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臭氧环境下铜的腐蚀研究论文

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臭氧环境下铜的腐蚀研究论文

臭氧是世界公认的广谱高效杀菌消毒剂.新一代绿色环保高科技产品活氧机,采用大自然空气为原料以电子方式高频高压放电产生高浓度臭氧比氧分子多了一活泼的氧原子臭氧,化学性质特别活泼,是一种强氧化剂,在一定浓度下可迅速杀灭空气中的细菌,但对铁及橡胶制品有很强的腐蚀性.而对不锈钢及ABS、PP、PE及硅胶材质影响不大.

§5-2金属在海水中的腐蚀 海水是具有强腐蚀性的天然电解质,海上各种运输工具舰船,海上石油采钻平台,海底电缆,输油管道都面临海水腐蚀,所以研究和解决金属材料的海水腐蚀??对发展我国海运和海洋开发都具有重要的意义。一,海水特点1, 海水溶有大量NaCl为主的盐类。其含NaCl量约为3%或3.5%2, 海水具有很高的导电率3, 海水表面含氧量随水温不同大约在5-12ppm之间4, 海水的PH值通常在8.1-8.3%二、海水腐蚀的电化学过程海水既然是一种典型的电解质溶液,关于电化学腐蚀的基本规律也适用于海水腐蚀,但海水腐蚀的电化学过程又有其自身的特点。1、 海水近中性且含有溶解氧,对于大多数金属或合金在海水中的腐蚀过程都是氧去极化过程2、 海水中含有大量Cl-离子,对于大多数金属(钢,铁,锌)在海水中的腐蚀,阳极极化程度很小,这是因为Cl-离子能阻碍和???金属的钝化,其破坏方式有①破坏氧化膜,②Cl-比某些钝化剂更易吸附,③Cl-与金属形成络合物加速了阳极溶解。由于这些原因即使是不锈钢也难以保持不腐蚀,若在不锈钢中加入Mo则能提高其在海水中的稳定性。3、 海水的电阻率很小,因此异种金属接触能造成的显著的电焊腐蚀。其作用强烈,作用范围大,如前面讲了海船的青铜螺旋桨能引起数十米远钢制船身腐蚀。4、 在海水中由于钝化的局部破坏,很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。三、影响海水腐蚀的因素。海水是含有多种盐类的溶液且又含有生物,悬浮状砂,腐败的有机物等,其腐蚀速度与化学物理,生物等因素有关它要比单纯的盐溶液腐蚀强很多。1、 盐的浓度:海水是以NaCl为主的盐溶液,钢的腐蚀速度与含盐量关系如下图所示,随NaCl浓度升高腐蚀速度加快对海水来说其NaCl的浓度范围正好在最大范围内,当溶盐超过一定值后,由于氧的溶解度降低使金属腐蚀速度下降。2、 含氧量:海水中氧含量是影响海水腐蚀的重要因素,因金属在海水中的腐蚀主要是氧去极化过程,因此海水中含氧量增加可使金属腐蚀速度增加,海水表面与大气接触,含氧量最高可达12ppm,随海水浓度增加氧含量降低,随海水中盐浓度增加和温度上升,含氧量也降低。3、 温度:和其他反应一样,温度升高,金属腐蚀速度加快而海水温度随纬度季节和海水???不同而变化。4、 海生物:在海生物为了维持其生命活动要吸收氧气,放出二氧化碳在其死亡后,尸体分解析出H2S。CO2和H2S会加速金属的海水腐蚀速度,如在??设在海水中的金属设备常丛生着一些??和附着一些动物使金属腐蚀加速。5、 海水流速(金属结构与海水的相对运动速度)因海水的腐蚀过程是氧去极化过程,海水流速大使金属腐蚀速度加快。四、防止海水腐蚀的方法1、 电化学保护,主要是阴极防护是防止海水腐蚀的常用方法,它是依靠牺牲阳极来实现阴极保护的。用来作牺牲阳极的材料为锌合金,镁合金,铅合金。2、 合理选材:①选用含Mo的不锈钢??减少????,②选用耐腐蚀的钛合金,铜合金,??合金。3、 涂层保护,这是防止海水腐蚀的普遍采用的方法,如采用防锈漆涂料和防止生物粘污的防污涂料§5-3土壤腐蚀埋在地下的金属油气水管,电缆等由于土壤腐蚀造成管线穿孔,而漏气,漏油,漏水或使电信发生故障而且这些设备很难检测,给生产造成很大的损失和危害,如美国每年因腐蚀而替换的管子费用就有几亿美元之多,对我国来说,随着石油工业的发展,每年有大量的管线埋在地下投入运行,因此研究土壤腐蚀规律寻找有效的防护措施具有重要的实际意义土壤腐蚀是一种电化学腐蚀,溶解有盐类和其他物质的土壤电解质,其腐蚀要比一般盐类溶液腐蚀严重的多。一、土壤电解质的特点1、 土壤的多相性:土壤由土粒,水,空气等组成,具有复杂的多相结构,土粒中又含有多种无机物和有机物土粒粒度大小也不同,往往有几种不同土粒(砂,碳土,粉沙土,粘土)组成的。2、 土壤具有毛细管多孔性:在土壤颗粒间形成大量毛细管微孔或孔隙,孔隙中充满空气和水,因此土壤的孔隙度和含水性的程度有影响土壤的透气性和导电率的大小。3、 土壤的不均匀性:在宏观上讲不同区域,土壤性质上不同,从微观结构讲,即前面讨论的由水,土壤,气孔,水分的存在其结构紧密程度上的差异。4、 土壤的相对固定性:土壤固体部分对埋在地下的金属构件是固定不变的,仅土壤中液相和气相可作有限运动。二、土壤腐蚀过程 土壤腐蚀过程同样可分为阳极过程和阴极过程1、 阳极过程:钢管埋在土壤中阳极区发生铁的溶解反应。 阳极反应进行的速度首先受金属离子水化过程的难易控制,因此土壤的湿度对阳极过程影响较大,尤其是土壤中的氯离子Cl-和硫酸根离子能与Fe2+生成可溶性盐类,会加速阳极溶解。2、 阴极过程:在弱酸性,中性和碱性土壤中阴极过程主要是氧的去极化作用。土壤中的氧存在于土壤孔隙中和溶解在水中,由于水中溶解氧是有限的,对土壤腐蚀其主要作用的缝隙和毛细管中的氧,但是这些氧到达阴极表面的传递过程是比较复杂的,其传递速度取决于土层的厚度,结构和湿度,厚的土层阻碍氧的扩散,且土壤粘度越大湿度越高,氧到达阴极表面越困难,金属的腐蚀越轻,反之,土层浅土壤疏松,湿度小,透气性好金属腐蚀就越严重。对于大多数土壤来说是腐蚀决定于腐蚀微电池作用时,腐蚀过程强烈的为阴极过程所控制,如下图所示三、土壤腐蚀的几种形式1、 由于充气不够均匀引起的腐蚀:主要是地下管道穿过结构不同和潮湿度不同的土壤带时,由于所接触的氧浓度差别引起的宏观电池腐蚀,(图)与含氧量较高的土壤(砂土)接触的管道成为宏观腐蚀电池的阴极区,而与含氧量较少的土壤(粘土区)接触的管道,成为宏观腐蚀电池的阳极区。该区将受到腐蚀。管道埋设在结构不同土壤中发生氧的浓差电池腐蚀,??如埋设湿度不同也会造成氧的浓差宏观电池,离地面较深的部位为阳极区受到腐蚀,在直径较大的水平输送管道上就能看到感到下部比上部腐蚀更为严重。2、 由于杂散电流引起的腐蚀:所谓杂散电流指由原定的正常电路漏失而流入它处的电流,其主要来源是应用直流电大功率装置,如有轨电车,地铁,电气大??以接地为回路的交通工具以及电解电镀槽等直流电力系统,图是有轨电车附近的下金属管道由于杂散电流而引起的腐蚀示意图,在正常情况下,电流自电源的正极通过电力机车的架空线再沿铁轨回到电源负极,但是当铁轨与土壤间的绝缘不良时,有一部分电流就会从铁轨漏失到土壤中,如果其附近有地下管道,杂散电流便通过管道再流经土壤回到电源,此时相当于有两个串连的电解池即:路轨(阳极)│土壤│管道(阴极)管道(阳极)│土壤│路轨(阴极) 在第二个电解池中的阳极区(杂散电流从管道的流出端)发生腐蚀,管道上的杂散电流可高达300-500A其影响又达到几十公里,如??7-8mm的钢管在4个月内便可腐蚀掉。3、 由于微生物引起的腐蚀 在缺氧条件下,如密实,潮湿的粘土深处,金属腐蚀似乎很难进行,但是这样的条件却特别有利于某些微生物的生长,特别是有硫酸盐还原菌存在时,这种细菌能将硫酸盐还原成氧,其中一部分消耗于微生物自身的新陈代谢,大部分可作为阴极去极化剂,引起地下金属管道强烈腐蚀,据统计地下埋设的金属构件有一半是属于这种腐蚀四、影响土壤腐蚀的因素2、孔隙度(透气性),较大的孔隙度有利于用氧的渗透和水分存在,因而是腐蚀的促进因素。3、含水量:图表示铜管的腐蚀速度与土壤含水量关系,可以表示当含水量很高时,氧的扩散,渗透受到阻碍,腐蚀速度较小,随含水量减少,扩散渗透氧均匀,氧去极化变易腐蚀速度增加,当含水量在10%一下,由于水分短缺,因阳极极化和土壤的电阻增大,腐蚀速度又急剧降低。4、 电阻率:土壤电阻率与土壤孔隙度,含水量及含盐量等因素有关,土壤的电阻越小腐蚀越严重,如土壤潮湿含氧量高,腐蚀严重。5、 土壤的酸度PH值:大部分土壤呈中性PH值为6-8之间,但也有PH值为9-10的碱性土壤及PH值为3-6的酸性土壤(沼泽土,腐植土)在PH≤4的酸性土壤中氢的阴极去极化,能顺利进行,使腐蚀速度增加。1. 土壤中的含氧量。土壤中的氧有的溶解在水中有的存在于毛细管中和隙缝中,含氧量在干燥的砂土中最高,在潮湿的砂土中次之,在潮湿密实的粘土中最少,??的速度由于湿度和结构不同土壤中含氧量可相差几百倍,这种充气不均匀是造成氧浓度差电池腐蚀的主要原因。五、防止土壤腐蚀的措施1、 覆盖层保护:在土壤中普遍使用焦油沥青质的覆盖层,在涂层内用玻璃纤维(布),石棉等纤维材料地下还缠绕加固地基,也可采用聚乙烯叠料或环氧树脂喷涂。2、 金属土层或包覆金属:镀锌有一定效果,?????,因为镀层与被覆的金属构成腐蚀电路,使镀层很快造成破坏。用铅包覆电缆有较好的效果,因为铅在地下比碳钢稳定很多,腐蚀速度小。3、 采用电化学保护:广泛采用牺牲阳极或外加电流对地下管道进行保护,甚至把覆盖层与电化学保护结合地使用,在涂层??地方阴极保护其作用。§5-4微生物(细菌)腐蚀微生物(细菌)腐蚀指在微生物生命活动参与下所发生的腐蚀过程,又由于与腐蚀有关的微生物主要是细菌类,又称细菌腐蚀。凡是同水,土壤,潮湿空气接触的金属???都可能遭到微生物腐蚀,前面曾讲到有50%以上的地下管道的腐蚀都与微生物腐蚀有关。此???深水泵,油田冷水系统,水坝,码头等金属设施也都可能发生微生物腐蚀。一、微生物腐蚀的特征1、 微生物腐蚀并非微生物直接食取金属,而是微生物生命活动结果直接或间接参与了腐蚀过程。2、 微生物的生命过程即生长繁殖需具有适宜的环境条件,如一定的温度,湿度,酸度,环境含氧量及营养源等,因此微生物腐蚀显然与这些条件密切相关3、 微生物腐蚀往往是多种微生物共生(嗜氧菌的腐蚀造成厌氧菌的环境)是相互作用的结果。4、 有粘泥存在5、 腐蚀部位伴有孔蚀迹象(∵粘泥下为贫氧区,因氧浓差电池腐蚀会造成)二、微生物腐蚀机制1、 微生物新陈代谢产物的腐蚀作用,这些腐蚀性的新陈代谢物包括无机物,有机物,硫化物,氨等??腐蚀环境2、 促进腐蚀的电极反应动力学过程如硫酸盐还原菌的存在(其活动过程)3、 致变金属周围环境的氧浓度含盐量,??度等,形成氧浓差等局部腐蚀电池。4、 破坏具有保护作用的涂覆层或缓蚀剂的稳定性,如有机纤维覆盖层被分解破坏,亚硫盐缓蚀剂因细菌作用而被氧化。三、与腐蚀有关的主要微生物(细菌) 细菌按其生长发育中对氧的要求分为:嗜氧性细菌及厌氧性细菌,前者需要有氧存在才能生长繁殖,后者在缺氧条件下才能生长繁殖。1、 硫酸盐还原菌:这种菌在自然界分布非常广泛,属于厌氧细菌,所造成的腐蚀类型常呈点蚀局部腐蚀。腐蚀产物是黑色的带有难闻气味的硫化物。反应机理如下:阳极反应: 水电离: 阴极反应: 细菌引起阴极去极化: (腐蚀产物)2、 硫氧化菌:属于嗜氧性细菌,被还原的土壤组分是硫,硫化物,硫代硫酸盐,常存在施肥的及含有硫的土壤,这种细菌能将硫及硫化物氧化成硫酸,其反应为:3、 铁细菌:属于嗜氧性细菌,其分布也相当广泛,有杆,球,丝多种形态,被还原的土壤组分主要是碳酸亚铁,碳酸氢亚铁等常存在于含有铁盐的有机物的静水流水中,溪流和泉水少,该细菌能使二价铁离子氧化成三价并沉淀于菌体内。四、微生物腐蚀的控制1、 使用杀菌剂和抑菌剂:所用的这些药剂除具有高校,低毒,稳定价廉外,主要根据微生物种类及使用环境来选择,如对于铁细菌可通氯杀死,但残余氯含量应该控制在0.1-1ppm之间,否则氯离子又要引起腐蚀,对于硫酸盐还原菌采用铬酸盐较为有效。2、 致变环境条件,通过改变环境条件抑制微生物生长,如减少微生物有机物营养源,提高PH值(PH>5)及提高温度(>50℃)3、 覆盖防护层:地下管道采用炼焦油沥青涂层4、 阴极保护,如为防止硫酸盐还原菌的作用对于土壤中钢铁构件的保护电位被控制在-0.950v以下。

二氧化硫对铜的腐蚀研究论文

您好,二氧化硫会使氧化铜变成绿色。当二氧化硫和氧化铜接触时,氧化铜会发生变色反应,变成一种绿色,这是由于氧化铜中的铜原子被二氧化硫氧化而形成了一种绿色的氧化物。这种变色反应可以用来检测二氧化硫的存在,因为当它们接触时,氧化铜会变成绿色。

二氧化硫能与铜反应,条件是加热,反应有两种情况:1.少量二氧化硫时SO2+2Cu=加热=S+2CuO(S+Cu=加热=CuS)2.过量二氧化硫SO2+2Cu=加热=S+2CuO冷却后SO2+CuO=CuSO3

二氧化琉在化学反应中一般表现为还原性(如使酸性高锰酸钾和卤素单质,铁离子退色等),具有弱氧化性,只有强氧化性才能使铜氧化成铜离子,所以应该不能。

氧化铜在二氧化硫的作用下会变成深绿色,有时带有灰色或褐色,这种颜色是由于氧化铜和二氧化硫在表面形成复合物,其中含有若干金属元素,这些金属元素会使氧化铜呈现出深绿色或灰色。

研究铜腐蚀的论文

你的邮件地址多少我做好才好发给你的

举例子,特别是户外建筑,从化学原理分析,通俗一点

铜比铁在水中腐蚀得更快吗不对的 在一般情况下的自来水或者废水中 铁比铜腐蚀的更快 因为铁的化学性质更活泼

考虑管路内水垢问题 及铜氧化

青铜的腐蚀氧化研究论文参考文献

青铜器伪造,可谓五花八门,防不胜防,简要介绍几类 (一)蚌埠货:蚌埠仿古铜器作坊,大大小小有上百家,铜坯多在山西订做的,也 有自家铸造的,主要以电解腐蚀与化肥腐蚀为主,水坑干坑均有,从商周到汉代 造型齐全,特点是胎体厚重,锈色松而鲜艳,没蓝锈,器内做不好,有的带范线, 但不做垫片,绝大多数不过关。各大古玩市场地摊都能看到。 (二)河南刀:市面上杀人最凶的就是河南造假青铜,河南刀全国闻名,远销海外, 河南电解作伪铜器也很多,蓝锈以染色为主,水洗易掉色。河南的老铜改装,多 用树酯漆做锈,很嫩火烧易燃。老铜器机械后刻工比较有名,多是素鼎素瓶,刻 细小回纹,经局部腐蚀,容易蒙人,细心可看出机械刀削轮廓比较锋利,多不过 关,河南的拼装,包皮,移植锈己形成产、供、销一条龙,各大古玩市场均能看 到有河南人放过来杀人的假货,其中有些后错金,宝剑后磨花,己到了乱真的地 步。 (三)陕西错:陕西老铜后错做的非常好,有的锈色处理,可谓天衣无缝,不挑出 金银丝,几乎看不出是后错,还有一种错银方法更奇了,用铝合金粉末压缩到铜 胎凹槽内,这种工艺不适合老铜。普通铜镜,能雕出头版,能改成战国镜,镜背 水银沁做的也好,还能在老剑上镀出几何形花纹。江浙一带的藏家易上当。 (四)阜阳工:前几年阜阳水坑做的很好,现在基本是老铜贴工,素的老铜器贴上 树酯合成的战国工,非常逼真,阜阳铜器修复也是全国一流,他们能将鎏金残片 拚成鎏金怪兽,接缝处理的非常好,上手感觉比较熟,油性重。 (五)荆州造:生坑假货遍布市场的时候,湖北荆州,枣阳一带却研制出高仿水坑, 有的高仿品范线垫片都有,瓶足内模还在,身上还有丝织品腐烂痕迹,器物工艺 流畅,重量很轻没脆声,铜质也对,有的还做出轻微损坏,足以乱真。这类主要 仿战国大尺寸器物,浅浮雕工艺为主,铜坯成型后,经火烧薰黑,再埋入土中腐 蚀,由于皮壳厚度不够,器物易露铜,口沿油性重,花纹版模深浅不均,见过一 次就会识别了。 对青铜仿制做假的重点区域作了五项归纳,它们分别是蚌埠货、河南刀、陕西 错、阜阳工、荆州造。四年过去了,上述地方的青铜作假又呈现出新态势,因一 些因素限制,我所了解到的只能粗略写一些: 一:蚌埠货。 四年过去, 蚌埠产品己广为人所知, 以前密集的作坊己是门庭冷落, 好多仿铜的改行玉器加工、经营奇石等等,也有仿铜的辗转去了成都等地,仿制 一些巴蜀文化铜马、摇钱树,以及三星堆、滇文化特征的产品,蚌埠现有的仿古 作坊,电解做旧的技术并没什么改进,不怎么生产高仿品,以纯工艺品为主,主 要仿制汉以上纹饰精美,工艺复杂的产品,简单做一下绿皮,因为是精美的纯工 艺品,客商多来北京,广州等地,有的也销往港澳及海外。因为这类产品是纯工 艺品,范线僵硬,胎体厚重不做垫片。令人想不到的是,这类纯工艺品,却时常 有人发到收藏论坛当做国宝叫卖。 二;河南刀。现在河南仿铜日新月异,不断有新产品出来,错金银、鎏金、后工、 后刻铭工、后镶松石,新旧拼装、改造、包皮、移植锈己无所不能。河南电脑刻 工的产品己不多见,高仿红斑绿锈仿商周的比较多,以觚、爵常见器物为主,很 少有水坑品种,新型拼装采用更先进的铜焊技术,做得好的器物外表肉眼无法看 出接口,器内接缝为树酯做锈,完全过关的不多,伪刻铭文的字口略僵,细心可 看出起刀收刀痕迹,市面常有河南包老铜皮的成套编钟,铜片接缝处理采用铜焊 接, 以前针扎刀刮可鉴别出的方法完全失效, 凡成套编钟弹指敲击象是塑料声音, 都有问题。 以前采用不干胶贴在铜器与兵器上再腐蚀仿做错金花纹的工艺均己淘 汰,纯新铸造的工艺没什么改进,孔雀蓝仍然做不出,仿制孔雀蓝依然靠油彩染 色,少数移植锈是从废铜上整块剥下,再用胶粘上仿制品上,新手看这类锈,最 好用刀刮一下,从北京广州返销河南的东西也多,多是前些年用胶水修复过的, 又重新流到河南精加工,于是河南真货多,假货也多,成了全国青铜集散中心。 三;陕西错。陕西高仿错金,己从各类老铜后错转向新工艺品,多是臆造品,类 似河南的部分产品陕西、山西均有作坊仿制,老铜错铝合金几乎看不到了,河南 有种高仿老剑后错金,工艺力度很逼真,金丝上有结晶锈,剑格、同心圆镶有松 石,据说这类产品出自陕西,很多是专门针对江浙收藏家特制的,我听浙江有位 擅长鉴定铜器的朋友说过,浙江爱好收藏的企业家,人手一把越王勾践剑、或吴 王夫差戈,再过几年,也许会迅速扩大到国内外的收藏家人均一把,有朝一日来 个华山论剑,场面肯定十分壮观。 四;阜阳工。安徽阜阳的树脂贴工,随着藏友对其特征的认识,己经没了市场, 因为这类产品的铜坯子多是用废旧残破铜器胶水粘接的, 几年后胶水失效铜片纷 纷裂开散架,以前贩运这类伪铜器到南方各地的,多不敢来了,还有些砸在手上 的,常发在收藏论坛试图蒙出去,阜阳修复铜器的也从树脂补添工艺改为青铜铸 造。阜阳工的时代基本己经终结。 五;荆州造。荆州的高仿水坑依然在生产,荆州造兵器与铜镜后刻工,己经名扬 天下,高仿品供不应求,其中荆州仿造铜兵器己达到乱真的地步,荆州仿制铜剑 基本都是水坑,做旧后微有毛口,极易迷惑人,这类铜剑,长短宽窄尺寸应有皆 有,老剑新剑后磨花的品种,以菱型几何纹最为逼真,还有些臆造的龙纹凤纹之 类,铜兵器错金也是荆州造一大特色,也有错得好的,但大多是画蛇添足,比如 剑把顶端错一圈铭文,筒型把上很窄的剑格上也错上细如针丝的铭文,也有所谓 烙银的铜矛,其特征均是水坑,皮壳厚度不够易露白铜,铜矛管内常塞有一截烂 木头,铜剑有时还配上黑漆剑鞘,漆壳上描有楚式花纹,并用坑泥和水浸泡,然 后用塑料纸包着出售。荆州铜镜后刻工多采用素镜,或厚胎不值钱的镜子,纯手 工玉雕机雕刻,镜面保持原貌,背面纹饰多是仿汉与战国镜为主,皮壳处理的很 好,但钮部多有破绽,纹饰油性重,象擦过皮鞋油似的,因其产量有限,见过这 类产品人并不多,据说仿家附近宾馆常年有人住着等货。 五;其它。有一种仿品去年上市,我到现在还没弄清产地,造型仿商周中高档器 物为主,呈亮皮壳,有范线没有铭文,器内修胎不规整,厚薄不均,胎体轻巧, 声音不响,材质非常脆,器耳与器足易断裂,器外有红斑绿锈,还有结晶样石灰 锈,从断裂处看,并非青铜铸造,鼎之类很厚的实心耳与足,手电钻打下去呈褐 色粉末状,不见铜屑,从工艺流程上看,象是金属粉末模压的,到各大古玩市场 放货的贩子,多自称是湖南宁乡出土,这类伪品按常规方法鉴别极易走眼,因此 上当的也大有人在。学习青铜器鉴定的意义及鉴定青铜器的方法学习青铜器鉴定的意义青铜是人类历史上的一项伟大发明,是世界冶金铸造史上最早的合金。中国 古代青铜器是中国的国粹,中国的艺术品当中只有青铜器是被全世界所公认的。 从夏代起源, 经过商周、 秦汉至宋代金石学诞生, 从单一的收藏, 变为一种学问, 一种研究对象。青铜器的价值被世界公认主要是在 1840 年鸦片战争后,中国的 大门被打开,外国人进入中国,发现中国的青铜器造型独特,做工精美。在西方 国家里,18 世纪才出现抽象派和印象派的青铜器造型,在中国 3000 年以前就有 了,所以外国人非常喜欢我国的青铜器。如今像牛尊、羊尊、马尊等大部分流散 在国外,中国青铜器的艺术地位在世界上可与西方的油画、雕塑相提并论,在世 界的各大博物馆里都有一个专门的中国青铜器馆。世界各地博物馆和美术馆,无 不把中国青铜器作为馆藏重器,历代收藏家更是把收藏青铜器作为镇宅之宝,世 代相传。如今盛世兴收藏,青铜器更是收藏家们竞相追逐的宝贝。 中国青铜器的发展经历了历史的不同时期, 它的风格从庄严的艺术风格转向 了朴实、简洁、明快,同时青铜器的社会功能也从祭祀用的礼器逐渐转变成实用 器具。青铜器的纹饰则由庄重的饕餮纹、夔纹到富有韵律的窃曲纹、环带纹,再 发展为清新的蟠螭纹、宴乐、攻战纹等,其间动物纹饰狰狞的超自然魔力逐渐减 弱,直至丧失。这种纹饰的变化不仅仅是因为制造工艺或者人们审美水平的提高 引起的,同时与人类生产力的提高及社会的变革也存在一定的联系。青铜器纹饰 的产生是中国劳动人民勤劳、朴实、聪颖、智慧的结晶,是体现人们美好心愿的 依托物,是人们与大自然抗争、共存、达到“天人合一”朴素心愿的具体表现, 他们用高超的铸造技艺,为我们留下象征中华文明的艺术瑰宝。 中国古代铜器,是我们的祖先对人类物质文明的巨大贡献,虽然从目前的考 古资料来看,我国铜器的出现,晚于世界上其他一些地方,但是就铜器的使用规 模、铸造工艺、造型艺术及品种而言,世界上没有一个地方的铜器可以与中国古 代铜器相比拟。 这也是中国古代铜器在世界艺术史上占有独特地位并引起普遍重 视的原因之一。青铜文化的变迁体现了社会、经济的变迁以及文化内涵的变迁。 因此,学习青铜器鉴定对世界文明的发展和进步具有着深远的意义。 青铜器的鉴定方法 青铜器的鉴定方法青铜是指红铜与锡、铅等其他化学元素的合金,因颜色呈青灰色而得名,其 质地坚硬,我们平时所说的铜质在鉴定中很重要的一个门类,在早期的青铜中, 其颜色有很多是发深红色的,很多人都把这样的铜红青铜,这种铜质在坚硬程度 上远不如后来冶炼出的青铜坚硬,青铜铜质的演变,是一个由深红到青色到黄铜 的一个过程,其中在唐代出现了白铜大多用于制造铜镜,到了明代有一些红铜的 艺术品,但是其铜制的提纯技术已经达到了很高的水平,比如宣德炉,清代大多 是红铜,这些不同的铜质由于配比的关系远不如现在铜质的质地,由于青铜配比 的比例数据并不统一所以造假者制出的铜器质地上还是很容易辨别的, 但是现在 有很多人将老铜器回炉使得制造出的铜质很逼真, 但是这种方法的不足就是破坏 了包浆。古代青铜器是贵族的奢侈品或者是兵器或者是车马器,它有很严格的使 用机制,也有严格的制造机制,除了一些简单的民用器之外,漂亮的文饰复杂的 礼器 、酒器、祭器都是古代上层社会文化的缩影。青铜器大件的东西要不没有, 一旦出现,就绝对不是粗制滥造的东西。掌握好每个时期的文饰是很重要的,因 为在和伪造者之间是一个比拼知识的过程, 只有拥有了足够多的知识之后才会找 到一些细微的漏洞,从美学的角度上讲,古代青铜器文饰都很流畅,生动,而且 就我们今人来看有很强烈的时代气息,而伪造的文饰呆板没有力度,有的地方还 会出现一些很锋利的铜渣,铭文是一个比较难的鉴定,有阳铸和阴铸之分,除了 要知道一些简单的字的写法之外,也要讲究美观和力度,阴刻的文字要去观察它 底子和锈色的统一。 前面提到包浆。包浆是青铜器经历了时间洗礼之后,铜质地发生了一系列的 化学反应之后所产生的依附于青铜器的“外壳”,它包括地子和铜锈两部分,地子 是离“铜骨”最近的一层锈,在地子之外的就是我们见到的普通意义上的铜锈了, 由于坑口的不同,它所呈现出的样貌也就各有不同,在出土地点好的地方会出现 干坑的硬锈,还有沙坑的贴骨锈,枣红皮等等一眼开门的锈,它们的特点是锈色 贴骨坚硬,已经与铜融于一体,很难清除,还有南方的水坑,出土地过于潮湿的 脏坑,一些传世的物件或者经过人们不断的把玩之后,表面显的油亮,或者是绿 漆古或者是黑漆古,其中值得注意的是,在北方一些干坑口中,有一种‘泛金’的 皮壳,让人感觉它的质地是黄铜或者有溜金的感觉,这种皮壳并没有溜金器那样 的亮丽,显的暗淡了许多,这种皮壳虽然没有或者只有很少的贴骨锈,但是却也 是比较开门的皮壳,它并不易仿造,以上罗列的古铜锈只是铜锈的一个大的方向 上的分类,即使同一种坑口的铜器所显示出的铜锈也并不是相同的!正因为铜锈 的种类如此繁多,而很多初入收藏的人由于所见铜锈有限,所以它也就成了仿造 者重点去仿制的要点之一了,仿制者仿制铜锈大概有这么几种方法: (一)化学方法仿制铜锈,用化学药品仿制出的铜锈,大多锈色很浮,没有 贴骨的感觉,它直接把药品施于铜器之上也就没有地子可言了,它只有绿锈而绿 锈也多是呈现粉末状的,如果用坚硬的工具去检查的话,可以发现。而古铜的绿 锈很难见到那么多的粉末。就目前来说,红斑和宝石蓝是很难仿造的,假铜器上 的红斑,大多是铁锈,仔细去观察的话还是很容易辨别的,一是颜色 二是结构。 这种方法制出的包浆太过刻意, 给人很夸张的感觉, 也就是大家感觉过了的原因。 即使经过长时间的把玩也不会改变那种松软的质地。 (二)将真铜锈粘贴上器物之上,这种方法造出的皮壳很具杀伤力,但是如 果仔细观察的话,这种锈下面是没有地子的,而且由于胶水的粘和大多是成块状 的而且很难具有真铜器包浆那种自然统一的感觉。 (三) 直接将铜器埋藏于地下若干年,这种方法造出的铜锈很容易识别, 锈色很浮,很容易清除。 在现代青铜器的伪仿品越来越多,仿制的技术水平也越来越高,鉴定一件青 铜器的真伪主要的方法就是针对千穷百态的仿制手段逐一击破。 李行杰 200900301026 电控系自动化 091 班

摘要:夏代作为中国青铜时代的发展时期,其青铜器的审美特征突出地表现在酒器和兵器的造型形式和纹饰意蕴之中。尽管这一时期的青铜器仍然显得相对朴实,但其实用功能和形式美感兼具的造型,以及变化多样的几何纹和威严庄重的动物纹装饰,却凸显了其鲜明的时代审美风格:寓意象征性、庄严厚重性和整体适应性。这为商周青铜器鼎盛时代的到来,在审美的造型、纹饰和风格上均作了必要的铺垫。关键词:夏代青铜器;造型;几何纹;动物纹;寓意象征;庄严厚重Abstract: As the development time of Chinese Bronze Age, the esthetic characteristics of Xia Dynasty bronze utensil prominently is shown on modeling form and decorative design of drinking utensil and weapon. Although this time’s bronze utensil still appeared relatively simple, the modeling with practical function and form esthetic sense, as well as the changed diverse geometry decoration and the dignified grave animal decoration, actually display its bright time esthetic style: Implication symbolic, dignified massiveness and overall compatibility, which prepare both for the arrival of Shang and Zhou bronze prosperous time and the esthetic modeling, decorative design, style.Key word: The Xia dynasty’s bronze; modeling; geometry grain; animal grain; implication symbol; dignified早在6500年前,陕西临潼姜寨的仰韶文化先民铸造出了第一块铜片;随后,从马家窑文化到龙山文化时代,先民们又遗留下来了陶寺遗址的铜铃,登封王城岗遗址的残铜片、坩锅残片等;到了甘肃青海的齐家文化时代,他们则开始冶铸或冷锻出铜刀、凿、锥、钻头、斧、匕、指环以及小饰件和镜子等铜器。这些显示了中国文化由“铜石并用时代”向“青铜时代”的缓慢过渡。而到了夏代,青铜器工艺在总结新石器时代器物制造经验的基础上取得了长足的进步。偃师二里头遗址和夏县东下冯遗址这一片独特面貌的早期青铜文化区域,同中国历史记载的夏王朝统治的范围大致吻合;考古发掘的大量青铜器,又与夏人的一些史实——如夏禹的 “贡金九牧,铸鼎物象”(《左传•宣公三年》)、“以铜为兵”(《越绝书•记宝剑》),夏后启的采矿冶铜等,也是可以相互印证的。尤其是二里头遗址中发掘的炼渣、炼铜坩埚残片、陶范碎片,表明青铜器的冶炼作坊已初具规模。因此,“青铜器的大量铸造和使用是二里头文化的重要特征之一……二里头文化……已进入中国青铜时代的发展时期”[1]。夏代青铜器已经开始走出新石器时代青铜器制造的原始阶段,其大量的礼器和兵器形成了中国青铜器造型的基本格局,神秘的兽面纹开启了中国青铜器纹饰的主体图案,庄严厚重的审美感受更是代表了中国青铜器的整体艺术风格,这些均为商周青铜器艺术鼎盛时期的到来作了必要的铺垫。一 造型形式以二里头文化遗址为代表的夏代文明,其出土的青铜器主要有礼器中的酒器爵、斝、角、盉,饪食器鼎,兵器中的戈、钺、镞,乐器中的铃,以及镶嵌绿松石兽面纹铜牌饰和残存的圈足器等,从而奠定了中国青铜器以礼器和兵器为主要形制的造型格局。在众多的器形之中,仅就青铜爵而言,“二里头文化的青铜爵大体上有两种造型,一类是原始型的,即爵的样式基本上是模仿陶爵的,它的外形和二里头遗址中出土的手制陶爵有着相似的特征,细腰、平底、短足,呈荷叶状的边口部和流从口部的延伸不甚规整,外观颇像用手捏成的陶器。另一类造型是比较精致型的,器壁匀薄流狭长而线条优美精细,虽然同是细腰平底,显然是在陶范上事先作过细致修整的,三足细长而微呈曲线形”[2]。这种原始型和精致型的变化,实际上体现了从早期到晚期夏代青铜器造型由简单向复杂多样,由粗放向精致演变的审美历程。早期的青铜器形制主要受同时期的各类陶器的影响。如夏代早期作为食器的青铜三足云纹鼎,矮小、无柱、口沿平直,其祖型就是新石器时代的陶鼎;作为酒器的青铜束腰爵,素面无柱,形体单薄古拙,充满着浓厚的原始初创气息,其流的长短、俯仰以及爵身趋扁宽的形式也同龙山文化的豫西三里桥类型和豫北后岗类型陶器如出一辙,并没有摆脱陶爵的三条矮尖足附于器底的外侧、形体圆润以及没有棱角变化等浓重特征,更“没有形成青铜器所特有的准确造型和挺劲的轮廓线,也未经精工磨砺”[3],这无疑是二里头青铜爵的最早形式。铜鬲的口沿也与陶鬲口沿的折沿式和侈沿式相对应,其足仍沿用规整圆锥体的陶鬲足。因而,这一时期的青铜容器“从其形制特征来讲,它们几乎全与同时的陶器相同,它们的发展演变也与相应的陶器同步”[4]。夏代早期的青铜器尚处于祖型于陶器的阶段,还没有形成自身独立的审美特征。到了夏代后期,青铜器则相对精巧,造型具有一定的审美价值。此时,青铜爵造型的陶器特征显著减退,在注重实用的同时,还十分讲究形式感,增设了距离很近且具有装饰性的两乳钉状柱,三足分布规矩,接近于等腰三角形,口沿呈凹弧流线型。另外,爵的侧面设一折弧形大鋬,鋬面上又加铸两个狭长的镂孔,既有效控制了鋬的厚度,又增饰了具有装饰效果的镂孔纹;1959年上海博物馆自废铜中抢救出来的乳钉纹管流爵,其一侧设斜置的流管,流上铸两个方折形饰物,造型别具一格,其鋬下有一圈较宽的假腹,其上铸用多个空心圆孔,形成镂空的装饰效果;尤其是二里头出土的乳钉纹长流爵,流特别细长,作狭槽状,尾与其对应,既平衡了重心,又显得修长而纤细,三足尖端呈弯弧线状而外撇,这些与扁平直立式样规整的橄榄形爵身搭配和谐,刚柔相济,已经脱离了夏代陶爵的体制,并成为中国酒具的形象代表。这时的青铜鼎,其腹部较为高深,配三只四棱锥形空心足,两耳立于口沿上,其中一耳与一足呈垂直线对应,另一耳则位于另外两足中间,整体造型兼具实用和审美的双重要求,给人一种规整中有生气,对比中显和谐的审美感受。同时,这一时期还出现了创新型的高颈扁腹直壁斝(二里头遗址六区M9:1),口沿上设两个三菱锥状矮柱,腹部鼓起,下承三个大空锥足,器壁很薄,其先进的设计直接是二里岗文化铜斝的原始祖型。夏代晚期处理器壁匀薄的技巧,也为商代青铜器物新颖造型的设计开创了先河。二 纹饰意蕴夏代青铜器的纹饰,一方面对同时期的灰陶和礼玉的纹饰有所继承,另一方面又结合当时专制社会形成阶段的特征对其纹饰作了一定的扬弃,所以无论是纹饰的结构特征,还是其表现方法,均形成了鲜明的时代特征。夏代青铜器纹饰多以乳钉或圆饼状的实心的连珠纹,以及弦纹、云雷纹等几何纹为主,虽然还没有发现像商代青铜器上直接铸刻的饕餮动物纹为主题的装饰,但在二里头遗址发掘的用绿松石镶嵌而成的动物头部图案的铜牌饰上,却已经形成了这一动物纹的基本模式,从而开启了中国青铜器动物纹的先河。(一)几何纹几何纹在新石器时代的彩陶上就早已出现,而到了夏代,青铜器则开始模仿陶器的各种几何纹饰类型,出现了一些简单的连珠纹、弦纹和云雷纹,从而开启了中国青铜器纹饰的先河。这些几何纹虽然相对单纯和平面化,却不仅具有形式上的变化和结构上的美感,体现了丰富的审美风尚和极具时代性的文化内涵。最早出现的连珠纹图案呈小圆珠状,有单排和双排两种横式排列,圆圈也有实心和空心之分,多饰在器物的肩上或器盖的边缘等部位,其形成也经历了一定的演变过程。如青铜器上的乳钉等,首先可能是防碰撞的实用功能和相对规则的装饰功能的统一,后来其实用功能退化,渐渐演化为专门的装饰性图案。二里头乳钉纹斝颈部突出的圆饼状乳钉纹(即连珠纹),作为青铜器上简单而原始的纹饰,就是在防滑的实用基础上而形成的。据考证,连珠纹是用一个管状器在陶范上印制的,圈与圈间距的疏密,横行排列的整齐,虽不很严格,却显得自然。如二里头铜爵上也饰有很不规矩的圆点纹,作单向或双向排列,类似的还有上海博物馆收藏的一件铜角,其杯体下部也铸有圆圈状的连珠纹。弦纹也是青铜器上简单的纹饰,为一根凸起的直或横的线条,简洁朴素。它一般与乳钉状连珠纹配合使用,并且多作为连珠纹的边框。如夏代晚期的乳钉纹管流爵的颈上也饰弦纹三道,其间夹杂疏密有致的双排乳钉纹,显得规整而又有变化;二里头出土的铜斝,与鋬相背的腰腹正面装饰有两道凸弦纹,中间则夹有一排五颗乳钉纹,从而在腹部形成了一周由凸弦纹与圈纹组成的宽带纹,显得简洁而利落,形成了夏代青铜器纹饰的特有形式,与青铜时代的其它阶段的纹饰风格迥异。云雷纹是夏代青铜器上最为典型的几何形图案,是用利器在陶范上刻划而成,圆柔形的云纹和方折形的雷纹连续出现,构成了回旋式线条,显得自然流畅。夏代青铜鼎的腹部一般多饰以云雷纹,较特殊的是二里头六区(KM3:2)青铜戈,其曲内后部也铸有凸起的云纹,纹间的凹槽内还镶嵌有绿松石,将相对神秘庄重的云雷纹打扮得楚楚动人,寓庄严与审美于一体。这种云雷纹的阳纹线条在纹饰中间均形成一个圆圈,颇似神秘而狞厉的斜角目纹,周围再搭配饰以抽象而富于变化的阳纹线条,整个构图简洁而生动,寓狞厉与生气为一体,很可能就是商周青铜鼎上兽面纹的胎形。除此之外,二里头文化中出现的几何纹还有近似水涡的涡纹;阳纹线条纵横交错而成的网格纹,如二里头遗址五区M1:1青铜鼎腹部饰有粗疏的带状网格纹;以及绿松石镶嵌十字纹,如1975年偃师二里头遗址出土的圆形青铜器上就饰有两头粗中间细的十字纹,另外一件夏代晚期的镶嵌十字纹方钺在其中心圆孔周围的正反两面也用形状规整的小绿松石片镶嵌成两周十字图案,并在其内外用绿松石片组成两个圆周将其围住,整个图案排列整齐有序,又富于变化。十字纹、圆圈纹与中心镂孔形成方圆,体现了虚实融合的和谐形式感。(二)动物纹到了夏代晚期,铜牌饰的出现才标志着中国青铜器中以夸张形式或以幻想中的动物头部为主体的抽象兽面图案,这也是迄今发现的青铜器上最早的动物纹。该纹饰的动物头部,除两眼之外的其他部分,均为抽象的,而不是具体表现实样的。这可以追溯到龙山文化遗址中石锛上怪异的动物纹饰,身上横条沟曲形的刻线与青铜兽面纹就极为相似,新寨二里头一期文化遗存中发现的陶器盖上也有类似的怪兽纹饰。夏代兽面铜牌上的兽面纹,图案设计简单质朴,特别突出兽目,后来逐渐发展成二里头玉柄形器上的饕餮图案,并成为早商及其以后青铜容器上兽面纹和饕餮纹的祖型。李学勤分析山东日照两镇的玉锛饕餮纹、河南偃师二里头铅的嵌绿松石青铜牌饰饕餮纹时,也指出了其审美过渡性:“山东龙山文化和二里头文化的饕餮纹确实可以看成良渚文化和商代这种花纹的中介”[5]。夏代也有部分铜酒器在器盖的边缘饰以变形的动物纹图案,并且特别突出骇人的双目,营造了一种威严的氛围,既与使用者的礼仪和等级地位相呼应,也与夏代关于龙的神话传说相印证。夏代青铜器上的动物纹装饰,当为商周同类青铜器纹样的滥觞,而且经过变形的动物纹图案也形成了后来青铜纹饰的主体。总之,夏代晚期的青铜器纹饰,一方面赋予了青铜器外在形式的华美与瑰丽,如青铜质料的器物表面,刻以单层平雕纹饰,且纹饰多作条带状,往往给人以既有力度和锐度的触觉感受,又有流畅和圆润的视觉感受,“灵活的线形纹饰弥补了青铜器体块特质的不足,赋予了凝重的青铜器以生命的气息”[6],形成了刚柔相济的艺术审美韵味;另一方面又承载着特定的文化意味和精神特质,夏代先民把现实以及臆想的物象铸刻在象征权力、威仪和用以祭祀的青铜礼器上,如夏代九鼎的纹饰既满足了其宗教性的龙崇拜,也通过把天下各地的自然资源和财富绘制成图象,刻铸于鼎上,以此作为帝王享有灵物和征收贡赋的象征,突出其现实的攫取权力和树立威信的政治意义。三 艺术风格夏代青铜器由于工艺技术的演进而极大地促进了先民们审美理想的物化,在各类器物造型和纹饰的审美设计中,充分吸收夏王朝这个全新社会形态中的精神内涵和生活习俗,将社会各阶层,尤其是统治阶层的意识形态形象化抽象化地熔铸于这一高贵典雅的青铜器物之中,从而形成了独具时代特色的青铜艺术风格:寓意象征性、庄严厚重性、整体适应性。一是寓意象征性。夏代青铜礼器和兵器的特定功用及其造型纹饰的文化内涵是极具寓意象征性的,不仅寄寓着当时夏代贵族和下层民众对所谓自然力量的利用和膜拜,而且还直接象征着当时社会的政治权力和等级制度。青铜礼器和兵器造型庄重,纹饰逐渐走向神秘化,发挥着“钟鸣鼎食”的重要作用。《左传•宣公三年》载:“昔夏之方有德也,远方图物,贡金九牧,铸鼎象物,百物而为之备,使民知神奸”,夏代青铜九鼎的纹饰图案在象生的背后,仍然隐含着一定的表意性,用鼎的大小、轻重和不同形状、纹饰来象征各种事物和等级制度,既是天下各地自然资源和财富的体现,也是帝王享有灵物和征收贡赋的象征。夏代晚期出土的镶嵌十字纹方钺,根据其平直无锋刃的造型和镶嵌绿松石十字纹的纹饰判断,应该不是一件简单的兵器,“而可能作为仪仗用,是一种军事权力的象征,是现实所有者身份的特殊兵器”[3],寄寓象征着夏代这一特定历史阶段的意识形态和精神内涵。同时,夏代青铜器的装饰性纹饰自此一改以往的仿生化形式模拟,更多地向着抽象化方向发展。如镶嵌十字纹方钺上的十字纹,是一种抽象的线条,二里头五区M4出土的青铜兽面牌饰,有突出的圆目,装饰性和抽象性特征较明显。夏代是一个充满残酷战争和奴役的时代,这种兽面纹饰“一方面是恐怖的化身,另方面又是保护的神祗。它对异氏族、部落是威惧恐吓的符号;对本氏族、部落则又具有保护的神力。这种双重性的宗教观念、情感和想象便凝聚在此怪异狞厉的形象之中”[7],夏代青铜礼器的王权性象征在其纹饰尤其是在兽面纹中彰显无疑。因此,夏代社会生活内容和宗教礼仪的丰富,特别是青铜礼器和兵器的精神性特征,强化了夏代器物创造的寓意象征性。二是庄严厚重性。青铜器在夏代作为国家第一重器,其礼仪性比当时全社会普及的陶器要浓厚得多,无论是其坚硬的质地、凝重的色泽,还是独特的造型、别样的纹饰,都在陶器、玉器的基础上融入了审美形式的因素,呈现出威严而凝重的审美风格,形成一种独具时代气息的庄严厚重美。如夏代青铜爵改造了以往陶爵的基本造型,力求使器物的上中下各部位比例协调,左中右各部位保持平衡,以便器物的重心落在中心位置,从而取得沉稳的视觉效果。同时,流管等附件的安置,也在不破坏整体平衡的原则下进行,成为一种有效调节平衡的手段,显得规整而庄严;镶嵌绿松石兽面纹图案的双目以及周围的抽象化线条,装饰虽简洁,却突现出神秘动物的凶猛与残酷,且采用对称平衡的方式,更是给人一种庄严肃穆的审美感受。同时,夏代青铜器的社会政治功能性也极大地影响着青铜艺术的发展方向,几何式的方圆结构,长短大小的比例变化,器腹多为圆方造型,下面贯之以三足,与夏礼的规范性合拍。如青铜鼎在仿照新石器时代陶鼎造型的基础上进一步融入国家的理念,对称规整的双耳立于口沿之上,坚实浑厚的三足承于圆腹之下,营造了一种厚实而稳定的氛围,确实有“定鼎”的气度,成为国家的象征。厚重而不失其精致,形体规整而又显得大方,夏代器物在活泼愉快的自然美基础上形成了厚重而神秘的庄严美,而这种庄严厚重性蔚为夏代青铜艺术的主流,也是整个三代青铜器艺术的审美特质之一。因此,夏代青铜器整体风格的形成,一方面与青铜艺术本身内在求变的的传承与创新有关,另一方面外在的社会、政治、文化也在其演变中也充当着重要的角色,从而实现了器物整体造型和纹饰庄重风格和现实社会权力等级制度庄严氛围的完美统一。三是整体适应性。夏代青铜器尤其注重器物造型、纹饰及其功用的整体适应性。“青铜器的整体艺术造型,主要是器物的形象特点,各种附饰和纹饰的整体适应性水平”[8],因而夏代青铜器的整体艺术造型也正是表现为其形制、装饰和功能的整体性和相应性,在表现形式、表现手法上,均讲究别致的形制与其特殊功能的紧密联系,讲究纹样及图案在各种不同器皿具体部位结合时的“适形造型”方式。如上海博物馆馆藏的一夏代钉形柱爵,其中腰极细,与上部伸出的流尾,以及下部外撇的锥足形成分段,既利于饮用,又方便摆放,形制与功用得到了完美的结合。此外,夏代青铜器的纹饰,也“布置严谨,意匠奇妙,虽是一种装饰艺术,但和器的形制是一致的,表现一个时代工艺美术的时代特征,也反映了当时人们的观念形态”[9],并且这些纹饰形象随着不同时代的社会风俗和制作目的的不同,附着于不同的青铜式样上而表现出不同的精神内涵与艺术趣味,从而突显了夏代青铜器的纹饰与功用整体适应性的时代特征。如二里头遗址出土的呈盾牌状的铜牌饰,其凸面由各式形状的绿松石片粘嵌排列成浅浮雕式的兽体形象,多为龙的各种变体,且下体背侧有的还饰以卷云纹,飞龙在天的威严和自由,与夏代先民的龙崇拜思想以及铜牌饰的礼仪功能相得益彰,铜牌饰的纹饰与功用也就在夏代先民的想象中得到了整合。“中国真正进入青铜时代大约是从公元前21世纪开始的,从公元前21世纪至公元5世纪中叶,包括古代文献上记载的夏、商、西周和春秋几个历史时代是中国的青铜时代。时间长达1600年左右”[10],而在这1600年的演变历程中,夏代青铜器中礼器和兵器的两大工艺造型,几何纹与兽面纹的工艺装饰,以及独具时代特征的庄严厚重的审美艺术风格,无疑具有举足轻重的作用,是我国青铜器工艺的源头,为商代和西周时代青铜铸造业的持续稳定发展奠定了坚实的物质和精神基础。参考文献:[1]张之恒 周裕兴.夏商周考古[M].南京:南京大学出版社,1995:32-33.[2]马承源.中国青铜器研究[M].上海:上海古籍出版社,2002:14-15.[3]陈佩芬.夏商周青铜器研究•夏商篇上》[M].上海:上海古籍出版社,2006: 7、16.[4]郑光.二里头陶器文化论略[J].二里头陶器集粹,中国社会科学出版社,1995: 24.[5]李学勤.良渚文化玉器与饕餮纹的演变[J].走出疑古时代,辽宁大学出版社,1997:90.[6]朱志荣 邵君秋:《商代青铜器纹饰的审美特征[J].安徽师范大学学报,2003,1: 99.[7]李泽厚.美的历程[M].天津:天津社会科学出版社,2001: 57.[8]马承源.中国青铜器[M].上海:上海古籍出版社,2003: 15.[9]容庚 张维持.殷周青铜器通论[M].北京:文物出版社,1984: 102.[10]李伯谦.中国青铜文化结构体系研究[M].北京:科学出版社,1998: 275.

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海水腐蚀环境研究论文

人类从海洋中获得了许多好处,然而,这些好处不是无限的,事实上,在许多情况下它们正处于危急之中。在气候变化中,首当其冲的是沿海社区尤其是那些生活在小岛屿发展中国家的人民。因此,遏止红树林、盐沼和海草等沿海生态系统的衰退,在有助于减轻气候变化的不利影响的同时,也为亿万人民提供了大量的社会和经济利益。由于海洋是我们未来繁荣和可持续发展的基础,我们需要保持海洋的生产力以及一切至关重要的海洋生态系统的功能。海洋和气候变化相互作用最新的科学研究表明,海洋和气候变化之间的关系非常密切。一方面,海洋是全球气候系统中的一个重要环节,它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用,吸收大气中大量的二氧化碳,在调节和稳定气候上发挥着决定性作用,被称为地球气候的“调节器”;另一方面,日益严重的气候变化也对海洋产生巨大影响,造成海平面和海水温度上升、海水酸化、珊瑚礁死亡、小岛屿被淹没、海洋和海岸生态系统遭破坏等问题。去年,总部设在英国剑桥的南极研究科学委员会发布的一份名为《南极气候变化与环境》的研究报告称,气候变化可能导致本世纪末海平面上升1.4米,如果按着个幅度来算,马尔代夫等岛国将被完全淹没,而纽约等全球一些沿海大城市将必须耗费巨资修筑防水设施。国家海洋局去年发布的一份中国海洋环境质量状况报告也显示,由于气候变化等原因,中国海岸带及近岸海域生态系统已经出现了不同程度的脆弱区,海岸带高脆弱区和中脆弱区占全国岸线总长度的36.5%。从海洋局发布的2009年中国海洋灾害公报来看,2009年中国沿海海平面处于近30年来的高位,比2008年高出8毫米,中国海平面上升的速度超过了全球平均速度。去年我国累计发生132次风暴潮、海浪和赤潮过程,其中33次造成灾害,各类海洋灾害造成直接经济损失超过100亿元,死亡和失踪人数达到95人。“沿海地区是社会和经济发展最快、最活跃的区域,但同时也是导致海洋环境恶化、生态系统衰退最严重的地区,已影响到人类健康和社会进步。因此,制定综合的政策措施、健全严格的法律法规、开展科学的空间规划、加强合理的环境整治、实施有效的生态修复,对于沿海城市发展至关重要。”过度捕捞对海洋的伤害很大,应停止过度捕捞,大力推广禁渔期的方法。同时,还要尽量减少围填海项目,如果实在有需要,必须经过严格的、科学的论证后,才能实施,将危害尽量减到最低。此外,大气对海洋也是有影响的,应减少化肥用量,尤其是沿海城市。针对沿海城市所面临的挑战,《北京宣言》特别呼吁,沿海城市的管理,需要用长期的眼光来看,确保把科学、社会、政治和经济等各方面因素都纳入进来,这是至关重要的。面对气候变化的风险,沿海地区可以采取风险和脆弱性评估、健全的发展规划、紧急响应计划来减低风险。以下资料,仅供参考:1近岸海域主要生态环境问题1.1陆源性污染压力大,海域污染严重1.1.1江浙海域接纳了全国近三分之一的入海污染负荷浙江省近岸海域背靠长江三角洲,沿海经济的高速增长和城市化水平的不断提高,使浙江沿海7大城市和浙江北部、上海市排入海洋的工业废水和生活污水日益增多。浙江省7大水系和北侧长江流域所携带的内陆污水源源不断地注入海洋,成为海域环境污染的罪魁祸首,据调查,这些入海河流携带的污染物其负荷占90%以上。有关资料显示,长江中含有大量污染物的河水和上海市的工业、生活污水如果有一半流入浙江海域,加上浙江本身的入海河水和污水,将达到5千亿方,占全国的近1/3,入海的污染负荷也达近1/3,也就是说,浙江海域接纳了全国近三分之一的入海水量和入海污染负荷,而其中85%以上的入海水量和近60%的污染负荷来自长江和上海市。同时,沿海地区农村生活污水、畜禽饲养排泄物、农田化肥农药流失等形成农村面污染源,经小河小溪排入海洋,其污染物质的数量也甚为可观。而日益发展的海水养殖业所产生的残留饵料和排泄物对近岸局部海域,特别是象山港、三门湾、乐清湾这样的半封闭性港湾来说,是非常重要的污染源。1.1.2海水高度富营养化由陆地排入海洋的污水中富含氮、磷等营养物质,使近岸海域的海水高度富营养化。浙江近岸海域海水中无机氮、活性磷酸盐的含量严重超标,2003年有91.2%的水样无机氮超过一类海水水质标准,其中44.3%超过四类水质标准,实测最高值超过一类海水标准12.9倍;有91.8%的水样活性磷酸盐超过一类海水标准,其中18.6%水样超过四类海水标准,实测最高浓度超过一类海水标准5.3倍。浙江北部近岸海域的无机氮和活性磷酸盐含量和超标率明显高于浙江南部。根据1997和1998年国家环保总局组织开展的渤海、黄海、东海和南海近岸海域环境综合调查结果,浙江省近岸海域的无机氮、活性磷酸盐含量水平居全国沿海各省(直辖市、自治区)的前列。据对海水进行富营养化程度评价,2003年浙江近岸海域海水的富营养化指数(E值)为4.1,远大于富营养化标准值(E=1)。“九五”以来的E值变化见图1,由图可见浙江近岸海域海水的富营养化程度1998年以前逐年上升,1998年后维持在一个较高的水平。需要说明的是,陆源性入海污染物质的数量随入海径流量的大小而有较大变化,干旱年份入海径流量小,污染物入海量相对较少,故而海水中陆源性污染物质含量水平较低。1.1.3海水存在一定程度的有机污染经济发展和人民生活水平的提高,导致有机污染物的产生数量增加、种类变多,最终归入海洋。浙江近岸海域海水中化学需氧量(有机污染综合指标)的超标率在“九五”期间有所增加,近几年维持在10%左右,2003年超标区域出现在杭州湾、舟山海区和浙南海区。反映有机污染程度的另一个指标是细菌总数(D值),2003年D值平均为2120,属中等污染水平,从“九五”以来的变化趋势来看,海水有机污染的程度在加重。成份复杂的有机物质对海洋生物尤其是幼体所带来的危害是难以估量的,如果一旦生物种群在发育过程中受阻,对整个群落所带来的影响是灾难性的。1.1.4海水水质不能满足功能需要受无机氮和活性磷酸盐等指标的超标影响,2003年浙江省近岸海域水质超四类海水占43.9%,四类海水占26.8%,三类海水占9.8%,19.5%为二类海水。其中杭州湾100%为超四类水质,浙南海区水质相对较好,二类水质占83.3%。而近岸海域绝大部分区域是渔业水域,水质要求为一类海水,经水质达标分析,全省2003年仅2.32%的近岸海域环境功能区水质达到目标要求。据对“九五”以来浙江近岸海域水质类别构成的变化趋势进行分析(图3),超四类和四类水质所占比例呈现上升趋势,而一类和二类水质所占比例则呈下降趋势,总体上水质状况趋于下降。1.1.5部分沿岸海域生态环境趋于恶化含有大量有机污染物和病原菌及病毒的污水排放入海,严重地污染了沿岸水域,使局部潮间带生态环境趋于恶化。潮间带系指海水落潮最低点至涨潮最高点之间的区域,陆源的各类入海排污口直接面向潮间带。监测结果显示,浙江北部海域潮间带水质无机氮和活性磷酸盐超标严重,局部区域化学需氧量、石油类、铅、汞等指标超标,水体条件致病菌及粪大肠菌含量较高;表层沉积物主要受到重金属铜、铅、锌等影响,个别区域还受DDT的污染;潮间带生物种类极度贫乏,部分生物体内污染物的残留量较高。总体上,历年来潮间带海水中主要污染指标上升明显,生态环境质量逐年恶化。1.2海域生物多样性降低,生态系统脆弱化海域生物种类越丰富,种类组成越复杂,其多样性就越高,生态系统的稳定性就越好,反之生态系统就越脆弱。监测结果表明,浙江近岸海域海水中异养菌和粪大肠菌数量呈明显的上升趋势,浮游生物及底栖生物的种类数减少。浮游生物种类的优势度和单纯度增加,而丰富度却日益下降;底栖生物种类及群落改变较为明显,主要的经济鱼类及甲壳类种类相当单一,生物量的两极分化现象明显。由此可见,浙江近岸海域的生态环境已相当脆弱。“九五”以来浙江近岸海域生物多样性指数变化情况见图4,可以看出总体上呈下降趋势。造成生物多样性指数降低的原因是多方面的,连续的超强度的海洋捕捞和海底沉积物的污染是底栖生物种类及群落改变的主要原因。同时,进入海洋的有机污染物种类和数量日益增多,造成生物种群在发育过程中受阻,使生态系统趋于脆弱。1.3赤潮灾害严重,威胁加大海水的富营养化为赤潮的发生提供了必要的物质基础条件,一旦其它条件适宜,就有可能引发赤潮。资料表明,浙江海域是我国赤潮发生频率最高的海域,并且从南到北整个海域均有赤潮发生,而舟山海域发生较为集中。2003年在浙江海域发现赤潮46起,累计面积达7000km2。2000年5月发生在浙江中部海域的一次赤潮,总面积近7000平方千米,持续时间长达1个月,是历年来我国发生的面积最大、持续时间最长的一次,属世界罕见,该次赤潮造成的海水养殖直接经济损失近1800万元。从近几年的赤潮发生状况分析,赤潮发生的频率有加快趋势,发生的范围也越来越大,赤潮生物发生的主要种类由原来的硅藻占绝对主导地位逐渐向原生动物及甲藻转变,同时,由于很多甲藻具毒性,对生物资源和渔业生产及人类健康的威胁也在逐步加大。1.4沿海湿地逐年减少,湿地生态系统失去平衡浙江省面积在百公顷以上的近海与沿岸湿地总面积达57.43万hm2,其中海岸湿地占近一半。沿海湿地中的庵东沼泽区湿地、灵昆岛东滩湿地、南麂列岛自然保护区湿地被列入中国重要湿地名录。浙江海岸湿地虽然总体上是淤涨的,但建国后围涂建设发展较快,至1999年底,全省共围涂16.28万hm2,一些现有滩涂已围涂2~3次,而岸滩的自然淤涨速度跟不上围涂建设发展速度,使现有滩涂的地面高程大都较低。围涂可以增加陆地面积,满足经济发展的需要,但围涂速度过快,岸滩的自然淤涨速度跟不上围涂建设发展的速度,势必使得海岸湿地面积特别是滩涂面积连年减少,湿地植被、自然景观遭到破坏,湿地生物失去家园,湿地生态系统失去平衡,同时也造成了可围面积正逐年减少,围垦成本增大。优良的沿海滩涂资源得不到有效的保护,将会彻底改变这些滩涂的自然生态结构,一些在生态学上、遗传基因上及生物进化史上具有重要保护意义的珍贵物种将会消失,自然的沿岸生态景观将会发生很大的变化。1.5油品储运量日增,溢油事故威胁加大社会经济的快速发展,对原油和成品油的需求量日益增大。浙江近岸海域得天独厚的深水良港资源,为油品储运业提供了条件。目前,我省沿海散装油品吞吐量达到8000万吨,全国5个原油战略储备库中我省占2个。主要的油码头和储运基地集中在宁波、舟山港,仅舟山港每年进出港的油船达4000多艘次。油品储运过程中可能造成的溢油事故给海域生态环境带来了严重的威胁。自上世纪90年代以来,我国海上石油泄漏事故呈现不断上升的趋势。1987~2002年,船舶和码头共发生大小溢油事故1984起,共溢油14188吨,其中溢油不足10吨的1918起,溢油量10~50吨的26起,溢油量50吨以上的大事故有40起,其中4起发生在浙江海域。2000年10月,东海平湖天然气海底输油管道在位于我省的岱山登陆点KP2.46公里处断裂,造成约300立方米(约230吨)的原油泄漏;2002年7月,浙普渔油98号在舟山港沉没,造成200多吨柴油泄漏。这些溢油事故给当地海域生态环境带来了巨大影响。2对策建议随着全球工业化和城市化的推进,优美的生态环境成为人类最为稀缺的资源之一。海洋生态环境的保护工作关系到人类的生存和可持续发展。浙江省近岸海域的生态环境问题涉及到方方面面,科学有效地解决这些问题,同样需要各方长期不懈的共同努力。2.1加强领导,深化管理,全民参与海洋生态环境保护工作是一项跨地区、跨部门、跨行业的复杂而特殊的系统工程,涉及面广,工作任务重,必须加强领导,协调行动。根据《中华人民共和国环境保护法》的有关规定,保护和改善本行政区域近岸海域的生态环境是沿海地方人民政府的一项重要职能。因此,省、市、县三级人民政府必须加强对海洋生态环境保护工作的领导,实行海洋生态环境保护工作行政首长负责制,将其工作任务作为考核内容之一。根据《中华人民共和国海洋环境保护法》和《浙江省海洋环境管理条例》的规定,海洋生态环境保护工作在环保部门的“指导、协调、监督”下,由环保、海洋、海事、渔业和军队等五大部门分工负责。我国的国情决定了多部门管海的必然性,但这种管理体制的弊端是显而易见的,在这样的情况下,作为对环境保护工作实施“统一监督管理”的各级环境保护主管部门,加强对海洋生态环境保护工作的“指导、协调、监督”,将其落到实处,显得尤为重要。环境保护行为涉及每个人,要充分利用各种媒体和组织机构宣传海洋生态环境知识,深入开展海洋环境的国情、国策和省情教育,切实提高社会各界的海洋环境保护意识和法制观念,形成人人参与保护海洋生态环境的良好氛围。2.2加强区域合作,开展流域(尤其是长江流域)综合整治浙江近岸海域的污染物质主要来自陆源径流,尤以长江为甚,上海市的污染物入海也有相当影响。因此要改善近岸海域的生态环境状况,一方面要加强对陆源直排污染源和各类海上污染源的管理;另一方面须开展沿海各大流域,特别是长江的综合治理;同时应联合上海和江苏,共同开展长三角近岸海洋环境保护与生态修复。开展流域的综合整治,要在加大工业污染源治理力度,提高城市生活污水的氮、磷处理程度的同时,加强水土保持工作,控制农村生活污水和畜禽养殖污水的无组织排放,以逐步减轻进入海域的污染负荷。对于长江流域的综合整治,必须由国家牵头,建立切实有效的区域性共同防治污染的合作机制。开展长三角近海环境保护与生态建设一体化管理体系建设,建立国家协调、地方政府组织的长江三角洲近岸海域环境保护与生态建设行动机构,联合协作,统一调控。要建立健全海岸带管理和污染物排放总量控制管理制度;建立区域性海上统一执法机制,逐步完善多职能海上监察执法队伍,实施统一监督与执法;联合建立长三角近岸海域生态环境现场监测网络体系、生态环境遥感动态监测系统和海洋灾害防治预测预报系统。2.3完善投资保障机制,增加海洋生态环境保护投入保护近岸海域生态环境是沿海各级政府的基本职责,各级政府应将开展海洋生态环境保护工作和建设所需资金纳入本级财政预算,并确保投入与增长比例。把海洋生态环境建设重点工程项目优先纳入本地区国民经济与社会发展计划,并通过财政转移支付、扩大开放公共服务领域和延长项目经营期限等政策,采取拍卖、租赁、承包等多种形式,鼓励各类投资主体参与开发治理海岸滩涂、浅海和岛屿。要在提高经济和社会效益的基础上,积极创造条件,实行机制创新,对海洋旅游、码头运输、油气开发等建设工程建立海洋生态环境建设补偿资金制度。2.4启动《浙江省碧海行动计划》,全面开展海域污染控制和生态保护与恢复工作《浙江省碧海行动计划》是一项未来十多年我省海洋生态环境保护工作的综合性分阶段实施计划。该行动计划以恢复、改善近岸海域生态环境和加强污染事故应急防备为立足点,以调整沿海地区的产业结构和生产方式、转变经济增长方式为基本途径,陆海兼顾、河海统筹,以控制入海污染物和海洋环境综合治理与生态修复为重点,遏制海域环境的恶化,促进海域环境质量的改善,增强海洋生态系统服务功能,从而保障浙江省沿海地区社会经济的可持续发展。《浙江省碧海行动计划》结合《浙江生态省建设规划纲要》,确定了2020年前分阶段行动目标,明确了针对我省近岸海域生态环境问题的行动策略,列出了各行动阶段对沿海和流域内各类污染源实行污染物排放总量控制的具体措施任务以及近岸海域生态环境建设的重点项目,提出了各阶段海域重大污染事故应急行动计划。《浙江省碧海行动计划》批准实施后,各涉海部门应按照各自的职责,加强监管,沿海各地人民政府应认真组织落实。2.5进行优势整合,提高近岸海域生态环境监测能力环境监测是是环境管理的技术保障,也是环境管理执法体系的重要组成部分。海洋生态环境监测专业性强,投入要求高,不宜遍地开花建立专业监测站。目前,我省的海洋生态环境监测力量在全国来说是比较强的,舟山海洋生态环境监测站规模较大,技术力量雄厚,是全国近岸海域环境监测的中心。根据浙江近岸海域生态环境特点,以该站为主,辅以其它部门和沿海环境保护部门的监测力量,完全可以实施对全省近岸海域的生态环境监测。因此,应充分利用舟山海洋生态环境监测站这支监测力量,并在现有基础上加大投入,进一步提高其监测能力。同时,还应加强沿海环境保护监测部门的业务指导,使其能承担起本行政区内沿岸海域的环境监测任务。对于赤潮灾害和溢油等海域污损事故的监视监测,应建立全方位、多层次的监视监测网络和预警预报监测体系,提高其准确性和及时性,为决策部门提供科学依据。2.6深入开展海洋生态环境保护基础技术研究海洋生态环境保护工作需要强大的科技支撑,涉及的社会、自然学科门类众多,很多领域在技术上还不成熟,因此必须加强基础技术的研究工作。这些技术包括:海洋生态环境地理信息系统和遥感应用技术;重点海域污染物总量控制技术;近岸海域生态环境质量综合评价技术;典型海域污染防治和海岸带生态修复应用技术;赤潮和海域污损灾害监测预测及防治技术等。同时还应积极探索近岸海域生态环境保护工作的管理机制,研究制订地方性海洋生态环境质量标准。

水污染调查报告 一、研究动机 (一)因为近年来,环境污染非常严重,水污染就是其中之一,人们大量用水,或排放废水等,都会造成严重得水污染。 二、研究目的(一)因为水污染的问题越来越严重,所以我想要调查看看,水污染的问题已经严重到什麼地步。 三、研究内容(一)水是人类生活上不可缺乏之物质、人体组织中水份占人体重量的百分之六十到七十,其他动物或植物其体内的水份也占百分之五以上,可见水是维持生命不可缺少的物质,除此之外,水也是国家经济发展的必要条件,不论是商业活动、工业发展、农业运作、水力开发及水产养殖,皆需水的配合。近年来台湾经济发展迅速、人口增加、工业发展及都市扩张,人们在高度开发运用天然资源时,因未能做适当的处理,导致整个生态系的不平衡,进而湖泊优养现象,河川浊黑及枯竭等陆续发生,使生活环境失去调和现象,水污 染问题日渐严重。一般所称的水污染,主要是指由於人为因素直接或间接的将污染物质介入於水体后,变更其物理、化学或生物特性的改变,以致影响水的正常用途或危害国民健康及生活环境。台湾本身就是一座海岛,四周是海故取水不易,故,内陆的水源十分珍贵,但由於现在各式能排放污水或脏物的工厂和牲畜业十分多,使得水源被污染而把目标转移到上游头上,於是上游又被污染了,就这样一直的返复下去不但没有结果反而使水污染越来越严重,导至不可收拾的地步 但现在已有人发觉到水污染对我们的威胁性及其不良影响,所以现在政府已划分了水源保护区。(二)一般所称的水污染,主要是指由於人为因素直接或间接地让污染物质进入水体,造成水体物理、化学或生物特性的改变,以致於影响水体正常用途或危害民众健康及生活环境的现象。 水污染来源包括天然的污染源及人为的污染源,天然污染源一般系指暴雨迳流冲刷屋顶、街道、坡地、沟渠等所带下的污泥或有机质;人为的污染源则来自人们各种活动及开发所产生者,其大致上包括下列几类: 1. 市镇地区家庭、机关团体、学校、工商事业排出的废水中,含有粪便、油脂、厨余、化学 药剂等,其中大量的病菌和有机物是水污染物的主要来源; 2. 工业制造过程中原料、副料成品、中间产品、副产品、其他物料或能量(例如冷却水)所 形成的污染物; 畜牧活动中大量的动物排遗物,未经妥善的处理即予以排放,同样也会有 大量的病菌和有机物质进入水体,造成污染; 3. 农业活动中使用的农药、肥料等物质,经由地表水或地下水的渗透与流动而进入水体,使 得水体环境受到污染。部份农药对於鱼类或其他水生生物具有毒性,足以贻害生态环境; 采矿时为分离矿物,在选矿时用水冲洗,此种冲洗水中含有大量之泥沙、溶解性有毒物质 (如铜、铁、锌、铅等)或腐蚀性物质(如硫酸),其流入河川或湖泊后会导致该类水体 的污染,破坏生态平衡; 4.垃圾掩埋场中的渗出水,在垃圾掩埋初期因含有高浓度的有机 质,也是水污染的来源之一; 5.森林之采伐、耕作、土木工程等人为因素所造成水体中浮游物与溶解物的增加; 6. 以及工厂排放的气体与灰尘因降雨的洗刷而进入地表的水体,均可造成水污染的问题。 上述污染源中,以市镇污水、工业废水及农业活动污染最为重要,工业废水中尤以纸浆、染整、制革、电镀及食品业废水汁污染最为严重。(三)工业废水 本省经济建设成效卓著,工业蓬勃发展,本省河川流域内有废水排放之工厂以染整、制革、食品、造纸、电镀等污染性较高之业别为主,为河川之一主要污染源。(四)畜牧废水 本省农民大都以养猪为副业,近年来,由於饲料之改良及养猪技术之提升,故其产生之单位污染量大多以每头猪每天产生生化需氧量100公克来计算,为河川之另一主要污染源。养猪废水污染情形严重 1.养猪政策调整方案未能落实执行。 2.相关法规如自来水法、水利法、建筑法等未落实执行,以致河川地 非法养猪之拆除绩效不彰。 3.养猪废水处理设备操作率偏低。化粪池处理效率不佳 1.家庭污水中仅粪尿部分经由化粪池处理后排放,由於化粪池之处理效率较低,再者因未适当维护,更使无法达到应有之处理效率。 2.未能落实定期清理制度,化粪池处理效果极为有限。(五)市镇污水 本省河川流域内之人口约有一千六百余万人,每人每天产生生化需氧量约四十公克(其中粪尿部分计有13公克),因本省污水下水道系统建设方在起步阶段,普及率仅约有百分之一,故每天所产生之污染量,仅有粪尿部分经由化粪池简易处理,为河川之另一主要污染源。(六)垃圾渗出水 目前本省仍有部分乡镇市将垃圾场设置於河边未予适当之处理,其渗出水亦造成河川水质之污染,垃圾渗出水之污染量约为每人每日0.32至 3.2公克,约为市镇污水污染量的5%以下,故在总污染量上可不予估计,但垃圾掩埋场系属点污染源,污染排放量甚为集中,故未经妥善处理,势将造成河川污染。(七)其他污染源 除上述污染源外,另有暴雨迳流挟带污染物进入河川,以及滥用农药、肥料,任意弃置垃圾、水肥与其他污染物,於河川中饲养家禽、家畜等非点污染源,亦皆为河川之污染来源。(八)由於人类毫无节制的开发,所制造出来的污染问题,不仅危及人类在陆地上的生存,也使浩瀚的海洋变成一个大型垃圾场。海洋面积约占地球表面积的四分之三,在未来人类的食物来源中,海洋生物资源占有相当重要的地位。自从一九八二年「联合国海洋法公约」将专属经济海域正式列入后,各国纷纷划定所辖专属经济海域,限制别国在范围内的经济活动,是故各国对自已临近海域资源之保护,更为重要。台湾四面环海,居住环境都处临海不远地带,人们与海洋之关系十分密切。海洋污染源来自何处依一九八二年海洋公约法划定之海水遭受污染物侵害有两方面:来自陆上的污染—人类生活之废弃物,农业、工业生产过程中所排放的废料,经由沟渠、河川注入海洋。来自船舶的污染—海上运输工具,所载运之油料泄漏,或污水倾倒注入海洋者,核能动力船舶,或载运核能废籿之船舶,辐射物质外泄进入海洋者。来自倾倒废弃物的污染—人类将工业的污染废弃物,或其他污染性物质,经由运输工具运至海洋中倾倒而形成。来自大气的污染—从事核爆试验所产生之辐射尘,透过大气进入海洋而造成污染。来自海床探勘与开采的污染—从事大陆礁层或海床之探测及开采时,因处置不当、设备不周、意外致使油、天然气、泥浆外泄,或进行采矿时,产生大量微粒物质、泥浆,都会造成海洋污染。海洋污染对环境的影响:当海域被有机物质及供机物质污染时,会造成:影响生物的生态平衡,使渔坦环境恶化,影响鱼类的生长与繁殖,造成水产资源的严重损失。倾倒於海域之废弃物,若含有 放射性物质或重金属时,这些东西都具有毒性或累积性物质,会蓄积在水生物体内,使食用者中毒,造成急性或慢性病变。(九) 大量使用能源虽提升了人类的物质文明,却也造成了始料未及的祸害,而造成酸雨危害,机乎遍及全球,危害极大。 由於人类大量使用煤、石油等化石燃料,燃烧后产生的硫氧化物(SOx )或氮氧化物(NOx),在大氧中经过复杂的化学反应,形成硫酸或硝酸气悬胶,或为云、雨雪、雾捕捉吸收,降到地面成为酸雨。 一般未被污染的雨水,pH值呈弱酸性,低於5.6便为酸雨(pH值愈小,酸度愈高);如今却频频出现pH值小於3的强酸雨(几乎与醋酸相当),不禁令人忧心忡忡。 四、研究结果调查完后,让我发现近年来台湾的水资源越来越脏,使人们的生活也变得更不卫生,也会影响身体健康。五、心得我觉得我们应该要多珍惜水资源,并且要保护它,而且不要浪费,也要尽量避免工厂的废水,废水不能乱倾倒,还有自家厨余也不能乱到,希望我们的地球会越来越美好。

2 预防混凝土结构腐蚀的办法 对混凝土结构腐蚀预防应针对其不同的结构组成制定不同的办法。 2.1 原材料的选择 2.1.1 水泥 水泥是水泥砂浆和混凝土的胶结材料。水泥类材料的强度和工程性能,是通过水泥砂浆的凝结、硬化而形成。水泥石一旦遭受腐蚀,水泥砂浆和混凝土的性能将不复存在。由于各种水泥的矿物质组份不同,因而它们对各种腐蚀性介质的耐蚀性就有差异。正确选用水泥品种,对保证工程的耐久性与节约投资有重要意义 2.1.2 粗、细集料 发生碱-集料反应的必要条件是碱、活性集料和水。粗、细集料的耐蚀性和表面性能对混凝土的耐蚀性能具有很大影响。集料与水泥石接触的界面状态对混凝土的耐蚀性有一定影响。 混凝土中所采用粗细集料,应保证致密,同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量,确保材质状况。 2.1.3 拌合及养护用水 混凝土拌合及养护用水,应考虑其对混凝土强度的影响。水灰比的大小很大程度影响混凝土强度值的大小。拌合水应检查其杂质情况,防止影响砂浆及混凝土生成时杂质影响其耐久性。 海水中含有硫酸盐、镁盐和氯化物,除了对水泥石有腐蚀作用外,对钢筋的腐蚀也有影响,因此在腐蚀环境中的混凝土不宜采用海水拌制和养护。 2.1.4 外加剂 混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入,用以改善混凝土性质的物质。 混凝土外加剂的范围很广,品种很多,我国外加剂的品种目前已超过百种,其中包括减水剂、早强剂、加气剂、膨胀剂、速凝剂、缓凝剂、消泡剂、阻锈剂、密实剂、抗冻剂等。 在建筑防腐工程中,外加剂的使用主要是为了提高混凝土密实性或对钢筋的阻锈能力,从而提高混凝土结构的耐久性。实践证明,采用加入外加剂的方法,可以在一定范围内达到提高混凝土结构的耐腐蚀能力,是一种经济而有效的技术措施。 但由于外加剂的化学组成,来自外加剂中的氯盐可能使混凝土结构中的钢筋脱钝,给结构物带来隐患。在进行外加剂选择时需对其中氯盐的含量进行检测,并做相关实验。 2.2 防腐混凝土的配合比设计 为提高混凝土的密实性和抗中性化能力,混凝土的强度等级宜大于或等于C25。受氯离子腐蚀或其它大气腐蚀时,钢筋混凝土构件中可掺入钢筋阻绣剂。对于预应力混凝土结构,其混凝土强度等级不小于C35,后张法预应力混凝土构件应整体制作,不得采用块体拼装的构件。 混凝土配合比的设计,应按以下两种情况进行:一是按设计要求的强度(即按正常要求的强度)进行配合比设计;二是按密实度的要求(即按最大水灰比和最小水泥用量的要求)进行配合比设计,但强度等级往往大于前者。腐蚀环境中的混凝土配合比设计,必须取用上述两种情况中强度等级的较高者。 2.3 针对不同的腐蚀环境应设计不同的保护层厚度。 2.4 加强混凝土养护,控制混凝土表面裂缝,确保施工质量。

§5-2金属在海水中的腐蚀 海水是具有强腐蚀性的天然电解质,海上各种运输工具舰船,海上石油采钻平台,海底电缆,输油管道都面临海水腐蚀,所以研究和解决金属材料的海水腐蚀??对发展我国海运和海洋开发都具有重要的意义。一,海水特点1, 海水溶有大量NaCl为主的盐类。其含NaCl量约为3%或3.5%2, 海水具有很高的导电率3, 海水表面含氧量随水温不同大约在5-12ppm之间4, 海水的PH值通常在8.1-8.3%二、海水腐蚀的电化学过程海水既然是一种典型的电解质溶液,关于电化学腐蚀的基本规律也适用于海水腐蚀,但海水腐蚀的电化学过程又有其自身的特点。1、 海水近中性且含有溶解氧,对于大多数金属或合金在海水中的腐蚀过程都是氧去极化过程2、 海水中含有大量Cl-离子,对于大多数金属(钢,铁,锌)在海水中的腐蚀,阳极极化程度很小,这是因为Cl-离子能阻碍和???金属的钝化,其破坏方式有①破坏氧化膜,②Cl-比某些钝化剂更易吸附,③Cl-与金属形成络合物加速了阳极溶解。由于这些原因即使是不锈钢也难以保持不腐蚀,若在不锈钢中加入Mo则能提高其在海水中的稳定性。3、 海水的电阻率很小,因此异种金属接触能造成的显著的电焊腐蚀。其作用强烈,作用范围大,如前面讲了海船的青铜螺旋桨能引起数十米远钢制船身腐蚀。4、 在海水中由于钝化的局部破坏,很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。三、影响海水腐蚀的因素。海水是含有多种盐类的溶液且又含有生物,悬浮状砂,腐败的有机物等,其腐蚀速度与化学物理,生物等因素有关它要比单纯的盐溶液腐蚀强很多。1、 盐的浓度:海水是以NaCl为主的盐溶液,钢的腐蚀速度与含盐量关系如下图所示,随NaCl浓度升高腐蚀速度加快对海水来说其NaCl的浓度范围正好在最大范围内,当溶盐超过一定值后,由于氧的溶解度降低使金属腐蚀速度下降。2、 含氧量:海水中氧含量是影响海水腐蚀的重要因素,因金属在海水中的腐蚀主要是氧去极化过程,因此海水中含氧量增加可使金属腐蚀速度增加,海水表面与大气接触,含氧量最高可达12ppm,随海水浓度增加氧含量降低,随海水中盐浓度增加和温度上升,含氧量也降低。3、 温度:和其他反应一样,温度升高,金属腐蚀速度加快而海水温度随纬度季节和海水???不同而变化。4、 海生物:在海生物为了维持其生命活动要吸收氧气,放出二氧化碳在其死亡后,尸体分解析出H2S。CO2和H2S会加速金属的海水腐蚀速度,如在??设在海水中的金属设备常丛生着一些??和附着一些动物使金属腐蚀加速。5、 海水流速(金属结构与海水的相对运动速度)因海水的腐蚀过程是氧去极化过程,海水流速大使金属腐蚀速度加快。四、防止海水腐蚀的方法1、 电化学保护,主要是阴极防护是防止海水腐蚀的常用方法,它是依靠牺牲阳极来实现阴极保护的。用来作牺牲阳极的材料为锌合金,镁合金,铅合金。2、 合理选材:①选用含Mo的不锈钢??减少????,②选用耐腐蚀的钛合金,铜合金,??合金。3、 涂层保护,这是防止海水腐蚀的普遍采用的方法,如采用防锈漆涂料和防止生物粘污的防污涂料§5-3土壤腐蚀埋在地下的金属油气水管,电缆等由于土壤腐蚀造成管线穿孔,而漏气,漏油,漏水或使电信发生故障而且这些设备很难检测,给生产造成很大的损失和危害,如美国每年因腐蚀而替换的管子费用就有几亿美元之多,对我国来说,随着石油工业的发展,每年有大量的管线埋在地下投入运行,因此研究土壤腐蚀规律寻找有效的防护措施具有重要的实际意义土壤腐蚀是一种电化学腐蚀,溶解有盐类和其他物质的土壤电解质,其腐蚀要比一般盐类溶液腐蚀严重的多。一、土壤电解质的特点1、 土壤的多相性:土壤由土粒,水,空气等组成,具有复杂的多相结构,土粒中又含有多种无机物和有机物土粒粒度大小也不同,往往有几种不同土粒(砂,碳土,粉沙土,粘土)组成的。2、 土壤具有毛细管多孔性:在土壤颗粒间形成大量毛细管微孔或孔隙,孔隙中充满空气和水,因此土壤的孔隙度和含水性的程度有影响土壤的透气性和导电率的大小。3、 土壤的不均匀性:在宏观上讲不同区域,土壤性质上不同,从微观结构讲,即前面讨论的由水,土壤,气孔,水分的存在其结构紧密程度上的差异。4、 土壤的相对固定性:土壤固体部分对埋在地下的金属构件是固定不变的,仅土壤中液相和气相可作有限运动。二、土壤腐蚀过程 土壤腐蚀过程同样可分为阳极过程和阴极过程1、 阳极过程:钢管埋在土壤中阳极区发生铁的溶解反应。 阳极反应进行的速度首先受金属离子水化过程的难易控制,因此土壤的湿度对阳极过程影响较大,尤其是土壤中的氯离子Cl-和硫酸根离子能与Fe2+生成可溶性盐类,会加速阳极溶解。2、 阴极过程:在弱酸性,中性和碱性土壤中阴极过程主要是氧的去极化作用。土壤中的氧存在于土壤孔隙中和溶解在水中,由于水中溶解氧是有限的,对土壤腐蚀其主要作用的缝隙和毛细管中的氧,但是这些氧到达阴极表面的传递过程是比较复杂的,其传递速度取决于土层的厚度,结构和湿度,厚的土层阻碍氧的扩散,且土壤粘度越大湿度越高,氧到达阴极表面越困难,金属的腐蚀越轻,反之,土层浅土壤疏松,湿度小,透气性好金属腐蚀就越严重。对于大多数土壤来说是腐蚀决定于腐蚀微电池作用时,腐蚀过程强烈的为阴极过程所控制,如下图所示三、土壤腐蚀的几种形式1、 由于充气不够均匀引起的腐蚀:主要是地下管道穿过结构不同和潮湿度不同的土壤带时,由于所接触的氧浓度差别引起的宏观电池腐蚀,(图)与含氧量较高的土壤(砂土)接触的管道成为宏观腐蚀电池的阴极区,而与含氧量较少的土壤(粘土区)接触的管道,成为宏观腐蚀电池的阳极区。该区将受到腐蚀。管道埋设在结构不同土壤中发生氧的浓差电池腐蚀,??如埋设湿度不同也会造成氧的浓差宏观电池,离地面较深的部位为阳极区受到腐蚀,在直径较大的水平输送管道上就能看到感到下部比上部腐蚀更为严重。2、 由于杂散电流引起的腐蚀:所谓杂散电流指由原定的正常电路漏失而流入它处的电流,其主要来源是应用直流电大功率装置,如有轨电车,地铁,电气大??以接地为回路的交通工具以及电解电镀槽等直流电力系统,图是有轨电车附近的下金属管道由于杂散电流而引起的腐蚀示意图,在正常情况下,电流自电源的正极通过电力机车的架空线再沿铁轨回到电源负极,但是当铁轨与土壤间的绝缘不良时,有一部分电流就会从铁轨漏失到土壤中,如果其附近有地下管道,杂散电流便通过管道再流经土壤回到电源,此时相当于有两个串连的电解池即:路轨(阳极)│土壤│管道(阴极)管道(阳极)│土壤│路轨(阴极) 在第二个电解池中的阳极区(杂散电流从管道的流出端)发生腐蚀,管道上的杂散电流可高达300-500A其影响又达到几十公里,如??7-8mm的钢管在4个月内便可腐蚀掉。3、 由于微生物引起的腐蚀 在缺氧条件下,如密实,潮湿的粘土深处,金属腐蚀似乎很难进行,但是这样的条件却特别有利于某些微生物的生长,特别是有硫酸盐还原菌存在时,这种细菌能将硫酸盐还原成氧,其中一部分消耗于微生物自身的新陈代谢,大部分可作为阴极去极化剂,引起地下金属管道强烈腐蚀,据统计地下埋设的金属构件有一半是属于这种腐蚀四、影响土壤腐蚀的因素2、孔隙度(透气性),较大的孔隙度有利于用氧的渗透和水分存在,因而是腐蚀的促进因素。3、含水量:图表示铜管的腐蚀速度与土壤含水量关系,可以表示当含水量很高时,氧的扩散,渗透受到阻碍,腐蚀速度较小,随含水量减少,扩散渗透氧均匀,氧去极化变易腐蚀速度增加,当含水量在10%一下,由于水分短缺,因阳极极化和土壤的电阻增大,腐蚀速度又急剧降低。4、 电阻率:土壤电阻率与土壤孔隙度,含水量及含盐量等因素有关,土壤的电阻越小腐蚀越严重,如土壤潮湿含氧量高,腐蚀严重。5、 土壤的酸度PH值:大部分土壤呈中性PH值为6-8之间,但也有PH值为9-10的碱性土壤及PH值为3-6的酸性土壤(沼泽土,腐植土)在PH≤4的酸性土壤中氢的阴极去极化,能顺利进行,使腐蚀速度增加。1. 土壤中的含氧量。土壤中的氧有的溶解在水中有的存在于毛细管中和隙缝中,含氧量在干燥的砂土中最高,在潮湿的砂土中次之,在潮湿密实的粘土中最少,??的速度由于湿度和结构不同土壤中含氧量可相差几百倍,这种充气不均匀是造成氧浓度差电池腐蚀的主要原因。五、防止土壤腐蚀的措施1、 覆盖层保护:在土壤中普遍使用焦油沥青质的覆盖层,在涂层内用玻璃纤维(布),石棉等纤维材料地下还缠绕加固地基,也可采用聚乙烯叠料或环氧树脂喷涂。2、 金属土层或包覆金属:镀锌有一定效果,?????,因为镀层与被覆的金属构成腐蚀电路,使镀层很快造成破坏。用铅包覆电缆有较好的效果,因为铅在地下比碳钢稳定很多,腐蚀速度小。3、 采用电化学保护:广泛采用牺牲阳极或外加电流对地下管道进行保护,甚至把覆盖层与电化学保护结合地使用,在涂层??地方阴极保护其作用。§5-4微生物(细菌)腐蚀微生物(细菌)腐蚀指在微生物生命活动参与下所发生的腐蚀过程,又由于与腐蚀有关的微生物主要是细菌类,又称细菌腐蚀。凡是同水,土壤,潮湿空气接触的金属???都可能遭到微生物腐蚀,前面曾讲到有50%以上的地下管道的腐蚀都与微生物腐蚀有关。此???深水泵,油田冷水系统,水坝,码头等金属设施也都可能发生微生物腐蚀。一、微生物腐蚀的特征1、 微生物腐蚀并非微生物直接食取金属,而是微生物生命活动结果直接或间接参与了腐蚀过程。2、 微生物的生命过程即生长繁殖需具有适宜的环境条件,如一定的温度,湿度,酸度,环境含氧量及营养源等,因此微生物腐蚀显然与这些条件密切相关3、 微生物腐蚀往往是多种微生物共生(嗜氧菌的腐蚀造成厌氧菌的环境)是相互作用的结果。4、 有粘泥存在5、 腐蚀部位伴有孔蚀迹象(∵粘泥下为贫氧区,因氧浓差电池腐蚀会造成)二、微生物腐蚀机制1、 微生物新陈代谢产物的腐蚀作用,这些腐蚀性的新陈代谢物包括无机物,有机物,硫化物,氨等??腐蚀环境2、 促进腐蚀的电极反应动力学过程如硫酸盐还原菌的存在(其活动过程)3、 致变金属周围环境的氧浓度含盐量,??度等,形成氧浓差等局部腐蚀电池。4、 破坏具有保护作用的涂覆层或缓蚀剂的稳定性,如有机纤维覆盖层被分解破坏,亚硫盐缓蚀剂因细菌作用而被氧化。三、与腐蚀有关的主要微生物(细菌) 细菌按其生长发育中对氧的要求分为:嗜氧性细菌及厌氧性细菌,前者需要有氧存在才能生长繁殖,后者在缺氧条件下才能生长繁殖。1、 硫酸盐还原菌:这种菌在自然界分布非常广泛,属于厌氧细菌,所造成的腐蚀类型常呈点蚀局部腐蚀。腐蚀产物是黑色的带有难闻气味的硫化物。反应机理如下:阳极反应: 水电离: 阴极反应: 细菌引起阴极去极化: (腐蚀产物)2、 硫氧化菌:属于嗜氧性细菌,被还原的土壤组分是硫,硫化物,硫代硫酸盐,常存在施肥的及含有硫的土壤,这种细菌能将硫及硫化物氧化成硫酸,其反应为:3、 铁细菌:属于嗜氧性细菌,其分布也相当广泛,有杆,球,丝多种形态,被还原的土壤组分主要是碳酸亚铁,碳酸氢亚铁等常存在于含有铁盐的有机物的静水流水中,溪流和泉水少,该细菌能使二价铁离子氧化成三价并沉淀于菌体内。四、微生物腐蚀的控制1、 使用杀菌剂和抑菌剂:所用的这些药剂除具有高校,低毒,稳定价廉外,主要根据微生物种类及使用环境来选择,如对于铁细菌可通氯杀死,但残余氯含量应该控制在0.1-1ppm之间,否则氯离子又要引起腐蚀,对于硫酸盐还原菌采用铬酸盐较为有效。2、 致变环境条件,通过改变环境条件抑制微生物生长,如减少微生物有机物营养源,提高PH值(PH>5)及提高温度(>50℃)3、 覆盖防护层:地下管道采用炼焦油沥青涂层4、 阴极保护,如为防止硫酸盐还原菌的作用对于土壤中钢铁构件的保护电位被控制在-0.950v以下。

  • 索引序列
  • 臭氧环境下铜的腐蚀研究论文
  • 二氧化硫对铜的腐蚀研究论文
  • 研究铜腐蚀的论文
  • 青铜的腐蚀氧化研究论文参考文献
  • 海水腐蚀环境研究论文
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