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• 2015年, 36卷, 第6期
  刊出日期：2015-11-10

    

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  环卫工程车辆液压制动能量回收技术

  王海飞, 孔燕, 徐飞宁, 贾坤坤

  2015, 36(6): 621-626. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.001

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  为了回收车辆在城市工况运行时的制动能量,降低工程车辆能源消耗和对环境的污染,提高车辆的综合性能,采用并联式液压制动能量回收技术,进行参数匹配计算,提出定比例复合制动力分配控制策略．利用AMESim软件对车辆的能量回收与释放过程进行建模与仿真,并对能量回收过程中二次元件的排量变化进行仿真分析．结果表明:在需求制动强度较低时,该控制策略能够有效地对车辆进行制动和能量回收,达到节能的效果,同时二次元件排量的变化对制动时间有较大影响;在保证制动安全的前提下,最大化的利用能量回收系统提供的制动力是提高能量回收率的最有效方法．
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  双转子电动机动力耦合系统中发动机的控制方法

  蒋科军, 何仁, 刘文光, 束驰, 张兰春

  2015, 36(6): 627-633. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.002

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  为了解决双转子电动机动力耦合系统内发动机的控制问题,基于双转子电动机动力耦合系统的结构与原理,分析了双转子电动机动力耦合系统的工作模式以及各工作模式之间相互切换的条件,并据此提出了发动机最优工作点控制的思路和方法．借助高次幂数据拟合方法与最速下降算法,确定了某型发动机的最优工作点,采用模糊控制方法在Simulink环境内建立了发动机最优工作点控制器的仿真模型．仿真结果表明:发动机最优工作点控制方法能够对发动机转矩、转速进行有效调节,能最大限度降低发动机燃油消耗率;在混合动力驱动低速状态下发动机最优工作点控制方法的寻优时间对系统稳定性有明显影响．
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  基于连续波毫米波雷达的车辆开门防撞预警技术

  刘贵如, 周鸣争, 陈效华, 王陆林, 王海, 郭贤生

  2015, 36(6): 634-640. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.003

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  为了解决驾乘人员突然开车门导致的车门和后方接近目标发生碰撞的问题,提出了一种开门预警技术,通过低成本的连续波毫米波雷达实时检测接近车辆后方报警区域的运动目标,采用巴特沃斯4阶带通模拟滤波器和数字滤波器组,结合对消和加权方法对中频信号进行处理,通过降低中频数字信号副瓣功率的方法提高远距离目标的检测概率．同时采用单元最大最小平均恒虚警检测算法(CMMACFAR),根据噪声强度实时调整识别门限,保持较高的目标检测概率．该技术在奇瑞G5车上进行了标定和测试,针对3种典型接近目标自行车、摩托车和轿车,平均预警率分别为95.25％,95.50％,96.37％．结果表明:该技术能够在各种天气和时间,实时检测进入车辆后方报警区域的动态目标,并进行有效碰撞预警．
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  可实现乘客与小汽车双重载运功能的铁路运输模式

  沈家军, 王群

  2015, 36(6): 641-644. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.004

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  为了在一定程度上缓解日益严重的交通问题,且保证出行者到达目的地后的交通便捷性,基于交通拥堵、交通事故、燃油消耗及尾气污染等交通问题论述可实现乘客与小汽车双重载运功能的铁路运输模式实施的必要性,从技术可行性角度阐述车厢设计理念与方法,从经济可行性角度比较自驾模式和双重载运模式的出行费用,从交通事故、出行时间、燃油消耗及尾气排放剖析该模式产生的社会效益,并分别从出行者、管理者以及运营者3个方面分别分析各自效益．结果表明:该模式对于出行者、管理者以及运营者均具有较好的社会经济效益,是一种值得投入应用和推广的运输模式．
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  镇江城市交通微观主体碳排放测度

  陈月霞, 陈龙, 查奇芬

  2015, 36(6): 645-649. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.005

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  为研究发展中城市交通低碳发展,对发展中城市居民日常出行进行碳排放测度分析．通过构建主体出行日常出行碳排放测算模型,利用随机调查问卷建立居民日常出行数据库,对同一主体工作日和非工作日的出行碳排放量进行测算．结果表明:出行主体在工作日和非工作日的碳排放总量呈上升趋势,其中,单一出行方式碳排放总量占总排放量的7816％;消费终端能源的出行方式产生的碳排放占比达到9517％;不同出行方式中私家车出行产生的碳排放量最大,从工作日到非工作日增幅最大;混合方式出行产生碳排放排在第2位,从工作日到非工作日降低最多;人均碳排放呈上升趋势,不同出行方式碳排放均值只有混合方式呈下降趋势,其他都是上升趋势,其中私家车上升最明显;以汽油、天然气等为燃料的交通工具出行是造成高碳排放的主要原因．
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  中空纤维管中血液输运过程不均匀特性的试验

  刘涛, 李昌烽, 屈健

  2015, 36(6): 650-654. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.006

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  设计并搭建了中空纤维透析系统试验装置,研究了血液输运过程中毒素在3个不同区域(内环、中环、外环)内的流动及传质特性,测定了毒素的出口浓度和清除率,对测试结果进行了显著性差异分析,并对毒素在清除过程中的不均匀特性所造成的原因进行了分析和探讨. 结果表明:毒素的清除效果在流经不同区域时,存在严重的不均匀特性,中环和内环比较接近,而外环和内环之间存在很大的差异;另外,透析液流量的增加,有助于毒素的清除效果,当透析液流量从低流量(500 mL·min-1)增加到高流量(1 000 mL·min-1)时,内环和外环的出口浓度偏差从15.00％下降到6.20％,清除率偏差从16.70％下降到5.20％,显著性差异从0.008上升到0.020,透析液流量的增加对改善内环和中环的清除效果尤为显著.
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  出口高度对过渡流态后向台阶传热特性的影响

  仲敏波, 王丽娟, 喜冠南, 袁银男

  2015, 36(6): 655-660. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.007

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  建立了过渡流状态下2维不可压缩后向台阶流的非定常数值计算模型,研究了后向台阶的出口高度H对底面时均努塞尔数Num、流道中流场温度场分布和近壁面流动传热参数等的影响．结果表明:减小H,主峰附近的Num提高,双峰现象明显;增加H,主峰下游的Num提高,主峰和次峰的间距增大;H越小,流道中正旋涡、负旋涡的相互作用越强烈,冷流体和热流体间的对流换热增强,Num增加,但下游底面的温度梯度减小,Num减小;Num的主峰位置与表面摩擦系数为0的位置不保持重合;法向速度分量、温度随着时间的波动程度影响Num的分布．
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  深井离心泵新型空间导叶设计及优化

  袁丹青, 石荣, 韩泳涛, 陆伟刚

  2015, 36(6): 661-665. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.008

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  为提高已有深井离心泵空间导叶的水力性能和制造工艺,设计了一种新型空间导叶,其设计原理来源于空间导叶和进口扭曲导叶设计方法．该导叶的叶片由扭曲部分和圆柱部分光滑链接而成,内盖板采用向内翻边的方式,使导叶注塑生产时可以轴向上下拔模,有利于规范化生产．以100QJ16型深井离心泵为例,按照L9(34)正交试验方案设计了多组模型,利用CFD软件对两级模型泵进行全流场数值模拟,研究了几个主要设计参数对新型导叶性能的影响规律．将优化的导叶模型进行了样机试验,具有较好的水力性能,在设计工况点,单级扬程4.25 m,效率67.62％,达到了设计要求．
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  激光投线仪光线自动调节设备与算法

  陈寒松, 吴天成, 周建忠, 盛杰, 徐苏强

  2015, 36(6): 666-672. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.009

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  激光投线仪是工程中用于标定基准线的精密测量仪器,目前其光线校准工作较为费时且精度受控性较差．为了能较快较准地调校光线,使之满足各项精度要求,在对现有激光投线仪调校原理与结构深入研究的基础上,对激光投线仪的机芯结构进行了改进,构建了一套以工控机为控制核心的光线调校系统,该系统使用伺服电机控制光线调节螺栓的旋进与旋出,调整激光线的位置,并采用线阵CCD实现光线位置的快速检测,使其快速调校到设定值．利用PID控制算法与模糊控制算法,结合Matlab仿真软件对光线水平度调节进行仿真对比,仿真结果表明:PID控制算法程序设计简单,调节时间短,但存在比较大的超调,对控制对象参数变化比较敏感,鲁棒性差;模糊控制算法无超调,调节过程平缓,对控制对象参数变化不敏感,鲁棒性好,较适用于光线调节系统．
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  可见/近红外联合变量优选检测油茶籽油掺假

  温珍才, 孙通, 许朋, 刘木华

  2015, 36(6): 673-678. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.010

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  利用可见/近红外光谱技术联合CARS(competitive adaptive reweighted sampling)方法对油茶籽油中掺杂大豆油及菜籽油进行检测.采用CARS方法对波长变量进行筛选，应用偏最小二乘回归(PLS)方法分别建立油茶籽油中大豆油掺伪量、菜籽油掺伪量及大豆油与菜籽油混掺伪量的定量检测模型，并与经连续投影算法(SPA)及无信息变量消除(UVE)方法变量筛选后所建立的PLS模型进行比较.研究结果表明：可见/近红外联合CARS方法可以分别检测油茶籽油中大豆油、菜籽油掺伪量及大豆油与菜籽油混掺伪量.大豆油、菜籽油及大豆油与菜籽油总和的CARSPLS掺伪量模型的预测集相关系数r和预测均方根误差RMSEP分别为0.950，0.928，0.980和24.5，29.0，30.8 g·kg-1；CARSPLS模型性能优于全波段PLS，SPAPLS及UVEPLS，表明CARS方法是一种有效的波长变量选择方法，可以剔除冗余波长变量.
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  磨球超微粉碎改性蚕蛹蛋白的工艺优化及功能特性

  周志峰, 任子旭, 贾俊强, 桂仲争

  2015, 36(6): 679-685. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.011

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  经磨球超微粉碎处理后的蚕蛹蛋白,其功能特性和结构会发生的一系列变化,在完成料液比、处理时间、pH对蚕蛹蛋白溶解度影响的单因素试验基础上,以蛋白质溶解度为评价指标,通过响应面分析法对磨球超微粉碎改性蚕蛹蛋白的工艺条件进行了优化,得到的最优工艺条件为料液比8.3 g·L-1、pH8.1、处理时间61 s．在此条件下,经处理后蚕蛹蛋白的溶解性、乳化性、乳化稳定性、起泡性和起泡稳定性分别提高了259.6％,50.0％,141.7％,61.0％和33.8％,而其持水性和吸油性却分别降低了25.3％和27.2％．
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  基于典型相关树加权置信传播的运动目标检测

  董安国, 李聪

  2015, 36(6): 686-690. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.012

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   针对基于视频的运动目标检测中视频背景复杂多变的特点,提出一种基于典型相关树加权置信传播的算法进行运动目标提取．首先将视频图像分成大小相同的子块,构造出有环图模型;再运用treereweighted算法将环路分解成生成树的形式,进行有环图模型的目标优化检测;然后利用典型相关分析求解相邻子图像块之间的典型相关系数值,选取典型相关系数值最大的两子图像块进行连接,组成新的环路;最后利用树加权置信传播算法迭代更新信息,实现视频运动目标的检测．试验结果表明,该算法的运行时间为9.8 s,与原图像的相似度可达到95％以上,因此它可以比较准确检测分离出视频序列运动目标,且稳定性好,运算时间较短,适合于对运动目标的实时检测．
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  一种可鉴别的稀疏保局投影算法

  苟建平, 詹永照, 张建明, 沈项军

  2015, 36(6): 691-696. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.013

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  为了增强高维数据在低维子空间中的模式识别能力,假设任意2个类别相同的相似样本其稀疏表示也相似,并基于SPP和LPP思想,提出一种可鉴别稀疏保局投影降维新方法DSLPP．该方法通过稀疏表示学习和保局部投影,使得在投影子空间中不仅能够保持稀疏表示对数据很好的表达能力,而且较好地获取高维数据所蕴含的本质局部流形结构和自然判别信息,从而增强高维数据在子空间中的表示能力和可鉴别能力．在3个典型的人脸数据集Yale,ORL和PIE29上,将所提出方法DSLPP与PCA,LPP,NPE和SPP进行对比试验．结果表明DSLPP是一种有效的降维方法,能够较好地改善高维数据在低维子空间中的分类效果．
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  基于概率假设密度的目标数变化视频跟踪算法

  吴静静, 尤丽华, 安伟, 宋淑娟, 周德强

  2015, 36(6): 697-705. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.014

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  针对概率假设密度(PHD)滤波无法跟踪未知起始位置新生目标的问题,提出一种基于新生目标强度检测的PHD跟踪框架．针对原高斯混合PHD无法确定目标航迹问题,在跟踪框架中设计了基于auction的“航迹-状态估计”关联算法,给出了航迹识别的数学表述和具体实现方法．然后,给出了变目标数的多目标跟踪框架的高斯混合实现方法．采用MATLAB编程实现了所提出算法,并使用因目标新生和遮挡导致目标数变化的2种行人数据库进行了验证试验．结果表明,新算法通过目标位置观测值更新新生目标的强度函数,提高了PHD滤波对新目标和遮挡目标的响应性,能够有效跟踪任意时刻未知位置的新生目标,并能够输出目标航迹,提高了多目标跟踪的目标数估计准确性,降低了跟踪误差．
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  配网重构与电容配置的改进模型及优化算法

  蔡浩, 朱熀秋

  2015, 36(6): 705-710. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.015

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  为降低配电网中无功功率损耗,提高电压质量和保持网络的稳定性,提出了一种配网重构与电容器配置的改进模型和优化算法,即以网损最小为目标函数,运用正倒向随机潮流法进行潮流计算,并对二进制粒子群算法进行改进,克服了先前迭代的粒子信息难以传递至下一次迭代以及粒子位置更新结果不准确的缺陷,从而实现对配网重构和电容配置的同步优化．在IEEE 16节点配电网系统上运行和测试,找到最优重构和配置的方法,并在MATLAB R2010软件环境中编写算法进行仿真计算,比较5种不同优化方案．研究结果表明,该算法每次迭代计算更新了全局最优和个体最优,可获得全局最佳的网络状态,与其对应的电压分布和功率损失也达到最佳．
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  FWD路面弯沉数据筛选方法

  游庆龙, 王随柱, 贾玲, 赵科展, 王刘振

  2015, 36(6): 711-715. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.016

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  依托新疆某沥青路段基层FWD弯沉数据,采用拉依达法、肖维纳特法、格拉布斯法以及残差剔除法进行数据筛选,进而建立与贝克曼梁弯沉数据LB的线性回归关系．研究结果显示:在满足JTG D50—2006《公路沥青路面设计规范》的前提下,经1S+残差剔除法综合处理后的基层FWD弯沉数据LFWD与LB相关系数R值达到0.957,比采用其他数据处理方法的相关性更高．然后,将改进的1S+残差剔除法用于沥青面层LFWD的筛选,建立与LB的线性回归关系,LFWD与LB相关系数R值达到0.975,满足规范要求．1S+残差剔除法综合运用拉依达法和残差剔除法,1S+残差剔除法能够更加有效地剔除线性无关的离散点,可用于数据量较大的数据处理．
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  基于SIWPSO的单轴对称圆孔蜂窝梁优化设计

  陈向荣, 陈星, 王鑫伟

  2015, 36(6): 716-721. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.017

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  利用具有随机惯性权重的粒子群算法(SIWPSO),在数学软件MATLAB中编写优化程序,将蜂窝梁的受力情况和边界条件详细地编入优化程序,以期得到蜂窝梁在任一工况下最优参数的精确解,经大量程序调试发现该程序输出结果稳定．通过ABAQUS建模进行有限元分析,发现所得单轴对称圆孔蜂窝梁的力学性能优良．研究表明:SIWPSO算法具有较快的收敛性和较高的精度,可以缩减设计时间并满足设计要求;此算法所得蜂窝梁能以较少的材料抵抗外部作用力,具有较高的经济性;此算法对蜂窝梁的优化设计有较高的适应度．
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  二维温度梯度效应下的曲线梁桥支座设计

  刘梦莹, 徐岳, 单巍巍

  2015, 36(6): 722-727. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.018

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  以现有连续梁桥横向温度梯度的研究成果为基础,结合现行的JTG D60—2004《公路桥涵设计通用规范》所规定的温度梯度,根据曲线梁桥的位置和走向,构造了3种二维温度梯度模式,并借助有限元软件ANSYS,分别研究了曲线连续梁桥在规范温度梯度和二维温度梯度作用下的受力与变形情况,通过计算结果的对比分析可知:在4种温度梯度模式作用下，梁体整体向外或向内偏移,二维温度梯度Ⅱ产生的梁体径向位移最大;探讨了二维温度梯度效应与规范温度梯度效应的特点,提出了基于二维温度梯度模式下的曲线连续梁桥全抗扭支撑体系的设计建议,中墩设固定支座,边墩设径向限位支座,其余设双向活动支座,能很好地限制二维温度梯度Ⅱ作用下梁体的径向位移,且支座径向支反力分布最为合理．
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  帘线钢生产过程中钛含量的影响因素及控制

  雷家柳, 薛正良

  2015, 36(6): 728-732. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.019

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  为了有效控制钛夹杂对帘线钢盘条拉拔加工性能的不利影响,通过热力学理论计算结合现场实际生产数据,对铁水中的［Ti］-［Si］平衡、转炉脱钛以及精炼增钛过程进行了分析,提出了相应的钛质量分数控制措施．结果表明:铁水中钛和硅的质量分数存在较好的线性关系,将高炉铁水硅质量分数控制在较低水平,对降低铁水钛质量分数具有重要意义．转炉终点钢水钛质量分数受转炉终点钢水碳质量分数和温度的影响,其中温度的影响尤为明显．为了降低转炉终点钢水含钛量,必须做好转炉终点碳温控制．此外,为了尽量减少钢液精炼过程中的增钛量,必须严格控制转炉出钢下渣量和精炼渣料中的含钛量．
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  基于TG-FTIR研究海藻与稻壳共热解协同耦合机理

  胡亚敏, 王爽, 王谦, 林骁驰, 徐姗楠

  2015, 36(6): 733-738. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.020

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  为了研究大型海藻与木质类生物质的混合热解机理,基于热重-红外联用(TG-FTIR)技术,对条浒苔、稻壳及条浒苔+稻壳混合物(质量比为1∶1)进行热解试验．通过样品的微观结构分析可知,条浒苔主要成分为硫酸多糖、蛋白质等．通过热解热重试验研究可知,在样品的主要挥发分析出阶段,海藻表现为放热反应,其与稻壳共热解时也为放热,说明混合热解实现了能量的耦合;混合后热失重速率试验值相对理论叠加值有所提高,说明混合热解使各组分之间产生协同反应．通过在线红外光谱分析热解过程中的气体产物,可知条浒苔和稻壳在混合热解速率最大时羰基CO和SO析出峰增强,并产生伸缩振动的醚键C—O—C的特征峰．最后采用CoatsRedfern积分法对热解过程进行动力学分析,发现混合后反应的活化能降低,使得热解更易进行．
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  西藏地方材料对污水中氮磷的吸附性能

  解清杰, 杜甫义, 张学文, 阿琼, 白玛旺堆

  2015, 36(6): 739-744. https://doi.org/10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.021

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  以西藏地方特有的温泉石、铁矿渣、多孔透气砖为对象,研究其对污水中氨氮与磷的吸附性能,运用Freundlich 和Langmuir 两种方程对等温吸附试验结果进行拟合,3种材料对氨氮的吸附理论饱和吸附量G0由大到小的顺序为多孔透气砖、铁矿渣和温泉石,对磷素吸附的G0由大到小的顺序为多孔透气砖、铁矿渣和温泉石．基质吸附饱和后的解吸试验表明:多孔透气砖对氨氮吸附容量大,吸附性能好,且饱和后解吸量很小,铁矿渣和温泉石对氨氮吸附容量较小,但饱和后解吸百分比较低;多孔透气砖对磷吸附容量相对较大,铁矿渣居中,温泉石最小,饱和后解吸量及解吸百分比均较小;3种基质都存在氮磷解吸的现象,应用时应考虑其可能导致出水二次污染．