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聚多巴胺改性人工湿地填料对海水养殖废水处理的研究

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聚多巴胺改性人工湿地填料对海水养殖废水处理的研究

作者：晁正南海南热带海洋学院

学位级别：硕士

随着人们对于海产品需求的增加,使得海水养殖产业蓬勃发展,但是随着产业规模的扩大,伴生出海水养殖废水如何处理这一难题。海水养殖废水具有盐度高、含有较多种类高浓度抗生素的特点,增加了处理难度。抗生素随意排放到自然环境中,就会... 详细信息

随着人们对于海产品需求的增加,使得海水养殖产业蓬勃发展,但是随着产业规模的扩大,伴生出海水养殖废水如何处理这一难题。海水养殖废水具有盐度高、含有较多种类高浓度抗生素的特点,增加了处理难度。抗生素随意排放到自然环境中,就会对生态环境与公众健康产生深远影响。基于人工湿地可以高效率、低成本处理海水养殖废水,以及聚多巴胺在固定微生物且不影响活性方面具有显著效应,本研究探究了多巴胺浓度、反应温度以及反应时间对聚多巴胺活性填料处理抗生素废水的效果;以聚多巴胺活性填料为基础制备作人工湿地,分析水力停留时间,曝气时间,植物选取对于模拟海水养殖废水中常规污染物与多种抗生素(恩诺沙星、磺胺嘧啶和诺氟沙星)的处理效果。获得实验结果如下:(1)多巴胺浓度6g/L,反应时间3h,反应温度25℃,总抗生素去除率为82.75%,为最佳处理效果。通过扫描电子显微镜进行表征,聚多巴胺成功的覆于基底材料上,使材料表面更加复杂。通过以不同基底材料作为变量进行实验对比,沸石作为聚多巴胺活性填料的基底材料对抗生素废水的处理效果相对最佳;通过对比不同沸石填料对抗生素废水的处理效果,证明聚多巴胺的加入可以提升填料对抗生素的去除率;通过对比沸石聚多巴胺活性填料与沸石活性填料对抗生素废水多次处理的效果,证明了聚多巴胺的加入可以提升填料对细菌的固定能力。(2)通过参考前人研究与优化实验,确定停留时间48h,曝气时间为8h,曝气量为0.8±0.2L/min的情况下,由海榄雌、木榄两种红树林植物分别参与组成的人工湿地对恩诺沙星的平均去除率分别为96.22%、95.80%;对磺胺嘧啶的平均去除率分别为63.03%、62.01%;对诺氟沙星的平均去除率分别为83.07%、79.71%;对总抗生素的平均去除率分别为80.78%、79.17%;对COD的平均去除率分别为80.52%、80.17%;对氨氮的平均去除率分别为64.33%、66.15%;对总磷的平均去除率分别为65.72%、66.18%,为较好处理效果。本研究有助于人们对于聚多巴胺活性填料处理抗生素的进一步理解,为人工湿地处理海水养殖废水提供了新的思路,对于海水养殖废水处理研究与应用具有一定的参考意义。

关键词：聚多巴胺人工湿地海水养殖废水抗生素

基于N-EKF的非合作低轨目标双星无源定位跟踪算法

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系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1777-1782页

作者：李罗钢路鹰晁鲁静任金磊中国航天科技创新研究院北京100088

针对两颗天基光学卫星对低轨非合作目标进行无源定位跟踪的问题,提出了一种基于Newton迭代与扩展卡尔曼滤波(Newton iteration and extended Kalman filter,N-EKF)的定位跟踪算法。首先,将基于角度测量信息的双星观测模型转化为双直线... 详细信息

针对两颗天基光学卫星对低轨非合作目标进行无源定位跟踪的问题,提出了一种基于Newton迭代与扩展卡尔曼滤波(Newton iteration and extended Kalman filter,N-EKF)的定位跟踪算法。首先,将基于角度测量信息的双星观测模型转化为双直线公垂线中点问题,并进一步转化为非线性方程问题,使用Newton迭代算法得到非合作目标的初始定位信息。然后,采用扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)方法,在初始定位信息基础上,结合近地轨道动力学模型,实现对非合作在轨目标的精确跟踪滤波。最后,通过仿真验证了所提方法的可行性及优势。

关键词：双星无源定位非合作低轨目标跟踪滤波

一种利用市政热水直接供暖的水氟互联空调系统

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制冷学报 2024年

作者：查富海王源李先庭国德防顾超清华大学建筑学院青岛海尔空调电子有限公司

我国北方较多公共建筑分别采用直膨式空调供冷和市政热水供暖，需要两套室内末端。提出了一种利用市政热水直接供暖的水氟互联空调系统，其室内机为三介质换热器，可以利用市政热水或直膨的方式加热室内空气，实现直膨式空调和集中热网... 详细信息

我国北方较多公共建筑分别采用直膨式空调供冷和市政热水供暖，需要两套室内末端。提出了一种利用市政热水直接供暖的水氟互联空调系统，其室内机为三介质换热器，可以利用市政热水或直膨的方式加热室内空气，实现直膨式空调和集中热网供暖的灵活切换；以北京某办公建筑为例，按夏季空调工况进行机组选型，建立了系统的性能模拟模型，并分析其在供暖季及过渡季的供暖效果。结果表明：该系统在供暖季采用市政热水供暖时所需的用户侧水温低于54℃；在过渡季采用直膨式供暖时其机组容量高于过渡季尖峰负荷，且在49%的运行时间内能效超过3.5。本文所提系统采用一套末端保障夏季空调和冬季供暖需求，并在市政热水停暖后可用直膨方式供暖，简化了现有系统形式，提高供暖舒适性。

关键词：水氟互联机三介质换热器空调系统市政热网供暖

基于沉水植物近自然恢复的贵州草海适宜生态水位研究

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基于沉水植物近自然恢复的贵州草海适宜生态水位研究

作者：晁富生贵州师范大学

学位级别：硕士

湖泊中沉水植物的减少在全球范围内呈上升趋势,一般归因于湖泊的营养负荷,而很少考虑水文等其他因素。对于浅水湖泊而言,水位的调控是维持生态系统服务功能和栖息地质量的关键因素。合理的水位管理可以促进湖泊生态系统的健康。本文针... 详细信息

湖泊中沉水植物的减少在全球范围内呈上升趋势,一般归因于湖泊的营养负荷,而很少考虑水文等其他因素。对于浅水湖泊而言,水位的调控是维持生态系统服务功能和栖息地质量的关键因素。合理的水位管理可以促进湖泊生态系统的健康。本文针对贵州草海沉水植被突然消亡现象,首先基于2021-2023年草海生态系统的监测数据并结合历史文献和资料,从长时间序列分析了草海生态系统环境因子、沉水植物以及水文情势的变化情况,并结合全湖水位调控试验,探讨了营养盐和水位变化与草海沉水植物衰退的关系。之后通过分析证明是水位波动导致草海沉水植物衰退后,基于5种最低生态水位计算的方法估算草海最低生态水位。最后通过建立水位和沉水植物的定量关系,提出了满足草海沉水植物恢复与生长的生态水位调控策略。研究结果将为草海地区沉水植物的恢复和保护提供合理的水位调控方案依据。主要的研究结果如下:（1）从2021年-2023年的常规监测来看,草海沉水植物生物量呈上升的趋势,轮藻、大茨藻、穗花狐尾藻和篦齿眼子菜是草海主要分布的沉水植物物种。2021-2023年的加密调查显示,草海沉水植物的分布呈现出增长趋势。具体来说,2021年9月,草海沉水植物的生物量最低,仅为255.1 g/m2;2022年,沉水植物开始恢复,到了8月份,全湖平均生物量增至383.2 g/m2;2023年8月,生物量进一步增加到922.6 g/m2。（2）从2021-2023年的月度监测数据来看,总氮和氨氮含量表现出明显的季节性波动,其中2月份达到最高值,随后开始下降。总磷的波动幅度相对较小。叶绿素a的浓度在2021年达到最高,但随后随着沉水植物的恢复,其浓度逐渐降低。（3）草海的水位自2014年起持续上升,2014年至2021年间的平均水位为2172.09 m。2022年至2023年,水位出现下降趋势,2022年的平均水位为2171.63 m（波动范围为2171.52 m至2171.76 m）;到了2023年,水位进一步下降,截至2023年11月,平均水位为2171.43m（波动范围为2171.22 m至2171.58 m）。随着水位的变化,平均水深也经历了先上升后下降的过程。（4）Spearman相关分析显示,沉水植物生物量和覆盖率与氨氮、光照、溶解氧和电导率存在显著的正相关性（p<0.05）,但与水深呈显著负相关（p<0.05）。结构方程模型（SEM）分析表明,水深通过影响透深比间接对植物盖度产生了负面影响。水深和透深比是影响沉水植物变化的主要因素。（5）结合草海多年的水位资料和实际情况,采用天然水位资料法、湖泊形态分析法、年保证率设定法、生物空间最小需求法和最低年平均水位法等五种方法计算得出,草海的最低生态水位应为2171.49 m。（6）利用沉水植被覆盖率来指示生态系统的健康状况,然后建立了草海植被覆盖率（C）与生长期期水位（Z）的定量关系。结果表明,植被覆盖率随水位的升高而降低。为了保持植被覆盖率在20%,草海在萌芽生长期的水位应降至2171.4 m。为了达到30%的植被覆盖率目标,生长期的水位需要降至2171.1 m。

关键词：沉水植物水文情势环境因子最低生态水位适宜生态水位

生物滞留系统中有机氯农药的累积效应及对微生态环境的影响研究

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生物滞留系统中有机氯农药的累积效应及对微生态环境的影响研究

作者：晁森豪西安理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着气候变化和城市化的急速发展,雨水无法就地消纳,转而汇为雨水径流,从而造成城市内涝和面源污染。对此,我国于2012年提出海绵城市建设,以求从源头处削减水量和水质负荷。生物滞留系统作为一种代表性技术,广泛的分布在小区、... 详细信息

近年来,随着气候变化和城市化的急速发展,雨水无法就地消纳,转而汇为雨水径流,从而造成城市内涝和面源污染。对此,我国于2012年提出海绵城市建设,以求从源头处削减水量和水质负荷。生物滞留系统作为一种代表性技术,广泛的分布在小区、道路、屋顶和花园建设中,对水质水量有着十分优秀的削减效果。目前对于生物滞留系统长期运行下内部污染物(碳氮磷、重金属、持久性有机污染物)累积特征及污染风险、运行过程中填料微生态环境变化情况、微生物群落结构对污染物累积的响应机制等方面研究仍存在不足,需要进行进一步深入研究。有机氯农药(Organochlorine pesticides,OCPs,包括Dichloro diphenyltrichloroethane,DDTs和Hexachlorocyclohexane,HCHs),作为持久性有机污染物中的一大类,具有长距离迁移性、土壤累积性和难降解性,在生物滞留系统中持续累积造成较大的生态风险。本研究以西北典型缺水型城市一西安为研究背景,通过现场监测、室外试验、理论分析等方法对生物滞留系统中OCPs等污染物的累积特征及微生态系统响应机制进行研究。主要结论如下:(1)生物滞留系统对OCPs去除率表现出差异性,HCHs去除效果不稳定,而DDTs去除率则相对稳定,表明HCHs迁移性更强于DDTs,或与其他污染物络合性能低于DDTs。现场监测研究表明生物滞留系统整体处于厌氧条件,OCPs主要为常年累积的旧污染,且其来源主要为农药。(2)OCPs存在条件下微生物群落结构发生较大变化,多样性呈现出下降趋势。冗余分析表明,OCPs为第二环境因子,对微生物影响贡献率达19%左右。OCPs具有三致性,致癌性研究表明,OCPs有着较大致癌风险,已经超过风险阈值,而在汛期后风险值更进一步提高。OCPs异构体中,HCHs致癌性更强,整体已经逼近个人终生可接受风险值,DDTs异构体间致癌性存在较大差异,p,p'-DDD和p,p'-DDT致癌性较强。(3)室外生物滤柱试验研究了不同填料、不同进水条件下生物滤柱对污染物(碳氮磷、重金属、OCPs)的去除效率和长期累积情况下各污染物的累积特征。结果表明,各生物滤柱去除重金属排序为,BSM+WTR>BSM>纯土生物滤柱,且重金属前期去除效率低于中后期。碳氮磷去除方面,改良填料生物滞留系统对碳氮磷去除效率高于纯土滤柱。OCPs去除方面,改良填料对OCPs去除率为80%左右,纯土填料去除率为30%-70%,且重金属有提高OCPs去除率作用,提高率为11.72%-133.77%不等。重金属与OCPs络合后更多的滞留在生物滞留系统内部,研究表明HCHs和DDTs累积量平均提高了 19.98%和298.43%。生物滞留系统实际运行情况下OCPs总是伴随着HMs停留在生物滞留系统内部,因此滞留量会有接近10倍的提高,具有较大的风险。(4)长期运行下,微生物群落结构发生明显变化。某些单个微生物种门因为其优秀的抗逆性和污染物降解性,其相对丰度可能会增加,但是整体多样性呈现下降趋势。此外出现一些和OCPs密切相关微生物种门,如Patescibacteria。在不同填料生物滤柱中,试验前后均为BSM和BSM+WTR填料中微生物丰度最高,纯土填料中微生物丰度较低。试验后,不同填料生物滤柱中共有的微生物数量锐减,各生物滤柱内部微生物分布表现出明显差异。重金属和OCPs存在条件下微生物总数量有所上升,但其群落多样性低于无重金属和OCPs的生物滤柱。因为OCPs作用较慢,所以试验结束阶段OCPs作为能源对微生物群落表现为促进作用,一段时间后产生明显抑制作用,RDA分析表明,δ-HCH为最主要影响因子,贡献率达40%左右。(5)长期运行下的生物滞留系统填料中的污染物的累积对微生态环境存在着明显的负面影响。生物滞留系统中污染物累积程度越高,对微生物的毒性和胁迫作用越明显,对微生物群落结构影响越明显。因此,为了维持生物滞留系统的运行稳定性和使用寿命,可以采用生物强化修复、填料更换等外部干预方式提升生物滞留系统的生态稳定性和运行效率。生物滞留系统内部存在明显的污染物累积现象,特别是重金属和OCPs,其络合效应会对微生物群落结构产生显著影响。随着生物滞留系统长期运行,污染物的累积会对其污染物去除效率及微生态环境产生显著抑制效应,因此为维持生物滞留系统长久高效稳定运行,可以通过生物强化修复等人工干预措施来保障生物滞留系统的运行效果。

关键词：生物滞留系统微生态环境有机氯农药累积分布特征微生物群落结构

嵌合抗原受体T细胞疗法在结直肠癌中的研究进展

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生物工程学报 2024年第5期40卷 1365-1379页

作者：晁子健刘文莉刘宇武汉科技大学生命科学与健康学院湖北武汉430065

全球范围内,结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是第三大常见的恶性肿瘤和癌症相关死亡的第二大原因。据世界卫生组织统计,全球每年新增超过190万例CRC患者,每年大约90万人死于结肠或直肠癌。近年来,嵌合抗原受体T(chimeric antigen rece... 详细信息

全球范围内,结直肠癌(colorectal cancer, CRC)是第三大常见的恶性肿瘤和癌症相关死亡的第二大原因。据世界卫生组织统计,全球每年新增超过190万例CRC患者,每年大约90万人死于结肠或直肠癌。近年来,嵌合抗原受体T(chimeric antigen receptor T, CAR-T)细胞疗法在部分血液肿瘤的治疗中取得了临床成功,更多靶向治疗CRC等实体瘤的CAR-T细胞疗法也正在陆续开发中。目前针对癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA)、自然杀伤细胞受体2D配体(natural killer group 2, member D ligand, NKG2DL)等靶点的CAR-T细胞疗法已经在临床试验中取得了显著效果,但同时也面临一些困境。本文总结了目前CAR-T细胞疗法治疗CRC的有效靶点的最新信息及其在临床试验或临床前研究的相关进展。同时,本文介绍了CAR-T细胞疗法在治疗CRC时面临的挑战(包括缺乏肿瘤特异性抗原、细胞因子释放综合征、不利的肿瘤微环境以及CAR-T细胞浸润程度低等)。综上所述,本文总结了CAR-T细胞疗法治疗CRC的最新研究进展及挑战,以期为CRC的临床治疗提供新思路。

关键词：嵌合抗原受体T(CAR-T)细胞疗法结直肠癌靶向治疗临床试验

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基于多源异构数据融合的三维重建技术研究

基于多源异构数据融合的三维重建技术研究

作者：晁诗涵长春理工大学

学位级别：硕士

铝合金-混凝土简支组合箱梁试设计及承载性能

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铝合金-混凝土简支组合箱梁试设计及承载性能

作者：晁健丛重庆交通大学

学位级别：硕士

随着科技社会的不断发展,我国的发展目标由追求速度转换到了追求质量,低碳环保成为了当今社会发展的主基调。铝合金材料作为一种低碳环保的金属材料,其轻质高强的特性也让其可应用于建筑领域。本文结合铝合金结构设计规范和桥梁设计规范... 详细信息

随着科技社会的不断发展,我国的发展目标由追求速度转换到了追求质量,低碳环保成为了当今社会发展的主基调。铝合金材料作为一种低碳环保的金属材料,其轻质高强的特性也让其可应用于建筑领域。本文结合铝合金结构设计规范和桥梁设计规范,对铝合金-混凝土简支组合箱梁进行了试设计并对其力学性能、适用跨径和焊后残余应力的影响等展开研究,主要工作和结论如下:(1)参考国内外铝合金结构设计规范,并结合桥梁计规范,对铝合金简支组合箱梁桥进行试设计,利用Abaqus有限元软件对其刚度、强度和稳定性进行验证,通过与钢-混简支组合箱梁进行对比可知,铝合金箱梁的自重大幅下降,除刚度稍有下降,但也在规范要求范围之内,且强度及稳定性也满足要求。铝合金-混凝土简支组合箱梁在达到极限承载力时的破坏形式与钢箱梁相似,塑性应变值小于钢箱梁。(2)通过建立不同高跨比的铝合金-混凝土简支组合箱梁,得到了其在高跨比为1/22.5和1/20时的适用跨径分别为50m和95m。对比相同跨径不同高跨比的铝合金箱梁的建设费用以及相同跨径下铝合金箱梁与钢箱梁的建设费用,得出铝合金箱梁在设计时宜取高跨比为1/20,在此高跨比下,小跨径的铝合金箱梁的综合造价低于钢箱梁,但随着跨径的增大,铝合金箱梁的材料用量增加导致整体造价高于钢箱梁。(3)通过模拟铝合金箱梁各板件的焊接连接过程,得到了铝合金箱梁焊接过后的残余应力分布情况,并将其应力场导入铝合金箱梁的有限元模型中,探究焊接残余应力对铝合金箱梁承载力的影响并与钢箱梁对比,发现铝合金箱梁的承载力受焊接残余应力的影响比钢箱梁要大,且根据规范上对于铝合金焊接构件承载力的计算方法得出的结果较有限元值模拟值偏大,结合焊后铝合金箱梁应力分布情况,对6082-T6铝合金焊接构件热影响区的宽度和折减系数进行重新取值,使其能够准确预测焊接之后的铝合金箱梁的承载力。

关键词：铝合金-混凝土简支组合箱梁承载力适用跨径焊接残余应力

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微时代大学生网络道德教育路径优化研究

微时代大学生网络道德教育路径优化研究

作者：晁玉琴兰州财经大学

学位级别：硕士

随着移动互联网、智能终端和各种微媒体尤其是微博、微信等微媒介的勃兴,媒介生态发生巨大变化。泛在化的网络和微媒介的普遍使用,成为网络社会新标志,昭示着微时代的到来。作为一种客观存在的新型网络空间,其自身存在着隐匿性、共享性... 详细信息

随着移动互联网、智能终端和各种微媒体尤其是微博、微信等微媒介的勃兴,媒介生态发生巨大变化。泛在化的网络和微媒介的普遍使用,成为网络社会新标志,昭示着微时代的到来。作为一种客观存在的新型网络空间,其自身存在着隐匿性、共享性、实时性、交互性等特征,使大学生不受地域和时空的限制轻易获取海量信息资源。然而,网络环境错综复杂,各类信息良莠不齐,其中不乏参杂着虚假、诈骗、暴力、色情的不良信息,使大学生网络道德教育工作面临着全新的挑战,如网络道德认知模糊、网络道德情绪弱化、网络道德行为失范等问题层出不穷。因此,持续加强微时代大学生网络道德教育是现阶段道德建设的重要课题和研究热点。本文以大学生网络道德教育为研究视角,采用问卷调查法通过对甘肃部分高校进行调查,以期在个性中寻找共性,严格遵循提出问题、分析成因、提出对策的逻辑展开相关研究。通过本文旨在提升大学生的网络道德修养,增强大学生的网络道德情感,规范大学生的网络道德行为,引导大学生树立正确的世界观、人生观、价值观和网络道德观,促进网络空间和谐有序发展,促进大学生的健康全面发展。

关键词：微时代大学生网络道德教育路径优化