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CO_(2)浓度与温度变化对不同水分管理稻田CO_(2)净通量的影响
1
作者 黄涛 杜涛 +4 位作者 姚兆洋 朱莉莉 王广帅 刘玮璇 刘笑吟 《节水灌溉》 北大核心 2025年第8期1-6,14,共7页
为研究不同气候条件和水分管理对稻田CO_(2)净通量的影响,利用开顶式气室(OTC)进行田间试验。试验分别在控制灌溉(CI)和淹水灌溉(FI)条件下设置升高CO_(2)浓度200×10^(-6)(CCO和FCO)、升高CO_(2)浓度200×10^(-6)加升高温度2℃... 为研究不同气候条件和水分管理对稻田CO_(2)净通量的影响,利用开顶式气室(OTC)进行田间试验。试验分别在控制灌溉(CI)和淹水灌溉(FI)条件下设置升高CO_(2)浓度200×10^(-6)(CCO和FCO)、升高CO_(2)浓度200×10^(-6)加升高温度2℃(CCOT和FCOT)、背景大气环境(CCK和FCK)3种气候条件,共6种处理。结果表明:各处理的稻田CO_(2)净通量变化特征基本一致,均呈现先增大后减小的趋势,在拔节孕穗期和乳熟期达到峰值。CCO处理稻田CO_(2)吸收速率较CCK处理增加10.40%~40.78%,CCOT处理增加了分蘖期、拔节孕穗期和乳熟期的稻田CO_(2)吸收速率,减少了抽穗开花期和黄熟期的稻田CO_(2)吸收。FCO处理稻田CO_(2)吸收速率较FCK处理增加1.19%~52.01%,FCOT处理较FCK处理增加8.63%~121.88%。CO处理在控制灌溉和淹水灌溉条件下均增大了稻田CO_(2)吸收速率,COT处理对稻田CO_(2)净通量的作用因水分管理模式和水稻生育期存在差异,淹水灌溉稻田CO_(2)的吸收能力显著提升。在每个典型日几乎都观测到CCO和CCOT处理稻田CO_(2)净吸收能力在日尺度上的增强,各时期的控制灌溉稻田和生长前期的淹水灌溉稻田在CO处理下具有最大的日平均CO_(2)净吸收速率,生长后期的淹水灌溉稻田在COT处理下CO_(2)吸收能力更强。研究表明,大气CO_(2)浓度和温度升高对稻田CO_(2)净通量的影响因生育时期存在差异,节水灌溉可能会减弱气候变化对稻田“碳汇”能力的正向效应。 展开更多
关键词 co_(2)浓度升高 温度升高 控制灌溉 稻田 co_(2)净通量
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低渗砂砾岩油藏注CO_(2)+化学剂驱油机理 被引量：1
2
作者 汤勇 程民茂 +2 位作者 秦佳正 袁晨刚 洪迎河 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期51-59,共9页
低渗砂砾岩油藏具有强非均质性,注水开发困难、水驱采收率不高,单一气驱易引发气体窜流等问题,亟须研究适用于低渗砂砾岩油藏的提高采收率方法。以X油藏为例,明确了注CO_(2)+化学剂驱油机理。首先开展了注CO_(2)界面张力实验,随后开展... 低渗砂砾岩油藏具有强非均质性,注水开发困难、水驱采收率不高,单一气驱易引发气体窜流等问题,亟须研究适用于低渗砂砾岩油藏的提高采收率方法。以X油藏为例,明确了注CO_(2)+化学剂驱油机理。首先开展了注CO_(2)界面张力实验,随后开展了注化学剂界面张力实验,最后开展了注CO_(2)+化学剂提高采收率长岩心实验。结果表明:地层压力越大,CO_(2)-原油界面张力越小且随混相程度的提升而降低;化学剂可使相界面润湿接触角减小,并通过改变储层润湿性降低界面张力;注0.4 HCPV化学剂段塞+CO_(2)驱油效率最高,合理的化学剂段塞有利于抑制气窜,并扩大波及范围从而提高驱油效率。该研究为低渗砂砾岩油藏的高效开发提供理论依据,同时对CO_(2)+化学剂驱提采技术在同类油藏的进一步推广应用具有重要意义。 展开更多
关键词 低渗砂砾岩油藏 co_(2)+化学剂驱 驱油机理 提高采收率 界面张力
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复合催化剂Ru/CoAl−LDH可见光深度还原低浓度CO_(2)及其性能增强机理
3
作者 戴俊 贾凤婷 +3 位作者 杨娟 丰之翔 王大钊 冷冲冲 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1325-1338,共14页
“双碳”目标下,利用清洁可再生的太阳能驱动CO_(2)资源化利用成为重要的研究课题,但已有报道多以高纯CO_(2)为研究对象,而实际燃煤电厂排放的烟气中CO_(2)体积分数仅为3%~15%,为规避高能耗的CO_(2)提浓过程,直接实现低浓度CO_(2)光催... “双碳”目标下,利用清洁可再生的太阳能驱动CO_(2)资源化利用成为重要的研究课题,但已有报道多以高纯CO_(2)为研究对象,而实际燃煤电厂排放的烟气中CO_(2)体积分数仅为3%~15%,为规避高能耗的CO_(2)提浓过程,直接实现低浓度CO_(2)光催化定向转化对节能减排及其资源化利用具有重要科学意义。采用共沉淀−水热法首先制得钴铝层状双氢氧化物(CoAl−LDH),通过表面浸渍耦合氢气热处理将钌纳米颗粒负载至CoAl−LDH表面,构筑出可见光催化剂Ru/CoAl−LDH,其独特的表面组成与结构特性有助于实现以水为氢源的低浓度CO_(2)深度光还原。利用X射线衍射、透射电镜、X射线光电子能谱与紫外可见漫反射光谱等测试技术对复合催化剂的结构组成和微观形貌进行测定分析,结果表明:负载的钌物种为零价金属态Ru,其负载未改变CoAl−LDH的纳米片状形貌,但可显著提升复合催化剂的光响应性能。以Ru/CoAl−LDH为光催化剂、水为电子给体和氢源、10%CO_(2)/N_(2)混合气体为模拟烟道气,在可见光照射下考察Ru负载量对还原产物生成量及深度还原产物甲烷选择性的影响,其中1.6%Ru/CoAl−LDH具有最优的CO_(2)光还原性能,可见光照射3 h后的甲烷产生量及选择性高达452.4μmol/g和86.3%,分别是单一CoAl−LDH的10.4倍和3.3倍。同时,借助CO_(2)吸附等温线、原位XPS、瞬态光电流与阻抗谱等测试结果探究了Ru/CoAl−LDH对低浓度CO_(2)深度光还原的性能增强机理。CoAl−LDH表面的—OH基团利于复合催化剂对低浓度CO_(2)的选择性吸附;CoAl−LDH优异的水氧化性能可为CO_(2)深度光还原提供充足的原位氢源,无需使用具有爆炸危险性的氢气;负载的Ru作为光电子受体,在增强光生电荷分离与迁移效率的同时,作为CO_(2)还原活性位能实现其多电子还原过程。因此,CoAl−LDH和助催化剂Ru的协同作用是低浓度CO_(2)深度光还原性能得以提升的主要原因,复合催化剂Ru/CoAl−LDH实现了可见光水氧化与低浓度CO_(2)深度还原的有效耦合,为本质安全且低能耗CO_(2)转化体系的构建提供了重要理论指导,也为燃煤烟气CO_(2)资源化利用提供了新思路。 展开更多
关键词 低浓度co_(2) 深度光还原 钴铝层状双氢氧化物 钌负载 水氧化
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CO_(2)喷射参数与布局对瓦斯爆炸火焰抑制效果的影响
4
作者 张莉聪 邹凤韬 +1 位作者 吴林阳 李宜珂 《工矿自动化》 北大核心 2025年第7期90-96,共7页
当前对于CO_(2)的抑爆研究多集中在爆炸压力峰值、火焰传播速度等参数上,而对CO_(2)抑制甲烷爆炸中自由基的变化情况、湍流分布等研究相对较少。针对瓦斯抽采管路内甲烷预混气体的爆炸传播特性,通过理论分析、实验研究和数值模拟相结合... 当前对于CO_(2)的抑爆研究多集中在爆炸压力峰值、火焰传播速度等参数上,而对CO_(2)抑制甲烷爆炸中自由基的变化情况、湍流分布等研究相对较少。针对瓦斯抽采管路内甲烷预混气体的爆炸传播特性,通过理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法,系统研究CO_(2)在不同喷射压力、喷头布局及控制时序下的抑爆机制。实验采用自主搭建的中尺度爆炸激波管系统,结合火焰传感器与光谱技术,捕捉火焰特征参数及典型自由基演变规律;基于CHEMKIN-PRO软件构建甲烷爆炸化学反应动力学模型,定性、定量分析了CO_(2)对关键自由基的抑制效应。研究结果表明:喷口流量为6.38m^(3)/s时,火焰传播速度最大降幅79.3%,火焰信号强度显著降低,·OH自由基摩尔分数下降14.7%;高压喷射形成的局部湍流强度峰值(约20%)可显著提高CO_(2)扩散效率,提升抑爆效果;双喷头错时倾斜喷射策略效果最好,通过时空耦合设计,同时控制抑爆剂喷射量和喷射时间,构建“物理稀释-化学抑制-动态拦截”三重屏障,使·OH自由基摩尔分数下降47.64%,显著优于传统单喷头方案及其他双喷头方案。 展开更多
关键词 瓦斯爆炸 火焰传播抑制 co_(2)抑爆 co_(2)喷射压力 湍流强度 喷头布局 自由基浓度 时空耦合设计
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低成本高密度监测网在城市CO_(2)浓度监测中的可行性——以杭州为例 被引量：1
5
作者 吴晋辉 肖薇 +3 位作者 陈亮 胡凝 王君 刘远泽 《中国环境科学》 北大核心 2025年第5期2377-2389,共13页
基于杭州搭建的低成本CO_(2)分析仪高密度观测网络,对2023年4月至2024年3月完整一年的浓度数据进行分析.结果表明:(1)在野外观测条件下低成本仪器存在数据缺测,各站点一年数据收集量在38.58%~99.39%,两款非色散红外(NDIR)仪器MBE为(3.2&... 基于杭州搭建的低成本CO_(2)分析仪高密度观测网络,对2023年4月至2024年3月完整一年的浓度数据进行分析.结果表明:(1)在野外观测条件下低成本仪器存在数据缺测,各站点一年数据收集量在38.58%~99.39%,两款非色散红外(NDIR)仪器MBE为(3.2±1.4)μmol/mol,进行高密度组网时要提高站点的数据收集率.(2)基于NDIR的低成本仪器观测结果对环境变化较为敏感,机器学习的校正方案可有效校正,组网数据校正后与高精度观测相关性R2由0.33提升至0.77,MBE为1.2μmol/mol.(3)低成本的高密度组网可以观测到城市内部CO_(2)浓度的时空变异性,站点的日变化及空间浓度分布均反映出城市CO_(2)源汇的季节变化特征.通过搭建的组网验证了低成本高密度网络在中国这种下垫面复杂的城市运行的可行性,为估算城市排放量和评估减排措施效果提供依据. 展开更多
关键词 高密度组网 低成本仪器 杭州 co_(2)浓度
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CO_(2)浓度升高、升温及其交互作用对良星99冬小麦叶片碳氮代谢的影响 被引量：1
6
作者 王娇 白海霞 +7 位作者 韩语燕 梁惠 冯雅楠 张东升 李萍 宗毓铮 史鑫蕊 郝兴宇 《作物学报》 北大核心 2025年第4期1061-1076,共16页
单一的大气CO_(2)浓度升高或温度升高均已被证实对小麦的生长和产量产生显著影响,然而,关于CO_(2)浓度和温度共同升高对小麦整个生育期的影响研究很少。本研究以冬小麦品种“良星99”为材料,利用人工控制气候室,设置2种CO_(2)浓度水平(... 单一的大气CO_(2)浓度升高或温度升高均已被证实对小麦的生长和产量产生显著影响,然而,关于CO_(2)浓度和温度共同升高对小麦整个生育期的影响研究很少。本研究以冬小麦品种“良星99”为材料,利用人工控制气候室,设置2种CO_(2)浓度水平(环境大气CO_(2)浓度和环境大气CO_(2)浓度+200μmol mol^(-1))和2种温度水平(环境温度和环境温度+2℃),测定其对冬小麦物候期、光合作用、碳代谢、氮同化和产量的影响。结果表明:大气CO_(2)浓度升高使拔节期、开花期和灌浆期净光合速率和水分利用效率增加,使灌浆期可溶性糖含量升高,虽灌浆期谷氨酰胺合成酶和谷丙转氨酶活性降低,但仍可通过增加穗数,进而使生物量和产量增加32.8%和30.0%。升温会缩短冬小麦全生育期,使拔节期谷氨酸合成酶活性下降,开花期水分利用效率、可溶性糖、淀粉和蔗糖含量、谷氨酸合成酶活性降低,灌浆期蔗糖合成酶和谷氨酰胺合成酶活性下降,生物量降低12.2%,产量无显著影响。大气CO_(2)浓度升高促进升温下冬小麦提前开花,并延长花后籽粒灌浆时间。升温条件下,大气CO_(2)浓度升高通过上调拔节期TaRUBP1的表达进而提高净光合速率,提高拔节期可溶性糖含量和开花期蔗糖含量,从而缓解升温对光合同化的负面影响。升温条件下,CO_(2)浓度升高上调开花期TaGS2和灌浆期TaNR的表达进而增加开花期谷氨酰胺合成酶活性和灌浆期硝酸还原酶活性,缓解升温对氮同化的抑制作用。此外,CO_(2)浓度升高减轻升温对冬小麦生物量的负面影响,并通过增加穗数提高升温条件下冬小麦产量23.9%。总之,CO_(2)浓度通过提高光合能力、增加光合同化物积累、促进氮同化、延长灌浆时间等缓解升温对冬小麦生物量的负效应,并通过增加穗数提高冬小麦产量。 展开更多
关键词 冬小麦 碳氮代谢 生长 产量 co_(2)浓度升高 温度升高
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低孔低渗咸水层CO_(2)封存选址评价体系——以鄂尔多斯盆地为例 被引量：1
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作者 牟瑜 王浩璠 +4 位作者 赖学军 马劲风 罗少成 李琳 丁钊 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第3期99-112,共14页
【目的】深部咸水层作为地下空间资源来实施CO_(2)注入与地质封存项目,是实现温室气体减排和碳中和目标的一项重要手段。CO_(2)咸水层地质封存选址及潜力评价多为较宏观的盆地级、区域级,选址评价体系尚未考虑低孔低渗地层的适宜性。【... 【目的】深部咸水层作为地下空间资源来实施CO_(2)注入与地质封存项目,是实现温室气体减排和碳中和目标的一项重要手段。CO_(2)咸水层地质封存选址及潜力评价多为较宏观的盆地级、区域级,选址评价体系尚未考虑低孔低渗地层的适宜性。【方法】基于鄂尔多斯盆地榆神地区192口测井资料,开展非油气层段地层划分与对比、岩性和物性解释并识别咸水层,在标定的优势咸水层地层特征、盖层封闭性、封存潜力、地表环境等研究基础上,提出并分级量化了考虑低孔低渗储层发育特征的CO_(2)咸水层地质封存选址评价指标。【结果和结论】所提出的一级评价指标为地质封存条件、封存能力条件和社会环境条件,分别表征咸水层可注入性、可封存性和地表可行性,其中地质封存条件包括储层岩性、储层厚度、孔隙度、渗透率等二级评价指标,封存能力条件包括盖层封闭性、埋深、封存潜力、断裂等二级评价指标,社会环境条件包括地下资源开发现状、土地利用现状、塌陷及灾害区、源汇匹配、公众接受度等二级评价指标。建立的基于鄂尔多斯盆地低孔低渗砂岩储层现状的靶区级、场地级CCS项目选址评价体系,将为进一步确定CO_(2)咸水层地质封存工业化项目的落地和实施提供依据和指导。 展开更多
关键词 CCUS技术 co_(2)咸水层地质封存 选址指标 低孔低渗 量化评价
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煤炭低碳转化技术及CO_(2)制化学品工艺研究进展 被引量：1
8
作者 陈文静 徐兴堂 +1 位作者 冯杰 李文英 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第2期88-99,共12页
发展煤炭清洁高效转化技术,根本在于提高煤中有效元素C、H和O的利用率。而煤富含C元素,势必在利用过程中产生CO_(2),因此在煤炭加工利用过程中,通过化学反应耦合,将产生的CO_(2)再利用制成有机化学品(如醇、醚、酸和酯等),无论是在煤化... 发展煤炭清洁高效转化技术,根本在于提高煤中有效元素C、H和O的利用率。而煤富含C元素,势必在利用过程中产生CO_(2),因此在煤炭加工利用过程中,通过化学反应耦合,将产生的CO_(2)再利用制成有机化学品(如醇、醚、酸和酯等),无论是在煤化工技术领域,还是在有机合成化学领域都有重要的学术意义和显著的社会效益。从煤炭加工利用行业的碳排放特点出发,分别介绍了煤炭与可再生能源耦合,碳捕集、利用与封存以及CO_(2)化学利用3种煤炭低碳转化技术。通过化学反应将煤炭加工利用过程中产生的CO_(2)制成含氧化学品,不仅可以在保证原有工艺不被改变的基础上减少CO_(2)的直接排放量,还可以生产人类社会所需的高附加值化学品,变“废”为宝。为此,重点论述了基于Aspen Plus模拟CO_(2)制备甲醇、甲酸、二甲醚以及碳酸二甲酯等含氧有机化合物的最新化学工艺研究进展,总结了工艺流程的技术特点以及物质转化、能量利用和经济效益等性能参数,并根据先进的煤炭低碳转化技术提出了煤基CO_(2)低碳转化新路径,致力于推动煤炭清洁转化技术耦合CO_(2)化学再利用向工业应用发展。 展开更多
关键词 煤炭高效转化 低碳技术 co_(2)化学利用 含氧有机化合物
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基于机器学习的非色散红外CO_(2)浓度观测仪的校准方案
9
作者 卢芷若 曹畅 +4 位作者 李旭辉 胡凝 肖薇 徐家平 刘远泽 《中国环境监测》 北大核心 2025年第3期210-224,共15页
利用非色散红外CO_(2)浓度观测仪器进行高密度组网观测是准确量化城市CO_(2)排放量和明晰城市大气CO_(2)浓度时空变化精细特征的重要手段。基于南京信息工程大学与相关企业联合研发的一款非色散红外CO_(2)浓度观测仪器,开展了跨季节的... 利用非色散红外CO_(2)浓度观测仪器进行高密度组网观测是准确量化城市CO_(2)排放量和明晰城市大气CO_(2)浓度时空变化精细特征的重要手段。基于南京信息工程大学与相关企业联合研发的一款非色散红外CO_(2)浓度观测仪器,开展了跨季节的外场平行比对实验,明确了环境要素对该仪器的影响。采用机器学习方法结合校准效果评价指标,构建了一套中等观测精度、切实可行的城市高密度组网观测校准方案。研究结果表明:大气温度、大气湿度等是影响非色散红外CO_(2)浓度观测仪器性能的主要环境要素,且这一影响呈现显著的季节差异;基于机器学习方法的校准结果可知,RF和Lasso回归的校准性能更为稳定;最优训练集时长为7 d,零点漂移的维护频率可控制在2个月;当外推比例较高时(大于50%),采用机器学习和线性回归的混合模型可有效提升校准效果。该研究可为非色散红外CO_(2)浓度观测仪器的校准提供方法参考,从而为城市CO_(2)浓度高密度组网观测提供技术支撑。 展开更多
关键词 非色散红外co_(2)浓度观测仪器 机器学习 校准 城市高密度组网 温室气体
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两阶VPSA分离锂精矿焙烧窑炉尾气CO_(2)工艺模拟
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作者 张林 王镜霖 +2 位作者 崔群 王海燕 马正飞 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第7期72-82,共11页
采用变压吸附分离锂精矿焙烧(天然气)窑炉尾气中CO_(2),以作为锂辉石生产碳酸锂的碳化原料受到广泛关注。针对该窑炉尾气CO_(2)含量较低和温度较高的特点,设计了两阶真空变压吸附(VPSA)分离CO_(2)工艺,采用Aspen Adsorption软件模拟了... 采用变压吸附分离锂精矿焙烧(天然气)窑炉尾气中CO_(2),以作为锂辉石生产碳酸锂的碳化原料受到广泛关注。针对该窑炉尾气CO_(2)含量较低和温度较高的特点,设计了两阶真空变压吸附(VPSA)分离CO_(2)工艺,采用Aspen Adsorption软件模拟了该工艺过程。结果表明,以13X分子筛为吸附剂,在进料(窑炉尾气)温度373.15 K、再生压力5 kPa和CO_(2)体积分数9%的条件下,由第一阶VPSA将CO_(2)富集到体积分数为65.88%,再进入第二阶VPSA提纯CO_(2)至体积分数为95.31%,CO_(2)总回收率为92.20%;将第二阶VPSA吸附阶段的出塔气回流并入第一阶VPSA进料,CO_(2)总回收率提高至95.20%。两阶VPSA从窑炉尾气中分离CO_(2)纯度(>95%)满足锂精矿生产电池级碳酸锂的碳化工艺要求。本研究可为天然气窑炉尾气CO_(2)分离及资源化利用提供理论基础。 展开更多
关键词 锂精矿焙烧窑炉尾气 co_(2) VPSA 工艺模拟 13X分子筛
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CO_(2)浓度和温度升高下不同类型水稻高光谱特征及叶绿素含量反演对比分析
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作者 陈铭杰 何昊 +6 位作者 柯浩楠 曹琰梅 史家宾 屈珂樨 赵婧 李琪 胡正华 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第5期1148-1159,共12页
为了探究大气CO_(2)浓度和温度升高对粳稻和籼稻的高光谱特征及叶绿素含量的影响,本研究以粳稻“金香玉1号”和籼稻“扬稻6号”为试验品种,通过开顶式气室(OTC)进行田间试验,设置四种处理:对照(环境CO_(2)浓度和气温,CK)、CO_(2)浓度比C... 为了探究大气CO_(2)浓度和温度升高对粳稻和籼稻的高光谱特征及叶绿素含量的影响,本研究以粳稻“金香玉1号”和籼稻“扬稻6号”为试验品种,通过开顶式气室(OTC)进行田间试验,设置四种处理:对照(环境CO_(2)浓度和气温,CK)、CO_(2)浓度比CK升高200μmol∙mol^(-1)(C+)、温度比CK升高2℃(T+)、CO_(2)浓度和温度共同升高(C+T+),测定各处理下水稻叶片的叶绿素相对含量(SPAD)和高光谱反射率,对原始光谱进行一阶导数变换,比较粳稻和籼稻的高光谱特征,并采用一元和多元方法构建叶绿素含量的最佳估算模型。结果表明:C+处理使SPAD值增加2.8%~8.8%,而T+处理使其降低4.4%~11.1%,且T+处理下粳稻“金香玉1号”的叶绿素含量下降更为明显。CO_(2)浓度和温度处理虽未改变水稻冠层原始光谱曲线的波形,但显著影响了反射率。水稻一阶导数光谱反射率呈现“单峰”或“双峰”特征,各处理的粳稻在整个生长季中主峰位置均出现蓝移,而籼稻在T+和C+T+处理下呈现先红移后蓝移。粳稻的最优叶绿素反演模型为支持向量回归(SVR),其决定系数R^(2)为0.63,均方根误差(RMSE)为2.94;籼稻的最优叶绿素反演模型为BP神经网络,其R^(2)为0.66,RMSE为2.73。综上,在CO_(2)浓度和温度升高条件下,粳稻和籼稻的高光谱特征存在显著差异,且多元模型在叶绿素含量反演中表现出更优的估算效果。 展开更多
关键词 co_(2)浓度 温度 水稻 叶绿素含量 光谱参数
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基于转向临界能量的超低渗透油藏注CO_(2)气窜缝网形成机理
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作者 刘志远 赵海峰 +1 位作者 甘贵鹏 张旺 《特种油气藏》 北大核心 2025年第4期94-103,共10页
针对CO_(2)驱油过程中气窜现象严重且缺乏气窜形成的力学机理解释的问题。通过分析超低渗油藏致密砂岩CO_(2)驱气窜缝网形成的能量演化规律,研究了天然裂缝型气窜通道随注入能量累积而两端同时转向的临界能量规律,进一步建立了气窜缝网... 针对CO_(2)驱油过程中气窜现象严重且缺乏气窜形成的力学机理解释的问题。通过分析超低渗油藏致密砂岩CO_(2)驱气窜缝网形成的能量演化规律,研究了天然裂缝型气窜通道随注入能量累积而两端同时转向的临界能量规律,进一步建立了气窜缝网形成的能量判别准则。现场注CO_(2)气窜的示踪剂动态监测结果验证了该准则的适用性和准确性。研究结果表明:临界能量与天然裂缝尺寸、应力强度因子等成正相关关系,与弹性模量成负相关关系,而与自身倾角和井筒夹角成三角函数关系;气窜缝网连通所需的能量均随注入压力和注入排量的增大而增大;通过与2个井组气窜的示踪剂监测情况对比,发现该能量判别准则适用于300 m左右的井间距离。该能量准则可避免气窜通道前缘复杂流固耦合计算,并弥补了经典应力判别准则无法反映作用时间效应的缺陷,为超低渗油藏注CO_(2)气窜提供力学机理支撑。 展开更多
关键词 超低渗油藏 注co_(2)驱 气窜缝网 能量判别准则
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典型农业流域河流和地下水CO_(2)浓度时空变异
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作者 穆涛敏 马凯月 +5 位作者 阮鹏 谈欣睿 邬建红 张方方 何圣嘉 姜培坤 《中国环境科学》 北大核心 2025年第7期3935-3943,共9页
于2023年10月~2024年9月在临安南苕溪上游流域定期开展常规水质及河流和地下水CO_(2)浓度监测,定量研究该地区河流水体、地下水CO_(2)浓度时空变异特征.结果表明:河流水体和地下水CO_(2)浓度均呈现显著的时间变化.在月尺度上,两者的峰... 于2023年10月~2024年9月在临安南苕溪上游流域定期开展常规水质及河流和地下水CO_(2)浓度监测,定量研究该地区河流水体、地下水CO_(2)浓度时空变异特征.结果表明:河流水体和地下水CO_(2)浓度均呈现显著的时间变化.在月尺度上,两者的峰值均出现于7月,但其最小值并不同步,分别出现在12月和1月;就季节尺度而言,河流水体和地下水CO_(2)浓度由高到低依次为:夏季>春季>秋季>冬季.整体来看,地下水CO_(2)浓度均值高达(152.04±35.15)μmol/L,是河流浓度均值(33.24±6.19)μmol/L的4.57倍,表明地下水是该地区水体CO_(2)排放一个重要的潜在“源”.农业活动密集区水体CO_(2)浓度(河流68.47μmol/L,地下水306.09μmol/L)与林地区域(河流20.64μmol/L,地下水73.93μmol/L)相比普遍较高,且河流和地下水CO_(2)浓度与农业相关水质指标(如TN、TP、DOC)均呈显著正相关(P<0.01),而与DO、pH值和WT呈显著负相关(P<0.01).基于多元线性回归方法,得到南苕溪上游流域不同土地利类型组合(面积占比)对该地区河流水体、地下水CO_(2)浓度的最佳影响半径分别为750m(R^(2)=0.88)和1250m(R^(2)=0.58).相关性分析结果表明,尽管在最佳影响半径内河流水体CO_(2)浓度与人居地相关性最强(r=0.90,P<0.01),但地下水CO_(2)浓度变化更易受耕地占比的影响(r=0.83,P<0.05).由此推断集约化农业生产可能是导致农业流域地下水CO_(2)的“富集”的一个重要原因,而CO_(2)浓度较高的地下水将成为临安南苕溪上游流域水体CO_(2)排放的一个重要来源. 展开更多
关键词 河流 地下水 co_(2)溶存浓度 时空变异 土地利用
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低渗油藏CO_(2)辅助重力驱油开发效果参数评价
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作者 王颖 屈亚光 +4 位作者 王斌 鲁明 蒋茜 李建新 巩旭 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期137-145,共9页
低渗油藏注水开发效果一般较差,采用CO_(2)驱油能有效提高原油采出程度。为分析影响CO_(2)辅助重力驱油效果的各种因素,从注气辅助重力驱油研究机理出发,建立一注一采的机理模型,分析地质因素与开发因素的影响规律,并采用正交试验设计... 低渗油藏注水开发效果一般较差,采用CO_(2)驱油能有效提高原油采出程度。为分析影响CO_(2)辅助重力驱油效果的各种因素,从注气辅助重力驱油研究机理出发,建立一注一采的机理模型,分析地质因素与开发因素的影响规律,并采用正交试验设计方法和Shapley值方法进行多因素分析。研究结果表明:正韵律储层更适合CO_(2)辅助重力驱油;储层倾角、平均渗透率、注气速度与开发效果呈正相关;垂向渗透率与水平渗透率比值、渗透率级差与开发效果呈负相关;中上部位置注气及无因次水平井段长度比值设置为0.8可以有效提高CO_(2)辅助重力驱油效果;垂向渗透率与水平渗透率比值对CO_(2)辅助重力驱油影响程度最高。该项研究成果为提高低渗油藏CO_(2)辅助重力驱油的开发效果提供了技术指导和理论支持。 展开更多
关键词 低渗油藏 co_(2)驱油 地质因素 开发因素 正交实验设计 SHAPLEY值
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基于CNN-LSTM模型的燃烧烟气CO_(2)浓度预测研究
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作者 李倬毅 孟骏 +4 位作者 杨晓冬 马钢 刘少俊 郑成航 高翔 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第4期406-414,共9页
在“碳达峰”和“碳中和”目标下,燃烧装置的低碳化改造是减少CO_(2)排放的重要途径.为了预估碳排放水平,指导碳捕集装置的设计,以燃烧装置运行参数、燃料参数和已有烟气参数等特征变量作为输入,提出了一种卷积-长短期记忆神经网络模型(... 在“碳达峰”和“碳中和”目标下,燃烧装置的低碳化改造是减少CO_(2)排放的重要途径.为了预估碳排放水平,指导碳捕集装置的设计,以燃烧装置运行参数、燃料参数和已有烟气参数等特征变量作为输入,提出了一种卷积-长短期记忆神经网络模型(CNN-LSTM),用于烟气出口CO_(2)浓度的预测.与长短期记忆神经网络模型(LSTM),随机森林模型(Random Forest)和极限梯度增强模型(XGBoost)相比,CNN-LSTM具有更好的准确性.CNN-LSTM的决定系数R^(2)和均方根误差RMSE分别为0.971和0.122,相比前述模型R^(2)提高了0.93%~6.23%,RMSE降低了11.59%~41.3%.进一步优化特征变量后,CNN-LSTM的R^(2)和RMSE分别提升至0.975和0.116. 展开更多
关键词 燃烧烟气 co_(2)浓度预测 卷积神经网络 长短期记忆神经网络
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大气CO_(2)浓度和温度升高下小麦季施用缓释氮肥对大豆季N_(2)O排放的后效作用
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作者 韩语燕 白海霞 +5 位作者 段若男 郝兴宇 张东升 宗毓铮 史鑫蕊 李萍 《中国生态农业学报(中英文)》 北大核心 2025年第3期498-507,共10页
农田N_(2)O排放是当今气候变化研究的一个热点问题,气候变化和农田管理措施是影响N_(2)O排放的关键因素。本研究以环境CO_(2)浓度和温度为对照(CK),在控制气室中设置两个温度(环境温度和环境温度+2℃)和两种CO_(2)浓度[400μmol·mo... 农田N_(2)O排放是当今气候变化研究的一个热点问题,气候变化和农田管理措施是影响N_(2)O排放的关键因素。本研究以环境CO_(2)浓度和温度为对照(CK),在控制气室中设置两个温度(环境温度和环境温度+2℃)和两种CO_(2)浓度[400μmol·mol^(−1)(环境CO_(2)浓度)和600μmol·mol^(−1)],并在小麦-大豆轮作小麦季各环境处理下设置两种肥料处理(常规尿素和缓释尿素),大豆季不施肥;对大豆季整个生育期N_(2)O排放、鼓粒期和成熟期土壤铵态氮和硝态氮含量以及硝化和反硝化相关酶活性进行测定,探讨未来气候变化背景下小麦-大豆轮作系统中前茬作物施用缓释肥对后茬作物N_(2)O排放的影响。结果表明:N_(2)O排放主要集中在大豆生育后期。与施用常规尿素相比,小麦季施用缓释肥在升高温度(ET)处理下,N_(2)O排放总量降低38.46%,CK、升高CO_(2)浓度(EC)以及CO_(2)浓度和温度协同升高(ECT)处理下施用缓释肥时N_(2)O排放总量分别增加80.76%、82.35%和11.96%。与CK处理相比,ET处理加快了大豆鼓粒期土壤中铵态氮向硝态氮的转化,提高了硝酸还原酶活性,增加了N_(2)O排放;EC处理对N_(2)O排放无显著影响。ECT处理土壤硝态氮含量在鼓粒期和成熟期略有增加,铵态氮含量在成熟期显著增加,在鼓粒期,主要是硝酸还原酶活性的增加促进了N_(2)O排放,成熟期是硝态氮和铵态氮的增加促进了N_(2)O排放。在施用常规尿素时,ECT与ET处理N_(2)O排放量无显著差异。总之,在未来气温增加时,N_(2)O排放量增加,合理施用缓释肥可以降低N_(2)O排放。 展开更多
关键词 小麦-大豆轮作 大豆季 温度升高 co_(2)浓度升高 缓释肥 土壤氮素 N_(2)O排放 酶活性
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开放式大气CO_(2)浓度升高和温度升高对扬稻6号稻米品质的影响
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作者 王晓茜 蔡创 +4 位作者 宋练 周伟 杨雄 顾歆悦 朱春梧 《中国水稻科学》 北大核心 2025年第1期115-127,共13页
【目的】明确大气CO_(2)浓度升高和温度升高对籼稻稻米品质的影响及其机制。【方法】采用开放式大气CO_(2)浓度升高和温度升高(T-FACE)平台,以扬稻6号(籼稻)作为测试品种,研究大气CO_(2)浓度升高200μmol/mol,温度升高2℃(2021年为夜间... 【目的】明确大气CO_(2)浓度升高和温度升高对籼稻稻米品质的影响及其机制。【方法】采用开放式大气CO_(2)浓度升高和温度升高(T-FACE)平台,以扬稻6号(籼稻)作为测试品种,研究大气CO_(2)浓度升高200μmol/mol,温度升高2℃(2021年为夜间-白天温升,ENDT;2022年为白天温升,EDT)对稻米加工、外观、营养和食味品质及其相关的淀粉合成酶活性和非结构性碳水化合物含量的影响。【结果】未来大气CO_(2)浓度和全天温度共同升高不会影响籼稻的加工品质和营养品质;使稻米直链淀粉含量降低31.57%,有助于改善食味品质。而大气CO_(2)浓度升高或/和温度升高均降低籽粒的垩白粒率和垩白度,从而改善籼稻的外观品质。在未来大气CO_(2)浓度和全天温度同时升高条件下,垩白粒率和垩白度分别降低了25.98%和34.82%。相关性分析结果显示,水稻籽粒垩白度与蔗糖合成酶活性和细胞壁转化酶活性正相关,与非结构性碳水化合物含量以及可溶性淀粉合成酶活性负相关。水稻籽粒垩白降低的可能机制包括:大气CO_(2)浓度升高增加非结构性碳水化合物含量,增强可溶性淀粉合成酶活性,保证了灌浆过程充足的底物供应;温度和大气CO_(2)浓度升高共同作用主要在灌浆后期,降低蔗糖合成酶和细胞壁转化酶活性,可能减缓了灌浆速率。【结论】在大气CO_(2)浓度和全天温度同时升高背景下,扬稻6号水稻籽粒的垩白和直链淀粉含量降低,外观品质和食味品质得到改善。 展开更多
关键词 大气co_(2)浓度升高 温度升高 水稻品质 垩白 淀粉合成酶
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基于改进饥饿游戏搜索算法的CO_(2)水气交替驱注入参数优化
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作者 吴公益 孙宇新 +2 位作者 孙晓飞 姬洪明 张艳玉 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第3期500-507,共8页
CO_(2)驱是目前低渗透油藏提高采收率的重要手段,但受油藏非均质性影响,长期注气极易导致CO_(2)气窜,使得油藏中存在大量剩余油,极大影响CO_(2)驱开发效果。CO_(2)水气交替驱(CO_(2)WAG)是一种抑制低渗油田CO_(2)气窜的有效技术,其实施... CO_(2)驱是目前低渗透油藏提高采收率的重要手段,但受油藏非均质性影响,长期注气极易导致CO_(2)气窜,使得油藏中存在大量剩余油,极大影响CO_(2)驱开发效果。CO_(2)水气交替驱(CO_(2)WAG)是一种抑制低渗油田CO_(2)气窜的有效技术,其实施过程中涉及注入速度、段塞大小和气水比等众多注入参数,不合理的注入参数难以发挥其提高原油采收率作用。传统油藏数值模拟方法确定最优注入参数方案费时费力,成本高,大型油田多井复杂注入参数组合下甚至难以实现。该研究将饥饿游戏搜索算法引入CO_(2)水气交替驱注入参数优化过程,并利用混沌映射函数提高其初始注入参数取值的随机性和多样性,形成一种新的混沌映射函数改进饥饿游戏搜索算法,实现算法与油藏数值模拟软件的协同智能优化,提高典型油田CO_(2)水气交替驱注入参数优化的精度和效率。研究表明:与Logistic、Gussia和Singer混沌映射函数相比,Tent混沌映射函数所得混沌值和频数分布更加均匀,适合于改进饥饿游戏搜索算法。Tent混沌映射函数改进饥饿游戏搜索算法是一种有效的CO_(2)水气交替驱注入参数优化方法。该算法所得CO_(2)水气交替驱最优注入参数方案累积产油量为34.974×10^(4)m^(3),比饥饿游戏搜索算法所得累积产油量增加0.213×10^(4)m^(3),比现有CO_(2)水气交替驱注入参数方案增加5.820×10^(4)m^(3),为现场CO_(2)水气交替驱高效实施提供了有效技术手段。 展开更多
关键词 低渗油田 co_(2)水气交替驱 混沌映射函数 饥饿游戏搜索算法 注入参数优化
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高浓度CO_(2)对土壤有机碳矿化的影响
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作者 汪若瑶 李媛媛 +3 位作者 夏彬 高子惠 赵允格 许明祥 《土壤学报》 北大核心 2025年第2期484-494,共11页
土壤气体CO_(2)浓度常高于大气,目前土壤有机碳矿化相关研究多在大气或模拟大气CO_(2)浓度增加条件下展开,可能导致研究结果与土壤剖面实际有机碳矿化过程有所偏差,土壤中高浓度CO_(2)如何影响有机碳矿化尚不清楚。采用室内培养试验,设... 土壤气体CO_(2)浓度常高于大气,目前土壤有机碳矿化相关研究多在大气或模拟大气CO_(2)浓度增加条件下展开,可能导致研究结果与土壤剖面实际有机碳矿化过程有所偏差,土壤中高浓度CO_(2)如何影响有机碳矿化尚不清楚。采用室内培养试验,设置CK(400μmol·mol^(-1),大气水平)、800、2000、4000、6000和8000μmol·mol^(-1)6个CO_(2)浓度梯度,研究不同浓度CO_(2)对土壤有机碳矿化的影响。结果表明:1)土壤中高浓度CO_(2)(2000~8000μmol·mol^(-1))显著抑制土壤有机碳矿化,矿化速率降低6.27%~45.61%,累积矿化量降低1.72%~40.82%;2)土壤中较低浓度的CO_(2)(800μmol·mol^(-1))显著促进土壤有机碳矿化,矿化速率增加4.26%~16.75%,累积矿化量增加17.37%~48.43%;3)土壤中CO_(2)浓度影响了活性有机碳组分的含量,在一定CO_(2)浓度范围内,土壤微生物生物量碳(MBC)含量较CK显著增加,可溶性有机碳(DOC)含量较CK显著降低,易氧化有机碳(EOC)含量变化不显著;4)CO_(2)浓度与有机碳矿化特征、EOC显著负相关,与DOC显著正相关,与MBC无显著相关性;5)在温湿度适宜条件下,CO_(2)浓度对土壤有机碳累积矿化量贡献率达22.93%。综上,高浓度CO_(2)通过影响土壤有机碳易利用性碳源,显著抑制了土壤有机碳矿化,可能是维持土壤有机碳稳定的重要因素之一。 展开更多
关键词 高浓度co_(2) 土壤有机碳 有机碳矿化 活性有机碳组分 有机碳稳定性
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致密砂岩储层微观气水滞留机理及注CO_(2)提高采收率研究--以鄂尔多斯盆地大牛地气田为例
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作者 刘忠群 贾英 +5 位作者 梁彬 陈冲 牛骏 郭亚兵 于清艳 李倩 《石油与天然气地质》 北大核心 2025年第1期261-272,共12页
微观气、水滞留机理不明确严重制约了致密低渗储层中油气采收率的提高。通过新的微观实验方法和数值模拟技术,研究了致密砂岩储层中气、水滞留的微观机制,评估了注入CO_(2)提高采收率的可行性。研究表明:①克服实验压力过低(<0.20 M... 微观气、水滞留机理不明确严重制约了致密低渗储层中油气采收率的提高。通过新的微观实验方法和数值模拟技术,研究了致密砂岩储层中气、水滞留的微观机制,评估了注入CO_(2)提高采收率的可行性。研究表明:①克服实验压力过低(<0.20 MPa)等实验方法的局限性和实验流程与实际生产条件不匹配的问题,建立全新的微观滞留实验流程和方法,通过微观数值模拟技术,揭示了致密储层中具有盲端-角隅处滞留、绕流形成滞留、卡断形成滞留和“H型”孔道处滞留等4种主要气、水滞留类型。②注入CO_(2)提高致密低渗气藏采收率的机理是CO_(2)的注入能够剥离水膜、促进甲烷传质扩散置换以及有效地进行驱替,可以显著提高致密孔喉中的天然气采收率。③注入CO_(2)能够提高采收率10%~19%,这是致密低渗气藏高效开发的新技术途径。 展开更多
关键词 微观实验 数值模拟 微观滞留机理 co_(2)提高采收率 致密低渗气藏 大牛地气田
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