以“学生为主体”的水分析化学实验教学方式改革探索

传统的实验教学多采用"老师讲学生听,老师做学生看,学生做老师管,交报告判成绩"的模式,学生总是被动地去做实验,甚至有的学生实验课时不动手、课后抄袭别人的实验报告,实验课达不到提高学生多种能力的最佳效果。在水分析化学实验教学改革中牢固树立以"学生为主体"的教学思想,通过学生参加课前预实验、课堂实施"学生助教"制、规范实验报告书写等措施,使学生的学习兴趣、语言表达能力、操作技能、分析和解决问题的能力、创新能力等分别得到了不同程度的提高。     

粉末活性炭在净水处理中应用现状与前景

粉末活性炭(PAC)处理工艺可快速高效地吸附去除水体中各类天然或合成的有机物、芳香族化合物、微污染物质、卤代烃以及铁、锰、重金属离子等有害物质,在净水领域具有广泛的应用意义.探讨了PAC的实际应用及联用其他技术所取得的成果,并基于其对有机物诸如农药、化工原料、气味性化合物、蓝藻毒素、总有机碳等有害物质的有效处理从而改善出水水质,提高出水生物稳定性,着重综述了PAC在净水处理中的研究进展及应用前景.     

有序介孔硅MCM-41对美洛昔康的包载及其形成的复合物MCM41-MX的溶出特征

通过有序介孔硅基材料MCM-41来增加非甾体抗炎药美洛昔康的溶出速率.采用紫外分光光度法、热重分析、XRD分析与差热扫描进行了表征,并对复合物体外溶出进行了实验.结果表明:美洛昔康与MCM-41制成的复合物的载药量为10%左右;复合物中的美洛昔康不是以晶体形式存在,药物分子与硅羟基之间有氢键作用;在pH=7.4缓冲溶液中,复合物与美洛昔康原料药和物理混合物相比,溶出度得到显著改善.     

一种面向阴雨天气大规模水域交互模拟方法

针对计算机图形学中大规模水域雨场景绘制的难题,提出了一种适合大规模水域雨场景实时绘制的方法.将改进的波动方程引入雨天湖面波动以及雨滴与湖面的交互效果模拟中,结合快速傅里叶变换的风力趋向性以及周期性,建-了雨天水面交互波动的数学模型,根据数学模型构建了雨天水面交互高度图,通过光照渲染,实现了湖面反射效果和雨线绘制.为了提高模拟效率,整个过程在GPU中实现,并采用基于四叉树的多细节层次技术进行加速.在1 440×900的图像分辨率下,帧速达到了98 fps,满足了实时交互模拟的需求.     

水动力作用对污染物在河流水沙两相中分配的影响研究进展

通过总结近年来有关水动力作用对河流中泥沙吸附/释放重金属、磷等污染物影响研究成果,分析了水流紊动强度和流速对污染物在河流水沙两相中分配的影响规律。当水流紊动强度较低时,泥沙主要以床沙形式存在,泥沙对污染物的吸附/释放速率和强度较低;随着紊动强度增大,水沙界面切应力随之增大并促使泥沙悬浮,污染物与悬浮泥沙颗粒接触面积增大,使得泥沙对污染物的吸附/释放速率和强度显著增加。流速对污染物在水沙两相间分配的影响较为复杂。泥沙静止时,流速的增大会减小边界层厚度,增大水体溶解氧含量、氧化还原电位等参数,并使污染物在水体里的扩散由分子扩散转变为以紊动扩散为主,增强污染物在水-沙界面的交换通量,对污染物在水沙两相间的分配产生影响;随着流速进一步增大,床沙逐渐起动、悬浮,此时除上述因素外,泥沙运动状态、悬浮颗粒间碰撞强度、悬浮物的絮凝等均会对泥沙吸附/释放污染物产生影响,由于影响因素较多,作用机制复杂,目前关于泥沙运动对污染物在水沙两相间分配的影响所得结论仍存在分歧。相应的机理研究及数学模型的建立均做了较大简化。综观当前的研究成果,水沙运动及其化学生物过程等对污染物在河流水沙两相中的分配作用机理和耗氧有机物、有毒有机物等污染物与泥沙的作用机理是这一领域的未来研究重点。     

高含钡锶离子采出水成垢趋势分析方法研究——以耿83区刘六增压站采出水为例

油田注水开发导致采出液的含水量逐年增加,部分区块采出液水体结垢导致集输管线堵塞等各种问题日益严重。根据耿83区高含钡锶离子的特点,分别采用常规水分析方法、原子吸收光谱法和等离子体原子发射光谱法测试采出水和注入水的水样离子组成成分、水样矿化度、水型等。实验结果表明,在高矿化度含多种阳离子的水溶液中,原子吸收光谱法测试结果更准确。采用原子吸收光谱法对该区块结垢特征系统分析,计算结垢理论值,得出主要为硫酸钡和硫酸锶垢型。将现场垢样通过能谱和扫描电镜分析,验证得到与水样分析出的垢体一致。该方法能准确判定出垢体和垢型,为进一步采取有效的防垢、清垢措施提供重要的依据。     

贯彻科学生态文明理念以综合开发水资源防灾兴利

中国的水资源问题是一个重要的瓶颈问题。关于水的起源仍然值得深入研究,涉及地球的形成、目前宇宙水球的来源及地球深部水的问题。强调了划定水圈几个带的尝试,以及圈层间的复杂作用,进而探讨了水资源开发问题,在圈层运动基础上建立全流域演化综合效应与有关评价的理念,并以黄河中游及长江中上游及内河流域演化为例进行了分析,水资源开发应考虑有限性、相对性和生态性"三性",以及"水可载舟也可覆舟"的两重性。论述了"六水"(雨水、河水、湖水、地下水、库水等人工水体和海水)的综合开发利用问题,以及6种灾害统一防灾减灾的问题,洪灾、涝灾、旱灾、风暴潮、地质灾害、水污染这6种灾害与"六水"有关,指出了分段控制库水水质与地表水-地下水综合开发调蓄及修建地下水库的重要性。提出了水资源开发与灾害防治应多部门多学科协作,大力推行节水措施,建立完善的多功能水资源网络,以供定需,加强评价与开发的追究责任制度等建议。     

基于改进智能水滴算法的动态车辆配送路径优化

针对当前车辆配送过程中存在的配送路径不合理、配送效率低和需求不确定性等问题,提出一种基于改进智能水滴算法的动态车辆配送路径优化方法。构建软时间窗惩罚函数,考虑顾客对配送时间的要求,建立顾客满意度函数。综合车辆配送过程的车速、货损成本、惩罚成本、顾客满意度等特征,建立车辆路径优化模型。采用智能水滴算法对车辆路径优化模型进行求解,使用灰狼优化算法改善智能水滴算法的搜索能力,获取最优路径。实验结果表明该方法能够提供实时优化的路径,减少调配成本。     

基于漫水填充的图像骨架提取方法

针对当前图像骨架提取存在毛刺现象和骨架冗余的问题,提出基于漫水填充的图像骨架提取方法。对目标图像预处理,得到阈值化二值图像,分割出前景和背景;构建掩模图像和轴线图,为后续运算过程提供数据来源和判断依据;通过遍历水平面灰度直方图,模拟漫水过程,收缩掩膜图像的前景轮廓,根据邻域连通分量变化,确定是否为骨架特征点,待轮廓收缩完毕,得到图像骨架。实验验证表明,该方法可以有效地提取图像骨架,毛刺现象和冗余结构明显减少,执行速度快。     

基于水资源合作的水资源短缺区域水资源优化配置

为提高水资源短缺区域的水资源利用效率，实现区域水资源初始配置后的有效再配置，提出三阶段水资源短缺区域水资源优化配置方法：阶段1，利用高效的“优先规则”构建部门间水资源合作清晰联盟的用水收益支付函数，对联盟成员水资源共用、获益方式进行了合理刻画；阶段2，基于Choquet积分形式的模糊合作博弈、阶段1中的清晰联盟支付函数，构建部门间水资源模糊联盟支付函数；阶段3，基于上述成果，构建水资源短缺区域水资源优化配置模型，求解得到用水部门最优水资源合作联盟，并将求得的最优模糊联盟视为大联盟，通过求解其核仁解获得最优模糊联盟的收益分配。以京津冀区域水资源优化配置问题为例，算例结果表明：①基于Choquet积分形式模糊合作博弈的三阶段水资源优化配置模型能够最大化区域整体用水收益水平，实现水资源短缺区域中的水资源优化配置，并使区域中用水部门有机会分得更多的获益；②本文模型无需引入模糊Shapley值等分配方法作为约束条件即可求得最优联盟，模型不影响不同收益分配方法分配结果的有效性；③采用将最优模糊水资源合作联盟视为大联盟，并求联盟收益的核仁解的方法分配最优联盟收益，无论最优联盟的核心是否为空，都能保证联盟收益分配结果满足个体理性和集体理性要求，即能保证最优联盟中各成员不会“叛逃”最优联盟、联盟稳定存在，且保证获得的分配方案为确定分配值而非分配区间。即本问题中该分配方法优于Shapley值、模糊最小核、弱最小核方法。所构建的水资源短缺区域水资源优化配置模型及最优水资源合作联盟收益分配方法对水资源短缺区域的水资源优化配置问题有较好的适用性，能够为我国京津冀区域等水资源短缺区域的水资源优化配置工作提供参考。