果蔬垃圾重复批次发酵协同制备乳酸和短链脂肪酸

利用果蔬垃圾厌氧合成中链脂肪酸(medium-chain fatty acids,MCFAs)等化学品是厌氧技术高值化的重要方向。中链脂肪酸合成通常需要以乳酸/乙醇(电子供体)和短链脂肪酸(电子受体)为碳源进行碳链延长反应。因此,利用有机废弃物连续、稳定地协同制备乳酸和短链脂肪酸是中链脂肪酸合成的关键步骤。该研究考察了果蔬垃圾重复批次发酵协同制备乳酸和短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)的可行性,研究了不同置换率和进料浓度对果蔬垃圾重复批次发酵产酸特性的影响。结果表明,调控重复批次发酵的置换率和进料浓度是提高生产率、改善乳酸/SCFAs比例的有效方法。综合考虑酸化产物的生产率、乳酸/SCFAs和碳源浓度,在70%置换率和8%进料总固体TS(total solid)浓度条件下获得的酸化产物相对更有利于MCFAs的合成。此时,酸化产物生产率达到(5.25±0.25)g/(L·d),乳酸/SCFAs的碳摩尔比例达到5±0.3,碳源浓度达到(985±29)mmol/L。微生物群落分析显示,乳酸菌,如Lactobacillus和Enterococcus作为优势菌可通过异型乳酸发酵协同制备乳酸和SCFAs。研究结果可为果蔬垃圾的高值化利用提供参考。

颗粒大小对蔬菜废弃物厌氧发酵过程的影响研究

蔬菜流通环节产生的大量蔬菜废弃物(即尾菜)亟需无害化处理,然而现有尾菜规模化处理采用的“破碎+压榨+厌氧/好氧”处理工艺易出现厌氧发酵酸化问题。为了破解此问题,在分析现有尾菜规模化处理工艺中发现破碎过细是造成厌氧发酵酸化的主要原因,因以尾菜为主要原料的厌氧发酵,常因为其水解过快,体系内有机酸过度积累出现酸化现象,导致产气失败。为了进一步研究颗粒大小对尾菜厌氧发酵过程的影响,提高其能源利用率,文章选取白菜作为试验底物,比较了高有机负荷下不同颗粒大小白菜(2 cm见方小块、完整叶片、1/4棵)对产沼气性能的影响。结果表明:较小颗粒大小会导致出现酸化现象。颗粒大小为整片和1/4棵条件下累积产气量分别为68.1 L、69.2 L,发酵过程处于稳定状态;颗粒大小为2 cm小块试验组出现酸化产气停止,各基础指标出现停滞或累积现象。试验可为尾菜规模化快速处理提供数据参考。

“双一流”背景下海洋调查实习教学模式探索

海洋调查实习是海洋科学人才培养的重要环节,其实验教学质量直接影响学生实验实践与科研创新能力培养。在“双一流”建设推动下,中国海洋大学致力于培养具有优良实践技能和卓越创新能力的海洋科学一流人才,开展“学生为主导”的海洋调查实习教学改革,令教学模式由学生被动参与、机械学习,转变为主动参与、自主学习。改革内容包括实施“学生首席负责制”等新实验教学方法,完善实习考核机制等。结果表明,教学模式改革有效提高了学生的学习积极性,提升了实践教学水平,达到了培养高素质海洋人才的教学目的。

数字赋能高质量公共体育服务供给的现实审视、行动逻辑与实现方略

实现公共体育服务高质量发展并促进其高质量供给,是建设更高水平的全民健身公共服务体系的题中要义。运用文献资料法、逻辑分析法,以数字赋能为手段,以高质量发展为目标,探讨数字赋能高质量公共体育服务供给的发展现实、行动逻辑与实现方略。认为我国公共体育服务供给目前存在创新要素激活不够、供给内容协调不足、绿色发展成效不高、服务效度提升不显、供需结构存在偏差等发展瓶颈。数字赋能高质量公共体育服务供给要遵循构建以服务质量为中心的赋能体系、创新以数字技术为载体的赋能工具、强化以人民需求为中心的赋能价值的行动逻辑。要通过全链条增效、整体性协调、绿色化发展、多维度开放、多元化共享打造高质量的公共体育服务;通过数字化供给手段创新、数字化供给信息创新、数字化供给机制创新、数字化供给模式创新,实现公共体育服务的高质量供给。

基于深度学习提取时空信息的流域内库水位预测模型研究

为了解决流域连通水库增多,库水位影响因素复杂且具有非平稳性,难以直接通过水文计算预测的问题,对流域水文站点日降雨序列进行分析,首先将时间序列经小波变换去噪,在此基础上采用最大信息系数(MIC)相关性分析筛选与日水位序列相关性,增加了输入时序降雨与预测水位相关的信息密度,并提出将强相关性序列输入引入Attention机制的长短期记忆(LSTM)预测模型,提高LSTM神经网络选择和提取序列特征的能力。以福建某流域站点实测日降雨序列为例进行试验,结果表明该方法的均方预测误差仅为0.1908,相比LSTM模型有更高的预测精度,为水库水情调度及防洪减灾管理提供了决策依据。

基于CNN闸泵站共体式结构变形预测的全局敏感性分析

针对设计阶段传统的结构变形敏感性分析计算成本较大的问题,引入了CNN模型,预测在不同材料参数和水位条件下闸泵站共体式结构的变形,并对所建模型进行全局敏感性分析,从而大幅降低计算成本。首先通过ANSYS的PDS模块计算出200组结构变形数据,并基于这些数据构建和训练CNN结构变形预测模型,随后运用Sobol法分析设计参数对结构变形的敏感性。结果表明,闸泵站共体式结构的变形以沉降为主,在竖直方向上的位移受复合地基弹性模量的影响较大,在顺河向和横河向上的位移受上下水位影响较大,结构的最大应力受上下游水深和混凝土弹性模量影响较大。研究结果可为相关设计提供参考依据。

异常毕赤酵母和纤维素酶对青贮甜高粱产甲烷潜力的影响

本文探究了单独或联合使用异常毕赤酵母(Pichia anomala)和纤维素酶对甜高粱青贮质量和厌氧消化产甲烷潜力的调控效果,利用高通量测序解析了厌氧消化过程中微生物菌群的多样性,结合经济性能分析筛选廉价高效的青贮预处理添加剂。结果表明,甜高粱青贮过程中,单独或联合使用2种添加剂的青贮品质均为优良,其中异常毕赤酵母和纤维素酶联合处理组(PC组)的综合评价值为0.66,单独添加异常毕赤酵母(Pa组)的评价值次之为0.63;两种添加剂均能有效保存青贮甜高粱的可溶性碳水化合物、粗蛋白、纤维素和半纤维素等能量组分,降低酸性洗涤木质素、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维等木质纤维组分,增加乳酸和乙酸含量,强化青贮发酵进程。尤其,PC组的可溶性碳水化合物保存效果最佳,木质素去除率高达62.55%;Pa组中蛋白质保存完好,乳酸和乙酸含量最高,分别为50.01 g·kg^(−1)(DM)和18.35 g·kg^(−1)(DM)。青贮预处理能明显提升甜高粱的厌氧发酵产甲烷效能,与新鲜原料组相比,PC组累计产甲烷量提高30.13%,为457.70 mL(CH_(4))·g^(−1)(VS),消化迟滞期缩短62.96%,生物降解指数最高,达72.39%;Pa组的预处理效果次之,最大产甲烷速率提升33.57%,消化迟滞期缩短33.33%,且消化系统都相对稳定。厌氧消化系统中属水平优势细菌为发酵单胞菌(Fermentimonas)和梭状芽孢杆菌(Clostridium_sensu_stricto_1),与pH呈负相关,与化学需氧量(COD)和总挥发性脂肪酸(TVFA)呈正相关。优势古菌属为甲烷八叠球菌(Methanosarcina)和甲烷短杆菌(Methanobrevibacter),其中甲烷八叠球菌与COD和TVFA呈负相关,与pH呈正相关;甲烷短杆菌与COD和TVFA呈正相关,与pH呈负相关关系。综合青贮质量、产甲烷性能和经济性分析,推荐单独使用异常毕赤酵母作为甜高粱青贮预处理的生物强化剂。

铁死亡与早晚期颈动脉斑块免疫浸润性研究

通过生物信息学方法探究铁死亡与早晚期颈动脉斑块免疫浸润的相关性,以识别早晚期颈动脉斑块的发生。对早晚期颈动脉斑块样本数据集进行差异分析,从Ferrdb数据库中获得铁死亡基因,取二者交集作为共有关键基因,对共有关键基因进行富集分析;通过构建蛋白质互作网络(PPI)筛选枢纽基因,并进行免疫浸润分析。结果表明,差异分析找到7个共有关键基因;GO富集分析结果表明,共有关键基因对死亡结构域受体负性调控外在凋亡信号通路、内溶酶体、半胱氨酸型肽酶活性等至关重要;KEGG富集分析结果表明,共有关键基因主要富集于铁死亡、卟啉代谢、抗原处理和呈递等信号通路;通过构建PPI筛选得到CTSB、CP、LGMN、HMOX1等4个枢纽基因,受试者评分特征曲线(ROC)与曲线下面积(AUC)分析结果表明,4个枢纽基因具有良好的诊断效能;免疫浸润分析结果表明,巨噬细胞M0、巨噬细胞M2和肥大细胞静息在早晚期颈动脉斑块样本中差异极显著(P<0.01),记忆B细胞、T细胞调节、树突状细胞激活和γδT细胞在早晚期颈动脉斑块样本中差异显著(P<0.05);4个枢纽基因与免疫细胞之间也具有相关性。综合上述分析认为铁死亡与早晚期颈动脉斑块的免疫浸润具有相关性,4个枢纽基因可作为诊断早晚期颈动脉斑块的参考依据。

基于改进粒子群算法的主动配电网无功优化

随着分布式电源在配电网中的广泛应用,部分地区电压越限、有功网损增加的现象时有发生。但传统算法求解无功优化无法适应当代配电网的要求。因此,提出一种改进的粒子群算法应用于主动配电网无功优化。首先,建立有功损耗、电压偏移和、节点最低电压值的多目标函数,通过线性加权求和的方法将多目标函数转换为单目标。然后,提出一种基于种群集中度概念的惯性权重调整,并在算法的学习因子中引入正弦和余弦控制因子,利用改进后的算法进行主动配电网无功优化。最后,在改进的IEEE33节点上进行仿真,验证所提出算法的可行性、有效性。

现代学徒制在高职艺术设计专业课堂延伸的探索

身处在知识经济与信息化迅速发展的当代,时代的发展对人才素质提出了越来越高的要求。大环境大背景下,中国企业对艺术类设计人才的要求由单一的学习知识转变为拥有知识型、技术型等各项素养全面发展的复合型人才,以满足企业自身发展和建设的需要。基于此,本文将围绕此话题探讨了现代学徒制在高职艺术设计专业课堂延伸的过程中存在的问题,对高职院校在艺术设计专业人才培养的现状进行分析,并提出了“现代学徒制”新型高职人才的培养模式,以期为社会培养出更多更高素质的艺术设计人才。

低温产甲烷菌群对玉米秸秆低温厌氧消化的生物强化作用

为研究产甲烷菌群对秸秆低温厌氧消化的生物强化作用,试研究将长期驯化的低温产甲烷菌群投加至秸秆厌氧消化体系中,对比不同添加剂量(3%、6%、9%、12%、15%和18%)对低温(20℃)批式厌氧消化性能的影响。对产甲烷性能、中间代谢产物进行统计学和动力学分析,评价生物强化效果,确定最佳剂量,结合微生物群落分析揭示生物强化作用机制,结果表明:生物强化可促进秸秆低温厌氧消化,提高甲烷率1.27~2.24倍,促进乙酸和丙酸的降解,避免酸抑制,相比对照组缩短厌氧消化时间(T80)12~19d;动力学分析表明:生物强化可缩短厌氧消化的延滞期;统计学分析表明:强化甲烷产量的最佳剂量为12%,单位质量菌群强化甲烷产量的最佳剂量为6%;微生物群落分析显示生物强化促进低温厌氧消化的主要原因是提高了产甲烷菌Methanothrix和Methanosarcina相对丰度。

甲烷催化部分氧化制合成气催化剂的研究进展

天然气是一种前景广阔的清洁燃料,甲烷作为天然气的主要成分,其高效利用具有重要的现实意义。在众多甲烷转化途径中,甲烷催化部分氧化(CPOM)具有能耗低、合成气组分适宜、反应迅速等优势。本文简要介绍了CPOM反应机理,即直接氧化机理和燃烧-重整机理;重点综述了过渡金属、贵金属、双金属和钙钛矿这四类CPOM催化剂的研究现状;分析了反应温度、反应气体碳氧比和反应空速对CPOM反应特性的影响;阐述了积炭和烧结这两种催化剂失活的主要原因及应对措施。根据研究结果可知,通过选取合适的催化剂组分、采用优化的制备方法、精确控制催化剂活性组分分布和微观结构等措施,可以保证更多的有效活性位更稳定地暴露在催化剂表面,以此提高催化性能(包括甲烷转化率、合成气选择性、合成气生成率、反应稳定性等)。最后指出了对CPOM催化剂微观结构的合理设计与可控制备以及对CPOM反应机理的深入研究仍将是今后关注的重点。

基于预探索的动态自适应3DVFH+无人机避障算法

为解决无人机在未知复杂环境下的自主避障规划问题,同时考虑到旋翼无人机平台硬件资源稀缺的问题,提出了一种基于预探索的动态自适应3DVFH+算法。根据无人机飞行进度以及障碍物信息,动态调整代价函数的自适应权重因子;通过对无人机视野范围的预探索,构建了搜索树,并对障碍物及无人机模型进行了建模研究,同步实现了无人机在复杂环境中的可视化分析。结果表明,动态自适应代价函数消除了3DVFH+算法的死区现象;预探索机制解决了算法的局部最优解问题,规划航线缩短37.15%,所需时间减少24.48%。同时搭建了复杂度较高的森林障碍物进行验证分析,相较于使用八叉树框架建图的3DVFH+算法执行相同避障规划任务时节省内存可达25.26%。

中国农业废弃物资源化现状与发展战略

该文依据中国农业废弃物数量大、品质差、价格低、危害多的污染特点和农业废弃物作为能源、肥料、饲料和材料的资源化利用现状,分析了农业废弃物的资源潜力以及在资源化过程中的限制因素和技术瓶颈,并结合中国社会、经济发展的目标,提出农业废弃物资源化的发展战略思路和战略重点,发展生态农业、走循环经济的对策;提出了依靠政策引导、技术支撑和资金投入,大力发展生物质经济的保障措施。

茶园不同控草措施效果比较

【目的】探究不同茶园杂草防控措施的效果,寻找出成本低、效果佳、无污染的除草方式,为防控茶园草害发生及指导茶农科学除草提供技术支撑。【方法】以茶树自然生长为对照(CK),设套种绿豆(生物竞争)、人工除草(人工铲除)、剪枝覆盖(物理抑制)及喷施除草醋(化学清除)等4种不同控草处理,通过观测不同处理杂草数量、种类及株高等,计算杂草多样性指数,比较不同处理的杂草防除效果。【结果】试验区茶园共滋生杂草13科20属20种,4种不同控草措施对茶园杂草种类、数量、密度和株高均有不同程度的影响,茶园杂草种类减少1~8种,数量减幅16.62%~89.06%,密度抑制幅度4.18%~100.00%,除套种绿豆处理下个别草种株高呈现出增高的趋势外,其余处理对茶园杂草株高有明显的抑制作用。综合比较得出茶园杂草防控效果依次为除草醋>剪枝覆盖>人工除草>套种绿豆。【结论】喷施除草醋和剪枝覆盖处理对茶园杂草防控效果表现尤为突出,可在当前茶园生产实际中大力推广应用。

中国生物质能源与生物质利用现状与展望

分析了生物质能源与生物质利用在解决我国面临的能源危机、三农问题、环境问题上的作用,以及其在可持续发展和循环经济中的地位。总结国内外生物质能源和利用的现状,阐述了我国未来生物能源和生物质利用的发展方向和目标,展望和预测了生物质能源与生物质利用的途径,并对生物质产业发展的组织形式提出建议。

赣南脐橙果园水土流失现状调查分析

为全面摸清赣南脐橙果园水土流失状况，为政府部门宏观决策提供科学依据，采取实地调查与统计分析相结合的方法，就赣南脐橙果园水土流失分布、程度展开调查，结果表明：赣南脐橙果园水土流失总面积10．97万hm2，占果园总面积的92％；流失强度其中轻度流失占53．92％，中度流失占33．62％，强度流失占12．46％，以轻度、中度流失为主、且主要发生在3～7a及7a以上的果园，1～3a果园水土流失以强度为主；流失量高达360．20万t，流失区域根据平均侵蚀模数划分了5类，信丰属于平均侵蚀模数最轻区域，崇义县属于侵蚀模数最重区域。

核素骨显像在股骨颈骨折中的临床应用

目的 探讨核素骨显像在股骨颈骨折中的临床应用价值。方法 对 4 2 0例股骨颈骨折患者的骨显像结果、手术治疗方式及术后股骨头坏死等进行统计分析 ,计算两侧股骨头放射性比值、股骨头与股骨干比值及股骨头与髂前上棘比值 ,并与对照组进行比较。结果 术前股骨头无缺血组施行内固定术治疗的比率高于缺血组 ,接受人工关节置换术的比率低于缺血组 ,术后发生股骨头坏死的几率明显低于缺血组 ;股骨头缺血组的定量比值明显低于对照组。结论 股骨颈骨折后术前早期骨显像对选择手术治疗方式和判断预后有重要的临床价值。

分散剂对制备超细氢氧化镁影响的实验研究

以菱镁矿煅烧所得氧化镁为原料,水化制备超细氢氧化镁。在水化反应进行一段时间后加入分散剂,考察了分散剂种类和用量对氢氧化镁颗粒大小的影响。用偏光显微镜对氢氧化镁进行表征、扫描电镜观察产品微观大小与形貌,在添加适量分散剂条件下,可制得粒径为200～400nm、形状为六边形的片状氢氧化镁。

自锚式悬索桥吊索目标索力影响参数分析

为了解各结构参数偏差对自锚式悬索桥吊索目标索力的影响,以吉林市雾凇大桥(预应力混凝土自锚式悬索桥)为例,采用有限元数值分析方法,分析在控制索力和控制索长2种方法下,桥塔和主梁抗弯刚度、体系温度、主缆和吊索抗拉刚度、主梁自重、中跨和边跨主缆长度参数偏差对吊索目标索力的影响,并进行实际工程分析。结果表明:主梁自重和边跨主缆长度对吊索目标索力的影响显著,而除主缆抗拉刚度和中跨主缆长度对吊索目标索力有一定的影响外,其余各结构参数偏差对吊索目标索力均影响甚微;在相同参数偏差影响下,各吊索索力在2种控制方法下的总体偏差量基本相同;控制索长法获得的吊索目标索力值相对均匀,对脱架后的主梁受力有利,而控制索力法能够进行结构参数识别,对制定吊索的后续调整方案有利。