立德树人视域下多介质新形态教学资源建设——以数字图像处理技术课程为例

立德树人是高等教育改革的终极目标,而教学资源建设是系列教改的基础。在分析新工科教育与传统工科教育差异基础上,揭示多介质新形态教学资源建设需求,提出立德树人视域下的多介质新形态教学资源建设方法,包括以先进的学习理论为指导安排教材结构、体例;以立体化教材、公众号、小程序和抖音等新形态介质传递教学内容;以新知识新技术为牵引促进创新创业能力;以不同领域新应用实例夯实跨界综合能力;以文化自信、忧患意识等为牵引强化课程思政,实现多介质新形态教学资源建设。

多介质过滤处理农村灰水影响因素实验研究

为寻求多介质过滤技术处理农村灰水的可行性及最佳运行条件,以内蒙古呼和浩特市某村生活灰水为研究对象,选择玉米茎、陶粒、活性炭作为过滤介质构建多介质过滤系统处理农村灰水,研究滤速、介质配比、进水LAS、COD、SS浓度和温度等影响因素对多介质过滤系统处理效果的影响。结果表明多介质过滤处理农村灰水的最佳滤速为0.26 m/h;介质配比玉米茎∶陶粒∶活性炭为1.5∶2∶0.5;多介质过滤系统处理灰水中LAS、COD、SS的浓度限值为30、300、300 mg/L;温度为2℃时,系统出水仍满足农田灌溉水质标准(GB 5084-2021)。研究表明,多介质过滤技术对农村灰水有较好的处理效果,降低农村灰水处理设备建设和运行成本,有利于农村污水就地回用资源化利用。

农村生活排水多介质生态处理技术模式研究——关键装置开发篇

已有污水处理技术应用于农村生活排水处理时,存在终年运行不稳定、易堵塞和除磷脱氮效率低等技术方面的制约瓶颈。为此,从设施的基本组成和设施的技术特点2方面,重点介绍了农村生活排水多介质生态处理装置多功能折流反应器(HBR)、多介质生态滤池(MEF)、多介质毛管渗滤(MCP)、多介质人工湿地(MCW)的开发过程,以期为我国的农村生活排水治理提供技术支撑。

基于多介质通信的井下电视技术研究

油水井因套管变形、破损造成油水井故障而停产,由此产生大量井下维修作业增加了企业运行成本。针对浅层油水井作业的需要,提出了基于光纤、无线WIFI等多介质通信的井下电视技术,以可见光视频勘察方式确定油水井落物及套管变形、破损情况,协助制定合理的作业措施。通过该井下电视系统可深入到人无法到达的油水井套管内进行视频勘察;复合式光缆连接视频前端与微型光纤收发器接收端光口、微型光纤收发器接收端电口和无线路由器连接,并与电池一起集成到绕线盘上,电池为系统提供电能,无线路由器提供WIFI网络可连接多台便携式计算机,为其提供视频访问通道。经过现场试验,证实了该井下电视技术的可行性和实用性,能够降低企业油水井运维成本,具有广阔的应用前景。

基于多介质土壤渗滤技术的养殖污水处理系统研究

海水养殖常见污染物主要包括总磷、悬浮物、总氮等,主要来源是养殖过程中的粪便、水生植物昆虫尸体、残存饵料和底泥等。沿海地区的海水养殖业中在排污换水时多采用将养殖尾水直接排入大海,使得有毒有害藻类、细菌病毒大量繁殖且难以控制,超出近岸海洋的环境承载力和自净能力导致海洋生态环境的破坏。该文主要根据海水养殖业污水特点和排放特征,结合工程技术性和经济性要求,基于多介质土壤渗滤技术,运用理论分析、系统设计、现场试验等研究方法,对养殖污水处理方案优化设计,以满足养殖污水的闭环处理和循环使用,提出海水养殖污水治理的建议,实现养殖污水的近零排放。

多介质过滤器在地表水中的应用研究

为提高反渗透系统进水水质,将预处理的纤维球过滤器改造为多介质过滤器,并考察多介质过滤器的程控调试情况、产水水质情况、制水周期、反洗时间,以及多介质过滤器与纤维球过滤器的对比情况。通过设备的比选优化,表明多介质过滤器在地表水中明显改善了产水水质,减轻了反渗透系统的压力。

一种基于多介质过滤器的拌合站中水回用处理新型技术

随着城镇化和工业化步伐的加快,施工行业特别是拌合站废水处理问题日益突出,迫切需要高效、经济、环保的水处理和回用技术。伴随资源短缺和环境保护的全球性挑战,传统的废水处理技术面临的压力越来越大,因其能耗高、效率低、无法满足日益严格的水质标准。通过过滤器采用了活性炭、石英砂、陶粒和非织造纤维材料等多种滤料,通过物理吸附、化学反应和生物分解的复合作用,针对废水中悬浮颗粒、有机物、氮、磷等常见污染物展开针对性处理。

基于Riemann问题的可压缩多介质流体数值模拟及在二维爆炸冲击波传播问题中的应用

为有效提高可压缩多介质流体数值模拟的精度和稳定性,需要准确描述界面的位置以及界面两侧介质间的相互作用.针对J WL、多项式等具有高度非线性状态方程的多种流体间的相互作用问题,提出了一种通用、高效、误差可控的Riemann问题求解方法,能有效提高物质界面上各物理量的计算精度.结合Euler坐标系下的可压缩多介质流体数值方法,建立了一套能够模拟具有高密度比、高压力比以及复杂状态方程的二维多介质流体计算体系;结合网格自适应技术,对TNT空中爆炸自由场、TNT爆炸近区冲击波反射和水下爆炸等问题进行了数值模拟,并与实测结果进行了对比.结果表明,数值计算的爆炸冲击波参数与相关实测结果一致,表明该方法可用于复杂环境下爆炸冲击波传播规律的研究.

高原地区试用温室型多介质人工湿地处理污水运行效果分析

从西藏自治区县域生活污水的特点及居民的生活习惯出发,构建处理能力为1 000 m3/d的温室型多介质人工湿地示范工程,通过温室型多介质人工湿地与室外水平潜流人工湿地的组合工艺处理县域生活污水,以实现对该区域生活污水的净化,并用于补充附近水环境的生态用水。监测数据表明,温室内多介质人工湿地整个运行期间COD平均出水浓度为40.92 mg/L、氨氮平均出水浓度为4.28 mg/L、总氮平均出水浓度为8.20 mg/L、总磷平均出水浓度为0.40 mg/L,出水质量高于《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918—2002)》(以下简称《标准》)一级A标准。系统有效克服了西藏地区高寒缺氧的气候条件,具有高效、稳定的去污性能。另外,室外潜流人工湿地最终COD(28.02 mg/L)、总磷(0.24 mg/L)出水水质均达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)的Ⅳ类标准。鉴于氮磷元素是植物生长的必需元素,工程出水可回用补充湿地。本工程的运行成功对于西藏自治区县域污水的人工湿地处理具有一定的工程示范作用和推广应用价值。

综合多介质模型的发展概述

综合多介质模型能够反映化合物在实际环境介质中发生的稀释、扩散、降解等一系列变化信息,是评价化合物环境行为的有效工具。在介绍了多介质模型分类情况的基础上,概述了综合多介质模型发展历程,并对其应用前景和发展趋势作了展望。

模拟多介质界面问题的虚拟流体方法综述

虚拟流体方法为模拟具有清晰物质界面的多介质流动问题提供了一种简便途径.尤其基于多介质Riemann问题解的修正虚拟流体方法及其变体,能够真实考虑到界面附近非线性波的相互作用和物质性质的影响,可以有效解决各种界面强间断等挑战性难题,具有巨大的工程应用潜力.文章重点回顾了虚拟流体方法的发展历史,总结和对比了各种代表性版本在模拟可压缩多介质流时的界面条件定义方式和多维推广方式,并介绍了该方法的设计原则和精度分析方面的研究进展.文章还回顾了该方法在其他更广泛和更具挑战性典型科学问题中的最新应用进展,并对方法的优势和特点进行了总结.

场域中填充多介质且存在3种以上介质公共点或公共线的电磁场边值关系及其应用

文章分析讨论了场域空间填充有多介质且存在3种以上介质公共点或公共线上的电磁场边值关系一般形式,就简单可解的多介质分界面与电场线重合和多介质分界面与等势面重合的特殊情况举例说明其应用.结果表明多介质公共点或公共线上的边值关系并非是简单的两、两介质分界面边值关系的组合,多介质公共点或公共线上的边值关系确有必须遵循的特殊形式.

天津地区菲的空间分异多介质归趋模型

在稳态假设条件下研究了菲在天津市的多介质分布和相间迁移 .在探讨了废气排放和土壤有机质含量和土壤中菲降解速率常数的空间变异的基础上 ,建立了具有空间变异特征的多介质模型 .并根据实际观测数据对平均浓度加以验证 .所研究的 4种介质的模型误差在 0 5个对数单位左右 ,完全符合区域多介质模型的精度要求 .土壤菲含量空间计算结果和实际观测数据在宏观尺度上表现出一致的趋势 .作为过程模型 ,这样的结果有助于解释形成其空间分异的原因 ,也为进一步研究奠定了基础 .模型计算结果表明 ,土壤和沉积物是该地区菲的主要汇 ,特别是沉积物中积累了菲总量的 70 %以上 .大气菲的空间分布格局基本服从其人为排放特征 ,而土壤有机质含量对菲降解速率的影响决定了其在土壤中的分布 .

污染场地健康风险评价中多介质模型的优选研究

综合考虑了参数不确定性、模型不确定性对风险评价结果可信度的影响差异和国内实际污染场地健康风险评价中对已有模型的不当选择可能带来的负面效应,提出相对于参数不确定性的控制,针对目标情景的适当模型选择应成为提高风险评价结果可信度的更重要环节.本研究选取了模型理论架构上符合案例情景的美国环境保护署研发的3MRA、MMSOILS和美国劳伦斯伯克力国家实验室研发的CalTOX 3个被广泛使用的污染场地健康风险评价多介质模型,并与蒙特卡洛模拟相结合,载入污染厂址案例,并对特定受体进行了风险评价,由此定量分析了参数不确定性和模型选择不确定对评价结果可信度的影响程度,并通过对比3个模型的内在架构分析了不确定性的可能来源,最后总结提出了"6步综合评价模式",该模式能有效提高污染场地健康风险评价的可信度及经济可行性.

上海城区多环芳烃的多介质归趋模拟研究

利用城市多介质逸度模型模拟了稳态假设下上海城区16种PAHs在大气、水体、沉积物和植物等中的浓度分布,与实测值进行对比,并根据模拟结果计算了相间迁移通量.结果表明,大气直接排放输入是PAHs进入环境的主要途径,迁移过程包括扩散、沉降和侵蚀等,平流输出是其在系统中损失的主要途径;土壤和沉积物是PAHs主要的汇(占94.4%),其在不透水层上覆盖的膜中浓度达到最大(156g/m3),PAHs在沉积物和土壤中停留时间最长;随着环数的增加,PAHs在水体、植被和土壤中的降解损失所占比例从2.3%逐渐增加至48.9%,而在大气中的降解损失则从91.5%减少至4.0%.模型计算浓度与实测浓度吻合较好,验证了模型的可靠性,并通过灵敏度分析,确定了模型的关键参数.

典型地区多介质环境中多氯联苯、镉致癌风险评估

对典型地区多种环境介质土壤(n=151)、地下水(n=9)、大气(可吸入颗粒物(PM10)和气态污染物,n=4)及农作物(蔬菜(n=38)和大米(n=95))进行采样,分析其中多氯联苯(PCBs)和镉(Cd)含量,利用美国EPA致癌风险评估模型评估研究区居民经多种途径接触多种介质引起的PCBs和Cd的致癌暴露剂量和致癌风险。进行致癌风险贡献率分析,筛选出主要的致癌污染物、暴露途径及对致癌风险贡献最大的环境介质。研究结果表明,所调查的环境介质中均存在严重的PCBs、Cd污染,蔬菜和大米中Cd的平均含量分别为我国食品中污染物限量标准的130倍和17倍,地下水中PCBs和Cd超标率均很高,大气中气态PCBs及PM10颗粒态PCBs、Cd含量均高于国内外其他地区的调查结果。致癌暴露剂量评估结果表明PCBs、Cd的总致癌暴露剂量分别为允许摄入量的6.8倍和6.1倍,总致癌风险为1.1×10-3,远高于国内外所规定的可接受致癌风险水平;致癌贡献率分析结果表明经口摄入是研究区居民致癌风险的最主要暴露途径,蔬菜、大米和地下水是该地区最主要的PCBs、Cd致癌风险来源。

汞在兰州市多介质环境中的分布特征及成因初探

为探讨汞在兰州市多介质环境中的分布特征及成因,用金砂吸附及AMA254高级测汞仪测定了兰州市不同功能区大气、土壤和水体三介质中的总汞含量。结果表明,兰州市大气总汞浓度年平均值为28.62ng·m-3,其中采暖期为48.48ng·m-3,非采暖期为9.42ng·m-3;兰州市土壤剖面汞含量的差异较大,表层汞含量高,最高峰值0.117mg·kg-1,向下逐渐减少到土壤背景值;兰州市黄河水体中总汞浓度夏季高于冬季,夏季水体中汞以溶解态为主,冬季以颗粒态为主。由以上结果初步推论兰州市大气汞浓度显著受到人为活动的影响,且工业污染源和生活污染源均对大气汞浓度有所贡献;土壤和大气汞浓度未达到污染水平;兰州市黄河水体中汞浓度绝大部分超过《地面水环境质量标准》的Ⅲ类标准值。

多介质环境下木质素对化肥中N素迁移转化积累的影响

以木质素包膜复合肥为研究对象,通过淋溶、氨挥发和盆栽试验,系统研究了木质素包膜复合肥中N素在多介质环境(土壤、水体、大气和植物)下的迁移转化和积累,以及木质素对复合肥中N素的影响。结果表明,木质素包膜肥的氨挥发量明显低于普通复合肥,降幅达5.3%～17.7%,氨挥发量占总施N量的0.2%左右。施用木质素包膜复合肥能显著减少青贮玉米中硝酸盐的积累(P<0.01),最大降幅达20.3%;木质素包膜复合肥中N素的淋溶损失符合一级动力学方程,土壤中肥料的氨挥发符合零级动力学方程。研究认为,木质素能抑制土壤与肥料中N素的水解和硝化作用,调控土壤中矿质态N含量,减少N素的淋溶损失,对肥料中N素转化有很好的调控作用,木质素作为一种农业环境友好材料,应用前景广阔。

场地土壤-地下水污染物多介质界面过程与调控研究进展与展望

近年来,中国重点行业场地土壤-地下水重金属和有机污染物污染十分突出,已成为土壤环境治理修复亟待解决的重要问题之一。多介质界面是控制场地系统复合污染物环境行为的关键。因此,开展场地土壤与地下水污染物多介质界面过程与调控机制研究,对于认知场地污染成因与治理修复具有重要的科学意义。系统分析了国内外场地土壤-地下水污染物多介质界面过程与调控研究进展与发展趋势,指出了目前该研究领域中存在的科学与技术问题,提出了我国场地土壤-地下水污染物多介质界面过程与调控原理的研究思路与重点方向,以推动我国场地土壤和地下水环境科学理论与技术的发展。

城市不同功能区PAHs多介质累积规律研究

以上海市为例,分析了城市地表灰尘、土壤和行道树叶片累积PAHs的水平差异,探讨了形成这种累积规律的原因与机制.结果发现,同一功能区内,地表灰尘和土壤中PAHs含量较高,分别为8992～141723 ng·g^-1（均值为54964 ng·g^-1）、9306～146689 ng·g^-1（均值为56883 ng·g^-1）;而悬铃木叶片和小叶黄杨叶片内含量较低,且悬铃木叶片中的含量普遍高于小叶黄杨叶片,含量分别为2423～32883 ng·g^-1（均值为12983 ng·g^-1）、1498～19418 ng·g^-1（均值为7612 ng·g^-1）.不同功能区之间,地表灰尘和土壤中PAHs总量存在显著差异,而悬铃木叶片和小叶黄杨叶片对PAHs的累积水平相似.灰尘和土壤中PAHs组分构成具有明显的功能区差异,且高环PAHs含量占主导地位.植物叶片中PAHs组分构成在不同功能区具有相似性,且低环组分占绝对优势,高环组分含量很少.这种累积规律与PAHs的理化性质,以及各介质累积PAHs的主要途径和方式密切相关.