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厌氧膜生物反应器处理酰胺工业废水的碳中和潜力——能源回收与碳减排

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环境工程学报 2024年

作者：张新政范煜秦薛意张涛陈荣李大鹏潘杨李玉友孔哲苏州科技大学环境科学与工程学院南京大学环境学院同济大学环境科学与工程学院西安建筑科技大学陕西省环境工程重点实验室东北大学工程研究生院土木与环境工程系

近年来碳中和理念逐渐被工业废水处理领域所重视，厌氧膜生物反应器（AnMBR）被认为具有低碳节能与资源化利用等优点，可被应用于酰胺类工业废水的处理并实现废水处理过程中的能源回收与CO2减排。本研究在实验室小试规模下，利用AnMBR... 详细信息

近年来碳中和理念逐渐被工业废水处理领域所重视，厌氧膜生物反应器（AnMBR）被认为具有低碳节能与资源化利用等优点，可被应用于酰胺类工业废水的处理并实现废水处理过程中的能源回收与CO2减排。本研究在实验室小试规模下，利用AnMBR系统对含二甲基甲酰胺（DMF）的高浓度酰胺工业废水进行了长期连续实验，并进行了理论计算。通过与相同规模的传统活性污泥法（CAS）在能耗、CO2排放和经济性上的对比，评估了AnMBR的实际应用潜力。实验结果显示，在化学需氧量（COD）为9 657 mg·L-1的条件下，AnMBR系统的净能源收入达到9.72 kWh·m-3，完全实现了能源自给，并且CO2净排放为负值(-2.34 kg·m-3)，表明AnMBR具备碳负排放的潜力。相比之下，传统的活性污泥法（CAS）在处理相同废水时，始终呈现正值碳排放，且无法实现能源回收。经济分析表明，采用AnMBR工艺的污水处理厂不仅能大幅降低处理成本，还可通过CH4发电和高纯度沼气销售获得显著经济效益。综上所述，AnMBR作为一种新兴的碳中和技术，在处理高浓度工业有机废水方面展现出卓越的节能减排优势，具有取代CAS工艺的潜力，有助于推进工业废水处理技术的绿色低碳转型。

关键词：碳中和工业废水厌氧消化厌氧膜生物反应器酰胺二甲基甲酰胺碳排放生物质能源

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基于深度学习的印刷纸箱缺陷检测方法研究

基于深度学习的印刷纸箱缺陷检测方法研究

作者：薛意达西安理工大学

学位级别：硕士

随着工业制造智能化的高速发展,印刷待业也对印刷装备及产品质量提出更高的要求,传统的依靠人工进行印刷品质量检测已经不能满足生产需求,基于深度学习的缺陷检测技术为印刷行业智能检测提供了新的研究方向。卬刷纸箱在印刷工业中占有... 详细信息

随着工业制造智能化的高速发展,印刷待业也对印刷装备及产品质量提出更高的要求,传统的依靠人工进行印刷品质量检测已经不能满足生产需求,基于深度学习的缺陷检测技术为印刷行业智能检测提供了新的研究方向。卬刷纸箱在印刷工业中占有较大比重,实际工业场景下的印刷纸箱缺陷检测还面临着诸多难点问题,例如缺陷与背景对比度低、背景与缺陷相似度高、缺陷尺度变化大、缺陷类型多样、缺陷样本量少且标注困难等难点问题,针对以上难点,本文进行了相关研究,主要包括以下内容:(1)针对该研究领域没有开源高质量印刷纸箱缺陷数据集的问题,本文建立了一个包含1630幅图像的印刷纸箱(Printed cartons)数据集.数据集制作首先从印刷实际场景收集到各类缺陷样本,然后用工业相机对样本进行拍摄,并将拍摄到的图像使用labelimg软件进行缺陷区域标注,最后对数据集重命名并进行类别划分以便后续实验。(2)提出基于YOLOv5的印刷纸箱缺检测方法。该方法为了提升检测速度,对主干网络实现了简化。为了提升网络对不同尺寸缺陷的检测能力,设计了加权多尺度金字塔特征融合模块,可以有效地提取多尺度缺陷特征,采用坐标注意力机制,较大程度上解决了缺陷与背景相似度较高、对比度较低的问题。通过消融实验结果,验证了该方法的有效性。(3)提出基于YOLOX的面向印刷纸箱样本多变的缺陷检测方法。该方法采用Anchor free策略的YOLOX-s 网络作为基线网络进行改进,引入了基于神经网络的风格迁移方案,可以减少测试集新样本与训练集样本的特征差异,从而提升网络的检测效果。在特征融合阶段,通过加入压缩-激励注意力模块可以提升缺陷特征表达能力。进一步,对压缩-激励模块进行分组操作,减少参数量,提高了检测速度。通过在印刷纸箱数据集上得到实验结果,表明所提出的解决方案可以较好地应对产品变化情况下的缺陷检测。

关键词：印刷纸箱缺陷检测 YOLO网络注意力机制分组卷积

腹腔镜下经腹—会阴联合直肠癌根治术（APR术式）行生物补片盆底重建临床观察

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腹腔镜下经腹—会阴联合直肠癌根治术（APR术式）行生物补片盆底...

作者：薛意恒山东大学

学位级别：硕士

目的:研究低位直肠癌患者行腹腔镜下经腹部-会阴联合直肠癌根治术行生物补片盆底重建的临床意义。研究对象与方法:回顾2013.9月至2017.4月我科收治的38例低位直肠癌患者,行腹腔镜下直肠癌经腹部-会阴联合切除术的,2015.9行第一例其中行... 详细信息

目的:研究低位直肠癌患者行腹腔镜下经腹部-会阴联合直肠癌根治术行生物补片盆底重建的临床意义。研究对象与方法:回顾2013.9月至2017.4月我科收治的38例低位直肠癌患者,行腹腔镜下直肠癌经腹部-会阴联合切除术的,2015.9行第一例其中行生物补片盆底修补术后,共行17例,归为试验组,未行修补的患者21名,归为对照组。观察两组患者手术时间、切口感染情况、拆线天数、盆底渗液量、住院天数等指标。结果:在34例病人中,试验组的会阴切口的拆线天数、盆底渗液量、盆底切口不良愈合率的围手术期临床表现均较对照组有明显优势(P0.05)。结论:行腹腔镜下经腹部-会阴联合直肠癌根治术的低位直肠癌患者,行生物补片盆底重建可减少盆底渗液量,促进盆底切口的愈合,减少切口感染。

关键词：低位直肠癌盆底重建生物补片

宁波市社会组织第三方评估问题及对策研究——基于象山县的实践考察

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宁波市社会组织第三方评估问题及对策研究——基于象山县的实践考...

作者：薛意凡宁波大学

学位级别：硕士

我国社会组织在参与社会治理、动员社会资源、提供社会服务乃至弥补政府失灵等方面发挥着愈加重要的作用,然而社会监督乏力、违法违规频发、公信力不足等不利因素也制约着社会组织的可持续发展,同时在政府职能转变与购买服务的浪潮下,... 详细信息

我国社会组织在参与社会治理、动员社会资源、提供社会服务乃至弥补政府失灵等方面发挥着愈加重要的作用,然而社会监督乏力、违法违规频发、公信力不足等不利因素也制约着社会组织的可持续发展,同时在政府职能转变与购买服务的浪潮下,社会组织评估的制度逐步建立、实践方兴未艾,尤其第三方评估的发展成为必然趋势,但在具体运行过程及结果应用效能中也面临难题。因此本文以宁波市社会组织第三方评估的发展现况,及宁波市象山县的实践情况作为重点研究对象,分析社会组织第三方评估存在的问题,提出完善的对策。本文采用文献研究法、案例研究法、比较研究法、访谈法,基于理论结合实践的范式充分研究当前与未来宁波市社会组织第三方评估的发展。全文共分为以下几个部分:首先,阐述社会组织第三方评估的研究背景,理论、实践两个维度的研究意义及应用的四种研究方法,并对研究领域的国内外学术成果进行综述。其次,对论文研究的核心概念——社会组织、社会组织评估、社会组织第三方评估进行内涵解析,引入委托代理理论、治理理论等基础理论作为论文写作的基础,同时确定发展的内外源动力。再次,通过案例实践、资料收集、统计分析等方式了解宁波市社会组织第三方评估现状,整理宁波市象山县社会组织第三方评估实践案例,对其运行过程中的评估主体、评估指标、评估流程等结构要件进行阐述,分析成效、问题及原因。最后以顶层设计视角,提出建构社会组织第三方评估法律体系,完善目标考核及资金保障机制,塑造第三方评估理念;推动社会组织信息系统升级,提高第三方评估专业化水平,培育独立机构;加强评估结果应用效能及优化评估指标等完善对策。综上所述,我国社会组织第三方评估的理论研究及实践探索都处于上升发展阶段,我们既要展望社会组织第三方评估的未来,也要理性看待基层实施过程中的问题,需要政府、第三方、社会组织等主体共同努力去解决。但结合我国实际,当下革除弊端的主力仍是政府,因此针对社会组织第三方评估三个维度的完善对策也须由政府因势利导、因地制宜去推动使其发展。

关键词：社会组织评估第三方评估对策研究

生防链霉菌TD-1菌剂制备及抗病促生效果研究

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生防链霉菌TD-1菌剂制备及抗病促生效果研究

作者：薛意斌天津科技大学

学位级别：硕士

随着人民生活水平的日益提高,尤其是人们对生活质量要求的提高,全球都在积极发展绿色、有机生态农业,在其过程中就要求不用或限量使用化学肥料、化学农药和其它化学物质等。针对化学药剂治标不治本等防控方法的不足,采用生物防治是有效... 详细信息

随着人民生活水平的日益提高,尤其是人们对生活质量要求的提高,全球都在积极发展绿色、有机生态农业,在其过程中就要求不用或限量使用化学肥料、化学农药和其它化学物质等。针对化学药剂治标不治本等防控方法的不足,采用生物防治是有效的途径之一。在植物病害的防治中,部分替代或者完全替代化学药剂,既能满足现代农业对环境保护的要求,也能避免化学农药残留导致的食品安全等问题。因此,生物防治技术作为农业可持续发展的有效方法之一,越来越受到人们的关注。本论文以链霉菌TD-1为研究对象,初步探究该链霉菌与植物病原菌(青枯菌、灰霉病菌)之间的关系,分析了该链霉菌在植物应用中的相关生物学特性;采用固态发酵技术,对发酵过程中影响链霉菌TD-1生长状况与活菌量的相关外界因素进行了研究,确定出制备生防链霉菌TD-1菌剂的最佳工艺条件;进行温室盆栽病理学实验,研究该生防链霉菌TD-1菌剂对土传病菌番茄青枯菌的防治作用、对番茄种子萌发的影响以及对番茄植株生长与根系的影响,采用荧光定量PCR(RT-qPCR)技术,分析了番茄叶片抗病相关基因的表达量,并结合抗病相关防御酶活性来综合评价该生防链霉菌TD-1菌剂对番茄植株的诱导系统抗性情况,进而阐述该链霉菌TD-1菌剂的生防机制。主要研究结果如下:(1)采用光学显微镜和扫描电子显微镜,对生防链霉菌TD-1和病原菌青枯菌的形态进行了观察。结果表明:该链霉菌TD-1菌落呈圆形且质地致密而不蔓延,边缘有辐射状的菌丝,产白色孢子,基内菌丝为粉色或红色;菌丝细长,紧密交织在一起,无分隔,无断裂,多分支,呈放射状,孢子呈圆形且较小;孢子表面光滑,呈长链圆柱形,一节一节紧密连接,大小约为0.5～2μm。番茄青枯菌为革兰氏阴性菌(G-),菌体形态呈椭圆形短杆状,紧密堆积在一起,半透明状,大小约为2μm。分别采用点接喷雾法和平板对峙法,测定该链霉菌TD-1对病原细菌(青枯菌)与病原真菌(灰霉病菌)的抑制作用,拮抗菌的半径分别为8mm与12mm,表明该链霉菌TD-1具有一定的生防作用。(2)研究链霉菌TD-1在预防植物病害中的相关生物学特性。结果表明,该链霉菌TD-1具有一定的耐盐、耐旱特性,具有溶解难溶无机磷和抵抗某些抗生素的能力。链霉菌TD-1能够产生抑制病原真菌生长的纤维素酶、几丁质酶、β-葡聚糖酶,并测定了链霉菌TD-1在不同培养时间的几丁质酶、β-葡聚糖酶活,发现在培养第5d时,几丁质酶活性达到最大11.28U/mL,培养第7d时,β-葡聚糖酶活性达到最大1.64U/mL。链霉菌TD-1能够产生促进植物生长的铁载体和植物生长激素吲哚乙酸(IAA),并测定了链霉菌TD-1在不同培养时间的铁载体活性和产吲哚乙酸的量,发现在培养第4d时,铁载体活性达到最大54.2%,培养第15d时,链霉菌TD-1产吲哚乙酸的量达到最大为57.12μ***-1。(3)采用固态发酵技术,确定了生防链霉菌TD-1菌剂制备最佳工艺条件。即:30g基础发酵培养基(低值陈米)、无机盐浓度为C水量4mL(pH 7.0)、接种量4mL(种子液)、30℃培养7d;将培养好的基质放置于25～35℃通风烘箱中干燥或常温下自然干燥,粉碎,即得生防链霉菌TD-1菌剂,其有效成分为链霉菌TD-1活菌孢子和/或菌丝体和/或链霉菌TD-1的代谢产物。经检测,该菌剂活菌生物量为7.1×1011cfu/g,且在一定温度条件下,低温相对更有利该微生物菌剂的储存。(4)研究发现,该生防链霉菌TD-1菌剂在一定程度上能够促进番茄种子的萌发和番茄苗的生长。温室盆栽实验结果表明:生防链霉菌TD-1菌剂能够起到防治土传病害番茄青枯病、促进番茄植株生长(株高、根重、茎重、根长)、提高根系活力的作用;在一定程度上能够提高番茄叶片相关诱导抗病防御酶的活力(SOD、PPO、POD),降低番茄叶片丙二醛(MDA)含量,减少叶片膜脂过氧化作用;能够提高番茄叶片获得诱导系统抗性反应的3个信号途径基因(Pin2、PR-1a、Osmotin-like)的相对表达量,进而提高番茄植株在逆境中的抵抗能力。

关键词：链霉菌微生物菌剂番茄青枯菌抗病促生

20世纪二三十年代上海市民消费心理探析 ——以英美烟公司在华企业产品为中心

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20世纪二三十年代上海市民消费心理探析 ——以英美烟公司在华企...

作者：薛意歌东华大学

学位级别：硕士

20世纪二三十年代，英美烟公司在华企业，尤其是驻华英美烟公司、颐中烟草公司、英美烟上海卷烟工厂这三个在沪企业，经历了兴起、成长、鼎盛、危机、恢复、萎缩、退场的过程变化;其香烟品类繁多，广告扣人心弦，产品销量一度可观。然... 详细信息

20世纪二三十年代，英美烟公司在华企业，尤其是驻华英美烟公司、颐中烟草公司、英美烟上海卷烟工厂这三个在沪企业，经历了兴起、成长、鼎盛、危机、恢复、萎缩、退场的过程变化;其香烟品类繁多，广告扣人心弦，产品销量一度可观。然而，在沪销量呈现出不同于全国销量的特点，愈发彰显上海市民消费心理的扑朔迷离。这个年代的上海社会，同时激荡着“世俗化的消费主义意识形态”和“民族主义消费文化”。前者集中反映在上海市民：简单时尚的消费观念、娱乐休闲的生活方式和上等人士的身份认同上，而后者体现在上海市民：承袭“国货运动”中“消费国货，抵制洋货”的理念，不断强化产品的“国货”属性上。这两股势力在该时期得以发展壮大，并形成掎角之势，共同建构上海市民消费心理的外界消费环境。鉴于“消费心理”自身内隐性的特点和直接对其记载的史料贫瘠所限，本论文第三章，即主体部分的论证，我们借助综合分析上海市民消费抵制行为，对此概念进行定性研究。依托详实史料，选取市民群体中比较有代表性的阶层：学生、工人、民族资本家，重点论述其在抵制英美烟公司最激烈的“五卅运动”和“1927年上海英美烟厂罢工”期间，对英美烟公司产品的消费抵制;并与同时代其他地区民众的消费抵制行为进行比较研究;更坚定了初期对上海市民温和民族主义消费心理的论断，其与上述地区激进的民族中心主义消费心理不同的是：上海市民在“消费主义”和“民族主义”双重消费环境驱动下，精明地找到此间的平衡点，进而理性地践行此温和的民族主义消费心理。论文的最后一章是进一步分析，上海市民这种消费心理“持久战”的原因。外在消费环境奠定了市民消费心理的双重感情基调：既要享受“消费”，又要保全“爱国心”;上海市民自身的双重性人格：既有传统中国人“要面子”、江南人“柔弱”性情，又含现代精明的商人气质，催生出其找寻出两全之策的“中庸之道”;英美烟公司深谙香烟营销的心理战术，结合上海市民消费心理与上海社会消费环境，对症下药，集中表现为：政治、外交、军事、经济、文化、社会多向度的“反抵制”举措;时任的南京国民政府和上海地方政府，也不失时机卷入这场上海市民与英美烟公司产品之间的“心战”，通过倡导“禁烟”、“节约”运动和调控卷烟税，在谋一己私力的同时，无疑对上海市民的消费心理起着调剂作用。20世纪二三十年代，上海市民立足现实消费环境，在多方利益群体的相互作用下，探寻出迥异于其他地区的温和民族主义消费心理，并理性、稳健地予以践行。这种理性有度对待消费的精神，应当值得尊重与借鉴。

关键词：上海市民消费心理英美烟公司在华企业产品

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厌氧氨氧化:理论和工艺发展概述(代序言)

环境工程学报 2022年第2期16卷 375-380页

作者：薛意陈荣邢保山李玉友日本东北大学环境保全研究室 9808579 西安建筑科技大学陕西省环境工程重点实验室 710055 西安建筑科技大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室 710055

为实现“碳中和”目标,低碳脱氮新技术的开发及其工程化应用成为污水处理领域的研究热点。污水生物脱氮的主要途径为传统的硝化反硝化反应,但其工程应用仍存在能耗高且难实现低碳化的问题。厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ana... 详细信息

为实现“碳中和”目标,低碳脱氮新技术的开发及其工程化应用成为污水处理领域的研究热点。污水生物脱氮的主要途径为传统的硝化反硝化反应,但其工程应用仍存在能耗高且难实现低碳化的问题。厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)可在厌氧条件下,以氨氮为电子供体、亚硝氮为电子受体,实现氨氮和亚硝氮的同步脱除并生成氮气。与传统硝化反硝化工艺相比,基于厌氧氨氧化的新工艺可有效降低曝气成本、减少污泥产量及有机碳源需求量,是未来污水生物脱氮的重要发展方向。为更好地宣传该领域最新成果,《环境工程学报》编辑部邀请李玉友、刘思彤、陈荣3位教授组织了“厌氧氨氧化生物脱氮理论与技术发展”专题。本文梳理和总结厌氧氨氧化的发现过程、理论研究、工艺发展、工程应用及其新动态,并作为该专题的代序言。

关键词：厌氧氨氧化亚硝氮生物脱氮电子受体碳中和有机碳源电子供体低碳化

Anammox-HAP颗粒污泥型膨胀床反应器的氮磷同步去除能力及污泥特性

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环境工程学报 2022年第2期16卷 398-408页

作者：马海元张彦隆薛意李玉友重庆大学环境与生态学院重庆400044 厦门大学环境与生态学院厦门361000 日本东北大学仙台980-8579日本日本东北大学工学研究科土木工学专攻仙台980-8579日本

为实现集成、高效的氮磷处理,提高厌氧氨氧化工艺的运行稳定性及功能集成性,搭建了一种新型的anammox-HAP颗粒污泥型膨胀床反应器。设置了3个不同温度条件下的反应器,通过控制进入反应器中的钙、磷元素,以及调控反应器pH,探究了膨胀床... 详细信息

为实现集成、高效的氮磷处理,提高厌氧氨氧化工艺的运行稳定性及功能集成性,搭建了一种新型的anammox-HAP颗粒污泥型膨胀床反应器。设置了3个不同温度条件下的反应器,通过控制进入反应器中的钙、磷元素,以及调控反应器pH,探究了膨胀床反应器对氮、磷的同步去除能力,并对污泥特性进行了分析。结果表明:anammox-HAP颗粒污泥型膨胀床反应器在35、25、15℃条件下均可稳定运行,并能分别实现(44.90±0.32)、(17.12±0.97)、(8.79±0.14)g·(L·d)^(-1)的氮去除速率,且总氮去除率稳定维持在85%以上;磷元素以HAP核的形式聚集在anammox颗粒内部,可在随剩余污泥排出的同时进行回收;anammox-HAP反应器中颗粒污泥的沉降性能明显高于一般厌氧或anammox工艺中的颗粒污泥,并与颗粒中的磷含量正相关。本研究阐释了anammox-HAP颗粒污泥型膨胀床反应器的特点,可为废水中氮磷的处理提供参考。

关键词：厌氧氨氧化羟基磷灰石脱氮除磷 anammox-HAP颗粒污泥

日本曲霉酸性蛋白酶的分泌表达、性质及其在猪肉嫩化中的应用

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食品科学技术学报 2022年第5期40卷 82-92,109页

作者：薛意斌李雪李延啸江正强闫巧娟中国农业大学食品科学与营养工程学院/中国轻工业食品生物工程重点实验室北京100083 中国农业大学工学院北京100083

为研究日本曲霉酸性蛋白酶的分泌表达、性质及其在猪肉嫩化中的应用。将日本曲霉来源的酸性蛋白酶基因(Ajpro A1)在毕赤酵母中高效表达,经5 L发酵罐高密度发酵后测得该酸性蛋白酶酶活力为669.6 U·mL^(-1),蛋白质量浓度为6.64 mg·mL^(... 详细信息

为研究日本曲霉酸性蛋白酶的分泌表达、性质及其在猪肉嫩化中的应用。将日本曲霉来源的酸性蛋白酶基因(Ajpro A1)在毕赤酵母中高效表达,经5 L发酵罐高密度发酵后测得该酸性蛋白酶酶活力为669.6 U·mL^(-1),蛋白质量浓度为6.64 mg·mL^(-1)。氨基酸多重序列比对结果表明:该酸性蛋白酶属于天冬氨酸蛋白酶A1家族,与海枣曲霉来源的酸性蛋白酶同源性最高(73%),是一个新型的酸性蛋白酶。采用强阴离子交换层析柱对该酸性蛋白酶进行纯化得到电泳级纯酶,纯化后分析测得该重组酸性蛋白酶(AjproA1)的最适催化条件为pH值3.0,反应温度为45℃,在pH值为3.0~6.0及温度为40℃以下具有良好的稳定性。该酸性蛋白酶对不同蛋白质水解的分析结果表明,该酶底物水解特异性广泛,对酪蛋白组分中的κ-酪蛋白表现出最高水解活力。利用该酸性蛋白酶对猪肉进行处理,发现该酶能够有效降低猪肉剪切力,起到嫩化效果。研究结果旨在为新型酸性蛋白酶的开发及其在肉类嫩化中的应用提供理论参考。

关键词：日本曲霉酸性蛋白酶毕赤酵母分泌表达猪肉嫩化