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关键词:
绿色低碳;环境污染;治理;技术分析
1引言
在我国经济飞速发展的今天在我国经济飞速发展的今天,自然生态平衡问题成为广大人民所关注和重视的焦点问题大人民所关注和重视的焦点问题,也是人类所面临的一次重大考验大考验,只有有效的预防环境污染,进行环境治理,在经济不断增长的同时断增长的同时,严格控制污染源,控制“三废”,才能让人们重新获取一片碧水蓝天新获取一片碧水蓝天。
2环境污染的危害性
环境污染就是指人们的各种生产和生活中直接或者间接地向大自然排放各种不利于环境的物质地向大自然排放各种不利于环境的物质,而使环境质量降低,给生态带来不平衡给生态带来不平衡,具体来讲环境污染可以包括水污染、大气污染等等污染等等,而这些污染的危害性也随着科技的发展与经济的进步不断的提升进步不断的提升,给人们的健康带来很大的隐患。
2.1大气污染的危害
大气污染也就是空气的污染大气污染也就是空气的污染,是人类一分一秒都离不开的的,因为大气是一种混合性气体,它虽然会受到温度的变化而发生变化发生变化,但那种变化却不会影响到人们的健康,如果在空气中融入了氮氧化合物以及二氧化硫中融入了氮氧化合物以及二氧化硫(SO2)等等污染物以后等等污染物以后,就会给人类赖以生存的空气质量带来严重的破坏会给人类赖以生存的空气质量带来严重的破坏,可能会让人们从不同程度上患上呼吸道们从不同程度上患上呼吸道、生理机能以及各种粘膜组织的疾病疾病,严重时,还会出现中毒现象,危及到人们的生命。另外,大气污染也会对植被的生长造成破坏大气污染也会对植被的生长造成破坏,影响植物的正常生长,同时也命名生物链被打乱同时也命名生物链被打乱,使我们的地球出现各种不良效应,形成生存危机形成生存危机。
2.2水污染的危害
水污染相对于大气污染来讲更为严重水污染相对于大气污染来讲更为严重,因为人们在饮用了受到污染的水了受到污染的水,或者食用到受污染水中的生物,就可能直接导致中毒死亡导致中毒死亡,而且污染水的长期食用,不仅会引起人们的一些诸如细菌性痢疾些诸如细菌性痢疾、血吸虫病等等常见疾病,还会受到一些化学物质的侵袭学物质的侵袭,诱发癌症的发生。而据数据调查发现,全世界水污染数量有5.5亿立方米亿立方米,这个数字是令人发指的,而水污染问题也已经成为人类生存和发展中的一个重大障碍染问题也已经成为人类生存和发展中的一个重大障碍,需要进行彻底的解决和根除进行彻底的解决和根除。
2.3放射性污染的危害
放射性污染主要包括X射线射线、γ射线和中子的全身照射射线和中子的全身照射,而这些放射性污染源大都是出自于一些原子能工业排放以及化学试验及医疗排放物等等化学试验及医疗排放物等等,而生物在受到放射性污染的刺激以后激以后,轻则会出现感染、脱毛现象,重则伤及肠胃,甚者会导致其中枢神经损伤直到最后的死亡致其中枢神经损伤直到最后的死亡。
3.1绿色低碳环境污染治理技术的种类
从以上污染给人类带来的危害我们可以看出从以上污染给人类带来的危害我们可以看出,工业的发展其实就是一把双刃剑展其实就是一把双刃剑,为人们带来生活富裕的同时,也给社会环境带来严重的污染会环境带来严重的污染,危及着人类的健康。而要从根本上进行环境污染的治理进行环境污染的治理,达到人们理想的绿色低碳生活,就必须要从其治理的技术种类入手要从其治理的技术种类入手,具体来讲,可以包括生物技术、膜技术膜技术、催化技术、高级氧化技术、超声波降解技术、微波技术术、等离子体技术等等,而这一系列绿色化学技术的应用不仅可以从源头上有效的改变生态环境可以从源头上有效的改变生态环境,还可以进行一些生物资源的再利用源的再利用,达到节省能源,减少污染的目的。
3.2绿色低碳环境污染治理技术的应用
从我国当前环境分析得知从我国当前环境分析得知,空气中大量的二氧化硫都是来自于煤燃烧后的产物来自于煤燃烧后的产物,而我们所常用的脱硫法有生物浸出法法、微生物絮凝法、表面处理浮选法等等,在进行新技术的研究以后究以后,可以对传统的脱硫方法进行改进和提高,缩短脱硫时间间,改良脱硫微生物。在对于土壤环境的保护方面,可以采用固体废弃物的电力气化技术来完成固体废弃物的电力气化技术来完成,这种技术不仅可以减少固体废弃物的污染固体废弃物的污染,而且成本低,还能避免二次污染现象的发生生,达到能源的循环利用,尤其是对于白色污染的处理,更是未来发展的一大趋势未来发展的一大趋势。在最重要的水污染问题上,绿色化学技术的合理应用更是实现了绿色理念技术的合理应用更是实现了绿色理念,实现污水的零排放,比如说如说,它可以完成对废液的有效中和,可以对农药的使用进行改良改良,让农业生产实现绿色化,最终达到人们生产和生活的绿色低碳环保要求色低碳环保要求。
4结束语
总而言之,在我国人民生活水平越来越高的当今社会,大家对绿色低碳环保的生活追求也越来越迫切和渴望家对绿色低碳环保的生活追求也越来越迫切和渴望,而在当下环境污染日益严重的状况下下环境污染日益严重的状况下,只有采取有效的治理措施,运用先进的治理技术用先进的治理技术,才能从根本上改善生态环境,达到绿色低碳的目的碳的目的。
参考文献:
[1]马金文.环境污染治理中绿色化学技术的运用[J].石化技术,2016(12):185+288.
[2]张东.低碳环保技术在环境治理中的应用分析及阐述[J].企业导报,2016(19):52.
[3]李丰呈.绿色化学技术在环境污染治理中的应用[J].中国农业信息,2016(18):62.
[4]陈秀敏.浅谈环境污染治理中绿色化学技术的应用[J].智能城市,2016(7):300.
中图分类号:X5 文献标识码:A文章编号:
世界经济的发展和科学技术水平的提高使人们的生活水平和生活质量也随之提高,但是资源匮乏和环境污染也成为了人们不能逃避的问题。1987年,联合国提出了可持续发展的概念。自此各国开始重视经济发展和环境问题的协调发展。自然、社会、人三者的协调发展也深入人心。对环境污染的治理也逐渐发展成为一项专门的工程。环境污染治理工程的管理是治理环境污染的重要方面,它既是一项独立具体的管理工作,又有自己本身的特殊性质。 生物技术作为一项有效的环境污染治理措施受到越来越多的关注,其在环境污染治理、生物修复技术方面都得到了广泛的应用并取得了一定效果。随着技术的进步,对难以生物降解的有机物可利用微生物的共代谢作用进行污染物降解;还可利用微生物诱变育种、原生质体融合和基因工程创建高效工程菌应用于环境污染治理等,这些都是环境污染生物治理的有效手段。环境污染的治理和控制将随着新理论、新方法的运用而日臻完善。
1 现代生物技术的概况
现代生物技术是应用现代生物科学及工程原理,利用生命有机体来发展新产品或新工艺的一种技术体系。目前生物技术应用到农业医药卫生、食品工业和化学工业的发展,并在解决人类面临的粮食危机、环境污染和能源危机中起到了重要作用。因此,在世界各国均重视高技术发展的当代,生物技术最被人们看好,被列为优先发展的领域,已成为21世纪最重要的技术支柱之一。
生物技术在环境污染治理中,具有效率高、成本低、无二次污染等显著优点,它在对环境保护领域中一直起巨大作用,污染治理提供了条十分有效的途径。应用生物技术对解决目前日益严重的气体污染、固体污染有着无可比拟的作用,它还能在生态修复中发挥巨大的功效。目前利用生物技术治理环境污染,与化学、物理等其他技术比较,环境生物技术具有效率高、成本低、反应条件以及无二次污染等显著优点,能有效的遏制生态恶化趋势,促进自然资源的可持续利用。生物技术是最安全和最彻底消除污染的方法,同时还可以增强自然环境的自我净化能力;是有机废物资源化的首选技术,将有机污染物转化为沼气、酒精、有机材料、蛋白等;能改造传统生产工艺,实现清洁生产过程的生态化或无废化。
2 生物技术在环境保护中的应用
2.1 生物技术在废水处理中的应用
利用生物技术,将利用在自然条件下生长、繁殖的微生物处理废水的技术,称为自然生物处理法,该法是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化作用从而使废水得到净化的处理方法,该技术被认为是一种经济有效的污水处理手段,它不但融合了生物自身的特点,如吸附性好、沉降性好和降解能力强等,而且符合生态学及可持续发展的观点。随着科学技术的进步、污染状况的加剧,环境标准的不断提高,使废水生物处理技术取得了很大进展,如吸附-降解生物处理技术、厌氧折流板反应器生物处理技术、间歇式活性污泥法生物处理技术、LINDE生物处理技术、升流式厌氧污泥床生物处理技术、废水生物脱氮除磷技术等都得到了充分开发[1]。
2.2 生物技术在废气净化处理中的应用
目前采用的方法有生物过滤、生物洗涤和生物吸附法等。生物技术法与传统有机废气处理方法比较,具有成本低、效率高、安全性好和无二次污染等技术优点,国内外运用现代生物技术对废气净化处理得到了较为理想的效果。美国学者利用微生物代谢净化工业性恶臭气体效果显著,而且不产生二次异臭;德国研究者利用生物膜过滤处理含硫化氢的气体,硫化氢除去率达90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔对橡胶再生脱硫过程所产生的低浓度有机废气处理试验结果表明:生物膜填料塔处理工业有机废气是可行的,当运行条件控制适当时,净化效率可保持在90%以上,能够实现达标排放,且投资省,运行费用低。
2.3 生物技术在固体废弃物处理中的应用
目前,国内外固体废弃物常规处理方法主要有固积、掩埋、焚烧,其缺点是建设投资和运行费用高,在处理的过程中有同时对空气、土壤都有不同程度的污染。固体废弃物进行“无害化、资源化、减量化”处理,使其成为可用于农田的土壤改良肥料,以达到变废为宝的目的。经过生物技术处理的城市生活垃圾可作为作物生长的优质有机肥料,实现城市生活垃圾的部分资源化有利于生态环境的良性循环。近年来,国外采用机械快速堆肥工艺,发展用蚯蚓床处理有机垃圾和粪便、处理城市垃圾,不仅可以将城市有机废弃物转变为肥效高且无臭味的蚯蚓粪土而且还能获得大量蚯蚓作医药原料,加上蚯蚓体内蛋白质含量与鱼类相当,是畜禽和水产养殖业的优良饲料,可以收到一举数得之效果。
2.4 生物技术在环境污染修复中的应用
生物修复是指在不破坏自然生态系统,维持其原貌的前提下,有效地利用自然净化能力并强化其分解污染物的能力,使其得以修复。该法是利用生物的生命代谢活动减少存在于环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化,从而使污染了的环境能够部分或完全恢复到原初状态的过程,它包含有植物修复和微生物修复两种。
生物修复技术是80年代以来产生和发展的清除和治理环境污染的生物工程技术,生物特有的分解有毒有害物质的能力,去除污染环境如土壤中的污染物,达到治埋环境污染的目的。生物修复技术最成功的例子是应用投加营养和高效降解菌对油轮泄漏造成的污染进行处理,取得非常明显的效果,使得近百公里海岸的环境质量得到明显改善。此后该技术被不断扩大应用于环境中其他污染类型的治理。国外对生物修复技术非常重视,研究证明采用微生物分解有毒有害物质的生物修复技术是治理大面积污染区域的一种有价值的、可行的、有效的和优越的方法。随着生物技术的发展,生物修复的内涵也不断丰富,近年来还研发了真菌修复、植物修复以及无机污染物的生物修复等技术。生物修复的种类也日益增多,可分为土壤生物修复、地下水生物修复、沉积物生物修复和海洋生物修复等。
2.5利用生物技术处理塑料、橡胶制品、医疗废物、危险废物等难处理的污染物
传统的生物处理技术是将自然生长的生物或微生物群体加以驯化、繁殖后再加以利用。它的代谢过程复杂,能量利用率较低,处理速度不太快。因此需要有较好的技术来加以改进。还有许多的废物不能完全处理好,采用新的技术和生物种类来进行处理、适当加大生物用量和添加流程步骤是改进废物处理技术的关键所在。基因工程就是通过基因分离和重组技术,将人类需要的目的基因片段转移到受体生物细胞中并表达出来,使受体生物具有该目的基因表达后显现出来的特殊性状。达到改进生物物种的目的。利用基因工程构建的高效菌种来治理污染,尤其是除草剂、杀虫剂和塑料、橡胶制品等人工合成物质的污染,是现代环境生物技术发展的热点之一,更是未来环境生物技术发展的趋势所在。
3 结束语
在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护,目前环境状况十分严峻。近年来虽采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续,我国成为世界上环境污染最为严重的国家之一。近年来,随着细胞融合技术、基因工程技术、分子生物技术等的发展,环境生物技术得到了进一步的发展。由现代生物技术和环境工程技术相结合的环境生物技术已在环境治理上发挥着重要的作用。生物技术产生、发展及演变与一系列的环境污染问题有着密切的联系。因此生物技术在环境领域的应用有着深远的发展前景,特别是对于寻求用低成本解决环境问题的发展中国家具有极大潜力。
参考文献:
[1] 宋金枝, 宋金辉. 生物技术在水污染监测和治理上的应用[J]. 唐山师范学院学报, 2009,(10).
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[3] 叶晓斌,闫韶娟,崔青安等.论环境污染治理工程管理[J].安阳工学院学报,2010,(6).
新型类Fenton催化剂用于酸性红B染料废水处理的研究
Ca_5(AsO_4)_3OH的溶解度与稳定性研究
pH值对霞湾港沉积物重金属Zn、Cu释放的影响
基于Fe0的PRB去除地下水中硝酸盐的模拟研究
水温对慢滤池深度处理污水的性能影响
NiO/AC催化臭氧氧化去除水中的苯酚
巯基化条件对巯基乙酰壳聚糖除镉性能的影响
纳米铁-微生物耦合体系去除硝酸盐的影响因素研究
M-AHP-熵权组合赋权法在垃圾渗滤液处理技术评价中的应用
方解石对水中磷的去除效果研究
聚合物驱采出水中聚丙烯酰胺的微生物联合降解作用研究
软锰矿-污泥活性炭的制备及其对废水中铅离子的吸附
蜡染废水在线处理回用及热能回收工程实例
模拟黑水的生物处理
气田深井聚磺钻井液废液复合固化处理技术研究
响应面法优化Fenton处理难降解反渗透垃圾浓缩渗滤液
UV及UV/US降解对二氯苯水溶液的研究
利用PS铝基材版酸洗碱洗处理废液制备拟薄水铝石
微波-活性炭联合作用在污染控制中的应用
酸度对好氧颗粒污泥生物吸附含铅废水影响的研究
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不同回流比对无植物垂直流人工湿地除氮效果的影响
满江红干体对锌离子的生物吸附
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微生物絮凝剂产生菌的筛选及其絮凝特性
有机物浓度对厌氧氨氧化脱氮性能影响试验研究
H4SiW12O40/TiO2/beads光催化降解亚甲基蓝的研究
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人工湿地中基质与植物对污染物去除效率的影响
摇动床缺氧-好氧工艺处理渔业加工废水试验研究
滤布滤池强化处理城市二级出水中试研究
纳米TiO2-xNx催化剂的制备及其活性研究
混凝法处理含铜电镀废水的实验研究
改性沸石去除地下水中铁锰实验研究
Keggin型Fe-Mo-Zr杂多酸盐光催化剂的制备及性能研究
牛仔布加工厂印染污泥制备吸附剂的实验研究
超声强化Fe0去除阳离子红GTL的研究
开放静置体系中白地霉Y1对染料脱色降解研究
转速对SUFR系统厌氧区释磷的影响
超声波协同纳米铁对偶氮染料橙黄G的脱色研究
改性秸秆-铝盐复合絮凝剂的制作与应用
用于石化废水处理的聚氨酯泡沫球形载体的挂膜方法
折流曝气生物滤池的特征与处理效能试验研究
灭菌预处理污泥及其滤液产氢发酵的比较研究
水体中常见无机阴离子对TiO_2薄膜光催化降解甲醛的影响
厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)处理生活污水试验研究
铁屑内电解法处理电镀含铬废水的实验研究及应用
“中老龄”垃圾渗滤液重金属和氨氮的厌氧毒性
UV/Fenton法预处理N-甲基苯胺生产废水
滤布滤池系统在城市污水深度处理的中试研究
强化混凝处理城市纳污河污水运行过程中搅拌能量的影响
生化法处理乳链菌肽发酵废水研究
DIC厌氧反应器在医药废水处理中的应用
改革开放以来,我国工业化进程不断加快,工业经济成为国家最重要的经济支撑。然而,工业化在带来极大物质丰富与经济增长的同时,也带来了很多环境问题,有很多工业生产的污染物排入自然环境带来不可逆的损害。随着人们环保意识越来越强,如何治理环境污染成为很多人关注的问题。绿色化学技术是一项专注于环境污染治理的新技术,相比于其他很多技术的“滞后性”,该技术更强调从源头上防止生成污染物,即尽量做到预防污染。绿色化学重视研究与环境友好的化学反应与技术,更多层面上考虑到社会发展能力,促进人与自然的和谐稳定发展。
一、绿色化学技术
绿色化学指的是创新性改革傳统化学,是以促进生态环境稳定发展、人与自然协调协调发展为目的一门技术。以绿色化学为主发展起来的绿色化学技术包括如下几点内容。
(一)生物技术的应用
生物技术包括微生物工程、基因工程以及细胞工程等,其主要特征就是可以对生物质资源充分利用,在节约生物能源基础上,实现清洁化生产。
(二)催化技术的应用
催化剂作为化学工艺的基础,是很多化学反应实现工业应用的前提,当前我国各大领域中生产的化工产品都普遍使用了催化反应技术。如纳米催化以及酶催化技术。酶催化效率要比普通化学催化剂高出很多倍;酶反应容易控制,没有太大副反应,也不会给环境带来太大污染。因为纳米材料的性能特殊,所以纳米催化剂的催化性能要比常规催化剂好很多。光催化氧化法容易控制操作条件、氧化能力高,也不会出现二次污染,有着较为可观的应用前景。
二、研究绿色化学技术应用领域
(一)在控制大气污染中应用绿色化学技术
大气中含有的SO2通常来源于煤中含硫物经燃烧出现的产物,当前煤炭脱硫包括3种方式,即:燃后烟气脱硫、燃前脱硫以及燃中固硫。从绿色化学层面上而言,燃前脱硫属于预防污染,燃中固硫和燃后烟气脱硫属于治理污染。绿色化的煤炭生物脱硫技术是我国将来脱硫技术发展的一大趋势。常使用的煤炭生物脱硫方法包括微生物絮凝法、生物浸出法以及处理表面浮选法。很多人提出结合非生物乳化技术以及煤炭生物技术,提出煤炭脱硫的生物非生物综合技术应用优势多,尤其是可以减少脱硫时间。在研究微生物菌种上,我国在运用驯化传统菌种的基础上,还对遗传学技术进行了深入分析,改良了脱硫微生物。虽然当前煤炭生物脱硫技术还处于不完善时期,但它是一种使用价值极高的煤炭燃前脱硫方法。
(二)在处理固体废弃物中应用绿色化学技术
(1)处理白色污染。所谓的“白色污染”指的是使用一次性的塑料废弃物没有经过科学处理和收集而带给环境的污染,通常包括一次性餐具、农用地膜以及塑料包装袋。处理白色污染物有很多种方法,降解方法、熔融方法以及燃烧方法等都普遍实现了工业化生产。但结合具体情况来讲,这些方法会不同程度的为环境带来污染,所以研究可生物降解塑料是解决“白色污染”问题的根本措施。
(2)处理城市垃圾。当前处理城市垃圾技术包括:①焚烧垃圾,这是很多西方国家曾经采用的垃圾处理技术,虽然可以实现部分资源化,但是需要巨大的投资,并且废气中大量的HCl,SO2.H2S会产生更多的污染物。②无害化垃圾卫生填埋场,尽管技术和操作上没有太大要求,但需要投入巨大财力,占用很多土地,只能实现一部分无害化,并且处理垃圾黑液已经是全球国家共同面对的难题。与绿色化化学技术相符的技术包括固体废弃物电离气化技术、热分选煤气化技术,特别是在固体废弃物电离气化技术,这一技术的使用不但不会出现二次成本,而且运行费用较低,在短期内就能够收回投资。
(3)处理矿山废弃物。在开采矿物中,不可避免要出现很多废堆矿石以及尾矿,这也就是人们常说的二次资源,目前对这方面我国还没有太多的研究,导致资源严重浪费,环境污染情况过于严重。高效利用金属矿物资源,这是以较低的能源消耗来达到最高程度上高效利用矿物资源。在施工工艺上运用环境友好治理方法,主要研究包括非氰化法以及生物浸出提取技术来回收金属。生物浸出方法在研究和分析铜矿的生物浸出领域中经常使用。非氰化法是研究和应用硫代硫酸盐浸出以及硫浸出常常使用的方法,它们可以快速溶解银以及金,对环境污染力度小,与绿色化工需求相符。
(三)在控制水污染中应用化学技术
开发低能耗、高效、不会产生二次污染的水处理技术,尤其是光、无毒药剂氧化、电以及生物氧化等多种方式联用的新型绿色化技术将成为水处理技术的研究方向。
(1)城市生活污水以及工业污水。当前,我国水环境主要污染源就是工业废水以及城市生活废水。零排污水处理是一项以“绿色化学”为主的新型技术,从各个环节方避免产生污染,可以从根本上解水污染的一项新技术,虽然这项技术在我国还处于应用初级阶段,在实际应用中还有很多方面不完善,但是这项技术的问世,代表了新世纪我国水处理技术的发展趋势。在20世纪70年代开始研究循环冷却水零排污技术,像美国、日本、英国等发达国家循环冷却水系统浓缩倍数通常都是5.5以上。美国研究的零排污废水技术可以在处理废水后,水质可以完全符合饮用水标准。我国的热水锅炉零排污技术也在深入研究中,其目的是为了实现废水零排放,真正意义上实现我国水资源的充分利用。
(2)处理化学实验废液。在化学教学过程中,化学实验占据着重要位置,当前我国很多学校的实验设备过于陈旧、内容过于传统,并且验证型以及基础型实验过多,实验方式以及实验手段依然采用传统形式,这些因素给学校附近环境带来了很大的影响。而绿色化学技术可以有效处理化学实验废液,但如何在处理化学实验废液中高效应用绿色化学技术还是一个值得商榷的课题。
(3)处理农药污染。当前我国农业生产中使用的农药多数都是高种,不但影响着农业的产量,而且也严重威胁着人们的身体健康。在“绿色食品”概念兴起后,人们开始对“绿色农药”有着新的要求。新型绿色农药通常有光活化农药、生物农药以及现代化农药等等,这些农药代替以前的化学农药必然会降低环境污染率,在保证粮食增产率的同时,也能够保证人们的身体安全。
三、结语
总而言之,绿色化学尽管是近些年来才兴起的一门学科,但其先进的理念以及应用的可行性受到人们的广泛关注,得到了很多专家和学者的研究和肯定。在处理经济增长以及生态环境保护的冲突上,绿色化学给出了切实可行的实施措施,相信在绿色化学技术的大力应用下,定会在促进我国经济发展的同时,保护好我国生态环境,真正实现生态中国的建设。
参考文献:
[关键词]
环境污染;废水处理;水处理药剂;分子生物技术
1.与环境污染物相关的分子生物技术
1.1 PCR-DGGE技术及其相关技术
PCR是一种利用脱氧核糖核酸(DNA)半保留复制原理,在体外扩增位于两段已知序列之间的DNA区段从而得到大量拷贝的分子生物技术。运用PCR-DGGE技术处理染织废水、酶制剂废水和红霉素废水,首先测定三种废水样品处理不同阶段生理生化性质指标:pH、COD、TP(总磷)、硫化氢含量、氨含量、色度变化规律。结果显示,三种废水样品整个处理过程中pH变化波动较大,COD、TP(总磷)、氨含量、硫化氢含量和色度五个指标呈逐渐下降的趋势。处理前染织废水、酶制剂废水和红霉素废水三种样品PH值分别是8.02、7.88和9.44;COD分别为179 mg/L、500 mg/L和350 mg/L;TD含量分别为4.22 mg/L、9.15 mg/L和8.56 mg/L;氨含量分别为41.33 mg/L、93.14mg/L和108.02mg/L;硫化氢含量分别为2.12 mg/L、1.89 mg/L和1.66 mg/L;色度分别为338倍、325倍和513倍。三种样品处理后期,pH分别变为7.68、7.53和7.38; COD分别降为145mg/L、253 mg/L和232 mg/L; TP含量分别降为2.083 mg/L、6.21 mg/L和6.20 mg/L;氨氮含量分别降为13.87 mg/L、58.05 mg/L和61.12 mg/L;硫化氢含量分别降为1.33 mg/L、0.52 mg/L和0.46 mg/L;色度分别降为124倍、145倍和323倍。结果可以表明运用PCR-DGGE技术可以有效的改善这三种废水样品的品质。
1.2 基因重组技术
基因重组技术是从供体生物的基因组中通过酶切扩增等手段获取目的基因,与载体连接形成重组D N A 分子,再导入到受体细胞中,让外源基因得以表达。在已经分离出的许多菌株中,与降解能力有关的基因多在质粒体上由于质粒很容易在细菌的繁殖过程中遗失,对细菌降解能力的长期稳定非常不利,可将其与污染物降解有关的酶基因重组到大肠杆菌等微生物中进行表达,以此构建的各种生物降解特性增强的重组菌可用于污染环境的治理修复或发酵某些废弃物。
2.分子生物技术在水处理药剂中的应用
水处理药剂是工业用水、生活用水、废水处理工程中所需的化学药剂,其主要作用是控制水垢、污泥的形成,减少泡沫,减少与水接触材料的腐蚀,去除水中悬浮固体和有毒物质,除臭、脱色,软化和稳定水质等。在水体污染里,分子生物技术在水处理药剂中主要应用于杀生剂和絮凝剂。以絮凝剂为例来说,生物絮凝剂是利用生物技术通过细菌、真菌等微生物培养而制成,这种絮凝剂不仅可提高被絮物质的沉降性,而且对环境无二次污染。
2.1 微生物絮凝剂的分类
国外对微生物絮凝剂的研究始于20世纪70年代,我国则起步较晚,微生物絮凝剂主要有三类。
(1)直接利用微生物细胞的絮凝剂。1976 年J · Nakamura等人从霉菌、细菌、放线菌、酵母菌等214 种菌株中筛选出19 种具有絮凝能力的微生物,其中霉菌8 种,细菌5 种,放线菌5 种,酵母菌1 种。随后,国内外的研究有不断地的发现直接利用微生物细胞的絮凝剂。(2)利用微生物细胞壁提取物的絮凝剂。如酵母细胞壁的葡萄糖、甘露聚糖、蛋白质和N 一乙酞葡萄糖胺等成分均可作絮凝剂。1985 年.H.Takagi 等人研制了拟青霉素微生物生产的絮凝剂,用乙酞沉淀和凝胶色谱法精制得到了称为PF101 的絮凝剂。(3)利用微生物细胞代谢产物的絮凝剂。1991 年K · Toeda和K. Urane 从上壤中分离山一株苹兰式阴性菌——产碱杆菌AL201,该菌在含有蔗糖的培养基中生长并分泌絮凝物质。 Y.Bar和N.Shilo 发现一些海底蓝细菌(蓝藻)如Pcc6720 和J -1 能产生数量可观的胞外絮凝体。
2.2 絮凝机理
微生物絮凝剂是带有电荷的生物大分子,关于它的絮凝机理目前提出和为人们所接受的主要有以下几种,其中以桥联机理学说接受度最高。经试验表明用絮凝剂TH6处理生活污水,其COD和SS的去除率分别可达到68%和91%;如在焦化废水悬浊液中,加入 Alcaligenueslatus 培养液,沉降后上清液的固体悬浮颗粒去除率可达78 9%;用微生物絮凝剂普鲁兰来处理味精生产废水,其COD和SS的去除率可达到40%左右,其浊度去除率可达99%;以硫酸盐还原菌培养液为净化剂,可使电镀废水中的Cr汁质量浓度下降88%等等。可见,微生物絮凝剂具有很大的用途。
2.2.1 “电性中和”机理
水中胶体一般带有负电荷,当带有一定正电荷的链状生物大分子絮凝剂或其水解产物靠近这种胶粒时,将中和其表面的部分电荷,使胶体脱稳,从而使胶粒之间、胶粒与絮凝剂分子之易产生互相碰撞,通过分子间作用力凝聚而沉淀。许多实验中加入金属离子或调节pH即可影响其絮凝效果,主要就是通过影响其带电性而起的作用。
2.2.2 “化学反应”机理
生物大分子的某些活性基团与被絮凝物质相应的基团发生了化学变化,聚集成较大分子而沉淀下来,通过对生物大分子改性、处理、使其添加或丧失某些活性基团,其絮凝活性就大受响。有些学者认为这些絮凝剂絮凝活性大部分依赖于活性基团。温度影响絮凝效果,主要通过影响其化学基因活性从而影响其化学反应。
2.3 微生物絮凝剂的特点
(1)高效无毒。同等用量下,与现在常用的铁盐、铝盐和聚丙烯酰胺相比,微生物絮凝剂对活性污泥的絮凝效果速度最高,而且絮凝沉淀容易过滤。微生物絮凝剂是微生物菌体内菌体外分泌的生物高分子物质,属于有机高分子絮凝剂,安全无毒。(2)消除二次污染。微生物絮凝剂是微生物的分泌物,自然不会危害它本身,不会影响水处理效果,且絮凝后的残渣可生物降解,对环境无害,不会造成二次污染。(3)应用范围广、脱色效果独特。微生物絮凝剂能处理的对象有活性污泥、木炭、粉煤灰、墨水、泥水、河底沉积物、高岭土和印染废水等。而且,微生物絮凝剂对悬浊液絮凝速度快、用量少,对胶体、溶液均有较好的絮凝效果,对富含有机物的屠宰废水和血水也有较好的去色效果。不足之处在于微生物絮凝剂的效果容易受到有毒物质的干扰,因此,被处理的废水中必须无妨碍菌体生长的因素。
3.结束语
分子生物技术作为一门新技术,不仅在水处理上具有很大的前景,而且对其他领域也会有有很大的益处。人们对它的兴趣也日益增强,随着科技的发展分子生物技术必将能更加造福于人类。
参考文献:
1 引言
生态环境的好坏与社会进步、经济发展的程度密切相关,随着生产力的进一步发展和工农业的逐步实现现代化,环境保护已成为经济发展的重要保障。改革开放以来,我国经济得到了快速发展,但生态环境也逐步恶化,环境污染问题日益严重。
国内外已有学者对环境污染与治理问题在理论上进行了积极探索与研究,对环境污染问题的治理起到了有益的帮助。但部分研究未能紧密结合当前低碳经济的发展趋势,因而其应用价值较为有限。本文吸收国内外最新的低碳经济思想,运用数量经济学方法对环境污染与治理问题进行研究,并对经济发展和环境污染和治理问题进行定量分析。
2 低碳经济背景下的环境污染问题
低碳经济是一种以低能耗、低污染、低排放为特点的发展模式,是以应对气候变化、保障能源安全、促进经济社会可持续发展有机结合为目的的规制世界发展格局的新规则。当今世界,发展低碳经济已经成为一个重要趋势。
近年来,我国有关部门认真贯彻落实中央部署,不断加大节能减排和环境保护的工作力度,制定了促进节能减排的一系列政策措施,环境保护工作取得积极进展,为进一步做好节能减排工作,发展低碳经济,推动持续发展,加强环境保护,建设资源节约型、环境友好型社会打下了坚实基础。
但也要清醒地看到,未来几十年,世界能源资源需求和生态环境压力将大幅上升,经济社会快速发展与地球有限承载能力的矛盾将日益尖锐。全球发展面临的严峻挑战,迫切需要我们加快转变经济发展方式,增强我国经济发展后劲和国际竞争力,推动经济社会又好又快发展,下大气力形成节约能源资源和保护生态环境的产业结构、增长方式和消费模式。因此,发展低碳经济、转变发展方式是我国的必然出路。发展低碳经济是我国应对气候变化和环境危机的根本出路。
3 环境污染与治理的的数量分析
世界各国普遍关注环境污染和治理问题,并随着经济的高速发展,环境污染与保护问题显得愈发迫切。因此,本文选取环境污染与破坏事故次数、环境污染治理投资和国内生产总值三个指标,从《中国统计年鉴》查得各指标2000-2009年度相应数据,并对我国环境污染和治理水平和经济发展程度进行回归分析。
为方便分析,分别记环境污染与破坏事故次数指标为X1,环境污染治理投资指标为X2,国内生产总值指标为X3;lnX1,lnX2,lnX3分别为其自然对数形式。
3.1 环境污染与治理水平对经济发展程度的影响
为定量研究环境污染对经济发展的负面影响,以及环境污染治理对经济社会发展的促进作用,本文以国内生产总值为因变量,其余变量为自变量,进行如下回归分析,可以构建环境污染与治理水平对经济发展程度的影响的回归分析模型(1):
lnX3=8.43-0.16lnX1+0.62lnX2 (1)
t=(3.85)(12.09)
R2=0.997,DW=2.04。
经过检验,可知模型(1)可以通过计量经济学检验,符合回归分析假设条件。结果表明环境污染与破坏事故次数和环境污染治理投资两个指标,均对国内生产总值(GDP)产生影响,且环境污染和破坏事故发生次数对经济发展产生阻碍作用,而环境污染治理投资则对经济发展起到积极促进作用。当环境污染和破坏事故发生次数每增加1个百分点时,则GDP增长量则会降低0.16个百分点。当环境污染治理投资每提高1个百分点时,GDP增长量则会提高062个百分点。
尽管环境污染破坏事故与环境污染治理投资都会直接影响到经济社会发展,但环境污染治理投资对经济社会发展的积极促进作用要远远超过污染破坏事故的负面作用。因此,我国应该在降低环境污染与破坏事故发生的同时,也要大力加强环境保护和污染治理投资,维护和谐、健康、稳定的生态环境,保证经济社会的可持续发展。
3.2 经济社会发展对环境污染与保护的影响
环境污染和破坏事故显然会对经济社会发展造成不利影响,但经济社会发展的方式和水平也直接关系到生态环境的质量。同时,对环境破坏事故等生态环境污染行为治理措施,也与生态环境的好坏息息相关。因此,本文将对经济发展程度和环境污染治理投资水平,对环境污染程度构建回归分析模型进行数量研究,可以构建经济发展与污染治理水平对生态环境污染影响程度的回归分析模型(2):
经过检验,可知模型(2)可以通过计量经济学检验,符
合回归分析假设条件。结果表明,GDP和环境污染治理投资均对环境污染和破坏事故的发生水平产生影响。但环境污染治理投资会降低环境污染破坏事故发生程度,减少环
境污染与破坏事故次数;而环境污染与破坏事故次数则会伴随GDP的增长而不断提高,即经济社会发展会对生态环境造成破坏,引发环境污染和破坏事故。当环境污染治理投资每提高1个百分点时,环境污染与破坏事故次数就会相应减少2.26个百分点。当GDP每提高1个百分点时,则环境污染与破坏事故次数就会相应增加4.24个百分点。
尽管经济社会发展和环境污染治理投资水平都直接关系到生态环境的好坏,但环境污染事故发生次数则会由于环境保护和污染治理程度的提高而相应降低,也会由于经济社会的不断发展而持续恶化,并且经济社会发展对生态环境的负面影响要远超过污染治理投资的正面作用。因此,我国不仅应当继续加大对环境保护和污染治理的投资,同时也应该转变经济发展方式、走低碳经济发展道路,降低经济社会发展对生态环境造成的危害,保持人与自然的和谐发展。
4 对策建议
4.1 发挥公众在环境保护中的作用
公众在环境和资源管理中的缺位,是当前中国环境管理体系中的最大缺陷。只有公众真正关注低碳经济发展模式,才能更好的参与环境污染和治理,维护良好的生态环境。要全面强化环境法律监督,重视普通公众和人大代表、政协委员建议、提案、议案的办理工作,自觉接受监督,提高生态环境保护意识。
4.2 媒体加大低碳宣传倡导公众低碳生活
报纸、杂志、广播、电视、网络等媒体是公众了解当前社会形势接收社会信息的重要媒介,在引导公众低碳经济模式下合理的消费中发挥着重要作用。在信息化高度发达的背景下,公众对媒体的依赖越来越明显,广告宣传也因此在人们心中留下深刻的印象,并对人们的学习型消费造成巨大的影响,从而指导消费者进行低碳消费。
4.3 政府自身低碳化运作发挥新型污染监管职能
在发展低碳经济社会中,政府自身也要进行低碳化运作,政府行政活动的过程本身也是碳排放的过程,在建立低碳社会的过程中,政府要以身作则、率先垂范,积极行使环境保护与污染治理监管职能,将低碳的理念贯穿于各种行政行为,行政立法、行政决策与行政决定等都要符合低碳发展战略的要求。
4.4 企业进行低碳设计提供低碳产品和服务
企业承担着社会生产的重大责任,企业实现低碳生产,在生产过程中必须使用污染处理系统,减少“三废”的排放,通过设备更新和技术进步减少能源消耗尤其是碳化能源的消耗,积极开发和探索可替代、可回收的材料。环保型企业要研究低碳生产工艺,进行技术革新,从而实现生产领域的低碳化、生态化。
参考文献
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[2]李洪琪,徐志强,廉洁.经济发展与环境保护[J].内蒙古环境保护,2006,(2).
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[4]李奎.环境污染问题博弈分析[D].郑州大学,2008,(6).
Abstract: Environmental monitoring is an important means of environment awareness, environment assessment and mastering environmental quality, and is the premise and basis for environmental control. Urban environmental control includes air pollution control, water pollution control, solid waste pollution control and noise pollution control. For different characteristics of different types of pollution and harmness, different measures should be taken. The article presents the characteristics of the urban environment pollution, and analyzes the urban environmental monitoring and control technology in controlling environmental pollution.
Key words: urban environment; environmental pollution; pollution control; environment
中图分类号:X5 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
通常环境监测是运用各种分析、测试手段,对影响环境质量的因素值进行测定,取得反映环境质量或环境污染程度的各项数据的过程。其目的是运用监测数据来表示环境质量受损程度,进而来探讨污染的起因和变化趋势,结合环境治理技术从而更快速、准确地控制和解决环境的核心问题。
一、环境监测和治理技术的发展现状
1、环境监测技术的发展现状
我国的环境监测已初具规模体系基本完善,特别是十一五以来到三级站环境监测站(县级站)的能力建设,无论是环境监测能力、监测管理或是物质基础等方面,都有了质的飞跃。就技术方面而言,也取得了较大的发展。首先,环境监测技术已发展有生物监测、物理监测、遥感、卫星监测等多种监测技术的监测体系。其次,环境监测仪器的生产也达到了一定的水平。
我国的环境监测仪器的生产技术与水平也日益提高,如油份测定仪、电磁波监测仪器等。我国重点开发的仪器主要有空气和废气监测仪器、污染源和环境水质监测仪器与便携式现场应急监测仪器等。此外,我国的环境监测也逐渐向自动连续性的监测系统发展,提高了环境监测的效率。
2、环境治理技术的发展现状
针对于各种不同的污染指标,到目前已经发明产生了相对应的治理新技术、工艺及仪器。清洁的大气环保技术;固体废物处理技术;水净化技术等近年都取得了长足的发展。对于大气治理,各种除尘技术,脱硫、脱氮技术等以及工业废气的净化都取得一定效果;对于污水处理和净化技术也在不断地完善和发展;对于固体废物处理,废物的减量化明显且回收率高。近年来,我国的环境污染治理技术有了较大的发展,人们从仅注意少数几种污染物的单项治理发展到用先进的设备和投术进行综合治理,用物理化学及生物化学方法治理环境污染已取得较明显的效果。
二、城市环境污染的监测
1、环境监测对象
城市环境污染监测主要围绕水质环境监测、大气污染监测、噪音污染监测、生物指标监测。就城市监测技术手段而言主要围绕在实验室通用分析仪器、专用环境监测仪器和便携式现场应急监测仪器等。
2、环境监测技术及应用
环境监测技术在不同的使用条件下有不同的技术方法。
在实验室通用分析仪器中,主要使用一些原子吸收光谱法、紫外一可见分光光度计、红外吸收光谱法、ICP等离子体发射光谱仪等。
在专用环境检测时所使用的仪器主要有空气和废气监测仪器、污染源和环境水质在线监测仪器。常用的COD测定仪在测定方法上有滴定法、库仑法、分光光度法等,这些方法均有各自的特点,可以满足不同的需求。氰化物测定仪中,国外已有可以测定不同形态氰化物的仪器。测油仪中,主要以红外法为主,其准确性、可靠性较好。
便携式现场应急监测仪器:体积小、重量轻、分析速度快、操作简便。国外环境常规污染物如CO、NO、COD等的便携式仪器早已成熟,便携式气相色谱(GC)作为现场分析仪器也已使用多年。这些都是应急监测中不可缺少的工具。随着国家十二五规划对环境保护的加强,能力建设投入的加大,监测应用技术和手段必将上一个新的台阶。
自动在线监测系统主要有空气和废气自动监测系统、水质自动监测系统、噪声自动监测仪器、3S技术等。其简便及其长效的监测平台也必将在我国十二五发展规划发展中有更大的空间发展及应用。3.我国城市环境监测技术存在的问题
我国城市环境监测技术目前尚存在不足之处:首先,监测系统整体能力不强,自动在线监测仪器产品技术含量偏低,无法与国外产品进行竞争。其次,监测技术配套性差,可测项目不多;太精仪器、自动监测系统大多依靠进口。第三,总体技术水平低,缺乏自己的核心技术。最后,在监测分析技术上,一些污染物缺乏一些标准的分析方法,一些监测技术尚不规范,应进一步提高应用监测分析技术。
三、城市环境污染的治理
城市环境污染治理主要包括大气污染物治理、废水治理、噪音污染治理以及固体废弃物治理等。
1、城市环境治理技术及应用
大气污染物治理技术主要有颗粒污染物治理技术和气态污染物治理技术。颗粒污染物治理技术包括机械除尘装置、过滤除尘装置、静电除尘装置。气态污染物治理技术包括吸收法、吸附法、催化法、燃烧法、冷凝法、生物法、膜分离法等。
废水处理技术可分为物理法、化学法、物理化学法和生物处理法,生物技术逐渐运用到污水处理上来了,且得到了很好的处理效果。这些方法运用于废水处理的三大类别:分离处理、转化处理和稀释处理。
噪音污染治理包括吸声降噪、隔声降噪、消声降噪、减振降噪。
固体废弃物治理是通过一定的技术处理和分离手段,来改变废弃物的结构和特性,已达到减量化、资源化和无害化的目的、主要的处理技术包括压实、粉碎、分选、脱水干燥、化学处理、生物转化处理和固化处理。
2、我国城市环境治理技术存在的问题
我国城市环境治理技术存在的问题主要有:中小城市的环境治理的设备的落后,环境污染处理效率、质量低;关键治理设备还得需要进口,国内没有相关的设备支持;综合治理的能力较薄弱;我国制定的污染指标比较宽松;污泥没有真正达到无害化,没有最终处置的途径;新兴技术(像生物治理技术)的发展比较缓慢;对于废弃物治理的回收再利用率低。这些问题都在技术上限制了实践过程中环境治理的实施与发展。
四、我国城市环境污染监测及治理技术的发展方向
1、城市环境污染监测技术的发展方向
城市环境污染监测技术发展方向应落着在以下几个方面:大力推广实验室管理系统(LIMS),并加以广泛应用;创建和完善具有中国特色的环境监测技术体系,组建完善国家级环境监测网络;加强对突发污染事故预警监测系统的研究。另外,在环境污染物的分析项目上,以监测有机污染物为主;在监测分析的精度上,向痕量乃至超痕量分析的方向发展。其次,连续广泛使用自动化和现场快速分析技术,监测分析仪器趋于小型化和复合化,操作简便化。
2、城市环境污染治理技术发展方向
城市环境污染治理技术发展方向应落着在以下几个方面:水环境治理与水生态系统修复技术;采用先进的工艺技术和设备减少烟气污染排放;加大综合治理设备的发展;加大对特殊材料的研发;对新兴技术的研究,像生物治理方面的研究,也是一个重要的方向。
五、结语
我国在环境监测方面还处于发展阶段,很多测试仪器、测试系统及数据分析仪器还处于不断发展和完善阶段,要大力推进环境测试技术的发展,鼓励测试仪器及系统的研发,并在制度和管理上完善我国环境测试技术的落实和基本普及。对于城市环境的治理技术,也要大力发展配套设备的研制和完善,发展新兴污染处理技术和处理方法,同时将治理放在污染之前,做好预防,防患未然。
环境生物技术(environmental biotechnology)是利用生物的生理活动,高效净化污染环境以及将污染物转化为资源的人工技术系统。作为一门新型的边缘学科,主要涉及生物技术、工程学、环境学和生态学等学科,不仅包含了生物技术所有的特点,还融合了环境污染防治以及其他工程技术, 其核心是微生物学过程[1]。它是近20年来产生的一门多学科相互渗透的新兴边缘学科,环境生物技术可以按技术难易划分为三类[2] 第一类是指以分子生物学技术为主体,以基因工程为主导的污染控制与监测技术,包括构建降解杀虫剂、除草剂、多环芳烃类化合物等污染物的高效基因工程菌,创造抗污染型转基因植物等。第二类是以目前大量应用的经过改革与创新的生物处理技术,如生物流化床法、上流式厌氧甲烷发酵法和变形活性污泥法等等。 第三类包括:生物稳定塘、人工湿地和污染控制资源化生态工程等自然净化系统。 本文仅讨论后两种环境生物技术。
1.环境生物技术的特点
作为高新技术之一的生物技术用于污染治理已有悠久的历史。但是,由现代生物技术和环境工程技术相结合的环境生物技术,是20世纪 80年代才诞生于欧美地区[3]。 环境生物技术是21世纪国际生物技术的一大热点领域,它将在环境治理上发挥着重要的作用。环境生物技术产生、发展及演变与一系列的环境污染问题有着密切的联系。 近年来,随着细胞融合技术、基因工程技术、分子生物技术等的发展,环境生物技术得到了进一步的发展。生物与环境之间既有对立的一面,又有统一的一面,生物体靠体内调节和变异来适应环境变化,同时通过自身来影响和改变环境。 环境生物技术拥有许多其他方法不可比拟的优势,如微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性,并可将其作为代谢底物降解和转化,具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势。用生物方法处理污染物的最终产物大都是无毒无害、稳定的物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷等,通常可一步到位,避免了污染物的多次转移,因此它又是一种消除污染安全而彻底的手段。另外,生物处理技术的产物或副产品,大多可以较快生物降解的,并可作为资源加以利用,有助于把人类活动产生的环境污染减到最小程度。生物技术还易于进行大规模操作,一些生物曝气池、生物滤池的容积之大,也是其他工艺望尘莫及的。 生物方法还可以就地利用天然水塘或土壤层作为污染物处理场所,这可大大降低处理费用。因此生物技术在环境领域的应用将是势不可挡的。 环境生物技术具有深远的发展前景,特别是对于寻求用低成本解决环境问题的发展中国家具有极大潜力。
目前,环境生物技术在废水处理、废气处理、环境监测、污染检测和补救、毒性鉴别等诸多领域的应用研究已经开始进行[4] ,有些也已取得了初步成果,但是环境生物技术的潜在优势还远没有引起人们的重视。
2 环境生物技术的应用
生物技术在环境方面的应用主要有:用植物和微生物清除环境污染物、毒物;用生物传感器监测污染;用微生物杀虫剂代替化学杀虫剂等。运用环境生物技术进行水污染治理,是目前采用的主要技术措施,它具有以下优点: ①生物既具有很强的吸附力,又具有良好的沉降性,处理效果好; ②生物具有很强的降解能力,处理效率高; ③可处理水量大,方法成熟; ④成本低,无二次污染。 生物法在处理污水时所起的重要作用已受到关注,它在环保领域中的应用还有待于进一步研究和拓展,以下几点是环境生物技术在环境污染治理方面的具体应用。
2.1生物修复
有毒化学品尤其是石油、有机氯化物、化学聚合物等造成的污染已成为世界性问题,在各种清除污染物的技术中,生物修复是最有前途的技术之一。 生物修复即生物除污,是指生物特别是微生物催化降解有机污染物,从而修复被污染的环境、消除环境中的污染物或修复由于对生态系统管理不善造成的损害的一个受控或自发进行的过程。不同类型的生物都有不同的生物除污作用。例如:利用植物吸收污染物(植物除污) 是一个正在兴起的研究领域。 植物修复技术是以植物忍耐和超量积累某种和某些化学元素的理论为基础,利用植物及其共存微生物体系清除环境中的污染物的一门环境污染治理技术[5] 。
2.2 生物监测
传统的环境监测以化学分析用成熟的仪器为主,当代生物技术发展了生物监测为主的新手段,如通过测定微生物的酶和细胞基因等监测环境的变化。 目前研究较多的有生物发光菌、卤素呼吸菌、苯乙烯降解菌等,主要监测水体中的有害物质和海水中藻类的爆发。
2.3 微生物降解技术
微生物对污染物质的代谢、转化及降解作用,是当今环境污染控制研究中最活跃的领域之一。 许多微生物和原生动物可以净化废水,传统的生物处理技术大多是对自然生长的微生物群体加以驯化、繁殖利用,对污染物的降解水平较低。 20世纪70年代以来,针对一些特定的有毒废水或成分单一的高浓度有机废水,已选育出具有较高降解活性的菌种,并进行纯培养后用于废水处理,已初步显示出一定的优越性,成为近年来利用生物处理废水的一种常用方法。微生物在废水处理中的特殊作用将不断得到挖潜,而且用微生物来处理环境污染物是一种安全、经济的方法。
2.4 生物发酵技术
生物发酵工程涉及最早的领域是废水生物处理。目前关注的生物发酵技术主要有: ①水解- 好氧生物处理法( H/ O 法) ,其特点是将厌氧过程控制在水解和酸化阶段。用H/ O 法处理表面活性剂废水、焦化废水和印染废水等难降解工业废水,其效果十分显著,COD 去除率较常规法提高20 %~30 %;处理城市污水时,其出水COD 浓度
2.5 生物强化处理技术
为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质的方法. 主要强化方法有:
①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。 日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[6] 。 ②生物- 铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐如铁、钙、镁等,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉) ,形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高去除污水磷的效果。 ③生物- 活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每克活性炭去除1~3gCOD ,分解废水毒性能力增强,同时还显著提高了脱氮水平 。
2.6 生物反应器技术
生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。该法主要应用于制药、食品、精细化工等行业。其特点是:容量大,连续运行,自动化控制,操作简便。 美、英、德、日本等现大量生产现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜;供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。我国的北京、上海等地也在积极开发研制。目前,2000m3的反应容器已经问世。 虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便,运行费用低,所以欧美地区约有70 %的污水处理厂采用该技术⑸ 。
2.7 微生物絮凝剂的应用
微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些都是目前使用的无机或有机合成高分子絮凝剂等所不具备的。 通过细菌、真菌等微生物生产出的生物絮凝剂由于具有降解性能好,使用成本低,不会导致二次污染等优点已广泛应用于工业废水处理中。目前,已筛选出19 种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[3]。 随着生物技术的发展,生物絮凝剂的开发与应用具有良好的发展前景。
2.8 生物净化技术
生物净化处理包括稳定塘和土地处理系统。 稳定塘是污水处理技术中最简单的一种,其特点是结构简单,工作可靠,不需要什么特殊技术就可连续处理污水。 一般停留时间较长,需占用较大的土地面积。 可用于污水的一级、二级处理。 土地处理系统是利用土壤及其微生物、植物根系的净化能力处理污水,同时利用污水中的营养元素和水分促进农作物、牧草或树木生长,具有一定的生态效益和经济效益。 其特点是投资少,能耗低,易管理和净化效果好。 若这两个系统有机结合,可实现污水的二级、三级处理。 由于稳定塘系统比正规污水处理厂更能有效的去除有机化合物及N、P 等,由厌氧塘、兼性塘、好氧塘串连而成的稳定塘系统已成为二级处理的有效替代方法[7]。
2.9固定化微生物技术
它是生物工程领域中的一项新技术。 进入20 世纪80 年代以后,国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,并取得了令人瞩目的成果。 随着现代生物工程技术的不断发展,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌脱色菌、脱氮、脱磷菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质的治理有明显的优势。
3 环境生物技术的发展趋势
环境生物技术是我国的一个重要发展领域,也是解决环境问题的根本措施。应结合我国国情进行急需的环境生物技术研究, 从国内外的研究与应用现状可知,目前环境生物技术最有应用前景的领域是高效的废物生物处理技术、污染事故的现场补救、污染场地的现场修复技术以及可降解材料的生物合成技术。
3.1 生物反应器的研究与发展
厌氧与好氧工艺相结合,生物膜与活性污泥相结合的反应器将成为废水处理反应器的主要发展方向。 其技术发展的总趋势是在活性污泥中加入载体,发展既有固定载体又有流动载体,既有好氧又有厌氧固定膜的反应器,最大限度的增加反应体系中的生物量和生物类群,最高水平地发挥微生物降解污染物的生物活性,同时兼顾便于管理和降低运行费用。 高质量传感器,信息传输与数据处理等构成的自动化控制系统,将在多种反应器中发挥作用,提高生物处理的效率,节约大量的人力,简化操作程序。
3.2 利用生物技术实施资源化战略
采用生物技术方法建立无害化生产工艺过程,实现废水循环利用,同时将部分无毒有机污染物转化为副产品,开发利用废物生产甲烷,氢气和燃料乙醇的多层次生物技术,增加由生物发酵处理有机废物的资源化工程的种类和产品,充分实现废物资源化。
3.3 建立各种生物监测手段
在环境中低浓度污染和沉积物中的污染物的研究方面,除继续应用指示种、耐污种、敏感种以外,还应利用各种形态、生理、生化、遗传的异常改变和群落多样性指数,建立各种生物监测手段,其中生物传感器技术具有广阔的应用前景。
3.4 利用微生物进行生态环境修复
一些生态工程,如污水稳定处理、土地处理、固体废弃物处理技术和方法在环境污染处理方面起到很重要的作用。 近年来人们更加重视土地、湿地、湖泊、河流的生态修复与重建工作,并发展用于环境修复的多种微生物制剂。 这方面的研究方向主要是对环境污染具有抗性的生物种类的筛选和培养。
另外,一些新的应用领域也引起了注意[8],如超级工程菌的构建,从环境中分离筛选出的菌种,其降解污染物的酶活性水平有限,需要对这些菌株进行遗传学改造。因此使近期的研究热点从一般的筛选工作转入到降解代谢途径、降解酶系组成以及其遗传控制机制上来。在此基础上就可能实现用质粒
[中图分类号] X82 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-3-181-2
0 引言
中国是食用油消费大国,同时也是世界油料生产大国。目前,按照中国现有人口13亿人计算,中国人均食用植物油消费量为18公斤,接近世界平均20公斤的水平。2008年到2011年期间,由于人均可支配收入提高,加上全球人口增长,将会对全球植物油消费贡献14%的增幅。2012年,我国食用油消费将继续增长,因此,食油厂加工项目的环境影响评价不仅为食油厂的环境保护与治理提供了依据,更将对项目所在地的经济可持续发展起到积极作用。
1 食油厂加工工艺流程图
原料预处理压榨浸出混合油蒸发水化脱胶脱胶豆油脱色脱臭过滤一级油品。
2 食油厂加工中污染源分析
2.1 废气
食油厂加工项目产生废气主要分为有组织排放和无组织排放两大类。有组织排放主要大气污染物为原料仓筒车间的含尘废气、预处理压榨车间的含尘废气、浸出车间含粕尾气和粕干燥冷却的含尘废气、精炼车间白土输送工序的含尘废气、浸出车间溶剂尾气及燃煤锅炉产生的烟气和SO2。无组织排放气体主要为浸出车间正己烷的跑、冒、滴、漏。
2.2 废水
项目在营运过程中的废水包括生产废水、地面冲洗水和生活污水。其中生产废水主要来源于软水制备产生的废水、水化脱胶废水、DTDC 脱溶废水、溶剂回收废水、浸出汽提废水、脱臭废水等。
2.3 噪声
噪声源主要来源于生产车间离心机、破碎机、水泵等设备及锅炉房风机等,其噪声源强如表1。
2.4 固废
项目固废主要为锅炉煤渣、预处理车间产生的固体杂质、精炼车间产生的油脚、皂脚、废白土和滤渣、员工产生的生活垃圾以及污水处理站产生的污泥和废油。
3 食油厂加工环境污染治理技术研究
3.1 大气污染防治
从污染源分析可知,大气污染物主要来源于各工序产生的粉尘、浸出车间溶剂尾气及燃煤锅炉产生的烟气及SO2。
3.1.1 粉尘
目前国内对粉尘的去除方法主要采用布袋除尘器和旋风除尘器。建议在原料仓储、预处理压榨及精炼车间粉尘逸出处设置脉冲布袋除尘装置;在浸出车间粕粉逸出处设置旋风除尘装置。布袋除尘装置是一种干式滤尘装置,适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成,利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤,当含尘气体进入袋式除尘器时,颗粒大、比重大的粉尘,由于重力的作用沉降下来,落入灰斗,含有细小粉尘的气体在通过滤料时,粉尘被阻留,使气体得到净化,除尘效率可达98%。旋风除尘器是使含尘气流作高速旋转运动,借助离心力的作用将颗粒物从气流中分离并收集下来的除尘装置。进入旋风除尘器的含尘气流沿简体内壁边旋转边下降,同时有少量气体沿径向运动到中心区域中,当旋转气流的大部分到达锥体底部附近时,则开始转为向上运动,中心区域边旋转边上升,最后由出口管排出,同时也存在着离心的径向运动。旋风除尘器的除尘效率不高,一般在70%左右,但由于浸出车间产生的粉尘量不大,经过旋风除尘器处理后能够达标排放。
3.1.2 溶剂尾气
溶剂尾气中由于含有浸出溶剂不能直接排放,产生的溶剂尾气应通过管道输送至石蜡吸收装置,石蜡吸收装置对溶剂的吸收率在85%以上,吸收下来的溶剂经冷凝回收后循环使用,尾气则经烟囱达标排放。
3.1.3 锅炉烟气
目前国内锅炉烟气治理的方法很多,有旋风除尘水膜除尘、陶瓷多管除尘、旋流踏板除尘、文丘里除尘等,这些方法各有利弊,综合考虑处理效果、适用寿命、工程投资、运行费用等多种因素,笔者推荐选用SPC型旋流塔板脱硫除尘器,以石灰水作为脱硫吸收液。该装置除尘效率可达97%以上,脱硫效率可达到75%以上,处理后的烟尘
3.2 水污染防治
从污染源分析可知,食油厂加工项目运营过程中废水主要来源于车间生产废水、生活污水及地面设备清洗水。各股废水经管道送入污水处理站,基于项目工艺废水特点,污水处理站采用综合除油+气浮+化学法+兼氧+好氧工艺进行处理,处理流程如下:进水格栅综合除油池汽浮池化学反应池好氧池二沉池出水。上述污废水经过该污水站处理后,出水能够达到《污水综合排放标准》中的一级标准。
3.3 噪声污染控制
噪声设备主要有生产车间离心机、破碎机、水泵等设备及锅炉房风机等,其噪声源强约为 75~100dB(A)。为确保厂界噪声达标排放,采取以下相应措施:
(1)首先从声源上控制噪声,如在订购主要生产设备时向生产厂家提出明确的限噪要求,在安装调试阶段应严格把关,提高安装精度;对声源上无法根治的噪声应采取有效的隔声、吸声和减振措施,对声功率级较强的生产设备加装隔声罩或消声器;通过隔声、减振、降低混响、内墙加贴吸声材料等措施降低噪声;对各种通风管道进行合理设计布置,并可考虑采取隔振和减振措施来降低空气动力性噪声。
(2)风机等噪声较大的设备安装在独立的房间内,土建专业做适当的消声处理,同时安装减振底座,设计隔声量可达20dB(A);泵房采取隔声措施后同时考虑通风散热,通风进出口处设置进出风消声器,以防止噪声向外辐射。
(3)离心机等设备安装于室内,并安装尽量远离厂界的位置,加强车间墙壁隔声,隔声量可达15dB(A)。
(4)各类水泵装于室内,并安装在尽量远离厂界的位置,同时加强车间墙壁隔声,一般墙壁隔声量可达到15dB(A)。
(5)锅炉房配备消声器,可以控制通风系统中的空气噪声,特别是锅炉鼓风机进口管道中的空气噪声。
(6)对振动筛、破碎机等高噪声设备设置隔声间,并设置减振地沟,以隔绝机械噪声和整机噪声。
(7)对于必须在强噪声环境下工作的工人配备耳塞以保护听觉不受损害。
(8)积极采用行之有效的新技术、新材料、新方法,以降低成本,提高效能,力求获得最佳的经济效益。
3.4 固废处理措施
项目固废主要为锅炉煤渣、预处理车间产生的固体杂质、精炼车间产生的油脚、皂脚、废白土和滤渣、员工产生的生活垃圾、锅炉炉渣以及污水处理站产生的污泥、废油。具体措施如下:
(1)从生产车间出来的固体杂质和生活垃圾属于一般固废,用车辆运送至当地环保部门制定的地点集中处理。
(2)从精炼车间出来的废白土混入煤中作燃料,油脚、皂脚、滤渣等出售给饲料厂。
(3)锅炉房的煤渣,可以送砖厂制砖,也可作为建筑材料全部利用,不产生二次污染。
(4)来自污水处理产生的污泥为一般固废,送垃圾填埋场填埋。而处理站的废油由交其他厂家回收利用。
4 结束语
综上所述,本文简单地探讨了食油厂加工工艺特点,并对该工艺进行了污染源分析,在此基础上提出废水、废气、噪声和固废的污染防治措施。结果表明,对于此类项目的建设,只要方法选择恰当,且企业严格执行环保制度,对周边环境的影响可以控制在可接受范围内。
参考文献
摘要:本文通过对现存的输电线路和变配电所可能产生的电磁辐射、无线电干扰、静电感应等实际因素影响进行分析研究。指出输变电建设项目从设计、施工、运行的各个阶段都应遵照国家的标准采用各种切实有效的环保措施来降低其对环境的影响,并按照国家环保要求进行建设项目环评,为环境保护可持续发展打下良好的基础。
1 高压输变电项目电磁污染源
1.1工频电磁场
对电力工业电磁环境的关注,主要集中在输配电线路上。因为点源(例如一个装置)所形成的电磁场,随距离的衰减很快,影响面较小。而输配电线作为线源,影响区域较大,它形成的场随距离的衰减要慢得多。
高压输电线路和变电站中的高压电力设备与大地之间存在一定的电位差,形成了较强的工频(50Hz)电磁场。电力系统的高压送变电中产生电磁辐射,电磁辐射源主要包括变电站中的高压电力设备和高压输电线路。
变电所运行时各种带电导体上的电荷和在接地架上感应的电荷在变电装置所处广大空间产生的工频电场。由于变电所内带电导体纵横交错,带电设备和接地架构多种多样,变电所内的工频电场是一个复杂的三维场分布。
变电所内大部分区域,由于带电体和接地架构同时并存,离地2m以内电场变化很大,为准确的表征某点电场水平,一般需要同时给出地面和离地1.5m两个场强值。输电线下离地2m以内电场变化很小,可以认为是均匀的,一般可用离地1.5m处场强来表征该点电场水平。
交流输电线路运行时导线上的电荷在其周围广大空间产生电场。工程上常用电场强度的垂直分量和水平分量来表征空间某点的工频电场。输电线路导线在档距内的弧垂是按悬链线变化的,因此沿线路方向距档距中央不同距离处导线对地高度是不同的,相应该处的各个横向截面内的电场分布也不相同。表征整个档距内的工频电场分布,可用沿线路方向距档距中央不同距离的各个横向截面内的场强分布来表示,也可用整个档距内各不同场强值的等场强来表示。由于档距中央导线弧垂最大,导线对地高度最小,线下场强最大,故工程上常用该处横向截面内的场强分布来表征输电线路的电场分布。
交流输电线路运行时导体中流动的负荷电流在周围广大空间产生的工频磁场。工程上常用磁感应强度的垂直分量和水平分量来表征空间某点的工频磁场。
变电站和高压输电线路的工频电磁场一般强度范围如下表,而交变磁场的强度则在10-6T的量级。
表1 不同等级电压时的电场强度范围
1.2 输电线路静电感应
输电线路在正常工作电压作用下,带电体通过电容耦合在其附近导电的物体或人体上感应出电压或电流的现象。静电感应水平由下列参数决定:输电线下的未畸变电场;受影响物体的感应电压;流过受影响物体的感应电流;受影响物体的对地电容和该物体的对地绝缘状况。
输电线路下及附近没有其他导电物体如车辆或行人时,仅由输电线路导线所带电荷产生的电场称未畸变电场。未畸变电场是决定静电感应水平最基本的参量。输电线下存在有其他导电物体如车辆或行人等,这些处在电场中的物体,由于静电感应在其表面会感应出电荷,这些电荷产生的电场叠加在原来电场上,从而改变了导体周围原来电场,这种被改变后的电场称畸变电场。
1.3 电晕及无线电干扰
一般情况下,110KV及以下高压电气设备不会出现电晕现象,通常220KV及以上高压电气设备在1.1倍最高相电压下,晴天夜晚不应出现可见电晕。330KV及以上高压电气设备在1.1倍最高相相电压下,无线电干扰电压应小于2500μV。
多年运行经验和大量实测结果表明,满足上述条件的高压和超高压电气设备不会对周围居民区造成不良的电磁影响。
输电线路导线表面的电场强度超过电晕起始电场强度(如15KV/cm),会造成该处局部空气游离形成电晕放电,产生连续重复性的电流和电压脉冲,这些脉冲产生的高频电磁振荡,导致在电晕导线上出现经常性的电磁辐射,成为对无线电广播、通信的干扰源。输电线路电晕干扰可分为两种:一种是从线路辐射的无线电干扰,对收音机和无线电发射台站的天线产生干扰;另一种是沿输电线路传播的干扰信号,影响电力线上高频载波通道的正常工作。
输电线路的无线电干扰有特定的频谱特性,在频率为100KHz附近的干扰值最大,随着频率增加干扰值很快衰减。由于线路电晕产生的干扰频段正好位于调幅广播频带范围以内,所以对广播中调幅波段的收听干扰最为明显。至于对电视广播的干扰主要是由于不良绝缘子和导线或金具上的毛刺放电以及输电线路对电视波的反射所引起的,消除这些缺陷,电视干扰即可避免。
2. 输变电项目电磁污染执行的环保标准
2.1 电磁辐射
国家环保总局的HJ/T24-1998《500KV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》对500KV输变电项目环境影响评价给出了推荐电磁辐射的评价标准和预测方法。其中,推荐暂以4KV/m作为居民区工频电场评价标准,推荐应用国际辐射保护协会关于对公众全天辐射时的工频限值0.1mT作为磁感应强度的评价标准。具体见下表。
表5 工频电场和磁场强度限值
2.2 无线电干扰
GB15707-1995《高压交流架空送电线无线电干扰限值》规定了相应的标准。对不同电压等级的线路,在距边导线投影20m距离处、在晴天测试频率为0.5MHz时的无线电干扰允许值如下。
表6不同电压等级线路的无线电干扰允许值
2.3有关法规及设计推荐标准
有关的50KV等级的变电站及输电线路的设计推荐标准如下,500KV等级以下的变电站及输电线路可作参考。
表7我国500KV变电站及输电线路工频电场限值
3输变电项目电磁干扰与人体健康的关系
3.1 工频电磁辐射对人及动物的影响
为了弄清在长时期工频电磁场作用下可能产生的生态效应,全球的科学家对此进行了大量的研究,迄今尚未找到工频电磁场有害于人体健康的明确证据。尽管未能得出肯定或否定的结论,为了解除公众的疑虑,不少国家包括我国均对工频电磁场的限值做了规定。
国外对此进行了大量的研究,主要结论为较弱的磁场几乎没有生态影响;有关的研究结果如下:
3.1.1对人的影响
没有证据表明输电设备产生的电场对人体健康是有害的;没有发现那些在高场强下工作的线路工人受到长期的健康影响;没有迹象表明电场(达12KV/m)对变电站工作人员的生育力及其孩子有显著的影响;对大多数人来讲,高达20KV/m的电场强度并不会引起紧张感。
3.1.2对动物的影响
有关研究尚未发现电场给动物的行为或健康带来什么不利影响。
3.1.3对植物的影响
输电线路产生的电场不会影响农作物的生长和产量。靠近输电线路的树枝会因电晕受到损伤,然而整个树的生长几乎没有减慢。
3.2 高频电磁波的损伤作用
交流电每秒振荡次数越多即频率越高,向四周发出的能量越大。工频交流电为50赫兹。高频为100千赫兹以上。电磁波按波长和频率分为高频、甚高频和超高频(微波)。大强度的高频电磁场对人体健康有不良影响,特别是年轻人刚接触时,反应较明显,出现头晕、乏力、失眠或多梦、心悸、出汗等,女工可有月经紊乱。随着接触时间的延长,有些人会慢慢适应。原来有神经衰弱的人,症状可能会加重。微波对眼睛和的危害较大。高强度的微波可使眼睛的晶状体出现混浊,严重时发展为白内障,低强度的微波虽不会发生白内障,但可能使老年性白内障的发病年龄提前。预防电磁波,主要是屏蔽发射源,防止波能泄漏,减低强度、减少接触。
3.3 安全性分析
国内外迄今为止尚无有关输变电项目引起重大环保问题的报道。实际上,输电线路发生电晕时,以及其瞬间的电磁辐射变化,可能产生对无线电通讯的干扰影响,但电晕现象会在项目投入运行后逐步减弱并趋向稳定。此外还涉及一些环境生态问题,输电线路走廊建立及维护需要进行高大树木等植被清除;当输电线路与鸟类尤其是大鸟的迁徙路线交叉时,须考虑其相互影响并采取措施;输电线路路径林区、湿地、自然保护区等敏感区域时也需慎重考虑对待。
4电磁辐射的治理对策
4.1工频电磁场
适当控制高压输电线路下的工频电场强度值,是防止产生静电感应的重要措施。
导线对地距离、相间距离和导线排列方式对输电线路的场强数值大小均有明显影响。增大导线对地高度,在初始时场强显著减小,高度超过20m后则减小的幅度很小。缩小相间导线水平距离对减小地面附近场强也有一些效果。导线呈三角形排列比水平排列对减小地面附近场强较为有利。至于双回路鼓形排列的线路,采用同相序布置时地面附近场强大。互逆相序布置时场强减小。但在输电线路工程建设中则要综合考虑诸多技术和经济条件,选择合理可行的设计方案。
此外,用金属网代替金属板作静电屏蔽和交变电磁场屏蔽的优点在于节约材料和减轻重量。但金属网的屏蔽效能比金属板的屏蔽效能要差,而且所有金属丝交叉处必须焊接可靠。
4.2 无线电干扰
减少无线电干扰的最主要措施是合理设计线路的导线、绝缘子、金具,使得在工作电压下不产生显著的电晕放电。
4.3 公众认识的误区:
到2005年结束,这10年中将对以下3个领域的问题进行广泛深入的研究,这3个领域是:
(1)射频场(频率范围300Hz-300GHz),包括无线通信、广播电视、雷达、医疗仪器等;
(2)极低频场(频率范围:300Hz以下),包括发电、输变电、电的各种应用等;
(3)静磁场(OHz),包括磁悬浮列车,医学上的磁共振成象设备,工业电解设备等。
[中图分类号] R741;R742.1 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2017)06-0096-04
[Abstract] Objective To evaluate the clinical effect of flunarizine antimicrobial agents combined with surgery in the treatment of secondary epilepsy in patients with nervous system infection. Methods 86 central nervous system infection patients with secondary epilepsy admitted in the Department of Neurology from February 2013 to September 2016 were enrolled. According to the random number table method, the patients were divided into observation group and control group, with 43 cases in each group. The control group received antimicrobial agents such as flunarizine to control the infection for 8-10 weeks. The observation group was given epilepsy lesion resection, palliative surgery and nerve regulation surgery on the basis of the treatment in the control group. The clinical effect, adverse reactions, and prognostic factors between the two groups were compared. Results The total effective rate of the observation group(79.1%, 34/43) was significantly higher than that of the control group(55.8%, 24/43), and the difference was statistically significant(P
[Key words] Central nervous system; Infection; Secondary epilepsy; Flunarizine; Prognosis
中枢神经系统感染性疾病多由病原微生物所致的神经内科常见病,中枢神经系统对病原体的侵犯有着极强的抵抗力,但其一旦感染疾病,就具有较高的致残率及致死率[1]。中枢神经系统感染性疾病主要包括病毒性脑膜炎、乙型脑炎、化脓性脑膜炎及结核性脑膜炎等[2]。其中癫痫是中枢神经系统感染疾病易出现的一种常见且复杂的并发症。80.5%以上中枢神经系统感染性疾病继发癫痫将容易发展成药物难治性癫痫[3,4]。难治性癫痫是一种严重的神经科危急病症,临床对其诊治尚无统一的指标。目前,癫痫外科治疗中枢神经系统感染性继发难治性癫痫是行之有效的治疗方法[5]。但是影响癫痫的病因较多且复杂,通常受年龄、性别或遗传等因素的影响[6],其治疗和预后情况存在很多问题。因此本研究分析中枢神经系统感染患者继发癫痫的临床特点及预后,为中枢神经系统感染患者继发癫痫的治疗提供临床依据。
1 对象与方法
1.1 研究对象
选择2013年2月~2016年9月就诊于我院神经内科的中枢神经系统感染后继发癫痫的患者86例。纳入标准:自愿接受调查,均符合中枢神经系统感染后继发的癫痫,至少两次癫痫临床发作。排除标准:其他精神障碍,如恐怖症、抑郁症,或惊恐发作;非癫痫抽搐发作;头部外伤感染及高热惊厥史;不配合调查者。根据随机数字表法将患者分为观察组和对照组,各43例。观察组男31例,女12例;年龄4.2~17.6岁,平均(12.3±4.1)岁;体质量16.3~48.2 kg,平均(31.4±5.1)kg;病程1.2~5.4年,平均(2.9±0.6)年;癫痫时间0.9~3.8年,平均(1.8±0.6)年;感染疾病:病毒性脑膜炎13例,乙型脑炎15例,化脓性脑膜炎11例,结核性脑膜炎4例。对照组男32例,女11例;年龄5.0~18.0岁,平均(13.5±4.7)岁;体质量17.3~51.1 kg,平均(34.1±6.1)kg;病程1.8~5.6年,平均(3.2±0.8)年;癫痫时间1.1~4.1年,平均(2.1±0.8)年;感染疾病:病毒性脑膜炎14例,乙型脑炎12例,化脓性脑膜炎12例,结核性脑膜炎5例。两组患者性别、年龄、体质量、病程、癫痫时间及感染疾病类型比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究方案经过医院伦理委员会批准,患者及其家属均签署知情同意书。
1.2 治疗方法
两组均接受头颅CT、核磁共振成像检查并观察其病理变化,并应用氟桂利嗪抗菌药物控制感染,按照说明书服用药物,治疗8~10周。观察组在此基础上予癫痫病灶切除术、姑息手术和神经调控手术。其中癫痫病灶切除术是指在脑皮质癫痫病灶处、颞前叶、内侧结构进行切除术等;姑息手术是指在一些致癫痫区或其传播通路进行损毁手术,或在胼胝体进行切开术或在软脑膜处进行横纤维切断术等;神经调控手术是指在海马区或丘脑前部进行电刺激等。
1.3观察指标
比较两组患者总有效率和不良反应发生情况。分析两组患者预后的相关因素情况,如核磁共振成像包括无明显病灶、脑软化灶、海马硬化、大脑皮层萎缩和颅内占位性病变比例,病理变化包括无病理变化、局灶性皮质发育不良、瘢痕脑回改变和肿瘤比例,疾病类型包括病毒性脑膜炎、乙型脑炎、化脓性脑膜炎和结核性脑膜炎比例情况。
1.4疗效评价标准
根据临床效果,参考《难治性癫痫临床诊治指南》[7]中的ENGEL分级标准进行评定。术后癫痫发作完全消失或仅有先兆的症状定为Ⅰ级,为治愈;发作次数小于或等于3次/年定为Ⅱ级,为显效;发作明显改善,症状减少大于或等于90.0%定为Ⅲ级,为有效;发作无明显改善,症状减少小于90.0%定为Ⅳ级,为无效。总有效=Ⅰ级+Ⅱ级+Ⅲ级。
1.5统计学分析
采用SPSS 20.0统计学软件进行数据处理。计量资料以(x±s)表示,组间比较采用t检验。计数资料以百分率表示,采用χ2检验。P
2 结果
2.1 两组患者总有效率比较
观察组总有效率明显高于对照组,差异有统计学意义(P
2.2两组患者不良反应发生情况比较
治疗后,对照组主要表现为四肢无力7例、头痛头晕12例、嗜睡15例、体质量增加8例等,总计23例出现不良反应,其发生率为53.5%;观察组主要表现为水肿6例、发热5例、感染2例及脑脊液侧漏5例等,总计13例出现不良反应,其发生率为30.2%。观察组不良反应发生率明显低于对照组,差异有统计学意义(χ2=4.778,P=0.029)。
2.3 两组患者预后相关因素比较
根据治疗效果将患者分为有效组(58例)和无效组(28例)。对两组预后的相关因素进行分析。两组患者核磁共振成像、病理变化及乙型脑炎因素比较,差异均有统计学意义(P