气体碳氮共渗工艺研究现状论文

气体碳氮共渗工艺研究现状论文

渗氮又称氮化，指使氮原子渗入钢铁工件表层内的化学热处理工艺，其目的是提高零件表面硬度和耐磨性，以及提高疲劳强度和抗腐蚀性。它是利用氨气在加热时分解出活性氮原子，被零件吸收后在其表面形成氮化层，同时向心部扩散。氮化通常利用专门设备或井式渗氮炉来进行。气体渗氮在1923年左右，由德国人Fry首度研究发展并加以工业化，目前渗氮从理论到工艺都得到迅速发展并日趋完善，适用的材料和工件也日益扩大。由于经渗氮处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性、耐高温性、抗咬合性、抗大气和过热蒸汽腐蚀能力、抗回火软化能力，并降低缺口敏感性，与渗碳工艺相比，渗氮温度比较低，因而工件畸变小，已成为重要的化学热处理工艺之一，广泛应用于机械、冶金和矿山等行业的齿轮、凸轮、曲轴、工具、冷作模具、热作模具等零件和产品的表面处理。

一、氮化常用材料

传统的合金钢材料中的铝、铬、钒及钼元素在渗氮过程中，与初生态的氮原子接触时，就能生成安定的氮化物，尤其是钼元素，不仅是生成氮化物元素，还能降低在渗氮时所产生的脆性。其他合金钢中的元素，如镍、铜、硅、锰等，对渗氮特性并无多大的帮助。一般而言，如果钢料中含有一种或多种的氮化物生成元素，氮化后的效果比较良好。其中铝是最强的氮化物元素，含有0．85～1．5％铝的渗氮结果最佳，如果有足够的铬含量，亦可得到很好的效果，没有含合金的碳钢，因其生成的渗氮层很脆，容易剥落，不适合作为渗氮钢。

二、渗氮过程控制

1．渗氮前的零件表面清洗

通常使用气体去油法去油后立刻渗氮

2．排除渗氮炉中的空气

将被处理零件置于渗氮炉中，并将炉盖密封后即可加热，但加热至150℃以前须作排除炉内空气工作。排除炉内空气的主要目的是使参与渗氮处理的气体只有氨气和氮气两种气体，防止氨气分解时与空气接触而发生爆炸性气体，及防止被处理零件及支架的表面氧化。

3．氨的分解率

渗氮是其它合金元素与初生态的氮接触而进行（初生态氮的产生，由氨气与加热中的零件接触时零件本身成为触媒而促进氨的分解），虽然在各种分解率的氨气下，皆可渗氮，但一般都采用15～30％的分解率，并按渗氮所需厚度保持4～10小时，处理温度保持在520℃左右。

4．冷却

大部份的工业用渗氮炉都有热交换机，在渗氮工作完成后冷却加热炉及被处理零件。即渗氮完成后，将加热电源关闭，使炉温降低约50℃，然后将氨的流

量增加一倍后开启热交换机，此时须注意确认炉内压力为正压。等候导入炉中的氨气安定后，即可减少氨的流量至保持炉内正压为止，当炉温下降至150℃以下时，方可启开炉盖。

三、渗氮工艺路线

锻造 退（正）火 粗加工 （调质处理） 精加工 磨或研磨 渗氮备注：由于渗氮层较薄，在要求有较高强度的心部组织时，需先进行调质热

处理，获得回火索氏体，提高心部机械性能和氮化层质量。

四、常用渗氮方式

1．气体渗氮

气体渗氮一般以提高金属的耐磨性为主要目的，因此需要获得高的表面硬度。渗氮后工件表面硬度可达HV850～1200。气体参氮可采用一般渗氮

法（即等温渗氮）或多段（二段、三段）渗氮法。前者是在整个渗氮过程中渗氮温度和氨气分解率保持不变，温度一般在480～520℃之间，氨气分解率为

15～30％，保温时间近80小时。这种工艺适用于渗层浅、畸变要求严、硬度要求高的零件，但处理时间过长。多段渗氮是在整个渗氮过程中按不同阶段分

别采用不同温度、不同氨分解率、不同保温时间进行渗氮和扩散。整个渗氮时间可以缩短到近50小时，能获得较深的渗层，但这样渗氮温度较高，畸变较大。

还有以抗蚀为目的的气体渗氮，渗氮温度在550～700＂C之间，保温0．5～3小时，氨分解率为35～70％，工件表层可获得化学稳定性高的化

合物层，防止工件受湿空气、过热蒸汽、气体燃烧产物等的腐蚀。

2．离子渗氮

又称辉光渗氮，是利用辉光放电原理进行的。把金属工件作为阴极放入含氮介质的负压容器中，通电后介质中的氮氢原子被电离，在阴阳极之间形成等离子

区，在等离子区强电场作用下，氮和氢的正离子以高速向工件表面轰击，离子的高动能转变为热能，加热工件表面至所需温度。由于离子的轰击，工件表面产生

原子溅射，因而得到净化，同时由于吸附和扩散作用，氮遂渗入工件表面。

离子渗氮最重要的特点之一是可以通过控制渗氮气氛的组成、气压、电参数、温度等因素来控制表面化合物层（俗称白亮层）的结构和扩散层组织，从而满足

零件的服役条件和对性能的要求。

3．氮碳共渗

又称软氮化、氰化或低温碳氮共渗，即在铁—氮共析转变温度以下，使工件表面在主要渗入氮的同时也渗入碳，碳渗入后形成的微细碳化物能促进氮的扩散，加快

高氮化合物的形成，这些高氮化合物反过来又能提高碳的溶解度，碳氮原子相互促进便加快了渗入速度。此外，碳在氮化物中还能降低脆性。

常用的氮碳共渗方法有液体法和气体法，处理温度530～570＂C，保温时间1～3小时。早期的液体盐浴用氰盐，以后又出现多种盐浴配方。常用的

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气体渗氮时，工件的非渗氮部位如何保护

根据图样或加工工艺的要求，工件的某些部位不需要渗氮。因此，在渗氮之前，必须对非渗氮面进行保护。常用的保护方法有以下几种：

(1)涂料法。在非渗氮面涂覆防渗氮涂料，将渗氮介质与工件表面隔离，阻止氮的渗入。防渗氮涂料应具有防渗效果好、对工件无腐蚀、渗氮后易于清除等特点。常用防渗氮涂料由80%~90%（质量分数）水玻璃和10%~20%（质量分数）石墨粉组成。防渗氮面在涂覆前应清理干净，然后加热到60~80℃，再均匀涂覆，涂层厚度为. 0mm，涂覆后在90～130℃下烘干或自然干燥。防渗氮涂料使用时应随配随用。

(2)镀铜法。在工件的非渗氮部位镀铜，镀铜层厚度不低于0. 03mm。镀铜可采用以下三种方式：

1)在工件非渗氮部位留一定加工余量，然后镀铜，渗氮后通过机械加工再去除镀铜层。

2)工件渗氮部位精加工后，对渗氮部位进行保护（如采用夹具、包扎、涂料等），然后整体镀铜，去除保护，渗氮，再通过机械加工去除镀铜层。

3)对非渗氮部位进行局部刷镀，此法简单易行。

采用镀铜法时，工件的非渗氮面表面粗糙度值Ra应不低于μm。镀铜法多用于不锈钢及耐热钢的非渗氮部位保护。

(3)镀锡法。在渗氮温度下，低熔点的锡层熔化并吸附在工件表面，可阻止氮原子的渗入。镀锡层厚度为0. 003~。为提高非渗氮面对锡层的吸附能力和锡层的均匀性，表面粗糙度值Ra应控制在μm。表面太粗糙，会影响吸附层的均匀性；表面过于光滑，锡容易流淌，影响吸附。

以上方法可根据工件形状、防渗面的大小及具体条件灵活选用。

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工件在渗氮前应进行哪些预备热处理，为什么

来源:金属热处理标准应用手册作者:马伯龙

渗氮工件的加工工艺路线一般是：锻造→退火（或正火加高温回火）→阻加工→调质→半精加工→（去应力）→精加工→渗氮→精研（磨）。

由工艺路线可见，渗氮前的预备热处理包括了退火（或正火加高温回火）、调质和去应力处理，这些工序都是为了渗氮而做准备的，因为工件渗氮后基本上不再进行加工。

退火和正火的目的是为了细化组织，改善可加工性，消除内应力，并为调质做好组织准备。

调质处理是一道重要的预备热处理工序，目的是为了获得均匀而细小的索氏体组织，它不仅使工件心部具有良好的综合力学性能，而且为渗氮做好必要的组织准备。

调质处理的工艺规范对渗氮质量有很大影响。由于38CrMoAlA钢的临界点较高，Ac1为790℃，Ac3为900℃，Ar1为740℃；同时，含铝的铁素体稳定性高，加热时不易溶于奥氏体中，所以钢的正火和淬火温度均应提高，并且保温时间较一般合金结构钢要长，通常为一般合金结构钢的倍。

如果淬火温度太低或保温时间不足，以致铁素体未能完全溶于奥氏体中，渗氮时表面有游离铁素体存在，会使渗氮层的脆性大为增加。相反，如果淬火温度太高，奥氏体的晶粒会长大变粗，氮化物优先沿晶界伸展，在渗氮层中呈明显的波纹状或网状组织。

回火温度对渗氮质量也有很大影响。回火温度决定钢调质后的硬度，回火温度越高，调质后的硬度越低，基体组织中碳化物的弥散度越小，则渗氮时，越有利于氮原子的渗入，因而渗速较快，渗层较深。随着回火温度的升高，渗氮层的硬度会降低，且心部的硬度也略有下降。

对于形状复杂的工件需要进行去应力退火，以消除在切削加工过程中产生的应力，从而减少渗氮过程中的变形。为防止调质硬度降低，去应力退火温度应低于调质的回火温度40~70℃，保温时间也应适当延长，保温后缓冷至150℃以下出炉。

固氮菌研究现状论文

藻 类 藻类植物是地球上最重要的初级生产者，它们光合同化生产有机碳的总量约为高等植物的7倍，同时固氮藻类（和固氮细菌）每年约能固定亿t的氮素。因此，藻类不仅是人类和动物极其重要的食物源，而且它们光合作用中放出的氧也是大气中氧的最重要的来源。不言而喻，它们对自然生态系统的物质循环及环境质量有着深刻的影响。 藻类植物广泛地分布在海洋和各种内陆水体中（包括湖泊、水库、江河、溪水、沼泽、池塘、泉水、冰雪等）以及潮湿地表，其中生长在内陆淡水水体中的为淡水藻，分布于海洋和内陆咸水水体中的为咸水藻。中国的藻类包括有：原核生物中的蓝藻门；原生生物的硅藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、隐藻门、裸藻门以及属于植物界的红藻门、褐藻门、绿藻门和轮藻门，其中海藻已记录的共2458种（详细情况将在海洋一节中讨论），这里仅讨论中国淡水藻类的多样性及其所受威胁。 1、中国淡水藻类的多样性 由于中国幅员辽阔，自然环境复杂多样，使得中国淡水藻类资源也十分丰富而多样。近一个世纪的调查研究表明，淡水藻类中的各个门类在中国都有发现，而且种类都非常丰富。已知全世界藻类植物约有40000种，其中淡水藻类有25000种左右，而中国已发现的（包括已报道的和已鉴定但未报道的）淡水藻类约9000种。但是，由于国内尚有不少地区未进行过藻类调查，即使已进行藻类调查的有些地区，也并不十分全面，加之多数门类的淡水藻类在中国的调查研究还缺乏深度和广度，因此中国淡水藻类的物种数应远远超过9000种，估计约有12000至15000种（按占世界淡水藻类种数的50％～60％计）。 淡水红藻和褐藻，它们是海陆演变过程中残留在淡水中的孑遗生物，几乎都生长在清洁、温度偏低、且较稳定的水体环境中，如泉水、井水、溪水中（特别是泉水环境），其分布区相当狭窄，而且具有一定的封闭性。它们在这些环境中长期适应的结果，形成了不少珍稀特有的种类，这对研究地球环境的变化及生物自身的演变具有较高的学术价值。它们在世界各地的淡水中均分布得较稀少，在中国，半个世纪以来对这些藻类的采集研究，发现有些种类仅记录到一次。这样的藻类共有12种，包括淡水褐藻类的层状石皮藻（Lithoderma zonatum），以及淡水红藻类的绞纽串珠藻（Batrachospermum intortum）、中华串珠藻（B. sinense）、中华链珠藻（Sirodotia sinica）、中华鱼子菜(Lemanea sinica)和鹧鸪菜窄变种（Caloglossa leprieurii var. angusta）等，它们应该列入珍稀物种。 2、中国淡水藻类资源受威胁的状况 （1）物种受威胁的状况 虽然中国的淡水藻类资源非常丰富，但是由于自然环境的变化和人类的活动（特别是工业和城市的发展），有些罕见的种已遭受灭绝或处于濒临灭绝的境地，其中受威胁最严重的是淡水红藻和褐藻。近几十年来，中国北方许多地区由于气候干旱或工业发展而过量抽采地下水，引起地下水位下降，使一些著名泉区的水源枯竭或濒临枯竭。泉城济南、山西晋祠和娘子关的泉源就是著名的例子。泉水枯竭，使那些依赖泉水环境生长的特有藻类（特别是淡水红藻）面临厄运，有些已荡然无存。淡水褐藻更为珍稀，中国仅在40年代初于四川重庆嘉陵江中发现过，几十年来由于环境的演变，也已消失。 最近10多年来，中国经济高速发展，不少泉水资源得到了开发利用，但是由于人们对泉水环境缺乏保护意识，因而造成生长在其中的淡水红藻和其他泉水生物面临濒危，有的甚至灭绝。南京浦口珍珠泉，过去生长有十分丰富的淡水红藻：外界串珠藻（Batrachos-permum ectocarpum）和美芒藻（Compsopogon spp.）。但是随着旅游区的开发，如今那里的红藻几乎绝迹。山西太原晋祠也有外果串珠藻生长，1994年去调查时尚有部分存在。1995年由于泉水枯竭，已经消亡。可以设想那些正在进行开发的泉源（旅游或饮料），如果不注意对泉源环境的保护，那么藻类和其他泉水生物也可能面临同样的厄运。 在其他生长大型淡水藻类的水体中，也往往由于人类活动引起环境变化，招致大型淡水藻类的消失，如江苏阳澄湖，湖中大型轮藻植物出现成片死亡。又如武汉东湖中的原来主要藻类——鼓藻类（desmids），它们主要生长在清洁的水体中，但自70年代以来由于富营养化过程的加剧，逐渐被蓝藻、绿球藻等耐污藻类所取代。类似的情况，已是十分常见。 （2）物种多样性结构受破坏的状况 在正常情况下，一个生态系统（特别是水生生态系统）中，藻类群落的物种结构保持着良好的多样性状态，即种类多，但每个种的个体不多，这时藻类群落发挥出良好的生态效益——保持水质良好状态，且水产丰富。但是当水生生态系统发生逆向转化——受重金属污染或高度富营养化时，藻类群落物种结构的多样性被破坏，某些物种超常生长而导致有害的赤潮（海洋中）或水华（淡水中）发生，并造成管道阻塞，水质恶化，危及渔业生产，甚至出现鱼类中毒现象。随着工业化和城市化进程的加快，这种严重的环境问题已屡见不鲜。中国常见的能形成有害水华的藻类有：蓝藻，常有毒，其中主要的是微囊藻（Microcystis），还有鱼腥藻(Anabaena)、项圈藻（Anabaenopsis）、颤藻（Oscillatoria）、束丝藻(Aphanizomenon)等，它们在中国许多地方都有大面积的发生，危害很大；小定鞭藻（Prymnesium parvum），属定鞭藻类，有毒，它们的水华已引起多起养殖鱼类的中毒事件；硅藻，也偶有大面积发生，其中以1991年冬春之交，湖北省汉江发生的约200km范围的硅藻水华——梅尼小环藻（Cyclotella meneghiniana）最为典型，这次水华造成很大危害，严重地影响了武汉市和沿江地区的工业生产和居民生活。 3、中国淡水藻类的保护 从上述可知，中国淡水藻类资源虽很丰富，但目前已受到严重的威胁，如不及时采取措施进行保护，许多珍稀种类可能很快灭绝。特别应该指出的是，当前人们对生物多样性保护的注意力主要放在大型动、植物上，对像藻类这样的微型生物很少注意，这一情况必须改变。在保护大型动、植物的同时，应加强对小型植物的保护。 地 衣 1、中国地衣的多样性 地衣是一群特殊的真菌，这群特殊真菌通常只是与藻类或蓝细菌处于互惠共生的生态系统中才能生存于自然界。因此，地衣本身也是共生生态系统多样性的体现。全世界迄今已知的地衣物种约20000种，而中国还不到2000种。就在这2000种中约200种为中国所特有。然而，无论是全世界或中国实际存在的地衣物种远不止这个数字。尤其是中国地衣物种多样性的调查研究才刚刚起步。 2、中国珍稀濒危地衣及其受威胁状况 由于大气污染和森林采伐，中国许多地方地衣多样性面临威胁。依存于森林树皮附生的中国及东亚特有种，如黄袋衣（Hypogymnia hypotrypa）、粉黄袋衣（H. hypotrypella）、霜袋衣(H. pruinosa)、蜡光袋衣（H. laccata）、横断山袋衣（H. hengduanensis）以及云南石耳（Umbilicaria yunnana）等种类的生存都面临着威胁。因为，它们的兴衰存亡与森林生态系统多样性的兴衰存亡息息相关。如产于云南丽江和台湾阿里山松林中的中国特有附生种中华疱脐衣（Lasallia mayebarae）在系统演化上具有重要意义。然而，在云南丽江，这种世界珍稀物种已被森林火灾所吞噬。随着旅游业的大规模发展，特产于华山岩石上的世界珍奇地衣华脐鳞（Rhizoplaca huashanensis）的生存也面临威胁。此外，在抗癌和抗艾滋病毒方面具有潜力的东亚食用地衣美味石耳(U. esculenta)也因无节制的采收与买卖而在中国庐山等地濒临绝迹。若不采取必要的保护措施，在日用香料工业中颇受青睐的扁枝衣（Evernia mesomorpha）和丛枝树花（Ramalina fastigiata），与抗前列腺炎药物有关的戴氏石蕊（Cladonia delavayi）以及在降血压方面有效的地茶（Thamnolia vermicularis）和雪地茶(Th. subuliformis)等地衣的生存也逃不脱因无节制采收与开发所带来的厄运。 3、对地衣的保护 由于人类对地衣本质的认识经历了一个漫长的过程，在开发利用方面，地衣尚处于“未开垦的处女地”状态。因而，它是一个潜力很大的生物资源宝库。此外，地衣在自然界生长极为缓慢，加强对地衣的保护以便可持续利用已是我们所面临的迫切任务。 保护地衣多样性除了必须保护它赖以生存的森林生态系统多样性以外，应注意以下保护和可持续利用的措施： （1）对于日用化工香料、药用和食用地衣资源应采取分区、按年、有计划、有节制地轮换采收。 （2）对于在科学上有重要意义的世界珍稀物种，如陕西华山的华脐鳞，云南丽江的中华疱脐衣，以及庐山的美味石耳等中国和东亚特有种，应选择合适地段，建立珍稀地衣保护小区加以保护。 （3）对上述一些重要地衣同时还应采取菌、藻分离真培养，进行室内保存。对地衣物种进行多层次的系列保护措施是地衣物种多样性保护和可持续利用的重要方向。 （4）加强对中国地衣物种多样性的调查、采集、分离、培养和研究，以便在地衣多样性遭受破坏之前使之受到保护，研究和可持续利用。苔 藓 1、苔藓植物的多样性 中国的苔藓植物十分丰富。全世界有苔藓植物23000种，中国有2200种，占全世界的。 中国苔藓植物的特点是： （1）特有类群丰富。根据近几十年调查的结果，仅见于中国的特有苔藓属和主要分布于亚洲东部（仅少数涉及邻近地区）的东亚特有苔藓属共35个，占中国苔藓植物属数的％。它们共含有48个种、亚种或变种，占中国苔藓植物种总数的％（表1）。这些特有属、种在中国西南部横断山区、长江流域中游山区和东南沿海山区存在3个分布中心（表2）； （2）在系统发生上居关键位置的类群多，如原始类型藻苔目（Takakiales）藻苔科（Takakiaceae）藻苔属（Takakia）的两个种；藻苔（T. lepidozioides）和角叶藻苔（T. ceratophylla）在中国西藏地区的察隅、波密及米林县的高寒山地都有发现； （3）热带、亚热带成分占优势。 3、苔藓植物的保护 苔藓植物除了科学价值外，还有很重要的经济价值。在药用方面，苔藓作为“清热解毒”的中草药已有数百年历史。明朝李时珍在《本草纲目》中就记载了金发藓（Polytrichum commune）和暖地大叶藓（Rhodobryum giganteum）等，暖地大叶藓长期以来在中国西南地区被称作“茴心草”，用来治疗心血管病。 传统上，泥炭藓属（Sphagnum）植物或泥炭一直是花卉、苗木栽培或移植的重要包扎材料和园艺肥料，迄今尚无更佳的替代物。 中国历来是世界上五倍子出口的主要国家之一。经过近半个世纪的研究，中国科学家发现，在五倍子生产周期中，苔藓植物作为五倍子蚜虫的冬寄主是五倍子增产不可缺少的一个环节。迄今为止，至少已发现有约20种苔藓植物可作为五倍子蚜虫的冬寄主植物。 此外，苔藓还是监测环境污染的良好指示植物。苔藓与地衣对大气中的SO2，CO和HF反应极为敏感。在中国，钟帽藓（Venturiella sinensis）、高领藓（Glyphomitrium humilli-mum）和兜瓣耳叶苔（Frullania muscicola）等均系常见的树干附生种类，它们对大气污染有较强的敏感性，可在环境监测方面加以利用。 总之，苔藓植物与人类的生存有密切的关系，对它们的保护我们必须给以高度的注意。蕨类植物 1、中国蕨类植物的多样性 全世界有蕨类植物10 000～12 000种，中国有2 200～2 600种，占世界种数的22％。由于中国地域广大，自然条件复杂多样，除了热带少数科属外，中国拥有的科属数几乎占世界的95％，这说明中国的蕨类植物有极高的多样性。 中国分布有在探讨物种进化系统问题上十分重要的种类，如原始类群裸蕨纲的松叶蕨（Psilotum mudum）、天星蕨（Christensenia）。有些属如光叶蕨（Cystoathyrium）、中国蕨(Sinopteris)，其分布区狭小，为中国特有，它们的发现对研究该科中属的演化关系有一定意义。而在四川东部长江沿岸发现的圆肾铁线蕨（Adiantum reniforme），其原产地在大西洋的Madeira群岛。中国变种荷叶铁线蕨（Adiantum reniforme var. sinense）的出现，为研究间断分布及中国和非洲蕨类种的关系提供了很好的材料。能生长在海拔4350m高山寒冻荒漠的严酷环境中的玉龙蕨（Sorolepidium glaciale）是研究蕨类形态和生态条件关系的重要属种。仅产中国西南的湖南石灰岩壁的荚囊蕨（Struthiopteris eburnea）是典型的石灰岩钙质土的重要种属。 根据不完全统计，中国特有的蕨类植物有500～600种，占已知中国蕨类植物的25％左右，重要特有属及代表种见表1。 2、蕨类植物受威胁和濒危状况 随各地区植物考察的深入，不断有蕨类植物新种被发现，但与此同时也有一些种由于环境改变或人为破坏而消失或濒临灭绝（表2）。除上面提到的特有和濒危属种（表1和表2）外。还有些种类虽然不限产中国，但在中国仅局部地区有分布，如鹿角蕨（Platycerium wallichii）仅产靠近缅甸边境的盈江，而埃及苹（Marsilea aegyptica）仅产新疆的局部水域。像这些种类的个体数量不多，分布区狭窄，如不保护，很易绝灭。类似的濒危种类还有很多，估计约占中国蕨类总数的30％左右，其中重要的有101种（表3）。 导致蕨类植物濒危有以下多种原因： （1）森林破坏，造成空气湿度降低，以及地下水位下降，使原有生态环境改变，影响植物种的生存和繁殖，如1963年在四川二郎山团牛坪海拔2450m处林下发现的光叶蕨，1984年专程前往该地，发现森林消失，气候干燥，只在灌丛中找到一株。 （2）工农业建设事业的发展使局部地区一些植物种消失，如中华水韭，荷叶铁线蕨。 （3）由于对一些药用及观赏植物只宣传其价值，而不强调保护的重要，使一些蕨类植物遭受毁灭性的摧残，如鹿角蕨近年已难见到。 （4）旅游区对一些小型稀少植物不加保护，致使其遭践踏而无法生长，如瓶儿小草（Ophioglossum thermale）。 3、加强对蕨类植物的保护 蕨类植物与人们的生活有密切关系，它们之中很多种是传统的中药和民间草药，约占全部种类的10％。如贯众（Cyrtomium fortunei）、海金沙(Lygodium japonica)、骨碎补(Davallia barometz)能够健骨补肾，还有绵马鳞毛蕨（Dryopteris crassirhizoma）和石韦(Pyrrosia)等。又如金毛狗脊蕨（Cibotium baronetz）具有补肝肾，强腰膝的功效，近年来出口需求量很大，每年超过百吨。虽然这个种分布较广，也不能不限量出口加以保护。蕨类植物多为阴生，叶质坚厚，宜作观叶植物及插花的切叶材料。还有少数种类如菜蕨（Cal-lipteris esculenta）、蕨（Pteridium aquilinum var. Latiusculum）、荚果蕨（Matteuccia struthiopteris）等的拳卷叶芽，加工后可作蔬菜并出口；满江红（Azolla imbricata）的叶下具有和蓝藻中的念珠藻共生结构，可固定空气中的氮，是水稻的优良绿肥。总之，蕨类植物与其他绿色植物一道共同创造了地球表面人类生存所必需的环境条件。因此，加强对蕨类植物的保护是我们不可推卸的责任。首先，对急需保护的一些稀有濒危种类应建立专门的保护区，如贵州赤水的桫椤自然保护区。其次，对某些特殊植物因建设需要不能保证在原地生存，如长江三峡工程的启动，受威胁的荷叶铁线蕨需要在相同或相近的气候土壤环境条件的安全地点建立试验场，促使其能在野生条件下易地繁衍。同时加强宣传，提高广大群众和干部对生物多样性保护的认识，禁止对某些有经济价值蕨类植物的滥采乱挖也很重要。裸子植物 裸子植物是原始的种子植物，其发生发展历史悠久。最初的裸子植物出现在古生代，在中生代至新生代它们是遍布各大陆的主要植物。现代生存的裸子植物有不少种类出现于第三纪，后又经过冰川时期而保留下来，并繁衍至今的。据统计，目前全世界生存的裸子植物约有850种，隶属于79属和15科，其种数虽仅为被子植物种数的，但却分布于世界各地，特别是在北半球的寒温带和亚热带的中山至高山带常组成大面积的各类针叶林。 1、中国裸子植物的多样性 中国疆域辽阔，气候和地貌类型复杂。在中生代至新生代第三纪一直是温暖的气候，第四纪冰期时又没有直接受到北方大陆冰盖的破坏，基本上保持了第三纪以来比较稳定的气候，致使中国的裸子植物区系具有种类丰富，起源古老，多古残遗和孑遗成分，特有成分繁多和针叶林类型多样等特征。 据统计，中国的裸子植物有10科34属约250种，分别为世界现存裸子植物科、属、种总数的％、％和％，是世界上裸子植物最丰富的国家。在中国的裸子植物中有许多是北半球其他地区早已灭绝的古残遗种或孑遗种，并常为特有的单型属或少型属。如特有单种科——银杏科（Ginkgoaceae)；特有单型属有水杉（Metasequoia)、水松（Glyptostrobus）、银杉（Cathaya）、金钱松（Pseudolarix）和白豆杉（Pseudotaxus）；半特有单型属和少型属有台湾杉(Taiwania)、杉木（Cunninghamia）、福建柏（Fokienia）、侧柏（Platy-cladus）、穗花杉（Amentotaxus）和油杉（Keteleeria），以及残遗种，如多种苏铁（Cycas spp.）、冷杉(Abies spp.)等。 中国的裸子植物虽仅为被子植物种数的，但其所形成的针叶林面积却略高于阔叶林面积，约占森林总面积的52％。在中国东北、华北及西北地区的针叶林中裸子植物物种较少，在西南地区针叶林中则有丰富的裸子植物物种。在华南、华中及华东地区除原生针叶林外，更常见的是大面积人工杉木林、马尾松林和柏木林。 2、中国裸子植物面临的威胁及其保护问题 虽然中国具有极为丰富的裸子植物物种及森林资源，但由于多数裸子植物树干端直、材质优良和出材率高，所以其所组成的针叶林常作为优先采伐的对象，使利该资源正在受到强烈的人类活动的威胁和破坏。如50年代中国最大的针叶林区——东北大、小兴安岭及长白山区的天然林被不同程度地开发利用，60年代至70年代另一大针叶林区——西南横断山区的天然林又相继被强烈采伐，仅在交通不便的深山和河谷深切的山坡陡壁，以及自然保护区内尚有天然针叶林保存。华中、华东和华南地区，因人口密集和经济发展的需求，中山地带的各类天然针叶林多被砍伐，代之而起的是人工马尾松林、杉木林和柏木林。随着各类天然针叶林采伐和破坏，原有生态环境发生改变，加快了林下生物消失和濒危的速度。同时，具有重要观赏价值和经济价值的裸子植物亦破坏严重，如攀枝花苏铁（Cycas panzhihuaensis）、贵州苏铁（C. guizhouensis）、多歧苏铁(C. multipinnata)和叉叶苏铁(C. micholitzii)均在新发表或新的分布点发现后就遭到大肆破坏。三尖杉（粗榧）属（Cephalotaxus）和红豆杉（紫杉）属（Taxus）植物自60年代和80年代末至90年代初发现为新型抗癌药用植物后，就立即遭到大规模采伐破坏，使资源急剧减少。 中国有平均海拔4500m以上的巨大青藏高原，也有广阔的平原低地，山岭重叠、河川纵横、气候多样、地质古老，这些是决定中国生物多样性丰富多彩的主要因素，在被子植物方面表现最为清楚，中国被子植物多样性至少有以下三个特点， （1）生态类型齐备 各种生活型的植物从乔木、半乔木(如梭梭属(Haloxylon))、灌木、半灌木(如沙拐枣属(Calligonum))、小半灌木(如蒿属(Artemisia))、直到多年生草和一年生草，无不具有。生态类群方面，从高山冻原植物(如多瓣木(Dryas octopetala)、松毛翠(Phyllodoce caerulea))到热带雨林种类；从超旱生荒漠植物到潮湿低地的湿生、水生种类；从高寒风大环境的青藏高原垫状植物到华南热带海滨的红树林，各种类型都有代表。 各个气候带都有大量代表科属，例如，桦木科(Betulaceae)、壳斗科栎属(Quercus)的落叶树种，以及杨柳科(Salicaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、小檗科(Berberidaceae)等是温带的代表；樟科(Lauraceae)、木兰科(Magnoliaceae)、山茶科(Theaceae)、壳斗科的常绿树种，金缕梅科(Hamamelidaceae)以及冬青科(Aquifoliaceae)、五加科(Araliaceae)、蓝果树科(Nyssaceae)，还有单种的连香树科(Cercidiphyllaceae)和水青树科(Tetracentraceae)等是亚热带的代表；至于中国热带森林中包含的科就更多了，常见的科有龙脑香科(Dipterocarpaceae)、番荔枝科(Annonaceae)、橄榄科(Burseraceae)、山榄科(Sapotaceae)、楝科(Melisceae)、藤黄科(Guttiferae)、使君子科(Combretaceae)、天料木科(Samydaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)和四数木科(Datiscaceae)等。 （2）原始古老成分很多 在植物系统学研究中，被认为是比较原始的或早期发生的被子植物类群，在中国分布不少，有些仅仅分布于中国。中国的木兰科(Magnoliaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、水青树科、连香树科、三白草科(Saururaceae)、金粟兰科(Chloranthaceae)、金缕梅科和木通科(Lardizabalaceae)等科的植物，在研究被子植物的起源和系统发育方面的重要性，早已为中外学者所公认。近年来，中国在被子植物化石的发现和研究方面取得了丰硕的成果，这些成果对于揭示被于植物的物种多样性，以及揭示被子植物的系统发育，都有十分重要的意义。 （3）特有类型极其丰富 中国被子植物有极其多种多样的分布区类型，其中特有类型所占比重极大。到目前为止，统计中国被子植物持有属共有246个，特有种约17000种。古老孑遗种伯乐树(Bretschneidera sinensis)、连香树(Cercidiphyllum japonicum)、领春木(Euptelea pleiospermum)、昆栏树(Trochodendron aralioides)、银缕梅(单氏木)(Shaniodendron subaequalum)、水青树(Tetracentron sinensis)、半日花(Helianthe-mum songoricum)、四合木(Tetracena mongolica)、鹅掌楸(Liriodendron chinensis)和珙桐(Davidia involucrata)等都是中国特有的例子。这些植物的研究对于认识中国乃至世界被子植物的系统发育和物种多样性形成的历史过程都是极为重要的。 中国被子植物特有属、种主要分布于秦岭－大别山一线以南，横断山脉以东的东南部地区，其中又有三个特有属、种分布相对集中的待有现象中心：(i)川东－鄂西－湘西北中心，这里的被子植物特有木本属几乎均为落叶乔木或灌木，具有温带性质；(ii)川西－滇西北中心，即横断山脉南段，这里的草本属在全部属中占的比例较高，被子植物的木本属几乎全为落叶乔木或灌木，青藏高原的快速和强烈隆升使本区产生大量新特有种，大大丰富了中国被子植物的多样性；(iii)滇东南－桂西中心，由于地理位置偏南，处于北回归线附近，居泛北极植物区和古热带植物区的分界线上，其乔木持有屑中几乎一半为常绿植物， 特有藤本届全部为木质藤本植物，它们所隶屑的科均为热带分布的科，显示出明显的热带性。 3、大力加强对中国被子植物的保护 被子植物在大型植物中数量最多，而且与人类的衣、食、医药、工业原料等关系最为密切。被子植物大量灭绝无疑会对人类造成很大的威胁，因而我们必须格外重视对被子植物的保护。为了有效保护它们，必须研究它们受威胁的方式、程度和灭绝过程，从而制定合理的保护策略。在这方面，进行种群存活力的分析(PVA)，确定最小能存活种群(MVP)是核心内容。 在目前尚无条件对每一个种进行深入的PVA分析的情况下，把保护的范围适当扩大是有必要的，否则，一个种灭绝以后，就再也不能挽回了。

2022年6月11日， Nature Communicatons 杂志在线发表了来自 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所艾超课题组 题为“A highly conserved core bacterial microbiota with nitrogen-fixation capacity inhabits the xylem sap in maize plants”的研究论文。该研究揭示 在玉米植物的木质部汁液中 具有固氮能力且高度保守的核心细菌微生物群，该类固氮细菌能为玉米提供氮营养，类似人类的 “肠道细菌群” 。

与人类微生物组类似，植物微生物组被称为植物的第二个基因组，对植物生长至关重要。 以往研究表明，微生物组在玉米生产中具有重要作用。例如，在墨西哥贫氮 (N) 土壤中进行的田间试验表明，玉米地方品种气生根的粘液富含固氮菌，它们贡献了 29-82% 的玉米 N 营养【PLOS Biology】玉米也能固氮？气生根的粘液发挥作用！。因此，有针对性地操纵作物微生物组代表了一种有前途的方法，可以在未来最大限度地提高可持续作物生产。

以前的研究主要在植物叶际微生物组【Nature】 开启新领域！植物叶际微生物群的稳态维持机制被揭示和根系微生物组【Nature Biotech】植物学报点评！研究发现根系微生物组促进水稻氮利用！。然而，关于木质部里的微生物群与植物生长发育之间的功能关系知之甚少。

该研究通过评估不同土壤类型、气候区和基因型的玉米微生物组的组装和功能，发现茎木质部选择性地招募以 γ‐变形菌纲Gammaproteobacteria 为主的高度保守的细菌。在木质部汁液中鉴定的 25 个核心细菌分类群中，有几个分离的菌株被证实是具有固氮活性或有助于生物固氮。

在此基础上，该研究建立了由两个核心固氮菌和两个辅助菌组成的合成群落（SynComs）。GFP 标记的菌株和15 N 同位素稀释方法表明，SynComs在植物中的内生生活方式和固氮能力。这些 SynCom 通过生物固氮贡献了 的玉米茎中积累的总氮。有趣的是，SynComs 还增加了根干生物量，表明核心内生菌与其宿主之间存在多机制协同相互作用。

综上所述，该研究揭示了玉米特异性地在木质部汁液中招募了一个核心微生物群，该微生物群在环境条件和基因型中都是保守的。这种核心微生物群通过生物固氮促进植物 N 营养并促进根系发育。因此，木质部汁液中的这些微生物群代表了一种未开发的资源，可以开发替代微生物生物技术，以提高可持续农业中的作物性能。

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藻 类藻类植物是地球上最重要的初级生产者，它们光合同化生产有机碳的总量约为高等植物的7倍，同时固氮藻类（和固氮细菌）每年约能固定亿t的氮素。因此，藻类不仅是人类和动物极其重要的食物源，而且它们光合作用中放出的氧也是大气中氧的最重要的来源。不言而喻，它们对自然生态系统的物质循环及环境质量有着深刻的影响。藻类植物广泛地分布在海洋和各种内陆水体中（包括湖泊、水库、江河、溪水、沼泽、池塘、泉水、冰雪等）以及潮湿地表，其中生长在内陆淡水水体中的为淡水藻，分布于海洋和内陆咸水水体中的为咸水藻。中国的藻类包括有：原核生物中的蓝藻门；原生生物的硅藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、隐藻门、裸藻门以及属于植物界的红藻门、褐藻门、绿藻门和轮藻门，其中海藻已记录的共2458种（详细情况将在海洋一节中讨论），这里仅讨论中国淡水藻类的多样性及其所受威胁。1、中国淡水藻类的多样性由于中国幅员辽阔，自然环境复杂多样，使得中国淡水藻类资源也十分丰富而多样。近一个世纪的调查研究表明，淡水藻类中的各个门类在中国都有发现，而且种类都非常丰富。已知全世界藻类植物约有40000种，其中淡水藻类有25000种左右，而中国已发现的（包括已报道的和已鉴定但未报道的）淡水藻类约9000种。但是，由于国内尚有不少地区未进行过藻类调查，即使已进行藻类调查的有些地区，也并不十分全面，加之多数门类的淡水藻类在中国的调查研究还缺乏深度和广度，因此中国淡水藻类的物种数应远远超过9000种，估计约有12000至15000种（按占世界淡水藻类种数的50％～60％计）。淡水红藻和褐藻，它们是海陆演变过程中残留在淡水中的孑遗生物，几乎都生长在清洁、温度偏低、且较稳定的水体环境中，如泉水、井水、溪水中（特别是泉水环境），其分布区相当狭窄，而且具有一定的封闭性。它们在这些环境中长期适应的结果，形成了不少珍稀特有的种类，这对研究地球环境的变化及生物自身的演变具有较高的学术价值。它们在世界各地的淡水中均分布得较稀少，在中国，半个世纪以来对这些藻类的采集研究，发现有些种类仅记录到一次。这样的藻类共有12种，包括淡水褐藻类的层状石皮藻（Lithoderma zonatum），以及淡水红藻类的绞纽串珠藻（Batrachospermum intortum）、中华串珠藻（B. sinense）、中华链珠藻（Sirodotia sinica）、中华鱼子菜(Lemanea sinica)和鹧鸪菜窄变种（Caloglossa leprieurii var. angusta）等，它们应该列入珍稀物种。2、中国淡水藻类资源受威胁的状况（1）物种受威胁的状况 虽然中国的淡水藻类资源非常丰富，但是由于自然环境的变化和人类的活动（特别是工业和城市的发展），有些罕见的种已遭受灭绝或处于濒临灭绝的境地，其中受威胁最严重的是淡水红藻和褐藻。近几十年来，中国北方许多地区由于气候干旱或工业发展而过量抽采地下水，引起地下水位下降，使一些著名泉区的水源枯竭或濒临枯竭。泉城济南、山西晋祠和娘子关的泉源就是著名的例子。泉水枯竭，使那些依赖泉水环境生长的特有藻类（特别是淡水红藻）面临厄运，有些已荡然无存。淡水褐藻更为珍稀，中国仅在40年代初于四川重庆嘉陵江中发现过，几十年来由于环境的演变，也已消失。最近10多年来，中国经济高速发展，不少泉水资源得到了开发利用，但是由于人们对泉水环境缺乏保护意识，因而造成生长在其中的淡水红藻和其他泉水生物面临濒危，有的甚至灭绝。南京浦口珍珠泉，过去生长有十分丰富的淡水红藻：外界串珠藻（Batrachos-permum ectocarpum）和美芒藻（Compsopogon spp.）。但是随着旅游区的开发，如今那里的红藻几乎绝迹。山西太原晋祠也有外果串珠藻生长，1994年去调查时尚有部分存在。1995年由于泉水枯竭，已经消亡。可以设想那些正在进行开发的泉源（旅游或饮料），如果不注意对泉源环境的保护，那么藻类和其他泉水生物也可能面临同样的厄运。在其他生长大型淡水藻类的水体中，也往往由于人类活动引起环境变化，招致大型淡水藻类的消失，如江苏阳澄湖，湖中大型轮藻植物出现成片死亡。又如武汉东湖中的原来主要藻类——鼓藻类（desmids），它们主要生长在清洁的水体中，但自70年代以来由于富营养化过程的加剧，逐渐被蓝藻、绿球藻等耐污藻类所取代。类似的情况，已是十分常见。（2）物种多样性结构受破坏的状况 在正常情况下，一个生态系统（特别是水生生态系统）中，藻类群落的物种结构保持着良好的多样性状态，即种类多，但每个种的个体不多，这时藻类群落发挥出良好的生态效益——保持水质良好状态，且水产丰富。但是当水生生态系统发生逆向转化——受重金属污染或高度富营养化时，藻类群落物种结构的多样性被破坏，某些物种超常生长而导致有害的赤潮（海洋中）或水华（淡水中）发生，并造成管道阻塞，水质恶化，危及渔业生产，甚至出现鱼类中毒现象。随着工业化和城市化进程的加快，这种严重的环境问题已屡见不鲜。中国常见的能形成有害水华的藻类有：蓝藻，常有毒，其中主要的是微囊藻（Microcystis），还有鱼腥藻(Anabaena)、项圈藻（Anabaenopsis）、颤藻（Oscillatoria）、束丝藻(Aphanizomenon)等，它们在中国许多地方都有大面积的发生，危害很大；小定鞭藻（Prymnesium parvum），属定鞭藻类，有毒，它们的水华已引起多起养殖鱼类的中毒事件；硅藻，也偶有大面积发生，其中以1991年冬春之交，湖北省汉江发生的约200km范围的硅藻水华——梅尼小环藻（Cyclotella meneghiniana）最为典型，这次水华造成很大危害，严重地影响了武汉市和沿江地区的工业生产和居民生活。3、中国淡水藻类的保护从上述可知，中国淡水藻类资源虽很丰富，但目前已受到严重的威胁，如不及时采取措施进行保护，许多珍稀种类可能很快灭绝。特别应该指出的是，当前人们对生物多样性保护的注意力主要放在大型动、植物上，对像藻类这样的微型生物很少注意，这一情况必须改变。在保护大型动、植物的同时，应加强对小型植物的保护。地 衣1、中国地衣的多样性地衣是一群特殊的真菌，这群特殊真菌通常只是与藻类或蓝细菌处于互惠共生的生态系统中才能生存于自然界。因此，地衣本身也是共生生态系统多样性的体现。全世界迄今已知的地衣物种约20000种，而中国还不到2000种。就在这2000种中约200种为中国所特有。然而，无论是全世界或中国实际存在的地衣物种远不止这个数字。尤其是中国地衣物种多样性的调查研究才刚刚起步。2、中国珍稀濒危地衣及其受威胁状况由于大气污染和森林采伐，中国许多地方地衣多样性面临威胁。依存于森林树皮附生的中国及东亚特有种，如黄袋衣（Hypogymnia hypotrypa）、粉黄袋衣（H. hypotrypella）、霜袋衣(H. pruinosa)、蜡光袋衣（H. laccata）、横断山袋衣（H. hengduanensis）以及云南石耳（Umbilicaria yunnana）等种类的生存都面临着威胁。因为，它们的兴衰存亡与森林生态系统多样性的兴衰存亡息息相关。如产于云南丽江和台湾阿里山松林中的中国特有附生种中华疱脐衣（Lasallia mayebarae）在系统演化上具有重要意义。然而，在云南丽江，这种世界珍稀物种已被森林火灾所吞噬。随着旅游业的大规模发展，特产于华山岩石上的世界珍奇地衣华脐鳞（Rhizoplaca huashanensis）的生存也面临威胁。此外，在抗癌和抗艾滋病毒方面具有潜力的东亚食用地衣美味石耳(U. esculenta)也因无节制的采收与买卖而在中国庐山等地濒临绝迹。若不采取必要的保护措施，在日用香料工业中颇受青睐的扁枝衣（Evernia mesomorpha）和丛枝树花（Ramalina fastigiata），与抗前列腺炎药物有关的戴氏石蕊（Cladonia delavayi）以及在降血压方面有效的地茶（Thamnolia vermicularis）和雪地茶(Th. subuliformis)等地衣的生存也逃不脱因无节制采收与开发所带来的厄运。3、对地衣的保护由于人类对地衣本质的认识经历了一个漫长的过程，在开发利用方面，地衣尚处于“未开垦的处女地”状态。因而，它是一个潜力很大的生物资源宝库。此外，地衣在自然界生长极为缓慢，加强对地衣的保护以便可持续利用已是我们所面临的迫切任务。保护地衣多样性除了必须保护它赖以生存的森林生态系统多样性以外，应注意以下保护和可持续利用的措施：（1）对于日用化工香料、药用和食用地衣资源应采取分区、按年、有计划、有节制地轮换采收。（2）对于在科学上有重要意义的世界珍稀物种，如陕西华山的华脐鳞，云南丽江的中华疱脐衣，以及庐山的美味石耳等中国和东亚特有种，应选择合适地段，建立珍稀地衣保护小区加以保护。（3）对上述一些重要地衣同时还应采取菌、藻分离真培养，进行室内保存。对地衣物种进行多层次的系列保护措施是地衣物种多样性保护和可持续利用的重要方向。（4）加强对中国地衣物种多样性的调查、采集、分离、培养和研究，以便在地衣多样性遭受破坏之前使之受到保护，研究和可持续利用。苔 藓1、苔藓植物的多样性中国的苔藓植物十分丰富。全世界有苔藓植物23000种，中国有2200种，占全世界的。中国苔藓植物的特点是：（1）特有类群丰富。根据近几十年调查的结果，仅见于中国的特有苔藓属和主要分布于亚洲东部（仅少数涉及邻近地区）的东亚特有苔藓属共35个，占中国苔藓植物属数的％。它们共含有48个种、亚种或变种，占中国苔藓植物种总数的％（表1）。这些特有属、种在中国西南部横断山区、长江流域中游山区和东南沿海山区存在3个分布中心（表2）；（2）在系统发生上居关键位置的类群多，如原始类型藻苔目（Takakiales）藻苔科（Takakiaceae）藻苔属（Takakia）的两个种；藻苔（T. lepidozioides）和角叶藻苔（T. ceratophylla）在中国西藏地区的察隅、波密及米林县的高寒山地都有发现；（3）热带、亚热带成分占优势。3、苔藓植物的保护苔藓植物除了科学价值外，还有很重要的经济价值。在药用方面，苔藓作为“清热解毒”的中草药已有数百年历史。明朝李时珍在《本草纲目》中就记载了金发藓（Polytrichum commune）和暖地大叶藓（Rhodobryum giganteum）等，暖地大叶藓长期以来在中国西南地区被称作“茴心草”，用来治疗心血管病。传统上，泥炭藓属（Sphagnum）植物或泥炭一直是花卉、苗木栽培或移植的重要包扎材料和园艺肥料，迄今尚无更佳的替代物。中国历来是世界上五倍子出口的主要国家之一。经过近半个世纪的研究，中国科学家发现，在五倍子生产周期中，苔藓植物作为五倍子蚜虫的冬寄主是五倍子增产不可缺少的一个环节。迄今为止，至少已发现有约20种苔藓植物可作为五倍子蚜虫的冬寄主植物。此外，苔藓还是监测环境污染的良好指示植物。苔藓与地衣对大气中的SO2，CO和HF反应极为敏感。在中国，钟帽藓（Venturiella sinensis）、高领藓（Glyphomitrium humilli-mum）和兜瓣耳叶苔（Frullania muscicola）等均系常见的树干附生种类，它们对大气污染有较强的敏感性，可在环境监测方面加以利用。总之，苔藓植物与人类的生存有密切的关系，对它们的保护我们必须给以高度的注意。蕨类植物1、中国蕨类植物的多样性全世界有蕨类植物10 000～12 000种，中国有2 200～2 600种，占世界种数的22％。由于中国地域广大，自然条件复杂多样，除了热带少数科属外，中国拥有的科属数几乎占世界的95％，这说明中国的蕨类植物有极高的多样性。中国分布有在探讨物种进化系统问题上十分重要的种类，如原始类群裸蕨纲的松叶蕨（Psilotum mudum）、天星蕨（Christensenia）。有些属如光叶蕨（Cystoathyrium）、中国蕨(Sinopteris)，其分布区狭小，为中国特有，它们的发现对研究该科中属的演化关系有一定意义。而在四川东部长江沿岸发现的圆肾铁线蕨（Adiantum reniforme），其原产地在大西洋的Madeira群岛。中国变种荷叶铁线蕨（Adiantum reniforme var. sinense）的出现，为研究间断分布及中国和非洲蕨类种的关系提供了很好的材料。能生长在海拔4350m高山寒冻荒漠的严酷环境中的玉龙蕨（Sorolepidium glaciale）是研究蕨类形态和生态条件关系的重要属种。仅产中国西南的湖南石灰岩壁的荚囊蕨（Struthiopteris eburnea）是典型的石灰岩钙质土的重要种属。根据不完全统计，中国特有的蕨类植物有500～600种，占已知中国蕨类植物的25％左右，重要特有属及代表种见表1。2、蕨类植物受威胁和濒危状况随各地区植物考察的深入，不断有蕨类植物新种被发现，但与此同时也有一些种由于环境改变或人为破坏而消失或濒临灭绝（表2）。除上面提到的特有和濒危属种（表1和表2）外。还有些种类虽然不限产中国，但在中国仅局部地区有分布，如鹿角蕨（Platycerium wallichii）仅产靠近缅甸边境的盈江，而埃及苹（Marsilea aegyptica）仅产新疆的局部水域。像这些种类的个体数量不多，分布区狭窄，如不保护，很易绝灭。类似的濒危种类还有很多，估计约占中国蕨类总数的30％左右，其中重要的有101种（表3）。导致蕨类植物濒危有以下多种原因：（1）森林破坏，造成空气湿度降低，以及地下水位下降，使原有生态环境改变，影响植物种的生存和繁殖，如1963年在四川二郎山团牛坪海拔2450m处林下发现的光叶蕨，1984年专程前往该地，发现森林消失，气候干燥，只在灌丛中找到一株。（2）工农业建设事业的发展使局部地区一些植物种消失，如中华水韭，荷叶铁线蕨。（3）由于对一些药用及观赏植物只宣传其价值，而不强调保护的重要，使一些蕨类植物遭受毁灭性的摧残，如鹿角蕨近年已难见到。（4）旅游区对一些小型稀少植物不加保护，致使其遭践踏而无法生长，如瓶儿小草（Ophioglossum thermale）。3、加强对蕨类植物的保护蕨类植物与人们的生活有密切关系，它们之中很多种是传统的中药和民间草药，约占全部种类的10％。如贯众（Cyrtomium fortunei）、海金沙(Lygodium japonica)、骨碎补(Davallia barometz)能够健骨补肾，还有绵马鳞毛蕨（Dryopteris crassirhizoma）和石韦(Pyrrosia)等。又如金毛狗脊蕨（Cibotium baronetz）具有补肝肾，强腰膝的功效，近年来出口需求量很大，每年超过百吨。虽然这个种分布较广，也不能不限量出口加以保护。蕨类植物多为阴生，叶质坚厚，宜作观叶植物及插花的切叶材料。还有少数种类如菜蕨（Cal-lipteris esculenta）、蕨（Pteridium aquilinum var. Latiusculum）、荚果蕨（Matteuccia struthiopteris）等的拳卷叶芽，加工后可作蔬菜并出口；满江红（Azolla imbricata）的叶下具有和蓝藻中的念珠藻共生结构，可固定空气中的氮，是水稻的优良绿肥。总之，蕨类植物与其他绿色植物一道共同创造了地球表面人类生存所必需的环境条件。因此，加强对蕨类植物的保护是我们不可推卸的责任。首先，对急需保护的一些稀有濒危种类应建立专门的保护区，如贵州赤水的桫椤自然保护区。其次，对某些特殊植物因建设需要不能保证在原地生存，如长江三峡工程的启动，受威胁的荷叶铁线蕨需要在相同或相近的气候土壤环境条件的安全地点建立试验场，促使其能在野生条件下易地繁衍。同时加强宣传，提高广大群众和干部对生物多样性保护的认识，禁止对某些有经济价值蕨类植物的滥采乱挖也很重要。裸子植物裸子植物是原始的种子植物，其发生发展历史悠久。最初的裸子植物出现在古生代，在中生代至新生代它们是遍布各大陆的主要植物。现代生存的裸子植物有不少种类出现于第三纪，后又经过冰川时期而保留下来，并繁衍至今的。据统计，目前全世界生存的裸子植物约有850种，隶属于79属和15科，其种数虽仅为被子植物种数的，但却分布于世界各地，特别是在北半球的寒温带和亚热带的中山至高山带常组成大面积的各类针叶林。1、中国裸子植物的多样性中国疆域辽阔，气候和地貌类型复杂。在中生代至新生代第三纪一直是温暖的气候，第四纪冰期时又没有直接受到北方大陆冰盖的破坏，基本上保持了第三纪以来比较稳定的气候，致使中国的裸子植物区系具有种类丰富，起源古老，多古残遗和孑遗成分，特有成分繁多和针叶林类型多样等特征。据统计，中国的裸子植物有10科34属约250种，分别为世界现存裸子植物科、属、种总数的％、％和％，是世界上裸子植物最丰富的国家。在中国的裸子植物中有许多是北半球其他地区早已灭绝的古残遗种或孑遗种，并常为特有的单型属或少型属。如特有单种科——银杏科（Ginkgoaceae)；特有单型属有水杉（Metasequoia)、水松（Glyptostrobus）、银杉（Cathaya）、金钱松（Pseudolarix）和白豆杉（Pseudotaxus）；半特有单型属和少型属有台湾杉(Taiwania)、杉木（Cunninghamia）、福建柏（Fokienia）、侧柏（Platy-cladus）、穗花杉（Amentotaxus）和油杉（Keteleeria），以及残遗种，如多种苏铁（Cycas spp.）、冷杉(Abies spp.)等。中国的裸子植物虽仅为被子植物种数的，但其所形成的针叶林面积却略高于阔叶林面积，约占森林总面积的52％。在中国东北、华北及西北地区的针叶林中裸子植物物种较少，在西南地区针叶林中则有丰富的裸子植物物种。在华南、华中及华东地区除原生针叶林外，更常见的是大面积人工杉木林、马尾松林和柏木林。2、中国裸子植物面临的威胁及其保护问题虽然中国具有极为丰富的裸子植物物种及森林资源，但由于多数裸子植物树干端直、材质优良和出材率高，所以其所组成的针叶林常作为优先采伐的对象，使利该资源正在受到强烈的人类活动的威胁和破坏。如50年代中国最大的针叶林区——东北大、小兴安岭及长白山区的天然林被不同程度地开发利用，60年代至70年代另一大针叶林区——西南横断山区的天然林又相继被强烈采伐，仅在交通不便的深山和河谷深切的山坡陡壁，以及自然保护区内尚有天然针叶林保存。华中、华东和华南地区，因人口密集和经济发展的需求，中山地带的各类天然针叶林多被砍伐，代之而起的是人工马尾松林、杉木林和柏木林。随着各类天然针叶林采伐和破坏，原有生态环境发生改变，加快了林下生物消失和濒危的速度。同时，具有重要观赏价值和经济价值的裸子植物亦破坏严重，如攀枝花苏铁（Cycas panzhihuaensis）、贵州苏铁（C. guizhouensis）、多歧苏铁(C. multipinnata)和叉叶苏铁(C. micholitzii)均在新发表或新的分布点发现后就遭到大肆破坏。三尖杉（粗榧）属（Cephalotaxus）和红豆杉（紫杉）属（Taxus）植物自60年代和80年代末至90年代初发现为新型抗癌药用植物后，就立即遭到大规模采伐破坏，使资源急剧减少。中国有平均海拔4500m以上的巨大青藏高原，也有广阔的平原低地，山岭重叠、河川纵横、气候多样、地质古老，这些是决定中国生物多样性丰富多彩的主要因素，在被子植物方面表现最为清楚，中国被子植物多样性至少有以下三个特点，（1）生态类型齐备 各种生活型的植物从乔木、半乔木(如梭梭属(Haloxylon))、灌木、半灌木(如沙拐枣属(Calligonum))、小半灌木(如蒿属(Artemisia))、直到多年生草和一年生草，无不具有。生态类群方面，从高山冻原植物(如多瓣木(Dryas octopetala)、松毛翠(Phyllodoce caerulea))到热带雨林种类；从超旱生荒漠植物到潮湿低地的湿生、水生种类；从高寒风大环境的青藏高原垫状植物到华南热带海滨的红树林，各种类型都有代表。各个气候带都有大量代表科属，例如，桦木科(Betulaceae)、壳斗科栎属(Quercus)的落叶树种，以及杨柳科(Salicaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、小檗科(Berberidaceae)等是温带的代表；樟科(Lauraceae)、木兰科(Magnoliaceae)、山茶科(Theaceae)、壳斗科的常绿树种，金缕梅科(Hamamelidaceae)以及冬青科(Aquifoliaceae)、五加科(Araliaceae)、蓝果树科(Nyssaceae)，还有单种的连香树科(Cercidiphyllaceae)和水青树科(Tetracentraceae)等是亚热带的代表；至于中国热带森林中包含的科就更多了，常见的科有龙脑香科(Dipterocarpaceae)、番荔枝科(Annonaceae)、橄榄科(Burseraceae)、山榄科(Sapotaceae)、楝科(Melisceae)、藤黄科(Guttiferae)、使君子科(Combretaceae)、天料木科(Samydaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)和四数木科(Datiscaceae)等。（2）原始古老成分很多 在植物系统学研究中，被认为是比较原始的或早期发生的被子植物类群，在中国分布不少，有些仅仅分布于中国。中国的木兰科(Magnoliaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、水青树科、连香树科、三白草科(Saururaceae)、金粟兰科(Chloranthaceae)、金缕梅科和木通科(Lardizabalaceae)等科的植物，在研究被子植物的起源和系统发育方面的重要性，早已为中外学者所公认。近年来，中国在被子植物化石的发现和研究方面取得了丰硕的成果，这些成果对于揭示被于植物的物种多样性，以及揭示被子植物的系统发育，都有十分重要的意义。（3）特有类型极其丰富 中国被子植物有极其多种多样的分布区类型，其中特有类型所占比重极大。到目前为止，统计中国被子植物持有属共有246个，特有种约17000种。古老孑遗种伯乐树(Bretschneidera sinensis)、连香树(Cercidiphyllum japonicum)、领春木(Euptelea pleiospermum)、昆栏树(Trochodendron aralioides)、银缕梅(单氏木)(Shaniodendron subaequalum)、水青树(Tetracentron sinensis)、半日花(Helianthe-mum songoricum)、四合木(Tetracena mongolica)、鹅掌楸(Liriodendron chinensis)和珙桐(Davidia involucrata)等都是中国特有的例子。这些植物的研究对于认识中国乃至世界被子植物的系统发育和物种多样性形成的历史过程都是极为重要的。中国被子植物特有属、种主要分布于秦岭－大别山一线以南，横断山脉以东的东南部地区，其中又有三个特有属、种分布相对集中的待有现象中心：(i)川东－鄂西－湘西北中心，这里的被子植物特有木本属几乎均为落叶乔木或灌木，具有温带性质；(ii)川西－滇西北中心，即横断山脉南段，这里的草本属在全部属中占的比例较高，被子植物的木本属几乎全为落叶乔木或灌木，青藏高原的快速和强烈隆升使本区产生大量新特有种，大大丰富了中国被子植物的多样性；(iii)滇东南－桂西中心，由于地理位置偏南，处于北回归线附近，居泛北极植物区和古热带植物区的分界线上，其乔木持有屑中几乎一半为常绿植物，特有藤本届全部为木质藤本植物，它们所隶屑的科均为热带分布的科，显示出明显的热带性。3、大力加强对中国被子植物的保护被子植物在大型植物中数量最多，而且与人类的衣、食、医药、工业原料等关系最为密切。被子植物大量灭绝无疑会对人类造成很大的威胁，因而我们必须格外重视对被子植物的保护。为了有效保护它们，必须研究它们受威胁的方式、程度和灭绝过程，从而制定合理的保护策略。在这方面，进行种群存活力的分析(PVA)，确定最小能存活种群(MVP)是核心内容。在目前尚无条件对每一个种进行深入的PVA分析的情况下，把保护的范围适当扩大是有必要的，否则，一个种灭绝以后，就再也不能挽回了。与此同时，应该特别重视减少造成物种濒危和灭绝的因素，如防止森林破坏，禁止对有经济价值的种类的过度采挖，尽量多建立一些保护区，加强保护区的管理，必要时采取迁地保护措施(变野生为栽培)等等。所有这些，还必须以立法和政策加以保证。只有这祥，中国丰富的被子植物物种多样性才能得到有效的保护，使它不仅为中国人民，也为全人类的福祉作出应有贡献。

漂白工艺研究现状论文

##职业技术学院毕业论文题目：散棉纤维活性染料染色。院系：轻工分院专业：现代纺织姓名： # # #指导教师：张惠莉二零一二年五月摘 要经过本人实习在石河子华孚纤维有限公司，工艺调色岗位的半年学习里，在华孚基层领导及工艺师傅们的帮助与指导下，本人对染整工艺有一个细致的了解和总结，本文结合自己在华孚工艺调色岗位半年的学习，主要介绍了棉花的性能与品质，活性染料性能，以及散棉的染色原理，经过活性染料的性能与散棉的结合如何达到合格的半成品，为了进一步满足品种的多样化和色泽鲜艳度以及各种牢度的需求，需要对散棉进行前处理、染色、后处理、固色上油等工序，活性染料具有染色方便，色泽鲜艳，色谱齐全，匀染性能好，湿处理牢度稳定等优势，华孚公司采用的是散棉先染色后纺纱，公司领导介绍说，对散棉先进行染色后纺成纱线，即达到环保要求，把排污量降到最低，又可对市场所需流行的颜色有很好主动性，能够根据市场需要，及时对纱线的纤维色比组合以及颜色的色系调整，这样方能得势市场和满足消费者需求的多样化！关键词：散棉纤维、染色、活性染料、质量。目录第一章．散棉纤维、活性染料性能与散棉纤维的染色原理散棉纤维的性能活性染料的性能和散棉纤维的染色原理散棉纤维的染色原理第二章．散棉纤维染色工艺染色工艺流程染色工艺第三章．散棉纤维染色出现的质量问题分析染色中产生的色花、色差、缸差的原因对染色中产生色花、色差、缸差所采取的措施结束语致谢第一章．散棉纤维、活性染料性能与散棉纤维的染色原理散棉纤维的性能棉纤维是属于一种天然纤维素纤维,它具有手感柔软、吸湿性好的优良特点也是市场主导纤维之一，棉花的常规质量指标主要有：长度、棉细度、强度、成熟度、含水、含杂、色泽，轧工质量等。散棉染色或漂白时，需要根据棉花的品质性能，来决定所用的染化料助剂配方用量，和跟棉花及所用染料相对应的染色工艺曲线。棉花的成熟度、色泽、轧工质量分为7个品级，即1~7级，3级为品级标准级，用于散棉染色的棉花最好优于3级以内，也就是华孚染色用棉时常分的3个A、B、C棉细度，A细度棉染色效果最佳。染色用棉时应选择马克隆值（成熟度和细度）适中的棉花，其纤维的成熟度较高，天然扭曲多，有助于纤维间的抱合，强度和弹性好，染色上色率一致，匀染性好，相对后续成纱质量也较好。马克隆值过低的棉花成熟度比较差，染色性很差，染色时上染率很低，上色不均匀，容易产生色花。活性染料的性能活性染料的性能主要包括有，溶解性、直接性、扩散性与反应活跃性四大要素。（1） 溶解性：品质好的活性染料应有良好的水溶性，染料的溶解度和配置的染液浓度，与选用的浴比大小，加入的助剂量，化料时的温度等因素有关。（2） 直接性直接性是指活性染料在染色过程中，被纤维的吸收能力和上染率，染液是通过浸染，以染色助剂辅助转移到纤维之上。（3） 扩散性：扩散性是指染料向纤维内部的移动能力，温度与时间有利于染料分子的扩散，染色过程中扩散系数越大，反应速率和固色率也越高，匀染性和透染程度也越好。（4） 反应活跃性：是指在染色过程中，染料和纤维间产生的反应与结合。染料的反应活跃性也取决于棉花的品质和染色时的温度、时间与PH值等因素。散棉纤维染色原理散棉纤维染色原理，是通过不同纤维的性能与纤维的品质，染料与助剂，设备与工艺几大要素相结合。石河子华孚采用的是染液浸染泵力穿透循环式染色。染色前需对纤维的品质性能进行检验，根据纤维的品质，来调出工艺配方以及制定工艺曲线，对纤维的检验，主要也就包括棉纤维的长度、棉细度、强度、成熟度、含杂率、色泽度等指标。进行染色时，所用染料与助剂，是指根据所需要染的颜色与棉花的品质指标，来决定染色时的配方以及助剂的用量。设备是指染色采用的染色机，散棉染色设备一般采用的是敞口式染缸，由主缸、副缸，染笼组成。设备原理是染液通过泵力对棉花的穿透循环。工艺是指染色生产时所用的工艺，所用工艺是根据棉花的品质，染料的性能，所要染的颜色，所用的染化料助剂，所需要的温度曲线等，制定出的整个染色工艺要求。第二章．散棉纤维染色工艺染色工艺流程生产车间根据每日排单计划安排，将所要投染的纤维均匀的装入染笼内，调入染色机中，通过漂白或染色处理，将原棉纤维加工为漂白棉或色棉，具体生产工艺工序流程依次为：配棉→装缸→入染（包括染色过程中的后处理，固色上油）→脱水→烘干→打包→品质检验。染色工艺散棉染色工艺依次工序为：精炼前处理（煮棉）→染色→后处理（水洗、PH中和、皂洗、热洗水洗）→固色上油。(1) 精炼前处理：天然散棉纤维中存在有较多的油脂蜡质，果胶等杂质，纤维较黄，渗透性也差，为了使棉花有较好的吸水性，以利于在染色中，染料的吸附、扩散，需要对棉花进行煮棉处理，以去除纤维表面的油脂蜡质，果胶等杂质，对棉花的煮练是根据所要投染的颜色，所使用的精炼剂，或者其他煮棉助剂，选择最佳温度和时间进行煮练。精炼后棉花纤维表面较为洁净，吸水性好，且在后续染色中，染液能迅速均匀的渗透其纤维内部，达到和提高染色质量的目的散棉煮练工艺： 1℅ 煮棉剂 70℃×25′ ↓ 排水(2) 染色：把前处理好的棉花，对将要染的纤维重量和颜色，进行配染色所用的各种染化料助剂，根据染化料助剂的性能和所要染的色系，来制定染色的温度与时间。首先把配好的染料，在副缸放水进行搅拌溶解，溶解充分后加入主缸染棉中，染料在染棉中循环10~20分钟后，每10分钟一次分3次，依次加入1／7，2／7,4／7的元明粉。元明粉加完根据所染颜色进行升温，温度的高低标准是根据所染颜色和所用的染料来定的，活性染料通常有60度，80度，85度，95度等染色温度。在达到染色温度要求后，每10分钟一次分3次，依次加入1／7，2／7,4／7的碱。碱加完后，根据颜色的要求来决定所需保温运行时间。保温运行时间结束后，染色也随着排染液而结束进行下到工序。 散纤维染色工艺曲线 ： 1∕7 2∕7 4∕7 60℃ ↓ ↓ ↓ 60′ 染料 1∕7 2∕7 4∕7 1′×1℃ 每10分钟加一次碱35℃↓ ↓ ↓ ↓ 排染液 每10分钟加一次元明粉(3) 后处理：染色后有大量染液浮色，盐碱等物质沾附于纤维表面，需要通过充分水洗，过酸中和，加入皂洗剂皂洗，热洗，水洗，来去除纤维表面浮色与盐碱等物质。水洗次数，中和与皂洗的温度、时间，酸和皂洗剂的用量，是根据酸和皂洗剂的浓度和性能，所染颜色，所用的盐碱用量来定的，其后处理目的，就是为了达到染色所需颜色的各项牢度质量指标。散纤维后处理工艺曲线： 一次水洗 二次水洗 三次水洗 50℃×15′ ﹪酸中和 95℃×15′ 水洗 95℃×10 ′ 80℃×10′ ﹪皂洗剂 热洗 热洗 一次水洗 二次水洗 三次水洗 水洗次数和使用的温度与时间根据颜色深浅而定，以上是深色使用曲线(4) 固色上油：中和、皂洗、清洗工艺结束后，纤维表面仍有浮色很难洗除，所以需要通过固色剂来加以改善，把上染的颜色牢牢固住，使其不掉色。固色剂多为高分子螯合物，它能在纤维表面形成保护膜，使染料和纤维紧密结合，达到各项牢度指标要求，它的牢度指标要求包括有：水洗牢度，干、湿摩擦牢度，日晒牢度，汗渍牢度，沾色牢度等等。因为此前经过煮棉、染色、皂洗，纤维表面的蜡质被破坏，造成手感很硬，固好色后，同时需要上油剂柔软、抗静电处理，来加以改善纤维的手感和后续纺纱的可纺性。固色剂，柔软油剂，抗静电剂的用量，与使用的温度和时间，是根据颜色的深浅而定。散纤维固色工艺曲线 ﹪柔软剂 1℅抗静电剂 50℃×10′ 5′ 10′ 2﹪固色剂 排水双氧水漂白工艺曲线：水洗一次 1﹪片碱 8﹪双氧水 95℃×60 ′ 水洗一次 50℃×10′ 50℃×10′ 水洗一次 1﹪酸中和 ﹪保险粉 以上是本人在华孚工艺调色岗位，半年学习期间用到的染色工艺曲线第三章．散棉纤维染色出现的质量问题分析染色中产生的色花、色差、缸差的原因（1）染色中产生的色花主要问题有：装笼时，棉花的装笼不均匀，所投入棉笼里的棉块时大时小，或者是装笼重量超负荷使棉饼的密度太大，导致煮棉或染色时染液不易渗透。煮棉时，加入的助剂用量不够，或者是煮棉温度与时间没到位，产生棉煮不透或煮不均匀。染色时，化染料的时间或温度没到位，导致染料未得到充分溶解就加入染缸进行染色。主缸染液浴比太少或泵力压力太小穿透循环不均匀。加入的元明粉和碱的用量未按时按量，使上染不稳定或上染不均匀。过酸时中和时间或温度没到位，导致中和不均匀。皂洗时，所加入的皂洗助剂不匀，或温度升温过快，导致纤维与温度的结合反应过大，固色上油时，加入的固色剂不均匀，使棉与固色剂接触不匀，或者是浮色为洗干净就进行固色，一般固色时出现的色花表现在棉饼的中心，也就所谓的笼芯，以上每个环节都是染色时产生色花的致命因素。（2）染色中产生的色差，缸差的主要问题有： 缸与缸所用的染料有出入，一般染料的出入误差，出现称料员或者称料所用的电子秤，称染料重量不一致或者是称料的电子秤计量失真，导致染出色棉出现缸差，染料重量不一致的缸差，最终是导致色棉缸与缸之间的深浅不一致。装笼工在装棉饼时，缸与缸的重量装的不一致，重量有多装或少装，导致深浅上的色差和缸差，煮棉时的温度和时间缸与缸的偏差，染色时的所用染液浴比大小，缸与缸的不一致，所加入的染色助剂或元明粉和碱时间不一致，保温运行时的温度与时间不一致，中和，皂洗时，加入的用量不一致或温度与时间不一致等等。以上每个环节，不管是人为的因素或设备的误差，均可导致出缸色棉的色差和缸差。对染色中产生色花、色差、缸差所采取的措施（1）对染色中产生的色花所要采取的措施主要有：在装笼时，装笼棉花要均匀，投入棉块大小要一致，对装笼的密度进行合理调节。煮棉时，加入的煮棉精炼剂用量，温度与时间要到位。染色时，化染料要充分溶解，主缸染液浴不能太少，染缸主泵的泵力不能过小，加入的盐碱用量要按时按量不可随意性，过酸中和时间和温度要到位充分，皂洗时的温度要控制好，不能升温过快，避免升温过快导致棉与温度的结合反应过大，固色上油时，对固色剂要充分稀释均匀的加入。以上每个环节在染色过程中都是控制色花的重要点。（2）对染色中产生的色差、缸差所要采取的措施主要有：对缸与缸所用的染料重量误差要减到最小，浅色重量误差不得超过2克，深色用量不得超过10克，需经常对计量电子秤进行标准砝码校正，控制好装笼的重量误差，缸与缸的重量误差不得超过5公斤。煮棉时的温度与时间缸与缸要一致。染色时的染液浴比大小要保持一致，染色时所用到的染色助剂，或元明粉和碱的用量要一致，按时按量的加入。保温运行时的温度与时间要一致。中和，皂洗时加入的用量，温度和时间缸与缸要确保一致。以上的这几个环，如果控制把握得当，均能减少色差和缸差的出现。结束语：三年的大专生活一转眼就这样已走入了尾声，我的校园生活同时也就要划上句号，而我的人生却只是一个逗号，从这里走出，我心无比的不舍和眷恋，不过随着校园生活的结束，对我的人生来说，恰恰只是我踏上社会的第一步，也是我人生道路一个新征程的开始。我要把所学到的知识应用到实际工作中去，这样才不会辜负老师们的教诲和父母的期望，同时也是去实现我人生价值的一个体现。回首这三年，生活和学习中有快乐也有艰辛。感谢老师这三年来，孜孜不倦的教诲和对我成长的关心与爱护。 三年了仿佛就在昨天，学友情深，情同姐妹。这三年校园的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱和欢乐，只是今后大家各奔前程，很难有机会像以前一样一起学习，一起打闹了。希望大家都能在这社会上活出自己的精彩，活自己的价值。这三年的相处，将给我留下太多值得珍藏的最美好的记忆。经过在石河子华孚纤维有限公司，调色工艺岗位的半年学习和工作中，通过我对工作的认真和刻苦学习，我终于完成了我的《实习论文》，里面记录的都是我这半年所学到所了解的染整知识，虽然我的实习论文写得不是很华丽或者还有很多不足之处，但我可以很自豪的说，这里面所记录的都是我从离开学校到工厂实习半年的汗水和劳动。致谢：在这里我首先感谢我的父母，在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，才能顺利完成我的学业，感激他们一直以来对我的抚养和培育，今后我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望！我一定会好好孝敬和报答他们。我衷心感谢校方各级领导，你们的严谨、细致，认真的态度，以及一丝不苟的作风，是我今后人生和工作中学习的榜样，同时也特别要感谢张惠莉老师，感谢她这三年来的教导和爱护，我不是您最出色的学生，而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨，学识渊博，思想深邃，视野雄阔，为我营造了一种良好的精神氛围。是她在我毕业和在工厂实习的最后关头，给了我们巨大的帮助与鼓励，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅，这三年的成长将是我以后工作和学习的一笔无形财富。同时也感谢石河子华孚纤维有限公司，给了我结束学业前实习的一个平台，感谢公司的领导和对我帮助与指导的师傅们，在工作中和生活中是你们对我认真的指导与爱护，让我能够顺利完成的我实习论文。

在我们平凡的日常里，越来越多人会去使用报告，通常情况下，报告的内容含量大、篇幅较长。你知道怎样写报告才能写的好吗？下面是我为大家收集的造纸废水处理论文开题报告，仅供参考，大家一起来看看吧。

一、课题背景和意义

造纸工业是能耗高、物耗高，对环境污染严重的行业之一。造纸工业的污染问题十分严重，受到了人们普遍的关注。在世界范围内，造纸工业废水都是重要的污染源，例如日本、美国分别将造纸工业废水列为六大公害和五大公害之一。

在我国，造纸工业废水污染已成为造纸生产及相关行业能否生存和发展的关键因素。据环保统计公报数字表明，县及县以上制浆造纸和纸制品废水排放量占全国工业总排放量的11%，仅次于化学工业及钢铁工业的年排水量，居第三位，其中达标排放量仅占造纸总排放量的14%，排放废水中COD约占全国总排放量的45%。

目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位[1]。近年经多方不懈努力，造纸工业废水污染防治已经取得了一定的成绩，虽然纸及纸板产量逐年增加，但排放废水中的COD却逐年降低。由此看出，造纸工业初步实现了增产减污的目标。但目前造纸行业约占排放总量50%的废水尚未进行达标处理，废水污染防治任务还相当繁重。

制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液(又称黑液、红液)，洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水，它们都对环境有着严重的污染。

一般每生产1t硫酸盐浆就有1t有机物和400kg碱类、硫化物溶解于黑液中;生产1t亚硫酸盐浆约有900kg有机物和200kg氧化物(钙、镁等)和硫化物溶于红液中。废液排入江河中不仅严重污染水源，也会造成大量的资源浪费[2]。

近年来，一些以制浆造纸为主要工艺的小型企业由于受白水困扰被迫停产或转产。随着造纸行业的发展，受原料林资源的约束，废纸作为再生纤维资源在造纸工业原料中的重要性与日俱增，我国产量名列前几位的造纸企业大部分是以废纸为原料。

废纸作为造纸原料之一，即可减轻环境污染，又可减少森林砍伐，节省原料纤维资源，缓解原料紧张局面，经济和社会效益十分显著。尽管废纸造纸废水污染物产量比化学制浆造纸减少了85%以上，但废水的COD、SS浓度仍然较高[3]。

某造纸厂主要以商品木浆为原料，生产各色特种装饰钛白印刷面纸、平衡纸系列、印花原纸系列、瓜子袋纸系列、特种长纤维纸系列、水松纸产品等各种高档特种工业印刷纸以及文化用纸，总产量为万t/a，排放造纸废水约8000t/d。

目前，这些废水若未经处理就排入附近水体，将对环境造成严重污染[1～4]，同时该厂生产耗水量大，如处理后进行回用，将产生巨大的经济效益废液排入江河中不仅严重污染水源，也会造成大量的资源浪费。所以对造纸废水的处理在我国也是非常重要的，其中造纸白水对环境造成的`影响,是本论文论述的主要观点。

二、国内外研究现状

、造纸工艺

目前国内废纸造纸主要流程为碎浆、磨浆、筛选、打浆、造纸、烘干、卷取等[4]。简要流程如下：

图1造纸工艺流程

、处理工艺

目前国内外针对白水所采用的处理工艺主要有以下几种：

、气浮法

气浮法是白水处理中较常用的方法。白水中所含的物质为短纤维、填料、胶状物以及溶解物，它经过调节后在气浮池内与减压后的溶气水混合，进行气浮操作过程。完成分离后，清水入清水池供纸机回用，短纤维进入浆池供造纸机回用。气浮法在我国造纸企业中有较广的应用。

、絮凝法

絮凝法在造纸白水处理中也有应用，即利用适当的絮凝剂处理废水，可以使其中的细小纤维和其他细小固体颗粒悬浮物沉淀下来。在造纸白水的处理过程中，造纸白水先经微孔过滤处理回收纤维，降低白水中的悬浮物含量，再加入混凝剂和助凝剂，使白水中的细小纤维、填料、胶体性物质及部分溶解性有机物聚沉，处理后的澄清水可完全回用于生产或排放。

化学絮凝处理造纸白水具有投资少、工期短、处理系统运行管理简单、操作灵活、处理效果好等特点。能有效去除再生造纸废水中的SS、色度以及有机物等，得到的泥浆经过适当处理后还能用作生产箱纸板的纸浆，处理的上清液可以作为工业水循环使用，因此，其经济效益和环境效益相当显著。

、过滤法

应用于白水处理的过滤法常见的有两种：真空过滤法和微滤法。

真空过滤法具有过滤速度快、处理量大、工艺过程稳定、占地面积小、基建费用少、运行费用低等特点，处理后的白水可直接用于造纸过程。近年来国内的一些大型造纸企业大力推广真空过滤机用于白水处理，使得白水的处理与循环回用的程度大大提高。

微滤法采用的`过滤介质为不锈钢丝 网或化纤 网，其过滤孔径的大小可根据用户的废水种类、浓度等的不同而随意选择，最小孔径当量可小于20um。其优点更在于工艺简单、占地少、投资省;过滤能力大、效率高、运行费用低、操作极其简便。

、膜分离法

膜分离技术处理造纸白水，可以较彻底去除造纸白水中的金属离子和溶解性无机盐物质，是实现造纸零排放目标的有效措施之一。然而，膜分离法处理水量能力不大、费用较高，在用于造纸白水处理方面还处于实验室的研究阶段，距离实际生产还有很长的路要走[5]。

三、课题主要内容

1、设计流量：Q=1500m3/dKz=

2、进出水水质，最后出水符合《辽宁省污水与废气排放标准》(DB21-60-89)二级标准

3、运用大学期间所学的专业知识，理论和毕业实习中学到的实践知识，对造纸生产工艺的最终出水进行处理设计。

4、污水处理工艺流程的确定5、主要构筑物设计计算

6、依据具体地形对污水处理厂进行平面布置。

7、高程布置。

8、并对建成的运行管理提出要求和建议。

9、在对造纸废水(白水)进行设计过程中，要知道造纸废水中是多种多样的，不能设想只用一种处理方法，就能把污染物取值殆尽，往往要采用多种方法组合的处理工艺系统，才能达到处理效果。应尽量选取较好的处理方法。

10、在对废水处理工程设计过程中，应尽量运用清洁生产的理念，降低废水中复杂成分，使得在后续废水处理中降低难度和提高效率。

四、课题研究 方案

废纸回收利用过程中，从工艺上分为抄纸段产生的废水称为白水。由于白水日排水量大，含有大量的软纤维和填料，悬浮物含量高，它所引起的污染令世人瞩目。目前，国内外处理造纸自水的方法主要有气浮法、絮凝沉淀法、过滤法、膜分离法等，综合各种方法的优缺点，我选择气浮法进行对造纸污水(白水)进行处理。

采用混凝气浮为主的工艺流程处理造纸废水，处理后出水SS、CODcr和BOD5的平均去除率分别达到90%、74%和80%以上，出水达到设计要求，可以直接回用于生产工艺中，并可回收纸浆。实现了生产用水的闭路循环运行，达到了废水零排放。此工艺避免了生化处理占地面积大、投资和运行费用高等缺点，并且处理费用低，运行稳定，维护简单，具有显著的环境效益。气浮法在我国处理造纸污水(白水)普遍使用，气浮法不仅经济效应低，并且处理效果非常好，占地面小，运行操作简单[6]。

结合造纸废水目水质的特点，实验拟采用采用混凝气浮+水解酸化+接触氧化的处理工艺。

五、日程安排

1、资料收集、 方案对比～一周。

2、撰写开题报告、开题答辩、英文翻译～一周。

3、主体构筑物设计计算～一周。

4、附属构筑物及高程设计计算～一周。

5、流程图、总平面图绘制～一周。

6、高程图绘制～一周。

7、构筑物图绘制～一周。

8、构筑物图绘制～一周。

9、构筑物图绘制～一周。

10、设计说明书编制～一周。

11、修改设计说明书～一周。

12、修改图纸～一周。

13、毕业设计答辩一周。

六、 参考文献

[1]田启平.斜 网-混凝沉淀-二段A/O组合工艺处理造纸废水的研究.浙江大学硕士学位论文.20xx,2.

[2]胡雪莲,叶新强,庞艳.生化法处理废纸再生造纸废水.环境工程.(3):43~44.[3]丘旭平.非脱墨废纸造纸废水处理工艺研究及实例.造纸科学与技术.20xx,26(3):60~62.

[4]董海山.废纸造纸废水处理技术研究与治理实例. 中国造纸.20xx,25(5):34~36.[5]万金泉,王艳,张燕聪等.废纸造纸废水特点及其处理技术.造纸科学与技术.20xx,24(5):58~60.

[6]景锋,王耀新,宋文菊.聚合氯化铝和PAM处理造纸废水中白水的机理和效果.黑龙江环境通报.20xx,26(2):30~31.

本人是染整专业教师，可以帮助学生解决此类问题，手中有现成的毕业论文一批！

防水工程渗漏国内外研究现状论文

摘要：住宅工程的质量通病一屋面渗漏也尤为突出，我国的建筑防水工程多年来一直以纸胎石油沥青油毡为主要防水材料。自八十年代以后，各种新型的防水材料发展迅速，我国通过自力开发或引进技术等方式，建立了多种新型防水材料的生产方式，其中部分材料的性能已达到或接近国际先进水平。本文针对现阶段我国在建筑施工中常用的屋面防水施工技术进行了简要的探讨，同时还对一些基本的施工控制措施作了论述。 关键词：屋面防水建筑工程技术施工引言采用刚性防水和柔性防水相结合的办法，理论上可提高屋面的防水，而在实际施工过程中，或多或少地存在一些不够重视底层刚性防水层的心理，使得刚性防水层开裂，起鼓或渗漏，这样刚性的防水层形同虚设，加上柔性防水层也存在其自身的缺点，因而“双重保险” 也不能有效防止屋面渗漏。 屋面防水技术的应用．1分格缝的设置及做法分格缝应设置在屋面板的支承端，屋面转折处、防水层与突出屋面的交接处，并应与屋面板缝对齐，使防水层因温差的影响，砼干缩结构变形等因素造成的防水层裂缝，集中到分格缝处，以免板面开裂。分格缝的设置间距不宜过大，当大于时，应在中部设一“V”形分格缝，分格缝深度宜贯穿整个防水层厚度。当分格缝兼作排气道时，缝可适当加宽，并设排气孔出气，当屋面采用石油、沥青、油毡作防水层时，分格缝处应加200mm～宽的油毡，用沥青胶单边点贴，分格缝内嵌填满油膏。 ．2屋面找平层做法屋面采用建筑找坡与结构找坡相结合的做法。先按3％的结构找坡后，再在结构层上用1：6水泥炉渣或水泥膨胀砼石找坡，再做25mm厚1：2 5水泥砂浆找平层，建筑找坡时，一定要找准泛水坡度，流水方向，将最高点与泄水口之间用鱼线拉直、打点、打巴、泄水口处厚度不得低于3Omm。浇砌时，～ 定要用滚筒和尺方滚、压赶、使其密实。 ．3屋面隔离层的做法在施工中因地制宜，取长补短，把面上的这一层二布三油卷材防水层做在找平层与刚性层之间，既起了隔离层的作用，又不被日晒雨淋，既防止油膏老化，又起了防水作用。在做卷材防水层施工时，应注意好以下几点①基层上涂刮基层处理剂，要求薄而均匀，一般干燥后，当不粘手才能铺贴卷材； 卷材防水层的铺贴一般应由层面最低标高处向上平行屋脊施工，使卷材按水流方向搭接，当屋面坡度大于1O％时，卷材应垂直于屋脊方向铺贴；铺贴方法剥开卷材脊面的隔离纸，将卷材粘贴于基层表面，卷材长边搭接保持50ram，短边搭接保持7Omm，卷材要求保持自然松弛状态，不要拉得过紧，卷材铺妥后，应立即用平面振动器全面压实，垂直部位用橡胶榔头敲实l4、卷材搭接粘结卷材压实后，将搭接部位掀开，用油漆刷将搭接粘接剂均匀涂刷，在掀开卷材接头之两个粘接面，涂后干燥片刻手感不粘时，即可进行粘合，再用橡胶榔头敲压密实，以免开缝造成漏水， 防水层施工温度选择5。C以上为宜。 ．4钢筋网片及细石砼刚性防水层的做法在混凝土防水层中，应配双向中5@200X 200的冷拔钢筋网片，并在分格缝处断开，以增强防水层刚度和板块的整体性，钢筋网片在防水层中的布置应在尽量偏上的部位，因为防水层表面受温差变化影响大而易产生裂缝，同时考虑表面碳化对钢筋的影响，因此，钢筋网片的保护层厚度不得小于1Omm。 细石砼防水层的强度等级不应小于C25，且应采用机械搅拌，机械振捣，砼的水灰比不应大于O 55，水泥标号不应低于425#。 砼的厚度不应小于4Omm，如过薄，砼失水很快，水泥不能充分水化，从而降低砼的抗渗性能。防水层的表面处理要重视，面板要求厚薄一致，排水坡度要符合规范要求，砼收水后进行二次压光，以切断和封闭砼中的毛细管，提高抗渗性。抹压面层时，严禁在表面洒水，加水泥浆或撒干水泥，以防龟裂脱皮降低防水效果。 防水砼浇筑12小时～24小时，即可进行养护，覆盖时间不小于小时。养护初期不得上人，砼的养护是细石砼防水层的极其重要的最后一道工序。养护不好会造成砼早期脱水，不但降低砼的强度，而且会由于干缩引起砼内部裂缝表面起砂，使抗渗性能大幅度降低。 屋面混凝土结构施工质量控制屋面混凝土结构本身的防水能力是工程防水的根本，也是关键。 因此，必须从结构混凝土施工质量开始抓起，确保混凝土结构板的密实性及控制裂缝的产生，提高结构的自防水能力。 ．1模板施工技术及质量控制屋面模板采用胶合板作面板，用方木作面板的肋骨和支承。屋面梁采用胶合板侧包底进行安装，梁模板的定位采用柱模板上口直接开口定位和通过用线锤引测相结合，梁侧底部压骨及顶部压骨均选用50×100mm方木压条，通长布设支撑梁底格栅为50×1OOmm 方木、间距300mm，梁侧模采用圆钢为对拉杆件，上下共设置两道：面板安装时，根据计算的标高在次梁模板的两侧外弹水平线，钉上托木，托模上口与水平线相齐，将搁栅等分摆上，最后在搁栅上铺钉模板；在模板铺设时，严格按设计要求控制屋面坡度。 钢筋质量控制施工时严格按施工规范要求绑扎钢筋，严格控制板支座负筋的保护层厚度，严禁在浇捣混凝土时，施工人员在负筋上来回走动，主要采取架设跳板马凳来避免踩踏负筋，控制板支座负筋的有效高度。绑扎坡屋面受力主筋时，注意在屋脊处应弯起锚入屋脊梁中，伸入坡面的长度不小于300mm，在坡屋面板上除板两端的负弯距钢筋部位，中问设置 6@300ram 的构造架立筋，主要用以抵抗混凝土终凝前由于自重引起的拉裂缝。 ．3混凝土浇捣质量控制严格控制进场混凝土水灰比。浇捣前做好混凝土板厚控制标准点，以保证混凝土的设计厚度和板厚均匀。 浇筑自下而上从坡脚处开始向上浇筑，振捣时先用振动棒振捣，振点均匀，快插慢拔，为确保混凝土浇捣的密实性，再用微型平板振动器从下到上按1／3搭接振捣，直至表面不明显下沉，不出现气泡并泛出灰浆为止。 屋面泛水、滴水、管道周边以及其它节点严格按设计图纸和技术规范施工，泛水平整光滑，滴水无缺棱掉角，管道周边做到嵌缝密实，表面密封处理，檐口顶粱和外侧面事先找平及粉刷面层，做好水电管路、避雷带的预埋工作，严禁在混凝土板浇捣后随意凿打。对个别后置穿板管道周边，必须二次分层灌浆，孔洞应凿成上大下小的喇叭口，光滑塑料管应先拉毛表面后安装，确保与混凝土的粘结力和密实性。

关于工业污水处理的防水抗渗问题探究论文

摘 要: 工业企业污水处理承担着重要的净化任务,其净化对象多为成分复杂、对环境的危害程度高的工业废水,一旦处理体出现渗漏、开裂等结构性质量难题,池中含有毒害物质的污水便有大概直接排入土壤或自然水体中,造成极大的环境污染和人民生活安全隐患,所以各工业企业一定对污水处理池进行严格的防水、防腐处理

关键词:工业污水处理;防水;混凝土;施工

污水处理工程中构筑物的防水抗渗问题涉及设计、施工、材料、管理和维护等诸多方面。文章介绍了混凝土结构自防水和附加防水层防水2种防水方法,以及构筑物防水抗渗的设计要点。并结合工程实例,探讨了多种方式相结合来改善污水处理工程中构筑物的防水防渗问题。

1.工业污水处理池防水难题的重要性

作为水体的主要污染源之一,工业污水的成分复杂、对环境的危害程度高,一定根据其成分经过相应的处理方可排入自然水体或城市下水道系统,污水处理池即承担着这一重要的净化任务。现在工业污水处理池多以混凝土为主要结构,所以渗漏难题的产生也多是由于池体混凝土结构出现质量缺陷而引起。如施工期在多雨季节时,池体混凝土常因雨水、地下水浸泡地基而造成底板开裂而出现冒水;混凝土施工工艺控制不严而产生不该有的施工缝、混凝土水灰配比不妥或原料质量不合格,和混凝土振捣不实等,都大概引起池体的渗漏;另外,管道表面锈蚀层未清除干净或施工中的管道振动都大概使管道与混凝土联合不严密,使得渗漏现象的出现。

一旦污水处理池的池体出现渗漏、开裂等结构性质量难题时,池中含有毒害物质的污水便有大概直接排入土壤或自然水体中,造成极大的环境污染和人民生活安全隐患,所以各工业企业一定对污水处理池进行严格的防水、防腐处理,从最大程度上提升处理池的安全性与耐

2.工业污水池的防水设计

污水处理池的防水设计主要包括严把原料质量关、注重池体防水细节的设计、应用特殊防护材料等几个方面。

严把原料质量关

应根据工程特征选择抗冻性好、耐干缩、水化热低的水泥原料,还要在此中适当添加粉煤灰,严格控制粗、细骨猜中的含泥量;钢筋与管材均需要选用表面光滑、无锈蚀的材料;对各种添加剂的成分应做严格要求,尽大概不选用含氯盐的添加剂。

对池体防水细节的设计

在设计上应对容易出现开裂、渗漏的部位赐与特别的重视,如深基与浅基、高低跨处等,应充实考虑到由于地基的差别沉降或结构原因而引起的薄弱环节。由于污水池基底标高一般均在地下水位以下,所以还一定重视排水设施的设计,使地基在任何情况下都不受地下水及汇集雨水积水的浸泡。在底板未施工前出现的地基扰动,原则上应挖除扰动部分,按标准重做人工地基。

特殊防护材料的应用

由于工业废水的特殊性,污水池设计中还应根据实际处理环境选用各种对化学腐蚀、细菌侵害具有久性。高耐受性和适应性的特殊材料,如LM复合防腐防水涂料和SPUA喷涂聚脲弹性体等,这些涂料可以在混凝土表面形成稳定的防护膜,具有抱负的延展率和粘结力、对酸、碱、盐、油和有机溶剂和生物霉菌的侵蚀具有十分好的`抗性,且施工方便、无污染,既然造价较高,但可以充实防止污水池的渗漏、污染难题,方便于延长其应用寿命,既具有可观的经济价值,又能表现十分好的社会效果与利益。

3.污水池防水难题中的混凝土质量控制

混凝土施工控制是工业污水处理池防水工作的重要环节,其建设质量直接决定着处理池的防水效果及后期生产运行的效率。

严格控制水灰比、包管振捣密实

拌和混凝土的水灰比过大和过小都大概降低混凝土的抗渗性,实践证明,水灰比控制在间较适宜,和易性以坍落度为3m~5m为宜。

浇注前应根据天气情况做好相应准备,并且应包管设备机具、水电及原材料的可靠供应。底板混凝土应一次浇筑完成,底板混凝土浇注完养护72h后,再进行池壁施工。池壁混凝土按顺时针方向分层浇注,振捣上层混凝土时,振捣棒下插5cm,以消除上下层间冷缝。

为使混凝土振捣密实,应在振捣整个过程中上下略微抽动振捣棒,并包管插点均匀,以单一的行列振捣形式进行,防止交错式混用使得的漏振。振捣点时间一般应在20~30s,标准是混凝土不再下沉,表面泛浆,无气泡出现。为了更好地避免出现跑模、移位等难题,振捣中不得触及模板或钢筋。

施工缝的设置难题

施工缝是防水混凝土工程中的薄弱部位,设置不妥极大概造成渗漏。底板和池壁间一定留施工缝时,应留在池壁上,超过跨过底板200mm,距穿墙孔洞边沿300mm以上的部位,还要在施工缝处埋设止水铁板。

穿池壁部位的处理

穿池壁套管和模板对拉螺栓,并且是容易产生渗漏的地方,所以应增强管道表面的除锈处理,必要时并且还能够在管道周围墙面剔槽捻灰加固。固定模板的对拉螺栓,还应在螺栓中间焊接止水片以增加渗水路线,降低渗水压力以提升抗渗性能。

混凝土的养护

墙壁模板拆除时间为混凝土浇注完成的14d以后,顶板和梁模板拆除时间应等混凝土强度达到100%方可拆除,以混凝土强度查验报告为准。混凝土浇注完成后,在混凝土表面满铺一层塑料薄膜,塑料薄膜上覆盖一层毛毡或土工布,以薄膜内有凝结水为佳。

4.混凝土结构出现防水难题的处理方法

一旦发现池体混凝土存在裂缝,可根据实际情况选用压力注浆法、开槽填补法、涂抹封闭法或仿生自愈合法等方法修补裂缝,此中最常用的是应用压力设备或弹性补缝器将补缝浆液或胶结材料注入裂缝中的压力注浆法,该方法操纵便捷,修补效果好;开槽填补法一般用于数量少但裂缝较宽的情况下;涂抹封闭法则常用于处理细微裂缝;仿生自愈合法是一种较新型的水工建筑物裂缝处理法,其原理是在混凝土中参加某些特殊组分,使其在裂缝出现时能分泌出部分液芯纤维帮助裂缝重新愈合。

5.结语

随着我国可以进行持续发展战略目标的不停深化和环保财产的快速发展,充实提升工业污水处理池的安全性和耐久性也成为了企业工程建设的重要课题(意是指我们要研究或者要解决的问题)。除对现有处理池采取积极可行的办理维护对策以外,新建池体结构的抗震、耐腐、防水难题也一定得到可行处理。工程建设者们应从设计细节和原材料的控管入手,包管施工工艺达到质量标准,使污水处理池充实发挥其净化作用,实现工业企业的经济效果与利益和社会效果与利益。

参考文献:

[1] 林文波,刘荣,闻宝联.污水处理构筑物钢筋混凝土结构的防腐与防水维护[J].中国建筑防水,2005(4).

[2] 凌鸿海.研究定海污水处理厂二期工程抗渗混凝土质量的控制[J].沿海企业与科技,2009(7).

[3] 丁兆民,李聪婷,雷重军.论污水处理厂混凝土工程防渗对策[J].市政技术,2009(1).

我国脱氮除磷研究现状论文

富营养化问题是当今世界面临的最主要的水污染问题之一。近年来，虽然我国污水处理率不断提高，但是由氮磷污染引起的水体富营养问题不仅没有解决，而且有日益严重的趋势。目前我国污水处理厂脱氮除磷普遍存在着能耗高、效率低以及运行不稳定的缺点。如何提高传统工艺脱氮除磷的效果，解决我国日益严重的水污染问题，在我国现阶段无论从节省资金、提高污水处理效果和优化污水脱氮除磷工艺等方面都具有重大意义。A/O（缺氧/好氧）工艺是目前实际工程中应用最广泛的生物脱氮工艺，由于缺乏有效的运行控制策略导致脱氮效率较低、运行不稳定、费用高。为了全面系统的对A/O工艺过程控制进行研究，采用“小试－中试－数学模拟”相结合的研究方式。全面系统地研究了A/O工艺运行优化及其过程控制的问题，考察了不同运行工况下系统的处理效果，确定了过程控制变量及其运行策略。在国内外首次全面系统地研究了A/O工艺硝化反硝化过程中环境变量DO、ORP和pH值的变化规律，考察了它们作为控制参数的可行性。在国内外首次全面系统地研究了A/O工艺实现短程硝化反硝化的主要影响因素以及如何维持稳定的亚硝酸氮积累率。工艺特性分析可知A/O工艺多输入多输出控制系统可以解藕为5个单输入单输出控制系统－曝气量控制、过渡区控制、污泥量控制、内循环回流量控制和外碳源投加量控制。针对曝气量控制，试验获得：当硝化反应完成时，pH值沿反应器推流方向上一般出现一个最低点。提出了恒定DO控制、反馈控制、前馈反馈控制和OUR控制等四种策略，而DO前馈-反馈控制策略无论从满足出水氨氮排放标准、克服外界干扰以及节约运行费用等方面都优于其它控制策略。为了避免曝气量控制过程中DO浓度过高或过低的情况，提出了DO浓度和好氧区体积综合控制思想，并设定好氧区DO浓度的上限值和下限值分别为和。研究发现基于污泥层高度控制污泥回流量优于传统的恒定污泥回流量或污泥回流比控制，可提高出水水质，维持系统的稳定性。恒定SRT控制系统优于恒定MLSS控制系统，可减少污泥排放量、降低污泥膨胀发生率，实际运行过程中，应尽可能维持较低的SRT。基于污泥回流量和剩余污泥排放量控制变量，建立了两个新型综合控制策略以及系统优化控制器，由模拟结果可知无论从出水水质还是从运行费用方面，都优于传统的恒定值控制模式。基于A/O工艺对进水有机碳源利用效率的分析，获得内循环回流量的最优控制策略就是以维持缺氧区末端硝态氮浓度处于设定值(1～3mg/L)来控制内循环回流量，从而充分利用缺氧区的反硝化潜力，提高系统脱氮效率和进水碳源利用率。针对A/O工艺进水碳源不足，脱氮率较低的问题，建立了两种外碳源投加控制策略：串级控制策略和前馈－反馈控制策略。为实现A/O工艺反硝化反应的优化控制，提出了6个内循环回流和外碳源投加综合性控制策略，并获得它们的最优控制策略。研究发现不同外碳源对应的污泥反硝化特性不同，乙醇是相对最优的外加碳源，具有反硝化速率高、污泥产率低、响应迅速和运行费用低的优势。首次全面系统地研究了应用模拟生活污水和实际生活污水，DO、pH和ORP在线传感器作为A/O工艺过程控制参数的可行性。研究发现控制好氧区第1格室曝气量恒定，可得该格室DO浓度(DOfirst)和进水氨氮负荷具有较好的相关性。好氧区首端和末端的pH差值也和进水氨氮负荷具有较好的相关性，联合DOfirst可实现进水氨氮负荷的预测以及曝气量的控制。控制好氧区最后格室DO浓度恒定，获得好氧区最后格室ORP值和出水氨氮、硝酸氮具有较好的相关性，可作为出水水质的指示性参数。好氧区 pH曲线分为“下降型”和“上升型”两大类，可指示系统硝化反应进程、曝气量是否充足、进水碱度是否充足、硝化性能是否稳定。硝化反应完成时在DO曲线上将出现“DO突跃点”，指示系统硝化完成、曝气过量。缺氧区出水硝酸氮浓度和ORP值也具有很好的相关性，可对内循环回流量和外碳源投加量进行有效控制，小试和中试试验分别获得最优ORP值为-90mV和-120mV。缺氧区pH值变化曲线也可一定程度指示反硝化是否完成、回流硝酸氮是否充足。基于以上信息，无需应用营养物在线传感器，直接应用DO、pH和ORP在线传感器就可实现A/O工艺的过程控制，同时提高系统出水水质、降低系统运行费用。初步探讨了如何实现A/O工艺的智能控制。建立了DO、外碳源投加、内循环回流等控制变量的模糊控制器以及硝化反硝化反应模糊控制系统，试验和模拟仿真都获得较好效果。另外建立了6个常用专家系统控制决策树，重点研究了硝化反硝化反应专家控制系统，根据专家系统控制决策树，可以很容易获取硝化反硝化反应变差的主要因素及其解决方案。首次研究了如何实现和维持连续流A/O工艺中试系统处理实际生活污水的短程硝化反硝化反应。研究表明，DO浓度是A/O工艺实现短程硝化反硝化的主要因素，控制低DO浓度(～)不但可以实现较好的硝化效果，而且亚硝酸氮平均积累率可达85％或更高。提高DO浓度，大约10d内将破坏系统稳定的短程硝化反硝化；如果再重新维持低DO浓度，需要30d的时间才能恢复到75%以上的亚硝酸氮积累率。当亚硝酸氮积累率从15%升高到85%，系统总氮去除率可提高12%。维持低DO浓度还可以部分实现亚硝酸型同步硝化反硝化。从氮的物料平衡可知，亚硝酸型同步硝化反硝化反应占总氮去除率的6～12%。为了实现稳定较高的亚硝酸氮积累率，研究发现当硝化在好氧区最后格室完成时，pH值下降速度由快变缓（大约降低5倍），应用此信息可以实现A/O工艺短程硝化反硝化的稳定运行和过程控制。全程/短程硝化反硝化运行方式相比较，获知短程硝化反硝化无论从曝气运行费用还是总氮去除率等方面都优于全程硝化反硝化。还研究了如何实现曝气量、内循环回流量、分段进水、外碳源投加量的控制和优化。最后提出了污泥种群优化思想，应用在线过程控制可以实现系统氨氮氧化菌的富集，亚硝酸氮氧化菌的抑制或淘洗，从而实现和维持A/O工艺稳定的短程硝化反硝化反应。

书名:环境科学与工程进展丛书--SBR及其变法污水处理与回用技术 出版社:化学工业出版社 定价:60 条形码:9787502543594 ISBN:ISBN 7-5025-4359-7 作者:张统 印刷日期:2003-3-1 出版日期:2003-3-1 精装平装_开本_页数:平装16开，394页 中图法: 中图法一级分类: 中图法二级分类: 书号: 简介:本书为《环境科学与工程进展》系列丛书之一，对近年来国内间歇式活性污泥法污水工艺处理的研究和应用进行了介绍，基本上包括了国内的最新研究成果。主要有五个方面的内容：SBR工艺在不同废水中的应用研究；SBR脱氮除磷研究；CASS工艺研究及应用；各种SBR的变形工艺应用研究；污水处理与回用及其他技术与工艺。 本书大多数文章均为作者最新的研究成果和工程应用经验，均为宝贵的第一手资料，具有较高的学术价值和工程指导意义。本书适用于污水处理技术研究人员，污水处理工程的规划、设计、施工、管理等人员参阅；也对给水排水、环境工程专业的大专院校师生有一定参考价值。 目录:第一章 SBR工艺原理及应用 一、间歇式活性污泥工艺的发展与应用 二、SBR的工艺发展和应用适用性问题的讨论 三、SBR工艺的分类和特点 四、SBR法与活性污泥膨胀 …… 二十三、UASBAF-SBR工艺处理屠宰废水 二十四、铁屑过滤-SBR工艺处理棉纺印染废水的研究 二十五、开发厌氧/好氧序批式一体化反应器的构想 二十六、猪场废水厌氧消化液SBR处理技术研究及工程应用 第二章 SBR工艺用于污水脱氮除磷 一、供氧方式对SBR法硝化反应控制参数的影响 二、间歇式生物膜法除磷工艺特性研究 三、间歇式生物膜法除磷机理研究 四、间歇式生物膜法的脱氮特征及机理研究 …… 十二、应用SBR工艺强化生物除磷系统的研究 十三、SBR法处理城市污水的脱氮除磷功效 十四、活性污泥外循环SBR系统的生物除磷能力 十五、SBR工艺用于生活污水除磷脱氮的试验研究 第三章 CASS工艺原理及应用 一、建筑小区污水处理技术及设计实例 二、CASSL+膜过滤工艺处理中小城市污水与水回用 …… 十四、循环式活性污泥法(CAST)工艺及设计 十五、CASS工艺在处理低温生活污水中的应用研究 第四章 SBR其他变形原理及应用 一、MSBR系统的特点及其除磷脱氮的机理分析 二、MSBR工艺的运行机理 …… 九、SBR法DAT-IAT技术在大型城市污水处理厂的应用 十、UNITANK工艺处理城市污水工程实践 第五章 污水处理与回用其他技术进展 一、我国城市污水回收和再用的实例分析 二、我国污水处理事业现状及今后发展的趁势 三、生态卫生(排水)系统国内外发展比较 四、关于天津市城市污水污泥处理与处置的技术研究与探索 …… 二十一、集成电路废水处理系统设计 二十二、新型气浮器及其处理造纸废水的工程设计 二十三、航天发射场推进剂废水对地下水影响程度分析与研究 二十四、集中供暖主管道腐蚀查定及防腐方法 阅读地址：

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