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基于光谱分析对堆肥腐殖质形态与重金属钝化关系的研究

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基于光谱分析对堆肥腐殖质形态与重金属钝化关系的研究

作者：付雪寒塔里木大学

学位级别：硕士

猪粪（Pig manure,PM）有机肥产品利用过程中低腐殖化和高重金属（Heavy metals,HMs）含量成为土壤应用的主要威胁。生物炭（Biochar,BC）是生物质热解的一种富碳材料,堆肥应用过程中通过自身特性（含氧基团、氧化还原活性、孔隙结构等... 详细信息

猪粪（Pig manure,PM）有机肥产品利用过程中低腐殖化和高重金属（Heavy metals,HMs）含量成为土壤应用的主要威胁。生物炭（Biochar,BC）是生物质热解的一种富碳材料,堆肥应用过程中通过自身特性（含氧基团、氧化还原活性、孔隙结构等）促进有机固废消纳进程,有助于实现PM堆肥产物的高值化利用。木醋液（Wood vinegar,WV）是生物质热解过程中产生的气体冷凝后的产物,堆肥过程中具有自身的特性（乙酸、丙酮和甲醇）能够提高好氧微生物的代谢速率和活性。WV浓度筛选试验聚焦于WV浓度在PM堆肥腐殖化中的促进效应以及对HM赋存形态和化学活性的影响开展试验,设置4个处理组（CK:0%WV;T1:0.65%WV;T2:1.25%WV;T3:1.75%WV,干物质量）混合堆肥。旨在识别WV浓度对降低Cr、Cd、Pb、Ni生物有效性的关键驱动因素和钝化途径,探究腐殖质（Humus,HS）形态中胡敏酸（Humic acids,HA）转化规律。WV与BC组合试验聚焦于将WV与BC组合堆肥腐殖化中的促进效应以及重金属钝化影响开展试验。在堆肥升温期（Up period,U）、高温期（High period,H）、降温期（Cooling period,C）三个时段组合添加,设置8个处理组（CK:0%WV/BC;UBM:升温期BC+高温期WV;UBHM:升温期BC+降温期WV;UBCM:升温期WV+高温期BC,UMHB:升温期WV+降温期BC,UMCB:升温期WV,UM:升温期BC,UB,干物质量）其中根据试验结果筛选出BC12%、WV1.75%。除此之外,值得注意的是,在好氧堆肥过程中,不同的处理方法可能会对重金属的可利用态及其钝化产生不同的影响。此外,需要注意对重金属处理后的土壤进行监测,以确保处理结果符合环境保护标准。将完全腐熟的有机肥施入田间和盆栽种植向日葵跟踪重金属解析情况。在之前所有实验的基础之上进行有机肥中重金属有机络合态进行近红外光谱定量建模。不同于以往仅用冗余分析和结构方程模型对相关数据分析,文章采用分子动力学通过第一性原理从原子角度分析生物炭和木醋液在降低重金属活性时结合的复杂度,得出主要结论如下:（1）木醋液浓度对理化性质的影响,WV浓度筛选堆肥试验过程中,T3延长嗜热期9天,p H保持在易于堆体发酵的8.0-8.5之间,且有效控制氮素损失13.2%和溶解性有机碳（Dissolved organic,DOC）损失27.10%,另外,T3中吸附可溶性离子是EC含量升高的溶出限值,因此,1.75%WV相较其他处理组加速了堆肥过程中HS形态FA向HA的转化速度,提高了堆肥腐殖化程度。（2）木醋液浓度对重金属钝化的影响,堆肥结束后Cr、Cd的钝化率减少顺序为T3>T2>T1>CK,T3的相对钝化率达到46.45%,Pb的钝化率排序为T2>T3>T1>CK,其中T2氧化态占比对比堆肥前增加16.00%,与CK（2.33%）对比明显,T2的碱性特性利于Pb从可交换态向可氧化态转化。木醋液浓度促进了芳香蛋白、FA和可溶性微生物副产物主要在冷却阶段参与HA的形成,促使FA-HMs向HA-HMs转变。展现在PM堆肥中Cr钝化的最佳WV添加比例分别为1.75%、1.25%。T3削弱了Oxi-上的羧酸-COOH和-OH的键合,说明1.75%WV通过减少端基络合位点来控制HA-Cr和HA-Pb的失活。（3）堆肥产品中重金属的逃逸行为,盆栽应用跟踪重金属离子逃逸产生的安全行为。结果可知收获时,添加木醋有机肥重金属受淋溶迁移影响总量降低分别为:Cd降低了37-75%,Pb降低了52-90%,Cr降低了22-63%,Ni降低了35-78%。各处理组Cr、Cd、Pb和Ni的有效态占比均呈现降低趋势,说明HA-HMs在土壤中团粒结构相对稳定,未出现明显金属逃逸行为。（4）混合添加剂对重金属的钝化效果,在对组合添加剂堆肥中T3钝化率为最高,为76%;其次是T4和T6,分别达到了55%和38%;T1和T2的钝化率分别为41%,T5和T7的钝化率分别为29%和41%;而Ck的钝化率仅为18%。可以得出T3处理方法是在好氧堆肥过程中最为有效的。T3处理方法在重金属Cr的钝化效果方面表现最佳。（5）采用分子动力学从原子尺度解释HS-HMs的关系,以FA和HA作为HS结构基础模型,通过分子动力学得出添加木醋液相较于普通堆肥WV-HS-HMs复杂度均高出2（?）以上,生物炭团聚体除了Cd,均高出木醋组。以得出相较于木醋液生物炭可能对于Pb、Cr、Ni金属离子与HS形成的络合物更具有促进作用。（6）采用预测模型对HS形态和HS-HMs的结合态进行预测,使用模型10:3划分、二阶导数结合PCR建立模型。FA的预测精度,R2为0.871

关键词：堆肥生物炭木醋液重金属腐殖化定量模型

可解释的机器学习视角下的复发性肝胆管结石患者预后动态预测模型：一项多中心、回顾性研究

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可解释的机器学习视角下的复发性肝胆管结石患者预后动态预测模型...

作者：李子寒安徽医科大学

学位级别：硕士

面向非独立同分布数据的个性化联邦学习双边优化方法研究

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面向非独立同分布数据的个性化联邦学习双边优化方法研究

作者：王艳寒齐鲁工业大学

学位级别：硕士

联邦学习允许各参与方将原始数据保留在本地,仅上传局部模型到服务端参与聚合,其独特的“数据不动模型动”训练方式,为各参与方提供了隐私保障。然而,在实际应用中,各客户端本地数据往往呈非独立同分布,这与传统联邦学习对数据独立同分... 详细信息

联邦学习允许各参与方将原始数据保留在本地,仅上传局部模型到服务端参与聚合,其独特的“数据不动模型动”训练方式,为各参与方提供了隐私保障。然而,在实际应用中,各客户端本地数据往往呈非独立同分布,这与传统联邦学习对数据独立同分布的假设不符。现有研究,无论是从局部训练还是全局聚合的角度对传统联邦学习进行个性化处理,都存在单边优化不足的问题。同时,在最大限度地减少额外开销的前提下,如何实现客户端-服务端在同一基线方法下的协作优化仍然是一个重大挑战。此外,目前鲜有研究关注数据非独立同分布下困难样本的存在,导致客户端对局部个性化知识学习不充分的问题。进而,服务端在无法获取本地原始数据的前提下,仅靠对局部模型的简单聚合,难以实现对全局泛化性知识的直接把握。针对上述问题和挑战,本文进行的研究工作主要内容如下:(1)提出一种基于对比学习的三重孪生网络-双聚合联邦学习方法(Fed SiamDA)。在客户端,将当前局部模型、历史局部模型和全局模型作为三分支构建三重孪生网络,并引入梯度停止机制,以控制三分支输出向量余弦相似度为主要手段,使得当前局部模型在学习全局模型泛化性的同时,保留对本地个性化知识的拟合能力;在服务端,以模型参数累加取平均的方式进行初次聚合得到初始聚合模型,通过计算各局部模型与初始聚合模型之间的余弦相似度评估各客户端对联邦学习系统的贡献度,并对贡献度进行归一化处理获取动态聚合权重,进而对各局部模型执行双重聚合,实现全局模型对不同局部模型所传递知识针对性学习。在三个基准数据集上进行的大量实验表明,该方法在数据非独立同分布环境下性能优于现有的联邦学习方法。(2)提出一种基于双边知识蒸馏的伪数据辅助微调联邦学习方法(Fed Tweet)。在客户端,引入局部生成器以消除局部困难样本为目标生成局部伪数据,以全局模型为教师模型、局部模型为学生模型,先后冻结局部生成器和局部模型,以对抗训练的方式进行局部知识蒸馏,实现局部生成器和局部模型的交替更新;在服务端,调用动态聚合权重进行两次聚合操作:1)聚合局部生成器得到全局生成器,动态聚合权重促使全局生成器生成高泛化性全局伪数据;2)聚合局部预测向量得到局部聚合预测向量,动态聚合权重支撑局部聚合预测向量传递全面性本地个性化知识,进而以局部模型为教师模型、全局模型为学生模型,以Kullback-Leibler散度为衡量手段进行全局知识蒸馏,实现全局生成器的优化和全局模型的微调。在三个基准数据集上进行了广泛的实验,以验证该算法的有效性。通过实验,证明了Fed Tweet的性能优于现有个性化联邦学习方法,尤其在数据非独立同分布程度较高的环境下具有显著优势。最后,本文对所设计面向非独立同分布数据的个性化联邦学习双边优化方法进行了总结,并展望如何将本研究扩展至多模态环境进行应用。

关键词：联邦学习非独立同分布数据对比学习知识蒸馏

广东省民办高校分类管理政策执行影响因素和改进策略研究 ——基于史密斯政策执行过程模型的分析

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广东省民办高校分类管理政策执行影响因素和改进策略研究 ——基...

作者：秦寒广州大学

学位级别：硕士

自改革开放以来,我国经济和社会快速发展。与此同时,民办高等教育也获得了飞速的发展,从最初作为公办高校的关键补充,逐渐演变为我国社会发展中不可或缺的教育机构。民办高校要想快速成长,必须得到充分的政策扶持。然而,与民办高校管理... 详细信息

自改革开放以来,我国经济和社会快速发展。与此同时,民办高等教育也获得了飞速的发展,从最初作为公办高校的关键补充,逐渐演变为我国社会发展中不可或缺的教育机构。民办高校要想快速成长,必须得到充分的政策扶持。然而,与民办高校管理有关的配套政策和法律法规在民办高校的发展过程中逐步暴露出滞后和不足,这对其可持续发展构成了一定的制约。政府为了解决这一问题,促进民办高校发展,开始进行民办高等教育分类改革,并出台一系列政策。由于我国民办高等教育本身具有投资多元、举办多元及诉求多元等特征,再加上民办高校分类管理是个系统工程,涉及到教育法规制定、政策设计、理论探讨和社会氛围营造等诸多要素,导致民办高校分类管理政策执行在现实中面临很多困难。因此,为了推动民办高校分类管理政策的顺利落地,从政策执行的角度深入探讨民办高校分类管理所面临的难题,显得尤为关键且不可或缺。这样的探讨不仅有助于我们深入理解政策执行中的挑战,更能为优化政策提供有益的参考和启示。本研究运用问卷调查等多种方法,以广东省民办高校的管理人员及教师等为研究主体,基于史密斯政策执行过程模型,深入剖析广东省在民办高校分类管理政策执行中的实际状况及影响因素。经过调查分析,发现了广东省民办高校在分类管理政策执行过程中所面临的困境,具体如下:一是政策本身方面存在分类管理政策体系尚未完善、政策内容缺乏明确性;二是政策执行机构方面存在政策执行组织不完备、执行机构间沟通协调不足、政府执行力不足、执法人员对分类管理政策的理解存在偏差;三是政策目标群体对分类管理政策理解不一致、利益诉求存在差异;四是政策环境尚需完善等问题。基于对上述问题的深入剖析,本研究提出了一系列旨在优化民办高校分类管理政策执行的优化策略:完善民办高校分类管理配套政策;明晰民办高校分类管理政策内容;健全政策执行组织;加强执行部门间沟通与协调;提高执行部门执行力;加强目标群体对政策的认同;尊重利益诉求差异;优化民办高校发展环境;加强政策宣传;建立健全社会捐赠机制。这些策略旨在更有效地推动分类管理政策的落地实施,进而促进民办高校的稳健与可持续发展。

关键词：民办高校分类管理政策执行

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HT证券财富管理业务发展战略研究

HT证券财富管理业务发展战略研究

作者：曾博寒广西大学

学位级别：硕士

界面及金属掺杂调控CsPbBr3/TiO2体系的光生载流子传输的超快过程研究

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界面及金属掺杂调控CsPbBr3/TiO2体系的光生载流子传输的超快过程...

作者：段梦寒吉林大学

学位级别：硕士

基于Mask R-CNN的腮腺肿瘤辅助诊断

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基于Mask R-CNN的腮腺肿瘤辅助诊断

作者：张皓寒中北大学

学位级别：硕士

LncRNA TP53TG1在牙髓干细胞成牙本质向分化中的作用及机制初探

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LncRNA TP53TG1在牙髓干细胞成牙本质向分化中的作用及机制初探

作者：代子寒中国人民解放军空军军医大学

学位级别：硕士

基于Stacking策略的集成BN网络目标威胁评估

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系统工程与电子技术 2024年第2期46卷 586-598页

作者：王紫东高晓光刘晓寒西北工业大学电子信息学院陕西西安710129

现有基于贝叶斯网络的威胁评估采用专家经验确定的朴素结构,其推理评估结果精度欠佳。为此,提出一种融合专家经验与数据观测的基于Stacking策略的集成贝叶斯网络(ensemble Bayesian network,EBN)。首先使用不同搜索空间内的评分优化算... 详细信息

现有基于贝叶斯网络的威胁评估采用专家经验确定的朴素结构,其推理评估结果精度欠佳。为此,提出一种融合专家经验与数据观测的基于Stacking策略的集成贝叶斯网络(ensemble Bayesian network,EBN)。首先使用不同搜索空间内的评分优化算法获得数据观测模型集并进行模型平均;然后使用专家经验朴素模型对平均网络进行修剪,形成威胁约束集合;最后以动态规划为基础,通过该集合限制节点序图扩展,以求取全局最优威胁评估网络。在作战想定中,EBN模型单目标威胁概率推理精度比朴素贝叶斯模型高出10%,在多目标威胁排序任务中,其Spearman系数分布亦优于朴素模型。

关键词：威胁评估贝叶斯网络结构学习约束优化