能够统计人口动态数量,通过极限学习机所构建的洪涝灾害应急物资估算模型能够动态估算实时应急物资需求量。

    2020年05期 v.20;No.119 1829-1835页 [查看摘要][在线阅读][下载 781K]
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污染控制技术与原理

  • 超低液气比自由旋线湿法除尘及其低雾排放特征

    向晓东;石格;刘涛;詹旻钧;

    为实现低雾排放高效湿式除尘,提出润湿纤维线的自由旋线湿式除尘新方法。结果表明,在风量2 000 m3/h、液气比0.03 L/m3、粉尘质量浓度1 000 mg/m3的条件下,除尘率随旋线转速和根数增加而增加。当旋线转速为600 r/min、旋线根数为200根时,中位径1.74μm粉尘的除尘率已超过90%,自由旋线湿法除尘器对细颗粒物的净化效果突出。为探讨自由旋线湿式除尘方法的低雾排放特征,分别试验研究了液气比、旋线根数对水雾排放浓度的影响。在满足除尘效果的条件下(液气比0.03 L/m3,细颗粒物的除尘率93%~97%),水雾排放质量浓度低于标准规定的水雾排放浓度限值。因此,自由旋线湿法除尘方法能同时有效控制细颗粒物和水雾排放。

    2020年05期 v.20;No.119 1835-1840页 [查看摘要][在线阅读][下载 515K]
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  • 利用穷举法建立多维化学指纹量化模型鉴别海上原油的研究

    刘晓星;许皓伟;王飞;陈雨露;郭为军;石双双;马丽娜;彭大卫;

    为了解决一维油指纹鉴别风化油种准确率不高的问题,提出多维化学指纹量化模型。由于海上溢油种类主要为原油或燃料油,以7种中东原油、8种非中东原油共15种油样为研究对象,对构成多维化学指纹的3个参数正构烷烃、荧光和镍钒比风化前后的变化特征进行解析,并借助化学计量学方法对正构烷烃n-C16~n-C35进行主成分分析,提取出4个主成分;同步荧光光谱利用db7小波基进行6层离散小波变换,在d3下提取出5处荧光信息。结合镍钒比采用穷举法优化出正构烷烃和荧光具有代表性的参数作为建模变量。从4个主成分中筛选出第三主成分,从5处荧光信息中筛选出(280±2) nm的小波系数。以筛选出的3个变量建立Fisher判别模型。结果表明,建立的模型具有变量少、信息量大、操作方便等特点,对15种建模油样鉴别准确率达到100%,对非建模和风化后16种油样判别准确率达到93.8%,比现有报道溢油鉴别方法的准确率提高了0.7%,能够有效鉴别油种。

    2020年05期 v.20;No.119 1841-1846页 [查看摘要][在线阅读][下载 715K]
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  • 饮用水氯化消毒副产物的控制研究

    李英华;陈天宇;苏菲;李海波;

    为控制饮用水中消毒副产物三卤甲烷(Trihalomethanes,THMs)的生成,以腐殖酸与富里酸混合液模拟饮用水中天然有机物(Natural organic matters,NOM),采用电絮凝/氧化-超滤(Electroflocculation/oxidation-ultrafiltration,EC/O-UF)协同工艺对NOM进行处理,通过考察NOM去除率以及膜通量的变化对电解时间进行优化。在最佳电解时间下优化消毒剂投加量,通过原水及经EC/O-UF出水2种水样进行168 h的消毒试验,分别在不同时间取样分析其A254、A410、A465/A656及余氯值,进而验证消除THMs隐患的效果。结果表明,EC/O-UF工艺运行5 min时NOMs平均去除率为60%~65.35%,最佳电解时间为30 min,此时对NOMs的平均去除率为83%~87.87%。最佳Na Cl O投加量为10 mg/L(以游离氯浓度计)、接触时间120 min时,出水余氯质量浓度为0.98~1.08 mg/L。与原水直接消毒相比,经电絮凝/氧化-超滤(Electroflocculation/oxidation-ultrafiltration,EC/OUF)工艺处理后的出水可有效减少有机物的初始质量浓度、水体色度以及降低消毒反应中的耗氯量。一级反应方程拟合发现,反应结束时余氯值较高,EC/O-UF能够显著降低此类消毒副产物的生成风险。

    2020年05期 v.20;No.119 1847-1854页 [查看摘要][在线阅读][下载 1061K]
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  • KMnO_4与PAC联用技术在净水厂工艺改造中的应用研究

    董颖;吴喜军;武宏梅;高亚飞;张鹏;

    针对国内外部分水厂出现原水季节性锰、色度超标,出厂水存在异臭味的问题,以陕北榆林高新区水厂为例,在现有工艺基础上,提出KMnO_4与PAC联用的处理工艺。首先通过室内模拟试验,确定药剂投加顺序、投加量和预氧化时间等最佳工艺参数,结果表明,先投加KMnO_4、预氧化5min之后再投加PAC,KMnO_4和PAC的最优投加量分别为0.3 mg/L、5 mg/L,相应滤后水的浊度、色度、锰质量浓度分别为0.28 NTU、6度、<0.05 mg/L。在模拟试验的基础上进行现场投加,结果表明,7—10月KMnO_4和PAC质量浓度的生产运行投加量分别为0.3~0.6 mg/L、5.0~9.0 mg/L,其他季节为0.15~0.25 mg/L、2.5~4.5 mg/L;出水浊度、色度、锰质量浓度分别为0.18~0.49 NTU、<5度、<0.05mg/L,且有效去除了异臭味。KMnO_4氧化产物水合二氧化锰对Mn~(2+)有很好的吸附作用,因此模拟试验中KMnO_4最优投加量低于理论值;而且KMnO_4具有助凝作用,减少了PAC的投加量,使单方水的生产成本降低了4%。KMnO_4与PAC联用技术在净水厂工艺改造中具有很好的适用性,该研究成果可为原水出现突发性、季节性锰超标的水厂提供经验借鉴。

    2020年05期 v.20;No.119 1855-1861页 [查看摘要][在线阅读][下载 773K]
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  • 玉米秸秆生物炭对铜的吸附及其影响因素

    钟金魁;丁莉;李柳;李静;郑博文;谢欣卓;

    为研究Cu(Ⅱ)在生物炭上的吸附特性及影响因素,以玉米秸秆为原材料,在300℃和600℃条件下,采用限氧法制备2种生物炭(BC300和BC600),并用吸附动力学、吸附等温线及热力学相关模型对试验数据进行拟合,探讨热解温度、吸附时间、初始浓度和p H值等因素对生物炭吸附铜的影响,分析其吸附机理。结果表明:两种生物炭对铜的吸附动力学均符合Elovich方程(R2=0.98),表明生物炭对Cu(Ⅱ)吸附过程是非均相的,且升高生物炭制备温度有利于对铜的吸附,即BC600比BC300对铜有更大的吸附能力;Freundlich等温方程能够较好地描述生物炭对Cu(Ⅱ)的吸附过程(R2=0.98),可见玉米秸秆生物炭对Cu(Ⅱ)的吸附为非线性多层吸附,且BC300和BC600对Cu(Ⅱ)的吸附由多种机制共同作用;通过热力学分析发现生物炭对铜的吸附过程是一个吸热熵增的自发过程; BC300和BC600对铜的吸附量随p H值的增加而增加(p H=2~6)。

    2020年05期 v.20;No.119 1862-1870页 [查看摘要][在线阅读][下载 1739K]
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  • ZIF-67吸附AO_7的动力学特性研究

    宋珍霞;蔡长青;赵晓宇;邾文婷;

    采用简单快速的合成法制备多级孔Zeolitic Imidazole Frameworks-67(ZIF-67)并将其应用到染料废水AO_7的吸附处理中。通过SEM、BET、XRD、TG等手段对吸附前后的ZIF-67进行了表征,并对吸附动力学、吸附速率控制步骤及ZIF-67再生特性进行了详细研究。结果表明:合成的ZIF-67尺寸均匀,具有微孔材料的吸附特征;其在400℃仍具有热稳定性且在吸附反应前后晶型和结构基本没有发生变化,表明其具有较强的热稳性和水稳性。ZIF-67对AO_7表现出良好的吸附性能,其对初始质量浓度为20 mg/L、50 mg/L、100 mg/L和150 mg/L的AO_7的吸附量分别为38.96 mg/g、96.87 mg/g、182.39 mg/g和255.25 mg/g。不同初始质量浓度的AO_7在ZIF-67上的吸附均符合伪二级动力学方程(R2> 0.999),伪二级动力学方程拟合的理论吸附量qe,cal与实测平衡吸附量qe,exp的相对误差仅为5.44%~8.66%;吸附反应受颗粒内扩散和吸附反应过程2个步骤控制。溶液p H值是影响ZIF-67吸附AO_7效率和材料重复利用性能的重要因素;初始pH=8(接近AO_7的p Ka)时,ZIF-67显示出对AO_7最强的吸附能力(qe=39.10 mg/g,ρ0=20 mg/L,V0=100 m L,ZIF-67投加量500 mg/L,T=25℃)和较为理想的可再生性(3次循环后吸附量仅降低12.69%)。

    2020年05期 v.20;No.119 1871-1878页 [查看摘要][在线阅读][下载 1058K]
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  • LDH层间限域生长PBA催化PMS降解磺胺嘧啶研究

    施周;吴子豪;邓林;

    为了探讨PBA-LDH/PMS体系对磺胺嘧啶的降解性能、影响因素以及机理,运用共沉淀法制备出Mg/Al–LDH水滑石,再利用Na Cl-HCl法在氮气保护下去除Mg/Al–LDH层间部分的CO_3~(2-),使得PBA前驱物[Co(CN)_6]~(3-)更易置换LDH层间的Cl~-,最后在LDH层间生成钴普鲁士蓝衍生物Co(II)-Co(III) PBA,形成复合物PBA-LDH,与PMS(Peroxymonosulfate,过硫酸氢钾)组成PBA-LDH/PMS非均相催化体系,产生硫酸根自由基,用于降解PPCPs类污染物磺胺嘧啶。结果表明,相较于在LDH限域层间之外形成的普通PBA,限域生长的PBA-LDH/PMS体系对SDZ具有更高的降解速率。PBA-LDH/PMS体系在p H=3.0~9.0、催化剂投量为0.05 g/L的情况下,SDZ在10 min内能降解80%以上。循环试验表明,在4次循环试验过后,PBA-LDH/PMS体系对SDZ的降解效果仍能维持在80%以上。

    2020年05期 v.20;No.119 1879-1886页 [查看摘要][在线阅读][下载 1600K]
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  • 低温对A/O-BAF系统处理效果及微生物群落多样性的影响

    严子春;刘光琰;

    为考察A/O-BAF系统处理效果及微生物群落在低温下的变化,对比分析了11℃、13℃和15℃条件下系统的处理效果,以及A柱内反硝化菌和O柱内硝化细菌的数量变化,采用高通量测序考察系统内微生物群落多样性。结果表明,在11~15℃范围,降低温度A/O-BAF系统的COD和TP去除效果下降不明显,但NH_4~+-N和TN去除效果却显著下降;在15℃时系统处理效果随水力负荷的降低而上升;硝化细菌和反硝化菌的数量随温度降低而减少。高通量测序结果显示,不同分类水平下的优势菌群种类并未随温度降低而发生明显变化,但其相对丰度却发生了显著改变;温度由15℃下降为11℃时,A柱内β-变形菌纲、高氯酸盐降解菌属的相对丰度分别增加和减少了6.6%和1.4%;O柱内的变形菌门、硝化螺旋菌门的相对丰度分别增加和减少了14.3%和10.3%。低温会使A/O-BAF系统去除NH_4~+-N和TN的效果明显下降,硝化细菌和反硝化菌的数量减少,优势菌群种类未发生明显变化但其相对丰度却存在显著差异;降低水力负荷有助于减弱低温对系统处理效果造成的不利影响。

    2020年05期 v.20;No.119 1887-1894页 [查看摘要][在线阅读][下载 1583K]
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  • 铜绿假单胞菌胞外液对菲的降解特性研究

    聂红云;聂麦茜;第五振军;王磊;乔琦;张波;

    以铜绿假单胞菌NY3为受试菌株,通过检测降解率、中间产物、可生化性及降解过程中自由基等指标,研究了铜绿假单胞菌胞外液对菲的降解特性及机理。结果表明,NY3菌胞外液具有一定的菲降解能力,72 h内降解率可达46.13%。通过中间产物鉴定结果可知,NY3菌胞外液可将含3个苯环的菲逐步降解为邻苯二甲酸酯、苯基乳酸、戊二酸等苯环减少或者无苯环的中间产物,表明该降解是一个逐步氧化的过程。这种胞外液对菲的初步降解,提高了菲的可生化性,可促进NY3菌细胞对其进一步代谢。对降解机理的初步探索发现,NY3菌胞外液中的吩嗪类物质,可通过自由基途径参与菲的降解。综合上述结果可知,铜绿假单胞菌胞外液可通过吩嗪类物质参与的自由基途径降解胞外液中的部分菲,增加胞外液中菲的可生化性,从而加速菲的生物降解过程。该研究结果可为全面了解铜绿假单胞菌降解污染物的路径及机理提供理论指导。

    2020年05期 v.20;No.119 1895-1901页 [查看摘要][在线阅读][下载 1346K]
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  • 水热预处理对城市污泥和微藻混合厌氧发酵产甲烷的影响

    夏嵩;付嘉琦;付尹宣;闫冰;吴九九;

    为了提高城市污泥和微藻混合厌氧发酵产甲烷率,在80℃和120℃水热预处理15~120 min后,对水溶性有机物的溶出、降解规律及厌氧发酵产甲烷特征进行研究。结果表明,120℃处理120 min,城市污泥和微藻有机物溶出效果最佳,水溶性化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)和总氮(TN)含量显著高于未处理组,城市污泥和微藻水溶性有机物以类色氨酸和类酪氨酸蛋白质为主。水热处理过程中,城市污泥蛋白质发生降解,逐渐转化成类腐殖类物质;微藻类色氨酸蛋白逐渐增加,类酪氨酸蛋白逐渐减少,出现了以类腐殖和类腐殖酸类物质为主的荧光特征峰。水热预处理后的城市污泥和微藻混合厌氧发酵累积甲烷产量达204.04 mL/g VS,比未处理混合组提高了7.25%,比城市污泥单独发酵提高了8.48%。研究表明水热预处理能有效提升城市污泥和微藻混合发酵产甲烷效率,这与水热处理对水溶性有机物溶出及降解转化的促进作用有关。

    2020年05期 v.20;No.119 1902-1909页 [查看摘要][在线阅读][下载 1566K]
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  • 废旧弹药销毁处理技术研究进展

    仝毅;刘炎;黄风雷;

    全世界每年都会随着武器装备的更新换代及弹药的过期而产生大量废旧弹药。废旧弹药具有毒性并且性质不稳定,会对周围的人和环境造成威胁,需要及时进行处理。分析了废旧弹药销毁处理技术及拆卸技术、装药倒空技术等废旧弹药销毁预处理技术的研究进展,并总结了各类技术的原理和特点。废旧弹药种类繁多,数量庞大,需要根据废旧弹药性质、种类、数量,并结合处理环境和处理技术的特点,综合考虑安全、环保、经济等因素,选择合适的处理方式。未来要不断研究发展新方法、新技术,适应社会可持续发展的趋势。

    2020年05期 v.20;No.119 1910-1923页 [查看摘要][在线阅读][下载 645K]
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  • 基于模糊综合评价的钻井岩屑土壤化利用可行性分析

    张思兰;张春;王丹;何勇;刘璞;徐烽淋;陈科平;

    为有效评估页岩气清水钻屑、水基钻屑、油基灰渣三类钻井岩屑土壤化利用的可行性,构建了以固废属性、养分、重金属、有机污染物为准则层,16个指标组合而成的钻屑土壤化利用可行性评价指标体系,基于模糊数学理论运用阶梯型分布函数计算模糊评价矩阵,根据最大隶属度原则确定页岩气三类钻井岩屑土壤化利用的可行性。结果表明:评价结果分为Ⅰ(高)、Ⅱ(中)、Ⅲ(低) 3个等级;固废属性评价显示清水钻屑和水基钻屑土壤化利用可行性为Ⅱ级,油基灰渣土壤化利用可行性为Ⅲ级;清水钻屑和水基钻屑的碱解氮、有效磷养分质量比低于CJ/T 340—2016《绿化种植土壤》标准,养分层评价显示清水钻屑土壤化利用可行性为Ⅲ级,水基钻屑和油基灰渣土壤化利用可行性为Ⅱ级;油基灰渣镉质量比超出GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》风险筛选值,水基钻屑的石油烃以及油基灰渣的石油烃和苯并(a)芘质量比超出GB 36600—2018《建设用地土壤污染风险管控标准》第一类用地筛选值,重金属和有机污染物层评价显示3类钻屑土壤化利用可行性均为Ⅰ级。模糊综合评价结果显示,清水钻屑、水基钻屑、油基灰渣的土壤化利用可行性均为Ⅰ级,即土壤化利用可行性高,可行性从高到低为水基钻屑、清水钻屑、油基灰渣。

    2020年05期 v.20;No.119 1924-1931页 [查看摘要][在线阅读][下载 195K]
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  • 有机肥施用下水稻不同生育期土壤水稻系统中微量元素与Cd的关系

    杨文弢;廖柏寒;周航;辜娇峰;吴攀;张佳;

    为了研究Cd污染稻田中施加有机肥在土壤分解释放的微量元素与Cd的相互关系,通过水稻田间试验,测定施用有机肥(0、7.5 g/kg、15 g/kg、30 g/kg)后水稻3个生育期(分蘖盛期、灌浆期、成熟期)土壤微量元素、Cd的酸可提取态质量比及成熟期水稻各部位(根系、茎、叶、谷壳、糙米)中Ca、Fe、K、Mg、Mn、P、Zn元素质量比,并分析它们在水稻不同生育期土壤-水稻系统中的变化规律和相关关系。结果表明:有机肥的施用显著降低了3个水稻生育期土壤酸可提取态Cd质量比,不同程度增加了土壤酸可提取态Ca、K、Mg、P质量比。除Fe质量比有明显上升的趋势外,随水稻生育期延长,土壤Cd和其他微量元素酸可提取态质量比均无明显变化。施用有机肥显著增加了水稻根系中Cd、Fe、K、Mg、P质量比,茎中P质量比,叶中K、Mg、P、Zn质量比和谷壳中K、P、Zn质量比。水稻茎和叶中Ca质量比、糙米中Mn质量比在有机肥处理下出现显著下降。水稻3个生育期土壤酸可提取态Cd质量比与酸可提取态P、Mg质量比均存在不同程度的负相关关系,施加有机肥后土壤中P与Mg质量比的增加均有利于抑制土壤中Cd活性。除水稻糙米外,水稻各部位Cd与Zn质量比均呈现显著或极显著正相关关系,这表明Zn与Cd在水稻各部位均存在一定的协同关系。总之,施用有机肥增加了水稻对微量元素的摄取,能通过各元素与Cd之间的竞争、协同、拮抗等过程,有利于降低Cd在土壤-水稻系统中的迁移转运。

    2020年05期 v.20;No.119 1932-1941页 [查看摘要][在线阅读][下载 1551K]
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  • 乙酰胺-柠檬酸低共熔离子液体的性质及在土壤重金属Cu~(2+)去除中的应用

    刘宝友;李凤;

    为了探索一类低共熔离子液体在土壤重金属去除过程中的可行性,制备乙酰胺-柠檬酸低共熔离子液体,并测定密度、黏度、表面张力和电导率的性质,研究在不同温度、浓度和时间条件下对土壤中Cu~(2+)的萃取效果,通过单因子试验得到最佳萃取条件,在303.15~343.15 K时通过多项式方程对上述参数随温度的变化关系进行拟合。结果表明,在测定浓度范围内,其密度为0.985 5~1.054 0 g/cm~3,黏度为0.46~1.70 m Pa·s,表面张力为37.89~70.16 m N/m,电导率为2.93~6.96 mS/cm。通过单因子试验得到,在低共熔离子液体浓度为2 mol/L、35℃、萃取时间为3 h条件下,可达最大萃取率,为99.51%。以低共熔离子液体黏度与Cu~(2+)萃取率的比值最小为优化目标,建立非线性规划模型,利用MATLAB软件优化,得到在35℃条件下,当离子液体浓度为1.94 mol/L时,该低共熔离子液体能够在较小的黏度下实现相对较高的萃取量95.77%。

    2020年05期 v.20;No.119 1942-1949页 [查看摘要][在线阅读][下载 514K]
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  • 土壤腐殖质及其对磺胺类药物光化学行为影响的研究综述

    王彬;曾丹;梁馨予;王启铭;黄胜;谌书;

    土壤腐殖质(Humic Substance,HS)主要由碳水化合物、含氮化合物、木质素等组成,成分复杂多样,活性官能团丰富,芳香性较高,具有阳离子交换能力、络合作用等。研究者们在国际腐殖酸协会(International Humic Substances Society,IHSS)推荐方法的基础上进行了改进以更有效地提取土壤中的HS,而提取剂种类、剂量、次数及提取方式会引起HS提取量、组分、特性等的差异。HS在一定程度上影响了磺胺类药物(Sulfonamides,SAs)的光化学行为,并具有促进或抑制SAs光降解的双重作用。其中,HS能够提供光活性反应位点引起自身降解或将能量转移给受体,最终直接或间接引发SAs的降解。综述了HS提取、纯化和表征的技术,以及2011年至今HS影响SAs光化学行为过程及其机理的相关研究,并在此基础上对关键科学问题和发展方向进行了展望。

    2020年05期 v.20;No.119 1950-1958页 [查看摘要][在线阅读][下载 274K]
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区域环境与生态

  • 新型城镇化对区域生态环境质量的空间相关性及效应分析

    何刚;杨静雯;鲍珂宇;周庆婷;

    为探究新型城镇化对区域生态环境质量的空间影响,促进区域绿色和可持续发展,通过STRIPAT模型构建新型城镇化与生态环境的关系,运用全局Moran指数和局部Getis-Ord Gi*指数对淮河生态经济带新型城镇化水平与生态环境质量进行空间自相关分析,建立空间杜宾模型探究影响因子对生态环境质量的空间效应。结果表明:1)淮河生态经济带新型城镇化水平与生态环境质量存在正空间相关性,但其空间分布不均衡,2008—2017年新型城镇化水平空间分布格局基本一致,生态环境质量空间分布差距较大; 2)空间溢出效应的估计结果显示,新型城镇化水平对生态环境质量具有正向溢出效应,提升新型城镇化水平有利于改善城市内部及周边地区生态环境质量; 3)各控制变量对生态环境的空间效应不尽相同,其中产业结构对城市内部和邻近城市生态环境质量均存在正向作用,富裕程度和对外开放度仅对区域间生态环境质量产生负向空间交互作用,环保投入只影响区域内部生态环境质量。

    2020年05期 v.20;No.119 1958-1966页 [查看摘要][在线阅读][下载 678K]
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  • 不同土地利用方式下细菌群落对土壤碳矿化速率的影响

    李彦林;曾春梅;龙美君;

    利用高通量测序技术分析长江流域(重庆段) 4种典型土地利用方式(纯林、混交林、草地、裸地)土壤碳矿化速率与土壤细菌丰度、多样性及其功能之间的关系,揭示土壤微生物群落驱动的碳循环机制。结果表明:不同土地利用方式下土壤碳矿化速率动态变化基本一致,均呈先升高后下降最后趋于稳定的趋势,土壤累积碳矿化量大小依次为混交林、纯林、草地、裸地;土壤细菌群落Shannon、Simpson、Chao 1及ACE指数存在差异,但差异并不显著,纯林土壤细菌多样性最高,混交林细菌丰度最高,裸地土壤细菌多样性和丰度都最低; FAPROTAX细菌功能分组主要以化能异养、发酵、木聚糖分解、硝化、氮呼吸、好氧氨氧化作用等为主,其中参与碳氮循环的功能细菌在混交林丰度较高,表明土壤细菌功能群落的组成对土壤碳矿化速率影响较大。

    2020年05期 v.20;No.119 1967-1974页 [查看摘要][在线阅读][下载 810K]
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  • 基于随机森林算法的潍北平原土壤全氮高光谱估算

    彭远新;蒙永辉;徐夕博;李佳;周旭;于得芹;

    土壤全氮(Total Nitrogen,TN)是植物生长的重要营养来源,是衡量土壤质量的重要指标之一,快速准确地获取农田土壤氮素信息尤为重要。选取潍北平原为研究区域,系统测试111个土壤样本并采集原状土壤高光谱,测定土壤全氮值并建立基于随机森林算法(Random Forest,RF)及皮尔逊相关系数(Pearson’s Correlation Coefficient,PCC)特征提取的偏最小二乘法(Partial Least-Squares Regression,PLSR)与深度神经网络学习法(Deep Neural Networks,DNN)模型,实现了局地尺度上的土壤全氮值估算反演。结果表明,不同氮素含量的土壤在光谱探测区间表现出一定的变化趋势,不同全氮含量土壤光谱反射率差异显著,土壤全氮含量升高光谱反射率随之降低。土壤全氮存在334~660 nm、730~880 nm和900~1 000 nm三个敏感信号谱间,全氮光谱估算与土壤中铁的氧化物、植物体残渣和有机质间接信号密切相关。基于随机森林算法建立的DNN模型估算效果最佳(R~2=0.77,RPD=1.2),其次为PCC-DNN模型(R~2=0.60,RPD=1.0),PCC-PLSR和RF-PLSR模型尚不具备估算能力。PLSR模型中输入PCC光谱特征精度和稳定性要优于RF算法,而RF算法耦合DNN估算模型运行时相对PCC算法输入变量R~2和RPD分别提升0.17和0.2,达到最佳估算效果。

    2020年05期 v.20;No.119 1975-1983页 [查看摘要][在线阅读][下载 822K]
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生态毒理

  • 大气亚微米颗粒物对哺乳动物肺部毒性效应研究

    周庆华;孙晓悦;陈李媛;张钧梵;陈金媛;

    为研究大气亚微米颗粒物(PM1)对哺乳动物肺部的毒性效应,采集杭州市区高架附近的PM1样品,分别对人正常肺上皮细胞(BEAS-2b)进行急性暴露,对ICR小鼠进行亚慢性暴露。结果表明,在PM1急性暴露后,BEAS-2b细胞活性受到明显的抑制,胞内ROS水平显著上升(p <0.05),SOD活性和GSH/GSSG比值显著下降(p <0.05),各指标均呈明显的剂量-效应关系,表明PM1具有明显的细胞毒性。在PM1亚慢性暴露下,ICR小鼠肺组织出现病理性变化,且组织内ROS水平显著上升,GSH/GSSG比值显著下降(p <0.05);与此同时,肺组织内炎性因子IL-6、IL-7及TNF-α的含量显著增加(p <0.05),抗炎因子IL-10的含量显著降低(p <0.05),各指标均呈明显的剂量-效应关系,该研究结果表明PM1亚慢性暴露可诱导ICR小鼠肺组织的的氧化损伤和炎症效应。

    2020年05期 v.20;No.119 1983-1989页 [查看摘要][在线阅读][下载 2313K]
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  • 物种敏感度分布的模型选择和最小样本量研究

    冯永亮;

    物种敏感度分布(SSD)是一种广泛用于生态风险评价和水质基准建立的统计分布模型。然而,模型的选择和样本量对SSD模型的构建和输出结果 HC5(即5%物种危害浓度)具有显著影响。收集了8种污染物对水生生物的急性毒性数据,每组数据均采用4种参数模型和2种bootstrap模型进行SSD的构建和HC5的估计,采用不同标准进行最优参数模型的选择。基于HC5值随样本量的变化情况,采用拐点分析法获得稳定SSD所需的最小样本量。参数模型选择的结果表明,3参数的Burr III模型总体上要优于其他3种2参数的模型(Log-normal,Log-logistic,Weibull),且部分污染物的最优模型与其选用的标准有关。对大部分污染物6种统计模型所推导的HC5相差2倍以上,表明模型选择是应用SSD模型过程中不确定性的重要来源。最小样本量的结果显示,非参数bootstrap和参数方法所需最小样本量的范围分别为5~12和5~13,中值均为8,即采用2种方法获得稳定SSD所需的最小样本量分别为12和13。数据量越大的毒性数据集,基于参数方法获得稳定HC5所需最小样本量也越大,因此建议在搜索获得污染物毒性数据后(筛选之前),应先推导出获得稳定HC5所需的最小样本量,以保证最终所构建的SSD在统计上是稳定的。

    2020年05期 v.20;No.119 1990-2000页 [查看摘要][在线阅读][下载 1423K]
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环境监测与评价

  • 石家庄大气能见度与颗粒物污染及相对湿度的关系

    关亚楠;张博信;倪爽英;王洪华;卢晶晶;韩静;赵玉广;段二红;侯立安;

    利用2016年10月—2017年6月石家庄市能见度、相对湿度、颗粒物质量浓度逐时观测资料和同期颗粒物膜采样数据,分析石家庄市大气能见度与颗粒物污染及相对湿度(Relative Humidity,RH)的关系。结果表明,石家庄市大气能见度与颗粒物质量浓度呈幂函数关系,且二者相关性呈现季节变化,影响从高到低依次为冬季、春季、秋季、夏季;石家庄市大气能见度与相对湿度呈指数函数关系。细颗粒物质量浓度与相对湿度共同影响石家庄市大气能见度变化,较低相对湿度下(RH<80%),能见度主要受PM_(2.5)质量浓度影响;较高湿度条件下(RH≥80%),能见度恶化主要是由于RH增加造成颗粒物吸湿性增大,导致其散射效率非线性增大。观测期间,石家庄市大气消光系数年均值为(653.5±521.9)Mm~(-1),有机物(Organic Matter,OM)、元素碳(Elemental Carbon,EC)、NH_4NO_3、(NH_4)_2SO_4对大气能见度消光贡献率年平均为33.3%、8.3%、25.7%和32.7%。

    2020年05期 v.20;No.119 2001-2008页 [查看摘要][在线阅读][下载 1052K]
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  • 四溴双酚A在潮土中的吸附及迁移规律

    许端平;殷宏;张腾龙;刘俐;

    为有效控制四溴双酚A在土壤中的吸附和迁移,采用土柱穿透试验研究淋溶液质量浓度、速度、p H值和离子强度对四溴双酚A在潮土中的吸附动力学特性影响,并分析其垂向迁移规律。结果表明,潮土对四溴双酚A的吸附符合准二级动力学模型,该吸附以化学吸附为主;吸附平衡时间与饱和吸附量和淋溶液质量浓度成正相关,与迁移能力呈负相关;淋溶速度与平衡吸附量成正相关,与迁移速度成负相关。四溴双酚A在潮土中的迁移速度随p H值的增加而增加;当淋溶液p H=6时,其饱和吸附量最大;当p H≥7时,饱和吸附量受p H值影响不大。淋溶液中离子强度与四溴双酚A在潮土中饱和吸附量成正相关,与迁移速度成负相关。吸附的整个阶段主要受颗粒内部扩散控制。快速吸附阶段受液膜扩散和颗粒内扩散共同控制,慢速吸附阶段主要由颗粒内扩散控制。

    2020年05期 v.20;No.119 2009-2017页 [查看摘要][在线阅读][下载 382K]
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数据统计与分析

  • 热爆炸知识域与演化分析

    李杰;冯长根;李生才;甘强;

    为全面认识热爆炸的知识域及其演化情况。从科睿唯安SCI数据库中获取了1 415篇主题为热爆炸的研究论文,使用期刊双图叠加和文献的共被引方法对热爆炸知识流动和动态演化进行了分析。通过文献引证的突发性探测,对领域内活跃文献进行了分析。研究结果表明:热爆炸研究主要集中于物理、化学及材料领域中,期刊层面知识的流动也在这些领域中发生。热爆炸文献共被引聚类及其时间特征显示,国际热爆炸的研究先后经历了"失控反应""热爆炸理论"等理论研究到目前的"晶体结构""热行为"及"热分解"等应用实践研究。当前热爆炸研究活跃的领域分布在与晶体结构和热行为相关的研究领域。

    2020年05期 v.20;No.119 2018-2023页 [查看摘要][在线阅读][下载 1103K]
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  • 2019年国内航空安全领域研究现状分析

    景国勋;王远声;郭昕曜;郭绍帅;贾立锋;

    为了更加客观地揭示航空领域的研究现状、热点及发展趋势,从人机环系统工程的角度出发,首先对2019年国内外航空事故及事故征候进行统计分析,再利用文献计量学的理论和方法,通过CiteSpace可视化分析软件和统计学分析方法,对2019年国内航空安全主题相关论文进行聚类分析,得到2019年的航空事故致因因素统计图、航空安全领域关键词可视化图谱、研究机构可视化图谱和2010—2019年发文量统计图。结果表明:1)从系统工程的角度出发,2019年航空事故及事故征候致因因素集中在机械故障、人为因素、恐怖主义威胁、气象条件、安全管理不到位、低空飞行技术受限等方面; 2) 2019年国内航空安全领域研究热点集中在"航空发动机""无人机""通用航空""民用航空""航空运输""复合材料"等方面; 3)国内航空领域研究机构分布较广,且联系较紧密,沿海区域该领域研究受地理因素的影响欠发达; 4)我国航空领域的研究较活跃,发文量逐年提升,2010—2019年发文量总体提高。

    2020年05期 v.20;No.119 2024-2028页 [查看摘要][在线阅读][下载 732K]
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  • 2020年7—8月国内环境事件

    李生才;安莹;

    简要统计了2020年7—8月国内发生的各种环境事件118起,包括沙尘天气5起,污染事件13起,地震48起,山体滑坡和泥石流22起,旱灾4起以及其他自然灾害26起。

    2020年05期 v.20;No.119 2029-2034页 [查看摘要][在线阅读][下载 136K]
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  • 2020年7—8月国内生产安全事故统计分析

    李生才;笑蕾;

    统计了2020年7—8月国内发生的各种生产安全事故80起,其中包括交通事故、矿业事故、爆炸事故、火灾、毒物泄漏与中毒和其他事故。统计表明,在80起事故中,交通事故占37.5%,矿业事故占2.5%,爆炸事故占13.75%,火灾占10%,毒物泄漏与中毒占6.25%,其他事故占30%。80起事故共死亡260人。死亡人数的百分比分别为交通事故35.77%,矿业事故占3.85%,爆炸事故占7.69%,火灾占11.92%,毒物泄漏与中毒占3.85%,其他事故占36.92%。2020年7—8月生产安全事故发生较多的5个省和自治区分别为山东(9起)、安徽(9起)、广西(8起)、浙江(7起)和四川(6起);死亡人数较多的5个省和自治区分别为山西(36人)、广西(33人)、贵州(24人)、山东(22人)和安徽(20人)。

    2020年05期 v.20;No.119 2034-2036页 [查看摘要][在线阅读][下载 121K]
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书评

  • 防护意识下户外体育运动安全管理思考——评《户外运动与户外安全防护研究》

    蒋红文;

    <正>都市人越来越倾向于通过户外运动方式来亲近大自然。户外运动具有一定的挑战性与刺激性,且有稍许的不确定性,因此颇受年轻人欢迎。然而户外运动存在客观风险因素,可能会造成运动安全事故,因此加强户外体育运动安全防护措施是必要的,也是保障户外运动长远发展的关键。

    2020年05期 v.20;No.119 2037页 [查看摘要][在线阅读][下载 115K]
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  • 社区体育活动中安全意识建构与强化策略思考——评《实用社区体育活动及安全防护》

    邱丽元;

    <正>为了提高全体国民的身体素质,政府鼓励社会居民因地制宜广泛开展各种健身活动。伴随着中国城镇化进程的快速推进,越来越多居民都居住在城镇社区中,社区管理机构会安排设计固定的居民运动建设场所,并安装运动健身设施,为社区居民的体育活动开展提供帮助。社区体育活动的开展不仅为居民提供了丰富的休闲娱乐内容,而且还有利于社区居民身体健康素质的提升。在社会体育活动的开展过程中,某些风险因素可能会导致安全事故的发生,从而给社区居民带来人身安全或健康方面的伤害。为了创造更安全的社区运动环境,促进社会体育活动的安全开展,强化安全意识,加强安全管理是有必要的。

    2020年05期 v.20;No.119 2038页 [查看摘要][在线阅读][下载 188K]
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  • 基于行为引导与培养促进学生安全心理建设发展——评《安全心理与行为培养》

    尚新华;

    <正>社会文明发展程度越高,民众整体安全心理建设水平也越高,每个人都能够主动约束和规范自身行为,尽量规避不安全行为。当绝大部分社会民众处于心理安全状态时,整个社会呈现更加平安与和谐的状态,每个人心中都认为自身安全是有保障的,因此不会出现攻击性行为。学校是培养人才的重要基地,校园安全管理工作应注重学生安全心理建设,并且引导学生培养安全行为模式,既让自身获得一种心理安全状态,也不会出现威胁他人或者校园公共安全的危险行为。

    2020年05期 v.20;No.119 2039-2040页 [查看摘要][在线阅读][下载 233K]
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  • 产教融合背景下计算机嵌入式软件安全技术发展思考——评《嵌入式软件安全保证技术》

    薄璐;

    <正>电子信息技术的发展越来越具有智能化特征,通过智能技术控制各种电子设备已经成为现实,给社会生产生活带来了诸多便利,而嵌入式软件在智能控制方面起着重要作用。信息技术的应用场景越来越广泛,不同的软硬件设备,以及不同的应用场景,需要不同的嵌入式软件来提供智能控制能力。当代电子信息设备基本上都具有联网功能,连接到互联网的各种软硬件系统都可能遭遇各种网络攻击,嵌入式软件也不例外,因此嵌入式软件安全问题是电子信息安全问题的重要内容。

    2020年05期 v.20;No.119 2041-2042页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
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  • 区块链技术视角下智能时代数字信息信任与安全问题——评《区块链安全技术指南》

    相辉;

    <正>当代社会的信息技术应用在持续深入,各种新技术层出不穷,移动互联网、AI、物联网等,让全球进入到一个高度智能化的快速发展期。在智能时代,数字技术是智能化发展核心技术,一切智能设计与应用都基于数字技术。智能时代的数字信息信任与安全问题是一个广泛且充满争议的问题。虽然全球主流观点都高度认同数字信息安全的重要性与价值,强调保护数字信息安全是发展智能技术的核心前提,并通过立法和技术手段来保障数字信息安全;但是由于技术手段的不够完善,以及立法存在的客观漏洞,使得智能时代的数字信息信任与安全问题依旧面临诸多挑战。区块链技术的出现与应用,为提高智能时代的数字信息安全提供了更有效的保障。

    2020年05期 v.20;No.119 2043页 [查看摘要][在线阅读][下载 132K]
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  • 信息时代大数据技术安全发展趋势思考——评《大数据安全与隐私保护》

    周航;

    <正>伴随着信息科技的发展,大数据技术应用领域越来越广泛,在创造了大量的社会商业价值同时,也对信息安全带来了新的挑战。由于大数据对于数据信息的收集非常全面且广泛,其中部分数据可能会涉及个人隐私信息,一旦数据信息泄露就会造成极为恶劣的影响或严重的损失,若不能做好信息安全保护工作,大数据技术的应用就可能会带来某些负面影响,从而影响大数据产业的长远健康发展。因此,在大数据技术的应用中,信息安全始终是基础前提。

    2020年05期 v.20;No.119 2044页 [查看摘要][在线阅读][下载 114K]
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