碳循環的影響范文
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篇1
關鍵詞:循環水 化工裝置 藥劑
1、前言
石油化工中冷卻循環用水用量很大,對于企業的運行具有重大的影響。為了發揮循環水的作用,需要采用循環水藥劑保障水質,避免循環水換熱器管道結垢、腐蝕。大慶煉化公司動力一廠空分二車間有三個循環水場,分別為四循一站、四循二站、四循三站,設計循環量分別為5000t/H、7000t/H、7000t/H,為煉化公司聚合物裝置及聚丙烯裝置提供循環水。
2、循環水水質特點與影響因素
2.1 水質特點
為了保障水質處理,需要對循環水的水質進行分析。對循環水場的水質分析結果如表1所示,由表中的參數可以看出,車間的循環水Ca2+、Mg2+、C1-等離子較高,屬于嚴重結垢型水質,而且水中的懸浮物、灰塵較多。隨著使用時間的增加,水中的溶解固體與懸浮物不斷增加,而且因為可溶性氣體等進入循環水,導致循環水水質惡化。2010年5月份大慶煉化公司動力一廠空分二車間四循二站的循環水水質出現過較大波動,總體離子含量接近2mg/mL,COD達到100mg/mL,pH值低于7,循環水顏色變紅,導致聚丙烯裝置換熱器前循環水濾網堵塞,E-853板式換熱器堵塞,影響換熱器的正常運行。
2.2 影響水質考核指標的原因分析
循環水場生產環境相對較差,對于循環水水質的影響因素較多,為了保證循環水水質達到標準,除了需要選擇合適的循環水藥劑之外,還需要分析相關的影響因素,以避免對水質造成影響。
2.2.1 周圍環境
在大慶煉化公司動力一廠空分二車間循環水場周圍,環境影響較大,因為該水場周圍具有聚丙烯裝置、宏偉熱電廠等裝置,粉塵以及微粒等雜質易進入循環水中,造成循環水懸浮物增加。因為水中固體增加,容易沉積在換熱片管壁,造成管壁腐蝕,影響管壁的換熱效果?;ぱb置生產過程中產生二氧化硫、二氧化碳等酸性氣體,這些蒸汽混雜水蒸氣加速了換熱器的掛片腐蝕,縮減了換熱裝置的使用壽命。
2.2.2 循環水藥劑不合理以及加藥方式落后
該水場選擇的殺菌用循環水藥劑主要是液氯進行處理,但是因為水質對于液氯的殺菌能力影響較大,而且易產生氯離子,造成水質惡化,易造成點腐蝕。在選擇循環水藥劑的處理過程中,采用連續投加液氯殺菌劑,采用加藥裝置連續投加緩釋阻垢劑。藥劑隨著循環水的流動濃度逐漸降低,導致藥劑濃度降低,從而降低了水處理效果。
2.2.4 補入循環水的水質
循環水的補水除采用新鮮水外,主要使用污水回用水作為補水,污水回用水的特點是氯根高、電導高的特點。而且聚丙烯裝置換熱器材質多數為不銹鋼材質,由于氯根高極易產生點腐蝕,進而使循環水的鐵離子含量增加,影響循環水水質。
3、循環水藥劑的選擇
3.1 緩蝕劑的選擇
為了保證循環水水質達標,車間采用189C藥劑作為循環水藥劑[2],觀察系統運行過程中水質變化與影響。為了對循環水藥劑的影響進行觀察,控制循環水的濃縮倍數在3.0±0.3之間,pH值控制在8.3±0.2之間,并且以70 mg/L的速度投放藥劑。為了實現工藝的控制與管理,共補水2980L,補189C藥劑2122mL,觀察循環水外觀與檢測水質標準。
3.2 殺菌滅藻處理藥劑
采用連續投加氧化性殺菌劑固體氯以及B250殺菌劑交替殺菌,為了避免細菌產生抗藥性,需要隔周采用不同的殺菌劑,投放的方式如下:每單周加殺菌劑固體氯0.125噸,每雙周加0.1噸非氧化性殺菌劑B250。每月投加一次粘泥剝離劑739,以抑制生物粘泥在管壁上沉積[3]。
3.3 循環水藥劑的工藝
大慶煉化公司動力一廠空分二車間循環藥劑的工藝流程如下:循環冷卻水經過加藥劑處理,待藥劑作用一段時間之后,藥劑通過循環水流通運轉,根據中石化《實驗室緩蝕評定試驗法旋轉掛片失重法》進行取水,對于工藝中的循環水質量進行研究分析,判斷循環水藥劑的影響。
3.4 現場管理
為了避免現場環境造成的影響,需要加強現場管理,包括以下內容:(1)加入液堿進行中和循環水PH值,避免酸度過高造成的腐蝕作用,控制pH值在7.0以上,定時對回用水的pH值、堿度、氯根等指標進行監測;(2)采用連續投加的方式加入循環水藥劑,穩定控制鋅離子濃度在2―3mg/L;(3)加強對旁濾系統的管理,將掛片箱材質由碳鋼升級為不銹鋼,合理地安排污水的排放。
4、結語
循環水水質對于石油化工裝置具有重要的影響,為了保證循環水水質達標,需要采用合理的循環水藥劑、對現場環境進行有效控制、優化投藥方式以及及時做好查漏堵漏。大慶煉化公司動力一廠空分二車間為保證循環水水質達標,加入189C緩蝕劑作為循環水藥劑,并且對投藥后的循環數參數進行測定。根據測定的結果來看,采用189C緩蝕劑能夠有效的改變水質,增強換熱能力,性能滿足生產要求。而且189C緩蝕劑在含鹽量好,容量較大的循環水環境中具有較好的緩釋效果。采用交替殺菌的方式,能夠有效殺滅循環水中的細菌,避免抗藥性。
參考文獻
[1] 周東 大慶煉化公司循環水系統運行方案的優化[D]碩士 2005
篇2
【關鍵詞】側支循環;局部缺血;心肌影響
【中國分類號】R445.1【文獻標識碼】A【文章編號】1044-5511(2011)11-0365-01
心肌缺血,是指心臟的血液灌注減少,導致心臟的供氧減少,心肌能量代謝不正常,不能支持心臟正常工作的一種病理狀態。冠狀動脈粥樣硬化導致的冠脈狹窄或閉塞是引起心肌缺血最主要、最常見的病因。心肌缺血嚴重危害中老年人的健康,隨著生活水平的提高,冠狀動脈粥樣硬化呈現年輕化的趨勢,發病率日益上升。側支循環的建立具有代償意義,對機體是有利的。充分而有效的側支循環可使動脈阻塞后局部組織不致遭受供血不足,靜脈阻塞后局部組織不致發生淤血,對于心肌的重構,心臟的正常運轉有著不可替代的作用。當支持心肌供血的冠脈發生狹窄后,側支循環勢必對局部缺血心肌節段供血,那么兩者間存在何種關系呢?下面就我院對此的分析探討報告如下:
1資料與方法
1.1 一般資料:選取我院心內科自2008年1月~2010年12月確診為冠心病患者86例,其中男48例,女38例;年齡48~80歲,平均64歲;其中心絞痛42例,缺血性心肌病19例,心肌梗死 11例,其它類14例。基礎疾病中伴有高血壓者24例,高脂血癥者17例,糖尿病者9例。所有患者均行CT增強掃描、超聲心動圖、常規心電圖檢查以及心肌生物學標志物(CTnI)檢測,并排除瓣膜性心臟病、心肌病及嚴重心律失常。
1.2臨床表現:均有不同程度胸腔中央壓榨性疼痛,并可遷延至頸、頷、手臂、后背及胃部。其他可能癥狀有眩暈、氣促、出汗、寒顫、惡心及昏厥。
1.3側支循環概念:機體某一局部的主要血管 (動脈或靜脈) 的血流受阻后,該部原有吻合支的血管擴張,心肌壁內血管間聯系形成旁路,使血液迂回地通過這些旁路,恢復了循環,這種循環途徑稱為側支循環
1.4有效側支循環形成條件:原有血管間必須有足夠的吻合支、血管阻塞的速度較緩慢。如果血管阻塞是逐漸發生的,側支循環則容易建立、吻合支血管正常,冠狀動脈粥樣硬化引起局部心肌缺血時,若吻合支血管也同樣有動脈粥樣硬化的病變,則側支循環不易有效建立。
1.5方法:使用飛利浦Brilliance 10 CT進行冠狀動脈成像及診斷,并采用Rentrop分級法評價側支循環建立情況及冠脈與心肌節段供血關系,分析側支循環對局部缺血心肌節段功能的影響
2結果
根據美國超聲心動圖學會推薦將左室分為16節段,86例冠心病患者中建立2至5個節段側支者48例,5至10個節段側支者25例;10個以上節段側支者13例。側支循環建立支節段數與冠狀動脈狹窄程度呈正相關。
3討論
現代社會的發展和飲食結構不合理,冠心病的發病率逐年增高,其較高的致死率和致殘率嚴重威脅著人們的健康。世界衛生組織指出冠心病為生活方式性疾病之一。飲食習慣、缺乏運動、吸煙、飲酒、情緒等日常行為與冠心病的發生發展密切相關[1]。冠狀動脈側支循環常發生于冠狀動脈粥樣硬化引起的冠狀動脈狹窄或繼發血栓形成時。此時原有的冠狀動脈分支間吻合支的管腔可以發生擴張和管壁增厚。側支循環的建立是漸進性的,吻合支的血管在開放過程中會發生一系列的適應性變化。起初由于血管阻塞的局部組織發生缺氧,在酸中毒的刺激下,吻合支的血管最早表現為血管壁平滑肌張力的松弛,隨即血管擴張、延長而變彎曲,血管清楚可見。
CT是一種功能齊全的病情探測儀器,是電子計算機X射線斷層掃描技術簡稱,其MSCT探測器達到了覆蓋速度、圖像質量與射線劑量的最佳平衡[2]。多層螺旋CT,特別是64層螺旋CT已經被廣泛應用于冠心病患者的冠狀動脈成像及診斷,判斷冠狀動脈粥樣硬化所致的中重度狹窄具有較高的準確性。本組結果顯示,側支循環建立支節段數與冠狀動脈狹窄程度呈正相關。臨床實踐中,可以依據冠狀動脈狹窄程度分級和側支循環建立情況對心肌狀態做個評判。有研究發現在冠狀動脈狹窄
至于冠狀動脈側支循環建立途徑主要有三種情況,壁內吻合是主要的側支循環途徑。正常時,在同一側冠狀動脈分支間就有吻合支存在。這些吻合支直徑為0.5~1mm,見于心肌的深層,以左心室及室中隔為最常見。至于正常的左、右冠狀動脈間是否有吻合近年多數學者認為也是存在的,它見于直徑40μm以下的動脈分支。在冠狀動脈阻塞時,冠狀動脈分支間的壁內吻合起著重大的代償作用。第二種是心腔吻合,由心最小靜脈、心肌竇狀隙及動脈心腔血管三部分組成。此外還有心外吻合,冠狀動脈的心房支和心包的分支與胸廓內動脈的心包支以及自主動脈發出的前縱隔支、心包支、支氣管支、膈上下支、肋間支和食管支等都有廣泛的吻合支,在冠狀動脈分支阻塞時也能起一定側支循環的代償作用。同時我們也應看到側支循環的不利一面,由于側支循環時側支血管的高度擴張,管壁比較薄弱,在受到機械性或炎性因素作用下,容易發生破裂出血。側支循環的動脈擴張,有時可因局部管壁薄弱而形成動脈瘤,當其穿破時易引起致命性大出血。
綜上,充分而有效的側支循環可促使動脈阻塞后局部供血,利于心肌重建,臨床實踐中,可以依據冠狀動脈狹窄程度分級和側支循環建立情況對心肌狀態進行評判。
參考文獻
篇3
【關鍵詞】 吸痰;方法;氧飽和度;體外循環術后;低氧血癥
體外循環是指利用插在上下腔靜脈或右心房的腔靜脈導管將靜脈血通過重力引流出來,再使之通過人工肺進行氧和,排除二氧化碳,變成動脈血,儲存到儲血器中,然后經單向血泵把動脈化的血經微栓過濾器過濾后通過導管泵入體內,并使之循環達靜脈端,供給全身組織氧氣,又稱心肺轉流,主要應用于心臟、大血管手術。低氧血癥是指血液中含氧不足,動脈血氧分壓低于同齡人的正常下限(80mmHg),主要表現為血氧分壓與血氧飽和度下降,患者出現不同程度的呼吸困難,皮膚黏膜紫紺。近年來,體外循環術后低氧血癥患者常規采用機械通氣治療取得了很大的進展,但由于體外循環過程中全身炎性反應和肺缺血再灌注損傷及左心功能不全,一定比例的患者會出現低氧血癥,而短期內脫不了呼吸機,所以氣道的護理很重要。臨床中許多低氧血癥的患者吸痰后短期內會出現氧合更差,并且長時間得不到改善,以至影響了患者的恢復。體外循環術后采用一種比較合適的吸痰方法進行吸痰對糾正低氧血癥似乎變得尤為重要。采用兩種吸痰法對體外循環術后低氧血癥患者進行吸痰效果的分析,報道如下:
1 對象與方法
1.1 對象 2008年3月——2011年8月,入住我院胸心血管外科重癥監護病房患者60例,該60例患者體外循環術后血氣分析結果氧分壓均低于正常下限,SpO2下降(低于95%),皮膚黏膜均出現紫紺,以至患者心率增快,面色蒼白,呼吸困難等低氧血癥的表現。60例患者術后均應用呼吸機輔助呼吸。其中,男30例,女30例,年齡2-78歲,平均年齡(52±6)歲。瓣膜病30例,復雜先天性心臟病30例。隨機分為觀察組及對照組各30例,具有可比性。
1.2 方法 ①密閉式吸痰方法:選用密閉式吸痰管,將密閉式吸痰系統直接連接在氣管插管和呼吸機Y型管之間,吸痰管前端有單向活瓣和氣道濕化接頭,外面有一層密閉的無菌薄膜包裹,尾端有一吸引控制閥,與負壓吸引相連形成一個密閉系統。吸痰時不必斷開與呼吸機連接,將吸痰管插入氣管導管中直到遇到阻力后上提0.5-1.0cm,打開負壓,旋轉吸引。成人壓力調節在300-500mmHg,小兒200-300mmHg,吸痰時間≤15s/次;吸痰結束時松開控制閥,將吸引管完全退回到無菌薄膜內,用滅菌水沖洗吸痰管即可。[1]觀察組:密閉式吸痰,即在吸痰前后2分鐘給以100%純氧并貫穿整個吸痰的過程中,吸痰時無需脫離呼吸機;[2]對照組:給予開放式吸痰,即僅在吸痰前后2分鐘給以100%純氧,吸痰時脫離呼吸機開放氣道,氣道直接與大氣相通,100%純氧不能貫穿整個吸痰的過程中。②呼吸機應用。參數設置:潮氣量8-10ml/kg,呼吸頻率12-15次/分,吸呼比:1:1-2,吸入氧濃度40%.-60%,平臺壓限制在30cmH2O以下,呼氣末正壓(PEEP)設置為5-10cmH2O。
1.3 指標監測 使用心電監護儀監測兩組患者吸痰前1分鐘及吸痰后2、5分鐘經皮血氧飽和度(SpO2)。
1.4 數據處理 采用SPSS13.0軟件進行數據管理和統計分析。P
2 結果
吸痰前兩組SpO2之間比較差異無統計學意義,P>0.05,吸痰后2、5分鐘兩組SpO2之間比較差異有統計學意義,P
3 討論
體外循環術后低氧血癥是心臟直視手術的一種較常見的并發癥,是因為體外循環術后,心功能尤其是左心功能不全的患者,左房壓增高并向遠心端傳導,肺組織微循環壓力增加,血漿滲入血管間隙形成肺間質水腫,造成肺毛細血管灌注逐漸降低,通氣/血流比值失調,呼吸膜增厚并不斷惡化,從而發生低氧血癥。氣管插管機械通氣是重要的治療措施,在臨床上已廣泛應用。但是,建立人工氣道后導致患者咳嗽反射功能降低,氣道內痰液不易自行咳出,導致缺氧加重,經氣管內吸痰就顯得尤為重要。如果采用開放式吸痰,吸痰時患者脫離呼吸機,氣道則直接與大氣相通。有報道[1]當脫離呼吸機吸痰時,脫機與吸引的負壓導致肺容積的減少,如果不脫機進行吸痰可以防止肺容積減少50%。另有研究發現[2]脫離呼吸機后肺容積明顯減少,肺順應性越低的患者,脫機導致的肺容積減少越明顯。本實驗顯示,應用開放式吸痰時,吸痰后SpO2下降,于吸痰后5分鐘仍然低于吸痰前。其原因是由于體外循環術后炎性反應和肺臟缺血/再灌注損傷,肺泡萎陷,300-500mmHg,遠大于氣道平臺壓,吸引時更加導致肺容積減少。所以,開放式吸痰時,SpO2較吸痰前下降。而密閉式吸痰的優點[3]在于:①無需終止機械通氣,密閉式吸痰管通過透明三通與人工氣道、機械通氣相連成一密閉系統,氣道壓力不受影響,改變了傳統吸痰致使患者缺氧的狀態。②避免交叉感染,密閉式吸痰可減少外源性感染的機會,避免了開放式吸痰操作不慎造成的污染,從而降低呼吸機相關性肺炎的發生率,并且也可避免吸痰時病人痰液四濺,污染醫護人員的手及床單位、空氣,以減少交叉感染。③操作簡單、方便、省時、及時滿足患者需求,使用密閉式吸痰管可在24小事內連續反復多次使用,每次不需要更換吸痰管,同時也降低呼吸機相關肺炎的發生率,減少病人住院天數。本實驗表明觀察組應用密閉式吸痰,可以在短時間內保證肺的氧合,阻止吸痰瞬間引起的SpO2的下降,利于低氧血癥的糾正。
4 結論
綜上所述,在體外循環術后低氧血癥患者的機械通氣時吸痰的方法是否得當,對患者的氧合影響較大,并且直接影響患者是否能夠早點脫離呼吸機乃至生命。由此可見,使用密閉式吸痰對體外循環術后低氧血癥的患者氧合可以達到很大改善,建議臨床上普遍推廣。
參考文獻
[1] KoppR,Max M,et al.Evidence-based medicine in the therapy of the acute respiatory distress syndrome[J].Intensiv Care Med,2002,28(3):244-255.
篇4
【關鍵詞】腦卒中偏癱;康復訓練聯合肩托;肩痛
doi:10.3969/j.issn.1004-7484(s).2014.01.236文章編號:1004-7484(2014)-01-0206-02
在神經內科臨床癥狀中,腦卒中屬于一種腦血管病癥,尤其在中老年人中較為常見[1],常表現出發病急促、復發率高、致殘率高、并發癥多等特征。腦卒中的高致殘率常會遺留有語言功能障礙及肢體障礙,對患者活動能力、生活質量造成嚴重影響,同時還會導致患者出現重大心理狀態變化,造成巨大心理創傷[2]。目前,在相對發達國家,康復訓練聯合肩托治療腦卒中偏癱后患者肩痛已獲得普遍應用,臨床療效顯著。筆者選取我院于2009年4月至2013年4月收治腦卒中偏癱患者84例,隨機分為對照組及觀察組各42例,對照組患者接受康復訓練治療,觀察組在康復訓練基礎上聯合肩托治療,其中觀察組臨床療效顯著,現將相關情況報道如下。
1資料與方法
1.1臨床資料選取我院于2009年4月至2013年4月收治腦卒中偏癱患者84例,經臨床癥狀判斷與頭部CT或核磁共振成像檢查,84例患者均確診為腦梗死或腦出血。患者在入院時上下肢肌力均低于3級,患者日常生活活動能力(ADL)評分均不足40分。將重要臟器中存在疾病患者排除。84例患者中男48例,女36例;患者年齡為46-78歲,平均年齡為67.5歲。其中腦梗死56例,腦出血28例;左側偏癱30例,右側偏癱42例,12例患者存在語言功能障礙。將84例患者隨機分為對照組和觀察組各42例,兩組患者在年齡、性別、病情等自然資料上差異不顯著,無統計學意義(P>0.05),可進行對比分析。
1.2方法
1.2.1對照組患者接受康復治療方法從急性時期開始即事先防止患者出現偏癱肩痛?;颊邽槠脚P位時,注意防止患者出現肩后縮;患者為側臥位則應該保持其與軀干保持垂直,同時伸展其肘部與腕部;患者為側臥位時,則將患者軀干向后仰,置于枕頭后方,同時防止哈U拿著肩部直接壓于其體下;患者坐位時,則良好支撐其肘部、腕部以及手部,防止患者其上肢對屈曲腕關節下拖。采取主動運動及被動運動有機結合,在早期肌肉按摩基礎上鼓勵患者循序漸進以“健”帶動“患”展開主動運動;采用向心性加壓手指等常規康復訓練。
1.2.2觀察組在康復訓練基礎上聯合肩托治療具體為根據患者自身身材大小挑選出適合患者肩托型號,將患者肩托與肩完全貼合至患者對側腋下,采用肩托上方尼龍搭扣進行固定。
1.3療效判定對兩組患者治療后進行BI(Barthel指數)的ADL評分。得分為100分則ADL正常,得分為71-95分則ADL功能存在輕度缺陷,得分為46-70分則ADL功能存在中度缺陷,得分為21-45分則ADL功能存在嚴重缺陷,得分為20分以下則ADL功能存在極嚴重缺陷。禁止患者在臥床進行上肢功能恢復訓練時使用,通常可以用在患者坐立站立以及行走過程中。
1.4統計學分析通過統計學軟件SPSS18.0對所得數據進行統計分析,計數資料進行開x2檢驗。若計算結果符合P
2結果
兩組患者在接受治療前,BI評分結果間無顯著差異。治療后,兩組患者BI評分結果都有所提高,但對照組患者BI評分改善不明顯(P>0.05),觀察組患者BI評分結果顯著高于治療前(P
兩組患者治療后,對照組患者并發癥發生率為59.52%(25例),觀察組患者并發癥發生率為9.52%(4例),觀察組并發癥發生率顯著低于對照組(P
3討論
腦卒中偏癱患者中樞運動神經常會出現不可逆損傷,其功能恢復并非單純靠藥物就可恢復[3]。在治療中,應創建能夠對損傷神經加以修復,或可實現代償的條件,從而使受損運動反射經良好刺激獲得重建。早期康復治療聯合肩托治療可固定住患者偏癱側肩關節,從而避免患者由于拉扯肩部周圍肌肉,從而擠壓相關關節。提高患者上肢肌張力程度,以此來有效降低患者痛感,早日恢復患者患側功能。經過康復訓練聯合肩托治療,可減少患者肩部疼痛,提高患者生活質量。
我院在對腦卒中偏癱肩痛患者治療時,采用康復治療聯合肩托方法展開治療,臨床效果確切。這說明,在腦卒中偏癱肩痛患者治療中采用早期康復訓練聯合肩托治療方法臨床效果確切,可以大大提高患者運動能力,改善患者日常生活活動能力,并發癥少,值得在臨床中推廣。
參考文獻
[1]劉淑君,王淑敏,韓艷華.腦卒中偏癱的早期康復治療分析[J].中國誤診學雜志,2010,10(10):2306-0307.
篇5
關鍵詞:循環硫化床鍋爐;應用現狀;應用特點;經濟運行;影響因素;措施
一、循環硫化床鍋爐的應用現狀分析
當前作為環保型的鍋爐,循環硫化床鍋爐現今已被大部分企業所廣泛應用。主要源于其燃燒實用性強、效率高以及污染少等優點。但是循環硫化床鍋爐要想長期的經濟運行企,還需要對循環硫化床鍋爐進行進一步的技術改進,這主要有兩方面的原因。一方面,在長期的使用過程中,循環硫化床鍋爐已經逐漸暴露出了一些問題,并且這些問題變得越來越嚴重,如排熱性能差、冷渣機不出渣、給煤機穩定性差等問題,因此,不斷改進硫化床鍋爐的燃燒技術,從而解決這一系列問題才是企業的當務之急。另一方面,單就經濟效益而言,循環硫化床鍋爐就明顯優于傳統鍋爐,循環硫化床鍋爐基于良好的燃燒性能可以給企業節約更多的成本,因此,為了取得更好的發展,企業需要不斷改進循環硫化床鍋爐,充分利用循環硫化床鍋爐的優點來為企業增加更多的經濟效益。
二、循環硫化床鍋爐的應用特點
1、循環硫化床鍋爐的優點。相對于其他爐型而言,循環硫化床鍋爐燃燒的適應范圍廣,使得一些劣質燃料也能燃用,而這一點,一般燃燒方式是做不到的。此外,循環硫化床鍋爐負荷變化具有較強的適應性。只要在爐內加吸收劑(石灰石、白云石)即可降低煙氣中SO2含量,從而減少污染氣體的排放量,這樣不僅能達到環保效果,還能夠提高灰渣的綜合利用率,以及避免鍋爐受熱面受到嚴重腐蝕。
2、循環硫化床鍋爐的缺點,主要表現在以下兩點,(1)相對于煤粉爐而言,循環硫化床鍋爐的熱效率比較低,造成這一結果的原因較多,主要包括:在使用的煤粉上,相對于循環硫化床鍋爐而言,煤粉爐所用的煤粉要細得多,而燃料往往只有越細才越容易燃盡,因而使得機械不完全燃燒熱損失增加;就爐膛的溫度來看,相對于煤粉爐而言,循環硫化床鍋爐的溫度太低,這就使得燃料很難著火,即使著火也難以完全燃燒,造成化學不完全燃燒熱損失增加。(2)循環硫化床鍋爐采用了高壓風機來克服布風板和料層的阻力,造成風機增加電耗量,受熱面遭受磨損,爐膛內部煙塵沉積太多。
三、循環硫化床鍋爐經濟運行的影響因素
循環硫化床鍋爐在經濟運行過程中受到很多因素的影響,其只有確保適宜的燃料特性、合理的返料量以及一、二次風的配比才能確保鍋爐的經濟運行。
1、燃料特性的影響。要想保證鍋爐穩定、經濟運行,還需要合理控制燃料的干濕度。較濕的煤很難著火,這樣便會使得風機耗費更多的電能,再者還容易導致斷煤、堵煤。此外,鍋爐負荷在很大程度上受燃料的化學特性的影響,煤質的好壞影響鍋爐的出力大小。
2、一、二次返料量。(1)屬于沸騰爐的循環硫化床鍋爐早期的熱效率還比較低,近些年,經過技術改造,新制造的中小型循環硫化床鍋爐具有較高的熱效率,這主要還是得益于返料這一程序。爐膛出口高溫煙氣中往往還有較多的飛灰沒有燃盡,因此返料即將這些飛灰返入爐膛內,進行再次燃燒。這樣便使得機械不完全燃燒熱損失大大降低,使得鍋爐熱效率得到提高??梢?,想想提高鍋爐效率,控制合理的返料量也不失為一條有效途徑。(2)鍋爐中的灰粒溫度越高,硬度和動能就越差,受熱面所受磨損就越小,因此,低于700℃的灰粒往往會在較大程度上損壞受熱面。返料可以使得循環硫化床鍋爐中的灰粒減少,從而保護受熱面,減輕受熱面的磨損程度。一般而言,一次返料就可以基本灰粒燃盡,而二次返料量則跟隨負荷的調節改變?;以暮剂康目刂?,依賴于合理的返料量,要想確保經濟性,一般是將灰渣的含碳量控制在約0.5%。
3、一、二次風量的配比。確保床料的硫化工況良好,提供充足的氧氣以便燃料充分燃燒,這些都是一次風的主要作用。而二次風也能為燃料燃燒提供充分的氧氣,最主要的是其能夠增大煙氣的擾動,避免爐膛內出現較大的熱偏差,以使床溫降低,爐膛出口煙溫提高。不過,應注意合理控制風量,風量過大或過小都會出現問題,過大會增加過量空氣系數,增加排煙熱損失;過小則會影響硫化效果,出現低溫結焦的情況,這樣一來,燃料的不充分燃燒將增加機械不完全燃燒損失,并且灰粒都沉積在尾部受熱面。經長期實踐觀察,保持在5~6.5%之間的過量空氣系數才是比較合理的,至于一、二次風量的配比,則最好是一次風量為40%,二次風量為60%,只有控制在這些數值范圍內,才能確保鍋爐運行的安全性、經濟性。
四、加強循環硫化床鍋爐經濟運行的措施
1、選擇合適的煤質。循環硫化床鍋爐經濟運行過程中應考慮煤質的不同,以便合理控制燃燒,并確保爐內熱量的交換,加速煤的充分燃燒。在循環硫化床鍋爐運行中,應控制合理的過量空氣系數,即合理的煙氣硫速,如果氣硫速度過快,粉狀煤的燃燒時間便太過短暫,還未燃燒便被帶入分離和返料系統,使得鍋爐床因未受熱而溫度低,反而返料溫度高。揮發粉狀煤含有較多的飛灰可燃物,而塊煤多、粉狀煤少的煤往往飛灰可燃物含量較低,可見,并不是什么煤都適應循環硫化床鍋爐,需要對煤質進行選擇。此外,合理控制氧量也是十分重要的,氧量過高會造成煙氣容積增大,從而縮短燃燒時間,使得燃料來不及充分燃燒。
2、減少散熱損失及灰渣物理熱損失。鍋爐運行中往往會出現散熱損失現象,損失部分熱量,鍋爐介質和工質損失的這些熱量主要是通過爐墻、煙風道、構架、汽水管道外表面散發出去。為此,應注意監測已建成的鍋爐在運行中的各部外表面的溫度;注重對鍋爐進行檢修維護,以確保其保溫性能良好,這些方法對于減少減少散熱損失都有較大的幫助?;以鼛ё叩臒釗p失和冷卻損失是灰渣物理熱損失的一種,此外還包括循環硫化床鍋爐排出的渣約850℃帶來的熱損失,這是其主要組成部分,熱渣所含的熱量向大氣中散發時使得受熱面的橫梁在煙道內受熱,要想冷卻則需要水和空氣,這樣一來便造成灰渣物理熱損失又增大了。目前最有效地減少灰渣物理熱損失的方法就是使用上冷出渣系統。
3、注重旋風分離器的徹底檢查與修復。鍋爐在長期運行后,后旋風分離器膨脹不均,會使得中心筒變形、爐墻開裂。同時鍋爐安裝誤差容易造成分離器內旋硫出現擺尾卷吸問題,這兩方面原因都會造成旋風分離器的效果大打折扣。因此,應注重對旋風分旋器的徹底檢查與修復,以確保旋風分離器具有較好的分離效果,提高鍋爐運行效率。需要合理控制爐膛出口負壓,確保中心筒垂直,并使中心線重合于料腿中心線,合適情況下,按照中心筒直徑的15%留來控制中心筒與澆注料之間的膨脹縫預留量,保侍切向進風良好,一旦發現問題并進行修復。
結束語:
作為環保型鍋爐,循環硫化床鍋爐自然受到各大企業的青睞,隨著循環硫化床鍋爐的長期運行,其各種病癥也逐一暴露。因此對循環硫化床鍋爐經濟運行的影響因素及其措施進行分析具有重要的意義。
參考文獻:
[1]王新鵬等.循環流化床鍋爐運行調整對經濟性影響的分析[J].中國新技術新產品,2012
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中國海洋大學(2013 級在職研究生) 山東青島266100
濰坊科技學院山東濰坊262700
摘要:建筑業是我國國民經濟的支柱產業,其質量的好壞與人民群眾的生命財產安全息息相關。建筑項目施工質量控制作為一個重要研究內容,應當給予高度重視。本文首先介紹了PDCA 循環,主體部分是運用PDCA 循環法對質量通病進行事前分析,提前預控,在施工過程中進行質量控制。
關鍵詞 :PDCA 循環;施工質量控制
1 PDCA 循環
PDCA(計劃、做、檢查、行動)循環,又稱質量環,也稱戴明環。由休哈特于1930 年構想,后被美國質量管理專家戴明博士在1950 年再度挖掘出來,運用于持續改善產品質量的過程。
PDCA 循環反映了全面質量管理所應遵循的科學程序。一個PDCA 循環一般都要經歷以下4 個階段、8 個步驟:
2 PDCA 循環在建筑項目施工質量控制中的應用
本文以主體工程質量通病為研究對象,運用PDCA 循環法對建筑項目施工進行質量控制。
2.1 分析原因,制定規劃、措施(P 階段)
2.1.1 分析主體工程質量通病產生的原因。第一,人未按要求擺磚,出現砌體組砌錯誤。第二,水材料未達到規定標準,工人未按技術要求施工,造成層面滲漏。第三,設置相應的掛立線和水平線進行砌筑,未立好相應的皮數桿,形成墻面不平,墻縫不直。第四,墻施工過程中的模板加固眼、腳手眼等孔洞時,未用摻加膨脹水泥的細石砼封堵密實,封堵前未將孔洞中的雜物清理干凈,易造成外墻滲漏。
2.1.2 針對主要原因,制定施工項目技術措施。第一,為實現建筑施工項目的質量目標,與建筑施工項目部簽定質量目標責任書,做到責任到人,分工明確,獎罰分明,提高項目部創建優質結構積極性。第二,建立健全建筑施工項目部組織管理機構。第三,在建筑施工項目各分項工程施工前,認真做好技術交底工作。第四,落實質量“三檢”制度。第五,對建筑施工項目推行樣板先行制度。第六,加強建筑施工項目工程材料管理工作。第七,加強建筑施工項目工程現場技術資料及檔案管理。第八,加強建筑施工項目工程成品防護工作。
2.2 執行施工項目主體工程質量防治措施(D 階段)
2.2.1 鋼筋工程質量防治措施。第一,各種鋼材進廠必須有合格證和試驗報告,并經見證取樣送檢試驗合格后進場使用,以確保鋼筋的質量。第二,鋼筋加工前由技術員和鋼筋組長先熟悉圖紙,編制配料單,交底后進行現場加工生產。第三,在綁扎鋼筋過程中要求作業班組嚴格按照圖紙和技術交底進行。第四,為確?;炷翉姸群统尚斡^感質量,在工程施工中,加大模板投入,支撐系統承載力。
2.2.2 混凝土工程質量防治措施。第一,工程混凝土采用現場攪拌砼泵送方案,先測定調整好施工配合比,同時要控制好攪拌時間,保證混凝土的攪拌質量。第二,澆筑砼時,要保證鋼筋位置和保護層厚度正確,鋼筋密集時,應選用適當粒徑的石子,保證混凝土配合比準確和良好的和易性。第三,為減少混凝土因水灰比過大而形成蜂窩,施工過程中嚴格控制混凝土坍落度,控制好攪拌時間,確?;炷翑嚢栀|量。第四,工程框架柱施工時,注意柱底座漿并在振搗時避免振動棒碰撞鋼筋,防止砼爛根和鋼筋位移。第五,工程梁、板混凝土實行一次性澆筑,連續流水作業,以減少施工縫;澆筑時,隨時檢查模板支撐情況,防止漏漿。第六,嚴格操作規程,在混凝土收水初凝前,對現澆面進行二次抹面處理,達到表面平整的效果后澆水覆膜養護。第七,工程的模板在澆筑混凝土前要充分濕潤,并設專人澆水養護,保證混凝土的養護質量。第八,拆除側面非承重模板時,注意保護棱角;吊運模板,防止撞擊棱角,運輸時,將成品陽角用草袋等保護好,以免碰損。
2.2.3 填充墻磚砌體工程質量防治措施。第一,砌筑時,加強現場管理,對計量加強控制,調整好砂漿配合比和稠度,確保砌體的砂漿飽滿度。第二,砌體中電表箱預留洞、采暖預留洞、臨時施工洞口等預留洞應根據洞口大小設置預制過梁,確保施工質量。第三,拉結筋作為工程的隱檢項目,應加強檢查,并填寫檢查記錄存檔。第四,砌塊必須做好清污工作,視不同氣候情況采用不同措施以確保施工質量。
2.2.4 其他防治措施。第一,與監理單位配合制度。建筑公司必須嚴格接受監理,并為監理單位開展工作提供方便,按要求提供完整的原始資料以及檢測記錄等技術經濟資料。第二,施工項目現場消防措施。消防工作必須列入現場的重要議事日程,各項工作必須貫徹“預防為主”的方針。第三,施工項目現場治安保衛措施。成立治安保衛領導小組,負責統籌安排施工現場的治安保衛工作。第四,施工項目環境保護措施。施工現場采用全封閉式施工,在施工過程中嚴格執行環保局關于文明施工的規定。
2.3 工程施工過程檢查措施(C 階段)
2.3.1 施工單位檢查措施。第一,施工過程檢驗及報驗規定。嚴格執行國家現行規范、標準及企業的各項規定,嚴格按照工程設計要求組織施工。第二,施工項目不合格分項(工序)處理的規定。如果在工程施工中出現施工質量不合格,必須及時匯報,會同業主、設計院、監理單位制定處理方案。第三,施工項目質量檢驗評定規定。檢驗審批質量評定過程中出現不合格,由專職質檢員填寫不合格品通知單,整改后重新評定。第四,施工項目質量保證資料管理規定。工程質量保證基礎資料,必須嚴格執行地方行業標準。第五,施工項目質量獎罰規定。對工程質量認真負責,達到預期質量目標的給予獎勵;質量低劣,給工程帶來不良影響的給予處罰。
2.3.2 建設單位檢查措施。第一,建筑公司在施工過程中接受建設單位檢查監督,對建設單位在監督中發現的問題積極處理的,給予獎勵,以調動施工單位的積極性。第二,在檢查評比中,設立優秀、合格、不合格三個分數檔,制定獎勵措施,和相應的懲罰措施。
篇7
關鍵詞:綜合康復訓練;護理;糖尿病;腦卒中
腦卒中又稱腦血管意外,是由于各種病因使腦血管發生病變而導致腦功能缺損的一組疾病的總稱。腦卒中后日常生活活動能力的恢復一直是康復治療的難點[1],而糖尿病是腦卒中的重要誘發因素。糖尿病與腦卒中的發生密切相關,腦卒中患者往往多合并糖代謝紊亂。所以糖尿病患者容易發生缺血性腦卒中,尤以及梗死最常見。為了解綜合康復訓練護理對糖尿病合并腦卒中患者的治療效果.本研究對2013年6月~2014年6月在廣元市第二人民醫院的糖尿病合并腦卒中患者,對患者血糖控制情況,生活活動能力,遵醫行為及院外滿意度均明顯等方面進行觀察.現報道如下:
1 資料及方法
1.1入選標準 選取我院糖尿病合并腦卒中患者100例,隨機均分為干預組和對照組,兩組患者的性別、年齡及疾病組成情況比較無統計學意義,具有可比性.
1.2方法 干預組患者應用綜合康復訓練模式實施護理干預,其中包括廣泛實施健康教育,宣傳健康的飲食生活習慣,鼓勵患者積極參與功能鍛煉,心理護理[2]。6個月后觀察患者血糖控制情況,生活活動能力,遵醫行為及院外滿意度
1.3統計方法 全部數據采用均數 標準差表示,組間及組內比較用spss17.0軟件進行t檢驗分析,P
2 結果
血糖控制情況干預組為(66.79 7.95),對照組為(60.13 7.04),干預組顯著高于對照組,差異有顯著性(P
3 討論
腦卒中最主要的負擔是慢性失能而不是死亡,約60%~80%遺留不同程度的功能障礙,其中15%的患者日常生活不能自理,護理理念的更新是綜合康復訓練應用與發展中重要組成部分,貫穿于整個疾病的治療與康復過程中,也是未來護理學發展的方向之一,成功的心理護理是腦卒中恢復期康復護理的基礎,完善的飲食護理是腦卒中恢復期康復護理的關鍵,功能鍛煉是腦卒中患者提高生活質量的主要手段,優質的護理措施能夠改善腦卒中合并糖尿病患者的血糖控制情況,提高患者生活活動能力,遵醫行為及院外滿意度在治療中具有重要的價值.而綜合康復訓練護理對于促進糖尿病合并腦卒中患者的功能恢復起著事半功倍的效果.其措施包括:廣泛實施健康教育,宣傳健康的飲食生活習慣,只有上述措施的合理應用,才能使患者最大限度恢復肢體功能、減少致殘率,有效縮短康復期。本研究顯示:綜合康復訓練護理模式運用于糖尿病合并腦卒中患者中,干預組患者的血糖控制情況,生活活動能力,遵醫行為及院外滿意度均明顯優于對照組。因此,腦卒中后做好綜合康復訓練及護理干預措施對預防和減少患者肢體殘疾及提高生活質量具有重要意義。
參考文獻:
篇8
關鍵詞:腦性癱瘓;痙攣型;情景互動式康復訓練系統;平衡功能;步行功能
Effect of Q4 Scene Interactive Training System on Stability and Walking Function in Children with
Spastic Cerebral Palsy
CHEN Zheng,WANG Jie,WAN Yong
(Jingzhou First People's Hospital, Jingzhou 434000,Hubei,China)
Abstract:Objective To observe the effect of Q4 scene interactive training system on stability and walking function in children with spastic cerebral palsy (CP). Methods Fourty spastic CP children were randomly divided into observation group and control group with 20 cases in each group. All children were treated with regular rehabilitation training. The observation group was received Q4 scene interactive training system for 40min once a day, 5d per week, 12 weeks in total. Berg Balance Scale (BBS), Modified Ashworth Scale (MAS) and D and E domains of Gross Motor Function Measure (GMFM-88) were evaluated at the beginning and at the end of the 12th week of treatment course respectively. Results The outcomes were improved compared with the ones of pre-treatment (P
Key words:Cerebral palsy; Spastic; Scene interactive training system;Stability;Walking function
痙攣型腦癱患兒常因下肢痙攣而引起站立、平衡和步行問題[1],從而直接影響患兒的下肢運動功能發育和造成康復訓練過程中下肢關節損傷[2]。故有效提高痙攣型腦癱患兒的下肢運動功能是其回歸家庭社會的關鍵。本文采用Q4情景互動訓練系統以改善痙攣型腦癱患兒的平衡和步行功能,現報道如下。
1 資料與方法
1.1一般資料 選擇2014年9月~2015年10月在我科住院的痙攣型腦癱患兒40例為研究對象,年齡3~6歲。納入標準:①符合全國(長沙)小兒腦癱學術研討會制定的分型及診斷標準[3],診斷為痙攣型腦癱;②患兒無認知障礙;③粗大運動功能分級系統(GMFCS)的評定分為Ⅰ~Ⅲ級;④下肢痙攣狀態基本保持在改良Ashworth評級(MAS)3級或以下。排除標準:①排除智力存在障礙的以及癲癇較為嚴重的,對治療不配合的;②患有全身性疾病以及嚴重心血管疾病,無法進行康復訓練者。
將符合入選條件的40例患兒采用隨機數字表法分為觀察組(n=20)和對照組(n=20)。兩組性別、年齡和粗大運動功能分級等比較,差異均無顯著性意義(P>0.05)。
1.2方法
篇9
“生態系統中的物質循環和能量流動”是蘇教版八年級《生物》下冊第25章第二節,本節內容綜合性較強,既涉及光合作用、呼吸作用、生態系統、食物鏈、食物網等方面的知識,又涉及能量流動和物質循環;不僅與生活和生產密切相關,又與全球的環境、資源密不可分。能量流動是一個比較抽象的過程,各營養級中能量的來源和去路比較復雜,學生理解難度相對較大。但八年級學生已具有一定的分析問題能力,又學過水(氧)循環以及生態系統組成等基礎知識。另外,生活經驗也提供給他們大量相關的信息,學生對生物學主題中與實際應用和社會問題相關的內容興趣較濃,這是學習本節內容的有利條件。為此,本節教學以生態系統的能量流動及特點和碳循環過程作為重點,將生態系統能量流動的特點分析及能量流動和物質循環的關系作為難點,應用問題情境、閱讀、小組討論、比較和師生談話等多種教學方法,引導學生主動學習,建構自己的認知體系。在教學過程中學習分析、總結,學會思考。教學設計如下。
2教學目標
2.1知識目標
描述生態系統中的能量流動和物質循環;描述生態系統中的能量流動和物質循環的特點;說出生態系統中能量的最初來源。
2.2能力目標
通過分析總結,培養運用科學知識分析和解決實際問題的能力;通過圖片的觀察,培養識圖、觀察和分析能力;通過討論、交流,培養語言表達能力、小組合作能力。
2.3情感態度和價值觀
正確認識人類作為生態系統中的一員在物質循環和能量流動中的作用,增強環境、資源意識,更加熱愛大自然和保護大自然。
3教學過程
課前教師準備多媒體課件,學生預習本節課本內容,并搜索相關資料。
3.1引入
播放紀實視頻“實拍灰狼欲捕食羊群,遭到牧民策馬驅逐”片段,學生觀察:在草原上,一只野兔遭灰狼的追逐最終被捕食,狼欲捕食羊群,遭到牧民策馬驅逐。精彩、直觀的視頻展示引入新課,以激發學生興趣。創設問題情境:能否說出草原上一條食物鏈?學生很容易回答:“草兔狼;草羊狼”等。進一步提問:兔(羊)的能量從哪里來?兔(羊)的能量到哪里去了?學生思考后回答……,那么生態系統的能量是怎樣輸入的呢?又是怎樣傳遞和散失的呢?讓我們一起來共同探究。
3.2生態系統的能量流動
提出問題:從上述的食物鏈中,大家知道了兔(羊)靠吃草獲得能量,那么草的能量又從哪里來的?按以下步驟展開教學:(1)第一步指導學生閱讀教材第一自然段文字,設置問題①生態系統的能量最初來源是什么?②能量進入生產者的途徑是什么?③能量來源的起點是什么?④流動的渠道是什么?設置問題情境導讀,引導學生思考、分析,可以提高閱讀效率,教師鼓勵學生大膽發言,激發競爭意識。(2)第二步嘗試分析“草兔狼”食物鏈中的各個營養級以及所屬的生物組成,學生分析后作匯報(如下),明確“營養級”概念。(3)第三步呈現課件“生態系統能量流動的示意圖”并提出問題:能量是怎樣流動的?有何規律?指導學生閱讀教材第二自然段并分組討論,教師可作為參與討論者,與學生一起討論。師生交流:輸入第一營養級的能量,一部分在生產者的呼吸作用中以熱能的形式散失了,一部分則用于生產者的生長、發育和繁殖。在后一部分能量中,一部分被分解者利用,還有一部分被植食性動物攝取,這樣能量就從第一營養級流人第二營養級,以此類推……教師再問:能量從一種生物傳到另一種生物,是不是百分之百傳遞?為什么?(不是,因為有一部分散失了)能量從哪種生物又流向哪種生物?(由被取食者流向取食者)在食物鏈中,能量流動能不能倒流過來?教師引導學生觀察這條食物鏈中各營養級的排序是否可以變動(不能,單一方向)。能否總結能量流動特點?學生:逐級遞減,單向傳遞。接下去,可展示“生態系統的能量流動”動畫(配解說),豐富學生的感覺視覺,加深學生對能量流動的理解,有突破教學難點;繼續展示“能量金字塔”,闡明其含義及特點……通過層層遞進,引導和分析,使學生獲得新知,進一步完善認知結構。
3.3生態系統的物質循環
過渡:生態系統能量流動伴隨物質的循環,能量由太陽提供,物質由地球提供的,為什么生態系統中的大量物質,億萬年來沒有被耗盡呢?是因為物質可以被循環利用的。教師引導學生寫出光合作用和呼吸作用的公式,說明二氧化碳在此過程中的作用,從回顧舊知入手,通過知識遷移把新舊知識融會貫通。課件呈現“碳循環示意圖”并指導學生分組討論,思考每一個箭頭代表的生理過程及物質名稱,可設置思考題:①碳在大氣中以什么形式存在的?②碳在生物體內以什么形式存在的?③大氣中二氧化碳的主要來源?④地球上無數的生物每天都要消耗大量氧氣并產生大量的二氧化碳,為什么我們沒有缺氧?⑤嘗試描述碳循環的過程。通過圖片觀察提高學生的識圖能力,培養學生的觀察、分析能力,在討論和交流中,也鍛煉學生的語言表達和小組合作能力。接著,播放“生態系統中的物質循環”動畫,然后師生共同歸納碳循環的含義:碳(元素)循環是指生物(群落)與無機(非生物)環境之間進行的循環;碳循環的范圍是全球性的,特點是全球性往復循環。引導學生繼續探討:物質是可以循環利用的,那么地球上的資源是不是用之不竭?亂砍濫伐和大量燃燒化石燃料對生態系統的碳循環有沒有影響?你有什么建議?談談自己的看法。同學們各杼己見。課堂延伸引導學生利用新知識去解決實際問題,學以致用,同時也增強了學生的環境、資源意識。
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關鍵詞 森林生態系統;碳儲量;碳循環;作用
根據生態學原理,一個系統中的自然過程總是有利于系統的結構穩定和功能最大化,而非自然過程總是降低或破壞生態系統的穩定性,增加系統的不確定性,增加系統的不確定性。顯然,大量開采化石燃料以及開采森林等活動都是非自然過程,這些活動導致了大氣二氧化碳濃度的不斷上升。雖然目前我們尚不能準確地預測其生態后果,但最終的結果必將危害人類自身。鑒于大氣二氧化碳上升可能引起的嚴重生態后果,科學家對于全球碳循環進行了廣泛的研究。具體內容包括地球各部分(大氣、海洋和森林等)碳儲量估算,森林生態系統與其他部分碳的交換量(流)的估算,以及人類干擾對各個庫和流的影響。在陸地生態系統中,森林是最大的有機碳的貯庫,它貯有1 146Pg碳,占整個陸地碳庫的56%。因此,了解森林生態系統在碳循環中的作用,對于研究陸氣系統的碳循環乃至全球碳循環都是一個基礎,具有重要的意義。
1.森林及地球各部分的碳儲量
當前,對全球碳庫及庫與庫之間的轉移量以及轉移速率等關鍵性數值的估計差異較大。大氣層中的碳總量約為7.0×1017~7.5×1017g。由于大氣層的二氧化碳濃度正處加速上升階段,因而其碳儲量的估計值顯然與估算的時間有一定的關系。地殼碳儲量最大,估計值相差也大,不過它們與其他庫的交換很小,因此一般不會給碳流量的估算帶來大的誤差。海洋是僅次于地殼的大碳庫,也是最大的一個匯。通常估計海洋中的碳儲量時將其分為表層和深層2個亞庫,前者與大氣有較頻繁和較穩定的碳交流。陸地生物群落包含的碳量約為5.5×1017~5.6×1017g。
在各個庫中,陸地生物群落最容易受到人類活動的干擾,因此也是對大氣二氧化碳濃度變化影響最大的分庫。海洋碳儲量雖大,但與大氣處于相對穩定的碳交換狀態,目前估計海洋與大氣的交換是每年吸收約2.0×1015~3.0×1015g的碳。陸地生物群落在未受干擾狀態,以吸收固定二氧化碳為主,一旦受破壞,則要向大氣排放大量的二氧化碳。
森林是一種主要的植物群落類型,約占地球陸地面積的1/3(4.1×109hm2)。森林生物量約占整個陸地生態系統生物量的90%,生產量約占陸地生態系統的70%。森林生態系統在全球碳循環過程中起著重要的作用。
在自然狀態下,森林進行光合同化二氧化碳,固定于生物量中,同時以根生物量和枯落物碎屑形式補充土壤的碳量。在同化二氧化碳的同時,存在林木呼吸和枯落物分解釋放二氧化碳進入大氣這一逆過程,同時固定于木質部分的二氧化碳也會在一定的時間后腐爛或被燒掉,以二氧化碳的形式歸還大氣。因此,從很長的時間尺度(1 000~10 000a)考察森林對大氣二氧化碳濃度變化的作用,其影響是很小的,只能是一個不很大的匯。但在短時間程度(<300a)來考察,由于單位森林面積中的碳儲量很大,林下土壤中的碳儲量更大,因此森林變化(人類干擾)就有可能引起大氣二氧化碳濃度大的波動。
2.森林生態系統的碳循環
森林生態系統是陸地中重要的碳匯和碳源,在這個系統中,森林的生物量、植物碎屑和森林土壤固定了碳素而成為碳匯,森林以及森林中微生物、動物、土壤等的呼吸、分解則釋放碳素到大氣中成為碳源。如果森林固定的碳大于釋放的碳就成為碳匯,反之成為碳源。在全球碳循環的過程中,森林是一個大的碳匯,但隨著森林破壞、退化的加劇以及一些干擾因素(如火災)的影響,森林生態系統就可能成為碳源,這將更加劇全球的溫室效應,導致生態環境的進一步惡化。通過國內外的一些研究表明,溫帶和北部寒帶森林是碳匯,如北方森林每年凈吸收碳量為0.4~0.6Pg碳,俄羅斯森林每年固碳0.36~0.45Pg碳。在溫帶,森林每年凈吸收碳量為0.17~0.35Pg碳,美國東南部的森林生態系統每年固碳0.07Gt碳。而熱帶森林地區由于過度砍伐森林以及土地利用方式的改變已成為碳源,在1980年向大氣凈釋放了1.0×105~2.6×105g碳。
在森林生態系統中,植物首先通過光合作用吸收二氧化碳生成有機質貯藏在體內(Gp),這是森林吸收碳素的過程。而后,通過植物自身的吸收作用要釋放出一部分碳素(Ra)。另外,植物還會以枯枝落葉、根屑等形式把碳貯藏在土壤中,而土壤中的碳有一部分會被微生物和其他的異養生物通過分解和呼吸釋放到大氣中(Rh)。森林生態系統和大氣之間的碳通量是森林生長過程中固定的碳和干擾過程中釋放碳之間的差值。森林生態系統的凈生產量(NEP)可用下面的公式表示:NEP=Gp-Ra-Rh,如果在自然生長狀態下,按上面這個公式計算,一般森林生態系統的NEP為正,是個碳匯。然而,由于人類活動的干擾和破壞,尤其是對熱帶森林的亂伐或把其變成為農業用地等行為就會使森林生態系統的NEP為負,從而成為碳源,這應該引起人類的關注,采取有效措施防止森林變成碳源,從而緩和和扭轉全球氣溫變暖的趨勢。我國森林生態系統在陸氣系統碳循環中表現為碳匯,其NEP值為0.48Pg碳。
3.森林生態系統在碳循環中的作用
從人類認識到溫室氣體尤其是二氧化碳濃度的升高會使全球氣溫變暖,從而帶來一系列嚴重生態環境問題時,就展開了對碳素循環的研究。而森林生態系統作為吸收二氧化碳釋放氧氣的一個大碳匯,在碳循環中起著非常重要的作用。全球森林面積為41.61億公頃,其中熱帶、溫帶、寒帶分別占32.9%、24.9%和42.1%。全球陸地生態系統地上部的碳為562Gt,森林生態系統地上部的含碳量為483Gt,占了86%。全球陸地生態系統地下部含碳量為1 272Gt,而森林地下部含碳約927Gt,占整個世界土壤含碳量的73%。森林生態系統在碳循環中的作用主要取決于以下幾個方面:
(1)生物量。森林生態系統的生物量貯存著大量的碳素,如按植物生物量的含碳量為45%~50%計,那么整個森林生態系統的生物量將近一半是碳素含量。森林的生物量與其成長階段的關系最為密切,一般森林據其年齡可分為幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林/過熟林,其中碳的累積速度在中齡林生態系統中最大,而成熟林/過熟林,其中碳的累積速度在中齡林生態系統中最大,而成熟林/過熟林由于其生物量基本停止增長,其碳素的吸收與釋放基本平衡。從森林的年齡結構來估算吸收碳素的潛力是決定森林生態系統碳匯功能的一個主要方面。目前,我國森林的結構以幼齡林、中齡林居多,因此我國森林生態系統中植物固定大氣碳的潛力很大。據王效科等估算,我國森林生態系統潛在的植物總碳貯量為8.41Pg,現有的實際碳貯存總量只是潛在的植物總碳貯量的44.3%。因此,如果我國的森林生態系統得到切實有效地保護,那么它將是中國一個重要的碳匯。
(2)林產品。森林生態系統林產品的固碳量是個變化很大的因子。一般林產品根據其使用壽命可分為短期產品和長期產品。像燃料用木、紙漿用木等屬于短期產品,而膠合板、建筑用木則屬于長期產品。林產品使用壽命的長短在很大程度上也決定著森林生態系統的碳匯功能。使用壽命長的林產品可以延緩碳素釋放,緩解全球大氣碳濃度的增加,一般來說,耐用林產品的使用壽命可達100~200a,在這么長時間里,通過再造林完全可以實現碳素的良性循環。因此,應盡量加工耐用、使用壽命長的林產品。
(3)植物枯枝落葉和根系碎屑。這一部分含碳量在整個森林生態系統中占的比例雖少,但也是一個不容忽略的碳庫,減緩它的沉淀和分解對于森林生態系統的固碳量也起到一定的作用。
(4)森林土壤。這是森林生態系統中最大的碳庫。不同的森林其土壤含碳量具有很大的差別,在北部森林中森林土壤占有84%總碳量;溫帶森林土壤中的碳占到其總碳量的62.9%;在熱帶森林中,土壤中的含碳量占整個熱帶森林生態系統碳貯量的一半。全球森林土壤的含碳量為660~927Gt,是森林生態系統地上部的2~3倍。國內外很多學者都認識到森林土壤碳庫的重要作用,紛紛對其展開研究。目前,研究土壤碳庫及其碳循環和全球變化已成為土壤學的一個新的發展方向。
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