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甜菜碱对Fe^(3+)胁迫下DAMO-Anammox系统的改善及影响机制

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环境科学学报 2024年第2期44卷 168-180页

作者：高冉金昊楼菊青浙江工商大学环境科学与工程学院杭州310012 浙江工商大学分析测试中心杭州310012

DAMO-Anammox系统是由反硝化型厌氧甲烷氧化(Denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)古菌和Anammox(厌氧氨氧化)细菌组成的协同脱氮甲烷减排系统,DAMO古菌以甲烷为电子供体,将硝酸盐还原成亚硝酸盐供厌氧氨氧化细菌使用.有研... 详细信息

DAMO-Anammox系统是由反硝化型厌氧甲烷氧化(Denitrifying anaerobic methane oxidation,DAMO)古菌和Anammox(厌氧氨氧化)细菌组成的协同脱氮甲烷减排系统,DAMO古菌以甲烷为电子供体,将硝酸盐还原成亚硝酸盐供厌氧氨氧化细菌使用.有研究表明Fe^(3+)可以显著提高Anammox活性,但浓度过高会产生抑制.本文以DAMO-Anammox系统为研究对象,考察了Fe^(3+)和甜菜碱对系统的影响,探索了高浓度Fe^(3+)抑制后添加甜菜碱恢复系统性能的可能性,通过批次实验和动力学模型拟合确定了最佳Fe^(3+)和甜菜碱浓度.通过长期实验分析了Fe^(3+)胁迫下DAMO-Anammox系统加入甜菜碱后的菌群演变与基因丰度变化,结合胞外聚合物和电子传递活性变化进一步分析其生物学机制.实验结果表明甜菜碱加入系统后先作为相容溶质可缓解Fe^(3+)的胁迫,短期内有利于DAMO-Anammox系统性能的提高.但长期运行过程中,甜菜碱将作为甲基供体提供电子促进非甲烷氧化型反硝化过程,DAMO古菌在电子争夺中处于劣势,导致以甲烷为电子供体的DAMO过程被以甜菜碱为电子供体的反硝化过程取代,而依赖于DAMO古菌提供亚硝酸盐的Anammox菌也因缺少底物逐渐消失,从而导致DAMO-Anammox系统解体.

关键词： DAMO-Anammox系统 Fe^(3+) 甜菜碱性能改善影响

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码率兼容多元LDPC码的研究与设计

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作者：金昊南京信息工程大学

学位级别：硕士

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单舵轮AGV叉车的激光雷达定位与路径跟踪

清华大学学报（自然科学版） 2024年第1期64卷 117-129页

作者：姚铭段金昊邵珠峰苑韶伦苏云州清华大学机械工程系北京100084 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 清华大学精密超精密制造装备及控制北京市重点实验室北京100084 北京诚益通控制工程科技股份有限公司北京102600

自动引导车(automated guided vehicle,AGV)叉车是工业领域重要的物料运输装备,其定位精度和路径跟踪精度是提高物料运输效率、工厂自动化及智能化水平的重要基础。该文以医药行业室内结构化环境下的单舵轮AGV叉车为对象,利用基于密度... 详细信息

自动引导车(automated guided vehicle,AGV)叉车是工业领域重要的物料运输装备,其定位精度和路径跟踪精度是提高物料运输效率、工厂自动化及智能化水平的重要基础。该文以医药行业室内结构化环境下的单舵轮AGV叉车为对象,利用基于密度的有噪声空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN)算法和快速迭代最近点(fast iterative closest point,FICP)算法实现了基于反光柱的激光雷达导航定位,并提出了基于距离的异常点剔除规则,保证定位结果的稳定性及算法的鲁棒性。利用Kalman滤波算法,融合激光雷达、角度传感器和惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)的定位数据,提升了定位精度。对于AGV叉车的路径跟踪问题,建立了比例积分(proportional-integral,PI)控制器,设计了基于三阶Bézier曲线的圆弧路径,并对Bézier曲线的参数进行了优化,避免了曲率突变,提高了路径跟踪精度。实验结果表明,基于DBSCAN和FICP算法的激光雷达定位算法能够实现±3 mm的定位精度,实现了AGV叉车的准确定位;基于Bézier曲线改进后的圆弧路径跟踪误差降低了72%,直线和圆弧路径动态跟踪精度控制在25 mm以内,工作站点的重复定位精度达±12 mm,达到了预期设计要求。

关键词：自动引导车(AGV)叉车激光雷达定位路径跟踪比例积分(PI)控制 Bézier曲线

民族地区精英返乡的政策空间、现实困境与路径选择

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湖北民族大学学报（哲学社会科学版） 2024年第4期42卷 80-90页

作者：杨洪林向金昊湖北民族大学民族学与社会学学院湖北民族大学中华民族共同体研究基地

返乡精英是民族地区乡村振兴人才队伍的重要来源之一。新时代在推进乡村社会改革发展过程中,促进“资本下乡”的相关政策、土地制度改革措施、城乡融合发展政策体系构建为乡村核心要素资源流动赋权。核心要素资源的流动带动了精英返乡... 详细信息

返乡精英是民族地区乡村振兴人才队伍的重要来源之一。新时代在推进乡村社会改革发展过程中,促进“资本下乡”的相关政策、土地制度改革措施、城乡融合发展政策体系构建为乡村核心要素资源流动赋权。核心要素资源的流动带动了精英返乡。但是,民族地区精英返乡也还面临项目制治理机制、乡村政治精英生产方式、核心要素资源赋能、基础设施和公共服务等方面的掣肘。城乡要素资源的流动权向城市倾斜,城市要素资源的流动性更高,人口乡-城流动趋势难以改变。当前还需通过优化乡村全面振兴项目扶持机制、构建基层党委政府主导的乡村精英生产机制、稳步推进乡村核心要素资源赋能、持续推进乡村建设等,加强乡村要素资源赋权,优化流动环境,提升城-乡流动性,促进精英返乡。

关键词：流动性民族地区乡村精英乡村振兴

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科普互动视频中交互特征对用户参与行为的影响

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图书馆论坛 2024年

作者：吴晨煜赵宇翔宋士杰李金昊南京理工大学经济管理学院南京大学信息管理学院河海大学商学院武汉大学信息管理学院

科普互动视频创新知识普及方式，为科学普及带来新的机遇与挑战，分析视频交互特征对用户参与行为的影响对于知识的吸收与转化至关重要。文章从内容与形式上的互动提出相关假设，基于普通最小二乘法探究科普互动视频中具有交互特征的互... 详细信息

科普互动视频创新知识普及方式，为科学普及带来新的机遇与挑战，分析视频交互特征对用户参与行为的影响对于知识的吸收与转化至关重要。文章从内容与形式上的互动提出相关假设，基于普通最小二乘法探究科普互动视频中具有交互特征的互动频次、选项开放性、叙事性、反馈评估对用户参与行为的影响，并基于倾向得分匹配法设计“反事实”实验，通过匹配后的平均处理效应分析上述各处理变量与用户参与行为之间的因果关系，以剔除视频原有特征造成的内生性问题，保证回归结果的稳健性。实证结果表明，互动频次与用户的评论与转发行为呈现显著的正相关，选项开放性与用户的弹幕、评论、收藏、转发、点赞行为呈现显著的正相关，叙事性与六种用户参与行为均呈现显著的正相关，而反馈评估对于用户参与行为没有显著影响。文章从内容叙事、互动广度与深度、技术赋能的角度对未来科普互动视频的优化与提升提出建议。

关键词：科普互动视频交互特征用户参与行为倾向得分匹配法

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查理论与技术体系框架探讨

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煤炭学报 2024年第1期49卷 479-494页

作者：曹代勇魏迎春李新张昀徐来鑫位金昊董博中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室北京100083

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型的建立,是实现煤系战略性金属元素向金属矿产转变的前提条件,煤与煤系战略性金属矿产协同勘查基础理论与关键技术研究,则是建立协同勘查模型的核心任务。从煤系战略性金属元素的基本特点分析入手,论... 详细信息

煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型的建立,是实现煤系战略性金属元素向金属矿产转变的前提条件,煤与煤系战略性金属矿产协同勘查基础理论与关键技术研究,则是建立协同勘查模型的核心任务。从煤系战略性金属元素的基本特点分析入手,论证了实施煤与煤系战略性金属矿产协同勘查的必要性;通过对协同勘查概念演变历史的梳理,阐明了煤炭综合勘查与协同勘查的关系,认为协同勘查是综合勘查的继承和发展,强调2种或多种矿产综合勘查过程中的协调有序和科学组织,其核心是协同组织勘查工程、协同实施关键技术。在论述煤与煤系战略性金属矿产协同勘查原则的基础上,初步提出煤与煤系战略性金属矿产协同勘查理论与技术方法体系框架,作为建立煤与煤系战略性金属矿产协同勘查模型的基础。煤与煤系战略性金属矿产协同勘查应以煤系战略性金属元素富集成矿机制、组合类型与赋存规律研究为前提条件,以煤地质学、矿床学、地球化学、地球物理学、勘查工程学等多学科理论为基础,以精准钻探、精细物探和精细化探等关键技术构成的协同勘查技术体系为支撑,以固体矿产勘查规范等标准为工作依据,遵循固体矿产资源勘查和综合勘查及单矿种勘查的一般性原则,以及研究先行、技术有效、精细勘查、动态调整、分区施策、协调同步等原则,协同组织勘查工程、协同实施关键技术,实现煤与煤系战略性金属矿产协同勘查的最佳技术效益和最佳经济效益的平衡,在完成煤炭地质勘查任务的基础上,查明共伴生战略性金属矿产的地质特征和开发地质条件,获得相应的资源量或元素分布特征,为煤系矿产资源综合开发利用提供地质依据。煤与煤系战略性金属矿产协同勘查值得关注并深入研究的核心问题包括:协同勘查对象的确定,勘查技术的选择和协同实施,勘查工程的协同部署,资源量的科学估算。

关键词：煤系战略性金属矿产协同勘查勘查原则理论与技术体系

腐殖酸对亚硝酸盐依赖型甲烷厌氧氧化过程的生物作用机理研究

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环境科学学报 2024年第5期44卷 1-16页

作者：高冉金昊吕娇徐帆王如意楼菊青浙江工商大学环境科学与工程学院杭州310018 浙江工商大学分析测试中心杭州310018

腐殖酸(Humic acid,HA)是土壤和沉积物中天然有机物的氧化还原产物,其独特的醌官能团可作为电子受体或电子穿梭器,与自然界中的甲烷厌氧氧化(Anaerobic Oxidation of Methane,AOM)过程耦合.反硝化型甲烷厌氧氧化(Denitrifying Anaerobic... 详细信息

腐殖酸(Humic acid,HA)是土壤和沉积物中天然有机物的氧化还原产物,其独特的醌官能团可作为电子受体或电子穿梭器,与自然界中的甲烷厌氧氧化(Anaerobic Oxidation of Methane,AOM)过程耦合.反硝化型甲烷厌氧氧化(Denitrifying Anaerobic Methane Oxidation,DAMO)是以硝酸盐/亚硝酸盐作为电子受体的甲烷厌氧氧化与反硝化耦合过程.研究发现,许多自然生境中HA与N-DAMO系统共存.本研究以亚硝酸盐依赖型甲烷厌氧氧化(N-DAMO)系统为研究对象,考察750 mg·L^(-1)(促进)和2000 mg·L^(-1)(抑制)的HA对该系统的生物作用机理.研究结果表明,当外源腐殖酸存在时,系统中挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acid,VFA)含量明显降低,并促进了胞外聚合物(Extracellular polymers,EPS)的分泌.在高浓度HA影响下,细胞形态会发生变化.腐殖酸的加入导致N-DAMO系统菌群结构也发生了变化,OTU指数和Shannon指数分析结果显示促进组的生物多样性较空白组显著增加,而抑制组的生物多样性则较空白组显著降低,但优势菌种始终是Proteobacteria和Chloroflexi,并且Chloroflexi和Firmicutes丰度有所增加.宏基组测序结果发现促进组的氮代谢基因(NirK、NirS和NOD)丰度高于对照组,腐殖酸的加入会导致NO歧化作用的增强,与N_(2)O还原相关的基因(NosZ)受到了外源腐殖酸的抑制,且浓度越高越显著,导致了N_(2)O的累积.促进组和抑制组的甲烷代谢基因(pmoABC、mdhA和FDH)丰度均有提高,基因丰度的改变影响了N-DAMO系统反应代谢途径.

关键词： N-DAMO 腐殖酸细胞形态群落结构基因丰度

深部煤炭流态化开采无绳提升系统及其协同驱动控制策略

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煤炭科学技术 2024年

作者：刘帅鲍久圣戴金昊阴妍赵亮王忠宾葛世荣中国矿业大学机电工程学院中国矿业大学深地资源流态化开采前沿科学研究中心中国矿业大学(北京)机械与电气工程学院

面向超2000 m以深的深部煤炭流态化开采科学前沿，针对传统钢丝绳提升技术在提升高度、负载及可靠性等方面存在的技术瓶颈，创新提出了一种基于直线电机与齿轮齿条复合驱动的超深井无绳提升系统，并重点对其异类多电机协同驱动控制策略... 详细信息

面向超2000 m以深的深部煤炭流态化开采科学前沿，针对传统钢丝绳提升技术在提升高度、负载及可靠性等方面存在的技术瓶颈，创新提出了一种基于直线电机与齿轮齿条复合驱动的超深井无绳提升系统，并重点对其异类多电机协同驱动控制策略进行了仿真与试验研究。首先，针对深部煤炭流态化开采系统辅助提升的运输对象及工况特点，提出直线电机与齿轮齿条复合提升的方案，并对其驱动设备及系统进行选型设计；其次，选定齿轮驱动永磁同步电机（PMSM）与直线驱动永磁同步电机（PMLSM）两种电机的矢量控制策略，分别通过对两种电机进行数学建模，并在MATLAB/Simulink中进行仿真模型搭建，从而对电机进行矢量闭环控制来研究电机的动态响应特性；接着，为了提高无绳提升系统异类多电机间的同步性能，开展了多电机同步与协同控制策略的研究与分析，采用了模糊PI优化参数方法对传统的耦合控制方式进行优化；同时，对异类电机的协同控制提出了“恒扭矩（F）-速度（ω）”的控制策略，并基于AMESim进行了动力学的仿真分析；最后，搭建无绳提升系统原理样机，通过试验验证了本文提出的“F-ω”控制策略的可行性与合理性。研究结果表明：采用模糊PI环形耦合控制算法可以优化电机响应特性，提高多电机之间的跟随性能、同步性能；采用异类电机“F-ω”协同控制策略，负载提升容器的变化与驱动齿轮电机加速度变化呈正相关关系，且更易实现控制。

关键词：超深井 MATLAB/Simulink 无绳提升系统动力学仿真驱动控制策略

考虑电解槽动态特性的电-氢-化工耦合系统最优运行方法

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电网与清洁能源 2024年第6期40卷 39-47页

作者：段天元徐金昊杨金龙国网浙江省电力有限公司舟山供电公司浙江舟山316000 三峡大学电气与新能源学院湖北宜昌443000

考虑到电解槽动态运行及化工系统H_(2)的需求,以风光-氢-化工耦合系统总费用最小为目标,提出了风光-氢-化工耦合系统最优运行方法。通过建立电解槽多状态转换模型,刻画电解槽冷热备用状态及非线性输出特征。为了应对系统的化工过程中H_... 详细信息

考虑到电解槽动态运行及化工系统H_(2)的需求,以风光-氢-化工耦合系统总费用最小为目标,提出了风光-氢-化工耦合系统最优运行方法。通过建立电解槽多状态转换模型,刻画电解槽冷热备用状态及非线性输出特征。为了应对系统的化工过程中H_(2)需求的波动性要求,构建H_(2)公共工程的波动性约束。通过算例仿真对比分析了电解槽动态运行及化工过程的H_(2)需求波动性要求对耦合系统运行策略及收益的影响。仿真结果表明,所提运行模型协调优化了电解槽启停、风光出力波动与化工系统氢需求,实现了弃电量的优化,提升了耦合系统的整体运行收益。

关键词：化工系统风光发电储能电解槽动态特征