好氧堆肥对畜禽粪便氟喹诺酮类抗性基因消减的研究进展

在畜禽养殖业中,氟喹诺酮类抗菌药(fluoroquinolones antibiotics, FQs)的广泛使用导致氟喹诺酮类抗性基因(fluoroquinolones resistance genes, FRGs)在环境中传播,对环境生态造成威胁。目前,好氧堆肥是去除FRGs的有效手段之一。笔者综述了畜禽粪便好氧堆肥中不同因素[FQs、微生物群落、可移动遗传元件(mobile genetic elements, MGEs)、环境因素(温度、pH值、含水量、碳氮比、电导率等)和重金属]对FRGs去除效果的影响,旨在为FRGs的有效控制提供参考。

陆生植物对淡水中藻类化感抑制和机理评述

藻类的水华所带来污染问题,严重影响到人们的生产和生活,如何控制藻类的过度生长引起的污染问题,是广大水处理工作者的一大挑战。采用植物的化感作用控藻,有望为控制有害水华或赤潮爆发提供新的途径,但同时也存在一系列的问题需要迫切解决。目前,陆生植物在抑藻方面的应用相对较少,仍能挖掘其他高效化感控藻物种。化感控藻的机理一直是研究的热点,目前在宏观、物理、化学、生物、直至微观方面机理的探索做了很多努力,并取得了很大成功。文章对陆生植物在藻污染控制方面的应用、化感物质的提取鉴定和抑藻机理方面进行了概况,并对其实际应用进行展望。

热塑性聚丙烯电缆料研究进展评述

交联聚乙烯(cross linked polyethylene, XLPE)是目前广泛应用的电力电缆绝缘材料,但由于其是热固性塑料,退役后难以回收利用,只能焚烧或掩埋,会造成不容忽视的环保问题,因此开发热塑性聚丙烯绝缘电力电缆显得尤为重要。为促进聚丙烯电缆料的开发,需要对聚丙烯材料的关键技术研究和应用现状进行系统评述。该文总结了近几年聚丙烯电缆料的研究热点,包括聚丙烯电缆料结构与性能的关联、机械共混和直接合成的性能提升对比,分析认为,以聚丙烯为基体的环保型电缆料展现出了很好的应用前景,但是实现工业化应用仍需要开展大量的研究工作,其中化工合成是聚丙烯电缆料开发的重要手段,同时也需要采用复配技术进行补充。最后,从工程实际角度总结了热塑性聚丙烯电缆料还需要突破的技术瓶颈和方向:加工成型、匹配性和稳定性问题。在未来的应用过程中还应注重材料老化评估研究,提升新型电力电缆应用的可靠性。

MPE-YOLOv5:面向边缘计算的轻量化YOLOv5手势识别算法

针对边缘设备计算和存储能力差的问题,本文对传统YOLOv5模型中用于特征提取的主干网络CSPDarkNet53进行轻量化处理,提出了一种轻量化MPE-YOLOv5手势识别算法,以实现模型在低功耗边缘设备上的部署;针对轻量化模型提取特征较少而导致的难以识别大尺度变换目标和微小目标问题,对M-YOLOv5网络设计添加有效通道注意力机制(efficient channel attention,ECA),以缓解因特征通道减少而导致的高层特征信息丢失的问题;同时增加针对微小目标的检测层,提高对微小目标手势的敏感度;并选用EIoU作为预测锚框的损失函数,以提高模型的定位精度。本文在自制数据集和NUS-Ⅱ公共数据集上验证了MPE-YOLOv5算法有效性,并将MPE-YOLOv5算法与轻量化后的M-YOLOv5算法和原始的YOLOv5算法在自制数据集上进行了对比实验。实验结果表明,改进算法的模型参数量、模型大小和计算复杂度分别是原算法的21.16%、25.33%和27.33%,平均精度可达97.2%;与轻量化模型M-YOLOv5相比,MPE-YOLOv5能够在保持原来效率的同时,使平均精度提升8.72%。因此,所提MPE-YOLOv5算法能够较好地平衡模型的检测精度和实时推理速度,可实现在硬件受限的边缘终端上进行部署。

高压直流XLPE绝缘电缆载流量的数值算法及特性分析

载流量是电缆传输能力的重要指标,直接影响高压直流电缆的运行可靠性和经济性。根据直流电缆绝缘层中电场分布的特点,提出了基于等效电导率的绝缘层内外侧电场分布的解析计算方法,并以±535 kV交联聚乙烯绝缘直流电缆为例,同时考虑电缆导体最高运行温度和绝缘层最大允许温差,得到不同运行工况下高压直流电缆的负载控制域。结果表明:电-热场解耦方法能有效分析直流电缆的载流量和应用特性,其中绝缘层最大温差是限制临界环境温度以下直流电缆载流量的核心因素,在此临界环境温度下,提升导体最高运行温度对载流量影响有限,而优化绝缘材料耐电性能和电缆结构才是提升载流量的关键。

基于Comsol仿真的高压直流电缆附件材料电导率特性研究

高压直流电缆系统是实现远距离、大容量输电及海上新能源接入的关键电力设备之一。文中以500 kV直流电缆接头为研究对象,研究了附件用硅橡胶材料(SIR)的电导率特性对接头电场、电荷分布的影响,结果表明,增大硅橡胶材料的电导率常数和场强依赖系数,减少材料的活化能,能改善接头内部电场畸变,减少空间电荷的集聚。并以双组份加成型液体硅橡胶(LSR)和碳酸铜钙纳米纤维(CCTO)制备了接头增强绝缘材料,测试了其电导率特性,研究了不同电导率参数下的电场分布特点。最后,根据试验仿真结果,试制了500 kV直流电缆接头样机,通过了例行试验。文中的研究成果为500 kV乃至640 k V直流电缆附件材料的开发奠定了理论依据。

基于改进ConvNeXt的COVID-19胸部图像分类

针对新型冠状病毒感染胸部X-ray图像分类任务数据集样本过少,现有的两阶段分类器和三阶段分类器模型对高纬度的图像特征提取效果差,模型训练慢等问题,提出一种基于ConvNeXt卷积神经网络改进的分类任务算法ConvNeXt-AT。ConvNeXt-AT分类模型首先通过在ConvNeXt Block层添加混合域注意力机制CBAM来提高图像特征提取能力,不仅考虑了通道间的信息交互能力还考虑到了空间域上像素间的联系,得到ConvNeXt-AT模型;然后针对X-ray图片常见的泊松噪声使用全变差正则化方法对数据集进行降噪处理;最后在COVID-19公开的大型数据集共21165张图片进行对比实验。实验结果表明,在训练数据集充分的情况下,改进的ConvNeXt-AT模型相较于常用分类模型ResNet-50、MobileNet、EfficientNet以及原ConvNeXt-T在准确率上分别提升了2%、2.7%、2.1%、1.9%。最后通过Grad-CAM显示类激活图的图像可视化方法证明改进方法是可行的,模型具有很好的鲁棒性。

流域内伏流区面积占比较大水库设计洪水分析

在岩溶发育地区,设计水库坝址以上伏流区集雨面积占设计流域集雨面积比例较大,以水文比拟法和雨洪法对流域内设计水库进行洪水计算,水文比拟法考虑伏流区修正,雨洪法结合流域内伏流区历史洪水调查成果,并从洪水成果可靠等方面合理推算水库坝址洪水成果。

广西能源发展现状及生态系统构建路径研究

能源是经济社会发展的基石。文章剖析广西能源生态建设现状,提出构建以电网为枢纽的能源生态系统的目标、重点任务及行动路径,形成推进能源生态系统建设的“广西经验”“广西模式”,为自治区“建设壮美广西共圆复兴梦想”总目标,全面落实“三大定位”新使命和“五个扎实”新要求,提供坚强的电力保障。

荔枝核皂苷对糖调节受损大鼠胰腺组织氧化应激的改善作用及其机制

目的:研究荔枝核皂苷(SL)对糖调节受损(IGR)大鼠氧化应激及核转录因子E2相关因子2(Nrf2)/血红素加氧酶1(HO-1)信号通路的作用,阐明其相关机制。方法:采用高脂饲料喂养制备IGR大鼠模型,随机分为模型组、二甲双胍组(0.20 g·kg-1)、低剂量SL组(0.05 g·kg-1)、中剂量SL组(0.10g·kg-1)和高剂量SL组(0.20g·kg-1),同时设正常对照组,每组12只,连续给药6周。观察SL对实验大鼠糖脂代谢的影响,采用实时荧光定量(Real-time PCR)法检测大鼠胰腺组织中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和HO-1 mRNA表达水平,Western blotting法检测大鼠胰腺组织胞核、胞质Nrf2和全细胞HO-1蛋白表达水平,采用SOD和MDA试剂盒检测大鼠胰腺组织中SOD活性和MDA水平。结果:与正常对照组比较,模型组大鼠空腹血糖(FBG)和血脂水平明显升高(P<0.05或P<0.01),胰腺组织中SOD活性和mRNA表达水平降低(P<0.01),MDA水平和mRNA表达水平升高(P<0.01),胞核和胞质中Nrf2蛋白表达水平和核转位率升高(P<0.01),HO-1 mRNA和蛋白表达水平升高(P<0.05或P<0.01)。与模型组比较,二甲双胍组和中、高剂量SL组大鼠FBG和血清甘油三酯(TG)水平明显降低(P<0.05或P<0.01),胰腺组织中SOD活性和mRNA表达水平升高(P<0.05或P<0.01),MDA水平和mRNA表达水平降低(P<0.05或P<0.01),胞质中Nrf2表达水平降低(P<0.05或P<0.01),胞核中Nrf2表达水平和核转位率升高(P<0.05或P<0.01),HO-1mRNA和蛋白表达水平升高(P<0.05或P<0.01)。结论:SL具有改善糖脂代谢和增强抗氧化应激作用,其作用机制可能与激活Nrf2/HO-1信号通路、促进Nrf2核转位及增强下游抗氧化基因HO-1表达有关。

广东现存1949年前中医医籍之初步调查

对广东现存1949年前中医医籍进行初步调查,并对其类目、分布等进行分析,为中医药文化的传承、保护和研究提供参考。

基于改进YOLO和DeepSORT的实时多目标跟踪算法

针对基于检测的两步多目标跟踪算法模型结构复杂、实时性差的问题,提出一种基于改进YOLOv4-Tiny和DeepSORT的实时多目标跟踪算法。在YOLOv4-Tiny算法中引入深度可分离卷积,压缩模型计算量;将检测分支增加至3个,并使用多尺度特征融合结构以降低对小目标的漏检率;利用改进的GC注意力模块,加强网络对全局上下文特征的提取能力。跟踪部分使用DeepSORT算法,使用匀加速卡尔曼滤波优化其行人运动模型,利用浅层分类网络重构其外观模型,最后在MOT16测试序列中实验。结果表明,改进算法的总参数量为4.2 M,较原算法减少52%且MOTA增加5.2%,GPU下处理时间加快,单CPU时能达到平均每秒11帧的跟踪速度,能满足低算力设备对跟踪任务精度和速度的要求。

添加生物炭对土壤磷素有效性影响研究进展

磷固定是土壤磷素生物有效性降低重要因素。生物炭因其独特理化性质,对提高土壤磷素可利用性、降低土壤磷素固定、减少磷肥施用、促进农业可持续发展以及生态环境保护具有重要作用。生物炭作为长效缓释磷资源,可降低土壤对磷吸附,增加微生物数量和酶活性,减少磷淋溶。文章综述在添加生物炭后土壤的pH、微生物、吸附和截留磷作用特征,讨论生物炭对土壤磷素的影响机理,对进一步认识生物炭影响土壤磷素有效途径具有重要意义。

土壤有机碳损失机制研究进展

土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,土壤有机碳作为土壤碳库的重要组成部分,由于其储量巨大且性质较为活跃,其产生的任何微小变化都将对全球气候产生影响。近年来,土壤有机碳在全球碳循环、气候变化及农业发展等领域备受关注。因此,明晰土壤有机碳的损失机制对于应对气候变化、生态环境保护及农业可持续发展等具有重要意义。本文主要从自然和人为两大方面对土壤有机碳的损失机制进行探讨,其中自然因素主要由气候变化(温度、降水、CO_(2)浓度)、土壤侵蚀(水蚀、风蚀)引起的土壤有机碳损失;人为因素主要由土地利用/覆被类型的变化(将富含有机质的森林、草地和湿地土壤转变为农田土壤)以及农田管理措施(耕作、施肥)引起的土壤有机碳损失,最后根据国内外学者的研究结论和思路提出建议与展望,以期为土壤有机碳损失的进一步研究提供理论依据。

深水高温钻井液体系研究

深水高温高压井作业面临气体水合物、高温、井漏等诸多问题,严重影响深水油气资源开发作业安全。为此室内构建和评价了一套深水高温高压钻井液体系,通过引入抗高温抗盐聚合物改善保障高温性能,通过引入纳微米封堵材料提高井壁封堵稳定性,通过使用水合物抑制剂来预防水合物的生成。该体系经评价抗高温达200℃、封堵承压性能好、模拟地层条件下无水合物生成,为海上深水高温高压井作业提供了钻井液技术支持。

基于机械视觉的Arduino智能物流配送车

基于Arduino mega 2506单片机,通过单片机编程控制实现对智能物流搬运车的控制系统设计。本系统能够完成智能物流配送车的避障、速度控制、二维码识别、红绿灯识别、语音播报及开关仓门等功能。通过Arduino mega 2506单片机制造的智能物流配送车能代替人工完成部分物品运输配送,将每份货物运输到指定地点,降低人工运输成本、提高运输效率及货物运输的准确性。

莺琼盆地超高温高压气井测试技术

南海莺琼盆地超高温高压气井井底温度接近200℃,地层压力系数超过2.3,且部分井CO_2含量高。超高温高压气井测试作业面临测试管柱设计复杂、高密度测试液易沉降、测试管柱及封隔器受力复杂、测试管柱失效风险高等一系列难题。为此,研究了超高温高压气井测试技术。该技术使用RD旁通试压阀有效解决了管柱密封性检验与管柱插入之间的矛盾,同时,使用选择性测试阀解决了测试工具响应问题;使用超细重晶石加重测试液,合理控制测试液pH值,显著提高了高密度测试液的沉降稳定性及抗CO_2污染性;通过模拟计算,分析封隔器受力及管柱伸缩量,有效降低了测试管柱失效风险。该技术在南海莺琼盆地3口超高温高压气井测试作业中进行了应用,成功率为100%,无事故发生,为海上超高温高压气井的安全测试提供了技术支持。

南海莺琼盆地高温高压井堵漏技术

南海西部莺琼盆地地质条件复杂,井底温度和压力高,钻进目的层过程中井漏频发。为解决井漏问题,在分析发生井漏主要原因的基础上,提出了将耐高温刚性堵漏材料和耐高温弹性堵漏材料相结合的思路。在钻井液中添加耐高温刚性堵漏材料DXD和耐高温弹性石墨堵漏材料TXD配制成堵漏浆,DXD在诱导裂缝中架桥,TXD在压差作用下充填于诱导裂缝剩余孔隙中,防止诱导缝进一步开启扩大,封堵诱导裂缝,提高地层承压能力。室内性能评价表明,堵漏浆密度最高可达2.40 kg/L,抗温能力可达200℃。堵漏浆在莺琼盆地多口高温高压井进行了应用,堵漏效果较好,堵漏成功率由采用常规堵漏技术的30%左右提高到了80%以上。这表明,该堵漏浆可以封堵莺琼盆地目的层的诱导裂缝,提高地层的承压能力和堵漏成功率,解决井漏频发的问题.

不同改性聚丙烯电缆绝缘料热氧老化特性和选型

热塑性聚丙烯材料用于电力电缆绝缘时,生产过程中无需交联和脱气,工艺简单,能耗低,且具有优异的机械性能和电气性能。为此以不同改性聚丙烯材料和交联聚乙烯电缆绝缘材料为研究对象,通过差式扫描量热分析、力学拉伸性能试验、介电性能试验、击穿强度测试等方法,分析在不同热氧老化阶段的材料性能演变过程。结果发现,不同改性聚丙烯绝缘料的凝聚态结构略有差异,其中共聚改性聚丙烯中明显的相容性橡胶相结构,能够提供与传统交联聚乙烯的交联结构相似的材料性能。在热氧老化过程中,改性聚丙烯绝缘料的宏观特征与交联聚乙烯绝缘料的变化趋势相同,具备绝缘替代的能力。此外,改性聚丙烯材料橡胶相含量必须合理控制,以平衡材料的机械和老化性能。所得结果可以为聚丙烯绝缘电缆的推广应用和选型提供依据。

海上低渗储层防水锁强封堵钻井液技术

南海西部北部湾盆地乌石区块低渗储层硬脆性页岩发育,孔隙喉道小,水敏性强。前期钻井过程中水锁伤害严重,表皮系数高,且井壁失稳问题突出,井眼扩径严重,钻井事故频发。在前期使用的钻井液基础上,通过优选氟碳防水锁剂,降低油水界面张力,使用成膜封堵剂及优化碳酸钙粒径配比,在加强井壁稳定的同时可显著降低钻井液滤液及固相颗粒侵入储层,进一步保护低渗储层。室内评价优化后的钻井液滤失量及砂床侵入深度得到显著降低,高温高压滤失实验滤液固相粒度分布显示固相侵入低,高温高压滤失实验泥饼表面扫描电镜观察显示致密光滑,水锁伤害率降低至17.5%,岩心渗透率恢复值大于80%。乌石区块现场应用表明,优化后的钻井液井壁稳定性好,井径扩大率仅为5.4%,储层保护效果较好,测试表皮系数仅为1.2。该钻井液技术对其他低渗储层钻井液设计有一定的借鉴意义。