遗传算法优化的BP神经网络在地震死亡人数评估中的应用

破坏性的地震灾害作为一种突发性自然灾害,往往会在短时间内造成大量的人员伤亡和财产损失。地震发生后若能有效地预测伤亡人数,可以更科学地组织人员救灾与配置救灾物资,对于减少震后的人员伤亡具有一定的指导作用。通过我国往期的地震数据信息,分析总结出对人员伤亡数目影响较大的7个因素,分别为地震等级、地震时间、震源深度、震中烈度、抗震设防烈度、震中烈度与抗震设防烈度之差(ΔL)、人口密度。鉴于这7个影响因素与地震时的死亡人数呈非线性关系,选用基于遗传算法(GA)优化的BP神经网络建立地震死亡人数预测模型。针对BP神经网络的局限性,利用遗传算法全局搜索最优值的特点,对BP神经网络的权值与阀值进行优化,防止BP神经网络陷入局部最优解,并且加快神经网络收敛速度,从而提高BP神经网络的预测精度。从我国1970年至2016年之间发生的地震灾害中,选取32组造成人员伤亡的地震数据,对初始数据进行处理后,利用遗传算法优化的BP神经网络预测模型进行训练并预测。选取27组样本作为训练样本,另外5组样本作为测试样本。预测分析结果表明,遗传算法优化的BP神经网络预测死亡人数与真实死亡人数相比平均误差为9.72%,均方误差为10.41,而BP神经网络的预测死亡人数的平均误差为17.61%,均方误差为18.02,因此GA-BP神经网络结果较为理想,相比传统的BP神经网络具有更高的逼近精度。     

红外光谱法测定石灰型固硫剂中的SO_4~(2-)、SO_3~(2-)、CaO

采用红外光谱法测定燃煤固硫剂中的SO_4~(-2)、SO_3~(-2)、CaO。对SO_4~(-2)、SO_3~(-2)、CaO的检测极限分别为0.01％、0.01％、0.05％,线性响应范围分别为0.01—0.20％、0.01—0.20％、0.05—3.0％。本法具有快速、样品需用量少等特点,特别适于对易氧化的SO_3~(-2)的测定。采用本法对实际固硫剂灰渣样进行了测定,所得结果与标准化学法相比,重合性较好。     

PM2.5暴露对肺AQP1表达的影响研究

为研究肺水通道蛋白1（AQP1）在PM_2.5暴露引起肺损伤中的作用,本文首先在细胞水平上检测了PM_2.5暴露对肺上皮细胞A549的细胞存活率、细胞AQP1的mRNA和蛋白表达变化,以及AQP1在细胞内的表达定位的影响.另外,将10只雄性SD大鼠随机分为2组：对照组和PM _2.5染毒组（1.5 mg·kg^-1体重）,每组5只,采用气管滴注法染毒,每隔1 d染毒1次,共2周,制备PM_2.5暴露大鼠模型,进一步观察PM_2.5暴露对大鼠肺AQP1表达及肺组织损伤的影响情况.结果显示,PM_2.5暴露可引起肺上皮细胞A549形态异常和存活率降低.PM_2.5暴露后的24 h内A549细胞的AQP1 mRNA及蛋白相对表达水平先升高,并在暴露后的12 h内达到最高水平,然后有所下降;免疫荧光结果也证实AQP1蛋白在PM_2.5暴露后表达水平升高,并呈现从细胞质向细胞膜定位的过程;用PM_2.5暴露处理SD大鼠肺组织中AQP1表达亦显著增加,并且肺组织出现肺泡隔增厚,并有广泛的水肿充血及炎症细胞浸润.总之,PM_2.5暴露可诱导A549细胞及大鼠肺组织内AQP1的表达升高,可能参与PM_2.5暴露引起的肺病理性损伤过程.     

冬季北京城区PM2.5诱导人肺上皮细胞系A549中多环芳烃受体(AhR)通路的激活

使用冬季北京市城区的细颗粒物（PM_2.5）评估其对人肺上皮细胞系A549中多环芳烃受体（AhR）通路的激活作用.利用CCK-8法检测细胞暴露PM_2.5后的存活率,选取50%抑制浓度（IC₅₀）作为细胞暴露剂量,采用Western blot和免疫荧光检测PM_2.5暴露诱导AhR定位变化,采用荧光定量PCR和Western blot检测AhR的靶基因CYP1A1的转录和翻译水平改变,应用双荧光素酶报告基因法测定AhR与靶基因结合位点（XRE）的活性,利用酶标仪测定CYP1A1的酶活性改变.结果显示,随着暴露时间的增加,AhR逐渐从细胞质易位至细胞核;CYP1A1 mRNA和蛋白质的表达水平也呈时间依赖性显著增加;AhR与XRE结合活性的增加表明了PM_2.5诱导CYP1A1增加的调节机制;最后引起细胞内CYP1A1酶活性显著增加.研究表明,来自冬季北京城区的PM_2.5样品可激活A549细胞的AhR通路,提示AhR介导的信号途径可能与PM_2.5的暴露毒性有关.     

西安市主城区大气降尘重金属的污染水平及生态风险评价

基于西安市主城区大气降尘中重金属含量分布进行了来源解析,并对其潜在生态风险进行了评价。利用电感耦合等离子发射光谱法(ICP-OES)测定重金属的浓度组成,采用富集因子法判别大气降尘中6种重金属的来源,采用潜在生态风险指数法评价其生态风险。结果表明:6种重金属的平均含量依次为CdNiCuCrPbZn,测定的重金属元素质量浓度超出1996年西安市数据的3.0～6.8倍; Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、Ni富集因子EF平均值分别为24.544、8.085、5.552、3.397、1.334和1.412; Cd的RI值为1 397.38,远超其他5种金属,风险程度最高; 6种重金属元素浓度的季节、空间差异明显,反映出人类活动是西安市大气降尘中重金属的主要污染来源;富集最为严重的Cd主要来源于垃圾焚烧,Zn的富集可能是受燃煤和垃圾焚烧的共同作用,Pb主要由汽车尾气和汽车刹车轮胎摩擦产生,Cu、Cr、Ni主要由于自然来源和一些人类活动; Cd对城市及周边郊区生态系统的危害最为严重,Pb有不利影响,Cu、Zn、Cr和Ni的危害较小。     

半焦负载钙和铁催化还原NO的研究

用浸渍法制备负载Ca和Fe的褐煤半焦,采用程序升温和恒温法在石英固定床反应器上于常压反应条件下研究了NO-半焦催化还原反应.研究发现,Ca和Fe对半焦还原NO的反应具有催化作用,其中Fe的催化作用强于Ca;热处理温度升高,Ca的催化作用降低,但热处理温度的变化基本不影响Fe的催化活性;CO和O₂气氛可以促进NO的还原,温度升高CO和O₂的促进作用减小.     

环境磁学在重金属污染研究中的应用

20世纪60年代以来,环境磁学以快速、灵敏、经济、无破坏性和信息量大等特点被广泛应用到环境污染研究中。笔者介绍了环境磁学应用于重金属污染监测的基本原理和优势,系统综述了其在大气,水体(湖泊、河流和海岸等)和土壤等环境重金属污染监测中的主要成果和最新进展,包括磁学参数可作为重金属污染物质代用指标,以及环境磁学在重金属污染分布特点和污染程度鉴定、重金属污染历史重建、重金属污染物运移追踪等方面的应用。提出了重金属污染磁性诊断研究还需要解决的问题,包括磁学参数多解性,其他环境过程(动力分选、吸附解吸和早期成岩等)的干扰和影响,磁性矿物与重金属物质赋存关系及多学科交叉研究等。     

铅锌冶炼厂不同工艺铅元素粒径分布特征

使用安德森撞击式粒径分级采样器,分别对陕西某铅锌冶炼厂熔炼备料、鼓风熔炼炉和铸铅工艺无组织颗粒物进行分级采样,并分析不同工艺各粒径段颗粒物中的铅元素含量及粒径分布特征.结果表明,不同工艺颗粒物的排放量有所不同,其中鼓风炉熔炼工艺颗粒物排放量最大,为402.83 mg·h-1,熔炼备料和铸铅工艺分别为182.71 mg·h-1和100.03 mg·h-1;各工艺段颗粒物中的铅元素含量也不相同,其中熔炼备料工艺颗粒物中铅元素质量分数为111.54 mg·kg-1,鼓风炉熔炼68.54mg·kg-1、铸铅工艺10.5 mg·kg-1;从粒径分布来看,熔炼备料和鼓风炉熔炼铅元素主要集中在粗粒径范围,而铸铅工艺在粗、细粒径段中比重相当,其中熔炼备料粗粒径铅元素占总量的质量分数为43.42%,鼓风炉熔炼占到了47.48%,铸铅工艺粗、细粒径中铅元素分别占37.14%、45.72%;熔炼备料和铸铅工艺在粗粒径和细粒径范围内均有峰值出现,而鼓风炉熔炼铅元素峰值主要出现在粗粒径段;各工艺铅元素累积频率分布曲线均符合对数正态分布.     

水中钴测定方法的比对研究

通过对石墨炉原子吸收法、电感耦合等离子体质谱法、比色法测定水中钴的方法性能进行比对研究,分析了各自的优缺点,为实验人员对钴分析方法选择提供良好的技术依据。当测定钴含量为5.00%~99.5μg/L时,石墨炉原子吸收法的RSD为2.6%~3.9%,加标回收率为93.5%~101.4%;ICP-MS法的RSD为2.0%~3.3%,加标回收率为95.6%~97.1%;5-CI-PADAB光度法的RSD为3.8%~4.8%,加标回收率为91.6%~103.8%。     

废旧含能材料再处理技术研究进展

详细介绍了废旧含能材料的销毁技术及资源化利用技术,分析了各种技术的优缺点。相比于销毁技术,资源化利用技术可以带来更高的经济效益,但其处理成本较高、所需设备较为昂贵,很难进行大规模处理。在诸多销毁技术中,热解破坏法最为理想,它不仅消除了废弃火炸药的安全隐患,而且带来巨大的经济效益。