水循环的影响范文
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篇1
关键词:水循环 水资源 气候
水资源是一个特别庞大的“家族”,它包含江河湖海、潮汐、井泉。它不仅给予人们生理需求,同时为人类提供田地灌溉、动力发电、发展航运 、养殖业等等。没有水资源,生命的诞生无从谈起。丰富的水资源离不开稳定的水循环,而水循环的稳定是建立在气候稳定的前提之下。万物生机勃勃表现,离不开的水循环系统的正常运作。但自工业化时代以来,人们大量的使用化工产品打造化工基地,为了追求更多的物质享受,随意开垦森林等等,严重制约着生态的正常循环。目前气候变化的主要原因有两方面,一方面是自然因素,另一方面是人为因素。而调查发现,人为因素是气候变化的主要原因。其中二氧化碳、二氧化硫等化学物质的大肆排放,是造成气候变化的主要因素。
1.造成气候变化的主要原因
1 . 1自然因素
首先,自然因素造成的气候变化,是指太阳活动高峰期黑子的余波会影响地球的气候,导致地球出现像厄尔尼诺这样的气候。有时太阳光强度有所变化,导致辐射增强,加速地面水分的蒸发。但太阳黑子的活动周期是11年,到达地球后也所剩无几。当然,太阳辐射和大气的压迫,也会使陆面发生热力、动量交换过程和水循环的改变,但仅此一点,就会对气候造成影响的说法有些牵强。所以,自然因素并非导致气候变化的直接原因。
1 . 2人为因素
其次是目前最有争议的人为因素。气候对人类的影响,在当前全球气候的不断变化中更加显而易见。自工业革命以来,各国为加快自身国力的快速发展,完全没有顾虑大自然的承受能力。大量的砍伐植被,导致森林覆盖面不断减少,无法制造出足够的氧气,更无法吸收大量的二氧化碳,最终导致温室效应的出现,继而大量的冰川融化,海平面上升,地下水遭到海水破坏等气候问题。当前,地区水循环一般是分解为陆地支流和大气支流两大部分,水循环中的陆地分支是由降水量、出入本地区径流量、蒸发量和土壤的含水量组成的。所以,本地区水土的流失,植被储水量的下降,以及气候的变化,都严重影响着水循环的吸收环节。水在循环过程中缺乏足够的原动力,继而造成水资源的流动性降低,给水质带来了一定的破坏。而大气支流在一定程度上可以改变水资源的合理配置,将沿海地区的通过水循环系统带入内陆,缓解地区干旱。
2.气候对水循环与水资源的主要影响
2 . 1降水量的缺乏或超标
一直以来,水资源被人们作为延续人类生命的重要基础。我国幅员辽阔,所以气候的类型也具有多样化的特点。而不同特点的天气类型,自然会出现水资源分布的不均匀。我国南部地区属于亚热带季风气候,所以降水量比较少,有时甚至会出现超量降雨。但我国北方地区,属于温带季风性气候,所以降水量相比于南方就较多。因此我国一直以来就有南涝北旱的说法。近年来,随着气候的变化,尤其是温室相应带来的冰川消融。不仅南方出现了严重的洪涝灾害,同样北方因降水量过多,而导致大量的房屋坍塌。甚至出现因植被无法及时吸收大量的降水,而出现泥石流等自然灾害。
2 . 2水质的严重破坏
化工产品中含有大量的热能,在融入空气后与水循环相融合。经过水循环的作用,在降水过程中进入地表,对地下水资源有着很大的破坏力。另外,气温的不断增加,必然也会导致水温的上升,从而造成大气中的水分蒸发总量的不断的增多,导致地面的水资源严重不足,径流量不断减少甚至出现断流的现象。造成水资源无法进行流动,内部的杂质无法分解沉淀,最后成为一潭死水,这也是对水质的严重破坏。
2.3冰川的快速融化
冰川作为水资源的另一种储备方式,它一般都在极寒地区中,很少会受到外界的破坏。近年来温室效应的不断恶化,北极地区冰雪不断融化。很多生活在极地地区的动物,都因为无法适应温度的升高而死亡。动物的尸体长期漂浮在水中,造成了水资源质量的恶化。
3.稳定气候,保护水循环与水资源的措施
3. 1加强植树造林
绿色植物经过光合作用,可以制造出人类赖以生存的氧气。同时也可以吸收人类排出的二氧化碳。植物特有的循环能力,证明了人类只有和大自然和平共处,才能更好的生存发展下去的真理。我国很早就提倡天人合一,这里的天就是大自然。由此可见,中国人对大自然的强大早已有所领悟。我国政府在意识到气候对水循环与水资源的重要影响时,就已经深刻认识到大自然中,植被对气候的影响。所以一直都在提倡植树造林、退耕还林,加强民众对植树造林的认识。经过十多年的努力,我们的民众了解植被对二氧化碳强大的吸收能力,以及在光合作用下可以制造出人类所必须的氧气,植被对地下水资源的保护等等。很多人深刻认识植被对调节气候的重要作用。如今我国很多地方本来贫瘠荒凉的地方,早已是郁郁葱葱的山林。
3.2减少化工燃料的排放
(1)有毒小颗粒的过滤。
二次工业革命对大自然的破坏我们有目共睹。工业革命期间,各国建立了大量的炼油厂、金属厂、硫酸厂、磷化物等有害的化学物质基地。例如,1930年比利时马斯河谷工业区,该工业区常年大量的污染物排放,造成河谷内严重的逆温层,致使60多人在一周内丧生,同时这些有毒气体中的微小颗粒落入水中,杀死了水中大量有微生物,使得河水出现发臭、变色的现象。还有一部分被污染的水资源,在蒸发后进入水循环中,最后在降雨时与雨水一同进入地表,造成地下水的严重污染。为了稳定气候保护水源,对于化学物质排放出的有害颗粒,相关工作人员一定会要做好排查工作,在发展的同时要寻找污染较小的替代品,对于严重影响气候的企业要强制关闭,升级废物排放设备中的过滤器,从源头中处理有害颗粒。
(2)绿色出行。
汽车尾气的排放,对大气也有很大的污染。很多人习惯开车出行,但现在车辆原动力普遍的还是以汽油为主,而汽油中含有的硫在水中的易溶性,使它在进入大气候迅速进入水循环系统,形成二氧化硫,俗称酸雨。酸雨进入植被的根部、渗入地下水资源中,污染一旦扩大,那么整片森林包括森林下的地下水,都有可能遭到损伤。气候的稳定并不是一蹴而就的,它需要长久的坚持,从点滴做起。所以我们应该控制机动车辆数量、私家车数量的不断上升,提倡大家绿色出行,尽量乘坐公共交通,为稳定气候保护水资源做出一份努力。
4.结语
国际气候大会对全球气候变化的原因一直处在激烈的探讨中。为了阻止全球气候不稳定的进一步恶化,保障全球水循环系统的稳定和水资源的质量,世界各地纷纷成立了气候研究大会。目前,最有影响力的是哥本哈根气候大会和巴黎气候大会。我国当前人口众多,水资源极度紧缺。因此对气候的保护工作,我们责无旁贷。为此我国积极应对气候的变化,不断加大环境的保护。植树造林,绿化环境,为世界制造更多氧气,严格审查化工基地,减少二氧化碳的排放量。不断提高人们对气候稳定重要性的认识。同时完善与气候相关的法律法规,对严重破坏气候稳定的行为予以严厉惩治。气候变化对水循环与水资源的影响,不仅仅关乎大自然的和谐与稳定,更与我们人类的生存息息相关。
参考文献:
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篇2
[关键词] 右美托咪定;平均动脉压;心率;应激反应
[中图分类号] R713.4[文献标识码] A[文章编号] 1673-7210(2014)05(b)-0074-03
Effect of microcirculation and perioperative stress response of Dexmedetomidine to the hysterectomy patients
LI Yang ZHANG Xiuli SUN Li'na ZHOU Guanhua ZHOU Yufeng ZHANG Wang
Department of Anesthesiology, Qishi Hospital of Dongguan City, Guangdong Province, Dongguan 523500, China
[Abstract] Objective To investigate the efficacy of microcirculation and perioperative stress response of Dexmedetomidine to the hysterectomy patients. Methods 70 patients scheduled for hysterectomy were randomly divided into two groups: group A (10 mL normal saline) and group B (1.0 μg/kg Dexmedetomidine). Mean artery pressure (MAP), heart rate (HR), the levels of cortisol (Cor), epinephrine (E), norepinephrine (NE) and β-endorphin were record before given Dexmedetomidine infusion (T0), after tracheal intubation (T1), after skin incision (T2), at the end of surgery (T3) and after tracheal intubation (T4), and then analyzed whether there were significant differences. Results In group A, MAP and HR at the time of T1, T2, T3 and T4 were significant higher than that at the time of T0 (P < 0.05), but there was no significant different in group B (P > 0.05). In group A, the levels of Cor, E, NE and β-endorphin at the time of T1, T2, T3 and T4 were significant higher than that at the time of T0 (P < 0.05), and only the level of Cor at the time ofT2, T3 and T4 were significant higher than that at the time of T0 in group B (P < 0.05), the other indexes in the five time had no significant differences(P > 0.05). Conclusion Dexmedetomidine can maintain the hemodynamic stability of surgical patients, and reduce the patients' stress response.
[Key words] Dexmedetomidine; Mean artery pressure; Heart rate; Stress response
气管插管、子宫切除术等可诱发全身过度的应激反应,影响机体术后恢复,增加手术期的并发症[1]。如何平抑过度的应激反应,降低术后副作用发生率是手术期必须重视的问题。右美托咪定(DEX)是一种高选择性α2肾上腺受体(α2 adrenergic receptor,α2AR)激动剂。DEX与α2、α1肾上腺受体结合的比例是1620∶1(比可乐定高8倍),它的半衰期比可乐定短,消除半衰期为2 h,分布半衰期为6 min。这些优良的性能使其具有良好的镇静、抗焦虑和镇痛作用[2-3]。但是它在临床上实际应用效果尚不确定。本研究根据70例腹腔镜下子宫切除术患者在麻醉时复合使用DEX后的手术结果,研究DEX在手术中的实际效果,为以后的临床麻醉实践提供指导。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2012年1~12月于东莞市企石医院(以下简称“我院”)行腹腔镜下子宫切除术患者70例,入选标准为:①年龄34~55岁,②体重指数(BMI)为18~28 kg/m2,③心、肺、肝、肾功能未见异常。将入选患者随机分为两组,每组35例。其中A组为安慰剂组,于麻醉诱导前10 min注射生理盐水10 mL;B组为DEX组,于麻醉诱导前10 min注射DEX 1.0 μg/kg。本研究获得我院伦理委员会同意,所选患者术前均知情同意并签署知情同意书。
1.2 麻醉方法
各组均采用BIS监测麻醉深度。麻醉前30 min肌注阿托品0.5 mg,鲁米那0.1 mg。入室后常规监测心电图、血氧饱和度、脉搏和无创血压,建立静脉通道。麻醉诱导:静脉注射咪达唑仑0.1 mg/kg,芬太尼2 μg/kg,顺式阿曲库铵0.15 mg/kg,异丙酚1.5 mg/kg。吸入七氟醚维持麻醉,调节七氟醚吸入浓度维持BIS在45~60之间。B组术中入室后静脉泵注DEX 1.0 μg/(kg・h),A组患者以同样方法静脉注射生理盐水。术中血压波动维持在25%左右,心率维持60~100次/min。停气腹时关闭七氟醚,停止静脉泵注药。
1.3 监测指标
记录麻醉诱导前(T0)、插管后(T1)、切皮后(T2)、术毕(T3)和拔管后(T4)的平均动脉压(mean artery pressure,MAP)、心率(heart rate,HR),并分别在以上各时间点抽取同部位非输液侧外周静脉血5 mL,放射免疫分析法测定血浆皮质醇(cortisol,Cor)浓度;采用高效液相色谱仪法测定血浆肾上腺素(epinephrine,E)、去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)以及β-内啡肽的浓度。
1.4 统计学方法
采用SPSS 13.0统计学软件进行分析,正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)表示,采用t检验。计数资料的比较用χ2检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 两组一般资料比较
两组研究患者的年龄、性别、BMI、SAS分级和手术时间比较差异无统计学意义(P > 0.05)。见表1。
表1 两组一般资料比较
2.2 两组手术期血流动力学情况比较
相比于T0时刻,A组患者T1、T2、T3和T4时刻的MAP和HR都有明显升高(P < 0.05),而B组患者的MAP和HR在五个时间点的值差异无统计学意义(P > 0.05)。同时,T1、T2、T3和T4时刻B组的MAP和HR都低于相应时刻A组的MAP和HR值(P < 0.05)。见表2。
表2 两组手术期血流动力学情况比较(x±s)
注:与A组比较,aP < 0.05;与T0组比较,bP < 0.05;MAP:平均动脉压;HR:心率;1 mm Hg = 0.133 kPa
2.3 两组手术期应激情况比较
A组在T1、T2、T3和T4时刻的Cor、E、NE和β-内啡肽的值都高于T0时刻的值(P < 0.05),而B组除了Cor在T2、T3和T4时刻的值高于T0时刻(P < 0.05)外,其他三个指标在五个时间点的值差异无统计学意义(P > 0.05)。另外,B组在T1、T2、T3和T4时刻的Cor、E、NE和β-内啡肽的值都低于相应时刻A组的值,差异有统计学意义(P < 0.05)。见表3。
表3 两组手术期应激情况比较(x±s)
注:与A组比较,aP < 0.05;与T0组比较,bP < 0.05;Cor:皮质醇;E:肾上腺素;NE:去甲肾上腺素
3 讨论
气管插管、子宫切除术等刺激均可使机体产生强烈的应激反应,表现为一系列神经内分泌反应,其中主要是交感-肾上腺髓质系统兴奋引起儿茶酚胺大量释放和下丘脑垂体肾上腺皮质系统分泌的促肾上腺皮质激素和肾上腺糖皮质激素释放增加,引起机体血压升高、心率增快,甚至心律失常、心功能衰竭代谢障碍等,从而使术后恢复延迟甚至危及患者生命[4]。因此,维持围术期血流动力学的稳定具有重要意义。DEX是一种新型的具有高选择性的α2AR激动剂,它作用于机体中枢神经、周围神经系统及其他器官组织的α2受体,产生镇痛、镇静、抗焦虑、抑制交感神经活动等效应。有研究表明在子宫切除术等手术中使用DEX能维持围术期血流动力学的稳定,降低围术期心血管发病率和病死率[5]。
本研究中相比于T0时刻,A组患者T1、T2、T3和T4时刻的MAP和HR都有明显升高,是由于气管插管、子宫切除等刺激会引起机体肾上腺素、去甲肾上腺素等分泌增多,使得患者心跳加快,心输出量增多,血压增大[6-7]。而B组患者的MAP和HR在五个时间点的值没有明显差别。这是由于术中经静脉输入DEX后,它能与脑干血管舒缩中枢的α2AR结合,抑制了中枢去甲肾上腺素的合成与释放,抵消了由于手术等引起的应激反应[8-9]。
Cor、E、NE和β-内啡肽等都是反映应激反应程度的指标[8]。当机体受到刺激时,机体下丘脑垂体肾上腺皮质系统分泌的促肾上腺皮质激素和肾上腺糖皮质激素释放增多,刺激机体的Cor、E、NE和β-内啡肽等也随之增多[10]。这与本研究中的结果基本一致。当机体受到插管、切皮、子宫切除等刺激时(即T1、T2、T3和T4时刻),机体的出现应激反应,此时的Cor、E、NE和β-内啡肽的浓度相比于T0有明显增加。
综上所述,DEX能维持手术期患者血流动力学稳定,降低手术期机体应激反应强度,改善患者术后恢复效果,值得临床推广应用。
[参考文献]
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(收稿日期:2014-02-24本文编辑:张瑜杰)
[基金项目] 广东省东莞市医疗卫生科技计划一般项目(编号201210515012131)。
本刊麻醉与镇痛栏目介绍
介绍国内外临床麻醉的用药与技术,镇痛治疗的方法与效果,促进麻醉、镇痛研究成果交流,提高麻醉工作者理论和技术水平。要求内容有一定的新颖性,资料完整,分组方法、治疗方法、统计学方法合理,结论科学、严谨。须附中英文结构式摘要:目的(Objective)、方法(Methods)、结果(Results)、结论(Conclusion)。英文表达要规范准确,符合医药英文学术论文表达习惯。标引关键词4~8个。参考文献的引用数目应不低于10条,且近两年的文献应占30%以上。
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篇3
关键词:火电厂;循环水泵;运行方式;机组经济性;影响
中图分类号:F407文献标识码: A
随着电力工业改革的深入,提高机组的经济性已成为火力发电厂中成本核算的关键所在。如何提高机组的经济性,是电力行业需要探讨的问题。机组的运行经济性,不仅与主设备(包括锅炉和汽轮机)有关,而且还与辅助设备的性能和运行状况有关。在火电厂中,循环水泵的耗电量占有较高的比例,因此,循环水泵能否经济运行对机组运行经济性的提高具有重要意义。
电厂实际运行中,循环水流量控制一般不是连续调节,而是采用台数调节,即采用调整并联运行的循环水泵的台数来改变循环水流量。电厂循环水泵通常有两种运行方式,单泵运行方式和两台泵并联运行方式。实践证明,冬季低负荷时停运1台循环水泵以节约厂用电、提高运行经济性是切实可行的。但何时可以停止或增开1台循环水泵才能保证运行经济性,由于缺乏可靠的理论计算和数据说明,没有作出具体明确的规定。
1火电厂循环水泵的运行方式
目前大型电厂的循环水泵一般采用两种运行方式:单台泵运行和两台泵并联运行。
1.1 单台泵运行
将管路性能曲线和泵本身的性能曲线用同样的比例尺画在同一张图上,两条曲线的交点即为泵的运行工况点,亦称工作点。如图1,其中H-Q是泵本身的性能曲线,Hc-Q是管路性能曲线,M点即为泵稳定运行的工况点。
1.2 两台泵并联运行
由泵的性能曲线(H-Q)做并联后的性能曲线(H-Q)并的原则是:在相同扬程点的流量相加而得出。图2表示出不同型号的两台泵并联后的性能曲线和工作点,其中I、II分别为两台泵各自的性能曲线,III为管路性能曲线,I+II为两台泵并联性能曲线。两台泵并联运行特性曲线与管路特性曲线相交于M点,该点即为两泵联合运行时的工作点。
图1单台泵运行的工作点图2 不同型号两台泵并联
2循环水泵不同运行方式下的经济性分析
2.1 循环水系统技术概况
某火电厂机组是300MW亚临界机组,其循环水泵型号为“湘江56-23A”,是动叶不可调的定速斜流泵,因此无法通过改变动叶角度或者调整电机转速的方式来改变循环水泵的流量,只能通过启停循环水泵改变循环水泵的台数来调整流量。其循环水系统设计运行方式为:夏季及春秋季运行时,一机配两台循环水泵,单元制运行;冬季运行时,两机配三台循环水泵,扩大单元制运行;严冬季节或低负荷运行时,一机配一台循环水泵。
2.2 50%负荷时单台运行与两台并联运行的经济性比较
循泵的Q-G曲线具有一个普遍性的特点:通常往流量增大方向经过最高效率点后,斜率逐渐增加,呈陡降型,即在这一范围内,即使流量变化不大,也会引起效率较大的下降。而两台泵并联后的Q-H曲线比单台泵的Q-H曲线要平坦得多,同时由于管路的阻力损失与流量是近似成平方关系的,因此管路特性曲线是一条较陡的近似二次抛物曲线,对应在Q-H曲线上,Q并与Q单就相距较远。由于电厂选泵的结果住住是使并联工作点处的流量略大于设计流量,即Q>Q设计,而在减少泵运行台数后,因凝汽器和管道为阻力减小,每台泵的扬程降低。流量增大,工作点进一步向大流量方向移动,效率进一步降低。由于阻力特性曲线较陡,使每台泵在并联时和单台时的流量相差较大(或者说工作点相距较远),即单台时的效率要下降得更多些。最后,因在这一流量区的Q-G曲线呈陡降型,更加剧了单台运行时效率值的减小。这三个因素的综合结果即如图3所示。即导致泵单台运行时的效率值比泵并联运行时每台泵的效率要低得多。
图3 单台与并联运行的效率比较
但是在实际运行中,也不能简单的说单台运行就比并联运行经济性更好,实际上,循环水泵的运行方式与汽轮机的出力及循环水的入口温度有着很密切的关系。当循环水进口水温一定,汽轮机排汽流量不变,凝汽器清洁程度一定时,凝汽器真空主要决定于循环水量的大小。理论上,增加循环水量可使机组背压降低,机组功率增加,供电煤耗率降低;另一方面,增加循环水量使循环水泵耗功增加,供电煤耗率增加。
从经济性的角度考虑,确定循环水泵的最优运行方式的原则是:改变循环水泵转速或循环水泵台数,使汽轮机所发功率的变化量与循环水泵所多消耗的功率之差达到最大值。
下面就示例机组在50%负荷时循环水泵分别为单台运行和并联运行时的经济性做一比较。根据单台泵运行和两台泵并联运行时不同环境温度压力下的汽轮机功率,可以计算出两台泵并联运行时汽轮机功率与开一台泵运行时汽轮机功率的差值,即汽轮机功率增量ΔPi。循环水泵的最优运行方式是由汽轮机功率增量ΔPi与循环水泵耗功增量ΔPT的差值决定的,当差值ΔP为正值时说明开两台泵比开一台泵经济,当差值ΔP为负值时说明开一台泵比开两台泵经济。
通过试验,分别在循环水入口温度为15℃、20℃、25℃时测得汽轮机功率增量ΔPi,循环水泵耗功增量ΔPT可通过并联和单台运行时循泵的流量和扬程计算轴功率并取其差值获得,由此得到50%负荷下,循环水入口温度为15℃、20℃、25℃时的ΔP如表1所示。
表1 并联和单台运行方式下汽轮机所发功率的变化量与循泵多耗功率之差
由表1可以看出,在50%负荷下,循环水入口温度分别为15℃、20℃、25℃时的ΔP都为负值,说明此时单台泵运行比两台泵并联运行经济。而且可以看出,循环水入口温度越低,ΔP的值越小,由上文的理论分析可以推断:在50%负荷下,循环水入口温度小于25℃时,单台泵运行比两台泵并联运行经济。
根据ΔP随循环水入口温度的增长而增长的幅度,基本可以推断当循环水入口温度小于30℃时,单台泵运行比两台泵并联运行经济。至于循环水入口温度大于30℃时的情况,需要通过具体试验得出数据才能判定。
3结论
通过对示例机组循环水泵运行方式的经济性分析,得到如下结论:
(1)在50%负荷下,循环水入口温度分别为15℃、20℃、25℃时,单台泵运行比两台泵并联运行经济;进而可以推断出,在50%负荷下,且循环水入口温度小于30℃时,单台泵运行比两台泵并联运行经济。
(2)对于该机组来说,提高循环水泵的运行效率主要还应从改善运行调节方式上入手。应通过理论分析和试验验证,在不同的循环水入口温度下,通过计算得到机组在不同负荷下的电厂净增功率的变化过程曲线,根据净增功率的大小可以由电厂运行人员选择具体的循环水泵的运行方式。
参考文献
[1]盛焕程,刘树松.循环水泵双泵运行最佳时机[J].热力发电,2003, 32(9):
篇4
关键词:生长激素;ghrelin;胰岛素样生长因子1(IGF-I);运动
中图分类号:G804.7 文献标识码:A 文章编号:1007-3612(2009)0l-0065-03
生长激素(GH)是一种由脑垂体嗜酸细胞产生和分泌的蛋白激素,它在人体的生长发育中起着重要作用。生长激素除促生长作用外,还具有减少脂肪量和增加瘦体重、增加肌肉体积、增强肌肉力量和有氧能力等功能,基于此原理,一些运动员使用外源GH来提高运动成绩。有研究报道表明GH能刺激肝脏胰岛素样生长因子1(IGF-I)的分泌,而对ghrelin的分泌有负反馈作用。相关的研究还表明。血液IGF-I水平与ghrelin水平负相关,而在运动中,外源GH是否还导致GH轴的上述物质的变化现在还不清楚。据此,本研究以大鼠游泳运动为运动模型,观察使用外源性生长激素后血液IGF-I和ghrelin水平的变化及后二者比值的变化,期望通过了解外源生长激素对运动大鼠GH轴上相关物质的影响,进一步了解生长激素在运动中的所起的作用。
1 材料和方法
1.1 实验动物 雄性Sprange-Dawley大鼠,32只,7周龄,体重150-180g。分笼饲养,每个鼠笼3-4只,自由饮食,国家标准啮齿类动物常规饲料喂养。动物饲养环境温度23±2℃,湿度40%~60%,自然昼夜节律变化光照。
1.2 动物分组、运动模型及药物方案 大鼠随机分为4组:安静对照组(C组)8只;运动组(EP组)8只;药物对照组(GH组)8只;药物运动组(GH+EP组)8只。运动方案:c组正常笼内生活状态,不施加运动负荷;EP组每次游泳60min,每天一次,每周6d,训练8周,训练在玻璃水池中进行,水温(32±2)℃,水深超过两倍鼠长,每只动物约占350cm2的活动面积;GH组笼养,不运动,于最后一周注射重组人生长激素(recom-binant human GH,rhGH);GH+EP组运动方案同EP组,于最后一周注射rhGH。
药物方案:在最后一周,GH组和GH+EP组大鼠皮下注射rhGH,1次/d,每次100μg/只(参考Matthias等的研究报告),注射时间为早上8时,连续7 d,c组和EP注射同等剂量的生理盐水。GH+EP组和EP注射后休息10min,然后运动,末次运动后即刻取样。GH组和c组末次注射后休息70 min,然后取样。
1.3 血样的采集与处理 用2%的戊巴比妥钠腹腔注射麻醉大鼠(40mg/kg体重)。待大鼠麻醉后,迅速自腹部向上剪开胸腔,用镊子固定。用10mL针管穿刺左心室抽血,然后取2mL注入含置于含有10%EDTA-Na(2mg)和抑肽酶(140μg)试管中混匀,4℃下离心(3000r/min)15min,分离血浆,-20℃保存待测,用于分析ghrelin;余血注入10mL的玻璃离心管,室温下静置3h,常规分离血清,-20℃保存待测。用于分析IGF-I。
1.4 指标测定 血清GH浓度的测定,采用放射免疫法(RIA)测定,试剂盒购自北京北方生物技术研究所。血清IGF-I和血浆ghrelin浓度的测定,均采用双抗夹心ELISA法,大鼠IGF-IELIsA试剂盒购自上海朗卡公司,ghrelin ELISA试剂盒购自康肽生物科技(北京)有限公司。
1.5 数据分析 各组用数据结果用平均值±标准差(M±SD)表示,用统计软件SPSS11.0进行分析处理,采用方差分析和多重比较的统计学方法,P<0.05代表显著性差异。P<0.01代表极显著性差异。
2 结果
2.1
血清GH浓度 末次运动后即刻,EP组血清GH浓度与对照组相比显著升高(P<0.05);GH组和GH+EH血清GH浓度与对照组相比增高近100倍(P<0.01)(表1)。
2.2 血浆ghrelin浓度 EP组与c组相比,ghrelin浓度明显上升(P<0.05);GH组与c组相比,ghrelin浓度下降了44.73%(P<0.01);GH+EP组与c组相比,ghrelin浓度下降了42.40%(P<0.01);GH+EP组与EP组相比,下降了46.99%(P<0.01)(表1)。
2.3 血清IGF-I浓度 EP组与c组相比,没有显著性差异;GH组与c组相比,血清IGF-I浓度上升了50.70%(P<0.01);GH+EP组与c组相比,IGF-I浓度上升了56.35%(P<0.01);GH+EP与EP组相比,IGF-I浓度上升了53.20%(P<0.01)(表1)。
2.4 IGF-I/ghrelin IGF-I与ghrelin的比值,c组=1262;GH组=3444,明显高于c组,接近c组的3倍;EP组=1186;CH+EP=3433,明显高于EP组,约为EP组的3倍。
3 讨论
3.1 大鼠血浆GH浓度的变化 在本研究中,GH组和GH+EP组在注射rhGH后70min,血清GH浓度比对照组高出100倍左右。药代动力学表明,rhGH的吸收通常较慢。血清GH浓度通常在注射35h后达到峰值,清除半衰期一般为23h,通常在24h之后血清GH浓度恢复到基础水平。因此,实验中观察到的大鼠血清GH浓度的急骤升高乃外源rhGH所致。此外,实验中也发现,EP组大鼠在运动后即刻,血清GH浓度较安静组有显著性差异,关于运动导致的血清GH浓度的变化将另文讨论。
3.2 外源GH对大鼠血浆ghrelin浓度的影响 过去人们一直认为,GH的分泌主要是由下丘脑分泌的两种激素调节,即促进GH分泌的促生长激素释放激素(GHRH)和抑制GH分泌的生长抑素(SS)。1999年,日本学者发现一种能刺激GH分泌的内源性物质――ghrelin,它具有比GHRH更强烈的刺激GH分泌的功能。自从ghrelin被发现后,其与GH的关系、
与能量代谢的关系等已见相当数量的文献报道,但在运动领域尚未见报道。
本研究观察到,给运动大鼠连续注射rhGH 7d,在运动后即刻,与安静组相比,血浆gtarelin浓度下降了42.40%(P<0.01),与运动组(EP组)相比。下降更为明显,达到46.99%(P<0.01)。这种变化与注射同样剂量但不运动的药物对照组(GH组)的变化相比没有明显的不同(GH组也下降了44.73%)。提示rhGH对循环ghrelin水平有负反馈调节作用,并且这种抑制作用在普通大鼠和运动大鼠间没有明显不同。
近几年的研究发现,动物和人体内可能存在一个胃-ghrelin-垂体-GH轴,循环GH水平的提升或减少可能对ghrelin的稳态产生负的或正的反馈作用。2002年,Matthias等报道,给大鼠注射外源性GH,正常大鼠的循环ghrelin水平减少,而切除垂体后增加3倍,猜测存在一个涉及到胃和垂体的调节ghrelin分泌的反馈环。2003年,Xiang等发现,给大鼠施加外源性GH后,大鼠胃中ghrelin的mRNA下降。只有对照组的1/3,胃中ghrelin的贮量没有变化,但血浆ghrelin浓度下降了40%,提示循环GH浓度的升高对ghrelin有负反馈作用,体内可能存在胃-ghrelin-垂体-GH轴。
GH对于ghrelin的负反馈作用亦见于临床报道。Dall等2002年报道,检测8名GHD病人接受(或没接受)GH治疗时期运动时的血浆ghrlin水平,在接受GH治疗期间,ghrelin水平显著低于没接受治疗时,提示GH可能抑制全身性的ghrelin的释放。对肢端肥大症病人的观察也证实ghrelin水平受GH抑制。Capiello等报道,17名肢端肥大症病人的血清ghrelin水平(201±20 pmol/L)低于普通被试(329±32 pmol/L),与肥胖被试的相似(165±14 pmol/L)。Britt等观察到,对GHD病人实施9个月的GH治疗后,血清IGF-I水平升高,同时ghrelin水平平均下降了29%,Leptin下降了24%。ghrdin和Leptin的减少反映了GH对脂肪代谢和葡萄糖生成的代谢影响。推测可能是ghrelin的受抑制促使接受GH治疗的GHD病人体脂的丢失。研究者推测,Ghrelin和IGF-I变化的相关性提示GH/IGF―I对ghrelin的分泌有负反馈调节作用。
目前还不清楚循环GH对ginelin的平衡和分泌的反馈调节机制。在胃中发现有GHR,但是否GHR存在于分泌ghrelin的细胞上还未见报道。此外,SS可能调节GH对胃ghrelin细胞的影响。SS对许多胃肠激素有抑制作用,胃中SS的急骤变化可能影响胃的稳态和分泌。
3.3 外源GH对运动大鼠血清IGF-I浓度的影响 在本实验中,也观察到注射了生理盐水的运动组(EP)与安静对照组相比,血清IGF-I没有不同,这与前人的研究结果相同。但是,许多实验已证明,如果施加外源GH,血清IGF-I浓度会发生明显的改变。本实验在给普通大鼠短期(7d)注射rhGH后,血清IGF-I浓度上升了50.70%(P<0.01)。同样,给运动大鼠注射相同剂量rhGH后,也见血清浓度上升了56.35%(P<0.01)。这说明短期注射外源性GH能极大程度地提升循环IGF-I水平,并且对运动大鼠产生的作用效果与对正常大鼠的作用没有差异。
对大鼠的病理学研究显示,用rhGH治疗治疗侏儒鼠或去下丘脑大鼠,均可见血清IGF-I浓度升高。给正常运动大鼠施加外源GH的实验也见报道。Yeh等报道了外源GH对跑台运动大鼠血清的影响,SD大鼠进行17m/min,1h/day的跑台练习,并每天注射GH(0.05mg/100g)。9周训练后,运动+药物组大鼠的血清IGF-I浓度显著高于运动对照组。Andersen等报道,老龄鼠进行轻缓的跑台运动(8m/min,1h/day,并每天注射高剂量rhGH(2.7mg/kg),共持续73d。结果发现血清IGF-I浓度升高了2倍,同时运动+rhGH组的肌肉体积和最大张力也比单独注射rhGH/的不运动大鼠高。Banu等报道,大鼠进行随意的跑轮运动,并每天分两次注射rhGH共2.5mg/kg体重,每周5d,共进行4个半月。结果发现,使用外源GH使血清IGF-I非常显著地增加(p<0.0001),但运动使这种增加略减少。本研究的实验采用的是长时间的游泳运动,强度为低强度,与上述几个实验相似,但注射药物的时间仅为一周,远低于上述实验,另外,注射的药物剂量仅为低剂量(100μg,/只),远低于上述后两个实验。但是。本研究也观察到了相似的血清IGF-I明显增高的结果,这提示,血清IGF-I浓度的变化对外源GH的刺激较为敏感。在本研究的实验中没有观察到Banu等实验结果显示的运动使出GH导致的血清IGF-I浓度的增加幅度减小的情况,GH组和GH+EP组血清IGF-I浓度的增加没有显著性差异。
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【关键词】机械密封;注意事项;故障处理;原因分析
1、机械密封的原理及要求
端面密封也就是机械密封,它是旋转机械的密封装置,机械密封在同一轴上至少是由一对垂直于轴线的端面在介质压力和补偿机构弹力的作用。防止流体泄漏是以辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的的装置。它的主要功能是将易泄漏的轴向密封改变为较难泄漏的端面密封。动环、静环、压紧元件和密封元件等三大构件是组成机械密封重要部件。其中随泵轴一起旋转的是动环,动环和静环紧密贴合组成密封面,以防止介质泄漏。动环靠密封室中液体的压力使其端面压紧在静环端面上,并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。在中七浅冷站的主要介质有水,天然气和轻烃。所以对机械密封的要求也是非常关键的。机械密封的正常直接影响设备的好坏,如果机械密封发生泄漏可能导致压力降低,介质泄漏严重时将造成重大的生产和安全事故。所以机械密封的正常稳定的运行是必须的。通过学习我将简单的论述机械密封应注意的事项,发生故障的原因和处理方法。对新型机械密封的关注等。
2、注意事项
机械密封的样式,机器的种类不同它的安装方法也是迥然不同的,但它的安装要领几乎都相同,安装步骤和注意事项:
2.1当安装机械密封时首先确定机械密封的尺寸。
2.2当机械密封进行安装前要做好准备工作,轴,轴套和压盖应检查是否有毛刺检查表面是否光滑,轴承状况是否良好;动环(静环)、轴、压盖都应该进行清洗。当安装机械密时摩擦阻力是存在的。每次安装时都要在机械密封部位涂上一层油,主要是做到减少摩擦阻力起到的作用。对于浮装式静环不带固定销结构的,不用涂油,机械装入压盖就可以达到应用的要求。
2.3先将静环与压盖一起装在轴上,由于静环是与压盖在一起不固定在轴上,在安装机械密封时要保证不要与轴相碰,在将动环组件装入。紧定螺钉在轴上是均匀分布在保证间隙的前提下应分几次均匀拧紧。
3、启动前的准备工作及注意事项
3.1首先要检查机械密封是否有泄漏现象,静压试验是起机前必须进行的基本操作。
3.2看机械密封是否有漏必须保证腔内充满介质。在启动前按泵旋转的方向盘车,检查是否轻快均匀没有卡堵。如盘不动或者吃力的时候,应检查机械密封配合尺寸是否错误,安装是否正确。
4、运行中应注意事项
4.1对于中七的循环泵中主要是低温介质。如果输送介质温度偏高、过低、或含有杂质颗粒、易燃、易爆、有毒时,必须采取相应的加热、阻封、冲洗、冷却、过滤等措施。
4.2运转前先盘车,注意不要有过大的转矩,看是否有擦碰和不正常的响声。
4.3注意旋向,联轴器和轴是否对中,轴承部位的油量是否足够和加油的方法法是否适当。
4.4运转前首先要用真空泵抽出泵体内的空气,打开介质进口阀门灌泵,然后开机运行。
4.5开车后是否正常稳定,先看有没有异常响声和运行一段时间发生泵体过热现象。
5、机械密封的故障表现及原因
5.1旋转设备运行当中机械密封的零件的故障也是有很多种类的,例如密封端面经出现磨损、密封端面热裂、密封端面破损等情况,弹簧达到使用极限时也会松弛、断裂和腐蚀等现象。O型密封圈也会出现裂口、变形、破裂等情况。
5.2机械密封发热、振动故障原因:当设备长时间旋转时,由于动静环贴合端面粗糙长时间接触,当启停机时候动静环与密封腔的间隙太小动静之间发生摩擦,轴上压力过大,动静环就会发生碰撞,当压力过大时动环和静环表面就会损坏表面粗糙从而引起振动。在长时间的运行中介质的酸碱性也会腐蚀密封端面,造成耐温性能不良,当介质的温度过高或过低时使机械密封损坏。安装时如果有颗粒杂质进入机械密封中,也会引起机械密封的振动和发热。
5.3机械密封介质泄漏的故障原因
(1)静压试验时泄漏。由于安装不细心,被碰伤、变形、损坏,清理不净、夹有颗粒状杂质,或是由于定位螺钉松动、压盖没有压紧,机器、设备精度不够,使密封面没有完全贴合往往会使介质泄漏。(2)间隙性泄漏。波纹管式机械密封的静环和动环是过盈配合的这样才能使弹簧受力保证密封效果,弹簧的压缩量的大小直接影响到机械密封的密封效果和工作效率。如果压缩量过大,贴合面之间发生摩擦,虽然能够运行但是机体会因为摩擦变热等不良反应。如果压缩量过小。机械密封中弹簧的受力不够当长时间运行弹簧的伸缩量改变发生无法恢复。使动静环中间的贴合面不能正常配合造成泄漏。为了保证机械密封的正常动作,机械密封要求泵轴不能有太大的窜量。由于我们单位大多都是波纹管式机械密封,所以压缩量的控制是非常重要的,不同型号的机械密封压缩量也是不同的。例如:75波纹管机械密封压缩量应该控制在4mm上下浮动值不超过1mm。这样的才能保证机械密封正常平稳的运行,但是窜量的调节是非常困难的工人师傅是无法百分之百的达到要求和实际设计当中,由于设计的不合理对机械密封的正常运行时有一定影响的。
6、处理故障采取的措施
6.1机械密封振动、发热的处理
如果机械密封与密封腔的间隙太小,就要增大密封腔内径或减小转动外径,最好保证正确的间隙。如果是摩擦副配对不当,更改动静环材料,使其耐温,耐腐蚀。这样就会减少机械密封的振动和发热。
6.2机械密封泄漏的处理
机械密封的泄漏是由于许多原因造成的,我们要对相应的问题作出相应的处理办法。机械密封的泄漏是不可能避免的,我们只能尽一切可能的减少泄漏量,安装机械密封时一定要严格按照技术要求进行装配,一下注意项目是非常重要的:(1)正确安装保证安装表面的光滑无毛刺;(2)处理好倒角的角度;(3)装配O型圈时,O型圈密封圈不能用汽油、煤油浸泡洗涤,以免胀大变形,过早老化。
在针对循环水泵保养和维修的工作中,我们要根据相应的注意事项在保证泵体的正常运行的前提下,尽量减少不必要的损耗,避免经济上的损失。
参考文献
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1.运用示意图,说出水循环的过程和主要环节。
2.说明水循环的地理意义。
二、教材分析
本节课是第三章《地球上的水》的第一节,是开篇内容,本节内容首先介绍水圈的构成及其特点,主要讲述了"相互联系的水体"、"水循环的过程和意义"两个知识点。第一个知识点浅显易懂,是学生学习的基础知识,是为第二个知识点的学习作铺垫;第二个知识点是本节课的重点内容,通过图文和活动设置介绍了水循环发生的领域、水循环的类型、环节和意义。图3.2直观地说明各陆地水体之间的相互联系,本节案例的设计旨在引导学生结合生活实际,关注生活、关注社会、学以致用,了解人类活动对水循环的影响。
三、学情分析
学生能够从日常生活中体验到各种水及水的循环,因此对水循环的基本过程容易理解。但是由于基础知识积累不足,对水循环的地理意义不易理解。尤其是案例分析时对选定区域的综合自然地理背景不熟悉,分析不透。
四、教学目标
(1)知识与技能目标。①了解水圈水体的构成和各水体相互转化的关系;②能绘制示意图表示水循环的过程,掌握其主要环节,运用水循环的原理知识,分析常见的人类活动对水资源的影响,理解水循环的地理意义;③学会从地理图表、地理现象中获取有用信息,分析地理问题并尝试提出解决地理问题的方法和措施。
(2)过程与方法目标。①课前布置考察任务:利用周日休息时间城西公园、沿河公园参观涡河和襄阳河,加深学生对地球上水的认识。②学生根据图3.2,自主讨论读图思考题目,理解自然界水体的相互补给关系。③由黄河断流现象,引导学生搜集资料,分析黄河断流带来的危害、断流的原因,并尝试提出解决黄河断流的方法和措施。
(3)情感态度与价值观目标。①增强学生水资源的忧患意识,树立科学的资源观。②帮助学生树立正确认识和利用水循环的自然规律,实现人类与环境的和谐发展的观念,形成辩证的唯物主义认识观。
五、教学重难点
重点:①陆地水体相互关系。②水循环的类型、形成过程和环节,水循环的地理意义。
难点:水循环的地理意义。
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关键词:地理环境;运动
中图分类号:G632.749 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)05-188-01
岩石圈物质循环、水循环和大气循环运动是自然界的三大物质循环,这部分也是必修1模块的主干知识之一,备受学业水平考试命题者的青睐,成为历届高考的“钟情点”之一。以下就学业水平考试考查的相关内容和方式做一番剖析和透视。
高中地理学业水平考试对考试内容掌握程度的要求分为四个层次,从低到高依次为:识记、理解、应用、综合,分别用字母a、b、c、d表示。其中含义如下:
a―识记:识别重要地理事物的名称、概念、特点和地理数据等基础知识,重大地理新闻及与地理有关的法规;在地图上正确识别重要地理事物的位置。
b―理解:简述、简释、比较地理基本概念、规律、原理以及地理事物的特点(包括分布、结构、演变、成因等)和与地理有关的基本国情、国策;解读地理统计数据和图表。
c―应用:利用各类信息材料说明地理基本原理;运用地理基本规律、原理分析地理问题;绘制简单的地理图表;在图上正确填绘重要地理事物名称;比较和分析组成地理环境的各要素及其内在联系。
d―综合:运用所学知识和观点,将学习和生活中出现的地理现象和地理事实的各个部分、各个方面、各种因素联结起来,以形成统一整体的认识。
一、岩石圈物质循环
考试要求:
①地质循环a
②三大类岩石之间及岩石与岩浆之间的相互转化及图示c
主要考查内容:地震波在地球内部的传播与地球内部圈层的划分,地球内部和外部圈层结构及各圈层的主要特点,三大类岩石的形成与转化,地壳内部物质循环过程。
1、三大岩类
在地球内部压力作用下,岩浆沿着岩石圈的薄弱地带侵入岩石圈上部或喷出地表,冷却凝固形成岩浆岩(如花岗岩、玄武岩、橄榄岩、流纹岩等)。已经形成的岩石在各种外力作用下被侵蚀、风化、搬运后沉积下来,经过固结成岩作用,形成沉积岩(如砂岩、页岩、砾岩、石灰岩等)。或在一定的温度和压力下发生变质作用,形成变质岩(板岩、大理岩、片岩、片麻岩等)。
2、岩石圈的物质循环过程
岩石圈的物质循环过程,实际上是三大类岩石与岩浆之间的相互转化过程。正确理解的关键是掌握影响它们之间相互转化的各种内外力作用。
3、岩石圈物质循环的重要意义
(1)在循环过程中,形成了地球上多样的、丰富的矿产。
(2)改变了地表的形态,塑造了千姿百态的自然景观。
(3)实现了地区之间、圈层之间的物质交换和能量传输,从而改变了地表的环境。
【考查方式】以地震波在地球内部传播示意图为背景,考查地球内部圈层的界线与特点;以示意图的方式考查三大类岩石的物质转化方式。
二、水循环
考试要求:
①水循环的过程和主要环节a
②水循环的地理意义b
主要考查内容:河流的补给,径流的变化及其影响因素,水循环的概念和类型,水循环的环节,水循环的意义,人类活动对水循环的影响。
1、河流的主要补给类型及特点
较大的河流一般都是由多种水源混合补给的。
2、水循环及其意义
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一、整合课标内容及学生需求
教学目标的设计是教学设计的出发点。有了明确的教学目标,教学内容和学习材料才得以组织和调整,教学活动才得以合理的安排和开展,学习结果才得以预测和分析,学习评价才有科学的依据。确定教学准确的教学目标需要对课程标准、学生的学习需求等方面进行整合。
本节课所涉及到课程标准是“运用示意图,说出水循环的过程和主要环节,说明水循环的地理意义”。对于本条标准的把握,应注意以下几个关键点:不要求对水循环进行分类,而是要求以海陆间循环为主,将海陆间循环、陆上循环和海上循环综合在一幅示意图中,使学生综合把握水循环。学生应能以示意图的形式,通过主要环节的相互联系,说出水在自然界的循环过程。行为动词“说出”与“说明”在知识层次目标上的不同,“说出”属于了解水平,“说明”属于理解水平,水循环的地理意义是本条“标准”要求的重点。本节课所上的中学是我区的三级达标校,因此确定学生学习的理想状态是达到课程标准的要求,这是教学要求的最低线。对于学生的需求分析,需要直接从学生中收集相关的信息。由于是借班上课,缺乏对学生的直接观察与了解,只能间接获取任教班级学生的情况,从整体上看,学生对自然界中的水循环已具有一定的生活体验和知识基础,主要问题是学生还未上升到理性的层面上进行分析,而且自然界的水循环属于全球尺度和大尺度的地理现象,学生难以理解,需要教师创设适当的情境引导学生进行新知的建构。通过以上的分析,确定本节课如下教学目标:1、通过对“自然界的水循环”示意图的读图分析,了解自然界水循环的过程和环节。2、通过对实例的分析,理解人类活动对水循环环节的影响。3、通过相关材料、图表或实例的分析,进而归纳出水循环的地理意义。4、增强水资源的忧患意识,树立科学的资源观。
二、整合各版本教材
高中地理新课程实行“一纲多本”,出现了人教版、湘教版、中图版、鲁教版四种版本教材,不同版本的教材由于对课标理解的差异、把握角度的不同,都在课标基础上有所创造,着力体现自己的编写特色。教师在进行不同版本教材整合时,特别要注意研究不同版本教材中表述相同的内容,可以将各版本教材中个性化的内容及相关表述作为取舍教材的重要参考和借鉴,以博取众家之长。例如本节课人教版单独呈现框题,鲁教版以问题的形式,把陆地上的不同水体及其相互关系作为铺垫知识,而湘教版和中图版教材未呈现。因此,如何确定作为铺垫的知识,应根据学生实际,课程目标的达成等方面,从减轻学生负担出发进行处理。考虑到所上班级的学生实际水平,我采用各版本教材共性之处的做法,把自然界水的分布作为铺垫知识。这样处理,充分考虑到了借班上课学生的实际水平,避免造成课时不够的问题。由于本节课以长江为案例组织教学,因此在教学中运用湘教版教材中的“自然界水循环”示意图,这样案例与示意图吻合,便于开展相关教与学活动。
三、整合前后知识
注重知识的前后联系,着眼于整体设计。根据教学内容,把初中、高中已学及以后将要学习的有关知识进行有机整合,这样不仅有利于学生的知识建构、促进已学知识的迁移运用,激发学生的学习动机,而且有利于培养学生综合分析问题的能力。
例如本节课上到“水循环是地球上最活跃的能量交换和物质转移过程之一”时,以长江为案例,首先展示长江上游的河谷地貌及长江中下游平原景观图,让学生分析长江中下游平原的形成与自然界水循环的关系,把初中的知识与高中知识进行了整合,让学生明确河谷地貌的形成是水循环的杰作,并告诉学生以后我们还会学到河流地貌的发育。教学中,联系到了必修1前面所学的长江中下游江淮准静止锋的形成以及大气环流有关知识,以此为案例让学生明确自然界的水循环缓解了不同纬度热量收支不平衡的矛盾,把前面所学有关气候知识与新知识进行了整合。
四、整合接受式与探究式学习方式
接受式学习和探究式学习是学生认识活动的两种基本方式。随着高中地理新课程的实施,探究式学习被广大一线教师所推崇,课改也强调探究式学习。之所以强调探究,主要是针对以前的填鸭式灌输式的教学方式,并不是“排斥”接受式学习,或是将它 “一棒子打死”。 总体说来,授受式学习和探究式学习均是学生学习地理的重要学习方式,应该根据教学内容进行有效整合,彼此取长补短,互相促进,不可偏废。
例如讲到水循环的类型及主要环节时,利用课件呈现“自然界的水循环”示意图(图上箭头改成线段),要求学生在线段上添加箭头的方向。在学生活动前,根据教学实际,讲解径流与植物蒸发腾等概念,采用的是接受式的学习方式。然后,要求学生找出水循环的三种类型,描述其形成过程,让学生在绘图、读图、说图等活动中,发现水循环的三种类型和主要环节,采用的是探究式教学方式。
五、整合传统教学手段和多媒体辅助教学
我们提倡多媒体辅助教学,因为多媒体具有图文声像的综合效果,这是传统教学手段所无法比拟的。但是,传统教学手段的一些优势却是多媒体所无法取代的,传统的板书,言简意赅,常常起到画龙点睛的作用,增强学生的记忆;板图板画凝炼逼真,往往能激发学生的思维,收到出其不意的效果。因此,在进行教学设计时,要根据媒体的“最佳作用点”和“最佳作用时机”,进行传统教学手段和多媒体辅助教学手段的整合。
例如本节课组织学生探究“自然界水循环的类型和主要环节”时,课件显示“自然界水循环示意图”示意图,让学生找出水循环的三个环节并描述其形成过程,教师及时板书相关内容,形成三种自然界水循环的联系框图,然后利用多媒体课件播放三种水循环的过程,以加深学生的理解。这样,把传统板书与多媒体辅助教学进行整合,充分发挥各自的优势,取得最佳的教学效果
六、整合相关学科知识
地理是唯一跨自然和人文的学科,它是一门综合性学科,涉及到语、数、历、政、化、生、物、美等知识。在教学设计时,要立足地理,兼顾综合,整合相关学科知识,这样才有利于学生知识的合成,学生才能举一反三,触类旁通。
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【关键词】水资源评价现状发展
中图分类号:TV211.1 文献标识码: A 文章编号:
我国水资源评价工作始于1979年, 第一次全面评价了国家地表及地下水资源数量、质量、分布规律和水资源总量以及开发利用状况和供需情况, 于1985年提出了全国性的成果。此后相继出版了有关水资源评价的专著: 反映天然水资源状况的《中国水资源评价》( 1987 )、反映水资源开发利用情况的《中国水资源利用》( 1989 )等, 并开展了一系列区域性水资源研究项目: 华北地区水资源及其开发利用研究、西北水资源合理配置研究等。90年代后又进行了大量的水资源利用规划等研究项目: 全国水中长期供求计划编制、地下水开发利用规划、缺水城市供水水源地规划、全国节水规划等。针对我国河流污染日趋加重的情况, 1996 年完成了全国水质评价:《中国水资源质量评价》( 1997 )。20 世纪末, 中国工程院对中国可持续水资源发展问题进行了新一轮的研究, 在《中国可持续发展水资源战略研究综合报告》( 2001)中专门进行了水资源现状评价。这些水资源评价的研究和实践工作为我国的经济建设、社会经济发展规划和决策提供了重要的基础性依据。
一、我国水资源评价现状
改革开放以后, 我国社会经济发展突飞猛进, 人类活动对下垫面条件( 包括植被、土壤、水面、耕地、潜水位等因素) 的影响加剧, 人类活动对于流域下垫面变化的影响, 水体的开发和重塑、局部微地貌的改变、土地覆被的改变以及人为建筑物的修建全方位地改造了下垫面, 从而影响了流域天然下垫面的下渗、产流、蒸发、汇流水文特性, 对水资源评价也提出了新的挑战。因此, 2001 年, 在国家发展改革委和水利部联合开展的“全国水资源综合规划”工作中, 对水资源评价的技术和方法做了进一步的修改和完善:采用“一致性”修正的方法来处理下垫面条件变化对径流的影响。另外, 在评价内容上也较第一次评价有所增加。水资源评价方法有了进一步的发展, 目前在全国范围内广泛采用。
另外, 水资源评价模型技术逐步发展起来, 包括基于新安江模型和地下水动力学的地表- 地下水资源联合评价模型等。随着3S 技术和计算机的不断发展和进步, 分布式水文模型逐渐引入到水资源评价中来,并具备原有集总式模型难于实现的优势。
当然, 我们也应该看到, 赋存形式各异的水无所不在, 而且相互转化不断运动, 水资源的系统精确评价本身就是一项极具挑战性的工作。近几十年来, 大规模的人工取用水形成了与天然“坡面—河道”主循环相耦合的“取水-供水-用水-耗水-排水”为基本结构的人工侧支循环, 我国北方的许多流域侧支循环通量甚至远远超过了主循环的实测通量; 大规模排放温室气体, 改变了天然水循环的降水输入和能量条件, 导致当前序列的水资源基础条件与历史过程存在着不同, 给水资源科学评价带来了困难。随着资源稀缺性的日益突出, 水资源的合理配置和高效利用越来越受到重视; 随着以人为本、和谐社会理念的普及, 水资源开发利用的要求不再停留在有水可用的阶段, 而且发展为有符合质量标准的水可用, 这些实际需求都给水资源评价理论提出了新的要求, 也成为水资源评价理论发展的方向。
在新形势的需求下, 21 世纪初, 王浩等提出了基于二元水循环模式的水资源评价理论方法. 所谓二元水循环模式, 是指人类对水循环的干扰, 打破了原有天然水循环系统的规律和平衡, 使原有的水循环系统由单一的受自然主导的循环过程转变成受自然和人工共同影响、共同作用的新的水循环系统。其明显的二元特性是: 驱动力的二元化, 即现代环境下流域水循环的内在动力已经由过去一元自然驱动演变为“自然-人工”二元驱动; 循环结构的二元化, 即现代完整的水循环由“大气-坡面-地下-河道”自然循环和“取水-输水-用水-排水”的社会循环耦合而成; 循环参数的二元化, 即现代环境下流域水循环对于降水输入的总体响应不仅决定于自然的陆面、土壤和地下等水文与地质参数, 还取决于水资源开发利用与相关社会经济参数.表1 就二元水循环模式的水资源评价方法与国内外以径水资源评价方法进行了对比。从表中可以看出, 该方法与以往评价方法存在的主要差异有, 一是评价的视角上, 将人工驱动项作为水资源演变的内生动力, 而并非采取“剔除”的方式实现“还原”; 二是在评价过程中, 要保持天然水循环过程和人工水循环过程的动态耦合关系, 同时能够充分反映人类活动的影响; 三是评价的内容和成果要同时服务于不同层次的生态建设、环境保护和经济社会发展. 基于二元水循环模式的水资源量评价所遵循的原则有: 水资源量评价应当从流域水循环的总通量出发, 以对不同特性不同效用的水循环通量的界定作为资源评价的基础;“有用”是自然资源首要属性, 因此在水循环全口径通量中进一步对效用进行区分与度量是水资源评价的第二项内容; “可用”是继“有用”后自然资源另外一个重要的属性, 因此根据可控性准则对于“有用”资源做进一步区分是水资源评价中第3 层内容;二元模式下的资源的概念是相对生态环境和经济社会两大系统而言的, 因此评价中还需在可控水资源中进一步区分国民经济允许的开发利用量;基于现代环境下的水资源评价还应当能够清晰描述人类活动对于水资源演变的影响。
以上5 个层次和方面的内容, 整体构成了二元水循环模式下水资源评价的基本思路。
二、我国水资源评价的发展
由于人类活动对水资源的影响不断加大,人们对水循环的认识也不断加深,所以,水资源评价不是一劳永逸的,应随着资料积累及技术水平的不断提高而滚动进行。在这项工作中应引入新理论、新方法、新技术。
1、建立水资源评价模型
为对现状及未来水资源量进行评估,应分区建立具有物理背景的反映降水、地表水、土壤水与地下水转化机制及下渗、蒸发等水循环过程,引水、开采等水资源开发利用活动的水资源评价模型。对植被情况,不透水面积,耕作条件及水资源利用水平等因素均可以用调参数形式体现在结构化水资源评价模型中,通过参数调整,反映产流条件及水资源利用水平,并根据社会经济发展及气候长期变化预计估算未来产流条件变化及水资源利用情况。还应研制较为通用的结构化模型,根据不同地区自然地理条件和水文地质条件,增减不同的模型组件,使模型参数具有物理背景和可比性,通过试点流域,实验站资料等率定分区模型参数。
2、充分利用国家水文数据库
充分利用国家水文数据库系统,研制水资源评价系统与水文数据
库、水资源数据库的接口,提高水资源评价工作的现代化水平。
3、在GIS平台上建立集成化的水资源评价信息系统
充分利用地理信息系统对空间数据及属性数据的管理、分析功能,实现GIS与水资源评价模型、水文及水资源管理数据库的集成,建立基于GIS平台上的水资源评价信息系统,从根本上改变水资源评价的手工操作状况。
4、统一技术标准指导评价工作
制定统一的技术标准与评价方法,采用一致的水文系列,根据需要与可能,分区开展水资源评价工作,即可为当地经济可持续发展和水资源持续利用提供科学依
据,也可在需要时汇总成全国水资源评价成果。
5、开展关键性技术攻关
加强技术研究,积极开展关键性技术攻关,尽早建成通用水资源评价模型系统,广泛采用新技术与新方法,尽早建成通用计算机系统,为水资源评价提供技术支持。
总之,从水资源评价工作的发展历程看, 水资源评价活动带有明显的目的性, 在于解决不同时期出现的水资源问题, 保证水资源的可持续开发和管理. 实践需求是应用科学理论与技术发展的源动力, 而现代环境下水资源系统主体演变和客体需求的变化成为推动水资源评价理论和技术发展的动力. 水资源开发治理过程中不断涌现出的水资源问题以及人们对客观世界的进一步深入认识, 还会促使水资源评价理论方法的长足进步和发展. 在人类活动日益显著的影响作用下, 二元动态评价、水量水质联合评价、径流性水资源和非饱和土壤水综合评价以及分布式模型评价等将会成为今后发展的趋势.
参考文献:
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关键词:水资源循环经济;工业用水;循环利用
现代工业园区的用水问题,我国已经有相关政策,政策鼓励工业园区的企业进行水的分类利用和循环使用。工业园区可以采取“减量化、水再使用、水再生利用、水再循环、水资源管理”的水循环经济模式,让工业园区搭建一个水资源循环系统的共有平台,延长水资源在社会循环中的使用时间,要把水资源利用到最大限度,削减工业企业的用水量、提高用水的效率和减少废水、污水的排放量等问题是解决工业园区的用水问题的有效途径。
1. 国内工业用水循环利用现状
我国的水资源不仅不足而且不均,平均每人只有2200立方米水资源,不到世界平均水平的1/3。我国有一半以上的重要城市中都面临这不同程度的缺水问题,有110座工业城市严重缺水,水资源的供应不足已是制约现代城市经济发展和改善人民生活的主要因素之一。从总的来看,中国的工业用水循环利用率较低,在60%左右,比发达国家工业用水循环利用率低了近20%左右。就国内水资源严重不足的情况,我国已制定了很多有效措施来促进工业用水循环使用的发展。现在很多的工业园区都已经采取了重复利用污水、废水措施:塑料厂、钢铁厂采用冷却池或冷却塔技术重复利用冷却废水;电站、造纸厂采用封闭循环系统使水资源达到最充分利用。
2. 水的循环利用
一般我们把水的循环分成自然循环与社会循环。水的社会循环依赖于自然循环,但是他对自然循环有这不可小视的负面影响.所以,水在进行的其社会循环的过程中要重视遵循水的自然循环的规律,处理好污水清洁和排放工作,尽量的循环使用污水,对污水进行再生利用,充分利用自然界的有限淡水资源,人类要多次、重复、持续地高效利用。有很多方法是可以把废水、污水再次利用,企业自身内部水的循环利用和反复利用是再次利用最常见的一种方法。水系统的健康循环是指在水社会循环过程中加强管理,减少对天然水体的取水量,提高水资源的再生循环利用,减少对水污染的负荷,加强对废水、污水的治理,确保生态环境用水,其基本实施策略如图1所示。水资源的利用将由过去的“取水――输水――用户――排放”的恶性循环流动模式,转变为“节制的取水――输水――用户――再生水”的反馈式循环流程。水资源循环利用的加强,使水的社会循环能够融入到水的自然循环过程中,实现社会用水的健康循环。
循环利用工业园区用水是实现水社会循环的关键环节。解决水资源及水环境矛盾、经济发展的双赢途径是针对工业发展和工业系统的特点,遵照经济及生态规律,全面推进产业结构的生态重组,在尽量减少生态环境不被工业废弃水破坏的基础上,大力提高工业系统水资源生产效率。通过现代技术和政府管理手段,有效的降低人类活动对水资源自然循环的破坏程度,维护生态系统自身净化能力的稳定性,使其保持长久的良性循环。
3.处理工业冷却水
提高用水效率、改善用水设备、调整用水结构刻不容缓。因为,我国的工业用水存在着很大的漏洞,还有很大的改进空间,主要表现在复用率和直流供水和复用率低、严重的浪费等方面。为了实现保护环境和节约用水的目的,我们采用深度及简单处理来提高循环水浓缩倍率,直流冷却水系统及循环冷却水系统是化工企业、钢铁厂及电厂等一般采用的水冷却系统的两种组成形式,而密闭式、敞开式、直接接触式又是循环冷却水系统的几种形式。冷却塔,如玻璃钢、抽风式、及风筒式冷却塔等在冷却水过程中会被用到。循环冷却水系统被国内一些火力发电厂及钢铁公司所采用,这使用水量大大减少,提高了经济及环境效益。采用提高循环冷却水浓缩倍数的方式减少补充水量被一些石化企业所采用,历经不断的努力浓缩倍数从以前的1.5―2倍提高到2.5―4倍,补水量也相应的减少了30%―40%左右。
4. 中水回用
城市污水或生活污水经过处理后达到一定的水质标准,可以在一定范围内重复使用的非饮用水称为中水。中水回用是污水处理的开发和延伸,可以为缺水比较严重的城市提供新的水源,发展空间广阔。中水用途相当广泛。
5. 水循环系统建设的途径与措施
5.1 水循环经济运行模式的建立。对所有进去工业园区的企业,根据各企业的用水规模的大小和效益好坏,对其进行用水定额管理,以一万元为基本单位,创造万元产值规定用水量的多少,尽量的把水资源平均分配。工业园区要建立健全水价市场和水权市场,明确规定饮用水和循环水成本和价格,把源生水与再生水的价格差距拉大,有效的利于市场机制,鼓励并刺激工业园区的所有企业多多使用再生水,这样不仅能够促进园区内企业的用水成本的减低,而且还提高了园区内的水资源更好的得到循环利用。
5.2 水循环技术保障体系的建立。工业园区要加强管网建设、水重复利用、污水处理、水质监测和用水信息等一系列的建设与各方面技术服务的完善,给入园企业一个好的用水环境。
参考文献:
[1]黄贤金.循环经济发展:产业模式与政策体系[M].南京:南京大学出版社,2004:117-123.
[2]陈琨.我国实施水资源循环经济模式的途径[J].中国人口资源与环境,2003,13 (5):120-121.