科尔沁沙地典型区地下水、降水变化特征分析

地下水资源作为科尔沁沙地典型区的重要供水来源,研究地下水及其影响因素的变化特征对水资源合理开发利用、生态环境保护有重要的现实意义。以研究区周围左中、通辽和后旗3个典型气象站与7个地下水观测井数据为基础,应用灰色系统理论、线性回归、M-K突变检验、累积距平分析和小波周期分析等研究方法,对科尔沁沙地典型区1951-2015年降水量与地下水埋深进行研究,定性描述降水量变化与地下水埋深变化的响应关系。结果表明:(1)夏季气候倾向率为-18.6 mm·(10 a)^(-1)和年降水量气候倾向率为-11.7 mm·(10 a)^(-1),都呈下降趋势,春、秋和冬三季降水量变化呈上升趋势,其气候倾向率分别为1.45 mm·(10 a)^(-1)、1.79 mm·(10 a)^(-1)和0.67 mm·(10 a)^(-1)。(2)近65 a来,研究区年降水存在2~5 a、7~12 a和18~31 a三个明显特征时间尺度的周期,对应小波方差图存在26 a和10 a两个周期峰值;四季降水量同样存在不同时间尺度的周期。(3)四季和年地下水埋深先呈线性再呈波动式变化,上升趋势显著,增幅分别为0.48 m·(10 a)^(-1)、0.50 m·(10 a)^(-1)、0.51 m·(10 a)^(-1)、0.48 m·(10 a)^(-1)和0.49 m·(10 a)^(-1)。(4)地下水埋深时间序列基准期和变异期的分界点为1994年。(5)1994年前,地下水埋深与滞后4 a降水量相关系数为-0.514;1994年后,地下水埋深与滞后8 a降水量相关系数为-0.527。

乌梁素海水环境容量分析

【目的】研究乌梁素海的水环境容量特征和探索水环境容量与入湖水质水量间的响应关系。【方法】采用零维模型分别计算并分析了乌梁素海冰封期与非冰封期的水环境容量,基于水文实际条件,分析入湖水量对出口断面污染物质量浓度的影响。【结果】冰封期湖泊的自净容量小于非冰封期时的自净容量,且冰封期的氮和有机物污染物的环境容量远小于非冰封期。【结论】非冰封期引入的黄河水和农田退水会导致湖泊氮磷水环境容量下降。有机物污染物的水环境稀释容量会因为黄河引水增加。

COMSOL模拟的钛合金基体表面纯镁涂层制备及性能研究

目的解决目前临床应用的钛合金植入物功能性欠佳的问题,既利用钛合金的力学性能优势,又发挥镁基金属的生物活性作用,把镁基金属的应用拓展到承力部位,为理想骨植入材料提供一种新的选择。方法采用真空蒸镀技术在钛合金表面制备镁涂层,采用模拟软件结合实验的方法,利用COMSOL Multiphysic软件模拟真空蒸镀法在钛合金基体上制备纯镁涂层,结合涂层沉积实验,研究不同蒸发温度、沉积时间和基体表面温度对镁涂层质量的影响,利用模拟结果设计实验,并进行优化,对涂层的表面形貌、浸润性、可降解性、抗菌性进行实验分析。结果在钛合金基体表面制备的纯镁涂层靠近蒸发材料中心轴的表面部分沉积的涂层较厚,涂层厚度由中心轴向四周逐渐减小,最厚部位比最薄部位厚约13.6%;在影响涂层厚度的3个因素中,材料蒸发温度的影响最大;在700℃下制备的涂层的表面颗粒分布均匀,涂层表面平整度最高,且其接触角大于90°,表现为疏水性,在该温度下体外降解速率最低,材料抗菌率>90%。结论采用真空蒸镀技术可在钛合金基体表面获得纯镁涂层,该涂层提高了钛合金基材的生物活性,其降解产生的碱性环境具有抗菌性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较强的杀灭作用,有望提高植入材料的稳定性,解决术后感染问题。