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一、音準
音準是由某一個固定音高的要求來確定的，它可由某一樂器或音笛、音叉來認定，也可能由視唱者的內心感覺，而有時這種內在感覺和樂器的固定音高有一定的誤差。音準問題有兩種基本類型：（1）當演唱時，可能與原確定的音高逐漸降低或逐漸升高。（2）整個曲子基本維持在確定的音高上，但某一個音、某一個音程、某一個樂句不準確或不穩定。音準問題與不同的因素有著密切的聯系。
1、音質是決定條件
漏氣的、暗淡的聲音常會導致音準的下降。依靠音質可以保證正確的音準，如果是在輕柔流暢的聲音時就容易達到好的音準。因為在唱這種聲音時，視唱者更加準確地聽到自己和其他人的聲音。在這種情況下就能維持應有的音高。
2、呼吸是重要條件
致力于呼吸支持，可減少聲音的偏低。要維持一個好的音準，隨時以平穩的呼吸來送到聲帶上是非常重要的。
3、姿勢是輔助條件
正確地坐姿及呼吸是必須加強的，倘若視唱時交叉了雙足，或者一種垂頭彎腰的坐形，就不可能產生好的、自由的橫隔膜的活動。
4、音域是決定因素
女高音在較高的音上容易偏高，特別在強音上。頻率越快，越使歌者難于控制音準。而對低聲區的音適用了過多的壓力，形成一個不平衡而沉重的低聲區的音，就容易偏低。
現在結合常用的大小調式，看看音高在調式各級音的高低傾向。
大調式中的第一級音（如C大調中c），從它本身來看，是大調中的基柱，是穩定的。因此唱的時候總是平穩而無傾向。
大調式中的第二級音（如C大調中的d），它與第一級音的關系是大二度，是上行的，因此，第二級音在上行的大調式中，是傾向高的。
大調式中的第三級音（如C大調中的e），是顯示大調式的特性音。第三級音在旋律中不允許任何細微的含糊，不然會有損大調式的特性。大調式中的第三級音必須經常以傾向高的要求來演唱。
大調式中的第四級音（如C大調中f），有著傾向第三級音的要求，因此演唱它時必須帶有傾向低的趨勢。
大調式的第五級音（如C大調中的g），時大調中基柱音之一，是穩定的。同時，它又是大調音階后半段的始音，因此大調是中的第五級音必須唱得平穩。
大調式中得第六級音（如C大調中的a），無論對第一級主音活第五級屬音來說，它是大音程，因此上行時帶有傾向高的趨勢。
大調式中的第七級音（如C大調中的b），有上行傾向主音的趨勢。因此它帶有傾向高的要求。
大調式各音上下行差別最大的是第二與第六級，它們在上行時傾向高，在下行時傾向低。而第三級和第七級在上下行都是傾向高的。第五級在上下行時有著不同的傾向，但它因為是支柱音，尤其由它任基音時總是平穩向前。而第六級音下行時傾向低是因為第七級下行達到它而產生的。一般情況達到第六級音（下行）往往是由別的音開始，所以在一般情況下，它仍有趨高的傾向。在小調中除了主音由傾向高的要求外，第二及第五級也有傾向高的要求。小調中的第二級音是關系大調中的第七級音，小調中的第五級音是關系大調的第三級音。而小調中第三級音是小音階的特性音，必須有傾向低的趨勢，傾向主音，這樣才能顯示小調中小三度的特性。
小調中各音的緊張度是非常微妙而復雜的，這種情況是由于小調主三和弦不穩定性和它與大調關系無形的聯系所造成。
另外，調外變化音的音準同樣存在傾向性。
第一小節為助音性變音，帶升號的c要緊貼d唱；第二小節為經過性上行，帶升號的c傾向后面的d，即有趨向高的傾向；第三小節為經過性下行，帶降號的d傾向后面的c，即有偏低的傾向；第四小節為換音性變音，帶升號的c傾向后面的d，即有趨向高的傾向；第五小節為跳入級出變音，帶升號的d傾向后面的e；第六小節為級入跳出變音，帶升號的d緊貼前面的e；第七小節為跳入跳出變音，因為和前后都沒有太近，所以按正常音高唱。
二、強弱
1、強弱是表達樂感最重要的方式之一，它普通分為：pppmpmffff,但實際在表達音樂作品時，每一級音量的大小是根據作品表現時的要求及演唱者對作品的理解、情緒和感受來決定的，同是一個等級的音量，在不同的作品活不同的演唱者手中，都會產生不同程度的差別。當然基本上是一致的，但在程度上存在著一定的差別。強與弱是相對的，是由相互比較而取得的。同樣的力度在同一作品中不同的位置，也會因前后的安排而產生不同的效果。如兩個樂句的力度：（1）從pp逐漸上升到ff,（2）從pp逐漸上升到f,再回到p又突然上升到ff，雖然兩者都達到ff，顯然，第二句的ff在感受上比第一句的ff要強。因此，在一般情況下，作品中所采用的力度及作品時所用的力度，盡管標記著同樣的力度記號，但實際上卻因安排的不同而存在著不同程度的區別。
音的強弱或句子的力度表現，通常伴隨著音的高低軌跡，即漸強時一般音往上走，減弱時音往下行。漸強，大都伴隨著加速或緊張的情緒；漸弱，大都伴隨著減速和松弛的情緒。例如法國《視唱教程》1B第93條片段。此曲主要體現在每一個樂句隨著音的降低而漸弱，而樂句與樂句之間又是漸強的。第一二小節平穩進行，略帶漸弱，第三四小節總體上也是漸弱，音往下走，但三四小節比一二小節在句子的強度上要大；第五小節和第六小節在音的走向上都是往下，即漸弱，但第六小節比第五小節在句子的強度上又要大，特別是第一個音；五六七三個小節的第一個音呈上升趨勢，所以三個句子是漸強趨勢，第七小節第一個音為最高音，也是爆發點，但三個樂句本身的趨勢是隨著音的降低而漸弱下來。后面小節的處理和前面的一樣。此曲的重點就是做好音與音的強弱和句子與句子的強弱對比。
2、強弱還體現在對某一個音的強調。我們知道，一個音符單獨是不存在什么音樂思想的，只有幾個音符互相組成了一個樂句，這時才產生音樂作品中最基本的音樂思想。在樂句中，它必須有一定的起伏，那么起伏的最高點稱之為“邏輯重音”。怎樣找到邏輯重音，一是根據節拍的強弱來決定，即節奏；二是旋律進行的方向，即上行時增強，下行時漸弱。正確選擇邏輯重音的位置，才能準確表達曲目的思想。比如上面這條曲目，每一個樂句的重音幾乎都在第一個音。
3、恰當地理解和表達力度的增強和漸弱，是塑造正確音樂形象的基本條件之一。但漸強必須由弱開始，而漸弱必須由強或較強開始。同時，漸強時必須預見頂點的所在，漸弱時必須預見終點的所在。
三、句法
篇2
固相微萃取(Solid-phasemicroextraction,SPME)是一項新型的無溶劑化樣品前處理技術。固相微萃取以特定的固體（一般為纖維狀萃取材料）作為固相提取器將其浸入樣品溶液或頂空提取，然后直接進行GC、HPLC等分析。SPME由Pawliszyn在1989年首次報道，近10年來固相微萃取技術已成功應用于氣體，液體及固體樣品的前處理。
1.1固相微萃取技術及原理
固相微萃取法是以固相萃取為基礎發展起來的方法，固相微萃取利用了固相萃取吸附的幾何效應，其裝置結構的超微化決定了它能避開經典固相萃取的許多弱點。固相微萃取技術多在一根纖細的熔融石英纖維表面涂布一層聚合物并將其作為萃取介質(萃取頭)，再將萃取頭直接浸入樣品溶液(直接浸沒－固相微萃取方法，簡稱DI－SPME)或采用頂空－固相微萃取方法(HS－SPME)采樣。由于聚合物涂層的種類很多，因而可對樣品組分進行選擇性富集和采集。固相微萃取的原理是一個基于待測物質在樣品及萃取涂層中分配平衡的萃取過程。
固相微萃取利用表面未涂漬或涂漬吸附劑的熔融石英纖維或其它纖維材料作為固定相，當涂漬纖維暴露于樣品時，根據“相似相溶”原理，水中或溶液中的有機物以及揮發性物質，從試樣基質中擴散吸附在萃取纖維上逐漸濃縮富集。萃取時，被測物的分布受其在樣品基質和萃取介質中的分配平衡所控制，被萃取量(n)與其他因素的關系可以用下式描述：
n=kVfC0Vs/（kVf+Vs）
式中：k為被測物在基質和涂層間的分配系數，Vf和Vs分別為涂層和樣品的體積，C0為被測物在樣品中的濃度。如果樣品體積很大時(Vs>>kVf)上式可以簡化成：
n=kVfC0
萃取的被測物量與樣品的體積無關，而與其濃度呈線性關系，因而從分析結果中得到的萃取纖維表面的吸附量，就能算出被萃取物在樣品中的含量，可方便地進行定量分析。
1.2固相微萃取操作條件的選擇
萃取頭的構成應由萃取組分的分配系數、極性、沸點等參數來確定，在同一個樣品中，因萃取頭的不同可使其中一個組分得到最佳萃取而使其他組分受到抑制。平衡時間往往由眾多因素所決定，如分配系數、物質擴散速度、樣品基質等。此外，溫度、離子濃度、樣品的攪拌效率和pH值等因素都可影響萃取效率。
1.3影響固相微萃取萃取率的因素
1.3.1萃取頭的種類及膜厚
固相微萃取的核心部分－萃取頭材料特性或涂層的種類和厚度對靈敏度的影響最為關鍵，因此，對其選擇要十分慎重。
目前，世界上已有七種商品萃取頭問世，固定相可分為非鍵合型、鍵合型、部分交聯型以及交聯型四種。非鍵合型固定相對于某些水溶性有機溶劑是穩定的，但是當使用非極性有機溶劑時會引起輕度溶脹現象。對于鍵合型固定相，除了某些非極性溶劑以外，對所有的有機溶劑均很穩定。部分交聯型固定相在大多數水溶性有機溶劑和某些非極性有機溶劑中很穩定。高度交聯固定相類似于部分交聯固定相，只不過在同一交聯中心產生了多個交聯鍵。
最常用的也是最早使用的高分子涂層材料為聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PA)。其中，100μm的PDMS適用于分析低沸點、低極性物質，7μm的PDMS適用于分析中沸點及高沸點物質，PA適用于分析強極性物質。以后，又陸續出現了聚酰亞胺、聚乙二醇等涂層材料?；旌瞎潭ㄏ鄳靡草^廣泛，如聚乙二醇——膜板樹脂，聚乙二醇——二乙烯基苯，聚二甲基硅氧烷——模板樹脂以及環糊精等。為了開發聚合物的導電性質，一些科學家還嘗試用聚砒咯涂層來萃取極性甚至離子型待測物。此外，還開發了纖維雙液相涂層，它可以克服單一液相涂層萃取有機化合物范圍狹窄的缺點，萃取范圍更廣，是目前研究和發展的趨勢和方向。萃取頭涂層越厚，對待測物吸附量越大，可降低最低檢出限。但涂層越厚，所需平衡萃取時間越長，使分析速度減慢。因此，應綜合考慮各種情況。
1.3.2萃取時間
萃取時間即萃取達到平衡所需的時間由待分析物的分配系數、物質的擴散速率、樣品基質、樣品體積、萃取頭膜厚等因素決定。一般萃取過程均在剛開始時吸附量迅速增加，出現一轉折點后上升就很緩慢。因此，可根據實際操作目的對靈敏度的需求不同，適當縮短萃取時間。
1.3.3攪拌和加熱
在萃取過程中對樣品進行攪拌和加熱有助于樣品均一化，縮短平衡時間。對頂空固相微萃取(HS－SPME)加熱可提高液面上易揮發有機化合物的濃度，而提高萃取效率。
1.3.4無機鹽
向樣品中加入(NH4)2SO4，Na2SO4，NaCl和K2CO3等無機鹽可降低有機化合物與基質的親和力而提高萃取效率。
1.3.5pH緩沖溶液
萃取酸性或堿性物質時，通過調節樣品的pH值可改善組分的親脂性，從而大大提高萃取效率。
1.4固相微萃取操作模式
根據被分析樣品的物理性質和狀態，進行固相微萃取時可以采取不同的操作方式，常見的操作方式有如下三種。
1.4.1固相微萃取直接法
將固相微萃取的纖維頭直接浸入水相或暴露于氣體中進行萃取的方法稱為SPME直接法，對于氣體樣品或較干凈的水樣，能在1min內迅速達到萃取平衡，因而常使用直接固相微萃取模式。
1.4.2頂空固相微萃取法
把萃取頭置于待分析物樣品的上部空間進行萃取的方法叫做固相微萃取頂空法。這種方法只適于被分析物容易逸出樣品進入上部空間的揮發性分析物，對黏度大的廢水、體液、泥漿或固體樣品，則只能采用上空取樣的頂空固相微萃取模式，萃取從基質中釋放到樣品上空的化合物。
1.4.3衍生化固相微萃取法
通過衍生化作用來降低極性化合物的極性后進行固相微萃取的方法叫做衍生化固相微萃取法，極性化合物通過在其水溶液基質中加入衍生劑或將纖維涂層浸入適當的衍生化試劑被衍生后進行萃取，衍生化后極性分析物極性降低，萃取后更適于色譜分析。
1.5固相微萃取與其它分析方法相結合
固相微萃取萃取待測物可與氣相色譜(GC)、液相色譜(LC)等分析分離技術聯用進行分離。使用的檢測器可以是質譜(MS)、氫火焰離子化檢測器(FID)、火焰光度檢測器(EPD)、電子捕獲檢測器(ECD)、原子發射光譜檢測器(AED)、紫外光譜(UV)、紅外光譜(IR)以及離子淌度譜儀等。
1.6固相微萃取的應用
1.6.1固相微萃取在有機金屬形態分析中的應用
樣品預處理對于得到準確而又重現性好的分析結果非常重要。在進行形態分析時，為保證樣品中各種形態在樣品預處理過程中不發生變化，一般需要采用較為溫和的消化或浸提的方法將待測有機金屬化合物釋放到液相中，常用的有酸／堿(常用HC1)浸提、微波或超聲波輔助消化、CO2超臨界流體萃取等技術，浸提法簡便但結果的準確性難以考證，后幾種方法需要借助于其它儀器，操作不便，費用較高。固相微萃取用于樣品中金屬及有機金屬形態分析是最近幾年才開始，其應用具有很大的潛力。將SPME用于有機金屬的分析最早是由CaiY等人于1994年在第十六屆國際毛細管色譜大會上提出的，將SPME用于魚體和水樣中汞及水體中的有機錫的萃取，降低了測定的檢測限，但精密度差，RSD在24.1～68.8之間。1995年報導了汞及甲基汞中加人四乙基硼化鈉衍生，而后由SPME萃取，GC－MS進行測定的方法。從此，SPME用于各種有機金屬的萃取方法逐漸建立。
Tutschku等研究了環境樣品中有機錫和有機鉛的萃取方法，TadeuszGorecki和JanuszPawliszyn用SPME－GC測定了水中四乙基鉛及無機物。Dumemann等人將SPME用于烷基鉛、汞、錫的分離，樣品被消化和分解后加入四乙基硼化鈉衍生(pH值在4～5)以提高分析物的揮發性，10min后室溫下將SPME萃取頭放在樣品的上部空間。Mester和Pawlisyzn將SPME萃取頭直接浸入樣品溶液，對尿液中的一甲基腫和二甲基腫進行了分析。
1.6.2在天然產物分析中的應用
對于分析中草藥及中藥材中的揮發性成分來說，SPME是一種很有用的方法。在中藥分析方面，馬長華等人使用固相微萃取技術測定中藥石菖蒲中揮發性成分并鑒定出16種化合物。運用HS－SPME－GC－MS方法可從新鮮的紫蘇中鑒定出20多種揮發性成分。劉百戰等使用HS－SPME－GC－MS方法分離梔子鮮花頭香成分，并鑒定了54種化學成分。Miller等測定了肉桂中的香豆素、醋酸桂皮酯、石竹烯、2－甲氧桂皮醛等成分，以此來確定肉桂類植物的植物學起源及鑒別。Winkle等人使用技術分析了人工麝香的水溶液。使用SPME技術可從冷杉葉中提取揮發性成分，以及蛇麻草中的各種揮發性成分。Schafer等人應用HS－SPME分析了針葉松葉中的蒎烯、樟烯、月桂烯等單萜類成分。應用HS－SPME法可萃取脫氧麻黃堿及其主要代謝產物苯異丙胺，方法快速、靈敏、準確，可避免常用測定方法所遇到的干擾。PDMS纖維可從中藥丸中頂空萃取出17種萜類化合物。
在天然香料分析方面，劉揚岷等用SPME－GC－MS分析白蘭花的香氣成分，分離了114個色譜峰并鑒定了其中的75個成分。An等人使用HS－SPME－GC－MS方法從新鮮的熏衣草中分離測定了香氣成分。Jan等人從青霉菌和尼日爾黑霉菌的表面測定到了經過生物轉化的檸檬醛、香葉醇和橙花醇。
SPME技術可以用于從食品中提取分析組分。SPME技術可檢測曲奇餅上薄荷油的含量，薄荷油中基本的成分是薄荷醇，前處理簡單而干擾較少。Garcl等人對葡萄酒中的酒香組分進行了分析，建立了固相微萃取(SPME)和甲基硅烷化結合新的樣品預處理方法，并應用氣相色譜——質譜聯用技術對葡萄酒中極性有機物進行了分析，對其中的白藜蘆醇苷進行了定量分析，方法簡單快速，靈敏度高。Hmenryk等人用HS－SPME技術(用PA作液相)與靜態頂空法(SHS)對比研究啤酒的香味物質發現，對于低濃度的香味化合物，二種方法都具有較高的可重復性，與啤酒香味的分析結果也高度相關。1996年Coleman用SPME提取mailard反應產物中的香味成分，檢測靈敏度可達ng/L級水平。Clark等采用HS－SPME技術分析了烤煙、白肋煙、馬里蘭煙的頂空揮發物。衍生化法是用于分析極性較強的半揮發、不揮發有機物。Lin等人進行了衍生化SPME－GC聯用萃取水樣中的脂肪酸，待測物為乙酸、丙酸、辛酸等11種脂肪酸，衍生試劑為芘基重氮甲烷。實驗結果為衍生化SPME對含較長碳鏈的(C6～C10)脂肪酸檢測限為pg/L級，對含較短鏈的(C2～C4)的脂肪酸在ng/L級。如果在涂層上完成衍生化反應，則檢測限還可以進一步降低。
1.6.3在醫學中的應用
隨著SPME與其他分析儀器或分析方法聯用技術的不斷發展和成熟，SPME正逐步在醫藥學分析領域得到廣泛的應用。
（1）基礎醫學中的應用。
隨著固相微萃取技術的廣泛應用，必將會對生理、病理、毒理學等基礎醫學的研究和發展起著較大的推動作用，如應用SPME檢測人體體液中抗組胺類化合物以及細菌代謝產物等。RalfEiscrt等采用管內自動SPME－HPLC聯用與強極性萃取涂層和手性涂層分別對多種維生素和手性藥物進行了分析。Lillian等對人體尿液、血液和乳汁中的單環芳香胺(monocyclearomaticamines)及芳香胺(aromaticamine)的代謝產物進行了研究，認為這些檢材可以用作生物監測指標。這必將在預防醫學特別是職業病防治方面發揮重要作用。
（2）在臨床醫學中的應用。
隨著SPME與其他分析儀器或分析方法聯用技術的不斷發展和成熟，SPME正逐步在醫藥學分析領域得到廣泛的應用。
（3）在法醫學中的應用。
由于法醫毒(藥)物分析所用檢材的特殊性和復雜性，自1993年美國Supelco公司推出商品化的SPME裝置后，SPME就很快應用到毒物分析中。ChristophGrote等就曾用SPME－GC－MS通過測定呼出氣體中乙醇含量而可以換算出血液中乙醇含量10min內便可以完成。如果將SPME－GC便攜儀用于酒后駕車肇事現場檢測，必將給交通事故的處理帶來極大的方便。目前,SPME已成功的分析了血液、尿液、臟器組織等生物檢材中的毒鼠強、氰化物、有機磷農藥、乙醇、麻醉劑等。Watanabe等人應用頂空——固相微萃取——氣相色譜——質譜聯用的方法(HS－SPME－GC－MS)分析血液中的5種麻醉劑，該方法已成功地應用到法醫學鑒定中。
1.6.4SPME在環境分析中的應用
在應用研究領域，大量學者將SPME技術應用于各個分析領域，對大量的待測物質進行了分析測定，得到了令人滿意的分析結果。其中又以其在環境分析中的應用最多，主要有：
在氣態樣品的分析方面：研究者對空氣中的BTEX類化合物，甲醛，胺類物質，石油烴化合物等進行了分析研究。而GorloDanuta等人通過利用SPME－GC－MS方法對幾種有機污染物的分析，建立了一種評估室內空氣質量的方法。
在液態樣品的分析方面：主要用于分析水中的有機氯化臺物，BTEX類化合物，脂肪酸及脂肪酸鹽，15種甘油醚，氯苯類化合物，殺蟲劑，環境水樣中的有機磷農藥和除草劑等。我國的李攻科等人利用SPME－GC－MS聯用檢測了赤潮海水中的有機物，研究了其種類和含量的變化規律。陳文銳等人用SPME技術代替傳統的進樣技術，對污染棕桐油中的低濃度二甲苯進行了測定。此外，對水中和沉積物中的有機金屬化合物的分析也有大量報道。
在固態樣品的分析方面：土壤樣品中的氯代苯，對三嗪在沉積物中的吸附系數的測定，固體樣中的鹵代苯，鹵代酚，污泥及沉積物中脂肪酸與洗滌劑組分，紡織品及皮革品中的禁用偶氨染料的測定。
參考文獻
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篇3
水利水電工程基礎處理技術的目的是為了保證施工的質量水平，因此，施工人員必須遵循基礎處理的技術要求。在水利水電施工之前，設計者要根據地質地形完成設計規劃，整理出技術施工的文件，使工程施工有據可循，充分做好前期準備工作，合理預測其中可能出現的各種問題，并提出應對方案。在水利水電工程建設過程中，要長期保護和復核水位的基準線和定位孔，在保證復核質量檢驗程序完善的情況下，可以反復試驗。在保證施工安全的基礎上，規范施工人員的操作，使其符合規范的要求。在施工前，要對施工人員進行嚴格的培訓，按照施工方案依次施工，并將水利水電建筑場地周圍的植被和建筑物按照規定處理掉。在施工人員完全掌握現場水文、地質條件的情況下，提出應對突發事件的有效措施。
3基礎處理的重要性
水利水電工程是一項公益事業。為了為人們提供更好的生活服務，我國加大了對水利水電建設的管理力度，不斷完善工程體系。為了保證施工質量，要嚴格遵循相關施工標準，選擇先進的技術，采取行之有效的管理方法，加強對基礎質量的重視程度。在水利水電基礎施工中，要注意以下問題：①要想水利水電基礎和地基的強度可以承載整個建筑的質量，就要考慮工程的耐侵蝕性、耐久性、抗凍性和防潮性；要想工程基礎的每一項特性都能滿足標準的要求，就要增強地基的穩定性，就要留出足夠的工作面，保證施工可以順利進行。②在建筑施工中，為了防止基礎結構被破壞，要根據基準灰線切割，將其切成1個槽形的輪廓線，并沿著輪廓線施工。在建造地面排水設施和降低地下水時，要根據地質資料，充分考慮尺寸的大小，保證施工質量。③我國地緣廣闊，地貌地形多樣。在水利水電選址中，不能保證所有的地基選址都在條件良好的地質區域。由于水利水電建設受自然環境的影響較大，所以，經常會遇到比較差的地基，很難保證建筑的穩定性。其中，主要的不良地基有軟弱黏性土，俗稱軟土，它是由具有高壓縮性的淤泥質土和淤泥組成，這類土質主要是黏性沉降物，所以，其承載力低，主要分布在江河沖刷地；雜填土是由生活垃圾土、工業生產垃圾土和建筑垃圾土堆積而成的，經常出現在礦區和傳統居民區；濕陷性黃土的土質親水性強，本身的自重應力大于其他土質，所以，它的含水量高，容易沉降，主要分布在黃土高原區。而在水利水電工程中，最常遇到的就是軟土地基。
4基礎處理的措施
4.1強化對經濟運行和考核制度的管理水利水電工程需要嚴格管理其經濟運行情況，這樣才能確保施工程序的正常推進，并按照計劃依次實施。所以，在施工內部要建立有效的基本準則和生產運行指標，既能在團隊中樹立有效的管理制度，也可以約束施工隊員的行為，合理地管理施工隊內的資金，保證經濟運行和施工安全，在一定程度上降低施工成本。
4.2提高施工人員的技術水平在水利水電工程施工中，依靠的主要因素是人。為了保證工程的質量和安全，要堅持“以人為本”的原則，增強施工人員的責任感，提高其技術水平，確保每個環節都符合相關規定，不但在保證質量的前提下縮短施工時間，還能有效地節約成本。將先進的改良技術應用到工程中，健全工程管理，對整個施工的有效運行有非常重要的作用。除此之外，還要建立質量監管部門，根據施工目的和具體情況提出具體的施工要求，監督機器設備的維護和檢修，使機器處于最佳的工作狀態。同時，要實時監控施工人員的工作情況，根據大家的專業水平進行培訓，在確保安全的工作環境下實現技術創新，保證建筑工程獲取最大的經濟利益，為我國的水利水電建設作出貢獻。
4.3對水利水電基礎技術的探索
4.3.1全新的施工方法對全新的施工方法來說，一方面，要想基礎的硬度和地基能夠承受住建筑上的全部荷載，就要先保證基礎的抗凍性、耐久性、耐侵蝕性和防潮性。同時，為了保證地基的穩定性，要預留出足夠的工作面，而且地基的變形值范圍要在規定的參考值內，避免建筑物出現傾斜、開裂等情況。另一方面，對于相對較淺的基礎來說，可以沿著基準灰線將其切割成1個槽邊的輪廓進行施工作業。而排水系統和地下水位的處理，要結合具體挖方尺寸和施工場地的情況來定，這樣才能保證地基結構的完好。
4.3.2加強軟土地基的方法加強軟土地基的方法主要有以下3種：①挖除置換法。適當地挖除建筑物下面的軟土層，并將其填換成低壓縮性和防腐蝕性的散粒材料，比如卵石、粗砂、煤渣和石屑等。②重錘夯實法。用帶有自動脫鉤設備的履帶起重機把重錘吊到指定的高度，并做自由落體動作，利用沖擊力把土夯實。③排水固結法。人為提高土層的承載力，在其內部形成垂直或水平通道，在自重的作用下加速排水、固結，提高土層強度。
篇4
二、膜技術發展方向
現有膜對無機分子的截留不好，從而影響了它的使用。所以，對膜分離技術發展很有必要性。當前，研發新的膜材料已成為膜技術發展的新趨勢。目前，廢水處理中膜技術未來的發展方向有以下幾點。（1）膜材質和表面性能的變化，通過研發高強度、長壽命、抗污染、高通量膜材料，可以減少膜的污染。（2）開發復合薄膜材料，加強各種膜新材料和復合膜工藝的開發，特別是生產高強度、壽命長、抗污染、高通量膜材料。（3）化學穩定性高，抗污染能力強，抗菌的新型膜研制，尤其是性能優良的有機膜與低成本的無機膜的研制。（4）膜分離和其他膜分離工藝技術的結合，開發新型的膜分離工藝，成功地處理了膜堵塞問題，如果把不同的膜技術進行組合使用，或者和常規的水處理技術進行結合應用，大大提高處理效果，降低處理成本。（5）研發新的膜組件及膜分離技術工程的一些設備，例如高壓泵、計量泵精密過濾器。大部分設備由于質量問題而影響了膜裝置的作用，所以要加強這方面的工作。
篇5
一、船舶廚房灰水的成分與特點
船舶廚房灰水的成分復雜，有機物含量高，主要有動植物油脂、食物纖維、淀粉、脂肪、各類佐料、洗滌劑和蛋白質和動植物的懸浮殘渣等。廚房灰水中的污染物主要以膠體形式存在，具有ss、BOD、COD值高、油脂和鹽分含量高，水質水量變化較大等特點，其排放時間有一定的規律性，排放瞬間流量大，中餐和晚餐時間一般是排放的高峰時段。
洗滌劑的使用使得水中存在大量乳化油，一般油水處理設備難以分離；此外，動植物油脂在收集和處理過程中容易造成管路和設備的堵塞，也增加了廚房灰水的處理困難。
二、船舶廚房灰水的危害
船舶廚房灰水成分復雜，有機物含量高，水中的細菌病毒很多，如不經處理而排放到港口，會嚴重影響港口環境。船舶廚房灰水的危害可歸納為如下幾點：
1．影響管路的排水能力。廚房灰水中的油脂容易在管道內壁形成油脂層，使管道過水能力減小，甚至堵死。油脂堵塞的管道疏通非常困難[1]。
2．如果采用膜生物反應器對廚房灰水進行處理，油份會造成膜的污染。
3．船舶廚房灰水排放入水后會在水面形成油膜，影響空氣和水體的氧交換，降低復氧速率。分散于水中的油粒會消耗水中的溶解氧，使水質惡化。
4．廚房灰水中含有豐富的N、P等元素，可造成水體富營養化，引起魚類和水生生物的死亡。
5．油類和它的分解產物中含有的許多有毒和致癌物質。這些物質在水體中被水生生物攝取，造成水生生物畸變，如果通過食物鏈的富積效應進入人體，會危害人體健康。
三．船舶廚房灰水的排放要求
廚房灰水中含有大量油脂，COD值可高達幾千mg/L，廚房灰水中的BOD5，COD，SS均遠高出MARPOL73/78附則Ⅳ中的規定值。因此在港口等限排水域，廚房灰水必須進行處理達到相應的排放標準后，才能排放入海。由于沒有船舶廚房灰水的國際排放標準，一般采用MARPOL73/78附則Ⅳ及GB3552－83中對于船舶生活污水的排放標準。
從長遠來看，港區及其他特殊水域（取水口上游、娛樂及游艇俱樂部水域等）對于船舶污水將會采取委托接受及零排放政策，其他次要功能水域則采取達標排放政策，但對于排放標準及排放率的要求會更為嚴格。為了滿足不久后更為嚴厲的環保要求，對于新建造船舶，廚房灰水處理后最好能滿足MEPC.2(VI)修改議案或我國《污水綜合排放標準》GB8978—1996的一級排放標準的要求，如下表所示。
四．船舶廚房灰水的處理方法與工藝流程
目前，對于廚房餐飲廢水的處理方法重點集中在兩個方面：預處理和后續的深度處理，預處理方法主要有①油水分離器②粗?；á垭娦跄á芑瘜W破乳法，深度處理方法主要有①混凝法②SBR法③生物接觸氧化法④膜一生物反應器法。
考慮到船舶設計的實際需要，建議在船舶廚房灰水預處理中選用粗?；?，粗?；ㄊ歉鶕至；癁V料具有親油疏水的性質，當含油廢水通過時，微小油珠便附聚在其表面形成大顆粒油珠浮升到水面。水質相差很大的廚房灰水，經粗粒化除油處理后COD濃度均十分接近，此外，粗?；ㄊ褂镁S護方便、能有效降低餐飲廢水的含油量，并能大幅度降低COD的濃度，有利于后續的生化處理。
考慮船上空間緊張且對于出水水質的要求較高的特點，建議在后續的深度處理中選擇膜生物反應器(MBR)方法進行處理，膜一生物反應器集微生物的降解作用和膜的高效分離作用于一體，能夠有效地降低廢水中的污染物濃度，具有出水水質好，可直接回用；設備緊湊、占地面積??；工藝參數容易控制；容易實現自動化管理；耐沖擊負荷強、適應性廣；污泥濃度高，剩余污泥量少；以及對于懸浮固體，特別是病毒細菌去除效果顯著等優點[3]。
由于膜生物反應器處理法中膜容易受到污染，廚房灰水在進入膜生物反應器之前應先進行預處理，以去除粒徑較大的油粒和懸浮物，減輕后繼處理的有機負荷，延長膜的使用壽命。經預處理后的廚房灰水最好能達到《污水綜合排放標準》GB8978—1996的三級排放標準。船舶廚房灰水的處理的工藝流程如下：
五．結束語
我國對于海洋船舶廚房灰水的處理起步較晚，以往大多采用直接排放的辦法。本文從船舶廚房灰水的成分與特點、船舶廚房灰水的危害、船舶廚房灰水的排放要求、船舶廚房灰水的處理方法、船舶廚房灰水處理的工藝流程五個方面進行了初步論述，希望海洋船舶廚房灰水的處理問題能夠受到更多的關注，我國的海洋環境能得到更好的保護。
參考文獻
[1]賈隨堂，湯力同．餐飲業含油污水處理技術與設備．環境污染治理技術與設備．2002，3（11）．
[2]王松慧．餐飲業廢水的處理．工程建設與設計．2004，11．
篇6
使用的攝像機采用臺灣BENTECHINDUSTRIAL有限公司生產的CV-155L黑白攝像機。該攝像機分辨率為752x582。圖象采集卡我們采用北京中科院科技嘉公司開發的基于PCI總線的CA-MPE1000黑白圖象采集卡。使用圖像采集卡分三步，首先安裝采集卡的驅動程序，并將虛擬驅動文件VxD.vxd拷貝到Windows的SYSTEM目錄下；這時候就可以進入開發狀態了，進入VC開發平臺，生成新的項目，由于生產廠家為圖像采集卡提供了以mpew32.dll、mpew32.lib命名的庫文件，庫中提供了初始硬件、采集圖像等函數，為使用這些函數，在新項目上連接該動態庫；最后一步就是采集圖像并顯示處理了，這一步要設置系統調色板，因為采集卡提供的是裸圖形式，既純圖像數據，沒有圖像的規格和調色板信息，這些需要開發者自己規定實現，下面是實現的部分代碼：
CTestView::CTestView()
{
W32_Init_MPE1000();//初始化采集卡
W32_Modify_Contrast(50);//下面的函數是為了對采集卡進行預設置
W32_Modify_Brightness(45);//設置亮度
W32_Set_HP_Value(945);//設置水平采集點數
wCurrent_Frame=1;//當前幀為1，獲取的圖像就是從這幀取得的
//設置采集信號源，僅對MPE1000有效
W32_Set_Input_Source(1);
W32_CACardParam(AD_SETHPFREQ,hpGrabFreq);
W32_Set_PAL_Range(1250,1024);//設置水平采集范圍
W32_Set_VGA_Mode(1);
wGrabWinX1=0;//采集窗口的左上角的坐標
wGrabWinY1=0;
firstTime=TRUE;
bGrabMode=FRAME;
bZipMode=ZIPPLE;
/
lpDib=NULL;//存放獲取的圖像數據
}
CTestView::~CTestView()
{
W32_Close_MPE1000();//關閉采集卡
}
////顯示采集的圖象，雙擊鼠標采集停止
voidCTestView::OnGraboneframe()
{
//TODO:Addyourcommandhandlercodehere
wCurrent_Frame=1;
//設置采集目標為內存
W32_CACardParam(AD_SETGRABDEST,CA_GRABMEM);
//啟動采集
if(lpDib!=NULL)
{
GlobalUnlock(hglbDIB);
GlobalFree(hglbDIB);
}
//分配內存
hglbDIB=GlobalAlloc(GHND,(DWORD)wImgWidth*(DWORD)wImgHeight);
lpDib=(BYTE*)GlobalLock(hglbDIB);
hdc=GetDC()->GetSafeHdc();
if(lpDib!=NULL)
{
cxDib=wImgWidth;
cyDib=wImgHeight;
SetLogicPal(hdc,cxDib,cyDib,8);
SetStretchBltMode(hdc,COLORONCOLOR);
bGrabMark=TRUE;
while(bGrabMark==TRUE)
{
if(msg.message==WM_LBUTTONDBLCLK)
bGrabMark=FALSE;
W32_ReadXMS2Buf(wCurrent_Frame,lpDib);
SetDIBitsToDevice(hdc,0,0,cxDib,cyDib,0,0,
0,cyDib,(LPSTR)lpDib,
bmi,
DIB_RGB_COLORS);
}
//停止采集
W32_CAStopCapture();
::ReleaseDC(GetSafeHwnd(),hdc);
return;
}
////將下面這個函數添加在視圖類的CTestView::OnSize（）函數中，就可以對系統的調色板進行設置。
voidWINAPIInitLogicPal(HDChdc,shortwidth,shortheight,WORDbitCount)
{
intj,i;
shortcxDib,cyDib;
LOGPALETTE*pLogPal;
j=256
if((pLogPal=(LOGPALETTE*)malloc(sizeof(LOGPALETTE)+(j*sizeof(PALETTEENTRY))))==NULL)
return;
pLogPal->palVersion=0x300;
pLogPal->palNumEntries=j;
for(i=0;ipLogPal->palPalEntry[i].peRed=i;
pLogPal->palPalEntry[i].peGreen=i;
pLogPal->palPalEntry[i].peBlue=i;
pLogPal->palPalEntry[i].peFlags=0;
}
hPal=::CreatePalette(pLogPal);
deletepLogPal;
::SelectPalette(hdc,hPal,0);
::RealizePalette(hdc);
cxDib=width;cyDib=height;
if((bmi=(BITMAPINFO*)malloc(sizeof(BITMAPINFOHEADER)+j*sizeof(RGBQUAD)))==NULL)
return;
//bmi為全局變量，用于顯示圖像時用
bmi->bmiHeader.biSize=40;
bmi->bmiHeader.biWidth=cxDib;
bmi->bmiHeader.biHeight=cyDib;
bmi->bmiHeader.biPlanes=1;
bmi->bmiHeader.biBitCount=bitCount;
bmi->bmiHeader.biCompression=0;
bmi->bmiHeader.biSizeImage=0;
bmi->bmiHeader.biXPelsPerMeter=0;
bmi->bmiHeader.biYPelsPerMeter=0;
bmi->bmiHeader.biClrUsed=0;
bmi->bmiHeader.biClrImportant=0;
for(i=0;ibmi->bmiColors[i].rgbBlue=i;
bmi->bmiColors[i].rgbGreen=i;
bmi->bmiColors[i].rgbRed=i;
bmi->bmiColors[i].rgbReserved=0;
}
}
視頻"畫中畫"技術
"畫中畫"這個概念類似與彩色電視機"畫中畫"，就是在一幅大的圖像內顯示另外一幅內容不同的小的圖像，小圖像的尺寸大小一般地說為大圖像尺寸的1/4或1/9，顯示位置在大圖像的右上角。這種技術不僅在電視技術中，在可視電話系統也可以發現這種技術的身影，它們都是依靠硬件來實現的，但是如何在VC開發平臺上用編程語言來將該功能添加到自己開發的視頻監控軟件，為使用者提供更大的信息量呢？也許讀者最容易想到的是首先顯示大圖像，然后再在一個固定位置畫第二幅小圖像，這種技術技術如果對于靜止圖像當然沒有問題，但是對于視頻流，由于每一秒鐘需要畫25幀，即25幅圖像，這樣一來計算機需要不停的畫不停的擦除，會給用戶以閃爍的感覺，如何解決這個問題呢？有的參考書上將大小圖像分快顯示，這種方法要將待顯示的圖像數據與顯示位置的關系對應起來，容易出錯不說，而且麻煩，且速度慢，為此，我對該方法進行了改進，得到了滿意的效果。實現的代碼如下：
voidpictureinpicture()
{
………………………..
CBitmapbitmap,*oldmap;
pData1=(BYTE*)newchar[biWidth*biHeight*3];//biWidth和biHeight為視頻采集卡獲取//的圖像尺寸。
Read(pData1,bih.biWidth*bih.biHeight*3);//該函數從采集卡中獲取數據
CClientDCdc(this);
m_pBMI1=newBITMAPINFO;//自定義的BMP文件信息結構，用于后面的圖像顯示
m_pBMI1->bmiHeader.biBitCount=24;
m_pBMI1->bmiHeader.biClrImportant=0;
m_pBMI1->bmiHeader.biClrUsed=0;
m_pBMI1->bmiHeader.biCompression=0;
m_pBMI1->bmiHeader.biHeight=biHeight;
m_pBMI1->bmiHeader.biPlanes=1;
m_pBMI1->bmiHeader.biSize=40;
m_pBMI1->bmiHeader.biSizeImage=WIDTHBYTES(biWidth*8)*biHeight*3;
m_pBMI1->bmiHeader.biWidth=biWidth;
m_pBMI1->bmiHeader.biXPelsPerMeter=0;
m_pBMI1->bmiHeader.biYPelsPerMeter=0;
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
pData2=(BYTE*)newchar[biWidth1*biHeight1*3];//申請存放小圖像的緩沖區
Read(pData2,biWidth1*biHeight1*3);////向該緩沖區讀數據
m_pBMI2=newBITMAPINFO;
m_pBMI2->bmiHeader.biBitCount=24;
m_pBMI2->bmiHeader.biClrImportant=0;
m_pBMI2->bmiHeader.biClrUsed=0;
m_pBMI2->bmiHeader.biCompression=0;
m_pBMI2->bmiHeader.biHeight=biHeight1;
m_pBMI2->bmiHeader.biPlanes=1;
m_pBMI2->bmiHeader.biSize=40;
m_pBMI2->bmiHeader.biSizeImage=WIDTHBYTES(biWidth1*8)*biHeight1*3;
m_pBMI2->bmiHeader.biWidth=biWidth1;
m_pBMI2->bmiHeader.biXPelsPerMeter=0;
m_pBMI2->bmiHeader.biYPelsPerMeter=0;
//下面實現畫中畫的顯示
CDCMemDc;
MemDc.CreateCompatibleDC(&dc);
bitmap.CreateCompatibleBitmap(&dc,biWidth,biHeight);
oldmap=MemDc.SelectObject(&bitmap);
::StretchDIBits(MemDc.m_hDC,0,0,biWidth,biHeight,0,0,—biWidth,biHeight,pData1,m_pBMI1,DIB_RGB_COLORS,SRCCOPY);//首先將大圖像畫在內寸上下文中
::StretchDIBits(MemDc.m_hDC,20,20,biWidth1,biHeight1,_
0,0,biWidth1,biHeight1,pData2,m_pBMI2,DIB_RGB_COLORS,SRCCOPY);//再將小圖像畫在內寸上下文中
::StretchBlt(dc.m_hDC,0,0,bih.biWidth,bih.biHeight,_
MemDc.m_hDC,0,0,bih.biWidth,bih.biHeight,SRCCOPY);//將結果顯示在屏幕上。
MemDc.SelectObject(oldmap);
deletepData1;
篇7
全息技術是物理學中一重要發現，越來越多的應用于各個行業。伴隨著CCD技術和計算機技術的發展，全息技術也得到一次質的飛躍，從傳統光學全息到數字全息。傳統光學全息將物光和參考光干涉得到全息照片來記錄光的振幅和相位信息，而數字全息則用CCD記錄物光和參考光的干涉，形成數字全息圖，再通過計算機圖像處理技術處理全息圖。因此，影響數字全息技術發展有兩個重要方面：CCD技術和計算機圖像處理技術。本文將從計算機應用方面闡述圖像處理技術在全息中的應用。
1圖像處理技術
圖像是現代社會人們獲取信息的一個主要手段。人們用各種觀測系統以不同的形式和手段獲得圖像，以拓展其認識的范圍。圖像以各種形式出現，可視的、不可視的，抽象的、實際的，計算機可以處理的和不適合計算機處理的。但究其本質來說，圖像主要分為兩大類：一類是模擬圖像，包括光學圖像、照相圖像、電視圖像等。它的處理速度快，但精度和靈活性差。另一類是數字圖像。它是將連續的模擬圖像離散化后處理變成為計算機能夠辨識的點陣圖像。從數字上看，數字圖像就是被量化的二維采樣數組。它是計算機技術發展的產物，具有精度高、處理方便和重復性好等特點。
圖像處理就是將圖像轉化為一個數字矩陣存放在計算機中，并采用一定的算法對其進行處理。圖像處理的基礎是數學，最主要任務就是各種算法的設計和實現。目前，圖像處理技術已經在很多方面有著廣泛的應用。如通訊技術、遙感技術、生物醫學、工業生產、計算機科學等等。根據應用領域的不同要求，可以將圖像處理技術劃分為許多分支，其中比較重要的分支有：①圖像數字化：通過采樣和量化將模擬圖像變成便于計算機處理的數字形式。③圖像的增強和復原：主要目的是增強圖像中的有用信息，削弱干擾和噪聲，使圖像清晰或將轉化為更適合分析的形式。③圖像編碼：在滿足一定的保真條件下，對圖像進行編碼處理，達到壓縮圖像信息量，簡化圖像的目的。以便于存儲和傳輸。④圖像重建：主要是利用采集的數據來重建出圖像。圖像重建的主要算法有代數法、傅立葉反投影法和使用廣泛的卷積反投影法等。⑤模式識別：識別是圖像處理的主要目的。如：指紋鑒別、人臉識別等是模式識別的內容。當今的模式識別方法通常有三種：統計識別法、句法結構模式識別法和模糊識別法。⑥計算機圖形學：用計算機將實際上不存在的，只是概念上所表示的物體進行圖像處理和顯現出來。
2計算機圖像處理技術在全息學中的應用
圖像處理技術在全息中的應用主要表現在：一是計算全息，基于計算機圖形學將計算機技術與光全息技術結合起來，通過計算機模擬、計算、處理，制作出全息圖。因此它可以記錄物理上不存在的實物。二是利用圖像的增強和復原，圖像編碼技術等對數字全息圖像質進行提高以及實現的各種算法。它的應用大致可以分為兩大類，即空域法和頻域法：①空域法：這種方法是把圖像看作是平面中各個像素組成的集合，然后直接對這一二維函數進行相應的處理?？沼蛱幚矸ㄖ饕邢旅鎯纱箢?一是領域處理法。其中包括梯度運算(GradientAlgorithm)，拉普拉斯算子運算(LaplacianOperator)，平滑算子運算(SmoothingOperator)和卷積運算(ConvolutionAlgorithm)。二是點處理法。包括灰度處理(greyprocessing)，面積、周長、體積、重心運算等等。②頻域法：數字圖像處理的頻域處理方法是首先對圖像進行正交變換，得到變換頻域系列陣列，然后再施行各種處理，處理后再反變換到空間域，得到處理結果。這類處包括:濾波、數據壓縮、特征提取等處理。
3模擬實驗
本文運用matlab軟件，利用圖像處理技術，編寫了程序，以模擬計算全息和實現全息圖像的濾波。圖1是計算全息實現流程圖。
本文將運用matlab程序設計語言實現計算全息的制作、再現過程。標有“涉”一字，圖像尺寸為1024像素×1024像素；。模擬實驗中用到的參數為：激光模擬了氦氖激光器，波長為638.2nm；再現距離為40cm；因為原始物圖的尺寸用像素為單位表示，所以像素分辨率為1。
從模擬實驗中可以看出，數字全息的處理過程其實就是計算機圖像處理在全息技術的應用過程。利用計算機圖像處理技術對全息圖進行了記錄，將物光和參考光干涉得到了全息圖。并利用圖像的增強和復原對圖像進行了處理，以消除噪聲，得到更好的全息再現象。
本文僅模擬了計算全息的實現和再現過程，其實，計算機圖像處理在全息技術中的應用是全方位的，用實驗方法得到的全息圖中包含了更多的其他無用信息（噪聲），圖像處理技術在這里就顯得尤為重要。隨著計算機圖像處理技術的進一步發展，全息技術必然會迎來新的一輪發展和飛躍。超級秘書網：
參考文獻：
[1]周燦林，亢一瀾.數字全息干涉法用于變形測量.光子學報，2004，13（2）：171－173.
篇8
膜分離技術是物質分離技術中的一個單元操作。膜法分離的最大特點是驅動力主要為壓力，不伴隨需要大量熱能的變化。因而有節能、可連續操作、便于自動化等優點。膜分離中的微濾（MF）、超濾（UF）不能脫除各種低分子物質，故單獨使用時，出水質量仍較差。反滲透膜（RO）有較強的去除率，但在去除有害物質的同時也去除了水中大量有益的無機離子，出水呈酸性，不符合人體需要。而納濾膜（NF）分離技術在有效去除水中有害物質的同時，還能保留大多數人體必須的無機離子，且出水pH值變化不大。這種水處理對于我國的飲食結構而言，尤其是營養結構單一的人員來說，更易被接受，也更加合理。
為進一步開發和納濾膜，以便其更有效地于水處理，我們安裝了兩種型號的納濾膜設備并進行了比較研究，這兩種型號的納濾膜均由美國Trisep公司生產，材質為PA，型號分別為NF1（NFTS40）和NF7（NFTS80）。
1、納濾膜的定義及分離原理
1.1納濾膜的定義、特點
NF膜早期被稱為松散反滲透（LooseRO）膜，是80年代初繼典型的RO復合膜之后開發出來的?？蛇@樣來論述“納濾”的概念：適宜于分離分子量在200g/mol以上，分子大小約為1nm的溶解組分的膜工藝。
納濾膜的一個特點是具有離子選擇性：具有一價陰離子的鹽可以大量滲過膜（但并不是無阻擋的），然而膜對具有多價陰離子的鹽（例如硫酸鹽和碳酸鹽）的截留率則高得多。因此，鹽的滲透性主要由陰離子的價態決定。
1.2納濾膜的分離原理
納濾過程之所以具有離子選擇性，是由于在膜上或者膜中有負的帶電基團，它們通過靜電互相作用，阻礙多價離子的滲透。根據［1］說明，可能的荷電密度為0.5～2meq/g.
為此，我們可用道南效應加以解釋：
ηj=μj+zj.F.φ
式中ηj——電化學勢；
μj——化學勢；
zj——被考查組分的電荷數；
F——每摩爾簡單荷電組分的電荷量（稱為法拉第常數）；
φ——相的內電位，并且具有電壓的量綱。
式中的電化學勢不同于熟知的化學勢，是由于附加了zj.F.φ項，該項包括了電場對滲透離子的。利用此式，可以推導出體系中的離子分布，以出納濾膜的分離性能。
2、納濾膜處理飲用水的應用研究
2.1納濾膜處理飲用水的流程
為增強兩種型號膜組件的可比性，我們采用同一流程，即：
原水10μm保安過濾器活性炭過濾5μm保安過濾器NF7出水。
原水10μm保安過濾器活性炭過濾5μm保安過濾器NF1出水。
其中，10μm保安過濾器用來除去原水中的懸浮物；活性炭吸附可去除水中的部分有機物；5μm保安過濾器用以保證膜組件的安全正常使用。
2.2試驗結果的討論
2.2.1TOC結果比較
為了NF1、NF7兩種膜對有機物的去除情況，在相同條件下取原水、活性炭出水及產水率為15%時的NF1、NF7出水水樣測定TOC，結果見圖1.
圖1TOC去除率比較
由圖1可知，在TOC的去除效果上，活性炭對TOC有一定的去除效果，但仍有一部分未能去除；納濾NF1對TOC的處理效果較好達到93.9%；而納濾NF7對TOC的處理效果不夠理想。
2.2.2色譜-質譜聯機分析結果和討論
取原水，活性炭出水，NF1，NF7出水水樣各20L，經吸附、洗脫、濃縮，用色譜-質譜聯機分析。GC/MS結果見表1.
原水中檢出有機物26種，這些物質中有毒有害物質11種，占水中有機物總數量的42.3%，其中優先控制污染物2種。原水經過活性炭吸附后，有機物去除了17種，新增11種，對其中的9種無去除能力，說明活性炭對有機物的去除效果不夠理想；經過膜處理后，NF7出水檢出有機物11種，對致突變物的去除率為75%；NF1出水檢出3種有機物，致突變物的去除率為87.5%.說明在三致物質的去除效果上NF1優于NF7.
造成以上結果的原因大體可這樣描述：在處理有機物中性組分時，電的相互消失了。對于這樣的物料，將根據其分子的大小進行分離，分子量超過200g/mol的組分被完全截留，而摩爾質量較低的小分子則可以滲透。對于有機物料體系來說，以少量測量數據為基礎的擴散-溶解模型可以很好地描述納濾膜對有機物的分離特性。
2.2.3Ames試驗結果討論
取原水、活性炭出水、NF7、NF1出水各100L進行吸附、洗脫、濃縮后進行Ames試驗．
2.2.4脫鹽率比較
取NF1、NF7進出水水樣對其電導率進行測定．
3、結論及建議
（1）NF1對TOC的處理效果較NF7及活性炭吸附的效果更為理想，達到93.9%.NF1對水中有機物及三致性的去除效率高，出水Ames試驗結果為陰性。（2）NF1在去除水中有害物質的同時，能夠保留較多的無機離子，更加符合我國的飲食結構，滿足現有條件下人員的健康需要。（3）在納濾膜分離技術處理飲用水時，建議使用NF1膜組件。（4）納濾膜的分離機理及相應的數學模型需進一步探討。
：
［1］JjitsuharaI,KimuraS.StructureandPropertiesofChargedUltrafiltrationMembranesofSulfonatedPolysulfone.JChemEng.Japan,1983,16（5）
篇9
①全套進口設備由于原水水質的不同，缺乏技術論證及工藝修改，照搬照抄，不適合我國實情。所以反滲透進水一定要根據原水水質的不同進行預處理，以滿足設備對進水水質的要求。
②有些技術能力較差的企業，不懂得反滲透裝置膜元件及其數量的合理選擇，膜元件的合理排列等，造成部分膜元件在非正常情況下運行。
③國產膜質量不過關。膜的質量的好壞直接影響到鹽及其它雜質的去除率，美國陶氏化學公司生產的Filmtec復合膜，其截留率可穩定在90%以上。
④運行管理不嚴。系統運行時，壓力要處于膜的可承受的工作壓力范圍，防止超強度，超負荷運行，使膜產生機械性損傷，導致泄漏發生。當反滲透系統運行一段時間后，出現制水量銳減，制水水質惡化或者壓差增高時，說明膜已需要清洗，此時應將機器轉換成清洗狀態，使系統自行清洗，即可恢復膜的功能。
3、技術改進
3.1機械過濾器的設計
進口設備正常使用率低的主要原因是預處理設備沒有結合我國原水水質差的特點，機械過濾器反沖洗不徹底，上層濾砂結塊，SDI（污染指標）升高，造成了膜的污堵，影響系統運行。RO裝置一般要求SDI＜4（各膜元件生產商對SDI有不同的要求），要達到上述要求，筆者通過調研及實踐提出以下建議：
3.1.1機械過濾器的選擇
結合我國原水水質及設備材質、填料的情況，建議使用雙層過濾料過濾器。從過濾的機理來說，應由大而小，而實際上機械過濾器都是通過上層最細的砂層來截留，故最上層砂容易堵塞、結塊，水頭損失增長快。若在砂上層再添加顆粒狀無煙煤則增加容污能力，運行周期長，水頭損失增長較慢，實踐中應用效果良好。
3.1.2機械過濾器的反沖洗
機械過濾器由于內部裝填石英砂比重較大，反沖不易，許多系統運行不穩定是忽視了反沖洗徹底、干凈這個過程，系統上設置的反沖裝置均達不到反沖洗強度的要求，這是許多水處理設備生產廠及工程公司存在的問題。經筆者與某處理設備有限公司共同研究及實踐，采用氣、水反復沖洗的方法，機械過濾器污堵后的反沖洗效果十分明顯，砂層清洗情況十分干凈，性能恢復良好，具體措施是：
①在設計反沖洗裝置時，反沖泵、管道必須符合反沖洗量的要求，反沖洗強度為12～15L／（s·m2）；
②采用壓縮空氣擦洗濾料，使濾料表面的污泥等物脫落，其強度為18～25L／（s·m2）、
3.1.3內部填料的選擇
內部填料，根據其排水結構的不同可選用不同粒徑的石英砂，但最上層石英砂粒徑應在0.3mm.在最上部裝填0.5～1.0mm顆粒無煙煤，其高度不低于200mm.
3.2活性碳吸附的應用
活性碳吸附器主要有二個功能：①吸附水中部分有機物，吸附率為60%左右；②吸附水中余氯。對于直接抽取地下水的用戶，可取消活性碳，若硬度較大則選用軟水器，地表水則必須使用活性碳，因為水中殺菌劑活性余氯具有較強的氧化性，會損壞RO膜，根據RO系統進水要求余氯＜0.1mg／L，所以用活性碳去吸附余氯。另外活性碳脫除余氯并不是單純的吸附作用，而是在其表面發生催化作用，所以活性碳不存在吸附飽和的問題，只是損失碳而己。
3.3混凝藥劑的選擇
在機械過濾器前加入各種凝聚劑及高分子絮凝劑，以去除水中懸浮物、膠體等雜質，但如果不根據水源實情，一味地添加，不僅改善不了水質，相反會因藥劑本身或藥劑中所含雜質而使水中帶入對RO膜有害的物質，國內有許多制藥廠水處理系統存在上述問題。所以藥劑的選擇大有講究。根據RO膜的特點：
①凝聚劑應避免使用鋁鹽類。鋁鹽類凝聚劑使凝聚過程中易產生鋁膠，進入RO表面后不易清洗；
②不應使用陽離子型高分子絮凝劑。RO膜為陰離子型，陽離子型高分子絮凝劑易與膜結合生成一種難以清洗的高分子膜。如果不重視上述情況，輕則減短膜壽命，重則部分膜元件報廢。同時藥劑之間的兼容性也不容忽視，如選用了ST高分子絮凝劑應配合ArgoAF150ul同時使用。3.4RO系統的探討
3.4.1保安過濾器的重要性
保安過濾器主要目的是為了保證RO進水不損壞膜組件，一般選用過濾孔徑為5μm，根據前后壓差來確定調換濾芯，壓差控制在58.8kPa以內。
目前國內系統均選用線繞或折迭二種一次性濾芯，即使前后壓差不大的濾芯，使用時間也不宜過長，因為濾芯易滋長細菌，建議采用14～15t／（h·m2）（m2為濾芯過濾面積。）
3.4.2阻垢劑的使用
反滲透膜污染可分為：生物污染、懸浮物污染、化學污染、膠體污染、細菌污染等。目前反滲透系統中阻垢劑使用最多的為六偏磷酸鈉，但六偏磷酸鈉易分解成磷酸根，而磷酸根又是細菌的營養源，所以使用不當易造成生物污染。另外六偏磷酸鈉不易溶解，本身的結垢也影響系統的運行。筆者調研了幾家系統運行良好的廠家，發現均使用英國產FLOCON260產品，該產品做為阻垢劑同時具有：
①可抑制細菌生長而延長清洗周期；
②可防止原水中溶解和不溶解的鐵形成鐵膠而影響系統運行和造成膜不可逆污染；
③提高了飽和臨界值（LSI值可達2.5），對絕大部分原水可以不加酸，對小部分原水也可大量減少酸的投加，從而降低了反滲透出水中CO2；
④藥劑的成份穩定，可以長時間存放及開蓋使用。為了保證RO系統的正常運行，除了選用適宜的阻垢劑品種之外，還應根據原水水質對加藥量進行計算，英國Argo已開發成套軟件，只需將原水水質輸入電腦，各種藥劑用量由程序確定。
3.4.3大流量沖洗的配置
反滲透在水質分離過程中，膜表面含有許多污染物，由于水分離方向與水流方向呈90°關系，所以膜表面污染物部分可通過大量沖洗來去除，實際上原來國產組裝設備均忽視了該清洗裝置，而進口設備上均配備了清洗裝置。目前筆者接觸的一些水處理設備工程公司，均已開發PLC自控大流量沖洗系統，該套裝置有利于RO膜使用壽命的延長。[FS：PAGE]
3.4.4化學清洗液的選擇
RO系統在正常運行情況下，每年只需清洗3、4次，不同的污染應選用不同的藥劑。國內一般選用檸檬酸及EDTA為主要成份，但往往清洗效果不佳，而進口清洗液清洗效果明顯。如蚌埠第一制藥廠，由于淮河水污染嚴重，操作管理又存在一些問題，結果造成RO膜嚴重污堵，通過3、4次酸洗堿洗，均無明顯效果。針對上述情況，筆者與設備生產廠分析了污堵原因，基本判定為生物污染，大膽使用有針對性的進口化學清洗藥劑FIOCLEANMC11后，基本恢復原有性能，且加強管理后運行至今性能穩定。
3.4.5反滲透裝置的設計
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1.1常用樣品前處理技術
1.1.1溶劑萃取（LLE）液體樣品最常用的萃取技術之一是溶劑萃取，利用樣品中不同組分分配在兩種不混溶的溶劑中溶解度或分配比的不同來達到分離、提取或純化的目的，通常又叫做液—液萃取。根據基質的不同，可分為液—液萃取、液—固萃取和液—氣萃?。ㄈ芤何眨，F在的液—液萃取技術已經發展到連續萃取和逆流萃取，有利于處理含有低分配系數物質的樣品；微萃取技術有利于提高靈敏度和減少溶劑用量；萃取小柱技術模仿了傳統的液—液萃取技術，而且使樣品收集變得非常容易，同時避免了樣品乳化問題；在線萃取和自動液—液萃取等方式能夠減小人為誤差，有利于處理大體積樣品。
1.1.2固相萃?。⊿PE）固相萃取就是利用固體吸附劑將液體樣品中的目標化合物吸附，使其與樣品的基體和干擾化合物分離，然后再用洗脫液洗脫或加熱解吸附，達到分離和富集目標化合物的目的。與液——液萃取等傳統方法相比，固相萃取具有如下優點：①高的回收率和富集倍數。②使用的高純有毒有機溶劑量很少，減少了對環境的污染，是一種對環境友好的分離富集方法。③無相分離操作，易于收集分析物組分，能處理小體積試樣。④操作簡便、快速、易于實現自動化。應用固相萃取可以分析食品中有效成分或有害成分，以及環保水樣中各種污染物等。
1.1.3固相微萃?。⊿PME）固相微萃取技術是在固相萃取基礎上發展起來的，與液——液萃取或固相萃取相比，具有操作時間短、樣品量少、無需萃取溶劑、適于分析揮發性和非揮發性物質、重現性好等優點。影響固相微萃取靈敏度的因素很多，但萃取頭涂層種類和厚度最為關鍵。SPME在食品與生物樣品上應用日趨增加，如醬油中氯丙醇的檢測和血液中有機氯化合物的檢測等。
1.1.4頂空技術（HS）樣品中痕量高揮發性物質的分析測定可使用氣體萃取即頂空技術。頂空技術可分為靜態頂空和動態頂空，它們具有如下特點：①操作簡便，只需將樣品填充到頂空瓶中，再密封保存直至色譜分析；②可自動化，已有不少氣相色譜生產商能夠提供集成化的氣相色譜頂空進樣器；③可變因素多，靜態頂空只需確定頂空瓶中樣品的平衡時間和溫度，而動態頂空還需確定捕集阱中吸附劑的種類和填充量；④動態項空具有較高的靈敏度，檢出限可達10～12水平。頂空技術與色譜聯用作為一種廣泛使用的可靠和有效的分析測定技術，已成為很多國家及組織的標準方法。
1.1.5膜萃取技術（ME）膜萃取是一種基于非孔膜進行分離富集的樣品前處理技術。膜萃取主要有支載液體膜萃取、連續流動膜萃取、微孔膜液——液萃取、聚合物膜萃取等幾種模式。膜萃取的優點主要是高富集倍數、凈化效率高、有機溶劑用量少、成本低以及易于與分析儀器在線聯用等。膜萃取技術被認為是選擇性最高及處理后最“干凈"的樣品前處理技術。溶劑用量方面，聚合物膜萃取技術可不用溶劑，而支載液體膜萃取技術中用于液膜的高沸點有機溶劑的量則可以忽略。在連續流動膜萃取和微孔膜液——液萃取中雖然使用有機相，但只需要體積較小的常規有機溶劑。
1.2其他前處理技術
1.2.1微波萃取技術（SAE）微波萃取技術是一種萃取速度快、試劑用量少、回收率高、靈敏以及易于自動控制的前處理技術。它利用微波加熱的特性對物料中目標成分進行選擇性萃取。微波萃取是將樣品放在聚四氟乙烯材料制成的樣品杯中，加入萃取溶劑后將樣品杯放入密封好、耐高壓又不吸收微波能量的萃取罐中。由于萃取罐是密封的，當萃取溶劑加熱時，由于萃取溶劑的揮發使罐內壓力增加。壓力的增加使得萃取溶劑的沸點也大大增加，這樣就提高了萃取溫度。同時，由于密封，萃取溶劑不會損失，也就減少了萃取溶劑的用量。微波加熱過程中萃取溫度的提高大大提高了萃取效率。
1.2.2超臨界流體萃取（SFE）超臨界流體萃取是用超臨界流體作為萃取劑，從各種組分復雜的樣品中，把所需要的組分分離提取出來的一種分離提取技術。由于超臨界流體的密度與液體接近，粘度則只略高于氣體，而表面張力又很小，匯集了氣體和液體的優點，可使萃取過程在高效、快速和相對經濟的條件下完成。常用的萃取溶劑為二氧化碳，由于其本身無毒，也不會像有機溶劑萃取那樣導致毒性溶劑殘留，可以說是一項比較理想的、清潔的樣品前處理技術。通常采用二氧化碳作為SFE流體，萃取非極性和中等極性的物質。對于樣品分子含有羥基或羧基等極性基團，需要在二氧化碳中加入適量的極性溶劑，以提高流體的極性，或采用極性的超臨界流體，如氨等。用二氧化碳為流體時，操作溫度低，有利于熱不穩定化合物的萃取，同時，流體中不含氧，避免了組分的氧化。:
1.2.3衍生化技術（derivatization）衍生化技術是通過化學反應將樣品中難于分析檢測的目標化合物定量轉化成另一易于分析檢測的化合物，通過后者的分析檢測對可疑目標化合物進行定性和/或定量分析。衍生化的目的有以下幾點：①將一些不適合某種分析技術的化合物轉化成可以用該技術的衍生物；②提高檢測靈敏度；③改變化合物的性能，改善靈敏度；④有助于化合物結構的鑒定。
二、結束語
我國農藥殘留分析普遍應用的還是萃取分離技術、索氏抽提、振蕩提取和超聲波等傳統技術，樣品需要量大、萃取時間長、有機溶劑量消耗大，導致大量有毒廢棄有機溶劑的產生，無法滿足快速、準確的分析要求。20世紀80年代中后期，國際上針對傳統萃取技術的不足，發展起來的固相萃?。⊿PE）、超臨界流體萃取技術（SFE）和固相微萃取技術（SPME）技術，國內對此的研究起步較晚，但正逐步呈現出良好的發展前景。
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1.2溶洞地質勘探情況
前期勘探發現主橋區域有溶洞發育情況，部分樁基探出有3～4層溶洞，其多為填充或半充填溶洞（半充填溶洞中多為流～軟塑狀的粘性土或含泥粉細砂充填），其中過渡墩（42#墩）、輔助墩（43#墩）位置處尤為明顯。對42#墩、43#墩的地質勘探報告發現：部分樁基探出有3～4層溶洞，其多為填充或半充填溶洞（半充填溶洞中多為流～軟塑狀的粘性土或含泥粉細砂充填）。（1）43#墩的3#、4#、5#、7#、8#、9#孔有溶洞，見洞率為33.3%，多為填充半填充溶洞。其中43-5#探明有一個7.8米的大溶洞，溶洞無填充物，這給施工帶來極大的困難。（2）42#墩的1#、3#、7#、10#孔有溶洞，見洞率為40%，多為半填充及填充溶洞。
2工程預處理方案
根據地勘報告，42#墩、43#墩共有10個溶洞。大部分為1m~3m的有填充物的中型溶洞，另有一個7.8m的無填充物的大溶洞，部分溶洞如42-3#、42-5#有多層的珠串式類型的溶洞。根據不同的溶洞類型以及地質情況，我們分別制訂了不同的處理方案。
2.1拋填片石粘土筑壁法
該方法適用于溶洞內無充填或半充填且溶洞高度不大（一般在3m以內）時的情況。當存在嚴重漏水，護筒內水頭高度不能保持時，可采用片石、粘土回填沖擊（0.5～0.8m小沖程），使回填物充分密實，將漏漿處堵住后再使用小沖程繼續鉆進，形成人工泥石護壁。如此反復多次回填片石、粘土，反復沖擊直至形成泥石護壁并不再漏漿為止，此法具有成熟的工藝流程。
2.2注漿固結法
先用正常方法沖孔，若出現泥漿面出現明顯下降的情況，則迅速拋填片石、砂(碎)石和整包的水泥包，并及時補漿。然后用小沖程沖擊鉆機將片石擠壓到溶洞外邊形成外護壁，在片石空隙初步堵塞后，停止沖擊。水泥漿液通過滲透作業板結固化砂、礫石等填充物，通過劈裂、擠密作用加固粘土填充物，對于半填充溶洞的空間，漿液通過充填作用填滿溶洞。注漿固結法處理目的是為了加固填充物和填滿溶洞空間并達到一定強度，防止鉆孔施工時泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發生。待漿液中水泥強度達到2.5MPa后即可用沖擊鉆沖擊成孔，順利穿過溶洞。
3方案對比研究及實施
3.1方案比選
根據后續補堪情況和實際鉆孔的經驗，在處理中小型溶洞和融隙時拋填片石粘土筑壁法和注漿固結法效率高，費用低，施工方便易操作。而對于其中7.8m深度的大溶洞我們擬選擇灌注C10砼填充預處理法。
3.2方案實施要點
（1）考慮到回旋鉆操作麻煩，不能及時處理溶洞，擬采用JK-15型沖擊鉆機成孔，配備3.0m直徑鉆頭。（2）在鉆孔順序的選擇時，首先應選擇未勘測出溶洞的孔位開鉆，以最大程度地降低危險，并可有效的阻斷各溶洞間的貫通。對于其中的特大型溶洞，應放在最后處理。另外為確保平臺安全度汛，優先上游側成樁。（3）在鉆進中應時刻關注護筒內液面變化，防止鉆進過程中碰到融隙發生漏漿塌孔的危險。一旦發現護筒內的漿液面下降，須迅速采取措施，補充漿液。現場配備兩臺60m3/h的給水泵，可隨時為護筒內補充漿液。按照上述布置每小時可往孔內補漿120m3，沖擊鉆沖孔泥漿比重大，可同時往里面補水，即每小時補給量至少達到120m3，可防止泥漿面突然下降。（4）對于1~3m的中小型溶洞，擬采用拋填片石粘土筑壁法。巖中鉆進時必須控制鉆進速度，正常地段沖程控制在3m以內，在擊破溶洞前50cm位置處，或處理溶洞時改用0.5～0.8m小沖程，防止卡鉆。當相鄰樁發現溶洞存在時（相鄰樁基未處理），在同一標高位置放慢進尺，加強觀察，防止溶洞貫穿。一旦溶洞擊穿，須在第一時間往護筒內補漿，并根據實際情況拋填粘土和塊石。由于事先在兩個墩子的支棧橋上儲備有充足的黃土、塊石和水泥，并且起重設備履帶吊、浮吊、裝載機24小時待命。所有溶洞都得到了及時妥善的處理。
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地球表面的2/3被水覆蓋，可謂水資源極為豐富，但地球上水的總儲量中97%是咸水(包括海水和苦咸水)，在余下的3%的淡水中，又有77%是人類難以利用的兩極冰蓋、冰川、冰雪。人類實際可利用的淡水只占全球水總量的0.7%，而且大部分屬于不可再生的枯竭性地下水。
解決淡水緊缺問題有很多途徑，核心原則是"開源節流"，地表水資源較豐富地區，可建蓄水工程；地表水資源貧乏地區，可實施跨流域調水；海水和苦咸水淡化；此外還有廢水利用、治理水污染、節約用水等。
"開源"方面，在我國，地下取水已受到越來越多的限制，為此幾十年來興建了一批大型蓄水工程和跨流域調水，并大力提倡和推動污水回用和水的再利用。但興建新的蓄調水工程，投資比過去大大增加，而跨流域引水則隨著調水距離越來越遠，調水成本越來越高，加上被引水地區的環境危害和間接經濟影響以及引水的質量問題，遠距離調水的傳統辦法正受到越來越多的質疑。而最為關鍵的是，這些措施并沒有從根本上增加淡水資源的總量，我國淡水緊缺的問題依然十分嚴峻。
我國海岸線的總長為32647公里，被列為海洋大國，而且沿海和中西部地區擁有極為豐富的地下苦咸水資源，在地下取水和跨區域調水受到越來越多的條件限制的情況下，開發利用海水和苦咸水資源，進行海水（苦咸水）淡化就成為開源節流、解決我國淡水緊缺的一條有效的重要戰略途徑。而且，發展海水（苦咸水）淡化技術，向大海要淡水也已經成為當今世界各國的共識。
三．海水淡化技術及發展
1．海水淡化方法
海水淡化，亦稱海水脫鹽，是通過裝置和設備除去海水中鹽分并獲得淡水的工藝過程。海水淡化的方法可分為蒸餾法和膜法。
海水淡化的蒸餾法主要有：多級閃蒸(MSF)、低溫多效(LT-MED)和壓汽蒸餾(MVC)三種技術。前兩種技術主要采用蒸汽作熱源，多與電廠結合、抽取透平的乏汽制造蒸餾水。壓汽蒸餾技術是利用熱泵蒸發技術，它僅使用電能，應用對象主要是沒有熱源的島嶼地區。膜法主要指反滲透（RO）技術，它利用半透膜，在壓力下允許水透過而使鹽分和雜質截留的技術。
海水淡化是當今世界競相研究的高新技術，美、法、日、以色列等國的技術已經非常發達，而且已形成海水淡化產業。我國的海水淡化技術研究始于50年代，經過40多年的發展，也培養和鍛煉了自己的海水淡化專門人才，組建了一些專門科研開發機構，在蒸餾淡化、反滲透兩大技術領域，經過幾個五年計劃的攻關，多項工程的實踐，已具有較豐富的經驗。但由于人們對海水淡化的認識不完全，國家經費投入少，使這項技術不能得到很快地發展。
2．海水淡化的能耗與成本
在海水淡化技術已成熟的今天，經濟性是決定其廣泛應用的重要因素。在國內，"成本和投資費用過高"，一直被視為是海水淡化難以大膽使用的主要問題，但實際上這是一個"認識"問題。
目前世界上常用的淡水取用方式主要有地下取水、遠程調水和海水（苦咸水）淡化三種。開采地下水作為一個重要的開源措施，工程量小、成本低，這是很吸引人的優點，但地下取水受資源條件限制很大，而且許多地區多年來由于過度開采地下水，已形成地下漏斗，造成房屋傾斜，甚至導致了海水倒灌等環境危害，地下水的開采已經受到制約。
遠程調水，目前并沒有把工程投資費用以及被引水地區的間接經濟損失計算在內，僅以日常運行費用、管理費計算其成本，這與真正成本相差很大。其實引水工程，除了巨額的投資之外，還要占用大量耕地，還存在被引水地區的環境危害等問題。如引黃濟青（島）工程，占地達6.2萬畝，還會造成黃河斷流、植被破壞等生態環境問題，而生態環境的破壞在經濟上是難以估量的。80年代實施的引灤入津工程，時至今日每立方米成本仍達2.3元左右，距離天津市民的用水價1.4元有0.9元的政府補貼。專家預測，南水北調工程實施后，長江水流到北京，按現行不變成本計算，綜合成本在5元/立方米以上，甚至有專家預測每立方米將達20元。美國有資料認為，遠程調水超過40公里，成本將超過海水淡化。
對于海水淡化，能耗是直接決定其成本高低的關鍵。40多年來，隨著技術的提高，海水淡化的能耗指標降低了90%左右（從26.4kwh/m3降到2.9kwh/m3），成本隨之大為降低。目前我國海水淡化的成本已經降至4-7元/立方米，苦咸水淡化的成本則降至2-4元/立方米，如天津大港電廠的海水淡化成本為5元/立方米左右，河北省滄州市的苦咸水淡化成本為2.5元/立方米左右。如果進一步綜合利用，把淡化后的濃鹽水用來制鹽和提取化學物質等，則其淡化成本還可以大大降低。至于某些生產性的工藝用水，如電廠鍋爐用水，由于對水質要求較高，需由自來水進行再處理，此時其綜合成本將大大高于海水淡化的一次性處理成本?？梢姡绻麙侀_政府補貼等政策性因素而單從經濟技術方面分析，海水淡化尤其是苦咸水淡化的單位成本實際上是很有競爭力的。
在我國，由于受計劃經濟的影響，長期以來一直沒有良性的水價形成機制，自來水的價格與價值嚴重背離，政府負擔著巨額補貼，自來水的價格普遍偏低，目前自來水的價格一般為1.5-2元/立方米，隨著淡化技術的不斷進步和產業化規模效益的顯現，海水（苦咸水）淡化的成本將會越來越低。2000年10月總理在南水北調座談會上強調："要建立合理的水價形成機制，逐步較大幅度提高水價，充分發揮價格杠桿的作用"。隨著淡水資源的日趨缺乏，各個城市節水措施已經出臺，實行自來水限量使用，超標加價。由此可以預見，在不久的將來，一方面海水淡化成本不斷降低，另一方面自來水的價格不斷上漲，兩者將越來越接近，自來水價格甚至將高于苦咸水淡化的成本，海水淡化的成本問題將得以解決。成本問題的解決將會對海水淡化的廣泛應用及產業化進程產生極大的促進作用。
四．建立海水淡化產業刻不容緩
1．國內外海水淡化產業
早在400多年以前就有人提出海水淡化的問題，進入20世紀后，海水淡化技術隨著水資源危機的加劇得到了加速發展，70年代以來，更多的沿海國家由于水資源匱乏而加快了海水淡化的產業化。目前，無論是中東的產油國還是西方的發達國家都建有相當規模的海水淡化廠。沙特、以色列等中東國家70%的淡水資源來自于海水淡化，美國、日本、西班牙等發達國家為了保護本國的淡水資源也競相發展海水淡化產業。截至1997年底，全世界單臺產量在100噸／日以上的海水淡化設備，日產水量就已達2300萬噸，且一直以10%-30%的速度增長，由此帶動了淡化水產品提供、設備制造、工程安裝、技術服務等整體海水淡化市場的巨大需求。目前世界上每年海水淡化市場的成交額已達數百億美元。在我國，海水淡化年產量也已超過了千萬噸。
中國是繼美、法、日、以色列等國之后研究和開發海水淡化先進技術的國家之一，繼西沙群島日產200噸電滲析海水淡化裝置成功運行后，又先后在舟山建成了日產500噸反滲透海水淡化站，在大連長海建成日產1000噸海水淡化站。日前，我國最大的日產18000噸苦咸水淡化工程在河北滄州建成投產。
改革開放后，中國的經濟高速發展，淡水需求量急速增加，加上北方多年干旱，國家對海水淡化產業化已非常重視，國家、集團公司、個體投資者都看好這一行業，海水淡化產業化將很快上騰飛的翅膀。
2．海水淡化的潛在大市場
海水淡化業市場主要包括有工程設計、設備制造、工程安裝、淡化水產品提供、技術服務等等。
從國際市場方面來看，20世紀70年代以來，大多數沿海國家由于水資源問題日益突出，都直接卷入了海水淡化的發展潮流。無論是中東的產油國還是西方的發達國家，都建設有相當規模的海水淡化廠或海水淡化示范裝置，北歐、南美和東亞地區每年海水淡化設備進口和工程安裝市場有近100億美元，且仍在高幅增長之中，南亞、中亞和非洲也有眾多的海水淡化潛在用戶。海水淡化的國際市場規模巨大。
從國內市場方面來看，針對我國的國情，海水淡化可定位于市政用水的補充，以緩解供水緊張狀況，同時也可用于廢水資源化，達到廢水回用的目的。我國是一個海洋大國，海水資源極其豐富，西部地區則有相對豐富的苦咸水資源，這為我國發展海水淡化產業提供了前提和基礎。另一方面，我國淡水資源的緊缺已眾所周知，每年全國缺水數百億立方米，因缺水影響的國民產值達數千億元。可見工程設計、設備制造、淡水提供、技術服務等海水淡化產業具有廣闊的國內市場空間。
針對海水淡化設備制造市場而言，目前我國已基本具備了海水淡化設備的加工制造能力，質量保證體系也可以滿足要求，其設備制造成本比國外至少低30%左右，在國際市場上具有很強的價格競爭能力。
3．海水淡化產業投資價值與利潤空間
我國政府已經充分認識到了政策支持對海水淡化產業化的重要性和必要性。已將海水淡化列入《中國21世紀議程》中，作為實現水資源持續利用的推廣示范工程技術。海水淡化產業化所必需的環境正在日益改善，海水淡化的產業化基礎已基本具備，在日漸成熟的國內外環境中，我國的海水淡化產業即將進入一個高速發展期。
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2現代生物技術在廢水處理中的應用
廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術發展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術。
2.1固定化微生物技術固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代后國內外開始應用這種具有獨特優點的新技術來處理工業廢水和分解難生物降解的有機物質，一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或創造，將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后，菌體密度提高，大大提高了處理效率，尤其是對難降解有毒物質有明顯優勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯固定化細胞技術，將篩選的高效優勢脫色菌種固定在活性污泥上，投加于“厭氧—好氧—生物濾池”工藝流程中，處理印染廢水，結果表明：出水色度極低，處理后的水可回用[4]。
2.2生物強化處理技術為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投加從自然界中篩選的優勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有：①高濃度活性污泥法，以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理，加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法，是在普通活性污泥中加入無機鹽，多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉)，形成生物鐵絮凝體活性污泥，具有高濃度活性污泥法的特點，主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法，綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者產生協同增效作用。在該系統中，每g活性炭去除1～3gCOD，分解廢水毒性能力明顯增強，同時提高脫氮水平。
2.3生物反應器技術生物反應器技術，是現代生物技術發展的一個主要方向。現代化的新型生物膜反應器，其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體，有利于微生物附著生長形成生物膜，供氣或供給的其他反應條件優越，污染物具有充分的時間與微生物接觸，有利于增強微生物的分解代謝能力。目前，2000m3的反應器已經問世。雖然其處理能力較低，造價較高，但其管理方便，運行費用低，所以歐美地區約有7%的污水處理廠采用該技術[6]。3生物修復技術
生物修復技術[7]是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現場降解為CO2和H2O或轉化為無害物質的工程技術系統。這項技術正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解，但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進程，常常采用許多強化措施，使自然生態系統維持原狀的前提下，使受污染的環境得以修復。研究表明，生物修復與傳統的物化法相比具有以下優點：①經濟，僅為物化法30%-50%；②對環境影響小，不產生二次污染，遺留問題少；③最大限度地降低污染物的濃度；④修復時間較短，就地修復，操作方便。
生物修復中主要涉及兩大問題，即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應用分子微生物學分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平，需發展鑒定微生物的分子生物技術，以確定微生物在環境中的去留和基因[8]。
4微生物水處理劑
微生物水處理劑主要集中在以下幾個方面：①微生態制劑。微生態制劑是一種由優勢互補的微生物菌群、繁殖促進劑和活化劑配制而成的活性微生物制劑，已經在保健領域發揮重要作用。用于環境凈化的微生態制劑由于其應用范圍廣、使用安全、無副作用，為區域環境保護提供了新的重要手段。歐美近年來加快了這方面的研究開發，已有采用微生態制劑原位修復水體的成功實例[9]。②生物吸附劑。生物吸附劑是廢水生物處理的一個新的發展方向，主要有兩大類：一類是高比表面積和高吸附率的生物體吸附水中的污染物；另一類是集生物吸附和生物降解能力為一體凈化廢水中的污染物的生物吸附劑。目前生物吸附劑的固定化技術使生物與離子交換樹脂一樣能解吸回收金屬和重復利用。③微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是利用生物技術，通過微生物發酵，抽提精制而得到的一種具有生物分解性和安全性的新型、高效、無毒的廉價的水處理劑，這些是無機或有機合成高分子絮凝劑所不具備的。其特點是降解性能好，成本低，無二次污染等。目前，已篩選出19種具有絮凝能力的微生物，其中，霉菌8種，細菌5種，放線菌5種，酵母菌1種[10]。隨著生物技術的發展，微生物水處理劑的開發與應用具有良好的前景。
現代生物技術在水污染控制領域已顯示出獨特的魅力和應用前景。但筆者認為，今后應從四個方面進行深入研究：①分離、篩選和培養高效降解菌，利用微生物共代謝作用、多菌種協同作用降解難降解污染物；②構建高效反應器，優化運行條件，探索新技術新方法；③開發高效、無毒、廉價、可大批量生產的微生物水處理劑；④著力實踐和推廣生物修復示范工程，為生態環境建設提供有力的技術支持。
摘要：當今的水處理技術中，生物處理法已成為水污染控制的主要方法，尤其是現代生物技術將成為水污染控制領域重點開發和應用的技術手段。本文介紹了現代生物技術的內容與特點，著重綜述了現代生物技術在廢水生物處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面的研究與應用狀況，在此基礎上提出今后現代生物技術在水污染控制領域中的研究方向。
關鍵詞：現代生物技術廢水生物處理生物修復水處理劑
參考文獻：
[1]李亞一.生物技術[M].北京：中國科學技術出版社.1994.1.
