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温室效应造成的影响

温室效应造成的影响

温室效应造成的影响范文第1篇

关键词:温室蔬菜;冻害;有机肥;微量元素;产量

中牟县位于郑州和开封两市之间,两市人口多,用菜量大,交通运输方便。在上世纪90年代,随着人们生活水平的提高,对精细菜要求越来越高,对发展日光温室起到了促进作用,农户通过种植大棚蔬菜也尝到了甜头,促进了农民发展日光温室的积极性。目前,全县已发展塑料日光温室20多万栋,成为全国无公害蔬菜生产示范基地之一。2011年中牟县遇到多年不遇的强降温天气情况,许多温室蔬菜出现低温伤害,使蔬菜产量和质量受到了严重影响。因此,提高农民应对自然灾害的能力和经营水平,促进产业提质增效,就显得尤其重要[1]。

1 低温伤害的种类

蔬菜的低温伤害是指由低温引起生理性病害,可分为2种:一种是当温度低于0 ℃,蔬菜细胞间水分结冰,致使细胞破裂引起死亡的伤害,称为冻害;另一种是指温度尚未达到冰点,但蔬菜生理机能受阻而引起的异常表现,称为冷害。各种蔬菜对低温的适应能力不同,一般叶菜类对低温的耐受力较强,往往在0 ℃时还可以成活,而果菜类蔬菜的耐受力则较差,如番茄遇到6~8 ℃的低温,在花芽分化前连续低温10 d,畸形果就会大量出现[2]。

2 日光温室出现低温的原因

2.1 有机肥施用不到位

增加有机肥施用可以提高土壤有机质含量,土壤有机质含量的多少直接影响到蔬菜作物的生长发育。有机肥施用数量下降,质量不高,都可引起土壤板结,使土壤温度上升慢,影响到根系的功能。同时有机肥料也是蔬菜作物矿质营养的直接来源,还能促进土壤微生物的活性与繁殖,释放出大量的二氧化碳,增加土壤和空气中二氧化碳的浓度,增大光合作用强度,提高作物的光合效率,还可降低土壤中养分的固定,提高化肥的肥效。有机肥料还能改善土壤热量状况,保水能力强,比热较大,导热性小,群众有“园田土壤是冬暖夏凉” 之说。因此,施用有机肥要在数量上、质量上进行深入研究,选择温室蔬菜较适宜的有机肥种类,提高棚内土壤温度,减少地温下降带来的不利因素,影响作物产量。

2.2 防风保温措施不到位

进入冬季,温度下降过快,保温措施不到位会出现低温伤害。有的使用草苫过薄,棚膜之间连接处有缝隙,出现进风散温过快现象;有的阴天时降雪打扫不及时;有的建棚时,后坡缩短,影响建材的保温性,从而导致温室的保温能力降低,影响了蔬菜的生长,严重的发生冻害的现象[3]。

2.3 棚内湿度过大,影响温度的提高

浇水过勤,易造成土壤板结,影响到土壤通气,土壤通气不好时根系吸收困难,呼吸作用受到抑制,根压下降,长时间缺氧使根进行无氧呼吸,产生和积累较多的酒精,造成根系中毒受伤[4]。由于湿度过大还可影响到地温和棚温的升高,不利于作物生长发育,在高温高湿下,易发生病害。

2.4 氮肥施用过量造成危害

氮素肥料是作物的主要营养元素,它与作物产量和品质关系极大,氮素肥料施用多、营养生长旺盛,易造成徒长,其生理机能为吸收的氮素用于合成蛋白质、叶绿素及其他含氮化合物,从而大量消耗作物体内的碳水化合物,影响细胞壁的合成,减少纤维素、果胶等物质的形成,使植株变得柔软,易发生徒长、倒伏,增加病虫危害,影响蔬菜作物根系的分化,严重的造成沤根烧苗,抵抗低温能力弱。所以要合理施用氮肥,促进苗全、苗壮,这是提高产量和品质的关键措施。

2.5 缺乏中微量元素易导致蔬菜抗寒性下降

蔬菜的生长发育需要较多的铜、硫、镁的参与,同时缺乏微量元素硼、铜、锌、锰、铁也影响蔬菜的根尖、茎尖的分化。这些中微量元素能促进植株健壮生长,茎秆增粗、果实增大、着色鲜艳,能提高光合作用,促进有机物质的合成、转化,促进蛋白质、碳水化合物的形成及各种酶的活性,对培育壮苗,增强抗寒性有一定的调控作用。

3 加强保温防寒管理措施

3.1 选择优质有机肥,增加热量来源

有机肥料属完全肥料,它可提供农作物生长发育所必需的各种营养元素,但有机肥料中所含的营养元素多是有机状态,施用时必须经过充分沤制才能分解,供作物吸收利用。有机肥料也是作物矿质营养的直接来源,有机肥料能促进土壤微生物的活性与繁殖,释放出大量的二氧化碳,增加土壤和空气中二氧化碳的浓度,增大光合作用的强度,提高作物的光合效率。在北方温室,蔬菜栽培中一般可增产40%~60%。有机肥还可减少土壤中养分的固定,提高化肥的肥效,特别是对土壤所固定的磷、铁等元素,提高其有效性。对疏松土壤、保水保肥、通气、改善土壤结构有一定的积极作用,特别是在含盐、碱土壤上种植蔬菜,更要重视对有机肥料的施用,以减少盐碱造成的危害。施用方法:一般每667 m2施用2 500~5 000 kg有机肥料,对北方较寒冷地区种植日光温室蔬菜大棚的,应选择含热性较高的有机肥料,如每667 m2施马粪或羊粪2 500 kg,提高热性,增加土壤温度,促进作物生长发育,增强作物抗寒能力。

3.2 加强防寒保温措施,提高管理水平

建棚时,应严格按照规定,日光温室的适宜跨度为5~7 m,随意增大跨度是增大了温室的高跨比,使前屋面的采光角度越加不合理。由于温室跨度的增大,夜间和阴天时温室的散热面也明显增大。建造的日光温室后坡面在夜间和阴天时散热系数趋向于零,温室后坡除承载草苫和操作人员外,其主要的作用是保温,随着缩短后坡面和降低建材的保温性等问题的出现,等于降低了温室的保温能力。正确建棚的后坡面在地面的水平投影宽度应不少于温室净跨度的1/4,越是高寒地区更应增大这一比例,后坡最好使用保温性能优良的建筑材料,避免使用导热系数大的建筑构件,应将栽培床在地面下0.5~1.0 m,不但减少日光温室地面上的散热面,而且还可减少土壤横向传导的热量损失,增加热量向土壤深层传导[5]。在防范措施上,注意温室进出口处要有加厚的门、罩,防止进风或热量散出;下雪天时要随下随扫,以防积雪过厚,压垮温室,雪后要及时清理积雪;连阴天时,也要揭草帘接受散射光,以免影响蔬菜的正常生长,在寒冷地区要适当加厚草苫,起到防寒作用。

3.3 降低棚内湿度,利于提高温度

解决棚内温度,首先要考虑湿度问题,湿度过大影响地温的回升,对提高根系吸收有积极促进作用,棚内温度应保持持水量70%左右,一是控制过勤浇水;二是注意通风散湿,具体做法应为晴天上午9时以后,及时揭掉草苫,并将棚膜连接处扒开起到散湿作用,下午16时以后,温度下降及时将棚膜盖紧拉严;三是要经常检查棚膜是否有裂口,以免雨水渗入到棚内增加湿度。

3.4 控制氮肥,减少土壤污染

日光温室在整地后要施入复合肥或尿素增加作物营养,但复合肥中也含有氮素,在施用时应计算其施氮数量,一般每667 m2施用40~50 kg,尿素7.5~10 kg为宜。根据苗情施用氮肥,要减少施肥,防止造成烧根沤苗的现象,降低植株发生徒长、倒伏现象的机率。同时施用氮肥过多,也影响对其他营养元素的吸收利用,易发生病虫危害,污染土壤,影响蔬菜产量和品质,影响人们的食品安全。

3.5 重视中微量元素的投入,利于提高产品质量

棚体内投入有机肥数量少,特别是在北方土壤中含碱性较强的情况下,不施用硫酸钾肥料,又长期未施入过磷酸钙或钙镁磷肥,势必造成中微量元素的不足。增加中微量元素如钙、硫、镁应根据不同的土壤酸碱度来确定,在酸性土壤条件下,应选择碳酸钙或钙镁磷肥,每667 m2施用20~40 kg,在土壤含盐碱较重的地区应选择硫酸钙,每667 m2施用30~40 kg,起到调节土壤酸碱度的作用和补充作物必需的中量元素。有试验证明作物吸收钙肥仅次于钾肥,施用硫酸肥能提高蛋白质含量,但在土壤有机质少、化学风化和淋溶作用强的地区会出现缺硫现象,如沙质土壤。作物需要微量元素较少,可用微量叶面肥喷雾进行补充。通过增施中微量元素,能促进作物根系发达,植株生长健壮,有机营养物质积累多,利于抗寒防冻,促进增收增产[6]。

4 综述

日光温室蔬菜主要是以调控温度为主,结合其他配套措施,最终达到增产增效,满足城市居民对反季节蔬菜的需求。发展日光温室蔬菜有较好的前景,当前蔬菜作物上存在过量施用氮肥、温室内湿度大、保温增温措施还需要加强等问题,提高温室温度仍是重中之重,对促进作物生长发育至关重要。

参考文献

[1] 王志坚.作物施肥与管理[M].郑州:中原农民出版社,2012.12.

[2] 苗付利,李愚鹤,李加旺.越冬日光温室黄瓜栽培存在问题[J].农业科技通讯,2011(3):196-197.

[3] 马占云,凌去昕.日光温室实用技术大全[M].石家庄:河北科学技术出版社,1996.

[4] 王忠.植物生理学[M].北京:中国农业出版社,2000:432-436.

温室效应造成的影响范文第2篇

1 温室效应导致有全球气候变暖

大气层中CO2、CH4和氮氧化合物等气体,可以让阳光可见光透过,但对地球向宇宙释放的红外线起阻碍作用,并吸收转化为热量,使地球表面湿度升高。这种现象称为温室效应。形成温室效应的气体即为温室气体。温室气体以CO2为主,约占60%左右。温室气体浓度愈高,近地表的温度就愈高。没有温室气体,地球上的温度就会降到很低。亿万年来,地球一直受益于温室效应,因为温室效应创造了一个适宜生物栖息的环境。

然而,人类活动使温室效应日益加剧,以至于影响气候。自工业革命以来,资源与能源大量消耗,特别是煤、石油、天然气等古物然的燃烧所排放的大量CO2含量增加。据测算,目前全球每年向大气排放的CO2约为240亿吨。甲烷等微量气体也随着人类的各种活动而升高。据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)不久前公布的研究结果,目前全球平均温度经1000年前上升了0.3~0.6℃。而在此前一万年间,地球的平均温度变化不超过2℃。联合国机构还预测,由于能源需求不断增加,到2050年,全球CO2排放量将增至700亿吨,全球平均气温将上升1.5~4.5℃.

2 温室效应对生物多样性的影响

全球气候变暖将严重威胁生物多样性。因为生命体无法承受这种快速相加的巨大变化。

2.1全球气候变暖对生物多样性的影响 全球性气候变暖并不是一个新现象。过去的200万年中,地球就经历了10个暖、冷交替的循环。在暖期,两极的冰帽融化,海平面比现今要高,物种分布向极地延伸,并迁移到高海拔地区。相反,在变新华通讯社过程中,冰帽扩大,海平面下降,物种向着赤道的方向和低海拔地区移动。无疑,许多物种会在这个反复变化的过程中走向灭绝,现存物种即是这些变化过程后生存下来的产物。物种能够适应过去的变化,但它们能否适应由于人类活动而改变的未来气候呢?这是一个悬而未决的问题。但可以肯定的是,由于人为因素造成的全球变暖经纬过去的自然波动要迅速得多,那么这种变化对于生物多样性的影响将是巨大的。

2.1.1 对温带生物多样性的影响 由于气温持续升高,北温带和南温带气候区将向两极扩展。气候的变化必然导致物种迁移。然而依据自然扩散的速度计,许多物种似乎不能以高的迁移速度跟上现今气候的迅速变化。以北美东部落叶阔叶林的物种迁移率来比较即可了然。当最近的更新世的冰期过后,气温回升,树木以每世界10~40千米速度的速度迁移回北美。而依照21世纪气温将升高1.5~4.5℃.的估计,树木将向北迁移5000~10000千米。显然要以自然状态下数十倍的速度进行扩散是不可能的。况且,由于人类活动造成的生境片断人只能使物种迁移率降低。所以,许多分布局限或扩散能力差的物种在迁移过程中无疑会走向灭绝。只有分布范围广泛,容易扩散的种类才能在新的生境中建立自己的群落。

2.1.2 对热带雨林生物多样性的影响 热带雨林具有最大的物种多样性。虽然全球温度变化对热带的影响比对温带的影响要小得多。但是,气候变暖将导致热带降雨量及降雨时间的变化,此外森林大火、飓风也将会变得频繁。这些因素对物种组成、植物繁殖时间都将产生巨大影响,从而将改变热带雨林的结构组成。

2.1.3 对沿海湿地和珊瑚礁生物多样性的影响 湿地和珊瑚礁是生物多样性丰富的生态系统,然而它们也会受到气候变暖的威胁。温度升高会使高山冰川融化和南极冰层收缩。在未来的50~100年中,海平面将升高0.2.~0.9米,甚至更高。海平面的升高会淹没沿海地区的湿地群落。海平面的变化是如此之快以至于许多生物种类来不及随着海水上升迁移到适当的地域。特别是建筑在湿地地区的居住房、道路、防洪大坝等将成为物种迁移的直接障碍。

海平面升高对珊瑚礁种类有极大危害。因为珊瑚对海水的光照及水流组合有严格的要求。如果海水按预算的速度升高的话,那么即使生长最快的珊瑚也不能适应这种变化。此外海水温度升高同样会对珊瑚产生极大危害。由此将导致大量的珊瑚沉没以致死亡。

2.1.4 对鸟类种群的影响 首先,气候变暖将直接影响种鸟种群。鸟类学家认为由于气温升高,导致一系列恶劣气候频繁出现,将影响候鸟迁徙时间、迁徙路线、群落分布和组成。此外,气候变化导致各种生态群落结构改变,将间接影响鸟类的种群。

2.2 温室气体直接影响生物种群变化 CO2是重要的温室气体,同时又是植物进行光合作用的原料。随着大气中CO2浓度升高,植物的光合作用强度将上升。但不同植物具不同CO2饱和点。当CO2浓度超过饱和点时,即使再增高CO2浓度,光合强度也不会再增强。一般CO2饱和点较高的植物能够适应大气中CO2浓度的升高而快速生长,CO2饱和点低的植物则不能快速生长,甚至会发生CO2中毒现象,从而导致种群衰退。植物种群的变化必然导致植物食性昆虫种群的变化。而植物种群和昆虫种群中不可能预测的波动可能导致许多稀有物种的灭绝。

3 针对温室效应的对策

毋庸置疑,温室效应的恶化进程对生物多样性,将构成强大冲击。控制温室效应,减缓全球气候变暖,是世界各国面临的重大课题。

3.1 控制CO2向大气的排放量 减缓全球气候变暖的根本对策是全球参与控制CO2向大气的排放量。为此,在国际上达成共识,即从政治上和技术上控制CO2的排放量。

首先采取法律手段,制定各种旨在限制CO2排放的各种政府和国际的规定,签订各种国际公约。如1992年在巴西召开的联合国发展和环境大会的“气候公约”,要求占全球CO2排放总量80%的发达国家到2000年将其CO2排放量降至1990年的水平。其次采用经济手段,提高易排放CO2能源价格和对超标排放课税等。

技术上,一是节约能源和提高能源利用率。二是开发可再生替代能源,例如大力开发无污染的可再生的太阳能、风能、海洋能、生物能、地热能、氢能等。三是大力发展核能。四是变革能源消耗模式。

3.2 采取措施吸收CO2 其中,搞好绿化是关键,再辅以人工措施。

3.2.1 通过植物吸收CO2 植物的光合作用是地球上规模最大的同化吸收CO2的过程。因为植物的基本生理过程之一是光合作用,因此保护原始森林,大规模植树造林,培植草原,搞好城市绿化是减少大气中CO2的重要手段。

3.2.2 人工吸收CO2 在一些工业过程中,用人工方法吸收CO2。例如日本学者提出在吸收剂中使用沸石对火山发电中排出的CO2做物理式吸收,或者使用胺化学溶剂进行化学吸收。

温室效应造成的影响范文第3篇

1检测前的影响因素

1.1标本的影响

1.1.1标本采集

红细胞破裂释放的过氧化物酶等物质可能干扰实验结果,造成假阳性或假阴性,因此在采集标本时应尽量避免溶血;抗凝不完全也可因纤维蛋白原干扰出现假阳性,因此检测过程尽量不采用抗凝血,尤其避免使用肝素抗凝的血液标本;标本中含有细菌、支原体、衣原体等微生物同样会对实验结果产生干扰;试验过程中使用一次性非抗凝真空试管,避免试管等器械的交叉使用,避免因交叉污染造成结果出现假阳性。另外部分血液样本中存在的类风湿因子、脂浊、黄疸及甲胎蛋白等因素也会对实验结果产生影响。

1.1.2标本保存

标本可在-20℃存放1年,使用前解冻,室温平衡30min,但反复冻融次数不宜不超过3次。另外储存于2~8℃的标本,存放时间超过1周也可能影响结果。

1.2试剂盒影响

1.2.1试剂盒的选择

ELISA试剂盒应选择国家有关部门检定合格的产品,目前,国内ELISA试剂盒的质量参差不齐,进口试剂盒质量相对较好,实验室应选择准确度好、灵敏度高和重复性好的试剂盒,以保障试验结果的准确度。

1.2.2试剂盒的保存

ELISA试剂盒储存于2~8℃,并作好实验室储藏记录。试剂盒使用前于室温平衡30min,以保证实验结果的准确性。

1.3检验人员的影响

检验医师需定期进行相关培训,了解酶联免疫吸附试验的实验原理和操作要点。掌握酶联免疫吸附试验用于乙肝两对半测定的质控方法原理及失控处理原则。熟悉试剂盒性能,熟悉操作仪器及正确的操作方法。了解乙肝两对半标志物之间存在意义。

1.4质控方法的选择

ELISA法检测乙肝两对半定性检测法质量高低意义在于是否能够检出病原体或抗体。室内质控对于乙肝两对半定性实验的灵敏性和特异性具有重要意义,因此寻求合适的室内质控方法是保证实验结果准确的关键。我们应用Levey-Jerminings质控图法和即刻法室内质控法于酶联免疫吸附试验仍有不足,实验过程中受到HOOK effeCT的影响,随待测物浓度增加,抗原抗体结合物浓度也会增加,然而OD值会在升高至一定程度后开始下降,上述质控方法无法很好的显示出来。实验过程中应对失控标本重复检验,对灰区结果重复检验,登记后报告,提高检验准确率。积极主动参加上级部门组织的室间质评工作,找出差距及时纠正,提高实验室的工作效率和准确性。

2检验过程的影响因素

2.1加样

吸嘴的清洁程度和吸量的准确性会直接影响到检验结果的准确度,因此,加样过程中检验医师应严格遵守操作规程,吸头是一次性使用,向反应孔加标本时应将吸头尖触及到反应孔侧壁下1/3处,注意避免污染其他反应孔。放到温育箱前,所加样需在振荡器上震荡30s以上使充分混匀。

2.2温育

温育是ELISA法中至关重要的一步,不同的温育环境对检测结果会产生一定影响,因此应严格按照说明书进行操作,严格控制温育时间和温度。标本加入板孔中后一出现边缘效应,多数情况下最贴近孔壁的一层溶液中的待测成分会直接反应,因而室温下反应很慢,须在37℃环境中扩散至平衡。干育时会产生周边效应,应反应板周边孔与中间孔之间存在温度差异,这样升温速率差会直接影响到结果的准确性。因此实验操作中应使用水育保障整板温度的快速平衡,减少边缘效应带来的误差。同时注意温育时贴密封膜,谨防污染。

2.3洗板

洗板可分离结合与未结合抗原抗体复合物及酶标记物,同时去除非特异性吸附蛋白质等干扰物质。洗板使用的洗涤液一般为中性缓冲溶液,含一定的非离子型洗涤剂。洗板时须将反应孔底部保持平整,确保每次放液加满、吸液吸净。洗板时均应使用新鲜制造的去离子水稀释洗涤剂,避免因洗涤剂受污染而影响洗板的效果。洗净后选择洁净的吸水纸进行拍干,防止污染。手工洗板注意避免孔内洗涤液外溢,严格控制邻孔互相造成的污染。

2.4显色及结果判断

显色是最后一步温育反应,反应的温度和时间均会影响结果,一般底物载7℃显色10~40min完成反应,显色时间不宜过短,避免因一些低滴度可能未能及时出现反应而造成假阴性结果。规定时间内,阳性孔颜色随时间加长逐渐加深,阴性孔无变化。操作时,A、B液按照顺序加入,且间隔不超过10min,染色剂使用不宜过多,反应在暗室或避光环境中进行。反应结果应在规定时间内进行,一般为加入终止液10min内完成,同时避免强光下操作,避免孔内结晶影响酶标仪测试。加终止液时避免出现气泡使OD值过高,造成假阳性结果。如果显色但酶标仪读值为阴性的灰色值样区的样本应重复检验并使用参比试剂,确证结果。

3其他因素影响

实验室环境同样会影响实验结果,控制实验室的温、湿度,湿度控制在35%~65%之间,操作时避免电磁干扰和噪音干扰。

温室效应造成的影响范文第4篇

关键词:温室效应;产生原因;后果;措施

温室效应,是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表向外放出的长波热辐射却被大气吸收,这样就是地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温度,故名温室效应。大气环境的变暖无疑会使全球气温升高,以至于产生融化极地冰川,从而导致海平面上升,陆地面积减少,甚至是物种的减少,人类的灭亡等等后果。面对这样的严峻形式,本文就以减缓温室效应为目的,给以部分可深入研究的方法。

一、分析温室效应的影响因素

从现有的科技水平看,温室效应的主要影响因素为以下几种:

1.二氧化碳(CO2)

据相关研究表明,在大约38亿年前大气中的CO2的浓度约为300cm3/m3这样一个动态平衡的状态,但是在工业革命之后CO2的浓度在逐步上升,特别是在上世纪50年代中叶至60年代中叶,CO2浓度为316cm3/m3,80年代至90年代中叶,CO2的浓度竟增至354cm3/m3。递增幅度呈阶梯式增加,并且递增幅度在不断增加。

2.甲烷(CH4)

大气中的甲烷含量一直很少,主要来源于动植物等腐殖质的残骸中,但是在人类的发张过程中注意CO2的程度似乎比CH4的程度更大,但是以单位量计算CH4对空气的加热率是CO2的58倍,这说明CH4的温室效应比CO2的温室效应更明显,并且CH4在全球气温变化过程中起着重要的作用。

3.氟氯烷烃(CFCS)

CFCS在自然界中自然存在的形式很少,也就是说全部来自于人工合成,所以CFCS对于大气的影响就是近几十年的事情,但是对大气的影响程度和对大气臭氧层的破坏程度远大于以上两种气体,仅仅就C2F5CL和CF3CL而言,在大气中存在的时间长达400年,另一方面对于大气的温室效应的“贡献”特别大,就和CO2相比,其对空气的相对加热率是CO2的几百倍,甚至是几千倍。换句话说,这类物质对于大气的温室效应不仅仅是影响很大而且影响时间长。

4.臭氧(O3)

在人为因素的影响下,对于大气中的不同高度的O3都在发生不同的变化,总体来讲O3的浓度在减少,对流层的O3相对增加,平流层的O3浓度相对减少,而O3浓度的减少,更减少了对于太空中紫外线的吸收,从而导致到达地面和低层大气中的紫外线光强度增加,致使地表温度升高。

对于其它因素比如氧化亚氮、水汽、火山爆发、地球自转速率、大气污染、河流水库萎缩、冰山后退、人口因素,等等都会对环境的变化甚至是变暖都有不同程度的影响。

二、分析温室效应的后果

1.全球变暖,气候转变

面对着温室效应的日益加剧,以至于影响到气候。自工业革命以来,现有的自然资源大量消耗导致CO2的急剧增加,据相关资料全球平均温度比1000年前上升了0.3~0.6℃。据联合国机构预测,由于现有的情况在不断进行,到大概2050年全球平均气温将上升1.5 ~4.5 摄氏度,到那时可能有些地方将不再有四季。

2.对生物物种的影响

由于温度的持续升高,南北温带气候区将向两极移动,从而引起物种的迁徙,但是物种的变化和迁移速度远远落后于人类对于环境的改变,因此会造成大部分的物种走向灭亡。据英国生态学和水文学研究中心的杰里米・托马斯领导的一支科研团队在最近出版的《科学》杂志上发表的英国野生动物调查报告称,从1600~1800年间,地球上的鸟类和兽类物种灭绝25种;从1800~1950年地球上的鸟类和兽类物种灭绝了78种。据统计,全世界每天有75个物种灭绝,每小时有3个物种灭绝。

三、分析温室效应的发展对人类环境的影响

1.气温变化引起海平面上升,极地冰川融化

气温的变暖有两种过程会导致海平面上升,一是:海水受热体积膨胀使海水向大陆蔓延;二是:极地冰川和高峰冰川融化使地球上水体总量增加,从而导致大陆面积减少。2007年联合国政府间气候变化专门委员会的报告预测,如果海平面上升1米全球的大陆面积将减少约1/5,也就是说人类的生存空间减少,人类的粮食来源减少,将直接威胁到人类的生存环境。

2.人类健康的影响以及威胁人类的生存环境

由于太空中臭氧空洞的出现,以至于紫外线照射加强,从而对人类的健康造成影响。一方面,若臭氧减少1%,①皮肤癌患者增加6%;②损害眼睛,提高了白内障患者的发病率;③削弱了人的免疫系统,增加了传染病患者。再一方面,若臭氧减少1%,①大豆减产1%,②渔业量减少,若臭氧减少10%,紫外线强度增强20%,将会在15天内杀死水深10以内的鳗鱼幼鱼。③破坏森林,破坏了核糖核酸改变了遗传物质。以上两个方面都直接威胁了人类的生存条件。

四、结论

随着人类的不断发展,大气中的二氧化碳,甲烷,氟氯烷烃,氮氧化合物,粉尘等气体的浓度也在不断的增加,致使空气中吸收热能的分子量在不断增加,而保护地球的臭氧层却在不断的减少,为此提出几点建议:

①在法律上制定相关的法律措施,用以限制二氧化碳的排放提高排放二氧化碳的标准,禁止氟氯烷烃的生产和使用,针对甲烷等可重复利用的气体,提高其重复利用率,避免可用气体的浪费;②在技术上,改进生产方法,提高生产效率,建立鼓励开发新能源的相关政策,进行新能源,清洁能源的大面积使用,对于已经进入空气中的有害气体,发展有效科学技术进行吸收;③加强对森林和湿地的保护的同时加强对动物的保护,以个人为单位进行对于大自然的保护,共同保护这个可以让人类生存的环境。

参考文献:

[1]王绍武,近百年我国及全球气温变化趋势,气象,1990年第02期

[2]尹荣楼,王玮,尹斌,编著.全球温室效应及其影响.北京:文津出版社,1993

温室效应造成的影响范文第5篇

关键词 空调系统 自动控制 传感器 现场控制器 PID控制 模糊控制 1 引言

空调耗能是建筑物耗能中的大户,随着能源供应的日趋紧张及人们对室内热环境、空气品质的要求愈来愈高,迫切要求在保持空调区域一定舒适度的前提下最大限度地降低空调能耗。空调自控系统可以使建筑内环境更舒适、设备运行更可靠、能源利用更充分,是现代楼宇空调系统重要的组成部分。但是由于资金缺口和工程进度等等问题,许多已建成的商用建筑和办公大楼的空调系统往往都没有设计或安装自动控制系统,随着建筑物的投入使用,会发现空调区域的温、湿度波动很大,往往会超过允许的变化范围,这时业主会提出空调系统自动控制改造的要求。

这种旧有空调系统进行自动控制改造与新空调系统的自控设计相比有许多不同之处,比如旧有的空调系统在运行中往往遭到一些人为因素的影响,致使风系统平衡遭到破坏,加装自控系统前必须先对旧有空调系统的风道系统重新进行平衡调整,不然自控系统可能达不到预期限效果;另外加装自动控制系统后对原空调系统的制冷、供热和水循环系统都交有一定的影响;同时在改造进程中也会遇到一些特殊的问题,有些问题在旧有空调系统的自控改造中是要特殊考虑的。

笔者于2001年参加了某广播电视大楼的空调系统自动控制改造的工作,该大楼的空调系统当初由于种种原因没有安装自控系统。随着室外气象条件的变化和室内负荷的变化,空调区域的温、湿度发生了很大的波动,常常会超过允许的变化范围。几年运行下来,每年都发生有的房间过热有的房间过冷的问题。室内工作人员为了防止过热或过冷大多将本室的部分送风口用胶纸等物遮挡,结果导致了风系统阻力的不平衡,破坏了其他房间的温、湿度状况,造成整个系统的失调。很多工作室出现了冬热夏冷的情况,这大大影响了工作人员的工作效率,而且对工作人员身体健康有着很大的损伤,且给室内高级机器设备的正常工作造成了一定的隐患(情况严重时会影响对温、湿度比较敏感的设备的正常工作)。由于系统失调,冷站和锅炉房提供的能量没能合理使用,造成极大的浪费,运行费用大大提高。在这种情况下,业主提出了给空调系统增加自动控制的要求。下面我们对此空调系统自控改造进行中遇到的问题和相应采取的解决方法作一个介绍,希望能给空调、自控设计和运行管理人员一些启迪。

2 空调控制系统方案的确定

室温控制是空调自动系统中重要的环节,它是用温度敏感元件来控制相应的调节机构,使得送风温度随扰量的变化而变化。改变送风温度的方法有:调节加热器的加热量或冷却器的冷却量,调节新、回风混合比或一、二次回风比等。此广播电视大楼的空调系统是由11个空气处理机组组成的全空气系统,每个机组都是一次回风式系统,本着经济、简便的方针,此次空调系统的改造我们采用了常用的调节加热器的加热量和冷却器的冷却量的方法以改变送风湿度。室内相对湿度的控制可以采用两种方法:间接控制法(变露点)、直接控制法(变露点),此广播电视大楼很多工作室因一些仪器设备的缘故对室内相对湿度的要求较为严格,为此我们选用了直接控制法去控制室内空气的相对湿度,即用相对湿度敏感元件,控制相应的调节机构,直接根据相对湿度偏差进行调节,以补偿室内热湿负荷的变化。另外我们还加了一些辅助控制设备以更好的完成空调系统的自动控制。在此次改造进程中自控系统的所有电动调节阀和执行器我们全部采用了美国Hownywell公司的产品。

空调机组控制系统流程图及文字说明如下:

图1 空气处理机组自动控制系统流程图

如图所示我们在回风机进程处设置了温、湿度传感器(AI),以测定总回风的温、湿度,为控制器的调节提供依据。在冷却器的供水管路上增加了水量调节阀(AO),夏季根据室内温度(接近回风温度)和设定湿度之间的差值,自支控制阀门的开启度,使室温控制在要求的范围内。另外在加热器的供水管上相应的增加了热水流量调节阀(AO),用于冬季的室温控制。我们在加湿器的供汽管道上加装了电动调节阀(AO)以根据室内相对湿度与设定湿度之间的差值,自动地调节蒸汽的加湿量,以确保室内相对温度维持在要求的范围内。同时我们在过滤器的两端设置了压差传感器(DI),用以测定过滤器的积尘情况,在过滤器的积尘达到一定程度后,发出报警信号,用以提醒检修人员及时更换或清洗过滤器。

广播电视台在录制节目进对噪声的要求很高,但由于此广播电视大楼空调系统在噪声处理上有些欠缺,录音室在录制节目时往往很难满足要求,为此工作人员要求在录制节目过程中关闭相应的空调机组以完成高质量的节目录制。为了自动检测、控制空调机组的启停,我们在送、回风机的进出口设置了压差传感器,用于检测风机的工作状态;在送、回风机的启动电路上安装了自控触点(DO)用以自动控制风机的启停。

控制系统我们选用了集散式控制系统DSC(Distributing Control Systems),它是70年代中期推出的一种计算机控制系统,集计算机、通信、控制、屏幕显示等技术为一体,实现了危险分散,控制分散,控制管理集中等功能,是一种面向工程师的计算机控制系统。笔者参与的改造工程应用的是我们自己开发的一套空调集散式控制系统,运行效果良好。

整个系统采用总线式网络结构,现场控制器以MCS-51系列单片机为核心开发,主监控机与现场控制器之间通过RS-485总线通信。每个空调机组配装一台现场控制器(DDC),自成体系,独立工作,其结构见图2所示。它的主要功能有如下几项:①定期采集各相应空调机组回风的温、湿度和送风机、过滤器的压差并存储,定期上传存储的现场采样数据;②接受主监控机下达的指令,接受监控机下传的修改后的控制规则;③根据主监控机发出的指令和现场采样数据控制相应调节阀的开度及电磁阀的开关,完成控制任务;④具有显示,设定,控制和通讯功能,可以全年不间断地对本组空调系统进行自动控制。

图2 现场控制器原理图

主监控机通过网络控制器把整个系统连接起来,通过此通讯网络采集11台下位机传送来的各空调机组的运行数据。其采用windows操作平台,以图形方式及时地显示11套空调机组的运行状态,同时可以对各套空调机组的运行数据进行分析,指定出切合实际的运行方案。体制改革有控制软件采用我们自行研制的产品,可以保证系统安全可靠的工作。

3 一个空调机组负责的两个工作室冷热不均匀的问题及解决方法

在冬季运行工况下,有一空调机组负责的两个相邻工作室,一个较热,另一则较冷。由于两个工作室由同一空调机组负责送回风,所以控制起来十分麻烦。究其原因是在最初的空调设计时考虑不周,或者是电视台在使用中更改了房间的使用功能所致。

一个工作室(设为A)其外维护结构很少且室内有很多机器及工作人员,散热量很大,在冬季几乎不用供热风就可满足要求甚至室内还会过热,这时应该考虑的是增大新风比降温;而另一个工作室(设为B)其外维护结构面积很大且机器不多(比如办公室等),冬季工况下需要持续的送热风才能满足室内热舒适性要求。虽然机组运转起来后可以在一定程度上混合冷、热丙部分室内回风,缓和两个工作室的冷热不均问题。但是在保证B工作室室内温度时,A工作室有时室温过高,严重影响了室内的工作人员的工作效率及机器的正常运转。本来可以用调节新、回风比的方法解决问题,可是这套系统不同于其他10套系统,它没有回风阀,只有新风阀。我们当时尝试遮住室内部分回风口的方法弥补没有回风阀的缺陷,结果其工作人员反映效果很好,不但温度舒适,感觉空气也比以前清闲。这种方法相当于增加了新风比例,从一定程度上缓解了问题,但这只是临时解决的问题的方法。

4 PID控制与模糊控制相结合控制算法的应用

模糊控制的控制速度快、响应时间短、鲁棒性好,但是控制精度偏低,而传统PID控制其控制精度好,但是相应的时间偏长,两者的优点互补,把两者结合在一起就可以弥补对方的弱点,发挥其相互的优点。用模糊控制进行粗调,把被控制对象(室内温度)控制在小于阈值(模糊控制与PID控制的转换临界点),然后由传统的PID控制来精调,这样一来,控制的效果会大大的改善。因此在控制算法上我们采用了PID控制与模糊控制相结合的算法。

5 加装自动控制系统后对冷水系统、供热系统影响的分析

在旧有空调系统进行自控改造的过程中,机房工作人员提出疑问,即我们的履行是否会对该空调系统的制冷、供热和水循环系统造成不良影响,比如调节阀关小是否会对制冷机的工作造成不好的影响、循环水泵是否能正常工作等等。为此我们对原冷水、供热循环系统因自控改造的影响程度进行了评估,具体如下:

5.1 加装自动控制系统后对原冷水循环系统影响的分析

因为原冷水循环系统的供回水主干管之间未接旁通控制装置,当末端装置采用变流量调节阀以后,末端装置水流量的减少将使水系统的阻力增大,主干管之间的压差增大,冷冻水泵的工作点偏移,在这种情况下冷冻水泵是否可以正常工作?同时,调节阀关小是否会对制冷机的工作造成不好的影响?分析如下:

5.1.1 对制冷机的影响

经甲方提供的数据计算得出待改造的11台空调机组所在的工作区所需的总制冷量约为2306500kcal/h,此工作区还包括很多风机盘管系统,但我们可以计算出11套系统总需冷量为714000 kcal/h,占全部需冷量的百分比为:

如调节的最大限按50%考虑,则调节量占需冷量的百分比:

5.1.2 对水泵的影响

原冷水循环系统采用3台IS200-150-400A单吸清水泵,两用一备,每台的设计流量为224~373m3/h,扬程为47.7~43m,两台合用时的流量为448~746 m3/h,取中间值为597 m3/h,扬程为45.6m。

被改造的11套系统的总水量:

占总水量的百分比;

如调节阀关闭一半,则系统的总水量变为:

如调节阀完全关闭,则系统的总水量变为:

从以上计算可以看出:(a)被改造的11套系统的需冷量占全部低区需冷量的30.9%,考虑极端情况,各阀门均调节到输出能量的50%,则系统的冷量从原来的100%变为100-(30.96÷2)=84.52%。制冷机组用的是约克离心式机组,从约克离心式机组的说明书中我们知道,机组可以在总负荷的20%~100%之间可靠的工作,故调节阀调节作用对冷水机组工作的可靠性是没有影响的;(b)被改造的11套系统的总水量占整个低区总冷冻水循环量的23.9%,如调节阀关闭一半,即11套系统的总水量从143 m3/h减少为71.5 m3/h。此时的系统总循环水量从原来的597m3/h减少为597-71.5=525 m3/h。从IS200-150-400A水泵的样本中我们知道,此时水泵的工作点扬程大约为46.6m,不但水泵可以可靠的工作,而且不容还仍处于高效区(高效区的水量下限为448 m3/h),因此不会对系统的冷冻水泵的工作造成不良影响。

5.2 加装自动控制系统后对原供热系统影响的分析

加装自动控制系统后是否会对供热系统的板式换热器、热水循环泵等造成影响,我们也进行了分析:

5.2.1 目前的供热系统是由锅炉提供3kg/cm2的蒸汽,经过两台Alfal laval 板式换热器换成90℃的热水,再经过两台ISR125-100-200循环水泵供给A区低层,B区和C区的大约36台新风机组一组合式空调机组热水盘管,向相关区域提供热量后变70℃的回水,再经过板式换热器加热后供出。整个系统的最高处大约32m,膨胀水箱装在8.5层的设备层内,水箱内水面距锅炉房热水循环泵入口处的高度为33.5m,系统设有一补水泵,补消耗在热水循环泵入口处,水泵扬程为82.6m。

主要设备的规格:

① 热水循环泵:ISR 125-100-200 三台 扬程:50m,流量200m3/h

②板式换热器:M15-MFCL 两台 热负荷:6400kW

设计压力:16.0barg 实验压力:20.8barg 设计温度:150℃

③补水泵:40DL×7扬程:82.6m

5.2.2 影响分析

可以看出,热水循环水泵入口的静压为33.5m,经过循环泵加压后的压力为33.5m+50m=83.5m,这一点是系统的最高压力,系统中其他点的压力都不会超过这一点的压力。当用户的热负荷减少,经查看ISR 125-100-200水泵曲线,当该水泵的流量从200 m3/h减少为100 m3/h时,该泵扬程从50m上升为65m,在这种极端情况下,系统最大压力点的压力为33.5m+65m=98.5m。当补水泵向管网补水时,膨胀水箱的水位将会上升,当水面上升至上限时,电接点信号将会自动切断补水泵的补水,从而使补水点的压力恒定,维持在33.5m。

从以上分析可知,热水管网中任何一点的压力在任何情况下,都不会超过98.5m,而板式换热器的设计压力为16barg(大约160m水柱),从而可以知道,自动控制的加入不会给热水循环系统的管网和板式换热器造成不利的影响。

6 结论

6.1 加装自动控制系统是解决旧有空调系统温度超限、分布不均、局部过热/过冷和能量浪费的有效方法,对改善空调区域的环境质量,减少能量损失,降低运行成本有着显著的作用。

6.2 对由多台空气处理器组成的较大规模空调系统进行自控改造时,集散热量式控制系统是应该首选的一种控制方式,它具有结构简单,功能强大 、传输方便、数据安全可靠的特点。

6.3 自控系统的调试就在对旧有空调系统的风道系统重新进行平衡调整后进行,不然自控系统可能达不到预期的效果。

6.4 暖通空调工程中的控制对象多为温度、流量等这些具有非线性、滞后特征的参数,单一的控制算法很难获得较好的控制效果,PID控制与模糊控制的结合是个很好的算法选择。

参考文献

1 张兆亮,集散控制系统,内蒙古:内蒙古人民出版社,1993

2 王福瑞,单片微机测控系统设计大全,北京:北京航空航天大学出版社,1999。