基于全U网络的混凝土路面裂缝检测算法

针对现有的混凝土裂缝检测算法在各种复杂环境中检测精度不够、鲁棒性不强的问题,根据深度学习理论和U-net模型,提出一种全U型网络的裂缝检测算法。首先,依照原U-net模型路线构建网络;然后,在每个池化层后都进行一次上采样,恢复其在池化层之前的特征图规格,并将其与池化之前的卷积层进行融合,将融合之后的特征图作为新的融合层与原U-net网络上采样之后的网络层进行融合;最后,为了验证算法的有效性,在测试集中进行实验。结果表明,所提算法的平均精确率可达到83.48%,召回率为85.08%,F1为84.11%,相较于原U-net分别提升了1.48%,4.68%和3.29%,在复杂环境中也能提取完整裂缝,保证了裂缝检测的鲁棒性。     

Formation of radioactive cesium microparticles originating from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident: characteristics and perspectives

ABSTRACT

Following identification of radioactive Cs microparticles (CsMPs) in aerosol samples from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (FDNPP), numerous reports on CsMPs have been published. This paper reviews recent progress in the measurement and characterization of CsMPs by advanced analytical techniques, including advanced transmission electron microscopy (TEM) and synchrotron X-ray analysis. These analyses revealed that the CsMPs contained Si, Fe, Zn, Cs, and minor quantities of U together with some fission products. Uranium in the CsMPs was identified as being in the form of uraninite and (U,Zr)O₂. Detailed advanced TEM analysis has clarified some of the processes resulting in the alteration of constituents of the nuclear fuels and containment vessel materials during this severe accident. In addition, a detailed report on the elemental compositions and structures of the fuel debris fragments collected inside and outside of the primary containment vessel²⁵ highlighted the fact that the fuel debris fragments contained nanoparticles with the U and Zr components having similar structures to that of the CsMPs. This similarity in structures has stimulated further research on the structure and elemental constituents, especially for U and Zr in the CsMPs, and has opened up new avenues for studying the chemical characteristics of the fuel debris.     

伊利石和高岭石对U(Ⅵ)的吸附

以伊利石和高岭石为吸附剂，通过静态吸附法研究了其对U(Ⅵ)的吸附特性。考察了接触时间、初始浓度、吸附剂质量、pH、温度、离子种类、腐殖酸等对其吸附效果的影响；采用红外光谱(FTIR) 对伊利石和高岭石的结构进行了表征。研究结果表明：伊利石和高岭石对U(Ⅵ)具有很强的吸附能力，在10 h、铀初始质量浓度为30 mg/L、吸附剂质量为0.04 g、pH=5的条件下，伊利石对U(Ⅵ)的吸附效果最好；在12 h、铀初始质量浓度为30 mg/L、吸附剂质量为0.01 g、pH=5的条件下，高岭石对U(Ⅵ)的吸附效果最好；随着温度的升高，伊利石和高岭石对U(Ⅵ)的吸附能力不断增强，尤其是伊利石；溶液中Mg²⁺、CO^2-₃、HCO^-₃显著降低了伊利石和高岭石对U(Ⅵ)的吸附效果；随着腐殖酸浓度的增加，伊利石对U(Ⅵ)的吸附能力提高，高岭石对U(Ⅵ)的吸附能力降低。     

Purex流程铀钚分离工艺单元数学模型研究

在铀钚分离工艺单元单级数学模型和混合澄清槽瞬态数学模型的基础上，建立了以U(Ⅳ)-N₂H₄为还原反萃剂、混合澄清槽为萃取设备的Purex流程铀钚分离工艺单元数学模型，开发了计算机模拟程序，并使用台架实验数据对程序的可靠性进行了验证。结果表明，模拟程序的计算值和实验值符合良好。在此基础上，利用模拟软件对铀钚分离工艺单元的工艺参数进行了计算分析，结果表明：1BX₁加入位置、1BS和1BX₂酸度对钚反萃率无太大影响，但1BX₁加入位置和补萃级数对钚中去铀系数SF_U/Pu有一定影响。     

污泥基生物炭处理酸性含U(Ⅵ)废水的效能与机理

通过城市污泥（SS）慢速热解制备污泥基生物炭（SSB），并研究初始pH、投加量、共存离子、吸附时间和温度等因素对SSB去除U(Ⅵ)的影响，探讨吸附动力学和吸附等温线特征。通过元素分析、扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射（XRD）和X射线光电子能谱（XPS）分析U(Ⅵ)吸附去除的机理。结果表明SSB去除U(Ⅵ)的适宜条件为：pH=3、投加量1 g/L、吸附时间240 min；在此条件下，在温度30℃时最大吸附量为34.51 mg/g。吸附动力学符合拟二级动力学模型；Langmuir吸附等温模型能更好描述生物炭对U(Ⅵ)的吸附行为。U(Ⅵ)吸附去除机理主要包括静电作用，与Si—O—Si的n-π相互作用，与羟基（—OH）、羧基（—COOH）的配位络合。通过5次吸附-解吸试验发现，U(Ⅵ)去除率和SSB再生率均在80%以上。本研究表明污泥基生物炭具备处理与修复酸性含U(Ⅵ)废水污染的潜力。     

美国大数据战略及对我国启示

美国当前在大数据方面全球领先。2010年奥巴马将发展大数据上升为国家战略,建立了一系列负责大数据的专门机构,发布大量相关战略性文件和法令。大数据在美国各个领域得到广泛应用,并基本成体系。当前我国大数据发展取得进步但仍存在问题,借鉴美国大数据战略的具体做法可为完善我国大数据战略提供较好的参考价值。     

新型“U”型板溶气气浮装置浓缩生化污泥的应用

介绍新型"U"型板溶气气浮装置以及"U"型板的工作原理,重点分析"U"型板溶气气浮对生化污泥的浓缩效果。在不同的污泥负荷、溶气回流比、PAC以及PAM加药量的情况下,进行气浮中试试验,寻找最佳的试验工况。试验结果表明,当污泥负荷为57 kg/(m^2·h)、溶气回流比为35%、PAC加药量为30 mg/L、PAM加药量为8 mg/L时,气浮出泥的污泥含固率能稳定在5.55%左右,"U"型板溶气气浮对生化污泥的浓缩效果很好。这对实际生产中气浮工艺取代二沉池以及重力浓缩池提供了现实可行的指导意义。     

天然土壤胶体对U(Ⅵ)迁移的影响

以石英砂为填充介质，采用动态柱实验方法研究了某中低放处置场地表土壤胶体对U(Ⅵ)在石英砂柱中迁移行为的影响，并结合静态批式实验探究了土壤胶体对U(Ⅵ)迁移的影响机制。结果表明，当U(Ⅵ)进样质量浓度从1.0 mg/L增大至5.0 mg/L时，U(Ⅵ)在石英砂柱中的穿透速率显著增大，且达到洗脱平衡时所需淋洗液的体积从250 PVs（孔隙体积）增大至400 PVs。与U(Ⅵ)相比，土壤胶体在石英砂柱内迁移较快，这可能是由于土壤胶体与石英砂之间相互作用较弱所致。土壤胶体与U(Ⅵ)共存体系中，U(Ⅵ)的迁移速率明显增大，而土壤胶体迁移速率无显著变化，表明共存体系中U(Ⅵ)的迁移行为主要受土壤胶体所控制。静态吸附实验表明，在石英砂-U(Ⅵ)二元体系中，pH≈6.0时石英砂对U(Ⅵ)的吸附率最大，而在胶体-石英砂-U(Ⅵ)三元体系中，U(Ⅵ)主要在土壤胶体表面发生吸附。本研究所用土壤中胶体的质量分数仅约占0.04%，但可吸附20%U(Ⅵ)（初始质量浓度为5.0 mg/L）；由此可见，土壤胶体可与U(Ⅵ)发生强的相互作用，进而对U(Ⅵ)在真实环境体系中的吸附、迁移和扩散等行为产生至关重要的影响。     

浅谈煤与瓦斯突出矿井"U"型通风系统采煤工作面上隅角瓦斯管理

屯兰煤矿是煤与瓦斯突出矿井,瓦斯涌出量大,上隅角瓦斯治理困难。为解决这一通风难题,该矿采取沿空留巷抽采措施进行作业。实践证明,该技术解决了上隅角瓦斯积聚隐患,保障了矿井高产高效。     

芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2对模拟地下水中U(Ⅵ)的还原行为研究

在厌氧条件下研究了西南地区一种典型土壤微生物芽孢杆菌Bacillus sp.dwc-2对模拟地下水中U(Ⅵ)的还原行为，重点考察了时间、无机阴离子、腐殖酸（HA）及富里酸（FA）对还原的影响，并利用TEM、EDS、SAED和XPS对还原后的样品进行了表征。结果表明：在pH=7.0、c_NaHCO3=5 mmol/L和T=303 K条件下，Bacillus sp.dwc-2对U(Ⅵ)的还原率随时间的增加而增加，24 h内最大还原率为12.2%，此后则随时间的增加逐渐降低；HA和FA对U(Ⅵ)的微生物还原行为有一定影响，其中HA和FA浓度为25 mg/L时，U(Ⅵ)的还原在24 h最明显，其还原率分别为14.2%和16.2%，但随着HA和FA浓度的继续增加，因在U(Ⅵ)离子与HA、FA形成的配合物表面形成致密的腐殖层，抑制了电子的转移，阻止了U(Ⅵ)的还原。此外，研究表明HCO₃^-也会抑制U(Ⅵ)的还原。TEM-SAED和XPS分析证实了还原过程中U(Ⅳ)的存在。上述结果可为真实环境中微生物还原U(Ⅵ)提供基础数据和参考。