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人體工程學報告范文1
關鍵詞:室內設計;空間設計;整體設計
1 《居住空間室內設計》課程設計目標
(1)能力目標
能夠對家居空間與業主溝通,進行實地調研并編寫調研報告;能夠根據業主信息選擇家居空間功能,結合業主要求確定設計立意;能夠熟練的利用軟件按繪圖規范繪制圖紙(平面圖、天花吊頂圖、立面圖、效果圖);能根據裝飾風格選擇裝飾材料、家具、陳設品;能夠結合設計立意、項目書對業主進行裝修匯報。
(2)知識目標
了解家居空間的設計領域及發展前景;掌握家居空間設計的概念、作用、設計原則;掌握家居空間設計的空間類型、裝飾風格;掌握設計前期調研的內容;掌握家居空間功能區域及空間功能劃分的方法;掌握家居空間基本設施、人體工程尺寸、設計方法,并熟悉家居空間的裝飾材料、施工工藝;掌握家居空間的家具陳設、燈光照明、家具陳設及色彩心理等相關知識。
(3)素質目標
培養學生對于案例的理解和鑒賞能力,提高學生的審美修養;培養學生的創新思維能力,養成從室內設計專業人員角度進行評價與思考的習慣;培養學生收集、分析和編排信息能力(國家標準、行業規范、成功案例、網絡資源);培養學生與人合作的能力、與人交流的表達能力;培養學生團隊合作意識和集體榮譽感;培養學生吃苦耐勞,愛崗敬業精神及良好的職業道德。
2 典型工作任務
本課程共設計了3個項目和15個任務,內容涵蓋了家居空間室內設計過程中的經典戶型設計,并且所選項目任務基本覆蓋了家居空間室內設計的所有知識點,任課老師可以根據自己的需要靈活增減。(見附表)
3 教學方法
本課程采用行動導向教學法,強調以“項目教學”模式教學,課程可建立項目教學情境虛擬公司:例如“XX室內裝飾公司設計部”,老師是項目部總工程師,每班設立7個項目組(7組),每個項目組由4、5名學生構成,每個學生輪崗擔任項目組負責人和工程技術人員。每個學習單元按資訊、決策、計劃、實施、檢查、評價六階段法開展,項目經理負責項目承接,任務完成情況匯報,進度檢查以及資料收集、整理等工作。各項目部制定自己的工作制度和崗位職責。老師介紹各個項目的背景,以項目部為單位領取圖紙、工具書,填寫登記表,各項目組負責人與項目總監簽訂合同書和任務書。
4 需要說明的其他問題
本課程的課程任務要明確,以真實項目、任務的對學生進行能力訓練,按照實際工作過程開展課程教學活動,課堂就是公司,通過真實的項目訓練,學生能更多接觸實踐,獲得更加豐富的理論知識與實踐經驗,并且反復訓練,提升技能,最終達到課程的所要求的能力目標、知識目標和素質目標。
參考文獻:
[1]李冬,張菲菲.景觀設計的留白――避免鄉村景觀的城市化[J].河北建筑工程學院學報,2008(03).
人體工程學報告范文2
此研究報告刊登于《農業工程學報》2009年第12期,題為《蘋果中有機氯農藥殘留的超聲波去除條件優化》,第一作者為西北農林科技大學食品科學與工程學院岳田利教授。
蘋果是中國的第一大水果,面積和產量均居世界首位。蘋果成為中國入世后最具有國際競爭力的農產品之一。目前,國際上對蘋果中農藥殘留檢測種類越來越多,檢測限量越來越嚴,已成為非關稅貿易壁壘的重要手段。蘋果中農藥殘留已納入美國、日本及歐共體各國的食品安全監測計劃,年年進行例行監測。而中國是世界蘋果生產第一大國,但不是蘋果強國,其主要原因就是蘋果的質量安全性嚴重制約了蘋果的出口,其中農藥殘留超標是主要原因之一,為了確保蘋果生產的質量安全,提高蘋果在國際市場的競爭力,加強對蘋果中農藥殘留檢測分析、農藥殘留標準及農藥殘留控制技術的研究顯得尤為重要。目前國內外對農藥殘留的去除方法很多。常用的有生物、物理和化學降解去除法,這些方法對農殘都有不同程度的降解去除,且主要集中在對土壤和環境中農藥殘留的降解去除。而尋求一種能直接有效安全的去除蘋果中有機氯農藥殘留,又不會對蘋果的安全性造成影響、且對蘋果本身品質影響很小的去除方法是當前鮮果產業急需。目前,國內外應用超聲波技術去除有機物都有大量的報道,并且認為超聲波去除有機物主要依靠其機械效應、熱效應和自由基效應等。但是這種超聲波技術卻沒有在食品行業安全控制方面得以應用,相關研究也很少。
為了建立一種安全有效的超聲波去除蘋果鮮果中的有機氯農藥殘留的技術方法,研究者利用超聲波技術處理農藥殘留超標的蘋果,通過研究達到有效安全去除蘋果中的有機氯農藥殘留的目的,并且保證這種安全控制技術對蘋果鮮果品質影響最小。
研究者利用響應曲面法這種數學處理方法對影響超聲波去除蘋果中有機氯農藥殘留的關鍵因子及相互作用進行了分析,結果顯示超聲波處理條件對去除率影響依次為:功率、溫度和時間,并且在超聲波功率為609.16瓦,時間為70.46分鐘,溫度為15.45℃的條件下,超聲波處理對蘋果中有機氯農藥殘留的理論去除率可達64.32%。通過實際驗證試驗,有機氯類農藥殘留的去除率達到了59.24%,有效的去除了蘋果中有機氯農藥的殘留,同時極大提高了蘋果的安全性。在對超聲波技術處理農藥殘留超標的蘋果過程中,同時對超聲波技術對蘋果主要品質的影響也做了相關的評價研究,研究結果表明,超聲波處理雖然對蘋果的總糖、總酸具有一定的影響,但沒有超出國家標準及主要出口國蘋果標準的要求。
因為超聲波處理技術簡單快速,很容易和現有鮮果清洗、分級、打蠟生產線耦合鏈接,因此利用超聲波處理技術可以很好的確保蘋果及其他農產品的安全性,同時這種技術的產業化應用前景極為廣闊。超聲波處理技術對蘋果中農藥殘留去除的研究,促進了我國在蘋果及相關鮮果產業中安全控制技術的發展。同時對保證我國鮮果產業食品安全起了重要作用,具有極大的推廣價值。
延伸閱讀――超聲波
什么是超聲波
超聲波是頻率高于20000赫茲的聲波,它方向性好,穿透能力強,易于獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠,可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌、消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽覺上限而得名。
超聲波簡介
科學家們將每秒鐘振動的次數稱為聲音的頻率,它的單位是赫茲。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20~2000赫茲。當聲波的振動頻率大于20000赫茲或小于20赫茲時,我們便聽不見了。因此,我們把頻率高于20000赫茲的聲波稱為“超聲波”。通常用于醫學診斷的超聲波頻率為1-5兆赫茲。
理論研究表明:在振幅相同的條件下。一個物體振動的能量與振動頻率成正比。超聲波在介質中傳播時,介質質點振動的頻率很高,因而能量很大。在我國北方干燥的冬季,如果把超聲波通入水罐中,劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴,再用小風扇把霧滴吹入室內,就可以增加室內空氣濕度,這就是超聲波加濕器的原理。利用加濕器的原理,把藥液霧化,讓病人吸入,能夠提高療效。利用超聲波巨大的能量還可以使人體內的結石做劇烈的受迫振動而破碎,從而減緩病痛,達到治愈的目的。超聲波在醫學方面應用非常廣泛,像現在的彩超、B超、碎石(例如膽結石、腎結石)等。
超聲波的特點
1 超聲波在傳播時,方向性強,能量易于集中。
2 超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。
3 超聲波與傳聲媒質的相互作用適中,易于攜帶有關傳聲媒質狀態的信息(診斷或對傳聲媒質產生效應)。
超聲波是一種波動形式,它可以作為探測與負載信息的載體或媒介(如B超等用作診斷);超聲波同時又是一種能量形式,當其強度超過一定值時,它就可以通過與傳播超聲波的媒質的相互作用,去影響、改變以致破壞后者的狀態、性質及結構(用作治療)。
超聲波的作用
1 超聲波清洗
清洗的超聲波應用原理是由超聲波發生器發出的高頻振蕩信號,通過換能器轉換成高頻機械振蕩而傳播到介質,清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射。使液體流動而產生數以萬計的微小氣泡,存在于液體中的微小氣泡在聲場的作用下振動,當聲壓達到一定值時。氣泡迅速增長,然后突然閉合,在氣泡閉合時產生沖擊波,在其周圍產生上千個大氣壓力,破壞不溶性污物而使它們分散于清洗液中,當團體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時,油被乳化,固體粒子即脫離,從而達到清洗件表面凈化的目的。
2 醫學診斷
醫學超聲波檢查的工作原理與聲吶有一定的相似性,即將超聲波發射到人體內,當它在體內遇到界面時會發生反射及折射,并且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態與結構是不相同的,因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同,醫生們正是通過儀器所反映出的波形、曲線,或影像的特征來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變,便可診斷所檢查的器官是否有病。
3 超聲學
研究超聲波的產生、傳播、接收,以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。產生超聲波的裝置有機械型超聲發生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應和電磁作用原理制成的電動超聲發生器,以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應制成的電聲換能器等。
超聲波的實際應用
在全球,超聲波廣泛運用于診斷學、治療學、工程學、生物學等領域。
(1)工程學方面的應用:水下定位與通訊、地下資源勘查等。
(2)生物學方面的應用:剪切大分子、生物工程及處理種子等。
(3)診斷學方面的應用:A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等。
人體工程學報告范文3
關鍵詞 氮肥施用量;油麥菜;產量;品質
中圖分類號 S636.9 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)06-0073-01
氮肥是蔬菜生產中的主要肥料,但施用量應該適中,如果過多地施用氮肥,不僅增加成本,造成環境污染,而且降低蔬菜的品質,危害人們的身體健康[1]。為了合理施用氮肥,達到蔬菜產量與品質的雙重最佳經濟效果,按照安康市農科所安排,白河縣農技中心協助、白河縣中廠鎮農業技術推廣站主持進行不同氮肥施用量對油麥菜產量和品質的影響研究,以為菜地合理施用氮肥提供理論依據和科學的種植方式,現將試驗結果報告如下。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗地設在白河縣中廠鎮寬坪村縣農場生態農業示范園地,該地塊位于白河縣東南部,距縣城10 km,海拔425.6 m,試驗田土壤為黏(黎)土,土壤理化特性為有機質18.5 g/kg、堿解氮136.7 mg/kg、速效磷(P2O5)63.2 mg/kg、速效鉀(K2O)115.23 mg/kg、pH值為6.5。前茬西瓜,地勢平坦向陽,排灌設施優越,田間交通便利,總面積10.6 hm2。
1.2 試驗材料
供試品種:油麥菜2號(由安康市農科所提供)。供試肥料:尿素(純N 46%)、過磷酸鈣(P2O5 12%)、鉀肥(K2O 52%)。
1.3 試驗設計
根據氮肥施用量不同,試驗設6個處理,即施純N 0(A)、150 kg/hm2(B)、300 kg/hm2(C)、450 kg/hm2(D)、600 kg/hm2(E),各處理均施P2O5 300 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2,以不施肥作對照(CK)。3次重復,隨機區組排列,小區面積13.0 m2(10.0 m×1.3 m)。
1.4 試驗方法
試驗于2012年8月16日做畦播種育苗,除去雜草及前茬殘物,結合深翻耙地,將試驗設計的肥料一次性施入土壤充分混合做畦,不再追肥。畦寬1.3 m,畦高10.0 cm,畦長10.0 m,畦距20.0 cm,便于人操作、管理。9月13日(株苗6片葉)穴植,每穴1株健苗,株行距為15.0 cm×20.0 cm,定植33萬株/hm2左右,大田管理按常規進行。
2012年10月15日收獲,各處理取固定面積測產,油麥菜VC含量采用2.6-二酚法測定,硝酸鹽含量采用紫外分光光度法測定,并做好試驗地各處理間油麥菜測定數據記載[2-3]。
2 結果與分析
2.1 不同氮肥施用量對油麥菜品質的影響
2.1.1 不同氮肥施用量對硝酸鹽含量的影響。硝酸鹽在人體內被還原為亞硝酸鹽有致癌物質,據相關報道:人體攝取的硝酸鹽,來自蔬菜的占70%~80%,可見蔬菜中硝酸鹽的含量是人們日常生活關注的焦點[4]。因此,硝酸鹽含量是蔬菜品質中需要監控的重要指標。由圖1、表1可知,氮肥不同施用量對油麥菜中硝酸鹽含量的積累影響較大,隨著氮肥施用量的增加,油麥菜中硝酸鹽含量的積累也隨之提高。由此可見,油麥菜中硝酸鹽含量與氮肥施用量呈顯著線性正相關。
2.1.2 不同氮肥施用量對VC含量的影響。VC是衡量蔬菜質量高低的一個重要標志,其是一種水溶性的強有力的抗氧化劑,具有清除肌體內自由基,阻止脂類過氧化及某些化學物質的毒害作用,可提高機體免疫力,在防癌和抗衰老等方面具有重要功能,與人們的健康關系密切[5-6]。由表1、圖2可知,隨著施氮量的增加,油麥菜VC含量反而降低,處理C VC含量最高,為265.5 mg/kg;處理D與處理E相比,VC含量呈下降趨勢,可見VC含量與施氮量呈反向相關。
2.2 不同氮肥施用量對油麥菜產量的影響
油麥菜是以收獲鮮梢、鮮嫩的綠葉為產品的速生性蔬菜。由表2、圖3可知,油麥菜對氮肥的依賴性較強,或者說氮肥是油麥菜的主要肥料。處理A~D隨著氮肥施用量的增加,產量逐漸增加,處理D產量達35 107.66 kg/hm2,但氮肥(下轉第77頁)
施用量繼續增大時,產量不增反減,表明過量施用氮肥不但增加成本,也不會增加目標產量。因此,在盡量做到“唯一差異原則”的條件下,氮肥施用量的多少,對油麥菜起著決定性的作用。施氮量過低或過高,都會抑制油麥菜的生長,對其產量都會造成一定影響,只有在適宜的施氮量下,才能達到最佳產量。
2.3 不同氮肥施用量對經濟效益的影響
由表3可知,肥料產投比以處理D最高,為38.65,其次是處理E、C,分別為28.54、27.62。由此表明,以處理D經濟效益最高。
3 結論與討論
試驗結果表明:在中下肥力水平條件下,施氮量在0~450 kg/hm2范圍內,油麥菜產量呈增加趨勢,施氮量為450 kg/hm2時,產量最高;當施氮量繼續增加到600 kg/hm2時,產量有所降低。具體油麥菜氮肥施用量的臨界值還有待于進一步試驗。
隨著氮肥施用量的增加,油麥菜VC含量逐漸增加,當施氮量在300 kg/hm2時,VC含量最高,為265.5 mg/kg,在施氮量為450~600 kg/hm2時油麥菜品質則顯著降低。同時也顯示:氮肥可促進油麥菜的生長,偏施氮肥或不注重有機肥料的施入,油麥菜植株雖可生長,但其品質下降,葉片薄、水分多、味道差、不易貯。因此,在中下肥力水平條件下,可施入腐熟、優質的有機肥料30~45 t/hm2,盡可能地減少純N的用量,達到土壤、環境、經濟、產量、品質的多處共贏。
4 參考文獻
[1] 麻純文,趙云成,楊存榮,等.油麥菜優化施肥技術研究[J].長江蔬菜,2007(7):50-51.
[2] 李永勝,杜建軍,龍增群,等.氮磷鉀配施對油麥菜肥料效應及硝酸鹽含量的影響[J].仲愷農業工程學院學報,2012,25(4):19-25.
[3] 李永勝,王浩,杜建軍,等.腐植酸液肥對油麥菜和生菜產量及品質的影響[J].腐植酸,2012(1):42.
[4] 寧建鳳,鄒獻中,楊少海,等.有機無機氮肥配施對土壤氮淋失及油麥菜生長的影響[J].農業工程學報,2007,23(11):95-100.
人體工程學報告范文4
摘要:以我國1999~2009年運動人體科學專業碩士學位論文為研究樣本,從論文選題、研究對象、研究方法、論文研究成果的應用價值等方面進行分析,總結我國運動人體科學專業碩士學位論文的特點和變化趨勢。結果顯示:隨著招生規模的擴大,運動人體科學專業的碩士學位論文選題應用基礎性研究較多,純基礎研究和開發性研究相對較少,選題創新性不夠,出現選題重復和與運動實踐脫節的現象;論文的研究對象,大多以動物為主,而以人體的相對較少;論文研究方法以實驗法和定量分析法為主;論文研究成果應用于競技體育領域相對較多,應用于大眾運動健身及學校體育的相對較少。
關鍵詞:體育文獻計量;運動人體科學;碩士研究生學位論文;中國
中圖分類號:G804文獻標識碼:A文章編號:1006-7116(2010)11-0111-04
Analysis of theses written for a Master of Science degree in the human movement science specialty between 1999 and 2009 in China
LIN Hua,XIA Xue
(School of Physical Education,Liaoning Normal University,Dalian 116029,China)
Abstract: By basing their research specimens on theses written for a Master of Science degree in the human movement science specialty between 1999 and 2009 in China, the authors analyzed these theses in terms of thesis topic selection, thesis research subjects, thesis research methods, and application value of thesis research achievements, summed up the characteristics and changing trend of these theses, and revealed the following findings: with the expansion of the scale of recruitment of graduate students studying for a Master of Science degree, in the selection of thesis topics written for a Master of Science degree in the human movement science specialty, there were more fundamental application researches than pure fundamental researches and developing researches, and there were signs of inadequate novelty of topic selection, repeated topic selection, and deviation of topic selection from sports practice; the thesis research subjects are mainly animals, seldom the human body; the thesis research methods were mainly experimental methods and quantitative methods; more thesis research achievements were applied to the competitive sport area than to mass sports fitness and scholastic physical education.
Key words: sports bibliometrics;human movement science;thesis written for a Master of Science degree;China
學位論文在某種程度上能夠集中反映某個領域的熱點問題和研究現狀,是衡量研究生學習、科研能力和培養質量的重要指標。本文以運動人體科學專業碩士研究生學位論文為研究對象,以中國知網“中國優秀碩士學位論文全文數據庫”為檢索數據源,檢索項為學科專業名稱,檢索詞為運動人體科學,檢索范圍從1999~2010年,匹配條件為精確,截止2010年5月12日,由此獲得963個檢索結果,其中通過篩選剔除與本研究不相關的學位論文35篇,最后將928篇運動人體科學專業全日制碩士畢業學位論文作為本文研究對象。
運動人體科學是體育科學研究內容的一部分,是研究人體從事體育活動過程中人體變化規律的科學,包括運動生理學、運動醫學、運動生物化學、運動解剖學、運動生物力學、運動心理學等,基本屬于自然科學的研究范疇[1]。根據體育科研成果的性質可將體育科學研究分為基礎性研究、應用性研究和開發性研究3類[2]。其中基礎性研究又可分為純基礎研究和應用基礎研究兩類,而應用性研究和開發性研究又常被歸為一類,以“應用研究”統稱[3]。
1碩士學位論文選題
選題是科學研究工作的第一步,也是最重要的一步。英國著名科學家貝爾納[4]曾指出:“課題的形成和選擇,無論作為外部的經濟技術要求,或作為科學本身的要求,都是研究工作中最復雜的一個階段。一般來說,提出課題比解決問題更困難?!币虼?碩士研究生學位論文的選題具有重要的意義。
2002年以前碩士研究生學位論文大多是以生物學傳統的動物實驗、生理生化指標測定、技術動作分析等微觀實驗研究為主,而近些年碩士研究生學位論文逐漸采用一些新技術手段,如蛋白質組技術、基因芯片技術、激光共聚焦技術等,在運動性心臟、骨骼肌以及運動性疲勞方面的研究也有所突破,從傳統的生物學研究向多層次、全方位開展跨學科研究,以系統整體觀點來綜合宏觀和微觀研究,依托基礎性研究突出應用研究。
由表1可以看出,運動人體科學專業碩士研究生學位論文選題,應用基礎性研究論文有509篇,占54.85%,應用性研究論文次之,有327篇,占總數的35.24%,而開發性研究和純基礎性研究論文數僅占8.19%和1.72%。
結果顯示,純基礎性研究和開發性研究選題較少,雖說運動人體科學隸屬于自然科學范疇,具有應用基礎性研究課題的屬性,但其本身還是存在著基礎研究-應用研究-開發研究的內在結構,只有各研究類型均衡發展,才能夠有效促進整個學科研究的進步。因此,在研究生學位論文這個特殊科研群體中,應特別注重科學研究的均衡發展。
從運動人體科學專業碩士研究生學位論文的分析來看,研究內容豐富,選題方向多樣,能夠體現當前運動人體科學研究領域的新熱點、新問題。運動生理學、運動解剖學、運動生物化學、運動生物力學、運動醫學、體育保健學等傳統研究方向的研究內容不斷深化的同時,一些新型的研究方向也逐漸呈現在運動人體科學專業碩士學位論文中,如低氧訓練的生物學基礎、高原訓練和運動員機能監控、人體功效學、生物力學研究及運動器材研發、體育工程學等。
2002年以前運動人體科學碩士學位論文研究集中,在骨骼肌生理、心血管機能、疲勞與恢復、營養、激素及內分泌、機能評定、免疫等方面,研究高原訓練、代謝方面的論文分別有7篇和6篇[5],而現在碩士學位論文研究高原訓練和代謝的增加到37篇和96篇。如今運動人體科學碩士學位論文在傳統研究領域更加深入,同時還有些新的研究內容不斷增加,如基因多態性與運動能力的關聯性研究、納米技術、蛋白質組學技術、中醫保健以及運動人體科學網絡教學平臺的建立等。不過,近年一些研究如基于核磁共振的代謝組學方法、自由基生物學等生物工程技術已應用于運動人體中,但碩士學位論文中還甚少涉及。
運動人體科學是體育教育訓練學和民族傳統體育學的基礎[6]。交叉和綜合選題成為運動人體科學專業碩士學位論文中的普遍現象,不僅涉及到同級學科不同方向之間的交叉選題,還涉及到同級學科之間和跨學科之間的交叉選題,使研究課題具有更強的生命力。因此,運動人體科學研究生在進行論文選題時要拓寬研究視野,突破思維局限,敢于創新呈現更有價值的研究成果。
2碩士學位論文研究對象
研究對象是科研論文根據研究目的所選擇和組成的客體,本文通過對928篇運動人體科學專業碩士研究生學位論文的梳理,發現以動物模型為研究對象的有409篇,占44.07%;以運動員為研究對象208篇,占22.41%;以軍人、老年人、患病者等為研究對象的有104篇,占總數11.21%;以大學生為研究對象的有93篇,占10.02%;以少年兒童為研究對象有67篇,僅占總數的7.22%。
由此可見,運動人體科學專業的碩士學位論文以動物模型為研究對象最多,而以人體為研究對象的論文,選擇的群體相對廣泛,選擇研究對象最多的是運動員,其次是大學生,少年兒童相對較少。
3碩士學位論文研究方法
一門科學的發展依賴于研究方法手段,而研究方法的發展有利于該科學的發展,運動人體科學是體育科學中一門重要的基礎性學科,它的發展直接影響著體育科學研究的進程,作為體育科學的一個分支學科,它的發展同研究方法手段發展也是分不開的[7]。從本文分析的碩士學位論文看,大部分論文能夠從多層次、多角度、多學科的范圍研究問題,采用的研究方法有文獻資料法、調查法、實驗法、訪談法、測量法等,采用最多的是實驗法,這也符合運動人體科學專業的研究特點。而與體育人文社會學專業學位論文多采用文獻資料法,調查法等[8]不同的是運動人體科學論文的研究習慣以實驗為基礎,以客觀量化的數理統計為依據,以觀察法、訪談法、文獻資料法為輔助研究手段進行多種方法綜合運用的研究。
從質與量的角度可將研究方法分為比較、歸納、分類等的定性分析法,數理統計的定量分析法及運用數理統計而仍以定性方法研究的半定量分析法。在本研究中發現,運用定量分析法研究的學位論文占總數的63.79%,定性分析法研究占13.69%,半定量分析法研究占22.52%。其中運動生物力學、運動生物化學、體育測量與評價研究采用定量分析法的分別占82.27%、80.53%、70.15%。結果充分體現研究論文多以定量數據分析為主。
4碩士學位論文的應用價值
動物實驗在生命科學、醫學等研究中越來越顯示出它的巨大作用,也成為生物學、醫學的一門主要研究方法,是探討生命奧秘、人類疾病機制及治療等不可缺少的手段。運動人體科學與生物學、醫學一樣,同屬于自然科學的分支學科。單從研究對象選擇可以看出,運動人體科學專業碩士學位論文多以動物實驗為主,大多數運動機制是在動物實驗中實現的。近年來,隨著基因技術的日益發展,各種基因表達形式也逐漸成為運動人體科學研究的熱點。
研究動物的優點在于動物具有廣泛的遺傳基礎,個體差異較大,在模擬人體運動的某些研究中是比較有用的,其實驗結果也帶有一般性和普遍性,尤其在選擇一些誘發性動物模型時,能夠在短期內復制出大量模型,并能嚴格控制各種條件,使復制出的模型運用于不同研究目的要求,具有一定的代表性。如能正確的掌握和運用動物實驗方法,可使實驗者節省人力、物力和時間,同時還能獲得可靠的實驗結果,減少研究的盲目性。但動物實驗同時存在著很多缺陷。運動人體科學畢竟是要研究人運動的一些機能機制,動物的發生發展過程、運動特征及環境與所效仿的人類運動還存在不同程度的差異。在體育領域中,從實用價值角度看,人體實驗的研究更能直接說明問題。
縱觀運動人體科學專業碩士學位論文的發展,根據科學研究的目的、任務和需要,運動人體科學碩士學位論文研究成果應多從研究人類運動的角度出發,將基礎理論研究合理運用到運動實踐中。
除了以動物模型為實驗對象外的519篇論文中,研究成果與競技體育有關的論文230篇,其中基礎性研究63篇,應用性研究119篇,開發性研究48篇,主要研究運動員身體機能評定與訓練監控,運動員身體恢復的手段和方法、新技術、特殊儀器應用于運動員訓練等。如低氧訓練是當前運動訓練研究的熱點之一,在運動人體科學專業碩士學位論文中有40篇論文與低氧訓練的機制及應用有關。
從多維角度思考,研究成果的“社會化”既是滿足社會需要的程度,也是衡量體育科學研究社會價值的最好尺度[9],在運動人體科學領域,除服務于競技體育研究范圍外,在全民健身范圍內,人類健康與健身運動領域也應得到重視,大眾體育的發展,必將接受運動人體科學理論的指導,并將體育納入“一級預防”的“預防醫學”框架之中。在我國推出《全民健身計劃綱要》的目的就是為了建立科學、文明、健康的生活方式,提高全民族的身體素質[10]。在運動人體科學碩士學位論文中與群眾體育有關的研究有115篇,占總數的22.16%,主要研究包括不同運動方式對人體身體形態、機能及身體素質的研究,各種力學負荷對人體運動功能的影響,慢性病患者的運動健身指導方案,“現代文明病”的根治及抗衰老與體育運動保健的研究,人體體質健康狀況及因素分析,不同人群運動健身的特點與方法,運動與營養膳食處方的指導等。
近年來我國的肥胖癥患病率呈上升趨勢,肥胖少年的增長比例更大,成為兒童時期一個重要的健康問題,兒童單純性肥胖可作為高血壓、高血脂、動脈粥樣硬化、糖尿病等誘發因素之一。學校體育也成為現在體育科學研究的領域之一。學位論文的研究涉及到學校體育的有174篇,其中包括對學生的體質健康水平狀況、兒童青少年生長發育狀況、不同運動對學生生理機能評定、體育院校學生專項教學訓練素質等。
5小結
運動人體科學是一門綜合應用性很強的學科,通過對運動人體科學專業碩士學位論文的分析,發現運動人體科學專業研究生論文選題多以應用基礎研究為主,純基礎研究及開發性研究比例相對較少,選題方向不均衡,但隨著體育科學研究領域研究內容日益發展,創新性研究課題也將成為研究生學位論文的選題的必然趨勢。
運動人體科學專業碩士學位論文的研究對象大多以動物模型為主導,繼承自然科學研究傳統的研究模式,但為了能更好在體育運動領域發揮運動人體科學研究的作用,直接采用人體實驗將是運動人體科學應用于運動實踐的突破點。在設計實驗,采取合適的研究對象是科研論文成敗的關鍵,在碩士論文研究中應重點考慮如何將人體實驗與動物實驗的優勢相結合。
運動人體科學專業碩士研究生學位論文的研究方法,還是以傳統的實驗研究與定量分析法為主流驗證結論,定性研究與定量研究相結合的多元綜合方法應用將在今后運動人體領域科學研究穩步發展,移植更新更有效的研究方法必將成為體育領域科學研究的重點。
從運動人體科學專業碩士研究生學位論文整體分析來看,其學位論文的研究成果應用價值更多的還是局限在競技體育范圍內,應用于大眾運動健身以及學校體育領域相對較少。
參考文獻:
[1] 中國體育科學學會. 2006-2007體育科學學科發展報告[R]. 北京:中國科學技術出版社,2007.
[2] 黃漢升. 體育科學研究方法[M]. 北京:高等教育出版社,2006.
[3] 王瑞元,周越. 體育基礎研究與應用研究的關系:現狀與展望[J]. 北京體育大學學報,2006,29(11):1441-1445.
[4] 貝爾納J D. 科學研究的戰略[G]//科學學譯文集. 北京:科學出版社,1980.
[5] 張瑞華,朱晗,張哲,等. 對我國運動人體科學專業研究生論文選題的分析[J]. 北京體育大學學報,2006,29(9):1232-1234.
[6] 張雪霞. 從學位論文選題的跨學科現象看研究生的培養模式[J]. 體育學刊,2006,13(1):88-91.
[7] 黃翠,藏威,李國金,等. 運動人體科學研究方法的現狀及展望[J]. 中國組織工程研究與臨床康復,2009,13(7):1367-1370.
[8] 方千華,黃漢升. 我國體育人文社會學研究生學位論文研究方法的調查與分析[J]. 體育學刊,2007,14(2):127-130.
人體工程學報告范文5
關鍵字:智能照明 控制系統 辦公建筑 應用
中圖分類號:J914文獻標識碼: A 文章編號:
一、智能照明控制系統簡介
所謂智能照明控制,即根據某一區域的功能、不同的時間、室內外亮度或者該區域的照明需求等來自動控制照明設備,從而實現集中統一管理和監控[1]。另外,智能照明控制系統將現代照明技術與照明藝術相結合,對照明設備實現了科學管理,從而給人們營造了一個不僅照明條件符合標準,同時舒適、方便、現代化的照明環境。
1、智能照明控制系統的優點
相比于傳統的照明控制方式,以及樓宇自控(BA)系統的監控照明方式,智能照明控制系統具有難以比擬的優勢。除了具備基本的控制功能和調光功能,智能照明控制系統還具有自動探測設備,可以感知人體的運動以及周圍環境的光照亮度等。另外,還可以在很大程度上減少照明用電,而且實現了智能化管理,減少了不必要的人工操作,因此也節約了運營成本。智能照明控制系統維護起來也很方便,并且對于照明布局和控制方式的改變能夠很好地適應,方便修改和擴展。
智能照明控制系統在樓宇自動化系統中相對獨立,可以不依賴樓宇設備自動管理系統。另外,它通過一些標準接口也能與其他系統如BA、安保、消防等互聯,具有一定的開放性。利用系統配備的監控軟件,智能照明控制系統也能對建筑中其他控制設備進行遙控或監控,及時掌握其工作狀態[2]。
2、智能照明控制系統的組成
智能照明控制系統的組成可以分為硬件和軟件兩部分,其中硬件又可以分為輸入單元、輸出單元和系統單元,軟件可以分為編程軟件、監控軟件和時空軟件等[2]。系統中的硬件通過總線系統連接成網絡,而軟件主要實現對硬件的遙控。各部分的組成以及主要功能簡要介紹如下:
輸入單元包括線式開關、場景控制器、遙控設備、紅外以及亮度優感器,主要負責將外界傳來的控制信號轉變為系統信號,并傳到總線;輸入單元包括繼電器、調光器及模擬單元等,主要負責接收由總線傳來的信號,控制相應的回路進行輸出,并對負載進行控制等[3];系統單元主要包括電源供應單元、PC接口等,主要負責將各輸入、輸出單元及計算機調制解調器互聯成網,方便集中管理和遠程控制;編程軟件在智能照明控制中占據著重要位置,通過與PC接口相連的計算機來對系統的控制要求隨時進行修改;監控軟件能夠進行可視化控制,對大樓內的照明要求可以進行開關、調光燈控制;時空軟件主要能夠實現燈具按照要求或一定規律打開或關閉。
二、智能照明控制系統在辦公建筑的應用
典型的辦公建筑按照其實現的功能不同可以被分為幾個區域,分別是辦公區、功能區、輔助區和室外照明區。不同的區域對于照明或控制的要求是不同的,在設計時應該區別對待。下面我們針對具體的區域分析智能照明控制系統的應用情況。
1、在辦公區的應用
辦公區又可以分為普通辦公區和高級辦公區。
現代辦公建筑的普通辦公區大都采用的是敞開式的辦公環境,面積通常比較大。我們可以將其劃分成若干相對獨立的照明區域,利用網絡開關對照明進行管理,根據具體的需要進行開關操作[4]。由于普通辦公區的出入口比較多,因此可以實現多點控制,并設計成在每個出入口都能對整個辦公區的燈進行開關控制,從而使辦公人員開關起來更加方便。另外,還可以根據人流量大小來設定自動開關的時間,比如晚上八點以后如果都沒人了就自動關閉,若有人要加班,還可以切換為手動打開和關閉。
高級辦公區相比于普通辦公區往往需要進行個性化的裝修,需要的燈具也可能會多一些,這就需要能夠實現照明的靈活控制,其中包括場景控制、遙控及調光控制等??梢詫崿F根據不同的環境要求采用不同的照明方式,比如辦公狀態、會客狀態、休閑狀態等分別對應不同的照明方式。這些都可以在設計時提前進行編程設置,具體操作時只需簡單的幾步就可以實現。
2、在功能區的應用
功能區主要包括會議室、多功能廳等,在辦公建筑中也有著重要的作用,對于照明控制的要求也更加多樣。比如會議室具有準備、報告、討論及休息等不同的狀態,其需求的照明效果也各不相同;另外還需要與投影儀等演示設備相連,能夠與投影儀設備進行很好的配合。多功能廳更是需要能滿足多種場景的需求,比如多媒體放映、匯報工作、娛樂休息等。另外,對于清掃狀態等也能實現智能管理。
3、在輔助區的應用
輔助區主要包括大廳、走廊、樓梯間及洗手間等,其主要特點是使用的時間不固定,使用次數較為頻繁,因此往往可以以時間控制為主,另外結合紅外感應器,從而可以節省不必要的耗電。
大廳作為進入辦公樓的必經之地,一般其使用時間主要集中在上下班高峰期,因此可以在通過的人多的情況下開啟全部回路的光,而在人少的時候只開少部分回路燈光。走廊是各辦公室辦公人員互相走動的通道,可以采用自動控制的方法,正常工作時間全開,非工作時間只開少部分。樓梯間在高層建筑中已經不再作為主要通道,而是輔助通道和應急疏散通道,所以可以采用紅外感應延時開關進行控制[5]。洗手間也可以主要采用紅外感應進行控制,當感應到有人進來時自動開燈,人離開后延時關閉;也可以在工作時間常開,而晚間無人后定時將回路斷開,這樣在很大程度上減少了電能的消耗。
4、停車場及室外照明
現代建筑的停車場為了減少空間的占用,往往是設在地下層內,所以無法利用自然光,因此在對停車場的照明進行設計時需要將一部分照明設為常明,然后再根據辦公時間來進行照明的控制,比如在上下班高峰期可以多開些燈,其他時候只保證基本照明即可。
室外照明主要指的是建筑物的泛光照明。泛光照明的目的除了要為建筑物外面經過的人照亮,還有一個比較重要的是展現該建筑物的特點。由于室外空間比較大,因此泛光照明耗電量也相對較大。因此,需要設計出一個折衷方案,既能使照明效果好,又能使耗電量有所降低。基于此,我們可以通過日期設置和時間設置來實現這種要求,即在主控計算機上,對泛光照明的打開和關閉時間進行設定,比如可以在晚上六點之后打開所有的泛光照明燈,晚上十點之后關閉一部分,等到過了十二點保留少部分或者全部關閉。另外,還可以根據不同季節天色變暗的時間具體進行調節。
三、結語
將智能照明控制系統應用在辦公建筑中,實現了辦公建筑中照明控制的智能化,一方面方便了管理,減少了不必要的人工操作;另一方面延長了光源的壽命,并減少了電能資源的消耗,使辦公大樓的運行維護成本也大大降低了;此外,智能照明控制系統的應用也使照明更加多樣化,為辦公建筑中的人們營造了一個舒適、安全的辦公環境,提高了人們的工作效率。我們相信智能照明控制系統在今后的辦公建筑中將越來越發揮自身的優勢,并且相關技術也更加成熟,給人們帶來越來越多的便利。
參考文獻
[1]董銳. 智能照明控制系統在辦公建筑中的應用[J]. 山西建筑, 2010, 36(012): 177-178.
[2]周健, 左為恒, 李昌春. 辦公樓智能照明控制系統的設計[J]. 照明工程學報, 2007, 18(1): 75-78.
[3]陳丹. 智能照明系統在現代建筑照明中的應用研究[J]. 成都信息工程學院學報, 2007, 6.
人體工程學報告范文6
關鍵詞:固化劑;重金屬污染底泥;固化/穩定化修復技術
中圖分類號 X52 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)13-0097-05
重金屬是指相對密度在4.5g/cm3以上,或比重大于5的金屬。與有機物不同,重金屬無法被微生物降解,且能夠富集在生物體內,因此重金屬污染物潛在危害性大。由泥沙、黏土、有機質及各種礦物混合形成的底泥,經過一系列物理化學、生物、水體傳輸等作用而沉積于水體底部形成。重金屬一旦進入水體,可通過吸附、絡合、沉淀等作用,富集在河床表層底泥中,其在底泥中的含量可超過上覆水體含量數個數量級,成為水體重金屬的儲存庫和歸宿[1]。當環境條件變化時,部分重金屬可能會通過解吸、溶解、氧化還原等作用,從底泥中釋放,引起水體二次污染[2]。底泥中重金屬的不斷積累不僅對水生生物、沿河居民飲用水和農田安全灌溉構成嚴重威脅,還可能通過食物鏈危害人體健康。因此,對重金屬污染底泥安全處置顯得尤為必要。
當前國內外對于底泥中污染物的修復方法主要有4種,分別是原位固定、原位處理、異位固定和異位處理[3]。原位固定或處理是指對污染的底泥不進行疏浚而直接采用固化/穩定化或者生物降解等手段消除底泥污染的行為;異位固定或處理是指將污染的底泥疏浚后再進行處理,消除污染物對水體的危害的行為。原位處理的效率一般情況下低于異位處理的效率,且工藝過程控制較困難,不能徹底消除其毒性,所以原位處理技術并未在實際工程中廣泛應用[4]。
固化主要是指向土壤或底泥中添加固化劑而形成石塊狀固體,并將污染物轉化為不易溶解、遷移能力弱和毒性小的狀態的過程[5];或投加固化劑使底泥由顆粒狀或者流體狀變為能滿足一定工程特性(如路基填料)的緊密固體,并將重金屬包裹在固化體中,減少重金屬向外界的遷移[6];穩定化是指在底泥中投加螯合劑使重金屬由不穩定態(水溶態、離子交換態)轉變成穩定態(殘渣態),顯著降低重金屬的生物活性[7]。利用固化/穩定化技術處理重金屬污染底泥,是現階段比較合理的處理方式[8-9]。本文將從當前我國底泥重金屬污染現狀及固化/穩定化修復技術發展進行綜述,為底泥重金屬污染綜合治理與修復提供科學依據。
1 我國底泥重金屬污染現狀
1.1 底泥重金屬污染物的來源 底泥中重金屬的來源包括自然源和人為源2個方面。自然源中,成土母質及成土過程對底泥中重金屬的含量影響較大;而人為源則是底泥中重金屬的最重要來源。重金屬通過各類廢水、土壤沖刷、地表徑流、大氣降塵、大氣降水及農藥施用等途徑進入水體后[10],通過復雜的物理、化學、生物和沉積過程在底泥中逐漸富集。
1.1.1 各類廢水 工業廢水和城市生活污水是造成底泥重金屬污染的重要原因。通常,河流沿岸分布著大大小小的企業,如印染廠、制衣廠、皮革廠等等。一方面,一些未經(充分)處理的廢水直接進入水體;另一方面,盡管一些廢水重金屬污染物濃度未超標,但由于廢水排放量巨大,使得水體和底泥吸納了大量污染物,呈現緩慢污染的現象。同時,很多地方的生活污水沒有連接到排污管網而直接排放入水體,當進入水體的污染物數量超過了水體的自凈能力,導致水體質量下降和惡化,進而造成水體和底泥的污染。
1.1.2 固體廢棄物 靠近城鎮的河流周邊經常隨意堆放大量的建筑垃圾、生活垃圾,自然降水(尤其是酸雨)和排水使固體廢棄物中所含的重金屬元素以廢棄堆為中心向四周環境擴散,進入水體,被底泥富集。另外,大型工礦企業的礦渣場(如馇、鋼渣等)、灰渣場、粉煤灰場等,在雨水和地表徑流的沖刷下,重金屬會通過地表徑流進入附近水體底泥中。
1.1.3 土壤沖刷 2014年國家環境保護部和國土資源部的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示,我國耕地質量堪憂,Cd成為首要污染物(點位超標率7.0%),其含量呈從西北到東南、從東北到西南逐漸增加的趨勢。2015年《中國耕地地球化學報告》顯示,我國污染或超標耕地約0.076億hm2,主要分布在湘鄂贛皖區、閩粵瓊區和西南區。土壤中的重金屬可通過降雨、地表徑流等方式轉移到底泥中。如磷肥中重金屬Cd的含量較高,長期施用磷肥,會造成土壤中重金屬Cd含量增大;規?;B殖場使用的有機肥料中大都含有重金屬添加劑(如Zn、Cu等),這些有機肥料在農田施用時,會導致Zn、Cu等重金屬元素含量增加。
1.1.4 大氣沉降 交通運輸、能源產業(發電廠)、冶金和建筑材料生產產生的氣體和粉塵,金屬礦山的開采和冶煉、電鍍等是大氣中重金屬污染物的主要來源。這類污染源中的重金屬基本上是以氣溶膠的形態進入大氣中,通過干沉降(主要是顆粒物)或濕沉降(主要是雨水)的方式進入水體、土壤,進而沉積到底泥中并最終影響人類健康[11-12]。
1.2 底泥重金屬污染現狀 滑麗萍等[13]通過搜集我國不同區域湖泊底泥重金屬含量背景值發現,我國湖泊底泥重金屬污染程度不均,臨近工礦企業及人類經濟活動區的湖泊底泥重金屬污染較重,遠離這些區域的湖泊則保持比較潔凈的水體環境。張穎等[14]采用潛在生態風險指數分析法對松花江全江段表層沉積物調查發現,松花江表層沉積物中重金屬Hg和As的空間分布離散性較大,Cd和Pb相對較均勻,整體上松花江重金屬污染處于低度風險水平,僅個別斷面處于中度風險水平。戴秀麗等[15]通過對太湖沉積物重金屬含量的分析發現,太湖Cu的污染級別高于其他污染金屬,且集中在太湖北部地區;Cr屬輕度污染,但其空間分布較廣且均衡,與周邊污染點源關系密切。李鳴等[16]通過測定鄱陽湖湖區、入湖口及出湖口水體及底泥中重金屬含量發現,鄱陽湖水體中重金屬含量較低(遠低于國家標準),但鄱陽湖底泥中重金屬積累較嚴重,Zn、Cu、Pb、Cd的含量均超過背景值。張鑫等[17]對安徽銅陵礦區水系沉積物中重金屬進行潛在生態危害評價表明,沉積物中Cu、Pb和Zn的含量變化大,Hg和Cr變化小,除Hg、Cr和Zn外,其他重金屬都為強和極強生態危害。
2 固化/穩定化修復技術
底泥重金屬污染按修復原理可分為物理、化學、生物及聯合修復技術。由于目前尚缺乏經濟高效的手段將重金屬從底泥中直接去除,因此,通過化學手段降低重金屬活性,減小污染物向食物鏈的遷移是進行底泥重金屬污染修復的重要方法。固化/穩定化的目的是封閉污染物,最大程度地減少污染物釋放到環境中,同時提高廢物的物理力學性質。相比于微生物和植物修復的低效率、長周期以及物理修復高成本的缺點,固化/穩定化技術具有操作簡單、成本低、效率高等優點。
固化劑的選擇是重金屬固化/穩定化修復技術的關鍵,固化/穩定化所用的惰性材料稱為固化劑[18],常用的固化劑類型為無機固化劑、有機固化劑和復配固化劑。無機固化劑主要有磷礦石、磷酸氫鈣、羥基磷灰石等磷酸鹽類物質以及硅藻土、膨潤土、天然沸石等礦物;有機固化劑主要有草炭、農家肥、綠肥等有機肥料[27]。固化材料有水泥、粉煤灰、石灰和石膏粉等。
水泥固化主要產生起膠結作用的水化硅酸鈣;粉煤灰與水泥混合使用產生水化鋁酸鈣和水化硅酸鈣;粉煤灰主要起充填作用;石灰固化產生碳酸鈣,具有一定的脫水作用;石膏固化產生鈣礬石,具有充填作用[20],具體如表1。
2.2 磷酸鹽類固化劑 羥基磷灰石和磷酸氫鈣等磷酸鹽類固化劑效果好、性價比較高,磷酸鹽將重金屬元素吸附在其表面或與重金屬發生反應生成沉淀或礦物[19]。陳世寶[21]等為了研究含磷化合物對固化/穩定化土壤中有效態鉛的影響,向重金屬污染的土壤中施加了不同性質的含磷化合物,結果表明,在重金屬污染的土壤中加入羥基磷灰石、磷酸氫鈣和磷礦粉能明顯降低土壤表層的有效態鉛含量,并且發現有效態鉛的含量隨施入的磷含量的增加而顯著降低。
2.3 含鐵類固化劑 一些研究表明,針鐵礦、鐵砂FeSO4、Fe2(SO4)3、FeCl3和石灰對As有良好的固定作用[25-27]。在堿性和氧化條件下,鐵主要以Fe3+存在,水解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3既能吸附不穩定擴散狀態的膠體,起到水質凈化的作用,又可以利用其自身帶有正電荷的特性,強烈地吸附磷,降低底泥磷的釋放。此外,Fe(OH)3還能與磷反應生成磷酸鐵以及絡合物(FeOOH-PO4)的形態而去除磷[28]。但含鐵類固化劑的處理效果容易受氧化還原電位和pH值的影響,通常都需結合其他的輔助措施[5]。近年來出現的復合鐵鹽與高分子聚合鐵鹽,如復合亞鐵、聚硫酸鐵等被逐漸應用于重金屬污染底泥的固化處理中且效果較好[29]。
2.4 鋁鹽類 作為底泥固化/穩定化應用最早和最廣泛的鋁鹽,主要有硫酸鋁(明礬)、氯化鋁和聚合氯化鋁等,其水解后形成的A1(OH)3絮狀體,既能去除水體中的顆粒物并吸附底泥中溶出的磷[5],又可以吸附水體中的重金屬離子,如鉻、銅、鉛、鋅等[30]。鋁鹽用于底泥鈍化效果較穩定,不受氧化還原電位影響,成本低,且有效時間長。如在美國佛蒙特州的Morey lake,投加鋁酸鈉和明礬來控制底泥磷的釋放,5年后該湖上層水體總磷濃度由20~30μg/L下降至10μg/L以下[31]。
2.5 天然礦物類固化劑 海泡石、沸石等天然礦物材料,顆粒小、比表面積大,礦物表面富集負電荷,具有較強的離子交換能力和吸附性。章萍等[32]向蘇州河的污染底泥中加入了膨潤土,結果表明,鈣基膨潤土對銅、鉛和鋅均具有較大的吸附性能,且溶液pH值升高時,對這3種重金屬的吸附效果增強。
2.6 有機物料 農家肥一類的有機質用于固化/穩定化底泥中的重金屬,作用機理主要是含有的胡敏素和胡敏酸等能夠與底泥中的重金屬離子發生絡合作用,形成難溶物,以此降低重金屬毒性及生物可利用性[19]。華珞[33]等向重金屬污染的土壤中施加了豬廄肥進行固化/穩定化研究,結果顯示,施入豬廄肥可以使土壤中的碳酸鹽態鋅和有效態鋅的含量升高,而鐵猛氧化物結合態鎘、有效態鎘及鐵猛氧化物結合態鋅的含量降低。Houben等[34]向重金屬污染底泥中施加有機肥后,可交換態的鉛、鎘和鋅的含量均有大幅度的減少,固化/穩定化效果明顯。
2.7 復配固化劑 底泥和土壤中重金屬污染多為復合污染,多種重金屬之間有相互作用,且不同固化劑對不同重金屬的固化效果存在差異?,F階段,通常將多種固化劑復配后再使用,以此達到對多種重金屬污染高效修復的效果[19]。曾卉[22]等用海泡石、膨潤土、硅藻土、沸石分別與石灰石以不同的質量比進行復配,對重金屬污染的底泥進行固化試驗,結果表明,石灰石與硅藻土以質量比2∶1復配時固化效果最好。
3 展望
近年來,水體污染治理力度不斷加大,2015年2月《水污染防治行動計劃》的頒布后,與水體水質密切相關的底泥重金屬污染的治理也越來越得到人們的關注。2016年3月17日,中華人民共和國國民經濟和社會發展第十三個五年規劃綱要提出開展66.67萬hm2受污染耕地治理修復和266.67萬hm2受污染耕地風險管控,深入推進以湘江流域為重點的重金屬污染綜合治理。這些條例和規劃綱要的,都有助于我國大氣、土壤和水體環境質量的改善。因此,當前底泥重金屬污染治理重要的是進一步減少進入水體和底泥的污染物,達到“控源”目的,以及針對歷史遺留的重度污染底泥區進行修復和治理,減少底泥污染物的總量,實現“減存”目標。
然而,當前能夠實現底泥污染物“減存”的方法成本高,操作復雜,少有推廣應用。更多的是采用固化方法,降低污染物的活性,減少污染物對其他生物的毒性,且目前已經有一些實際應用案例。如1996年長春南湖湖區內用硫酸鋁鈍化底泥,顯著增加了底泥中可溶性磷酸鹽的去除率[35]。2006年,為了解決香港城門河水質惡臭問題,特區政府按照“生化處理為主,疏浚為輔”的原則,疏浚底泥29×104m3,采用投加硝酸鈣原位鈍化方法從根本上治理城門河淤泥,改善了城門河的生態環境[36]。
盡管如此,固化方法當前還存在很多不足。首先,對于固化劑材料本身,需要滿足高效、不產生二次污染、低成本且操作便捷;其次,由于底泥性質差異大,對于多種重金屬復合污染,既要考慮到重金屬之間的相互作用,又要考慮到不同固化劑所針對不同重金屬的固化效果的不同(如能夠較好固定Cu、Cd、Pb的堿性固化劑,往往會增加As的活性),將多種固化劑復配之后使用,以達到高效修復的效果。
當前已經有不少學者在重金屬底泥固化方面進行了大量的研究,但在實際的底泥固化中,仍存在固化效率不穩定、底泥固化速率差異大等現象,尤其是酸雨的作用可能會導致固化后底泥污染物的二次釋放,可能會危害水生生物生存,甚至導致魚類死亡。關于底泥固化修復技術的實施,國內還缺少自主生產的機械設備,如固化劑造粒設備、機械化投加固化劑設備等),需要加強研發,降低修復工程中對施工人員的健康的危害,提高可操作性。
因此,今后的一段時間內,在固化劑產品的研發上,要加強復合固化劑的研發力度,研發出高效、綠色、低成本、效果持久的新產品。同時,要加強固化機理的研究,明確固化劑產品的最佳投加環境條件,加強對固化修復技術裝備的研發投入,降低對國外機械的依賴程度。最后,結合國內底泥重金屬污染形勢(如湖南湘江流域、廣西環江流域、江西鄱陽湖流域),適當選取部分嚴重污染區,開展重金屬污染底泥的固化修復示范試點,總結好的經驗,進行更大范圍的推廣示范。
參考文獻
[1]包建平,朱偉,汪順才,等.固化對淤泥中重金屬的穩定化效果[J].河海大學學報(自然科學版),2011,39(1):24-28.
[2]Pejman A,Bidhendi G N,Ardestani M,et al.A new index for assessing heavy metals contamination in sediments:A case study[J].Ecological Indicators,2015,58:365-373.
[3]楚維國.污染底泥重金屬去除技術研究進展[J].廣東化工,2013,40(12):95-96.
[4]何光俊,李俊飛,谷麗萍.河流底泥的重金屬污染現狀及治理進展[J].水利漁業,2007,27(5):60-62.
[5]賈陳蓉,吳春蕓,梁威,等.污染底泥的原位鈍化技術研究進展[J].環境科學與技術,2011,34(7):118-122.
[6]劉軍,劉云國,許中堅.湘江長株潭段底泥重金屬存在形態及生物有效性[J].湖南科技大學學報,2009,24(1):116-121.
[7]Dermatas D,Meng X G.Utilization of fly ash for stabilization/solidification ofheavy metal contaminated soils[J].EngineeringGeology,2003,(70):377-394.
[8]謝華明,曾光明,羅文連,等.水泥、粉煤灰及 DTCR 固化/穩定化重金屬污染底泥[J].環境工程學報,2013,7(3):1121-1127.
[9]王川,楊朝暉,曾光明,等.DTCR 協同水泥固化/穩定化重金屬污染底泥的研究[J].中國環境科學,2012,32(11):2060-2066.
[10]王華,馮啟言,郝莉莉.我國底泥重金屬污染防治[J].污染防治技術,2004,17(1):75-78.
[11]吳辰熙,祁士華,方敏,等.福建省泉州灣大氣降塵中的重金屬元素的沉降特征[J].環境科學研究,2006,19(6):27-30.
[12]龔香宜,祁士華,呂春玲,等.福建省興化灣大氣重金屬的干濕沉降[J].環境科學研究,2007,19(6):31-34.
[13]滑麗萍,華珞,高娟,等.中國湖泊底泥的重金屬污染評價研究[J].土壤,2006,38(4):366-373.
[14]張穎,周軍,張寶杰,等.松花江表層沉積物有毒重金屬污染評價[J].湖南大學學報:自然科學版,2015,42(6):113-118.
[15]戴秀麗,孫成.太湖沉積物中重金屬污染狀況及分布特征探討[J].上海環境科學,2001,20(2):71-75.
[16]李鳴,劉琪Z.鄱陽湖水體和底泥重金屬污染特征與評價[J].南昌大學學報:理科版,2010,34(5):486-489.
[17]張鑫,周濤發,等.銅陵礦區水系沉積物中重金屬污染及潛在生態危害評價[J].環境化學,2005,24(1):106-107.
[18]張春雷.基于水分轉化模型的淤泥固化機理研究[D].南京:河海大學,2007.
[19]王猛.重金屬污染底泥羥基磷灰石復配固定化技術研究[D].濟南:山東建筑大學,2014.
[20]范昭平,朱偉,張春雷.有機質含量對淤泥固化效果影響的試驗研究[J].巖土力學,2005,26(8):1327-1334.
[21]陳世寶,朱永官,馬義兵.不同磷處理對污染土壤中有效態鉛及磷遷移的影響[J].環境科學學報,2006,26(7):1140-1144.
[22]曾卉,徐超,周航,等.幾種固化劑組配修復重金屬污染土壤[J].環境化學,2012,31(9):1368-1374.
[23]蘇良湖,梁美生,趙由才.不同固化劑對底泥重金屬穩定化效果的研究[J].環境工程學報,2010(7):1655-1658.
[24]周雪飛,張亞雷,章明,等.金山湖底泥重金屬穩定化處理效果及機制研究[J].山東建筑大學,2008,29(6):1705-1712.
[25]Moore TJ,Rightmire CM,Vempati RK,et al.Ferrous iron treatment of Soils contaminated with arsenic-containing wood-preserving solution[J].Soil and Sediment Contamination,2000,9(4):375-405.
[26]Hartly W,Edwards R,Lepp NW.Arsenic and heavy metal mobility in iron oxide-amended soils as evaluated by short-and long-term leaching tests[J].Environment Pollution,2004,131(3):495-504.
[27]雷鳴,曾敏,等.3種含鐵材料對重金屬和砷復合污染底泥穩定化處理[J].環境工程學報,2014,8(9):3983-3988.
[28]黃建軍.城市河道底泥營養鹽釋放及化學修復研究[D].天津:天津大學,2009.
[29]雷曉玲,巫正興,冉兵,等.原位鈍化技術及其在環保疏浚中的應用[J].環境科學與技術,2014,37(3):200-204.
[30]王綠洲,管薇,李維平,等.富營養化湖泊中沉積物原位治理技術進展[J].陜西師范大學學報(自然科學版),2006,34:76-81.
[31]Smeltzer EA.Successful alum/aluminate treatment of lake MoreyVermont[J].Lakeand Reservoir Management,1990,6:9-19.
[32]章萍,錢光冬,周文斌,等.膨潤土對底泥重金屬的抑制效果及機制探討[J].南昌大學學報(工科版),2012,34(4):43-48.
[33]華珞,白鈴玉,韋東普,等.有機肥鎘鋅交互作用對土壤鎘鋅形態和小麥生長的影響[J].中國環境科學,2002,22(4):346-350.
[34]Houben D,Pircar J,Sonnet P.Heavy metal immobilization by cost-effective amendments in a contaminated soil:effects on metal leaching and phytoavailability[J].Journal of Geochemical Exploration,2012,123:87-94.