第一篇:大气污染光化学反应研究的热点问题
大气污染光化学反应研究的热点问题环境科学与工程学院环境工程20121343011孙富兰
一.简介 光化学污染指光化学烟雾造成的污染。流动源和固定源排入大气的氮氢化物和碳氢化合物等一次污染物,经过太阳照射,各种污染物之间发生相互反应,生成臭氧、醛类等二次污染物,它们在大气中是一种有刺激性的、浅蓝色混合型烟雾。光化学烟雾不仅影响人体健康,而且对植物也有一定的损害,同时还降低大气的能见度。光化学污染是出现在以汽油作动力燃料之后的一种新型污染物,约1944年左右出现在美国第三大城市洛杉矶。自20世纪50年代以来,光化学污染在世界各地不断出现,已成为一个世界性的问题,引起了人们的关注。在交通车辆高度发展的地区,在排放氮氢化物和碳氢化合物的工厂比较集中的工业区,都有必要警戒光化学污染问题。光化学烟雾是由二氧化氮、一氧化氮、一氧化碳和碳氢化合物等一次污染物及它们在一定条件下反应产生的二次污染物——臭氧、过氧乙酰硝酸酯PAN、醛等混合而成的。其主要成分是臭氧、醛类、过氧乙酰基硝酸酯、烷基硝酸盐、酮等一系列氧化剂。
污光化学烟雾的形成及其浓度,除直接决定于汽车排气中污染物的数量和浓度以外,还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响。太阳辐射强度是一个主要条件,太阳辐射的强弱,主要取决于太阳的高度,即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。因此,光化学烟雾的浓度,除受太阳辐射强度的日变化影响外,还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气和大气污染状况等条件的影响。光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。污染区大气的实测表明,一次污染物CH和一氧化氮的最大值出现在早晨交通繁忙时刻,随着NO浓度的下降,NO2浓度增大,O3和醛类等二次污染物随着阳光增强和NO2、HC浓度降低而积聚起来。它们的峰值一般要比NO峰值的出现要晚4~5小时。二次污染物PAN浓度随时间的变化与臭氧和醛类相似。城市和城郊的光化学氧化剂浓度通常高于乡村,但2005年后发现许多乡村地区光化学氧化剂的浓度增高,有时甚至超过城市。这是因为光化学氧化剂的生成不仅包括光化学氧化过程,而且还包括一次污染物的扩散输送过程,是两个过程的结果。因此光化学氧化剂的污染不只是城市的问题,而且是区域性的污染问题。短距离运输可造成臭氧的最大浓度出现在污染源的下风向,中尺度运输可使臭氧扩散到上百公里的下风向,如果同大气高压系统相结合可传输几百公里。染源条件
物质要素:氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(CxHy)等。
气象条件
①强烈光照(NO2的光解需290-420nm的光,因此,夏季比冬季可能性大,一天中中午前后光线最强时出现“烟雾”的可能性大。)
②低风速、低湿度、逆温天气。洛杉矶是每年5月~10月(1943年)。总之,天气晴朗、高温、低湿和有逆温风力不大时。
地理条件
太阳辐射强度是一个主要条件,太阳辐射的强弱,主要取决于太阳的高度,即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。因此,光化学烟雾的浓度,除受太阳辐射强度的日变化影响外,还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气等条件的影响。经过研究表明,在北纬60度~南纬60度之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约3~4h后达到最大值。
相关危害
光化学烟雾的特征是烟雾呈蓝色,具有强氧化性,其高峰出现在有强阳光照射的中午或稍后,傍晚消失,污染区域往往在污染源的下风向几十到几百公里处。其主要成分:O3,PAN,醛类对动植物和建筑物伤害更是大,人和动物受到光化学烟雾主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常、胸疼、恶心、疲乏、气喘咳嗽等症状,严重者也有死亡的危险。O3,PAN等还能造成橡胶制品老化、脆裂,使染料褪色并损坏油漆涂料,纺织纤维和塑料制品等等。
经过研究表明,在北纬60度~南纬60度之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约3~4h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的农村庄稼也受到损害。
光化学烟雾的成分非常复杂,具有强氧化性。有害影响主要表现在以下几个方面:①损害人和动物的健康。人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。臭氧是一种强氧化剂,在0.Ippm浓度时就具有特殊的臭味。并可达到呼吸系统的深层,刺激下气道黏膜,引起化学变化,其作用相当于放射线,使染色体异常,使红血球老化。PAN、甲醛、丙烯醛等产物对人和动物的眼睛、咽喉、鼻子等有刺激作用,其刺激域约为0.1ppm。此外光化学烟雾能促使哮喘病患者哮喘发作,能引起慢性呼吸系统疾病恶化、呼吸障碍、损害肺部功能等症状,长期吸入氧化剂能降低人体细胞的新陈代谢,加速人的衰老。PAN 还是造成皮肤癌的可能试剂。在1943年美国洛杉矶发生的首宗事件曾引起400多人死亡。光化学烟雾明显的危害是对人眼睛的刺激作用。在美国加利福尼亚州,由于光化学烟雾的作用,曾使该州3/4的人发生红眼病。日本东京1970年发生光化学烟雾时期,有2万人患了红眼病。研究表明光化学烟雾中的过氧乙酰硝酸酯(PAN)是一种极强的催泪剂,其催泪作用相当于甲醛的200倍。另一种眼睛强刺激剂是过氧苯酰硝酸酯(PBN),它对眼的刺激作用比PAN大约强100倍。空气中的飘尘在眼刺激剂作用方面能起到把浓缩眼刺激剂送入眼中的作用。
②影响植物生长。臭氧影响植物细胞的渗透性,可导致高产作物的高产性能消失,甚至使植物丧失遗传能力。植物受到臭氧的损害,开始时表皮褪色,呈蜡质状,经过一段时间后色素发生变化,叶片上出现红褐色斑点。PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色,影响植物的生长,降低植物对病虫害的抵抗力。
③影响材料质量。光化学烟雾会促成酸雨形成,造成橡胶制品老化、脆裂,使染料褪色,建筑物和机器受腐蚀,并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。光化学烟雾也会加速橡胶制品的老化和龟裂,腐蚀建筑物和衣物,缩短其使用寿命。
④降低大气的能见度。光化学烟雾的重要特征之一是使大气的能见度降低,视程缩短。这主要是由于污染物质在大气中形成的光化学烟雾气溶胶所引起的。这种气溶胶颗粒大小一般多在0.3~1.0μm范围内。由于这样大小的颗粒实际上不易因重力作用而沉降,能较长时间悬浮于空气中,长距离迁移;它们与人视觉能力的光波波长相一致,且能散射太阳光,从而明显地降低了大气的能见度。因而妨害了汽车与飞机等交通工具的安全运行,导致交通事故增多。
二.关键机理
大气中的氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC)等一次污染物在阳光照射下发生一系列光化学反应,生成O3、PAN、高活性自由基、醛、酮等二次污染物,人们把参与反应过程的这些一次污染物和二次污染物的混合物(气体和颗粒物)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。
光化学烟雾的形成必须具备一定的条件【2】,如前体污染物、气象条件、地理条。(a)污 染 物条件:光化学烟雾的形成必须要有NO,、碳氢化合物等污染物的存在。
(b)气 象 条 件:光化学烟雾发生的气象条件是太阳辐射强度大、风速低、大气扩散条件差且存在逆温现象等。
(c)地 理 条 件:光化学烟雾的多发地大多数是在比较封闭的地理环境中,这样就造成了NOx,碳氢化合物等污染物不能很快的扩散稀释,容易产生光化学烟雾。
由于光化学烟雾是发生在十分复杂的体系中,气象条件、污染物的排放量、种类等多变因素,均影响光化学烟雾的形成。为了排除大气条件、污染物种类复杂等因素,研究人员发明了烟雾箱实验,即在一大容器内,通人含碳氢和氮氧化物的反应气体,在人工紫外线照射下,模拟大气光化学反应。从模拟试验可确定光化学烟雾的主要反应机理。
(a)NOx的光解是光化学烟雾形成的主要起始反应。
N02 + hν→ NO + O(1)
生成 的原子态氧,活性很大,能和空气中的02反应,生成氧化性极强的03。
O + O2 + M → 03 + M(2)
式中M代表促使O3形成的大气中的其它分子(可以是N2或02)。由于O3的强氧化性,通常情况下又会立即与初始存在或反应生成的NO反应。
NO + O3 → NO2 + 02(3)
因此,O3浓度并不增加,还不能形成光化学烟雾。
(b)而当污染大气中存在碳氢化合物时,后者可被0,03,NO2氧化生成一系列自由基。碳氢化合物对光化学反应的活性中烯烃的反应活性最高。因此,以烯烃为例介绍。CxH2x(烯烃)+ O → R·(烃 类含氧自由基)+ O=RC·(酞基自由基)(4)
CxH2x + 03 → O=RC·RC(H)=O + RO·(径类含氧自由基)(5)
R·02 → ROO·(烷基过氧自由基)(6)
O=RC·02 → RC(O)一O一O·(过氧酞基自由基)(7)
(c)过 氧 化基引起NO向NO:的转化,导致了PAN等强氧化剂的生成,并且在此过程中,03无需在NO → NO2中消耗,故得以积累下来。
ROO· + NO → NO2 + RO·(8)
RC(O)一O一O·+ NO2 → RC(O)一O一O=N02(9)
(过氧乙酞硝酸醋,即PAN)
自由基的反应代替了反应3中的03将NO氧化为NO2,因而由反应(2)产生的03不再消耗。而大部分的自由基经过一系列反应转化成为PAN。
三.未来需解决的问题 光化学烟雾是在复杂的体系中产生的,气象条件(大气的稳定度、风向、风速、湿度、阳光通量等)、污染物状况(成分、含量、排放)和化学反应等都起重要作用。因此,要弄清光化学烟雾的形成机理和污染规律,除了实测受污染地区大气中污染物浓度外,还要把化学反应从复杂的气象条件中分离出来。为此,设计制成了各种类型的光化学烟雾模拟箱(室),在可以控制温度、相对湿度的条件下,用适当强度的阳光照射一次污染物来模拟大气中的化学过程,并通过化学反应模式的研究得出由一次污染物形成光化学氧化剂的反应机理。近年来,在实测和烟雾箱研究的基础上,发展了模拟模式的研究,将扩散、输送、化学转化和沉降等过程同大气质量以及污染源之间的关系,用数学模式表示出来,以预测各种气象条件下污染物的成分和浓度在时间、空间上的变化,以及对大气质量的影响,据此寻求控制光化学烟雾的措施。
工业上,较好的措施是对煤进行加工,改进燃烧技术,同时改进生产工艺,对污染物进行后处理及合理排放。使用前对煤进行脱硫加工,并尽可能除去灰分;使用过程中,通过对锅炉进行适当改进,同时加人固硫剂,可减少烟尘利二氧化硫的发生量;最后,对废气进行综合利用后,对不能利用的进行无害处理后再进行排放。对于生活燃煤,除了对煤迹行加工外,比较好的措施是改进用能和供能方式,采用集中供热、城市燃气化。集中供热和城市燃气化,是城市节能和综合整治的重要内容,能有效地改善城市大气环境质量,减少室内空气污染。
此外,重点研究改革燃料和改进汽车设备结构,试制无公害汽车和发展高效交通系统。具体举措为:
(1)改革燃料。采用液化天然气、氢气、液化煤气与柴油的混合燃料和无铅汽油来代替有铅汽油作为汽车燃料,是减少汽车尾气污染的有效措施。采用天然气作燃料,在燃烧时不仅排出的污染物极少,没有气味,没有铅化物,而且噪声很小,从而减少发生光化学烟雾污染的可能性。
(2)改进汽车设备结构。汽车尾气污染的防治,除提高汽油燃烧质量外,关键在于改进发动机的燃烧设计。美国福特公司制成一种“层化加油”发动机,它改变了燃烧室的设计和燃料注人系统的设计,从而减少废气的排出。日本本田摩托车研制出三台层状燃烧的汽缸,它能使汽油与空气的比例降到1:20,使排气中氮氧化物减少2/3,一氧化碳、碳氢化合物几乎减少一半以上。这两种发动机,一种是减少基质的浓度,一种是减少引发物质的浓度,其结果都是使光化学烟雾产生的可能性降低。
(3)研究无公害汽车和发展高效交通系统。从发展远景来看,国外正在大力发展无公害汽车如电子汽车、电动汽车和蒸汽汽车等。通过发展高效率城市交通系统以代替市内汽车。这些都是减少汽车尾气排放和防止光化学烟雾污染城市大气的重要措施通过改进发动机结构和运行条件能有效减少污染物的发生但现阶段这些措施仍不可能使尾气达到直接排放的要求,还必须进行废气净化处理。一氧化碳和碳氢化物的净化,可用热反应法或催化氧化法来达到目的。至于氮氧化物,采用三元催化的方法可达到净化目的。
另外,大面积地植树造林绿色植物是二氧化碳的消耗者,氧气的天然加工厂,在调节大气中的二氧化碳的平衡上起着无可替代的作用,不同的植物对二氧化硫、氟化氢、氯气、氨气、氯化氢、光化学烟雾、放射线等有不同的吸收能力,从而达到净化空气的效果。世界卫生组织(WHO)和美国、日本等许多国家已经把臭氧和光化学氧化剂的水平作为判断大气环境质量的指标之一,并据以发布光化学烟雾的警报。城市空气污染与经济发展水平密切相关,我国正处快速发展时期,城市空气污染已经成为一个重要的环境问题。为防止光化学烟雾的爆发,除了采取上述方法外,还必须采取行政命令干涉的手段才能有较好的效果。近年来我国在预防和治理光化学烟雾上也采取了一系列综合性措施,其中包括制定法规,在污染严重的大中城市,制定了严格的大气质量标准和各类汽车尾气排放标准,引导、鼓励发展天然气汽车和电动汽车。同时,要提高汽车质量,推广无铅化汽油。1996年九月中旬,我国南京市绿色出租汽车公司,专门从上海大众汽车制造厂订购了200辆“环保型出租车”,这种出租车使用洁净的液化气作为燃料,从而使汽车尾气排放造成的污染大大降低。使用天然气汽车和电动汽车也是我国下世纪实现可持续发展战略的必要选择。我觉得我国城市的光化学烟雾污染应从以下几个方面进行控制:一是在新建城市的用地规划上尽量避免大气扩散条件较差的山谷或盆地等地形,大力改善现有城市的交通基础设施,增强绿化,拓宽马路,新建高架桥,消除堵车现象。二是加强有效的环保法规干预。欧洲目前已有15个国家实施了新的城市环保法规。1995年初,英国政府宣布在全国23个城市设立永久性的道旁废气监
测系统,超标车辆将被责令立即停驶,并罚款2500英镑。三是改革燃料。据统计,目前全球有60%以上的汽车发动机使用无铅汽油,其中日本与巴西已全部使用无铅汽油;加拿大从1989年12月1日起市场只供应无铅汽油,美国汽油90%无铅;瑞典汽油56%无铅。各国还加紧开发以清洁能源为动力的低污染汽车技术,以促使其早日实用化。四是改善公共交通,控制汽车的数量和密度。欧洲的荷兰、丹麦、英国、德国等国先进一步,而美国的洛杉矶市扩大公共运输系统,使该市每天车流量减少了9万辆,汽车废气排放量由此而减少了50%。做好以上四个方面,我想我国的光化学烟雾污染程度会有明显的下降。
参考文献:
1.《污染防治技术》
2.《现代光化学》
3.《 光化学原理 》
4.《环境科学大辞典》;江苏省环境科学学会 化学工业出版社巴尔特洛甫中国环境科学出版社中国环境科学学会
第二篇:光化学污染及其研究方向
光化学污染及其研究方向
------李亚城
1043084061
简史
20世纪40年代,美国加利福尼亚州洛杉矶就发生过这种大气污染现象。1951年A.J.哈根最先指出臭氧(O3)是氮氧化物、碳氢化合物和空气的混合物通过光化学反应形成的。以后F.W.温特发现O3与不饱和烃(如汽车废气中的烃类)的化学反应产物跟洛杉矶烟雾有相同的伤害效应。美国斯坦福研究所的学者指出,形成O3的活性有机化合物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的废气。因此,O3的浓度升高是光化学烟雾污染的标志。50年代以来,光化学烟雾污染事件在美国其他城市和世界各地相继出现,如日本、加拿大、德意志联邦共和国、澳大利亚、荷兰等国的一些大城市都发生过。1974年以来,中国兰州的西固石油化工区也出现光化学烟雾。近年来,一些乡村地区也有光化学烟雾污染的迹象。日益严重的光化学烟雾问题,逐渐引起人们的重视。人们对于光化学烟雾的发生源、发生条件、反应机理和模式,对生物体的毒性,以及光化学烟雾的监测和控制技术等方面进行了广泛的研究。世界卫生组织和美国、日本等许多国家已把臭氧或光化学氧化剂【臭氧、二氧化氮(NO2)、过氧乙酰硝酸酯(PAN)及其他能使碘化钾氧化为碘的氧化剂的总称】的水平作为判断大气环境质量的标准之一,并据以发布光化学烟雾的警报。
产生
大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应就形成了光化学烟雾。通常所有这些都是高度易反应并/或氧化,因此光化学烟雾被认为是现代工业化的难题。而大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧,以及农田土壤和动物排泄物中的转化。其中,以汽车尾气为主要来源。
化学反应过程
形成臭氧的活性有机物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的尾气。通过对光化学烟雾形成的模拟实验,已经初步明确在碳氢化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下过程:
1、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。
化学式:NO2==NO+O(条件为光照)O+O2==O32NO+O2==2NO2分析:2NO2(排放的)==2NO[(3)式中有用)]+2O[(2)式中有用)](条件为光照)2O[(1)式中的O]+2O2(空气中的)==2O3(刺激性气体)
2NO[(1)式中的NO]+O2==2NO2(生成NO2,开始继续反应)
综合一下:3O2==2O3(光照,NO2))
2、碳氢化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化,导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要的中间产物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。
3、过氧自由基引起NO向NO2的转化,并导致O3和PAN等的生成。光化学反应中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等统称为光化学氧化剂,以臭氧为代表,所以光化学烟雾污染的标志是臭氧浓度的升高。
光化学烟雾与大气物理
光化学烟雾的形成及其浓度,除直接决定于汽车排气中污染物的数量和浓度以外,还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响。太阳辐射强度是一个主要条件,太阳辐射的强弱,主要取决于太阳的高度,即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。因此,光化学烟雾的浓度,除受太阳辐射强度的日变化影响外,还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气和大气污染状况等条件的影响。光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。污染区大气的实测表明,一次污染物CH和一氧化氮的最大值出现在早晨交通繁忙时刻,随着NO浓度的下降,NO2浓度增大,O3和醛类等二次污染物随着阳光增强和NO2、HC浓度降低而积聚起来。它们的峰值一般要比NO峰值的出现要晚4~5小时。二次污染物PAN浓度随时间的变化与臭氧和醛类相似。城市和城郊的光化学氧化剂浓度通常高于乡村,但2005年后发现许多乡村地区光化学氧化剂的浓度增高,有时甚至超过城市。这是因为光化学氧化剂的生成不仅包括光化学氧化过程,而且还包括一次污染物的扩散输送过程,是两个过程的结果。因此光化学氧化剂的污染不只是城市的问题,而且是区域性的污染问题。短距离运输可造成臭氧的最大浓度出现在污染源的下风向,中尺度运输可使臭氧扩散到上百公里的下风向,如果同大气高压系统相结合可传输几百公里。
特征
光化学烟雾的表现特征是烟雾弥漫,烟雾呈蓝色,大气能见度降低。光化学烟雾一般发生在大气相对湿度较低、大气温度较低,气温为24~32℃的夏季晴天,污染高峰出现在中午或稍后。光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。污染区大气的实测表明,一次污染物HC及一氧化氮(NO)的最大值出现在早晨交通繁忙时刻,随着NO浓度的下降,NO2浓度增大。O3和醛类等二次污染物随着阳光增强和O3、HC浓度降低而积聚起来。它们的峰值一般要比NO峰值的出现延迟约 4~5个小时。二次污染物PAN浓度随时间的变化同O3和醛类相似。城市和城郊的光化学氧化剂浓度通常高于乡村,但近几年发现许多乡村地区光化学氧化剂的浓度增高,有时甚至超过城市。这是因为光化学氧化剂的生成不仅包括光化学氧化过程,而且还包括一次污染物的扩散输送过程,是两个过程的结果。因此光化学氧化剂的污染不只是城市的问题,而且是区域性的污染问题。短距离传输可造成O3的最大浓度出现在污染源的下风向,中尺度传输可使O3烟羽扩展至约百公里的下风向,如果同大气高压系统相结合可传输几百公里。
研究方法
光化学烟雾是在复杂的体系中产生的,气象条件(大气的稳定度、风向、风速、湿度、阳光通量等)、污染物状况(成分、含量、排放)和化学反应等都起重要作用。因此,要弄清光化学烟雾的形成机理和污染规律,除了实测受污染地区大气中污染物浓度外,还要把化学反应从复杂的气象条件中分离出来。为此,设计制成了各种类型的光化学烟雾模拟箱(室),在可以控制温度、相对湿度的条件下,用适当强度的阳光照射一次污染物来模拟大气中的化学过程,并通过化学反应模式的研究得出由一次污染物形成光化学氧化剂的反应机理。近年来,在实测和烟雾箱研究的基础上,发展了模拟模式的研究,将扩散、输送、化学转化和沉降等过程同大气质量以及污染源之间的关系,用数学模式表示出来,以预测各种气象条件下污染物的成分和浓度在时间、空间上的变化,以及对大气质量的影响,据此寻求控制光化学烟雾的措施。
主要危害
光化学烟雾的成分非常复杂,具有强氧化性,刺激人们眼睛和呼吸道黏膜,伤害植物叶子,加速橡胶老化,并使大气能见度降低。对人类、动植物和材料有害的主要是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。臭氧、PAN等还能造成橡胶制品的老化、脆裂,使染料褪色,并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。有害影响主要表现在以下几个方面:①损害人和动物的健康。人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。臭氧是一种强氧化剂,在0.Ippm浓度时就具有特殊的臭味。并可达到呼吸系统的深层,刺激下气道黏膜,引起化学变化,其作用相当于放射线,使染色体异常,使红血球老化。PAN、甲醛、丙烯醛等产物对人和动物的眼睛、咽喉、鼻子等有刺激作用,其刺激域约为0.1ppm。此外光化学烟雾能促使哮喘病患者哮喘发作,能引起慢性呼吸系统疾病恶化、呼吸障碍、损害肺部功能等症状,长期吸入氧化剂能降低人体细胞的新陈代谢,加速人的衰老。PAN 还是造成皮肤癌的可能试剂。在1943年美国洛杉矶发生的首宗事件曾引起400多人死亡。光化学烟雾明显的危害是对人眼睛的刺激作用。在美国加利福尼亚州,由于光化学烟雾的作用,曾使该州3/4的人发生红眼病。日本东京1970年发生光化学烟雾时期,有2万人患了红眼病。研究表明光化学烟雾中的过氧乙酰硝酸酯(PAN)是一种极强的催泪剂,其催泪作用相当于甲醛的200倍。另一种眼睛强刺激剂是过氧苯酰硝酸酯(PBN),它对眼的刺激作用比PAN大约强100倍。空气中的飘尘在眼刺激剂作用方面能起到把浓缩眼刺激剂送入眼中的作用。
②影响植物生长。臭氧影响植物细胞的渗透性,可导致高产作物的高产性能消失,甚至使植物丧失遗传能力。植物受到臭氧的损害,开始时表皮褪色,呈蜡质状,经过一段时间后色素发生变化,叶片上出现红褐色斑点。PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色,影响植物的生长,降低植物对病虫害的抵抗力。
③影响材料质量。光化学烟雾会促成酸雨形成,造成橡胶制品老化、脆裂,使染料褪色,建筑物和机器受腐蚀,并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。光化学烟雾也会加速橡胶制品的老化和龟裂,腐蚀建筑物和衣物,缩短其使用寿命。④降低大气的能见度。光化学烟雾的重要特征之一是使大气的能见度降低,视程缩短。这主要是由于污染物质在大气中形成的光化学烟雾气溶胶所引起的。这种气溶胶颗粒大小一般多在0.3~1.0μm范围内。由于这样大小的颗粒实际上不易因重力作用而沉降,能较长时间悬浮于空气中,长距离迁移;它们与人视觉能力的光波波长相一致,且能散射太阳光,从而明显地降低了大气的能见度。因而妨害了汽车与飞机等交通工具的安全运行,导致交通事故增多。
预防措施
工业上,较好的措施是对煤进行加工,改进燃烧技术,同时改进生产工艺,对污染物进行后处理及合理排放。使用前对煤进行脱硫加工,并尽可能除去灰分;使用过程中,通过对锅炉进行适当改进,同时加人固硫剂,可减少烟尘利二氧化硫的发生量;最后,对废气进行综合利用后,对不能利用的进行无害处理后再进行排放。对于生活燃煤,除了对煤迹行加工外,比较好的措施是改进用能和供能方式,采用集中供热、城市燃气化。集中供热和城市燃气化,是城市节能和综合整治的重要内容,能有效地改善城市大气环境质量,减少室内空气污染。
此外,重点研究改革燃料和改进汽车设备结构,试制无公害汽车和发展高效交通系统。具体举措为:
(1)改革燃料。采用液化天然气、氢气、液化煤气与柴油的混合燃料和无铅汽油来代替有铅汽油作为汽车燃料,是减少汽车尾气污染的有效措施。采用天然气作燃料,在燃烧时不仅排出的污染物极少,没有气味,没有铅化物,而且噪声很小,从而减少发生光化学烟雾污染的可能性。
(2)改进汽车设备结构。汽车尾气污染的防治,除提高汽油燃烧质量外,关键在于改进发动机的燃烧设计。美国福特公司制成一种“层化加油”发动机,它改变了燃烧室的设计和燃料注人系统的设计,从而减少废气的排出。日本本田摩托车研制出三台层状燃烧的汽缸,它能使汽油与空气的比例降到1:20,使排气中氮氧化物减少2/3,一氧化碳、碳氢化合物几乎减少一半以上。这两种发动机,一种是减少基质的浓度,一种是减少引发物质的浓度,其结果都是使光化学烟雾产生的可能性降低。
(3)研究无公害汽车和发展高效交通系统。从发展远景来看,国外正在大力发展无公害汽车如电子汽车、电动汽车和蒸汽汽车等。通过发展高效率城市交通系统以代替市内汽车。这些都是减少汽车尾气排放和防止光化学烟雾污染城市大气的重要措施通过改进发动机结构和运行条件能有效减少污染物的发生但现阶段这些措施仍不可能使尾气达到直接排放的要求,还必须进行废气净化处理。一氧化碳和碳氢化物的净化,可用热反应法或催化氧化法来达到目的。至于氮氧化物,采用三元催化的方法可达到净化目的。
另外,大面积地植树造林绿色植物是二氧化碳的消耗者,氧气的天然加工厂,在调节大气中的二氧化碳的平衡上起着无可替代的作用,不同的植物对二氧化硫、氟化氢、氯气、氨气、氯化氢、光化学烟雾、放射线等有不同的吸收能力,从而达到净化空气的效果。世界卫生组织(WHO)和美国、日本等许多国家已经把臭氧和光化学氧化剂的水平作为判断大气环境质量的指标之一,并据以发布光化学烟雾的警报。城市空气污染与经济发展水平密切相关,我国正处快速发展时期,城市空气污染已经成为一个重要的环境问题。为防止光化学烟雾的爆发,除了采取上述方法外,还必须采取行政命令干涉的手段才能有较好的效果。近年来我国在预防和治理光化学烟雾上也采取了一系列综合性措施,其中包括制定法规,在污染严重的大中城市,制定了严格的大气质量标准和各类汽车尾气排放标准,引导、鼓励发展天然气汽车和电动汽车。同时,要提高汽车质量,推广无铅化汽油。1996年九月中旬,我国南京市绿色出租汽车公司,专门从上海大众汽车制造厂订购了200辆“环保型出租车”,这种出租车使用洁净的液化气作为燃料,从而使汽车尾气排放造成的污染大大降低。使用天然气汽车和电动汽车也是我国下世纪实现可持续发展战略的必要选择。我觉得我国城市的光化学烟雾污染应从以下几个方面进行控制:一是在新建城市的用地规划上尽量避免大气扩散条件较差的山谷或盆地等地形,大力改善现有城市的交通基础设施,增强绿化,拓宽马路,新建高架桥,消除堵车现象。二是加强有效的环保法规干预。欧洲目前已有15个国家实施了新的城市环保法规。1995年初,英国政府宣布在全国23个城市设立永久性的道旁废气监测系统,超标车辆将被责令立即停驶,并罚款2500英镑。三是改革燃料。据统计,目前全球有60%以上的汽车发动机使用无铅汽油,其中日本与巴西已全部使用无铅汽油;加拿大从1989年12月1日起市场只供应无铅汽油,美国汽油90%无铅;瑞典汽油56%无铅。各国还加紧开发以清洁能源为动力的低污染汽车技术,以促使其早日实用化。四是改善公共交通,控制汽车的数量和密度。欧洲的荷兰、丹麦、英国、德国等国先进一步,而美国的洛杉矶市扩大公共运输系统,使该市每天车流量减少了9万辆,汽车废气排放量由此而减少了50%。做好以上四个方面,我想我国的光化学烟雾污染程度会有明显的下降。主要事例
1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件。此后,在北美、日 本、4澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究,直到1958年才发现,这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的,这些汽车每天消耗约1600吨汽油,向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物。这些气体受阳光作用,酿成了危害人类的光化学烟雾事件。1970年,美国加利福尼亚州发生光化学烟雾事件,农作物损失达2500多万美元。1971年,日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件,使一些学生中毒昏倒。与此同时,日本的其他城市也有类似的事件发生。此后,日本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。日本环保部门经对东京几个主要污染源排放的主要污染物进行调查后发现,汽车排放的CO、NOx、HC三种污染物约占总排放量的80%。1997年夏季,拥有80万辆汽车的智利首都圣地亚哥也发生光化学烟雾事件。由于光化学烟雾的作用,迫使政府对该市实行紧急状态:学校停课、工厂停工、影院歇业,孩子、孕妇和老人被劝告不要外出,使智利首都圣地亚哥处于“半瘫痪状态”。在北美、英国、澳大利亚和欧洲地区也先后出现这种烟雾。
洛杉矶光化学烟雾事件。洛杉矾位于美国西南海岸,西面临海,三面环山,是个阳光明媚,气候温暖,风景宜人的地方。早期金矿、石油和运河的开发,加之得天独厚的地理位置,使它很快成为了一个商业、旅游业都很发达的港口城市。洛杉矾市很快就变得空前繁荣,著名的电影业中心好莱坞和美国第一个“迪斯尼乐园”都建在了这里。城市的繁荣又使洛杉矾人口剧增。白天,纵横交错的城市高速公路上拥挤着数百万辆汽车,整个城市仿佛是一个庞大的蚁穴。然而好景不长,从40年代初开始,人们就发现这座城市一改以往的温柔,变得“疯狂”起来。每年从夏季至早秋,只要是晴朗的日子,城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾,使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红,咽喉疼痛,呼吸憋闷、头昏、头痛。1943年以后,烟雾更加肆虐,以致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死,柑橘减产。仅19550-1951年,美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年,因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人;1970年,约有75%以上的市民患上了红眼病。这就是最早出现的新型大气污染事件——光化学烟雾污染事件。光化学烟雾是由于汽车尾气和工业废气排放造成的,一般发生在湿度低、气温在24-32℃度的夏季晴天的中午或午后。汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮被排放到大气中后,在强烈的阳光紫外线照射下,会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后,会变得不稳定起来,原有的化学链遭到破坏,形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应,其产物为含剧毒的光化学烟雾。洛杉矾在40年代就拥有250万辆汽车,每天大约消耗1100吨汽油,排出1000多吨碳氢化合物,3O0多吨氮氧化合物,700多吨一氧化碳。另外,还有炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放,这些化合物被排放到阳光明媚的洛杉矶上空,不啻制造了一个毒烟雾工厂。中国情况。20世纪90年代之后,随着工业的迅猛发展,中国汽车油耗增高,污染控制水平较低,以致造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道氮氧化物(NOX)和一氧化碳(CO)严重超过国家标准,汽车污染已成为主要的空气污染物,一些城市汽车排放浓度严重超标,已具有发生光化学烟雾的潜在危险。上海的汽车尾气污染已跃居大气污染的首位。1996年上海机动车的一氧化碳(CO)排放量为38万T,碳氢化合物(HC)排放量为10万T,氮氧化物(NOX)排放量为8.15万T,铅排放量为123T。其中,中心城市大气中86%的一氧化碳、96%的碳氢化合物和56%的氮氧化合物来自汽车尾气。2007年末,有关专家认为,按照上海的发展趋势,如果不采取有效措施加以控制,在特定的气象条件下,光化学烟雾的事件随时都有可能发生。广州大气污染经历了从1986年至1991年的煤烟型与机动车污染型共存阶段后,1997年90万辆机动车终于使广洲大气污染类型变成氧化型。汽车尾气排放的氮氧化物已从20世纪80年代后期的64%上升至2007年的80%,一氧化碳则从6成增加到9成。正是由于汽车尾气的污染,1993年将行驶至岗顶交叉路口的一车小学生“熏”晕、呕吐,急送医院抢救。
5汽车排放的尾气使连续6年稳坐全国“城考”前10名的广州市,1996年降至全国“城考”的第14位。1997年以后的近10年,武汉市大气环境中的氮氧化物含量总体呈上升趋势。“八五”期间氮氧化物的浓度比“七五”期间上升18%,1995年日均值比1990年上升60%,比1986年上升70%以上。武汉汽车拥有量增长过快,促进了氮氧化物浓度的迅速升高。针对汉口航空路1993年监测出氮氧化物严重超标的情况,权威人士分析,这次大气中氮氧化物等污染物含量浓度比英国伦敦发生的光化学烟雾事件时还高,如果遇到不利的天气情况,其后果将难以想象。随着中国汽车拥有量的激增,大城市氮氧化物污染逐渐加重,发生光化学烟雾的可能性越来越大。据有关专家介绍:1997年,中国大气污染的比例约为5%左右,但到了2007年,一些城市的交通干道比例达到40%以上。尤其是北京、广州、沈阳、西安等大城市,已属于由煤烟型向综合型过渡的类型。据中国国家环境保护局《一九九六年环境质量通报》,中国大城市氮氧化物污染逐渐加重。1996年,中国污染较为严重的大城市是广州、北京、上海、鞍山、武汉、郑州、沈阳、兰州、大连、杭州等。从整体上看,氮氧化物污染突出表现在人口为100万以上的大城市或特大城市中。据测算,中国汽车拥有量2000年已达到1800~2100万辆,2021年将达到4400~5000万辆。若论及汽车尾气污染等因素,NOX和CO排放量2000年已分别达到119万T和1412万T,2010年将分别达到228万T和2476万T。这就为光化学烟雾的发生和发展,创造了一定的外部条件,进而导致严重的汽车尾气影响环保事件的发生。光化学烟雾可以说是工业发达、汽车拥挤的大城市的一个隐患。20世纪50年代以来,世界上很多城市都不断发生过光化学烟雾事件。光化学烟雾的形成机理十分复杂,其主要污染物来自汽车尾气。因此,目前人们主要在改善城市交通结构、改进汽车燃料、安装汽车排气系统催化装置等方面做着积极的努力,以防患于未然。到2008年止,中国还没有发生过像美国、日本等国家那样严重的光化学烟雾事件,这是因为烟雾与气候和阳光有关,只要有充足的阳光,干燥的气候,加上汽车尾气的排放和污染,就会具备形成光化学烟雾的外部条件。在以北京、太原、上海、南京、成都为中心的重污染地区,污染指数随时都可能处在发生光化学烟雾事件的危险之中。因此,迫切需要中国有关部门采取各种有效的措施,制定严格的环保法规,加大治理汽车尾气污染的力度,避免光化学烟雾事件在我国发生和蔓延。这亦应该成为汽车设计、制造、流通、使用部门引起高度重视的警觉,以保护中国的环境和人类生存条件。6
第三篇:同济大学研究热点问题
同济大学研究热点问题
2005年—2010年同济大学优秀博士学位论文名单
年份作者姓名二级学科指导教师论文题目
2010赵寿为应用数学孙继涛基于几何方法的混杂系统的分析与控制 2010高攀凝聚态物理顾牡CuI晶体生长及其发光性质研究
2010乔晓菲无机化学闫冰化学键组装多元稀土/无机/有机/高分子杂化发光材料的研究
2010郑妍海洋地质郑洪波东海内陆架泥质沉积的磁学特征及古环境意义 2010刘俊供热、供燃气、通风及空调工程张旭地源热泵系统地下换热过程几个基础问题的探讨
2010张景基材料物理与化学翟继卫电可调钛酸钡基复合陶瓷微波介电性能及其光谱特性研究
2010高国华材料物理与化学吴广明新型纳米结构气敏材料吸附机理与实验研究
2010王伟计算机软件与理论曾国荪基于信息内容的在线文本可信性评估方法研究
2010张立城市规划与设计赵民改革开放后我国社会的城市化转型--进程与趋势
2010郭戈建筑设计及其理论黄一如住宅工业化发展脉络研究
2010田峰建筑技术科学宋小冬高密度环境下建筑日照规划管理方法研究 2010李博峰大地测量学与测量工程沈云中混合整数GNSS函数模型及随机模型参数估计理论与方法
2010谢欢地图制图学与地理信息工程童小华机载激光数据辅助的高光谱遥感影像面向对象分类和精度分析
2010贾远林结构工程陈世鸣体外预应力钢-混凝土组合梁负弯矩区失稳的基础理论研究
2010李福林隧道及地下建筑工程彭芳乐砂土/土工合成加筋材料/加筋砂土结构的粘塑特性及有限元分析
2010郝媛道路与铁道工程孙立军交通流随机性特征及breakdown概率模型研究
2010马莹莹交通信息工程及控制杨晓光面向交通小区的交通控制策略研究
2010余光辉环境工程何品晶基于絮体多层结构的污水厂污泥脱水和颗粒化机制研究
2010张冬青环境工程何品晶生活垃圾水解-好氧复合生物预处理及其产物利用与处置特性
2010包锐生物化学与分子生物学陈宇星酵母线粒体硫氧还蛋白系统及慈菇蛋白酶抑制剂复合物的结构与功能研究
2010翁颖钧管理科学与工程石来德数据挖掘建模及其在电力决策支持中的应用研究
2009翁爱治应用数学孙继涛脉冲微分方程的定性研究
2009苏珂应用数学濮定国优化问题中的无罚函数方法及其应用
2009桑田光学王占山导模共振光学元件研究
2009张利伟凝聚态物理张冶文以微带传输线为基础的一维特异材料光子晶体和相关结构的实验研究
2009刘明贤物理化学甘礼华碳泡沫的制备方法及结构控制研究
2009张艳伟机械设计及理论石来德集装箱码头混合装卸系统生产组织关键技术研究
2009丑修建材料物理与化学翟继卫电可调钛酸钡基复合微波陶瓷材料及其低温共烧多层陶瓷电容器的研制
2009宋三年材料物理与化学翟继卫钛锡酸钡铁电薄膜取向控制及其应力作用研究
2009康琦控制理论与控制工程吴启迪群体智能计算模式的统一性及多样性实例研究
2009王佑贞控制理论与控制工程刘富强复合左右手传输线及其相关器件的时域法研究
2009钮心毅城市规划与设计宋小冬城市总体规划中的土地使用规划支持系统研究
2009张艳城市规划与设计赵民我国国家级开发区的实践及转型——政策视角的研究
2009王伟城市规划与设计吴志强中国三大城市群空间结构及其集合能效研究
2009崔振东地质工程唐益群软土地区密集高层建筑群引起地面沉降研究 2009王培军结构工程李国强约束钢柱抗火性能试验与理论研究
2009范文亮结构工程李杰基于非线性发展过程的结构体系可靠度分析 2009秦会来岩土工程黄茂松地基极限承载力及基坑抗隆起稳定分析的多块体上限解
2009李奇桥梁与隧道工程陈艾荣车辆—桥梁/轨道系统耦合振动精细分析理论及应用
2009许德胜桥梁与隧道工程肖汝诚非协调板壳元理论研究及在桥梁分析中的应用
2009刘文军隧道及地下建筑工程朱合华隐式弹塑性大变形分析中无网格自然邻接点法研究
2009阎莹道路与铁道工程郭忠印高速公路运行车速预测模型及其应用研究
2009庄丽道路与铁道工程周顺华散粒体的加卸载与应力释放特性
2009张天然交通运输规划与管理杨东援基于交通网络均衡理论的交通需求管理政策评价研究
2009张志强环境工程夏四清两种环境生物技术的开发及应用:微生物絮凝剂和电导型生物传感器
2009张后虎环境工程何品晶生活垃圾填埋场覆土、渗滤液和填埋垃圾交互作用下温室气体释放的时空变化特征
2009彭灿生物医学工程戚正武中国南海新型芋螺毒素的克隆、纯化、结构和功能研究
2009张建军管理理论与工业工程霍佳震短销售周期供应链协调问题及其博弈分析
2008袁西英应用数学邵嘉裕图的特征值
2008邱隆清凝聚态物理顾牡基于高温超导SQUID的低场核磁共振研究 2008马杰无机化学吴庆生稀土钒、硼、磷酸盐纳米材料的固相水热法构筑及其发光性能研究
2008张凯固体地球物理学马在田叠前偏移速度分析方法研究
2008赵艳影一般力学与力学基础徐鉴时滞反馈控制对振动系统减振的影响
2008郭磊工程力学聂国华正交各向异性介质椭圆夹杂问题的若干解析解 2008徐金宝材料物理与化学翟继卫低温非铅基铁电薄膜的制备及性能研究
2008董玥材料学王国建采用“叠氮法”实现聚合物修饰碳纳米管的研究 2008丁志军计算机应用技术蒋昌俊基于Petri网精练的系统建模与分析 2008王伟东建筑设计及其理论钱锋建筑的生态效率能值分析与评价研究-以体育建筑为例
2008骆天庆城市规划与设计刘滨谊基于实践目的的中国景观专业生态教育研究
2008华霞虹建筑历史与理论郑时龄消融于转变——消费文化中的建筑 2008杨立峰建筑设计及其理论莫天伟匠作•匠场•手风——滇南“一颗印”民居大木匠调查研究
2008刘章军结构工程李杰工程随机动力作用的正交展开理论及其应用研究
2008张绍明摄影测量与遥感陈映鹰支持向量机在SAR景象匹配中的应用研究
2008刘涛结构工程袁勇既有盾构隧道结构性能评价研究
2008黄齐武岩土工程黄茂松基于锥形规划理论的数值极限分析下限法及其应用
2008孙晓立岩土工程杨敏抗拔桩承载力和变形计算方法研究
2008范么清防灾减灾工程及防护工程楼梦麟非线性复合随机振动方法研究及其工程应用
2008韩万水桥梁工程陈艾荣风-汽车-桥梁系统空间耦合振动研究
2008王晓飞道路与铁道工程郭忠印灾变条件下通道路网运营安全管理及应急处置研究
2008李素艳交通运输规划与管理杨东援地下道路通行能力及交通设计研究
2008钱劲松道路与铁道工程凌建明高速公路路基拓宽力学响应及桩乘式加筋路堤应用技术
2008马万经交通信息工程及控制杨晓光公交专用道信号优先控制理论研究
2008姜苏环境工程周琪表面活性剂促进污水厂剩余污泥发酵生产短链脂肪酸的研究
2008瞿贤环境工程何品晶环境因素对生活垃圾产甲烷代谢途径及过程的影响
2008杨奕清生物医学工程陈义汉KCNA5功能缺失性突变与家族性房颤的关系
2008李虎管理理论与工业工程霍佳震零备件库存管理优化研究
2008唐代中城市管理与建设工程管理施建刚上海城市房屋拆迁研究
2008沈昕管理科学与工程韩传峰我国电子制造服务(EMS)产业发展系统研究
2007张瑜应用数学孙继涛脉冲系统的分析与综合2007李晨应用数学吴雄华微分求积法、Sinc方法中几个新方法的研究 2007韩庆邦声学钱梦禄粘弹表面波及界面波理论与实践的激光超声研究 2007王洪昌光学王占山极紫外与软X射线多层膜偏振元件研究
2007宋益善无机化学闫冰4f及d10元素羧酸配合物的合成、结构及其发光性质
2007王前明无机化学闫冰基于新颖桥分子基团的稀土发光杂化材料体系的设计、构筑、组装
2007程站起固体力学仲政功能梯度材料断裂问题研究
2007谢楠机械制造及自动化李爱平基于Petri网的可重组制造系统建模、调度及控制方法研究
2007王飞鹏材料物理与化学沈军新型极性与非极性铁电聚合物驻极体的储电性和压电性
2007方钰计算机应用技术蒋昌俊基于网格技术的移动导航数据模型、方法及服务研究
2007唐方建筑历史与理论郑时龄都市建筑控制——近代上海公共租界建筑法规研究
2007周诗岩建筑历史与理论伍江建筑的远程在场:从媒介到终端产品的建筑影像
2007闫治国结构工程朱合华隧道衬砌结构火灾高温力学行为及耐火方法研究
2007徐前卫结构工程朱合华盾构施工参数的地层适应性模型试验及其理论研究
2007许福友桥梁与隧道工程陈艾荣桥梁结构颤振导数识别与颤振分析 2007胡群芳结构工程黄宏伟基于地层变异的盾构隧道工程风险分析及其应用研究
2007邵敏华道路与铁道工程孙立军网络交通评价方法、指标体系及影响因素研究
2007孙剑交通信息工程及控制杨晓光ATIS环境下交通网络仿真理论及关键技术研究
2007章骅环境工程何品晶城市生活垃圾焚烧灰渣重金属源特征及归趋 2007武小军管理科学与工程尤建新质量成本管理及信息化研究
2007朱岩梅管理科学与工程郭重庆设计-制造链质量与成本管理研究 2006江海涛凝聚态物理陈鸿含特异材料(Metamaterials)的光子晶体及相关问题的理论研究
2006夏凡固体地球物理学马在田波动方程真振幅偏移成像方法研究
2006沈国柱材料学徐政铁氧题/碳纤维复合材料吸波性能及涂层结构设计 2006陈前虎城市规划与设计宋小冬分工演进与制度变迁——一个城市化理论框架及其应用分析
2006韦亚平城市规划与设计赵民大都市地区空间结构演化的经济解释
——及“珠三角的经验验证”
2006王敏城市规划与设计刘滨谊城市公共性景观价值体系研究与规划控制
2006张鹏建筑历史与理论常青都市形态的历史根基——上海公共租界市政发展与都市变迁研究
2006史巍建筑设计及其理论莫天伟安藤作品变化因子和恒常因子的研究 2006左琰建筑历史与理论常青德国柏林工业建筑遗产保护与再生的经验及启迪
2006王伟结构工程陈以一圆钢管相贯节点非刚性性能及对结构整体行为的影响效应
2006徐凌结构工程黄宏伟软土盾构隧道纵向沉降研究
2006王伟岩土工程杨敏控制差异沉降的桩筏基础优化研究
2006周颖结构工程吕西林复杂高层结构的整体抗震试验与非线性分析 2006彭斌结构工程顾祥林基于混合离散单元模型的砌体结构倒塌反应分析
2006干宏程道路与铁道工程孙立军城市快速路网交通诱导系统设计若干关键技术研究
2006崔叙交通运输规划与管理晏克非城市综合客运枢纽规划与设计理论研究
2006苑宏英环境工程周琪基于酸碱调节的剩余污泥水解酸化及其机理研究
2006吕凡环境工程何品晶有机生活垃圾厌氧液化过程酸碱度对产物组成及产物抑制的影响
2006郭英技术经济及管理陈飞翔人力资本影响FDI技术转移效应的作用机理研究
2005徐建海洋地质汪品先南海南部第四纪浮游有孔虫群与古气候变化 2005刘金库材料学吴庆生锌铜族硫化物及碱土族含氧酸盐纳米/微米材料的活性膜模板法控制合成及其性能研究
2005张存满材料学徐政有序纳米孔氮氧化物材料及其复合物的合成、表征和催化性能研究
2005杜玉越计算机应用技术蒋昌俊电子商务系统的Petri网建模理论与分析技术研究
2005邵陆建筑历史与理论常青住屋与仪式——中国传统居俗的建筑人类学分析
2005王伟强建筑历史与理论郑时龄城市空间塑造——上海1990年代城市空间形态演变的实证研究
2005傅岩建筑历史与理论路秉杰宋代砖塔研究
2005陆邵明建筑设计及其理论王伯伟空间情节论——迈向体验艺术的空间新秩序
2005赵蔚城市规划与设计赵民城市规划中的社会研究——从规划支持到规划本体的演进
2005胡向磊建筑技术科学戴复东中国经济发达地区的住宅产业化探索——基于轻钢轻板住宅体系适用技术初步研究
2005朱碧堂岩土工程杨敏土体的极限抗力与侧向受荷桩性状
2005吴建营结构工程李杰基于损伤能释放率的混凝土弹塑性损伤本构模型及其在结构非线性分析中的应用
2005王祥秋结构工程杨林德提速与高速铁路隧道结构动力响应分析及相关技术问题研究
2005于宁结构工程朱合华盾构隧道预应力管片的模型试验与设计方法研究
2005石树中防灾减灾工程及防护工程沈建文
楼梦麟上海及邻近地区地震动参数衰减关系研究
2005王春生桥梁与隧道工程陈艾荣铆接钢桥剩余寿命与使用安全评估 2005张志田桥梁与隧道工程葛耀君大跨度桥梁非线性抖振及其对风致稳定性影响的研究
2005钱建固岩土工程黄茂松土体失稳的变形分叉理论与分叉后的力学性状
2005丛晓春供热、供燃气、通风及空调工程张旭露天开放性尘源扬尘规律与抑尘措施的研究
2005钱国平道路与铁道工程郭忠印重载条件下沥青路面结构复杂受力特征及力学响应研究
2005邓守权环境工程闻瑞梅EDI去除高纯水中弱离子化杂质和185nmUV降解水中有机物的研究以及半导体工艺中排放废气的治理及检测
第四篇:中国经济热点问题研究试卷答案
中国经济热点问题研究试卷答案
五邑大学网络考试
1、A真正做研究要注意什么?(1.00分)A.研究方法
B.研究对象 C.研究结果 D.研究人员水平
2、D从1929年资本主义经济危机中挣扎出来的三个国家中除了美国和俄国外另一个是哪个国家?(1.00分)
A.英国 B.日本 C.法国 D.德国
3、D第二次世界大战后,美国援助欧洲的计划称之为:(1.00分)
A.米歇尔计划 B.美洲复兴计划 C.亚洲复兴计划 D.马歇尔计划
4、B美国防范经济危机所采取的措施是什么?(1.00分)
A.大力发展农业 B.大规模增加债务
C.大力发展金融业 D.大力发展制造业
5、C中国石油进口比例为:(1.00分)
A.0.1 B.0.3 C.0.5 D.0.7
6、D巴西的国家原著居民占总人口的多少?(1.00分)A.0.98 B.0.5 C.0.25 D.0.02
7、C与中国具有贸易顺差的国家是:(1.00分)
A.日本 B.美国 C.德国 D.韩国
8、B大危机带来全球对资本主义现代化的普遍反思:(1.00分)
A.“三农问题”是政府失策 B.“三农问题”是市场失灵 C.“三治问题”是市场失灵 D.“三治问题”是“金融市场失灵”
9、C中国历史上三个短命的朝代分别是什么?(1.00分)
A.秦朝,隋朝,清朝 B.秦朝,隋朝,明朝 C.秦朝,隋朝,民国
D.秦朝,清朝,民国
10、B从当代来看,中国是世界上()最多的国家。(1.00分)
A.无产阶级 B.中产阶级
C.农民
D.小资阶级
11、C1913年公布的《国币条例》中正式规定什么为我国的货币单位?
A.重量七分二钱,成色87%的金锭 B.重量七分二钱,成色88%的银元 C.重量七分二钱,成色89%的银元
分)(1.00 D.重量七分二钱,成色90%的银元
12、D国家的战略是将什么变成危机承载的主体?(1.00分)
A.国外市场
B.国内工业化的城市 C.国家经济特区 D.草根化农村
13、A全球污染颗粒浓度地图中显示出中国只有哪里是未受到严重污染的? A.青藏高原和横断山区 B.四川盆地 C.三江平原 D.长江三角洲
14、C农业规模种植利于通过工农产品()获取工业剩余。(1.00分)
A.曲棍球效应 B.边际效益 C.剪刀差
D.二八法则
15、C古希腊、古罗马是什么文明?(1.00分)
A.群岛文明 B.海洋文明 C.城邦文明
D.大陆文明
16、D工业文明的前奏是什么?(1.00分)
A.工业革命 B.民主革命 C.科技革命 D.奴隶制贸易
17、D当产业资本过剩,金融资本势必()产业资本。(1.00分)
A.同化于 B.优先于 C.落后于 D.异化于
分)(1.0018、D中国有多少比例的有色金属依靠进口:(1.00分)
A.0.2 B.0.4 C.0.6 D.0.8
19、C我国工业化的原始积累是有谁来完成的?(1.00分)
A.世界银行
B.国际金融巨头 C.国家
D.国内资本家
20、B中国威胁论的实质是什么?(1.00分)
A.中国经济增长速度持续走高 B.中国三大资本过剩
C.中国军队扩张
D.中国武器研究水平提高
21、B当发展中国家因资本要素极度稀缺,而不得不给资本要素以极高的代价时,一定会压低其他要素价格,不包括(1.00分)
A.劳动要素 B.资源要素 C.环境要素 D.政策要素
22、C根据温家宝的观点,一个国家经济主权的核心是:(1.00分)
A.军事强权 B.政治独立 C.货币、权利
D.自然资源
23、D上层建筑鸦片化的表现不包括:(1.00分)
A.官员吸食鸦片 B.军队吸食鸦片 C.商人吸食鸦片 D.农民吸食鸦片
24、D一般意义上说贫富差距是以什么为评价指标的?(1.00分)
A.GDP B.国民生产总值 C.CPI D.人均收入
25、D农业是一个自然过程和什么完全一致的产业?(1.00分)
A.政治过程 B.文化建设 C.社会改革 D.经济过程
26、C这个世界不打第三次世界大战的原因:(1.00分)
A.各国爱好和平 B.各国没有冲突 C.产业资本离开了西方
D.各国厌恶战争
27、A币缘战略增发的货币主要流向了:(1.00分)
A.能源和原材料市场
B.农业
C.金融市场 D.基础建设
28、D中国第一次向苏联提出不同意见的政治事件是什么?(1.00分)A.海湾战争 B.萨拉热窝事件 C.古巴导弹危机
D.匈牙利事件
29、D目前世界上负外债最多的国家是哪个?(1.00分)
A.日本 B.英国 C.法国 D.美国
30、D中国爆发的第四次大规模危机发生在八十年代,劳动力无法转嫁农村的原因是:分)
A.政策导向
B.人口大规模增长 C.农村无法吸纳 D.人民公社解体
31、C人民公社时期产生一种很好的制度是:(1.00分)
A.土地私有制 B.计划经济制度 C.土地的集体所有制 D.保甲制度
32、B国家能想三农转嫁危机的基础是:(1.00分)
A.政策导向 B.农业基础
C.新农村建设
D.经济实力
33、B义和团的口号是:(1.00分)
A.师夷长技以制夷 B.扶清灭洋
C.实业救国,振兴中华 D.开风气,托见闻
(1.0034、C“三农问题”不包括:(1.00分)
A.农民权益问题 B.农村可持续问题 C.农业安全问题
D.农业可持续发展问题
35、A乡村衰败是因为三要素的流出,这三要素不包括:(1.00分)
A.农作物
B.土地 C.劳动力 D.资金
36、A首位完成中国统一的皇帝是谁?(1.00分)
A.秦始皇
B.周武王 C.周文王
D.商汤
37、C今天中国的主要问题是什么同步过剩?(1.00分)
A.人力资本,金融资本,商业资本 B.产业资本,人力资本,商业资本 C.产业资本,金融资本,商业资本
D.产业资本,金融资本,人力资本
38、B进入新世纪中国出现了两个现象分别是什么?(1.00分)
A.资本增密,技术增密 B.产业过剩和进入金融资本
C.金融泡沫和经济危机 D.产业过剩和经济危机
39、A中美比较客观经验的不同之处在于什么?(1.00分)
A.中国平均增长速度为美国的4倍,且没有对外殖民战争
B.中国平均增长速度为美国的1/4倍,且没有对外殖民战争 C.中国人均实际收入在8000美元之前处于实体经济 D.美国经历过生产过剩危机
40、A朱镕基总理是从什么时候开始实习国债手段的?(1.00分)
A.1998年
B.1999年 C.2001年
D.2002年
41、A现代化带来乡土社会衰败的原因是:(1.00分)
A.贫富差距越来越大
B.城市问题向乡村转嫁
C.乡村发展跟不上城市脚步 D.乡土社会的资源被剥夺
42、BB国家经济波动的规律:(1.00分)
A.价格围绕价值上下波动
B.都因国际环境的影响,而导致内部波动加剧
C.战争导致经济波动 D.受客观经济政策影响
43、D三大赤字危机的应对措施有哪些?(1.00分)
A.甩掉国企包袱,造成大量职工下岗 B.甩掉了医疗的包袱 C.甩掉了教育的包袱 D.以上都是
44、D三大投机市场不包括:(1.00分)A.股票 B.期货 C.外汇
D.房地产
45、D经济危机通过向什么转嫁可以实现软着陆?(1.00分)
A.海外市场 B.投机市场 C.城市工业 D.三农
46、A春秋战国时期,各国纷纷开始修筑长城,原因是:(1.00分)
A.抵御外敌
B.为了驯服农民 C.让农民服役 D.修景点
47、B中国的大量投资促进了什么扩充?(1.00分)
A.虚拟资产 B.物资资本
C.实质资产 D.虚拟资本
48、C德先生和赛先生是对什么和什么的形象称呼?(1.00分)
A.道德,民主 B.道德,科学 C.民主,科学
D.德治,法制
49、D中国1994年的改革内容是()。(1.00分)
A.合税制改革 B.个人所得税改革 C.营业税改革 D.分税制改革
50、C构成逻辑解释力的结构是理论逻辑的起点与什过程相结合的结构?(1.00分)
A.事物发展 B.理论演绎 C.历史经验
D.人力社会演变
51、D农业文明的基础是:(1.00分)
A.群体 B.人口 C.粮食 D.村落
52、D西方国家的2933大危机的始作俑者是:(1.00分)
A.债务危机 B.财政赤字 C.通货膨胀
D.生产过剩
53、A 80年代末,中国滞胀型危机在中国全面爆发,到90年代进入了什么什么时期?分)A.经济通胀期
B.经济萧条期 C.经济过热期 D.市场混乱时期
54、D奥巴马拯救国家危机,进行投资的领域是什么?(1.00分)
A.实体经济 B.制造业 C.农业 D.虚拟经济
55、A通过革命获得政权的发展中国家的主权不具有什么?(1.00分)
(1.00 A.负外部性
B.正外部性 C.负经济通胀 D.正经济通胀
56、B欧元是在什么时候问世的?(1.00分)
A.1992年 B.1999年
C.2001年
D.2005年
57、B希腊的城邦文明是由什么造成的?(1.00分)
A.民族传统 B.生产方式
C.气候
D.自然环境
58、C1980年到1997年间,GDP下降三个台阶的原因是:(1.00分)
A.战争的结果 B.政策的失误 C.三次危机的结果
D.官员的贪污腐败
59、D民国晚期发行的最大额票面币值:(1.00分)
A.50亿 B.5亿 C.1亿 D.60亿
60、B“师夷长技以制夷”是以下哪个运动的口号?(1.00分)
A.五四运动 B.洋务运动
C.辛亥革命
D.戊戌变法
判断题(40分)
1、X器物说在发达国家是普遍存在的。(1.00分)
2、X资本的原始积累是任何国家进入工业化可以缺少的阶段。(1.00分)
3、X在小资人口占绝对比重的国家完成资本主义的先例是存在的。(1.00分)
4、X由于农村劳动力的大量外流,出现了劣绅当道。(1.00分)
5、X现代化政治强权往往不会表达为金融体系的货币强权。(1.00分)
6、三次大规模的插队都是三次危机的结果。(1.00分)
7、中国威胁论的实质是中国三大资本过剩。(1.00分)
8、X欧洲研究认为,在1840年以前,中国经济总量占世界的五分之三。(1.00分)
9、只要在经济基础领域中式资本相对稀缺的,任何发展中的政治国家,无一例外都会采用亲资本的政策体系。(1.00分)
10、X大农场农业,不能在殖民地原著居民人口大幅度减少的条件下才会产生。(1.00分)
11、X中国人较难形成村社共同体以及与此相应的村社理性村。(1.00分)
12、现代制式教育是把人力资源转化成人力资本的工具。(1.00分)
13、X人口上一个台阶,GDP就上一个台阶。(1.00分)
14、X按照马克思的理论严格意义上讲中国也出现过奴隶制社会,封建社会。(1.00分)
15、中国从50年代开始工业化发展是因为苏联的战略资源。(1.00分)
16、支撑现代化上层建筑的社会制度是其直接成本。(1.00分)
17、第三次官民互动的乡建实验,衰于资本化和城市化加速资源资本化破坏乡土社会。(1.00分)
18、劳动力在农业上的机会成本就是在工业上的打工收入。(1.00分)
19、X古罗马的伟大和古希腊不同,不是对奴隶制的表达。(1.00分)20、中国最早期的国家形成并不因为阶级压迫和阶级革命。(1.00分)
21、X一个国家的物质资产总量远大于金融资产总量,意味着该国货币的贬值。(1.00分)
22、X巴西是一个发展中国家进入到工业化的典型。(1.00分)
23、X中国对出口企业的补贴率是15%。(1.00分)
24、X欧盟80%农场由中产阶级市民经营。(1.00分)
25、超越意识形态和价值观看中国,中国具有世界上多的“原住民”、“小资”、“中资”人口。(1.00分)
26、X灰色经济对立的是灰色法律。(1.00分)
27、土地承载多种功能如经济功能、居住功能。(1.00分)28、90年代到新世纪的十年间发生的两次危机,是典型的输出型危机。(1.00分)
29、最先提出不以美元为结算单位的国家是伊拉克和北朝鲜。(1.00分)30、石油能源进口接近40%。(1.00分)
31、白银危机摧毁了民国的工业化经济。(1.00分)
32、X当发展要素是外来资本的时候,那这个国家一定不会按照外来资本给定的条件来改造本国的政府结构。(1.00分)
33、城乡二元结构是以社会化大生产为主要特点的城市经济和以小生产为主要特点的农村经济并存的经济结构。(1.00分)
34、中国爆发的第三次大规模危机是从1974年到1976年,导致第三次知识青年下乡。(1.00分)
35、资本主义是人类创造了资本这个意化物,再反过来使人意化为劳动要素。(1.00分)
36、从长期看,中国虽然经历了殖民化,但原著居民仍然占绝对多数比重的国家。(1.00分)
37、三农是全球经济危机与中国可持续发展的重要基础。(1.00分)
38、X中国改革开放以来从未出现过生产过剩现象。(1.00分)
39、X从长期来看,中国是一个经历了殖民化,但原住民人口仍然占少数比重的国家。(1.00分)40、X乡土社会是中国危机硬着陆的基础。(1.00分)
第五篇:动物营养研究的几个热点问题
动物营养研究的几个热点问题
一、理想蛋白质
动物蛋白质营养的理论和实践,经历了粗蛋白质(CP)-可消化粗蛋白质(DCP)-可利用粗蛋白质(UCP)-蛋白质生物学价值(BV)-氨基酸(AA)-化学比分(CS)-必需氨基酸指数(EAAI)-理想蛋白质(ID)-理想蛋白质可消化氨基酸模式(ID-DDAP)一个逐渐发展的过程,理想蛋白质是由Howard(1958)提出的“完全蛋白质”(Complete Protein)引伸发展而来的。80年代后,经ARC、AEC、NRC以及其他学者的工作,更名为“理想蛋白质”(Ideal Protein),得到业界的承认并加以应用。
日粮蛋白质的各种氨基酸消化、代谢、利用,最终与动物的总体氨基酸需要恰相吻合,此时,动物对日粮蛋白质的利用最佳,无效消耗最低,这种日粮蛋白质就叫做理想蛋白质。总结研究结果,英、法、美等国已初步构建了理想蛋白质的必需氨基酸模式。从动物对象方面,补充修正了满足动物蛋白质营养需要的氨基酸模式;从饲料方面,评价日粮、配合饲料总体蛋白质的氨基酸模式。确切说,理想蛋白质学说是动物蛋白质-氨基酸营养学说的进一步发展。尚有待进一步完善。
最初,出于简单的想法,日粮蛋白质的氨基酸组成与单位体蛋白质相同,就应当是全价的,模拟试验效果良好。这样就不再用全卵蛋白质作为全价标准来评价日粮蛋白质的CS和EAAI了。实践中,理想蛋白质很难把20余种氨基酸都考虑周全,一般只考虑10种必需氨基酸的组成比例,这也就是所说的理想蛋白质的氨基酸成分模式。
人们进一步了解到十种必需氨基酸的消化利用并非等效的,日粮蛋白质经动物消化吸收后,原来的氨基酸模式就发生了改变。同时,结合动物的氨基酸营养需要的深入研究,动物体蛋白的氨基酸模式,对各种动物,尤其是非生长-肥育动物(乳畜、蛋禽),并不是恰恰相反好的。除各种氨基酸消化利用上的差异外,还有动物产品生产所需氨基酸组成比例的不同。于是,从动物的营养需要角度构建了理想蛋白质的氨基酸(成分或可消化成分)模式。这方面,英国、法国、美国的动物营养学者工作较多。后来,各国都有这方面的研究报告。研究的动物对象主要是猪和肉鸡。我国这方面介绍和综述类文章发展不少,系统的研究论文却不多。可参考的有四川农大贺建华(鸭)和东北农大尹清强(蛋鸡)、秦江帆(肉鸡)的有关博士和硕士学位论文以及浙江农科院畜牧所徐子伟等(猪、鸡)的研究论文。应当指出的是,用有体外产品的动物做对象进行理想蛋白质的研究,难度要大些。
动物理想蛋白质氨基酸模式建立的研究方法
1.生长肥育动物:用典型代表日粮进行动物代谢试验,测定蛋白质代谢率和氨基酸消化率;动物阶段饲养屠宰,测定动物的蛋白质、氨基酸的阶段增量和沉积利用率;由阶段体增重及蛋白质增量的氨基酸模式-推荐标准阶段体增重及蛋白质采食量-必需氨基酸沉积率和消化率,可以得出每头每日平均氨基酸和可消化氨基酸需要量。从而建立起理想蛋白质的必需氨基酸模式。这是不进行析因的典型综合法。
2.体外产品动物
例如:产蛋鸡,情况要复杂些。动物对某必需氨基酸的需要,可剖析成:维持、增重、产品等不同组分。在拉开日粮的蛋白质-氨基酸学度及采食量梯度条件下,借助析因数学模型建立必需氨基酸的需要模型。
Y=b0+b1X1+b2X2+b3X
3Y——氨基酸进食量
X1——相应各为维持,增重,产品
b0——氨基酸的无效损耗
b1——食入氨基酸用于Xi的效率倒数
析因数学方法理论上完全正确。b0项也可以去掉,分摊到b1上去。但要求试验和测定工作细致、准确。如果一旦引入较大误差,则会模型偏离实际。有了氨基酸需要的模型,进一步可得出理想蛋白质的氨基酸模式来。第二种方法是按照Fuller, Wang等的猪试验方法,根据低于需要的限制性氨基酸食入量与其氮沉积呈现线性关系原则,由Y=a+bX(Y=氮沉积(NR),X=氨基酸进食(AAI)l/b=沉积1g氨所需氨基酸的g数)。可知,当:Y=0时,X=-a/b,即维持需要的氨基酸。当用纯合或半纯合日粮(各种必需氨基酸梯度限制)试验,可确定出用于维持的必需氨基酸需要,同时也可确定出用于蛋白质(CP=N×6.25)沉积的必需氨基酸需要。由此,可以构建基于必需氨基酸或可消化必需氨基酸的动物氨基酸需要无截距三元一次方程数学模型:
Y= b1X1+b2X2+b3X
3Y——氨基酸进食量
X1——相应各为维持,增重,产蛋
b1——食入氨基酸用于X1的效率倒数
当产蛋鸡增重甚微(±1g/d),区分增重与产蛋的氨基酸沉积效率可略。开产初期或增重幅度较大时,可考虑二者氨基酸沉积效率的差别。产蛋的氨基酸沉积效率平均约为增重的1.5培。
有了必需氨基酸及可消化必需氨基酸需要数学模型,换成典型条件下(体重,增重,产蛋)的需要,再换成一定采食量下的日粮粗蛋白质浓度及必需氨基酸含量(占日粮%,占蛋白质%)。由此,不难求出产蛋鸡理想蛋白质的必需氨基酸可消化必需氨基酸模式,有待工作和完善的几点思考。
(1)理起蛋白质的氨基酸有效性:应当定位于可消化必需氨基酸(DEAA),非必需氨基酸不必逐一考虑,规定其对于必需氨基酸总量的配比(50-60:50-40)即可。这里要澄清的是,通常所说的可利用(Available)必需氨基酸(AEAA),是套用有效能量的代谢能(ME)指标而命名的含混指标。氨基酸不同于氮,消化吸收而未利用的氨基酸,降解成含氮物由尿排除。代谢试验中差减不到未利用的氨基酸,因而,AEAA测得值实质上是DEAA。氨基酸有效性测定中,人们倾向用荷术动物,即回-直肠吻合猪、摘盲肠鸡作试验,以消除后肠微生物发酵带来的有效氨基酸测值误差。多数研究报告表明,用荷术动物测得的饲料可消化氨基酸的可加性更好。
(2)理想蛋白质指导生产实践:理想蛋白质注重蛋白质“质”的要求,并无“量”的规定。因此,在指导生产实践时,要辅以量化参数,有针对性地规定恰当的日粮蛋白质水平和动物采食量。日粮蛋白质的氨基酸与加入的合成氨基酸在消化吸收速度上存在同步配合问题,特别对分顿次喂的动物应加以考虑。这一问题还缺乏严格验证,有待试验研究确切阐明。
(3)理想蛋白质用于开发饲料:理想蛋白质的氨基酸平衡方法,可使鸡日粮蛋白质水平降低2个百分点而不影响其生产性能。这一“节流”意义已被公认。而从“开源”角度进行饲料开发利用,尚有待延伸挖掘。这方面浙江农科院徐子伟研究员作了很好的研究工作。理想蛋白质学说需要继续发展完善:目前理想蛋白质的必需氨基酸或可消化必需氨基酸模式,不论对猪还是对鸡,基本上都是静态的。所以要随动物种质进展、机体内外环境改变、对产品品质要求等,要测定各种相关参数向动态方向发展完善。
二、营养调控(Nutrition Regulation)
动物营养从窄义意义来理解是一个动物体内的生理生化过程。其基本表现是营养素的消化、吸收、代谢。动物自身对此具有神经-体液和酶系统的负反馈调节,也可称为动物的自我营养调控。例如:饥饿-采食-饱腹-停食,是由于办及消化道的神经感受器信号以及血液中糖与VFA浓度水平信号等的负反馈调节所致。
这里提的营养调控指的不是动物自身的本能调控,而是人为施加的体内外物理、化学、生物学等手段强制性、分层次作用于动物体,而达到所期望的营养效果。
动物体作为一个多层次开放系统,不间断地同环境生态系统进行能量、物质、信息交换。动物体自身又分群体-整体-器官-组织-细胞器-大分子层次结构。
1.进行动物营养调控的基本思想和方法
认识上:
(1)动物对象为多层次结构的开放系统:有进入有排出;有分解有合成;有转运有贮留;自身固、液、气三态全备;对环境应激有应答;内外环境间有物质、能量和信息交流(代谢)。
(2)营养素及其功能是动态可变的:营养素对动物的功能遵循贝尔特朗定律,只有在适量区间才好,过与缺均呈病态。各营养素之间存在互作,即组合效应,表现出协同或拮抗效应,这也屡见不鲜了。
方法措施上:按卢德勋研究员的分级,可分为:
①消化道吸收:日粮配方、组合、酶、加工调制、微生物接种、保护过瘤胃;②营养代谢-调控:营养素组织效应(AA互补),酶、激素的促进与钝化、NDA的保护、自由基的清除、内环境的维持正常(pH)、借助基因工程,导入调控基因。
③动物-环境系统:温、湿、光、气压、声、电磁场等。一般容易实现而可行的是调温、光,已见成效(雏鸡、水貂)。加湿尚可,除湿不易;声,除噪声已属不易,好声效所知甚少;气压有作用,无法应用,电磁场作用好坏,有待揭露。
各级调控服从动物整体系统调控目的。动物机体的调控放在动物-环境系统调控优化基础上,局部调控放在整体调控中考虑。
2.营养调控应用的实例
(1)限食与丰饲:(数量、质量、时间)
肉蛋种母鸡育成期限食:开产齐、蛋重大、终身产蛋量高;肉仔鸡早期限食:可一定程度缓解腹水症发生;妊娠母猪前期适当限饲(能量):节省饲料、避免过肥;种畜配种前优饲:有利母畜排卵受孕、提高公畜射精量;填鸭与“吹”鸽:食品加工特别需要。
(2)调节性饲用品
产蛋鸡喂贝粒:晚饲加给,有利蛋壳形成;着色剂:肉蛋鸡皮肤着色,产品着色;β-肾上腺能兴奋剂、Cr:提高肉脂比例;加酸或缓冲剂:调控pH调节消化内环境;非蛋白氮(NPN):对反刍动物,补充廉价氮源,增加微生物蛋白产量。
(3)物理方法
机械粉碎、粗草切短:有利消化、增加采食量
饲料加热处理(膨化、轧粒、喷爆、蒸煮、焙炒):淀粉糊化、蛋白变性、灭菌、抗酶钝化、提高利用和采食量。环境温度(冬季采暖、群养、夏季通风、降温):降低维持消耗,提高增重。控光(未驯化动物明显):改变采食高峰时间,昼夜采食节率。渐短光照使水貂打皮提前一月多,渐长光照提早发情、配种。
(4)化学方法
秸秆NaOH处理;瘤胃引入缓冲物质;化学抗毒剂(菜籽饼、棉籽饼);抗胰酶抑制因子(硫代硫酸钠);
化合物,添加剂:碘化酷蛋白、高铜、高锌、抗生素、砷制剂、安静剂。
组合效应:碱化秸秆+过瘤胃蛋白,比对照牛提高增重五倍。
(5)生物学方法
瘤胃接种特定微生物-玉米芯(聚戊糖分解菌);乳酸菌-腊样杆菌接种-改善单胃动物消化环境;益生素-有益菌,酵母,酶,维生素引入;酶的应用;NSP酶,植酸酶;
发酵处理:改善适口性,脱毒(棉酚降解),增效(酵母);
发芽处理:可使抗酶、脲酶、丹宁降解。
三、动物营养与免疫
免疫,是动物维系生命和生产的巨大内在功能。平衡营养是维持动物体免疫系统功能正常所必需,荒年伴发疫病大流行,营养因素是重要原因。某些营养素的消长与组合也会引起动物免疫功能的相应增减变化。概要介绍如下:
1.蛋白质-氨基酸与免疫
(1)蛋白质不足,抗体合成受阻,免疫机能下降,易染病。鼠试验,缺蛋白时,对绵羊红细胞反应弱,对大肠杆菌易感性增强,适度降低蛋白,T细胞反而有所增加,免疫力不下降。
(2)氨基酸不足降低雏鸡对绵羊红细胞反应。
(3)苏氨酸补加时母猪血浆IgG增加,抗体(抗牛血清白蛋白)增加;缺少时,雏鸡体内抗新城疫抗体减少。
(4)其它氨基酸精氨酸能活化巨噬细胞,抗肿瘤;苯丙氨酸过量抑制抗体合成;雏鸡缺乏缬氨酸,抗新城疫免疫能力低下。
2.碳水化合物:多糖类中许多种糖有免疫作用。甘露戊糖能吸除消化道中病原菌,调节免疫;葡聚糖也有类似作用。氨基样-甲壳素也具有明显的免疫增强作用,值得提出的是许多中草药中的有效增强免疫活性成分就是多糖。
3.脂类:研究较少,试验表明,日粮中脂肪及不饱和脂肪酸数量的改变,对动物免疫系统产生一定影响。缺乏必需脂肪酸,大鼠体液免疫反应减弱。补充后免疫反应恢复。
4.维生素类
(1)维生素A对抗体、T细胞生产、单核细胞吞嗜机能等重要。猪缺乏维生素,抗体效价降低,补充维生素A则免疫增强,仔猪成活亦高。维生素A缺乏影响粘膜机能,分泌减少,致使病原菌定植,从而致病。
(2)维生素E具有免疫佐剂功能,有利辅酶Q合成,提高免疫能力,维生素E具有清除自由基、亚硝酸根、霉菌毒素等作用,鸡日粮中加入维生素E剂量要大,才能起到免疫增强效果。100-300mg/kg时,对抗新城疫、大肠杆菌感染以及球虫病有效。母鸡种蛋黄中维生素E对雏鸡免疫抗病有利。
(3)维生素C可缓解应激导致的免疫力下降。维生素C缺乏时免疫受抑制,对传染病易感细胞及体液免疫应答降低,巨噬细胞吞噬作用下降,已知巨噬细胞中维生素C为血浆中维生素C的40倍。
(4)其它维生素:B6、B12、泛酸、胆碱、叶酸等都与核酸、氨基酸代谢密切相关,是相关辅酶或辅基的组成成分,有维持与提高免疫应答的功能。B6、B12、泛酸对抗体效价影响明显。
5.矿物质与微量元素
(1)镁:缺镁,小鼠IgG降低,对绵羊红细胞的抗体全效价降低。
(2)锌:缺锌,雏鸡胸腺、脾脏、法氏囊等萎缩。大鼠对绵羊红细胞反应降低。淋巴细胞数减少。
(3)铁:铁元素为细菌繁殖所必需,当以铁蛋白、螯合铁存在时,则有抑菌效果。铁过高、过低,可增强对病菌的易感性。母鼠缺铁,仔鼠抗体合成受阻,补铁亦不可逆,仔猪注射铁剂,可提高红细胞数量及r-球蛋白比。
(4)铜:铜具有抗菌效应,缺铜T细胞减少,抗体效价和巨噬细胞活性降低。
(5)硒:硒是谷胱甘肽过氧化物酶的组分。可防止细胞膜脂质的过氧化操作,其抗生物氧化和消除自由基的作用已被肯定。已证实,硒能有效提高机体的免疫能力。增加IgG
和IgM,增殖巨噬细胞和中性粒细胞,过量则作用相反。与疫苗同时补硒和维生素E可增强抗体生成。
(6)铬:补铬能提高牛血清免疫球蛋白水平,增殖外周淋巴细胞,有机络合物效果确实。
-6(7)其它:氟,250×10以下对免疫有利;钼,可提高非特异性细胞免疫功能;砷、铅、镉、汞均损害机体免疫功能。
四、小肽(寡肽)营养
近来研究发现,用纯合成单体氨基酸组成理想蛋白喂养动物虽然可以,但效果不仅不理想反而不好。与天然饲料配合起来效果更好。
有几点可能的原因:
1.肠绒毛上皮吸收并简单过筛方式,即只按颗粒(分子大小)大小决定。因pH(电离性)、离子性、吸收位点的生物选择性、分子结构基团而定。
2.酶解蛋白发现,动物性蛋白(酪蛋白)产物中小肽丰富而多样,植物性蛋白(豆粕)产物中极少小肽,近乎是一步到位-氨基酸。有可能这也是动物蛋白优于植物蛋白的原因之一。
3.从吸收机制看,有报道类似二肽的二价金属元素氨基酸螯合物,在消化吸收上优于各自单独形态,与二肽、三肽吸收一致。
4.从利用角度看,天然小肽吸收入血,进入肝脏或产品靶器官,重新合成体蛋白或产品蛋白大分子时,可减少能耗(ATP),简化步聚,从而提高效率。
5.某些小肽和带金属离子的二肽,可能具有某种类似酶或激素的作用,也可能替代载体蛋白(运铁蛋白)作用,有利转运,直接满足动物需要。
有关小肽营养,是有待研究进军的新领域,四川农大先行一步,有博士文化文(乐国伟)和文章报道。近来国内外有关报道都有增多趋势。
微量元素有机络合物:微量元素作为营养素应用历史不久。第一代是元素的无机盐,改善不明显。第三代是元素的有机络合物,主要是微量元素氨基酸螯合物(M-AA-Chelate),此外还有微量元素氨基酸复合物(M-AA-Complex)和微量元素蛋白盐(M-Proteinate)。其它还有:吡啶羧酸铬、葡聚糖铁。
对氨基酸螯合物的认识:理论上是微量元素与氨基酸二者相辅相成,符合动物系统发育的消化吸收模式。氨基酸螯合物的性质类似二肽,化学性质稳定,抗干扰,消电荷。
氨基酸螯合物的优越性:①抗逆、抗不利因素,抗植酸,抗高钙;在瘤胃中可避免降解,直接吸收;②消化吸收,易进入肠绒毛上皮,提高利用率(沉积率);③转运,可透过屏障利用,方便有效,母猪初乳中铁含量加倍,仔猪体内铁储备增大。④化学性质稳定,克服离子型盐的氧化、催化氧化,导致预混料中共存的维生素氧化破坏失效。实际意义很大,模拟厂家高质量预料保存30天,损失状况如下:
产。(韩友文)
摘自中国禽业导刊1998年第4期