内插法和外插法在环境监测中的应用与实例

内插法和外插法在环境监测指标计算中具有重要地位,正确使用内插法和外插法,才能确保得出正确有效的测量数据.本文小结了线性内插法和外插法在环境监测中的应用.     

插层蒙脱土去除铜绿微囊藻的研究

采用离子交换法制备了烷基糖苷季铵盐插层蒙脱土(简称插层蒙脱土)材料,采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、差热/热重联用热分析(DSC/TG)仪和X射线衍射(XRD)仪对其进行表征,并使用插层蒙脱土去除水中铜绿微囊藻,最后通过对藻絮体形态的表征分析了插层蒙脱土的除藻机制。XRD测试结果表明,烷基糖苷季铵盐可以插入蒙脱土的层间,使蒙脱土001晶面的层间距增大;DSC/TG测试结果表明,当烷基糖苷季铵盐用量为一倍蒙脱土离子交换容量时,其插入到蒙脱土的量为13.07%(质量分数);当铜绿微囊藻为2.81×108个/L,插层蒙脱土投加量为0.040g/L,藻液初始pH为8时,叶绿素a和浊度的去除率分别可以达到93.02%和90.1%;插层蒙脱土可以通过网捕絮凝作用去除铜绿微囊藻,当它与藻细胞接触时,其层间插入的烷基糖苷季铵盐可以缓慢释放,抑制絮体中藻细胞的活性,并且不会发生藻絮体反漂现象。     

风场实测数据缺失的插补方法研究

现场实测是风工程的研究方法之一,可以获得比较全面、可靠的风速、风向实测数据。实测数据是非常宝贵的,并且是进一步研究的基础。但在实测时如出现天气恶劣、仪器故障等因素,就可能使得风场实测数据的部分时段出现一些缺失和异常,影响实测数据的完整性和合理性,及其在实践中的应用。为了充分、有效地利用实测数据,就需要对风场时程数据中出现缺失和异常的部分时段进行预测和插补。为了保证实测数据的合理、完整及实用性,提出了一种基于时间序列模型,充分利用缺失段前、后的有效实测数据,综合采用顺插和逆插方式插补出缺失段的风场数据的方法。通过具体算例对所提方法与以往的方法进行了比较,发现所提方法更加有效、准确。     

在炉灶的反平衡测试中两项主要热损失计算方法研究

本文对炉灶的排烟热损失及气体不完全燃烧热损失计算方法进行了研究，把两项热损失积分计算简化为等距内插求积的的梯形公式计算。通过实际应用，验证了这种计算方法的可行性及准确性。从而使炉灶的反平衡测试方法更趋合理化与科学化。     

基于TOPMODEL径流模拟的黑河水资源探讨

以黑河莺落峡流域的精度30m、地形图比例尺1∶5万的数字高程模型(DEM)栅格网为基础,辅以黑河地区水文站点降水资料,运用PRISM算法内插降水要素,充分考虑高程、地形、距离等因子对降水的影响,在内插结果与实测资料对比精度满意的前提下,使用TOPMODEL对黑河莺落峡流域(10009km2)径流流量进行逐日模拟,模型模拟精度达70%左右。     

基于数据填补-机器学习的煤与瓦斯突出预测效果研究*

为解决煤与瓦斯突出事故数据集少,数据缺失严重的问题,提出将多重插补（MI）和随机森林填补(MF)应用于填补缺失参数,并将填补前和填补后的数据输入SVM,ELM,RF 3种机器学习算法进行训练,构建9种耦合模型。采用总体准确率、局部准确率、运行时间这3种指标评价模型性能。研究结果表明:采用数据填补算法后,由于训练样本增大,煤与瓦斯突出事故预测的总体准确率提高,运行时间增长;MF-RF模型的总体准确率与事故预测准确率最高,分别为97.90%和98.93%;RD-ELM模型的运行时间最短,为0.24 s;多重插补使得煤与瓦斯突出预测的总体准确率提高0.98%~1.11%,随机森林填补总体准确率提高5.13%~7.50%,随机森林填补的效果好于多重插补。     

阴离子黏土(层状双氢氧化物)对鲱鱼精DNA在重金属作用下的保护作用研究

用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、循环伏安法、紫外光谱法等方法,研究了在重金属Cd2+、Pb2+作用下,阴离子黏土(LDH)对鲱鱼精DNA的保护作用.实验表明,LDH层间距由0.76 nm增大到2.30 nm,DNA-LDH复合体上出现了DNA分子中骨架和碱基上的CO(1 534 cm-1和1 488 cm-1),C—O伸缩振动峰(1 228 cm-1),P—O对称伸缩振动(1 096 cm-1),说明DNA已通过离子交换插入LDH的层间.然而DNA分子并没有完全交换出LDH层中NO3-(DNA部分嵌入),未交换到层间的DNA分子通过吸附作用固定于LDH表面上.循环伏安曲线显示,DNA-LDH复合体中的DNA还原峰与原始DNA保持一致,两个还原峰出现在EP=-1.2 mV和EP=-2.4 mV位置,也没有产生阴极凹陷.这表明当DNA固定在LDH上时,Cd2+、Pb2+就不能插入DNA沟槽之中,与碱基或其它基团的发生缔合作用.研究结果表明,一方面,LDH吸附溶液中的Cd2+、Pb2+于外表面上从而固定Cd2+、Pb2+,另一方面,LDH层板为DNA提供了保护空间,阻止Cd2+、Pb2+进入层间域与DNA作用从而保护DNA分子.     

Thermogravimetric Kinetic Analysis of PC／ABS／montmorillonite Nanocomposites

Polycarbonate (PC)/acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) polymer alloy/montmorillonite (MMT)nanocomposites have been prepared using direct melt intedrcalation technique.The thermal oxidative degradation of the polymer alloy and the nanocomposites was studied by thermogravimetric analysis (TC).The kinetic evaluations were performed by the modelfree kinetic analysis and the multvariate nonlinear regression. Apparent kinetic parameters for the overall degradation were calculated. The results show that the     

有机胺插层四钛酸对直接湖蓝5B的吸附性能研究

在微波辅助下对四钛酸进行了有机胺插层,获得了正辛胺﹑正十二胺﹑正十六胺插层四钛酸材料,研究了3种层状物质作为吸附剂,pH﹑震荡时间﹑吸附剂用量等因素对直接湖蓝5B偶氮染料吸附的影响,确定了3种材料吸附的最佳条件。研究表明:微波有机胺插层四钛酸材料具有优良的吸附性能,pH=1.0时,正辛胺插层四钛酸用量为0.8 g/L﹑振荡时间40 min,正十二胺插层材料和正十六插层材料用量为0.4 g/L﹑振荡时间分别30 min和50 min时,吸附脱色效果最好。随染料浓度增大,温度升高,插层四钛酸材料会发生板层分离,表现为常规的物理吸附过程。在50℃时,正辛胺﹑正十二胺﹑正十六插层四钛酸对直接湖蓝5B染料的吸附量分别达到636 mg/g﹑3 349 mg/g﹑2 856 mg/g。     

苯及其衍生物在Pluronic嵌段共聚物胶束水溶液中的增溶

用紫外光谱方法考察 35℃时苯、甲苯、二甲苯和氯苯在Pluronic嵌段共聚物F12 7和P12 3胶束中的增溶 .实验发现 ,当Pluronic嵌段共聚物胶束内核成分固定时 ,增溶量随内核体积 (对苯与氯苯系统 ,还包括栅栏层 )增大而线性增加 ,苯、甲苯、二甲苯和氯苯在每个胶束的最大增溶分子数分别为 4.4× 10 3、2 .3× 10 3、1.4× 10 3 和 7.1× 10 3 个 (F12 7)以及 11× 10 3、6 .8×10 3、4.2× 10 3 和 18× 10 3 个 (P12 3) ,这表明F12 7和P12 3是优良的芳香烃化合物增溶载体 .当苯环上增加甲基时 ,头一个甲基(甲苯 )对增溶量的影响比第二个甲基 (二甲苯 )的影响剧烈