江西乐安河中上游矿山环境综合评价指标体系研究

文帮勇, 朱西敏, 高园, 程慧明, 肖业斌. 2024. 江西乐安河中上游矿山环境综合评价指标体系研究. 华东地质, 45(3): 345-356. doi: 10.16788/j.hddz.32-1865/P.2023.06.002
引用本文: 文帮勇, 朱西敏, 高园, 程慧明, 肖业斌. 2024. 江西乐安河中上游矿山环境综合评价指标体系研究. 华东地质, 45(3): 345-356. doi: 10.16788/j.hddz.32-1865/P.2023.06.002
WEN Bangyong, ZHU Ximin, GAO Yuan, CHENG Huiming, XIAO Yebin. 2024. Comprehensive evaluation index system for mine environment in the upper-middle reaches of Le'an River, Jiangxi Province. East China Geology, 45(3): 345-356. doi: 10.16788/j.hddz.32-1865/P.2023.06.002
Citation: WEN Bangyong, ZHU Ximin, GAO Yuan, CHENG Huiming, XIAO Yebin. 2024. Comprehensive evaluation index system for mine environment in the upper-middle reaches of Le'an River, Jiangxi Province. East China Geology, 45(3): 345-356. doi: 10.16788/j.hddz.32-1865/P.2023.06.002

江西乐安河中上游矿山环境综合评价指标体系研究

  • 基金项目: 江西省地质局 “环鄱阳湖区域矿山环境监测与治理 (编号:2022JXDZKJKY13) ”项目资助。
详细信息
    作者简介: 文帮勇,1984年生,男,高级工程师,硕士,主要从事环境地球化学、生态修复研究工作。Email:343170393@qq.com
  • 中图分类号: P66;P69

Comprehensive evaluation index system for mine environment in the upper-middle reaches of Le'an River, Jiangxi Province

  • 为了研究区域矿山环境综合评价指标体系,文章选择乐安河中上游为研究区,从自然地理、基础地质、矿山开发以及地质环境等要素中选取15项指标,以1.0 km×1.0 km的网格为评价单元,采用层次分析法﹣综合指数法进行综合评价。结果表明,研究区矿山地质环境影响严重区有18个单元,主要分布于铜矿、金矿等矿集区的开采区;影响较严重区有107个单元,主要分布于煤矿的开采区及铜矿、金矿等矿集区的非开采区。经野外实地验证,综合评价结果与现实情况的一致性较高,表明该评价指标体系具有一定的实用价值,可为金属矿及煤矿等区域矿山环境评价工作提供借鉴。

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  • 图 1  研究区地质简图

    Figure 1. 

    图 2  研究区采矿权分布图

    Figure 2. 

    图 3  研究区指标体系图

    Figure 3. 

    图 4  研究区矿山环境综合评价图

    Figure 4. 

    图 5  矿山地质环境严重区铜矿开采坑现场照片(a)和铜矿尾砂库现场照片(b)

    Figure 5. 

    表 1  研究区资料收集一览表

    Table 1.  Research data of the study area

    数据名称 数据来源
    2014年采矿权等数据 江西省地质局
    2016年废弃矿山等数据 江西省矿产资源保障
    服务中心
    多目标区域地球化学
    调查数据
    江西省地质局
    地质图 江西省地质局
    2022年资源三号(ZY3-3)卫星 自然资源卫星遥感
    云服务平台
    降雨量 国家气象科学数据中心
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    表 2  量化模型分级规则表

    Table 2.  Quantitative model grading table

    评价因子 分级
    Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级
    无影响 一般 较严重 严重
    自然地理 地形地貌 坡度0~15°的面积>80% 坡度15~30°的面积>80% 其他 坡度30~90°的面积>30%
    降雨量/mm (0, 200] (200, 800] (800, 1 200] (1 200, 3 000]
    植被覆盖率/% (80, 100] (50, 80] (30, 50] (0, 30]
    区域重要程度 根据水系、铁路、高速公路、村庄的缓冲区距离与缓冲区层数进行分级
    基础地质 地质构造 1条断层 2条断层 3条断层及以上
    岩性组合 硬质岩>50% 硬质岩与软质岩为1∶1 软质岩>50% 松散堆积物>50%
    矿山开采 占地面积比例/% (0, 30] (30, 50] (50, 100]
    开采矿山数量/个 无开采矿山 1 2 ≥3
    开采强度 微型 小型 中型 大型
    开采方式 无开采 地下开采 联合开采 露天开采
    主采矿种 无开采 非金属矿 金属矿 能源矿
    地质环境 地质灾害灾害线、
    面等级和
    [1, 2] [3, 4] >4
    尾矿库面积占比/% (0, 30] (30, 50] (50, 100]
    土壤污染 无污染 轻度污染 中度污染 重度污染
    恢复治理面积
    占比/%
    (0, 30] (30, 50] (50, 100]
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    表 3  研究区要素层重要性标度及权重

    Table 3.  Scale and weight of the standard layer matrix

    要素层 自然
    地理
    基础
    地质
    矿山
    开发
    地质
    环境
    权重Wi
    自然地理 1 1 1/7 1/9 0.054 59
    基础地质 1 1 1/7 1/9 0.054 59
    矿山开发 7 7 1 1/2 0.342 16
    地质环境 9 9 2 1 0.548 67
    注:CR=0.009 16;最大特征根λmax=4.024 46;权重为1.000 00
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    表 4  自然地理重要性标度及权重

    Table 4.  Scale and weight of the natural geography layer matrix

    指标层 地形地貌 降雨量 植被覆
    盖度
    区域重
    要程度
    权重Wi
    地形地貌 1 5 2 3 0.483 19
    降雨量 1/5 1 1/3 1/2 0.088 22
    植被覆
    盖度
    1/2 3 1 2 0.271 72
    区域重
    要程度
    1/3 2 1/2 1 0.156 88
    注:CR=0.005 44;最大特征根λmax=4.014 52;权重为0.054 59
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    表 5  研究区基础地质重要性标度及权重

    Table 5.  Scale and weight of the basic geology layer matrix

    指标层 地质构造 岩性组合 权重Wi
    地质构造 1 2 0.682 90
    岩性组合 1/2 1 0.341 45
    注:最大特征根λmax=2.026 81;权重为0.054 59
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    表 6  研究区矿山开发重要性标度及权重

    Table 6.  Scale and weight of the mine exploitation layer matrix

    指标层 占地
    比例
    开采
    密度
    开采
    强度
    开采
    方式
    主采
    矿种
    权重Wi
    占地比例 1 2 3 6 6 0.404 22
    开采密度 1/2 1 2 4 3 0.299 21
    开采强度 1/3 1/2 1 2 2 0.146 12
    开采方式 1/6 1/4 1/2 1 1 0.073 06
    主采矿种 1/6 1/3 1/2 1 1 0.077 39
    注:CR=0.002 96;最大特征根λmax=5.013 25;权重为0.342 16
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    表 7  研究区地质环境重要性标度及权重

    Table 7.  Scale and weight of the geological environment layer matrix

    指标层 地质灾害 尾矿库 土壤污染 恢复治理 权重Wi
    地质灾害 1 3 2 8 0.524 62
    尾矿库 1/3 1 2 2 0.214 18
    土壤污染 1/2 1/2 1 3 0.185 48
    恢复治理 1/8 1/2 1/3 1 0.075 72
    注:CR=0.061 35;最大特征根λmax=4.163 81;权重为0.548 67
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    表 8  研究区矿山地质环境评价因子权重表

    Table 8.  Evaluation factors’ weights of the mine geological environment

    要素层 指标层
    要素因子 Wi 指标因子 权重Wi
    自然地理 0.054 59 地形地貌 0.026 38
    降雨量 0.004 82
    植被覆盖率 0.014 83
    区域重要程度 0.008 56
    基础地质 0.054 59 地质构造 0.036 57
    岩性组合 0.018 01
    矿山开采 0.342 16 占地比例 0.138 31
    开采密度 0.102 38
    开采强度 0.050 00
    开采方式 0.025 00
    主采矿种 0.026 48
    地质环境 0.548 67 地质灾害 0.287 84
    尾矿库 0.117 51
    土壤污染 0.101 77
    恢复治理 0.041 55
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    表 9  研究区矿山地质环境分级

    Table 9.  Classification of the mine geological environment

    等级级别名称对应分值区间
    Ⅰ级无影响区(0,40.17]
    Ⅱ级影响轻微区(40.17,51.04]
    Ⅲ级影响较严重区(51.04,63.68]
    Ⅳ级影响严重区(63.68,100]
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  • [1]

    BUBNOVA M B, OZARYAN Y A. 2016. Integrated assessment of the environmental impact of mining[J]. Journal of Mining Science,52(2):401-409. doi: 10.1134/S1062739116020574

    [2]

    CHAI Y, MENG G T, FANG X J, LI G X, HE L P, TANG H Y, WANG X Y, YANG Y X. 2004. Community feature of degraded forest along the reaches of Jinshajiang in Yunnan Province[J]. Journal of Northwest Forestry University,19(2):146-151 (in Chinese with English abstract).

    [3]

    CHEN J Q. 2017. Mine geological environment survey and evaluation based on RS and GIS[D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing) (in Chinese with English abstract).

    [4]

    CHEN Z F, WU J, GUO Y B, LIN T. 2018. Application of AHP and fuzzy mathematics in comprehensive assessment of mine environment[J]. East China Geology,39(4):305-310 (in Chinese with English abstract).

    [5]

    CHENG Y H, JIN R S, CUNEY M, PETROV V A, MIAO P S. 2024. The strata constraint on large scale sandstone- type uranium mineralization in Meso- Cenozoic basins, northern China[J]. Acta Geologica Sinica,98(7):1953-1976. (in Chinese with English abstract).

    [6]

    CHINA GEOLOGICAL SURVEY. 2014. DD 2014-02 General principles of regional geological environment investigation (proposed)[S]. Beijing: China Geological Survey (in Chinese).

    [7]

    FANG Y Q. 2018. The study of mine geological environment evaluation method in Fujian, China[D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing) (in Chinese with English abstract).

    [8]

    GUO J W, XIAN W, LI Y S, WANG H S. 2014. The study of assessment on mining geo-environment in Hongge Vanadium-Titanium Magnetite District based on remote sensing and fuzzy mathematics[J]. Remote Sensing Technology and Application,29(1):82-87 (in Chinese with English abstract).

    [9]

    HAN S, HUI S J, SUN Q, ZHANG S, SHI L, ZHANG Y, ZHU Q W. 2023. Research on ecological restoration technology of highrsteep slopes of abandoned minesbased on geological safety evaluation[J]. East China Geology,44(2):216-227 (in Chinese with English abstract).

    [10]

    JIA H, LIU J X, YIN X Y, WANG C G, GENG H, CHI H X, TANG S J. 2021. Ecological evaluation of the Tongling pyrite mining district in Anhui Province[J]. Earth Science Frontiers,28(4):131-141 (in Chinese with English abstract).

    [11]

    JIANG F L, ZHOU K P, LI S N, XIAO J Q, PAN D, LI K. 2009. Study on the model of mines’ geological environmental impact assessment based on rough set and artificial neural network and its application[J]. China Safety Science Journal,19(8):126-132 (in Chinese with English abstract).

    [12]

    JIANG Y H, ZHOU Q P,NI H Y, CHEN L D,CHENG H Q, LEI M T,GE W Y, MA T, SHI B,CHENG Z Y,DUAN X J, SU J W, ZHU J Q, XlU L C, XANG F, ZHU Z M, FENG N Q, XIE Z S, TAN J M, PENG K, GUO S Q, FU Y P, REN H Y, SUN J P, YANG Q, ZHU J L, WANG D H, LI M H, LIU G N, FAN C Z, WANG X F, SHI Y J, WANG H M, DONG X Z, CHEN H Y,HAO S F, DENG Y M, LI Y, XIAO Z Y, YANG H, LIU L, JIN Y, ZHANG H, MEI S J, QI Q J, LA J S, HOU L L, CHEN G, CHEN Z, JIA Z Y. 2023. Progress of environmental geological investigation and research in the Yangtze River Economic Zone[J]. East China Geology,44(3):239-261 (in Chinese with English abstract).

    [13]

    JIANGXI BUREAU OF GEOLOGY AND MINERAL EXPLORATION AND DEVELOPMENT. 2017. Regional geology of China· Jiangxi[M]. Beijing: Geology Press (in Chinese).

    [14]

    LI D, ZHOU K F, SUN W D, WANG J L, YU H, LIU H. 2015. Application of BP neural network and SVM in mine environmental assessment[J]. Arid Land Geography,38(1):128-134 (in Chinese with English abstract).

    [15]

    LIAO H J, SHAO H Y, SUN X F. 2015. Mine geological environment assessment based on the comprehensive index method: in Panxi mining area as an example[J]. Geomatics & Spatial Information Technology,38(11):34-36 (in Chinese with English abstract).

    [16]

    LIU F. 2014. Research on the combination evaluation model of mine geological environment based on grey correlation degree, AHP and fuzzy[D]. Xi’an: Changʼan University (in Chinese with English abstract).

    [17]

    LIU Y, XIONG L, WU Y F. 2021. Investigation and analysis on the geo-environment problem of abandoned mines in Jiangxi Province[J]. Jiangxi Science,39(3):483-489 (in Chinese with English abstract).

    [18]

    MA W. 2015. Assessment method for mining geo-environment using weights-of-evidence modeling[D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing) (in Chinese with English abstract).

    [19]

    MAYES W M, JOHNSTON D, POTTER H A B, JARVIS A P. 2009. A national strategy for identification, prioritisation and management of pollution from abandoned non-coal mine sites in England and Wales. I. : methodology development and initial results[J]. Science of the Total Environment,407(21):5435-5447. doi: 10.1016/j.scitotenv.2009.06.019

    [20]

    MINISTRY OF LAND AND RESOURCES OF THE PEOPLEʼS REPUBLIC OF CHINA. 2007. DZ/T 223-2007 Compiling regulation on the project of mining environmental protection and integrated renovation[S]. Beijing: Standards Press of China, 1-27 (in Chinese).

    [21]

    MINISTRY OF LAND AND RESOURCES OF THE PEOPLEʼS REPUBLIC OF CHINA. 2014. DZ/T 0266-2014 Regulation on remote sensing monitoring of mining exploration[S]. Beijing: Standards Press of China, 1-48 (in Chinese).

    [22]

    NATIONAL METEOROLOGICAL SCIENCE DATA CENTER. (2022-01-10)[2023-05-30]. National meteorological data center[R/OL]. http://data.cma.cn/analysis/yearbooks.html (in Chinese).

    [23]

    NATURAL RESOURCE SATELLITE REMOTE SENSING CLOUD SERVICE PLATFORM. (2021-08-30)[2023-05-30]. The 2022 Resource III (ZY3-3) satellite image[R/OL]. http://www.sasclouds.com/chinese/satellite/chinese/zy3 (in Chinese).

    [24]

    SUN Q, ZHANG T L, WU J B, WANG H S. 2018. Landslide risk assessment of the Longxi river basin based on GIS and AHP[J]. East China Geology,39(3):227-233 (in Chinese with English abstract).

    [25]

    WANG N Q, WANG Y F, WANG D K. 2009. Studies on ecological environment comprehensive evaluation of the geological sub-regional in Gansu mining area[J]. Research of Soil and Water Conservation,16(5):225-228,232 (in Chinese with English abstract).

    [26]

    WANG W. 2014. Construction of evaluation index system for protection and restoration of mine ecological environment[D]. Taiyuan: North University of China (in Chinese with English abstract).

    [27]

    YAN C, LIU S H, ZHAO X. 2005. A study on the synthetic evaluation index of the mine environment remote sensing[J]. Remote Sensing Information, (6): 29-31 (in Chinese with English abstract).

    [28]

    ZHANG H. 2020. The index system and comprehensive evaluation of mine geological environment evaluation[D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing) (in Chinese with English abstract).

    [29]

    ZHANG J D, ZHANG D Q, TIAN L. 2007. Methods of investigations and integrated assessments of the nationwide mine geoenvironment[J]. Geological Bulletin of China,26(2):136-140 (in Chinese with English abstract).

    [30]

    ZHANG Y. 2017. Study on evaluation of mine geological environment based on comprehensive weights and fuzzy comprehensive model[D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing) (in Chinese with English abstract).

    [31]

    ZHANG Z H. 2018. Comprehensive evaluation on mine geological environment quality of Yinshan lead-zinc deposite in Jiangxi Province[J]. World Nonferrous Metals,(22):169-169 (in Chinese with English abstract).

    [32]

    ZHAO T. 2007. Monitoring and evaluation of mine environment based on remote sensing and GIS: case study of Jiangxi Dexing copper mine[D]. Beijing: Chinese Academy of Geological Sciences (in Chinese with English abstract).

    [33]

    ZHAO Y, NI H Y, WU J B, SUN Q, ZHANG T L, LIU M J. 2021. Evaluation of geological hazard vulnerability based on AHP-CF model: Take Shiyang Town of Taishun County as an example[J]. East China Geology,42(1):66-75 (in Chinese with English abstract).

    [34]

    ZHAO Y L. 2020. Study and application of analytic hierarchy process of mine geological environment: a case study in Hainan Island[J]. Remote Sensing for Land & Resources,32(1):148-153 (in Chinese with English abstract).

    [35]

    柴勇, 孟广涛, 方向京, 李贵祥, 和丽萍, 汤红义, 王学云, 杨永祥. 2004. 云南金沙江流域退化林地群落特征研究[J]. 西北林学院学报,19(2):146-151.

    [36]

    陈俊奇. 2017. 基于RS和GIS的矿山地质环境调查与评价[D]. 北京: 中国地质大学(北京).

    [37]

    陈哲锋, 吴静, 郭玉斌, 林腾. 2018. 层次分析与模糊数学综合评价法在矿山环境评价中的应用[J]. 华东地质,39(4):305-310.

    [38]

    程银行, 金若时, CUNEY M, PETROV V A, 苗培森. 2024. 中国北方盆地大规模铀成矿作用:地层篇[J]. 地质学报,98(7):1953-1976.

    [39]

    方彦奇. 2018. 福建省矿山地质环境评价方法研究[D]. 北京: 中国地质大学(北京).

    [40]

    郭加伟, 仙巍, 李永树, 王洪蜀. 2014. 基于遥感和模糊数学的矿山地质环境综合评价研究——以红格钒钛磁铁矿区为例[J]. 遥感技术与应用,29(1):82-87.

    [41]

    国家气象科学数据中心. (2022-01-10)[2023-05-30]. 中国气象年鉴专题[R/OL]. http://data.cma.cn/analysis/yearbooks.html.

    [42]

    贾晗, 刘军省, 殷显阳, 王春光, 耿浩, 迟昊轩, 唐世杰. 2021. 安徽铜陵硫铁矿集中开采区矿山地质环境评价研究[J]. 地学前缘,28(4):131-141.

    [43]

    韩帅,惠淑君,孙强,张帅,时磊,张颖,朱庆伟. 2023. 基于地质安全评价的废弃矿山高陡边坡生态修复技术研究[J]. 华东地质,44(2):216-227.

    [44]

    蒋复量, 周科平, 李书娜, 肖建清, 潘东, 李魁. 2009. 基于粗糙集﹣神经网络的矿山地质环境影响评价模型及应用[J]. 中国安全科学学报,19(8):126-132.

    [45]

    江西省地质矿产勘查开发局. 2017. 中国区域地质志·江西志[M]. 北京: 地质出版社.

    [46]

    姜月华,周权平,倪化勇,陈立德,程和琴,雷明堂,葛伟亚,马腾,施斌,程知言,段学军,苏晶文,朱锦旗,修连存,向芳, 朱志敏,冯乃琦,谢忠胜,谭建民,彭轲,郭盛乔,伏永朋,任海彦,孙建平,杨强,朱继良,王东辉,李明辉,刘广宁,范晨子,王新峰,史玉金,王寒梅,董贤哲,陈焕元,郝社峰,邓娅敏,李云,肖则佑,杨海,刘林,金阳,张鸿,梅世嘉,齐秋菊,吕劲松,侯莉莉,陈刚,陈孜,贾正阳. 2023. 长江经济带环境地质调査研究进展[J]. 华东地质,44(3):239-261.

    [47]

    李东, 周可法, 孙卫东, 王金林, 于浩, 刘慧. 2015. BP神经网络和SVM在矿山环境评价中的应用分析[J]. 干旱区地理,38(1):128-134.

    [48]

    廖红军, 邵怀勇, 孙小飞. 2015. 基于综合指数法的矿山地质环境评价 —— 以攀西矿区为例[J]. 测绘与空间地理信息, 38(11): 34-36.

    [49]

    刘方. 2014. 基于灰色关联度的模糊层次组合矿山地质环境评价模型研究[D]. 西安: 长安大学.

    [50]

    刘云, 熊立, 吴雨夫. 2021. 江西省废弃矿山地质环境问题调查与分析[J]. 江西科学,39(3):483-489.

    [51]

    马伟. 2015. 基于证据权法的矿山地质环境质量评价模型研究[D]. 北京: 中国地质大学(北京).

    [52]

    孙强, 张泰丽, 伍剑波, 王赫生. 2018. 基于GIS与层次分析法的龙溪流域滑坡风险评价[J]. 华东地质,39(3):227-233.

    [53]

    王念秦, 王永锋, 王得楷. 2009. 甘肃矿山生态地质环境现状综合评价分区研究[J]. 水土保持研究,16(5):225-228,232.

    [54]

    王伟. 2014. 矿山生态环境保护与恢复治理评价指标体系的研究[D]. 太原: 中北大学.

    [55]

    颜春, 刘素红, 赵祥. 2005. 矿山环境遥感综合评价指标的研究[J]. 遥感信息,27(6):29-31.

    [56]

    张汉. 2020. 矿山地质环境评价指标体系与综合评价[D]. 北京: 中国地质大学(北京).

    [57]

    张进德, 张德强, 田磊. 2007. 全国矿山地质环境调查与综合评估技术方法探讨[J]. 地质通报,26(2):136-140.

    [58]

    张艳. 2017. 基于综合权值法与模糊综合模型的矿山地质环境评价研究[D]. 北京: 中国地质大学(北京).

    [59]

    张志辉. 2018. 江西省银山铅锌矿矿山地质环境质量综合评价[J]. 世界有色金属,(22):168-169.

    [60]

    赵汀. 2007. 基于遥感和GIS的矿山环境监测与评价——以江西德兴铜矿为例[D]. 北京: 中国地质科学院.

    [61]

    赵阳, 倪化勇, 伍剑波, 孙强, 张泰丽, 刘明军. 2021. 基于AHP-CF模型的地质灾害易发性评价——以泰顺县仕阳镇为例[J]. 华东地质,42(1):66-75.

    [62]

    赵玉灵. 2020. 基于层次分析法的矿山环境评价方法研究——以海南岛为例[J]. 国土资源遥感,32(1):148-153.

    [63]

    中国地质调查局. 2014. DD 2014—02 区域地质环境调查总则(试行)[S]. 北京: 中国地质调查局.

    [64]

    中华人民共和国国土资源部. 2007. DZ/T 223—2007 矿山环境保护与综合治理方案编制规范[S]. 北京: 中国标准出版社, 1-27.

    [65]

    中华人民共和国国土资源部. 2014. DZ/T 0266—2014 矿产资源开发遥感监测技术规范[S]. 北京: 中国标准出版社, 1-48.

    [66]

    自然资源卫生遥感云服务平台. (2021-08-30)[2023-05-30]. 资源三号卫星[R/OL]. http://www.sasclouds.com/chinese/satellite/chinese/zy3.

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出版历程
收稿日期:  2023-06-06
修回日期:  2023-12-08
录用日期:  2024-04-26
刊出日期:  2024-09-28

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