粉煤灰建材化增值利用:最新技术与未来展望

粉煤灰是燃煤电厂产生的大宗固体残余物,其产量巨大且逐年增加。大量的粉煤灰不加以处理,则会对生态环境造成危害,也是一种资源的浪费。粉煤灰建材化利用技术可提高资源利用效率、减低环境风险,符合大宗固废高效低碳资源化利用的需求,助力实现国家“双碳”战略目标。利用粉煤灰生产绿色建筑材料,通过优化生产工艺与开发高新技术,可提高其建材化利用效率,进而实现粉煤灰的规模化与高值化利用。总结了粉煤灰的生产概况与物理化学特性,在此基础上,系统地介绍了近年来我国主要粉煤灰建材化利用技术类型,包括用作水泥生产原料、混凝土掺合料、粉煤灰砖、人造骨料、玻璃陶瓷材料、耐火保温材料和新型智能建筑材料等。进一步重点阐述粉煤灰在建材领域资源化利用的研究现状,分析了现阶段不同技术的适用性,总结粉煤灰基绿色建材制备最新技术及未来研究面临的挑战,详细介绍了粉煤灰应用在建筑材料中的作用机理,针对粉煤灰在建材化利用中存在的问题提出思考。最后,对粉煤灰基绿色建材的研发和应用前景进行展望,提出粉煤灰“传统建材化工艺的大规模消纳”与“新型建材化技术的高值化利用”并行研究,理论研究与工程实践互为支撑,为粉煤灰建材化利用研究提供参考。

基于改进Faster R-CNN的桃树缺磷症检测研究

桃树缺磷症(Peach Phosphorus Deficiency, PPD)初期症状不明显、不同阶段症状差异大,而现有的基于计算机视觉的桃树病害识别模型,识别准确率不高、对不同品种识别泛化性差,为此,提出改进Faster R-CNN(Faster Region based Convolutional Neural Network)模型。首先,使用RS(Rank&Sort)-Loss函数代替区域建议网络(Region Proposal Network, RPN)中的交叉熵函数;其次,使用Soft-NMS(Non-Maximum Suppression)算法代替原有的NMS算法;最后,使用ResNeXt101网络替换原来的特征提取网络,提高对PPD识别的准确率和泛化性,并在自建PPD数据集上进行检测试验。试验结果表明:改进后的Faster R-CNN网络在自建PPD数据集上对PPD的各类别平均检测准确率达92.28%、召回率达92.31%、识别准确率达92.28%,满足实际应用要求。

基于改进版Faster-RCNN的复杂背景下桃树黄叶病识别研究

由于桃树黄叶病(以下简称PTYLD)初期症状不明显,现有的基于深度学习的桃树病害识别技术,存在识别准确率不高、识别品种单一的问题,提出一种基于Faster-RCNN的PTYLD识别模型。为提高模型对PTYLD识别准确率和识别多样性,提出使用RS-Loss函数代替RPN中的交叉熵函数、使用Soft-NMS算法代替原来的NMS算法,来改进Faster-RCNN。通过试验对比初始版和改进版Faster-RCNN对PTYLD的识别效果。试验结果显示,改进后的Faster-RCNN对黄叶病识别的各类别平均准确率mAP达90.56%、召回率达94.16%、准确率达92.53%,能识别常见的五种PTYLD。

矫形鞋垫对扁平足患者下肢影响的生物力学分析

【目的】矫形鞋垫是非手术矫正扁平足的有效手段,但对于其康复治疗机制目前还未有统一的观点,以往的研究大多集中在对足底压力的改善。【方法】首先利用三维运动捕捉系统、测力台和足部测试系统分别对受试者进行测试,获取扁平足患者自然行走时下肢的运动学和动力学数据,然后使用Anybody软件建立受试者的肌骨模型并进行逆向动力学分析,对比分析扁平足患者使用矫形鞋垫前、后自然行走时下肢关节角度、地面反作用力、关节力矩和肌肉激活度等参数的变化。【结果】结果显示:扁平足患者穿戴矫形鞋垫后,足底压力分布有明显改善,步行周期内踝关节运动角度变化明显,支撑期内垂直地面和侧向地面反作用力峰值均变小,关节力矩和下肢主要肌肉的激活度均有不同程度的改变。【结论】可为临床扁平足患者的康复治疗提供一定参考。

基于代谢组学探讨中医肾虚证物质基础研究概况

“证候”是中医学辨证论治的理论基石,证候的表型组学研究是回答中医药科学性问题的关键环节。肾虚证在临床各科疾病中极为常见,但其客观化研究仍存在物质基础认识模糊、评价标准不完备等难点。代谢组学符合中医学“整体观念”特征,为揭示证候理论实质提供新视角,可较好地结合系统生物学与中医证候。本文梳理肾虚致病的复杂性、多样性与机体代谢网络失稳的相关性,认为氨基酸代谢、菌群代谢及能量代谢紊乱等是中医肾虚证的微观物质体现,且不同疾病的同一证型、同一证型不同表型间的内源性代谢产物均具备良好鉴别效应与诊断价值,可为进一步阐释中医证候学特征、肾虚证实质认识及客观评价研究提供参考。

L_(9)(3~4)正交试验法优选肺炎合剂制备工艺

目的 优选肺炎合剂的制备工艺。方法 以盐酸麻黄碱含量及干膏率的综合评分为评价指标,以加水量、煎煮时间、煎煮次数为考察因素,采用L_(9)(3~4)正交试验法优选肺炎合剂水提取工艺,采用单因素试验法考察其浓缩温度及纯化工艺,并进行验证试验。结果 优选最佳制备工艺为煎煮2次,第1次加8倍量水,第2次加6倍量水,每次煎煮1.5 h,煎液减压(压强为0.05 mbar)浓缩温度控制在55~85℃,采用离心机(转速为10 000 r/min,离心半径为92 mm)过滤。按优选工艺制备的3份样品中,盐酸麻黄碱含量为0.14 mg/m L,干膏率为10.66%。结论 优选工艺科学、合理,操作简便,且稳定性、重复性好,可为肺炎合剂的工业化生产提供试验依据。

单胎妊娠24周前短宫颈孕妇不同治疗方式妊娠结局及早产影响因素分析

目的探讨单胎妊娠24周前短宫颈孕妇不同治疗方式妊娠结局及早产影响因素。方法回顾性选取2020年1月至2022年12月在温州市人民医院接受产前检查或住院,妊娠24周前经阴道或会阴超声测量宫颈长度≤25 mm并接受孕激素治疗的86例单胎孕妇为研究对象。根据宫颈长度分为≤10 mm组24例、>10~20 mm组24例、>20~25 mm组38例,每组根据治疗方式不同又分为对照组(仅黄体酮软胶囊治疗)、宫颈环扎组(黄体酮软胶囊联合宫颈环扎术治疗)、子宫托+宫颈环扎组(黄体酮软胶囊联合子宫托+宫颈环扎术治疗);比较相同宫颈长度组内3种治疗方式孕妇妊娠结局及新生儿结局,采用多因素logistic回归分析妊娠24周前短宫颈孕妇早产的影响因素。结果在宫颈长度≤10 mm组内,宫颈环扎组、子宫托+宫颈环扎组妊娠延长时间、分娩孕周以及新生儿体重均大于对照组(均P<0.05),<28周分娩比例以及新生儿死亡率均低于对照组(均P<0.05);但宫颈环扎组与子宫托+宫颈环扎组妊娠结局及新生儿结局比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。在宫颈长度>10~20 mm组内,宫颈环扎组、子宫托+宫颈环扎组新生儿死亡率均低于对照组(均P<0.05),宫颈环扎组羊膜腔感染率高于对照组、子宫托+宫颈环扎组(均P<0.05),子宫托+宫颈环扎组新生儿体重均大于对照组、宫颈环扎组(均P<0.05);3种治疗方式妊娠延长时间,分娩孕周,<28、34、37周分娩比例以及新生儿不良结局比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。在宫颈长度>20~25 mm组内,3种治疗方式孕妇妊娠结局及新生儿结局比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。宫颈长度(OR=0.919,P=0.016)是妊娠24周前短宫颈孕妇早产的独立保护因素,羊膜腔感染(OR=7.064,P<0.001)是妊娠24周前短宫颈孕妇早产的独立危险因素。结论宫颈长度是妊娠24周前短宫颈孕妇早产的独立保护因素,羊膜腔感染是独立危险因素。妊娠24周前宫颈长度≤10 mm的单胎孕妇采用宫颈环扎术或子宫托+宫颈环扎术能改善妊娠结局及新生儿结局,而宫颈长度>10 mm的单胎孕妇,不同治疗方式对妊娠结局及新生儿结局影响不大。

宽温域油附三态水雾车削镍基高温合金钢已加工表面质量的研究

在宽温域(-30~150℃)油附三态水雾(高温(150℃)油附水雾、常温(20℃)油附水雾和低温(-30℃)油附水雾)介质环境下,通过使用聚晶立方氮化硼(PCBN)、涂层硬质合金(PVD TiAlN)以及氮化硅基陶瓷(Si_(3)N_(4))刀具对固溶时效处理后的镍基高温合金钢GH4169((50±1)HRC)进行车削试验,揭示了高温(150℃)油附水雾、常温(20℃)油附水雾和低温(-30℃)油附水雾的润滑方式,以及切削速度、切削深度和进给量对已加工表面质量的影响规律及其机理。研究结果表明,在22、69、111、176、251 m/min切削速度下,相对于其他2种冷却润滑条件,高温油附水雾冷却润滑条件下使用PCBN和氮化硅基陶瓷刀具车削时均可获得较低的表面粗糙度值;与PCBN和氮化硅基陶瓷刀具相比,涂层硬质合金刀具能获得更低的表面粗糙度值和良好的已加工表面微观形貌。

生活垃圾焚烧炉渣浸出液对植物生长的影响研究

炉渣作为再生材料投入工程建设,务必考虑其环境影响。常规的环境评估仅考虑污染物的浸出质量浓度,由于检测仪器的误差、环境质量标准的差别和污染物间相互作用等因素,可能不足以准确、直观地反映炉渣对环境的影响。生态毒性评估能够作为化学分析的补充和证明。为进一步评估炉渣使用过程中可能对环境造成的影响,采用植物毒性试验,以小麦、浮萍作为试验植物,观测其在炉渣浸出液培养下的生长情况。结果表明:炉渣浸出液对小麦种子发芽和幼苗生长,浮萍植物体增殖均有抑制作用,这可能与浸出液中的Cu,Cl^(-)和SO_(4)^(2-)质量浓度较高有关;原生炉渣浸出液对植物的毒害性要强于湿法处理炉渣浸出液。

烘焙预处理对玉米秸秆气化产物特性的影响

我国生物质资源丰富,是一种清洁可再生的原料,通过生物质气化技术将其转化为可燃气,用于替代燃煤和天然气供热或发电,对我国实现“碳达峰”和“碳中和”的“双碳”目标具有重要意义。然而,生物质原料存在含水率高、含氧量高及热值低等缺点,导致气化可燃气存在热值低和焦油含量高的缺陷,使得利用农林废弃生物质“变废为宝”面临较大挑战。选取玉米秸秆为原料,首先采用程序控温管式炉对其进行烘焙预处理,并用元素分析、工业分析、X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪等仪器对其基本物理化学特性进行分析;其次,采用自制的小型固定床气化炉装置,研究烘焙预处理温度对玉米秸秆气化可燃气、炭和焦油产物产率和特性的影响。研究结果表明,随着烘焙温度的升高,玉米秸秆的O质量分数及挥发分明显降低,C质量分数与固定碳显著增加,使得热值从17.26 MJ/kg增加至25.50 MJ/kg;烘焙温度对气化产物的质量产率和特性也有显著的影响。随着烘焙温度的升高,可燃气的质量产率逐渐下降,H2的体积分数从13.85%大幅增加到22.56%,可燃气的低位热值在烘焙温度为220℃时达到最高值,为9.36 MJ/Nm^(3)。较高的烘焙温度导致气化残炭的质量产率上升,并且气化残炭中的C元素与固定碳增加,而挥发分与灰分减少,热值从22.74 MJ/kg增加至24.52 MJ/kg。较高的烘焙温度使得焦油的质量产率从21.07%大幅下降至12.67%,焦油组分主要由芳烃类、酚类及脂肪烃类组分构成,其中芳烃类物质与酚类物质的质量分数较高,随烘焙温度升高,芳烃类物质的质量分数先增加后减少,而酚类物质质量分数先减少后增加,其他脂肪烃物质质量分数变化规律不明显。因此,烘焙预处理可显著改善玉米秸秆的品质,进而提升气化可燃气的热值,降低焦油含量。

固体回收燃料掺烧对污泥燃烧特性的影响

为了掌握固体回收燃料(Solid Recovered Fuel,SRF)掺烧对污泥焚烧处置的热反应特性及烟气环境特性的影响,通过使用德国耐驰公司生产的热综合分析仪、SEM、XRD和GA-21plus烟气分析仪着重解析了不同掺烧比例时SRF与污泥混燃过程的热重规律、综合燃尽特征指数、结渣特性和烟气中NO_(x)排放特性。结果表明:混烧过程存在明显的多峰失重现象,主要集中在192.3~645.3℃;SRF掺烧提高了燃料的失重速率,掺混比11%时,最大失重速率达0.14%/min,显著高于污泥单独焚烧的失重速率。随着SRF掺烧比提高,燃料的着火温度和燃尽温度降低,充分燃烧阶段向低温区域偏移。SRF掺混比为11%时,稳定燃烧性能指数和综合燃烧性能指数分别提升了1.38倍和1.17倍,改善了污泥单独焚烧时的着火特性。另外,SRF掺混后燃料灰熔融温度升高,灰分黏附程度降低,颗粒聚团强度降低,从而减弱了污泥单独焚烧时结渣情况,然而掺混燃烧导致烟气中NO_(x)排放量增加。

基于深度学习的大蒜价格预测研究

为了精准预测大蒜价格,基于大蒜时间序列价格和存量数据,再结合其他随机因素,提出了一种融合注意力机制(Attention)的门控逻辑单元(Gated Recurrent Unit,GRU)神经网络模型.GRU网络模型对大蒜价格数据集进行训练,归纳大蒜价格波动规律.Attention对GRU网络输出的数据进行注意力处理,使其价格波动特征更为明显,输出优化预测结果.将提出的Attention-GRU模型与GRU、CNN-GRU、BP 3种常见神经网络模型进行预测对比实验.实验表明,以全部样本为例Attention-GRU模型在均方误差(Mean Square Error,MSE)方面,比其他3种模型分别减少了4%、15%和18%.在4种网络模型预测试验中Attention-GRU预测精度也最高.

工程教育专业认证下混合式教学模式研究——以数据结构与算法分析课程为例

建设一流新工科专业需要进一步加强工程教育专业认证的进程和影响力。以产出为导向的工程教育要求专业建立新的教学模式。该文以电子信息工程专业的主干课程数据结构与算法分析为例,探讨面向工程教育专业认证的混合式教学模式。通过分析课程现状,梳理课程现存的教与学的问题,根据产出导向的教育取向为指导重新设计课程目标,同时提出以学生为中心的多元化教学模式和全过程的课程教学评价体系。

顶空-气相色谱法快速测定饮用酒类中甜蜜素含量

该实验建立了顶空-气相色谱(HS-GC)快速检测饮用酒类中甜蜜素的方法。样品经加热去除大部分乙醇和挥发性物质,样品提取液经衍生后,用顶空-气相色谱仪分析,以甜蜜素衍生产物环己烯为目标物,外标法定量。结果表明,当甜蜜素在饮用酒类中对应含量为1~100 mg/kg时线性关系良好(R^(2)=0.9989),检出限和定量限分别为0.1 mg/kg和0.3 mg/kg,加标回收率为94.3%~107.1%,相对标准偏差(RSD)为2.5%~7.1%(n=6),精密度试验结果RSD为3.1%~4.9%。该方法简单、高效、环境友好、可靠、准确,可用于各种饮用酒类中甜蜜素的快速定量检测。

基于三特三化的延续护理管理对急性髓系白血病患儿负面情绪的影响

目的对急性髓系白血病患儿采用三特三化的延续护理管理,探讨对其负面情绪的影响。方法按照随机数表法将2019年10月至2022年10月在南方医科大学南方医院就诊的80例急性髓系白血病患儿分为对照组(40例,行常规护理干预)和观察组(40例,行三特三化的延续护理管理干预)。比较2组患儿的疾病自我管理效能、自我护理能力、负面情绪及并发症发生率。结果出院时和出院1个月后,2组患儿家长的一般自我效能感量表以及自我护理能力测定量表评分均高于同组入院时(P均<0.05);相较于同时期对照组,观察组均较高(P均<0.05)。与入院时相比,2组的儿童焦虑性情绪障碍筛查量表和儿童抑郁障碍自评量表评分均有所降低(P均<0.05);相较于出院时和出院1个月后的对照组,观察组的以上评分均较低(P均<0.05)。相较于对照组的并发症发生率,观察组较低(P<0.05)。结论三特三化的延续护理管理可提高急性髓系白血病患儿家长的疾病自我管理效能和自我护理能力,调节患儿的负面情绪,降低并发症发生率。

机器学习在有机固废全链条处置中的应用进展

有机固废热转化过程会发生一系列复杂的热化学反应,给深入理解其机理、优化转化过程技术参数及实现产物定向调控等带来挑战。基于数据驱动的机器学习建模方法可推动有机固废的智能化和精细化处置。综述了基于机器学习的智能建模方法在有机固废全链条处置中的应用,总结了机器学习对有机固废上游产生量与理化特性、中游热转化过程及产物特性、下游产物利用与效益评估等的预测并对比了不同模型的适用场景及优缺点,以期构建有机固废全链条智能化处置方案,实现集无害化、减量化、资源化、高值化及智能化于一体的有机固废高效处置模式,为实际固废的有效管理提供一定的指导意义。

痛泻要方合四逆散治疗腹泻型肠易激综合征疗效及安全性系统评价

目的 评价痛泻要方合四逆散治疗腹泻型肠易激综合征(IBS-D)的有效性与安全性。方法 计算机检索PubMed,The Cochrane Library,Embase,Medline及中国知网(CNKI)、维普(VIP)、中国生物医学文献数据库(CBM)、万方(WanFang)数据库,检索时限为自建库起至2022年2月。收集痛泻要方合四逆散(试验组)对比化学药(对照组)治疗IBS-D的随机对照试验(RCT),提取数据,采用Cochrane推荐的偏倚风险评估工具和RevMan 5.3软件对纳入文献进行Meta分析。对纳入研究的痛泻要方合四逆散加减方中的药物按用药频次和药物功效进行分类,并统计使用频次。结果 共纳入10篇文献,涉及患者692例。Meta分析结果显示,试验组的总有效率[OR=3.88,95%CI(2.52,5.99),P <0.01],腹痛、腹胀、腹泻症状积分[MD=-0.27,95%CI(-0.33,-0.21),P <0.01],大便次数、大便性状、体倦乏力症状积分[MD=-0.21,95%CI(-0.32,-0.10),P <0.01]均显著优于对照组。痛泻要方合四逆散加减方中共括20味中药,使用频次较高的6味中药为柴胡、白芍、白术、防风、陈皮、甘草;按药物功效可分为8类,使用频率最高的为补虚药(34.67%),其次为理气药(25.33%)。结论 痛泻要方合四逆散治疗IBS-D的疗效良好,能显著改善患者的腹痛、腹胀、腹泻、大便次数增多、体倦乏力等症状。但其安全性需更多临床研究进一步验证。

低载荷大气PM_(2.5)样品中类腐殖质的萃取探索

大气颗粒物中的类腐殖质(HULIS)由于其化学特性及环境效应而备受关注,目前HULIS萃取方法主要使用的为固相萃取法,但不同研究小组在进行固相萃取的过程中操作上具有一定差异性,由此导致了低载荷大气PM_(2.5)样品中类腐殖质的萃取不完全和不准确等问题。为了探究不同的操作步骤与细节对结果带来的影响,本研究对常用的固相萃取法进行了比较和分析:通过对比标准样品回收率确定不同种类萃取柱以及前处理步骤的萃取效率,排除影响因素;通过对比加标回收率优化萃取步骤、探索样品膜用量,最终建立了一种可靠的HULIS萃取方案。

污泥热解中残焦表面官能团结构演化特征

针对污泥热解过程生烃能力,研究了不同温度下污泥热解残焦表面官能团结构变化特征.结果表明:温度对污泥热解残焦表面羟基、—CH_3和—CH_2键、羰基、碳碳双键等官能团热裂解演化程度影响较大,但对于其他杂原子团影响较小;550,℃以下低温热解脂肪结构裂解程度较大,芳香结构裂解程度较小;随着温度升高,受芳香结构裂解、芳构化及缩合效应综合影响,残焦富氢程度振荡变化;相比低温热解,高温下污泥有机结构芳构化和缩合程度较高、残焦脂肪链长程度提高、但残焦支链化程度变化不大.

污泥热解过程中多环芳烃排放规律

研究了不同温度(350~1050℃)下污泥热解过程液、气、固三相产物中16种多环芳烃(PAHs)排放规律。结果表明,PAHs趋向富集于液相产物中,其次为气相产物,在液相产物中检测到所有16种PAHs,650℃液相产物中16种PAHs(∑16PAHs)总质量比最高,为96%;750℃气相产物中∑16PAHs质量比最高,为21.3%以上;固相产物中PAHs含量极少,仅在650℃时达1%。所有温度下液相产物中2、3和4环PAHs均占据主导地位,∑2,3,4环PAHs质量比达95%以上,850℃时液相产物中∑EPA-PAHs含量最高,达15.25 mg·kg-1。气相产物主要以萘(Na P)、苊烯(Acp)、芴(Flu)和蒽(Ant)PAHs为主,未检测到高环PAHs。在高温热解阶段,污泥大分子结构裂解到达高峰,伴随产物的二次断裂、合成、环化等反应,气相产物中∑低PAHs生成含量达到最高7.248 mg·kg-1。不同温度下污泥热解产物中PAHs的毒性当量(TEQ)变化规律与其生成量变化基本一致,在850℃时液相产物中PAHs的TEQ最高达1.129。