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氧化还原生物学杂志

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氧化还原生物学杂志

请见下面两个链接:第一个影响因子,第二个影响因子,都是植物生理方面的国际顶级杂志。

NO的生物学作用 (1)在心血管系统中的作用 NO在维持血管张力的恒定和调节血压的稳定性中起着重要作用。 在生理状态下,当血管受到血流冲击、灌注压突然升高时,NO作为平衡使者维持其器官血流量相对稳定,使血管具有自身调节作用。能够降低全身平均动脉血压,控制全身各种血管床的静息张力,增加局部血流,是血压的主要调节因子。 NO在心血管系统中发挥作用的可能机制是通过提高细胞中鸟苷酸环化酶(guanylate cyclase , GC)的活性,促进磷酸鸟苷环化产生环一磷酸鸟苷(guanosine 3′, 5′–cyclic monophosphate cGMP),使细胞内cGMP水平增高,继而激活依赖cGMP的蛋白激酶对心肌肌钙蛋白Ⅰ的磷酸化作用加强,肌钙蛋白c对Ca2+的亲合性下降,肌细胞膜上K+通道活性也下降,从而导致血管舒张。 (2)在免疫系统中的作用 研究结果表明,NO可以产生于人体内多种细胞。如当体内内毒素或T细胞激活巨噬细胞和多形核白细胞时,能产生大量的诱导型NOS和超氧化物阴离子自由基(),从而合成大量的NO和H2O2,这在杀伤入侵的细菌、真菌等微生物和肿瘤细胞、有机异物及在炎症损伤方面起着十分重要的作用。 目前认为,经激活的巨噬细胞释放的NO可以通过抑制靶细胞线粒体中三羧酸循环、电子传递和细胞DNA合成等途径,发挥杀伤靶细胞的效应。 免疫反应所产生的NO对邻近组织和能够产生NOS 的细胞也有毒性作用。某些与免疫系统有关的局部或系统组织损伤,血管和淋巴管的异常扩张及通透性等,可能都与NO在局部的含量有着密切的关系。 (3)在神经系统中的作用 有关L-Arg → NO途径在中枢神经系统(CNS)方面的研究认为,NO通过扩散,作用于相邻的周围神经元如突出前神经末梢和星状胶质细胞,再激活GC从而提高水平cGMP水平而产生生理效应。如NO可诱导与学习、记忆有关的长时程增强效应(Long-term potentiation , LTP),并在其LTP中起逆信使作用。 连续刺激小脑的上行纤维和平行纤维可引起平行纤维细胞的神经传导产生长时程抑制(Long-term depression , LTD),被认为是小脑运动学习体系中的一种机制,NO参与了该机制。 在外周神经系统也存在L-Arg → NO途径。NO被认为是非胆碱能、非肾上腺素能神经的递质或介质,参与痛觉传入与感觉传递过程。 另据报道,NO在胃肠神经介导胃肠平滑肌松弛中起着重要的中介作用,在胃肠间神经丛中,NOS和血管活性肠肽共存并能引起非肾上腺素能非胆碱能(nonadrenergic-non-cholinerrgic , NANC)舒张,但血管活性肠肽的抗体只能部分消除NANC的舒张,其余的舒张反应则能被N-甲基精氨酸消除。 NO作为NANC神经元递质,在泌尿生殖系统中起着重要作用。成为排尿节制等生理功能的调节物质,这为药物治疗泌尿生殖系统疾病提供了理论依据。 现已证明在人体内广泛存在着以NO为递质的神经系统,它与肾上腺素能、胆碱能神经和肽类神经一样重要。若其功能异常就可能引起一系列疾病。

其实植物生理领域最顶级的是Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology(好像去年还是今年改名称为Annual Review of Plant Biology了) 影响因子:2004年、2005年、2006年剩下的就是plant Physiology 和plant Cell 这两个了。如果你能在Annual Review上写篇综述,那么基本上就能评上院士了。在后两者上发文章....那是我们这里比较好的毕业要求...

吸氢气是

吸氢气是,吸氢气是最近比较流行的一种养生方式,氢气可清除人体毒性自由基。但是有很多人不明白为什么吸氢气对人的身体有好处。很多人说吸氢气是是真的吗?

吸氢机是吗?答案说是也是对的,说否也是正确的。

回答吸氢机是的,有2类人,一类是根本没试过的,随口一答也没什么损失,另一类就是使用了,没有达到效果。

回答吸氢机不是的,也有2类人,一类是从事氢产品相关的,这个也很好理解,另一类就是按照正确的用法,真正改了身体的健康状态的。

咱们来分析一下为何会出现这几类人:

第一类:根本没用过或者见过吸氢机,随口回答的。毛主席说过:实践是检验真理的唯一标准。在条件允许的情况请先试一下再发表见解。网上最不缺的就是闲的喷子,不管啥都要喷一下,权当打发无聊的时间。各位网友在听别人的意见时,也可以先问一下:对方是否用过再听取意见,没用过的给你的参考又有多少价值呢。

听过郭德纲相声的网友都清楚郭老师的名言:未经他人苦,莫劝他人善。生活中,最怕这种自以为是,站在道德制高点上去劝别人的人,总有那么一些人,最擅长慷他人之慨,表达自己的慈悲。遇到冲突,不分青红皂白,就一味地劝说别人要宽容一点,不要计较太多,而从未真正考虑过当事人的感受。这种慈悲,不是发自内心的善良,而是一种“伪善”。都没尝试过就随便发表意见的,就是这样的一类人。

第二类:使用了,没有达到效果。为何会出现这种结果呢?大家来看一下氢气控癌理念的实践者:钟南山院士捐赠了100台的吸氢机到武汉治疗新冠,徐克成教授用吸氢机来治疗肿瘤,为什么专家使用的会有真实的效果,而你的达不到效果呢?第一个原因:钟南山院士和徐克成教授使用的都是跟佛山市氢莹吸氢机机电配件有限公司生产的一样原理的3000ML的吸氢机,第二个原因:患者在使用时,每天都是长时间的使用。足够大的气量,足够长的时间,量变才能引起质变。

那些说使用了没有效果的网友可以自己想一下,自己使用的是多大气量的机器,又吸了多长的时间?很多人就想着吸一个小时就能有明显的效果,大家可以用脚趾头想一下是否可能?如果你相信吸一个小时就能有明显的效果,你不上当谁上当呢?

举个最简单的例子,大家去药店或者医院开药,药盒上为何写着每次吃几片,一共要吃几次?治疗长期慢性病为何要强调疗程?每片药的有效剂

量是一定的,一次吃几片,就是要提高药效,有的人会说我一次把一盒药全吃完,药效在理论上会成倍的增加,但是身体结构受不了。一个疗程多长时间,只有这个疗程下来,病就基本上好了。只强度有效剂量或者时间的长短都不科学。大家想一下是不是这样的?

回到吸氢机上面,佛山市氢莹3000ML共享吸氢机要求使用者每天吸9个小时以上,早中晚各3个小时,连续吸2个月,只要去医院检查,100%指标有变化。

有人可能会说佛山市氢莹科技有限公司3000ML共享吸氢机是医疗级的,我们个人保健用300ML的是不是就够了?够不够大家可以多看一下徐克成教授的讲解视频,他的视频强调要用3000ML以上的,他治疗脑梗病人是用2台机并到一起用的,也就是6000ML的用于治病。所以大家不要自己犯糊涂或者自我安慰。

另外的一个常识是:一个成年人每分钟的呼吸的气体的总量是9000ML,这也就是有些外行宣传的【所谓的氢气吸入量到2%-3%这个比例就够了,即200-300ML就够了,再多的气量也是浪费】,大家可以想一下徐克成教授用6000Ml的气量才把病人治好,200-300ML的气量有什么实际用处呢,相对于人体每分钟的呼吸总量9000ML,佛山市氢莹科技有限公司的3000ML共享吸氢机仅仅是起步。

有好友会提问:吸氢气机是不是?准确的解析这个问题可以从3个方面进行。

现实中为什么会有人说吸氢气是,主要原因无非是:

1、有人高价销售吸氢机,消费者购买后没有“效果”,感觉;

2、对氢气医学的发展以及作用机制还不是很了解。

■氢气医学的发展历史

氢医学的发展比较有意思的是电解水,电解水(还原水、碱性水)从概念的产生到盛行经历了100多年,目前还是有电解水机(产生酸性水和碱性还原水)销售,但是目前一般认为电解水的作用是由于氢气的作用。

1、1975年有人用高压氢气治疗皮肤磷状细胞恶性肿瘤,认为氢气具有抗氧化作用;

2、1992年德国有个药厂申请使用氢气治疗疾病的专利。

3、1995年林秀光博士提出电解水治疗疾病的理论,认为电解水所以能治病,是因为含有活性氢能清除自由基,而不是过去认为的碱性或还原电位。

4、2005年日本劳动厚生省112号通告中认为,碱性电解水对腹泻、消化不良、肠道胀气和胃酸过多有治疗效果。

5、2007年日本医科大学太田教授的论文提出低浓度氢气吸入半小时,在脑缺血再灌注小鼠模型,能有效减少坏死。

6、2012年来自世界12个发达国家、1700名科研人员发表了450篇氢分子医学效应论文,发现由自由基引起的62种疾病都具有良好的效果。

7、2013年第二军医大孙学军教授编著的`《氢分子生物学》出版。

8、2014年氢分生物医学子专业委员会成立,2018年中国医促会氢分子生物医学分会第五届学术会议胜利召开。

9、2019年广州复大肿瘤医院院长徐克成教授编著的《氢气控癌理论与实践》出版。

……

■氢气保健或者治病的理论与实践

第二军医大的孙学军教授把氢气应用于医学的特征概括为4s,即安全性Safety(非常高的生物学安全性)、选择性selective(选择性抗氧化)、扩散性small(氢气在体内没有去不了的地方)、简单性simple(结构简单制取氢气简单)。徐克成认为示,用氢气控癌,符合“ABC原则”,即有效(available,A)、简单(brief,B)和便宜(costless,C)。

1、氢气治病的原理一般认为来源于其抗氧化和抗炎症作用,同时可能可以改善体内的菌群。有研究显示,氢分子尚可通过维护线粒体和调节免疫,对癌症发挥控制作用。

2、有研究认为氢气能够激活细胞内源性抗氧化系统。

3、近年大量研究发现,氢气可影响200多种生物分子功能,对1000多种基因表达有一定影响。太田成男教授课题组最近研究提出一种假设[63],氢气的许多信号调节作用可能是通过影响细胞膜脂质过氧化,研究用体外培养细胞发现,生理浓度的氢气可以抑制自由基链式反应导致的细胞膜脂质过氧化产物生成,从而抑制脂质过氧化产物诱导的细胞内钙离子的释放和相关基因表达。

4、从实践上看,氢气对于糖尿病、高尿酸高血脂、肿瘤等疾病具有预防保健或者治疗的作用。

3、氢气没有任何毒性,这点很可贵,而且获取氢气很方便成本也很低,所以许多疾病都值得尝试。目前氢医学科研提示氢气对176种疾病有预防和保健作用。如果说氢气的作用主要是由于其有选择性抗氧化机制,那么氢气对于氧化应激的大量相关疾病都有作用和效果。

■如果说吸氢气是

从2017年开始全世界范围内的氢气相关的医学论文不断增多,如果说吸氢气是,那么必定存在一个及其庞大的组织来协调各种造假研究,发布造假论文,并推出富氢水杯、吸氢机等氢医学相关产品。

如果你认为吸氢气机只是一个,那么这个庞大的的受益者会是谁呢,是国际氢标准委员会还是氢分生物医学子专业委员会?这显然是不可能的。目前很多产品宣称有治疗或者保健功效,但是在专业的医学杂志上查询不到相关的研究,而氢气产品至少在世界范围有大量的科研文献,而且目前氢气医学的研究还越来越热。

高血压、抑郁症、失眠……甚至癌症,如果有人告诉你,有一种“吸氢气”的疗法能对这些病征有治疗作用,你相信么?氢气是种易燃气体,吸入人体真的有如此“神奇”效果?其背后的科学原理是什么?吸氢气治病,是确有其效,还是一种心理作用?

记者近日在采访中了解到,这种“氢气疗法”正逐渐被医学界所重视,而氢气所具有的选择性抗氧化特性,正是所谓的“治百病”的关键所在。

人为什么生病?

主因是肌体氧化还原失衡

想要了解氢气为什么能够治病,先得从人为什么会生病说起。

要知道,人体时刻都与周围的环境处于一种动态平衡之中,在致病因素的作用下,譬如细菌、辐射等,原来的平衡就被打破,机体受到了损伤,从而出现了组织器官机能、代谢和心态结构上的病理变化,从而出现了临床症状和体征。

当人体的细胞被氧化后,就会形成氧化损伤。从医学上来说,就是由于内在、外在的因素,致使体内的自由基大量暴发,这种暴发现象,被称为氧化应激。

自由基是含有未成对电子的原子、原子团或者分子,自由基本身是维持正常生命所必需的物质。自由基反应则是能量代谢的基础。当人吸入氧气、吃进食物后,能量物质和促进能量转化的物质就在体内进行氧化反应,从而产生大量的自由基。人体体内的自由基不断产生,也会不断被清除,被维持在一个正常生理水平上。一旦自由基过多或者过少都会给机体造成不利影响甚至伤害。

当细胞的氧化程度超过了细胞自身对氧化物进行清除的抗氧化能力之后,就会形成氧化系统和抗氧化系统失衡,也就是氧化还原失衡。过多的自由基尤其是其中的毒性活性氧,便会开始攻击生物大分子,造成组织细胞损伤。因此,氧化损伤是引起各种疾病发生、肌体衰老的根本原因。以人体炎症的治疗为例,一般认为,清除氧自由基正是缓解炎症反应最根本的方法。

治病原理:

氢气可清除人体毒性自由基

国内肿瘤专家、暨南大学附属复大肿瘤医院荣誉总院长徐克成向羊城晚报记者介绍,“氢气疗法”是一种正在逐渐被医学界所重视的新疗法,“吸氢气”究竟能对多少疾病有效、在多大程度上有效、有无副作用等问题,医学界已开展了越来越多的研究。

徐克成介绍,不管人体患上了哪种疾病,都有一个共同的因素,那就是体内毒性自由基的出现。自由基(活性氧)分为好坏两种,日本科学家已发现,氢气能够专门清除坏的自由基。因为氢气最典型、最重要的一个化学性质就是具有还原性,可以选择性地中和毒性自由基。而从疾病发生机制上来分析,氧化损伤几乎是所有疾病的最基本病理生理过程。因此,氢气既然是一种选择性抗氧化物质,就很有可能对人类大部分疾病具有治疗作用。

为什么氢气会具有选择性抗氧化的特性?原来,氢的还原性相比细胞代谢过程中的各种还原剂来说非常弱,根据氧化还原优先律:对于同一氧化剂,当存在多种还原剂时,通常先和还原性最强的还原剂反应,所以,在正常的细胞代谢过程中,氢基本上不会产生作用。但是,如果是在非正常的细胞中,情况就不一样了。比如肿瘤组织细胞中,因为产生了大量自由基,导致正常的代谢反应不能进行,因而其他还原物质不足,于是就给了氢与自由基发生化学反应的机会,结果就是抵消掉自由基中的不成对电子——大部分自由基的不成对电子来自于氧原子——它们便能够与氢发生反应产生水这一稳定的物质,而失去氧原子的自由基也在这一过程中变成了稳定的物质。

副作用小,

因为氢自身性质不活泼

在广东省徐克成关爱健康工作室里,记者看到,这里设置的15部“吸氢机”旁的座位上都坐满了鼻子中插着气管“吸氢气”的人。工作人员告诉记者,这种机器只需要加入纯净水或者蒸馏水,就可以将水电解成为含量为66%氢气和33%氧气的混合气体,病患只需深呼吸,将气体吸入体内即可完成一次疗程,每次“吸氢气”疗程时间至少在一个半小时以上。现场一位62岁的陈姨告诉记者,她数年前被确诊为胃癌,经过一系列放化疗治疗后,整个人变得极为虚弱,从今年8月初开始吸氢气之后,她发现身体情况有了明显好转。“第一次吸氢气之后,回到家就是大汗一场;坚持吸了三次后发现,原本一小时醒一次的睡眠有所改善,原本乌青的脸色也有好转,并且体力逐渐恢复,现在已经可以每天到小区里散步了。”另一位阿伯也告诉记者,他在四年前得了肝癌,后来做了切除手术,没想到去年又复发。在被推荐吸氢气后,最明显的改变就是睡眠变好,精神好了很多。

原来,在抗肿瘤方面,肿瘤细胞壁比正常细胞会产生更多的活性氧,影响着细胞的增殖、DNA的合成以及血管生成等,并且氧自由基作为“第二信使”,在细胞内信号传导中扮演重要角色,可以诱导和维持癌细胞的致癌能力。此时,氢气作为一种抗氧化剂,就具有了治疗肿瘤疾病的潜力。而且科学家们发现,与其他抗氧化物质相比,氢气能够轻易通过细胞膜和细胞器膜,到达所需部位进行还原反应,有选择性地清除氧自由基,同时由于氢气本身性质不活泼,因此不会造成机体生理功能的损伤和新陈代谢的紊乱。

进展迅速,

但生物安全性有待验证

氢气对于人体健康的作用,最早可以追溯到1975年。当时,有人在《科学》杂志发表论文,称连续呼吸8个大气压氢气14天,高压氢气可以有效治疗动物皮肤恶性肿瘤,并认为这是通过抗氧化作用而得到的效果。

此外,2001年,法国潜水医学家也证明,呼吸8个大气压高压氢气还可治疗肝曼森血吸虫感染引起的炎症反应,首次证明氢气具有抗炎作用,并提出氢气与羟自由基直接反应是治疗炎症损伤的基础。

但上述研究并没有引起广泛注意,这主要是因为高压氢难以作为一般临床治疗手段。

直到2007年,日本医科大学太田成男教授采用浓度为2%的氢气治疗动物脑缺血的试验取得了成功,并且在《自然医学》杂志上发表,“氢气疗法”才终于引起全世界的瞩目。2007年也因此被公认为“氢医学”的元年。

此后,氢气生物学研究开始兴起,美国、日本和中国是目前研究氢气医学生物学效应最多的国家,每个国家都有几十个研究机构参与。

在我国国内,上海第二军医大学教授孙学军被认为是最早引入氢气疗法的人,也被称为“中国氢医学第一人”。孙学军教授表示,他长期从事气体效应研究,但他也是在2007年看到了太田成男的研究成果后,才开始对氢气的医疗效果做研究的,并逐步发现此疗法确有其用。

如今,国内医学界对于氢气生物学研究的成果不断增多。以中国知网收录的涉及“氢医学”课题数量为例,在2007年,涉及“氢气”的课题都与能源有关,而在2007年后,“氢气”与各类疾病的医疗效果的论文数量大量出现,涉及精神疾病、心脏疾病、癌症等多个领域。一些院士也开始对“氢医学”展开了研究。其中,中国工程院院士、国家肝癌科学中心主任王红阳还率领课题组完成了《氢气治疗肝脏损伤研究》,并在国际著名肝脏病学杂志《Journal of Hepatology》上发表。

2014年,中国工程院院士钟南山发现氢气对慢阻肺有疗效,在参加世界胸科大会时他的发言指出,“氢分子主要针对慢性疾病,最基本的是抗氧化应激的加强作用,不是单纯修复作用,有利于机体恢复,理念是对因治疗而不是对症治疗”。

2014年3月,中国医疗保健国际交流促进会氢分子生物医学专业委员会也宣布成立。

不过,目前而言,“氢医学”仍然处于基础和临床研究阶段。徐克成告诉记者,他希望通过公益性工作室,收集尽可能多的临床案例。因为有专家指出,虽然氢气已经被发现对不少疾病有效,但是这种效果的生物学机制仍然需要进一步的研究,其临床效果还需要得到充分的证据支持。比如来自浙江省医学科学院药物研究所董文彬、郑高利就曾经撰文指出,目前尚不能完全证明氢气的生物安全性,对于氢气治病的不少问题还需要进一步研究。

重点提醒:

不建议自行“氢治疗”

文章至此,有一点尤其值得提醒:使用氢气治病,还是要在专业医生指导下操作,绝不可以随便使用。

比如那些日常用于氢气球中的氢气,就不建议用来治病。对此,上海潓美医疗科技有限公司总裁林信涌表示,正常供人体吸入的气体,必须经毒理及生物相容等安全测试合格方可使用。即使用水电解可以产生氢气,如果相关设备零件采用非医疗级的,亦会存在风险。

同济大学附属东方医院教授魏佑震也对此表示,用于氢气球的氢气通常是工业用氢气,其来源不一定是水电解生成,可能会有其他气体掺杂,纯度不够,所以不适宜人体吸入,更不利于治病。

■揭秘

中国生物教师发表“氢医学”论文比日本早了8年

目前医学界都认为是日本人太田成男及其团队开创了“氢医学”。其实,早在1996年,山东临淄的一个中学生物老师便已经开始不断发表文章,阐述氢气有抗氧化、清除自由基的医学功效。

徐克成教授曾特意到山东找到了这位生物老师杜元伟。徐克成认为,“氢医学”是一项可以达到诺贝尔奖级别的重大发现,如果氢医学能够被学界所认同,那么就应该由中国人获得这一荣誉。

杜元伟于山东师范大学生物系毕业,毕业后在山东临淄一所中学教生物。他在接受羊城晚报记者采访时称,自己业余时间喜欢从事一些生物学的研究,也喜好中医学和打太极拳,因此他时常思考一个问题,中国传统文化中的“气”究竟指的是什么?在思索过程中,他采用了排除法,发现元素周期表中的气态元素中,只有氢气具有能量,化学性质上表现为易燃。氧气只是具有助燃作用,本身并没有能量。人类的能量代谢过程、葡萄糖等能源物质的释放,都是通过逐步脱氢实现的,因为由氢和氧气结合会生成水并释放大量能量。而水和氧气都是生命不可缺少的物质,可见氢气、氧气、水之间的关系是密不可分的。所以,氢气在人类的生命中也应具有重要作用。

为了验证自己的想法,他利用业余时间做了一系列实验,并在《关于氢气对于生命意义的作用的实验证实》一文中,论述了他通过电解氚水产生氚气(氚是氢的同位素之一,亦称“超重氢”),利用氚气代替氢气通入小鼠生活的环境中,最后在小鼠体内的各个组织器官中测得了氚的存在,从而证明了氚气参与了生物的生命活动并转化成了氚离子普遍存在于生物体内。这一实验同时间接证明了空气中的氢气对于生命而言,既是组成物质,又是能源物质。

1999年,山东师范大学学报发表了杜元伟所写的《科学的新课题——氢气在生命活动中的意义作用初探》,已明确提出:“人在代谢过程中产生积累过多的过氧化物,许多疾病及衰老就是这些过氧化物所致,人体必有一定的生命机制来对抗这些过氧化物,氢气是强还原剂,自然无副作用地消灭过氧化物,实现了氧化还原意义上的平衡。”

这篇文章,应该是有别于“高压氢治病”的迄今最早阐述氢气的抗氧化作用的文章。而这一研究结果的发表比太田成男的研究早了8年之久。

氧化还原反应论文范文

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 点燃 S +O2 SO2 CuO + H2=Cu+H2O

要学好化学,首先要有这样的认识:没有人天生就能把化学学好。那些看上去化学很出色的学生,一定是掌握了正确的方法(不是向别人学习来的,应该是自己总结来的,最适合自己的才是最好的,别人的只能作参考,起到启发作用),外加付出了不少的努力,没有努力,成功是空中楼阁。明白了这些,才能使得自己的化学水平突飞猛进。以下是我的一点建议,仅供参考。 化学是“理科中的文科”,除了又理科计算和逻辑思考的成分,又有记忆和理解的成分。我们看化学通常是更偏重于理科成分,忽视或不够重视文科成分。首先我们应当把课本翻看若干遍,熟悉知识点,因为我们学习、考试材料的来源就是课本。如果你下决心改变你在化学上的处境,这应该是第一步。 上课时要注意听讲,思维一定要跟上老师的步伐,即使有不懂的问题也要先放一放,简要地记下来,课后找老师探讨。不要有任何顾虑,老师不会因为你的成绩不理想就看不起你。老师总是喜欢勤学好问的学生,他一定会认真回答你的,不信你试试就知道了。老师在你学习的过程中的作用是不容忽视的。学会从老师那里获得所需要的信息,你的进程会更快。一定要充分利用老师这个无价的资源。 课后要即时复习,理清思路,想一想课上老师讲的知识有那些,有什么注意点,是不是已经把来龙去脉都搞清楚了。碰到相似或不同的性质,要弄清原因,对比记忆。我们不仅要知其然还要知其所以然。还有不懂的一定要及时提问,不能留下疑问,因为以后可能会忘记去弄清楚,或者对后续学习产生影响,成为障碍或盲点。化学学科最怕的就是知识结构有漏洞,导致思维受阻,尤其是推断题。不知你有没有这样的感觉。 要学好化学,一定要有自己的思考、总结,这是很重要的。元素周期律:各主族元素的通性和特性要清楚。比如:卤素中,氯气可以置换出溶液中的溴,溴可以置换出溶液中的碘,但是氟不能置换出氯,因为氟会和水发生剧烈反应。又如:关于第一电离能的问题,Li~F应该是逐步增加,但N比相邻的O 略高,为什么?因为N的2p轨道半充满,相对较稳定。像这样的思考不仅有利于清除学习过程中的障碍,还能提升化学思维水平,解决问题后的成就感还能增进学习化学的兴趣,无疑是化学学习的催化剂。 学习中要注意一些思维角度,老师应该都有强调,如:氧化还原思想,本质是电子的得失或电子对的偏移,氧化还原反应中一定有电子的得失或电子对的偏移,有电子的得失或电子对的偏移就一定是氧化还原反应,同时要敏感:Fe3+有很强的氧化性,酸性条件下硝酸根离子也是(硝酸的氧化性),碱性条件下硫离子和亚硫酸根可以共存,但酸性条件不能,次氯酸根离子是+1价氯的氧化性,所以酸性和碱性条件下都有氧化性,只不过酸性时更强;守恒思想(相当重要,贯穿始终,有时能极大地提高解题效率),包括质量守恒、电子守恒等,解题时应着意寻找等量关系,设出未知数,一般题型都能解决;平衡思想,一切皆平衡,将化学平衡进行到底!一切化学反应都是有速率、有限度的,有了这种意识,有时候某些东西就好理解了;主次思想,要分清主要因素和次要因素,如:氯化铵溶液中,铵根离子水解溶液呈酸性,产生的氢离子和铵根离子结合成一水合氨,再电离出氢氧根,那溶液是不是又是碱性了呢?显然不可能。我们要注意,电离和水解都是程度很小的反应,一水合氨是水解产物生成的,本身很少,电离的又只是其中的很少一部分,溶液中主要的阳离子是铵根,以它的水解为主要反应,电离是次要反应,所以溶液应该呈酸性。另外要注意不同思想方法的合理组合。比如:氧化还原反应中的一个重要隐含条件是电子得失守恒,列出这个等式很多时候可以事半功倍。举出这些例子只是要告诉你:学好化学,一定要有自我总结、反思的过程,弄清各知识点的原委。应该养成独立思考的习惯,实在想不通再问同学老师,因为自己的成果更能在脑海中留下深刻印象,含金量也更高。和同学讨论也是一个好办法。 课后习题是一定要做的,但不必太滥,选择一本较好的即可,多了以后一般是开始有雄心壮志,后来却忙于应付或根本应付不过来,效果反而要差很多。从易到难,建立自信。比如教材动态全解或王后雄重难点手册,一本足矣。完成老师布置的任务后再用它巩固,打好基础,才能一步一个脚印,稳步提高。 要建立错题本,但不是单纯地记录错题和正解,这些其实不重要,重要的是由这道题你想到了什么,用什么思想方法解题会更快捷、不易出错,题目有什么特点,类似问题是不是有通用解法,等等。这样做的好处显而易见:训练化学思维的同时,下次看到类似的题目可以举一反三,快速反映,迅速找到解法,为其它题目赢得时间。 学习时不要有负担,尤其是千万不要给自己定下一个不切实际的目标。要认清自己的位置,再尽力追赶比自己好一点的同学,一般是稳定在自己前2~4名的同学。有了进步,不要骄躁,路还很长,一步一步来,不要指望一步登天。同时,化学又是一门回报率很高的学科,只要你肯下功夫打基础,即使半个月内看不到明显的起色,但你的实际水平已经提高,继续努力,很快你就会看到自己的变化。总有一天你会进入班级前列。 这是我自己的心得,我也经历过你这个阶段。我原本也不擅长化学,高一时100分试卷考过59,可是慢慢地我发现我爱上了化学,化学成了我的爱好,现在不论是150分还是120分的试卷我都可以把扣分控制在10分以内,化学成绩当然在班上名列前茅。自信起来!相信自己,化学一定会成为你的忠实伙伴,给你带来快乐和激情。 满意请采纳

1.明确学习化学的目的 化学是一门自然科学,是中学阶段的一门必修课,它是古往今来无数中外化学家的化学科学研究和实践的成就,它编入了一些化学基本概念、基础理论、元素化合物知识、化学反应的基本类型、无机物的分类及相互间的关系等知识;它充满了唯物辩证法原理和内容,它介绍了许多科学家的优秀品质和他们对事业实事求是的科学态度、严谨的学风。化学对工农业生产、国防和科学技术现代化具有重要的作用,人们的衣、食、注行样样离不开化学。 化学是一门实验科学,通过化学课的学习,要掌握一些化学实验的基本技能,学会动手做实验的能力,为今后搞科学实验打下基础。 因此,通过初中化学课的学习,初三学生不仅能学到初中阶段的系统的化学基础知识,受到辩证唯物主义思想、中外化学家的爱国主义思想、行为和对科学的不断进娶不断探索、不断创新的科学态度及严谨学风的教育,而且还能提高自己的观察能力、思维能力、实验能力和自学能力,为今后学习高中化学及其他科学技术打下良好的基础。 2.课前要预习 上课前一天,一定要抽出时间自觉地预习老师第二天要讲的内容。学会先预习,后听课这种良好的学习方法。预习的好处很多:(1)它能强化听课的针对性,有利于发现问题,抓住重点和难点,提高听课效率;(2)它可以提高记听课笔记的水平,知道该记什么,不该记什么,哪些详记,哪些略记;(3)它可以节省课后复习和做作业的时间。通过预习时的独立思考和听课时留下的深刻印象,从而缩短课后复习和做作业的时间;(4)它可以培养自学能力。预习的过程就是自觉或独立思考的过程,长期坚持下去,一定会使自学能力得到提高。 预习的方法是:(1)通读课文。通过阅读课文,了解新课的基本内容与重点,要把自己看不懂的问题记下来或用铅笔在书上作一些记号,用以提醒自己上课时要集中精力和注意力,有意识、有目的地听老师讲自己不懂的问题,详细对比跟自己的想法有什么不同,这样就能取得良好的学习效果;(2)扫清障碍。在读课文后了解了主要内容的基础上,联系已学过的与之有关的基础知识,如果有遗忘的就要及时复习加以弥补,这样才能使新旧知识衔接,以旧带新,温故知新;(3)确定重点、难点和疑点。在通读课文和扫清有关障碍后,在对新知识有所了解的基础上,思考课文后的习题,试着解答,在此过程中找出新课的重点、难点和疑点。如果有潜力,还可以做点预习笔记。 3.听好每堂课 听课是学习过程的核心环节,是学会和掌握知识的主要途径。课堂上能不能掌握好所学的知识,是决定学习效果的关键。功在课堂,利在课后,如果在课堂上能基本掌握所学的基础知识和技能,课后复习和做作业都不会发生困难;如果上课时不注意听讲,当堂没听懂,在课堂上几分钟就能解决的问题,课后可能要花费几倍的时间才能补上。所以,学生在课堂上集中精力听好每一堂课,是学习好功课的关键。听课时,一定要聚精会神,集中注意力,不但要认真听老师的讲解,还要特别注意老师讲过的思路和反复强调的重点及难点。边听课、边记笔记,遇到没有听明白或没记下来的地方要作些记号,课后及时请教老师或问同学。同时,还要注意听同学对老师提问的回答以及老师对同学回答的评价:哪点答对了,还有哪些不全面、不准确和指出错误的地方,这样也能使自己加深对知识的理解,使自己能判断是非。课堂教学是教与学的双向活动,学生是主体,教师起主导作用,学生要积极、主动地参与课堂教学,听课时,一定要排除一切干扰和杂念,眼睛要盯住老师,要跟着老师的讲述和所做的演示实验,进行积极地思考,仔细地观察,踊跃发言,及时记忆,抓紧课堂上老师所给的时间认真做好课堂练习,努力把所学内容当堂消化,当堂记住。 4.认真记好笔记 要学好化学,记笔记也是重要的一环。记笔记除了能集中自己的注意力,提高听课的效率外,对课后复习也有很大的帮助。所以,要学会记笔记,养成记笔记的好习惯。因此,在认真听讲的同时,还应该记好笔记。记笔记的类型有: (1)补充笔记。讲新课时做补充笔记,老师讲的内容是根据学生的实际将课本内容重新组织,突出重点加以讲解,记笔记是边看书,边听讲,边在书本上划记号,标出老师所讲的重点,并把老师边讲边在黑板上写的提纲和重点内容抄下来,还要把关键性的、规律性的、实质性的内容和对自己有启发的地方扼要地在书本上或笔记本上写上几句,把老师讲的但书上没有的例题记下来,课后再复习思考。 (2)实验笔记。老师的演示实验和学生的分组实验,重在通过实验验证化学原理或掌握化学性质或物质的制法操作。可做简明图解、补充笔记,把老师所做的演示实验的现象及讲解记下来,书上有实验插图的可以直接在上面补充,例如,在氧气的实验室制法装置图边上记下老师讲的重点:①药品不能堆积在试管底部,而应平铺在试管底部,记:“是为了增大受热面积,药品受热均匀,气体容易逸出”;②给试管加热时,为什么要先把酒精灯在试管下方来回加热,然后集中在药品部位加热?记:“让试管受热均匀,不易破裂”。 (3)改错笔记。习题或试卷评讲课是老师纠正学生在作业或试卷中的“常规武器”,指导解题思路、规律、技巧和方法的课。在听课时,不要只抄正确答案,关键是要用红笔订正,而且不要擦去自己的错解,以利于与正确答案作对比,找出答错的原因,过一段时间还应把以前做错的题再重做一遍,看看现在自己是否真正掌握了。这种笔记是在作业或试题空隙处做简明的“眉批”或“注释”。 (4)系统笔记。复习小结课时,老师把课本内容进行系统归纳总结,是书上没有的,因此要做系统的笔记。将笔记每面一分为二,一半写板书的内容,一半记讲解,课后结合复习加以整理、修改和补充,成为一个整体,以利于加深、巩固所学知识,提高归纳知识的能力和全面的复习。笔记的形式有:①提纲式,以文字表述为主,适用于概括教材的主要内容或归纳、整理公式、定理和概念要点;②纲要式,以化学式、关系式或关系框图来表述,适用于元素及其化合物的性质、制取及相互间的变化、计算知识的概括等;③图表式,以文字、表格、线图来表述,适用于有关概念、化学基本原理、物质的性质、实验等进行归类对比。 5.认真观察和动手实验 在义务教育化学教科书中编入了81个演示实验、10个必做的学生实验和9个学生选做实验,还安排了13个家庭小实验。因此,通过这些演示和学生实验,学会观察老师演示实验的操作、现象,独立地做好学生实验,上好实验课,是学好化学的基础。 首先,在课堂上要认真观察老师所做的每一个演示实验的操作和实验现象。化学实验是很生动、很直观的,实验中千变万化的现象最能激发学生的兴趣,但学生若只图看热闹,光看现象,不动脑子思考,看完了不知道是怎么回事,无助于学习的提高,所以,观察要有明确的目的。观察实验前,要明确观察的内容是什么?范围是什么?解决什么问题?这就叫做明确观察的目的,目的明确了才能抓住观察的重点进行观察。观察时还要仔细、全面。例如,氢气还原氧化铜的演示实验,实验目的是验证氧化还原反应,氧化铜被氢气还原成铜。观察时先看清反应物是无色的氢气和黑色的氧化铜粉末,反应的条件是加热,生成物是水和亮红色的铜。 其次,要上好学生实验课,课前必须进行预习,明确实验目的、实验原理和操作步骤。进行实验时,自己要亲自动手,不做旁观者,认真做好实验内容里所安排的每一个实验,在实验过程中要集中注意力,严格按实验要求操作,对基本操作要反复进行练习,对实验过程中出现的各种现象,要耐心细致地观察,认真思考,准确如实地记录。 6.课后及时复习 一堂课的内容,十多分钟就可以复习完,有时也可以像过“电影”一样地过一遍。复习能加深理解,复习能巩固知识。 复习要及时,不能拖。复习中不懂的问题要及时请教老师,这样,在学习上就不会留存障碍,不留疑点,为以后顺利学习打好基矗复习时,要重视教科书,也要读听课笔记,要反复读,边读边回忆老师的讲解,边理解书上的内容。 7.认真完成作业 做作业是练习的极好机会,是巩固知识的重要手段之一。学生一定要亲自动手做,绝不能抄别人的作业。节后习题和章后复习题一定要认真完成,不能马虎。做作业要在复习好了以后做,才能事半功倍。一定要主动地、独立地完成每次作业,多思多问,不留疑点,并尽可能地把做过的作业都记在脑子里,因为没有记忆就没有牢固的知识,只有用心记忆才会熟能生巧,才能在勤练的基础上“巧”起来。 8.学会阅读课本 精读是认真地读懂并理解及记忆重点内容和定义,把这些内容与有关的旧知识联系起来。精读主要用于课后复习,加深对知识的理解、巩固,使知识系统化。 精读时要在理解概念的定义或定律全文的基础上,剖析具有关键性的字词,强化对关键字词的认识。例如电解质的定义:“凡是在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物叫做电解质”,关键性字词是“化合物”和“或”字。非电解质是“在水溶液里和熔化状态下都不能导电的化合物”,关键字词是“和”字和“都”字。对这些关键字词要认真思考,并把它标出记号或作眉批,以备以后再次复习时注意。 对于比较深刻的材料、重要的段落内容,要逐字逐句地反复读。认真地思考、分析、整理、养成记读书笔记的习惯。可把重要内容、关键词句记在笔记本上,还可写出自己对某一问题的想法和认识,或记下不懂的问题,以备查问。 9.读化学课外读物 学好化学,要重视阅读课外读物,例如《中学化学教学参考》、《中学生数理化》、《课堂内外》等杂志和科普读物,它们的内容紧扣化学教学大纲和教材,其针对性和适用性很强,配合教学进度,指导解析疑难,注意智力开发,重视能力培养;它们的题材广泛新颖,内容丰富多彩,文章短小精悍,通俗易懂,形式生动活泼,图文并茂。它能帮助学生开阔视野,扩大知识面,激发学习兴趣,掌握学习方法,透彻理解教材,灵活运用知识,培养探索精神,它们是学生的好朋友

电催化氧还原机理研究论文

作者: Raymond George Klaus Hassmann【摘要】燃料电池具有非同寻常的性能: 电效率可达60%以上,而且可以在带着部分负荷运行的情况下进行维修,除了有低比率碳氧化物排放外几乎没有任何有害的排放物。文章介绍按温度划分的4种主要燃料电池(PEMFC、PAFC、MCFC和SOFC)的性能,重点介绍高温固体氧化物燃料电池(SOFC)的应用及其发展前景。 With demonstration projects fuel cells are Well uder way toward penetrating the power market,covering a wide range of application.This paper introduces the main four types of fuel cells which are PEMFC,PAFC,MCFC and SOFC.Then it puts the emphasis on SOFC and its application market. 燃料电池是通过由电解液分隔开的2个电极中间的燃料(如天然气、甲醇或纯净氢气)的化学反应直接产生出电能。与汽轮发电机生产的电能相比,燃料电池具有非同寻常的特性:它的电效率可达60%以上,可以在带部分负荷运行的情况下进行维修,而且除了排放低比率碳氧化物外,几乎没有任何其他的有害排放物。1 燃料电池的分类 目前研制的燃料电池技术在运行温度上有不同的类型,从比室温略高直到高达1000℃的范围。大多数工业集团公司的注意力集中在以下4种主要类型上:(1)运行温度在60-80℃之间的聚合物电解液隔膜型燃料电池(PEMFC);(2)运行温度在160-220℃之间的磷酸类燃料电池(PAFC);(3)运行温度在620-660℃之间的熔融碳酸盐类燃料电池(MCFC);(4)运行温度在880-1000℃之间的固体氧化物燃料电池(SOFC)。 可以将这些类型的燃料电池划分为低温型(100℃及以下)、中温型(约200℃左右)及高温型(600-l000℃)燃料电池。 表1简要地列出了各种类型燃料电池的性能。中温型和高温型燃料电池适于用在静止式装置上,而低温型燃料电池对于静止装置和移动式装置都适用。 实用装置的功率容量差别也很大,可以给笔记本电脑及移动电话供电(数以W计),也可以给居民住宅(数kW)或是分散的电热设备和动力设备(数百KW到数MW)供电。 最适于用来驱动汽车的是低温型燃料电池。 根据使用期限成本进行的经济性比较结果表明,就发电成本而言,SOFC型燃料电池要PEM型低30%。这个结果是根据SOFC型燃料电池的电效率比PEM型的高,这2种燃料电池最终都可以达到l000美元/KW的投资成本这一假设条件而推导出来的。 2 高温燃科电池 高温型燃料电池具有许多适于在静止式装置上使用的特性。但是在高温型燃料电池产生出电能之前需要较长的加热过程,因而这种技术不能应用于要求在短时间内频繁起动的各种实用装置。此外,高温型燃料电池还具有以下特点: (1)不需要使用贵金属来催化电化学反应。一般情况下使用陶瓷材料。 (2)对CO完全没有限制。CO参加到电化学反应过程并像H2一样被氧化。 (3)对燃料表现出高度灵活性。可以给这类燃料电池发电设备供应天然气,天然气在设备内部被转换成H2和CO。这意味着无需任何外部燃料,从而大大简化了发电设备的平衡问题。 (4)高温可以将燃气轮机连接到该系统上,在这种情况下,燃料电池发电设备是在300kPa压力下运行,并在不考虑燃气轮机输出的情况下将燃料电池的功率密度提高约20%,因此使总的电效率提高10%,可成倍地降低使用期限成本。 (5)较高的运行温度也为排热提供了更多的灵活性。在电效率达60%或更高水平的联合循环系统中可限制废热排放,而在单循环下则会排放出更多的热量。 MCFC和SOFC是这类高温型燃料电池的2种技术。它们使用的材料不同。MCFC是在一只陶瓷容器中放入液态的金属碳酸盐作为电解液,如果没有采取防止电极老化的措施,燃料电他的使用寿命会受到影响。 在MCFC中电化学反应是由CO3离子引发的。MCFC采用的是颊型电池,和SOFC型的管形设计方案相比,这种颊型电他的功率密度要稍微高一些。这在成本上要比SOFC型装置优越。但在另一方面,由于SOFC所用的陶瓷材料非常稳定,可以用在950-1000℃范围内,所以SOFC装置在抗老化性能上更具优越性。到目前为止,所有的长期电池试验和正在运行的试验性机组都表明SOFC型装置的使用寿命可以达到70 000-80 000h,是MCFC型的2倍。 MCFC和SOFC 2种技术在进行100-250kW功率范围的单循环现场试验中,成本都有大幅度的下降。目前在MCFC开发上占有主导地位的是美国的Fuel Cell Energy公司及其在德国的授权单位MTU,日本的Ishikawajima-Harima重工(IHI)和三菱公司等。而Siemens Westinghouse在SOFC开发上处于领先水平。3 中温型燃料电池 目前磷酸类燃料电池(PAFC)是具有最先进技术的燃料电池。80年代,IFC(国际燃料电池公司)决定对其前期商业化生产线进行投资,制造和销售200kW的PAFC装置,并将其投入市场。东芝公司在80年代末就已经努力使PAFC技术进入商用市场。从此,PAFC技术就一直在静止燃料电池的市场中占据着显赫的位置。迄今为止,全球已经安装了150多套PAFC燃料电池装置。 研究表明,这种燃料电池未能实现市场商业化的原因大致有以下几方面: (1)电效率最高为40%,超过维修期限后会降到35%甚至更低水平。通常情况下设备的使用期限不超过20 000运行h。 (2)有些试验性的设备(如东芝公司管理的1套11MW设备未能达到顶期的性能水平。 (3)美国和日本政府大幅度削缩用于PAFC技术研究和开发的投资。 (4)从迄今积累的经验及在改善设计参数和降低产品成本方面的潜力来看,让PAFC技术成功地跻身于当今的市场中的可能性是极低的。4 SOFC在配电市场方面的潜力 Siemens Westinghouse公司根据对市场的分析,决定采取必要的措施加快SOFC技术进入市场的步伐。预计在2003-2004年提供第l批产品,进入商业性生产前的试验阶段,装置容量从目前的2MW扩大到15MW。 北美和欧洲被认为是SOFC燃料电池技术最有希望的市场。Hagler Bailly公司和西门子公司对功率范围为250 kW-l MW的市场进行了调查,结果表明到2005年SOFC燃料电池的市场容量为每年10000MW。北美和欧洲几乎各占50%。考虑到北美洲用户的结构和他们的需求,在北美洲各类小型发电机组的总容量在2010年可能达到每年约1000MW,其中600MW可能是燃料电池发电装置。在各种类型的燃料电池中,SOFC的市场份额约占40%,到2010年在北美洲SOFC的全年销售额将达到亿美元。 在竞争日益激烈的配电市场中的另一个获胜者是微型燃气轮机,主要是作为备用电源或辅助电源。由于SOFC和微型燃气轮机的特性适于不同的应用场所,SOFC效率高但投资成本也高,而微型燃气轮机成本低但效率也低,因而这2种技术不会产生市场上竞争。而往复式发动机会逐渐失去其在市场中的份额。 欧洲电网要比北美洲电网强大得多,欧洲电网强化了集中的大型发电厂的作用。因此在北美洲经常出现的分散式电热设备和动力装置的供电质量和供电可靠性问题在欧洲是不突出的。但另一方面,在欧洲对能量储存更为敏感。 此外,一些国家政府将颁布新的规程和法律及新的能源价格,预计欧洲各国之间市场份额会有重大差异。在有些情况下这个过程会给SOFC用于配电装置起到一定的促进作用。此外,欧洲的自由化近程落后于北美洲。因此,市场预测结果会有很大程度的不确定性。5 SOFC技术应用的扩展 使用天然气作为燃料的SOFC是车载式装置,其扩展应用可有以下几种形式:(1)家庭应用:新一代燃料电池将是扁平管型的,其功率密度是目前所用圆柱型燃料电池技术的2倍,因而将制造出5kW的燃料电池装置。这种设计方案是可行的,在配电市场中可以替代圆柱型燃料电池。(2)l0MW以上的系统装置:很显然,只要SOFC技术占有了功率范围在250-10MW的市场,那么下一步最必然的是要争取占有l0MW以上更大规模发电设备的市场。通过把更多SOFC链接起来便能实现这个目标,也满足了高效率低成本的要求。20MW级规模燃料电池的电效率已经接近甚至超过70%。(3)用液态燃料运行:使用天然气作为燃料将SOFC的应用局限在靠近天然气供气网的区域内,从而使这项新技术的应用受到限制。因此存在着让SOFC使用液态燃料的迫切要求。因此,应与大型石油公司合作进行该课题的研究开发,选择一种适宜的液体燃料并设计出最适于使用这种新燃料的SOFC发电装置,以便为边远的用户服务。 (4)C02的分离:Shell公司和 Siemens Westinghouse公司正在共同研制一种能将CO2从完全反应后的燃料中分离的SOFC设飞方案。例如,当把其装在用于回收油的平台上时,可以把CO2用泵压到地下储层中,这不但可省去CO2的排放税,还可提高原油的产出量。 (5)综合性应用:CO2分离装置可能是点火的火花装置,它使得SOFC在一种封闭且可再生的能量循环中成为关键性部件。经过-段时间,SOFC能产生出热量和电力,例如用于大型暖房的设施中,SOFC装置产生的C02可用来加快植物的生长。而任何一种农作物收获后的剩余有机物都可以转化为气体供给SOFC作燃料。

燃料电池的演化及发展探析摘要:对燃料电池的工作原理进行了详细的分析;对其演化过程进行了简述;对其最新技术进行了详细的研究;对国内燃料电池技术的发展提供了参考意见。关键词:燃料电池;碱性燃料电池;磷酸型燃料电池;熔融碳酸型燃料电池;固体氧化物燃料电池;直接醇类燃料电池;固体高分子膜燃料电池随着工业化过程的进一步加强,大气中二氧化碳的排放量和污染程度加剧,导致了温室效应越来越明显,因此环保问题引起了各国政府的重视。为此,绿色能源技术引起了各国的普遍关注,并且正在逐步成为一种趋势。经过了各方的互相协作和努力,燃料电池技术正日趋成熟。作为一项重要技术,从本质上讲,它是一种电化学的发电装置,等温地按电化学方式,直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程,不受卡诺循环限制,因而能量转化效率高,且无噪音,无污染,因此正在成为理想的替代能源。1 燃料电池的演化过程1.1 燃料电池的演化过程燃料电池是一种新型的无污染、高效率汽车、游艇动力和发电设备,在本质上是一种能量转化装置。1839年,格罗夫发表了第一篇有关燃料电池研究的报告。1889年,蒙德和朗格尔采用了浸有电解质的多孔非传导材料为电池隔膜,一铂黑为电催化剂,以钻孔的铂或金片为电流收集器组装出燃料电池。但此后的一段时间里,奥斯卡尔德等人在探索燃料电池发电过程的实验都因为反映速度太慢而使实验没有成功。与此同时,热机研究却取得了突破性进展并成功运用而迅速发展。因此燃料电池技术在数十年内没能取得大的进展。直到1923年,由施密特提出了多孔气体扩散电极的概念,在此基础上,培根提出了双孔结构电池概念,并成功开发出中温度培根型碱性燃料电池。以此为基础,经过一系列发展,这项燃料电池技术得到了突飞猛进的发展。在20世纪60年代由普拉特一惠特尼公司研制出的燃料电池系统,并成功应用于宇航飞行,使得燃料电池进入了应用阶段。1.2 燃料电池的基本工作原理燃料电池是一种能量转化装置,它就是按电化学原理,即原电池工作原理,等温地把贮存在燃料和氧化剂中的化学能直接转化为电能,因而实际过程是氧化还原反应。从本质上说是水电解的一个“逆”装置。电解水过程中,通过外加电源将水电解,产生氢和氧;而在燃料电池中,则是氢和氧通过电化学反应生成水,并释放出电能。因此,燃料电池的基本结构与电解水装置是相类似的,它主要由4部分组成,即阳极、阴极、电解质和外部电路。其阳极为氢电极,阴极为氧电极。通常,阳极和阴极上都含有一定量的催化剂,目的是用来加速电极上发生的电化学反应。两极之间是电解质,电解质可分为碱性型、磷酸型、固体氧化物型、熔融碳酸盐型和质子交换膜型等类型。燃料电池的工作原理如下(以磷酸型或质子交换膜型为例):(1)氢气通过管道或导气板到达阳极;(2)在阳极催化剂的作用下,1个氢分子解离为2个氢离子,即质子,并释放出2个电子;(3)在电池的另一端,氧气(或空气)通过管道或导气板到达阴极,同时,氢离子穿过电解质到达阴极,电子通过外电路也到达阴极;(4)在阴极催化剂的作用下,氧与氢离子和电子发生反应生成水;与此同时,电子在外电路的连接下形成电流,通过适当连接可以向负载输出电能。1.3 燃料电池的特点由上所述可知,燃料电池在本质上是电化学转化装置,它能够通过电化学过程直接将化学能转化为电能和热能,因而具有如下优点:1)干净清洁。利于环保,可减少二氧化碳的排放;无噪音,并自给供水;2)高效。由于其转化过程没有经过热机过程,因此效率高。3)适用性。由于污染小,无噪音,可靠,可使用于终端用户,因而可减少各种损失,并节省设备投资。4)可调制性。由于它是组合的结构,因而可以调节,以满足需求。5)燃料多样性。由于燃料可以是氢气、天然气、煤气、沼气的功能碳氢化合物燃料。基于以上特点。燃料电池成为绿色能源技术发展的重点。成为本世纪最有发展前途的技术之一。2 国内外燃料电池的最新进展2.1 碱性燃料电池(AFC)AFC技术是第一代燃料电池技术,已经在20世纪60年代就成功地应用于航天飞行领域。它是最早开发的燃料电池技术。目前德国一家公司开发的AFC在潜艇动力实验上获得了成功。国内对AFC的研究工作是从20世纪60年代开始的,主要是集中在中科院的下属研究机构。武汉大学和中科院长春应化所在上世纪60年代中期即开始对AFC进行基础研究。上世纪70年代,由于航天工业的需求,天津电源研究所研制出lkW AFX2系统。与此同时,A型号(即以纯氢、纯氧为燃料和氧化剂)、B型号(即以N2H4分解气、空气氧为燃料和氧化剂)燃料电池系统也在中科院大连化物所研制成功。此外,其它的研究机构也都展开了对AFC的研究。2.2 磷酸型燃料电池(PAFC)PAFC也是第一代燃料电池技术,也是目前最为成熟的应用技术。已经进入了商业化应用和批量生产。目前美国、日本、欧洲各国已有100多台200KW 发电机组投入使用或在安装中,最长的已经运行了37000小时。因此已经证实了PAFC是高度可靠的电源。只是由于其成本太高,目前只能作为区域性电站来现场供电、供热。国内对PAFC的研究工作相对较少。尽管如此,在对PAFC的研究过程中仍进行了卓有成效的工作,取得了不俗成绩。如国内学者魏子栋等人在对氧化还原发应的电催化剂研究过程中发现了Fe、Co对Pt的锚定效应。2.3 熔融碳酸型燃料电池(MCF℃)MCFC是属于第二代燃料电池技术。目前对MCF℃ 的研究国家有美国、日本和西欧,主要是应用于设备发电,目前还处于试验阶段。美国对MCFC的研究单位有国际燃料电池公司和能源研究公司及M—C动力公司。而日本对MCFC的主要是NEIX)公司、电力公司、煤气公司和机电设备厂商组成的MCFC研究开发组。大坂工业技术研究所从1991年开始10kW的MCFC单电池的长期运行试验,到1995年l1月止,累计运行了4万小时,确证了MCFC实用化的可能。德国MTU宣布在MCFC技术方面取得了突破。由该公司开发出来的世界上最大的280kW 的单电池还在运行。国内对MCFC的研究是中科院大连化物所从1993年开始的。现在正处于组合电池的研究阶段。而经过多年的艰苦努力与创新突破,上海交通大学科研人员率先在国内成功进行了1~1.5l 的熔融碳酸型燃料电池(M ℃)发电实验,取得了在国外一些国家至少需要6年甚至10年左右时间才能获得的成果。参加项目评审的专家认为,它整体水平达到了当前国内领先水平、国际20世纪90年代初同类技术的先进水平。2.4 质子交换膜型燃料电池系统(PEMF℃)PEMFC是属于第三代燃料电池技术。20世纪60年代,美国就已将PEMFC应用于宇航飞行,但由于技术问题,使得在其发展过程中受到了影响。直到20世纪80年代,加拿大Ballad公司才展开对PEMFC的研究工作。并取得了突破性进展。目前开发出来的电池组合功率达到了1000W/L、700W/kg的指标,因此这一技术引起了各国的广泛关注。目前Ballad公司在这一技术领域处于领先地位。国内对PEMFC的研究是从20世纪70年代天津电源研究所展开一聚苯乙烯蟥酸膜为电解质的PEM—FC基础研究。但进展缓慢。而国外在这一领域发展较快。因此在90年代开展了PEMFC的跟踪研究。目前,在PEM 方面,国内技术在多个方面取得了突破,北京富原新技术开发总公司已出现了50W、75W、150W、5KW 等样机。而上海神力科技有限公司已研制出5KW,10KW 的大功率型质子交换墨燃料电池系统,这大大缩小了与世界先进水平的距离。

其主要原理是基于原子的杂化掺杂改变了碳原子的电子云分布,使氧气容易被碳材料所吸附从而提高介孔碳的氧还原催化性能。

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粘胶纤维生产废水治理的改进工艺摘要:粘胶纤维生产废水的污染物质主要有酸、碱、锌离子、硫化物、COD等。通常采用的方法是酸、碱废水混合曝气吹脱除硫化物,加石灰乳中和沉淀除锌的一级物化处理,但很难达到排放标准,主要是锌和COD超标。当增设二级生化处理后,可全面提高出水水质,使COD等各项指标达到国家一级排放标准。介绍了物化-生化两级处理粘胶纤维生产废水的工艺流程、主要构筑物(设备)及设计参数、工艺的优越性、存在问题和建议等。在常规的物化+生化处理工艺的基础上引入浅层气浮和铁碳过滤的粘胶纤维生产废水治理的新工艺,并阐释了其工艺原理。中试结果表明:该工艺特别适合该项废水的治理,处理后的出水水质能稳定地达到国家一级排放标准。关键词:粘胶纤维废水;浅层气浮;铁碳过滤;新工艺Abstract:Wastewaters of viscose fiber production containing acid, alkali, Zn ion, sulfides and COD are usually treated by primary treatment including mixing of acid and alkali discharges, aerated stripping to remove sulfides, liming neutralization and sedimentation for Zn removal. The effluent of primary treatment with higher Zn and COD residues will not be enough to meet the discharge standard. The situation will be improved by further secondary biological treatment, the COD and other indicators of the secondary effluent shall be quite fair to meet the requirement of class I of the national discharge standard. In this paper the full two-stage treatment scheme of physical and biological treatment processes including the main structures (facilities), design parameters, the advantages, problems and recommendations are presented. Engineering Design and Performance Analysis of High Concentration new treatment process of shallow air-floatation and Fe-C filtration based on the traditional process of physicochemical and biological treatment is introduced to treat the wastewater from viscose fiber principle of the process is pilot-scale experiments were carried out,the results showed that the new process is very suitable for treatment of the wastewater from viscose fiber production,and the effluent quality can steadily meet the requirementof national integrated wastewater discharge standards : viscose fiber wastewater;shallow air-floatation;Fe-C filtration;new process引言:随着水污染的日益严重,资源短缺日益成为当今经济和社会发展的制约因素,通过污水资源化途径实现大部分水的循环再用,这是解决水资源短缺的必由之路。为了克服常规处理工艺的不足,满足不断提高的废水的排放标准,对常规处理工艺出水在进行深度净化将成为以后的选择之一。物化+生化两级处理粘胶纤维生产废水的工艺目前已作为废水深度净化的一个重要途径而被水工业界重视。目前,全世界粘胶纤维产量占化纤总产量的1/3左右,我国粘胶纤维年产达几十万吨,是主要的化纤品种。粘胶纤维的生产过程中会产生大量的酸、碱废水,其直接排放将造成严重的水污染和大量纤维资源的流失浪费。由于粘胶纤维生产混合废水的酸性很强且富含锌盐和硫化物,治理难度较大,采用常规的物化+生化治理工艺存在运行效果不够稳定、占地面积大和投资高等问题,急需研究开发既可靠又经济的治理新工艺。1.粘胶纤维生产废水概况 废水来源粘胶纤维生产废水主要包括酸性和碱性废水两大类,其中酸性废水主要来源于纺丝车间和酸站,包括塑化浴溢流水、洗纺丝机水、酸站过滤器洗涤水、洗丝水和后处理酸洗水等;碱性废水主要来源于碱站排水、原液车间废水胶槽及设备洗涤水、滤布洗涤水、换喷丝头时的带出水和后处理的脱硫废水等。〔1〕 废水水量及特征污染物粘胶纤维生产过程中废水排放总量大致为:短纤维300m3/t,长纤维1200m3/t。粘胶纤维生产混合废水中的特征污染物为硫酸、硫化物、锌盐和纤维素。其中硫酸、硫化物(主要是H2S、CS2等)和锌盐污染主要来自粘胶成形工段废水,且锌盐主要以硫酸锌和纤维素磺酸锌的形式存在;纤维素主要是由于碱性废水中的粘胶纤维素与酸性废水混合后酸析而产生。2.粘胶纤维生产废水的常规治理工艺 一级物化处理目前,国内粘胶纤维生产废水的一级物化处理工艺普遍采用如图1所示的流程。粘胶纤维生产过程中产生的酸性废水和碱性废水经混合中和、曝气吹脱硫化物、加石灰乳除锌和沉淀澄清后,出水很难达到国家排放标准,尤其是废水的S2-、Zn2+和COD等不易达标。 存在的问题:(1)废水经混合后酸性仍较强(pH=2~3),此时原废水中的粘胶纤维素大量地被酸析出来,而纤维素体积质量小,以常规的沉淀方式难以彻底去除,从而影响出水水质,造成COD超标和资源的流失浪费。(2)该工艺主要通过曝气吹脱方式去除硫化物(如H2S、CS2等),但受到诸多因素的影响,吹脱效率不是很高,出水常会出现S2-超标的现象。(3)在加石灰乳除锌的沉淀过程中,由于其沉淀反应的最佳pH值范围较窄(pH=8~9),反应条件难于控制,加上人工投药,出水常出现Zn2+超标的现象。(4) 由于混合废水的pH值较低,要达到后续的沉淀反应条件需投加大量的石灰乳液,这一则增加了运行费用,二则产生的大量石灰渣增加了后续沉淀池的负荷,从而也增加了整个治理过程中的污泥处理量和处置难度。 二级生化处理 为全面提高粘胶纤维生产废水治理后的出水水质,达到国家一级排放标准,丹东化纤厂和山东高密化纤厂在国内率先采用了在一级物化处理的基础上再加活性污泥二级生化处理工艺(如图2所示)。 粘胶纤维生产废水经一级物化处理后,一些主要污染物(如COD、SO2-4、Zn2+和硫化物等)有相当一部分被去除,再经后续的活性污泥二级生化处理,使得废水中BOD5、COD等得以进一步去除,正常运行时出水可达国家一级排放标准。稳定运行90d后,由环境监测中心站进行验收监测,监测数据见表1。表1废水处理站进出水监测结果(mg/L) pH COD BOD5 进水 出水 进水 出水 进水 出水9月3日 291 278 295 292 月4日 248 261 238 250 总均值 — — 269 出口执行标准 — 6~9 — 100 — 20处理效率(%) 评价结果 达标 达标 达标存在的问题:(1)由于仅是在物化处理的基础上增加了一道活性污泥生化处理工艺,故原物化处理过程中的一些问题(如资源的流失浪费、运行费用高、泥量大)仍然存在。(2)由于前面物化处理过程的自动化控制程度不高,运行效果不稳定,使得一级处理后的出水时常出现SO2-4、Zn2+超标的现象,而通常当SO2-4>1000mg/L或Zn2+>20mg/L时,微生物的生长会受到明显抑制,这大大影响了后续生化处理的效率。(3) 由于前面物化处理过程对COD的去除效率不高,使得废水中酸析出的大量轻质纤维素进入后续的活性污泥生化处理时,污染负荷较大,活性污泥质量不高,需要较长的停留时间(~ h),这使整个基建投资和运行成本较高,占地面积也较大。3.粘胶纤维生产废水处理后的改进 改进工艺及中试效果根据目前国内粘胶纤维生产废水治理工艺存在的一些不足,结合该废水的实际水质水量情况,通过中试试验研究,提出了在常规的物化+生化处理工艺的基础上增添浅层气浮+铁屑过滤的改进新工艺(如图3所示)。 主要工艺原理(1) 浅层气浮工艺原水从气浮池中心的旋转进水管进水,通过旋转布水管布水,布水管的移动速度和进水流速相同,这样就产生了“零速度”,在这种状态下进水不会对池水产生扰动,使得颗粒的悬浮和沉降都在一相对静止的状态下进行,且这类气浮装置的池深一般不超过650 mm。正是依据“零速理论”和“浅池理论”,使得该装置的进水停留时间短(仅3~5min),表面负荷高达~12m3/(m2•h),悬浮物的去除效率可达85%以上。(2)铁屑过滤工艺铁屑过滤系统是用废铁屑经预处理和活化后作填料,利用其产生的电化学反应的氧化还原、电附集、催化、混凝、吸附过滤等综合效应达到处理效果〔2〕,其中主要作用是氧化还原和电附集。废铁屑的主要成分是铁和碳,当将其浸入电解质溶液中时,由于铁和碳之间存在的电极电位差,因而会形成无数的微电池系统,在其作用空间构成一个电场〔3〕,其电极反应如下: 阳极 Fe¬¬¬—2e-→Fe2+ 阴极 2H++2 e-→2〔H〕→H2↑ O2+4H++4 e-→2H2O O2+2H2O+4 e-→4OH-阳极反应生成大量的Fe2+进入废水,形成具有较高吸附絮凝活性的絮凝剂;阴极反应产生大量新生态的H•,在偏酸性的条件下,新生态的H•能与废水中的许多组分发生氧化还原反应,使有机大分子发生断链降解,提高废水的可生化性,且阴极反应消耗了大量的H+生成了大量的OH-,这使得废水的pH值也有所提高。 工艺说明(1)粘胶纤维生产中产生的酸性和碱性废水按配比混合至pH=2~3后进入吹脱反应池,酸析出大量呈悬浮状的粘胶纤维素,大部分H2S、CS2等成分也得以吹脱去除。(2)吹脱反应池出水进入浅层气浮,大量纤维素得以较为彻底的去除并回收,这既降低了后续处理的污染负荷,也实现了粘胶纤维素的资源回收。[4](3)气浮池出水经铁屑过滤产生了氧化还原和电附集作用,废水中的主要污染物(纤维素磺酸锌)发生了断链脱锌反应,利于后续处理对Zn2+的彻底沉淀去除,废水的pH值和可生化性均得到了提高(pH=5~6),大大减少了后续中和沉淀的投碱量和污泥产量,也有利于生化处理过程。与此同时,该过程产生的大量Fe2+既可兼作絮凝剂,使后续沉淀过程中不必外加絮凝剂,又可使废水中残留的S2-以FeS沉淀的方式得以彻底去除。(4) 铁屑过滤塔出水进入曲颈槽与电石乳液(代替石灰乳,节省药剂费用)充分混合反应,然后进入初沉池沉淀。通过pH值自动控制投药系统的控制,反应pH值控制在8~,此时废水中的Zn2+被彻底沉淀去除,废水中的绝大部分Fe2+也得到沉淀去除。经铁屑塔处理后的废水,沉淀性能好(仅需~即可完全沉淀下来),大大减少了沉淀池的池容;另外,出水中含有的极少量Fe2+,它是生物氧化酶的重要组成部分,同时在Fe2+→←Fe3+的过程中,电子传递对生化反应有刺激作用,从而使生化反应速度有所提高。(5) 初沉后的出水进入好氧池进行生物处理,由于废水的可生化性得到了提高,使废水中残余的COD、BOD5能在很短时间内得到进一步的降解去除,出水再经二沉池沉淀后达标排放。(6)初沉池和二沉池中的污泥,先经污泥泵泵入污泥浓缩池浓缩,再经脱水机脱水(因纤维素含量少,其脱水性能好),产生的泥饼外运,浓缩池的上清液回流至好氧池进行生化处理。 治理效果 在南平天元化纤厂现场进行了粘胶纤维废水的中试,原水水质情况见表2。表2粘胶纤维废水水质 碱性和酸性废水按1∶混合,经处理后出水水质能达到国家一级排放标准。试验结果见表3。表3粘胶纤维废水处理中试结果 ① 经浅层气浮后的出水,其COD含量能降至250mg/L,COD的去除率能达到以上的水平,这充分说明了浅层气浮在本工艺中运用的合理性和优越性。[5]② 废水在铁屑过滤塔中反应,停留30min左右后,出水Zn2+的含量<,硫化物的含量<,这充分说明了铁屑过滤完全满足本工艺对Zn2+和硫化物的治理要求。4 .结论通过改进工艺的中试研究,可得出以下结论:(1) 采用改进工艺处理粘胶纤维生产废水切实经济可行,出水水质能稳定地达到国家一级排放标准,且能回收纤维素资源,值得在实践中推广应用。[6](2)实践证明:浅层气浮和铁屑过滤在粘胶纤维生产废水治理过程中的运用是合理、先进的,彻底解决了常规处理中时常会出现的COD、Zn2+和S2-等超标的问题。(3) 结合粘胶纤维生产废水的实际水质情况,充分发挥浅层气浮和铁屑过滤的特点和优势,整个工程投资和占地面积较常规方法均能节省1/3左右,也无需另外投加絮凝剂,用电石乳废液代替石灰乳使投加量大为减少,故投药费用也能节省近2/3。(4)采用改进工艺能使处理过程中产生的污泥量大为减少,大大降低了污泥的处置费用和难度。(5)改进工艺设施操作简单方便、运行可靠、自动化程度较高。(6)对粘胶纤维厂现有的物化+生化治理设施,利用本改进工艺能很容易地实现技术改造。参考文献:〔1〕罗院生.物化—生化法两级处理粘胶纤维厂酸碱废水工艺设计〔J〕.给水排水,1999,(9):34-37〔2〕曹曼.铁屑固定床及其在废水中处理的运用〔J〕.上海环境科学,1994,(2):43-44.〔3〕祁梦兰.铁屑微电解法处理经编厂染色废水〔J〕.环境保护,1993,(7):14-16. 〔4〕 刘章富,熊杨,侯铁.同步生物除磷脱氮的几种实用新工艺.中国给水排水,2002,18(9):65~68.〔5〕 陈新宇,陈翼孙,李长兴.水解酸化-生物接触氧化处理合成橡胶废水实验研究.化工环保,1997,17(4):221~225.〔6〕 张自杰.环境工程手册(水污染防治卷).北京:高等教育出版社,1996.

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生态城市的概念及其特点 1 生态城市的概念 生态城市是一个崭新的概念,是一个经济发展、社会进步、生态保护三者保持高度和谐、技术和自然达到充分融合、城乡环境清洁、优美、舒适,从而能最大限度地发挥人类的创造力、生产力,并促使城镇文明程度不断提高的稳定、协调与永续发展的自然和人工环境复合系统。 2 生态城市的特点 目前,生态城市理论研究已从最初的在城市中运用生态原理,发展到包括城市自然生态观、城市经济生态观、城市社会生态观和复合生态观等的综合城市生态理论,生态城市的特点也在研究和实践中日益深化。就目前的总体认识水平,概况起来说,生态城市与传统城市相比,主要有以下几大特点: (1)高效益的转换系统 在自然物质——经济物质——废气物的转换过程中,必须是自然物质投入少,经济物质产出多,废弃物排泄少。该系统的有效运行在产业结构方面的表现为第三产业大于第二产业大于第一产业的倒金字塔结构。 (2)高效率的流转系统 以现代化的城市基础设施为支撑骨架,为物流,能源流,信息流,价值流和人流的运动创造必要的条件,从而在加速各种流动的有序运动中,减少经济损耗和对城市生态的污染。 (3)整体性和前瞻性 生态城市不是单单追求环境优美,或自身的繁荣,而是在整体协调的新秩序下寻求发展。规划,建设,管理城市时,不仅兼顾社会,经济,环境三者的整体利益,协调发展,而且还要满足不同地区,社会,后代的发展需求。不仅重视经济发展与生态环境协调,更注重人类生活质量的提高,也不会因眼前利益而用“掠夺”其他地区的方式换取自身暂时的“繁荣”,或牺牲后代的利益来保持目前的发展。 (4)高质量的社会人文环境 发达的教育体系和较高的人口素质是可持续发展生态城市的基础和智力条件之一,还应该具有良好的医疗条件和相合的社区环境。 (5)环境质量指标国际化 生活环境优美,管理水平先进,城市的大气污染,水污染,噪音污染等环境质量指标达到国际水平。城市的绿化覆盖率,人均绿地面积等指标也达到国际要求。同时对城市人口控制,资源的利用,社会的服务,劳动就业,城市建设等实施高效率的管理,以保证资源的合理开发和利用。 (6)人与自然和人与人的和谐性 生态城市的和谐性,不仅反映在人与自然的关系上,自然、人共生,人回归自然、贴近自然,自然融于城市,更重要的是在人与人关系上。现在人类活动促进了经济增长,却没能实现人类自身的同步发展,生态城市是营造满足人类自身进化需求的环境,充满人情味,文化气息浓郁,拥有强有力的互帮互助的群体,富有生机与活力,生态城市不是一个用自然绿色点缀而僵死的人居环境,而是关心人、陶冶人的“爱的器官”,文化是生态城市最重要的功能,文化个性和文化魅力是生态城市的灵魂。这种和谐性是生态城市的核心内容。 (7)区域统一性 生态城市作为城乡统一体,其本身即为一区域概念,是建立区域平衡基础之上的,而且城市之间是相互联系、相互制约的,只有平衡协调的区域才有平衡协调的生态城市。生态城市是以人—自然和谐为价值取向的,就广义而言,要实现这一目标,全球必须加强合作,共享技术与资源,形成互惠共生的网络系统,建立全球生态平衡。广义的区域观念就是全球观念

细胞生物是指所有具有细胞结构的生物。这是我为大家整理的关于细胞生物学术论文,仅供参考!

细胞因子的生物学活性

关键字: 细胞因子

细胞因子具有非常广泛的生物学活性,包括促进靶细胞的增殖和分化,增强抗感染和细胞杀伤效应,促进或抑制其它细胞因子和膜表面分子的表达,促进炎症过程,影响细胞代谢等。

一、免疫细胞的调节剂

免疫细胞之间存在错综复杂的调节关系,细胞因子是传递这种调节信号必不可少的信息分子。例如在T-B细胞之间,T细胞产生IL-2、4、5、6、10、13,干扰素γ等细胞因子刺激B细胞的分化、增殖和抗体产生;而B细胞又可产生IL-12调节TH1细胞活性和TC细胞活性。在单核巨噬细胞与淋巴细胞之间,前者产生IL-1、6、8、10,干扰素α,TNF-α等细胞因子促进或抑制T、B、NK细胞功能;而淋巴细胞又产生IL-2、6、10,干扰素γ,GM-CSF,巨噬细胞移动抑制因子(MIF)等细胞因子调节单核巨噬细胞的功能。许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节单核巨噬细胞的功能。许多免疫细胞还可通过分泌细胞因子产生自身调节作用。例如T细胞产生的IL-2可刺激T细胞的IL-2受体表达和进一步的IL-2分泌,TH1细胞通过产生干扰素γ抑TH2细胞的细胞因子产生。而TH2细胞又通过IL-10、IL-4和IL-13抑制TH1细胞的细胞因子产生。通过研究细胞因子的免疫 网络调节,可以更好地理解完整的免疫系统调节机制,并且有助于指导细胞因子做为生物应答调节剂(biologicalresponsemodifier’BRM)应用于临床 治疗免疫性疾病。图4-1 细胞因子与TH1、TH2的相互关系(略)

二、免疫效应分子

在免疫细胞针对抗原(特别是细胞性抗原)行使免疫效应功能时,细胞因子是其中重要效应分子之一。例如TNFα和TNFβ可直接造成肿瘤细胞的凋零(apoptosis)’使瘤细胞DNA断裂’细胞萎缩死亡;干扰素α、β、γ可干扰各种病毒在细胞内的复制,从而防止病毒扩散;LIF可直接作用于某些髓性白血病细胞,使其分化为单核细胞,丧失恶性增殖特性。另有一些细胞因子通过激活效应细胞而发挥其功能,如IL-2和IL-12刺激NK细胞与TC细胞的杀肿瘤细胞活性。与抗体和补体等其它免疫效应分子相比,细胞因子的免疫效应功能,因而在抗肿瘤、抗细胞内寄生感染、移植排斥等功能中起重要作用。

三、造血细胞刺激剂

从多能造血干细胞到成熟免疫细胞的分化发育漫长道路中,几乎每一阶段都需要有细胞因子的参与。最初研究造血干细胞是从软琼脂的半固体培养基开始的,在这种培养基中,造血干细胞分化增殖产生的大量子代细胞由于不能扩散而形成细胞簇,称之为集落,而一些刺激造血干细胞的细胞因子可明显刺激这些集落的数量和大小因而命名为集落刺激因子(CSF)。根据它们刺激的造血细胞种类不同有不同的命名,如GM-CSF、G-CSF、M-CSF、multi-CSF(IL-3)等。目前的研究表明,CSF和IL-3是作用于粒细胞系造血细胞,M-CSF作用于单核系造血细胞,此外Epo作用于红系造血细胞,IL-7作用于淋巴系造血细胞,IL-6、IL-11作用于巨核造血细胞等等。由此构成了细胞因子对造血系统的庞大控制 网络。某种细胞因子缺陷就可能导致相应细胞的缺陷,如肾性贫血病人的发病就是肾产生Epo的缺陷所致,正因如此,应用Epo 治疗这一疾病收到非常好的效果。目前多种刺激造血的细胞因子已成功地用于临床血液病,有非常好的 发展前景。

四、炎症反应的促进剂

炎症是机体对外来刺激产生的一种病理反应过程,症状表现为局部的红肿热痛,病理检查可发现有大量炎症细胞如粒细胞、巨噬细胞的局部浸润和组织坏死,在这一过程中,一些细胞因子起到重要的促进作用,如IL-1、IL-6、IL-8、TNFα等可促进炎症细胞的聚集、活化和炎症介质的释放’可直接刺激发热中枢引起全身发烧’IL-8同时还可趋化中性粒细胞到炎症部位’加重炎症症状.在许多炎症性疾病中都可检测到上述细胞因子的水平升高.用某些细胞因子给动物注射’可直接诱导某些炎症现象’这些实验充分证明细胞因子在炎症过程中的重要作用.基于上述理论研究结果’目前已开始利用细胞因子抑制剂治疗炎症性疾病’例如利用IL-1的受体拮抗剂(IL-1receptor antagonist’IL-lra)和抗TNFα抗体治疗败血性休克、类风湿关节炎等,已收到初步疗效。

五、其它

许多细胞因子除参与免疫系统的调节效应功能外,还参与非免疫系统的一些功能。例如IL-8具有促进新生血管形成的作用;M-CSF可降低血胆固醇IL-1刺激破骨细胞、软骨细胞的生长;IL-6促进肝细胞产生急性期蛋白等。这些作用为免疫系统与其它系统之间的相互调节提供了新的证据。

细胞衰老的分子生物学机制

摘要:细胞衰老(cellular aging)是细胞在其生命过程中发育到成熟后,随着时间的增加所发生的在形态结果和功能方面出现的一系列慢性进行性、退化性的变化。细胞衰老是基因与环境共同作用的结果,是细胞生命活动过程的客观规律。为研究细胞衰老分子生物学机制,本文就此展开研究。

关键词:细胞衰老;分子生物学;机制研究

细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡是两个不同的概念,个体的衰老并不等于所有细胞的衰老,但是细胞的衰老又是同个体的衰老紧密相关的。细胞衰老是个体衰老的基础,个体衰老是细胞普遍衰老的过程和结果。

细胞衰老是正常环境条件下发生的功能减退,逐渐趋向死亡的现象。衰老是生界的普遍规律,细胞作为生物有机体的基本单位,也在不断地新生和衰老死亡。生物体内的绝大多数细胞,都要经过增殖、分化、衰老、死亡等几个阶段。可见细胞的衰老和死亡也是一种正常的生命现象。我们知道,生物体内每时每刻都有细胞在衰老、死亡,同时又有新增殖的细胞来代替它们。

衰老是一个过程,这一过程的长短即细胞的寿命,它随组织种类而不同,同时也受环境条件的影响。高等动物体细胞都有最大增殖能力(分裂)次数,细胞分裂一旦达到这一次数就要死亡。各种动物的细胞最大裂次数各不相同,人体细胞为50~60次。一般说来,细胞最大分裂次数与动物的平均寿命成正比。通过细胞衰老的研究可了解衰老的某些规律,对认识衰老和最终找到延缓或推迟衰老的方法都有重要意义。细胞衰老问题不仅是一个重大的生物学问题,而且是一个重大的社会问题。随着科学发展而不断阐明衰老过程,人类的平均寿命也将不断延长。但也会出现相应的社会老龄化问题以及呼吸系统疾病、心血管系统疾病、脑血管病、癌症、关节炎等老年性疾病发病率上升的问题。因此衰老问题的研究是今后生命科学研究中的一个重要课题。

1 细胞衰老的特征

科学研究表明,衰老细胞的细胞核、细胞质和细胞膜等均有明显的变化:①细胞内水分减少,体积变小,新陈代谢速度减慢;②细胞内酶的活性降低;③细胞内的色素会积累;④细胞内呼吸速度减慢,细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,颜色加深。线粒体数量减少,体积增大;⑤细胞膜通透性功能改变,使物质运输功能降低。形态变化总体来说老化细胞的各种结构呈退行性变化。

衰老细胞的形态变化表现有:①核:增大、染色深、核内有包含物;②染色质:凝聚、固缩、碎裂、溶解;③质膜:粘度增加、流动性降低;④细胞质:色素积聚、空泡形成;⑤线粒体:数目减少、体积增大;⑥高尔基体:碎裂;⑦尼氏体:消失;⑧包含物:糖原减少、脂肪积聚;⑨核膜:内陷。

2 分子水平的变化

①从总体上DNA复制与转录在细胞衰老时均受抑制,但也有个别基因会异常激活,端粒DNA丢失,线粒体DNA特异性缺失,DNA氧化、断裂、缺失和交联,甲基化程度降低;②mRNA和tRNA含量降低;③蛋白质含成下降,细胞内蛋白质发生糖基化、氨甲酰化、脱氨基等修饰反应,导致蛋白质稳定性、抗原性,可消化性下降,自由基使蛋白质肽断裂,交联而变性。氨基酸由左旋变为右旋;④酶分子活性中心被氧化,金属离子Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丢失,酶分子的二级结构,溶解度,等电点发生改变,总的效应是酶失活;⑤不饱和脂肪酸被氧化,引起膜脂之间或与脂蛋白之间交联,膜的流动性降低。

3 细胞衰老原因

迄今为止,细胞衰老的本质尚未完全阐明,难以给明确的定义,只能根据现有的认识,从不同的角度概括细胞衰老的内涵。细胞衰老是各种细胞成分在受到内外环境的损伤作用后,因缺乏完善的修复,使“差错”积累,导致细胞衰老。根据对导致“差错”的主要因子和主导因子的认识不同,可分为不同的学说,这些学说各有其理论基础和实验证据[1]。

差错学派 有以下七种学说,有代谢废物积累学说、大分子交联学说、自由基学说、体细胞突变学说、DNA损伤修复学说、端粒学说、生物分子自然交联说等。其中最主要的自由基学说和端粒学说。

自由基学说 自由基是一类瞬时形成的含不成对电子的原子或功能基团,普遍存在于生物系统。其种类多、数量大,是活性极高的过渡态中间产物。正常细胞内存在清除自由基的防御系统,包括酶系统和非酶系统。前者如:超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX),非酶系统有维生素E,醌类物质等电子受体。机体通过生物氧化反应为组织细胞生命活动提供能量,同时在此过程中也会产生大量活性自由基。自由基的化学性质活泼,可攻击生物体内的DNA、蛋白质和脂类等大分子物质,造成损伤,如DNA的断裂、交联、碱基羟基化。实验表明DNA中OH8dG(8-羟基-2‘-脱氧鸟苷)随着年龄的增加而增加。OH8dG完全失去碱基配对特异性,不仅OH8dG被错读,与之相邻的胞嘧啶也被错误复制。大量实验证明实,超氧化物岐化酶与抗氧化酶的活性升高能延缓机体的衰老。Sohal等(1994、1995),将超氧化物岐化酶与过氧化氢酶基因导入果蝇,使转基因株比野生型这两种酶基因多一个拷贝,结果转基因株中酶活性显著升高,平均年龄和最高寿限有所延长。

英国学者提出的自由基理论认为自由基攻击生命大分子造成组织细胞损伤,是引起机体衰老的根本原因,也是诱发肿瘤等恶性疾病的重要起因。自由基就是一些具有不配对电子的氧分子,它们在机体内漫游,损伤任何于其接触的细胞和组织,直到遇到如维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、OPC(原花青素)之类的生物黄酮等抗氧化剂将其中和掉或被机体产生的一些酶(如SOD)将其捕获。自由基可破坏胶原蛋白及其它结缔组织,干扰重要的生理过程,引起细胞的DNA突变。此外还可引起器官组织细胞的破坏与减少[2]。例如神经元细胞数量的明显减少,是引起老年人感觉与记忆力下降、动作迟钝及智力障碍的又一重要原因。器官组织细胞破坏或减少主要是由于自由基因突变改变了遗传信息的传递,导致蛋白质与酶的合成错误以及酶活性的降低。这些的积累,造成了器官组织细胞的老化与死亡。

生物膜上的不饱和脂肪酸易受自由基的侵袭发生过氧化反应,氧化作用对衰老有重要的影响,自由基通过对脂质的侵袭加速了细胞的衰老进程[3]。 自由基作用于免疫系统,或作用于淋巴细胞使其受损,引起老年人细胞免疫与体液免疫功能减弱,并使免疫识别力下降出现自身免疫性疾病。

端粒学说 染色体两端有端粒,细胞分裂次数多,端粒向内延伸,正常DNA受损。

遗传学派 认为衰老是遗传决定的自然演进过程,一切细胞均有内在的预定程序决定其寿命,而细胞寿命又决定种属寿命的差异,而外部因素只能使细胞寿命在限定范围内变动。

参考文献:

[1]郭齐,李玉森,陈强,等.脱氧核苷酸钠抗人肾脏细胞衰老的分子机制[J].中国老年学杂志,2013,33(15):3688-3690.

[2]胡玉萍,吴建平.细胞衰老与相关基因的关系[J].中外健康文摘,2012,09(14):35-37.

[3]孔德松,魏东华,张峰,等.肝纤维化进程中细胞衰老的作用及相关机制的研究进展[J].中国药理学与毒理学杂志,2012,26(05):688-691.

氧化还原法废水处理研究论文

氧化还原法原理

氧化还原法是通过氧化还原反应将废水中的溶解性污染物质去除的方法。 化学反应中,失去电子的过程叫氧化,失去电子的物质称还原剂,在反应中被氧化,得到电子的过程叫还原,而得到电子的物质叫氧化剂,在反应中被还原。每个物质都有各自的氧化态和还原态,其氧化还原电 位的高低决定了该物质的氧化还原能力。 废水的氧化还原处理法又可分为氧化法和还原法两类。

常用的氧化剂:空气中的氧、纯氧、臭氧、氯气、漂白粉、次氯酸钠、二氧化氯、三氯化铁、过氧化氢和 电解槽的阳极等。

1、氯氧化法

原理:

氯氧化法采用氯系氧化剂,如次氯酸钠、漂白粉和液氯等,主要用于去除废水中的氰化物、硫化物、酚、 醇、醛、油类以及对废水进行脱色、脱臭、杀菌等处理。

2、臭氧氧化法

(1)臭氧的特性

臭氧是一种强氧化剂,其氧化能力仅次于氟,比氧、氯及高锰酸盐等常用的氧化剂都高。在理想的反应条 件下,臭氧可以把水溶液中大多数单质和化合物氧化到它们的最高氧化态,对水中有机物有强烈的氧化降 解作用,还有强烈的'消毒杀菌作用。

臭氧的性质主要有: ①不稳定性;②溶解性;③毒性;④氧化性;⑤腐蚀性。

(1)臭氧氧化的接触反应装置

废水的臭氧处理是在接触反应器中进行,为了使臭氧与水中充分反应,应尽可能使臭氧化空气在水中形成 微小气泡,并采用气液两相逆流操作,以强化传质过程。常用的臭氧化空气投加设备有多孔扩散器、乳化 搅拌器、射流器等。

(2)臭氧处理工艺设计

设计内容主要有两方面:一是臭氧发生器型号和台数的确定,确定的依据是臭氧投加量,臭氧化空气中臭 氧的浓度和臭氧发生器工作的压力,二是臭氧布气装置和接触反应池容积的确定,确定的依据是布气装置 性能和接触反应时间,一般为5~10 分钟。

(3)臭氧在废水处理中的应用发展很快,近年来,随着一般公共用水污染日益严重,要求进行深度处理,国 际上再次出现了以臭氧作为氧化剂的趋势。臭氧氧化法在水处理中主要是使污染物氧化分解,用于降低 ,脱色,除臭、除味、杀菌、杀藻、除铁、锰、氰、酚等。

(4)臭氧氧化法的优缺点

优点:氧化能力强,对脱色、除臭、杀菌、去除有机物和无机物等效果,无二次污染,制备臭氧只用空气 和电能,操作管理方便;

缺点:投资大,运行费用高。

3、过氧化氢氧化法

过氧化氢价格较高,单独使用时氧化反应过程过于缓慢,所以目前多利用投加催化剂的方法以促进氧化过 程。常用的催化剂有硫酸亚铁、络合铁、铜、锰、天然酶或芬顿试剂等。过氧化氢与二价铁离子作用,能 产生羟基自由基,其氧化能力仅次于氟,能使许多难于生物降解及一般化学氧化法难于氧化的有机物氧化 分解。

4、光氧化法

目前由光分解和化学分解组合成的光催化氧化法已成为废水处理领域中的一项重要技术。常用光源为紫外 光,常用氧化剂有臭氧和过氧化氢等。紫外光和臭氧法是光催化氧化法中比较成功的一种,能有效地去除 水中卤代烃、苯、醇类、酚类、醛类、硝基苯、农药和腐殖酸等有机物以及细菌和病毒等,而且在处理过 程中不会产生二次污染。

5、湿式氧化法

在高温(150~350℃)和高压(~20MPa)的操作条件下,以氧气和空气作为氧化剂,将废水中的有机物转化 为二氧化碳和水的过程称为湿式氧化法。

(1)原理

在高温和高压下,水及氧气的物理性质都发生了变化,在100℃以内,氧的溶解度随温度升高而降低,但 当温度大于150℃时,氧的溶解随温度升高而增大,而且氧在水中的传质系数也增大。湿式氧化过程主要 有两个过程:空气中的氧从气相到液相的传质过程以及溶解氧与基质之间的化学反应。

(2)湿式氧化法的应用

目前,湿式氧化法主要应用在两大方面:一是进行高浓度难降解有机废水生化处理的预处理,以提高可生 化性,二是用于处理有毒有害的工业废水。

(3)特点

湿式氧化法由于系统设备复杂,投资大,操作管理难和运行费用高等原因而未能广泛应用。

6、电解法

(1)原理

电解法就是利用电解原理处理废水的方法。在废水的电解处理过程中,因阴极与电源负极相连,放出电子, 废水中的阳离子则在阴极上得到电子而被还原,阳极与电源正极相连,得到电子,废水中的阴离子则在阳 极上失去电子而被氧化。因此,废水中的有害物质在电极上发生了氧化还原反应,生成了新的物质,新的 物质则过沉积在电极表面或沉淀于水中或转化为气体而被去除。

(2)法拉第电解定律

电流通过电解质溶液时,在电极上发生化学反应的物质的量与通过的电量成正比,在电极上析出或溶解 1mol 的任何物质时,都需要96500 库仑的电量,这就是法拉第电解定律。

(3)电解法在废水处理中的应用

利用废水中物质通过电解后能沉积在电极表面的特点,处理贵重金属废水,同时又能回收纯度较高的贵重 金属,如含银、含汞废水的电解处理。利用废水中的物质通过电解后能沉积于水中的特点,处理重金属有 毒废水,此时,一般以铁、铝为电极,极板溶解下来的铁、铝离子兼有混凝作用,有助于沉淀分离,如含 铬废水的电解处理。利用废水中物质通过电解后生成气体的特点,处理非金属有毒废水,如含氰、含酚废 水的处理。电解法处理含氰废水时,一般采石墨作为电极,当不加食盐电解质时,CN-首先在阳极被氧化 为CNO-,然后CNO-再被氧化为无毒的二氧化碳和氮气,同时也有部分CNO-转化为氨离子。若投加食盐 后,不但增加了废水的导电性,降低了电解电压,电解反应也发生了变化,首先水中的氯离子被氧化为具 强氧化性的游离性氯,然后游离性氯再将CN-和CNO-氧化为无毒的二氧化碳和氮气,从而加速了电解反应。

(4)电解槽的结构形式和极板

电解槽多采用矩形,槽内水流为折流式,有回流式和翻腾式两种布置形式,其中水流在水平方向折流的称 为回流式,水流在上下方向折流的为翻腾式。回流式水流程长,容积利用率高,但施工和检修困难。翻腾 式的极板为悬挂式,可减少漏电现象发生。在工程应用中,应定期倒换电极,以减少电极钝化,保证电解 反应正常进行,倒换时间与废水性质有关,应由试验确定。

(5)微电解

目前在废水处理中也采用微电解,与电解的区别是工艺过程中不需要外接电源。原理是,铁和碳在废水中 形成无数个微电池,铁是阳极,碳是阴极,在酸性条件下发生电化学反应,从而去除部分COD

工业废水是水环境污染的主要来源,环境保护是我国的一项基本国情。下面是由我整理的工业废水处理技术论文,谢谢你的阅读。

浅谈工业废水处理技术

【摘要】随着工业现代化的大力发展,国民经济和人民生活水平得到了显著提高,但是产生的废水越来越多,废水是造成环境污染的原因之一。工业废水是指含有生产原料、中间产物和产品以及在生产过程中能够产生污染物的废水、污水和废液。文章结合实际工作岗位,阐述了工业废水特点、分类、处理原则以及方法。

【关键词】环境污染 工业废水 处理原则及方法

工业废水是水环境污染的主要来源,环境保护是我国的一项基本国情。20世纪50年代,我国的工农业开始发展,水污染程度低,国家提倡采用废水混合灌溉的方式来处理废水;60、70年代,随着工农业的迅速发展,水污染程度升高,污染成分增多,国家开始设置环保组织机构,建立废水处理厂;20世纪末期,由于国家大量人力和财力的投入,我国的废水处理技术得到了显著提高,一些技术达到了国际领先水平,并引进了国外废水处理的新技术、新工艺、新设备;近些年来,随着国家政策全力支持,全国大力新建废水厂和改造工艺落后的废水厂,大大提高了废水处理数量和质量以及废水处理后的二次利用比例。建立大型废水处理厂和废水处理的全过程需要巨大的费用,要想把工业废水处理好,尽可能降低对环境的污染,我们就必须有一套科学完整的废水处理工艺和先进的废水处理设备。

1 工业废水特点和分类

与城市生活废水相比,工业废水的主要特点包括:

(1)种类多,防治途径复杂多样,废水处理后可以单独排放,或与城市废水一起处理,或是经过预处理后进入污水处理厂;

(2)污染物成分多,处理难度大,费用高,需要多种处理技术;

(3)有的污染物含量高,如果直接排放,会对环境造成很大影响;

(4)排放数量大,约占整个废水的70%左右;

(5)处理工艺复杂,往往需要多种化学、物理、生物代谢等工艺;

(6)具有明显的酸碱度;

(7)有的废水温度高,容易造成环境的热污染;

(8)常常含有易燃易爆有毒物质。

为了划分工业废水的类别,了解各种工业废水的性质和危害性,并制定出相应的废水处理方法,工业废水主要按下面方法分类:

(1)按废水中所含主要污染物的化学性质分为无机废水和有机废水。例如电解废水、电镀水、硝酸废水及合成氨废水是无机废水;食品、皮革及造纸加工过程产生的废水,是有机废水。

(2)按企业的产品和加工对象分类,如皮革制衣废水、催化重整废水、炼焦煤气废水、金属酸洗废水、纺织印染废水、医药农药废水等。

(3)按废水中所含污染物的主要成分分类,如酸性废水、碱性废水、含氰废水、含金属废水、含油废水、含有机磷废水和放射性废水等。

第(1)、第(2)种分类法没有指出废水中所含污染物的主要成分和危害;第(3)种分类法,明确地指出废水中主要污染物的成分,并能表明废水具有一定的危害性。此外,也可以按处理难度、危害性大小将废水分为:

(1)废热,主要是指设备和装置的冷却水,冷却水可以循环利用;

(2)一般污染物,无毒、易于生物代谢降解;

(3)有毒害污染物,有毒性而又不易生物降解的物质,主要是指重金属、有毒化合物等。

在实际生产活动中,单一的工业生产可以排出多种不同性质的废水,而一种废水可能含有多种污染物并且污染物的浓度不同。例如:皮革、纺织工厂既排出酸性废水,又排出碱性废水。具体的一套生产设备或装置排出的废水,也可能同时含有几种污染物,如石油化工厂的蒸馏、重整、裂化、催化等装置的塔顶油品蒸气凝结水中,常常含有酚类、油类、硫化物等。不同的工业企业,即使原料、产品和生产工艺不同,也可能排出性质相同或相似的废水,如石油化工厂和农药化肥厂的废水,可能均有含油类、酚类物质。

2 废水处理的原则和方法

由于工业废水量大,成分复杂,处理难,不易降解和净化,对环境的影响大,所以在进行工业生产同时要考虑如何控制废水的产生,加强工业废水的科学管理,处理废水应该遵循一些基本原则:

(1)首选无毒生产工艺,改革淘汰落后工艺,从源头尽可能杜绝或减少有毒有害废水排放;

(2)生产原料、中间产物、产品、副产品涉及有毒有害物质时,要加强监管,提高操作人员技能,避免有毒有害物质流失;

(3)废水分类回收,特别是含有剧毒、重金属、放射性成分的废水要与其他废水分流,便于处理和回收其他有用物质;

(4)排放量大而污染较轻的废水,经过处理后可以循环使用,但不宜直接排入下水道;

(5)生物可以降解代谢的有毒废水,如含有酚、硫酸盐废水,要经处理达到国家废水排放标准后,再做进一步生化处理;

(6)一些生物不能降解代谢的有毒有害废水,应单独处理,禁止排入城市下水道;

(7)类似生活废水的有机废水,如食品、造纸等废水,可以直接排入城市污水管道。

19世纪末期,国外就开始了对废水处理的研究,做了大量的试验并用于生产实践。工业废水处理方法主要包括:物理法、化学法和生物法。

物理处理法是在不改变废水的化学性质的前提下利用过滤、分离等物理方法去除废水中不溶解的悬浮状颗粒污染物质,是对废水的预处理,也是废水处理的第一阶段。格栅和筛网工艺是用金属栅条制成一定间隔的框架结构,放置于废水渠里,主要用来去除悬浮颗粒物,保护后面的废水处理设备不堵塞;沉淀工艺是指利用污染物自身的重力,使废水中比水重的物质下沉,达到与水分离的效果,沉淀的类型分为:自由沉淀、絮凝沉淀、区域沉淀和压缩沉淀;气浮工艺是在废水中通入空气,产生气泡并附着在细小污染物上,形成比水轻的浮体,使之浮在水面上,用来分离密度接近或者比水小的细微颗粒;离心分离工艺是借助离心设备产生离心力,使不同质量的悬浮物、水体分离。

化学处理法主要是向废水中加入化学物质,与废水反应,产生无害物,例如:酸碱中和法用来平衡废水中的酸碱度;萃取法是根据可溶物(溶质)在两种互不相溶的溶剂里溶解度不同,把溶质从一种溶剂中提出到另一种溶剂中;氧化还原法可以出去废水中还原性或氧化性污染物。

生物法是利用微生物降解代谢有机物为无机物来处理废水。自然界中,微生物种类繁多、数量巨大、分布范围广、繁殖力强,具有氧化分解有机物的能力等特性。因此,被广泛应用于处理生活废水以及炼油化工、印染纺织、制革造纸、食品制药等多种工业废水。根据微生物代谢过程中对氧的要求,废水的生物处理主要可分为好氧处理和厌氧处理两大类,常用生物过滤、活性污泥、藻类的光合作用等工艺。

上述废水处理原则和方法各有其适应范围和优缺点,某一种废水究竟优选哪种方法处理,必须经过详细调研和科学试验,根据废水性质和特点、水排放时对水的要求、废物回收的经济价值等来选择,同时还要考虑废水处理过程中产生的污泥、残渣以及二次污染,取长补短,相互补充,往往需要使用多种方法才能达到良好的处理效果。

3 结语

水资源缺乏是全球性问题,经过处理后的废水可以二次利用,随着科技的进步,废水处理技术越来越完善,废水二次利用的数量和领域日益扩大。目前我国工业废水处理还处于大力发展阶段,所面临的环境污染压力大,并且随着国民经济提高和城市化建设日益加快,工业废水排放量会持续增长。环境科学的出现和发展,促进了废水处理技术的发展,采用新技术、新工艺和新设备,对废水进行安全有效环保经济处理,引起了世界各国人民和政府部门的极大关注。

参考文献

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[2] 金兆丰,余志荣. 污水处理组合工艺及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2003

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[4] 田波文.工业废水污染的检测与控制[J].广西轻工业,2009,(7)

作者简介

王青华(1983-),女,河北石家庄人,化工分析助理工程师,研究方向:工业污水分析。

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芬顿氧化法加硫酸亚铁后多久加入双氧水芬顿试剂rightleder的主要药剂是硫酸亚铁与双氧水与碱。硫酸亚铁与双氧水的投加顺序会影响到废水的处理效果。先通过正交实验将硫酸亚铁与双氧水的投加比例得出(一旦控制不好便容易返色)。再按照先调PH值,投加硫酸亚铁,再投加双氧水,再进芬顿试剂投加顺序与污泥沉降处理行pH值调节的顺序进行投加。在硫酸亚铁投加后反应15分钟左右,再进行双氧水的投加,反应20~40分钟后再加入碱回调pH值,处理效果更佳。芬顿氧化后污泥沉降如何处理由于芬顿氧化过程中硫酸亚铁的大量投加,使得硫酸亚铁中铁离子的大量沉淀,产了大量的铁泥。甚至会造成大量的污泥悬浮物在废水中难以沉降。出现这种情况的原因大多数是因硫酸亚铁与双氧水的投加比例没有控制好,或双氧水投加过量、反应不彻底导致。出现这种情况后可以通过投加絮凝剂(聚丙烯酰胺)进行强化絮凝沉淀。或者通过投加石灰粉进行PH值调节及助凝对悬浮物进行凝聚沉淀。

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