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同济大学--农田土壤重金属污染生态修复虚拟仿真综合实验

2021-08-25
【摘要】:
北京欧倍尔所研发的田土壤重金属污染生态修复虚拟仿真综合实验软件是利用动态数学模型模拟真实实验现象和过程,通过3D仿真实验装置交互式操作,产生和真实实验一致的实验现象和结果。

一、重金属污染定义

土壤重金属污染是指由于人类活动,土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值,过量沉积而引起的含量过高,统称为土壤重金属污染。

 

 

重金属是指比重等于或大于5.0的金属,如Fe、Mn、Zn、Cd、Hg、Ni、Co等;As是一种准金属,但由于其化学性质和环境行为与重金属多有相似之处,故在讨论重金属时往往包括砷,有的则直接将其包括在重金属范围内。由于土壤中铁和锰含量较高,因而一般认为它们不是土壤污染元素,但在强还原条件下,铁和锰所引起的毒害亦引起足够的重视。

中国多个出产的稻米被查出镉超标,土壤污染已成"公害"。"镉米危机"的出现,再次敲响土壤污染的警钟。

二、重金属污染的危害

1、影响植物根和叶的发育

2、破坏人体神经系统、免疫系统、骨骼系统等

北京欧倍尔所研发的田土壤重金属污染生态修复虚拟仿真综合实验软件是利用动态数学模型实时模拟真实实验现象和过程,通过3D仿真实验装置交互式操作,产生和真实实验一致的实验现象和结果。每位学生都能亲自动手做实验,观察实验现象,记录实验数据,达到验证公式和原理的目的。能够体现实验步骤和数据梳理等基本实验过程,满足工艺操作要求,满足流程操作训练要求,能够安全、长周期运行。

 

 

三、软件功能

1、提示指引

自由操作实验,能在三维场景内自主漫游,通过菜单的方式来触发操作步骤。操作有操作提示。

 

 

2、场景切换

软件分为两部分场景,试验田和实验室内两部分,实验室内进行根际促生菌浇灌液的配制,试验田内进行植物育苗、植物培养等系列操作,最后进行植物收割。

 

 

3、工具选择

学员在操作过程中可以选择有机肥、诱导剂、镰刀等实验工具。

4、演示视频

学员在虚拟操作过程中,可以打开演示视频进行观看。

 

 

北京欧倍尔土壤重金属污染修复技术虚拟仿真软件,用虚拟现实技术,依据实际布局搭建模型,按实际实验过程完成交互,完整再现了土壤重金属修复操作过程及实验中反应现象发生的实际效果。为学生提供了一个自主发挥的实验舞台,特别有利于调动学生动脑思考,培养学生的动手能力,同时也增强了学习的趣味性。污染土壤的治理是一项任重而道远的工作,作为污染土壤的施害者,我们同时也成为了受害者。治理污染土壤关乎民生,随着“土十条”和“十三五生态环保规划”的发布实施,土壤污染在“十三五”期间也成为生态环保经济发展中的一场重要战役。

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