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济南大学学报（自然科学版）

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2025年04期

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环境与水利科学 | 中国奶业生产生命周期温室气体排放评估

环境与水利科学 | 中国奶业生产生命周期温室气体排放评估

摘要：为了准确量化中国奶业生产过程对温室气体排放的贡献，综合考虑二氧化碳 CO₂ 、甲烷 CH₄ 、一氧化二氮N₂O 3 种主要温室气体和饲料种植、饲料加工、奶牛养殖和奶制品加工4个生产环节，区分具有不同生产水平和管理方式的放牧系统、小农户散养系统、合作社系统和集约化系统4种生产系统，采用生命周期分析法核算2020年中国奶制品生产的温室气体排放量。结果表明，2020年中国奶制品生产链的总温室气体排放量（以二氧化碳当量计）为5171.53万t，其中 CH₄ 是最主要的温室气体，奶牛养殖环节的肠道发酵是最大的温室气体排放源，集约化系统是温室气体排放最多的生产系统；2020年中国生产液态奶、奶粉和其他奶制品的温室气体排放强度（以二氧化碳当量计)分别为1.47、12.99、 12.50kg/kg ；相比于其他生产系统，集约化系统生产原料奶的温室气体排放强度最低。
环境与水利科学 | 生物处理法去除抗生素及抗性基因的研究进展

环境与水利科学 | 生物处理法去除抗生素及抗性基因的研究进展

摘要：针对全球抗生素消费量增长引发的环境污染与对人类健康的威胁，以及污水处理厂中抗生素和抗性基因富集扩散的问题，综述污水处理厂中抗生素的生物处理技术如吸附和生物降解，并分析其优缺点，重点介绍厌氧生物处理方法，例如上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)和厌氧折流板反应器(ABR)等，分析抗生素对厌氧发酵各阶段的影响，探究厌氧发酵对抗性基因的去除机制，展望未来抗生素处理技术的发展以及抗生素抗性基因去除的研究方向。
环境与水利科学 | 陶枣盆地岩溶水串层污染数值模拟及预测

环境与水利科学 | 陶枣盆地岩溶水串层污染数值模拟及预测

摘要：为了治理陶枣盆地岩溶水被矿坑水串层污染，通过水化学分析确定当地岩溶水污染主要成分，建立陶枣盆地下水模型进行模拟、检验、参数反演，推断地下水污染通道，模拟预测增大矿坑水排放、注浆封堵串层通道、矿坑巷道填充方案保护岩溶水的效果。结果表明：陶枣盆地岩溶水主要污染成分为硫酸根离子，串层污染方式主要为断裂带串层、煤矿开采导致的底板破碎带等串层；注浆封堵、矿坑巷道填充分别是治理断裂带串层污染岩溶水、底板破碎带串层污染岩溶水的最佳方案。
环境与水利科学 | 弥河下游地区植被变化特征及对地下水埋深的响应

环境与水利科学 | 弥河下游地区植被变化特征及对地下水埋深的响应

摘要：为了探讨地表生态对于地下水位变化的响应，基于2008—2022年弥河下游地区归一化植被指数（NDVI)，采用趋势计算、Manm-Kendall显著性检验及Hurst指数等方法，分析研究区植被时空变化特征，结合气候和地下水埋深数据集，通过相关性及相对贡献率数据，研究弥河下游地区植被与地下水埋深变化的响应关系。结果表明,2008—2022年间，弥河下游地区植被NDVI总体呈现波动增长的趋势，增长率为 0.82% ，改善面积占比达到86.35% ；地下水埋深显著影响弥河下游 90% 的区域植被的生长；在中部、南部地区，地下水埋深恢复驱动植被改善的能力较弱,但在北部地区该能力较强，相对贡献率略高于气候的；地下水埋深下降在中部、南部地区驱动植被退化的能力较强，导致这些地区生态系统较为脆弱,植被存在退化风险，是导致植被退化的主要原因。_
环境与水利科学 | 山丘区小流域面源污染调查与风险评估

环境与水利科学 | 山丘区小流域面源污染调查与风险评估

摘要：为了掌握山丘区水库型水源地的流域面源污染现状，探讨区域污染物排放风险及防控对策，以济南市乔店水库为研究区，采用输出系数法结合等标污染负荷强度，对研究区2022年农业面源污染排放量、排放强度及分布特征进行估算和分析，划分污染排放风险等级。结果表明，研究区整体的农业面源污染排放强度偏低，高污染地区主要位于流域上游；研究区主要污染源为畜禽养殖源，生活源和种植源污染排放相对较少，养殖源主导区域占比较高且多分布于流域上游;研究区污染风险呈现由下游(西南部)至上游(东北部)递增的趋势。
环境与水利科学 | 利用苔藓氮含量和氮同位素比值指示泰山、蒙山大气氮沉降

环境与水利科学 | 利用苔藓氮含量和氮同位素比值指示泰山、蒙山大气氮沉降

摘要：为了调查空间尺度上区域大气氮沉降的特征及其污染来源，利用苔藓氮含量和氮同位素比值构建同位素质量平衡方程，评估了泰山、蒙山地区大气氮污染的水平和来源。结果表明：苔藓氮含量在泰山和蒙山之间没有显著差异，蒙山苔藓氮同位素比值比泰山明显偏负；泰山、蒙山地区大气氮湿沉降通量分别为26.3、28.8kg/(ha?a) ，高于最易受影响的陆地生态系统石南灌丛的大气氮沉降阈值，以及酸性针叶林的大气氮沉降阈值，属于高氮沉降地区。2个地区大气氮沉降的主要来源不同，泰山氮沉降受城市氮源影响显著，其硝态氮沉降水平较高；蒙山氮沉降主要受到农业氮源的影响，其铵态氮沉降通量远高于硝态氮沉降通量。
环境与水利科学 | 沸石-铁碳填料生物慢滤池的地表水反硝化脱氮性能

环境与水利科学 | 沸石-铁碳填料生物慢滤池的地表水反硝化脱氮性能

摘要：针对地表水中的硝酸盐污染问题，应用自制沸石-铁碳填料生物慢滤池反硝化处理硝态氮；通过比较化学需氧量与总氮质量浓度的比值、碳源、滤速对该生物慢滤池出水水质的影响，确定该生物慢滤池的最佳运行条件，并评估低温时该生物慢滤池的反硝化脱氮性能。结果表明：在常温、化学需氧量与总氮质量浓度的比值为4.0、碳源为葡萄糖、滤速为 0.10m/h 的最佳运行条件下，该生物慢滤池出水中硝态氮的质量浓度稳定在1.26mg/L 左右，相对于传统生物反硝化脱氮技术，反硝化脱氮性能较好，并且水质指标高锰酸盐指数及亚硝态氮、氨氮、总铁的质量浓度均符合国家标准GB3838—2002《地表水环境质量标准》中III类地表水标准；低温时,该生物慢滤池出水水质稳定，除高锰酸盐指数外，其他4项水质指标的质量浓度均符合GB3838—2002中II类地表水标准；该生物慢滤池内存在大量与反硝化相关的菌属，酸洗改性沸石和铁碳填料可为反硝化菌群提供良好的生存条件，铁自养反硝化菌与异养反硝化菌共同生存。
环境与水利科学 | 低影响开发技术缓解园区雨水地表径流模拟与管道溢流风险预测

环境与水利科学 | 低影响开发技术缓解园区雨水地表径流模拟与管道溢流风险预测

中图分类号：X43 文献标志码：A 摘要：为了缓解城市内涝灾害并对园区内雨水系统升级改造效果分析提供理论参考，从而推进低影响开发理念下海绵城市建设和城市可持续发展，以市某高校典型园区为研究区域，在原始暴雨洪水管理模型的基础上，构建基于城市信息模型优化数据结构的园区暴雨洪水管理模型，利用国家气象信息中心实测的降雨数据率定所构建的模型中子汇水区的参数；根据所构建模型的降雨及雨水地表径流过程，研究雨水
环境与水利科学 | 真空膜蒸馏浓缩黄芩苷提取液过程中的膜污染机制

环境与水利科学 | 真空膜蒸馏浓缩黄芩苷提取液过程中的膜污染机制

摘要：为了探究真空膜蒸馏系统中的膜污染问题，以膜通量和黄芩苷截留率为考察该系统效能的指标，选用进料温度、真空压力和进料流量作为系统的工艺参数，并采用正交实验优化3个工艺参数；基于优化的工艺参数，探讨不同工艺参数对该系统效能的影响规律，并采用扫描电子显微镜-能量色散X射线谱仪分析污染膜的表面形貌与元素组成，揭示膜污染与工艺参数之间的关系。结果表明：该系统的最优工艺参数为进料温度 60^°C 、真空压力 0.09MPa 和进料体积流量 600L/h ；当进料温度从 40% 升至 60^°C 时，系统运行末期膜通量相对初始值的减小率从 71.05% 增至 79.18% ，当真空压力从 0.07MPa 增至 0.09MPa 时，该减小率从 71.63% 增至 79.18% ,当进料体积流量从 400L/h 增至 600L/h 时，该减小率从 83.49% 减至 79.18% ；进料流量增大会减缓膜污染，进料温度升高或真空压力增大会加剧膜污染。
环境与水利科学 | 磁性颗粒对复合生物脱氮体系启动过程的影响

环境与水利科学 | 磁性颗粒对复合生物脱氮体系启动过程的影响

摘要：为了探究生物脱氮体系启动过程中投加磁性颗粒的作用，构建2个生物脱氮反应器 R₁ 、 R₂ ，其中反应器R₂ 中磁性颗粒添加量为 30g/L ；第1阶段进水中含氨氮和亚硝态氮，接种反硝化污泥，第2阶段进水中含氨氮，接种硝化污泥，对比研究磁性颗粒对复合脱氮体系启动过程的影响，通过对微生物群落结构的分析探究磁性颗粒的作用机制。结果表明：2个反应器均能成功启动，反应器 R₁ 、 R₂ 在第1阶段均能发生以厌氧氨氧化为主的反应，并且反应器 R₂ 中厌氧氨氧化反应占比更大；第2阶段在低溶解氧作用下形成厌氧氨氧化、短程硝化反硝化共存的复合生物脱氮体系，反应器 R₂ 的总氮去除率更高；与接种污泥样品相比，反应器 R₁ 、 R₂ 的第1阶段厌氧氨氧化菌丰度均增大，反应器 R₂ 中厌氧氨氧化菌Candidatus_Kuenenia丰度提升较明显，反应器 R₂ 在第2阶段对亚硝酸盐氧化菌和亚硝酸菌Nitrosomonas具有抑制作用，陶厄式菌Thauera和热单胞菌Thermomonas丰度提升明显。
信息科学 | 基于个体接触网络的最优应急医疗资源分配策略

信息科学 | 基于个体接触网络的最优应急医疗资源分配策略

摘要：针对新发传染病等突发公共卫生事件初期应急医疗资源较为有限的问题，基于多源人口统计数据构建具有地区人口结构特征以及行为动力学规律的多场景人际接触网络，进而构建基于个体接触网络的病毒传播动态模型，对比分析基本再生数不同时不同资源分配策略对疾病传播的影响。结果表明：当病毒的传染性较小时，优先为人群中的活跃个体分配资源的效果更好；当资源覆盖率提高至 40% 时，基本可以抑制疾病传播；当病毒的传染性较
信息科学 | 基于多头集中注意力机制的无监督视频摘要模型

信息科学 | 基于多头集中注意力机制的无监督视频摘要模型

关键词：视频摘要；注意力机制；多头集中注意力；无监督方法中图分类号：TP391 文献标志码：A
信息科学 | 外部知识与内部上下文语义聚合的短文本新闻虚假检测模型

信息科学 | 外部知识与内部上下文语义聚合的短文本新闻虚假检测模型

摘要：为了解决短文本新闻语义特征稀疏以及忽略了外部知识与短文本新闻语义之间同源关联性的问题，提出一种外部知识与内部上下文语义聚合的短文本新闻虚假检测模型(EKCS-ST)，构建新闻特征信息网络，包含新闻主题、作者、实体3种外部知识，丰富短文本新闻语义特征，通过图卷积生成新闻的外部知识图特征；将新闻文本输入到文本编码器中捕获新闻内部上下文语义特征；将外部知识图特征和内部上下文语义特征用于上下文感知计算，加强外部知识与上下文语义的关联性；使用注意力机制筛选和加强新闻关键特征，并且通过调高少数类新闻的损失误差，缓解数据不均衡问题。结果表明，本文所提模型的 F₁ 值即精确率和召回率的调和平均值为0.86，比BERT、TextGCN等模型分别高 18% 1 17% ，验证了模型的有效性。
信息科学 | 基于多模态退化特征学习的水下图像增强

信息科学 | 基于多模态退化特征学习的水下图像增强

摘要：针对传统水下图像增强模型缺乏泛化性和灵活性的问题，本文中提出一种多模态退化图文对比（MD-CLIP)模型;通过对比学习训练MD-CLIP模型,MD-CLIP模型将水下低质量图像的图像特征及文本特征编码为多模态退化特征；使用交叉注意力机制和提示嵌入的方式将MD-CLIP模型所预测的多模态退化特征集成到水下图像增强模型中，调整模型的性能和泛化性，并用消融和对比实验验证多模态退化特征的有效性。结果表明：使用交叉注意力机制将 MD-CLIP模型预测的多模态退化特征嵌入到水下图像增强模型中，模型的图像增强性能和泛化性能显著提高；MD-CLIP模型可作为一个通用的增强模块添加到其他的图像增强模型中。
信息科学 | 一种古籍文字图像篡改检测识别模型

信息科学 | 一种古籍文字图像篡改检测识别模型

摘要：为了有效检测识别被篡改的古籍文字图像，提出一种可用于古籍文字图像篡改的检测识别模型MDAS-Net。首先在边缘监督分支中提出一种全新的特征融合方式即混合注意力块，以更好地提取图像中的多尺度目标信息；其次,针对边缘监督分支和噪声敏感分支的特征融合设计一种特征传递模块E-2-N/N-2-EHelp Block，促进2个分支间的信息交流，以得到更高质量的融合特征。为了验证模型的有效性，创建古籍图像篡改数据集，并联合篡改图像文本数据集(TTI)进行对比实验和消融实验。结果表明,MDAS-Net模型在古籍文字图像篡改区域检测效果良好，受试者工作特性曲线下的面积(AUC)达到了 0.852,F₁ 值达到了0.784，并证明了MDAS-Net在检测古籍文字图像篡改方面的实用性。
土木建筑 | 新型钢框架-熔断子结构体系的受力机制与塑性分析

土木建筑 | 新型钢框架-熔断子结构体系的受力机制与塑性分析

摘要：为了探索新型耗能结构体系并优化体系的构造，根据可替换耗能梁段和可恢复功能结构的国内外已有研究,设计一种新型钢框架-熔断子结构体系，基于塑性分析理论，建立该体系在极限状态下的典型屈服机制，并提出弹性抗侧刚度和极限承载力简化计算公式；采用有限元软件SAP2000对该体系推覆计算，并比较推覆计算结果与简化计算公式结果。结果表明：将耗能梁段集中布置形成耗能子结构，并与钢框架相结合形成带有熔断子结构的钢框架体系，该体系具有良好的抗震性能，能实现理想的耗能和破坏模式;刚度和承载力误差均小于 5% ，所提出的简化计算公式能较准确地预测该体系的弹性抗侧刚度和极限承载力。
土木建筑 | 共用地下连续墙的双侧基坑近接开挖对地铁车站位移变形的影响

土木建筑 | 共用地下连续墙的双侧基坑近接开挖对地铁车站位移变形的影响

摘要：为了探讨与地铁车站共用地下连续墙的双侧基坑近接开挖的不同开挖工序对地铁车站产生的位移变形，以济南市某共用地铁车站地下连续墙的双侧基坑工程为例，利用该工程中双侧基坑的三维有限元模型与现场监测相结合的方法，设计4类共7种双侧基坑近接开挖工序，根据双侧基坑近接开挖导致的地铁车站的位移变形筛选最优开挖工序，并根据双侧基坑围护结构与地铁车站的位移变形验证最优开挖工序。结果表明：双侧基坑近接开挖工序对地铁车站的位移变形的影响显著，4类开挖工序按照导致地铁车站产生的位移变形由大到小的顺序为先后开挖、分层交替开挖、同步分层开挖、均衡开挖量交替开挖，相较于其他开挖工序，均衡开挖量交替开挖工序对地铁车站的位移变形影响显著减小；当近接开挖与地铁车站共用地下连续墙的双侧基坑且开挖面积差异较大时，在确保双侧基坑近接开挖导致地铁车站位移变形尽可能小的前提下，最优开挖工序为工序5,即同步开挖基坑A第1层和基坑B与开挖基坑A至坑底交替开挖。
土木建筑 | 基于三维打印的柱状节理岩体各向异性试验研究

土木建筑 | 基于三维打印的柱状节理岩体各向异性试验研究

摘要：为了研究柱状节理岩体在单轴压缩荷载作用下的各向异性，采用聚乙烯醇作为耗材，利用三维打印制备具有不同节理倾角的柱状节理网络，并采用石膏净浆一次浇筑成型施工技术制备柱状节理岩体类岩石试样,通过单轴压缩试验分析所制得试样的各向异性。结果表明：随着节理倾角的增大，试样的单轴抗压强度呈现先增后减再急剧增大的趋势，并在节理倾角为 0^° 、 60^° 时取得极小值，而弹性模量呈现先减后增的趋势；试样的单轴抗压强度、弹性模量的各向异性比分别为37.65、314；节理倾角为 15^° 、 90^° 时的试样脆性破坏特征显著，节理倾角为75^° 时的试样表现出明显的延性破坏特征；试样在节理倾角小于 45^° 时主要发生垂直于柱体轴向的剪切破坏，在节理倾角为 45^°～75^° 时主要发生沿柱体轴向的剪切破坏，在节理倾角为 90^° 时主要发生柱体破坏与节理面张拉破坏;节理面的刚度对柱状节理岩体的各向异性有显著影响，在采用类岩石材料研究柱状节理岩体的力学性能时，应考虑节理面制备方法对柱状节理岩体类岩石试样各向异性的影响。

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