武汉理工大学学报

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溶胶凝胶法制备准晶型纳米TiO₂及其光致发光特性研究

华丽，,董桃杏,周巧巧，钟春英，邓樱花，吴田，张梅芳

. 2013, (11): 1-7.

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采用溶胶凝胶法制备出了锐钛和金红石型两种准晶型纳米TiO2颗粒，ESEM结合XRD显示，锐钛型近似呈球状，粒径约30～40 nm；金红石型呈圆棒状，粒径约40～50 nm，两种粒径分布均匀，单分散性好，无团聚现象。FTIR分析表明硬脂肪和其它溶剂加入并不会改变纳米TiO2形成的晶型结构，但煅烧温度对TiO2晶型结构产生较大影响，450～600 ℃之间产物为锐钛型（最佳温度550 ℃），650～750 ℃之间为锐钛型向金红石型转变，750 ℃时已完全转化成金红石晶型。光催化实验表明，锐钛型催化活性大于金红石型。荧光光谱分析表明，锐钛型纳米TiO2在λ=414 nm处有一个特征激发峰，这是因为纳米TiO2中O空位Ti填隙缔合缺陷能级向价带跃迁可能参与了激发光形成过程而导致的。

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过硫磷石膏矿渣水泥混凝土的配合比优化设计研究

陈飞翔，水中和，丁沙，田素芳，黄有强，曾潇

. 2013, (11): 8-13.

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过硫磷石膏矿渣水泥作为一种新型免烧环保胶凝材料，采用40%～50%的磷石膏、40%～50%的粒化矿渣、2%的钢渣和约4%的硅酸盐熟料经混合、粉磨制成。为了实现磷石膏的大规模资源化利用，开展了对过硫磷石膏矿渣水泥混凝土的配合比优化设计的研究，系统研究了C30过硫磷石膏矿渣水泥混凝土的配合比设计，并进行了设计优化。根据普通混凝土配合比设计规程以及过硫磷石膏矿渣水泥的特性，配制出了C30大流动性混凝土，通过修正鲍罗米公式来确定最佳水灰比，进行优化配比，28 d抗压强度可达38.5 MPa。参照C30混凝土水灰比研究结果，结合高性能混凝土最简易配合比设计方法，确定水灰比和最佳砂率。

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粉煤灰掺量对泡沫水泥碳化性能的影响

孙诗兵??，王蓉晖，樊继业，兰明章

. 2013, (11): 14-17.

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通过对碳化系数、碳化时间与抗压强度之间关系的研究，并结合XRD物相分析，研究了粉煤灰掺量对硫铝酸盐泡沫水泥碳化系数的影响。试验结果表明，粉煤灰掺量从0%增加至20%时，泡沫水泥14 d抗压强度降低了6%左右，碳化时间减少了4 h，碳化系数从0.95降低到0.88，但当粉煤灰掺量为15%时28 d抗压强度增加了3.6%左右，粉煤灰掺量为20%时28 d抗压强度降低了6.9%左右。14 d抗压强度的降低是由于CO2引起钙矾石分解造成的。

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C₂S-C₂A_x-F_1-x二元体系低钙节能水泥的试验研究

谢斐琳，严云，胡志华，杨林，张旭

. 2013, (11): 18-23.

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以硫铁矿烧渣为原料，研究了C2S-C2Ax-F1-x体系水泥的煅烧制度，通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜（SEM）及矿物定量,对水泥熟料矿物相组成、形貌进行了分析。同时研究了石膏掺量对水泥凝结时间，抗压强度及水化产物的影响。结果表明，最佳煅烧制度为1 280 ℃ 煅烧 30 min，其中水泥熟料矿物组成比例为C2S 50.19%，C2Ax-F1-x45.30%；水泥的凝结时间随着石膏掺量的增加而增加；抗压强度也随着石膏掺量的增加而增大，综合考虑，最佳石膏掺量为20%；当石膏掺量为0%和5%时，28 d水化产物以C2S和C3(A，F)H6为主，当石膏掺量超过10%时，28 d水化产物是C-S-H和AFt。

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抗冲击防辐射重质混凝土耐久性研究

孙涛，李新平，韩卫卫，陈友治

. 2013, (11): 24-28.

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依据抗冲击防辐射混凝土基准配合比，通过混凝土抗冻、抗氯离子渗透、抗碳化试验，结合XRD、SEM等手段对其宏观和微观性能进行了综合测定研究。研究表明：无论是钢渣、钢锻单掺还是钢锻与碎石结合的防辐射混凝土，1）抗压强度及质量损失率均随着冻融次数的增加而增大，且钢渣抗冲击防辐射混凝土??钢锻碎石防辐射混凝土??钢锻防辐射混凝土;2)氯离子扩散系数都处于较低水平，钢锻抗冲击防辐射混凝土28 d的氯离子扩散系数仅为1.76×10-12 m2/s；3）由SEM图中可以看出，混凝土结构中主要矿物成分为C-S-H、钙矾石（AFt）等，二次火山灰反应使得Ca(OH)2颗粒细化，纤维界面得到强化，混凝土结构更加密实。

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尾矿作为微细化砂对砂浆工作性和强度的影响

付光辉，沈卫国，邹先杰，田孝武，刘道斌，单来

. 2013, (11): 29-33.

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尾矿的大量生产对我国的生态和环境造成了巨大威胁。尾矿的粒径在0.01~1 mm左右，处于细集料和胶凝材料之间。将尾矿用作微细化砂，可以填补细集料和胶凝材料之间的级配空档，从而优化体系整体级配。尾矿作为微细化砂可以降低砂浆用水量，改善砂浆工作性。将适量的尾矿与粉煤灰配合使用，可以制备较高的早期强度和后期强度的商品砂浆。
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CeO₂、TiO₂混合着色黄色乳浊玻璃的研究

何峰, 陈军龙，田沙沙，许联盟，谢峻林，钟田青

. 2013, (11): 34-37.

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以氟化物和磷化物为混合乳浊剂，以CeO2和TiO2为着色剂来制备乳黄色乳浊玻璃。通过试样的色度、XRD、SEM研究发现，随着着色剂掺入量的增加，乳浊玻璃的颜色逐渐加深，最佳着色剂掺入量为：w(CeO2)=2.00%，w(TiO2)=2.67%。该玻璃主晶相为Ca5(PO4)3F，乳浊颗粒为规则球型，在球形颗粒内部出现明显的分相现象，且随着着色剂加入量的增大，球形颗粒的尺寸逐渐减小，分相液滴数量逐渐增加。分相液滴尺寸分布在100~500 nm的范围内。

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分解炉内垃圾衍生燃料和煤粉燃烧的数值模拟

谢峻林，刘娜，梅书霞，陈峻

. 2013, (11): 38-42.

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针对一个实际的旋流式分解炉，分别进行了垃圾衍生燃料（简称RDF）燃烧和煤粉燃烧的数值模拟研究及其对比分析。具体来说，综合分析了该分解炉内的气相流场、颗粒轨迹图、温度场及组分浓度场。研究结果表明:RDF可以在分解炉内稳定燃烧，这为RDF与煤粉混烧试验奠定基础，并且对水泥窑炉处置城市垃圾的工艺过程提供了科学依据。

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四（2-羟基苯基）卟啉及系列金属配合物的微波合成和光谱性质

赵胜芳，陈年友，夏静平，徐扬，杨阳

. 2013, (11): 43-46.

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利用微波辐射加热，以水杨醛、吡咯为原料，丙酸为溶剂和催化剂，乙酸酐为脱水剂，合成了meso四（2羟基苯基）卟啉，并合成了该化合物的Zn(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cu（Ⅱ）、Mg(Ⅱ)5个金属配合物。对合成的各化合物进行了UVVis、IR、FS光谱表征，分析了卟啉及其金属配合物的光谱变化规律，讨论了结构对光谱性质的影响。

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水性含氟丙烯酸酯核壳乳液的合成与性能研究

佘铜，易英，周燕强，万蜜，黄畴

. 2013, (11): 47-51.

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以甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯(BA)、甲基丙烯酸六氟丁酯(HFMA)为主要原料，在十二烷基硫酸钠(SDS)和辛基酚聚氧乙烯醚(OP10)复合乳化剂的作用下，采用预乳化半连续种子乳液聚合法，合成了具有核壳结构的含氟丙烯酸酯共聚物乳液。研究了核壳单体的配比、乳化剂用量、引发剂的用量、含氟单体的用量对乳液聚合过程以及乳胶膜性能的影响。通过红外光谱法(FTIR)、激光粒径分析仪、透射电镜(TEM)对乳液及乳胶膜组成、结构和形貌进行了表征，通过接触角(CA)、热重分析(TG)和拉伸测试表征了含氟丙烯酸酯共聚物乳胶膜的表面性能、热稳定性能与力学性能。结果表明：当m(MMA)∶m(BA)=1∶1，核/壳单体比为3∶2，乳化剂用量为3%，引发剂的用量为0.6%，含氟单体的用量为10%时，制备的含氟丙烯酸酯共聚乳液具有明显的核壳结构，且含氟基团富集于壳层，乳胶膜的综合性能明显优于不含氟乳液，达到“低氟高效”的效果。

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基于沥青-集料粘结性能的碎石封层技术性能影响因素研究

刘丽，杨森，郝培文

. 2013, (11): 52-57.

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基于沥青-集料间粘结性能角度，以沥青碎石封层技术性能影响因素为研究对象，采用Vialet 方法对沥青碎石封层进行锤击试验，研究沥青、集料、集料预拌、水、埋入深度和碾压延迟时间对碎石封层技术性能的影响。通过试验分析，得出如下结论：乳化沥青碎石封层性能优于SBS改性沥青和基质沥青碎石封层，采用石灰岩集料的沥青碎石封层性能优于采用花岗岩集料的沥青碎石封层，乳化沥青碎石封层不需要预拌集料，水对沥青集料间粘结性能影响很大，会导致集料损失，碎石封层集料残留率随集料埋入深度增加而增加，随碾压延迟时间增加而减少。

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材料模量对沥青路面坑槽修补结构力学性能影响分析

田耀刚，延丽丽，陈长征，经冠举，李炜光

. 2013, (11): 58-62.

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基于弹性层状理论体系，采用ANSYS软件研究分析了修补材料抗压模量变化对沥青路面坑槽修补结构的力学性能影响。结果表明：修补材料抗压模量对坑槽修补结构的力学性能影响显著；坑槽纵向壁缝剪应力均大于横向壁缝剪应力；修补材料抗压模量超过5 000 MPa时，修补坑槽面层层底开始出现拉应力且其随修补材料抗压模量提高而增大；修补坑槽结构的基层层底拉应力在底面中心处达最大值，并随着坑槽修补材料抗压模量增加而降低。

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再生粗集料二维形态结构分析

郭鹏,唐伯明,邢龙

. 2013, (11): 63-67.

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针对回收沥青混合料，采用图像成型方法，以椭圆度、形态因子参数为指标，对比分析了回收集料与新集料的二维形态结构及形态特征，研究了不同新旧比例再生集料的二维形态结构变化规律。结果表明：随着集料粒径的增大，椭圆度逐渐下降，回收集料较新集料的椭圆度变化较小；再生集料的形态因子随粒径增大逐渐降低；通过对再生集料形态结构分析，回收集料的掺量对再生集料的形态因子和椭圆度值影响较小，说明再生集料形态结构变化不明显。

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热阻沥青混合料的降温效果及路用性能评价

雷雨滋，郑南翔，纪小平

. 2013, (11): 68-72.

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为了研究热阻SMA混合料的降温效果和路用性能，以高铝质耐火集料替代天然集料设计热阻SMA；制作尺寸为30 cm×30 cm×10 cm的SMA试件，测试试件表面和中间深度处的温度；对SMA混合料进行了车辙、低温弯曲、残留稳定度和冻融劈裂强度比试验。研究结果表明，材料的导热系数越低，热量就越难在路面内部传递，进而会降低路面温度的白天温度和提高夜间温度；比起普通的SMA，粗集料热阻SMA和全集料热阻SMA的路表温度分别降低6.3 ℃和8.0 ℃，路面内部温度分别降低5.2 ℃和7.2 ℃；热阻SMA的高温性能较普通SMA有大幅提高，而低温性能和水稳定性则降低，但路用性能满足《公路沥青路面施工技术规范》的要求。

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管片接头刚度对盾构隧道结构内力影响分析

李峰，苟长飞，许东

. 2013, (11): 73-78.

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结合成都地铁4号线工程资料，并采用一种新的计算模型对接头刚度折减后的管片环内力进行分析。得到以下结论：管片接头刚度大小对管片环的变形、内力均有影响，对轴力几乎无影响；管片环的最大位移、正负弯矩分别出现在拱顶、上下拱部45°处附近、拱底位置，最大剪力随刚度折减系数k的减小逐步下移至接近拱底处；设计中需考虑管片接头处的抗剪弯刚度对管片环的受力影响，可不考虑抗拉压刚度；工程中管片接头k的合理取值区间为10^-1.36~10^-0.87，且在该范围内，管片环弯曲刚度有效率η与-lgk近似呈线性关系。

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岸桥结构地震反应时程分析中激励输入方式选择

李哲，王贡献，王东，胡吉全

. 2013, (11): 79-84.

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基于时程分析法对岸桥结构进行地震响应分析，通过一致加速度法、位移输入法和大质量法3种方法向分析对象输入地震动载荷，求解结构响应，对比结果并分析了3种方法各自适用的条件，为岸桥结构地震激励时程分析选择最合适的输入方式。

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基于神经网络和贝叶斯滤波器的危险驾驶行为识别

彭金栓，詹盛，徐磊，邵毅明

. 2013, (11): 85-89.

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以跟车过近和非正常换道为导向的车道偏离为典型的危险驾驶行为为研究对象，筛选识别的表征参数，并确定表征参数的判定阈值及识别时窗。构建神经网络贝叶斯滤波器识别模型，选取待识别样本，对危险驾驶行为进行辨识，并对模型的识别效能进行评价。结果表明，单独使用神经网络模型进行危险驾驶行为识别时，识别成功率为83.60%，经过贝叶斯滤波器修正后，组合模型的识别准确率达到92.46%。研究成果对现有辅助驾驶系统的效能评价，以及未来智能系统的开发，均有重要的理论及现实意义。

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海积软黏土结构损伤的影响因素分析

熊春发，曹勇

. 2013, (11): 90-93.

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以天津海积软黏土为研究对象，对原状土及重塑土进行了不同固结压力、加荷速率、排水条件下的三轴剪切试验，以应力比结构性参数与应变间的指数型关系来描述结构性衰减的平缓加速平缓3阶段，研究了软黏土结构损伤的影响因素。结果表明，固结压力小于结构屈服应力时，结构性损伤基本不受固结压力影响，固结压力大于结构屈服应力时，固结压力越大，初始结构性越小，结构损伤发展越慢；提高加荷速率或设置排水条件，可以延长第1阶段平缓损伤段，降低加速损伤段的损伤速率。结果还表明，结构损伤的影响因素可以概括为外力作用和增湿作用两大类。

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桩位变化对抗滑桩设计优化的研究

李梅，刘校，邹蓓，李晓虎

. 2013, (11): 94-97.

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针对桩位进行研究，以抗滑桩结构为研究对象，运用FLAC3D和ANSYS对5种桩位的抗滑桩结构特性进行模拟研究，得出在保证滑坡安全系数相同时不同桩位下的抗滑桩桩身内力。根据抗滑桩结构设计要求及各桩位的内力图，分析出桩位改变对桩结构的影响。综合5种桩位的分析结果，从工程造价的角度得出合理的加固位置，并用传统的设计方法进行验证，为抗滑桩结构的优化提供参考。

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温度-荷载耦合作用对钢桥面铺装层力学特性的影响

李艳春，张静

. 2013, (11): 98-102.

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采用有限元软件建立了正交异性钢桥桥面铺装体系的三维力学模型，分析研究了在高温、低温以及不同超载率的耦合作用下，桥面铺装层厚度、模量的不同组合对铺装层表面最大拉应变的影响，并与不考虑温度荷载作用的结果进行对比分析。结果表明，在温度荷载耦合作用下，正交异性钢桥桥面铺装的最大拉应变显著增大，且随温度的变化而变化，应力集中现象有所减弱。

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考虑横肋板作用的正交异性钢桥面板有限元分析方法

骆佐龙,宋一凡,贺拴海

. 2013, (11): 103-107.

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针对大跨度钢桥中正交异性钢桥面板通常设置横肋板加劲，提出一种考虑横肋板作用的正交异性钢桥面板空间分析的简化有限元算法。其中顶板采用平面板单元分析，梯形加劲肋与横肋板采用板梁子单元模拟。基本未知量采用顶板单元的节点位移分量，梯形加劲肋与横肋板的位移模式由肋板的变形协调关系得到，最后通过变分原理得到组合单元的刚度矩阵。通过与有限元程序计算结果进行对比，得出此方法的计算精度较高，计算效率亦比较高，值得在实际工程计算中推广。

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新型再生混凝土保温空心砌体抗震性能试验研究

古松，郑智，雷挺，李丹，褚云朋

. 2013, (11): 108-113.

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对4片再生混凝土自保温空心砌块进行了不同竖向荷载条件下的水平低周荷载试验研究，分析新型砌块的承载能力、破坏形态、耗能性能。试验研究表明，新型混凝土保温空心砌体具有一定的承重能力，可用于村镇多层民房建筑的保温承重墙。但不同轴压比及竖向荷载加载方式对墙片的破坏形态和耗能能力有较大影响，在无配筋的情况下延性较差，建议在实际工程应用中，应参考砌体结构规范进行配筋设计，以提高其抗震性能。

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桥梁生命周期环境影响评价与成本分析集成方法

刘沐宇，王铖铖，吴志强，李倩

. 2013, (11): 114-119.

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基于生命周期评价和生命周期成本分析理论，将桥梁工程生命周期从环境属性和经济属性两方面考虑，环境属性为生命周期环境影响（输出过程），经济属性为与环境因子有关的生命周期成本（输入过程），提出一种将与环境因子有关的生命周期成本（输入成本）与生命周期环境影响成本（输出成本）相集成的方法。对比分析武汉徐东高架桥两种设计方案（A：混合梁桥，B：钢箱梁桥），得出钢箱梁桥比混合梁桥综合成本低，为桥梁方案比选提供依据。

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施工阶段建筑物抗震研究

尚丽峰，郝炳星，胡晶晶，李重稳，马守龙

. 2013, (11): 120-123.

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进行了施工阶段混凝土强度、弹性模量的计算，并利用有限元分析软件MADIS/GEN对施工阶段的钢筋混凝土结构进行了结构动力特性、反应谱和弹性时程的抗震对比分析，研究了地震对施工阶段的建筑物的影响。结果表明：按照规范正规设计和施工的高层框剪结构，施工阶段遭遇地震作用时，其主体结构随施工进度会遭遇不同程度的破坏。

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基于塔线体系风洞试验的输电塔风致响应计算

郑敏，梁枢果，熊铁华

. 2013, (11): 124-131.

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针对输电塔-线体系中输电塔风致响应计算目前存在的不足，提出一种利用完全气弹模型风洞试验测得的若干测点位移来计算输电塔风致响应的方法，该方法同时考虑了气弹效应，塔线耦合效应，塔线体系风振中的非线性。以某输电塔线体系为例说明了该方法应用的全过程并得到了若干结论。拟合过程中采用假设检验的基本方法，得到在95%的置信度下其影响是显著的，验证了该方法的可靠性。该方法同样适用于其他结构，在完全气弹模型风致响应计算中有很大的工程实用价值。

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两种典型调控剂对镉污染土壤镉形态的影响

黄敏，陈川红，杨海舟，毛栀品，李亚兵

. 2013, (11): 132-137.

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通过室内模拟培养的方法研究了草炭和钙镁磷肥两种调控剂对土壤镉形态的影响。结果显示，在镉为3.0 mg/kg的酸性土壤中，钙镁磷肥对土壤有效镉的钝化调控优于草炭，就对土壤有效镉含量降低的最大量而言，钙镁磷肥和草炭分别为0.36 mg/kg和0.25 mg/kg。钙镁磷肥和草炭总体上均能降低碱性土壤有效镉含量，而土壤有效镉的动态变化规律因镉污染程度不同而异。不论土壤呈酸性还是碱性，随草炭添加量的增加，土壤镉的有效态、无机结合态和残留态均降低，其最大降低比例分别为8.1%、26.4%和5.9%，而有机结合态增加，最大可达37.9%。随钙镁磷肥添加量增加，土壤镉的有效态和无机结合态均降低，最大比例分别为9.5%和43.5%，残留态显著增加，最大比例达44.1%，有机结合态变化则不明显。

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脱硫肠状菌属还原高浓度硫酸盐的试验研究

桂冠，龚文琪，刘晓烨，孙萌萌，刘霖，占幼鸿

. 2013, (11): 138-144.

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从铜冶炼厂和硫酸厂污泥中分离出常温、耐酸、异养型的硫酸盐还原菌，其还原硫酸盐的最佳温度在35~40 ℃。不同摇床转速对该菌还原硫酸盐影响不大；在20~45 ℃时培养均能在厌氧瓶中产生黑色沉淀，在40 ℃时对硫酸盐的还原量最大；在pH=5~9范围都能生长，其中pH=7时硫酸盐的还原量最大；在4 000~10 000 mg/L硫酸盐浓度下均能生长，低浓度条件下硫酸盐的还原率高于高浓度条件下；一定范围内接种量越大，硫酸盐的还原量越大；前期厌氧瓶内产气量较大，但硫化氢气体量较少，后期缓慢还原硫酸盐并有硫化氢气体产生。16S rDNA测序分析表明：该菌属于细菌界（Bacteria），后壁菌门（Firmicutes），梭菌纲（Clostridia），梭菌目（Clostridiales），消化球菌科(Peptococcaceae)，脱硫肠状菌属(Desulfotomaculum)，与该属中的Desulfotomaculum sp RH043和Desulfotomaculum hydrothermale strain序列同源性分别为100%和98%。该菌属于硫酸盐还原菌的一类，对酸性矿山废水治理具有一定的作用。

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基于GIS的武汉市滨湖土地利用演化研究

武静

. 2013, (11): 145-150.

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武汉市因多湖多水而闻名，城中湖数量居全国首位。武汉市滨湖区作为湖陆链接的重要生态区域，不仅承载整座城市的历史文化脉络，同时也是城市重要的经济增长区域。在人地矛盾日益突出的大背景下，多年来，由于人多地少的原因导致武汉市滨湖土地利用性质发生着巨大改变。运用GIS数据提取方法，针对武汉市不同历史年份滨湖区湖泊边界的用地性质演化情况进行分析，得出武汉市滨湖土地利用的演化特征与内在驱动机制。为改善武汉市滨湖土地利用与开发结构调整提供数据基础，为探索武汉市高速城市化进程中滨湖土地利用的未来发展趋势提供第一手数据依据。

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基于改进SURF算子的SAR图像弹性配准

徐颖，周焰

. 2013, (11): 151-156.

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针对存在局部几何形变的多波段SAR图像自动配准问题，提出基于改进SURF算子的SAR图像配准算法。对图像采取分块的思想，利用SURF算子提取特征点，利用双向的最小距离和次小距离之比确定匹配特征点对，并通过薄板样条（TPS）函数完成图像的弹性配准。最后，应用文中的配准方法对不同时间获得的两幅多波段SAR图像进行配准实验，并对其配准精度进行了分析，证明了文中的方法具有很好的适应性和配准精度。

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