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數學模型在生態學的應用及研究（37）

為了解決負壓排水器原理的問題，作者楊東方，陳豫 這樣論述：

通過闡述數學模型在生態學的應用和研究，定量化的展示生態系統中環境因數和生物因數的變化過程，揭示生態系統的規律和機制，以及其穩定性、連續性的變化，使生態數學模型在生態系統中發揮巨大作用。在科學技術迅猛發展的今天，通過該書的學習，可以説明讀者瞭解生態數學模型的應用、發展和研究的過程；分析不同領域、不同學科的各種各樣生態數學模型；探索採取何種數學模型應用於何種生態領域的研究；掌握建立數學模型的方法和技巧。此外，該書還有助於加深對生態系統的量化理解，培養定量化研究生態系統的思維。 《數學模型在生態學的應用及研究（37）》主要內容為：介紹各種各樣的數學模型在生態學不同領域的應用，如在地理、地貌、水文和

水動力，以及環境變化、生物變化和生態變化等領域的應用。詳細闡述了數學模型建立的背景、數學模型的組成和結構以及其數學模型應用的意義。 《數學模型在生態學的應用及研究（37）》適合氣象學、地質學、海洋學、環境學、生物學、生物地球化學、生態學、陸地生態學、海洋生態學和海灣生態學等有關領域的科學工作者和相關學科的專家參閱，也適合高等院校師生作為教學和科研的參考。 區域水土流失的預測公式 山地林道網的土壤侵蝕模型 非飽和土壤的坡面產流模型 泥石流的地貌災害預測模型 雙裂蟹甲草的淨光合速率模型 滑坡危險度的區劃公式 小流域的侵蝕產沙模型 泥石流與江河水流的交匯流動方程 排導槽中泥石流

的流速方程 縣城遷建的選址模型 物種價值的係數計算 土質邊坡的穩定性模型 陣性泥石流的週期性模型 滑坡變形的預測模型 土壤的退化程度模型 林地植被的生長判別函數 地類的損失面積公式 農戶投資的效益公式 滑坡災害的預測模型 風景區的景觀格局模型 玉米葉片的幾何造型函數 參考作物的蒸散量模型 管道輪灌的優化配水模型 田間騰發量的計算模式 砂質夾層土壤的人滲計算 拋秧機的輸秧運動方程 塔里木盆地的潛水蒸發公式 水稻的動態產量模型 發動機的調速特性模型 柴油機的自動控制模型 平整土方量的計算 斜齒圓柱齒輪的傳動優化模型 溫室環境的預測模型 顆粒飼料的熱物性模型 土地利用的變化幅度公式 蘋果的等級判別系

統模型 坡面的入滲模型 果蔬呼吸的強度模型 皮棉的雜質纖維檢測函數 排種器的護種模型 射陽港的工程潮位公式 集裝箱船舶的抵港模型 樁柱周圍的海底沖刷模式 海浪及水質點的運動模型 海浪譜的高階譜矩計算 海上建築物的硬化彈性模型 沿岸的搬運公式 高頻的複介電常數計算 潮位潮流的模擬公式 沉箱的動力回應模型 波浪的週期方程 潮間淺灘的泥沙運移模型 含水層的對流彌散模型 海洋的固有光學特性方程 地質環境系統的評價模型 鹽水土壤的介電模型 負壓桶的運動模型 海灣的固有振動週期公式 氣候系統的吸引子模型 系泊工程的樁基計算 負壓桶的桶基模型 聯合播種機的播量公式 降雨影響的優先流公式 水草粉碎的預測模型

滴灌土壤的水分運動模型 履帶車輛的液壓功率公式 土壤水分的垂直變異模型 機滾船犁的轉彎穩定模型 日光溫室的適應性模型 土地利用的覆被空間模型 農業水資源的利用效率模型 核桃的脫殼模型 水稻葉片的氣孔導度模型 水資源的潛水均衡方程 旋渦泵流道截面的流場方程 毛桃苗的嫁接模型 迷宮滴頭的水力特性模型 灌水滴頭的流體模型 灌區排水的控制模型 土地利用的可持續評價函數 駕駛室的聲學靈敏度模型 豆芽棚的滑坡公式 風雪流的運動阻力公式 泥石流的預測模型 泥石流危險度的區劃模型 泥石流暴發的規模模型 防護林的演替方程 洪澇災害的區劃公式 降雨與泥石流的關係式 滑坡和泥石流的危險度模型 山丘區匹配開發的評價公

式 土細微性成分的分維公式 泥石流等級和災度的劃分公式 古鄉溝泥石流的流速公式 土壤水分的變化公式 岩體的卸荷特性公式 山地的生態評價模式 森林植被的多樣性公式 流域洪水的特徵模型 泥石流的衝擊模型 蔬菜基地的環境評價公式 數學模型研究可以分為兩大方面：定性和定量。要定性地研究，提出的問題是“發生了什麼或者發生了沒有”。要定量地研究，提出的問題是“發生了多少或者它如何發生的”。前者是對問題的動態週期、特徵和趨勢進行了定性的描述，而後者是對問題的機制、原理、起因進行了定量化的解釋。然而，生物學中有許多實驗問題與建立模型並不是直接有關的。於是，通過分析、比較、計算和應用各種數學

方法，建立反映實際的且具有意義的模擬模型。 生態數學模型的特點為：（1）綜合考慮各種生態因數的影響。（2）定量化描述生態過程，闡明生態機制和規律。（3）能夠動態地類比和預測自然發展狀況。 生態數學模型的功能為：（1）建造模型的嘗試常有助於精確判定所缺乏的知識和資料，對於生物和環境有進一步定量瞭解。（2）模型的建立過程能產生新的想法和實驗方法，並縮減實驗的數量，對選擇假設有所取捨，完善實驗設計。（3）與傳統的方法相比，模型常能更好地使用越來越精確的資料，將從生態不同方面所取得的材料集中在一起，得出統一的概念。 模型研究要特別注意：（1）模型的適用範圍：時間尺度、空間距離、海域大小、參數範圍

。例如，不能用每月的個別發生的生態現象來檢測1年跨度的調查資料所做的模型。又如用不常發生的赤潮模型來解釋經常發生的一般生態現象。因此，模型的適用範圍一定要清楚。（2）模型的形式是非常重要的，它揭示內在的性質、本質的規律，來解釋生態現象的機制、生態環境的內在聯繫。因此，重要的是要研究模型的形式，而不是參數，參數是說明尺度、大小、範圍而已。（3）模型的可靠性，由於模型的參數一般是從實測資料得到的，它的可靠性非常重要，這是通過統計學來檢測。只有可靠性得到保證，才能用模型說明實際的生態問題。（4）解決生態問題時，所提出的觀點，不僅從數學模型支援這一觀點，還要從生態現象、生態環境等各方面的事實來支持這一

觀點。 本書以生態數學模型的應用和發展為研究主題，介紹數學模型在生態學不同領域的應用，如在地理、地貌、氣象、水文和水動力，以及環境變化、生物變化和生態變化等領域的應用。詳細闡述了數學模型建立的背景、數學模型的組成和結構以及其數學模型應用的意義。認真掌握生態數學模型的特點和功能以及注意事項。生態數學模型展示了生態系統的演化過程，預測了自然資源可持續利用。通過本書的學習和研究，促進自然資源、環境的開發與保護，推進生態經濟的健康發展，加強生態保護和環境恢復。 本書獲得西京學院的出版基金、貴州民族大學博點建設文庫、“貴州喀斯特濕地資源及特徵研究”（TZJF-2011年-44號）專案、“喀斯特濕地生

態監測研究重點實驗室”（黔教合KY字[2012]003號）項目、教育部新世紀優秀人才支持計畫項目（NCET-12-0659）專案、“西南喀斯特地區人工濕地植物形態與生理的回應機制研究”（黔省專合字[2012]71號）專案、“複合垂直流人工濕地處理醫藥工業廢水的關鍵技術研究”（築科合同[2012205]號）項目、貴州民族大學引進人才科研專案（[2014]02）、土地利用和氣候變化對烏江徑流的影響研究（黔教合KY字[2014]266號）、威寧草海浮游植物功能群與環境因數關係（黔科合LH字[2014]7376號）、“鉻脅迫下人工濕地植物多樣性對生態系統功能的影響機制研究”（國家自然科學基金項目315

60107）以及國家海洋局北海環境監測中心主任科研基金一長江口、膠州灣、浮山灣及其附近海域的生態變化過程（05EMC16）的共同資助下完成。 此書得以完成應該感謝北海環境監測中心主任姜錫仁研究員、上海海洋大學的院長李家樂教授、貴州民族大學校長張學立教授和西京學院校長任芳教授；還要感謝劉瑞玉院士、馮士筰院士、胡敦欣院士、唐啟升院士、汪品先院士、丁德文院士和張經院士。諸位專家和領導給予的大力支持，提供的良好的研究環境，成為我們科研事業發展的動力引擎。在此書付梓之際，我們誠摯感謝給予許多熱心指點和有益傳授的其他老師和同仁。 本書內容新穎豐富，層次分明，由淺入深，結構清晰，佈局合理，語言簡練，實用

性和指導性強。由於作者水準有限，書中難免有疏漏之處，望廣大讀者批評指正。 滄海桑田，日月穿梭。抬眼望，千里盡收，祖國在心間。

生活垃圾處理與資源化

為了解決負壓排水器原理的問題，作者趙由才（主編） 這樣論述：

全書共分為7章，內容主要包括生活垃圾及其區域性收運系統、生活垃圾衛生填埋技術、生活垃圾焚燒發電技術、生活垃圾好氧堆肥與厭氧發酵技術、生活垃圾滲瀝液處理技術、環衛管理與靜脈產業園、農村生活垃圾收運與處理技術。本書可作為高等院校給水排水科學與工程、市政工程、環境工程、環境科學等專業的教材，也可作為從事生活垃圾處理的技術人員、管理人員的參考書。趙由才，同濟大學環境學院，教授 博導。 1996 年 1 月起任同濟大學環境科學與工程學院和污染控制與資源化研究國家重點實驗室 ( 同濟大學 , 南京大學 ) 副主任，教授， 1999 年 6 月起被聘為環境工程專業博士生導師。 1984 年從四川大學化學系畢

業后到北京中關村中國科學院化工冶金研究所攻讀博士學位， 1989 年 12 月起在復旦大學化學系作博士后研究， 1991 年 10 月到同濟大學工作至今。在生活垃圾填埋場穩定化、填埋場中礦化垃圾利用原理與技術、垃圾滲濾液處理、污泥填埋技術、危險廢物固化和氧化鋅礦清潔生產與資源利用方面作了創新性研究工作。1993 － 1999 年期間，趙由才教授先后在瑞士 Paul Scherrer 研究院（瑞士國家實驗室）、新加坡國立大學化工與環境工程系、美國新奧爾良杜蘭大學環境衛生科學系和希臘阿里斯多德大學無機化工實驗室作近 4 年的訪問學者和訪問教授。趙由才 1995 年獲歐盟 Marie-Curie （

瑪麗 - 居里）獎學金，入選國家教育部 ( 教委 ) 跨世紀人才、上海市科技 」 啟明星 」 人才計划和 「 啟明星后 」 人才跟蹤計划，被評為上海市青年教師。擔任《環境污染與防治》、《環境化學》、《環境工程》、《過程工程學報》、《同濟大學學報 - 自然科學版》雜志編委、《蘇州科技學院學報》顧問，華東理工大學兼職教授和博導、江蘇工業學院、南京化工大學、石油大學（北京）兼職教授，中國環境保護產業協會城市垃圾處理專家委員會專家和中國建設部市政公用行業專家委員會環境衛生專家組專家、上海市 「 十五 」 期間科技發展重點領域技術預見專家，上海市環衛局科技顧問。主持的《大型灘塗型生活垃圾填埋場填埋與運營

關鍵技術研究》、《大型垃圾填埋場土地綜合利用研究》和《上海市老港填埋場垃圾穩定化工程研究》分別獲上海市 2004 年科技進步二等獎、上海市 2000 年和 2003 年科技進步三等獎。組織 2004 年 11 月 27-29 日舉行的首屆固體廢物處理技術與工程設計全國學術會議（上海）、 2004 年 10 月 24-27 日舉行的首屆污染控制與資源化全國學術會議（上海）和組織了 2000 年 7 月赴瑞士、德國考察的上海市科技代表團，組織或參與組織並參加了在北京舉行的 『 北京 2000’’ 國際水學會化工與石油化工廢物管理國際學術大會、分別在上海市和瑞士舉行的中國 - 瑞士固體廢物研討會以及

2000 年華東地區廢棄物處理學術會議； 7 次參加了在日本、德國、法國等舉行的國際學術會議， 6 次參加了在國內舉行的國際會議、 8 次參加中 - 德、中 - 法、中 - 荷雙邊學術會議，並作主題發言；多次接受中央電視台七台、上海電視一台、上海東方衛視、上海東方電台、人民日報、解放日報、文匯報和上海《世界科學》雜志采訪，就城市生活垃圾處理與資源化作了專題論述；作為專家參加了全國各地 100 多座生活垃圾衛生填埋場、危險廢物填埋場、生活垃圾焚燒廠的預可、工可和初步設計審查工作和多座城市的城市環境衛生規划、城市環境規划審查工作以及一些環境工程專業設置與評估審查工作。在全國各地的二十幾個大學、企

業和研究院所作過學術報告。他目前的研究領域主要是城市生活垃圾與危險廢物處理與資源化以及貧鋅礦的清潔生產工藝。多年來作為項目負責人承擔了國家 「863」 專題項目 「 生活垃圾填埋場中礦化垃圾的綜合利用技術 」 ，教育部 「 跨世紀人才培養計划 」 項目 「 大型垃圾填埋場封場后垃圾和土地的利用研究 」 ， 4 項國家自然科學基金項目 「 滲濾水中膠粒和微生物的梯度分離與表征 」 、 「 填埋場礦化垃圾生物反應床生物降解性能及其應用研究 」 、 「 垃圾填埋場中的質量與能量平衡過程及其對環境的影響 」 和 「 填埋場穩定化進程與垃圾降解及相互影響的研究 」 ；教育部 「 博士點 」 基金項目 「

穩定化垃圾生物濾床的生物降解特性及其應用研究 」 ；多項國家、國際合作項目，如中國 - 瑞士國際合作項目 「 生活垃圾焚燒過程中重金屬的分布與控制技術研究 」 和 「 中國（上海） - 瑞士固體廢物處理與資源化技術交流與合作研究 」 ，中國 - 希臘國際合作項目 「 兩國固體廢物和重金屬廢水處理技術交流與合作 」 和 「 重金屬廢水處理新技術研究 」 ，中國 - 新加坡合作項目 「 煉鋼廠煙塵處理技術研究 」 等，上海市科委 「 啟明星 」 和 「 啟明星后 」 人才計划項目 「 垃圾焚燒所產生的有害氣體的治理及利用研究 」 和 「 填埋場中垃圾的綜合利用研究 」 ；上海市科委重點項目 「

礦化垃圾資源化再生循環利用成套技術與工程示范 」 、 「 泔腳厭氧發酵綜合利用成套設備與技術研究 」 以及 「 污泥作為生活垃圾填埋場日覆蓋材料的工程應用研究 」 ，多項上海市環衛局項目如 「 上海市老港填埋場垃圾穩定化工程研究 」 、 「 老港垃圾填埋場滲濾水的封閉化處理技術研究 」 、 「 城市生活垃圾焚燒殘渣處理 」 和 「 上海市容環衛管理和行業發展與發達國家城市的比較研究 」 等。發明專利授權 1 項（趙由才等， 一種垃圾填埋場滲濾水的凈化處理方法。授權日期： 2003 年 9 月 3 日，證書號：第 121846 號），在審發明專利申請 2 項（趙由才等，一種礦化垃圾處理畜禽廢水的

方法，申請號： No.03116755.1 ；趙由才等，一種用氧化鋅礦生產高純度金屬鋅的方法，申請號： No.03116754.3 ） 第1章 生活垃圾及其區域性收運系統11.1城市生活垃圾11.1.1城市生活垃圾組分11.1.2分類生活垃圾物流體系21.2農村生活垃圾31.3城市生活垃圾收集41.3.1垃圾收集方式及物流體系41.3.2生活垃圾壓縮收集技術51.3.3集裝箱式垃圾收集技術51.3.4生活垃圾綜合收集技術51.4城市生活垃圾貯存61.4.1分類貯存61.4.2貯存容器71.4.3貯存設施81.4.4貯存容器及設施選址91.5城市生活垃圾轉運技術91.5.1城

市生活垃圾轉運形式101.5.2生活垃圾轉運物流設計101.5.3生活垃圾直接轉運技術131.5.4生活垃圾壓縮轉運技術131.5.5垃圾集裝化水陸聯運技術161.6典型垃圾中轉站及其工藝設備161.6.1水平推入裝箱式垃圾中轉站191.6.2水平裝箱式垃圾中轉站191.6.3豎直裝箱式垃圾中轉站191.7小城鎮生活垃圾區域聯合收運221.7.1小城鎮環境衛生規划221.7.2小城鎮生活垃圾區域聯合處理22習題與思考題24第2章 生活垃圾衛生填埋技術252.1填埋場建設262.1.1填埋場選址262.1.2填埋場防滲材料272.1.3填埋場水平防滲結構282.2填埋作業及機械設備302.3填埋

場滲瀝液收集342.3.1導流層342.3.2收集溝和多孔收集管352.3.3集水池及提升系統362.3.4調節池372.3.5清污分流392.4生活垃圾填埋場惡臭污染控制402.4.1利於惡臭控制的面積最小化作業面形狀402.4.2小作業面下的精細化作業技術422.4.3基於惡臭控制的膜覆蓋材料比選422.5基於惡臭控制的填埋作業集成技術462.5.1作業面最小化的填埋作業規划462.5.2路基箱與卸料平台鋪設及道路排水技術472.5.3作業面負壓抽吸除臭技術492.6膜下通風除臭技術502.7填埋場惡臭污染控制聯動響應與管理體系512.7.1惡臭污染預警系統512.7.2惡臭污染響應措施5

22.7.3填埋場惡臭污染控制與管理路線圖522.8控制作業暴露面的圍堰作業技術532.9生活垃圾填埋場穩定化532.10填埋場生態恢復植被選擇54習題與思考題55第3章 生活垃圾焚燒發電技術563.1生活垃圾焚燒設備563.1.1爐排型焚燒爐563.1.2爐排爐種類573.1.3各爐排爐技術比較613.2焚燒爐設計633.3焚燒爐運行643.4焚燒工藝輔助設備653.4.1垃圾貯坑653.4.2垃圾接收設施663.4.3進料系統663.4.4燃燒空氣供應系統673.4.5焚燒灰渣收集系統683.5生活垃圾焚燒廠煙氣683.5.1煙氣中主要污染物683.5.2煙氣污染物控制693.6典型煙氣凈

化工藝703.6.1凈化工藝分類703.6.2凈化工藝流程713.7煙氣凈化系統及設備733.7.1半干法反應塔733.7.2布袋除塵系統743.7.3消石灰、活性炭貯存與噴射系統743.7.4煙氣管道系統753.8焚燒飛灰及其穩定化處理753.8.1典型爐排爐飛灰753.8.2飛灰穩定化處理76習題與思考題79第4章 生活垃圾好氧堆肥與厭氧發酵技術804.1生活垃圾好氧堆肥814.1.1好氧堆肥原理814.1.2好氧堆肥分類844.2生活垃圾好氧堆肥技術854.2.1好氧堆肥工藝流程854.2.2好氧堆肥工藝影響因素874.2.3堆肥腐熟度判定894.3好氧堆肥系統及設備924.3.1條垛式

發酵設備934.3.2筒倉式堆肥發酵倉944.3.3卧式堆肥發酵滾筒954.3.4多層立式堆肥發酵塔964.3.5槽式堆肥系統974.3.6熟化堆肥設備984.4堆肥資源化利用984.4.1土壤改良劑984.4.2土壤生物修復994.4.3作物施肥994.5堆肥的應用發展1004.5.1好氧堆肥與生態衛生廁所1004.5.2好氧堆肥與生物質炭1004.6生活有機垃圾厭氧發酵技術1014.6.1厭氧發酵原理1024.6.2厭氧發酵微生物1024.6.3厭氧發酵工藝1044.6.4厭氧發酵工藝影響因素1054.7典型厭氧發酵設備1074.8沼氣、沼液與沼渣綜合利用1114.8.1沼氣的利用1114

.8.2沼液與沼渣的利用111習題與思考題112第5章 生活垃圾滲瀝液處理技術1135.1滲瀝液生物毒性1135.1.1滲瀝液對鯽魚肝臟過氧化氫酶CAT水平的影響1135.1.2滲瀝液對鯽魚肝臟超氧化物歧化酶SOD水平的影響1155.1.3滲瀝液CODCr值與鯽魚肝臟染毒時間的綜合作用效應評估1165.2填埋場滲瀝液調節池1175.3生活垃圾滲瀝液厭氧生物處理技術1185.3.1上流式厭氧反應器UASB厭氧處理工藝1195.3.2上流式污泥床過濾器UBF厭氧處理工藝1195.4滲瀝液梯度壓力好氧預處理技術1215.4.1梯度壓力好氧預處理工藝流程1215.4.2梯度壓力好氧裝置處理滲瀝液122

5.5礦化垃圾生物反應床滲瀝液預處理技術1275.6生活垃圾滲瀝液膜處理技術1295.7滲瀝液納濾（NF）處理技術1305.8滲瀝液反滲透（RO）深度處理技術1315.9典型生活垃圾滲瀝液處理系統1315.10滲瀝液反滲透（RO）濃縮液深度處理技術1335.10.1濃縮液基本特征1335.10.2過硫酸鉀深度氧化技術1345.10.3濃縮液蒸發技術136習題與思考題137第6章 環衛管理與靜脈產業園1386.1我國環衛管理機構1386.2環衛管理對象1406.2.1清掃保潔1406.2.2生活垃圾管理1406.2.3餐廚垃圾管理1416.2.4建築垃圾管理1416.2.5糞便管理1426.2.

6公廁管理1426.2.7環衛數字化管理1436.3靜脈產業園簡介1436.4靜脈產業園的建設與運行1456.5我國靜脈產業園建設的啟示150習題與思考題151第7章 農村生活垃圾收運與處理技術1527.1農村生活垃圾管理1527.1.1農村生活垃圾產生及特性1527.1.2農村生活垃圾收集與處理1537.1.3農村生活垃圾管理與對策1557.2農村生活垃圾收集與轉運1567.2.1生活垃圾收運系統1567.2.2農村生活垃圾收運及管理1577.2.3農村生活垃圾收運設施1587.2.4生活垃圾收集設施配置優化1617.2.5農村生活垃圾轉運站設置1637.3農村生活垃圾處理與資源化技術165

7.3.1有機易腐生活垃圾堆肥處理1667.3.2有機質生活垃圾熱解處理技術1667.3.3難降解干廢物與生活污水共處置技術1687.3.4農村生活垃圾中廢塑料清潔提質技術1697.3.5生活垃圾殘渣末端衛生填埋技術169習題與思考題170參考文獻171

改良式旋風水洗設備的除塵效能研究—以PCB廠為例

為了解決負壓排水器原理的問題，作者簡宏霖 這樣論述：

在印刷電路板(Printed circuit board, PCB)電子產業製程中的裁板、鑽孔、成型等作業流程均會產出粒狀污染物，其粒徑分布由0.1微米至數百微米間，PCB產業則以袋式集塵形式為主要收集設備。本研究以桃園市某PCB電子公司為例，該廠自行研發旋風水洗集塵設備並取得專利，但在連續運轉後發現在水洗段的粒狀污染物受塔內負壓影響，粒狀污染物沉積於排水管路內而造成堵塞，而無法順利排水。因此，本研究以改良式旋風水洗除塵系統透過增設抽氣管路、抽水泵、補水槽，及液位計等設備，能有效解決前述問題；同時，本研究檢測發現改良設備的單位產能粒狀污染物排放量及粒狀污染物排放濃度分別顯著降低57.4%及7

0.1%。噪音量實測發現，改良式旋風水洗集塵設備的噪音比傳統袋式集塵設備的瞬間最大噪音低10~13dBA。若依據3次/年之歷史異常紀錄計算，本研究改良式旋風水洗除塵系統設備可在1.4年回收改善成本，且總成本效益達444萬元/年。