超越3D打印的“炫”技

3D打印方兴未艾,4D打印渐行渐近。在两年前知名的美国TED环球大会上,计算机科学家斯凯拉·迪比茨首次通过视频向外界展示了魔术般的4D打印技术——一根奇特材质的小棍扔到水里后,慢慢扭曲变形成麻省理工学院的缩写字母"MIT"。斯凯拉·迪比茨称,这一新技术的灵感来自于生物的自我复制,他相信机器和建筑很快也能够自我组装、复制以及修复,因为这是自然系统的内在能力。     

1960年以来山西秋季连阴雨的气候特征分析

利用山西省66个测站1960-2009年秋季(9-11)月的逐日降水量,采用线性倾向估计、累积距平法、EOF及Morlct小波分析方法,系统地分析了山西秋季连阴雨的变化趋势和时空结构特征,建立了秋季连阴雨强度指数模型。结果表明:山西秋季年际区域性连阴雨次数和阴雨日数呈明显的线性减少趋势,过程雨量呈波动上升趋势,连阴雨次数的累积距平表现为"三升两降"型变化;山西秋季连阴雨的年际和年代际变化特征明显,1960-1970年代中期,有5~6年的周期变化,1990年代后期有2年的周期变化特征,年代际变化呈"波动状"变化规律;全省秋季连阴雨从南到北呈递减分布,除北部的天镇、山阴、繁峙等呈增加趋势外,各代表站表现为一致的减少趋势,南部、东南部及五台山为连阴雨多发区,大同盆地、忻州盆地、太原盆地为少发区;山西秋季连阴雨存在2~3年、8年左右的显著振荡周期。1970年代中期到1980年代中期,8年左右振荡周期的振幅最大,能量最强,是周期振荡最强的阶段。     

基于QSAR和ICE模型的磺胺类药物的水质基准研究

药物水环境污染是一个严重的环境问题,引起了人们越来越多的关注。磺胺类药物是一类广泛使用的药物。文章应用水质毒性快速检测仪测定一系列磺胺类药物的发光菌毒性,建立发光菌毒性QSAR模型,从而解决ICE模型的基准物种毒性数据缺失的问题。基于发光菌毒性测试和QSAR、ICE毒性估算方法获得更多毒性数据,初步推导了保护水生生物的磺胺类化合物的水质基准,并为建立更加具有生态统计学意义的物种敏感性分布(SSD)模型提供一定的数据支撑。同时,结合国内外水环境中磺胺类药物的暴露水平,对我国磺胺类药物的风险水平做了初步评估,其中磺胺甲恶唑、磺胺嘧啶和磺胺喹恶林的风险较高。     

毛皮染色废水工艺的处理效率及微生物群落的影响

毛皮染色废水是一种高盐度、难降解、高污染的工业废水,整个处理环节都对环境生态有潜在的危害。文章采用4种不同废水处理工艺在相似操作运行参数下对毛皮染色废水进行处理,并利用T-RFLP技术观察不同处理工艺下活性污泥中细菌群落的多样性及群落结构的变化。结果表明,在4种处理工艺中,效果最好的是HA-SBR法,其COD、BOD5及NH4+-N的去除率分别可以达到93.75%、94%和93.59%。T-RFLP分析表明处理工艺的不同对细菌群落结构的变化有着较大的决定作用,变形杆菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)及拟杆菌门(Bacteroidetes)是活性污泥中的优势种群,不同处理工艺下微生物群落多样性同NH4+-N浓度关系最为密切。研究还表明,通过添加特定微生物菌剂或调节生化工艺可以增加微生物群落多样性,从而增强污泥体系抗污染物冲击性能,提高处理效果。     

西部大开发10年云南省水足迹账户核算与动态评估

采用账户核算方式框算了西部大开发战略实施后2001-2010年间云南省的水足迹,重点分析了水足迹规模、强度和结构特征及其动态变化。结果表明:全省水足迹总体呈现持续增长趋势,年均增长率为3%;其中农业水足迹和灰水足迹所占比例较大,平均为82%和10%,工业水足迹所占比例较小,仅为5%左右;总水足迹强度和农业及工业水足迹强度呈下降趋势,年均分别下降11.5%,5.5%和11.1%;尽管用水效率有所改善但与经济发展仍未脱钩,以农业为主的用水结构并未改变。据此建议云南省积极落实最严格水资源管理制度,严格控制用水总量和排污总量,持续提高工、农业用水效率,着重优化用水结构,降低农业水足迹占比。     

雅鲁河呼伦贝尔段大型底栖动物群落结构特征及水质生物学评价

在呼伦贝尔市境内雅鲁河流域设置12个点位采集大型底栖动物进行调查研究并对水质状况进行生物学评价。共采集到底栖动物24种,隶属于8目22科,其中水生昆虫19种,占总数79.2%,各点位种类不丰富。各点位优势种不同,但基本都以对水质敏感类群和中等耐污类群为主。各点位密度和生物量差异较大,底栖动物平均密度为89~493ind/m2,平均生物量为0.42~11.69g/m2。调查区域大型底栖动物以集食者和捕食者种类较多,分别为6种;各功能摄食类群分布受空间资源位的限制。Shannon-Wiener多样性指数评价结果为上游点位水质为轻-中污染型,下游点位水质为中-重污染型,BI指数评价结果显示除南大河水质为中度污染外,其余点位水质均为清洁。     

基于典型冗余结构的安全仪表系统可靠性对比分析

安全仪表系统的冗余结构对安全仪表系统的可靠性影响较大,其通过两个重要指标进行衡量:要求时的平均失效概率和误停车率.采用简化方程式法,对比分析了4种典型冗余结构的可靠性,对于技术人员设计和改造安全仪表系统具有一定的指导作用.     

基于主观经验的俯仰座舱耳板优选设计过程

目的通过介绍耳板的结构优化过程,介绍主观经验判定对结构优化,特别是优化方向确定的积极作用。方法根据耳板的使用条件,在初步设计结构及Ansys计算结果基础上多次迭代,凭借设计经验人为作出优选判断,确定结构改变与优化方向。结果将优化后的结构代入座舱整体模型,对优化结果进行验算,证实耳板优化后满足强度和刚度目标,满足工程实施条件。结论对于像耳板这样结构形式受到诸多限制的,受力复杂的关键部件,常用的优化方法难以保证获得满意的、工程切实可行的结果。采用主观预判优选确定优化方向更容易保证得到一种工程可实施结构。     

GMS在水文地质结构可视化方面的应用

本文就GMS的相关问题予以简要阐述,并讨论和分析了GMS在水文地质结构方面的可视化应用的情况,以期将GMS更好的更合理的嵌入水文地质结构的研究中,进而是我们国家水文地质研究工作水平再上新的台阶。     

化学品正辛醇空气分配系数定量预测模型研究

正辛醇-空气分配系数是描述化学品在空气和环境有机相之间分配的一个关键参数,对化学品分配、迁移、转化规律和生态效应评价具有重要意义。采用量子化学方法对309个化合物进行结构优化,采用遗传算法筛选最优结构描述符,运用多元线性回归和神经网络算法构建化学品正辛醇-空气分配系数预测模型。模型方程表明影响化学品正辛醇-空气分配系数的3个参数为分子中非氢原子个数(Nsk)、3D-MoRSE描述符(Mor12u)、氮原子和氧原子数目(n HDon)。拟合结果显示,多元线性回归模型决定系数R2和标准误差分别为0.911和0.880,神经网络模型决定系数R2和均方根误差分别为0.839和0.830。基于杠杆(leverage)法评价模型的应用域,结果表明模型具有较强的稳健性、预测性和拟合能力。通过定量结构-活性关系(QSAR)预测技术可弥补正辛醇-空气分配系数测试数据的缺失,减少测试费用和评估数据的不确定性。