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阿莫西林对厚壁菌门微生物生长及代谢的影响

生态学杂志 2024年

作者：陈文悦李伟明李波涛廉梅花李莉霞王少锋曾祥峰贾永锋大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室沈阳理工大学环境与化学工程学院山东省地矿工程勘察院(山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队)

抗生素污染对微生物生态造成严重影响。发酵是厌氧条件下的重要生物过程，但其对于抗生素污染的响应仍有待研究。本研究以典型β-内酰胺类抗生素阿莫西林为例，探究了不同浓度抗生素对两种厚壁菌门产芽孢微生物——丁酸梭菌和凝结芽孢... 详细信息

抗生素污染对微生物生态造成严重影响。发酵是厌氧条件下的重要生物过程，但其对于抗生素污染的响应仍有待研究。本研究以典型β-内酰胺类抗生素阿莫西林为例，探究了不同浓度抗生素对两种厚壁菌门产芽孢微生物——丁酸梭菌和凝结芽孢杆菌发酵代谢的影响，主要关注两株菌发酵过程中生长曲线、碳源消耗、有机酸产量和pH的变化。结果表明：阿莫西林对丁酸梭菌和凝结芽孢杆菌的生长和碳源消耗均有抑制作用，对细菌形态的影响较小，50 mg·L-1阿莫西林使丁酸梭菌停止生长，而凝结芽孢杆菌在培养24 h后可继续生长。在有机酸代谢方面，阿莫西林对凝结芽孢杆菌影响更为显著。两株菌的丁酸、甲酸、乳酸和乙酸生产均受到抑制，但在添加低浓度(1 mg·L-1)阿莫西林时，凝结芽孢杆菌的乳酸产量显著提高。

关键词：丁酸梭菌凝结芽孢杆菌抗生素发酵代谢

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基于深度学习的高分辨率遥感图像实例分割

基于深度学习的高分辨率遥感图像实例分割

作者：曾祥峰电子科技大学

学位级别：硕士

随着遥感技术与成像技术的迅猛发展与高分辨率遥感图像数据容量的急剧扩充,高分辨率遥感图像自动检测与实例分割成为了当前遥感应用的研究热点。传统遥感图像自动检测方法主要基于人为定义特征,在高分辨率遥感图像实例分割中,人为定义... 详细信息

随着遥感技术与成像技术的迅猛发展与高分辨率遥感图像数据容量的急剧扩充,高分辨率遥感图像自动检测与实例分割成为了当前遥感应用的研究热点。传统遥感图像自动检测方法主要基于人为定义特征,在高分辨率遥感图像实例分割中,人为定义特征难以达到强特征描述能力,急需开展新理论、新方法研究。近年来,深度学习理论在特征自动提取及端到端特征学习取得了重要突破,基于深度学习的遥感图像目标检测也引起了广泛关注。但是相较于视觉图像,遥感图像具有背景复杂、目标多样、杂波干扰等特性,典型的深度学习实例分割方法面临低效性或精度不足的问题,而难以直接适用。针对上述问题,本文结合深度学习理论与高分辨率遥感图像特性,重点从遥感图像数据集构建、光学遥感图像实例分割方法设计、SAR遥感图像实例分割方法设计三个方向开展研究。本文的主要工作与创新点如下:1.针对现有SAR图像舰船数据集的不足,通过高分辨率原始SAR图像获取与预处理、数据集标注、数据集结构分析、数据集基准测试步骤构建了高分辨率SAR图像数据集,并在SAR领域的舰船检测与实例分割网络的设计中广泛应用。2.针对光学遥感图像实例分割的轻量化网络模型构建问题,提出了轻量化的自适应Ro I提取网络(ARE-Net)。ARE-Net通过全局注意力Ro I提取器与感知Ro I提取器,抑制了光学遥感图像对物理形变的低敏感性对实例分割精度的影响。实验结果表明,ARE-Net相比于主流方法拥有最高的精度与最轻量化的网络结构。3.针对光学遥感图像复杂背景、密集小目标等导致的实例分割低精度问题,设计了一致性建议区域的实例分割网络(CPISNet)。CPISNet利用自适应特征提取网络,保证了实例分割训练测试过程掩膜预测一致性的级联结构从而提高精度。通过i SAID与NWPU VHR-10数据集的实验验证表明,CPISNet对比典型的实例分割方法显著提升了精度,并抑制了其中的虚警、漏检与混叠掩膜等问题。4.针对SAR图像中相邻舰船、小型舰船所导致的低精度问题,提出了一种低层特征引导的实例分割网络(LFG-Net)。LFG-Net基于小目标分割并结合超分辨率技术构建相应的网络模块。在SAR数据集HRSID与PSeg-SSDD上的实验表明,LFG-Net对比主流方法产生巨大的实例分割精度提升,并在近岸SAR区域的密集小舰船、相邻分布舰船等复杂场景,LFG-Net都可有效分割舰船目标。

关键词：遥感图像实例分割深度学习 SAR图像数据集复杂背景

钙基胡敏酸改性生物炭的制备及其对镉污染的修复

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生态学杂志 2023年

作者：谭慧王少锋廉梅花曾祥峰贾永锋沈阳理工大学环境与化学工程学院中国科学院沈阳应用生态研究所大连理工大学环境学院

生物炭是修复Cd污染土壤的常用材料，但效率总体不高。为提高生物炭对Cd2+的吸附性能，采用稻杆生物炭作为原材料，通过负载Ca2+和胡敏酸氧化浸渍对其进行活化改性，制备钙基胡敏酸改性生物炭材料。采用扫描电镜及能谱(SEM-EDS)、红外光... 详细信息

生物炭是修复Cd污染土壤的常用材料，但效率总体不高。为提高生物炭对Cd2+的吸附性能，采用稻杆生物炭作为原材料，通过负载Ca2+和胡敏酸氧化浸渍对其进行活化改性，制备钙基胡敏酸改性生物炭材料。采用扫描电镜及能谱(SEM-EDS)、红外光谱(FTIR)、光电子能谱(XPS)对材料进行表征，并通过吸附实验和盆栽实验，探究钙基胡敏酸改性生物炭对Cd2+的吸附固定性能和机理。结果表明：(1)生物炭与胡敏酸质量比为1:1，碱性石灰水中Ca2+浓度为1.5 g·L-1的改性生物炭(RHB1-1)对Cd2+的吸附性能最佳，最大吸附容量为74.46 mg·g-1，较改性前提高了约61%；(2)钙基胡敏酸改性生物炭的表面酸性含氧官能团显著增加，并且新生成了游离态羟基，通过配位螯合、络合共离子交换作用，从而高效吸附Cd2+，吸附过程以化学吸附为主，符合Freundlich吸附等温模型；(3)钙基胡敏酸改性生物炭能够吸附固定土壤中Cd2+，促进Cd2+由酸可提取态转化为残渣态，降低了土壤Cd2+的生物有效性。

关键词：生物炭胡敏酸 Ca Cd

表面活性剂强化生物修复重金属和多环芳烃污染土壤研究进展

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生态学杂志 2023年

作者：廉梅花曾祥峰马阳阳王鹏李晓军中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳理工大学环境与化学工程学院

随着工农业的迅速发展，土壤重金属和多环芳烃等无机、有机物污染问题日益突出，对作物安全和人体健康造成威胁。相对其他技术，生物修复具有经济成本低和环境友好等优点而颇具潜力。但土壤是无机粘土矿物、有机质及有机-无机胶体等组... 详细信息

随着工农业的迅速发展，土壤重金属和多环芳烃等无机、有机物污染问题日益突出，对作物安全和人体健康造成威胁。相对其他技术，生物修复具有经济成本低和环境友好等优点而颇具潜力。但土壤是无机粘土矿物、有机质及有机-无机胶体等组成的复合体系，对进入其中的污染物质具有较强的吸附作用，因而限制了污染物的生物有效性，不利于生物修复的开展。向污染土壤施加表面活性剂可以改变土壤的表面电荷、吸收位能及污染物的赋存形态或溶解度，对提高生物修复效率具有积极作用，因此，围绕表面活性剂强化生物修复的相关研究成为当前热点。本文综述了土壤中重金属和多环芳烃的污染现状、表面活性剂类型以及不同因素对表面活性剂强化生物修复效果的影响，最后对该技术存在的问题进行了总结和展望，以期为表面活性剂筛选及其强化生物修复污染土壤提供理论基础。

关键词：表面活性剂土壤重金属多环芳烃生物修复

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矿山地质勘探中采矿特点及评价的作用探讨

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2022年第3期 77-80页

作者：曾祥峰五矿矿业控股有限公司安徽合肥230091

目前,矿山企业在开采过程中,对矿石资源的利用效率不高,文章就如何改进矿井开采工作进行了探讨。根据矿床的地质特点,结合矿体赋存规律和矿床开采技术条件,选用最佳的开采方法,以减少对矿料的浪费。并对整个地质勘查的整个过程进行分析... 详细信息

目前,矿山企业在开采过程中,对矿石资源的利用效率不高,文章就如何改进矿井开采工作进行了探讨。根据矿床的地质特点,结合矿体赋存规律和矿床开采技术条件,选用最佳的开采方法,以减少对矿料的浪费。并对整个地质勘查的整个过程进行分析,其内容主要是矿体的矿产含量、赋存位置等,以提高矿业公司的开采效率和开采质量。

关键词：矿产资源地质勘探采矿特点评价意义

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智慧矿山资源技术系统构建的关键技术

矿业工程 2022年第4期20卷 57-59页

作者：曾祥峰五矿矿业控股有限公司安徽合肥230091

智慧矿山是矿山发展的必然趋势,针对作为智慧矿山的重要组成部分的矿山资源系统构建,分析传统资源技术管理的缺陷和不足,分别从基于矿山开采全周期构建资源技术系统架构、规范业务管理流程、统一业务数据标准、数据增量存储、存储消重... 详细信息

智慧矿山是矿山发展的必然趋势,针对作为智慧矿山的重要组成部分的矿山资源系统构建,分析传统资源技术管理的缺陷和不足,分别从基于矿山开采全周期构建资源技术系统架构、规范业务管理流程、统一业务数据标准、数据增量存储、存储消重等关键技术进行论述,以达到人员结构优化、节支降耗的效果,保证矿山资源技术系统的完整构建和高效运行。

关键词：智慧矿山矿山资源技术系统开采全周期关键技术

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砷输入对河口沉积物微生物厌氧发酵的影响

生态学杂志 2023年

作者：高孟姗李永斌王少锋席一梅曾祥峰贾永锋中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室

为探究外源五价砷(arsenate， As(Ⅴ))输入对砷污染环境沉积物原位微生物厌氧发酵、群落结构影响，阐释As(Ⅴ)与砷污染河口沉积物微生物群落结构互作效应，本研究以辽宁省葫芦岛市某锌厂排污口下游高砷污染的五里河河口沉积物为对象，... 详细信息

为探究外源五价砷(arsenate， As(Ⅴ))输入对砷污染环境沉积物原位微生物厌氧发酵、群落结构影响，阐释As(Ⅴ)与砷污染河口沉积物微生物群落结构互作效应，本研究以辽宁省葫芦岛市某锌厂排污口下游高砷污染的五里河河口沉积物为对象，通过外源添加As(Ⅴ)(1、10、60 mg·L-1)进行富集培养，测定产氢产酸、pH与碳源消耗等理化参数，结合高通量测序技术检测沉积物中微生物群落组成变化；同时采用平板稀释涂布方法筛选高浓度As(Ⅴ)富集菌液中优势菌株。结果表明，富集培养过程中，所有处理组的砷形态都发生了转化，其中在60 mg·L-1外源As(Ⅴ)投加下，约43%的As(Ⅴ)转化为三价砷(tarsenite， As(Ⅲ))；微生物群落组成自原始沉积物的11个门转为单一厚壁菌门(Firmicutes)，优势菌属狭义梭菌属1(Clostridium＿sensu＿stricto＿1)占据优势生态位。自60 mg·L-1的As(Ⅴ)输入的富集菌群中，筛选分离出一株厌氧发酵丁酸梭菌(Clostridium butyricum CXL-1)，该菌株具有较高的As(Ⅲ)耐受性(≥200 mg·L-1)，并能利用葡萄糖发酵代谢产生有机酸和H2等发酵产物，为硫酸盐还原菌、产甲烷古菌等提供氢气和碳源。本研究结果可为砷污染环境微生物厌氧矿化修复提供参考。

关键词：砷污染厌氧发酵沉积物微生物多样性 Clostridium butyricum CXL-1

渤海表层沉积物中砷的含量、形态、空间分布及风险评价

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生态学杂志 2023年第12期42卷 2844-2852页

作者：刘思佳史明易马旭王少锋吴星王新曾祥峰贾永锋中国科学院沈阳应用生态研究所污染生态与环境工程重点实验室沈阳110016 中国科学院大学北京100049 大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室辽宁大连116024

考察了渤海海域表层沉积物中砷的含量、分布及赋存形态,评估了沉积物中砷的生态风险,初步探讨了影响沉积物中砷分布的环境化学因子。结果表明,渤海海域表层沉积物中总砷浓度变化范围为9.77~20.60 mg·kg^(-1),平均浓度为13.33±2.55 mg... 详细信息

考察了渤海海域表层沉积物中砷的含量、分布及赋存形态,评估了沉积物中砷的生态风险,初步探讨了影响沉积物中砷分布的环境化学因子。结果表明,渤海海域表层沉积物中总砷浓度变化范围为9.77~20.60 mg·kg^(-1),平均浓度为13.33±2.55 mg·kg^(-1)。表层沉积物中总砷的空间分布呈现出由近岸向中部逐渐递减趋势,具有西部高,东部低的特点;各个海区之间总砷含量差异显著,渤海湾和莱州湾海区表层沉积物中总砷含量相对较高。渤海表层沉积物中砷的主要形态为挥发性硫化物、碳酸盐或与无定型铁锰氧化物结合态;沉积物中砷具有一定的生态风险。渤海表层沉积物中砷含量与水体温度、磷浓度、溶解氧含量、pH、沉积物中铁含量和有机质含量呈显著的相关关系。水环境因子和沉积物的理化性质可能对沉积物中砷的分布具有重要影响。

关键词：渤海砷沉积物生态风险

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盐碱化过程对镉地球化学行为的影响研究

盐碱化过程对镉地球化学行为的影响研究

作者：曾祥峰天津师范大学

学位级别：硕士

实验分析了碱性条件下,土壤主要成分粘土矿物、铁锰氧化物以及有机质（胡敏酸）对镉的吸附解吸特征,以及无机盐的种类和浓度对吸附过程的影响;探讨了无机盐阴阳离子的镉吸附影响,试图揭示无机盐对土壤中镉的地球化学行为有明显影响的机... 详细信息

实验分析了碱性条件下,土壤主要成分粘土矿物、铁锰氧化物以及有机质（胡敏酸）对镉的吸附解吸特征,以及无机盐的种类和浓度对吸附过程的影响;探讨了无机盐阴阳离子的镉吸附影响,试图揭示无机盐对土壤中镉的地球化学行为有明显影响的机理。所得主要研究结果如下： ***值对蒙脱石和伊利石吸附镉影响显著,当pH值从7增加到9时,蒙脱石和伊利石对镉的吸附量分别由5.26mg.g-1和3.84mg.g-1增加到7.24mg.g-1和7.02mg.g-1。;随着两种粘土矿物用量的增加,相对吸附量有降低的趋势;吸附量随着反应时间的增加而增大,当反应时间超过6h,吸附量不再增加,吸附趋于平衡。在pH9时,可溶性无机盐阳离子对粘土矿物的影响较大：同种无机盐阳离子对粘土矿物解吸镉的影响随着浓度的增加而增大,不同无机盐阳离子在相同浓度条件下,对粘土矿物解吸镉的影响依次为氯化镁＞氯化钙＞氯化钾＞氯化钠;可溶性无机盐阴离子对粘土矿物解吸镉的影响复杂,氯化钠、硝酸钠促进蒙脱石和伊利石对镉的解吸,碳酸钠、磷酸钠、硫酸钠由于阴离子与镉离子结合产生沉淀,最终促进了对蒙脱石和伊利石对镉吸附。 2.在pH值从酸性到近中性的范围内,两种氧化矿物对镉的吸附量增加较快,然后在碱性条件下吸附量保持着最大值;反应前后两种氧化矿物的溶液的pH值均有不同程度的变化,其中针铁矿和软锰矿的临界pH值分别为8和6.5;两种矿物对镉的吸附在6小时左右达到了吸附平衡,吸附等温线都较好的符合Freundlich等温方程式;随着两种氧化物用量的增加,其吸附量也有增加;室温下,针铁矿和软锰矿对镉的吸附效果较好。阳离子对Fe2O3和MnO2吸附镉的影响强度依次为Ca2+＞K+＞Na+。当无机盐阴离子的浓度很低时,由于Na+和Cd2+的竞争吸附占主要位置,使Fe2O3和MnO2吸附镉的量有所降低,溶液中镉的含量增加。随着阴离子浓度的增加,阴离子的作用越来越显著,对于Cl-、NO4-,当浓度增加时,Fe2O3和MnO2对镉的吸附量降低;对于CO32-、H2PO4-、HSO4-,通过竞争吸附和水解等作用,形成沉淀吸附。 3.胡敏酸具有较强吸附镉的能力,可以用Langmuir吸附模和Temkin吸附模型很好的拟合其等温吸附过程（R分别为0.9809**和0.9816**）;在60min内的快速反应阶段和60min至6小时间的慢速反应阶段,胡敏酸对镉的吸附量分别为2.895mg/g和-3.342mg/g,吸附反应平衡前6小时的动力学过程可以用Elovich方程进行很好的拟合（R为0.9285**）;随着pH增加,吸附率表现出逐步增加趋势,并以pH为4.5和8.5为界,呈现两端增加速度快,中间增加慢的规律性;在较低浓度离子强度下,离子强度的增加促进胡敏酸吸附镉;而在高离子强度下,表现出相反的规律性;在相同的条件下,不同离子强度对胡敏酸吸附镉的影响大小为：氯化钙＞氯化镁＞氯化钾＞氯化钠。

关键词：盐碱化 pH 镉吸附