地质·测绘·环境

• 螯合剂淋洗对粉煤灰重金属去除效果研究

  张治国;马庆斌;郑永红;张致林;

  目的 电厂粉煤灰的无害化处置和大宗化利用是目前较为关注的问题。方法 采用可生物降解的螯合剂乙二胺二琥珀酸（EDDS）、次氮基三乙酸（NTA）、聚天冬氨酸（PASP）对粉煤灰中4种重金属元素（Cr、As、Cd和Pb）进行淋洗去除研究，通过正交实验筛选出淋洗最优条件（淋洗剂种类、淋洗剂浓度和固液比）；考察淋洗剂温度、粉煤灰粒径和淋洗时间对粉煤灰重金属淋洗去除效果的影响，并对淋洗前后粉煤灰中重金属生态风险进行评估。结果 粉煤灰中Cr、As、Cd和Pb平均含量均超过淮南土壤环境背景值，分别超标1.38、2.95、15和2.90倍。Cd和As元素含量超出《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准》中农用地土壤污染风险筛选值1.5倍和1.19倍；正交实验筛选出3种螯合淋洗剂中，NTA在浓度为0.03 mol/L，固液比为1∶15的条件下淋洗，4种重金属元素去除率最高；粉煤灰中4种重金属元素的去除率随着NTA淋洗剂温度的升高、粉煤灰颗粒粒径变小和淋洗时间的增加呈现上升的趋势，综合考虑淋洗效果和成本等工程实践，工程应用淋洗剂温度设定为30℃，粉煤灰颗粒粒径75μm(200目)，淋洗时间120 min为最优条件；粉煤灰经NTA淋洗后，Cr、As、Cd和Pb 4种重金属综合潜在生态RI指数值均小于150且RI指数值降低39.32%，生态风险等级Ⅰ级，属于轻微生态危害水平。Cr、As、Cd和Pb重金属元素的RAC风险指数分别降低33.75%、33.82%、75.30%和25.49%，其中As元素从极高风险降低到高风险，Cd元素从中风险降低到低风险。

  2025年04期 v.45;No.199 1-8页 [查看摘要][在线阅读][下载 1237K]
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• 采煤沉陷区“漂浮水稻”生长特征及健康风险评价

  李小龙;云宇;张世文;陈永胜;黄智慧;傅宇航;李姝欣;

  目的 为开创性探索采煤沉陷积水区“漂浮水稻”这种全新种植模式。方法 以株高较矮、生长期较短的南陵早2号水稻为例，采取两种种植模式——“稻鱼共生浮板模式”和“纳米膜模式”，在水稻不同生长时期分别对两种种植模式的南陵早2号的株高、分蘖数、有效穗数等生长指标行了监测。采用ICP-MS和ICP-AES对稻米中As、Cr、Cd、Cu、K、Mg、Mn、Ni、Pb、Zn10种金属元素进行了检测，并采用美国环保署推荐的健康风险评价模型进行了稻米食用健康风险评价。结果 结果表明两种模式的“漂浮水稻”南陵早2号生长情况良好，株高平均值为71 cm，平均有效穗数11穗，成穗率在85%以上。纳米膜模式“漂浮水稻”南陵早2号抗倒伏性略优于稻鱼共生浮板模式，但在抽穗期及后期其生长指标明显低于稻鱼共生浮板模式。“漂浮水稻”南陵早2号稻米重金属含量低，As和Pb的含量分别为1.65×10~(-2)、1.62×10~(-4) mg/kg。风险评价表明，食用“漂浮水稻”南陵早2号不具有致癌和非致癌健康风险。结论 “漂浮水稻”南陵早2号在采煤沉陷积水区的种植成功，对解决煤矿开采和耕地保护矛盾具有重要的现实意义。

  2025年04期 v.45;No.199 9-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1433K]
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• 采煤沉陷区地表-地下水循环模拟研究

  许成成;曹鹏鑫;郭凯旋;张世文;孙奥;张茂磊;

  目的 探究气象因子变化对沉陷区水资源循环的影响，并建立采煤沉陷区的地下水数值模型，分析煤炭开采对地下水流动的影响。方法 结合淮南市采煤沉陷区的实际情况，运用数值模拟方法，构建了水资源循环模拟模型。模型考虑了气象因子变化、地质、水文地质、煤炭开采等基础资料，并分为预热、率定和验证三个阶段进行模拟分析。结果 模拟结果表明，煤炭开采导致地下水流动的边界条件发生改变，使得地下水流动的规律变得复杂。此外，气象因子变化对沉陷区水资源循环也有一定影响，降水量、温度和蒸发量的变化直接影响着沉陷区水资源的补给、分配和消耗。结论 合理的开采方案可以有效减缓地下水位的下降速度，保护地下水资源；为采煤沉陷区水资源管理、生态恢复和灾害防治提供了理论支持和实践指导。

  2025年04期 v.45;No.199 19-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1295K]
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机械·电气·电子

• 改进超螺旋趋近律的PMSM无模型滑模控制

  王仲根;余明志;朱小兵;王珊珊;

  目的 针对永磁同步电机在实际运行时，调速系统容易因参数变化及外部干扰而影响控制效果的问题，提出了一种改进的无模型超螺旋积分滑模控制方法。方法 首先，建立考虑参数摄动情况下的永磁同步电机超局部模型。其次，设计一种改进的二阶超螺旋趋近律，该趋近律有效实现了转速响应与抖振之间的平衡。最后，为进一步提高控制系统对参数扰动的控制能力，采用扩展滑模扰动观测器来对未知部分进行估计和补偿。结果 结果表明所提模型空载启动超调量为11 r/min，转速稳定后抖振为10 r/min，突增负载转速降落为13 r/min，突增负载恢复稳定时间为1.07 s。结论 改进无模型超螺旋积分滑模控制器结合扩展滑模扰动观测器控制策略在提升系统性能、增强抗干扰能力和抑制抖振方面都有显著优势。

  2025年04期 v.45;No.199 26-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 2507K]
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• 一种多股绳扭转变刚度连续体机器人设计验证

  郑建校;吴雨桐;陈刚;李福平;张柯炜;林鑫豪;

  目的 针对连续体机器人在具有高柔性而刚度较差，限制了其在某些要求高精度高负载场合下应用的问题。方法 提出了一种基于多股绳扭转驱动器的力锁合方法，用于仿生脊柱结构连续体机器人，以改变其刚度。首先，提出了一种仿脊柱基体构型设计，该设计相比其它连续体构型，更适应力锁合这一变刚度方法；其次，对提出的多股绳扭转(Twisted Multi-string Actuators, TSA)变刚度方法进行了几何关系与刚度的理论分析，为其数学建模提供基础；最后，搭建了实验样机，对两股绳与三股绳条件下的TSA变刚度方法在不同电机扭转角度与不同末端负载的末端位移进行测量。结果 证明了机器人刚度随着TSA扭转的增加而增加，并且在绳的股数增加后提高了机器人失效点。结论 表明设计有效，结构简单，响应迅速并调节范围较大，对连续体机器人的设计与应用提供了参考价值。

  2025年04期 v.45;No.199 36-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 2216K]
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材料·化工

• 超重力场强化净化铜矿浮选CS₂异味气体的研究

  陈明功;李汉;赵彬彬;严猛;孙逸玫;徐东亮;

  目的 为了解决铜矿浮选药剂在配制过程中产生的二硫化碳（CS_2）异味气体严重污染大气环境的问题。方法 采用超重力场强化技术净化CS_2废气，NaOH溶液为吸收剂，研究了转子转速、液体流量、气体流量和喷入的NaOH吸收液浓度等因素对CS_2净化效率及传质系数（K_Ga）的影响规律。结果 随转子转速和吸收液喷入量的增加，CS_2净化效率和传质系数先上升再趋于平稳；随废气流量增加，CS_2净化效率降低，传质系数增大；CS_2净化效率和传质系数随吸收液浓度增加而增大。结论 研究成果可为工业示范应用提供理论依据。

  2025年04期 v.45;No.199 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1497K]
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• 多维填料改性PVA复合膜的导热性能研究

  程国君;张亚玲;阎名凡;唐忠锋;柳卫鹏;曾健;

  目的 为了解决电子设备集成度提升带来的散热难题，开发高导热聚合物基热管理材料，通过构建多维填料杂化体系，以提升聚乙烯醇（PVA）复合膜的导热性能。方法 采用氟化锂（LiF）和稀盐酸（HCl）混合刻蚀剂对Ti_3AlC_2进行刻蚀，成功制备了少层Ti_3C_2T_x(MXene)，并利用硅烷偶联剂（KH-550）对二氧化硅（SiO_2）和多壁碳纳米管（MWCNTs）进行表面改性。通过静电自组装技术制备了SiO_2/MWCNTs@Ti_3C_2T_x杂化填料，采用共混浇注法制备了m-SiO_2/MWCNTs@Ti_3C_2T_x-PVA导热复合膜。结果 当杂化填料质量分数为7.5%时，复合膜热导率达3.07 W·m~(-1)·K~(-1)，较纯PVA膜（0.23 W·m~(-1)·K~(-1)）提升1 235%。结论 三维网状杂化填料可有效构建导热通路，显著改善PVA膜的导热性能，为聚合物基热管理材料的设计提供了新思路。

  2025年04期 v.45;No.199 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K]
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土木·力学·爆破

• 考虑流变特征的公路隧道结构系统可靠度研究

  李宁;许正荣;

  目的 为了探究流变作用下隧道结构在不同运营期下的稳定性，改进隧道结构稳定性定量评估方法。方法 采用非侵入式随机有限元与代理模型耦合的方法，建立了公路隧道围岩和支护两方面的多失效模式，提出了隧道结构稳定性评估方法。通过改变黏聚力、内摩擦角、Kelvin体弹性模量、混凝土衬砌厚度参数及其变异系数研究隧道系统的失效概率的变化规律，并采用系统稳定性分析方法对参数进行敏感性分析。结果 隧道运营49年时，系统失效概率为4.13%，需要定时监测隧道实际的运营状况。比较各参数归一化敏感度因子，隧道系统对参数敏感性从高到低依次为黏聚力、混凝土衬砌厚度、内摩擦角、Kelvin体弹性模量，隧道系统对参数变异系数敏感性从高到低依次为黏聚力变异系数、内摩擦角变异系数、混凝土衬砌厚度变异系数、Kelvin体弹性模量变异系数，后续研究相似围岩参数分布的隧道结构稳定性时，应关注黏聚力及其变异系数对隧道结构稳定性的影响。结论 非侵入式随机有限元与代理模型耦合能够评估隧道结构系统不同运营期内的稳定性，研究结果能够为公路隧道稳定性评估与控制提供参考。

  2025年04期 v.45;No.199 59-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K]
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• 电致变色玻璃窗对光热环境和综合能耗的影响

  杜传梅;杨蕊;王俊;

  目的 为了降低住宅建筑能耗，研究建筑的窗户采用电致变色玻璃（Electrochromic，简称EC）相比于普通玻璃、低辐射镀膜玻璃玻璃（Low-E玻璃）的节能效果。方法 研究利用ecotect软件建立建筑模型，以山东济南地区住宅建筑为例，比较普通玻璃窗、Low-E玻璃窗、电致变色玻璃窗对室内光热环境及综合能耗的影响。结果 实验得出，电致变色玻璃窗与普通玻璃窗相比，全年的高低温时长分别减少了61、50 h，全年热舒适时长增加了50 h，平均采光系数增加了2.03%，全年的综合能耗减少了423.387 kW·h。电致变色玻璃窗与Low-E玻璃窗相比，全年的高低温时长分别减少了20、28 h，全年热舒适时长增加了23 h，平均采光系数增加了0.81%，全年的综合能耗减少了182.311 kW·h。结论 电致变色玻璃窗的节能效果最佳，可以调节室内温度，增加室内热舒适时间，改善室内的采光情况，降低建筑综合能耗，以期为山东地区住宅建筑的光热分析和能耗分析提供一定的参考价值。

  2025年04期 v.45;No.199 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1253K]
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• 地铁暗挖隧道近距离下穿建筑物的沉降特性研究

  姚希磊;汪海波;

  目的 城市地铁区间隧道修建时不可避免的要下穿建筑物，其开挖施工会引起建筑物的沉降和变形，危及建筑物的安全，因此分析隧道下穿过程中建筑物的沉降特性、采取施工保障措施是十分必要的。方法 研究以某地铁区间暗挖隧道近距离下穿建筑物为例，通过实测数据分析及模拟验证，系统研究了浅埋暗挖隧道近距离下穿建筑物的沉降影响规律。结果 研究结果表明，采用全断面帷幕注浆等措施可以很好地控制地层变形；隧道下穿建筑物时建筑物的沉降曲线表现为单调倾斜状，筏板基础隆起值更大，桩基础沉降值更大。结论 三维数值模拟能够较好的反映隧道近距离下穿建筑物的沉降特性，结果可为类似工程提供借鉴参考。

  2025年04期 v.45;No.199 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K]
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控制·计算机·人工智能

• 利用开关电路实现布尔矩阵的DNA计算模型

  杨静;张悦;

  目的 随着计算需求的不断增长，DNA计算在计算科学中得到了广泛关注，特别是在布尔逻辑运算领域。方法 研究通过结合DNA链置换与开关电路，构建了一个用于处理布尔矩阵布尔积问题的DNA计算模型。该模型主要包含3个部分，即上游开关、下游开关和荧光报告门。上游开关和下游开关对信号进行输入、处理和传递，荧光报告门通过检测荧光信号的有无来判定布尔运算的输出值。为了验证所提出模型的有效性，研究通过Visual DSD软件进行了仿真模拟。结果 结果表明，所提出的计算模型在执行布尔逻辑运算中能够准确地完成布尔矩阵的计算，证明了其有效性和可行性。结论 研究展示了DNA链置换技术在代数计算方面的强大潜力和实际应用前景，推动了开关电路在分子计算领域的应用和发展，为未来的分子计算机和生物计算技术提供了重要的工具和方法。

  2025年04期 v.45;No.199 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1104K]
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• 基于特征融合的用户复购行为预测研究

  方欢;李珂;邵叱风;徐一飞;

  目的 为了解决现有方法中时间特征与类别特征非线性关系刻画不足导致用户消费周期规律和跨品类偏好迁移识别失效、多模态特征融合能力有限阻碍时间动态性与商品属性协同作用的有效捕捉等问题。方法 提出一种基于GRU(Gated Recurrent Unit)和BERT(Bidirectional Encoder Representations from Transformers)的多任务学习模型GrBert。该模型融合GRU提取时间动态特征与BERT建模类别语义，通过多任务学习框架同时优化复购行为分类任务与复购时间预测任务。结果 在UserBehavior和eCommerce两个数据集上进行实验，评估模型性能。结果显示，GrBert在复购行为分类的准确率（Accuracy）和复购时间预测的平均绝对误差（Mean Absolute Error）两项指标上均优于CNN(Convolutional Neural Networks)、LSTM(Long ShortTerm Memory)和Transformer等基准模型。结论 实验表明，GrBert能够有效融合时间和类别特征，在多任务场景下展现出良好的泛化能力。该研究为电子商务复购行为预测提供了一种高效的建模方法，不仅在性能上取得突破，还为未来在更复杂场景中的应用奠定了理论与实践基础。

  2025年04期 v.45;No.199 90-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1353K]
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医学·职业健康

• 表浅食管鳞癌淋巴结转移及预后危险因素分析

  朱皖皖;苏天畅;沈梦迪;吴琼;赵莉;邓敏;

  目的 探讨表浅食管鳞癌的淋巴结转移以及预后的危险因素。方法 回顾性分析2010年1月至2021年12月于蚌埠医学院第一附属医院行手术治疗且经病理学确诊的222例表浅食管癌患者的临床及病理数据，分析淋巴结转移、预后的危险因素。结果 单因素分析提示浸润深度、肿瘤直径、分化程度和有无脉管癌栓与淋巴结转移有关。多因素分析提示浸润深度[OR=1.750,95%CI(1.103,2.776),P<0.05]、分化程度[OR=2.225,95%CI(1.292,3.832),P<0.05]、肿瘤直径≥2.4 cm[OR=3.164,95%CI(1.244,8.044),P<0.05]是表浅食管癌淋巴结转移的独立危险因素。单因素分析显示浸润深度、分化程度、淋巴结转移、有无合并症与预后有关。Cox回归分析显示分化程度低[OR=2.161,95%CI(1.423,3.282),P<0.05]、浸润深度较深[OR=1.395,95%CI(1.045,1.863),P<0.05]、伴有合并症[OR=3.832,95%CI(1.845,7.962),P<0.05]，淋巴结转移阳性[OR=2.830,95%CI(1.276,6.273),P<0.05]为预后的独立危险因素。结论 对于肿瘤位于黏膜层、肿瘤直径<2.4 cm、中高分化的表浅食管鳞癌患者，内镜下治疗后淋巴结转移风险较低，预后较好；对于浸润至黏膜下层、肿瘤直径≥2.4 cm、分化程度低的表浅食管癌患者，淋巴结转移的风险较高，预后较差。

  2025年04期 v.45;No.199 100-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1104K]
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• 欢迎订阅《安徽理工大学学报(自然科学版)》,欢迎投稿

  <正>《安徽理工大学学报(自然科学版)》1981年创刊，双月刊，每期定价5.00元，全年定价30.00元。《安徽理工大学学报(自然科学版)》为安徽理工大学主办的综合性学术刊物，主要刊载地质工程、环境工程、测绘工程、采矿工程、安全工程、信息管理与信息系统、土木工程、建筑学、机械工程、测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、矿物加工工程、化学工程与工艺、弹药工程与爆炸技术、制药工程、信息与计算科学、应用物理学、医学以及相关基础学科的学术论文和最新研究成果等。

  2025年04期 v.45;No.199 25页 [查看摘要][在线阅读][下载 698K]
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• 关于本刊启用“腾云”期刊协同采编系统(知网版)的通知

  <正>为加快稿件处理速度,缩短稿件出版周期,方便广大作者投稿及查询稿件处理情况,本刊已开通"腾云"期刊协同采编系统（知网版）（https://hgb.cbpt.cnki.nev）。请作者通过在线处理系统进行投稿、查询。系统设有作者投稿系统、专家审稿系统、编辑办公系统三部分,实现在线投稿、审稿、编辑一条龙处理作者首次投稿请先注册,并记住用户名和密码。注册登录后就可以向本刊投稿并查询稿件处理状态。请不要重复注册,否则可能导致您信息查询不完整。本刊不再接受其他方式的投稿。

  2025年04期 v.45;No.199 35页 [查看摘要][在线阅读][下载 696K]
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• 《安徽理工大学学报(自然科学版)》投稿须知

  <正>《安徽理工大学学报(自然科学版)》为安徽省教育厅主管、安徽理工大学主办的综合性自然科学学术刊物,双月刊,国内外公开发行,主要刊载地质工程、环境工程、测绘工程、采矿工程、安全工程、信息管理与信息系统、土木工程、建筑学、机械工程、测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、矿物加工工程、化学工程与工艺、弹药工程与爆炸技术、制药工程、信息与计算科学、应用物理学、智能工程、医学以及相关基础学科的学术论文和最新研究成果。欢迎各界人士垂询、赐稿。为保证刊物质量,根据国家有关标准和办刊要求,特制定本规定。

  2025年04期 v.45;No.199 109页 [查看摘要][在线阅读][下载 695K]
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