第一篇:空气中微生物的分布现状及防治措施研究
空气中微生物的分布现状及防治措
施研究
学 院: 环境科学与工程学院
指 导 教 师: 于皓 姓 名: 乔利敏 专业(班级): 环境11-2班 学 号: 1129010211
空气中微生物的分布现状及防治措施研究
辽宁工程技术大学环境11-2乔利敏
摘要:随着社会的发展人类的进步,对于环境的污染和控制,已成为各国科学界、公众和立法的注意焦点之一。大气微生物污染是环境污染之一,大气微生物能够导致人类及动植物疾病的传播,导致工农业产品腐烂变质,尤其近年SARA、禽流感、超级细菌等疾病的流行和暴发,特别是近年来室内污染的加剧,威胁到人类的健康及经济发展[1]。为保护和改善人类生存环境,内外不少学者对大气微生物的污染进行了综合性研究。本文就国内外大气微生物特性来源、污染分布、研究进展及防治措施等进行综述。
关键词:大气微生物;分布现状;污染特征;防治措施
Abstract:With the social development of human progress, for the control of pollution and the environment, has become one of the focus of national attention to the scientific community, the public and the legislature.Airborne microbes pollution is one of environment pollution, airborne microbes can lead to the spread of diseases in humans and animals and plants, industrial and agricultural products cause rot, especially in recent years, SARA, avian flu and other diseases prevalent superbugs and outbreaks, especially in recent years, indoor air pollution intensifies, threat to human health and economic development.To protect and improve the human environment, both inside and outside of microbial pollution of the atmosphere, many scholars conducted a comprehensive study.In this paper, the characteristics of microbial origin abroad atmospheric pollution distribution, research progress and control measures were reviewed.Keyword: airborne microbes;distribution of the status quo;Pollution Characteristics;Prevention 0:引言
随着社会的发展,大气环境问题备受关注。近年来,有关大气环境和污染监测技术得到很大的提高。然而,目前,在国内环保系统大气污染关注的焦点仍然是理化性质的污染,如,烟尘,粉尘,TSP,PM10,SO2,NOx,光化学烟雾等等,对与人类与生俱来的大气微生物问题关注却较少,有关知识不足,大气微生物的污染监测还没有起步。然而随着SARS、H1N1等疾病的大肆传播,迫使环境保护部门及其检测机构关注环境大气微生物污染。本文就大气微生物特性来源、污染分布、研究进展及防治措施等进行综述。1 大气微生物的特性来源
大气中的微生物无所不在,大气微生物污染(at-mospheric microbial pollution)是大气中的微生物遇到适宜的生存条件就大量繁殖,造成其在一定的空间围内数量骤增,使位于该区域免疫低下的人和其他生物因接触、呼吸、吸食而感染,进而造成疾病大面积传播,对人们的生命财产及区域生物多样性产生极大的威胁[2~4]。
1.1 大气微生物特性
大气微生物污染与大气物理化学污染相似,都可在空气中传播较远的距离;也可通过土壤和水体传播。而不同于空气中的化学污染物质,不能生长和繁殖。如,SO2中的硫元素自身可以转变成其他成价态的硫,不生长或繁殖。空气中的微生物在强烈的阳光下很快就会失去活性或者死亡,在条件适宜时部分微生物又很快恢复活性,接触到它的有机体将会携带它,促使它生长、发育、繁殖。如果这个有机体是人或者其他动物,当自身的免疫系统降低时或者不足以控制微生物的数量时就会发病。此外,空气中的微生物还可能随着生存环境的变化,随时发生变异。空气中高浓度化学污染物质常常伴有刺激性的气味,有的还有颜色,而大气中的微生物肉眼常常看不见,也没有刺激性的味道。大气物理化学污染严重,如,粉尘污染,可以为微生物提供载体,扩大其传播的范围,同时降低生活在其中人群和其他动植物的免疫力,提高发病率。1.2 大气微生物的来源及种类
大气微生物是指大气中细菌、霉菌和放线菌等有生命的活体,主要来源于土壤、水体表面、动植物、人体以及生产活动、污水污物处理等。空气中的自然微生物主要是非病原性腐生菌。据Wright报道,各种球菌占66%、芽孢菌占25%、还有霉菌、放线菌、病毒、蕨类孢子、花粉、微球藻类、原虫及少量厌氧芽孢菌。在病人集中的医院,空气中除了自然的微生物外,还有各种病原菌。细菌有结核杆菌、肺炎双球菌和绿脓杆菌等约160种;真菌有球孢子菌、组织胞桨菌、隐球酵母、青霉和曲霉等约600多种、病毒有鼻病毒、腺病毒等约几百种,此外,还有支原体、衣原体等。由于受到各种环境因素的影响,不同地区空气中微生物的种类也不相同。在空气中微生物以革兰氏阳性菌为主,Shaffer等对城市、乡村、森林、海岸空气的培养显示,革兰氏阳性菌占优势,芽孢杆菌是室外空气中最多的细菌属。
大气中的微生物大多依附灰尘等溶胶粒子而构成微生物气溶胶。微生物气溶胶是悬浮于空气中的微生物所形成的胶体体系,其粒径谱范围很宽,约0.002×10-3mm~30.000×10-3mm。与人类疾病有关的微生物气溶胶粒子的直径一般为4.000×10-3mm~20.000×10-3mm;真菌则以单个孢子的形式存在于空气中。不同微生物气溶胶粒径大小不同:病毒0.015×10-3mm~0.045×10-3mm,细菌0.300×10-3mm~15.000×10-3mm,真菌3.000×10-3mm~100.000×10-3mm,藻类0.500×10-3mm,孢子6.000×10-3mm~60.000×10-3mm,花粉1.000×10-3mm~100.000×10-3mm。不同城市,同一城市的不同区域以及不同的人用不同方法测出的微生物气溶胶粒径各不相同,但对人体健康有害的病原微生物大部分粒径范围在10.000×10-3mm以内,这也是环保部门加强对大气环境污染物PM10监测的主要原因之一。溶胶的粒径主要在0.25-30 μm间变化。微生物气溶胶具有6大特性:来源的多相性、种类的多样性、活性的易变性、播散的三维性、沉积的再生性、感染的广泛性。微生物气溶胶的活性从它形成的瞬间开始就处于一直变化的状态。影响微生物气溶胶衰减和总量的因素很多,主要是气溶胶化前的悬浮机制以及各种环境因素。大气中的微生物数目、菌谱是评价环境空气质量及其危害人体健康程度的重要指标,影响空气微生物群落结构的主要因素有:大气温度、相对湿度、风速、光照等。2 大气微生物的污染现状 2.1 研究历史及成果
大气微生物的研究可追溯到17世纪,20世纪以来,美国、法国、英国、印度、瑞典、日本等国都展开了研究。1978年在慕尼黑召开了第一届国际大气微生物学会,1982年国际空气生物学协会、国际生物科学联合会等在美国华盛顿召开了第二届国际大气生物学会议。近年来,随着室内空气污染防治研究的进展,我国也对大气微生物进行了不同层面的研究。像北京、天津、兰州、沈阳和乌鲁木齐等地都有大气微生物污染的报道。
国外对空气微生物的来源、类型、粒谱范围以及影响空气微生物群落变化的因素进行了较系统的研究。目前,中国对空气微生物的研究多为调查研究,即在一定时间内对某种场所进行空气微生物采样,了解微生物的浓度、种属等情况。这些场所包括室内的和室外的。室外的有:城市各功能区、湖泊、海洋、校园、垃圾填埋场、以及不同的风景区等。室内则有:医院、各种文化娱乐场所、厂房、旅店、大型商场、图书馆、展览馆、列车车厢等。研究中采用的检测指标有:菌落总数、细菌总数、真菌总数,以及有针对性的病原菌、条件致病菌及微生物耐药情况等[5~7]。2.2 污染现状
城市大气微生物污染现状有许多报道,其中南京、重庆、上海、太原、常熟、齐齐哈尔、北海、西宁、青海湖、格尔木等城市大气中微生物都进行了综合分析研究。各城市由于地理位置、工业结构、人口容量、城市发展程度、城市生态结构等不同,大气中微生物污染的程度也有所区别。
通过对大气微生物鉴定发现不同生态环境下大气细菌区系不同。比如:重庆部分地区64个普查点的大气中细菌进行采集鉴定发现10种菌,其中芽胞杆菌为优势种,占总株数的51.2%,葡萄球菌次之;京津地区大气菌区调查表明,微球菌属为第1优势菌,,葡萄球菌属次之,芽胞杆菌居第3,所鉴定细菌主要是革兰氏阳性菌。2.3 分布特征
影响大气细菌粒子浓度变化的因素,如大气温度、相对湿度、风速、日辐射强度从早晨-中午-晚上呈周期性变化,人类生产和生活的活动也有一定规律性。空气含菌量随温度升高、风速加大而增多;随日照时间、正午太阳高度角、相对湿度增大而减少[8~10]。
大气中微生物与人类活动、每天的不同时间、每年的不同季节以及气象状况都有密切的关系。有研究表明,人流量与空气微生物含量呈正相关,车流量与空气微生物含量呈显著正相关;大气微生物含量与大气监测指标PM10、SO2、NO2的分析结果有一定的相关性,与PM10呈明显的正相关。由于受人的活动和化学污染物的影响,各监测区大气中微生物含量也不同。对于齐齐哈尔、南京、上海等地,大气微生物的污染由重到轻的顺序为商业区、交通区、居民区、工业区、文化区、风景区、对照区[11~13]。病原微生物在颗粒中的存活,受颗粒中蛋白质等有机物的含量以及外界条件,如,环境温度、湿度等的影响。空气温度对空气微生物水平的影响取决于微生物的种类和取样环境,相对湿度能增加空气细菌和真菌的平均水平。根据用疫苗气溶胶在不同温度、湿度下实验结果,在低温(10℃ ~14℃)、低湿度(相对湿度40%~50%)组的微生物存活率较高;在中温(20℃ ~25℃)、中湿度(相对湿度60%~70%)组的微生物存活率次之;在高温(28℃ ~30℃)、高湿度(相对湿度80%~90%)组的微生物存活率更次之。温度升高存活率下降;这与空气传播的疾病在寒冷季节发病较多相符。3 大气微生物的研究进展 3.1 取样方法
大气微生物取样有两种常用的方法,自然沉降法和气流撞击法。自然沉降法以其采样简单易行、经济实用而被广泛应用。但有的研究表明这种采样方法不能准确反映一定容量空气中的微生物数,同时易受气流等环境因素的影响,检测结果的误差较大。气流撞击法能较准确地测知大气中微生的含量,一般认为撞击法能采集悬浮在大气中的微生物的颗粒,并且不受环境气流的影响,采样量相对准确。然而,目前,还没有一种采样技术能保证微生物标本尽可能反映原始状态,又因空气微生物采样是由多方因素决定的,所以用多种采样器及多种分析方法进行联合测定比较科学。3.2 分离鉴定方法
空气微生物的研究方法分为两大类:培养基方法和非培养基方法。培养基法是传统的空气微生物检测方法,将采集的微生物经过培养繁殖生长成菌落后计数,然后进行分离和纯化,通过检测鉴定,确定为何种微生物。鉴定方法主要有:核酸分子杂交、16SrRNA序列分析、DNA的G+C含量分析、质谱、色谱分析、以及免疫学方法与光学技术相结合的全自动分析方法。培养基法需要花费大量的时间和劳动力,只能够检测活的能够在培养基上生长的微生物。环境中只有少部分微生物是可以培养的,通过培养基法只能检测到空气中的一小部分微生物。非培养基法,是在采样后不经过培养就进行计数、鉴定的方法。主要有光学显微镜、荧光显微镜、电子扫描显微镜和流通式血球计数等检验方法,以及PCR检测法。PCR 检测法具有敏感性高、快速、特异性强等特点,能够检测出环境样品中绝大多数的微生物。尤其是定量PCR(qPCR),不仅灵敏度高、检测快速,还可以实现对DNA 或RNA 的绝对定量分析。1999 年Haug land 等第一次用qPCR检测了微生物气溶胶,证明qPCR可以快速定量空气中某种微生物气溶胶的浓度。最近几年qPCR在空气微生物气溶胶的研究中应用较多,显示了良好的应用前景。此外,DNA芯片技术、变性梯度凝胶电泳(DGGE)、末端限制性酶切片段长度多态性分析(T-RFLP)等技术也在空气微生物研究中得到了应用。非培养基法的发展使得 空气中越来越多的微生物被鉴定,还可以更好的掌握空气微生物的时空变化。3.3 污染评价方法
目前我国室内空气微生物污染评价标准一般按照中科院生态研究中心推荐的大气微生物评价分级标准进行评价。而室外的大气微生物监测评价标准尚无统一的依据。目前常用的是中科院生态研究中心推荐的大气微生物评价分级标准,但是这一标准有自己的缺点。微生物总数这一指标,由于微生物的种类繁多,要监测所有种类是一件是乎不可能完成的工作,所以不可能在基层单位作为一种评价指标进行应用。另一种是生物多样性指数评价标准。生物多样性指数则是将微生物的多样性看作为环境的保护目标,既考虑到生物种群的丰富度,也考虑到均匀度,其灵敏度要明显高于大气微生物评价分级标准。用多样性指数评价的主要难点是需要对微生物进行分类鉴定(主要是区别不同的种类,不一定要确定为哪一种),要有一定的技术支撑作保证。4 大气微生物防治措施 4.1 监测情况
目前,中国对于大气中微生物的监测只局限于科研院所做研究性监测,如,中国科学院、第三军医大、成都医学院、广东省微生物研究所、军事医学科学院等。有关科研,为大气微生物监测奠定了理论基础,由于许多研究工作只是刚刚起步,还有很多问题需要深入研究。大气微生物的监测设备比较多,如,Andersen型6级空气生物采样器、JWL-ⅡB新型固体撞击式多功能微生物监测仪等,主要采用过滤法和沉降法采样。监测原理是通过设备把微生物样品采集到适宜它们生长的培养基表面,在适宜的温度、湿度下培养一段时间后,每个分散的菌子和孢子会形成1个肉眼可见的细胞群体即菌落,通过观察菌落的特征和计数,大致可以鉴别空气中微生物的种类和数量。方法的局限性使平皿计数法只能检出生长的细菌,不能检出样品中全部的细菌,而环境大气中的细菌种类数量较多,生活习性各异,不能在统一的生长条件下全部生长出来。
国家环保部门对于微生物的监测相对较少,目前还着重于环境中无机污染物的监测。近年来,随着环境污染治理技术的不断提高,有机污染物渐渐成为环境中的主要污染物,已开始重视对有机污染的监测,有了许多成熟的有机污染物检测方法。微生物污染监测仅局限于对饮用水、污水、地表水等水体中细菌总数、总大肠菌群、沙门氏菌和链球菌的监测,对于大气环境中微生物的监测还没有起步,目前,只处于提出对室内环境空气中细菌总数的检测方法和标准。由于人们对室内环境质量不够重视,不愿意付费对家中居住环境进行监测,多数市级环保监测部门又因为室内监测业务少,收费低,不愿开展此项工作。从2009年开始,根据国家环保部门的要求,市级环境监测部门开始对市区内汽车站、宾馆、影院、超市等人群密集的公共场所开始了每季度1次的监测,监测的项目仅限于苯、甲醛、氨等近年来人们关注的项目;对于大气微生物监测还没有涉及。在运城市,市防疫站开展了室内环境监测,还有几家套用资质或没有监测能力的部门也开展室内环境监测,主要目的是推销清除室内污染的产品。因此,我们环境监测系统对于大气微生物污染的监测还属于空白,有的刚刚开展工作,但检测能力有限。世界卫生组织认为空气中细菌浓度为700 cfu/m3~1 800 cfu/m3时,存在发生空气感染的明显危险因素,当≤1 800 cfu/m3时,就安全得多。根据国家质量监督检验检疫总局、国家环境保护总局和卫生部颁布的GB/T 18883-2002室内空气质量标准,室内空气菌落总数≤2 500 cfu/m3为合格。
4.2 防治措施
从众多的学者对大气中微生物污染研究成果可以看出,影响大气微生物污染的因素很多,主要包括人的因素(人流、车流)、气象(气温、湿度、风速)、环境(绿化、地理位置、水、化学污染)。控制大气微生物污染的途径主要从以下方面考虑:①合理规划,减少污染,加强绿化,定期监测,防患于未然。②合理规划城市布局,对人的活动、车的流量多的闹市区、交通区、生活区增加绿化面积,多种植能产生杀灭空气中微生物的分泌物的植物(如龙柏、银杏、腊梅、圆柏、芭蕉、侧柏、碧桃等)。③合理调节城市生态环境,充分发挥降雪、降雨对大气微生物的净化作用。森林、喷泉、瀑布周围产生的负离子也具有杀菌作用[14]。通过清洁生产、控制汽车尾气等办法减少大气中的化学污染物,使太阳的紫外线更好地发挥杀菌作用。大气微生物研究发展方向及趋势
目前众多学者均来用自然沉降法,对大气中细菌总数污染现状进行调查研究。也有人对大气中的真菌含量进行了分离统计,并对细菌总数和真菌总数的动态变化规律进行了探讨。研究结果显示,各地区大气环境在不同程度地受到微生物的污染,有的地区大气微生物污染己比较严重。随着经济的发展,人民生活水平的提高,人们对环保意识的加强,对居住环境的质量要求也越来越高,因此,深人研究大气微生物的污染,已成为今后大气环境质量研究的一个方向[15]。
随着人类社会的发展,大气微生物的污染状况在许多地区已比较突出。有害微生物作为大气中的活的污染物,它对大气环境质量的不良影响也越来越大。作为一种特殊污染物,应该与SO2、NOX等其他大气污染物一样被列入日常的环境监测工作中,为大气环境质量评价提供更详尽准确的应用资料和基础数据。参考文献:
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第二篇:微生物发酵饲料的研究现状及展望
微生物发酵饲料的研究现状及展望
杨翔,王浩
摘要:近年来,随着世界上许多国家限制和禁止使用抗生素,以及饲料资源日趋紧张,寻找高效、生态健康型饲料成为当务之急。本文综述了农作物秸秆的利用现状,、微生物发酵饲料种类及作用机理, 分析了存在的问题,并对开发利用前景进行了展望,以期为加快微生物发酵饲料化进程提供参考。关键词:微生物发酵;菌种;饲料
自20世纪50年代开始,在动物日粮中添加抗生素显著促进了动物生产,并对集约化畜牧业的发展做出了重大贡献。然而随着时间的推移,饲料中添加抗生素的危害日益显现,并受到社会的广泛关注。人们开始纷纷寻求其他的替代品和替代技术,以保证畜牧业生产的效率与效益不受影响。同时饲料和粮食生产一直是我国国民经济的薄弱环节。由于受人口增长、耕地减少和肉食品消费增加的影响,我国粮食供需平衡十分脆弱。我国人均占有粮食一直在400 kg以下,其中,粮食总产量的40%左右用于饲料生产。在耕地和水资源长期紧缺的情况下,我国粮食产量已很难提高.饲料资源短缺的问题长期制约着我国畜牧业的发展。从长远来看,牲畜与人争粮问题仍然是我国不能掉以轻心的大事。这是由我国国情及粮情所决定的。因此,发展高效饲料工业,生产生态健康型饲料是当务之急。发酵饲料的产生背景
随着畜牧养殖业的快速发展,人畜共粮的矛盾日趋突出,为了解决这一问题,世界各国科技界和工业界都在寻找和研究新的饲料资源,其中,蛋白质饲料尤其受到重视。蛋白质是畜牧养殖业和饲料工业的主要原料之一,我国对蛋白质的需求已远远超出了国内动、植物蛋白的生产量,每年都需要从国外进口大量大豆、豆粕和鱼粉等蛋白质原料。目前我国饲料工业基本上是三足鼎立状态,以正大、希望和中小企业各占三分天下,其中,中小企业以规模小、数量多为最。由于中小企业的原料采购成本比大型企业高,为了生存不得不依靠科技手段提高其生存能力。在这一背景下,一些地方的小型饲料厂率先将菜粕、棉粕、血粉等发酵后生产浓缩饲料投入市场,取得了较好的经济效益。微生物发酵饲料种类
2.1 固态发酵饲料 固态发酵饲料是利用各种有益微生物的发酵作用,把粗饲料加工成营养成分高、适口性好的饲料,以增加适口性和提高养分利用率或解毒脱毒。发酵微生物有霉菌、酵母菌及细菌的一些类群,常见的固态发酵饲料包括青贮、微贮、粗饲料等纤维素酶解饲料与担子菌发酵、畜禽粪与动物下脚料发酵、饼粕类发酵脱毒饲料以及固态发酵菌体蛋白饲料。2.2 单细胞蛋白和菌体蛋白饲料
单细胞微生物的蛋白提取物,利用微生物在液态基质中大量生长繁殖的菌体以生产单细胞蛋白,如常见的酵母饲料、细菌饲料、藻体饲料等,菌体蛋白包括食用菌菌丝体、光合细菌、微型藻饲料等。单细胞蛋白和菌体蛋白由于蛋白质含量丰富,而且还含有维生素和微量元素,因此是一种具有较高营养价值的微生物饲料。单细胞蛋白和菌体蛋白饲料原料来源广泛,如淀粉、废酒糟水等均可作原料,同时生产过程易控制,因此可工业化生产。
2.3 氨基酸、酶制剂以及抗生素、维生素等代谢产物
利用现代化的微生物工程,发酵积累微生物有用的中间代谢产物或特殊代谢产物,以此生产饲用氨基酸、酶制剂以及抗生素、维生素。细菌、霉菌发酵生产的淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶,这些酶可以提高生物体内反应的速度,促进饲料养分的吸收。微生物生产畜禽的限制性氨基酸赖氨酸,饲料中添加赖氨酸可提高猪禽的增重。
2.4 微生态制剂和益生素
微生态制剂和益生素直接用于畜禽饲料中,参与维持动物肠内微生态平衡,具有直接通过增强动物对肠内有害微生物的抑制作用,或者通过增强非特异性免疫功能来预防疾病,而间接起到促进动物生长作用和提高饲料转化率。微生态制剂和益生素在目前应用较多,常见的如“保得”微生肠道调理。微生物发酵饲料作用机理
微生物发酵饲料的作用主要体现在两个方面, 一是利用廉价的农业和轻工副产物生产高质量的饲料蛋白原料,二是获得高活性的有益微生物.这些微生物制品的应用,一方面可以提高饲料的转化率,促进畜禽生长;另一方面可以调节动物的微生态平衡,提高动物的健康水平。还有一些活菌剂可以用于治疗动物疾病,例如治疗由于大肠杆菌引起的腹泻,可以用对大肠杆菌有抑制作用的芽孢杆菌活菌制剂进行治疗。在畜禽养殖中推广应用微生物发酵饲料,可以减少抗菌素的使用,有利于生产安全食品,提高产品出口的竞争力。3.1 补充有益菌,调节动物的微生态平衡
健康畜禽肠道内生长着各种各样的微生物群落,各种微生物群落之间相互依存、相互制约,构成畜禽肠道内微生态系统的平衡,建立一个正常且平衡良好的肠道微生物区系对抵御病原性微生物感染具有十分重要的意义。由于微生物之间存在着相互作用,某一生态系统中现存的微生物会阻止新的有机体在这一部位的入侵,有益菌通过竞争性抑制作用阻止有害微生物在肠粘膜附着与繁殖。因此对那些菌群形成迟缓或有障碍的幼小动物服用微生物饲料有着十分重要的意义。乳酸杆菌等可抑制埃希氏大肠杆菌和沙门氏寒菌等其它致病菌附着到肠细胞上,与病原菌发生竞争性拮抗作用,将其驱出定植地点。3.2 产生有益代谢物,抑制和杀死有害菌
许多乳酸菌和链球菌可以产生细菌素,如乳酸链球菌素等,这些多肽类物质能抑制对革兰氏阳性细菌有抑制作用。有些乳酸菌如嗜酸乳杆菌和保加利亚乳杆菌,可以产生少量的过氧化氢,过氧化氢可以抑制许多细菌的生长,尤其是革兰氏阴性病原菌。另外有些有益微生物可以产生酶类,如双歧杆菌和乳酸杆菌产生的胞外糖苷酶可以阻止细菌毒素在上皮细胞的黏附和侵入。3.3 具有营养作用,促进动物生长
直接饲用微生物饲料中的有益菌在肠道内代谢可产生多种有助于动物营养消化的有益因子,从而促进畜禽的生长发育和增重.如芽孢杆菌能分泌多种消化酶(蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等)促进营养物质的消化与吸收;酵母菌所产生的氨基酸、维生素(K、C、B1、B2、泛酸、烟酸、生物素、肌醇和叶酸等),酵母菌还可以促进植酸酶的产生,提高单胃动物对磷的利用率。3.4 提高机体免疫功能
微生物发酵饲料中的有益微生物可以作为一种非特异免疫调节因子,通过细菌本身或细胞壁成分刺激并激活宿主免疫细胞,促进吞噬细胞活力或作为佐剂发挥作用。有益微生物还可以发挥特异性免疫功能,增强动物体内B 细胞产生抗体的能力。直接饲用微生物通过促使机体发生体液免疫和细胞免疫,提高畜禽抗体水平,增强免疫功能,及时杀灭侵入机体内的致病菌,从而防止疾病的发生。实验发现乳酸杆菌能够增强机体的免疫能力,一些益生菌能够影响人体免疫系统的应答能力,其影响能力随菌体的不同而变化。发酵饲料存在的问题 目前,发酵浓缩饲料在市场上有一定的发展空间,主要表现在产品价格低,农民易接受,这也是发酵浓缩饲料在某些地方盛行的主要原因。但是,据笔者考究发酵饲料的生产,却发现还存在诸多问题,应引起业界高度重视。(1)硬、软件较差。由于大多数发酵浓缩饲料厂是微型饲料厂,这类企业的发酵设备和专业人员都非常有限,对微生物和发酵工艺了解甚少,在某种意义上说生产饲料的条件都是凑合,要生产发酵产品是心有余而力不足。(2)管理、卫生条件差。凡从事微生物发酵工作的人都知道“消毒、灭菌”工作是发酵成败的关建环节之一。然而,许多发酵浓缩饲料厂的管理、卫生条件极差,差得让笔者这个从事饲料微生物工作十多年的人都感到害怕。(3)生料发酵。笔者所见的发酵浓缩饲料厂几乎全是生料发酵,而且他们认为一般霉变的原料,只要是发酵了就能脱毒、就能提高饲料利用率和改善饲料适口性,就此说明对“发酵”的基础知识了解太少。(4)无检测、监控条件。由于这些厂规模一般较小,大多没有专业化验检测设备和专业技术人员,发酵菌种、发酵过程都没有检测手段,纯粹凭气味判定产品质量,产品性能、稳定性等难以得到保证。(5)菌种来源复杂。由于这些微型饲料厂经济实力差,不愿花钱到正规单位购买菌种和生产技术,而是到一些个人手上去买,也不请专业人员进行技术指导,产品质量可想而知。(6)营养水平低。一些小型饲料厂在中大猪浓缩饲料中几乎全用发酵饲料,与豆粕、鱼粉浓缩料相比存在严重的氨基酸不平衡,导致发酵浓缩料的饲料报酬低于豆粕、鱼粉型浓缩饲料。(7)大剂量使用促生长剂。一些小型饲料厂由于发酵技术综合水平较差。发酵产品杂菌较多,因而将发酵饲料用于仔猪浓缩饲料时,腹泻率较大,于是便在仔猪浓缩饲料中加大了如杆菌肽锌或金霉素等的用量,这将导致畜禽对药物的采食量加大,畜禽产品药残难以得到控制。(8)乱用标签误导用户一些饲料厂在包装袋上大肆宣扬“生物饲料”、“每克含活菌数多少亿个”等等,借助《动物微生态学》的理论,盲目夸大地宣传其功效,其市场生命力值得深思。发酵饲料的展望
我国是一个农业大国,畜牧养殖业占农业生产比重较大,因此人畜共粮矛盾日趋突出,发酵饲料意在充分利用杂粮、杂粕和农副产品下脚料、食品工业下脚料来生产浓缩饲料,这是对饲料原料的充分补充,而且这种浓缩饲料比豆粕、鱼粉型浓缩饲料价格便宜,农民易接受,这也是发酵饲料存在的空间和理由。相信通过优化发酵技术线路,改善发酵设备,定能提高发酵饲料品质造福社会。
尽管目前微生物发酵饲料存在一些问题,但是随着人们对其研究的进一步深入,这些问题都会得到很好的解决,其作为抗生素和蛋白的替代品,以及带来的社会效益与经济效益,在饲料工业中必将受到更大重视。参考文献
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第三篇:046 地铁环境微生物污染及空气品质改进措施
地铁环境微生物污染及其改善措施初探
铁三院集团有限公司 杨智华 黄桂兴 郑东文
天津大学环境学院 涂光备 邢金城
摘要 地铁作为一种安全、便捷、大容量的交通运输工具,对解决城市交通问题,缓解城市交通压力,改善人们的出行条件、减少汽车尾气污染,有着不可替代的作用。但同时由于地铁中人员密集,空间相对封闭及由列车高速运行所引起的活塞风等因素的存在,使得地铁系统中微生物等有害物可借助空气快速蔓延和传播,存在着重大的公共安全隐患。因此,我们要研究出合理有效的治理措施,提出合理可行的解决方案和净化消毒措施,改善地铁空气品质,提高地铁环境安全,努力营造安全、舒适、高效的乘车环境。
关键词
地铁 空气品质 空调系统 微生物污染 空气净化消毒
引言
我们赖以生存的空气环境中存在着大量致病、致腐的有害物,它们可通过多种途径传染给人体,危害人类健康。这些有害物包括微生物、固体和液体粒子、有害气体等。其中微生物具有生长、繁殖及延续生物学全过程的能力。只要条件适宜,就会通过细胞分裂繁殖生长,这是与空气中其他粒状污染物根本不同的一点。微生物有极强的繁殖能力,以细菌为例:在温度、湿度适宜的条件下,一般每1/4~1/2h可以分裂繁殖一次,一昼夜的繁殖数量惊人。微生物对环境的污染作用非常大,极大的影响空气品质。
现代地铁运行的各种设备和密集复杂的人流,高速行驶的地铁列车引起的活塞风,大量采用的新型建筑材料、装修材料、绝缘保温材料及粘接剂等,使得空气中出现了多种前所未有的挥发性化学污染物、微生物以及颗粒物。地铁一般位于城市中心城区,其通风系统与地面交通主干线相连,汽车尾气等造成的大气污染也会随新风进入地铁中。以上种种,说明地铁环境存在着重大的公共安全隐患,需要我们寻求可行的方法,采取可靠的措施,控制地铁空气环境,保障公众安全。本文将从地铁系统空气有害物产生及传播机理分析入手,针对其使用特点,结合现有的有害物处理技术手段,确定目前可行的技术措施。1.地铁系统的特点及微生物污染 1.1地铁空调通风系统的特点
地铁空调通风系统按运行方式基本上可分为三种制式:(1)开式系统——车站两端设置活塞风井,应用机械通风和列车运行“活塞效应”的方法使地铁内部与外界空气交换;(2)闭式系统——地铁车站内空气与大气不相连通,即地铁车站内所有与室外连通的活塞风井及风阀均处于关闭状态,仅通过通风和空调系统向车站内提供所需最小量的新鲜空气,利用列车的活塞效应将车站内的空气携带进入区间隧道,以保证隧道的温度处于正常状态;(3)屏蔽门系统——在车站站台边缘安装可滑动的屏蔽门,使站台和隧道分开,以隔断隧道的热量与车站的空调冷气之间的热交换。
地铁通风空调系统的构成一般主要包括隧道通风系统、排热系统、车站公共区通风空调系统、空调水系统、车站设备及管理用房通风空调系统等空调和通风系统。其中服务于公共区域的空调设备有车站公共区通风空调系统的组合空调机组、新风机组、冷水机组、冷却塔、水泵等空调制冷设备。
1.2地铁环境的微生物污染
由于地下车站和区间隧道是一个大型狭长与外界联系面较小的地下空间,其巨大的客流量、高速的列车和各种机电设备的运行,都会产生很大的热量,使得地铁内温度和湿度非常适宜一些微生物的生长繁殖,如细菌、病毒、霉菌、变形虫等在过滤器、冷却盘管、滴水盘、风道等空调设备和地下隧道的潮湿表面大量生长繁殖,产生大量毒素、气味等代谢物,并通过空调通风系统快速大面积传播。列车运行产生的活塞效应,则进一步加剧了微生物污染的蔓延和传播。
地铁环境中的微生物包括能够引起过敏和产生毒素的真菌、细菌和致病的病毒。有些真菌和细菌会产生VOC(挥发性有机化合物),这将都会导致不良的室内空气品质。利用空气传播的微生物和在物体表面生长的微生物,既使数量很少也有可能引发各种人类健康问题。通过空气传播的微生物在建筑物中会维持生长,这是因为地铁内部通常保持一定的温度和湿度,这将有助于微生物传播到新的宿主,微生物通过空调通风系统甚至会传播至远距离处的宿主。2.地铁内的微生物产生、传播原理及其危害性 2.1地铁内空气污染传播原理
地铁环境本身为带尘带菌的环境,空调系统本身就是一个主要污染源,空调系统运营期间,系统内部不可避免的存在着积水、积灰等问题,由于新风和回风带进中央空调里大量的细菌病毒,这些微生物被截留在过滤器和冷却盘管、滴水盘、风道、送风口等的潮湿表面上,水分和灰尘为细菌的滋生、繁殖提供了有利的条件,从而造成细菌、霉菌等微生物在空调系统内的湿表面等位置定植、生长和繁殖,后又随送风进入地下空间,并通过空调系统快速大面积传播和扩散,形成恶性循环,空调通风系统成了主要污染源和传播扩散污染物的工具。特别是在像流感、SARS等传染病暴发期间,病菌很容易通过通风空调系统大量繁殖和快速大面积传播。
资料表明,空气中的微生物污染物主要有:病原微生物(如:细菌、霉菌、尘螨等)、二氧化碳、一氧化碳、挥发性有机化合物(如:甲醛、苯、二甲苯等)、氡、石棉、可吸入粉尘、烟气等。一些污染物,如细菌、一氧化碳、氡、石棉等直接影响人员的健康,甲醛、粉尘、烟气等会导致人体极不舒适,甚至厌恶。有些污染物的浓度虽然没有超过权威机构制定的上限值,但人仍可以感受到这种低浓度污染。微生物污染侵入人体可以通过呼吸道、皮肤、消化道三种途径吸收,其危害性一般是低浓度的长期效应,以及多因素协同综合作用。2.2地铁环境微生物污染的危害性
世界卫生组织在经过研究后得出结论:生物悬浮(微生物及其代谢产物、细胞裂片和毒素)是大多数室内空气品质不良的成因。EPA(美国环保署)研究表明,室内空气的污染程度要比室外空气严重2~5倍,在特殊情况下可达到100倍。因此,室内空气质量是人类健康的关键。EPA已将室内空气污染归为危害公共健康的5类环境因素之一,美国国家科学院估计美国每年因室内空气污染造成的医疗费用约为150亿至1000亿美元。
在人流密集、人员构成复杂、空间狭小、密闭性高的地铁系统内,空调通风系统的空气污染影响乘客、沿线居民,特别是地铁工作人员的身心健康,在流行病爆发期做为污染源之一将会产生严重的后果。
微生物污染源同时也增加了设备的维修、运行的问题和室内物品、建筑物的损害,往往造成巨大的隐性的经济损失。例如: 1995年东京地铁遭受的“沙林”毒气袭击事件;2003年SARS的肆虐;美国炭疽热恐怖事件;2005年底美国希尔顿酒店,因室内霉菌污染,导致客人呼吸不适等,赔偿了180万美元等等。
3.地铁通风空调系统的安全与卫生现状及有关要求
随着我国的经济建设不断发展,中心城市人口越来越密集,地铁建设和运营项目越来越多,地铁是人流密度较大的场所之一,近年来SARS、禽流感等病原体微生物对人类的侵害,如何应对地铁环境的空气安全隐患已迫在眉睫。我国目前的地铁建筑安全措施主要着眼于抵御地震灾害、气象灾害、火灾等,并未考虑防止有害气体的扩散和微生物传播等措施,这些薄弱环节对于军团菌、SARS这样的非主动性的生物、化学攻击尚且显得难以抵御,对于恐怖袭击则更难于应对。目前,地铁等公共建筑环境的卫生安全问题已引起国家有关部门的高度重视。
卫生部于2006年初发布《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》、《公共场所集中空调通风系统卫生规范》、《公共场所集中空调通风系统卫生学评价规范》、《公共场所集中空调通风系统清洗规范》等规范和标准,对地铁等公共场所集中空调通风系统提出明确的卫生规范和卫生标准要求;几个办法和规范的提出,为地铁等公共建筑环境的卫生安全提供了政策支持和监管的执法依据。
无论地铁空调通风系统是开式系统、闭式系统还是屏蔽门系统,通风空调方式都是通过表冷器或组合式空调箱向地铁公共区内送入冷风,难以避免各类微生物通过空调风系统、水系统污染地铁公共区的空气环境和空气质量,因此,在地铁内需要采取必要的消毒、净化措施,严格执行卫生规范和卫生标准,确保地铁通风空调系统的安全与卫生。4.几种消毒净化技术分析及存在问题
空调通风系统内消毒净化措施的主要目标是杀灭空调系统内的细菌、霉菌等微生物,消除微生物污染,保障地铁内的空气品质。当前,国内外通用的空气消毒方法主要有静电吸附、紫外线消毒、臭氧消毒、喷洒消毒剂、层流洁净通风、等离子洁净等。
静电吸附过滤净化消毒是采用“静电吸附过滤器”,在组合空调机组和风管内设置静电吸附过滤装置,利用高压直流电产生的静电将尘粒、细菌和霉菌吸附在过滤装置中,但静电吸附过滤器无杀灭细菌、霉菌的手段。
紫外消毒净化是采用“复合过滤器+紫外消毒灯”,在组合空调机组和风管内设置紫外消毒装置,使用紫外线杀菌消毒,设置复合过滤器除尘。对进入地铁空调通风系统的细菌、霉菌,紫外消毒净化系统有良好和稳定的杀灭效果。但使用紫外线直接照射和臭氧消毒等技术不适合在有人在条件下消毒。
喷洒消毒剂的消毒效果不能持续并容易造成二次污染。层流洁净技术除菌效果好,但其造价及运行成本昂贵,无法普及。等离子技术技术消杀效果不成熟,除菌效果有待验证。5.改善空气品质的解决方案
在引进、吸收成熟的空气净化技术的基础上,针对地铁公共区等集中空调的卫生污染问题,开发实用、有效的净化消毒技术和产品,在不影响原空调通风系统运行的情况下,增设动态模式的净化设备,有效控制集中空调的卫生污染问题(包括污染源,动态循环气流),降低细菌、挥发性有害物质浓度,提高空气质量,创造洁净空间。其中,现代紫外C动态杀菌技术、炭吸附技术和光触媒净化技术均是可行的改善空气品质的方案。
现代紫外C动态杀菌技术采用UVC紫外光管,控制集中空调内部积尘,潮湿微环境所造成的微生物污染;可以对循环气流持续消毒;长期保持空调换热盘管的清洁,提高热交换效率,可以降低空调通风设备的运行能耗。
炭吸附技术应用网格状活性炭吸附滤网,采用中国疾病预防控制中心(CDC)推荐的最新化学吸附技术,颗粒活性炭团含冷触媒介质,对室内化学挥发性物质(VOC)具有良好的催化转化作用。
采用净化消毒新技术,可以改善封闭室内空气品质(IAQ),减少因长期使用的集中空调内部积聚的霉菌,空气致病菌引起的慢性空调疾病。室内甲醛浓度(HCHO)≤ 0.1 mg/m3,空调送风细菌浓度 ≤500 cfu/m3。
光触媒消毒净化是采用“中效过滤器+光触媒空气净化器”,内置紫外灯提供光源,利用其强氧化性杀菌消毒;在组合空调机组和风管内设置搭载二氧化钛(TiO2)催化剂的反应器,二氧化钛光触媒在特定波长的光作用下,产生的电子和空穴与水和氧反应,产生氢氧根自由基和超级阴氧离子,从而赋予光触媒表面很强的氧化能力,能将构成有机分子的化学键切断或分解。同时,设置中效过滤器除尘。
光触媒消毒净化设备可模块化组装,设置于组合空调机组、新风机组内及送风管上。总之,通过在地铁公共区通风空调系统的组合空调机组等设备设置消毒净化系统,可以防止微生物在设备表面繁殖生长,保证空调系统的清洁运行;可以瞬间消毒、杀灭空气中的微生物,使得进入室内的空气达到标准;同时可以消除微生物产生的气味、毒素等,提供健康洁净的空气;可以提高公共区的空气品质,改善地铁公共交通的候车、乘车环境,提高舒适度和卫生标准。
因此,今后我们应加强对地铁空气环境中微生物的研究,开发安全可靠的高效净化消毒设施,提高地铁环境安全,改善地铁空气品质,提高轨道交通的服务水平,取得良好的社会效益。同时,我们还应完善系统设计,以应对地铁中突发的空气环境污染事件。
杨智华 男 1971年7月 高工 天津市河北区岷江路10号
邮编:300251 电话:022-26176674 传真:022-26175782 Email:yangzhihua@tsdig.com
第四篇:白色污染”的污染现状及防治对策研究
“白色污染”的污染现状及防治对策研究
韩立钊1 王同林2 姚 燕3
(1.济南市槐荫区环境保护局,山东济南250117;2.济南市环境保护局,山东济南250014;
3.济南第二机床有限公司,山东济南250117)摘要 论述“白色污染”的危害、形成的原因,我国塑料废弃物管理现状,提出了解决我国“白色污染”防治对策。
关键词 塑料废物;白色污染;污染治理;回收利用
中图分类号 X32文献标识码 A文章编号 1002-2104(2010)03专-0402-03“白色污染”的危害
随着经济发展、科学技术进步和人们生活水平不断提高,废弃塑料所产生的污染已经成为社会可持续发展的一大公害。尤由于废塑制品大多呈白色,对环境的污染通常被称之为“白色污染”。废弃塑料制品对环境的害主要表现在两个方面,即“视觉污染”和“潜在危害”。视觉污染是指散落在环境中的塑料废物对市容和景观的破坏。其主要表现在:
(1)铁路沿线一度形成白色长廊,由于铁路餐饮服务业的特点,铁路行业已成为一次性泡沫塑料餐具的主要用户。由于管理不善,旅客随手扔垃圾甚至列车员沿线随手倒垃圾的现象时有发生,造成主要铁路干线沿线形成白色长廊。
(2)江河湖泊岸边成为天然垃圾场,由于垃圾收集系统的缺乏,江河、湖泊沿岸的居民长期把天然河流作为垃圾消纳场,随意倾倒垃圾,致使水面上形成百花花的一片顺流而下,在河流、湖泊、水坝的岸边形成“白色半岛”。(3)旅游景区、城郊结合部白色垃圾成片,在旅游景区,由于游客随手丢弃废物者较多,景区垃圾收集容器少,环境卫生管理措施不严等原因,使得废塑料袋和快餐盒到处可见,严重破坏了风景区的自然景观。由于传统的垃圾管理模式,只是简单地将城内的垃圾运往城外,因此,城郊结合便成了垃圾的天然堆放场,由于没有任何防污措施措施,故在垃圾场周围垃圾到处飞扬,其中塑料废物由于质轻,很容易挂在树枝上、电绕上形成“万国旗”,令人触目惊心。塑料包装废物对环境的危害不仅产生视觉方面的污染,而且还会带来一些更大的潜在危害。潜在危害是指塑料废物
进入自然环境难以降解而带来的长期的在环境问题,白色污染的潜在危害则是多方面的其主要表现在:
(1)一次性发泡塑料饭盒和塑料袋盛装食物严重影响我们的身体健康。北京市消费者协会发布2001年第1号消费警示:当温度达到65°C时,一次性发泡塑料餐具中的有害物质将渗入到食物中,对人的肝脏、肾脏及中枢神经系统等造成损害。因此,2001年4月23日,国家经贸委发布了《关于立即停止生产一次性发泡塑料餐具的紧急通告》,要求停止生产一次性发泡塑料饭盒。我们现在用来装食物的超薄塑料袋一般是聚氯乙烯塑料。早在40年前,人们就发现聚氯乙烯塑料中残留有氯乙烯单体。当人们接触氯乙烯后,就会出现手腕、手指浮肿,皮肤硬化等症状,还可能出现脾肿大、肝损伤等症。1975年,美国就禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料。在我国,更为严重的是,我们用的超薄塑料袋几乎都来自废塑料的再利用,是由小企业或家庭作坊生产的。中央电视台《新闻调查》节目组曾经暗访了塑料袋的生产厂,这些生产厂所用原料是废弃塑料桶、盆、一次性针筒等。生产时,首先用机械把原料粉碎成塑料粒子,再把塑料粒子放在一个水池里清洗(名曰消毒),取出来晒干,再用机械把它压成膜,制成各种塑料袋。记者问老板,这种塑料袋用来装食物,是否对人体有害,该老板毫不遮掩地承认这类薄膜未经消毒,肯定有害于身体,他本人从不用这种塑料袋装食物。每次吃饭时,就有不少同学用塑料袋装饭菜,他们不知道这种行为不仅危害环境,也危害自己的身体。(2)使土壤环境恶化,严重影响农作物的生长。我国目前使用的塑料制品一般是不可降
解的,其分子量在2万以上,只有分子量降为2000以下时,才能被自然界中微生物所利用,而这一过程至少需200年。农田里的废农膜、塑料袋长期残留在田中,会影响土壤的透气性,阻碍水分的流动,从而影响农作物对水基础设施较差,管理水平较低,未形成一整套垃圾收集、贮存、运输、处置的封闭系统,现有的垃圾收集、贮存、运输、处置设施无论在数量上还是在质量上,都远远不能适应实际的需要,造成垃圾管理上漏洞、死角很分、养分的吸收,抑制农作物的生长发育,造成农作物的减产。若牲畜吃了塑料膜,会引起牲畜的消化道疾病,甚至死亡。
(3)填埋作业仍是我国处理城市垃圾的一个主要方法。由于塑料膜密度小、体积大,它能很快填满场地,降低填埋场地处理垃圾的能力;而且,填埋后的场地由于地基松软,垃圾中的细菌、病毒等有害物质很容易渗入地下,污染地下水,危及周围环境。
(4)若把废塑料直接进行焚烧处理,将给环境造成严重的二次污染。塑料焚烧时,不但产生大量黑烟,而且会产生迄今为止毒性最大的一类物质:二恶英。二恶英进入土壤中,至少需15个月才能逐渐分解,它会危害植物及农作物;二恶英对动物的肝脏及脑有严重的损害作用。焚烧垃圾排放出的二恶英对环境的污染,已经成为全世界关注的一个极敏感的问题。“白色污染”形成的原因
2.1 随着人民生活水平的提高,塑料消耗量大幅度提高塑料制品作为一种新型材料,具有质轻、防水、耐用、廉价、生产技术成熟等优点,在生产和生活中的到非常广泛的使用。据国际塑料团体理事者协会(CIPAD)的报告,2001年世界塑料产量为1.81亿万,t日本东京大学国际产学研究中心主任山本良一专题报告“从每一秒看世界变化”,披露了塑料与其他统计数据的比较, 2001年世界每秒生产塑料8.2,t每秒消费4.9,t 2008年世界塑料年产量已逾1.9亿万kt。据统计,只有约195万t(不包括民间收集量)的塑料包装废物被回收利用,绝大部分进入生活垃圾。由于城市化速度不断加大,我国城市生活垃圾总量亦大幅增加,至2000年全国年垃圾清运总量已超过1.4亿t并按8%的幅度增长。历年全国无序堆放的垃圾总量多达60亿,t占用土地5亿km2,严重污染大气和地下水资源,更有引发气体爆炸事故的发生,垃圾已成为城市一大公害。我国垃圾处理起步较晚,多。现存多数垃圾场的选址、设计、建设、运行极为不科学,有的城市随意在郊区的地或在江、河、湖岸露天堆放垃圾,底部无防渗及渗滤液收集措施,顶部没有导气及防止扬散措施,垃圾场周围臭气熏天,污水横流,垃圾飞扬,成为较严重的污染源。
2.2 公民环境意识较差,随手乱扔废弃的行为很普遍
由于长期以来人们环境意识淡薄以及良好卫生习惯尚未形成,随手乱扔废弃物所造成的环境污染比比皆是。因此,在人们经过的地方如铁路沿线的路上坡上、城郊公路两侧、商业街、车站、农贸市场周围,各种废弃的塑料袋、快餐盒、饮料瓶随处可见,在旅游胜地、河湖水面也可以看到塑料垃圾漂浮物而大煞风景,消费后的塑料制品随意报抛弃,在感官上使人不快,造成“白色污染”。3 我国塑料废弃物管理现状
我国人均塑料制品消费与发达国家相比较低。统计显示,目前,亚洲人均塑料消费量为17kg。其中日本预计10年内以41%的速率增长, 2010年将达到121kg。北美人均塑料消费量由1980年的45kg增长到1999年的 88kg,到2010年将达到145kg。西欧人均塑料消费量的增长率与北美相当,到2010年将达到132kg。我国目前人均塑料消费量约12kg, 2010年将增加到22.8kg,相当于目前世界人均消费水平。用于包装方面的则更低。但由于塑料包装废物引起的“白色污染”问题却较这些国家严重。目前国家还没有颁布防止“白色污染”的专门法规,仅在一些法规中涉及到一些相关的规定。如1996年4月1日生效的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》明确提出,在食品工农业产品包装中采取易回收、易处置、易在自然环境中降解的材料,鼓励生产和使用可降解塑料制品和纸制品等替代产品。为防止“白色污染”的加剧,许多地区制定了防治白色污染的地方法规。如杭州市于1995年9月由市环卫
局、工商局、卫生局联合发布了《关于禁止使用泡沫制快餐盒的通告》,杭州市人大常委会通过了《杭州市市容环境卫生管理条例》,规定了禁止销售、使用泡沫塑料制作的不可降解的一次性餐具。1997年6月北京市环保局与市工商局联合发出了《关于对废气的一 原因造成环境中污染物随处可见,回收困难。因此,限制或禁止使用难
以收集、处置的一次性塑料包装物,减少和控制使用包装材料避免过度包装,严格地进行适度包装。
4.4 回收废塑料并使之资源化是解决白色次性塑料制餐盒必须回收利用的通告》,要求在北京市生产、经销一次性塑料餐具的单位或个人必须自行回收利用废弃餐具,或者委托其他单位回收利用。2007年12月31日国务院办公厅颁布了《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》(国办发[2007]72号。以下简称“限塑令”)。“限塑令”自2008年6月1日实施,“限塑令”颁布的主要原因在于塑料袋的过量使用及回收处理不到位,但“限 ·403·塑”并非“禁塑”,尤其当缺乏真正相对环保的替代品时,塑料袋的重要性仍然不可否认。我国“白色污染”防治对策
4.1 加大宣传教育力度,提高全民环境意识 利用各种新闻媒体,采取多种宣传形式,向企业领导、广大消费者进行深入的环保宣传教育,认清“白色污染”的危害性和防治的重要意义。提高公众环保意识,积极参与废塑料的回收,提高使用有利于环境保护的包装材料, 适度包装,节约资源,不用或者少用一次性包装产品。提供垃圾分类回收,反对随手丢弃垃圾、减少垃圾产生量。4.2 完善立法、加强执法
(1)制定国家层次的有关塑料包装废物的专门法规;
(2)制定地方层次的有关塑料包装废物的法规;
(3)制定有关塑料包装废物的技术经济政策和技术标准;
(4)加大环境执法力度,强化环境监督管理。4.3 限制或禁止使用难以收集处置的一次性塑料包装物 在形成“白色污染”的废塑料中,几乎全部为塑料包装物,尤其是一次性发泡塑料上餐具和一次性超薄塑料袋等。前者在我国的年生产能力达到90亿只,由于重量轻、体积庞大、难以清洗干净等原因造成回收成本高、难以有效利用。后者,由于使用面非常广、很薄等
污染的根本途径
限塑令”所针对的塑料袋主要指的是PE塑料袋,回收后绝大部分被加工成再生塑料粒子和再生塑料制品。但由于目前国内的生产消费仍处于“从资源到产品,再到废弃物”的传统模式,使得包括塑料袋在内的大量可再利用的资源被直接当作垃圾扔弃。据中国塑协塑料再生利用专业委员会统计,我国每天塑料袋使用量高达30亿个,其中仅用于买菜的塑料袋就达10亿个。目前,仅北京每年废弃的塑料袋就达23亿个,产生废旧塑料包装垃圾14万,t占生活垃圾总量的3%;上海每年产生废旧塑料包装垃圾19万,t占生活垃圾总量的7%。因此,我国废弃塑料袋的回收具有强劲的资源优势,在正规操作下,可有良好的经济效益和环境效益,不仅可以减少资源浪费,而且有利于遏制垃圾泛滥、减少“白色”污染。废塑料回收后,进行分类、清洗后再通过加热熔融,即可重新成为制品。从组成看,聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯均由碳氢元素组成,而汽油、柴油等燃料也是由碳氢元素组 成,只不过分子量较小。因此,把这几类塑料隔绝空气加热至高温,使之裂解,把裂解产物进行分馏,可制得汽油与柴油。近年来,一些国家大力开展3R运动:即要求做到废塑料的减量化(Reduce)、再利用(Reuse)、再循环(Recycle)。目前,在德、日、美等国家,由于重视对包装材料的回收处理,已经实现了塑料的生产、使用、回收、再利用的良性循环,从根本上消除了白色污染。
4.5 加强防治“白色污染”高新技术的开发 加快符合国情的防治“白色污染”技术的研究、开发、推广和应用,对已取得的污染防治科研成果,应采取有效措施尽快推广应使其发挥应有的效。同时加大新材料新产品的研究开发力度,尽快拿出能够完全符合市场需求并且具有环境友好特性的产品,以丰富和完善绿色包装产品市场。
(编辑:温武军)
第五篇:水利工程中的问题及防治措施
浅析水利工程中的问题及防治措施
摘 要:在水利工程施工过程中,我们只有对每个工作环节严格把关。认真管理好施工队伍,建立严密的质量保证体系和质量责任制,才能确保工程的顺利完工。水利工程是很重要的问题,有管理和施工方面的。本文针对施工方面的防漏问题进行了分析探讨。
关键词:特点;水利工程;加固;灌浆处理
我国的小型水利水电枢纽工程为数众多,分布广,坝型多样,发挥着防洪减灾的重要作用,同时为农业灌溉生产和人民生活用水以及工业用水提供水源。然而,由于它们多属于特殊历史时期的产物,而且经过多年的运行,其中许多工程都不同程度存在一些病险问题,属于水利行业的重点关注对象。这些工程的主要病险有:防洪标准偏低,达不到现行有关规范,标准要求;坝体、坝基多有渗漏、渗透破坏等;工程建筑物老化失修。这些病险不仅造成水利水电枢纽工程不能正常运行,不能充分发挥其效益,而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全,因此急需进行除险加固处理。病险水利水电枢纽工程最主要的病征是渗透问题,有地基(包括坝肩)渗透和坝体渗透。根据不同的坝型、坝基和病因情况,应采取不同的处理方法。常用的是防渗墙和灌浆。
一 防渗墙类型及其特点 防渗墙一般要求墙体厚度小、渗透系数低柔性强、耐久性好及单位面积造价低。防渗墙施工有多头深层搅拌水泥土、锯槽法、链斗法、薄型抓斗、射水法和倒挂井法等成墙工艺。
1.1多头深层搅拌水泥土成墙工艺
多头深层搅拌桩机一次多头钻进,把水泥浆喷入土体并搅拌,使土体与水泥浆液混合固结成一组水泥土桩,桩与桩搭接形成水泥土防渗墙,目前最大成墙深度为22m,水泥土渗透系数<10cm/s,抗压强度>0.3MPa其优点是施工简便。无泥浆污染、造价较低,适用于粘土、砂土淤泥和砂砾层(砂砾直径小于5cm)实践证明,多头深层搅拌水泥土防渗墙防渗效果明显,在地下防渗工程中质量可靠,投资最经济、最有效,具有一定发展前景。
1.2锯槽法成墙工艺 在先导孔中,锯槽机的刀杆以一定的倾角一边作上下往复切割运动,一边以0.8-1.5m/h的速度(根据地层状况)向前移动开槽;被锯切割下来的土体可由反循环或正循环方式的排渣系统排出槽外,并采用泥浆护壁、浇筑塑性混凝土,形成宽度为0.2-0.3m的防渗墙体、锯槽机由行走底盘、动力及传动系统、刀杆及支架加压系统、排渣系统、起重设施及电气控制系统组成;传动方式有机械式与液压式2种。以不同规格的刀杆进行组合,开槽宽度可达0.2-0.5m深度达到40m锯槽法的优点是连续成槽、工效高、墙体连续、质量好,并且成墙深,适应于粘土、砂土和卵石粒径小于100mm的砂砾石地层;还可以采用自凝灰浆,固化灰浆形成不同强度和抗渗指标的防渗墙。
1.3链斗法成墙工艺
由链斗式开槽机排桩上的旋转链斗取土,同时将斜放的排桩下放到成墙深度,开槽机前进开挖沟槽,并采用泥浆护壁,其浇筑混凝土方法类似锯槽法。链斗式开槽机的开槽宽度为16-50cm,深度可达10-15m适应于粘土、砂土和粒径小于槽厚的、含量小于30%的砂砾石地层。
1.4薄型抓斗成墙工艺 采用斗宽为0.3m的薄型抓斗挖土开槽,泥浆护壁,浇筑塑性混凝土或用自凝灰浆形成薄壁防渗墙,最大成墙深度可达40m适用于粘土、砂土及卵石和砂砾的含量与粒径在一定范围内的土层。
1.5射水法成墙工艺
射水法成墙设备主要由造孔机、混凝土搅拌机和浇筑机组成。利用造孔机成型器内的喷嘴,射出高速水流来切割土层,成型器上下运动切割修整孔壁,采用泥浆护壁,正循环或反循环出渣。槽孔形成后,浇筑水下混凝土或塑性混凝土,形成薄壁防渗墙、成墙厚度为0.22-0.45m,深度可达30m.成墙垂直精度可达1/300,适应于粘土、砂土和粒径小于100mm的砂砾石地层。
二 灌浆类型及其特点 土石坝坝体、坝基防渗处理中灌浆方法主要有均质土坝及宽心墙坝的坝体劈裂灌浆、高压喷射灌浆、坝基卵砾石层防渗帷幕灌浆等
2.1土坝坝体劈裂灌浆
土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,从而堵塞漏洞。裂缝或切断软弱层,提高坝体的防渗能力,并通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重分布,提高坝体变形稳定性针对裂缝的局部灌浆,在可能有裂缝的区域,均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群;对坝体施工质量差,甚至出现上下游贯通的横缝,一般应做全线的劈裂灌浆。我国广东省宝树水库用土坝坝体劈裂灌浆技术来解决土坝坝体的渗漏问题,结果表明灌浆后坝体密实度得到提高,渗透系数降低,背水坡湿润渗水现象消失,坝体渗流量减少70%以上。
2.2高压喷射灌浆
高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混,形成壁状固结体而起防渗作用。根据被灌地层结构和防渗要求不同,又分为定喷、摆喷和旋喷、高压喷射灌浆防渗处理的优点是:设备简单、工效高、料源广、造价低,搭接防渗的效果好。缺点是:机具较多、对地质条件的要求较高,控制不好易在较大(>200mm)颗粒背后形成漏喷现象。
2.3卵砾石层防渗帷幕灌浆
卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注,不同于在岩石中灌浆。卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆、循环钻灌阀跟管灌浆、打管灌浆的方法。因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔。随着防渗墙技术的日益成熟,目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下。
2.4控制性灌浆
控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺,是对传统灌浆工艺的一种调整,通过控制浆液压力和流量,在保证质量和效果的前提下,有效控制灌浆范围,节约时间和投资。
3复合土工膜是一种新颖的工程材料,它是由土工织物、土工膜、土工织物三层组成,积聚了土工织物和土工膜的优点。复合土工膜是用聚乙烯或聚氯乙烯的增强改性,压延成膜与涤纶针刺土工布热合而成,具有质轻、抗拉、抗顶破、抗撕强度高,延伸性能好,变形模量大,耐老化,防渗性能好,施工简单,造价低使用期长等特点,是一种理想的防渗材料,为施工单位取得了良好的经济效益和社会效益。由于复合土工膜由于具有上述特点,在水利水电工程、隧道工程防渗、防洪堤防、水库加固防渗等现代建设工程中广泛运用。
3.1应根据工程重要性,作用水头、施工水平,并应方便接缝质量的检测,经技术经济比较,合理选用土工膜种类、膜厚、材料力学性能参数及色彩、透明度等。选用透明度好的土工膜,对采用双线热粘结构的接缝,可以通过肉眼检查熔焊效果,同时,也可以直接观察膜下渗漏水状况。
3.2应重点做好土工膜与岸坡防渗面板、锁边帷幕及大坝防渗体的连接设计,采用适宜的土工膜接缝方式,这是工程成败的关键。要确保接头及接缝止水的封闭性,保证土工膜与岸坡岩石或混凝土面板连接可靠。
3.3应重点作好土工膜的上垫层和保护层设计,并采取有效施工措施,避免遭受人为或其他因素破坏而导致产生缺陷漏水。
3.4土工膜下面应设置有效的排水系统,防止在库水位较低时,因反向水压力顶托土工膜造成不利后果。
3.5应加强对土工膜缺陷及接缝质量检测方法的研究;完善运行期渗漏监测手段,及时发现和掌握渗漏部位及渗漏量,并预先制定有效的对策和措施。
四 结束语
综上所述,小型水利水电枢纽工程除险加固,多可以采用防渗、灌浆、复合土工膜等方法得到有效处理。针对小型水利水电枢纽工程的不同特点,采取不同的方法。高压喷射灌浆技术具有开挖量小、占地少、设备简单、灌浆工效高造价低、对临近建筑物影响小的特点,应用较广。