基于水平集和最优传输的数据同化海洋污染预报:理论与算法

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chongyou2025
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近年来,随着海洋勘探技术的大力兴起,溢油等海洋污染事故频发,对生态环境造成了严重的破坏。提高海洋污染预报能力,对海洋生态环境的保护和人类的生存具有重大的意义。海上浮油等污染物的预报大多是从模型的正演模拟角度出发。受到模型的初边值、参数以及数值格式的限制,对污染物进行长时间的追踪会产生较大的误差。目前,变分数据同化是一种能够反演模型状态的有效方法,该方法将观测数据与模型变量以优化的方式结合起来。针对海洋溢油追踪问题的特殊性以及难点,本文采用水平集方程作为污染输运模型,围绕着同化卫星遥感观测中的扩散范围
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伪鱼腥藻是水体中普遍存在的丝状蓝藻,易在南方湖库水体水华中成为优势种并释放典型嗅味物质2-甲基异莰醇(2-MIB),但目前针对其生长特性及有效控制方法尚缺乏深入研究。已有研究表明,植物化感抑藻方法效果好且环境友好,在课题组前期工作基础上,研究提出了采用白鹤芋根部水浸液(Spathiphyllum Kcochii Root Water Extract,SKRE)控制伪鱼腥藻的方法,深入探究了伪鱼腥藻
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近年来,动态膜技术由于膜材料成本低、操作压力小、过滤通量大和反冲洗操作简单等优势,逐渐引起了国内外的广泛关注。本文采用硅藻土颗粒作为成膜材料,在微孔支撑膜上形成动态膜层,探索动态膜形成过程中的过滤特征、颗粒物去除效果及成膜特征,考察了不同的硅藻土粒径、支撑膜孔径、操作条件对动态膜形成过程的影响,并利用经典膜堵塞模型和结合堵塞模型分析动态膜的形成机制,最后利用硅藻土强化动态膜技术进行生物滤池反冲洗废
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随着城镇污水处理厂建设高速发展,污泥产量日益增加,妥善处理处置污泥的问题迫在眉睫。污泥厌氧消化是实现污泥减量化、稳定化、无害化和资源化的有效途径,水解作为污泥厌氧消化的第一步,同时也是限速步骤。本文针对剩余污泥水解过程较慢、需要时间较长的问题,采用高效、环保的溶菌酶预处理污泥,促进污泥水解和细胞破解,并通过表面活性剂鼠李糖脂与溶菌酶联用的方式,进一步提升溶菌酶的可持续作用时间、对污泥的水解和细胞破
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萘普生(NPX)作为水环境一种最常见的药物与个人护理物品(PPCPs)类污染物,对人类健康和生态环境造成了很大的危害。而目前污水处理厂的传统工艺无法将其有效地去除,使得其不断地释放到环境中。因此需要使用高级氧化技术将其有效去除。在众多高级氧化技术中,基于PMS的高级氧化技术由于其可以活化产生选择性的活性物质而备受关注。零价铜具有易保存、耐腐蚀和较强的电子传递效率的优点。因此和零价铁相比其具备更好活
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自然界及工业生产活动中存在诸多物相混合的流动体系,以其物相所占体积比例,包含离散相及连续相。相比于连续相,离散相荷电在气溶胶体系测量、净化等领域中具有更重要的作用。本文首先基于离散相单极扩散荷电原理,研究气溶胶粒子形貌、表面积浓度及体积/质量浓度的实时测量,开发一种低成本、轻便可携带、具备1s时间分辨率优势的模型仪器,以填补现有测量仪器的不足。其次,基于细颗粒电晕荷电及微米液滴感应荷电特性,研究不
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β-甲氨基-L-丙氨酸(BMAA)是一种具有神经毒性的蓝藻毒素,是造成20世纪50年代关岛地区肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS/PDC)发病率高于世界平均水平100倍的原因,目前学术界对于水环境中是否广泛存在BMAA毒素尚有较大的争议,对于如何解决饮用水中可能存在的BMAA问题鲜见报道。近年来,我国淡水资源富营养化污染严重,蓝藻水华频繁暴发,严重影响我国饮用水安全。因此,探究我国水环境受BMAA污染
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抗生素菌渣是发酵类抗生素生产过程中产生的半固体废弃物,其含水率为60~90%,且含有丰富的有机物。基于此特点,未经处理的抗生素菌渣极易进行二次发酵,产生臭味,对大气、土壤和地下水造成污染。其中所残留的抗生素、抗性基因进入环境会加剧细菌的耐药性,危害人体健康;此外,菌渣中含有的重金属对环境健康也带来一定风险。自2008年抗生素菌渣被列入《国家危险废物名录》以来,菌渣的无害化处理是抗生素制药行业亟待解