2株耐铝细菌的脱氮性能研究

从湖北省武汉市黄家湖底泥中分离出2株能耐受20mmol/L Al 3+的细菌菌株Q1和Q3,研究其在不同Al 3+浓度下对氨氮和硝氮的去除性能.通过生理生化鉴定、扫描电镜(SEM)形态观察和16SrRNA基因序列分析,确定Q1为鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium sp.),Q3为蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus).在Al 3+浓度为15mmol/L时,Q1可以去除83.54%的氨氮,Q3可以去除93.03%的硝氮.当Al 3+浓度从0升高到15mmol/L时,Q1对硝氮的去除率下降91.10个百分点,对氨氮的去除率上升30.26个百分点;而Q3对硝氮的去除率不受影响,对氨氮的去除率下降18.25个百分点;2株菌株对总氮的去除率均下降.X射线衍射(XRD)分析结果表明Q1中Al元素存在的主要形态为CaAl2Si2O8·4H2O和(Mg,Fe,Al)3-x(AlSiO5)(OH)4-2x,Q3中Al元素存在的主要形态为Al4(SO4)(OH)10·36H2O和Al0.47Si0.15P0.38O2,说明Al元素可以取代细菌所需的微量元素从而降低酶活性.研究结果可以为细菌耐铝机制的研究和铝盐应用于化学协同脱氮除磷提供理论依据.     

菠萝皮生物炭负载纳米零价铁去除水中的铬

以菠萝皮制成的生物炭为载体负载纳米零价铁(n ZVI)合成功能性生物炭(n ZVI/BC),采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等方法对材料进行表征,考察了p H和初始Cr(Ⅵ)浓度对Cr(Ⅵ)的去除率的影响,并对其机理进行研究。结果表明:n ZVI/BC对Cr(Ⅵ)的去除效率在p H=3时达到峰值90. 3%,而在p H=9时去除效率最低。吸附动力学实验数据符合准二级动力学(PSO)模型;当Cr(Ⅵ)的初始浓度由10 mg/L增加到30 mg/L时,速率常数由0. 466 0 min-1减小到0. 237 1 min-1,说明反应速率随着溶液Cr(Ⅵ)初始浓度的增大而减小。SEM图像显示n ZVI与生物炭的表面结合良好。反应前后的XRD和XPS分析表明,在反应过程中,n ZVI和Cr(Ⅵ)发生吸附,还原和共沉淀。因此,菠萝皮生物炭负载n ZVI可作为水中Cr(Ⅵ)去除的有效复合材料。     

基于佳点集人工鱼群的点云配准算法

针对点云配准迭代最近点(iterative closest point, ICP)算法对点云的初始位置姿态有较高的要求且易陷入局部最优的问题,文章提出一种基于佳点集人工鱼群的点云配准算法。首先采用佳点集方法对人工鱼群初始化,解决人工鱼群因初始种群分布不均而陷入局部最优的问题,并通过下采样与三维尺度不变特征变换(3D scale invariant feature transform, 3D SIFT)特征点提取简化点云;然后采用快速点特征直方图(fast point feature histogram, FPFH)特征描述解求点云间的对应点对并剔除错误对应点对,通过佳点集人工鱼群算法寻优刚性变换的6个参数完成粗配准;最后使用ICP算法完成精配准。实验选取斯坦福大学提供的Bunny、Dragon和Happy Buddha 3组测试数据集进行配准;结果表明,该文算法收敛速度快,能为ICP算法提供良好的初始位姿避免其陷入局部最优。