Evaluation of three types of structured floating plastic media in moving bed biofilters for total ammonia nitrogen removal in a low salinity hatchery recirculating aquaculture system

Three different commercially available structural plastic media were evaluated in triplicate in moving bed biofilters under low salinity (11–12 ppt) warm water culture conditions and two different feed loading rates. The culture system consisted of nine separate modules that include a double drain fish culture tank paired to a moving bed biofilter. The biofilters were filled with 0.11 m³ of one of three different types of floating plastic structured media. The three types of media evaluated were K1 kaldnes media, MB3 media, and AMB media. Volumetric total ammonia nitrogen (TAN) removal rates (g TAN removed/m³ media-day), TAN removal efficiency, and biofilm kinetic constants, K_i (h⁻¹) were determined for the three media types at two different daily feed load rates of 3.5 and 8.2 kg feed/m³ media. The feed provided was a 4.8 mm slow sinking marine grower diet pellet (45% protein, 17% fat). Average (±standard deviation, SD) volumetric TAN removal rates (VTR) at the lower feed load for the three media types were 92.2 ± 26.3, 86.1 ± 27.5, and 82.5 ± 25.9 for the MB3, AMB, and K1 kaldnes media, respectively. At the higher feed load the average VTR for the three media types was 186.4 ± 53.7, 172.9 ± 47.8, and 139.9 ± 38.9 for the MB3, AMB, and K1 kaldnes media, respectively. Influent TAN concentrations varied by the feed load rate and ranged from 0.55 to 0.93 mg/L and 0.83 to 1.87 mg/L for the low and higher feed loads, respectively. The percent TAN removal rates for the MB3 media was the highest of the three media types at both the low and high feed load rates averaging 12.3% and 14.4%, respectively. The MB3 media was selected for use in the moving bed biofilters because of the greater VTR and removal efficiency results for use in the 0.11 m³ moving bed biofilters of the hatchery recirculating aquaculture system.     

基于多元主体协同的县域耕地质量调控模式与整治时序分区

基于耕地利用与保护过程中多元主体协同的综合视角构建耕地质量调控模式,探索耕地质量整治时序分区及其具体应用模式,对合理有序地开展耕地资源整治与建设具有重要意义。该研究以华北集约化农区曲周县为研究区,在耕地质量评价的基础上,运用生态位障碍因子诊断模型识别耕地质量障碍因子,并结合耕地质量建设主体动力特征,从主体和客体协同视角构建耕地质量调控模式,进而基于耕地质量空间分布特征划分耕地质量整治分区,探索不同分区耕地质量调控模式的具体应用及其整治时序。结果表明:1)曲周县耕地质量以高等和中等为主,共占耕地总面积的77.42%,平均等级为2.54,总体处于高等质量和中等质量之间,但耕地质量局部呈现显著的正向集聚性;2)曲周县耕地质量各个指标不同障碍度等级的面积特征具有显著的差异性,耕地质量的主要障碍因子为有机质含量、地下水埋深、灌溉保证率、土壤阳离子交换量、全氮、有效磷和土体构型;3)基于政府、农户、村集体、企业、高校等不同主体建设动力,以耕地质量主要障碍因子整治为基本导向,从主导、核心、参与、指导、纽带等角度分析政府、农户、企业、高校、村集体等主体在生长条件、肥力水平、生产条件、水盐状况等不同维度...     

青饲切碎机动刀片受力对比分析

对PCCⅣ15．0S型青饲切碎机的两种动刀片进行受力分析,深入探讨了动刀片在切碎物料过程中各种参数的变化规律,从而得出圆弧刃口动刀片在综合切碎性能上较直刃口动刀片优越。     

载货汽车辅助步行器的设计

为满足科考、物探以及重大灾害后的地形、道路要求,根据仿生学原理利用载货汽车底盘设计的载货汽车辅助步行器,可以提高汽车在极度恶劣环境条件下的通过性和快速自救能力。针对某货车辅助步行器的行走机构参数、液压及控制系统进行了设计。     

基于含避障角人工势场法的机器人路径规划

针对基于距离的人工势场法(Artificial potential field,APF)存在的局部极小值问题,提出了一种含避障角的人工势场法的避障路径规划方法。在平面环境中,采用斜率判定路径规划过程中的位置关系,通过机器人当前点到障碍物的距离与障碍物的影响半径二者之差得出人工势场法中的排斥力,并对排斥力的偏转角进行调整;另外,在空间环境中利用圆弧插补理论将机器人平面避障问题转换为空间避障问题;基于机器人构型配置对改进人工势场法进一步完善以满足实际避障要求。仿真和实验研究结果表明,含避障角的人工势场法,在单个或多个障碍物环境中进行避障路径规划时解决了局部极小值的问题,同时实现了6自由度机器人末端在避障时的轨迹曲线平滑无振荡,验证了所提出避障路径规划方法的可行性。     

基于DPSIR-TOPSIS和障碍度模型的青海省生态安全评价及障碍因子诊断

探究青海省的生态安全变化,对其生态安全进行定量评价,诊断影响生态安全的障碍因子,能够为青海省乃至青藏高原地区的生态保护和高质量发展提供理论依据。本研究以青海省为研究范围,基于DPSIR模型构建生态安全评价指标体系,采用熵权-TOPSIS法评价分析2010—2020年生态安全时空演化特征,并运用障碍度模型诊断影响生态安全的主要因素。研究结果表明在研究时段内青海省生态安全指数由2000年的0.31增加至2020年的0.71,生态安全等级由较不安全水平提高到较安全水平,生态安全整体状况处于稳步向好发展趋势。市州层面,海南州的生态安全指数增幅最大,玉树州增幅最小,在空间上大致呈现出从“东部领先”到“东南超越”的演进格局。通过障碍因子诊断发现青海省生态安全的主要因素由起初的智力资本不足与污染排放,转变为人口增长与畜牧业发展。提出应加强推行禁牧、轮牧与休牧制度,吸引高层次人才,土地优化利用、加强环保宣传教育力度,提高全民环境保护意识等提升青海省生态安全的对策建议。     

基于惩罚型变权模型的土地生态安全评价及障碍因子分析——以鄂州市为例

土地生态安全是城市土地可持续利用的重要基础。本研究从驱动力-压力-状态-影响-响应五个方面构建了鄂州市土地生态安全评价的指标体系,采用基于惩罚型变权的综合评价模型和障碍度模型,对鄂州市2005~2013年的土地生态安全进行评价。结果表明,1鄂州市2005~2013年土地生态安全总体上由中警向轻警状态转变并逐渐趋于平稳,但2013年仍处于较低水平的轻警状态,土地生态安全仍面临威胁。2依据准则层诊断分析,最大障碍因子在2009年由系统压力转变为系统响应;依据指标层诊断分析,环保污染治理投资额占GDP比重、人均耕地面积及万元GDP能耗为三大障碍因子。该评价结果基本反映了鄂州市土地生态安全的变化状况,说明构建的评价指标体系和评价模型是可行的。     

基于时间序列分析并预测三峡库区局地环境温度的变化

利用湖北秭归三峡库首典型区的气象监测资料,采用时间序列分析和自回归积分滑动平均模型（ARIAM）方法,对三峡库区2001-2015年局地环境温度变化进行趋势和预测分析,以探讨三峡工程蓄水对库区局地气候环境变化的影响。结果表明,研究区域局地气温和地温的时间序列为季节性非平稳时间序列,年际月平均气温峰值在7月（29.0℃）,低谷在1月（6.0℃）;研究期内局地平均气温在2003年降至17.8℃,2007年稳定升至18.3℃;2011年持续降至的17.1℃,之后稳定升至2013年的17.9℃。平均地温在2005年升至21.2℃,2008年持续降至19.4℃,后期在2013年稳定升至20.1℃。分析结果显示,在2003年蓄水前后三峡库首典型区局地环境温度呈现一定程度年际波动,但不存在显著单一的变化趋势,说明在研究期15a内三峡工程蓄水对研究区域的局地环境温度未产生显著影响。用ARIMA模型获得了气温和地温的最佳预测模型,2015年预测值与监测值的符合程度良好,可进一步利用该地区长期监测数据对模型进行优化和应用。     

基于履带式底盘的改进型森林消防车通过性

通过对林区复杂地形和现有消防设备的分析,在第一代消防车(LY1102XFSG30)结构上对底盘及上装进行了优化改造,由4个支重轮增加到5个支重轮,设计了一台大型履带式消防车(LF1352JP)。采用CREO软件对整车结构进行了三维设计与仿真,对消防车横向、纵向稳定性以及垂直越障和跨越壕沟进行了理论分析,分析表明,LF1352JP消防车满载时在斜坡上横向行驶所允许的最大斜坡角度为40.6°,空载时45.1°;纵向行驶时,满载时最大纵向上坡角度为52.0°,空载时60.9°,满载时最大下坡角度为47.2°,空载时45.8°;满载时越障高度为405 mm,空载时615 mm;满载时跨越壕沟宽度为1 248 mm,空载时983 mm。最后在试验场地进行了纵向爬坡、纵向下坡、跨越壕沟试验,试验验证了改造后整车牵引力和稳定性能方面都有了较大的提升,能够满足现阶段大型林区火灾作业的需求。     

三种酚酸类化感物质对花生根际土壤微生物及产量的影响

为进一步探明花生连作障碍的机理,通过外源添加的方法研究了不同浓度肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸及其混合物对花生开花下针期、结荚初期、结荚末期根际土壤微生物及产量的影响。结果表明,与对照相比,各处理均降低了各生育期花生根际土壤细菌和放线菌的数量、微生物量生物量以及呼吸强度,增加了真菌的数量。随浓度增加,化感作用增强,以3种酚酸类化感物质混合物的化感作用最强。随处理时间的延长,对真菌的化感作用增强,对其他指标的化感作用减弱。各处理均显著降低了花生产量（P < 0.01）,处理浓度越高,花生减产幅度越大。最高浓度（初始含量为90mg·kg-1干土）的肉桂酸、邻苯二甲酸、对羟基苯甲酸以及混合物处理使花生每盆荚果产量分别降低了43.2%、32.9%、40.2%和47.3%。这三种酚酸类物质的累积与连作花生根际土壤微生物群落结构的变化相关,是花生连作障碍产生的可能因素之一。