碳循环的影响范文
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篇1
关键词:循环水 化工装置 药剂
1、前言
石油化工中冷却循环用水用量很大,对于企业的运行具有重大的影响。为了发挥循环水的作用,需要采用循环水药剂保障水质,避免循环水换热器管道结垢、腐蚀。大庆炼化公司动力一厂空分二车间有三个循环水场,分别为四循一站、四循二站、四循三站,设计循环量分别为5000t/H、7000t/H、7000t/H,为炼化公司聚合物装置及聚丙烯装置提供循环水。
2、循环水水质特点与影响因素
2.1 水质特点
为了保障水质处理,需要对循环水的水质进行分析。对循环水场的水质分析结果如表1所示,由表中的参数可以看出,车间的循环水Ca2+、Mg2+、C1-等离子较高,属于严重结垢型水质,而且水中的悬浮物、灰尘较多。随着使用时间的增加,水中的溶解固体与悬浮物不断增加,而且因为可溶性气体等进入循环水,导致循环水水质恶化。2010年5月份大庆炼化公司动力一厂空分二车间四循二站的循环水水质出现过较大波动,总体离子含量接近2mg/mL,COD达到100mg/mL,pH值低于7,循环水颜色变红,导致聚丙烯装置换热器前循环水滤网堵塞,E-853板式换热器堵塞,影响换热器的正常运行。
2.2 影响水质考核指标的原因分析
循环水场生产环境相对较差,对于循环水水质的影响因素较多,为了保证循环水水质达到标准,除了需要选择合适的循环水药剂之外,还需要分析相关的影响因素,以避免对水质造成影响。
2.2.1 周围环境
在大庆炼化公司动力一厂空分二车间循环水场周围,环境影响较大,因为该水场周围具有聚丙烯装置、宏伟热电厂等装置,粉尘以及微粒等杂质易进入循环水中,造成循环水悬浮物增加。因为水中固体增加,容易沉积在换热片管壁,造成管壁腐蚀,影响管壁的换热效果。化工装置生产过程中产生二氧化硫、二氧化碳等酸性气体,这些蒸汽混杂水蒸气加速了换热器的挂片腐蚀,缩减了换热装置的使用寿命。
2.2.2 循环水药剂不合理以及加药方式落后
该水场选择的杀菌用循环水药剂主要是液氯进行处理,但是因为水质对于液氯的杀菌能力影响较大,而且易产生氯离子,造成水质恶化,易造成点腐蚀。在选择循环水药剂的处理过程中,采用连续投加液氯杀菌剂,采用加药装置连续投加缓释阻垢剂。药剂随着循环水的流动浓度逐渐降低,导致药剂浓度降低,从而降低了水处理效果。
2.2.4 补入循环水的水质
循环水的补水除采用新鲜水外,主要使用污水回用水作为补水,污水回用水的特点是氯根高、电导高的特点。而且聚丙烯装置换热器材质多数为不锈钢材质,由于氯根高极易产生点腐蚀,进而使循环水的铁离子含量增加,影响循环水水质。
3、循环水药剂的选择
3.1 缓蚀剂的选择
为了保证循环水水质达标,车间采用189C药剂作为循环水药剂[2],观察系统运行过程中水质变化与影响。为了对循环水药剂的影响进行观察,控制循环水的浓缩倍数在3.0±0.3之间,pH值控制在8.3±0.2之间,并且以70 mg/L的速度投放药剂。为了实现工艺的控制与管理,共补水2980L,补189C药剂2122mL,观察循环水外观与检测水质标准。
3.2 杀菌灭藻处理药剂
采用连续投加氧化性杀菌剂固体氯以及B250杀菌剂交替杀菌,为了避免细菌产生抗药性,需要隔周采用不同的杀菌剂,投放的方式如下:每单周加杀菌剂固体氯0.125吨,每双周加0.1吨非氧化性杀菌剂B250。每月投加一次粘泥剥离剂739,以抑制生物粘泥在管壁上沉积[3]。
3.3 循环水药剂的工艺
大庆炼化公司动力一厂空分二车间循环药剂的工艺流程如下:循环冷却水经过加药剂处理,待药剂作用一段时间之后,药剂通过循环水流通运转,根据中石化《实验室缓蚀评定试验法旋转挂片失重法》进行取水,对于工艺中的循环水质量进行研究分析,判断循环水药剂的影响。
3.4 现场管理
为了避免现场环境造成的影响,需要加强现场管理,包括以下内容:(1)加入液碱进行中和循环水PH值,避免酸度过高造成的腐蚀作用,控制pH值在7.0以上,定时对回用水的pH值、碱度、氯根等指标进行监测;(2)采用连续投加的方式加入循环水药剂,稳定控制锌离子浓度在2―3mg/L;(3)加强对旁滤系统的管理,将挂片箱材质由碳钢升级为不锈钢,合理地安排污水的排放。
4、结语
循环水水质对于石油化工装置具有重要的影响,为了保证循环水水质达标,需要采用合理的循环水药剂、对现场环境进行有效控制、优化投药方式以及及时做好查漏堵漏。大庆炼化公司动力一厂空分二车间为保证循环水水质达标,加入189C缓蚀剂作为循环水药剂,并且对投药后的循环数参数进行测定。根据测定的结果来看,采用189C缓蚀剂能够有效的改变水质,增强换热能力,性能满足生产要求。而且189C缓蚀剂在含盐量好,容量较大的循环水环境中具有较好的缓释效果。采用交替杀菌的方式,能够有效杀灭循环水中的细菌,避免抗药性。
参考文献
[1] 周东 大庆炼化公司循环水系统运行方案的优化[D]硕士 2005
篇2
【关键词】侧支循环;局部缺血;心肌影响
【中国分类号】R445.1【文献标识码】A【文章编号】1044-5511(2011)11-0365-01
心肌缺血,是指心脏的血液灌注减少,导致心脏的供氧减少,心肌能量代谢不正常,不能支持心脏正常工作的一种病理状态。冠状动脉粥样硬化导致的冠脉狭窄或闭塞是引起心肌缺血最主要、最常见的病因。心肌缺血严重危害中老年人的健康,随着生活水平的提高,冠状动脉粥样硬化呈现年轻化的趋势,发病率日益上升。侧支循环的建立具有代偿意义,对机体是有利的。充分而有效的侧支循环可使动脉阻塞后局部组织不致遭受供血不足,静脉阻塞后局部组织不致发生淤血,对于心肌的重构,心脏的正常运转有着不可替代的作用。当支持心肌供血的冠脉发生狭窄后,侧支循环势必对局部缺血心肌节段供血,那么两者间存在何种关系呢?下面就我院对此的分析探讨报告如下:
1资料与方法
1.1 一般资料:选取我院心内科自2008年1月~2010年12月确诊为冠心病患者86例,其中男48例,女38例;年龄48~80岁,平均64岁;其中心绞痛42例,缺血性心肌病19例,心肌梗死 11例,其它类14例。基础疾病中伴有高血压者24例,高脂血症者17例,糖尿病者9例。所有患者均行CT增强扫描、超声心动图、常规心电图检查以及心肌生物学标志物(CTnI)检测,并排除瓣膜性心脏病、心肌病及严重心律失常。
1.2临床表现:均有不同程度胸腔中央压榨性疼痛,并可迁延至颈、颔、手臂、后背及胃部。其他可能症状有眩晕、气促、出汗、寒颤、恶心及昏厥。
1.3侧支循环概念:机体某一局部的主要血管 (动脉或静脉) 的血流受阻后,该部原有吻合支的血管扩张,心肌壁内血管间联系形成旁路,使血液迂回地通过这些旁路,恢复了循环,这种循环途径称为侧支循环
1.4有效侧支循环形成条件:原有血管间必须有足够的吻合支、血管阻塞的速度较缓慢。如果血管阻塞是逐渐发生的,侧支循环则容易建立、吻合支血管正常,冠状动脉粥样硬化引起局部心肌缺血时,若吻合支血管也同样有动脉粥样硬化的病变,则侧支循环不易有效建立。
1.5方法:使用飞利浦Brilliance 10 CT进行冠状动脉成像及诊断,并采用Rentrop分级法评价侧支循环建立情况及冠脉与心肌节段供血关系,分析侧支循环对局部缺血心肌节段功能的影响
2结果
根据美国超声心动图学会推荐将左室分为16节段,86例冠心病患者中建立2至5个节段侧支者48例,5至10个节段侧支者25例;10个以上节段侧支者13例。侧支循环建立支节段数与冠状动脉狭窄程度呈正相关。
3讨论
现代社会的发展和饮食结构不合理,冠心病的发病率逐年增高,其较高的致死率和致残率严重威胁着人们的健康。世界卫生组织指出冠心病为生活方式性疾病之一。饮食习惯、缺乏运动、吸烟、饮酒、情绪等日常行为与冠心病的发生发展密切相关[1]。冠状动脉侧支循环常发生于冠状动脉粥样硬化引起的冠状动脉狭窄或继发血栓形成时。此时原有的冠状动脉分支间吻合支的管腔可以发生扩张和管壁增厚。侧支循环的建立是渐进性的,吻合支的血管在开放过程中会发生一系列的适应性变化。起初由于血管阻塞的局部组织发生缺氧,在酸中毒的刺激下,吻合支的血管最早表现为血管壁平滑肌张力的松弛,随即血管扩张、延长而变弯曲,血管清楚可见。
CT是一种功能齐全的病情探测仪器,是电子计算机X射线断层扫描技术简称,其MSCT探测器达到了覆盖速度、图像质量与射线剂量的最佳平衡[2]。多层螺旋CT,特别是64层螺旋CT已经被广泛应用于冠心病患者的冠状动脉成像及诊断,判断冠状动脉粥样硬化所致的中重度狭窄具有较高的准确性。本组结果显示,侧支循环建立支节段数与冠状动脉狭窄程度呈正相关。临床实践中,可以依据冠状动脉狭窄程度分级和侧支循环建立情况对心肌状态做个评判。有研究发现在冠状动脉狭窄
至于冠状动脉侧支循环建立途径主要有三种情况,壁内吻合是主要的侧支循环途径。正常时,在同一侧冠状动脉分支间就有吻合支存在。这些吻合支直径为0.5~1mm,见于心肌的深层,以左心室及室中隔为最常见。至于正常的左、右冠状动脉间是否有吻合近年多数学者认为也是存在的,它见于直径40μm以下的动脉分支。在冠状动脉阻塞时,冠状动脉分支间的壁内吻合起着重大的代偿作用。第二种是心腔吻合,由心最小静脉、心肌窦状隙及动脉心腔血管三部分组成。此外还有心外吻合,冠状动脉的心房支和心包的分支与胸廓内动脉的心包支以及自主动脉发出的前纵隔支、心包支、支气管支、膈上下支、肋间支和食管支等都有广泛的吻合支,在冠状动脉分支阻塞时也能起一定侧支循环的代偿作用。同时我们也应看到侧支循环的不利一面,由于侧支循环时侧支血管的高度扩张,管壁比较薄弱,在受到机械性或炎性因素作用下,容易发生破裂出血。侧支循环的动脉扩张,有时可因局部管壁薄弱而形成动脉瘤,当其穿破时易引起致命性大出血。
综上,充分而有效的侧支循环可促使动脉阻塞后局部供血,利于心肌重建,临床实践中,可以依据冠状动脉狭窄程度分级和侧支循环建立情况对心肌状态进行评判。
参考文献
篇3
【关键词】 吸痰;方法;氧饱和度;体外循环术后;低氧血症
体外循环是指利用插在上下腔静脉或右心房的腔静脉导管将静脉血通过重力引流出来,再使之通过人工肺进行氧和,排除二氧化碳,变成动脉血,储存到储血器中,然后经单向血泵把动脉化的血经微栓过滤器过滤后通过导管泵入体内,并使之循环达静脉端,供给全身组织氧气,又称心肺转流,主要应用于心脏、大血管手术。低氧血症是指血液中含氧不足,动脉血氧分压低于同龄人的正常下限(80mmHg),主要表现为血氧分压与血氧饱和度下降,患者出现不同程度的呼吸困难,皮肤黏膜紫绀。近年来,体外循环术后低氧血症患者常规采用机械通气治疗取得了很大的进展,但由于体外循环过程中全身炎性反应和肺缺血再灌注损伤及左心功能不全,一定比例的患者会出现低氧血症,而短期内脱不了呼吸机,所以气道的护理很重要。临床中许多低氧血症的患者吸痰后短期内会出现氧合更差,并且长时间得不到改善,以至影响了患者的恢复。体外循环术后采用一种比较合适的吸痰方法进行吸痰对纠正低氧血症似乎变得尤为重要。采用两种吸痰法对体外循环术后低氧血症患者进行吸痰效果的分析,报道如下:
1 对象与方法
1.1 对象 2008年3月——2011年8月,入住我院胸心血管外科重症监护病房患者60例,该60例患者体外循环术后血气分析结果氧分压均低于正常下限,SpO2下降(低于95%),皮肤黏膜均出现紫绀,以至患者心率增快,面色苍白,呼吸困难等低氧血症的表现。60例患者术后均应用呼吸机辅助呼吸。其中,男30例,女30例,年龄2-78岁,平均年龄(52±6)岁。瓣膜病30例,复杂先天性心脏病30例。随机分为观察组及对照组各30例,具有可比性。
1.2 方法 ①密闭式吸痰方法:选用密闭式吸痰管,将密闭式吸痰系统直接连接在气管插管和呼吸机Y型管之间,吸痰管前端有单向活瓣和气道湿化接头,外面有一层密闭的无菌薄膜包裹,尾端有一吸引控制阀,与负压吸引相连形成一个密闭系统。吸痰时不必断开与呼吸机连接,将吸痰管插入气管导管中直到遇到阻力后上提0.5-1.0cm,打开负压,旋转吸引。成人压力调节在300-500mmHg,小儿200-300mmHg,吸痰时间≤15s/次;吸痰结束时松开控制阀,将吸引管完全退回到无菌薄膜内,用灭菌水冲洗吸痰管即可。[1]观察组:密闭式吸痰,即在吸痰前后2分钟给以100%纯氧并贯穿整个吸痰的过程中,吸痰时无需脱离呼吸机;[2]对照组:给予开放式吸痰,即仅在吸痰前后2分钟给以100%纯氧,吸痰时脱离呼吸机开放气道,气道直接与大气相通,100%纯氧不能贯穿整个吸痰的过程中。②呼吸机应用。参数设置:潮气量8-10ml/kg,呼吸频率12-15次/分,吸呼比:1:1-2,吸入氧浓度40%.-60%,平台压限制在30cmH2O以下,呼气末正压(PEEP)设置为5-10cmH2O。
1.3 指标监测 使用心电监护仪监测两组患者吸痰前1分钟及吸痰后2、5分钟经皮血氧饱和度(SpO2)。
1.4 数据处理 采用SPSS13.0软件进行数据管理和统计分析。P
2 结果
吸痰前两组SpO2之间比较差异无统计学意义,P>0.05,吸痰后2、5分钟两组SpO2之间比较差异有统计学意义,P
3 讨论
体外循环术后低氧血症是心脏直视手术的一种较常见的并发症,是因为体外循环术后,心功能尤其是左心功能不全的患者,左房压增高并向远心端传导,肺组织微循环压力增加,血浆渗入血管间隙形成肺间质水肿,造成肺毛细血管灌注逐渐降低,通气/血流比值失调,呼吸膜增厚并不断恶化,从而发生低氧血症。气管插管机械通气是重要的治疗措施,在临床上已广泛应用。但是,建立人工气道后导致患者咳嗽反射功能降低,气道内痰液不易自行咳出,导致缺氧加重,经气管内吸痰就显得尤为重要。如果采用开放式吸痰,吸痰时患者脱离呼吸机,气道则直接与大气相通。有报道[1]当脱离呼吸机吸痰时,脱机与吸引的负压导致肺容积的减少,如果不脱机进行吸痰可以防止肺容积减少50%。另有研究发现[2]脱离呼吸机后肺容积明显减少,肺顺应性越低的患者,脱机导致的肺容积减少越明显。本实验显示,应用开放式吸痰时,吸痰后SpO2下降,于吸痰后5分钟仍然低于吸痰前。其原因是由于体外循环术后炎性反应和肺脏缺血/再灌注损伤,肺泡萎陷,300-500mmHg,远大于气道平台压,吸引时更加导致肺容积减少。所以,开放式吸痰时,SpO2较吸痰前下降。而密闭式吸痰的优点[3]在于:①无需终止机械通气,密闭式吸痰管通过透明三通与人工气道、机械通气相连成一密闭系统,气道压力不受影响,改变了传统吸痰致使患者缺氧的状态。②避免交叉感染,密闭式吸痰可减少外源性感染的机会,避免了开放式吸痰操作不慎造成的污染,从而降低呼吸机相关性肺炎的发生率,并且也可避免吸痰时病人痰液四溅,污染医护人员的手及床单位、空气,以减少交叉感染。③操作简单、方便、省时、及时满足患者需求,使用密闭式吸痰管可在24小事内连续反复多次使用,每次不需要更换吸痰管,同时也降低呼吸机相关肺炎的发生率,减少病人住院天数。本实验表明观察组应用密闭式吸痰,可以在短时间内保证肺的氧合,阻止吸痰瞬间引起的SpO2的下降,利于低氧血症的纠正。
4 结论
综上所述,在体外循环术后低氧血症患者的机械通气时吸痰的方法是否得当,对患者的氧合影响较大,并且直接影响患者是否能够早点脱离呼吸机乃至生命。由此可见,使用密闭式吸痰对体外循环术后低氧血症的患者氧合可以达到很大改善,建议临床上普遍推广。
参考文献
[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
【关键词】脑卒中偏瘫;康复训练联合肩托;肩痛
doi:10.3969/j.issn.1004-7484(s).2014.01.236文章编号:1004-7484(2014)-01-0206-02
在神经内科临床症状中,脑卒中属于一种脑血管病症,尤其在中老年人中较为常见[1],常表现出发病急促、复发率高、致残率高、并发症多等特征。脑卒中的高致残率常会遗留有语言功能障碍及肢体障碍,对患者活动能力、生活质量造成严重影响,同时还会导致患者出现重大心理状态变化,造成巨大心理创伤[2]。目前,在相对发达国家,康复训练联合肩托治疗脑卒中偏瘫后患者肩痛已获得普遍应用,临床疗效显著。笔者选取我院于2009年4月至2013年4月收治脑卒中偏瘫患者84例,随机分为对照组及观察组各42例,对照组患者接受康复训练治疗,观察组在康复训练基础上联合肩托治疗,其中观察组临床疗效显著,现将相关情况报道如下。
1资料与方法
1.1临床资料选取我院于2009年4月至2013年4月收治脑卒中偏瘫患者84例,经临床症状判断与头部CT或核磁共振成像检查,84例患者均确诊为脑梗死或脑出血。患者在入院时上下肢肌力均低于3级,患者日常生活活动能力(ADL)评分均不足40分。将重要脏器中存在疾病患者排除。84例患者中男48例,女36例;患者年龄为46-78岁,平均年龄为67.5岁。其中脑梗死56例,脑出血28例;左侧偏瘫30例,右侧偏瘫42例,12例患者存在语言功能障碍。将84例患者随机分为对照组和观察组各42例,两组患者在年龄、性别、病情等自然资料上差异不显著,无统计学意义(P>0.05),可进行对比分析。
1.2方法
1.2.1对照组患者接受康复治疗方法从急性时期开始即事先防止患者出现偏瘫肩痛。患者为平卧位时,注意防止患者出现肩后缩;患者为侧卧位则应该保持其与躯干保持垂直,同时伸展其肘部与腕部;患者为侧卧位时,则将患者躯干向后仰,置于枕头后方,同时防止哈U拿着肩部直接压于其体下;患者坐位时,则良好支撑其肘部、腕部以及手部,防止患者其上肢对屈曲腕关节下拖。采取主动运动及被动运动有机结合,在早期肌肉按摩基础上鼓励患者循序渐进以“健”带动“患”展开主动运动;采用向心性加压手指等常规康复训练。
1.2.2观察组在康复训练基础上联合肩托治疗具体为根据患者自身身材大小挑选出适合患者肩托型号,将患者肩托与肩完全贴合至患者对侧腋下,采用肩托上方尼龙搭扣进行固定。
1.3疗效判定对两组患者治疗后进行BI(Barthel指数)的ADL评分。得分为100分则ADL正常,得分为71-95分则ADL功能存在轻度缺陷,得分为46-70分则ADL功能存在中度缺陷,得分为21-45分则ADL功能存在严重缺陷,得分为20分以下则ADL功能存在极严重缺陷。禁止患者在卧床进行上肢功能恢复训练时使用,通常可以用在患者坐立站立以及行走过程中。
1.4统计学分析通过统计学软件SPSS18.0对所得数据进行统计分析,计数资料进行开x2检验。若计算结果符合P
2结果
两组患者在接受治疗前,BI评分结果间无显著差异。治疗后,两组患者BI评分结果都有所提高,但对照组患者BI评分改善不明显(P>0.05),观察组患者BI评分结果显著高于治疗前(P
两组患者治疗后,对照组患者并发症发生率为59.52%(25例),观察组患者并发症发生率为9.52%(4例),观察组并发症发生率显著低于对照组(P
3讨论
脑卒中偏瘫患者中枢运动神经常会出现不可逆损伤,其功能恢复并非单纯靠药物就可恢复[3]。在治疗中,应创建能够对损伤神经加以修复,或可实现代偿的条件,从而使受损运动反射经良好刺激获得重建。早期康复治疗联合肩托治疗可固定住患者偏瘫侧肩关节,从而避免患者由于拉扯肩部周围肌肉,从而挤压相关关节。提高患者上肢肌张力程度,以此来有效降低患者痛感,早日恢复患者患侧功能。经过康复训练联合肩托治疗,可减少患者肩部疼痛,提高患者生活质量。
我院在对脑卒中偏瘫肩痛患者治疗时,采用康复治疗联合肩托方法展开治疗,临床效果确切。这说明,在脑卒中偏瘫肩痛患者治疗中采用早期康复训练联合肩托治疗方法临床效果确切,可以大大提高患者运动能力,改善患者日常生活活动能力,并发症少,值得在临床中推广。
参考文献
[1]刘淑君,王淑敏,韩艳华.脑卒中偏瘫的早期康复治疗分析[J].中国误诊学杂志,2010,10(10):2306-0307.
篇5
关键词:循环硫化床锅炉;应用现状;应用特点;经济运行;影响因素;措施
一、循环硫化床锅炉的应用现状分析
当前作为环保型的锅炉,循环硫化床锅炉现今已被大部分企业所广泛应用。主要源于其燃烧实用性强、效率高以及污染少等优点。但是循环硫化床锅炉要想长期的经济运行企,还需要对循环硫化床锅炉进行进一步的技术改进,这主要有两方面的原因。一方面,在长期的使用过程中,循环硫化床锅炉已经逐渐暴露出了一些问题,并且这些问题变得越来越严重,如排热性能差、冷渣机不出渣、给煤机稳定性差等问题,因此,不断改进硫化床锅炉的燃烧技术,从而解决这一系列问题才是企业的当务之急。另一方面,单就经济效益而言,循环硫化床锅炉就明显优于传统锅炉,循环硫化床锅炉基于良好的燃烧性能可以给企业节约更多的成本,因此,为了取得更好的发展,企业需要不断改进循环硫化床锅炉,充分利用循环硫化床锅炉的优点来为企业增加更多的经济效益。
二、循环硫化床锅炉的应用特点
1、循环硫化床锅炉的优点。相对于其他炉型而言,循环硫化床锅炉燃烧的适应范围广,使得一些劣质燃料也能燃用,而这一点,一般燃烧方式是做不到的。此外,循环硫化床锅炉负荷变化具有较强的适应性。只要在炉内加吸收剂(石灰石、白云石)即可降低烟气中SO2含量,从而减少污染气体的排放量,这样不仅能达到环保效果,还能够提高灰渣的综合利用率,以及避免锅炉受热面受到严重腐蚀。
2、循环硫化床锅炉的缺点,主要表现在以下两点,(1)相对于煤粉炉而言,循环硫化床锅炉的热效率比较低,造成这一结果的原因较多,主要包括:在使用的煤粉上,相对于循环硫化床锅炉而言,煤粉炉所用的煤粉要细得多,而燃料往往只有越细才越容易燃尽,因而使得机械不完全燃烧热损失增加;就炉膛的温度来看,相对于煤粉炉而言,循环硫化床锅炉的温度太低,这就使得燃料很难着火,即使着火也难以完全燃烧,造成化学不完全燃烧热损失增加。(2)循环硫化床锅炉采用了高压风机来克服布风板和料层的阻力,造成风机增加电耗量,受热面遭受磨损,炉膛内部烟尘沉积太多。
三、循环硫化床锅炉经济运行的影响因素
循环硫化床锅炉在经济运行过程中受到很多因素的影响,其只有确保适宜的燃料特性、合理的返料量以及一、二次风的配比才能确保锅炉的经济运行。
1、燃料特性的影响。要想保证锅炉稳定、经济运行,还需要合理控制燃料的干湿度。较湿的煤很难着火,这样便会使得风机耗费更多的电能,再者还容易导致断煤、堵煤。此外,锅炉负荷在很大程度上受燃料的化学特性的影响,煤质的好坏影响锅炉的出力大小。
2、一、二次返料量。(1)属于沸腾炉的循环硫化床锅炉早期的热效率还比较低,近些年,经过技术改造,新制造的中小型循环硫化床锅炉具有较高的热效率,这主要还是得益于返料这一程序。炉膛出口高温烟气中往往还有较多的飞灰没有燃尽,因此返料即将这些飞灰返入炉膛内,进行再次燃烧。这样便使得机械不完全燃烧热损失大大降低,使得锅炉热效率得到提高。可见,想想提高锅炉效率,控制合理的返料量也不失为一条有效途径。(2)锅炉中的灰粒温度越高,硬度和动能就越差,受热面所受磨损就越小,因此,低于700℃的灰粒往往会在较大程度上损坏受热面。返料可以使得循环硫化床锅炉中的灰粒减少,从而保护受热面,减轻受热面的磨损程度。一般而言,一次返料就可以基本灰粒燃尽,而二次返料量则跟随负荷的调节改变。灰渣的含碳量的控制,依赖于合理的返料量,要想确保经济性,一般是将灰渣的含碳量控制在约0.5%。
3、一、二次风量的配比。确保床料的硫化工况良好,提供充足的氧气以便燃料充分燃烧,这些都是一次风的主要作用。而二次风也能为燃料燃烧提供充分的氧气,最主要的是其能够增大烟气的扰动,避免炉膛内出现较大的热偏差,以使床温降低,炉膛出口烟温提高。不过,应注意合理控制风量,风量过大或过小都会出现问题,过大会增加过量空气系数,增加排烟热损失;过小则会影响硫化效果,出现低温结焦的情况,这样一来,燃料的不充分燃烧将增加机械不完全燃烧损失,并且灰粒都沉积在尾部受热面。经长期实践观察,保持在5~6.5%之间的过量空气系数才是比较合理的,至于一、二次风量的配比,则最好是一次风量为40%,二次风量为60%,只有控制在这些数值范围内,才能确保锅炉运行的安全性、经济性。
四、加强循环硫化床锅炉经济运行的措施
1、选择合适的煤质。循环硫化床锅炉经济运行过程中应考虑煤质的不同,以便合理控制燃烧,并确保炉内热量的交换,加速煤的充分燃烧。在循环硫化床锅炉运行中,应控制合理的过量空气系数,即合理的烟气硫速,如果气硫速度过快,粉状煤的燃烧时间便太过短暂,还未燃烧便被带入分离和返料系统,使得锅炉床因未受热而温度低,反而返料温度高。挥发粉状煤含有较多的飞灰可燃物,而块煤多、粉状煤少的煤往往飞灰可燃物含量较低,可见,并不是什么煤都适应循环硫化床锅炉,需要对煤质进行选择。此外,合理控制氧量也是十分重要的,氧量过高会造成烟气容积增大,从而缩短燃烧时间,使得燃料来不及充分燃烧。
2、减少散热损失及灰渣物理热损失。锅炉运行中往往会出现散热损失现象,损失部分热量,锅炉介质和工质损失的这些热量主要是通过炉墙、烟风道、构架、汽水管道外表面散发出去。为此,应注意监测已建成的锅炉在运行中的各部外表面的温度;注重对锅炉进行检修维护,以确保其保温性能良好,这些方法对于减少减少散热损失都有较大的帮助。灰渣带走的热损失和冷却损失是灰渣物理热损失的一种,此外还包括循环硫化床锅炉排出的渣约850℃带来的热损失,这是其主要组成部分,热渣所含的热量向大气中散发时使得受热面的横梁在烟道内受热,要想冷却则需要水和空气,这样一来便造成灰渣物理热损失又增大了。目前最有效地减少灰渣物理热损失的方法就是使用上冷出渣系统。
3、注重旋风分离器的彻底检查与修复。锅炉在长期运行后,后旋风分离器膨胀不均,会使得中心筒变形、炉墙开裂。同时锅炉安装误差容易造成分离器内旋硫出现摆尾卷吸问题,这两方面原因都会造成旋风分离器的效果大打折扣。因此,应注重对旋风分旋器的彻底检查与修复,以确保旋风分离器具有较好的分离效果,提高锅炉运行效率。需要合理控制炉膛出口负压,确保中心筒垂直,并使中心线重合于料腿中心线,合适情况下,按照中心筒直径的15%留来控制中心筒与浇注料之间的膨胀缝预留量,保侍切向进风良好,一旦发现问题并进行修复。
结束语:
作为环保型锅炉,循环硫化床锅炉自然受到各大企业的青睐,随着循环硫化床锅炉的长期运行,其各种病症也逐一暴露。因此对循环硫化床锅炉经济运行的影响因素及其措施进行分析具有重要的意义。
参考文献:
[1]王新鹏等.循环流化床锅炉运行调整对经济性影响的分析[J].中国新技术新产品,2012
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中国海洋大学(2013 级在职研究生) 山东青岛266100
潍坊科技学院山东潍坊262700
摘要:建筑业是我国国民经济的支柱产业,其质量的好坏与人民群众的生命财产安全息息相关。建筑项目施工质量控制作为一个重要研究内容,应当给予高度重视。本文首先介绍了PDCA 循环,主体部分是运用PDCA 循环法对质量通病进行事前分析,提前预控,在施工过程中进行质量控制。
关键词 :PDCA 循环;施工质量控制
1 PDCA 循环
PDCA(计划、做、检查、行动)循环,又称质量环,也称戴明环。由休哈特于1930 年构想,后被美国质量管理专家戴明博士在1950 年再度挖掘出来,运用于持续改善产品质量的过程。
PDCA 循环反映了全面质量管理所应遵循的科学程序。一个PDCA 循环一般都要经历以下4 个阶段、8 个步骤:
2 PDCA 循环在建筑项目施工质量控制中的应用
本文以主体工程质量通病为研究对象,运用PDCA 循环法对建筑项目施工进行质量控制。
2.1 分析原因,制定规划、措施(P 阶段)
2.1.1 分析主体工程质量通病产生的原因。第一,人未按要求摆砖,出现砌体组砌错误。第二,水材料未达到规定标准,工人未按技术要求施工,造成层面渗漏。第三,设置相应的挂立线和水平线进行砌筑,未立好相应的皮数杆,形成墙面不平,墙缝不直。第四,墙施工过程中的模板加固眼、脚手眼等孔洞时,未用掺加膨胀水泥的细石砼封堵密实,封堵前未将孔洞中的杂物清理干净,易造成外墙渗漏。
2.1.2 针对主要原因,制定施工项目技术措施。第一,为实现建筑施工项目的质量目标,与建筑施工项目部签定质量目标责任书,做到责任到人,分工明确,奖罚分明,提高项目部创建优质结构积极性。第二,建立健全建筑施工项目部组织管理机构。第三,在建筑施工项目各分项工程施工前,认真做好技术交底工作。第四,落实质量“三检”制度。第五,对建筑施工项目推行样板先行制度。第六,加强建筑施工项目工程材料管理工作。第七,加强建筑施工项目工程现场技术资料及档案管理。第八,加强建筑施工项目工程成品防护工作。
2.2 执行施工项目主体工程质量防治措施(D 阶段)
2.2.1 钢筋工程质量防治措施。第一,各种钢材进厂必须有合格证和试验报告,并经见证取样送检试验合格后进场使用,以确保钢筋的质量。第二,钢筋加工前由技术员和钢筋组长先熟悉图纸,编制配料单,交底后进行现场加工生产。第三,在绑扎钢筋过程中要求作业班组严格按照图纸和技术交底进行。第四,为确保混凝土强度和成形观感质量,在工程施工中,加大模板投入,支撑系统承载力。
2.2.2 混凝土工程质量防治措施。第一,工程混凝土采用现场搅拌砼泵送方案,先测定调整好施工配合比,同时要控制好搅拌时间,保证混凝土的搅拌质量。第二,浇筑砼时,要保证钢筋位置和保护层厚度正确,钢筋密集时,应选用适当粒径的石子,保证混凝土配合比准确和良好的和易性。第三,为减少混凝土因水灰比过大而形成蜂窝,施工过程中严格控制混凝土坍落度,控制好搅拌时间,确保混凝土搅拌质量。第四,工程框架柱施工时,注意柱底座浆并在振捣时避免振动棒碰撞钢筋,防止砼烂根和钢筋位移。第五,工程梁、板混凝土实行一次性浇筑,连续流水作业,以减少施工缝;浇筑时,随时检查模板支撑情况,防止漏浆。第六,严格操作规程,在混凝土收水初凝前,对现浇面进行二次抹面处理,达到表面平整的效果后浇水覆膜养护。第七,工程的模板在浇筑混凝土前要充分湿润,并设专人浇水养护,保证混凝土的养护质量。第八,拆除侧面非承重模板时,注意保护棱角;吊运模板,防止撞击棱角,运输时,将成品阳角用草袋等保护好,以免碰损。
2.2.3 填充墙砖砌体工程质量防治措施。第一,砌筑时,加强现场管理,对计量加强控制,调整好砂浆配合比和稠度,确保砌体的砂浆饱满度。第二,砌体中电表箱预留洞、采暖预留洞、临时施工洞口等预留洞应根据洞口大小设置预制过梁,确保施工质量。第三,拉结筋作为工程的隐检项目,应加强检查,并填写检查记录存档。第四,砌块必须做好清污工作,视不同气候情况采用不同措施以确保施工质量。
2.2.4 其他防治措施。第一,与监理单位配合制度。建筑公司必须严格接受监理,并为监理单位开展工作提供方便,按要求提供完整的原始资料以及检测记录等技术经济资料。第二,施工项目现场消防措施。消防工作必须列入现场的重要议事日程,各项工作必须贯彻“预防为主”的方针。第三,施工项目现场治安保卫措施。成立治安保卫领导小组,负责统筹安排施工现场的治安保卫工作。第四,施工项目环境保护措施。施工现场采用全封闭式施工,在施工过程中严格执行环保局关于文明施工的规定。
2.3 工程施工过程检查措施(C 阶段)
2.3.1 施工单位检查措施。第一,施工过程检验及报验规定。严格执行国家现行规范、标准及企业的各项规定,严格按照工程设计要求组织施工。第二,施工项目不合格分项(工序)处理的规定。如果在工程施工中出现施工质量不合格,必须及时汇报,会同业主、设计院、监理单位制定处理方案。第三,施工项目质量检验评定规定。检验审批质量评定过程中出现不合格,由专职质检员填写不合格品通知单,整改后重新评定。第四,施工项目质量保证资料管理规定。工程质量保证基础资料,必须严格执行地方行业标准。第五,施工项目质量奖罚规定。对工程质量认真负责,达到预期质量目标的给予奖励;质量低劣,给工程带来不良影响的给予处罚。
2.3.2 建设单位检查措施。第一,建筑公司在施工过程中接受建设单位检查监督,对建设单位在监督中发现的问题积极处理的,给予奖励,以调动施工单位的积极性。第二,在检查评比中,设立优秀、合格、不合格三个分数档,制定奖励措施,和相应的惩罚措施。
篇7
关键词:综合康复训练;护理;糖尿病;脑卒中
脑卒中又称脑血管意外,是由于各种病因使脑血管发生病变而导致脑功能缺损的一组疾病的总称。脑卒中后日常生活活动能力的恢复一直是康复治疗的难点[1],而糖尿病是脑卒中的重要诱发因素。糖尿病与脑卒中的发生密切相关,脑卒中患者往往多合并糖代谢紊乱。所以糖尿病患者容易发生缺血性脑卒中,尤以及梗死最常见。为了解综合康复训练护理对糖尿病合并脑卒中患者的治疗效果.本研究对2013年6月~2014年6月在广元市第二人民医院的糖尿病合并脑卒中患者,对患者血糖控制情况,生活活动能力,遵医行为及院外满意度均明显等方面进行观察.现报道如下:
1 资料及方法
1.1入选标准 选取我院糖尿病合并脑卒中患者100例,随机均分为干预组和对照组,两组患者的性别、年龄及疾病组成情况比较无统计学意义,具有可比性.
1.2方法 干预组患者应用综合康复训练模式实施护理干预,其中包括广泛实施健康教育,宣传健康的饮食生活习惯,鼓励患者积极参与功能锻炼,心理护理[2]。6个月后观察患者血糖控制情况,生活活动能力,遵医行为及院外满意度
1.3统计方法 全部数据采用均数 标准差表示,组间及组内比较用spss17.0软件进行t检验分析,P
2 结果
血糖控制情况干预组为(66.79 7.95),对照组为(60.13 7.04),干预组显著高于对照组,差异有显著性(P
3 讨论
脑卒中最主要的负担是慢性失能而不是死亡,约60%~80%遗留不同程度的功能障碍,其中15%的患者日常生活不能自理,护理理念的更新是综合康复训练应用与发展中重要组成部分,贯穿于整个疾病的治疗与康复过程中,也是未来护理学发展的方向之一,成功的心理护理是脑卒中恢复期康复护理的基础,完善的饮食护理是脑卒中恢复期康复护理的关键,功能锻炼是脑卒中患者提高生活质量的主要手段,优质的护理措施能够改善脑卒中合并糖尿病患者的血糖控制情况,提高患者生活活动能力,遵医行为及院外满意度在治疗中具有重要的价值.而综合康复训练护理对于促进糖尿病合并脑卒中患者的功能恢复起着事半功倍的效果.其措施包括:广泛实施健康教育,宣传健康的饮食生活习惯,只有上述措施的合理应用,才能使患者最大限度恢复肢体功能、减少致残率,有效缩短康复期。本研究显示:综合康复训练护理模式运用于糖尿病合并脑卒中患者中,干预组患者的血糖控制情况,生活活动能力,遵医行为及院外满意度均明显优于对照组。因此,脑卒中后做好综合康复训练及护理干预措施对预防和减少患者肢体残疾及提高生活质量具有重要意义。
参考文献:
篇8
关键词:脑性瘫痪;痉挛型;情景互动式康复训练系统;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
痉挛型脑瘫患儿常因下肢痉挛而引起站立、平衡和步行问题[1],从而直接影响患儿的下肢运动功能发育和造成康复训练过程中下肢关节损伤[2]。故有效提高痉挛型脑瘫患儿的下肢运动功能是其回归家庭社会的关键。本文采用Q4情景互动训练系统以改善痉挛型脑瘫患儿的平衡和步行功能,现报道如下。
1 资料与方法
1.1一般资料 选择2014年9月~2015年10月在我科住院的痉挛型脑瘫患儿40例为研究对象,年龄3~6岁。纳入标准:①符合全国(长沙)小儿脑瘫学术研讨会制定的分型及诊断标准[3],诊断为痉挛型脑瘫;②患儿无认知障碍;③粗大运动功能分级系统(GMFCS)的评定分为Ⅰ~Ⅲ级;④下肢痉挛状态基本保持在改良Ashworth评级(MAS)3级或以下。排除标准:①排除智力存在障碍的以及癫痫较为严重的,对治疗不配合的;②患有全身性疾病以及严重心血管疾病,无法进行康复训练者。
将符合入选条件的40例患儿采用随机数字表法分为观察组(n=20)和对照组(n=20)。两组性别、年龄和粗大运动功能分级等比较,差异均无显著性意义(P>0.05)。
1.2方法
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“生态系统中的物质循环和能量流动”是苏教版八年级《生物》下册第25章第二节,本节内容综合性较强,既涉及光合作用、呼吸作用、生态系统、食物链、食物网等方面的知识,又涉及能量流动和物质循环;不仅与生活和生产密切相关,又与全球的环境、资源密不可分。能量流动是一个比较抽象的过程,各营养级中能量的来源和去路比较复杂,学生理解难度相对较大。但八年级学生已具有一定的分析问题能力,又学过水(氧)循环以及生态系统组成等基础知识。另外,生活经验也提供给他们大量相关的信息,学生对生物学主题中与实际应用和社会问题相关的内容兴趣较浓,这是学习本节内容的有利条件。为此,本节教学以生态系统的能量流动及特点和碳循环过程作为重点,将生态系统能量流动的特点分析及能量流动和物质循环的关系作为难点,应用问题情境、阅读、小组讨论、比较和师生谈话等多种教学方法,引导学生主动学习,建构自己的认知体系。在教学过程中学习分析、总结,学会思考。教学设计如下。
2教学目标
2.1知识目标
描述生态系统中的能量流动和物质循环;描述生态系统中的能量流动和物质循环的特点;说出生态系统中能量的最初来源。
2.2能力目标
通过分析总结,培养运用科学知识分析和解决实际问题的能力;通过图片的观察,培养识图、观察和分析能力;通过讨论、交流,培养语言表达能力、小组合作能力。
2.3情感态度和价值观
正确认识人类作为生态系统中的一员在物质循环和能量流动中的作用,增强环境、资源意识,更加热爱大自然和保护大自然。
3教学过程
课前教师准备多媒体课件,学生预习本节课本内容,并搜索相关资料。
3.1引入
播放纪实视频“实拍灰狼欲捕食羊群,遭到牧民策马驱逐”片段,学生观察:在草原上,一只野兔遭灰狼的追逐最终被捕食,狼欲捕食羊群,遭到牧民策马驱逐。精彩、直观的视频展示引入新课,以激发学生兴趣。创设问题情境:能否说出草原上一条食物链?学生很容易回答:“草兔狼;草羊狼”等。进一步提问:兔(羊)的能量从哪里来?兔(羊)的能量到哪里去了?学生思考后回答……,那么生态系统的能量是怎样输入的呢?又是怎样传递和散失的呢?让我们一起来共同探究。
3.2生态系统的能量流动
提出问题:从上述的食物链中,大家知道了兔(羊)靠吃草获得能量,那么草的能量又从哪里来的?按以下步骤展开教学:(1)第一步指导学生阅读教材第一自然段文字,设置问题①生态系统的能量最初来源是什么?②能量进入生产者的途径是什么?③能量来源的起点是什么?④流动的渠道是什么?设置问题情境导读,引导学生思考、分析,可以提高阅读效率,教师鼓励学生大胆发言,激发竞争意识。(2)第二步尝试分析“草兔狼”食物链中的各个营养级以及所属的生物组成,学生分析后作汇报(如下),明确“营养级”概念。(3)第三步呈现课件“生态系统能量流动的示意图”并提出问题:能量是怎样流动的?有何规律?指导学生阅读教材第二自然段并分组讨论,教师可作为参与讨论者,与学生一起讨论。师生交流:输入第一营养级的能量,一部分在生产者的呼吸作用中以热能的形式散失了,一部分则用于生产者的生长、发育和繁殖。在后一部分能量中,一部分被分解者利用,还有一部分被植食性动物摄取,这样能量就从第一营养级流人第二营养级,以此类推……教师再问:能量从一种生物传到另一种生物,是不是百分之百传递?为什么?(不是,因为有一部分散失了)能量从哪种生物又流向哪种生物?(由被取食者流向取食者)在食物链中,能量流动能不能倒流过来?教师引导学生观察这条食物链中各营养级的排序是否可以变动(不能,单一方向)。能否总结能量流动特点?学生:逐级递减,单向传递。接下去,可展示“生态系统的能量流动”动画(配解说),丰富学生的感觉视觉,加深学生对能量流动的理解,有突破教学难点;继续展示“能量金字塔”,阐明其含义及特点……通过层层递进,引导和分析,使学生获得新知,进一步完善认知结构。
3.3生态系统的物质循环
过渡:生态系统能量流动伴随物质的循环,能量由太阳提供,物质由地球提供的,为什么生态系统中的大量物质,亿万年来没有被耗尽呢?是因为物质可以被循环利用的。教师引导学生写出光合作用和呼吸作用的公式,说明二氧化碳在此过程中的作用,从回顾旧知入手,通过知识迁移把新旧知识融会贯通。课件呈现“碳循环示意图”并指导学生分组讨论,思考每一个箭头代表的生理过程及物质名称,可设置思考题:①碳在大气中以什么形式存在的?②碳在生物体内以什么形式存在的?③大气中二氧化碳的主要来源?④地球上无数的生物每天都要消耗大量氧气并产生大量的二氧化碳,为什么我们没有缺氧?⑤尝试描述碳循环的过程。通过图片观察提高学生的识图能力,培养学生的观察、分析能力,在讨论和交流中,也锻炼学生的语言表达和小组合作能力。接着,播放“生态系统中的物质循环”动画,然后师生共同归纳碳循环的含义:碳(元素)循环是指生物(群落)与无机(非生物)环境之间进行的循环;碳循环的范围是全球性的,特点是全球性往复循环。引导学生继续探讨:物质是可以循环利用的,那么地球上的资源是不是用之不竭?乱砍滥伐和大量燃烧化石燃料对生态系统的碳循环有没有影响?你有什么建议?谈谈自己的看法。同学们各杼己见。课堂延伸引导学生利用新知识去解决实际问题,学以致用,同时也增强了学生的环境、资源意识。
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关键词 森林生态系统;碳储量;碳循环;作用
根据生态学原理,一个系统中的自然过程总是有利于系统的结构稳定和功能最大化,而非自然过程总是降低或破坏生态系统的稳定性,增加系统的不确定性,增加系统的不确定性。显然,大量开采化石燃料以及开采森林等活动都是非自然过程,这些活动导致了大气二氧化碳浓度的不断上升。虽然目前我们尚不能准确地预测其生态后果,但最终的结果必将危害人类自身。鉴于大气二氧化碳上升可能引起的严重生态后果,科学家对于全球碳循环进行了广泛的研究。具体内容包括地球各部分(大气、海洋和森林等)碳储量估算,森林生态系统与其他部分碳的交换量(流)的估算,以及人类干扰对各个库和流的影响。在陆地生态系统中,森林是最大的有机碳的贮库,它贮有1 146Pg碳,占整个陆地碳库的56%。因此,了解森林生态系统在碳循环中的作用,对于研究陆气系统的碳循环乃至全球碳循环都是一个基础,具有重要的意义。
1.森林及地球各部分的碳储量
当前,对全球碳库及库与库之间的转移量以及转移速率等关键性数值的估计差异较大。大气层中的碳总量约为7.0×1017~7.5×1017g。由于大气层的二氧化碳浓度正处加速上升阶段,因而其碳储量的估计值显然与估算的时间有一定的关系。地壳碳储量最大,估计值相差也大,不过它们与其他库的交换很小,因此一般不会给碳流量的估算带来大的误差。海洋是仅次于地壳的大碳库,也是最大的一个汇。通常估计海洋中的碳储量时将其分为表层和深层2个亚库,前者与大气有较频繁和较稳定的碳交流。陆地生物群落包含的碳量约为5.5×1017~5.6×1017g。
在各个库中,陆地生物群落最容易受到人类活动的干扰,因此也是对大气二氧化碳浓度变化影响最大的分库。海洋碳储量虽大,但与大气处于相对稳定的碳交换状态,目前估计海洋与大气的交换是每年吸收约2.0×1015~3.0×1015g的碳。陆地生物群落在未受干扰状态,以吸收固定二氧化碳为主,一旦受破坏,则要向大气排放大量的二氧化碳。
森林是一种主要的植物群落类型,约占地球陆地面积的1/3(4.1×109hm2)。森林生物量约占整个陆地生态系统生物量的90%,生产量约占陆地生态系统的70%。森林生态系统在全球碳循环过程中起着重要的作用。
在自然状态下,森林进行光合同化二氧化碳,固定于生物量中,同时以根生物量和枯落物碎屑形式补充土壤的碳量。在同化二氧化碳的同时,存在林木呼吸和枯落物分解释放二氧化碳进入大气这一逆过程,同时固定于木质部分的二氧化碳也会在一定的时间后腐烂或被烧掉,以二氧化碳的形式归还大气。因此,从很长的时间尺度(1 000~10 000a)考察森林对大气二氧化碳浓度变化的作用,其影响是很小的,只能是一个不很大的汇。但在短时间程度(<300a)来考察,由于单位森林面积中的碳储量很大,林下土壤中的碳储量更大,因此森林变化(人类干扰)就有可能引起大气二氧化碳浓度大的波动。
2.森林生态系统的碳循环
森林生态系统是陆地中重要的碳汇和碳源,在这个系统中,森林的生物量、植物碎屑和森林土壤固定了碳素而成为碳汇,森林以及森林中微生物、动物、土壤等的呼吸、分解则释放碳素到大气中成为碳源。如果森林固定的碳大于释放的碳就成为碳汇,反之成为碳源。在全球碳循环的过程中,森林是一个大的碳汇,但随着森林破坏、退化的加剧以及一些干扰因素(如火灾)的影响,森林生态系统就可能成为碳源,这将更加剧全球的温室效应,导致生态环境的进一步恶化。通过国内外的一些研究表明,温带和北部寒带森林是碳汇,如北方森林每年净吸收碳量为0.4~0.6Pg碳,俄罗斯森林每年固碳0.36~0.45Pg碳。在温带,森林每年净吸收碳量为0.17~0.35Pg碳,美国东南部的森林生态系统每年固碳0.07Gt碳。而热带森林地区由于过度砍伐森林以及土地利用方式的改变已成为碳源,在1980年向大气净释放了1.0×105~2.6×105g碳。
在森林生态系统中,植物首先通过光合作用吸收二氧化碳生成有机质贮藏在体内(Gp),这是森林吸收碳素的过程。而后,通过植物自身的吸收作用要释放出一部分碳素(Ra)。另外,植物还会以枯枝落叶、根屑等形式把碳贮藏在土壤中,而土壤中的碳有一部分会被微生物和其他的异养生物通过分解和呼吸释放到大气中(Rh)。森林生态系统和大气之间的碳通量是森林生长过程中固定的碳和干扰过程中释放碳之间的差值。森林生态系统的净生产量(NEP)可用下面的公式表示:NEP=Gp-Ra-Rh,如果在自然生长状态下,按上面这个公式计算,一般森林生态系统的NEP为正,是个碳汇。然而,由于人类活动的干扰和破坏,尤其是对热带森林的乱伐或把其变成为农业用地等行为就会使森林生态系统的NEP为负,从而成为碳源,这应该引起人类的关注,采取有效措施防止森林变成碳源,从而缓和和扭转全球气温变暖的趋势。我国森林生态系统在陆气系统碳循环中表现为碳汇,其NEP值为0.48Pg碳。
3.森林生态系统在碳循环中的作用
从人类认识到温室气体尤其是二氧化碳浓度的升高会使全球气温变暖,从而带来一系列严重生态环境问题时,就展开了对碳素循环的研究。而森林生态系统作为吸收二氧化碳释放氧气的一个大碳汇,在碳循环中起着非常重要的作用。全球森林面积为41.61亿公顷,其中热带、温带、寒带分别占32.9%、24.9%和42.1%。全球陆地生态系统地上部的碳为562Gt,森林生态系统地上部的含碳量为483Gt,占了86%。全球陆地生态系统地下部含碳量为1 272Gt,而森林地下部含碳约927Gt,占整个世界土壤含碳量的73%。森林生态系统在碳循环中的作用主要取决于以下几个方面:
(1)生物量。森林生态系统的生物量贮存着大量的碳素,如按植物生物量的含碳量为45%~50%计,那么整个森林生态系统的生物量将近一半是碳素含量。森林的生物量与其成长阶段的关系最为密切,一般森林据其年龄可分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林/过熟林,其中碳的累积速度在中龄林生态系统中最大,而成熟林/过熟林,其中碳的累积速度在中龄林生态系统中最大,而成熟林/过熟林由于其生物量基本停止增长,其碳素的吸收与释放基本平衡。从森林的年龄结构来估算吸收碳素的潜力是决定森林生态系统碳汇功能的一个主要方面。目前,我国森林的结构以幼龄林、中龄林居多,因此我国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力很大。据王效科等估算,我国森林生态系统潜在的植物总碳贮量为8.41Pg,现有的实际碳贮存总量只是潜在的植物总碳贮量的44.3%。因此,如果我国的森林生态系统得到切实有效地保护,那么它将是中国一个重要的碳汇。
(2)林产品。森林生态系统林产品的固碳量是个变化很大的因子。一般林产品根据其使用寿命可分为短期产品和长期产品。像燃料用木、纸浆用木等属于短期产品,而胶合板、建筑用木则属于长期产品。林产品使用寿命的长短在很大程度上也决定着森林生态系统的碳汇功能。使用寿命长的林产品可以延缓碳素释放,缓解全球大气碳浓度的增加,一般来说,耐用林产品的使用寿命可达100~200a,在这么长时间里,通过再造林完全可以实现碳素的良性循环。因此,应尽量加工耐用、使用寿命长的林产品。
(3)植物枯枝落叶和根系碎屑。这一部分含碳量在整个森林生态系统中占的比例虽少,但也是一个不容忽略的碳库,减缓它的沉淀和分解对于森林生态系统的固碳量也起到一定的作用。
(4)森林土壤。这是森林生态系统中最大的碳库。不同的森林其土壤含碳量具有很大的差别,在北部森林中森林土壤占有84%总碳量;温带森林土壤中的碳占到其总碳量的62.9%;在热带森林中,土壤中的含碳量占整个热带森林生态系统碳贮量的一半。全球森林土壤的含碳量为660~927Gt,是森林生态系统地上部的2~3倍。国内外很多学者都认识到森林土壤碳库的重要作用,纷纷对其展开研究。目前,研究土壤碳库及其碳循环和全球变化已成为土壤学的一个新的发展方向。
4.参考文献
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[4] 王效科,冯宗炜.中国森林生态系统中植物固定大气碳的潜力[J].生态学杂志,2000,19(4):72-74.
[5] 陈庆强,彭少麟.土壤碳循环研究进展[J].地球科学进展,1998,13(6):555-563.