人体工程学报告范例6篇

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人体工程学报告

人体工程学报告范文1

关键词:室内设计;空间设计;整体设计

1 《居住空间室内设计》课程设计目标

(1)能力目标

能够对家居空间与业主沟通,进行实地调研并编写调研报告;能够根据业主信息选择家居空间功能,结合业主要求确定设计立意;能够熟练的利用软件按绘图规范绘制图纸(平面图、天花吊顶图、立面图、效果图);能根据装饰风格选择装饰材料、家具、陈设品;能够结合设计立意、项目书对业主进行装修汇报。

(2)知识目标

了解家居空间的设计领域及发展前景;掌握家居空间设计的概念、作用、设计原则;掌握家居空间设计的空间类型、装饰风格;掌握设计前期调研的内容;掌握家居空间功能区域及空间功能划分的方法;掌握家居空间基本设施、人体工程尺寸、设计方法,并熟悉家居空间的装饰材料、施工工艺;掌握家居空间的家具陈设、灯光照明、家具陈设及色彩心理等相关知识。

(3)素质目标

培养学生对于案例的理解和鉴赏能力,提高学生的审美修养;培养学生的创新思维能力,养成从室内设计专业人员角度进行评价与思考的习惯;培养学生收集、分析和编排信息能力(国家标准、行业规范、成功案例、网络资源);培养学生与人合作的能力、与人交流的表达能力;培养学生团队合作意识和集体荣誉感;培养学生吃苦耐劳,爱岗敬业精神及良好的职业道德。

2 典型工作任务

本课程共设计了3个项目和15个任务,内容涵盖了家居空间室内设计过程中的经典户型设计,并且所选项目任务基本覆盖了家居空间室内设计的所有知识点,任课老师可以根据自己的需要灵活增减。(见附表)

3 教学方法

本课程采用行动导向教学法,强调以“项目教学”模式教学,课程可建立项目教学情境虚拟公司:例如“XX室内装饰公司设计部”,老师是项目部总工程师,每班设立7个项目组(7组),每个项目组由4、5名学生构成,每个学生轮岗担任项目组负责人和工程技术人员。每个学习单元按资讯、决策、计划、实施、检查、评价六阶段法开展,项目经理负责项目承接,任务完成情况汇报,进度检查以及资料收集、整理等工作。各项目部制定自己的工作制度和岗位职责。老师介绍各个项目的背景,以项目部为单位领取图纸、工具书,填写登记表,各项目组负责人与项目总监签订合同书和任务书。

4 需要说明的其他问题

本课程的课程任务要明确,以真实项目、任务的对学生进行能力训练,按照实际工作过程开展课程教学活动,课堂就是公司,通过真实的项目训练,学生能更多接触实践,获得更加丰富的理论知识与实践经验,并且反复训练,提升技能,最终达到课程的所要求的能力目标、知识目标和素质目标。

参考文献:

[1]李冬,张菲菲.景观设计的留白――避免乡村景观的城市化[J].河北建筑工程学院学报,2008(03).

人体工程学报告范文2

此研究报告刊登于《农业工程学报》2009年第12期,题为《苹果中有机氯农药残留的超声波去除条件优化》,第一作者为西北农林科技大学食品科学与工程学院岳田利教授。

苹果是中国的第一大水果,面积和产量均居世界首位。苹果成为中国入世后最具有国际竞争力的农产品之一。目前,国际上对苹果中农药残留检测种类越来越多,检测限量越来越严,已成为非关税贸易壁垒的重要手段。苹果中农药残留已纳入美国、日本及欧共体各国的食品安全监测计划,年年进行例行监测。而中国是世界苹果生产第一大国,但不是苹果强国,其主要原因就是苹果的质量安全性严重制约了苹果的出口,其中农药残留超标是主要原因之一,为了确保苹果生产的质量安全,提高苹果在国际市场的竞争力,加强对苹果中农药残留检测分析、农药残留标准及农药残留控制技术的研究显得尤为重要。目前国内外对农药残留的去除方法很多。常用的有生物、物理和化学降解去除法,这些方法对农残都有不同程度的降解去除,且主要集中在对土壤和环境中农药残留的降解去除。而寻求一种能直接有效安全的去除苹果中有机氯农药残留,又不会对苹果的安全性造成影响、且对苹果本身品质影响很小的去除方法是当前鲜果产业急需。目前,国内外应用超声波技术去除有机物都有大量的报道,并且认为超声波去除有机物主要依靠其机械效应、热效应和自由基效应等。但是这种超声波技术却没有在食品行业安全控制方面得以应用,相关研究也很少。

为了建立一种安全有效的超声波去除苹果鲜果中的有机氯农药残留的技术方法,研究者利用超声波技术处理农药残留超标的苹果,通过研究达到有效安全去除苹果中的有机氯农药残留的目的,并且保证这种安全控制技术对苹果鲜果品质影响最小。

研究者利用响应曲面法这种数学处理方法对影响超声波去除苹果中有机氯农药残留的关键因子及相互作用进行了分析,结果显示超声波处理条件对去除率影响依次为:功率、温度和时间,并且在超声波功率为609.16瓦,时间为70.46分钟,温度为15.45℃的条件下,超声波处理对苹果中有机氯农药残留的理论去除率可达64.32%。通过实际验证试验,有机氯类农药残留的去除率达到了59.24%,有效的去除了苹果中有机氯农药的残留,同时极大提高了苹果的安全性。在对超声波技术处理农药残留超标的苹果过程中,同时对超声波技术对苹果主要品质的影响也做了相关的评价研究,研究结果表明,超声波处理虽然对苹果的总糖、总酸具有一定的影响,但没有超出国家标准及主要出口国苹果标准的要求。

因为超声波处理技术简单快速,很容易和现有鲜果清洗、分级、打蜡生产线耦合链接,因此利用超声波处理技术可以很好的确保苹果及其他农产品的安全性,同时这种技术的产业化应用前景极为广阔。超声波处理技术对苹果中农药残留去除的研究,促进了我国在苹果及相关鲜果产业中安全控制技术的发展。同时对保证我国鲜果产业食品安全起了重要作用,具有极大的推广价值。

延伸阅读――超声波

什么是超声波

超声波是频率高于20000赫兹的声波,它方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌、消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。

超声波简介

科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为20~2000赫兹。当声波的振动频率大于20000赫兹或小于20赫兹时,我们便听不见了。因此,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1-5兆赫兹。

理论研究表明:在振幅相同的条件下。一个物体振动的能量与振动频率成正比。超声波在介质中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大。在我国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气湿度,这就是超声波加湿器的原理。利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够提高疗效。利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎,从而减缓病痛,达到治愈的目的。超声波在医学方面应用非常广泛,像现在的彩超、B超、碎石(例如胆结石、肾结石)等。

超声波的特点

1 超声波在传播时,方向性强,能量易于集中。

2 超声波能在各种不同媒质中传播,且可传播足够远的距离。

3 超声波与传声媒质的相互作用适中,易于携带有关传声媒质状态的信息(诊断或对传声媒质产生效应)。

超声波是一种波动形式,它可以作为探测与负载信息的载体或媒介(如B超等用作诊断);超声波同时又是一种能量形式,当其强度超过一定值时,它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用,去影响、改变以致破坏后者的状态、性质及结构(用作治疗)。

超声波的作用

1 超声波清洗

清洗的超声波应用原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质,清洗溶剂中超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射。使液体流动而产生数以万计的微小气泡,存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动,当声压达到一定值时。气泡迅速增长,然后突然闭合,在气泡闭合时产生冲击波,在其周围产生上千个大气压力,破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中,当团体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化,固体粒子即脱离,从而达到清洗件表面净化的目的。

2 医学诊断

医学超声波检查的工作原理与声呐有一定的相似性,即将超声波发射到人体内,当它在体内遇到界面时会发生反射及折射,并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的,因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同,医生们正是通过仪器所反映出的波形、曲线,或影像的特征来辨别它们。此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变,便可诊断所检查的器官是否有病。

3 超声学

研究超声波的产生、传播、接收,以及各种超声效应和应用的声学分支叫超声学。产生超声波的装置有机械型超声发生器(例如气哨、汽笛和液哨等)、利用电磁感应和电磁作用原理制成的电动超声发生器,以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等。

超声波的实际应用

在全球,超声波广泛运用于诊断学、治疗学、工程学、生物学等领域。

(1)工程学方面的应用:水下定位与通讯、地下资源勘查等。

(2)生物学方面的应用:剪切大分子、生物工程及处理种子等。

(3)诊断学方面的应用:A型、B型、M型、D型、双功及彩超等。

人体工程学报告范文3

关键词 氮肥施用量;油麦菜;产量;品质

中图分类号 S636.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)06-0073-01

氮肥是蔬菜生产中的主要肥料,但施用量应该适中,如果过多地施用氮肥,不仅增加成本,造成环境污染,而且降低蔬菜的品质,危害人们的身体健康[1]。为了合理施用氮肥,达到蔬菜产量与品质的双重最佳经济效果,按照安康市农科所安排,白河县农技中心协助、白河县中厂镇农业技术推广站主持进行不同氮肥施用量对油麦菜产量和品质的影响研究,以为菜地合理施用氮肥提供理论依据和科学的种植方式,现将试验结果报告如下。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在白河县中厂镇宽坪村县农场生态农业示范园地,该地块位于白河县东南部,距县城10 km,海拔425.6 m,试验田土壤为黏(黎)土,土壤理化特性为有机质18.5 g/kg、碱解氮136.7 mg/kg、速效磷(P2O5)63.2 mg/kg、速效钾(K2O)115.23 mg/kg、pH值为6.5。前茬西瓜,地势平坦向阳,排灌设施优越,田间交通便利,总面积10.6 hm2。

1.2 试验材料

供试品种:油麦菜2号(由安康市农科所提供)。供试肥料:尿素(纯N 46%)、过磷酸钙(P2O5 12%)、钾肥(K2O 52%)。

1.3 试验设计

根据氮肥施用量不同,试验设6个处理,即施纯N 0(A)、150 kg/hm2(B)、300 kg/hm2(C)、450 kg/hm2(D)、600 kg/hm2(E),各处理均施P2O5 300 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2,以不施肥作对照(CK)。3次重复,随机区组排列,小区面积13.0 m2(10.0 m×1.3 m)。

1.4 试验方法

试验于2012年8月16日做畦播种育苗,除去杂草及前茬残物,结合深翻耙地,将试验设计的肥料一次性施入土壤充分混合做畦,不再追肥。畦宽1.3 m,畦高10.0 cm,畦长10.0 m,畦距20.0 cm,便于人操作、管理。9月13日(株苗6片叶)穴植,每穴1株健苗,株行距为15.0 cm×20.0 cm,定植33万株/hm2左右,大田管理按常规进行。

2012年10月15日收获,各处理取固定面积测产,油麦菜VC含量采用2.6-二酚法测定,硝酸盐含量采用紫外分光光度法测定,并做好试验地各处理间油麦菜测定数据记载[2-3]。

2 结果与分析

2.1 不同氮肥施用量对油麦菜品质的影响

2.1.1 不同氮肥施用量对硝酸盐含量的影响。硝酸盐在人体内被还原为亚硝酸盐有致癌物质,据相关报道:人体摄取的硝酸盐,来自蔬菜的占70%~80%,可见蔬菜中硝酸盐的含量是人们日常生活关注的焦点[4]。因此,硝酸盐含量是蔬菜品质中需要监控的重要指标。由图1、表1可知,氮肥不同施用量对油麦菜中硝酸盐含量的积累影响较大,随着氮肥施用量的增加,油麦菜中硝酸盐含量的积累也随之提高。由此可见,油麦菜中硝酸盐含量与氮肥施用量呈显著线性正相关。

2.1.2 不同氮肥施用量对VC含量的影响。VC是衡量蔬菜质量高低的一个重要标志,其是一种水溶性的强有力的抗氧化剂,具有清除肌体内自由基,阻止脂类过氧化及某些化学物质的毒害作用,可提高机体免疫力,在防癌和抗衰老等方面具有重要功能,与人们的健康关系密切[5-6]。由表1、图2可知,随着施氮量的增加,油麦菜VC含量反而降低,处理C VC含量最高,为265.5 mg/kg;处理D与处理E相比,VC含量呈下降趋势,可见VC含量与施氮量呈反向相关。

2.2 不同氮肥施用量对油麦菜产量的影响

油麦菜是以收获鲜梢、鲜嫩的绿叶为产品的速生性蔬菜。由表2、图3可知,油麦菜对氮肥的依赖性较强,或者说氮肥是油麦菜的主要肥料。处理A~D随着氮肥施用量的增加,产量逐渐增加,处理D产量达35 107.66 kg/hm2,但氮肥(下转第77页)

施用量继续增大时,产量不增反减,表明过量施用氮肥不但增加成本,也不会增加目标产量。因此,在尽量做到“唯一差异原则”的条件下,氮肥施用量的多少,对油麦菜起着决定性的作用。施氮量过低或过高,都会抑制油麦菜的生长,对其产量都会造成一定影响,只有在适宜的施氮量下,才能达到最佳产量。

2.3 不同氮肥施用量对经济效益的影响

由表3可知,肥料产投比以处理D最高,为38.65,其次是处理E、C,分别为28.54、27.62。由此表明,以处理D经济效益最高。

3 结论与讨论

试验结果表明:在中下肥力水平条件下,施氮量在0~450 kg/hm2范围内,油麦菜产量呈增加趋势,施氮量为450 kg/hm2时,产量最高;当施氮量继续增加到600 kg/hm2时,产量有所降低。具体油麦菜氮肥施用量的临界值还有待于进一步试验。

随着氮肥施用量的增加,油麦菜VC含量逐渐增加,当施氮量在300 kg/hm2时,VC含量最高,为265.5 mg/kg,在施氮量为450~600 kg/hm2时油麦菜品质则显著降低。同时也显示:氮肥可促进油麦菜的生长,偏施氮肥或不注重有机肥料的施入,油麦菜植株虽可生长,但其品质下降,叶片薄、水分多、味道差、不易贮。因此,在中下肥力水平条件下,可施入腐熟、优质的有机肥料30~45 t/hm2,尽可能地减少纯N的用量,达到土壤、环境、经济、产量、品质的多处共赢。

4 参考文献

[1] 麻纯文,赵云成,杨存荣,等.油麦菜优化施肥技术研究[J].长江蔬菜,2007(7):50-51.

[2] 李永胜,杜建军,龙增群,等.氮磷钾配施对油麦菜肥料效应及硝酸盐含量的影响[J].仲恺农业工程学院学报,2012,25(4):19-25.

[3] 李永胜,王浩,杜建军,等.腐植酸液肥对油麦菜和生菜产量及品质的影响[J].腐植酸,2012(1):42.

[4] 宁建凤,邹献中,杨少海,等.有机无机氮肥配施对土壤氮淋失及油麦菜生长的影响[J].农业工程学报,2007,23(11):95-100.

人体工程学报告范文4

摘要:以我国1999~2009年运动人体科学专业硕士学位论文为研究样本,从论文选题、研究对象、研究方法、论文研究成果的应用价值等方面进行分析,总结我国运动人体科学专业硕士学位论文的特点和变化趋势。结果显示:随着招生规模的扩大,运动人体科学专业的硕士学位论文选题应用基础性研究较多,纯基础研究和开发性研究相对较少,选题创新性不够,出现选题重复和与运动实践脱节的现象;论文的研究对象,大多以动物为主,而以人体的相对较少;论文研究方法以实验法和定量分析法为主;论文研究成果应用于竞技体育领域相对较多,应用于大众运动健身及学校体育的相对较少。

关键词:体育文献计量;运动人体科学;硕士研究生学位论文;中国

中图分类号:G804文献标识码:A文章编号: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

学位论文在某种程度上能够集中反映某个领域的热点问题和研究现状,是衡量研究生学习、科研能力和培养质量的重要指标。本文以运动人体科学专业硕士研究生学位论文为研究对象,以中国知网“中国优秀硕士学位论文全文数据库”为检索数据源,检索项为学科专业名称,检索词为运动人体科学,检索范围从1999~2010年,匹配条件为精确,截止2010年5月12日,由此获得963个检索结果,其中通过筛选剔除与本研究不相关的学位论文35篇,最后将928篇运动人体科学专业全日制硕士毕业学位论文作为本文研究对象。

运动人体科学是体育科学研究内容的一部分,是研究人体从事体育活动过程中人体变化规律的科学,包括运动生理学、运动医学、运动生物化学、运动解剖学、运动生物力学、运动心理学等,基本属于自然科学的研究范畴[1]。根据体育科研成果的性质可将体育科学研究分为基础性研究、应用性研究和开发性研究3类[2]。其中基础性研究又可分为纯基础研究和应用基础研究两类,而应用性研究和开发性研究又常被归为一类,以“应用研究”统称[3]。

1硕士学位论文选题

选题是科学研究工作的第一步,也是最重要的一步。英国著名科学家贝尔纳[4]曾指出:“课题的形成和选择,无论作为外部的经济技术要求,或作为科学本身的要求,都是研究工作中最复杂的一个阶段。一般来说,提出课题比解决问题更困难。”因此,硕士研究生学位论文的选题具有重要的意义。

2002年以前硕士研究生学位论文大多是以生物学传统的动物实验、生理生化指标测定、技术动作分析等微观实验研究为主,而近些年硕士研究生学位论文逐渐采用一些新技术手段,如蛋白质组技术、基因芯片技术、激光共聚焦技术等,在运动性心脏、骨骼肌以及运动性疲劳方面的研究也有所突破,从传统的生物学研究向多层次、全方位开展跨学科研究,以系统整体观点来综合宏观和微观研究,依托基础性研究突出应用研究。

由表1可以看出,运动人体科学专业硕士研究生学位论文选题,应用基础性研究论文有509篇,占54.85%,应用性研究论文次之,有327篇,占总数的35.24%,而开发性研究和纯基础性研究论文数仅占8.19%和1.72%。

结果显示,纯基础性研究和开发性研究选题较少,虽说运动人体科学隶属于自然科学范畴,具有应用基础性研究课题的属性,但其本身还是存在着基础研究-应用研究-开发研究的内在结构,只有各研究类型均衡发展,才能够有效促进整个学科研究的进步。因此,在研究生学位论文这个特殊科研群体中,应特别注重科学研究的均衡发展。

从运动人体科学专业硕士研究生学位论文的分析来看,研究内容丰富,选题方向多样,能够体现当前运动人体科学研究领域的新热点、新问题。运动生理学、运动解剖学、运动生物化学、运动生物力学、运动医学、体育保健学等传统研究方向的研究内容不断深化的同时,一些新型的研究方向也逐渐呈现在运动人体科学专业硕士学位论文中,如低氧训练的生物学基础、高原训练和运动员机能监控、人体功效学、生物力学研究及运动器材研发、体育工程学等。

2002年以前运动人体科学硕士学位论文研究集中,在骨骼肌生理、心血管机能、疲劳与恢复、营养、激素及内分泌、机能评定、免疫等方面,研究高原训练、代谢方面的论文分别有7篇和6篇[5],而现在硕士学位论文研究高原训练和代谢的增加到37篇和96篇。如今运动人体科学硕士学位论文在传统研究领域更加深入,同时还有些新的研究内容不断增加,如基因多态性与运动能力的关联性研究、纳米技术、蛋白质组学技术、中医保健以及运动人体科学网络教学平台的建立等。不过,近年一些研究如基于核磁共振的代谢组学方法、自由基生物学等生物工程技术已应用于运动人体中,但硕士学位论文中还甚少涉及。

运动人体科学是体育教育训练学和民族传统体育学的基础[6]。交叉和综合选题成为运动人体科学专业硕士学位论文中的普遍现象,不仅涉及到同级学科不同方向之间的交叉选题,还涉及到同级学科之间和跨学科之间的交叉选题,使研究课题具有更强的生命力。因此,运动人体科学研究生在进行论文选题时要拓宽研究视野,突破思维局限,敢于创新呈现更有价值的研究成果。

2硕士学位论文研究对象

研究对象是科研论文根据研究目的所选择和组成的客体,本文通过对928篇运动人体科学专业硕士研究生学位论文的梳理,发现以动物模型为研究对象的有409篇,占44.07%;以运动员为研究对象208篇,占22.41%;以军人、老年人、患病者等为研究对象的有104篇,占总数11.21%;以大学生为研究对象的有93篇,占10.02%;以少年儿童为研究对象有67篇,仅占总数的7.22%。

由此可见,运动人体科学专业的硕士学位论文以动物模型为研究对象最多,而以人体为研究对象的论文,选择的群体相对广泛,选择研究对象最多的是运动员,其次是大学生,少年儿童相对较少。

3硕士学位论文研究方法

一门科学的发展依赖于研究方法手段,而研究方法的发展有利于该科学的发展,运动人体科学是体育科学中一门重要的基础性学科,它的发展直接影响着体育科学研究的进程,作为体育科学的一个分支学科,它的发展同研究方法手段发展也是分不开的[7]。从本文分析的硕士学位论文看,大部分论文能够从多层次、多角度、多学科的范围研究问题,采用的研究方法有文献资料法、调查法、实验法、访谈法、测量法等,采用最多的是实验法,这也符合运动人体科学专业的研究特点。而与体育人文社会学专业学位论文多采用文献资料法,调查法等[8]不同的是运动人体科学论文的研究习惯以实验为基础,以客观量化的数理统计为依据,以观察法、访谈法、文献资料法为辅助研究手段进行多种方法综合运用的研究。

从质与量的角度可将研究方法分为比较、归纳、分类等的定性分析法,数理统计的定量分析法及运用数理统计而仍以定性方法研究的半定量分析法。在本研究中发现,运用定量分析法研究的学位论文占总数的63.79%,定性分析法研究占13.69%,半定量分析法研究占22.52%。其中运动生物力学、运动生物化学、体育测量与评价研究采用定量分析法的分别占82.27%、80.53%、70.15%。结果充分体现研究论文多以定量数据分析为主。

4硕士学位论文的应用价值

动物实验在生命科学、医学等研究中越来越显示出它的巨大作用,也成为生物学、医学的一门主要研究方法,是探讨生命奥秘、人类疾病机制及治疗等不可缺少的手段。运动人体科学与生物学、医学一样,同属于自然科学的分支学科。单从研究对象选择可以看出,运动人体科学专业硕士学位论文多以动物实验为主,大多数运动机制是在动物实验中实现的。近年来,随着基因技术的日益发展,各种基因表达形式也逐渐成为运动人体科学研究的热点。

研究动物的优点在于动物具有广泛的遗传基础,个体差异较大,在模拟人体运动的某些研究中是比较有用的,其实验结果也带有一般性和普遍性,尤其在选择一些诱发性动物模型时,能够在短期内复制出大量模型,并能严格控制各种条件,使复制出的模型运用于不同研究目的要求,具有一定的代表性。如能正确的掌握和运用动物实验方法,可使实验者节省人力、物力和时间,同时还能获得可靠的实验结果,减少研究的盲目性。但动物实验同时存在着很多缺陷。运动人体科学毕竟是要研究人运动的一些机能机制,动物的发生发展过程、运动特征及环境与所效仿的人类运动还存在不同程度的差异。在体育领域中,从实用价值角度看,人体实验的研究更能直接说明问题。

纵观运动人体科学专业硕士学位论文的发展,根据科学研究的目的、任务和需要,运动人体科学硕士学位论文研究成果应多从研究人类运动的角度出发,将基础理论研究合理运用到运动实践中。

除了以动物模型为实验对象外的519篇论文中,研究成果与竞技体育有关的论文230篇,其中基础性研究63篇,应用性研究119篇,开发性研究48篇,主要研究运动员身体机能评定与训练监控,运动员身体恢复的手段和方法、新技术、特殊仪器应用于运动员训练等。如低氧训练是当前运动训练研究的热点之一,在运动人体科学专业硕士学位论文中有40篇论文与低氧训练的机制及应用有关。

从多维角度思考,研究成果的“社会化”既是满足社会需要的程度,也是衡量体育科学研究社会价值的最好尺度[9],在运动人体科学领域,除服务于竞技体育研究范围外,在全民健身范围内,人类健康与健身运动领域也应得到重视,大众体育的发展,必将接受运动人体科学理论的指导,并将体育纳入“一级预防”的“预防医学”框架之中。在我国推出《全民健身计划纲要》的目的就是为了建立科学、文明、健康的生活方式,提高全民族的身体素质[10]。在运动人体科学硕士学位论文中与群众体育有关的研究有115篇,占总数的22.16%,主要研究包括不同运动方式对人体身体形态、机能及身体素质的研究,各种力学负荷对人体运动功能的影响,慢性病患者的运动健身指导方案,“现代文明病”的根治及抗衰老与体育运动保健的研究,人体体质健康状况及因素分析,不同人群运动健身的特点与方法,运动与营养膳食处方的指导等。

近年来我国的肥胖症患病率呈上升趋势,肥胖少年的增长比例更大,成为儿童时期一个重要的健康问题,儿童单纯性肥胖可作为高血压、高血脂、动脉粥样硬化、糖尿病等诱发因素之一。学校体育也成为现在体育科学研究的领域之一。学位论文的研究涉及到学校体育的有174篇,其中包括对学生的体质健康水平状况、儿童青少年生长发育状况、不同运动对学生生理机能评定、体育院校学生专项教学训练素质等。

5小结

运动人体科学是一门综合应用性很强的学科,通过对运动人体科学专业硕士学位论文的分析,发现运动人体科学专业研究生论文选题多以应用基础研究为主,纯基础研究及开发性研究比例相对较少,选题方向不均衡,但随着体育科学研究领域研究内容日益发展,创新性研究课题也将成为研究生学位论文的选题的必然趋势。

运动人体科学专业硕士学位论文的研究对象大多以动物模型为主导,继承自然科学研究传统的研究模式,但为了能更好在体育运动领域发挥运动人体科学研究的作用,直接采用人体实验将是运动人体科学应用于运动实践的突破点。在设计实验,采取合适的研究对象是科研论文成败的关键,在硕士论文研究中应重点考虑如何将人体实验与动物实验的优势相结合。

运动人体科学专业硕士研究生学位论文的研究方法,还是以传统的实验研究与定量分析法为主流验证结论,定性研究与定量研究相结合的多元综合方法应用将在今后运动人体领域科学研究稳步发展,移植更新更有效的研究方法必将成为体育领域科学研究的重点。

从运动人体科学专业硕士研究生学位论文整体分析来看,其学位论文的研究成果应用价值更多的还是局限在竞技体育范围内,应用于大众运动健身以及学校体育领域相对较少。

参考文献:

[1] 中国体育科学学会. 2006-2007体育科学学科发展报告[R]. 北京:中国科学技术出版社,2007.

[2] 黄汉升. 体育科学研究方法[M]. 北京:高等教育出版社,2006.

[3] 王瑞元,周越. 体育基础研究与应用研究的关系:现状与展望[J]. 北京体育大学学报,2006,29(11):1441-1445.

[4] 贝尔纳J D. 科学研究的战略[G]//科学学译文集. 北京:科学出版社,1980.

[5] 张瑞华,朱晗,张哲,等. 对我国运动人体科学专业研究生论文选题的分析[J]. 北京体育大学学报,2006,29(9):1232-1234.

[6] 张雪霞. 从学位论文选题的跨学科现象看研究生的培养模式[J]. 体育学刊,2006,13(1):88-91.

[7] 黄翠,藏威,李国金,等. 运动人体科学研究方法的现状及展望[J]. 中国组织工程研究与临床康复,2009,13(7):1367-1370.

[8] 方千华,黄汉升. 我国体育人文社会学研究生学位论文研究方法的调查与分析[J]. 体育学刊,2007,14(2):127-130.

人体工程学报告范文5

关键字:智能照明 控制系统 办公建筑 应用

中图分类号:J914文献标识码: A 文章编号:

一、智能照明控制系统简介

所谓智能照明控制,即根据某一区域的功能、不同的时间、室内外亮度或者该区域的照明需求等来自动控制照明设备,从而实现集中统一管理和监控[1]。另外,智能照明控制系统将现代照明技术与照明艺术相结合,对照明设备实现了科学管理,从而给人们营造了一个不仅照明条件符合标准,同时舒适、方便、现代化的照明环境。

1、智能照明控制系统的优点

相比于传统的照明控制方式,以及楼宇自控(BA)系统的监控照明方式,智能照明控制系统具有难以比拟的优势。除了具备基本的控制功能和调光功能,智能照明控制系统还具有自动探测设备,可以感知人体的运动以及周围环境的光照亮度等。另外,还可以在很大程度上减少照明用电,而且实现了智能化管理,减少了不必要的人工操作,因此也节约了运营成本。智能照明控制系统维护起来也很方便,并且对于照明布局和控制方式的改变能够很好地适应,方便修改和扩展。

智能照明控制系统在楼宇自动化系统中相对独立,可以不依赖楼宇设备自动管理系统。另外,它通过一些标准接口也能与其他系统如BA、安保、消防等互联,具有一定的开放性。利用系统配备的监控软件,智能照明控制系统也能对建筑中其他控制设备进行遥控或监控,及时掌握其工作状态[2]。

2、智能照明控制系统的组成

智能照明控制系统的组成可以分为硬件和软件两部分,其中硬件又可以分为输入单元、输出单元和系统单元,软件可以分为编程软件、监控软件和时空软件等[2]。系统中的硬件通过总线系统连接成网络,而软件主要实现对硬件的遥控。各部分的组成以及主要功能简要介绍如下:

输入单元包括线式开关、场景控制器、遥控设备、红外以及亮度优感器,主要负责将外界传来的控制信号转变为系统信号,并传到总线;输入单元包括继电器、调光器及模拟单元等,主要负责接收由总线传来的信号,控制相应的回路进行输出,并对负载进行控制等[3];系统单元主要包括电源供应单元、PC接口等,主要负责将各输入、输出单元及计算机调制解调器互联成网,方便集中管理和远程控制;编程软件在智能照明控制中占据着重要位置,通过与PC接口相连的计算机来对系统的控制要求随时进行修改;监控软件能够进行可视化控制,对大楼内的照明要求可以进行开关、调光灯控制;时空软件主要能够实现灯具按照要求或一定规律打开或关闭。

二、智能照明控制系统在办公建筑的应用

典型的办公建筑按照其实现的功能不同可以被分为几个区域,分别是办公区、功能区、辅助区和室外照明区。不同的区域对于照明或控制的要求是不同的,在设计时应该区别对待。下面我们针对具体的区域分析智能照明控制系统的应用情况。

1、在办公区的应用

办公区又可以分为普通办公区和高级办公区。

现代办公建筑的普通办公区大都采用的是敞开式的办公环境,面积通常比较大。我们可以将其划分成若干相对独立的照明区域,利用网络开关对照明进行管理,根据具体的需要进行开关操作[4]。由于普通办公区的出入口比较多,因此可以实现多点控制,并设计成在每个出入口都能对整个办公区的灯进行开关控制,从而使办公人员开关起来更加方便。另外,还可以根据人流量大小来设定自动开关的时间,比如晚上八点以后如果都没人了就自动关闭,若有人要加班,还可以切换为手动打开和关闭。

高级办公区相比于普通办公区往往需要进行个性化的装修,需要的灯具也可能会多一些,这就需要能够实现照明的灵活控制,其中包括场景控制、遥控及调光控制等。可以实现根据不同的环境要求采用不同的照明方式,比如办公状态、会客状态、休闲状态等分别对应不同的照明方式。这些都可以在设计时提前进行编程设置,具体操作时只需简单的几步就可以实现。

2、在功能区的应用

功能区主要包括会议室、多功能厅等,在办公建筑中也有着重要的作用,对于照明控制的要求也更加多样。比如会议室具有准备、报告、讨论及休息等不同的状态,其需求的照明效果也各不相同;另外还需要与投影仪等演示设备相连,能够与投影仪设备进行很好的配合。多功能厅更是需要能满足多种场景的需求,比如多媒体放映、汇报工作、娱乐休息等。另外,对于清扫状态等也能实现智能管理。

3、在辅助区的应用

辅助区主要包括大厅、走廊、楼梯间及洗手间等,其主要特点是使用的时间不固定,使用次数较为频繁,因此往往可以以时间控制为主,另外结合红外感应器,从而可以节省不必要的耗电。

大厅作为进入办公楼的必经之地,一般其使用时间主要集中在上下班高峰期,因此可以在通过的人多的情况下开启全部回路的光,而在人少的时候只开少部分回路灯光。走廊是各办公室办公人员互相走动的通道,可以采用自动控制的方法,正常工作时间全开,非工作时间只开少部分。楼梯间在高层建筑中已经不再作为主要通道,而是辅助通道和应急疏散通道,所以可以采用红外感应延时开关进行控制[5]。洗手间也可以主要采用红外感应进行控制,当感应到有人进来时自动开灯,人离开后延时关闭;也可以在工作时间常开,而晚间无人后定时将回路断开,这样在很大程度上减少了电能的消耗。

4、停车场及室外照明

现代建筑的停车场为了减少空间的占用,往往是设在地下层内,所以无法利用自然光,因此在对停车场的照明进行设计时需要将一部分照明设为常明,然后再根据办公时间来进行照明的控制,比如在上下班高峰期可以多开些灯,其他时候只保证基本照明即可。

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为建筑物外面经过的人照亮,还有一个比较重要的是展现该建筑物的特点。由于室外空间比较大,因此泛光照明耗电量也相对较大。因此,需要设计出一个折衷方案,既能使照明效果好,又能使耗电量有所降低。基于此,我们可以通过日期设置和时间设置来实现这种要求,即在主控计算机上,对泛光照明的打开和关闭时间进行设定,比如可以在晚上六点之后打开所有的泛光照明灯,晚上十点之后关闭一部分,等到过了十二点保留少部分或者全部关闭。另外,还可以根据不同季节天色变暗的时间具体进行调节。

三、结语

将智能照明控制系统应用在办公建筑中,实现了办公建筑中照明控制的智能化,一方面方便了管理,减少了不必要的人工操作;另一方面延长了光源的寿命,并减少了电能资源的消耗,使办公大楼的运行维护成本也大大降低了;此外,智能照明控制系统的应用也使照明更加多样化,为办公建筑中的人们营造了一个舒适、安全的办公环境,提高了人们的工作效率。我们相信智能照明控制系统在今后的办公建筑中将越来越发挥自身的优势,并且相关技术也更加成熟,给人们带来越来越多的便利。

参考文献

[1]董锐. 智能照明控制系统在办公建筑中的应用[J]. 山西建筑, 2010, 36(012): 177-178.

[2]周健, 左为恒, 李昌春. 办公楼智能照明控制系统的设计[J]. 照明工程学报, 2007, 18(1): 75-78.

[3]陈丹. 智能照明系统在现代建筑照明中的应用研究[J]. 成都信息工程学院学报, 2007, 6.

人体工程学报告范文6

关键词:固化剂;重金属污染底泥;固化/稳定化修复技术

中图分类号 X52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)13-0097-05

重金属是指相对密度在4.5g/cm3以上,或比重大于5的金属。与有机物不同,重金属无法被微生物降解,且能够富集在生物体内,因此重金属污染物潜在危害性大。由泥沙、黏土、有机质及各种矿物混合形成的底泥,经过一系列物理化学、生物、水体传输等作用而沉积于水体底部形成。重金属一旦进入水体,可通过吸附、络合、沉淀等作用,富集在河床表层底泥中,其在底泥中的含量可超过上覆水体含量数个数量级,成为水体重金属的储存库和归宿[1]。当环境条件变化时,部分重金属可能会通过解吸、溶解、氧化还原等作用,从底泥中释放,引起水体二次污染[2]。底泥中重金属的不断积累不仅对水生生物、沿河居民饮用水和农田安全灌溉构成严重威胁,还可能通过食物链危害人体健康。因此,对重金属污染底泥安全处置显得尤为必要。

当前国内外对于底泥中污染物的修复方法主要有4种,分别是原位固定、原位处理、异位固定和异位处理[3]。原位固定或处理是指对污染的底泥不进行疏浚而直接采用固化/稳定化或者生物降解等手段消除底泥污染的行为;异位固定或处理是指将污染的底泥疏浚后再进行处理,消除污染物对水体的危害的行为。原位处理的效率一般情况下低于异位处理的效率,且工艺过程控制较困难,不能彻底消除其毒性,所以原位处理技术并未在实际工程中广泛应用[4]。

固化主要是指向土壤或底泥中添加固化剂而形成石块状固体,并将污染物转化为不易溶解、迁移能力弱和毒性小的状态的过程[5];或投加固化剂使底泥由颗粒状或者流体状变为能满足一定工程特性(如路基填料)的紧密固体,并将重金属包裹在固化体中,减少重金属向外界的迁移[6];稳定化是指在底泥中投加螯合剂使重金属由不稳定态(水溶态、离子交换态)转变成稳定态(残渣态),显著降低重金属的生物活性[7]。利用固化/稳定化技术处理重金属污染底泥,是现阶段比较合理的处理方式[8-9]。本文将从当前我国底泥重金属污染现状及固化/稳定化修复技术发展进行综述,为底泥重金属污染综合治理与修复提供科学依据。

1 我国底泥重金属污染现状

1.1 底泥重金属污染物的来源 底泥中重金属的来源包括自然源和人为源2个方面。自然源中,成土母质及成土过程对底泥中重金属的含量影响较大;而人为源则是底泥中重金属的最重要来源。重金属通过各类废水、土壤冲刷、地表径流、大气降尘、大气降水及农药施用等途径进入水体后[10],通过复杂的物理、化学、生物和沉积过程在底泥中逐渐富集。

1.1.1 各类废水 工业废水和城市生活污水是造成底泥重金属污染的重要原因。通常,河流沿岸分布着大大小小的企业,如印染厂、制衣厂、皮革厂等等。一方面,一些未经(充分)处理的废水直接进入水体;另一方面,尽管一些废水重金属污染物浓度未超标,但由于废水排放量巨大,使得水体和底泥吸纳了大量污染物,呈现缓慢污染的现象。同时,很多地方的生活污水没有连接到排污管网而直接排放入水体,当进入水体的污染物数量超过了水体的自净能力,导致水体质量下降和恶化,进而造成水体和底泥的污染。

1.1.2 固体废弃物 靠近城镇的河流周边经常随意堆放大量的建筑垃圾、生活垃圾,自然降水(尤其是酸雨)和排水使固体废弃物中所含的重金属元素以废弃堆为中心向四周环境扩散,进入水体,被底泥富集。另外,大型工矿企业的矿渣场(如馇、钢渣等)、灰渣场、粉煤灰场等,在雨水和地表径流的冲刷下,重金属会通过地表径流进入附近水体底泥中。

1.1.3 土壤冲刷 2014年国家环境保护部和国土资源部的《全国土壤污染状况调查公报》显示,我国耕地质量堪忧,Cd成为首要污染物(点位超标率7.0%),其含量呈从西北到东南、从东北到西南逐渐增加的趋势。2015年《中国耕地地球化学报告》显示,我国污染或超标耕地约0.076亿hm2,主要分布在湘鄂赣皖区、闽粤琼区和西南区。土壤中的重金属可通过降雨、地表径流等方式转移到底泥中。如磷肥中重金属Cd的含量较高,长期施用磷肥,会造成土壤中重金属Cd含量增大;规模化养殖场使用的有机肥料中大都含有重金属添加剂(如Zn、Cu等),这些有机肥料在农田施用时,会导致Zn、Cu等重金属元素含量增加。

1.1.4 大气沉降 交通运输、能源产业(发电厂)、冶金和建筑材料生产产生的气体和粉尘,金属矿山的开采和冶炼、电镀等是大气中重金属污染物的主要来源。这类污染源中的重金属基本上是以气溶胶的形态进入大气中,通过干沉降(主要是颗粒物)或湿沉降(主要是雨水)的方式进入水体、土壤,进而沉积到底泥中并最终影响人类健康[11-12]。

1.2 底泥重金属污染现状 滑丽萍等[13]通过搜集我国不同区域湖泊底泥重金属含量背景值发现,我国湖泊底泥重金属污染程度不均,临近工矿企业及人类经济活动区的湖泊底泥重金属污染较重,远离这些区域的湖泊则保持比较洁净的水体环境。张颖等[14]采用潜在生态风险指数分析法对松花江全江段表层沉积物调查发现,松花江表层沉积物中重金属Hg和As的空间分布离散性较大,Cd和Pb相对较均匀,整体上松花江重金属污染处于低度风险水平,仅个别断面处于中度风险水平。戴秀丽等[15]通过对太湖沉积物重金属含量的分析发现,太湖Cu的污染级别高于其他污染金属,且集中在太湖北部地区;Cr属轻度污染,但其空间分布较广且均衡,与周边污染点源关系密切。李鸣等[16]通过测定鄱阳湖湖区、入湖口及出湖口水体及底泥中重金属含量发现,鄱阳湖水体中重金属含量较低(远低于国家标准),但鄱阳湖底泥中重金属积累较严重,Zn、Cu、Pb、Cd的含量均超过背景值。张鑫等[17]对安徽铜陵矿区水系沉积物中重金属进行潜在生态危害评价表明,沉积物中Cu、Pb和Zn的含量变化大,Hg和Cr变化小,除Hg、Cr和Zn外,其他重金属都为强和极强生态危害。

2 固化/稳定化修复技术

底泥重金属污染按修复原理可分为物理、化学、生物及联合修复技术。由于目前尚缺乏经济高效的手段将重金属从底泥中直接去除,因此,通过化学手段降低重金属活性,减小污染物向食物链的迁移是进行底泥重金属污染修复的重要方法。固化/稳定化的目的是封闭污染物,最大程度地减少污染物释放到环境中,同时提高废物的物理力学性质。相比于微生物和植物修复的低效率、长周期以及物理修复高成本的缺点,固化/稳定化技术具有操作简单、成本低、效率高等优点。

固化剂的选择是重金属固化/稳定化修复技术的关键,固化/稳定化所用的惰性材料称为固化剂[18],常用的固化剂类型为无机固化剂、有机固化剂和复配固化剂。无机固化剂主要有磷矿石、磷酸氢钙、羟基磷灰石等磷酸盐类物质以及硅藻土、膨润土、天然沸石等矿物;有机固化剂主要有草炭、农家肥、绿肥等有机肥料[27]。固化材料有水泥、粉煤灰、石灰和石膏粉等。

水泥固化主要产生起胶结作用的水化硅酸钙;粉煤灰与水泥混合使用产生水化铝酸钙和水化硅酸钙;粉煤灰主要起充填作用;石灰固化产生碳酸钙,具有一定的脱水作用;石膏固化产生钙矾石,具有充填作用[20],具体如表1。

2.2 磷酸盐类固化剂 羟基磷灰石和磷酸氢钙等磷酸盐类固化剂效果好、性价比较高,磷酸盐将重金属元素吸附在其表面或与重金属发生反应生成沉淀或矿物[19]。陈世宝[21]等为了研究含磷化合物对固化/稳定化土壤中有效态铅的影响,向重金属污染的土壤中施加了不同性质的含磷化合物,结果表明,在重金属污染的土壤中加入羟基磷灰石、磷酸氢钙和磷矿粉能明显降低土壤表层的有效态铅含量,并且发现有效态铅的含量随施入的磷含量的增加而显著降低。

2.3 含铁类固化剂 一些研究表明,针铁矿、铁砂FeSO4、Fe2(SO4)3、FeCl3和石灰对As有良好的固定作用[25-27]。在碱性和氧化条件下,铁主要以Fe3+存在,水解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3既能吸附不稳定扩散状态的胶体,起到水质净化的作用,又可以利用其自身带有正电荷的特性,强烈地吸附磷,降低底泥磷的释放。此外,Fe(OH)3还能与磷反应生成磷酸铁以及络合物(FeOOH-PO4)的形态而去除磷[28]。但含铁类固化剂的处理效果容易受氧化还原电位和pH值的影响,通常都需结合其他的辅助措施[5]。近年来出现的复合铁盐与高分子聚合铁盐,如复合亚铁、聚硫酸铁等被逐渐应用于重金属污染底泥的固化处理中且效果较好[29]。

2.4 铝盐类 作为底泥固化/稳定化应用最早和最广泛的铝盐,主要有硫酸铝(明矾)、氯化铝和聚合氯化铝等,其水解后形成的A1(OH)3絮状体,既能去除水体中的颗粒物并吸附底泥中溶出的磷[5],又可以吸附水体中的重金属离子,如铬、铜、铅、锌等[30]。铝盐用于底泥钝化效果较稳定,不受氧化还原电位影响,成本低,且有效时间长。如在美国佛蒙特州的Morey lake,投加铝酸钠和明矾来控制底泥磷的释放,5年后该湖上层水体总磷浓度由20~30μg/L下降至10μg/L以下[31]。

2.5 天然矿物类固化剂 海泡石、沸石等天然矿物材料,颗粒小、比表面积大,矿物表面富集负电荷,具有较强的离子交换能力和吸附性。章萍等[32]向苏州河的污染底泥中加入了膨润土,结果表明,钙基膨润土对铜、铅和锌均具有较大的吸附性能,且溶液pH值升高时,对这3种重金属的吸附效果增强。

2.6 有机物料 农家肥一类的有机质用于固化/稳定化底泥中的重金属,作用机理主要是含有的胡敏素和胡敏酸等能够与底泥中的重金属离子发生络合作用,形成难溶物,以此降低重金属毒性及生物可利用性[19]。华珞[33]等向重金属污染的土壤中施加了猪厩肥进行固化/稳定化研究,结果显示,施入猪厩肥可以使土壤中的碳酸盐态锌和有效态锌的含量升高,而铁猛氧化物结合态镉、有效态镉及铁猛氧化物结合态锌的含量降低。Houben等[34]向重金属污染底泥中施加有机肥后,可交换态的铅、镉和锌的含量均有大幅度的减少,固化/稳定化效果明显。

2.7 复配固化剂 底泥和土壤中重金属污染多为复合污染,多种重金属之间有相互作用,且不同固化剂对不同重金属的固化效果存在差异。现阶段,通常将多种固化剂复配后再使用,以此达到对多种重金属污染高效修复的效果[19]。曾卉[22]等用海泡石、膨润土、硅藻土、沸石分别与石灰石以不同的质量比进行复配,对重金属污染的底泥进行固化试验,结果表明,石灰石与硅藻土以质量比2∶1复配时固化效果最好。

3 展望

近年来,水体污染治理力度不断加大,2015年2月《水污染防治行动计划》的颁布后,与水体水质密切相关的底泥重金属污染的治理也越来越得到人们的关注。2016年3月17日,中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要提出开展66.67万hm2受污染耕地治理修复和266.67万hm2受污染耕地风险管控,深入推进以湘江流域为重点的重金属污染综合治理。这些条例和规划纲要的,都有助于我国大气、土壤和水体环境质量的改善。因此,当前底泥重金属污染治理重要的是进一步减少进入水体和底泥的污染物,达到“控源”目的,以及针对历史遗留的重度污染底泥区进行修复和治理,减少底泥污染物的总量,实现“减存”目标。

然而,当前能够实现底泥污染物“减存”的方法成本高,操作复杂,少有推广应用。更多的是采用固化方法,降低污染物的活性,减少污染物对其他生物的毒性,且目前已经有一些实际应用案例。如1996年长春南湖湖区内用硫酸铝钝化底泥,显著增加了底泥中可溶性磷酸盐的去除率[35]。2006年,为了解决香港城门河水质恶臭问题,特区政府按照“生化处理为主,疏浚为辅”的原则,疏浚底泥29×104m3,采用投加硝酸钙原位钝化方法从根本上治理城门河淤泥,改善了城门河的生态环境[36]。

尽管如此,固化方法当前还存在很多不足。首先,对于固化剂材料本身,需要满足高效、不产生二次污染、低成本且操作便捷;其次,由于底泥性质差异大,对于多种重金属复合污染,既要考虑到重金属之间的相互作用,又要考虑到不同固化剂所针对不同重金属的固化效果的不同(如能够较好固定Cu、Cd、Pb的碱性固化剂,往往会增加As的活性),将多种固化剂复配之后使用,以达到高效修复的效果。

当前已经有不少学者在重金属底泥固化方面进行了大量的研究,但在实际的底泥固化中,仍存在固化效率不稳定、底泥固化速率差异大等现象,尤其是酸雨的作用可能会导致固化后底泥污染物的二次释放,可能会危害水生生物生存,甚至导致鱼类死亡。关于底泥固化修复技术的实施,国内还缺少自主生产的机械设备,如固化剂造粒设备、机械化投加固化剂设备等),需要加强研发,降低修复工程中对施工人员的健康的危害,提高可操作性。

因此,今后的一段时间内,在固化剂产品的研发上,要加强复合固化剂的研发力度,研发出高效、绿色、低成本、效果持久的新产品。同时,要加强固化机理的研究,明确固化剂产品的最佳投加环境条件,加强对固化修复技术装备的研发投入,降低对国外机械的依赖程度。最后,结合国内底泥重金属污染形势(如湖南湘江流域、广西环江流域、江西鄱阳湖流域),适当选取部分严重污染区,开展重金属污染底泥的固化修复示范试点,总结好的经验,进行更大范围的推广示范。

参考文献

[1]包建平,朱伟,汪顺才,等.固化对淤泥中重金属的稳定化效果[J].河海大学学报(自然科学版),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]楚维国.污染底泥重金属去除技术研究进展[J].广东化工,2013,40(12):95-96.

[4]何光俊,李俊飞,谷丽萍.河流底泥的重金属污染现状及治理进展[J].水利渔业,2007,27(5):60-62.

[5]贾陈蓉,吴春芸,梁威,等.污染底泥的原位钝化技术研究进展[J].环境科学与技术,2011,34(7):118-122.

[6]刘军,刘云国,许中坚.湘江长株潭段底泥重金属存在形态及生物有效性[J].湖南科技大学学报,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]谢华明,曾光明,罗文连,等.水泥、粉煤灰及 DTCR 固化/稳定化重金属污染底泥[J].环境工程学报,2013,7(3):1121-1127.

[9]王川,杨朝晖,曾光明,等.DTCR 协同水泥固化/稳定化重金属污染底泥的研究[J].中国环境科学,2012,32(11):2060-2066.

[10]王华,冯启言,郝莉莉.我国底泥重金属污染防治[J].污染防治技术,2004,17(1):75-78.

[11]吴辰熙,祁士华,方敏,等.福建省泉州湾大气降尘中的重金属元素的沉降特征[J].环境科学研究,2006,19(6):27-30.

[12]龚香宜,祁士华,吕春玲,等.福建省兴化湾大气重金属的干湿沉降[J].环境科学研究,2007,19(6):31-34.

[13]滑丽萍,华珞,高娟,等.中国湖泊底泥的重金属污染评价研究[J].土壤,2006,38(4):366-373.

[14]张颖,周军,张宝杰,等.松花江表层沉积物有毒重金属污染评价[J].湖南大学学报:自然科学版,2015,42(6):113-118.

[15]戴秀丽,孙成.太湖沉积物中重金属污染状况及分布特征探讨[J].上海环境科学,2001,20(2):71-75.

[16]李鸣,刘琪Z.鄱阳湖水体和底泥重金属污染特征与评价[J].南昌大学学报:理科版,2010,34(5):486-489.

[17]张鑫,周涛发,等.铜陵矿区水系沉积物中重金属污染及潜在生态危害评价[J].环境化学,2005,24(1):106-107.

[18]张春雷.基于水分转化模型的淤泥固化机理研究[D].南京:河海大学,2007.

[19]王猛.重金属污染底泥羟基磷灰石复配固定化技术研究[D].济南:山东建筑大学,2014.

[20]范昭平,朱伟,张春雷.有机质含量对淤泥固化效果影响的试验研究[J].岩土力学,2005,26(8):1327-1334.

[21]陈世宝,朱永官,马义兵.不同磷处理对污染土壤中有效态铅及磷迁移的影响[J].环境科学学报,2006,26(7):1140-1144.

[22]曾卉,徐超,周航,等.几种固化剂组配修复重金属污染土壤[J].环境化学,2012,31(9):1368-1374.

[23]苏良湖,梁美生,赵由才.不同固化剂对底泥重金属稳定化效果的研究[J].环境工程学报,2010(7):1655-1658.

[24]周雪飞,张亚雷,章明,等.金山湖底泥重金属稳定化处理效果及机制研究[J].山东建筑大学,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]雷鸣,曾敏,等.3种含铁材料对重金属和砷复合污染底泥稳定化处理[J].环境工程学报,2014,8(9):3983-3988.

[28]黄建军.城市河道底泥营养盐释放及化学修复研究[D].天津:天津大学,2009.

[29]雷晓玲,巫正兴,冉兵,等.原位钝化技术及其在环保疏浚中的应用[J].环境科学与技术,2014,37(3):200-204.

[30]王绿洲,管薇,李维平,等.富营养化湖泊中沉积物原位治理技术进展[J].陕西师范大学学报(自然科学版),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,钱光冬,周文斌,等.膨润土对底泥重金属的抑制效果及机制探讨[J].南昌大学学报(工科版),2012,34(4):43-48.

[33]华珞,白铃玉,韦东普,等.有机肥镉锌交互作用对土壤镉锌形态和小麦生长的影响[J].中国环境科学,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.