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【關鍵詞】 路面微槽 敷設微管微纜 研究 應用
自2014年推行光纖到戶以來,我國三大運營商將紛紛投入建設之中,規模在不斷增加,各項基礎性的光纜數量也在大幅度上漲;而通過大面積極開挖進行管道鋪設其成本太高;如果采用開微槽利用氣吹敷設微纜技術,能夠有效解決各方面的問題。以下就從這個視角切入,展開對路面微槽敷設微管微纜技術的研究與應用的討論。
一、通信網絡建設現狀
通信網絡的建設實現方式有管道-核心層光纜、架空-配線與中繼聯接、直埋等;從現階段來看,我國大部分地區采用架空方式,然而,在新的城市發展與建設階段,各級政府又要求對這種架空光纜影響城市形象與居民出行等情況進行治理。因此,形成了地下通信管道方式,然而,管道資源的緊缺是目前面臨的最大問題;后來逐漸形成現在所用的塑料管、氣吹法硅芯管等。
以我國為例,目前農村地區正在利用前些年架空的電話線實施網絡敷設,進行資源再利用;而在城鎮、縣域則使用閉路形式、網絡電纜、無線網覆蓋等形式實現網絡建設;但最為重要的基礎性建設,則大多需要通過通信塔建設、基礎性的線路敷設、線纜接通等來保障其質量。以下就對路面微槽敷設微管微纜技術進行具體說明。
二、路面微槽敷設微管微纜技術簡介
顧名思義,所謂路面微槽敷設即是將路面邊進行開槽,然后,按照要求(寬:15-30mm,深:150-350mm)設置微管,并通過水泥回填加固后,通過氣吹機、空壓機,進行微纜敷設。從通常的微纜微管匹配表來看,允許彎曲半徑,靜態下為10D,動態下為20D;光纜芯數與適于微管的匹配大概有48-12/8、72-12/8、96-12/8、144-14/10、216-14/10、288-16/12(單位:mm)。
三、路面微槽敷設微管微纜技術特點與優勢
從技術物點方面看,路由建設及光纜敷設效率高、施工成本低、管孔利用率高、對道路交通阻礙少、環境污染低、破壞路面程度小、對現有管理影響少。這些技術方面的特點也是其優勢所在。具體論述如下:
首先,在敷設效率方面,開窄、淺槽道方式本身效率高;微管體積小、挖掘速度快;回填迅速、氣吹便利,合理安排好施工流程后,可以很快完成敷設。無論是道路建設之前、建設之后均可以進行,并不影響其施工,也不會造成諸多其它方面的影響。
其次,從施工成本方面看,傳統的需要在架空或者管道開挖中,浪費極大的人力、物力、財力,而在這種方式下,人力成本低,開挖采用的設備、回填量、敷設工序等,均以小型化、便捷化為特點,所以,成本節約是必然要素;在管孔利用率方面,通過上面的技術簡介可以看出,它的利用率非常高,對于空間合理應用也是效率體現的一個層面。
第三,在阻礙交通與污染方面看,并不會造成道路交通堵塞、環境的破壞或污染等問題,因為它采用的是微槽+微管+微纜,所以,影響可以達到最低化。對于現有的管線、路面破壞程度,相對來看,是比較少;而且,在寬度、深度方面的要求基本上都避開了電力、輸氣管線埋深,因為它們的基本要求是600mm以上,因此,并無實際的影響。
四、路面微槽敷設微管微纜技術應用實例
最為典型的路面微槽敷設微管微纜技術應用實例來自于美國電信運營商Werizon;它在各項優勢落后的情況下,面對各種阻礙與困難,提出了路面微槽氣吹技術并加以實踐,當時的寬度為20mm、深度為300mm;并沿著美國東海岸完成了曼哈頓街區的微纜敷設。因此,雖然作為第二大運營商,但其在業務擴展、網絡服務方面卻迅速能夠占領市場。另一個典型例子來自于馬南西亞;某電信運營商也同樣利用這種技術,在該地實施微纜敷設,結果效率極高、速度極快,且減少了各項不必要支出的成本;深受當地政府好評。
五、結束語
總之,技術先于社會發展,技術是推動社會演進的重要因素之一。在新的時代它也會呈現出新的特征,并對時代精神產生重要影響。
從目前來看,在路面微槽敷設微管微纜技術的研究與應用方面,已經遠遠超過了傳統式的架空或者管道鋪設,它的技術特點與優勢也充分說明了在未來發展中的巨大價值,因此,應該加大對該技術的應用;另一方面,增加對這項技術的深入研究,從中進一步進行技術轉移與技術深化,從而盡可能的減少敷設所造成的成本投入。
參 考 文 獻
[1]馮妍.淺談接入網光纜敷設新技術之路面微槽[J].郵電設計技術,2015(7).
關鍵詞:生物可降解高分子材料;分類;應用
隨著社會經濟的發展,環境問題越來越得到人們的重視,而高分子材料――塑料,作為上個世紀最偉大的發明之一對人類社會的推動作用是毋庸置疑的。但同樣它給環境帶來的污染問題也日益顯著,很重要的一點就是塑料進入自然界后難以被自然環境分解,通常完全分解一類塑料需要數十年甚至要上百年的時間。而隨著生物可降解高分子材料的出現及發展,對于塑料難被自然界分解這個問題帶來了希望。本文主要介紹下這種材料的分類以及可能給在一些領域帶來的改變。
生物可降解高分子材料定義:生物可降解高分子材料是指在一定時間和一定條件下,能夠被微生物(細菌、真菌、霉菌、藻類等)或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的高分子材料。
2、生物可降解高分子材料的類型
按合成方法可分為如下幾種類型。
2.1微生物生產型
許多微生物能合成高分子,這類高分子主要有微生物聚醋和微生物多糖,具有生物降解性。研究表明,若給予合適的有機化合物作食物碳源,許多微生物都具有合成聚醋的能力。此外,許多微生物能合成各種多糖類高分子,其中有一些多糖類高分子具有良好的物理性能和生物降解性,可望用于制造不污染環境的生物降解性塑料。
2. 2合成高分子型
將脂肪族聚酷和芳香族聚酷(或聚酞胺)制成一定結構的共聚物,這種共聚物既有良好的性能,又有一定的生物降解性。聚乳酸(PLA)和聚乙醇酸(PGA)作為新型生物降解的醫用高分子材料正日益受到廣泛重視。
2. 3天然高分子型
自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質素等均屬降解性天然高分子,這些高分子可被微生物完全降解。但因纖維素存在物理性能上的不足,因此,它大多與其它高分子,如由甲殼質制得的脫乙酞基多糖等共混制得。如日本以纖維素和脫乙酞基殼多糖進行復合,制得了生物降解塑料,采用流涎法制得的薄膜與普通的PE膜的強度相似,并可在2個月后完全分解,盒狀制品75天可完全分解,但目前尚未工業化生產。
2. 4摻合型
在沒有生物降解性的高分子材料中,摻混一定量有生物降解性的高分子物,使所得產品具有相當程度的生物降解性,這就制成了摻合型生物降解高分子材料,但這種材料不能完全生物降解。目前主要開發改性淀粉與可生物降解或可水溶性塑料的降解塑料合金母料,或以淀粉為主要原料的可完全生物降解塑料,可以100%地分解,其分解速度可按要求控制在數分鐘到一年的時間。
3、生物可降解高分子材料的應用
生物可降解高分子材料因其獨特的性能,使得它的發展前景極為廣闊,將為減少環境污染、保護地球與大自然,為人類創造一個無污染的環境發揮巨大作用。生物可降解高分子材料的分類應用主要有以下幾個方面:醫療領域、農業、包裝材料,其他領域。
3.1生物可降解高分子材料的醫學應用
由于可降解高分子材料不擊一次手術移出,因此其特別適合于一些擊暫時性存在的植入場合根據其臨床中的應用,可分為以下幾類:
(1)藥物控制釋放。在過去20年,合成生物可降解高分子被廣泛用于最貢要的藥物釋放領域。用生物可降解高分子制成的藥物控制釋放系統來控制藥物的釋放速率,而理想的情況應是,藥物能在合適的時間、合適的地方加以釋放,以滿足生理擊要。以生物可降解高分子材料作為載體的避孕制劑是屬于控釋、緩釋制劑,不但要求制劑中的藥物能夠恒定釋放,并且要求生物可降解高分子材料在釋藥過程中要保持一定的形狀以保證有效釋藥面積。
(2)外科固定。PGA和PL、作為可吸收的合成縫合線被用于外科固定植入體。隨后又增加了其在上肢和下肢的應用和整形外科領域獲得了新的應用。日前經過改性的PLGA植入體的性質己能更好地適應肌健、韌帶和骨骼復原的需要。
(3)組織支架PLLA的物理化學性能能讓它作為象肝這樣的軟組織,象軟骨和骨骼這樣的硬組織的支架材料;PC、被用作細胞移植和器官再生的人造支架;PLGA被運用于腸和肝再生,以及骨組織工程上。
3.2在包裝領域,人們致力于研制可完全生物降解的高分了以取代現在使用的非生物降解高分了。己商品化的有聚己內醋、聚乙烯醇、聚乙一醇、聚乳酸等。這些高分性能優良,可用吹模、注塑等方法加工,但它們的應用并不廣泛,因為價格較高,比常用包裝材料聚乙烯、聚內烯價格高4― 6倍。
3.3在農業領域光生物降解聚乙烯農膜可使作物成熟期提前,減少雜草生長。通過提高田間溫度增加收成,并使收獲期提前。可降解農用地膜可節省灌溉水和肥料的用量,避免殘留物對下一季作物生長的危害。這種薄膜還可通過在種植前兒周升高土地溫度來殺死病原性細菌,可避免使用某些破壞大氣臭氧層的農藥如一澳甲烷。在日本已用氧俗生物降解塑料包封的農藥,可達到長期緩釋高效,減少對河、湖的富營養化。近來日本開發出的殼聚糖塑料降解地膜,強度大,尤污染,成本低,可生物降解,而目降解后的產物對土壤有改良作用。纖維蔚微品殼聚糖制備的功能性雜化纖維有一定的機械強度,可生物降解,降解產物對人體尤毒副作用。
除上述應用外,生物可降解高分了在其他領域也得到了運用。例如,用合成生物可降解聚醋作包裝材料,在洗滌劑粉中用PA、及其共聚物處理廢水,在農業土壤中用特種PH BV片來釋放殺蟲劑,以及在獸醫中用PH BV大藥丸來釋放藥物。用可再生資源如玉米、小麥等淀粉生產的聚乳酸,經紡妊成型制得性能良好的紡織纖維,在服裝、農業、漁業、衛生、建筑等領域的應用,己實現半商品化。隨著技術的進一步發展和產品的逐步商業化,生物可降解高分了的應用前景定會更加光明。(鄭州大學材料科學與工程學院;河南;鄭州;450001)
參考文獻:
[1] 趙博,對生物可降解高分子材料的研究【J】,科技經濟市場,2006年4月,28
關鍵詞:農業面源污染水體富營養化分類控制
1農業面源污染的概念與特征
農業面源污染主要是指在農業生產活動過程中,由于各種污染物(沉淀物、營養物、農藥、化肥、致病菌等)以低濃度、大范圍緩慢地在土壤圈內運動或從土壤圈向水圈擴散,致使土壤、含水層、湖泊、河流、濱岸、大氣等生態系統遭到污染的現象。
農業面源污染具有形成過程隨機性大、影響因子多、分布范圍廣、潛伏周期長、危害大等特點,且具有潛在性、復雜性和隱蔽性。目前,許多研究已證實了農業面源污染是導致水污染的主要原因之一,影響了全世界陸地面積的30%~50%。面源污染由于沒有固定的污染源,在治理和控制上難度較大。
2我縣農業面源污染類型與現狀
2.1 化肥用量超出安全極限
目前,我國的化肥使用量已位居世界首位,全國年使用量已突破4124萬t,單位播種面積化肥用量高達400 kg·hm2,是世界平均水平的3倍,遠遠超出發達國家為防止水體污染所設置的225 kg·hm2的安全上限值。2009年,太和縣30個鄉鎮施用化肥折純總量為66191t,其中氮肥9144t、磷肥6582t、鉀肥8260t、復合肥42205t,單位施用量573.7kg/ hm2,由于盲目超量施肥,致使化肥利用率低。
化肥面源污染主要表現在: (1)礦質肥料中重金屬含量高于土壤本底。長期大量使用造成部分土壤重金屬含量明顯上升; (2)氮磷鉀比例不協調,氮肥過量,造成肥料當季利用率不高,蔬菜、水果等農產品硝酸鹽含量超標,品質下降; (3)設施栽培田塊超量施用化肥,加之頻繁灌溉,造成土壤次生鹽漬化和地下水污染; (4)大量化肥通過農田徑流流入江河,造成水體富營養化。有關試驗資料顯示,在目前的施肥技術水平下,農田化肥的利用率僅為30%~50%,揮發損失約20%,淋溶損失約10%,反硝化損失約15%,地表徑流沖刷損失約15%,總計損失量60%左右。據調查,在化肥損失量中約有15%通過地表徑流進入水體,造成水質污染。
2.2 農藥用量嚴重超標
目前,全國每年施用農藥防治病蟲害的面積約為1.53億hm2·次,其中90%使用的是高毒、高殘農藥,低毒的生物農藥所占比例僅為2%~3%。太和縣使用農藥按純量計算, 2009年1107 t,單位施用量9.6kg/ hm2,高出國家標準6kg/ hm2,病蟲害綜合防治率70%。農藥的長期大量使用,致使害蟲抗藥性愈來愈強,且大量害蟲天敵被殺滅,破壞了農田生態平衡和生物多樣性,農藥每667 m2平均用量增加,造成農業面源污染。
農藥面源污染主要表現在: (1)在蔬菜、果樹等農作物使用禁用農藥造成農藥殘留超標,夏、秋季發生率較高; (2)施藥器械和方法落后,大部分藥液灑落于土壤表面,形成在土壤中農藥殘留; (3)用后農藥瓶袋棄置于溝渠邊、池塘旁或施藥后雨水沖洗,部分農藥污染水體。
2.3 農膜
太和縣2009年使用農膜584t,其中地膜約234 t,平均使用量為5.1 kg/ hm2。據調查測算,太和縣農膜回收約500t,年殘留量高達84t,殘膜率達14%。部分殘膜進入農田土壤后,分解產生有毒物質污染土壤,改變土壤理化性質,造成耕地理化性狀惡化,通透性變差,阻礙農作物根系吸收水分及根系生長,導致農作物減產。
2.4 畜禽糞便造成水體污染
據農業部門統計,我縣生豬存欄48萬余頭,肉牛存欄4.3萬頭,家禽355萬只,畜禽的排泄物基本上未經無害化處理直接排放到河道或露天堆放,由于大多數沒有得到科學、合理地利用和處理,大量畜禽糞便中的氮磷造成地表水和地下水的嚴重污染。成為當前環境污染的主要因素之一。據調查,養殖一頭牛產生并排放的廢水超過22個人生活產生的廢水,養殖一頭豬產生的污水相當于7個人生活的廢水。
2.5農村生活垃圾污染嚴重
全國因固體廢棄物堆放而被占用和毀壞的農田面積已達13萬hm2以上,加之農村環衛設施的缺失或不完善以及公眾環保意識不強等原因,農村生產、生活污水任意排放,垃圾泛濫成災。據估算,據調查測算,2009年底太和縣農村居民為150多萬人,其中有糞污無害化處理利用設施的不到20萬人,占13%,無糞污無害化處理利用設施的有130多萬人,占87%;農村生活污水、生活垃圾基本無處理外排; 村鎮飲用水衛生合格率、衛生廁所普及率不足15%。生活垃圾嚴重堵塞和污染江河、溝渠、道路、湖泊等,在影響人們生活環境質量的同時,還污染耕地、空氣。
3農業面源污染的危害
3.1 污染水體,危及飲用水安全
當前,我國河流污染由局部發展到整體、由城市發展到農村;地下水污染由點到面,由淺層到深層;湖泊、水庫富營養化加劇。近年來,中央和地方加大了城鄉飲用水安全保障工作的力度,采取了一系列工程和管理措施,解決了一些城鄉居民的飲用水安全問題。但是,飲用水安全形勢仍十分嚴峻,有的城市飲用水水源污染加重,一些農村飲用水存在苦咸或含有高氟、高砷及血吸蟲病原體等問題,對人民群眾身體健康構成嚴重威脅。
3.2 污染土壤,危及糧食與蔬菜安全
土壤污染是指進入土壤中的有害、有害物質超出土壤的自凈能力,導致土壤的物理、化學和生物學性質發生改變,降低農作物的產量和質量,并危害人體健康的現象。土壤污染源十分復雜,污染種類主要可分為兩大類:一是病原體污染。主要由人畜的糞尿、生活污水和垃圾等造成,被病原體污染的土壤能傳播傷寒、痢疾、病毒性肝炎等傳染病;二是有毒物質污染。主要由農田施用過量的農藥和化肥造成。據調查統計,全國被農藥污染的耕地約940 萬hm2。衛生部的調查結果顯示,2004 年第一季度全國葉菜類蔬菜中甲胺磷等高毒高殘禁用農藥超標率仍達10.5%;城市居民餐桌上的食品,90%以上受過直接或間接污染。在2004年中國環境與發展國際合作委員會年會上,中外專家、學者呼吁,中國的農藥與化肥用量已到極限,并已成為水環境污染的“元兇”,已到非治不可的地步。
由于化肥的不合理施用與過量施用,不僅導致肥料的經濟效益降低和嚴重的面源污染,還導致了農產品產量和品質的下降。在一些地方,由于過量施用化肥造成土壤肥力持續下降,農民為維持農田生產能力,更加依賴于增施化肥,“飲鳩止渴”形成惡性循環,導致農田土壤生態環境的嚴重惡化。
4主要防治理對策
要加大對環境污染的專項治理,特別是對重要水體、空氣和土地的面源污染,要有計劃有步驟地進行治理。農業面源污染的防治,應采取“預防為主,防治結合,注重源頭控制”的策略。
4.1加強面源污染的機理研究
面源污染的產生、遷移過程非常復雜。主要由降雨徑流、土壤侵蝕、地表溶質溶出和土壤溶質滲漏 4 個過程組成。國內水污染治理存在的最主要問題是缺乏對點源和面源污染進行分類控制的意識,而產生這一問題的根本原因在于,目前對面源污染的機理研究尚沒有成熟的理論,無法對其形成科學的認識,進而制定科學的防治措施。
4.2 科學合理地施用化肥與農藥
推廣農田最佳養分管理,杜絕氮、磷肥料的過量施用。提倡科學使用農藥,嚴格執行《農藥安全使用標準》(GB4285-89),禁止使用國家明令禁用的農藥。
4.3研究開發易降解的農用薄膜
目前,世界各國都在大力開展可降解塑料的研發工作,其應用前景廣闊。 盡管目前開發的可降解塑料尚未徹底解決日益嚴重的“白色污染”問題,但它仍然是一條緩解矛盾的有效途徑。可降解塑料的出現,不僅擴大了塑料的功能,緩解了人類和環境的關系,而且從合成技術上展示了生物技術的威力和前景,將是21世紀新材料發展的重要領域。
4.4 加強農村環境整治
4.4.1農村固體廢棄物治理
引入城市模式管理農村垃圾,參照城鎮固體廢棄物處理方式,對農戶的固體垃圾實行以自然村莊為單位,集中收集處理。建設垃圾填埋場或垃圾焚燒場,配備專門的衛生保潔員和簡易清運車,將垃圾收集清運到垃圾填埋場或垃圾焚燒場進行無害化處理,使農村垃圾管理無序的狀況得到大大改觀。在垃圾處理中,要結合農村特點,利用科技手段處理農村垃圾,建設垃圾處理與利用集成的新模式,變廢為寶,切實做到農村經濟社會與資源環境協調發展,建設環境優美的社會主義新農村。
4.4.2農村生活污水治理。農村生活污水主要是農戶生活洗漱用水。治理方法以能過污水收集管網進入污水處理池,可集中亦可分戶處理。生活污水處理流程:暗管沉淀池厭氧池兼氧池過濾池緩沖區(濕地、農田等)水渠。
4.4.3養殖業污染源治理。這類污染主要是農戶畜禽養殖和大中型畜禽養殖場以及水產養殖業對環境的污染。①一般農戶人畜禽糞便處理流程:糞便池(禽舍、畜棚、廁所)沼氣池農田。②大中型畜禽養殖場糞便處理流程:畜禽糞便干濕糞分離。
4.4.4水產養殖對水體污染的治理
提高餌料和藥品利用率,減少投餌和用藥量;設置增氧機;通過種植水生植物、撒播光合細菌,吸收降解和轉化水中氮磷和有機污染物;定期清淤,減少魚病進而減少施藥量。
4.4.5種植業污染源治理
種植業污染源主要是指在農業生產過程中過量使用化肥、農藥、農用地膜、作物秸稈等對生態環境和水體的污染。其主要治理措施:①削減農藥使用量,提高農藥利用率。一是通過建立健全農作物病蟲害測報體系,實施達標防治,避免盲目用藥和亂用藥;二是推廣應用高效低毒農藥、生物農藥、植物源農藥,減少劇毒、高毒、高殘留農藥對環境的污染;三是實施病蟲害的綜合防治,擴大物理防治、生物防治等控害措施,推廣“以蟲治蟲”“以菌治蟲”“燈光誘殺蟲”“黃板誘殺蟲”以及使用防蟲網等措施,削減化學合成農藥的使用量。②大力推廣應用有機肥,削減化肥使用量。一是實施測土配方施肥,推廣平衡施肥技術;二是實施化肥深施技術;三是實施增施有機肥措施。③農用殘膜的集中回收再利用。農用殘膜再利用性能較好,只要集中回收,就可進入再利用循環系統。
4.5.6農作物秸稈綜合利用
一是因地制宜搞好秸稈還田,既可直接粉碎還田,也可粉碎堆漚發酵后還田;二是大力推行秸稈過腹還田,在有條件的飼養小區,積極推廣秸稈青貯、氨化、微貯等技術,實行過腹還田;三是利用農作物秸稈大力發展食用菌生產。
關鍵詞:土壤 重金屬 污染指數 評價
中圖分類號:X753 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)11(c)-0101-01
隨著工業化和城市化的飛速發展,城市土壤環境污染日益嚴重,城市土壤環境問題越來越受到重視,城市工業區的土壤重金屬污染較為嚴重[1-3]。重金屬污染具有污染面積大、無法降解、易于遷移的性質。硅礦冶煉廠在煉硅過程中產生大量帶有微量重金屬元素的粉塵,導致周圍土壤受到不同程度的重金屬元素的污染。該研究對黎平工業區某硅廠周邊土壤重金屬污染特征進行調查分析,旨在為當地工業區土壤重金屬污染治理及環境質量安全評價提供參考。
1 材料和方法
1.1 樣品采集
黎平縣工業區常年主導風向為西向,以此為依據共設計了4個采樣方位,分別為垂直于主導風向的北向(N)和南向(S),下風向的東向(E)以及上風向的西向(W)。以硅廠邊緣為起始點,由近及遠分別采集100~300 m范圍內的土壤樣品。用小鏟取表層(0~20cm)土壤5~10個分樣組成混合樣,現場充分混合后采用四分法棄去多余土壤,最后保留1 kg左右的土壤樣品,裝入備好的塑料袋,帶回實驗室。將取好的土樣平鋪在潔凈牛皮紙上,撿出石塊、枯枝等雜物后,讓其自然風干,進一步用瓷缽磨碎研細并過100目的尼龍篩,裝瓶并貼上標簽,供分析測定用。
1.2 實驗方法
1.2.1 樣品前處理
稱取0.2~0.3 g(精確到0.0002 g)過100目篩的土壤樣品于150 mL三角瓶中,加數滴水濕潤,加王水10 mL,在電熱板上加熱微沸至有機物劇烈反應后,再加高氯酸2 mL,提高溫度強火加熱至冒白煙,土壤呈灰白色或淡黃色。冷卻,加適量去離子水,小火加熱除去高氯酸,再用1%硝酸溫熱溶解,溶解鹽類后,仍然用1%硝酸定容至100 mL容量瓶,搖勻,立即轉移至聚乙烯瓶中貯存備用。
1.2.2 樣品測定
根據土壤樣品中重金屬含量確定過濾液是否稀釋及稀釋倍數,采用原子吸收分光光度計分別測定樣品中鋅、銅、鉛、鎘、鉻的含量。具體方法采用國標GB/T 17140-1997和GB/T 17138-1997方法進行測定[4]。
2 結果與討論
2.1 土樣重金屬含量測定
通過對土壤樣品采用原子吸收分光光度計進行測定土壤重金屬含量。采用我國《土壤環境質量標準》(GB 15618-1995)二級標準作為評價依據,對各項污染物的含量限值進行污染評價[4]。質量分級標準根據中國綠色食品發展中心《綠色食品產地環境質量現狀評價綱要(試行)》(1994年)的規定,土壤污染水平等級可劃分為5個污染等級[4]。
2.2 評價結果與分析
通過測定土壤數據,并采用單項污染指數法和內梅羅綜合污染指數法兩種方法[5],對調查區土壤重金屬的污染狀況進行了評價。由表1的單項污染指數可以看出,該硅廠周圍500 m受到不同程度的Cu污染,其中E100 m污染最重;在100~300 m范圍的土壤已經開始受到Zn的不同程度污染;在100~300 m范圍,除了W300 m外均受到Pb的不同程度污染;在100~300 m范圍,各土壤樣本Cd的污染達到中度污染程度。
從各樣點的綜合污染指數可知,硅廠周圍土壤都達到不同程度的污染影響,樣點E100 m、E300 m、S100 m、N100 m的土壤為中度污染,其余各樣點均為輕度污染。
從各元素的綜合污染指數的測定及對照土壤污染水平分級標準可知,該硅廠周邊土壤Cu的污染較嚴重,為中度污染水平;其他3種重金屬均為輕度污染,表明土壤輕度污染,作物開始受到污染。4種重金屬的綜合污染指數順序為Cu>Zn>Cd>Pb。
3 結論與建議
(1)實驗結果表明,硅廠的粉塵對其周邊的土壤造成了一定的重金屬污染,在距硅廠100 m范圍內Cu、Pb、Zn、Cd4種重金屬的含量值最大,隨著采樣點距離的增加,重金屬含量逐漸降低,其中東向污染強度最高,西向污染強度最低。南向和北向在相同距離的污染強度基本接近,由此推測該工業區常年的主導風向―― 西風是影響硅廠周邊土壤重金屬分布特征的主導因素。
(2)實驗結果表明,硅廠周圍土壤重金屬污染狀況不同。從各元素的綜合污染指數看,Cu的污染較嚴重,為中度污染水平,其余3種元素均為輕度污染。
可見硅礦冶煉與礦業廢物不合理排放已經造成硅廠周圍土壤重金屬污染,必須采取相應的措施防止進一步污染,同時應開展土壤重金屬污染調查治理研究,通過采取生物修復技術、化學修復、物理化學修復[6]等手段凈化重金屬污染,使其恢復土壤生態系統的正常功能,從而減少土壤重金屬污染的危害。
參考文獻
[1] 鄭喜川,魯安懷,高翔,等.土壤中重金屬污染現狀與防治方法[J].土壤與環境,2002,11(1):79-84.
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摘要:本文簡單介紹了目前我國直飲水系統的概況,并結合筆者的設計對當前住宅建筑的管道直飲水系統存在的一些問題,提出一些自己的見解。
Abstract: this paper briefly introduces the general situation of the straight drinking water systems in China, and combined with the author, the design of the current residence architectural pipe straight drinking water system that there are some problems, and put forward some opinions.
一、引言
蘇南地區自來水水源主要為長江水,水源污染較輕,基本優于Ш類水體,自來水水質在全國也屬一流。但隨著生活水平的提高,自來水水源受到污染和自來水在輸送過程中的二次污染,使得城市的自來水水質有所降低,人民群眾對自來水水質提出了更高要求,特別是北京、上海和深圳分別承諾2006年、2007年和2010年實現自來水“直接飲用”目標,達到歐共體水質標準。從目前發展情況和經濟實力來看,自來水水質狀況一時還難以達到與國際發達國家水質標準接軌,在此的情況下,管道直飲水不失為一種提高飲用水水質的、輔的有效手段,是桶裝水的替代產品,具有一定的市場需求和發展空間。
二、直飲水系統簡介
目前我國飲用水行業主要產品包括瓶裝水、桶裝水及飲水機、家用中央水處理機、分質管道直飲水供水系統等。
瓶裝水、桶裝水一般由廠家采用山泉水、天然河道等水源經混凝--沉淀--過濾--消毒--碳濾--微濾(或納濾、超濾)--紫外線消毒--灌裝,當然也有直接采用自來水經砂濾--碳濾--微濾(或納濾、超濾)--紫外線消毒--灌裝,此類水制水成本高且存在大量的運輸和銷售費用,且打開后不宜保存,灌裝的材料也存在浪費和污染問題。
飲水機、家用飲用水處理機基本屬于同類產品,區別在于一般飲水機采用桶裝水作為水源,經碳濾吸附處理后直接供飲用,此類設備的主要問題是無法控制碳濾材料的使用周期,往往活性炭已飽和,成為污染源而用戶依然不知,導致桶裝水受污染。家用飲用水處理機一般以自來水為水源,經砂濾---碳濾后直接供客戶飲用。有一些家用飲用水處理機也會帶軟化水處理流程,大多安裝的飲用水出口距設備有一定的距離。此設備一般是一年左右(或更長時間)需更換濾芯,但各地水質和市政給水管網的差異較大,長期使用依然難以保證飲用水的安全可靠,且一般此類飲用水設備出水量較小,設備運行效率較低。
分質管道直飲水供水系統是近幾年蘇南地區好多住宅的直飲水供水系統,也將此作為生態環保、綠色建筑的一個賣點,但也存在一些問題,現階段分質管道直飲水的現狀可以概括為:“有需求、有效益、有問題”。管道直飲水系統設計一般流程為經砂濾---碳濾---保安過濾---微濾(或納濾、超濾)---調節水箱---臭氧消毒---變頻給水的循環管網,管道中的直飲水始終處于循環狀態以保證水質安全衛生,砂濾和碳濾設備由專業廠家維護管理,保證設備的安全可靠。
住宅直飲水系統設計
在我們住宅中設計的直飲水主要指分質管道直飲水供水系統。直飲水機房一般在總面積為10~20萬平方的小區設置一個,機房面積約25m2。機房必須設置在獨立的封閉間內,并滿足生產工藝衛生要求,天花板、地面、墻壁應使用防水、防霉、易消毒、易清洗的材料鋪設。機房靠近集中用水點,所有的器材和設備符合食品級衛生標準。
在分質管道直飲水供水系統的設計中,由于涉及的規范較少,現按《管道直飲水系統設計規程》CJJ110-2006執行,其中對水質標準、檢驗、管道沖洗及消毒、機房的獨立布置等有強制性要求,而對管道的布置、安裝要求不高。主要涉及的條目有以下幾條:
5.0.7 管道直飲水系統設計應設循環管道,供回水管網應設計為同程式。
5.0.13 各用戶從立管上接出的支管不宜大于3m。
5.0.5.1 住宅各分區最低飲水嘴處的靜水壓力不宜大于0.35MPa。
5.0.9 直飲水在供配水系統中的停留時間不應超過12h。
5.0.16.1 管材應選用不銹鋼管、銅管或其他符合食品級要求的優質給水塑料管和優質鋼塑復合管;
11.2.1 管道直飲水系統試壓合格后應對整個系統進行清洗和消毒。
在《建筑給水排水設計規范》(2009)5.7.3.6條在以上規范基礎上補充了一條“立管接至配水龍頭的支管管段長度不宜大于3米”。
根據這些設計要求,在設計中直飲水供水系統出現了以下幾個問題:
1.根據此要求管道設計成循環管線問題不大,但要形成同程式難度較大。因現在住宅小區多為高層和多層住宅穿插布置,室外分質直飲水系統管道布置難以保證均為同程。
2.按《住宅建筑規范》要求8.1.4條住宅的給水總立管、雨水立管、消防立管、采暖供回水總立管和電氣、電信干線(管),不應布置在套內。公共功能的閥門、電氣設備和用于總體調節和檢修的部件,應設在共用部位。根據此要求,直飲水立管只能布置在共用部位,若廚房不靠近共用部位則遠遠超出此要求。如下圖:
此圖中入戶的直飲水支管由立管至飲用水水嘴距離16.7米,管道中停留水量約3.0升,已超過一個人一天的飲用水量。該項目中支管的長度遠超出建給規范規定的要求,導致管道內直飲水停留時間過長,死水區增加,無法保證水質的安全可靠。若想保證直飲水的安全,又要滿足規范要求,就必須采用支管循環,并設置供、回水表,這樣設計的問題是造成管線過多,計量麻煩,在實際操作中不現實。個人認為最理想的辦法是將直飲水供水立管靠近用水點布置,并能在戶內設置遠傳水表,這樣才能保證減少配水支管中水的停留,否則干管的水質再好也無法保證用戶的直飲水安全衛生。但這樣的理想設計不能滿足《住宅建筑規范》要求,要解決直飲水的衛生要求,就必須適當放寬規范對直飲水系統立管及其水表的布置要求。
因現在住宅開發商普遍的壓縮成本,分質管道直飲水供水系統的設計施工競爭,對直飲水系統的管材、供水壓力壓力的控制均較為松懈,而直飲水系統的安全衛生運行很大程度上依賴于安全可靠符合食品級要求的供水管材和穩定直飲水管網,過高的供水壓力易導致管道的泄漏,直接影響直飲水系統的衛生。
在管道安裝完成后,管道要進行清洗較麻煩,所以部分安裝單位在進行完簡單的試壓和消毒后直接進行運行,在實際運行中因管道中的少量泥沙導致循環管道堵塞,此人為因素也應引起重視。
四、結束語