不同发酵阶段低温大曲中真菌菌群多样性解析

采用Illumina Mi Seq高通量测序技术对不同发酵阶段低温大曲的真菌菌群多样性进行解析,探究低温大曲发酵过程中真菌群落结构的演替规律。结果表明,从入库前到拆曲,低温大曲中真菌菌群的超1指数和香农指数分别从156和2.90上升至376和4.29,均依次在上霉、起潮火和潮火阶段出现显著提升(P<0.05)。马氏距离聚类分析结果显示,在潮火阶段之前,各阶段的低温大曲真菌群落结构各不相同,而在潮火阶段之后,群落结构趋于稳定。低温大曲发酵过程中共注释到9个优势真菌属(平均相对丰度>1.0%),包括覆膜孢酵母菌属(Saccharomycopsis)、威克汉姆酵母菌属(Wickerhamomyces)、曲霉属(Aspergillus)等,入库前,以Wickerhamomyces和Saccharomycopsis为主;上霉后,以Saccharomycopsis和根霉菌属(Rhizopus)为主。整个发酵过程中的核心类群由Wickerhamomyces、Saccharomyces和汉逊酵母菌属(Hanseniaspora)等组成,而入库后的特有类群主要由Rhizopus和Saccharomycopsis等组成。由此可见,上霉、起潮火和潮火阶段对低温大曲中真菌丰富度和多样性的提升具有促进作用,且潮火阶段对大曲中真菌群落结构的稳定亦有着积极影响。

6LoWPAN中优化多路径路由吞吐率的数据包分片方案

6LoWPAN协议支持在IEEE 802.15.4低功耗无线个域网络中传递IPv6数据包,其主要功能包括对IPv6数据包进行分片与拼装、头部压缩和路由。该文利用概率论推导了6LoWPAN中一个IPv6数据包从信源到达信宿所需要的发送次数、传递时延和吞吐率,建立了基于多路径路由优化吞吐率的数学模型,并依此提出了IPv6数据包的最优分片方案,该方案可以提高6LoWPAN中IPv6数据包的吞吐率。

能源转型及“双碳”目标背景下全球炼油行业发展新态势与前景展望

2023年,全球炼化项目建设稳步推进,炼油重心继续东移;全球新增炼油能力8617.5万吨/年,高于上年新增量,总炼油能力提升至51.8亿吨/年。全球原油加工量合计约8240万桶/日,恢复至疫情前水平,装置开工率持续回升,炼油毛利继续保持历史较高水平。炼油行业加快结构调整和转型升级,欧美炼油商加快投资生物燃料生产,中东非洲地区以新建项目推动炼油业转型升级。炼油技术在劣质重油加工、清洁燃料生产、炼油向化工转型等方面取得持续进展,原油直接制化学品技术成为重点方向。2024年全球有望新增炼油能力近1亿吨,全球炼化项目在2030年前仍将继续保持增长,增长中心集中在亚太和中东地区;2024年全球炼厂原油加工量同比增长约100万桶/日,增量主要来自中国、中东、非洲地区,世界炼油毛利有望维持较好水平;2030年前炼油结构调整和转型升级仍是炼油业发展的主基调,新兴经济体炼油行业将继续加快转型升级和绿色智能化发展进程。

低甲烷排放转基因水稻对土壤微生物群落的影响

低甲烷排放转基因水稻是实现水稻低碳生产的理想材料。土壤微生物驱动了稻田甲烷的产生,低甲烷排放转基因水稻土壤微生物群落组成的变化不仅影响稻田甲烷排放,也关系到土壤微生态系统的稳定性。通过对细菌16S rRNA基因、真菌ITS基因的高通量测序及mcrA、nifH、amoA和nirS等功能基因的荧光定量PCR,分析了低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)与野生型水稻(MH86)土壤微生物群落间的差异。结果显示:稻田土壤细菌群落的α-多样性指数在86R27-3与MH86间无明显差异,且仅在水稻分蘖期86R27-3的土壤真菌群落多样性指数Shannon、Simpson及均匀度指数Pielou_e显著高于MH86(P<0.05);β-多样性分析表明土壤细菌或真菌群落组成在86R27-3与MH86间均没有显著差异;但在水稻齐穗期:86R27-3土壤的放线菌门(Actinobacteria)、罗泽真菌门(Rozellomycota)的相对丰度显著高于MH86(P<0.05),而酸杆菌门(Acidibacteria)、子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度显著低于MH86(P<0.05);土壤微生物群落功能预测显示,86R27-3土壤氮、硫和锰代谢细菌功能群丰度显著低于MH86(P<0.05),如分蘖期的土壤硝酸盐还原、硝酸盐呼吸、硫代硫酸盐呼吸及硫呼吸,齐穗期和成熟期的好氧亚硝酸盐氧化及成熟期的锰氧化等;与MH86相比,86R27-3的土壤真菌功能群丰度有减有增,如在水稻不同生育期内的其未定义腐生物银耳目、嗜热囊菌科、镰刀菌属及韦斯特氏菌功能群丰度显著降低(P<0.05),而其分蘖期的动物内共生体腐生生物毕赤酵母属和未定义腐生物马勃科功能群丰度显著提高(P<0.05)。定量PCR分析表明86R27-3土壤中的产甲烷细菌mcrA基因丰度显著低于MH86(P<0.05),同时,土壤固氮菌nifH基因、氨氧化细菌amoA基因及反硝化细菌nirS基因的丰度在86R27-3土壤中也显著降低(P<0.05)。综上所述,低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)对土壤细菌或真菌的群落组成没有影响,但可引起主要细菌或真菌种类的相对丰度及某些细菌或真菌功能群丰度发生变化,并显著降低了稻田土壤微生物功能基因丰度。

低能离子注入诱变法选育新硫肽类抗生素166A高产菌株

目的为进一步提高产量,以小单孢菌Micromonospora sp.TMD166-MU1为出发菌株,采用低能离子注入技术,研究不同离子注入参数对菌株存活率、正负突变率的影响,通过突变株抑菌活性变势参数分析,初步探讨N+离子注入对166A生产菌所产生的诱变效果,并结合卡那霉素抗性筛选及牛津杯固体发酵高通量筛选,获得高产菌株。方法利用低能N+离子注入技术对出发菌株TMD166-MU1的孢子进行辐照诱变,以卡那霉素耐受性为选择压力,不同诱变条件处理的菌悬液涂布在含有卡那霉素培养基平板上培养后获得单菌落,并以牛津杯固体发酵高通量筛选方法进行高产菌株初筛,之后对高产菌株进行摇瓶复筛,利用高效液相法检测突变株摇瓶发酵的化学效价。结果通过研究30和60 keV能量下不同注入剂量与小单孢菌正突变率的生物学效应关系,确定了在注入能量为30 keV、注入剂量4×10^(13)ions/cm^(2)、卡那霉素抗性筛选浓度为6 mg/L条件下,可获得最高达36.33%的正突变率。复筛效价是出发菌株1.5倍以上的有4株,其中突变株IK-3的166A产量是菌株TMD166-MU1的1.8倍。结论采用低能N+离子注入诱变方式,再结合抗生素抗性筛选及牛津杯固体发酵高通量筛选的集成方法能简单、高效地获得166A高产突变菌株。

阿赛线低输量正反输温降规律研究

利用SPS仿真软件建立正反输仿真模型,对处于低输量工况的阿赛线管道进行正反输运行模拟,并研究了正反输过程中沿线油温随时间的变化规律,以及反输输量对反输温降的影响。结果表明,正输稳态下沿线油温逐渐降低;反输开始沿线油温先降低后升高,达到稳态后油温逐渐降低;反输进站油温先降低后稍有升高,最终趋于稳定;明确了正反输过程中原油最低温度为存留原油被完全推出管道时的进站温度;反输输量越大,反输过程中的最低油温越高,达到反输稳定状态也更快。通过SPS仿真软件模拟分析得出的正反输工艺温度变化可为确定阿赛线正反输运行方案提供一定依据。

低温环境下野外自然好氧堆肥理化特征及微生物群落结构变化

[目的]研究低温环境下野外自然好氧堆肥理化特征及微生物群落结构变化,实现低温季节养殖废弃物的资源化利用。[方法]以猪粪和稻壳为原料在低温环境下进行自然好氧堆肥处理,对堆肥过程中温度、pH、含水率、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和种子发芽指数(GI)进行分析,选取细菌16S rDNA V3~V4区和真菌ITS序列进行高通量测序,比较好氧堆肥过程中不同阶段微生物群落多样性及组成差异。[结果]当环境温度为-6.7~6.4℃时,整个堆肥过程高温阶段持续11 d,经过38 d的好氧堆肥处理,堆体含水率、pH、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N等指标均趋于稳定,堆肥结束时GI达到了122.12%,表明堆肥产品完全腐熟。低温条件下堆肥不同阶段样本微生物群落分析表明,Acinetobacter是堆肥初期和升温阶段优势细菌属,而Pseudofulvimonas和Ensifer在堆肥高温阶段丰度最高,Parapedobacter为堆肥末期优势细菌属。Ascobolus是堆肥初期优势真菌属,而Mycothermus为好氧堆肥升温、高温和腐熟阶段的优势菌群。细菌群落功能预测结果表明,氨基酸转运和代谢、碳水化合物运输和代谢等是堆肥过程中细菌的主要代谢功能。理化指标与微生物多样性相关性分析表明,堆肥过程中pH与属水平上丰度较高的微生物相关性强,含水率、温度、NH_(4)^(+)-N和发芽指数次之。[结论]低温条件下野外自然好氧堆肥可顺利进行并完全腐熟,这为低温环境下野外自然好氧堆肥提供了依据。

油气混输工艺在低输量管道安全运行中的优势分析

为了保证华北油田某区块J-S输油管道能够在低输量下安全运行,对比分析油气混输和低含水油输送两种技术方案,优选通过油气混输的运行方式降低J-S输油管道最低启输量和启输温度。通过在J站新建伴生气压缩、注入、放空系统,在S站新建分离、过滤、放空系统,利用两相流在管道中的流动特性,提高管道内介质流速,并将J站富余的伴生气资源通过管输的方式输送至S站。设计采用PIPESIM软件及HYSYS软件进行模拟,计算结果相互验证。该方案不但解决了J-S输油管道低输量下安全运行的问题,同时缓解了J油田与S油田伴生资源分布不均匀的矛盾,降低了油田原油生产成本。

基于低压静电场及高通量测序技术对中华管鞭虾(Solenocera crassicornis)保鲜过程中微生物群落影响分析

中华管鞭虾(Solenocera crassicornis)隶属于十足目、管鞭虾科、管鞭虾属,主要分布于我国东南沿海。其富含多种必需氨基酸和矿物质,高蛋白低脂肪,但易受微生物污染而发生腐败变质,需引用基于16S rRNA的高通量测序技术准确测定其微生物群落组成成分变化。以中华管鞭虾为试验材料,采用高通量测序技术对虾肉的微生物群落碱基进行基因测序,将产生的碱基序列通过OTU聚类、多样性及相关性分析手段研究了贮藏过程中电场处理后影响中华管鞭虾品质的微生物发育信息和群落组成变化规律。分组为新鲜样本(G0),2 kV、3 kV及对照组贮藏中期(G1、G2、G3),2 kV、3 kV、对照组贮藏末期(G4、G5、G6),通过物种韦恩图、Alpha和Beta多样性以及物种组成分析,研究不同强度电场环境对中华管鞭虾微生物群落组成的影响。结果表明,OTU聚类分析中优势菌群从属水平看为假交替单胞菌属(Pseudoalteromonas)、假单胞菌属(Pseudomonas)、嗜冷杆菌属(Psychrobacter)和热杀索丝菌属(Brochothrix)等,其中假交替单胞菌属能够适应高盐浓度环境,是中华管鞭虾微生物腐败主要致腐菌。贮藏中期微生物物种多样性顺序为3 kV组>2 kV组>对照组(0 kV),电场能够有效抑制优势菌的生长;贮藏末期3组物种结构相近,此时电场对虾肉菌群结构无明显影响。PCoA主成分分析图中发现,在坐标系中贮藏中期的G1、G2、G3组距离较为接近,贮藏末期的G4、G5、G6组距离较为接近,说明在同一贮藏期间的各组微生物种群结构类似。综上,贮藏前中期低压静电场能够抑制优势菌的生长,维持微生物物种间平衡并使其物种多样性较高,且3kV更佳,贮藏末期时由于优势菌更适应环境,热杀索丝菌属和肉食杆菌属占比增加,电场对物种多样性的影响不大。研究结果可为深入探讨影响中华管鞭虾贮藏保鲜效果的微生物群落组成和基础发育信息提供有效依据。

基于IR-UWB的高吞吐量、低延时MAC协议硬件设计

针对IEEE 802.15.4高速数据传输的应用场景,提出一种具有高吞吐量和低延时特性的定制化MAC协议。基于HRP UWB PHY对数据传输模型和吞吐量深入分析,并结合MAC协议的冲突避免载波侦听多路访问(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoid,CSMA-CA)和保障时隙(Guaranteed Timeslot,GTS)实时传输的特性,设计了该机制有效的管理流程。最后在Vivado中使用Verilog HDL对MAC控制器进行硬件设计和验证。仿真结果表明,与经典IEEE 802.15.4 MAC协议相比,该MAC控制器的吞吐量提高了26%,同时数据传输时延降低了17%。

煤化工污泥的微生物种群结构与水分分布特征

现代煤化工产业是实现煤炭资源清洁化利用的重要途径,煤化工生产过程会产生大量含水率高、脱水性差的煤化工污泥,是制约煤化工产业发展的典型难处理固废。煤化工污泥的脱水性受污泥中微生物种群结构及水分分布特征的影响,对其解析将有助于揭示煤化工污泥的束水结构并可为煤化工污泥高效脱水方法的研发提供一定的理论指导。本研究以煤制烯烃污泥及煤制油污泥为研究对象,采用16s rRNA基因测序解析其微生物种群结构,通过差示扫描量热法(DSC,differential scanning calorimetry)和低场核磁共振法(LF-NMR,low-field nuclear magnetic resonance)表征污泥的水分分布特征。结果表明:两种煤化工产业选取的污水处理工艺不同,导致煤化工污泥的微生物种群结构存在一定差异,但变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi)是两种污泥中的主要菌种;LF-NMR法测得水分分布更为准确,根据污泥中水的结合能可将其划分为结合水、机械结合水以及自由水,污泥中大部分水分(90%以上)为机械结合水;采用能够破坏污泥絮体及微生物群落结构的脱水方法,可以进一步实现煤化工污泥的高效、深度脱水。

光伏电站监测系统中5G通信数据传输技术研究

数据传输是光伏电站监测系统的核心技术,但现行技术应用效果不佳,导致监测系统的数据吞吐量较低。对此,文章提出了一种新的5G通信数据传输技术。结合光伏电站监测系统通信需求,建立5G通信网络模型后,确定传输协议覆盖范围,再通过数据处理变换对光伏电站监测数据进行传输。根据实验结果可知,应用新技术后,光伏电站监测系统的数据吞吐量得到了显著的提升。

延长油田低渗透油藏水平井复合酸液吞吐提高采收率技术研究

为有效解除延长油田低渗透区块水平井的堵塞,提高水平井的采收率,通过大量实验研制出了一套酸液吞吐施工用复合酸解堵体系,室内对复合酸液体系的综合性能进行了评价。结果表明,复合酸液体系的表面活性较强,在高温老化后仍能保持较低的表面张力,有助于酸液吞吐后的返排;复合酸液体系的溶蚀性能较好,对CaCO_(3)、沥青质和现场堵塞物均能起到良好的溶解作用;复合酸液体系对N80钢材的腐蚀速率较低,能够确保酸液吞吐施工的安全;复合酸液体系与目标储层段地层水的配伍性较好,不会产生浑浊和沉淀堵塞;复合酸液体系对人造岩芯和天然岩芯均具有良好的综合解堵效果,注入PV数为0.5时即可达到较高的渗透率恢复值,提高采收率效果较好。

ICP-MS测定蔬菜样品中重金属元素的两种微波消解前处理方法

微波消解法是处理生物样品的主要技术,但存在处理效率不高等问题还有待进一步研究。本文采用高压低通量(12位)和低压高通量(41位)微波消解法对蔬菜样品进行前处理,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定砷、镉、铬、铜、镍、铅和锌,氢化物发生-冷原子荧光光谱法(HG-CAFS)测定汞。采用两种前处理方法消解标准物质GBW 10010(大米)和GBW 10014(圆白菜),ICP-MS的测定值与标准值基本吻合,全流程加标回收率为91.5%～103.8%;用于测定GBW 10010和GBW 10014,因GBW 10010中铬、铅、砷,GBW 10014中砷的含量较低,测定值与标准值的相对误差较大;其余元素的测定值与标准值基本相符,表明两种前处理方法均能满足分析要求。但在保证测定结果质量的前提下,低压高通量微波消解处理样品,试剂用量少,单次样品处理量大,更加适合大批量生物样品的前处理。

热油管道低输量运行的安全分析及评价

针对热油管道低输量运行时安全性下降的问题,采用故障树方法分析了低输量管道易发生不稳定运行的原因,并依此建立了低输量热油管道的安全检查表评价系统。通过对低输量管道的安全评价,了解管道运行的安全程度,找出安全隐患并进行整改,以保证管道的长期安全运行。

基于哈希算法的工业互联网低功耗数据链时隙分配系统

工业互联网平台主机对数据样本的接收吞吐量水平,受数据样本自身能耗和时隙分配性能的影响。为优化工业互联网数据链路体系对传输信息的配准能力,设计基于哈希算法的工业互联网低功耗数据链时隙分配系统。根据哈希算法原理,求解压缩函数表达式,借助海绵结构确定数据样本传输序列,完成哈希算法基本原理研究与整体结构设计。利用汇接控制器与数据循环结构,计算功耗数据链路的信息承载能力,联合数据样本参量,确定静态时隙分配与动态时隙交换标准,完成基于哈希算法的工业互联网低功耗数据链时隙分配系统执行方案设计。对比实验结果:基于哈希算法的时隙分配系统可将平台主机对数据样本的接收吞吐量提升至8.8×10^(10) MB/s,在提升工业互联网数据链路体系对信息配准能力方面具有较好的应用价值。

结蜡厚度与土壤总传热系数相关性影响研究

针对铁大线低输量运行开展了管道结蜡的预测及与土壤总传热系数相关性影响研究,给出了铁大线低输量运行条件下的经济结蜡厚度以及结蜡厚度与土壤总传热系数的相关式,确定了各站间的总传热系数和管道的安全最低输量,提高了管道在综合处理工艺条件下的热力校核的准确性,为铁大线低输量运行热力系统改造节约了费用。

清管作业对低输量原油管道稳定性的影响

针对清管器在含蜡原油管道中的受力情况建立了清管模型,通过采用四阶龙格-库塔方法和VC++编制程序清管模型进行的数值计算及求解,得到了清管器在含蜡原油管道中的运行规律。根据清管作业时管道各运行参数的变化曲线,分析了清管对低输量管道运行稳定性的影响,并提出了相应的清管安全措施,为解决低输量原油管道清管时的实际问题提供了理论参考。

热油管道低输量的安全运行

围绕热油管道低输量的临界安全输量问题 ,分析了低输量运行不稳定的原因 ,总结出降低临界安全输量和防止运行不稳定的方式及具体措施 ,提出判断临界安全输量的方法与低输量运行时应注意的事项 。

铁大输油管道低输量问题的分析

铁大输油管道近年来输量不断下降,已经出现了低输量问题。通过对该管道低输量问题的界定进行讨论,指出铁大输油管道在低输量条件下存在加热能力不足、管道运行压力不稳、费用上升等问题。提出了加降凝剂进行热处理输送、适当降低规程中的大庆原油最低进站温度等改进措施。分析了管内结蜡对管道运行的影响,给出了管道清蜡的方法以及操作步骤。