PREDICTING BASE FLOW USING HYDROGEOLOGIC PARAMETERS1

ABSTRACT: A method is presented for predicting base flow using easily measured, or estimated, hydrogeologic parameters. A mathematical model based upon the theory of subsurface flow to parallel drains is applied to a small watershed in Oklahoma. An example of model application is presented for a five-year period of record from this small watershed. Three years of data are used to calibrate the model, and two years of data are used for model validation. Hydrographs of observed and predicted base flow are presented for the five-year period of record. We concluded from this limited application of the model, on a small watershed, that the modeling techniques discussed herein were valid and should be tested for longer time periods on a larger watershed to determine their general applicability.     

用遗传算法优化工业污染源布局

工业污染源的优化布局是复杂的以偏微分方程为约束条件的控制问题。遗传算法是一种近年发展起来并广泛应用于多个领域优化问题的最优化方法。引入罚函数来处理环境不等式约束，建立了适当的编码方式和适应度函数，应用遗传算法以求解优化布局问题，并进行了数值试验。数值试验结果表明，遗传算法可以有效地用于求解工业污染源的优化布局问题，而且该方法鲁棒性好，适用于任意的目标函数和空气污染模式，天然适合于并行计算，有很好的应用前景。     

Nectar-receiver behavior in relation to the reward rate experienced by foraging honeybees

Since forager honeybees change their food-unloading behavior according to nectar-source profitability, an experiment was performed in order to analyze whether food-receivers modify their within-hive tasks related to different reward conditions. We offered individual foragers two reward conditions at a rate feeder while an additional feeder offered a constant reward and was of free access to the rest of the hive. Both feeders were the only food sources exploited by the colony during the assays since a flight chamber was used. After receiving nectar, hive bees performed processing cycles that involved several behaviors and concluded when they returned to the delivery area to receive a new food sample. During these cycles, receivers mainly performed oral contacts offering food, or inspected cells, and often both. In the latter case, both behaviors occurred simultaneously and at the same distance from the hive entrance. When they performed a single task, either the occurrence of cell inspections increased or contact offerings decreased for the highest reward rate offered to the donor-forager. Receivers also begged for food more often after interacting with low-profit foragers. Thus, the profitability of the food source exploited by nectar-forager honeybees could affect receiver behaviors within the hives based on individual-to-individual interactions.Communicated by R.F.A. Moritz     

一种新的絮凝沉淀实验的数据处理法

通过分析现有絮凝沉淀实验的数据处理方法，指出了其存在的不足。并提出了其改进后的新方法     

苯并咪唑衍生物缓蚀机理的理论研究

目的对五种苯并咪唑衍生物缓蚀剂的缓蚀性能进行理论评价,并对其缓蚀机理进行理论研究。方法采用量子化学计算与分子动力学模拟相结合的方法。结果苯并咪唑、2-丙基苯并咪唑、2-戊基苯并咪唑、2-己基苯并咪唑的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)均分布在苯并咪唑环上,而2-对氯苄基苯并咪唑的最高占据轨道分布在苯并咪唑环上,最低空轨道分布在取代基上。分子的苯并咪唑环平行吸附在金属表面,取代基含有的烷基链会垂直于表面并指向溶液,对分子吸附的影响较小,而取代基含有的苯环则会发生平行吸附。在五种缓蚀剂分子中,苯并咪唑的能隙差(ΔE)为5.572 e V,在金属表面上的吸附能为364.19 k J/mol,缓蚀性能最弱;2-对氯苄基苯并咪唑的能隙差为5.157 e V,吸附能为700.19 k J/mol,缓蚀性能最强。结论苯并咪唑衍生物分子的取代基官能团会对缓蚀性能造成一定影响,缓蚀剂分子通过其前线轨道与Fe原子形成的配位键和反馈键稳定吸附在金属表面,吸附形态和前线轨道分布有关。     

西北内陆河城区段入河水体CDOM三维荧光光谱特征

于2017年8月现场采集并测定了西北某内陆河城区段16个入河排放口水体的有色溶解性有机物（CDOM）三维荧光光谱（EEMs）,深入探讨和分析了其CDOM荧光光谱特征、组成成分、类型和可能来源,探讨了荧光组分对研究河段溶解性有机物的示踪特征.结果表明,污染物产生途径不同,入河水体CDOM的EEMs特征差异显著,除了工业、城镇生活等受人为处理影响的水体外,同类排放源的EEMs具有类似性,大多数入河水体中都包含有类腐殖质荧光A峰.平行因子分析方法（PARAFAC）解析出入河水体CDOM由3个荧光组分组成,即类腐殖质组分C₁（272,437/545nm）和C₃（281,368/437nm）,类蛋白组分C₂（<2150,281/366nm）,其中C₁和C₃具有同源性,且其A峰、C峰的位置发生老化红移现象,C₂组分的类蛋白荧光T峰则较为稳定,可以作为研究河段溶解性有机物来源的指示参数.入河排放水体CDOM的荧光指数（FI、HIX、BIX）在反映人类活动对水质的干扰方面较为敏感,工业企业、城镇生活废水排放源的荧光指数、生源指数与其他排放源有所差异,可以敏感指示人为污染的存在.入河水体CODM的光学参数（a（280）、a（350）、a（355））及荧光峰强度均与TOC、CODcr有一定的线性关系,可用于指示有机污染程度.三个荧光组分与TOC、TN的线性拟合关系相对较好,表明可以用荧光组分值对各入河排放源的TOC、TN等指标进行有效示踪.     

博斯腾湖有色可溶性有机物来源及季节变化特征

博斯腾湖是中国西北地区最大的外流湖,近年来随着湖区周边废水排入量的增加,严重威胁到湖泊周边地区居民的饮用水安全.对博斯腾湖开展有色可溶性有机物（CDOM）的来源及季节变化研究对该湖水质保护具有非常重要的意义.通过平行因子分析法解析博斯腾湖CDOM三维荧光光谱,得到类腐殖酸组分C1（255 nm/420 nm）,类酪氨酸组分C2（270 nm/324 nm）和类色氨酸组分C3（230 nm/340 nm）.2018年夏季盐度与C1呈显著负相关（r=－0.64,p<0.01）,与C2呈显著正相关（r=0.65,p<0.01）,这表明河流等外界输入是夏季湖水中类蛋白质和类腐殖质荧光组分的主要来源,夏季强烈的蒸发作用使得微生物活性增强.而2019年秋季盐度与C3呈显著正相关（r=0.70,p<0.01）,与C2呈显著负相关（r=－0.51,p<0.05）,意味着淡水输入直接稀释河口区CDOM中的类蛋白组分.整体上,博斯腾湖CDOM浓度在黄水区附近最大,且夏季CDOM浓度较秋季更大（t-test,p<0.001）,意味着夏季水质更差.河口区各指标的变异程度较大,受淡水输入影响较其他湖区大,这在2018年夏季表现得尤为显著.博斯腾湖CDOM具有高度空间异质性,2018年夏季该湖西部入湖河口区C1组分的贡献较大且该组分贡献率向东部水体交换弱的湖区方向逐渐减小,相应C2组分的贡献率逐步增大.2019年秋季各荧光组分占比表现为由黄水沟河口区以C1为主向东部湖区快速转变为以C2为主.     

缓冲液盐度对热提取活性污泥胞外聚合物的影响

采用热提取法提取污泥中微生物细胞外的胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substance,EPS),分析了不同提取时间、提取温度、缓冲液盐度对污泥中EPS提取效果的影响,并采用平行因子模型(PARAFAC模型)分析了不同缓冲液盐度下EPS的荧光组分及特性,探究了缓冲液盐度对热提取污泥EPS的影响.结果表明,缓冲液盐度对热提取EPS的组分和荧光物质的强度均产生影响,0.50%的氯化钠缓冲液盐度条件下松散型EPS(loosely bound EPS,LB-EPS)组分含量及荧光物质最佳,0.05%氯化钠缓冲液盐度条件下紧密型EPS(tightly bound EPS,TB-EPS)的提取效果最佳;当提取时间为40 min,提取温度为70℃时,总EPS含量达(93.26±2.07)mg·g~(-1)(以VSS计);三维荧光结果显示,不同缓冲液盐度条件下污泥中EPS均包含类蛋白质(C1:λ_(Ex)/λ_(Em)=290 nm,302/350 nm)、类色氨酸(C2:λ_(Ex)/λ_(Em)=278 nm,340 nm)、类胡敏酸(C3:λ_(Ex)/λ_(Em)=310 nm,410 nm)和类腐殖酸(C4:λ_(Ex)/λ_(Em)=380/420 nm,474/514 nm)4类荧光组分峰,在溶解性EPS(SMP)和LB-EPS中类色氨酸的荧光强度最高,TB-EPS中类蛋白质荧光强度最高.因此,合适的热提取缓冲液盐度,有利于污泥EPS中各组分的高效提取.     

基于数字图像处理的含孔洞裂纹花岗岩破裂过程数值模拟

在细观尺度上,采用数字图像处理技术表征花岗岩中由石英、长石和云母等材料的形状、大小及分布对花岗岩材料造成的非均匀性,结合RFPA-DIP程序建立了能准确反映材料真实细观结构的含缺陷花岗岩数值模型,并进行了常规单轴压缩模拟试验,再现了外载荷作用下含缺陷花岗岩的真实破裂过程。试验结果表明:花岗岩的预制孔洞裂纹对其最终破坏产生了重要影响;在单轴压缩试验中,由于花岗岩中各矿物颗粒不同的力学特性影响,试件中出现应力集中现象并萌生局部裂纹,且细观结构直接决定着裂纹的扩展路径,各局部裂纹的贯通导致试件最终产生拉伸破坏。     

城市景观河流水质污染防治进展研究

城市河流在维持城市发展中具有重要作用.城市河流的主要问题是由水质污染转变的生态退化或破坏,城市景观河流水质污染防治主要有物理、化学法、生物修复以及生态恢复法.针对不同的城市河流以及污染情况,需要用不同的污染防治措施,通过分析不同污染防治措施的原理及其应用特点,得出生物修复以及河水生态恢复效果明显且经济可行.并明确了目前城市河流污染防治的关键在于处理技术的创新及城市河流理念现代化.