预处理范文10篇

时间:2023-04-02 23:51:28

预处理范文篇1

【关键词】缺血预处理EffectsofrenalischemicpreconditioningontheexpressionsofBcl2,Bax,Fasproteinsinimmaturemyocardialcellsinrabbits【Abstract】AIM:Toinvestigatetheeffectsofrenalischemicpreconditioning(RIP)onapoptosisandexpressionsofBcl2,BaxandFasproteinsinimmaturemyocardialcellsinrabbits.METHODS:Isolatedworkingrabbitheartmodelwasusedinthisstudyand24immaturerabbitswererandomlydividedintocontrolgroup,ischemia/reperfusion(I/R)groupandRIPgroup.TheTUNEL,nucleosomalladderofDNAfragmentsandtheexpressionofBcl2,BaxandFasproteinsweredetected.RESULTS:ComparedwiththatinI/Rgroup,TUNELcellapoptosiswaslower[(4.19±1.13)%vs(12.30±2.10)%,P<0.01],ladderofDNAfragmentswaslower(57350±1765vs135200±3370,P<0.01),Bcl2expressionwashigher(33525±1026vs12385±860,P<0.01),Baxexpressionwaslower(8640±768vs32472±1128,P<0.01)andFasexpressionwaslower(8936±912vs32100±1260,P<0.01)inRIPgroup.CONCLUSION:RIPdecreasesimmaturemyocardialcellapoptosisandaffectstheexpressionsofBcl2,BaxandFasproteins.【Keywords】kidney;ischemicpreconditioning;apoptosis;Bcl2;Bax;Fas【摘要】目的:探讨肾缺血预处理(RIP)对兔未成熟心肌细胞凋亡和Bcl2,Bax,Fas蛋白表达的影响.方法:24只幼兔采用Langendorff离体心脏灌注模型,随机分为正常对照组(C)、心脏缺血/再灌注组(I/R)和肾缺血预处理组(RIP),每组8只,测定各组未成熟心肌细胞凋亡和Bcl2,Bax,Fas蛋白表达.结果:RIP组与I/R组比较,心肌细胞凋亡率明显减少[(4.19±1.13)%vs(12.30±2.10)%,P<0.01],DN段梯光密度明显减少(57350±1765vs135200±3370,P<0.01),Bcl2表达增多(33525±1026vs12385±860,P<0.01),Bax(8640±768vs32472±1128,P<0.01)和Fas(8936±912vs32100±1260,P<0.01)表达明显减少.结论:RIP可减少缺血再灌注后兔未成熟心肌细胞凋亡和影响Bcl2,Bax,Fas蛋白的表达.【关键词】肾;缺血预处理;细胞凋亡;Bcl2;Bax;Fas0引言实验表明,成熟心肌和心肌外的组织器官缺血预处理可减少心肌细胞凋亡的发生,其中Bcl2,Bax,Fas等基因蛋白的表达在细胞凋亡中起重要作用.肾缺血预处理(renalischemicpreconditioning,RIP)对未成熟心肌细胞凋亡是否有影响的报道甚少.本实验目的是观察RIP对兔未成熟心肌细胞凋亡和Bcl2,Bax,Fas等基因蛋白表达的影响.1材料和方法1.1材料出生14~21d的健康长耳大白兔24只(华中科技大学同济医学院动物室提供),雌雄不拘.MPIAS1000型多媒体病理图像分析系统(华中科技大学同济医学院清平影像工程公司生产)进行光密度测定.细胞凋亡试剂盒购自南京建成生物技术有限公司.1.2方法1.2.1模型建立及分组按处理方式不同将动物随机分为3组,每组8只.开胸,右心耳注入肝素(300U/kg),切开主动脉插入灌注管,即行KH液Langendorff灌流,灌注压为6kPa(45.0mmHg).切取心脏,结扎肺静脉,剪开左心耳将内径3mm左房灌注管插入左房,内径1mm测压管插入左心室.左房灌注压为1kPa(7.5mmHg),左心后负荷为3.0kPa(22.5mmHg).KH缓冲液成分(mmol/L):NaCl118.50,KCl4.70,CaCl22.50,MgSO41.20,NaHCO325.00,KH2PO41.20,Glucose11.10,Na2EDTA0.50.使用时新鲜配制,经0.45μm滤器过滤,灌流前给予体积分数为950mL/LO2和50mL/LCO2混合气体按1.5L/min向储液瓶内的灌流液中通气30min,灌流液维持在37℃,pH为7.4,渗透压为824~850kPa/L[320~330mosm/L,1mosm=2.5787kPa(37℃)].①正常对照组(C):仅灌注KH液180min,然后取心肌标本.②缺血/再灌注组(I/R):灌注20min后,停灌45min,复灌120min.③肾缺血预处理组(RIP):反复2次阻断肾血流5min/放开5min,建立Langendorff模型,然后重复I/R组缺血/再灌注方法.1.2.2观察指标①凋亡细胞原位标记与半定量分析:左心室心肌组织常规石蜡包埋,采用末端脱氧核苷酸转移酶(TdT酶)介导带荧光的deuridinetriphosphate(dUTP)缺口末端标记法(terminaltransferaseUTPnickendlabeling,TUNEL)[1],标记凋亡细胞核中DNA3′OH末端,经脱蜡,洗脱,消化,孵育,洗脱,二氨基联苯胺(DAB)显色,镜下观察.根据凋亡阳性细胞分布情况,每张切片拍摄5个阳性视野,每视野计数300个心肌细胞中阳性细胞数,以平均计算阳性细胞所占的百分比作为凋亡细胞阳性指数(AI).②琼脂糖凝胶电泳检测DN段梯:采用快速法检测DN段梯[2].③Bcl2,Bax,Fas基因蛋白的表达:采用WesternBlot法.用2×SDS样品缓冲液裂解细胞,收集细胞蛋白质,经SDSPAGE分离后迅速转移至尼龙膜,按文献[3]法加入单抗(1∶1000)及碱性磷酸酶偶联的抗小鼠IgG(1∶1000)用BCIP/NBT显色.应用MPIAS1000型多媒体彩色病理图像分析系统进行定量测定A值.统计学处理:数据以x±s表示,采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义.2结果2.1凋亡细胞原位标记与半定量分析RIP组的细胞凋亡率为(4.19±1.13)%,与I/R组的(12.30±2.10)%比较P<0.01(Fig1).2.2琼脂糖凝胶电泳检测DN段梯DN段梯光密度测定RIP组(57350±1765)与I/R组(135200±3370)比较差异有统计学意义(P<0.01).2.3Bcl2,Bax,Fas蛋白的表达密度测定Bcl2蛋白RIP组(33525±1026)与I/R组(12385±860)比较差异有统计学意义(P<0.01);Bax蛋白RIP组(8640±768)与I/R组(32472±1128)比较差异有统计学意义(P<0.01);Fas蛋白RIP组(8936±912)与I/R组(32100±1260)比较差异有统计学意义(P<0.01).3讨论缺血再灌注损伤可诱发细胞凋亡的发生[4],细胞凋亡已成为再灌注损伤发病机制中一个重要环节.通过干预凋亡基因的表达阻断细胞凋亡以减轻再灌注损伤的研究是近年来细胞分子生物学研究的重点之一.近年来研究认为心肌缺血预处理可减少细胞凋亡的发生[5].心肌缺血预处理是通过PKC的信号传递来保护心肌的,PKC和mitoKATP与凋亡信号转导途径相关连,从而影响心肌的细胞凋亡[6],而RIP的心肌保护作用亦与PKC和mitoKATP相关.Bcl2主要表达于线粒体外膜、核膜和内质网膜上,其表达可抑制细胞凋亡,Bax表达则促进细胞凋亡.细胞凋亡是一种受促凋亡基因如fas和抗凋亡基因如bcl2调控的主动性细胞死亡过程.Fas属于TNF受体家族.由Fas介导的细胞凋亡存在于多种细胞系中.心肌细胞膜表达功能性的Fas和FasL,但是在正常情况下Fas和FasL并不介导心肌细胞发生凋亡.我们通过建立Langendorff灌注模型检验了RIP对兔未成熟心肌细胞凋亡及Bcl2,Bax,Fas基因蛋白表达的影响,发现RIP使缺血再灌注后兔未成熟心肌细胞凋亡明显减少,Bcl2基因蛋白的表达明显增多,而Bax,Fas基因蛋白的表达明显减少,说明在兔未成熟心肌,RIP可通过影响Bcl2,Bax,Fas基因蛋白的表达而减少心肌细胞凋亡.【参考文献】[1]GavrieliY,ShermanY,BenSassonSA.IndentificationofprogrammedcelldeathinsituviaspecificlabelingofnuclearDNAfragmentation[J].JCellBiol,1992;1[1][2]19:493-501.[2]姜泊.分子生物学常用实验方法[M].北京:人民军医出版社,1996:177.[3]SambrookJ,FritschEF,ManiatisT.Molecularcloning:Alaboratorymanual[M].2nded.NewYork:ColdSpringHarborLaboratory.1989:1860-1874.[4]GottliebRA,BurlesonKO,KlonerRA,etal.Reperfusioninjuryinducesapoptosisinrabbitcardiomyocytes[J].JClinInvest,1994;94:1621-1628.[5]WangNP,BufkinBL,NakamuraM,etal.Ischemicpreconditioningreducesneutrophilaccumulationandmyocardialapoptosis[J].AnnThoracSurg,1999;67:1689-1695.[6]AkaoM,OhlerA,ORourkeB,etal.MitochondrialATPsensitivepotassiumchannelsinhibitapoptosisinducedbyoxidativestressincardiaccells[J].CircRes,2001;88:1267-1275

预处理范文篇2

关键词:预处理清洗机;手工清洗;医疗器械;清洗效果

医疗器械使用后及时预处理,可以第一时间减少器械表面污染物,提高后续清洗质量,延长器械使用寿命〔1〕。医院消毒供应中心行业标准提出,使用者在使用后及时去除诊疗器械、器具和物品上的明显污染物,根据需要做保湿处理〔2〕。研究发现,器械使用后30min内进行预处理,清洗合格率最佳〔3〕。手术器械及管腔器械在临床科室的预处理研究较多,主要针对器械进行保湿处理,防止污染物干涸,而对门诊、急诊、病区等复用器械预处理报道较少〔4-6〕,但目前仍没有针对污染器械进行预处理所需的专门设备〔7〕。为此,本研究自行设计制作了使用后医疗器械预处理清洗机(专利号:202020574905.0),临床应用效果良好,并对其实际使用效果进行了观察。

1材料与方法

1.1临床器械预处理清洗机制作

临床器械预处理清洗机主要由温度调节器、顶部喷淋、不锈钢材质机体、有机玻璃柜门及搁置架5部分组成(图1)。器械预处理清洗机入水口设温度调节器,容纳腔顶部喷淋,通过不同搁置架的设置,适合临床常规器械、管腔器械及精密器械的预处理。不同的搁置架确保不同类型待洗器械保持在最佳清洗状态,使得流动水能够接触到待洗器械上不容易被冲洗到的部位。柜门为可视化有机玻璃,清洗过程中操作者可透过柜门查看器械清洗状态,底部凹形出水设计便于导流。

1.2使用方法

使用方法在水龙头管前端安装水压增加泵,用于调节水压,将污染器械分类,根据短轴节器械、精密器械、无轴节及长轴节器械、管腔器械等不同器械类型选择相应的搁置架,放入后关闭清洗机门。旋转温度调节器,选择清洗温度30℃。通过架体的设置,使得待清洗器械轴节打开90°,轴节重叠面积最小并保持倾斜状态,流动水能够充分接触器械上不容易被冲洗到的轴节和齿牙等部位。通过搁置架与容纳腔的滑动连接,操作者可以更为方便地对架体上的器械进行取放;容纳腔顶部的喷淋和底部的出水口使得流动水能够对架体上器械进行持续冲洗去除明显污染物。当预处理结束后,直接将搁置架从容纳腔中抽出即可。

1.3应用效果评价

1.3.1应用对象选择某医院妇科手术后30min内收集的220个人工流产手术包,共计4400件器械为研究对象,将器械分成2组,每组2200件,分别为预处理清洗机组和手工清洗组,洗后目测检测,每组随机抽取各5个包,各100件器械进行残留蛋白检测;水龙头前端安装水压增加泵各1台,器械预处理清洗机1台,普通水池1个。1.3.2操作步骤预处理清洗机由经过专门培训并考核合格的专业人员负责操作。具体操作步骤包括:①调节水压:通过水龙头前的增压泵,测试并调节水压至额定值。②预处理方法:将收集的使用后30min内的器械按操作要求放入预处理清洗机,调节水压0.05MPa,调节水温30℃,设定运行5min。取出放入污物收纳箱,记录预处理过程中发生飞溅的次数。手工清洗组将器械放在普通水池采用流动水冲洗每把器械,清洗5min,放入污物收纳箱并记录预处理过程中发生飞溅的次数。静置2h后待消毒供应中心回收后按规范的方法做进一步清洗处理。1.3.3检测方法①目测法:采用目测和带光源放大镜下检查法对清洗后的每件器械进行清洗效果和功能检查〔8〕。管腔器械采用白纱带通条检测,检查器械表面及关节、齿牙应光洁,无血渍、污渍等残留和锈斑,管腔内部检查白纱带通条无污染,不符合上述要求即为清洗检查不合格。②残留蛋白检测法:使用蛋白测试棒进行检测,棒变绿色为合格,灰色或紫色为不合格。③满意度调查:采用问卷调查计划生育科对临床预处理清洗机使用是否满意。

1.4统计学方法

采用SPSS20.0进行统计分析,率的比较采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

目测法检测结果表明,经预处理清洗机清洗后的器械合格率为98.86%,手工清洗后的器械合格率为96.59%。预处理清洗机和手工清洗后器械上残留蛋白合格率分别为98.00%和90.00%(表1)。预处理清洗机使用满意率为100.00%,手工清洗操作满意率为75.00%。

3讨论

预处理范文篇3

有机废水无害化处理的首选方法是生物处理。这是由生物处理所具有的处理的相对彻底性(无二次污染或二次污染较小)以及运行费用低廉等优点决定的。

根据有机废水处理方面的特性可以将其划分为以下3类:①废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量很少。这类废水主要是生活污水和来自以农牧产品为原料的工业废水等;②废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量较多。这类废水主要来自印染、制革废水等;③废水中所含的有机物难于生物降解(生物降解速度极其缓慢),同时,废水中毒物可能较多、亦可能较少。这类废水主要来自造纸、制药废水等。

第①类废水可直接进行生物处理。第③类废水较为复杂,此处不作讨论。本文主要对第②类废水中的毒物作用机制及应对措施加以讨论。

1、毒物及其作用机制

废水中凡是能延缓或完全抑制微生物生长的化学物质,统称为有毒有害物质,简称毒物。这些毒物,从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质(如H2S、苯酚等,或称非稳定性毒物)和不能被生物处理段去除、转化的物质(如NaCl、汞、铜等,或称稳定性毒物)两大类。

毒物对微生物的作用机制主要有如下方式:

(1)损伤细胞结构成分和细胞外膜。如:70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用;酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜,破坏细胞膜的半透性。

(2)损伤酶和重要代谢过程。一些重金属(铜、银、汞等)对酶有潜在的毒害作用,甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-SH基结合,并改变这些蛋白质的三级和四级结构。

(3)竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合,它们的竞争将抑制中间产物的形成,使酶的催化反应速率降低。

(4)对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时,它们便会被细胞吸收并同化,结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。

(5)抗生素对核酸的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成,如链霉素会抑制氨基酸正确结合于多肽上。

(6)抗生素对核酸的抑制作用。如丝裂霉系C会选择性地阻止DNA的合成,从而抑制微生物的生长。

(7)对细胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通过干扰细胞壁的合成从而达到抑制微生物生长的效果。

2、菌种承受毒物的能力及菌种驯化法

需说明的是,微生物中存在不少能耐受常用代谢毒物的菌株,有的甚至能利用它们作为能源。化学物质对微生物的抑制作用与其浓度有直接关系,并随微生物的驯化而发生变化,经过驯化的微生物对有毒物质的适应能力将逐步加强。微生物这种巨大的适应性(变异性)是由它们的小体积决定的。如一个微球细胞仅具有约100000个蛋白质分子所能容纳的空间,如此小的体积决定了那些近期用不着的酶是不能储备的,许多分解代谢酶类只有当存在合适的基质时才会产生。在某些条件下这类可诱导的酶可占蛋白质总含量的10%.正是微生物的这种变异性,才使生物法处理含毒有机废水成为可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的(此时的浓度叫极限允许浓度),正是这种极限又要求含毒物有机废水在生物处理前需要一定的预处理。

前已说过,微生物由于其体积的细小,而具有巨大的适应性(变异)。因此可以采用人工改变微生物生活环境的方法进行诱导变异,让微生物直接适应原水中毒物浓度或提高微生物对毒物的去除能力。这种方法对稳定性毒物及非稳定性毒物均适用,是处理含毒有机废水的一种基本方法。

在城市生活污水处理厂中,当进水中酚的浓度突然增加到50mg/L时,便会对生物处理系统产生巨大的破坏作用。严重时,会导致全系统的崩溃。可是,某焦化厂采用适应性变异的方法对菌种进行驯化即菌种驯化法,使微生物内的酶逐步适应了这种毒物的大量存在,便将这种毒物当成其底物而加以分解吸收。实际运行表明,进水中酚的平均浓度为117.5mg/L时,酚的去除率高达99.6%.

含酚废水处理是应对一种不稳定性毒物的例子,当毒物很稳定时,亦可采用这种驯化方法以提高微生物对毒物的承受能力。但须注意,这种毒物的浓度必须满足最终出水排放标准或另外采取其它措施加以控制。

3、预处理方法

前已说过,驯化是生物处理法中应对毒物的一种基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的,毒物浓度超过极限允许浓度时就需要一定的预处理。目前,预处理法主要有稀释法、转化法和分离法。

3.1稀释法

污水中的毒物之所以成为毒物,是与其浓度有关的。当其浓度超过某一极限允许浓度时,毒物就成为毒物;在极限允许浓度以下时,毒物就不表现出毒性甚至成为营养。当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时,为保证生物处理的正常进行,可采用简单的稀释法,将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。

根据废水中毒物的稳定或非稳定性质,结合实际情况,可采取3种不同的稀释法:污水稀释法,处理出水稀释法,清水稀释法。

(1)污水稀释法。不同的污水中所含的物质不同,将它们混合起来,彼此稀释,可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下,这便是污水稀释法。它最简单、最经济,是首选方法,不论毒物的性质是稳定或非稳定均适用。少量的工业废水混入大量的城市污水中,几乎所有的毒物浓度都会被降低到极限允许浓度以下。但是,少量的工业废水彼此间混合后,毒物浓度仍有可能在极限允许浓度以上,仍需继续采取其它措施。

污水稀释法除了上面所说的不同单位所排废水之间的大稀释外,还有同一工厂不同车间所排废水之间的小稀释。比如,制革工厂中,脱毛工段所排的灰碱废水中S2-的浓度高达1000mg/L以上,但脱毛工段所排的灰碱废水只占全厂总排水量的5%左右,只要建一较大的调节池(停留时间HRT一般在12h左右),不同工段所排废水在此搅拌混合后,总出水中S2-的浓度便可降低到100mg/L以下。这对后续处理非常有利。

(2)处理出水稀释法。这种方法只适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。处理出水稀释法又有两种:①曝气池池型采用完全混合式;②处理出水回流稀释法。出于经济方面的考虑,方法①应是首选。

实例:制革废水中S2-的存在对生物处理具有极大的危害,生物处理的极限允许浓度为30mg/L.制革废水经调节池调节稀释后,进入曝气池时S2-仍然在50mg/L以上。以前,许多设计单位主张采用分隔处理,即先把灰碱废水单独进行脱S预处理,把进水中的S2-降低到30mg/L以下,再进行综合处理。有经验表明,可采用处理出水稀释法来消除S2-对生物处理的影响,不需要进行分隔处理,而直接进行综合处理。东南大学设计的南京制革厂废水处理站,采用的处理流程为调节池→初沉池→生物处理,生物处理采用的是氧化沟,该氧化沟沟宽6m,有效水深3m,沟内水流平均流速0.4m/s,做如下两个假定:①废水进入氧化沟后经过1周的循环,其中的S2-经曝气氧化后全被去除(被氧化成单体硫或硫代硫酸盐);②废水一进入氧化沟后,横向扩散很好,横断面上各点水质完全相同。按S2-的极限允许浓度30mg/L进行计算,理论上可得该氧化沟进水S2-的最大允许浓度为7776mg/L.从30mg/L到7776mg/L可以看出稀释法的巨大作用。当然,在实际运行中①,②两条假定不可能完全做到,故实际进水最大允许浓度远远不能达到7776mg/L.根据该厂长达12年的稳定运行经验表明,在调节池出水S2-不超过100mg/L的情况下,S2-对氧化沟的稳定运行是完全没有影响的,而且氧化沟出水S2-始终在排放标准1mg/L以下。这是稀释法成功应用的一个例子。

(3)清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物,不能采用处理出水稀释,工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它,而且这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。这是由于①这种方法的不经济性。采用清水稀释本身就要花费大量的水费;原水采用大量的清水稀释后,处理投资和运行费都要增加。②随着环境管理的加强,已由浓度排放控制过渡到排放总量控制。

实例:南京某石化公司化工二厂废水处理站,进水COD为6000mg/L,但同时含有CaCl250000mg/L,如此高的盐度将会极大地抑制生物处理的正常运行,所以在生物处理之前必须对盐加以适当处理。考虑到生物处理对CaCl2无去除或转化作用,其它的分离或转化方法又不经济,该厂地处郊区,附近无其它工厂或本厂的另类废水可利用来稀释,故设计单位与甲方商量后采用了清水稀释法,即将原水加清水稀释10倍,将CaCl2浓度降为5000mg/L后,再进行深井曝气法处理,取得了满意的效果。

3.2转化法

化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性,比如,硝基苯毒性较大,转化为苯胺后,毒性就大为降低。Cr6+的毒性很大,可是被还原为Cr3+后,毒性就大为降低。所以,可以通过化学方法,将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质,以保证生物处理的正常进行。这种方法对稳定性毒物或非稳定性毒物均适用。采用这种方法一定要注意两个问题:①转化后,稳定性毒物的浓度必须在生物处理极限允许浓度以下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②最终出水中,毒物浓度也应满足排放标准。

实例:化工废水中的硝基苯是一种毒性较大,可生化性较差的物质。直接对它进行生物处理,由于毒物负荷的限制,使得生化曝气池的BOD负荷极低,效率不高。故绝大多数工程在废水进入曝气池之前进行预处理,用化学法(比如亚铁还原)将硝基苯转化为苯胺,苯胺与硝基苯相比,其毒性大为降低,而且可生化性大幅提高,使曝气池BOD负荷大大提高。

3.3分离法

利用分离的手段,将废水中的毒物转移到气相或固相中去,以保证废水生物处理的正常运转,这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。采用这种方法时应注意如下几点:①分离后,废水中稳定性毒物浓度必须在生物处理的极限允许浓度之下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②必须保证最终出水各项指项(包括毒物)达到国家排放标准;③转移到气相或固相的毒物必须进行妥善处理,不允许出现二次污染。

实例:制革废水中S2-是一种毒物,我们可以向废水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除,出水可以直接进行生物处理而不受S2-的影响,沉淀的FeS可以送去制砖或进行填埋处理;亦可以向废水中加酸,将废水中的S2-形成H2S吹脱到空气中去,用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生产。

4、结语

为保证生物处理的正常进行,可采用的消除毒物影响的措施是很多的,如何从繁多的方法措施中选择一个最佳方案,是一个全系统优化课题。优化的原则是:①废水中各项指标(包括毒物)必须达到国家排放标准;②必须保证生物处理的正常运行;③在此基础上,应努力追求工艺流程简单、投资省、运行费用低、无二次污染以及管理方便。

预处理范文篇4

关键词:数据预处理;数据挖掘;数据挖掘质量

数据挖掘作为近几年十分热门的学科,随着人工智能和数据库的发展而崛起的一种数据技术,普遍应用于金融、军事、农业、航空航天、科学探讨以及其他范畴。它的出现可以说让人们对于数据价值的利用率提高到了新的高度,许多未解之谜或许可以因此得以破解。常见的数据挖掘核心步骤包括数据准备阶段、数据挖掘阶段和结果分析阶段。数据准备阶段占据了大约60%的工作量,它将多种不同的数据集合到一块,消除噪声点数据、不一致数据和不清楚完整的数据,并从中提取出对我们有用的数据,并通过一定的规则变换,组成我们所需要的数据仓库。我们的研究重点就是这个数据准备阶段。

一、数据挖掘相关概念

(一)数据挖掘。数据挖掘是经过了分析大量的有关数据来揭示有意义的新的相关联系、趋向和形式的过程。它融汇了人工智能、数据库技术、模式识别、机器学习、统计学和数据可视化等多个范畴的理论和技巧。该技术的涌现的崛起是现代信息技术发展到必然阶段的产物,它能够飞快探求数据之间的潜伏相关联系和规则。所起到作用类似于科学家们经过不断的科学分析所发现的科学规律。(二)数据预处理。数据预处理是为了处理原始数据中所存在的“脏数据”现象,是数据挖掘中重要的一环。数据预处理的效果好,则可以提高数据挖掘的效率,从而提高挖掘的质量。数据预处理是数据挖掘前的一个非常重要的数据准备工作,是知识挖掘过程的关键所在,它保证挖掘数据的正确性和有效性,通过对数据格式和实质的调整,使数据更符合挖掘的需求。为什么原始数据中会存在有“脏数据”呢?重要的原因有以下三点,一是数据采集时和数据分析时,咱们所思考的要素和成分不一致,搜集到了缺失值,即缺乏完整性;二是数据传输过程中会出现操作失误产生了某些噪声值,即缺乏准确性;三是数据在收集过程不限来源导致了不一致性的值,比如序号“1”、“2”、“3”和序号“A”、“B”、“C”其实所代表的含义是一致但表达不一致,即缺乏一致性。常见的缺失值填充算法包括EM最大期望值算法、MI算法和KNNI算法等。数据预处理技术的重点功能有数据清理、数据集成、数据变换和数据简化。而预处理方法可以大致分为,基于粗糙集(RS)理论的约简方法、基于概念层次树的数据浓缩方法思想和普化知识发现和基于统计分析的属性选择方法。本文主要测试了基于粗糙集(RS)的理论的简约方法和基于概念层次树的数据浓缩方法。

二、数据预处理实现方法

下面我们简单介绍一下,我们的数据预处理技术的几个方法。(一)基于粗糙集(RS)理论的约简方法。对于研究对于不精确、不确定性知识的十分有效的数学工具,由于它的易用性,目前是国内外研究的重点之一。基于粗糙集(RS)的理论约简方法处理过程如下:(1)大批量无顺序的数据通过泛化后,整顿成一个二维表,构成一个知识系统;(2)根据我们所要定义形成二进制可识别矩阵;(3)依据算法对矩阵进行规约化简,并得到属性的约简;(4)评判归约集,选择具备较少属性的归约集,而不改变原本的依赖关系,约简不是唯一的;(5)从约简表抽取规则。(二)基于概念层次树的数据浓缩方法。概念层次树是数据分类的方法之一,它可以将总结好的数据提升到较高的概念层,为数据挖掘的各个环节提供背景,从而提高知识的准确性和可理解性。比较适用于挖掘用户特征等场景,他的实现步骤如下:(1)定义概念层次树和相关语义表,作为概念分层的依据;(2)对数据进行概念提升;(3)进行类组计算;(4)得出规则特征。

三、结语

预处理范文篇5

关键词:丁苯橡胶;气能絮凝;集成工艺;污水处理

溶聚丁苯橡胶(SSBR)兼具抗湿滑性和滚动阻力低等综合性能,其生产工艺与乳聚丁苯橡胶(ESBR)相比,具有装置适应能力强、胶种多样化、单体转化率高、排污量小、聚合助剂品种少等特征。为提高其性能,在生产过程中添加一定量的Orotan(聚羧酸钠溶液)分散剂,这种工艺在国内炼化企业使用时,致使装置排污废水中含有一定浓度的分散剂,随着其他工业废水直接引入污水处理厂进行处理,经常引起微气泡曝气及生化处理单元产生大量泡沫,而使活性污泥或生物载体与空气、水体隔离而影响有机污染物的降解。若不选择有效的污水处理工艺技术,则会影响整个企业的污水处理效率。

1水质情况及处理工艺选择

某石化公司溶聚丁苯橡胶装置排放污水的主要污染物成分为聚羧酸盐,该物质是一种强表面活性剂,且不可生物降解,易发泡,具有一定的生物抑制性,若不经预处理就直接引入污水处理厂进行处理会对微气泡曝气单元、生化处理单元产生冲击。目前,国内外对于表面活性剂废水处理方法主要有泡沫分离法、吸附法、混凝沉降法、膜分离法、催化氧化法和生物法等。而絮凝沉降法作为一种应用广泛、价格低廉的处理方法在水处理技术中得到了普遍的应用,它能够极大地提高水处理的效率。1.1实验过程及现象针对溶聚丁苯橡胶污水水质特性,组合投加“PAC+PAM”助剂,开展絮凝实验,并分别对絮凝沉降后的上清液、沉积物过滤后的水样进行发泡性分析。由图1可以看出,组合投加助剂对丁苯橡胶外排污水的絮凝效果明显,可见大量絮体,矾花较大,沉降速度快。上清液发泡性实验分析。将絮凝沉降后的实验污水样上清液进行曝气(空气)鼓泡,其污水和原水的发泡对比见图2。图2左边烧杯水样为该污水的原水,右边烧杯水样为絮凝沉降后的上清液,曝气时原水极易产生大量的白色密集泡沫,随曝气自动溢出烧杯,停止曝气后泡沫很难消失;絮凝沉降后的上清液经曝气产生少量气泡,停止曝气后气泡迅速消失。絮凝沉积物发泡性实验分析。将絮凝沉降后不过滤沉积物的污水样直接进行曝气(空气)鼓泡,水样无明显泡沫,与丁苯原水发泡比较效果十分明显,实验现象见图3。絮凝沉降物离心分离后发泡性实验分析将絮凝沉积物通过离心机以高转速离心分离后,絮凝沉积物与污水分离明显,分离出来的污水在曝气情况下无明显泡沫,与自来水的发泡性几乎一致,实验过程及现象见图4、图5。1.2实验结论针对该溶聚丁苯橡胶污水的特殊性质及实际排放状况,综合分析考虑,最终确定采用高效气能絮凝+絮体分离技术作为预处理工艺。结果表明,该组合处理工艺对此类丁苯橡胶污水处理效果稳定,操作简单,且具有很强的耐冲击负荷能力,处理出水可达到规定标准的要求。污水水质及排放标准可达到表1要求。

2污水预处理工艺工程设计

2.1污水预处理工艺流程。丁苯橡胶废水首先排入原水池。原水池出水通过气能絮凝进水泵提升至气能絮凝装置,并依次投加阳离子PAM、阴离子PAM等。气能絮凝进水、药剂及压缩空气等在涡流三相混合器内对气、水、固三相混合后,一步完成药剂分子拉伸提效、絮凝搅拌(污染物捕集)、絮体形成、气泡晶核生成和超轻中空化絮体形成,最后在爆炸腔进行释放,捕集了污染物的絮体随气泡慢慢上浮至水面,在上浮的过程中,压力逐渐减小,气泡慢慢变大,絮体中的水分被进一步挤出,最终在分离室形成低含水率的浮渣,经刮渣机刮至渣槽。分离室底部装有放空(排泥)阀,可定期将分离室底部的污泥排出。气能絮凝出水自流进入出水池,再经污水厂处理后回用。气能絮凝渣槽内的浮渣落至储渣槽,储渣槽底部滤出水回流至原水池再次处理,上部浮渣定期外运焚烧处理。该溶聚丁苯橡胶污水处理工艺流程如图6所示。2.2气能絮凝装置技术原理。高效气能絮凝装置采用涡流三相混合器作为核心部件,一步完成药剂分子拉伸提效、混凝絮凝搅拌(污染物捕集)、絮体形成、气泡晶核生成和超轻中空化絮体形成,气能絮凝装置可有效去除污水中分散的细小悬浮物、油及乳化液、COD等。反应过程示意图图7:药剂分子初始为盘绕状将药剂分子拉伸提效充分搅拌,污染物被捕集,絮体形成图7絮凝过程反应示意图逐渐形成的絮体在压力形态下为固液气三态混合物,压力降低时,絮体中的溶气释放长大,将絮体中的水分挤出,气体和固体絮体形成多孔中空形态,含水率显著降低同时自身比重越来越轻,可以不借助外力自行上浮,最终形成浮渣被刮除。浮渣产生情况效果图见图8。2.3主体构造及配套设备技术参数。该处理装置主体为一体化集成撬装供应,单套50m3/h,共两套,不锈钢材质,单套设备净尺寸为6200mm×2400mm×2800mm。如图9所示,装置为一体化集成撬装装置,整体安装在撬式基座上,装置附带自动加药系统(如混凝剂、阳离子PAM、阴离子PAM)、提升泵、加药泵、三相涡流混合器及其他辅助设备等。

3系统运行情况

该集成工艺经过三个月的调试运行标定后,实行100m3/h的满负荷运行,出水监测数据的合格率为100%,达到设计工况。正常生产期间(一年来运行数据均值)运行效果详见表2。由表2可以看出,该集成工艺对溶聚丁苯橡胶废水具有很好的处理效果,出水达到规定指标要求。

4结论

预处理范文篇6

【关键词】:豌豆;预处理剂;8-羟基喹啉;秋水仙素

Abstract:Theeffectsofdifferentpretreatmentagentstomitosisofpease’sroottipcellswereanalyzedwithpeaseastherawmaterial,anddifferentcolchicinesdensities(0,0.1,0.5,1.0,1.5,2.0g/L)anddifferent8-HQdensities(0,0.002,0.004,0.006,0.008,0.010mol/L)aspretreatmentagentswithinthetreatmentperiodsof3.0h.Theresultsshowedthatthehighestpercentageofmetaphasemitoticisinthedensityof1.0g/Lcolchicinesandinthedensityof0.004mol/L8-HQ.

Keywords:pease;pretreatmentagent;8-HQ;colchicine

前言:

染色体是遗传物质最主要的载体,在有丝分裂过程中,染色体的形态和结构表现出一系列规律性的变化,尤其是分裂中期的染色体收缩程度良好,适于进行染色体形态的识别和研究。但是在整个细胞分裂周期中,中期细胞数较少,且染色体因纺锤丝的牵引而紧密排列在赤道板上,造成计数及识别染色体形态、结构的困难。为了获得较多的染色体分散好的中期细胞,常使用某些化学试剂,对材料进行预处理,使细胞同步分裂,提高细胞的分裂指数。

目前,国内已有不少用预处理剂处理各种材料的细胞分裂的报告,梁镇林等以大豆为材料,用0.002mol/L的8-羟基喹啉为预处理剂;张杏辉等以蚕豆为材料,用10.0g/L/的秋水仙素为预处理剂;秦素平等以大蒜为材料,用8-羟基喹啉和秋水仙素为预处理剂,都获得了同步化较好的分裂细胞。这些研究表明,要想得到较多、较好的有丝分裂细胞,选择合适浓度的预处理剂及处理时间是很关键的。但不同植物对不同的预处理剂的反应是不同的。

本实验以豌豆根尖为材料,用秋水仙素和8-羟基喹啉作为预处理剂,在不同浓度下处理豌豆根尖,目的在于寻找合适的秋水仙素浓度和8-羟基喹啉浓度。

1材料与方法

1.1材料与试剂

材料:豌豆:市售。

试剂:8-羟基喹啉,秋水仙素。

1.2方法

1.2.1根尖培养方法选择大小均匀无损伤的豌豆置于培养皿中,在室温条件下用蒸馏水培养。每天换水1次。待根尖长至1.5~2.0cm时于上午9:00~10:00取材。

1.2.2材料处理方法分别用质量浓度为0,0.1,0.5,1.0,1.5,2.0g/L的秋水仙素和0,0.002,0.004,0.006,0.008,0.010mol/L的8-羟基喹啉溶液处理豌豆根尖3.0/h,之后分别用卡诺氏固定液于4℃冰箱中固定10h,固定后的材料用1mol/LHCl在60℃恒温下酸解15min,用改良品红染色;采用常规压片法制片,选择有代表性的制片,每张制片统计4-5个视野,从中统计分裂细胞数及分裂中期细胞数。

有丝分裂指数=Σd/N×100

Σd:为各观察视野内分裂细胞数总和;

N:为各观察视野内细胞总数。

2.实验结果与分析

不同浓度的秋水仙素处理豌豆根尖细胞,具有一定的影响。结果表明,用1.0g/L的秋水仙素处理的豌豆,其分裂细胞处于分裂中期的数目最多。但是此后随着浓度的增加,处于分裂中期的细胞数目反而下降(表1),这说明并不是浓度越高越好,只有适当的浓度才能达到使纺锤丝形成受阻率最高的目的。

不同浓度的8-羟基喹啉处理豌豆,其根尖细胞处于分裂中期的数目各不相同,结果表明,0.004mol/L8-羟基喹啉处理的豌豆中期细胞所占的比率最高,为58.97%。与其它处理浓度有比较明显的差异。8-羟基喹啉的作用机制是引起细胞质黏度的改变,结果导致纺锤丝的活动受阻。从表2可以看出,8-羟基喹啉对豌豆根尖有丝分裂有一定的影响,但当浓度超过0.004mol/L时处于细胞分裂中期的细胞百分率反而降低,因此只有适当的浓度才有利于抑制纺锤丝的形成,使分裂细胞更多地处于细胞分裂中期。

本次实验取材的方法会影响到实验结果,因为只有根尖才会有细胞处于分裂期,如果取材时切得稍微高一点,就会使得有丝分裂指数降低。数细胞时因为是取不同的视野进行数数,由于人为的原因会挑选一些比较理想化的视野,这也有可能导致了实验结果的不真实性,还有由于细胞数目太多,数数时也存在人为的误差。

表1.不同浓度的秋水仙素对豌豆根尖细胞有丝分裂的影响

处理剂浓度/(g/L)细胞总数分裂相中期细胞

数目指数%数目比率%

0546366.5938.30

0.1538417.62717.07

0.5567346.001235.29

1.0598437.192967.44

1.5572305.251136.67

2.0541397.21615.38

处理剂浓度/(mol/L)细胞总数分裂细胞数中期细胞

数目指数%数目百分率%

0528356.63514.29

0.002547315.671135.48

0.004589396.622358.97

0.006571366.311644.44

0.008562376.581232.43

0.010538295.39724.14

表2.不同浓度的8-羟基喹啉对豌豆根尖细胞有丝分裂的影响

3.讨论

一般来说,凡是进行分裂的分生组织、器官甚至单个细胞,都可用于染色体观察。但也不是随意取来上述材料都可以获得期望的结果。因此,适当取材是非常关键的。如果要研究染色体计数及核型分析,染色体最好应满足以下三个条件,(1)染色体所处的分裂时期应准确可辨;(2)染色体纵向浓缩均匀一致;(3)缢痕显示清晰。本研究就是以豌豆根尖为材料,经不同浓度的秋水仙素和8-羟基喹啉预处理,结果表明,经预处理的材料能较多地积累中期细胞,且染色体分散性好,易于进行更深入的分析研究。

另外,取材时间也是非常关键的。在一昼夜的时间里,以上午8:00~10:00时取材最好,此时豌豆根尖正处于分裂高峰期。

实际上,细胞分裂是不同步的。使用某些理化因素,对材料进行预处理可使细胞同步分裂,提高细胞分裂指数。良好的预处理方法能够积累较多的中期细胞,并能使中期染色体适当凝缩、分散。秋水仙素(colchicine)是一种生物碱,因最初从百合科植物秋水仙(Colchicumautumnale)中提取出来,故名。分子式C22H25O6N。纯秋水仙素呈黄色针状结晶,熔点157℃。易溶于水、乙醇和氯仿。味苦,有剧毒。秋水仙素作为预处理剂,其主要作用有两方面,其一是抑制微管蛋白组装成纺锤丝,但并不抑制前期的细胞分裂,因此凡进入中期的染色体均被阻而不能进入分裂后期,这样便可以积累大量处于分裂中期的染色体。其二是它可以使染色体缩短变直,便于染色体分散和计数。8-羟基喹啉分子式C9H7NO,为白色或淡黄色结晶(或结晶粉末),几乎不溶于水和乙醚,而溶于乙醇或稀酸。所以配制8-羟基喹啉溶液时可以先将粉末溶于少量乙醇。8-羟基喹啉作为预处理剂的最大优点是显示缢痕清晰,染色体分散,适于染色体计数及核型分析或显带技术等。

4.参考文献

1.梁镇林,潘世元,梁幕勤.用时间梯度法确定大豆根尖细胞有丝分裂高峰期[J].贵州农业科学,1987,83(1):13-17.

2.彭永康,赵建,陈瑞阳.大蒜根尖细胞有丝分裂同步化诱导与中期染色体分离[J].植物研究,1997,9(3):30-34.

3.张杏辉,祝爱琼.显示细胞有丝分裂的一种理想方法[J].生物技术,1996,6(5):40-41.

4.姚世鸿,王景佑,程光中.大蒜根尖细胞有丝分裂高峰期的研究[J].贵州师范大学学报,1994,12(2):7-9.

5.秦素平,陈于和,董洪平,靳海燕,马亚静.预处理剂对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响[J].河北职业技术师范学院学报,2002.12,16(4):21-25.

6.齐志广,秘彩莉.不同预处理对有丝分裂的影响[J].河北师范大学学报(自然科学版),2003,27(1):88-91.

预处理范文篇7

有机废水无害化处理的首选方法是生物处理。这是由生物处理所具有的处理的相对彻底性(无二次污染或二次污染较小)以及运行费用低廉等优点决定的。

根据有机废水处理方面的特性可以将其划分为以下3类:①废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量很少。这类废水主要是生活污水和来自以农牧产品为原料的工业废水等;②废水中的有机物易于生物降解,同时废水中的毒物含量较多。这类废水主要来自印染、制革废水等;③废水中所含的有机物难于生物降解(生物降解速度极其缓慢),同时,废水中毒物可能较多、亦可能较少。这类废水主要来自造纸、制药废水等。

第①类废水可直接进行生物处理。第③类废水较为复杂,此处不作讨论。本文主要对第②类废水中的毒物作用机制及应对措施加以讨论。

1、毒物及其作用机制

废水中凡是能延缓或完全抑制微生物生长的化学物质,统称为有毒有害物质,简称毒物。这些毒物,从化学性质上来分可划分为有机物和无机物两大类。从处理的角度又可划分为能被生物处理段去除、转化的物质(如H2S、苯酚等,或称非稳定性毒物)和不能被生物处理段去除、转化的物质(如NaCl、汞、铜等,或称稳定性毒物)两大类。

毒物对微生物的作用机制主要有如下方式:

(1)损伤细胞结构成分和细胞外膜。如:70%浓度的乙醇能使蛋白凝固达到杀菌作用;酚、甲酚、表面活性剂作用于细胞外膜,破坏细胞膜的半透性。

(2)损伤酶和重要代谢过程。一些重金属(铜、银、汞等)对酶有潜在的毒害作用,甚至在非常低的浓度下也起作用。这些重金属的盐类和有机化合物能与酶的-SH基结合,并改变这些蛋白质的三级和四级结构。

(3)竞争性抑制作用。当废水中存在一种化学结构与代谢物质相类似的有机物时便会发生。因为二者都能在酶的活性中心与酶相结合,它们的竞争将抑制中间产物的形成,使酶的催化反应速率降低。

(4)对细胞成分合成过程的抑制作用。当某些化学物质的结构类似于细胞成分的结构时,它们便会被细胞吸收并同化,结果是合成无功能的辅酶或导致生长停止。这种作用最典型的例子便是磺胺酸。

(5)抗生素对核酸的抑制作用。不少抗生素能专一地抑制原核生物的蛋白质合成,如链霉素会抑制氨基酸正确结合于多肽上。

(6)抗生素对核酸的抑制作用。如丝裂霉系C会选择性地阻止DNA的合成,从而抑制微生物的生长。

(7)对细胞壁合成的抑制作用。如青霉素便是通过干扰细胞壁的合成从而达到抑制微生物生长的效果。

2、菌种承受毒物的能力及菌种驯化法

需说明的是,微生物中存在不少能耐受常用代谢毒物的菌株,有的甚至能利用它们作为能源。化学物质对微生物的抑制作用与其浓度有直接关系,并随微生物的驯化而发生变化,经过驯化的微生物对有毒物质的适应能力将逐步加强。微生物这种巨大的适应性(变异性)是由它们的小体积决定的。如一个微球细胞仅具有约100000个蛋白质分子所能容纳的空间,如此小的体积决定了那些近期用不着的酶是不能储备的,许多分解代谢酶类只有当存在合适的基质时才会产生。在某些条件下这类可诱导的酶可占蛋白质总含量的10%.正是微生物的这种变异性,才使生物法处理含毒有机废水成为可能。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的(此时的浓度叫极限允许浓度),正是这种极限又要求含毒物有机废水在生物处理前需要一定的预处理。

前已说过,微生物由于其体积的细小,而具有巨大的适应性(变异)。因此可以采用人工改变微生物生活环境的方法进行诱导变异,让微生物直接适应原水中毒物浓度或提高微生物对毒物的去除能力。这种方法对稳定性毒物及非稳定性毒物均适用,是处理含毒有机废水的一种基本方法。

在城市生活污水处理厂中,当进水中酚的浓度突然增加到50mg/L时,便会对生物处理系统产生巨大的破坏作用。严重时,会导致全系统的崩溃。可是,某焦化厂采用适应性变异的方法对菌种进行驯化即菌种驯化法,使微生物内的酶逐步适应了这种毒物的大量存在,便将这种毒物当成其底物而加以分解吸收。实际运行表明,进水中酚的平均浓度为117.5mg/L时,酚的去除率高达99.6%.

含酚废水处理是应对一种不稳定性毒物的例子,当毒物很稳定时,亦可采用这种驯化方法以提高微生物对毒物的承受能力。但须注意,这种毒物的浓度必须满足最终出水排放标准或另外采取其它措施加以控制。

3、预处理方法

前已说过,驯化是生物处理法中应对毒物的一种基本方法。但任何微生物承受毒物的能力都是有一定的极限的,毒物浓度超过极限允许浓度时就需要一定的预处理。目前,预处理法主要有稀释法、转化法和分离法。

3.1稀释法

污水中的毒物之所以成为毒物,是与其浓度有关的。当其浓度超过某一极限允许浓度时,毒物就成为毒物;在极限允许浓度以下时,毒物就不表现出毒性甚至成为营养。当废水中毒物浓度超过生物处理的极限允许浓度时,为保证生物处理的正常进行,可采用简单的稀释法,将废水中毒物浓度降低到极限浓度以下。

根据废水中毒物的稳定或非稳定性质,结合实际情况,可采取3种不同的稀释法:污水稀释法,处理出水稀释法,清水稀释法。

(1)污水稀释法。不同的污水中所含的物质不同,将它们混合起来,彼此稀释,可将毒物浓度降低到极限允许浓度以下,这便是污水稀释法。它最简单、最经济,是首选方法,不论毒物的性质是稳定或非稳定均适用。少量的工业废水混入大量的城市污水中,几乎所有的毒物浓度都会被降低到极限允许浓度以下。但是,少量的工业废水彼此间混合后,毒物浓度仍有可能在极限允许浓度以上,仍需继续采取其它措施。

污水稀释法除了上面所说的不同单位所排废水之间的大稀释外,还有同一工厂不同车间所排废水之间的小稀释。比如,制革工厂中,脱毛工段所排的灰碱废水中S2-的浓度高达1000mg/L以上,但脱毛工段所排的灰碱废水只占全厂总排水量的5%左右,只要建一较大的调节池(停留时间HRT一般在12h左右),不同工段所排废水在此搅拌混合后,总出水中S2-的浓度便可降低到100mg/L以下。这对后续处理非常有利。

(2)处理出水稀释法。这种方法只适用于废水中的毒物为非稳定这一单一情况。处理出水稀释法又有两种:①曝气池池型采用完全混合式;②处理出水回流稀释法。出于经济方面的考虑,方法①应是首选。

实例:制革废水中S2-的存在对生物处理具有极大的危害,生物处理的极限允许浓度为30mg/L.制革废水经调节池调节稀释后,进入曝气池时S2-仍然在50mg/L以上。以前,许多设计单位主张采用分隔处理,即先把灰碱废水单独进行脱S预处理,把进水中的S2-降低到30mg/L以下,再进行综合处理。有经验表明,可采用处理出水稀释法来消除S2-对生物处理的影响,不需要进行分隔处理,而直接进行综合处理。东南大学设计的南京制革厂废水处理站,采用的处理流程为调节池→初沉池→生物处理,生物处理采用的是氧化沟,该氧化沟沟宽6m,有效水深3m,沟内水流平均流速0.4m/s,做如下两个假定:①废水进入氧化沟后经过1周的循环,其中的S2-经曝气氧化后全被去除(被氧化成单体硫或硫代硫酸盐);②废水一进入氧化沟后,横向扩散很好,横断面上各点水质完全相同。按S2-的极限允许浓度30mg/L进行计算,理论上可得该氧化沟进水S2-的最大允许浓度为7776mg/L.从30mg/L到7776mg/L可以看出稀释法的巨大作用。当然,在实际运行中①,②两条假定不可能完全做到,故实际进水最大允许浓度远远不能达到7776mg/L.根据该厂长达12年的稳定运行经验表明,在调节池出水S2-不超过100mg/L的情况下,S2-对氧化沟的稳定运行是完全没有影响的,而且氧化沟出水S2-始终在排放标准1mg/L以下。这是稀释法成功应用的一个例子。

(3)清水稀释法。这种方法只有在废水中的毒物为稳定性毒物,不能采用处理出水稀释,工厂内部及其附近又没有其它废水可以用来稀释它,而且这种毒物又不能采用分离法或转化法去除时才能使用。这是由于①这种方法的不经济性。采用清水稀释本身就要花费大量的水费;原水采用大量的清水稀释后,处理投资和运行费都要增加。②随着环境管理的加强,已由浓度排放控制过渡到排放总量控制。

实例:南京某石化公司化工二厂废水处理站,进水COD为6000mg/L,但同时含有CaCl250000mg/L,如此高的盐度将会极大地抑制生物处理的正常运行,所以在生物处理之前必须对盐加以适当处理。考虑到生物处理对CaCl2无去除或转化作用,其它的分离或转化方法又不经济,该厂地处郊区,附近无其它工厂或本厂的另类废水可利用来稀释,故设计单位与甲方商量后采用了清水稀释法,即将原水加清水稀释10倍,将CaCl2浓度降为5000mg/L后,再进行深井曝气法处理,取得了满意的效果。

3.2转化法

化学物质只有在特定的情况下才会表现毒性,比如,硝基苯毒性较大,转化为苯胺后,毒性就大为降低。Cr6+的毒性很大,可是被还原为Cr3+后,毒性就大为降低。所以,可以通过化学方法,将有机废水中的毒物转化为无毒或毒性较低的物质,以保证生物处理的正常进行。这种方法对稳定性毒物或非稳定性毒物均适用。采用这种方法一定要注意两个问题:①转化后,稳定性毒物的浓度必须在生物处理极限允许浓度以下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②最终出水中,毒物浓度也应满足排放标准。

实例:化工废水中的硝基苯是一种毒性较大,可生化性较差的物质。直接对它进行生物处理,由于毒物负荷的限制,使得生化曝气池的BOD负荷极低,效率不高。故绝大多数工程在废水进入曝气池之前进行预处理,用化学法(比如亚铁还原)将硝基苯转化为苯胺,苯胺与硝基苯相比,其毒性大为降低,而且可生化性大幅提高,使曝气池BOD负荷大大提高。

3.3分离法

利用分离的手段,将废水中的毒物转移到气相或固相中去,以保证废水生物处理的正常运转,这便是分离法的原理。此法对稳定性或非稳定性毒物均适用。采用这种方法时应注意如下几点:①分离后,废水中稳定性毒物浓度必须在生物处理的极限允许浓度之下,非稳定性毒物的浓度必须保证生物处理的正常运行;②必须保证最终出水各项指项(包括毒物)达到国家排放标准;③转移到气相或固相的毒物必须进行妥善处理,不允许出现二次污染。

实例:制革废水中S2-是一种毒物,我们可以向废水中投加Fe2+使之形成FeS沉淀去除,出水可以直接进行生物处理而不受S2-的影响,沉淀的FeS可以送去制砖或进行填埋处理;亦可以向废水中加酸,将废水中的S2-形成H2S吹脱到空气中去,用NaOH吸收后形成Na2S再回用于制革生产。

4、结语

为保证生物处理的正常进行,可采用的消除毒物影响的措施是很多的,如何从繁多的方法措施中选择一个最佳方案,是一个全系统优化课题。优化的原则是:①废水中各项指标(包括毒物)必须达到国家排放标准;②必须保证生物处理的正常运行;③在此基础上,应努力追求工艺流程简单、投资省、运行费用低、无二次污染以及管理方便。

预处理范文篇8

【关键词】血压变异性;心率变异性;谱分析Preprocessingandspectralanalysisofarterialbloodpressuresignalsinconsciousrats【Abstract】AIM:Toapplypreprocessingandspectralanalysisofsystolicbloodpressureandheartratesignalsinconsciousratstoevaluatechangesincardiovascularregulatoryfunctioninducedbysimulatedweightlessness.METHODS:Thetailsuspended,hindlimbunloaded(HU)ratmodelwasusedtosimulatethecardiovasculareffectofmicrogravity.ApressuretransducerconnectedtoaPE50-PE10catheterwasinsertedviatherightfemoralarteryintotheposteriorabdominalaortainconsciousrats.Weappliedfirstderivativeandtemplatematchalgorithmtoobtainsystolicbloodpressurevariability(SBPV)dataformoriginalbloodpressuredata.PPtimeseriesextractedformtheSBPtimeserieswereusedtosubstitutethedataofRRtimeseries.SBPVdatawereanalyzedbyperiodogram.RESULTS:AnalgorithmoffirstderivativeandtemplatematchwassuitableforeffectivelyidentifyingSBPtimeseries.ThePPtimeseriescouldreplaceRRtimeseries.PowerspectrumofSBPV,estimatedbyperiodogramcouldbedividedinto3differentfrequencybands,verylowfrequency,lowfrequency,andhighfrequency.CONCLUSION:Periodogramisausefulmethodforbloodpressuredataprocessing,whichiseffectiveindetectingcardiovasculardysfunctioninconsciousratsaftera14dsimulatedmicrogravity,andmaybehelpfulforcardiovascularsignalanalysisinconsciousrats.【Keywords】bloodpressurevariability;heartratevariability;spectralanalysis【摘要】目的:研究模拟失重大鼠清醒状态下收缩压与心率变异性的信号预处理及谱分析方法.方法:以尾部悬吊大鼠模型模拟失重对心血管的影响,通过股动脉插管术在清醒状态下进行血压记录.数据分析使用血压变异性检测算法获取收缩压变异性数据,并从中提取PP间期序列用以替代RR间期数据;使用周期图法对SBPV进行谱分析.结果:一阶导数阈值与模板匹配检测算法具有较高的检测准确率;从SBPV数据中提取的PP间期能够作为心电图RR间期的替代数据;通过对SBPV信号进行周期图谱估计可将血压波动信号分解为高频、低频与极低频三个不同频率范围的周期波动.结论:使用周期图谱估计能够较好揭示模拟失重大鼠血压变化的特征,在利用大鼠进行重力心血管研究中有一定应用价值.【关键词】血压变异性;心率变异性;谱分析【中图号】R743.30引言在心血管疾病及微重力心血管生理研究中,大鼠是最重要的实验动物之一.利用大鼠模型,可以进行从细胞、组织、器官到整体多个层次的观察[1-2],但对其心率变异性(heartratevariability,HRV)与血压变异性(systolicbloodpressure,SBP)的分析工作则开展较晚[3],且随后的相关报道也较少[4-5].再者,模拟失重是否会引起大鼠HRV,BPV发生改变尚存在分歧[7],需要采用不同方法予以澄清.因此,我们建立清醒大鼠血压信号的预处理方法,初步观察14d模拟失重是否可引起SBPV功率谱改变.1材料和方法1.1实验动物及实验设计实验动物为SpragueDawley雄性大鼠(220~280g,第四军医大学实验动物中心提供).采用尾部悬吊后肢不荷重大鼠模型模拟失重对心血管功能的影响[8],另设同步对照进行比较.第12日,以氯胺酮50mg/kg和地西泮5mg/kg静脉给药对两组大鼠进行麻醉.将PE50-PE10聚乙稀管从大鼠右侧股动脉插入腹主动脉后段,导管另一端从大鼠背部肩胛骨间皮肤穿出.随后将大鼠放回饲养笼,进行48h术后恢复.1.2清醒大鼠动脉血压信号获取大鼠被单独放置在记录笼中,将其背部露出的导管开口经PE50导管与压力传感器(StathammodelP23ID,GouldInstruments,USA)连接,传感器位于大鼠背部上方40cm处.压力传感器信号经由8导生理记录仪(RM6000,NihonKohden,Japan)的AP621G载波放大器进行放大,使用数据采集卡(DAQmxPCI6220,NI,USA)进行信号模数转换,采样频率为4kHz,采样精度为12位.1.3动脉血压信号的预处理信号处理主要由滤波、收缩压特征点识别及心率、血压变异性序列提取三个模块构成,①滤波:使用小波[9]去除人工噪声干扰并进行基线校正,小波基函数为harr,小波尺度为3;②特征点识别:应用一阶导数阈值与模板匹配的两级判定算法对血压信号进行波峰识别,计算SBP幅值与时刻;③变异性时间序列提取:以SBP间期(PP间期)的平均值为序列间距,以逐跳SBP峰值为序列幅值,作等间距表示得到收缩压变异性(systolicbloodpressurevariability,SBPV)信号序列.本实验未专门记录心电信号,以PP间期代表对应时刻的RR间期(其倒数即为瞬时心率);以PP间期的均值作为序列间距,以PP间期大小作为幅值,由此得到HRV数据序列.1.4血压变异性信号的谱分析方法使用经典周期图法对SBPV信号进行谱估计[1-2].首先,通过聚束(bunching)算法(128点做算术均值)[6]对大鼠血压数据进行平滑,降低采样数据中噪声干扰.其次,进行去除线性趋势项操作,消除极低频成分对功率谱的贡献.最后,使用周期图法对大鼠血压数据进行功率谱密度估计.大鼠血压信号的功率谱可大致划分为:极低频段(verylowfrequency,VLF:0.0~0.3Hz)、低频段(lowfrequency,LF:0.3~0.6Hz)及高频段(highfrequency,HF:1.4~1.7Hz)3个频带[6].上述所有算法均使用Matlab(R13)语言编写,在DELLDimension5100计算机上进行计算.2结果2.1变异性信号提取从大鼠原始血压记录中提取变异信号的结果见图1.图1A,为一只对照大鼠2min的原始血压记录曲线;图1B,对原始血压数据进行收缩压检测得到的SBPV数据序列;图1C,对PP间期序列(从SBPV数据序列中提取)取倒数后得到瞬时HR时间序列.2.2SBPV常规谱分析大鼠SBPV信号2min的功率谱分析结果见图2.与对照组相比,14d模拟失重可使清醒大鼠的心率明显加快(图2B,E),血压值无明显改变(图2A,D),但反映交感对外周血管阻力调节的LF功率却是降低的(图2C,F).图1从一只对照大鼠原始血压记录提取收缩压与瞬时心率时间序列的结果(略)图2对照与14d模拟失重大鼠SBPV常规谱比较(略)3讨论研究表明:一阶导数阈值与模板匹配的血压特征值检测算法能够较好地从原始血压数据中识别出逐次心跳的收缩压峰值,检测准确率高;从SBP数据中获取的PP间期可作为心电RR间期信号的替代数据,用于HRV信号的分析;通过对SBPV信号进行常规谱估计可揭示模拟失重大鼠外周阻力与心率控制的改变.但由于实验对象及实验设计的特殊性,在数据分析过程中,还应注意以下几点:①研究对象为自由活动清醒大鼠,易受外界环境干扰,实验过程中应控制环境避免外界噪声干扰;②进行收缩压峰值检测时,由于收缩压尖峰的形态常常被噪声污染,导致识别过程中存在漏检或误检现象.故应选用相应的信号处理方法降低噪声干扰,提高检测准确性;③使用谱分析处理数据时,要求待分析信号为各态遍历的平稳信号.由于人体心血管功能的时变特性,本质上讲SBPV数据为非平稳信号[1][2].再者,信号中的噪声干扰、波峰丢失均可使谱估计结果严重畸变.为解决这一问题,处理中常常选择相对平稳的1~4min数据进行短时程谱估计.鉴于生理过程的复杂性,要精确全面地描述其特征,目前尚没有那一种方法能够胜任,因此必须结合不同的分析工具.目前已有实验证实,心血管活动的调节有赖于不同控制机制的相互制衡,例如,行为改变、神经因素、压力反射及心脏节律等因素都可对其产生影响.这些调控机制的相互作用又导致了血压与心率的复杂波动,使其蕴涵某些非线性特征.因此,对比传统的时域及频域的分析方法,非线性的分析将为我们理解其机理提供更为全面的手段[1-2].【参考文献】[1]张立藩.心率与血压的变异性:分析方法、生理意义及其应用[J].生理科学进展,1996,27(4):295-300.[2]张立藩,王守岩,牛有国.心率与血压变异性的多变量、多维信号分析进展[J].航天医学与医学工程,2002,13(3):157-162.[3]JapundzicN,GrichoisML,ZitounP,etal.Spectralanalysisofbloodpressureandheartrateinconsciousrats:effectsofautonomicblockers[J].JAutonNervSyst,1990,30(2):91-100.[4]KuoTBJ,ShyrMH,ChanSHH.Simultaneous,continuous,onlineandrealtimespectralanalysisofmultiplephysiologicsignalsbyapersonalcomputerbasedalgorithm[J].BiolSignals,1993,2(1):45-56.[5]CeruttiC,BarresC,PaultreC.Baroreflexmodulationofbloodpressureandheartratevariabilitiesinrats:assessmentbyspectralanalysis[J].AmJPhysiol,1994,266(35):1993-2000.[6]KuoTBJ,ChanSHH.Continuous,online,realtimespectralanalysisofsystemarterialpressuresignals[J].AmJPhysiol,1993,264(33):2208-2213.[7]FortratJO,SomodyL,GharibC.Autonomiccontrolofcardiovasculardynamicsduringweightlessness[J].BrainResRev,1998,28(12):66-72.[8]MoreyHoltonER,GlobusRK.Hindlimbunloadingrodentmodel:technicalaspects[J].JApplPhysiol,2002,92(4):1367-1377.[9]KadambeS,MurrayR,BoudreauxBartelsGF.WavelettransformbasedQRScomplexdector[J].IEEETransBiomedEng,1999,46(7):838-848

预处理范文篇9

【关键词】缺血/再灌注Roleofpulmonarysurfactantonlungischemicpreconditioninginducedprotectionagainstlungischemiareperfusioninjury【Abstract】AIM:Toinvestigatewhetherthepulmonarysurfactant(PS)isinvolvedintheprotectiveeffectsoflungischemicpreconditioning(IPC)againstlungischemiareperfusion(I/R)injury.METHODS:InvivoI/Rinjuryofrabbitwasinducedbyblockingthehilumofleftlung.Thearterialpartialpressureofoxygen(PaO2),lungpermeabilityindex,leucocytecountandneutrophilspercentageinbronchoalveolarlavagefluid(BALF)weredetectedasindexesoflunginjury.Totalphospholipid(TPL),saturatedphosphatidylcholine(SatPC)andtotalprotein(TP)intheBALFwererespectivelymeasuredbyBartlettmethod,MasonmethodandLowrymethod.TheactivityofPSwaspresentedbytheratioofSatPC/TPandSatPC/TLP.RESULTS:I/Rinjurymarkedlyreducedthearterialoxygenpressure,whichincreasedinIPCgroup(P<0.01).Thelungpermeabilityindex,leucocytecountandneutrophilspercentageinBALFofI/Rgroupweresignificantlyhigherthanthoseincontrolgroup,whichmarkedlyreducedinIPCgroup(P<0.01).TheSatPC/TP(ng/g)andSatPC/TLP(%)inI/Rgroupwere124±23and36.5±4.9,respectively,bothsignificantlylowerthanthoseincontrolgroup(P<0.01).ThetwoindexesinIPCgroupwere159±28and44.7±6.8,respectively,markedlyhigherthanthoseinI/Rgroup(P<0.01).CONCLUSION:LungIPChasaremarkableprotectiveeffectagainstI/Rinjury.TheeffectisrelatedtothemaintainingofthecontentandactivityofPS.【Keywords】lung;reperfusioninjuries;ischemicpreconditioning;pulmonarysurfactant【摘要】目的:探讨肺表面活性物质(pulmonarysurfactant,PS)是否参与了肺缺血预处理(IPC)对肺缺血/再灌注损伤(I/R)的保护作用.方法:建立兔在体I/R损伤模型,实验分为对照组(Control),I/R组和IPC组.通过阻断左肺门造成兔在体I/R损伤,检测各组动脉血氧分压(PaO2)、肺通透性指数、支气管肺泡灌洗液(BALF)中白细胞数和中性粒细胞百分比;采用Bartlett法、Mason法和Lowery法检测BALF中总磷脂(TPL)、胞和卵磷脂(SatPC)和总蛋白(TP)含量,PS活性以SatPC/TP和SatPC/TLP来表示.结果:肺I/R损伤后,PaO2较正常对照组显著降低(P<0.01),肺通透性指数及BALF中白细胞数和中性粒细胞百分比亦明显升高(P<0.01);IPC组上述指标较I/R组均有显著改善(P<0.01).I/R损伤组SatPC/TP(ng/g)和SatPC/TLP(%)分别为124±23和36.5±4.9,明显低于对照组(P<0.01),IPC组上述两指标分别为159±28和44.7±6.8,显著高于I/R组.结论:缺血预处理可通过维持PS的分泌和功能而对肺I/R损伤有显著的保护作用.【关键词】肺;缺血/再灌注;缺血预处理;肺表面活性物质0引言肺缺血/再灌注(ischemiareperfusion,I/R)损伤常见于肺动脉袖状切除、肺移植术,可致肺动脉高压、肺水肿及呼吸衰竭等,严重影响患者术后肺功能的恢复.因此,对肺I/R损伤保护作用的研究具有十分重要的意义.1986年,Murry等[1]首次报道了心肌缺血预处理(ischemicpreconditioning,IPC),即短暂缺血后恢复血流再灌注,心肌对随后出现更长时间的严重缺血产生耐受的状态.此后在多种脏器均发现IPC现象,已有报道IPC对肺I/R损伤也具有保护作用,但是其作用机制尚未明确.I/R损伤可导致内源性肺表面活性物质(pulmonarysurfactant,PS)异常,而引起呼吸功能下降[2],IPC对PS活性有无影响鲜见报道.我们在兔I/R损伤模型的基础上,探讨IPC对肺I/R损伤的保护作用及其对内源性PS活性的影响,为临床上肺I/R损伤的防治提供新的思路和理论依据.1材料和方法1.1材料新西兰大白兔36只(第四军医大学实验动物中心提供,合格证号陕动字08015号),体质量(2.0±0.2)kg,牛血清白蛋白购于美国Sigma公司.1.2方法将大白兔在无特殊病原体(SPF)的条件下随机分为3组,每组12只,即对照组(Control),I/R组和IPC组.1.2.1制作兔原位肺缺血/再灌注模型手术前肌注阿托品0.1mg,经耳缘苯巴比妥钠麻醉后(30mg/kg,iv)仰卧位固定于手术台上,气管切开插管,接动物呼吸机,呼吸频率30次/min,潮气量10mL/kg,吸入氧浓度1L/L,股动脉插管监测动脉压.胸骨正中切口,开胸后,肝素1mg/kgiv.IPC组为阻断左肺门5min,开放5min,反复3次,然后阻断左肺门60min,再灌注120min.I/R组为直接阻断左肺门60min,再灌注120min.对照组为开胸后仅游离肺门而不进行其他处理的假手术组.1.2.2氧分压(PaO2)测定实验结束时,取半数动物用肝素化抗凝空针自主动脉取血2mL,保持密闭,测PaO2.1.2.3肺通透指数测定实验结束后抽取半数动物肺动脉血制备血清;以Hanks液经左主支气管灌洗,收集支气管肺泡灌洗液(BALF),采用Lowery法检测BALF上清及血清中蛋白浓度,BALF中蛋白浓度与血清蛋白浓度之比为肺通透性指数.1.2.4BALF中白细胞分类计数取BALF离心沉渣涂片,瑞氏染色,光镜下计数BALF中的白细胞数量,并进行细胞分类.1.2.5PS测定用生理盐水10mL/kg对其余半数动物经左主支气管灌入左肺,进行支气管肺泡灌洗,然后灌洗液流出,再注入与前次流出量相等的生理盐水,同法操作,共灌洗3次.灌洗液经双层纱布过滤后计算回收量,然后于4℃下1500r/min离心10min,取上清分装后保存于-70℃低温冰箱中.采用Lowry法检测BALF中总蛋白(totalprotein,TP)含量;Bartlett法测定BALF中总磷脂(totalphospholipid,TPL);Mason法检测BALF中饱和卵磷脂(saturatedphosphatidylcholine,SatPC)的含量.PS的活性以SatPC/TP和SatPC/TLP来表示.统计学处理:所有数据均以x±s表示,组间比较采用SPSS11.0软件进行方差分析及LSDt检验.2结果2.1PaO2肺I/R损伤后测PaO2为(11.65±2.34)kPa,较对照组(15.63±2.79)kPa显著降低(P<0.01);IPC组动脉血PaO2为(14.84±1.67)kPa,较I/R组明显增高(P<0.01).2.2肺通透指数检测I/R组肺通透指数显著高于对照组(P<0.01),IPC组较I/R组显著降低(P<0.01,Tab1).表1肺通透性指数和BALF中白细胞数和中性粒细胞百分比(略)2.3BALF中白细胞计数及分类I/R组白细胞总数、中性粒细胞数显著高于对照组(P<0.01);IPC组较I/R组均显著降低(P<0.01,Tab1).2.4PS磷脂含量I/R组SatPC/TP和SatPC/TLP均显著低于对照组(P<0.01);IPC组上述两指标明显高于I/R组(P<0.01,Tab2).表2肺表面活性物质磷脂含量(略)3讨论IPC作为一种机体内源性的保护机制,其对I/R损伤的保护作用超过了目前已知的任何药物,现在已越来越为人们所重视.我们建立了兔在体I/R损伤模型,由于肺毛细血管通透性增高是肺I/R损伤后的基本病理改变,表现为血管内液渗出增多,有大量蛋白漏出,BALF与血清中蛋白浓度之比即肺通透性指数增高,因此,我们以肺通透性指数作为评价肺I/R损伤的指标.我们在肺I/R损伤后检测到肺通透指数较对照组明显增高,而反复3次5min的短暂缺血即IPC使肺通透指数显著[1][2]下降,表明肺IPC可减轻I/R导致的肺血管通透性增高而起到肺保护作用.PS是磷脂和蛋白质的混和物,由肺泡Ⅱ型细胞合成和分泌.在肺泡腔内的液气界面提供磷脂形成单分子膜,降低肺泡表面张力,维持肺泡膨胀,对于维持肺的正常功能起着重要作用[3].而PS中的磷脂含量是决定PS功能的关键因素,它能有效降低肺泡表面张力及改善肺的顺应性[4].我们检测了肺I/R损伤时肺PS中磷脂含量的变化,结果表明,I/R时,内源性PS含量、成分和功能均有下降,使小气道和肺泡易于萎陷,肺顺应性下降,加重了通气障碍,I/R损伤时检测PaO2较正常组明显下降,导致组织缺氧.而IPC可使PS含量较I/R组显著增高,磷脂含量明显增加,检测PaO2基本正常.以上结果表明,IPC可能通过影响PS的分泌而对肺I/R损伤具有保护作用.肺泡Ⅱ型上皮细胞在肺损伤、肺泡修复和逆转肺纤维化的过程中起关键作用,它具有合成、分泌PS,以及PS相关蛋白的作用[5].I/R损伤时,中性粒细胞浸润、激活并附着于肺毛细血管内膜上,释放大量的氧自由基、蛋白水解酶、炎症介质,使细胞膜损伤和细胞自融,损伤肺泡Ⅱ型上皮细胞,致使PS的合成和分泌减少.我们检测了BALF中白细胞总数及中性粒细胞百分比,结果在I/R组白细胞数和中性粒细胞百分比均显著高于对照组;而IPC组白细胞数和中性粒细胞百分比较I/R组均明显减低.因而,IPC可能通过显著抑制I/R时中性粒细胞的浸润、激活,减轻肺泡Ⅱ型上皮细胞损伤程度,保护了其分泌PS的功能而发挥肺保护作用.IPC对肺泡Ⅱ型上皮细胞有无直接的促增殖作用尚有待进一步研究证实.IPC作为一种强有力的机体内源性保护方法,开辟了组织器官保护的新领域,对肺IPC现象及机制的研究将加速其在临床上的应用.【参考文献】[1]MurryCE,JenningsRB,ReimerKA,etal.Preconditioningwithischemia:Adelayoflethalcellinjuryinischemicmyocardium[J].Circulation,1986;74:1124-1136.[2]NovickRJ,GehmanKE,AliIS,etal.Lungpreservation:TheimportantceofendothelialandalveoliartypeIIcellintegrity[J].AnnThoracSurg,1996;62(1):302-314.[3]罗自强,孙秀泓.肺表面活性物质的防御保护功能[J].生理科学进展,1995;26(2):166-169.LuoZQ,SunXH.Preventiveandprotectiveeffectsofpulmonarysurfactant[J].ProgresPhysiolSci,1995;26(2):166-169.[4]赵丹虹,吴肇汉,孙波.内毒素致兔急性肺损伤时内源性肺表面活性物质的改变[J].上海医科大学学报,1999;26(3):169-171.ZhaoDH,WuZH,SunB.AlterationoftheendogenoussurfacetantsyateminacutelunginjuryinducedbyEscherichiaColilipopolysaccharideinarabbitmodel[J].JShanghaiMedUniv,1999;26(3):169-171.[5]柳琪林,胡森,盛志勇.肺泡II型上皮细胞形态与功能的研究进展[J].中国危重病急救医学,2003;15(7):445-446

预处理范文篇10

关键词室内空气品质新风预处理判据适用性

1前言

为改善室内空气品质,美国国家标准研究院(ANSI)标准委员会和ASHRAE颁布了《ASHRE标准62-1989》,提出了一系列改进措施。其中对空调系统设计影响最大的两点是:1.将设计新风量增大到原来的2倍~4倍;2.建筑物相对湿度保持在30%~60%[1]。随后的《ASHRE标准62-1989R》进一步提出了同时考虑人员和建筑物污染的最小新风量计算方法[2]。我国有关部门也正在对国家标准GBJ19-87"采暖、通风空气调节设计规范"进行修改(简称国标修改稿),其中明确包括增大最小新风量一项,其结果将增大空调系统的设计冷负荷和湿负荷。为使原有空调系统满足国标的新要求,大量建筑必须进行改造,笔者曾针对如何以经济有效的方式对原有建筑中的传统空调设备进行最少的改建,从而改善室内空气品质,满足新标准的要求问题,提出了热回收式、蒸发冷却和除湿式新风预处理系统[5]。商业建筑的特点是室内人员较多,热湿比较少,机器露点低,为满足室内温湿度要求(尤其是湿度),国外及国内高档商业建筑多采用一次回风再热式空调系统。本文主要介绍为满足增大最小新风量的要求,对高档商业建筑中的一次回风再热式空调系统。本文主要介绍为满足增大最小新风量的要求,对高档商业建筑中的一次回风再热式空调系统。本文主要介绍为满足增大最小新风量的要求,对高档商业建筑中的一次回风再热式空调系统,采用新风预处理系统对其进行改建的技术措施在全国主要城市的不同室外气象条件下的适用情况。

2新风预处理系统的适用性判据

由于国标修改稿没有明确对相对湿度作出修改,所以室内设计相对湿度、设计温度仍取原标准值,新风量增大为原来的两倍,来确定各种新风预处理系统适用性的判据。

2.1热回收式新风预处理系统的适用性判据

对于夏季工况,若设定室内空调设计状态N,通过N点的等温线和等焓线可以把工程所在地的室外气象包络线范围分隔为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四个气象区,如图1。第Ⅰ区室外空气温度和焓值都低于室内设计值,显然不适合用热回收;第Ⅱ区室外空气温度高于室内设计值,焓值低于室内设计值,显然只适合用显热回收;第Ⅲ区室外空气温度和焓值都高于室内设计值,适合用全热回收;第Ⅳ室外空气温度低于室内设计值,焓值高于室内设计值,适合用热回收。

一次回风再热式空调系统在焓湿图上的处理过程如图2所示。实线表示的为原系统的空气处理过程,W、N、C、L、O分别为室外空气状态点,室内空气状态点,在原新风量的新、回风混合点,机器露点和送风状态点;如附设热回收式新风预处理系统,则虚线表示为按国标修改稿规定的新风量设计的一次回风再热式系统空气处理过程,W1,C1分别为室外空气经热回收后的状态点,在国标修改稿规定的新风量下的新、回风混合点。为使原空调系统仍能满足要求,即新系统所需的冷量小于等于原系统能提供的冷量,则应使新风热回收后与回风的混合点C1的焓值小于等于原系统C的焓值,即:ic1≤ic。

由上述条件可得热加收式新风预处理系统的适用性判据为:

显热回收式:

全热回收式:

2.2蒸发冷却新风预处理系统适用性判据

对于夏季工况,若设定室内空调设计状态N,通过N点的等含湿量线等湿球温度线可以把工程所在地的室外气象包络线范围分隔为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四个气象区,如图3。第Ⅰ区室温外空气湿球温度和含湿量都低于室内设计值,这表明直接蒸发冷却和间接蒸发冷却都可以使用,甚至可以不用机械制冷,而直接处理到送风状态点;第Ⅱ区室温外空气湿球温度高于室内设计值,含湿量低于室内设计值,显然只适合用间接蒸发冷却;第Ⅲ区室温外空气湿球温度和含湿量都高于室内设计值,适合用间接蒸发冷却对新风进行预处理;第Ⅳ区室温外空气湿球温度低于室内设计值,含湿量高于室内设计值,不适合用蒸发冷却技术。对于区Ⅰ、Ⅱ可用直接蒸发或间接蒸发直接供冷的技术国内外已有大量研究,这里仅讨论在Ⅲ区应用间接蒸发冷却对新风进行预处理的技术适用性。

图3蒸发冷却式新风预处理系统的气象范围

图4附设间接蒸发冷却新风预处理的一次回风再热式系统

附设蒸发冷却式新风预处理的空调系统工程焓湿图上的表示如图4。与热回收式新风预处理系统相同,为保证原空调系统仍能满足要求的条件为:ic1≤ic

则在Ⅲ区间接蒸发冷却式新风预处理系统的适用性判据为:

2.3除湿式新风预处理系统的适用性判据

对于夏季工况,若设定室内空调设计状态N,通过N点的等含湿量线可以把工程所在地的室外气象包络线范围分隔为Ⅰ、Ⅱ两个气象区,如图5。第Ⅰ区室外空气含湿量低于室内设计值,这表明该区域不仅不需要除湿反而要加湿;第Ⅱ区空气含湿量高于室内设计值,显然可以采用除湿技术。

图5除湿式新风预处理系统的气象范围

图6附设新风与回风混合预冷除湿热回收(蒸发冷却)式预处理的一次回风再热式系统

为使除湿机在高效率下运行,通常先将新风预冷,再除湿;为充分利用排风冷量,常将除湿以后的高温干空气通过热回收或蒸发冷却设备,进行降温;根据除湿量的大小,可采用仅对新风除湿和对新风与部分中全部回风的混合风除湿的方式。这里新风与回风混合预冷除湿热回收(蒸发冷却)式为例,介绍其适用性判据的确定方法。室外空气状态点W与N按国标修改稿规定的新风量混合至C4,预冷至C3,然后全部除湿至C2(或部分除湿)再与未除湿的混合风混合至C1,通过热加收或蒸发冷却至C11,最后由原空调系统冷却至送风状态点O。为使原空调系统仍能满足要求,即新系统所需的冷量不于等于原系统能提供的冷量,则应使混合风的预冷量与由C11冷却至O点所需冷量之和小于等于原系统的冷量,即:

全部除湿:

部分除湿:

则除湿式新风预处理系统的适用性判据为:

全部除湿:

部分除湿:

其他几种附设除湿式新风预处理的空调系统在焓湿图上的表示及适用性分析的判据见表1。由于除湿热回收式与除湿蒸发冷却式的示意图相似,判据相同,故放在一起讨论,但由于热回收与蒸发冷却设备的效率不同,所以得到的C11点参数实际是不同的。

除湿式新风预处理系统的适用性判据表1

原空调系统(实线)及附设新风预处理的空调系统(虚线)在i-d图上的表示

适用性分析的判据

附设新风预冷除湿热回收(蒸发冷却)式新风预处理系统

附设新风与回风混合除湿热回收(蒸发冷却)式预处理系统

全部除湿:

部分除湿:

附设新风与回风混合预冷除湿热回收(蒸发冷却)式预处理系统

全部除湿:

部分除湿:

3新风预处理系统适用范围

根据上述分析及具体判断条件,应用C语言进行编程计算,将全国主要城市的空调室外设计气象参数,原有空调建筑物的室内设计温湿度,新风比,热湿比,采用的热回收装置的热回收效率,国标修改稿规定的新风比,室内设计温湿度作为输入文件,通过空气状态参数计算公式,编写计算程序OAPS(OutdoorAirPreconditioningSystem),可以用于判断全国主要城市不同条件下原一次回风再热式空调系统中,各种机关预处理系统的适用范围。

下面以对上海市某一次回风再热式空调系统(按旧标准设计)的改造为例,说明新风预处理系统的应用。室内设计条件为:原系统(旧标准):tN=26℃,φN=65%,新风比:15%;新系统(GBJ19-87国标修改稿):tN=26℃,φN=65%,新风比:30%;室外设计条件为:tW=34℃,tWS=28.2℃;送风量为2000m3/h;室内热湿比ε=6100,要求的送风状态:原系统:tO=34℃,dO=12.3g/kg;新系统与原系统一样,转轮式全热交换器的效率为:ηZ=70%;间接蒸发冷却器的热交换效率为:E1=70%,以排风为二次风。对不更换原有空调系统的冷源、末端装置,仅附设上述新风预处理系统进行改建的方法在全国范围的技术适用性作一分析计算。

计算结果见表2。其中"·"表示适用;"-"表示不适用。表中只列出适用城市的新风预处理系统形式。

新风预处理系统的技术适用范围表2

城市名称热回收式蒸发冷却式除湿式

新风预冷除湿热回收混合预冷除湿热回收

(蒸发冷却)混合预冷除湿热回收新风预冷除湿热蒸发冷却混合预冷除湿蒸发冷却

北京·-··-··

天津·-··-··

石家庄····-··

太原····-··

呼和浩特·------

沈阳····-··

长春····-··

哈尔滨·······

上海··-·-·-

南京··-·-·-

杭州··-·-·-

合肥··-·-·-

福州·--·-·-

南昌·--·-·-

济南·-··-··

郑州·-··-·-

武汉··-·-·-

长沙·--·-·-

广州·--·-·-

南宁····-·-

成都····-·-

重庆·-··-·-

贵阳····-·-

昆明-·-----

拉萨-·-----

西安····-··

兰州··-----

西宁-·-----

银川··-----

乌鲁木齐··-----

台北····-··

香港····-·-

4结论

(1)针对GBJ19-87国标修改稿的要求,对原有高档商业建筑中常用的一次回风再热式空调系统的改建问题,确定了各种新风预处理系统的技术适用性判据。

(2)几种新风预处理系统的适用范围基本可以覆盖全国各直辖市和省会城市,即任何一个城市中的原一次回风再热式空调系统都至少可以采用一种新风预处理系统进行改造。

(3)热回收式、蒸发冷却式和除湿式中的新负预冷除湿蒸发冷却式、混合除湿热回收式(蒸发冷却)新风预处理系统的适宜和范围最广;新风预冷除湿热回收式和混合预冷除湿蒸发冷却式新风预处理系统的适用范围较小;混合预冷除湿热回收式新风预处理系统只适用于一个城市。

(4)如GBJ19-87国标修改稿正式颁布,全国各地将有大量建筑的空调系统要改建,新风预处理系统是一种很的解决方法,本文提出的适用性判据将有助于业主和设计方的选择与决策。

参考文献

1ANSI/ASHRAEStandard62~1989.Ventilationforacceptableindoorairquality.Atlanta,GA:ASHRAEInc.

2ASHRAEPublicReviewDraft62~1989R.Ventilationforacceptableindoorairquality.

3ANSI/ASHRAEStandard62~1989.Ventilationforacceptableindoorairquality.Atlanta,GA:ASHRAEInc.