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关键词：人工增雨；天气系统；作业条件
中图分类号：S16 文献标识码：A
不同的天气系统可导致不同的云系和降水天气的产生，根据不同影响系统下云系部位的水汽分布、动力场及热力场等特征，可分析出降水有利区域和人工影响天气适宜作业区，为获取精细化天气预报和确定人工增雨潜势条件提供充分的参考依据。浚县位于河南省北部，地处太行山与华山平原过渡地带，属暖温带半湿润季风气候，由于河南为南北气候过渡地带，因此浚县天气系统活跃，气象灾害频发，其中旱、涝灾害交替发生，水已经成为制约浚县粮食生产的瓶颈。鹤壁市积极推进全市标准化人工增雨（防雹）炮战建设，按照统一安排部署，到2015年底浚县应完成8个标准化人工增雨（防雹）炮战的建设任务，与其他县（区）共同构建覆盖全市的人工增雨（防雹）作业网。干旱的春、秋两季受多种天气系统影响，极易形成结构复杂的混合性云系和降水。本文总结了浚县春、秋季降水天气系统，探讨适合开展人工增雨作业的天气系统条件以及人工增雨作业条件选择，为今后开展人工增雨天气预测和实施作业积累基础资料。
1 不同天气系统下的降水特征分析
1.1 低槽型
低槽型降水天气系统雨区后界常位于700hPa槽线位置，通常表现为降水区随低槽自西向东移动而移动，然后由河南西部开始影响至浚县；此类天气系统形成的降水多持续在36h以内，若受到西风带上游低槽补充东移影响时，降水时间会持续36h以上；低槽型降水强度以地面倒槽型降水最强，而西路冷锋型降水仅以小雨为主。
1.2 低槽-切变型
低槽-切变型天气系统为切变与低槽或高空低涡与涡前切变的共同作用下的较为复杂的影像系统，该系统通常长时间稳定维持；700hPa受切变影响，同时后上游出现东移低槽，上游低槽即携带冷空气自西路源源不断地补充到地面影响系统，降水加强。低槽-切变型天气系统往往为浚县带来小到中雨降水，由于受地面暖倒槽影响，首先出现暖区对流性降水，而后因西风槽引导冷空气的加入，致使大气层结的不稳定性加强，特别是在地面形成气旋波动时，进一步促进动力辐合的发展，雨强增大，因此地面倒槽型降水强度要大于中、东路冷锋型。该系统造成的降水一般持续时间偏长，当500hPa高空存在多个短波槽不断东移时，低槽-切变型控制下的降水最长可持续100h以上；此系统降水区通常最初形成于切变线或高空涡前气旋性弯曲附近，随后自西南向东北向发展，并与上游槽前东移降水区合并进一步扩展。
1.3 高空切变型
高空切变型天气系统下的倒槽型降水极易产生局地性强雨团，出现小到中雨、局部大雨降水过程，其降水强度稍高于高后型降水，高后型降水范围小、降水弱，降雨量通常低于5mm。高空切变型降水区一般在切变线一带形成，较强降水区位于700hPa-850hPa切变之间；降水持续时间约为12-48h，以倒槽型降水维持时间较长，当切变转变为东北-西南向的冷切东或消失后，降水也随之移出浚县或减弱直至消失。
2 不同天气系统对开展人工增雨作业的影响
人工增雨作业就是在有利的天气条件下，抓住有利时机进行实时人工催化作业，争取使影响降水的云系降下更多的雨水缓解地面干旱问题。根据影响浚县春、秋季节的不同天气系统下的降水特征分析，可将其概括为低槽-中、东路冷风型、低槽-西路冷锋型、低槽-地面倒槽型、低槽-切变=地面倒槽型、低槽-切变-中、东路冷锋型、切变-高后型、切变-地面倒槽型、西南气流-高后型及西南气流-中、东路冷锋型9类天气系统类型，其中以低槽-地面倒槽型、低槽-中、东路冷锋型、低槽-切变-地面倒槽型、低槽-切变-中、东路冷锋型4类天气系统下的自然降水较为明显，可作为浚县春、秋季开展人工增雨作业的有利降水天气系统。
3 人工增雨作业条件选择
在人工增雨作业中，掌握适宜的催化时机、使用合理的催化作业方法是人工增雨作业成功实施的关键，而准确预测降水天气系统发展演变是开展人工增雨作业的基础，作业区上空具有丰富水汽含量的积状云、云层深厚、云系移动速度缓慢是人工增雨作业最理想的降水天气系统。
3.1 作业部位选择
通常根据积层混合云中较稳定的层状云部位采用飞机撒播催化剂进行人工增雨作业。当多普勒雷达降水回波PPI上出现长时间维持的大范围均匀片状回波且其边缘模糊、强度低于40dHz时，一般可判断此类雷达回波将带来小到中雨、中到大雨降水过程，然后通过雷达探测资料选择云层中上部进行催化剂撒播。采用火箭、高炮开展人工增雨作业时，则是对不稳定积状云部位实施撒播催化作用。
3.2 不稳定天气和云层的判断
由机自身安全性等特点，其人工增雨作业表现出范围广、时间长和较高的高度等优势，但其本身又有一定的局限性，不适宜在不稳定的降水天气系统下开展增雨作业，因此，对于不稳定的天气系统条件只能依靠高炮和火箭来完成作业，同时要准确预测不稳定云层的发生发展，充分把握实施人工增雨作业的有利时机和部位，实现有效人工降雨。在雷达监测过程中，当出现35dHz的雷达回波时，可判断该回波属不稳定降水回波，同时在逆风区、气旋、急流、辐合线等配合下，这种对流性强降水回波急流范围较大，应针对该回波中急流影响的区域内进行高炮或火箭人工增雨作业。
参考文献
[1]周德平，宫福久，王吉宏.东北冷涡云系人工增雨作业效果的检验和分析[J]. 高原气象，2006，25（05）：950-958.
论文摘要:笔者运用江苏高技术上市公司的年报数据来综合考察股权结构、经营业绩与高管报酬之间的关系。结果表明:国有股比例与经营业绩呈现正方向影响，企业规模与经营业绩呈现负方向影响，净资产收益率和每股收益均与高管报酬呈现高度正相关，高管年度报酬与企业经营业绩、企业规模并不存在显著的正相关关系，与国有股比例的负相关程度也不显著。高技术企业应构建基于经营业绩的高管人员综合激励制度。
高技术企业高管人员的报酬激励机制，不论是在完善法人治理结构方面，还是在企业智力资本的开发与利用方面，都是一个突出的重要问题。2002年1月10日证监会颁布的《上市公司治理准则》，明确规定“上市公司应建立经理人员的薪酬与公司绩效和个人业绩相联系的激励机制”，“上市公司对经理人员的绩效评价应当成为确定经理人员薪酬及其他激励方式的依据”。探索企业股权结构、经营业绩与高管人员报酬三者之间的作用模式与机理，不仅为建立客观有效的高管人员激励模式与约束机制提供政策建议，而且有助于建立有效的市场经济秩序和科学合理的业绩考核制度。
一、相关研究成果述评
如何解释现实中高管人员报酬的现象，在国外(尤其是美国)引发了学术界和企业界的激烈争论。最早的研究是Taussings和Baker(1925)完成的，发现高管人员报酬和企业经营业绩之间只有很小的相关关系。他们对这个调查结果感到非常意外，并且呼吁进行更多的研究来检验那些可以预测高管人员报酬的其它变量。其后的70多年里，对管理者尤其是高层管理者报酬的研究已引起了经济学家、心理学家、人力资源管理专家和企业战略规划者的广泛关注。从国外的计量分析结果来看，企业规模、经营业绩、经理个人特征对经理报酬产生的影响为正;政府管制对经理报酬产生的影响为负;经理的持股比例与其现金报酬负相关或正相关;不同治理模式对经理报酬似乎没有显著影响。
从总体上看，这些研究从不同的角度对高管人员报酬作了解释，从根本上增强了对其报酬现象的理解，有力地推动了高管人员报酬确定理论的发展。但是，大多数研究集中于某种单独的因素对高管人员激励问题的影响，缺乏系统、全面的分析，客观上造成了不同研究方向中所得到的结论的不统一，甚至是相互矛盾;同时，研究的背景和数据多以美国为主，从而在一定程度上限制了研究结论的说明力和适用性。
国内关于股权结构、经营业绩与高管人员报酬的研究主要分别从以下几个方面进行的。(1)股权结构与经营业绩的相关性研究。许小年和王燕(2000)分别以资产回报率、净资产收益率和市值与账面价值之比为被解释变量，研究结果表明:国有股比例越高的公司，其业绩越差;法人股比例越高的公司，其业绩越高;而流通股比例对公司业绩没有显著影响。陈小悦和徐晓东(2001)以净资产收益率、主营业务资产收益率为被解释变量，回归结果表示:国有股比例与公司业绩之间没有显著负相关，法人股比例与公司业绩相关关系不显著，流通股比例与公司业绩之间负相关。于东智(2001)以净资产收益率为被解释变量，相关关系分析的结果认为:国有股比重与公司业绩呈正相关关系，法人股与业绩指标正相关(但在文中并未指出二者关系的显著性如何);A股比例与业绩负相关。(2)股权结构与高管人员报酬的相关性研究。陈志广(2002)的分析结论认为:法人股比例的提高，带来企业自主权力的扩大，以及能动性的提高，进而对高管报酬和企业绩效产生正的影响;而国家股，却由于种种原因，基本上对高管报酬和企业绩效产生负面的影响。陈爽英、唐小我(2005)的实证分析研究结论为，国有股比例与上市公司高管人员年度报酬、总经理持股比例负相关，法人股比例与之正相关，流通股比例与之不相关，且第一大股东性质为国有股与高管人员年度报酬。(3)经营业绩与高管人员报酬的相关性研究。魏刚(2000)首次利用上市公司数据对企业高级管理层与公司经营业绩进行了计量分析，李增泉(2000)对此也进行了研究。研究结果显示，我国上市公司高管人员激励效果不显著，其报酬与企业业绩不存在显著的正相关关系，与高管持股比例不存在显著的负相关关系，与企业规模存在显著的正相关关系，国有股比例对高管报酬存在一定的负面影响等。而张晖明和陈志广(2002 )、张俊瑞等(2003 )的计量分析结果显示，高管薪金报酬与企业经营业绩存在显著的正相关关系。
从上可见，目前国内学术界的研究结论呈现较大的差异，通过分析对比发现，除了采用的实证方法不尽相同外，研究过程中存在以下不足之处。首先，企业业绩指标的选择不够科学，研究者大多选用净资产收益率来衡量公司业绩，甚至个别研究人员将其作为唯一的衡量指标，因为该指标本身存在局限性，这势必会影响研究结论的准确性。其次，样本的代表性不强，大多数学者在研究中使用的是截面数据，即多个上市公司某一年的股权结构与经营业绩数据，单纯使用一年的数据无法剔除偶然因素对公司业绩的影响。
上述研究是对股权结构、经营业绩与高管人员报酬两两之间分别进行的，将三者结合在一起进行相关性分析研究的并不多见。杨瑞龙、刘江(2002)通过对我国家电行业上市公司经理报酬的实证研究认为:在家电行业中，股权结构与企业业绩无明显关系;经理报酬与企业的股权结构无明显关系，与企业的业绩也无关。但是该研究将样本仅限于某一特定的行业，导致研究结论的局限性。
二、高管人员报酬决定的理论分析
从总体上讲，企业高管人员的报酬受到以下几方面因素的影响:(1)企业经营业绩。企业经营业绩对高管报酬的线性作用明显，上市公司将高管报酬与经营业绩挂钩，高管们预期到只要提高经营业绩就可提高收人，便会努力工作，进而带来经营业绩的提高。但是，由于产出和高级管理者的贡献是难以度量的，并且客观的外部冲击影响也很难剔除出来，特别是在一个整体的团队联合生产中，低级经理的贡献更难被区分开来，所以业绩评价与实际产出之间的相关关系是不完全的，导致经验实证基本上证实两者是弱正相关的。(2)股权结构。国有股占主导地位的公司对高管人员的市场价格信息反映慢，其工资报酬调整较慢。而法人股比例的提高，意味着政府影响削弱，企业自主权扩大，以及能动性的提高，拥有了更多的经营决策权，企业自己完全有能力调节高管报酬，进而影响企业经营业绩。流通股股东一般拥有企业较小的股权份额，通常很难给股份公司的决策和管理施加重大影响，不会对企业业绩和高管报酬产生重要影响。(3)企业规模。罗森( Rosen)构造了一个理论模型来解释高管人员报酬和企业规模之间的关系，由于企业的规模越大，高管人员可控制的资源也就越高，涉及的经营管理问题也就越复杂，对高管的能力要求也就越高。因此大型企业中经营者能力所产生的租金要远远高于小型企业，其报酬也就相应地更多。(4)政府管制。约斯考、罗斯和谢帕德(Joscow， Rose and Sherpard)在对首席执行官的报酬关系的研究中指出，在被管制的7个行业中，首席执官的报酬普遍要比未被管制行业的首席执行官报酬低。对这种现象的解释有两种观点:一种认为，被管制的行业处于政府、公众和媒体的高度关注中，这种政治上的压力导致了被管制行业的首席执行官报酬水平低于未被管制行业的首席执行官报酬;另一种认为，在被管制的行业中，企业的经营环境和首席执行官的行为受到约束，首席执行官对企业经营的影响不大，其生产率低于未被管制行业的首席执行官生产率，因此报酬水平必然相对要低。
高技术企业既具有传统企业的一般特征，同时又具有其自身的特点，主要表现在高投入、高风险、高技术含量、高智力、高附加值等方面。本文在上述研究成果的基础上，专门以江苏省高技术上市公司数据为特定样本，将股权结构、经营业绩和高管人员报酬纳入一个系统内进行分析研究，探讨三者之间的相互作用模式与机理，最后对企业高管的报酬决定提供政策建议。
三、样本选择与变量定义
(一)样本选择与数据来源
根据分析的需要，以2001一2004年完整披露本文研究所需解释变量原始数据的江苏省高技术上市公司为分析对象(剔除了000805公司2004年数据，其报表中披露净资产收益率不适用)，研究所用数据取自于巨潮资讯网站( cninfo.com.cn)、中国证监会官方网站( csrc. gov. cn )、上海证券交易所网( sse. com. cn)等。采用SPSS11.0统计分析软件进行估计与检验。
按照中国证监会2001年4月的《上市公司行业分类指引》的分类标准，将以下几类归为高技术企业:化学原料及化学制品制造业、化学纤维制造业、电子元器件制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业、医药制造业、生物制品业、信息技术业。它们共同的特点是:其生存与发展主要依赖于高科技的发展，表现为生产高科技产品或在生产经营过程中采用高科技或高科技设备。
(二)变量定义
从便于计量考虑，“高管人员报酬”选择财务报告公布的前三名高级管理人员报酬的平均数(人民币)。本文运用计量经济学模型，来研究上市公司高管人员报酬与公司股权结构、经营业绩、企业规模等因素之间的相关关系。(本文选取ROE与EPS两个业绩指标分别进行回归分析，便于验证分析结论的稳健性)选择的解释变量的定义如表1所示。
(三)研究假设
本文首先检验股权结构与经营业绩之间的相关性，从而保证在对高管报酬进行计量分析时，这两个变量是相互独立的。
提出下列假设:
假设(1):企业经营业绩与股权结构不相关。
假设(2):高管报酬与企业规模正相关、与股权结构不相关。
(四)模型构建
为了增强模型的拟合优度，对总资产(size )取自然对数。考察业绩与股权结构之间的相关性时，构造下述模型:
考虑到国有股、法人股、流通股三个比例之间存在多重共线性，在分析高管人员报酬的影响因素时，首先单独考察国有股比例、经营业绩(净资产收益率、每股收益)对高管报酬的影响;然后考察流通股比例、经营业绩(净资产收益率、每股收益)对高管报酬影响。构造下述模型:
四、实证分析
构建的回归分析模型，实证分析结果如表2 ，3所示。
由表2，3可见，所构造的模型拟合优度都很低。国有股比例与经营业绩呈现正方向影响(但没有通过显著性检验)，据此不能拒绝假设1;流通股比例与经营业绩(每股收益)呈现负相关关系(通过了5%的显著性检验);企业规模(总资产)与净资产收益率和每股收益均呈现负方向影响。这里选择了净资产收益率、每股收益两种业绩指标，回归分析的结果呈现出不稳健性，是需要注意的现象。
构建的回归分析模型(5)、(6)、(7)、(8)，实证分析结果如表4，5所示。
从表4 ，5可以看出，所构造的模型拟合优度都很低。国有股比例与高管报酬呈现正方向影响，流通股比例与高管报酬呈现负方向影响(二者没有通过显著性检验)与假设2相符;净资产收益率和每股收益均与高管报酬均呈现高度正相关(前者通过5%，后者通过1%显著性水平检验)，并且符合稳健性要求;企业规模(总资产)与高管报酬不相关，与假设2不一致。
上述实证分析的结果说明，高技术企业自身的特征及其市场竞争的激烈，导致其经营风险加大，呈现出与传统企业的不同特点，决定了企业的发展需要政府一定程度的扶持，流通股股东的选择更为谨慎，高管报酬不完全依赖于企业规模的大小。
五、对策与建议
(一)改进高技术企业高管人员持股制度，推广和提高股票期权计划
在高技术企业，还没有建立起一个较为完善的高管人员综合报酬计划，“低持股”和“零持股”现象严重，报酬结构不合理。高技术企业经营者通常比较年轻，相比而言，更会看重长期职业生涯的发展，而不仅仅是短期的货币性收人，在这类企业对高管人员实施股权激励其效果应该更好。使高管持股比例达到一定的程度，提高其利益与公司业绩的关联度和高管人员对公司的关切度，进一步强化高管持股的激励作用。
(二)积极培育有效、稳定的资本市场
股票期权计划的实施依赖于证券市场的有效程度，如果高管人员的努力和企业经营业绩不能被市场客观反映，该计划将不可能起到应有的激励作用。证券监管部门要加强对市场的规范，倡导理性投资的理念，审慎调节市场供求，切实保护流通股股东的利益，促使证券市场向稳定、高效的方向发展。
(三)构建基于企业经营业绩的高管人员综合激励制度
[关键词] 姜黄素；紫杉醇；Caspase-3；子宫内膜癌；增殖；凋亡
[中图分类号] R737.33 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2013）06（b）-0021-03
姜黄素（curcumin，CCM）是从姜科植物姜黄中提取的一种酚性化合物，毒性低，耐受性好，具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎[1-2]、抑制血管增生、降血脂[3-5]等多种药理作用。近几年的研究表明，姜黄素具有抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡的作用。紫杉醇（paclitaxel，PIX）是子宫内膜癌的常规化疗用药，但由于药物毒性及耐药性使其实际疗效与人们期望的相差很大。本实验主要研究CCM与PIX联用对人子宫内膜癌细胞株增殖的影响及其机制，探讨其是否有协同作用，为CCM应用于临床提供基础理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
人子宫内膜癌细胞株（Ishikawa）（上海复祥生物科技公司）；姜黄素（Sigma公司）；紫杉醇（哈药集团）；兔抗人Caspase-3多克隆抗体、Sp Rabbit HRP Kit（羊抗兔）（北京康为世纪公司）；AnnexinV-FITC试剂盒（凯基公司）；胎牛血清（四季青）；RPMI-1640培养液、0.05%胰蛋白酶、MTT细胞增殖试剂盒、二甲基亚砜（DMSO）等试剂。姜黄素用DMSO溶解为25 mmol/L，4℃冰箱保存，用时稀释到工作浓度。
1.2 方法
1.2.1 细胞培养
将人子宫内膜癌细胞接种于培养瓶中，培养基为含10%新生小牛血清的RPMI-1640，置37℃，5%CO2培养箱培养，待细胞长满培养瓶80%～90%时，0.05%胰蛋白酶消化。
1.2.2 MTT法检测细胞增殖抑制率
1.2.2.1 CCM对Ishikawa细胞增殖的影响 用0.05%胰蛋白酶消化对数生长期的Ishikawa细胞后，加入培养基终止消化，调整细胞数为3×104个/mL，各取100 μL细胞悬液接种于96孔培养板，放入培养箱中培养24 h，弃上清，加入含不同浓度CCM的培养基，使其终浓度为3.33、6.67、16.67、33.33、66.67 μmol/L，每个浓度设5个复孔。同时设空白对照孔（仅含培养基）、对照孔（细胞、培养基）。继续培养48 h后，每孔加入5 g/L的 MTT溶液10 μL，继续培养4 h后，每孔加入100 μL的Formanzan溶解液，置摇床上低速振荡30 min。在490 nm的波长下测定各孔吸光度值（OD值）。细胞生长抑制率（%）=（1-实验组OD值/对照组OD值）×100%。
1.2.2.2 PIX联用不同浓度CCM对Ishikawa细胞增殖的影响 处理同上，设对照组、CCM组（不同浓度CCM）、PIX组（50 μg/mL）、联合组（PIX 50 μg/mL联合不同浓度的CCM）。在490 nm的波长下测定各孔吸光值。联合用药对细胞增殖抑制率按下式推测[6]：q=E（AB）/[EA+（1-EA）×EB]。其中E（AB）为两药合用的抑制率，EA和EB为两药单用的抑制率，q=0.85～1.15表明两药作用相加；q>1.15表明两药作用协同；q
1.2.3 流式细胞术检测细胞凋亡率
取单细胞悬液接种于6孔板中培养后，加药物。设对照组、CCM组（3.33、6.67、16.67 μmol/L）、PIX组（6 μg/mL）、联合组（PIX 6 μg/mL联合CCM 3.33 μmol/L），继续培养24 h后去废液，PBS洗涤，离心收集细胞，PBS洗涤，调整细胞浓度5×105个/mL，加入200 μL Binding Buffer液悬浮细胞，再加入5 μL Annexin V-FITC和5 μL PI混匀，室温避光反应20 min，用流式细胞仪检测细胞凋亡率。
1.2.4 免疫组化法检测Caspase-3的表达
将无菌盖玻片置于6孔板中，每孔加入单细胞悬液于盖玻片上，待细胞贴壁后加入培养液培养24 h后，去上清，加药物，设对照组、CCM组（6.67、16.67、33.33 μmol/L）、PIX组（50 μg/mL）、联合组（PIX 50 μg/mL联合CCM 16.67 μmol/L），继续培养48 h，去废液，PBS洗涤，4%多聚甲醛固定30 min后，PBS洗涤，采用SP法，以细胞核或细胞质内出现棕黄色颗粒为阳性作为结果判定。
1.2.5 统计学分析
采用SPSS 19.0软件对所得数据进行统计学分析，所有数据采用均数±标准差（x±s）表示，采用单因素方差分析。检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 CCM单独及联合PIX对人子宫内膜癌细胞Ishikawa的增殖抑制效应
MTT法表明，不同浓度的CCM作用于人子宫内膜癌细胞的吸光度值均较对照组低（P < 0.01），表明CCM对人子宫内膜癌细胞的增殖有显著抑制作用，且随着染毒剂量的增加，抑制率升高。CCM与PIX联用抑瘤作用明显强于单独应用CCM、PIX组。CCM与PIX联合q>1.15，表明两药作用协同（表1）。
2.2 不同浓度的CCM联用PIX对人子宫内膜癌细胞Ishikawa凋亡的影响
流式细胞术结果显示，CCM组、PIX组及联合组人子宫内膜癌细胞Ishikawa的凋亡率均显著高于对照组（P < 0.01），随着CCM剂量的增加，凋亡率呈升高趋势（P < 0.05），且联合组凋亡率又分别高于单用CCM、PIX组（P < 0.01）（表2）。
2.3 Caspase蛋白表达的结果
与对照组比较，各实验组中Caspase-3蛋白的表达均升高，且随CCM浓度的升高，Caspase-3的表达升高，联合组Caspase-3蛋白的表达分别高于单独应用CCM、PIX组，差异有统计学意义（P < 0.05）（表3）。
3 讨论
子宫内膜癌为女性生殖道三大恶性肿瘤之一，也是常见的妇科恶性肿瘤，占女性全身恶性肿瘤的7%，占女性生殖道恶性肿瘤的20%～30%[7]。近年来此病发病率呈上升趋势，在部分国家发生率已高于宫颈癌，成为最常见的女性生殖道恶性肿瘤[8]。细胞凋亡对子宫内膜癌的发生起负性调节作用。细胞凋亡与Caspase的激活有关，半胱氨酸蛋白酶Caspase-3是Caspase家族成员中执行细胞凋亡的关键蛋白酶，激活后产生诱导细胞凋亡的作用。在子宫内膜癌组织中，Caspase-3处于低表达水平，可以抑制肿瘤细胞的凋亡，可能是子宫内膜癌发病机制之一。
姜黄素具有抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋亡的作用[9]，可以通过多种途径产生抗肿瘤作用。目前普遍认为可能主要与诱导肿瘤细胞凋亡有关。近年来已有姜黄素对卵巢癌细胞、宫颈癌细胞、子宫内膜癌细胞等妇科肿瘤细胞增殖和凋亡的影响的研究报道[10-11]。李伟宏等[12]研究表明，姜黄素可明显抑制子宫内膜癌细胞增殖，诱导细胞凋亡。化疗是治疗子宫内膜癌的有效措施，但由于药物毒性及耐药性使其实际疗效与人们期望的相差很大。紫杉醇是一种新的抗微管药物[13-14]，是治疗子宫内膜癌有效的化疗药物，是通过诱导细胞凋亡途径实现对子宫内膜癌细胞的杀伤作用的。姜黄素与传统化疗药物的联合使用，不仅可以增强传统化疗药物的抗癌效应，而且可以降低不良反应和耐药的发生率。
本实验表明，姜黄素、紫杉醇均可抑制人子宫内膜癌细胞的增殖、诱导细胞凋亡、上调细胞Caspase-3表达，随着姜黄素剂量的增加，其抗瘤效应也随之增加，且两者联用具有协同作用。本实验通过对联合用药作用的研究为临床治疗子宫内膜癌提供新途径、新思路及基础理论支持。姜黄素来源广泛、价格低廉、毒性小[15]，不仅具有抗肿瘤作用，而且还可以增强化疗药对肿瘤细胞的杀伤作用，减少化疗药的用药剂量及毒副作用[16]和耐药的发生率，它是一种较理想的化疗增效剂和保护剂。姜黄素和紫杉醇联合应用治疗子宫内膜癌，通过体外实验研究为临床应用提供了理论依据。
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人工影响云的微物理过程，可以在一定条件下使本来不能自然降水的云受激发而降水，也可使那些水分供应较多、往往能自然降水的云，提高降水效率而增加降水量。但不能自然降水的云能供应的水分较少，因此人工催化的经济价值有限。
人工降雨根据自然界降水形成的原理，人为补充某些形成降水的必要条件，促进云滴迅速凝结或碰并增大成雨滴，降落到地面。
根据不同云层的物理特性，选择合适时机，用飞机、火箭向云中播撒干冰、碘化银、盐粉等催化剂，使云层降水或增加降水量，以解除或缓解农田干旱、增加水库灌溉水量或供水能力，或增加发电水量等。
从远古时代起,能够呼风唤雨就一直是人类社会的梦想。东方龙王的传说、西方宗教的祈祷、美洲的原始祭祀,人类一直为了追求农业的丰收和自然的和谐而努力。直到1946年,美国通用电气公司的科学家文森特•谢福(Vincent Schaefer)与欧文•朗缪尔(Irving Langmuir),因为偶然的原因发明了采用干冰人工降雨的方法,此后他的同事伯纳德•冯内古特(Bernard Vonnegut,小说家柯特•冯内古特的兄弟)又发明了使用碘化银人工降雨的方法。几十年来,人工降雨技术趋于成熟,在云中撒播催化剂实施人工降雨的方法沿用至今,古代祖先耕云播雨的传说成为现实。
激光也能产生凝结核
人工降雨的核心是通过人工播撒催化剂(如碘化银)形成凝结核,促使水蒸气凝结,形成微小的水滴,当水滴足够大的时候形成降水。但不能自然降水的云所能供应的水分较少,人工催化的经济价值有限,而且也需要一定的自然条件。自然降水过程和人工催化过程依然存有很多难于解决的问题,能否采用其他方式形成凝结核呢?瑞士日内瓦大学的杰罗姆•卡斯帕伦(JéromeKasparian)所在的研究小组使用了激光来实现这一目标。
卡斯帕伦和他的小组成员在实验室里向一个湿度很大、温度在-24℃的房间里发射极短的红外激光脉冲。在激光轨迹上可以看到线状云的形成,关掉激光后对这个房间里的空气进行分析,结果显示它内部的浓缩水珠总量增加了将近一半,而云团里的浓缩水总量增加了将近100倍。
该科研小组在秋季集中向60米的柏林上空发射激光脉冲时,虽然用裸眼什么也看不到,但是气象激光雷达利用激光监测大气里的光散射情况,发现当他们发射激光时,空气里的水珠密度和大小都提高了。该科研小组计划采用不同波长的激光器、改变激光光束直径和发散角、不同的激光脉冲时间来获得最佳的激光降雨方案,虽然目前还没有形成真正的激光降雨,科学家相信,未来向天空扫射激光,就能够在一个较广阔的范围内创造凝结物,最终形成大范围的降水。
激光预报降雨已获得成功
也有科学家对此有不同意见,以色列耶路撒冷希伯来大学的大气学家丹尼尔•罗斯菲德表示,在湿度很大温度较低的情况下,这种在实验室进行的试验,在大气里不会产生相同的结果。他说:“进行的这种实验与自然云团没有任何关联。”但卡斯帕伦小组宣称向含有水蒸气的实验装置中发射这种激光,可以马上观察到直径约50微米的水滴形成,这些小水滴还会进一步合并为直径约80微米的大水滴。户外实验也显示,在空气湿度较高的情况下,发射这种激光可以促使空气中水滴的形成。
激光在降雨预报中的应用已经有成功案例,受海洋气候影响的欧洲大陆,传统的方法很难对气候做出准确预报,德国与法国科学家进行合作研究,利用激光测量大气中水蒸气的饱和程度,以对局部地区的降雨做出准确预报。这一原理和激光降雨的原理一样,科学家们首先向空中发射一束高频高能的激光,激光脉冲穿过大气形成独特的凝结核,而后利用另外一束激光对凝结核上聚集水分的情况进行观察,借此测量空气中的水蒸气饱和度,并最终对该地区的降雨做出预报。
关键在秒激光器
不论是利用激光预报降雨还是希望能够实现大面积的激光降雨,其中最关键的是高频的脉冲激光器,这就是近几年出现的飞秒激光器。飞秒激光是人类目前所能获得最短脉冲的技术手段,飞秒激光是一种以脉冲形式运转的激光,持续时间非常短,只有几个飞秒,1飞秒是10-15秒,也就是1/1000万亿秒,它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍。
飞秒激光具有非常高的瞬时功率,可达到百万亿瓦,比目前全世界发电总功率还要多出百倍。它能聚焦到比头发的直径还小的空间区域,使电磁场的强度比原子核对其周围电子的作用力还要高数倍。因此,物质在高强度飞秒激光的作用下会出现非常奇特的现象:气态、液态、固态的物质瞬间变成等离子体,这种等离子体可以辐射出各种波长的射线的激光,离子化过程将改变激光束横截面上电荷的分布。激光穿过大气后这些微粒相互作用、交替变化的过程,使得这些离子化的空气分子在最终达到稳定态后会生成天然的凝结核,促使水蒸气凝结为水滴。
比传统降雨手段更美好
传统的人工降雨需要向云中撒播催化剂,如盐粉、干冰或碘化银等,这些催化剂本身会有一定的环境污染,制作和包装这些催化剂成为适合播撒的状态也需要消耗大量的能源和材料,撒播催化剂的方法有飞机在云中撒播;用高射炮或火箭,将碘化银炮弹射入云中爆炸;在地面燃烧碘化银焰剂等,这些播撒方法需要的设备和耗材都较多,十分不便。
激光降雨改变气体分子状态时间非常短,能够更有效的快速形成降雨所需的凝结核。激光器消耗的能源只有电能,不会产生任何环境污染,而且只需要将激光器机载或是车载,便可以移动到任何需要的地方进行人工降雨。看起来激光降雨是一件挺美好的事情。
实现还有待时日
目前飞秒激光器的价格比较昂贵,激光降雨技术的理论和技术方法也处于探索和试验研究阶段,激光降雨技术的成熟还需要相当长的一段时间。
除了价格因素之外,激光在大气中的传输和如何对大范围的气体分子发生作用是激光降雨面临的两大难题。雨云一般都离地面较远,激光在大气中传输的功率损耗是非常大的,所以如何有效的传输激光,使脉冲激光能量集中于雨云处的气体分子而发生作用,是需要解决的难题之一。
此外激光的光束较细,能量集中,单束激光影响的范围非常小,即使采用激光扫射的方式来发射激光,也和发生降雨需要影响到的空间范围相差巨大,如何使非常小的激光对大范围的大气空间分子发生作用,是又一个技术难题。
关键词：干旱地区；人工增雨；优化成套技术；设计思路
连续的干旱以及水资源的匮乏，是影响城市经济发展的关键条件。为了有效地缓解水资源匮乏的现象，减少灾害的发生，人工降雨从上个世纪五十年代末，就开始备受各界人士的广泛关注和认可。但是，因为相关的技术研发工作比较淡薄，专业技术以及设计思路过于落后，人工降雨的能力以及水平还是无法满足社会的发展需求，因此，为了提升人工降雨作业整体效果以及能力，干旱地区开始结合自身特点，研发了一套完善的人工增雨优化成套技术，它不但可以将空中的水资源进行高效的利用，提升人工降雨量，同时还给抗旱减灾、推动农业稳定发展奠定了重要的意义。
1 导致形成干旱地区的主要原因
1.1 气候条件
根据我国西北地区来说，每年的平均降雨量为400～800毫米之间。由于西北地区受到“世界屋脊”很大的影响，再加上青藏地区高原具备较高的高原热力条件，南亚季风比较薄弱，传送到我国西北地区上空的气流含量明显加少，就而导致我国西北地区发生干旱现象。其次，由于受到厄尔尼诺条件的影响。在这种条件的作用下，赤道中东太平洋的温度加高，副热带高压也会随着升高，当东亚季风中的水汽分子和北方南下的冷空气相交之后，便会引发我国东部地区出现明显降雨，北方地区出现降雪。反条件的作用下，我国西北地区处于下沉气流状态，常年置于晴天条件，因而出现干旱现象。最后，冷空气缺乏好时机。即使冷空气会给我国多个地域带来一定的影响，但是大部分的冷空气分子主要集中在我国的北方地带，在进行偏移时，由于受到秦岭的影响，导致大部分的冷空气无法越过高山，进而不能和暖空气构建成一个稳定的降低环境，因而导致出现干旱。
1.2 人为因素
西北地区的干旱面积在我国总面积中，占比为1：4，大多数的干旱区域被戈壁以及沙漠所覆盖，近几年来，随着沙漠化的发展速度逐渐加快，这就给我国环境以及经济带来了严重的影响。而导致沙漠化的主要因素有两个，第一个是自然因素；第二个是人为因素其中，占比最高的就是人为因素。在人为因素中，占比最大的因素有两点，第一个是水资源开发应用缺乏合理性；第二个是植被被人们大量的砍伐。由于森林植被的缺少，导致西北地区沙漠化的面积越来越大，当发生土地沙漠化后，就会给西北地区的储水能力带来不利影响，进而加剧了西北地区干旱的程度。
1.3 人口增长
随着城市的快速发展，人口的数量开始呈现上升的趋势，随着人口的数量急剧增多，就会影响了水资源的应用，虽然站在人均水量的角度来说，西北地区是较高的，但是这主要是由于西北总人口数量比较少。就一个区域来说，水资源的分布是扩散的，而人类的居住环境是集中地，特备是对于城市化发展的地区而言，因为人口的密集度较高，就会影响水资源的分布，当然，当人口的密集度达到一定标准时，就会导致水资源严重匮乏，例如，西北地区的集中城市，西安，乌鲁木齐等领取，由于人口数量过于紧密，就会使得水资源出现急缺的现象。因而，因为城市的快速发展、人口数量的增长，就会引发水资源短缺的问题。
2 人工增雨成套技术的主要内容
2.1 我国重点干旱地区主要降水云宏微观结构特征和大气水资源开发潜力研究
首先，以干旱地区的气候条件为依据，对降水云系气候特征以及云场配置关系进行全面的解析；其次，结合现代化的常规探空和加密时次的探空的相关资料，并结合组卫星以及雷达技术进行探测，进而开展降水云系剖面框架解析工作，同时对降水云系动力学特征进行探究。最后，对降水云系整体框架特点以及降水成原因进行明确。
充分借助卫星探测的相关数据来说云层的分布情况进行明确，并将云层高度、云层温度、云层含水量以及水分子分布等信息进行真实的反映，并借助微波辐射来对空中水气体的含水量进行确定，结合飞机探测出的相关信息和地面探测的降水物理框架信息，来对降水云系的主要特征进行评估，根据雷达回波探测的信息，来确定降水云系的降水特点。
2.2 我国重点干旱地区主要云型自然降雨机制和人工增雨技术途径的研究
人工增雨的技术途径主要分为三种，第一种是冷云催化增雨方式；第二种是暖云催化增雨方式；第三种是动力催化增雨方式。由于降雨环境以及条件的不同，就要采用不同的增雨方式。因此，我们需要根据当地的云层情况以及降雨机制，来合理的选择人工降雨的方式以及催化方法。我们可以借助探测数据以及数字模式的方式，结合当地的降雨需求，对该区域的降雨过程以及物理机制进行全面的分析，根据该区域的自身特点来选择合适的人工增雨方式，进而实现增雨效果的最大化。
3 人工增雨监测识别技术
在进行人工增雨时，需要对云层的具置进行明确，并选择合适的时间来进行催化。如果降雨层中含有充足的水分子，因而我们可以采用冷云催化增雨方式当作人工增雨催化作的标记。因此，我们要根据云层的不同，来进行实时监测，获得更多的作业数据，来对增雨的时间以及具体方位进行识别，进而有效的降低错漏作业的发生几率。
近几年来，虽然人工增雨探测技术得到了稳定的发展，但是和西方先进国家进行比较，在技术方面还是存在落后的趋势，已经有因为技术缺少合理的方案以及设备，因而影响应用效果，特备是针对一些重点干旱城市，抗旱救灾缺少完善的探测识别技术，影响人工增雨的质量。
加大对机载监测识别技术的研究力度，例如机载仪器综合处理技术、雷达探测技术以及卫星探测技术等，这些技术可以有效的提升人工增雨的效率。将这些技术进行集中，进而构成一套完善的监测识别技术系统。
云层在构成时，需要一定的空间条件，小到微米，大到几十千米，而物理参数用量设备只可以检测到某个别点，但是遥感探测设备能够对大面积的空间进行检测，但是所获得的数据属于综合性质的，不能获得具体的物理量值。中尺度气象场可以对云层降水的条件进行全面的掌控，因此，我们可以将这三种设备进行融合，可以获得具体的增雨信息，提升人工增雨效果。
4 结束语
总而言之，人工降雨作为一种利用效果较高的系统性工作，它不但可以有效的提升降雨数量，同时还能将空中水资源进行高效利用，进而达到抗旱救灾的效果。但是，随着经济的快速发展，由于人们的乱砍乱伐、人口数量的急剧增长，这不仅导致我国水资源严重匮乏，同时还加剧了我国土地沙漠化的发展速率。而传统的人工降雨方式已经无法满足现代化城市的发展需求，就要采用干旱地区人工增雨优化成套技术，来加大人工降雨量，进而实现科技水平以及作业效果的提升。
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关键词：屋面径流；径流过程；污染；环境质量
中图分类号：X52文献标识码：A文章编号：16749944（2016）18004006
1引言
目前，国内城市普遍面临内涝威胁。在暴雨来临时，屋面与路面等不透水面上的径流不能就地入渗，而是迅速形成洪峰，当洪峰超过城市排水系统的排水能力后，内涝就发生了。城市频繁的内涝对城市居民造成了严重的生命财产损失。
普通的城市洪水管理措施有扩建排水设施、修建储水池（罐）并收集或截留雨水径流和将不透水路面改造成透水路面等。将屋面径流收集储存或用于园林绿化灌溉，或者在小区草地就近入渗补充地下水，对减轻城市内涝灾害，改善城市水环境有重要作用[2]。
不管收集利用屋面径流，还是让屋面径流排放到天然河湖中去，屋面径流的环境质量都应该给予足够关注。一些学者发现屋面径流中有重金属污染物[3]、PAHs污染物[4]、农药[5]和除草剂[6]，表明屋面利用屋面径流前需要查清屋面径流的污染情况。
屋面类型和屋面材料的不同，不但影响屋面径流的径流过程，也影响屋面径流水质。相对于无植被的普通屋面，绿化屋面通过种植基材对雨水的截留和吸收，延迟屋面径流的产生，削平径流洪峰和延长了径流时长，减少径流总量 ＼[7～10＼]。Nicholson et al.（2009）[11]比较了6种屋面收集的径流雨水，发现涂料处理的木屋面径流含铜最高，镀锌彩钢屋面径流含锌最高；王书敏等（2012）[12]发现暴雨时绿化屋面的屋面径流中 Tot-P、Tot-N、NO3-N含量均比雨水高；Tot-N、NH4-N 和 Tot-P 含量比普通屋面低，NO3-N、PO4-P 比普通屋面高。Hathaway et al.（2008）[13]研究发现，绿化屋面的屋面径流中的Tot-N和Tot-P含量比普通屋面和雨水含量高。然而，Khler et al.（2002）[14]报道，在屋面绿化以后的3年中，绿化屋面屋面径流比普通屋面分别减少95%、88%、80%和 67%的Pb、Cd、NO-3和PO3-4的排放。
已有的研究多是国外开展的，取得的规律不一定适用于国内。绝大多数研究单独研究径流水质或水量；且对径流取样时，一次降雨只取一个样。这种水质和水量分开研究、忽略径流的水质随径流过程的变化的研究思路，得到的规律不完整，不利于科学指导屋面径流的收集、处理和回用。
为解决以上问题，本研究使用木箱模拟构建3种不同类型的屋面，采用人工降雨试验手段，相隔12月2次测量3种屋面的径流过程和径流污染物含量，以探明径流水质随径流过程变化规律和受污染程度。
2材料与方法
2.1种植箱模拟三种屋面
3种屋面使用3个尺寸一致的无盖木箱模拟。木箱净尺寸为长×宽×高=1.0 m×0.5 m×0. 35 m，底板靠近挡板处的中间部位有20 mm 的排水孔。考虑到绝大多数普通屋面（含使用了防水卷材屋面）的面层是砂浆或细石混凝土，模拟普通屋面的木箱（编号1#）底板表面铺设一层厚度10 mm细沙水泥砂浆，灰砂比为1∶2.0，水泥标号32.5。模拟彩钢屋面的木箱（编号2#）中放置一块面积为1.0×0.5 m2型号为YX25-205-820压型板（湖北恒信铭扬置业集团有限公司生产）。模拟绿化屋面的木箱（编号3#）内自下而上依次铺设一层0.08 mm厚聚乙烯薄膜，型号为26蓄排水板（上海绿旺塑料制品有限公司）；100 g/m2 无纺布；4 cm厚种植基材。种植基材配方（体积比）：碎砖45%，碎混凝土7%，河砂30%，泥炭土8%，表土10%。每升基材添加奥绿R长效控释肥7 g。经检测，种植基材中粗颗粒的粒径范围为1～10 mm，干密度1.28 g/cm3，饱和含水量29%，孔隙率48%。种植基材氮磷、主要重金属含量见表1。
2.2人工降雨径流观测
分别于2015年3月11日、2016年3月16日对3个木箱进行2次人工降雨试验。人工降雨试验装置如图2所示。为了使两次试验的结果具有可比性，试验用哇哈哈纯净水，采用形同的降雨强度，即每次喷水8 L，喷水时长6.2 min。
记录喷头喷水开始、结束时间；木箱径流产生、结束时间。通过控制水龙头开关，每隔5 min移走有水的取样塑料瓶测量水量。由于1#、2#和3#木箱径流延时相差很大，对每一个木箱径流过程取三个水样测试水质，即前2个5 min水样和10 min后所有径流合并后取一个水样测试水质。试验开始时，取样测试自来水水质。
2.3基材及水样分析
水样中的重金属元素Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、Ni用原子吸收法测定。水样总氮含量采用过硫酸钾紫外分光光度法测定，总磷含量采用过硫酸钾-钼锑抗分光光度法测定。用BPH-220型pH值测试仪测量pH值。用CODMn法（以O2计）测试雨水和径流水样的 COD，用培养法测试 BOD5；用Apollo 9000燃烧分析仪分析DOC含量；总氮（TN）含量采用过硫酸钾紫外分光光度法测定，总磷（TP）含量采用过硫酸钾-钼锑抗分光光度法测定。
叶建军，等：人工降雨下三种屋面径流过程环境质量比较环境与安全
3结果与分析
3.1试验期间降雨情况
从2015年3月1日至2016年3月31日共有157 d降雨，期间降雨总量为1424.4 mm，最大降雨量为78.1 mm日（6月7日）；6月降雨量最大，为306.5 mm；12月降雨量最小，为21 mm（数据来自距离试验场地1 km的湖北农科院小型气象站）。
3.2径流过程
由于两次试验中，每木箱径流过程相差很小，对两次试验中同时段的径流量取平均值，得到3个木箱径流过程如表2所示。可以看出，1#箱和2#箱的径流过程相差很小，2#号的径流过程开始时径流量更大一些，径流结束时间更早。1#和2#箱的径流过程显著不同于3#箱，表现在径流开始时间早，最大5 min径流量和前30分径流量和总净流量都远大于3#箱，而径流总延时却远小于3#箱。3#箱平均截留雨水超过3000 g，而1#和2#箱，只截留200 g左右雨水。
三木箱在两次人工降雨试验时径流过程的pH值、DOC、COD、BOD5、TN、TP含量见图3。1#、2#箱径流pH值在第一次人工降雨试验时开始2个5 min取样低于降雨pH值，且pH值有随径流过程增加的趋势。可能是由于屋面积尘含有酸性物质，在径流开始时积尘含量高，随着灰尘被逐渐冲洗，pH值有所回升；1#箱模拟的是普通屋面，有水泥砂浆面层，会向径流释放碱性物质（如Ca（OH）2），所以pH值偏高。3#箱第一试验时径流初期pH值含量超过降雨pH值，但第二试验时径流pH值却比降雨低。出现这个现象的可能解释是基材初期呈弱碱性；而经过一年后，基材在酸雨和植物和微生物作用下，碱度下降。
两次试验中，3#箱径流DOC含量远高于1#、2#箱，显示绿化屋面系统向径流中释放的可溶性碳含量高于普通屋面和彩钢屋面。3#箱在第一试验时径流DOC含量高于第二次试验时径流含量，径流DOC含量随径流过程变化规律不明显。1#、2#箱径流DOC含量高于降雨含量且含量随径流过程有下降趋势，表明普通屋面和彩钢屋面也向径流中释放了DOC。
两次试验中，3#箱径流TN、TP含量远高于1#、2#箱，显示绿化屋面系统向径流中释放的氮、磷含量高于普通屋面和彩钢屋面。3#箱在第一试验时径流TN、TP含量高于第二次试验时径流含量，径流TN、TP含量随径流过程变化规律不明显。1#、2#箱径流TN、TP含量高于降雨含量且含量随径流过程有下降趋势，表明普通屋面和彩钢屋面也向径流中释放了氮磷。三种屋面两次试验时多数径流TP含量超过了GB3838-2002规定Ⅳ类水域含量指标含量（0.3 mg/L）。
两次试验时，3#箱径流COD、BOD5含量高于1#、2#箱，显示绿化屋面系统向径流中释放的有机物浓度高于普通屋面和彩钢屋面。3#箱在第一试验时径流COD、BOD5浓度高于第二次试验时径流浓度，径流COD含量随径流过程有增大趋势，但BOD5含量随径流过程变化规律不明显。1#、2#箱径流COD、BOD5含量高于降雨含量且含量随径流过程有下降趋势，表明普通屋面和彩钢屋面也向径流中释放了有机物。绿化屋面径流第一次试验时所有取样BOD5含量和第二次试验时径流第一个5 min取样COD含量超过了GB3838-2002规定Ⅳ类水域含量指标含量。
3.4径流重金属含量
三木箱在两次人工降雨试验时径流过程的6种重金属含量见图4。两次试验中，1#箱径流6种重金属含量和2#箱径流除Cu、Zn外4种重金属含量随径流过程均有减少趋势。出现这个现象可能的解释是普通屋面积尘在降雨时被冲洗并向径流释放重金属，在径流开始时灰尘含量高因而径流重金属含量高，随着灰尘被逐渐冲洗，径流中灰尘含量降低，重金属含量也随之下降。3#箱径流6种重金属含量含量随径流过程变化规律不明显。
3.5径流污染物总量
三木箱在两次试验时径流污染物总量见表3。由表3可见，两次试验时2箱径流每种污染物的总量都高于1#箱；3#箱径流的Pb、Cr、Cu和Ni总量低于1#箱，其他污染物总量高于1#；箱径流的Pb、Cr、Cu、Zn和Ni总量低于2#箱，其他污染物总量高于2。
4结论
通过用木箱模拟构筑普通屋面、彩钢屋面和绿化屋面，在相隔12个月两次人工降雨试验下，测试径流过程5 min流量和径流过程水质（包括Cd、Pb、Cu、Zn、Cr、Ni、TP、TN、COD、pH、DOC、BOD5），得到如下结论。
（1）绿化屋面径流过程与普通屋面和彩钢屋面相差很大，彩钢屋面和普通屋面径流过程形似。与普通屋面和彩钢屋面相比，绿化屋面的径流开始时间更晚，径流延时更长，径流总量更小，径流洪峰更低。
（2）绿化屋面径流有机污染物的含量高于彩钢屋面和普通屋面径流；有机污染物含量和Cd总量也高于彩钢屋面和普通屋面径流；彩钢屋面径流除了Cd与普通屋面径流含量相近外，其他5种重金属含量都比普通屋面含量高。
（3）彩钢屋面和普通屋面径流多数污染物含量随着径流过程有减少趋势，绿化屋面径流污染物含量随径流过程变化规律不明显。绿化屋面第一次试验时径流有机污染物含量和总量比第二次试验时高，表明径流有机污染物含量随着屋顶绿化龄期有减少趋势。
（4）三种屋面的径流TP、Cd和Pb含量超过了GB3838-2002规定Ⅳ类水域含量指标；三种屋面的径流都受到了污染，不能直接排放或利用。
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澳洲关于水的神话及文化
古代澳洲土著人有许许多多关于水的神话。远古时期，澳洲土著人把他们的图腾――虹蛇看做是水的象征。从中部地区虹蛇神话中人们可以清晰地看到，生活在内陆沙漠山地、气候干旱、常年缺水的土著人是多么地渴望拥有和得到水。
雨神求雨 中部内陆土著部落流传着这样一个神话。在远古创始时期，该部落的虹蛇图腾murunta、雨神及雨神的弟子居住在远离部落的西部海滩。为了求雨，雨神将它的一个弟子投入大海让虹蛇吞食。这样弟子浑身都沾上虹蛇那闪闪发光的白色鳞片。然后，在雨神的命令下，巨蛇吐出小雨神，使之变成一片乌云升腾至部落上空，于是雨水便顺着弟子的头发落到地上。雨停后，雨神便变成彩虹带着它的弟子回到西部海滩。澳中地区常年干旱，土著人生活艰难。据说干旱一般会持续到雨神和虹蛇的再次显灵，土著人才能等来又一次的甘霖。
众蛇争水 中部地区的虹蛇不像其他地方的虹蛇可常年栖居在同一个深潭。由于气候的原因，它们在雨季生活在山顶岩洞里，在旱季则把家移至峡谷，等到雨水充满岩洞，才回到原住地。不要说土著人了，看来那里的图腾也缺水，因此就引发了众蛇争水的传说。居住在马拉加拉(Maratjara)泉的虹蛇wanambi不愿让沙丘大蟒蛇和咸水丛林蛇分享泉水，于是大蟒蛇、丛林蛇决定杀掉wanambi虹蛇，以达到随时饮水的目的。但经过一番较量，它们没能赶走大虹蛇，最后达成协议：和平相处，共享甘泉。
偷蛇引水 在土著人看来，有虹蛇的地方就有水。中部库那(Conner)山地区的土著人认为，他们的虹蛇被邻近部落的巫医施了魔法偷到自己领地的水泉去了。据说巫医将自己变成小蝴蝶，诱惑wanambi出洞。紧接着又变成多只老鹰，吹着魔曲将wanambi制服后，硬是把wanambi偷到自己领地的欧威利纳(Owelinna)泉。看来现在仍是汩汩流淌的欧威利纳泉，还多亏了从前巫医的偷蛇引水之举。
裸舞乞雨 生活在多元文化社会中的当代澳洲妇女受印度妇女“求雨”以及尼泊尔妇女裸舞乞雨的传统文化的影响和启迪，不惜采取极端的方式来求雨。据澳大利亚广播电台报道，维多利亚州西北部欧延镇的妇女曾举行声势浩大的裸舞乞雨的仪式。当地妇女成立了一个专门的委员会，发起了一项宣传节水的公众运动，举行乡村音乐会，并由一位求雨舞蹈专家根据美国印第安人和其他土著民的仪式精心编排了一个传统的求雨仪式。之后，维州各地真的出现了降雨天气。久违的甘霖不仅滋润了干涸的土地，也为当年维州的山林灭火工作最终划上了一个句点。究竟是裸舞求雨灵验了，还是天气变化自有其规律，人们自有评说。但是值得注意的是，起码这场“裸舞求雨”鼓舞了当地人的士气、振奋了社区精神，增强了人们的节水意识。
绝望的现代求雨
澳大利亚的土屋巴城(Toowoomba)位于昆士兰州的东南部，这座城市曾被称为“花园之城”。然而今天，这里的居民面临着一个棘手的问题，就是极端的缺水问题。他们荒废的花园的喷水头已经三年没有喷水了，并且2006年政府对居民用桶水浇草浇花的做法下了禁止令。
土屋巴城是如何变成今天这种缺水局面的呢?并且在过去的15年，这里的人们是如何与干旱做斗争的呢?
其实干涸的河床和褐黄色的足球场并不是这里的居民最担心的事情，他们最担心的是干旱无雨也许会剥夺人们在这块土地上的生存权，要知道这里是澳大利亚干旱最严重的地方，持续的时间已经超过一个世纪。尽管如此，土屋巴城还是周边农村居民看好的地方，包括邻近的达令县(DarlingCounty)，因为这里曾是一片肥沃的土地，直到后来雨水才逐渐减少，到后来干脆就不再光临。Dianne Thorley任该市的市长已经8年了，他说：“我们从1992年就实行了城市限水政策，整个澳大利亚正在经受着干旱的炙烤，有点像一个逐渐变干的苹果。”
然而，幸运儿正在光临这个城市及周边地区，因为最近科学家要在这里做也许是世界上技术最为先进的科学实验，即人工降雨实验。与以往不同的是，这次使用的是国外进口的物质，通常是碘化银、盐或者干冰。科学家通过向云层注入这些物质使水汽凝结成小的颗粒，进而形成雨滴，这种技术已经在地球的其他地方应用了60多年，有的地方成功，有的地方失败。但是人们还是以永不衰竭的兴趣对这项气象技术进行不断的改进，并且不断地在天空中做实验，科学家坚持在经费紧张和很多人持怀疑态度的情况下进行各种试验研究，积极探索干旱地区的现代求雨模式，现在土屋巴这个干旱的小城正在等待着这一先进技术的检验。
澳大利亚的土屋巴城(Toowoomba)位于昆士兰州的东南部，这座城市曾被称为“花园之城”。然而今天，这里的居民面临着一个棘手的问题，就是极端的缺水问题。
如果不是急需用水，当地是不会轻易做这样大规模的实验的。昆士兰政府投资了76075-美元用于与此相关的4年期项目，这是一个多部门合作的实验研究，其根本任务和目标是应对各种干旱，包括盐碱化对树木的影响和循环再生水变成饮用水的研究，该国水资源部部长CraigWallace说：“这样的实验不能确保100％的成功，可能有些怀疑者还会对我们的实验皱眉头，但人人皆有家，为了昆士兰的人民，我们要尽一切努力”。
人工降雨由美国人Bernard Vonnegut在1946年在世界上做了第一次实验，他是著名小说家。他和他的兄弟，从那以后开创了一个有色彩的时代，他的技术和理念很快被很多国家所采纳。在随后的30多年里，美国每年花费大量的美元用于人工降雨研究，甚至在美国对越南作战时还使用人工降雨技术阻断了胡志明市(时称“西贡市”)的城市物资供应。在20世纪70年代，当时人类的人工降雨还需要使用蛇油，在随后的10年里，人们对于这种使用蛇油的人工降雨逐渐地失去了兴趣。
根据美国天气研究中心的RoelofBruintjes专家介绍，昆士兰州的人工降雨最大的优势在于一些云层似乎更加有利于形成降雨，从11月份起这种有利于降雨的云层会越来越多。项目研究人员约30个，他们使用CP2型多普勒雷达先行分析云层的物理性状和变化趋势，包括碘化银被撒播到云层后的变化，与地面雷达和预报设备联合工作，系统能够返回大气的3D立体图，就像对人体进行扫描一样，这种方式不仅能确定在何时和在什么情况下进行飞机投放，还能让科学家观察到云层中的水和冰块是如何被所播撒的化学物质所影响变化的。这种降雨方式还未曾在地球其他地方使用过，Roelof Bruintjes说，当我们知道适合降雨的云层在某个干旱的地方发展时，我们可以利用这个系统进行降雨优化。
多年以来，人类一直在憧憬着――冲出地球，进军宇宙。
随着地球环境的不断恶化，这种愿望似乎越来越迫切。
科学家上下求索，于是，“生物圈2号”应运而生。
“生物圈2号”？好奇怪的名字？
原来，科学家把地球视为“生物圈1号”，地球以外视为“生物圈3号”。
为了迈向“生物圈3号”，科学家决定在美国亚利桑那州先建立一个介乎两者之间的“人造模拟生物圈”，这就是――“生物圈2号”。
简单点说，“生物圈2号”就是一个太空生活“学前班”。
这个“学前班”里，有海洋、平原、沼泽、雨林、沙漠……是一个自成体系的小型生态系统。
既然是生态系统，就不能太寒碜。
科学家花费了9年时间、2亿美元，终于建成了这座楼高8层，占地1.3万平方米的超级“学前班”。
措手不及
1993年1月，8名科学家进入“学前班”，开始他们为期两年的生活实验。
按照计划，为了保证微型世界里海洋、沙漠、雨林的生态平衡，科学家首先进行了人工降雨。
就在科学家入驻“生物圈2号”的上午10点左右，人工降雨开始了。
这场雨不是特别大，却下个不停。
持续倾泻数小时的雨水，渗入了深黑色的土壤中。
带着兴奋的心情，科学家们将当时的降雨场景向“圈”外传送。外面的科学家则利用计算机，开始进行数据评估。
当天下午，评估结果出来了：雨量过大，可能会对“生物圈2号”的生态平衡造成不利影响。
果然，午夜之后，“生物圈2号”里的“小山”都喝“饱”了，水开始在地表聚集奔腾，冲出一条条水沟，并随着雨水不断加宽加深。
几个星期之后，参加实验的科学家们聚集在小山脚下，实地观测人工降雨带来的变化。
令他们意想不到的是，抬头望去，阳光穿过白色金属网格照了下来，地面上尽是黑色的淤泥。
这表明，人造小山过于脆弱，山坡被来势汹汹的大雨“削去”了一大片，甚至冲积到科学家的居住区域中。
看来，计算机的评估很准确――人工降雨有点过了。
除此以外，暴雨把之前种下的甘薯和水稻都给冲毁了。
这下好了，科学家们赖以生存的“庄稼”损失惨重。
按照规定，“生物圈2号”中的科学家，吃的食物全是自己种的，喝的则是循环水，呼吸的氧气来源于植物。
众所周知，在正常的生物圈里：植物是生产者，动物是消费者，真菌和细菌是分解者，它们之间相生相克，相辅相成，从而构成了完整和谐的循环系统。人为地打破这种环环相扣的平衡关系，灾难就会不期而至。
果不其然，一年未到，“生物圈2号”的生态状况急转直下。
氧气含量从21%迅速下降到14%，二氧化碳和二氧化氮的含量却直线上升，大气和海水变酸，很多物种死去，而用来吸收二氧化碳的牵牛花却开始疯长。
大部分脊椎动物死亡，所有传粉昆虫死亡，这导致了大批植物无法繁殖、生长，接着也大批死亡……
这一切，直接危及到“生物圈2号”中的居民健康，科学家们被迫提前撤出！
锲而不舍
“生物圈2号”的失败有技术上和设备上的欠缺，但科学家们并没有灰心丧气。
毕竟，地球环境是经历了几十亿年的磨砺才最终形成，这种异常可靠的结构，并不是一两次模拟可以构建的。
科学家们做了一个大胆的决定：将“生物圈2号”当作旅游景点，向世界开放。
它的寓意在于，必须告诉全世界：在茫茫宇宙中，我们只有地球这一处家园，破坏和逃离只能是最糟糕的选择。
地球不是实验室，我们输不起，只有善待和保护它，才是人类真正的出路。
小链接：
受陆地“生物圈2号”的启发，科学家又设计出海底“生物圈2号”。
这是一个水下的概念城市。在这个水下城市里，人类同样拥有自己的小型生态系统。凭借这个系统，人类可以自给自足，即便地面发生核战争，海底生物圈也会安然无恙。
