温室效应导致的后果十篇

发布时间:2024-04-25 22:45:16

温室效应导致的后果篇1

工业生产过程中排放的温室气体会造成全球变暖现象,但全球变暖与工业排放在时间上具有一定的滞后效应.通过分析地球、大气、太阳三者热平衡体系的辐射换热,建立了地球及其大气的动态数学模型;利用此模型考察了造成地球温度变化的主要原因和变暖滞后的现象.结果表明:工业温室气体的过度排放会造成大气对地球辐射的吸收系数提高,导致地球温度升高;同时,太阳辐射能量增加,地球和大气对太阳辐射吸收增加,导致地球温度升高.结合近年来人为因素造成的地球温度升高现象进行了定量热分析,预测了温室气体Co2体积分数线性增加条件下的地球温度走势.

关键词:

全球变暖;辐射换热;滞后现象

中图分类号:tm124文献标志码:a

analysisofdynamiccharacteristicsandhysteresisofglobalwarming

HUanGXiao-huang1,CUiGuo-min1,ZHanGZhi-qin1,HUaZe-zhao1,XUJia-liang2

(1.instituteofnewenergyScienceandtechnology,UniversityofShanghaiforScienceandtechnology,

Shanghai200093,China;2.ShanghaimeteorologicalBureau,Shanghai200030,China)

abstract:

thegreenhousegasesgeneratedbyindustrialproductionprocessescanresultintheglobalwarming.However,comparedwiththedischargeofindustrialwastegases,theglobalwarminghasacertainlagontime.throughananalysisofradiativeheattransferintheheatbalancesystemoftheearth,theatmosphereandthesun,adynamic,mathematicalmodelwasestablishedinthispaper.themainreasonsofchangesintheearth’stemperatureandthehysteresisofglobalwarmingwereanalyzedbythismodel.theresultsshowedthatanexcessivedischargeofindustrialgreenhousegasescanincreasetheatmosphericabsorptionofearth’sradiationandleadtoanincreaseintheearth’stemperature.atthesametime,theincreaseofsolarradiationenergycanraisetheabsorptionoftheearthandtheatmospheretothesolarradiationandmakestheearthtemperaturetorise.aquantitativeanalysisoftheearth’stemperaturerisingphenomenoncausedbyhumanfactorsinrecentyearswascarriedoutandtheearthtemperaturechangetrendwaspredictedundertheconditionofalinearincreaseinthevolumefractionofgreenhousegaseCo2.

Keywords:

globalwarming;radiativeheattransfer;hysteresisphenomena

联合国政府间气候变化专门委员会(ipCC)第四次报告[1]表明,工业革命百年以来,全球温度平均升高了0.74±0.18℃.其产生的根源是由于人类活动造成温室气体浓度大幅提高的结果[2-3].地球上的温室气体主要包括H2o、Co2、CH4、n2o、o3以及氟氯烃等.其中水蒸气是体积分数最大的温室气体,但是由于其产生并非人为造成的,因此一般在探讨气候变暖时都不予考虑.而其它的温室气体,其浓度的变化都与人类的活动密切相关,因此是造成地球变暖的主要原因.目前,由于全球变暖的形势变得越来越严峻,由其产生的气候和环境问题也已经逐渐显现,因此,正确预测温室气体浓度及其产生的地球变暖,并据此给出人类排放的控制时间表,是目前解决环境保护与社会发展之间矛盾的首要问题.鉴于此,气象学家采用多种气候模型预测了地球未来的温度趋势,几乎都得到了令人不安的结果:如果不能有效地控制Co2的排放,到2100年地球表面温度可能再升高1.1~6.4℃.这将导致灾难性结果[1,4-5].

但是,尽管各种预测模型都得到了地球未来将升温的结论,然而各种结果的差异却很大.虽然最终的1.1~6.4℃的升温都是不可接受的,但是预测结果差异也表明这些模型的不确定性.同时在具体数值上的差异也是很明显的,例如,比较文献[6]和文献[7]可以看出,有些项目的数据之间存在着较大的差别,如大气层向地面的辐射能量、地球表面向外的辐射能量分别相差9w·m-2、7w·m-2.这些都会影响地球表面温度的变化,进而使得预测结果出现很大的差别.究其原因,是由于问题本身的复杂性以及内在机理的不确定性使然.从上述分析来看,一种准确严密的预测模型需依赖于对地球、大气、太阳构成的系统的准确数学建模,才能揭示温室效应产生的全球变暖的阶段性以及最终结果.

鉴于此,本文通过能量守恒原理分析地球、大气、太阳三者热平衡体系的能量平衡关系,基于自动控制理论建立地球及其大气的动态数学模型,考察造成地球温度变化的主要原因及其代价和滞后现象,据此揭示地球升温过程的本质和过程特点.

1地球及其大气升温的动态数学模型

近年来,由于工业排放的作用,地球大气中的温室气体浓度出现了明显的增加,其中以Co2、CH4和n2o的增加最为明显,这主要是因为工业排放量大,并且三者都具有很长的自然滞留时间的缘故.这些温室气体的增加,无疑将导致大气对于地球辐射温室效应的增强,并且最终导致地球温度的升高.为了考察地球温度随着不同的温室效应变化(由温室气体浓度的变化决定)的规律,以地球和大气为研究对象,建立其温度变化的动态模型.忽略地球表面水蒸气蒸发潜热以及对流换热作用,地球本体得到的能量包括太阳辐射吸收部分以及温室效应造成的大气逆辐射部分,发射的能量是基于自身平均温度的黑体发射力;而对于大气来说,其能量平衡则是太阳辐射以及地球辐射能量的吸收等于其自身的发射.

根据地球及其大气能量收支关系,如果达到平衡,则有

式中,Qout为最终由地球大气系统向外太空辐射的总能量;Qnet,earth,out、Qnet,atm,out分别为地球辐射穿过大气进入太空的能量和大气辐射进入太空的部分,具有如下能量平衡关系

式中,Qearth,emit为地球本身的辐射能量;Qgreenhouseeffect为由于大气温室效应吸收的能量;Qatm,emit为大气的辐射能量;Qatmsun,a为大气对太阳辐射的吸收能量;Qearth,emit为地球本身发射能量;Qearthsun,a为地球吸收太阳辐射能量;Qearthatm,a为地球吸收大气辐射能量.

当处于平衡状态时,这些能量维持上述平衡关系.但是一旦某一能量发生变化(一般都来自于发射体的温度变化),这种平衡就将被破坏,从而带来地球或者大气温度的变化,并通过改变其辐射量来平衡热量的变化.

总的来说,地球表面温度tearth的变化与大气温度tatm的变化存在以下关系

式中,Δtearth为地球的温升;Δtatm为大气的温升;a为常数.

从式(3)可以看出,地球表面的温升与大气的温升在数值上不一定相等,但是存在一定的正比例关系.这里,以“持续升温”模型,得到在外部强迫作用下地球温度升高的动态数学模型为

式中,Qatm,emit为大气温度的函数,表示为f′(tatm).

由式(6)、式(7)构成了地球表面和大气温度变化的动态方程组,其中tearth和tatm为未知量,两者存在着强烈的耦合效应.根据式(6)、式(7),可以揭示地球表面升温的两个主要原因:

(1)αatm-earth提高,此时大气对地球发射的红外辐射的吸收增加,导致更为强烈的温室效应,从而将使地球温度升高.而导致αatm-earth升高的直接作用就是工业温室气体的过度排放,因此这一作用是地球升温的内因;

(2)地球和大气对太阳辐射吸收Qsun,a提高,其包括地球和大气对太阳辐射吸收的增加.从式(6)和式(7)中可以看出,当太阳辐射增加以后,地球和大气温度都将受到影响.这一作用一般与太阳的活动周期密切相关,属于地球升温的外因.

2温室气体造成的地球升温的滞后效应分析

由于太阳活动周期具有一定的规律,而且与人类活动没有关系,所以这里只讨论由于温室效应增强带来的地球表面升温的滞后效应.

2.1地球和大气升温的时间常数

根据自动控制理论,将式(6)和式(7)等号右边的热量差处理扰动作用,则地球表面和大气的升温过程呈现为典型的积分环节特性,两者的传递函数分别为

从式(10)、式(11)可以看出,由于地球和大气的总热容量不同,因此在扰动作用下的地球和大气的升温也将不完全同步,存在一定的相位差.而平衡此不同步作用的方式除了大气与地球之间的辐射传热以外,对流换热将起到更大的作用,这里不作深入讨论.取地球的总质量的1/10参与升温作用,则其质量为5.69×1023kg,并取其平均比热容为0.85kJ·kg-1·℃-1,则其时间常数为30.49a;取大气的总质量为5.136×1018kg,其平均比热容为1kJ·kg-1·℃-1,则其时间常数为2.78h.由时间常数可见,大气和地球动态温度变化具有很大的滞后特性,而相比于大气来说,地球的滞后作用更为明显.

2.2温室气体浓度升高后的地球温度变化

由于工业革命以来温室气体的浓度逐年升高,导致了其温室效应的逐步提高,这样就破坏了地球和大气系统的热平衡,从而导致地球的升温.鉴于此,将热量扰动与温室气体浓度升高产生的温室效应增强联系起来.以Co2为例,在近50年内其体积分数从3.20×10-4增加到3.80×10-4,假设其增加为线性变化[1],根据大气压缩模型方案[8],得到温室效应增强量ΔQ与距离1960年的时间间隔t的变化关系如图1所示.可见,其总热量基本呈现为线性变化,拟合公式为

将τearth=30a代入式(15),得到地球在当前Co2体积分数增加情况下地球表面的温度响应,如图2所示.

从图2可知,因为人为的Co2等温室气体排放的增加,地球温度自1960年以来一直呈现上升的趋势,至2010年,气温升高了0.617℃,这与ipCC报告给出的数据基本相符;另一方面,由于大气中的Co2体积分数近年来基本呈线性关系变化,地球表面温度响应的滞后特性在未来将被极大地体现出来,其温度的升高在未来多年将得到一定延续,并且会出现升温加速的现象,除非其自身辐射抵消温室效应为止.此时,地球表面温度将维持在一个新的较高的水平,即所谓的“积分保持”作用,除非温室气体体积分数有所下降.因此,如何减少Co2等温室气体的排放问题已经被列入各国政府、联合国会议的首要议题,放在优先考虑的地位,成为全球亟待解决的重大战略课题[9].

3结论

基于能量守恒及自动控制原理建立了地球变暖动态数学模型,通过此模型,考察造成地球温度变化的两个主要原因,即:温室气体的过度排放会造成地球升温加剧;太阳辐射能量增强会造成地球一定的温升.在此动态特性基础上,对于地球变暖与温室气体排放时间上的滞后现象进行了分析,得出大气和地球动态温度变化具有很大的滞后特性,大气温度变化滞后时间为2.78h,地球表面温度变化滞后时间为30.49a.可见,温室气体的排放,对于全球变暖具有很大的滞后效应.

根据全球变暖动态模型,本文结合现有温室气体Co2的排放水平,预测了地球温度的未来走势.结果表明,根据地球变暖滞后时间常数,可以得到任意时间的地球温度变化.同时,地球环境温度对于温室气体体积分数的响应具有显著的滞后效应,在现有排放水平不变的情况下,地球表面温度仍将进一步升高.

参考文献:

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[7]KeVinet,JoHntF,JeFFReYK.earth’sglobalenergybudget[J].BulletinoftheamericanmeteorologicalSociety,2009,90(3):311-323.

温室效应导致的后果篇2

完善日光温室的结构

北墙设计安装适宜面积的通风窗

不少日光温室设计建造时只考虑冬季的保温效果,忽视了其他季节的通风、排湿情况,在北墙未设通风窗,即使有通风窗,通风面积也偏小或位置较低,不能满足春、夏、秋季日光温室通风和排湿的要求。因此,建议日光温室北墙每隔3~4m安装一个通风窗,通风窗高度应设在距地面高80~100cm处,不要过高或过低。高度过高则春、秋季降温通风不良,过低则早春、晚秋通风不便,并且开窗通风时容易造成扫地风对栽培作物生长不利。北墙通风窗的大小以60~80cm见方为宜,以方便春、夏、秋季开窗通风。其结构应为双层结构,冬季全部封闭,两层中间填入碎草或泡沫板等保温防寒材料,夏季将通风窗全部打开进行降温,并在窗口加设一层40目的防虫网进行防虫。

日光温室后屋面设置一定数量的气眼

日光温室后屋面设置一定数量的气眼。气眼应设置在后屋面的基部即北墙内侧的顶部,具置以不影响卷帘机安装、操作为宜。一般,每隔5~6m安装一个直径为15~20cm、高度30~50cm的塑料泡沫管即可,并为气眼做一个便于开关的密封盖。塑料泡沫管一定要安装牢固,周边要密封以防冬季散热或雨季漏雨。

寒冷季节早上将气眼开放0.5~1h放出温室内湿气,放完湿气后将气眼封闭。可使温室内温度不降低的前提下及时将湿气放出。将温室内湿气及时放出,能使温室内的透光率增强、温度迅速提高、并能有效控制病害的发生。

温室两山墙安装排气扇

在日光温室两山墙的上半部分各安装一个60cm见方的排气扇。寒冷季节用来换气排湿,高温季节用于通风降温。排气扇的内外均需安装保温帘以防冬季散热。

薄膜的选择及合理使用

日光温室常用塑料薄膜有聚乙烯、聚氯乙烯无滴长寿膜和多功能复合膜。从价格、性能、实用上来说前两种应用较多,后一种价格较高,菜农很难接受。一般,温室所用薄膜的厚度为0.08~0.12mm。虽然选用0.12mm厚的薄膜可以使用两年,节省了扣膜时间,总价格略低,但第二年由于薄膜老化较重,严重影响到温室的透光率、温度、湿度等环境条件,使栽培的作物生长不良,易感染病害,产量较低。为增加寒冷季节温室内的透光率,提高温室内温度,降低湿度,日光温室宜选择0.08~0.1mm厚的聚乙烯、聚氯乙烯无滴长寿膜。

生产中应避免早春换新膜,因夏季薄膜老化较快,到了冬季薄膜的透光性能大大降低,即使夏季将薄膜撤下到秋后再将薄膜盖上,不仅费工而且薄膜易损坏也同样影响到冬季的使用效果。因此,每年高温闷棚后秋季更换新膜较为经济。

夏季可将日光温室底裙薄膜全部揭开以通风降温,只保留顶部薄膜,用于遮阳、防热酸雨,进行茄果类及瓜类栽培。

光温室夏季的合理使用

每年5~9月份可将温室的薄膜全部撤掉,利用温室的骨架覆盖防虫网进行防虫栽培,不仅能省药省工降低生产成本,还能生产出无公害蔬菜产品。也可在日光温室顶部的旧膜上覆盖一层遮阳网,进行果菜类、食用菌或花卉的遮阳、避雨栽培。

利用高温闷棚减少病虫害的发生

病虫害的严重发生已成为限制日光温室蔬菜生产的主要因素,尤其是一些老菜区的日光温室病虫为害更为严重。多年来,防治土传病害的主要方法是药液灌根,或沟(穴)施药处理土壤,其防治效果并不理想,而且成本较高、污染重。对于气传病害的防治一直沿用常规喷雾法,但常规喷雾法会使日光温室内空气湿度加大,不仅影响到蔬菜的生长发育,其防效也不够理想,并且污染更为严重。利用太阳能高温闷棚消毒是一种防效好、成本低、无污染、易操作的方法。

高温闷棚的效果

在栽培作物定植或播种前,高温闷棚10~15天,能使温室内5~25cm耕作层土壤温度升到最低为28~29℃,最高可达42~53℃,平均为37.5℃。虽然温度均未超过病虫、杂草等有害生物的致死温度,但长时间持续高温,使耕作层高温高湿缺氧,导致多种有害生物死亡、腐烂,从而减少土壤中病原菌的数量,降低地下害虫的虫口密度,减轻多种杂草的为害。

高温闷棚期间,温室内空气温度最低44~46℃,最高可达55~58℃,平均50.5℃,基本达到了有害生物的致死温度。由于长时间的持续高温可直接杀死有害病原菌、害虫及部分害虫的卵,从而可长时间控制温室内病原菌的侵入和减轻害虫的为害程度。

高温闷棚注意事项

①将温室空间及地面封严以防散热,影响消毒效果。

②处理前,深翻整地要均匀,浇水充足,以防部分病菌、害虫、杂草处于休眠状态,降低防治效果。

③由于高温消毒处,在杀死有害生物的同时,也杀死了有益微生物。温室内一旦传入病原菌,将很快成为优势种群,所以,高温处理后应特别注意防止病虫害的再次侵入。消毒后各通风口处要用40目防虫网封闭,以杜绝害虫的侵入。

④高温消毒处理后,如能增施生物菌肥可有效地延长防病效果。

合理施肥减轻土壤次生盐渍化

过去,为了追求高产,生产者施用了过多的化肥,已严重造成土壤污染,使温室土壤发生次生盐渍化,导致作物不能正常生长,严重影响了温室的继续使用。为了避免或减少化肥污染,延长日光温室的使用年限,必须倡导合理施肥。

增施有机肥改良土壤物理性状

当菜田土壤有机质含量较低时,增施充分腐熟的有机肥可明显改善土壤的物理性状,增强土壤的通透性和对过多化肥的缓冲能力,减轻土壤次生盐渍化,实现土壤的可持续利用。常用的有机肥有充分腐熟的圈肥、作物秸秆、堆肥、泥肥、沼气肥、饼肥、腐熟鸡粪、烘干膨化鸡粪、腐植酸类复合肥、微生物肥及蔬菜专用有机肥等。

合理施用化肥

由于有机肥中的营养元素通常是以化合物形式存在的,其肥效较迟缓,因此生产上常配合施用化肥。为避免施用化肥对蔬菜产品和土壤造成污染,要严格控制化肥的用量和种类。最好进行测土配方施肥。化肥应及早深施。生产中,常用化肥有硫酸钾、氮磷钾复合肥、矿物磷肥、磷酸二铵、磷酸二氢钾等。

温室效应导致的后果篇3

关键词:低温多效蒸馏;油气田;高含盐废水

中图分类号:X741文献标识码:a文章编号:1009-2374(2013)25-0082-02

随着科学技术的发展和工业化进程的不断提高,各行各业用气量不断增加,油气田废水的产生量也大大增加。油气田废水中含有大量的有机物,CoD的含量高达数千甚至上万;通过一般的物理化学方法降解CoD后,废水中仍含有大量的na、K、Cl等离子,其含盐量大大超过了农田灌溉水的标准。如果直接排放,必将对江河湖泊、饮用水及农田造成极大的污染,甚至导致农作物的减产。现有的化学处理方法脱盐难度较大,即使脱了废水中的盐,但产生了新的污染物,还是不能直接排放。而采用简单的蒸馏方法脱盐,虽然能够达到理想的脱盐效果,但能耗太高,废水处理成本高。寻找一种经济有效的治理办法势在

必行。

淡化常用的方法有蒸馏法和膜分离法,还有冷冻法、水合物法、溶剂萃取法、离子交换法等。蒸馏法又分多级闪蒸(mSF)、多效蒸发(meD)、压汽蒸馏(VC)和太阳能蒸馏(SD);膜分离法分反渗透法(Ro)和电渗析法(eD)。而常用的适用于大型的水质淡化方法主要有反渗透(Ro)法、多级闪蒸(mSF)法和多效蒸发(meD)法。反渗透和电渗析法投资大,运行费用较高。

低温多效蒸馏技术是在低温压汽蒸馏技术的基础上发展起来的,早期主要用于海水淡化,在国外,该技术已经成功地用于锅炉废水的处理,但在油气田高含盐废水处理上的应用还是空白。

低温多效技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的淡化技术,其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,用一定量的蒸汽输入,通过多次的蒸发和冷凝,后面一效的蒸发温度均低于前面一效,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。相比于高含盐水淡化的其他技术,如膜技术中较先进的反渗透,蒸馏技术中的多级闪蒸技术,其在投资、后期运行和维护、处理效果、运行成本及对废水来水水质的要求严格程度等多方面,具有其他技术不可比拟的综合优势。本研究首次将低温多效蒸馏技术用于油气田高含盐废水脱盐处理中。

1实验方法

在油气田高氯废水中加入石膏,石膏加入量为每升废水加入15~40g。

(1)本实验原料废水中含有一定量的硫酸钙(0.57g/L),蒸发过程中容易在管壁上结垢,结垢层不但影响传热,而且可能导致被迫停车,造成大量热能、电能浪费。若采用化学方法除钙,虽然能减轻结垢,达到长周期运行的目的,但要增加废水预处理装置及增加生产费用,在此仅采用石膏晶种防垢法生产即能满足产品要求。石膏晶种防垢法是蒸发过程中,只要控制罐内石膏含量15~40g/L,固液比15%~20%,即可达到较长周期运行,减少刷罐次数的目的。

(2)废水预热后进入低温多效蒸馏室,低温多效蒸馏室根据废水浓缩要求确定使用效数,第一效低温多效蒸馏室通过蒸汽热源对废水进行蒸馏,控制蒸发温度在100℃~105℃,真空度0.09~0.12mpa。

(3)将第一效蒸馏室产生的蒸汽输送到第二效蒸馏室对废水进行蒸馏,控制第二效蒸馏室蒸发温度比第一效蒸馏室蒸发温度降低18℃~22℃,真空度为第一效低温多效蒸馏室的一半,依此类推,后一效低温多效蒸馏室利用前一效低温多效蒸馏室产生的蒸汽,控制蒸发温度比前一效蒸发温度降18℃~22℃,真空度为前一效低温多效蒸馏室的一半。

(4)末效蒸汽被冷凝后回收,末效低温多效蒸馏室中未蒸馏的废水利用离心分离装置实现废水和盐类的分离。

2实验结果与讨论

采用四效低温多效蒸馏室,用2吨蒸汽锅炉供蒸汽,在废水中,石膏加入量为每升废水加10.49g,相应处理过程中各参数及性能指标如表1。

处理后废水各项性能指标如表2。

采用三效低温多效蒸馏室,用1吨蒸汽锅炉供蒸汽,在废水中,石膏加入量为每升废水加8.56g,相应处理过程中各参数及性能指标如表3:

经三效和四效蒸馏的实验比较,其效果性能如表4显示,低温三效蒸馏的效果优于四效蒸馏的效果。

在本研究方案中第一效低温多效蒸馏室产生的二次蒸汽再输送到第二效低温多效蒸馏室对废水进行蒸馏,第二效低温多效蒸馏室产生的蒸汽再输送到第三效低温多效蒸馏室对废水进行蒸馏,依此类推达到节约能源的目的。同时控制每一效蒸馏室真空度,使其后一效为前一效的一半,相应废水的蒸发温度逐效降低,达到节约能源的目的。在反复的蒸发、冷凝过程下,得到多倍于蒸汽量的蒸馏水。蒸馏水通过降温冷凝后,作为工业蒸馏水回收利用。由于原料废水中大多含有一定量的硫酸钙,蒸发过程中容易在管壁上结垢,结垢层不但影响传热,而且可能导致被迫停车,造成大量热能、电能浪费。若采用化学方法除钙,能减轻结垢和达到长周期运行的目的,但要增加废水预处理装置及增加生产费用。本实验为从环保和节能角度出发,采用在废水中加入石膏,可防止蒸发管壁上结垢,达到较长周期运行,减少刷罐次数的目的。

3结语

本方法利用低温多效蒸馏室前效的蒸汽输送到后效进一步利用,同时控制每一效蒸馏室真空度,使其后一效为前一效的一半,相应废水的蒸发温度逐效降低,达到节约能源的目的,比现有简单的蒸馏废水方法大大节约能源。并可实现废水和盐类的分离,废水再经澄清、过滤,其中的石膏、有机物等杂质进行高温焚烧,液体进行回注处理。分离后的盐类作为工业盐被回收利用,石膏、有机物等杂质进入高温焚烧,未被蒸发液体进行回注再蒸馏处理,实现了废水无害化处理。

参考文献

[1]农田灌溉水质标准(GB5084-2005)[S].

[2]刘庆江.大型海水淡化技术综述[J].锅炉制造,2010,(6):29-33.

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温室效应导致的后果篇4

关键词水果黄瓜;病虫害;发生特点;防治措施;温室大棚

中图分类号S436.421文献标识码B文章编号1007-5739(2012)20-0132-02

温室大棚水果黄瓜极易患病,常出现叶片中央凸起,叶缘向下翻卷的卷叶现象;同时伴有叶片边缘叶肉失绿、细胞组织并不坏死的“金边”现象,因而造成一定的经济损失。造成温室大棚水果黄瓜这种情况的主要原因是长时间阴天,造成棚内温度相对较低,光照明显不足,尤其是棚内土壤在缺氧的情况下土壤溶液浓度增加,导致钙元素得不到有效利用,所以整个植株表现出多种缺钙症[1]。现介绍温室大棚水果黄瓜主要病虫害的发生特点及防治措施,以供参考。

1“降落伞”叶

1.1发生特点

田间具体表现为叶片的中央部分凸起,边缘向下翻卷,整个叶片看起来像“降落伞”。个别植株还表现叶尖黄化,生长点皱缩,甚至叶边有坏死干边等症状,这是黄瓜植株缺钙的表现之一,尤其在冬季低温时期或遇到长时间阴雨天气时,根系活力下降,其吸收活动受阻,从而影响了黄瓜植株对钙的吸收。此外,也可能是由于大棚内通风不良导致蒸腾作用不顺畅,造成植株体内的钙素无法正常输送[2]。

1.2防治措施

一是在遭遇连阴天时,适当对大棚进行通风以增加土壤通透性;二是尽量避免棚温长时间低于10℃,应通过保温措施提高棚温;三是加强农事管理,注重促根、养根,增强根系活力;四是适量补充钙元素,可叶面喷施活性钙等钙肥混加丰收一号植物生长调节剂,可有效增强植株抗逆性和抗病性。

2“金边”叶片

2.1发生特点

田间表现为黄瓜叶片一般表现镶金边状,叶肉组织不坏死,有的上部叶片骤然变小,生长点生长缓慢或停滞生长。这种情况,在瓜苗定植后到采摘第一茬瓜前的一段时间内最容易发生。据有关专家研究,这又是缺钙形式的表现之一。其发病原因是此时正处于蹲苗阶段,有些菜农怕瓜秧徒长而迟迟不浇水,造成土壤中水分减少,土壤溶液浓度增高,导致植株对钙的吸收受阻而表现出的缺钙症状。此外,当土壤呈碱性时,黄瓜植株对硼的吸收受阻,同时也影响对钙的吸收。还有当土壤中氮、磷、钾等大量元素过量时,同样也会影响黄瓜植株对钙的吸收和利用[3]。

2.2防治措施

一是注意黄瓜坐瓜前蹲苗阶段,不要控水过度。在适量浇水的同时,可选用植物生长调节剂来平衡植株的营养生长和生殖生长,如丰收一号、爱多收等效果较好,一般每隔7~10d喷1次。二是如果棚内连续大量施用鸡粪作底肥,待下茬蔬菜种植时尽量少施鸡粪或改用其他有机肥作底肥。因为连续大量施用鸡粪会增加土壤的盐碱化,即使施用各种微肥,蔬菜植株也难以有效利用。

3黄瓜植株烂头

3.1发生特点

棚里水果黄瓜植株顶部坏死现象(即“烂头”),低温环境很容易导致作物根系生长发育迟缓,吸收能力降低,从而使植株抗病能力减弱,尤其是幼嫩的生长点部位,更容易受病菌感染,导致烂头现象的发生。注意早期养根的黄瓜棚室,烂头现象明显就少。

3.2防治措施

在施用杀菌剂的同时,其根本措施是养根,冲肥时选择生根菌肥是最直接的方式,还要注意提高棚温和叶面施用多元素叶面肥,补充根系吸收不足的营养元素,尤其是钙肥等。还有个别烂头现象是由蔓枯病引起,注意区分和防治。

4其他病害

4.1蔓枯病

该病害表现为在叶片出现黄褐色病斑,从叶缘开始,后期病斑易破裂,上生黑色小点,严重时“蔓烂”。可用杜邦福星3000倍液,或苯醚甲环唑+甲基托布津防治。

4.2黑星病

黑星病不仅可以导致“秃桩”,还很容易在瓜条上产生症状,流胶、病部呈疮痂状,容易形成畸形瓜,这是黄瓜黑星病与缺钙的本质区别。管理方面注意别放风太早,尽量提高地温以养根,因为即便施用了钙等微量元素肥,但是因地温低影响了根系吸收能力,还是会出现缺钙症状。在补钙的同时,还应配合施用杀菌剂,防止病菌侵染,以控制黄瓜烂头。

4.3黄瓜霜霉病

用杜邦克露600倍液,或霜霉专用金吉尔400倍液,或克抗灵400~600倍液喷洒进行防治。

4.4黄瓜细菌性角斑病

用猎菌斑300~500倍液,或农用链霉素5000倍液,或Dt500倍液喷洒进行防治。

4.5黄瓜灰霉病

用速可灵800倍液,或施佳乐1000倍液,或扑海因1000倍液喷洒进行防治。

4.6黄瓜枯萎病

用甲霜灵3000g/hm2,或瑞毒霉锰锌4500g/hm2根施。

4.7黄瓜枯萎病

用敌克松200~300倍液,或多菌灵150~200倍液,或甲基托布津200倍液涂抹。

5斑潜蝇

5.1发生特点

成虫以吸食植株叶片的汁液进行危害,露地蔬菜在5—10月受其危害,而温室蔬菜则在10月至次年6月受其危害,受害的叶片上形成近圆形点状凹陷。一般在日光温室内1年发生8~10代,3—5月是日光温室危害高峰期,被害株率达100%,叶片被害率达30%~40%,严重时达80%以上,一般造成产量损失20%~30%,重者达50%以上,甚至绝收。

5.2防治措施

可用黄板诱杀,黄板悬挂密度225~300块/hm2,还可用0.6%阿维菌素乳油1000倍液,或3%啶虫脒3000倍液+阿维菌素1000倍液等防治,效果较好[4-5]。

6温室白粉虱

6.1发生特点

又名小白蛾,常以若虫群集叶片背面吸食汁液进行危害,叶片受害后褪绿变黄,生长势减弱,且易导致煤污病的发生。可以各种虫态在日光温室内繁殖、越冬,一般1年发生10~12代,3—5月为其发生高峰期,6月随着外界温度的升高,逐渐由日光温室迁入露地,10月又从露地迁入日光温室。

6.2防治措施

可选用黄板进行诱杀,还可用棚虫烟毙60杖/hm2进行烟熏,或喷施爱福丁1000倍液或千红1000倍液。

7蚜虫

7.1发生特点

以若虫或成虫在蔬菜嫩叶、叶背、生长点等处吸食汁液进行危害,导致叶片卷曲或褶皱。危害严重时,会导致植株发育迟缓,甚至停滞,严重影响蔬菜的产量和品质。同时,蚜虫也是病毒病的传播者。

7.2防治措施

一是加强田间管理。及时清除田间杂草,摘除被害叶片深埋,以减少虫源,栽培过程中,多施用充分腐熟的有机肥,少施用化肥;二是进行物理防治。根据其迁飞趋光性,可采用黄板进行诱杀或铺设银灰色地膜进行避蚜;三是生物防治。利用天敌来防治蚜虫,如瓢虫、食蚜蝇、草蛉、蚜霉菌等。当确需用药防治时,也应注意只在受害部位用药,以最大限度地保护天敌[6]。

8参考文献

[1]郭学强.温室黄瓜生理性病害的成因与防治[J].农业技术与装备,2012(10):35-36.

[2]董丽敏.防治黄瓜生理病害技术[J].农村科学实验,2012(4):21.

[3]蒋颖,张俊辉.温室黄瓜主要病害及其综合防治技术[J].西北园艺:蔬菜,2012(2):46.

[4]蒋维,陈丹萍,邓静林,等.4种药剂防治黄瓜美洲斑潜蝇的效果[J].农技服务,2011,28(7):985,1040.

温室效应导致的后果篇5

关键词:围手术期;体温过低;护理干预

【中图分类号】R473.6【文献标识码】B【文章编号】1674-7526(2012)06-0167-01

人体的正常体温围36.5~37.5℃,体温

1资料与方法

1.1一般资料:搜集我院围手术期发生体温过低的患者38例的病历资料,其中男性21例,女性17例,年龄为11~49岁,平均(26.9±5.2)岁。全身麻醉14例,局部麻醉24例,手术时间为2~4.8小时,平均(2.9±1.2)小时。开腹手术22例,非开腹手术16例。术中输液(2.26±0.61)L。

1.2方法:分析患者的病历资料,了解低体温发生的原因并针对性护理。

1.2.1麻醉方式:麻醉是引起患者体温降低的主要原因。麻醉剂能阻滞患者的神经系统,进而抑制正常的温度调节反应如出汗、血管收缩、寒战等,造成病人无法正常的进行体温调节,导致体温下降。全身麻醉是由于意识消失和肌松剂的作用,体温调节中机体的行为调节减弱甚至消失,导致体温调节中枢出现障碍而引起患者体温下降。局部麻醉剂,容易抑制末梢性温度调节,损害中枢性温度调节,在促使体温降低的同时,还使温度调节系统错误地判断被阻滞的温度,使病人忍受比正常体温低的温度而不发生寒战[3]。本次分析26例患者均应麻醉方式造成体温减低,护理人员与19例局麻的患者进行积极的交谈,分散齐注意力,并与其交谈其感兴趣的的话题,使其情绪保持激动的状态,刺激了患者的神经调节系统,有效的减缓例病人体温下降的速度。

1,2.2手术室的温度:有资料表明[4]:手术室温度低于21℃时,所有患者都会出现低体温现象,因为当皮肤与环境温度差值过大时,辐射和对流散热均显著增加,此外,湿度和空气的流动率导致患者体温下降过快,空气流动率也会导致对流散热引起患者体温下降。手术室的温度应控制在24℃左右,护理人员在手术前检查室内温度,在确保医护人员舒适的前提下,保证手术室温度的恒定。

1.2.3患者肢体暴露:皮肤是散热的主要部位[5],患者的肢体暴露于寒冷的环境中,水份会加速蒸发,从而带走热量,加上消毒及敷料、输液的液体温度较低都会引起患者体温降低。所以应根据患者的手术部位进行保暖工作。术中在患者除切口以外的手术范围覆盖无菌敷料,术后对患者的病房加温(如开空调等)或给与患者薄棉被。对于四肢的患者,将其四肢包裹,保持患者的体温处于正常范围内。对输液液体进行加温,以减少寒冷对患者机体的刺激。

2结果

经过针对性的护理干预和积极的对症治疗后38例患者均治愈出院,无低体温后遗症遗留。

3讨论

围手术期发生体温过低会对患者造成许多不利的影响,如:降低凝血物质的活性与血小板的功能,延长患者术后出血的时间,增加术中的出血量,使血液的粘滞性增加导致机体的低灌注,减缓麻醉后患者苏醒的时间,降低心输出量使外周阻力增加,血管收缩力加强,加重心脑血管疾病,增加切口的感染率[6],引起体内酸碱平衡失调导致代谢性酸中毒和呼吸性碱中毒[7]。因此,体温过低较大程度的影响着患者的生存质量和生存率。及时、有效的恢复体温,能使患者自身感到舒服的同时较快的恢复患者的生命体征,提高机体的免疫功能。临床保持患者体温正常且恒定的方法多种多样,但护理人员应根绝患者的情况选择合适、有效的方法,必要时多种方法合并使用,确保加温治疗的疗效和安全。

围手术期患者体温过低的原因有很多,但以麻醉方式、手术室的温度、患者肢体暴露为主,护理人员应采取综合措施对患者进行护理干预。尽最大可能的保持患者的体温正常并恒定,加强术前、术中、术后对患者的监测,勤考体温并记录以及早的发现患者体温下降,对体温已经下降的患者及时进行护理干预,防止体温过低引起的并发症和后遗症,促进病人的日康复。

参考文献

[1]郑玉萍.围手术期体温过低的护理干预[J].实用护理杂志,2012,18(8):54~55

[2]徐善玉,黄俊平,李英姿,等.28例婴幼儿围手术期意外性体温过低的原因分析及护理干预[J].护理实践与研究,2011,08(11):15~16

[3]石明兰,王炬.防止围手术期病人体温过低的主动人工干预护理[J].中国医药导报,2009,11(2):322~323

[4]徐梅,魏丽伟,韩丽丽,等.围手术期低体温的研究现状[J].中国实用护理杂志,2007,23(25):72~74

[5]刘梅.围术期低体温的预防和护理[J].中国临床医生,2012,40(1):43~45

温室效应导致的后果篇6

关键词:超长地下室裂缝温度应力有限元分析

中图分类号:p184.5+3文献标识码:a文章编号:

1引言

早在六十年前,我国的朱伯芳和潘家铮院士等就提出了有关水工中体积混凝土结构的温度控制及其计的完整理论体系。在力学方面,刘光庭等率先把断裂力学运用到了仿真计算中,以及后来的赵代深教授结合仿真分析在影响混凝土建筑的整个进程的应用研究也取得了一系列的技术成果。到了近些年,我国的王铁梦教授对不同种类的裂缝进行了比较全面系统的分析后,有针对性的提出了两个非常重要的设计原则——“抗”和“放”,即根据具体条件或以“放”为主或以“抗”为主,在必要时要有效进行“抗”、“放”的有机结合,以有效减少混凝土的开裂情况。

国外对混凝土的温度应力研究要比我们国内早一些。1934年,马斯洛夫用弹性力学方法解决在水坝建设施工方面的温度应力问题,这对以后的研究及应用都有很大的影响。在六十年代的日本和美国对温度应力分析也进行了更为深入的分析研究,日本的森忠次考虑了不同的温度分布问题,美国的tatro和Schrader联合发表的温度场一维有限元分析研究,则被公认为有关温度场有限元仿真分析的开创性结果。

2超长地下室温度应力

一般情况下,对地下室混凝土结构的温度场和相应的应力场进行分析计算,从而采取有效的控制措施,是减少地下室出现温度裂缝的常用方法。温度场和应力场的计算数据可以为地下室的整体设计和建造提供重要的参考价值,采取有效的控温措施,就可以降低混凝土开裂的可能性。

2.1温度裂缝出现的原因和特点

地下室裂缝很多出现在施工过程中,此时地下室的上部基本还没有承受很大的荷载,因此地下室的开裂可以排除了承载过重这个貌似最合理的原因。真正导致裂缝产生的原因主要还是地下室的温度收缩和混凝土干缩等。特别是在超长地下室的建设施工过程中,上面没有封顶,没有保温隔热的覆盖层,同时混凝土的热容量很小,吸热散热快,昼夜较大的温差导致混凝土内也产生较大的温差。而且超长地下室的整个施工周期比较长,可能跨越不同的季节,季节温差也会很大。温度的下降,由于材料的热胀冷缩原理会引起材料在不同程度上的收缩,但在地下室的建造过程中,会有大量的模板、支撑等限制了墙体、顶板的变形,这时拉应力也顺势而生了,当它超过了混凝土所能承受的抗拉范围,就很可能会导致混凝土的不同程度的开裂。而在正常使用过程中,季节性的温差很大,由于结构已完全形成整体,相互约束,使其不能自由变形,在地下室墙体和楼板内就会产生拉应力,同样可能导致混凝土不同程度的开裂。综上所述,温度在一定范围内的变化并不会直接导致混凝土的开裂,只有在温度变化的过程中,结构的收缩变形受到约束控制时,才会产生拉应力,从而出现开裂的状况。

我们把温度应力引起的裂缝称为温度裂缝,与承载过重引起的裂缝作比较分析可以看到,温度裂缝有自身的一些特点,主要表现在:温度裂缝深浅不一,纵横交错,而且混凝土的早期强度对墙体开裂有着重要的影响。当混凝土等材料在温度应力作用下要求变形却不能进行相应的变化时,温度应力因此而生,它的大小在很大程度上取决于超长地下室整体结构的刚度。当所用材料达到足够强度时,那么地下室的温度开裂就能得到很大的控制。在控制的过程中,温度裂缝还是在不停地变化着的,也就是说超长地下到的温度裂缝变化是一个持续的动态过程而非静态。在这个持续的变化过程中,温度应力的变化情况并不是遵循Hooke定律的描述。通常情况下,一维的温度应力变化用线性膨胀系数和前后温差来进行描述计算。

2.2施工过程中的温度应力分析

在实质上,温度场问题也就是我们所熟知的热传导问题,通常是指瞬态和稳态两个方面,瞬态,顾名思义,它和时间的关系不大,但是稳态是一个比较长的时间范围,它和时间因素有着很大的关系。在超长地下室的施工过程中,混凝土不断产生水化热,因为混凝土内部和表面的散热条件不同,所以混凝土中心温度高,表面温度低,形成温度梯度,造成温度变形和温度应力,这属于瞬态的温度场问题,对其分析主要用到数值解法或近似分析解法及有限单元法等。在混凝土浇筑过程中,变化是持续不断的,我们不可能做到在施工过程中进行充分有效的控制,这就要求在超长地下室的整个施工过程开始之前我们就要做好相应的理论估算分析,一方面可以从总体上把握温度应力的变化趋势,避免大部分问题的出现,另一方面,对于极端情况,也可以采取及时有效的措施去减轻危害的程度。就施工过程中超长地下室的墙体的温度裂缝来说,通常采用的措施是在合理的范围内控制浇筑材料的温度变化幅度,另外在浇筑材料中还要添加质量好的煤灰粉,并且加强施工过程中的湿温养护等也是必要的。随着计算机辅助设计的应用越来越普及,相关高校在超长地下室温度应力的研究中,结合热传导计算公式和地下室特有结构设计的边界条件,编制了相应程序利用计算机进行模拟仿真分析,对地下室的温度应力分析计算得到了比较准确的结果,在系统模拟超长地下室的施工过程中温度应力各方面的影响上都取得了很好的效果。

3影响墙体和楼板开裂的其他因素

3.1混凝土的收缩

温室效应导致的后果篇7

关键词:番茄;温室栽培;气候应答技术

由于对当地气候资源认识不足,在温室番茄生产中,农户普遍采用盲目早种的办法,使作物长期生长在光能、热能不足的环境下,低下的光合效率使作物长期“饿着肚子”生长,作物的生产能力、免疫力均严重下降,直接导致座果能力下降、果子长不大、畸形果多、易落花落果等生长障碍,并且长期的低温高湿环境为滋生灰霉病提供了温床,使灰霉病特别严重,效益普遍不高。为了提高温室效益、减少病害、降低温室生产的系统性风险,经三年数百棚的试验,我们成功开发了温室番茄高效栽培气候应答技术。本技术针对目前温室番茄生产盲目制订种植规划、缺少病害预警的现状,为提高效益、降低温室栽培的系统性风险,确定了以气候资源为背景,结合市场规律、棚体结构、品种特性诸方面的作用,合理制订种植规划,提早病害预警,及时进行大病防治的设计思路。开发出温室番茄种植规划技术、病害预警技术及大病防治技术,为提升温室效益提供了宏观的技术支持。

1理论创新

1.1能级匹配理论

1.1.1农作物能级指数农作物能级指数是指农作物某生命周期对能量的生理需求,(气候)能级过高、过低均不适合农作物的生长,因此,能级指数又可分为上限能级、适宜能级和下限能级,下限能级是农作物正常生长的最低能级。由于温室生产以越冬反季节为主,存在的问题主要是能级不够,因此以下所谈能级值均指下限能级。

1.1.2气候能级指数气候能级指数是指某段时间内自然界提供的实际能量,可依据气象资料进行计算。气候能级指数具有可从一年或跨年(以天为单位)随意截取的特性,实际上,农业生产中的茬口安排就是在截取气候能级。

1.1.3温室能级指数温室能级指数是指某段时间内由温室小气候提供的实际能量,由于温室缺少资料记录,在现有条件下需根据温室的透光性、保暖性结合气候能级进行换算。温室的小气候特性,其能级指数明显高于同时段气候能级,因此可截取多段气候能级供生产所用,为扩大生产时段、实现反季节生产、提高效益提供了硬件(设施)条件。

1.1.4越冬种植番茄逆、顺光周期越冬种植的大果型番茄,如在冬至前座果,必然要在逆光周期膨果一段时间,而且这段时间是一年光照时数最少的时期,对番茄植株及果实生长非常不利,因此番茄的座果期至少应在冬至之后。其次,番茄膨果需要一定数量的热能,每年温度最低的时期是热能最少的时期,对番茄膨果同样不利,番茄座果期同样要躲过这段时间。由于每年极端最低温度出现的时间有变化,我们可以取近10年的气象资料,算出10年极端最低温度出现时间的中值,以这个中值做参考,使番茄第一层果的座果期在中值之后5~10日,基本可以确保第一层果正常膨果,由于第一层果之后的果实均生长在顺光周期,随着光、热的逐渐增多会越长越好。

1.2量价交合理论高产不一定高效,因为效益是由产量与价格两个因子决定的。众所周知,番茄有高产期,市场有高价期,我们把番茄的高产时段做一个集合,把市场的高价时段做一个集合,这两个集合的交集越大,则种植的效益越高。综合番茄市场多年的市场价格,四月份价格最稳最高,七月份价格最低,依据能级匹配理论,选择早熟大果型品种(注意要四层果集中成熟),于三月下旬上市,可保证至少三层果卖在四月份(亩产量5000~6000kg),效益多少大家自己算。

1.3无烟工厂理论为了揭示温室生产的实质,解释温室作物长势千奇百怪,效益千差万别的现状,我们把温室比作一座无烟工厂。温室是厂房,光照是能源,二氧化碳和水是基础原材料,土壤中各种矿质元素是辅料,所种番茄的植株是生产设备(缺光就像工业设备缺电一样,设备不能运转),番茄果实是最终产品。农户将集厂长、总工程师、销售部经理、经济师、维修工、车间主任、生产工人诸多角色于一体,如此多学科交叉的工作恐怕博士生也难干好,因此我们说温室生产是让初中生干了博士生也干不好的工作,所以长势千奇百怪,效益千差万别。要提升温室效益确保温室成果需建立温室栽培培训学校,对农户进行严格的、全面系统的培训。

2病害预警与大病防治

番茄的主要病害(细菌类病害、真菌类病害、病毒类病害)都与气候有着密不可分的关系,高温、低温、高湿、是病害发生的主要气象因子,可依据天气实况结合天气预报进行预测和预警。防病途径大致有两条。一是增强免疫力,二是选用杀菌和消毒产品,二者有效结合,是防病治病的最有效的方法。

3实用效果

3.12011年遭遇60年不遇的反常气候,我们在咸阳市秦都区做了40棚做技术试验(定植时间在12月中旬),选择临近的40棚做对照(11月上旬定植),由于2012年春灰霉病大爆发导致对照棚平均效益仅13000元左右,试验棚的平均效益达24000元以上,效益提高近一倍。

3.22012年我们在高陵、杨凌做了60棚试验(定植时间12月4日至22日),同样选择临近棚做对照(10月下旬定植,小部分元月中旬定植),对照棚平均效益20000元左右,试验棚平均效益30000左右(注:面积均已换算成亩),效益提高了50%。

温室效应导致的后果篇8

关键词:室内甲醛;室内空气污染;空气净化;室温催化氧化;低温等离子体催化

中图分类号:tU834文献标识码:a文章编号:

abstract:indoorformaldehydepollutioncausedbytheinteriordecorationhasbecomethekeyissueofindoorairpollutionovertheyearsinChina.moreandmoreeffortshavebeenmadetocontroltheindoorformaldehydepollution.thesourceandharmofindoorformaldehydeanditspollutionsituationwerebrieflyintroduced;therecentdevelopmentofindoorformaldehydepollutioncontroltechnology,especiallytheformaldehydepurificationtechnology,wasreviewed.amongthepopularpurificationtechnologies,theroomtemperaturecatalyticoxidationandnon-thermalplasmacatalysishaveattractedmostinterestandregardedasthemostpromisingtechnologies.

Keywords:indoorformaldehyde;indoorairpollution;airpurification;roomtemperaturecatalyticoxidation;non-thermalplasmacatalysis

近些年来,随着人们生活水平的提高,室内装饰装修渐成风尚,但由此造成的室内空气污染也日益严重。甲醛作为一种最常见、最主要的室内空气污染物,日益引起人们的重视。室内甲醛主要来源于各类建材、家具的释放,包括人造板材、绝缘材料、涂料、建筑装饰材料等,其释放期可达3C15年[1,2]。

甲醛对人体具有严重危害,主要表现在[3]:(1)造成呼吸道刺激、眼睛刺激、皮肤过敏和变应性哮喘等;(2)损害造血功能;(3)损害女性生殖系统;(4)具有基因毒性,可造成外周血细胞和淋巴细胞Dna和染色体畸变的概率增加;(5)具有致癌性,国际癌症研究机构(iaRC)已将甲醛归类为可造成鼻咽癌的人类致癌物,长期暴露还可能导致白血病,对儿童和孕妇等敏感人群而言尤其如此。

1我国室内甲醛污染现状

在我国,作为室内甲醛最主要来源的装修装饰材料、家具产品质量参差不齐,导致装修引起的室内甲醛污染状况相当严重。徐江岑等[4]对安徽某市9套不同类型居民住宅的室内甲醛检测结果表明,甲醛浓度最高超标6.5倍,样本合格率仅30.8%。陈凤娜等[5]对深圳74套精装修住宅的室内空气质量进行了现场测试和长期监测,结果发现甲醛超标率高于60%,且以儿童房和卧室的甲醛超标情况最为严重。李惠敏等[6]对洛阳城区77户居民住宅的室内甲醛浓度进行了检测,结果发现甲醛污染情况更加严重:装修后2个月内的新房,甲醛超标率高达93.75%;甚至装修后一年,仍有36.05%的住宅甲醛浓度超标。

2室内甲醛污染控制技术

由于室内甲醛主要来自室内装饰装修材料,释放期漫长,因此为了将甲醛的危害降至最低,需要对其进行全过程控制。

2.1污染源控制

确定合理、环保的装修方案,避免过度装修;选用高质量的环保型装修装饰材料,避免使用过多的人造板材家具;装修过程中严格按照规范的施工流程进行作业。

2.2房间充分通风换气

装修完毕的住房应加强自然通风或强制通风,可辅以升温、加湿的方法加快甲醛释放,在通风换气一段时间后再行入住。

2.3采用甲醛净化技术

消除污染源是最根本的控制手段,但受限于市售装修装饰材料的质量以及技术条件,目前还不能实现从根源上完全消除甲醛污染。室内通风换气简单、经济,然而在现代生活方式下,通风量有限;且由于室外大气污染(如灰霾、氮氧化物等)形势严峻,采用通风换气对降低室内污染的积极意义有限。因此就需要采用后期甲醛净化技术,本文所述控制技术即主要针对于此。

目前在国内外得到广泛研究的室内甲醛净化技术主要包括吸附法、植物净化法、化学反应法、空气负离子净化技术、光催化技术、室温催化氧化技术以及低温等离子体协同催化技术等。

2.3.1吸附法

物理吸附法是最常见的空气净化技术之一,广泛应用于各型市售空气净化器。常见的吸附剂包括活性炭、分子筛、竹炭、膨润土、活性氧化铝和硅胶等[2]。吸附法脱除效率高、成本低、易于推广应用;但吸附剂容易脱附,造成甲醛二次释放,且吸附剂达到饱和后需要进行再生或更换。

2.3.2植物净化法

植物主要通过茎叶吸收、植物代谢与转化以及根际、叶际微生物降解作用净化甲醛,已发现去除甲醛效果较好的植物包括五加科、唇形科、菊科、秋海棠科和蕨类等[7]。植物净化法成本低、无二次污染,且净化空气的同时能够美化室内环境,是一种绿色环保的净化途径[7]。但植物净化法见效慢,受限于植物本身的生长状态,高浓度甲醛还可能导致植物中毒甚至死亡。因此,单一的植物净化法往往难以实现净化甲醛的目的,但它很方便与其他方法联用,不失为一种有效的辅助手段。

2.3.3化学反应法

化学反应法是根据甲醛的化学性质,选用合适的化学物质(称为甲醛消除剂或消醛剂)与甲醛发生氧化反应、加成反应或络合反应使甲醛分解为Co2和H2o[2]。常见的甲醛消除剂包括氧化剂型、氨基衍生物型和含α-氢化合物型三类[8]。该方法具有吸收牢固、去除效率高等优点,但市场上现有的甲醛清除剂持久性差,需要经常更换,且容易造成二次污染。

2.3.4空气负离子净化技术

空气负离子是带负电荷的单个气体分子和氢离子团的总称,包括o2−、H−、H3o2−、o2−(H2o)n等,利用其强氧化性可以使甲醛发生氧化分解,从而起到净化空气的作用。但空气负离子存在时间较短,需持续生成负离子才可真正发挥其净化作用;而当前市售的负离子发生器普遍作用范围较小,且容易产生臭氧和氮氧化物等副产物,需附加净化处理,由此导致该技术实际操作不便,其推广应用受到很大限制。

2.3.5光催化技术

光催化氧化分解甲醛技术是以tio2等n型半导体氧化物为光催化剂,在一定光照条件下,使甲醛在催化剂表面发生氧化反应,最终生成Co2和H2o。但由于tio2禁带宽为3.2eV,只能吸收波长小于387.15nm的紫外光,量子效率较低。为了充分利用太阳光,就需要降低光催化剂的带隙能,使其能够吸收可见光[8]。通常采用的方法包括掺杂金属离子和非金属阴离子、制备复合氧化物光催化剂、利用光敏化作用等[9]。但目前光催化技术大多仍需使用紫外光源,对可见光的利用效率低,运行成本较高,而且还存在催化剂容易失活的问题,由此导致该技术的实际应用尚需一个比较漫长的过程。

2.5.6室温催化氧化技术

室温催化氧化是利用合适的催化剂,使甲醛在室温下即被完全氧化分解为Co2和H2o。该方法具有脱除效率高、处理完全、相对成本较低等优点,被认为是最有应用前景的净化甲醛的方法之一[8,10]。对于高效稳定的催化剂的研究开发是该项技术的核心,当前见诸报道的以负载型贵金属催化剂为主。中科院贺泓研究组[10]开发出具有室温催化氧化甲醛性能的pt/tio2催化剂,以该催化材料为核心的空气净化器现已上市销售,成功得到应用。最近,研究者发现以尿素为沉淀剂,采用沉积-沉淀法制得的au/Ceo2[11]也表现出优异的室温催化氧化性能。

但由于贵金属基催化剂成本较高,且存在容易失活、制备条件苛刻等问题,在一定程度上限制了它的大规模应用。如何在保持催化剂高活性的同时,改进催化剂组成,优化制备工艺,减少贵金属的使用或开发非贵金属催化剂,从而降低催化剂成本,是室温催化氧化技术普及应用的关键。

2.3.7低温等离子体协同催化技术

低温等离子体协同催化技术是在低温等离子体反应体系中引入适当催化剂,在相对温和的条件下利用低温等离子体和催化剂的协同作用提高甲醛等挥发性有机物(VoC)的降解率、增加Co2选择性,并能大大降低能耗,是一种新兴的VoC脱除技术[12]。Ding等[13]采用介质阻挡放电产生低温等离子体,并将其与ag/Ceo2催化剂相结合用于催化氧化空气中的甲醛,发现甲醛脱除率获得了显著提高。wan等[14]考察了直流电晕放电等离子体与mnox/al2o3催化剂协同脱除空气中低浓度甲醛的过程,发现mnox/al2o3催化剂的引入能够显著提高HCHo转化率并减少o3和甲酸等副产物的排放。

低温等离子体协同催化技术能够克服单独低温等离子体技术能耗高、副产物多等缺点,同时又拓宽了催化氧化技术常温净化污染物的适用范围,因此在室内空气净化领域具有良好的应用前景。但该技术尚不成熟,在今后的研究中须结合对反应机理的研究优化反应器设计,开发协同效果更好、寿命更长的催化剂,并需要对该项技术室内应用的安全性进行全面考察。

3结语

随着人们对居室环境舒适度的要求日益提高,室内空气质量越来越受到人们的重视。甲醛作为主要的室内空气污染物,对其控制需要从源头入手,采用环保型装修方式,加强室内通风换气,并采取适当技术对室内甲醛进行净化处理。在各种室内甲醛净化技术中,尤以室温催化氧化技术和新兴的低温等离子体协同催化技术最引人关注,前者具有脱除效率高、处理完全、简便易用、相对成本较低等优点;后者则具有更宽的适用范围,除脱除甲醛外,还可用于去除乙醛、苯系物等比甲醛更难降解的挥发性有机污染物。对于高效稳定、廉价易得的催化剂的开发是室温催化氧化技术推广应用的关键,而低温等离子体协同催化技术则需要在反应机理研究、反应器优化设计、高效催化剂的开发等方面继续开展工作。

作者简介

张圆圆(1984C),女,河南灵宝人,硕士,讲师,主要从事建筑环境与设备工程教学与科研工作;陕西省西安市子午大道中段39号西安科技大学高新学院建工学院(710109)

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温室效应导致的后果篇9

关键词:温室效应;防治

1温室效应的定义

温室效应是指透射阳光的的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应,具体到地球上就是太阳的短波辐射可以透过大气层射入地面,而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质吸收,从而产生的大气变暖的效应。而大气中也存在着一些能够吸收长波辐射的物质如水汽、Co2、CH3、n2o、So2、o3、CFCS、微尘等。通常将这些气体称之为温室气体,其中Co2的全球变暖潜能最小,但是其含量却远远超过了其他气体,因此是主要的温室效应贡献者。

2温室效应的来源及危害

自欧洲工业革命以来,大量的森林燃烧、火山爆发、汽车尾气的排放等使得大气中的Co2的浓度持续攀升,这是“温室效应”加剧的主要原因。而化石类矿物质燃料的燃烧排放的Co2占了较大的比例,在欧洲工业革命之前的1000年,大气中的Co2浓度一直维持在280mL/m3,工业革命后大气中的Co2含量迅速增加,到1995年大气中的Co2浓度已经达到358mL/m3。自十八世纪以来大气中的Co2浓度已经增加了30%,而且还在以每年0.5%的速度增加。由此导致了许多严重的后果:全球气温持续升高,据联合国气候变化专门委员会(ipCC)的结果,目前全球平均温度比1000年前上升了0.3℃到0.6℃。而在此前地球的平均温度变化不超过2℃。联合国还预测到2050年全球Co2排放量继续增加,全球平均气温可能上升1.5℃到4.5℃,将大大超过以往一万年的速度;冰川融化,海平面上升,由于全球气候变暖直接导致了两级冰川消融,海水受热膨胀,从而海平面上升,据世界气象组织预测如果地球温度照现在的速度继续升高,到2050年南北极冰山将大幅融化,上海、东京、纽约和悉尼等沿海城市将被淹没;加重区域性自然灾害,ipCC第四次评估报告指出,未来全球地表温度将继续升高,极端天气气候事件与气象灾害的频率和强度继续增大。同时地球的生命系统和生态环境也将面临严重的考验。

3温室效应的防治

温室气体的罪魁祸首是Co2,想要合理控制温室效应关键在于控制Co2向大气的排放量。然而温室效应具有区域性、特殊性和全球性的特点,虽然全国都在想了很多办法来控制自己区域内的温室效应,但是仅仅依靠一个或几个国家是远远不够的,必须加强全世界各国的合作才能真正解决温室效应这个世界难题。

针对这个问题,我觉得应该采取长期加短期的治理模式,即长期大范围调控加短期针对性应对的方式来逐步解决温室效应问题。

3.1长期治理机制

3.1.1加强世界各国间的合作。温室效应作为人类可持续发展中面临的重大挑战,正受到国际社会越来越广泛的关注。加强国际间的合作不仅能够使环保理念在更广的范围内得到传播和发展,而且能够创造出更加先进的技术来治理温室效应。通过制定协议等方式更能有效的制约各国的行为以及实现逐步解决温室效应的目标,例如在1997年149个国家通过的的《京东协议书》使人们减排的任务更加明确。

3.1.2将环保问题纳入施政纲领。温室效应是在工业化发展过程中产生的副产物,要发展就会产生温室气体。以前,西方各国多采用先污染后治理的方式,结果产生了许多严重的后果:安第斯山脉延续在秘鲁境内的著名山峰胡阿斯卡鲁,山上冰雪已经融化了1280公顷,冰山覆盖率仅为30年前的40%;智利的奥希金斯冰山100年来“缩水”了15公里;阿根廷的乌帕萨拉冰山正以每年14米的速度消失。在哥伦比亚,冰山较之1850年消失了80%,而厄瓜多尔的主要冰山在20年间损失一半。为此需要不断完善法制政策,由“末端治理”向“重在预防”转变;由经济与环境兼顾向可持续发展优先转变:由“被动治污”向“主动治污”转变:推动环境革命,建设“低能耗、二氧化碳低排放型城市”

3.1.3开发新能源、调整能源结构。在我国,电力行业是温室气体排放的主要部门之一。而在我国的电力装机容量中,火电(主要是煤电)占绝对统治地位,这是因为我国的煤炭资源丰富且成本较低,并且煤电的投资建设周期较短,能够很快的满足国内经济发展对电力的需求。这样国情下以煤为主的能源消费结构必将导致大量的温室气体排放,而煤作为化石能源具有不可再生的特点,过分的依赖煤炭资源不仅对我们的环境产生恶劣的影响而且对我国未来的发展也会产生一定的威胁,因此开发新能源就显得特别重要,而随着科技的进步,水能、风能、太阳能、核能等新能源的开发和利用正在一步步成为可能。水力发电是目前在我国技术应用最广泛的新能源,水能发电具有成本低廉、技术成熟输出稳定等诸多优点;风能发电是继水电之后比较成熟的可再生能源发电技术,我国风能资源总技术可开发量至少为10亿千瓦,是目前主要的替代能源之一;太阳能是最清洁的能源之一,我国目前已有建筑屋顶总面积约100亿平方米,可安装约20亿平方米的太阳能热水器。

3.2短期治理机制

3.2.1严格执行减排标准。众所周知,环境保护与经济发展是一种相互制约的关系,一些地方政府片面的追求GDp的发展而忽视对对环境的重视,对那些产生环境污染而应该受到相应处罚的单位采取宽容的处理方式,从而使环境问题一步步恶化起来,为社会经济发展埋下了重大隐患。因此对执法者加强教育,使之真正认识到环境问题的重要性从而加大执法力度,打消一部分人的侥幸心理,进而实现减排目标。

3.2.2采用经济手段加以调控。加大对新能源的开发力度、培养人才,为实现清洁生产奠定基础,鼓励使用新技术、新设备淘汰落后的生产设备来实现节能减排,逐步建立碳排放权的交易制度,通过政策补贴、适当提高碳税来使厂家认识到节能减排带来的利益问题,从而使厂家越来越重视节能减排。

4结语

温室效应导致的后果篇10

【关键词】低温热水地板辐射采暖;问题;建议

所谓低温热水地板采暖是以不高于70℃的热水作热媒,将加热管埋设在地板中的低温辐射供暖。它通过埋设于地板内的管材把地板加热,均匀地向室内辐射热量,具有热性能稳定、室温均匀、舒适、节能、免维护、管理方便等特点,是一种极为理想的供暖方式。

一、低温热水地板采暖的优势

1、节约能源,减少环境污染

首先,低温热水地板辐射采暖主要依靠辐射换热,其辐射换热量占总换热量的50%~60%,因而其室内作用温度比采用散热器要高1℃~2℃。其次,低温热水地板辐射供暖供水温度较低(一般不超过60℃),因此热水加热时消耗的能量以及管网传送热水时的损耗较少。再者,由于供水温度不高,便于利用太阳能、热泵、地热及低品位热能,可以进一步节省常规能源。

2、室内热舒适性好,卫生保健

低温热水地板辐射采暖提高了室内平均辐射温度,减少了对人体的冷辐射,使人体辐射散热量大量减少,能改善人体血液循环,促进人体新陈代谢,从而提高人体舒适感。同时,这种供暖方式不易造成空气对流,减少了室内因对流所产生的尘埃飞扬及积尘,可减少室内空气的二次污染,消除了散热器和管道积尘对室内微气候的影响,从而改善室内空气品质。

3、经济实惠

采用地暖供热投资少,维护费用低,对建筑商来说更加经济。不论何种暖气片随着时间的推移,在使用中都或多或少会发生腐蚀,进而出现泄露现象,因此必须进行必要的维修,维修费用较大。而采用地暖因其塑料管材的耐腐蚀、抗老化、不结垢等优越性,维护费用几乎没有。另外,由于地暖效果好,用户所需热流量也较散热器少,再加上用户可以分室、分时控制采暖,所以用户在采暖中会更节约、更合理。

二、低温热水地板辐射采暖在应用中存在的问题

低温热水地板辐射采暖除自身存在的增高层高、增加楼层荷载等问题,还有一些人为因素造成的问题,让地板采暖系统存在严重的安全隐患。

1、供热热负荷的确定问题

在工程实际中,多数企业仍然按散热器对流供暖的热负荷来确定加热盘管的间隔,而地面辐射供暖的供暖效率要比散热器供暖高20%~30%,它的传热是由辐射为主,辅以对流来完成的,在房间内垂直方向的温度场与散热器供暖正相反,愈近地面温度愈高,无效热损失少。在达到人体的同样舒适条件时室内计算温度应降低2~3℃。关于上层地板向下层的传热量,计算热负荷时应予以考虑,除顶层外,各层应适当乘以折减系数。而加热管间距的确定,应依据管道材质、填充层厚度、供回水温度等因素严格计算,不应机械套用参考资料中的经验值。

2、爆管问题

(1)进水温度过高。有的户内采暖系统是后来改造的地板采暖系统,室外管网大部分仍然是普通供暖系统,如果在未采取任何措施的情况下,直接采用外网的进水口作为户内的进水口,就会导致爆管。这是因为地板采暖系统要求低温循环,而普通供暖系统则是高温循环,如果以高温水进入地板采暖系统,就会导致户内温度过高,管间温度过高,管子原有的间距已经不能满足散热要求而导致爆管。

(2)管子有接头。地板采暖管材,要求用整根管子埋于垫层中,在埋设以前,应根据图纸准确计算出每个回路的管长,然后下料。由于下料方法不正确或者在混凝土浇筑过程中土建施工人员不慎将管子损伤,导致管子产生接头,这就给爆管提供了条件。

(3)管子间距过密。当走道或一些较为狭窄的地方管子较密时,没有采取可靠的保温措施,从而导致管子之间热量积聚,当热量长时间积聚,温度过高时,就会导致爆管。

3、地面渗漏问题

由于在卫生间和厨房门口处,往往有多根管子穿过,多根管子的重叠设置,导致此处的混凝土不易振捣密实,使得管子成了水的导流管。当卫生间或厨房的水较多时,水就会通过地板砖的缝隙进入垫层内,当卫生间或厨房长时间受水浸泡以后,该处的垫层就会饱和,进一步向外蔓延,由于门口处混凝土不密实,而且管子周边的混凝土也不密实,使得水源顺着管子向外溢流,导致卫生间或厨房外的房间滴水。

三、低温热水地板辐射采暖现存问题的几点建议

1、预防爆管

(1)采暖系统必须确保进水温度的控制。进水温度应该保证在60摄氏度以内,以符合低温循环的要求。室外管网如果是普通供暖系统,就要采取措施,例如采用外网的回水口作为户内的进水口,也可以在进户总管的进水管上加三通和止回阀,将户内的回水管与进水管相通,从而将部分户内回水注入进水管,降低进水的温度。

(2)管子不得有接头。在施工埋设以前,应根据图纸准确计算出每个回路的管长,然后下料。另外,在混凝土浇筑过程中,土建施工人员应该注意保护管子,在管子上部施工时应该搭设路架,并确保路架的稳定性。

(3)当走道或一些较为狭窄的地方管子较密时,要求采取可靠的保温措施。当加热管间距小于或等于100mm时,应设置柔性套管等。

2、渗漏问题

在调试过程中渗漏问题出现的相对较多,如果是明装管道部分渗漏则用试压法肥皂水即可查出并轻松解决。如果发现室内隐蔽采暖管道出现渗漏现象,那么如何准确找出漏点是关键之所在。首先根据施工图纸确定是哪一环路渗漏,并单环路打压实验以确认。根据以往施工的成功经验,建议采取以下处理方法:

(1)在地暖区域防水层的水泥砂浆保护垫层施工完毕后,铺设苯板隔热层,苯板距墙尺寸不小于100mm,不设沿墙膨胀伸缩带,门口处不设苯板隔热层,门口处导热盘管设置止水带,铺设导热地盘管后室内整体浇筑混凝土填充层,由此增加了混凝土填充层与墙面及门口局部地面的粘贴强度、密实性与整体性,对潮湿情况起到了一定的阻隔作用。

(2)将防水层置于地板辐射采暖混凝土填充层以上,门口处导热盘管部位设置止水带,从而基本解决了卫生间水流向室内倒灌的问题。

3、热负荷的计算

热负荷的计算是否准确,对室内的舒适度有直接的决定作用。室内热负荷又受到以下因素影响,包括:护结构(即外墙、外门、外窗)、冷风渗透、室内净高、房间功能、设备照明等等。在这些因素中,外墙的热负荷占到了整个房间热负荷的50%以上。所以说,即使两个房间面积、功能、装修都一样,而外墙面积差别大的话,那么室内热负荷也会相差很多。为使各房间所能达到的温度趋于一致,必须对不同的房间进行热负荷计算,然后才能确定加热管的间距。

此外,地板装饰面层的材料以及地面上布置的一些家具也是影响地暖效果的重要因素。面层热阻的大小,直接影响到地面的散热量。实测证明,在相同供热条件和地板构造的情况下,在同一房间里,以花岗岩、大理石、陶瓷砖等作面层的地面散热量,比以热阻木地板要高30%~60%,比地毯要高60%~90%。由此可见,面层材料对地面散热量的巨大影响。再者加热管的排布形式、管线长短、及同一分集水器连接分支管路的数量及各支路的水利平衡都会影响地暖的效果。

总之,随着相关法律、法规出台,政府有关部门、业主、厂家、设计单位等各方面对于低温热水地板辐射采暖(供冷)系统的兴趣的与日俱增,必将促进相关技术加快成熟,降低建设成本,扩大使用地域,也将进一步推动低温热水地板辐射采暖系统的发展。

参考文献