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3、思想教育:知道同一事物從不同角度看會(huì)有所不同。
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1氧化應(yīng)激的評(píng)估和測(cè)定
對(duì)于判斷奶牛是否處于氧化應(yīng)激狀態(tài)及其嚴(yán)重程度,目前主要應(yīng)用熒光法、HPLC法等檢測(cè)血液、紅細(xì)胞以及乳腺組織中氧化物或抗氧化的生物學(xué)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行間接判斷,氧化狀態(tài)血液指標(biāo)包括活性氧代謝產(chǎn)物(ROM)、脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物(MDA)、硫代巴比妥酸反應(yīng)物(TBARS)、硫醇組(SH)等,抗氧化指示物則包括谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、(GSH-PX)超氧化物歧化酶(SOD)等,若檢測(cè)到這些指標(biāo)有所升高,提示奶牛可能發(fā)生了氧化應(yīng)激,而后者還是生物體或組織器官自身抗氧化能力的反映。
2氧化應(yīng)激對(duì)奶牛的危害
2.1氧化損傷自由基是至少含有一個(gè)不成對(duì)電子的原子或分子,因此它易于與周?chē)佑|到的分子進(jìn)行反應(yīng),細(xì)胞DNA、蛋白質(zhì)、脂肪成為自由基的天然靶標(biāo)。羥基自由基可以引起DNA鏈斷裂或修飾DNA的堿基或脫氧核糖基,氧化的DNA損傷隨后導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄的改變和基因的突變,而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。奶牛的氧化應(yīng)激使過(guò)渡期的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)顯著增加,多不飽和脂肪酸因?yàn)槠潆p鍵結(jié)構(gòu)更容易受到自由基的攻擊,脂肪酸從最初的失去電子而形成脂質(zhì)自由基,脂質(zhì)自由基在有氧條件下生成脂質(zhì)過(guò)氧自由基,導(dǎo)致一系列連鎖反應(yīng)使細(xì)胞自溶。脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物能夠損傷細(xì)胞膜和細(xì)胞器并使細(xì)胞的信號(hào)傳遞功能發(fā)生改變。另外在奶牛的試驗(yàn)表明,因?yàn)檠趸瘧?yīng)激導(dǎo)致的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)增加了內(nèi)皮細(xì)胞的炎癥表型。蛋白質(zhì)的氧化可能使酶失活而失去其在細(xì)胞內(nèi)的生物功能作用,有害的氧化產(chǎn)物能對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生嚴(yán)重的損傷,據(jù)推測(cè),奶牛某些階段體細(xì)胞數(shù)上升與乳腺組織的氧化損傷有關(guān)。
2.2增加炎患病風(fēng)險(xiǎn)抗生素治療炎是臨床上普遍采取的治療手段,但近年來(lái)發(fā)現(xiàn),奶牛炎發(fā)生發(fā)展過(guò)程與氧化應(yīng)激有緊密的聯(lián)系。Kleczkowski等發(fā)現(xiàn)在由葡萄球菌、鏈球菌或大腸桿菌引起的亞臨床炎病例中,血液中維生素C水平顯著降低,另外在一例嚴(yán)重的炎病例中發(fā)現(xiàn)奶牛紅細(xì)胞脂質(zhì)過(guò)氧化物水平增加,這都表明乳疾病與氧化應(yīng)激相關(guān)。Blum等還發(fā)現(xiàn)乳腺用大腸桿菌或大腸桿菌內(nèi)毒素灌注后,血漿和牛奶中亞硝酸鹽和硝酸鹽濃度明顯升高,并且不受恩諾沙星治療的影響。最初人們?cè)O(shè)想通過(guò)抗氧化來(lái)觀察炎的治療情況,Chaiyotwittayakun等通過(guò)乳腺灌注內(nèi)毒素誘導(dǎo)炎后,再灌注大劑量的維生素C和組氨酸,盡管這種治療方式并沒(méi)有改善臨床癥狀,但提高了治療后的產(chǎn)奶量。氧化應(yīng)激產(chǎn)生的組織損傷和對(duì)炎癥的介入預(yù)示著它在炎的發(fā)病過(guò)程中的重要作用。Politis等通過(guò)添加α-生育酚作為抗氧化劑,來(lái)檢測(cè)奶牛的氧化狀態(tài),并比較氧化狀態(tài)與炎發(fā)病率的關(guān)系,結(jié)果證明氧化應(yīng)激水平與奶牛炎發(fā)病率呈正相關(guān),試驗(yàn)組炎發(fā)病率比對(duì)照組提高了4倍。
2.3生產(chǎn)性能下降奶牛的生產(chǎn)性能與機(jī)體的能量代謝和健康水平有關(guān),氧化應(yīng)激通過(guò)氧化損傷、影響物質(zhì)代謝以及增加疾病風(fēng)險(xiǎn)而導(dǎo)致奶牛生產(chǎn)性能下降。Vazquez等證明在泌乳中后期奶牛日糧中添加抗氧化劑,能夠提高產(chǎn)奶量,并證明這些抗氧化劑能夠增加干物質(zhì)、有機(jī)物和纖維素的消化率。因?yàn)榱鑫傅母叨葏捬醐h(huán)境,瘤胃中微生物對(duì)氧化應(yīng)激更敏感,氧化應(yīng)激能夠抑制瘤胃微生物的發(fā)酵而導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)水平的降低。氧化損傷能夠引起細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)異常和細(xì)胞凋亡,尤其是引起乳腺組織損傷,而使泌乳力降低。由于奶牛乳腺組織的高強(qiáng)度代謝,產(chǎn)生大量的活性氧自由基,而本身的抗氧化能力容易受到抑制,所以是氧化應(yīng)激最嚴(yán)重的器官。自由基還可以影響奶牛的繁殖性能,如導(dǎo)致奶牛的子宮收縮減弱,從而降低子宮向輸卵管運(yùn)送的能力,導(dǎo)致受精率下降或不孕等。
3奶牛的抗氧化應(yīng)激研究進(jìn)展
3.1自身的防御機(jī)制動(dòng)物機(jī)體的抗氧化機(jī)制通常分為三個(gè)層次,首先是細(xì)胞具備的抗氧化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),抗氧化網(wǎng)絡(luò)包含的物質(zhì)根據(jù)分子量大小分為兩大類(lèi),一類(lèi)是抗氧化酶系,另一類(lèi)是小分子量的維生素C、維生素E及谷胱甘肽等。第二個(gè)防御機(jī)制是氧化監(jiān)視和修復(fù),包括DNA、蛋白質(zhì)、脂肪的氧化修復(fù)和分解代謝。據(jù)統(tǒng)計(jì),1個(gè)細(xì)胞的DNA每天要經(jīng)歷1萬(wàn)~10萬(wàn)次氧化修復(fù),而且?guī)缀跞渴敲复傺趸迯?fù)。如果產(chǎn)生的氧化損傷超出了修復(fù)和消除的范圍,細(xì)胞則啟動(dòng)自殺與凋亡程序,防止臨近的細(xì)胞受到影響。
3.2外源的抗氧化劑如何預(yù)防和減小氧化應(yīng)激給奶牛帶來(lái)的損害,生產(chǎn)上除了調(diào)整日糧結(jié)構(gòu)、改善飼養(yǎng)環(huán)境之外,最主要的方法是通過(guò)在日糧中添加抗氧化劑來(lái)進(jìn)行干預(yù)。高效抗氧化劑的開(kāi)發(fā)和抗氧化機(jī)制的研究一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn),近年來(lái)在奶牛飼料中添加的抗氧化劑主要有以下幾種。
3.2.1維生素在以奶牛為研究對(duì)象的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),維生素E/α-生育酚的抗氧化機(jī)制包括清除自由基、增強(qiáng)嗜中性粒細(xì)胞趨向性與吞噬能力、降低體細(xì)胞、增加超氧化物歧化酶產(chǎn)量、減少炎的嚴(yán)重程度和持續(xù)時(shí)間以及減少細(xì)胞間黏附因子表達(dá)等作用。Mustafa等研究了維生素A+維生素D+維生素E以及維生素E+硒對(duì)長(zhǎng)期泌乳引起的氧化應(yīng)激的改善作用,結(jié)果表明試驗(yàn)組去甲腎上腺素水平下降,而對(duì)照組脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物水平顯著升高,表明兩種組方都可以防止脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)和氧化應(yīng)激,對(duì)奶牛正常泌乳有保護(hù)作用。維生素E是細(xì)胞抗氧化網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,它與自由基反應(yīng)形成維生素E自由基復(fù)合物,并能通過(guò)一個(gè)其他的抗氧劑網(wǎng)絡(luò)再生出來(lái),稱為“維生素E再生系統(tǒng)”,這個(gè)系統(tǒng)需要有維生素E的外源補(bǔ)充才能發(fā)揮作用,另外維生素E也可用作奶牛氧化應(yīng)激狀態(tài)的檢測(cè)劑。維生素C具有強(qiáng)還原性,在酶促氧化修復(fù)中起到重要作用,并且能夠預(yù)防熱應(yīng)激。維生素A是一種重要的免疫改善和抗氧化應(yīng)激因子,LuJin等在泌乳期奶牛飼料中分別添加110國(guó)際單位/千克體重和220國(guó)際單位/千克體重的維生素A,觀察其對(duì)奶牛泌乳性能、抗氧化活性和免疫功能的影響,結(jié)果表明,高劑量組奶中維生素A濃度上升,免疫水平、抗氧化水平均高于低劑量組,乳中體細(xì)胞數(shù)、可溶性CD8濃度和丙二醛含量顯著降低,意味著可以提高奶牛泌乳期抗氧化活性和免疫功能。
3.2.2微量營(yíng)養(yǎng)元素在體內(nèi),鋅、銅是鋅銅超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶的組成成分,缺乏能使這2種酶的含量下降,加劇脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)。鋅還能夠通過(guò)提高金屬硫蛋白的表達(dá)量而增加清除自由基的能力。錳有銅、鋅類(lèi)似的功能,它參與組成體內(nèi)的超氧化物酶和過(guò)氧化氫酶,這些酶能夠催化超氧陰離子的分解而降低其對(duì)細(xì)胞的毒害。硒與維生素E在抗氧化應(yīng)激功能方面有顯著的協(xié)同作用,硒主要通過(guò)含硒酶起作用,含硒酶則能夠直接清除活性氧實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化還原的調(diào)控,對(duì)圍產(chǎn)期奶牛乳腺健康有重要功效。
3.2.3天然植物提取物越來(lái)越多的研究證明中草藥及提取物具有良好的抗氧化應(yīng)激效果。Liu等在中國(guó)荷斯坦牛基礎(chǔ)日糧中每天添加200~400毫克的大豆黃酮,結(jié)果奶牛血液中SOD、GSH-PX、TAC顯著提升,而且產(chǎn)奶量和乳脂率也顯著增加。中藥葛根富含黃酮類(lèi)化合物和葛根素,試驗(yàn)證明葛根提取物有抗氧化應(yīng)激作用,可用于預(yù)防因氧化應(yīng)激而發(fā)生的疾病。茶多酚是一類(lèi)從茶葉中提取的多酚類(lèi)物質(zhì),這些物質(zhì)含有的酚性羥基基團(tuán)具有消除自由基的能力,王振云等用20~100微克/毫升茶多酚處理奶牛乳腺上皮細(xì)胞,結(jié)果細(xì)胞存活率和SOD活性均顯著提高。王冬凱近期也報(bào)道了茶葉提取物可以提高奶牛的血液抗氧化指標(biāo),降低體細(xì)胞數(shù)、改善泌乳性能,對(duì)奶牛乳腺組織具有保護(hù)作用。
4總結(jié)與展望
女性關(guān)心的話題,往往就是商機(jī)和利潤(rùn)所在。
當(dāng)陸地上的資源運(yùn)用走到瓶頸時(shí),各種海底物質(zhì)紛紛展示出它們?cè)诿廊莘矫娴纳衿婺ЯΓ屛覀凅@喜地發(fā)現(xiàn):海洋孕育的無(wú)窮資源,是美膚取之不盡的寶藏,它們成為制作各種美容產(chǎn)品最炙手可熱的成分。比如,海藻泥面膜的銷(xiāo)售成績(jī)就十分突出,多年來(lái)一直是美白、抗老寵兒;而珍珠更是美容界的佼佼者,除了使用于保養(yǎng)方面,甚至成為當(dāng)今彩妝不可或缺的成分。
來(lái)自深海的精華物質(zhì)具有一個(gè)共同的特性,那就是擁有極為驚人的滲透能力,海洋物質(zhì)的生物能量也是陸地物質(zhì)的幾十倍。在美容保養(yǎng)方面,海洋物質(zhì)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用得最多的是海藻和海泥,此外還有海草、海鹽等等。
海藻:有活力就有魅力
生長(zhǎng)在深海的藻類(lèi),只需要少量的養(yǎng)分與光線便能蓬勃生長(zhǎng)。海藻并非由根部吸收養(yǎng)分,而是由整株植物的表面來(lái)吸收養(yǎng)分,因此儲(chǔ)存了大量的微量元素及礦物質(zhì)。此外,深海湍急的水流對(duì)海藻的生存是一種嚴(yán)苛的考驗(yàn),為了適應(yīng)這種生長(zhǎng)環(huán)境,海藻具有十分強(qiáng)韌的生命能量,當(dāng)它被制作成保養(yǎng)品的活性成分時(shí),其微量元素也會(huì)被吸收進(jìn)皮膚里,可以有效地促進(jìn)皮膚的新陳代謝和細(xì)胞的更新活化,增加皮膚濕度,改善皮膚彈性。現(xiàn)今用于制作美容用品的海藻,多萃取自法國(guó)的布列塔尼及地中海、日本海、太平洋海域。
雅詩(shī)蘭黛推出的“活力海藻潔面皂”,號(hào)稱保濕功效比一般的潔面皂優(yōu)越30倍,搓拭出的細(xì)致泡沫能將臉部的臟污、油脂、老廢角質(zhì)等徹底清除,洗后臉部完全不緊繃、不干澀。其實(shí),很多洗面凝膠與凝露里都或多或少運(yùn)用了海藻成分。
海泥:埃及艷后的美麗秘密
海泥中含有大量的礦物質(zhì)、微量元素及角蛋白,這些物質(zhì)在海底已積存了數(shù)百萬(wàn)年,具有促進(jìn)血液循環(huán)及徹底凈化的功效,其礦物精華尤其適用于干燥、敏感及受損皮膚。
用于美容護(hù)膚品中的海泥,以采自死海河床黑泥中的成分為極品。死海位于海平面395米以下,水流只有入口而無(wú)出口,熾烈的沙漠太陽(yáng)以巨大的熱力蒸發(fā)著海水,濃縮了其中的礦物成分,使死海中的礦物質(zhì)濃度超過(guò)其他海水10倍以上。高濃度的礦物質(zhì)可增進(jìn)皮膚的氧合速率,提高皮膚溫度,血液和淋巴液的循環(huán)也隨之增強(qiáng),由此改善皮膚的新陳代謝,提升皮膚的再生能力,增強(qiáng)皮膚活力及緊實(shí)度。此外,海泥的強(qiáng)吸附力使它能深層清除累積于毛孔中的臟物。
首先發(fā)現(xiàn)死海海泥的神奇作用并把它運(yùn)用在健膚、美容用途上的,是美麗的埃及艷后克婁巴特拉,她的美麗秘訣是浸泡在死海礦物溫泉水中,讓溫泉水中的礦物質(zhì)充分營(yíng)養(yǎng)滋潤(rùn)肌膚,并且將海泥敷抹全身,以增進(jìn)皮膚的細(xì)致和柔潤(rùn)。
如今,每年都有成千上萬(wàn)的旅游者從世界各地來(lái)到這里,欣賞風(fēng)景是次要的,更重要的是可以獲得身心的舒解和皮膚護(hù)理。而沿著死海海岸建筑的SPA度假村,更是全球女性向往的夢(mèng)想國(guó)。
昂貴的海草護(hù)膚品
La Mer是一個(gè)價(jià)格昂貴的護(hù)膚品牌――但凡品牌名字前加有“La”字樣的,都是售價(jià)昂貴到大多數(shù) 人消費(fèi)不起的東西――每一批產(chǎn)品出廠前,都會(huì)有一長(zhǎng)串等候者的名單,盡管量少且價(jià)格昂貴,但在世界各地往往上柜幾小時(shí)就銷(xiāo)售一空,而且它打出的口號(hào)是只需一瓶,保養(yǎng)就能搞定。它的主打產(chǎn)品是一瓶須經(jīng)4個(gè)月制造的護(hù)膚乳霜,這瓶歷經(jīng)12年研究、6000次實(shí)驗(yàn)而成的珍貴保養(yǎng)品,其主要成分就是來(lái)自太平洋某一特殊海域的深海海草,經(jīng)過(guò)三個(gè)月以上的低溫低壓生物發(fā)酵,才能最有效地取得其中的活性物質(zhì)。也因如此,才會(huì)造價(jià)昂貴。
從海草萃取的有機(jī)物質(zhì),能夠迅速滲入皮膚,幫助細(xì)胞再生,恢復(fù)皮膚的彈性與濕度,延緩肌膚老化,甚至幫助肌膚形成一層隔離膜以抵御外來(lái)的損害,就算是易過(guò)敏性膚質(zhì)也可放心使用。
海洋膠原氨基酸創(chuàng)造奇跡
在香港推出的H20+眼部精華露,創(chuàng)造了一星期內(nèi)售出7000多瓶的可觀紀(jì)錄。
這瓶精華露擷取了海洋膠原氨基酸,并加入了活性酵素衍生物、維生素原B5、抗衰老精華等多種元素,能使肌膚恢復(fù)光澤,淡化皺紋,同時(shí)還可將浮腫的泡泡眼緊致起來(lái)。其質(zhì)地清爽不油膩,能長(zhǎng)時(shí)間鎖住水分,難怪會(huì)受到許多人的青睞。
海洋孕育著無(wú)數(shù)可待開(kāi)發(fā)的美麗資源。生長(zhǎng)在潮汐往返之間的海草,擁有無(wú)限的生命力,但近海海藻的萃取成分與品質(zhì)絕對(duì)無(wú)法與深海藻類(lèi)相提并論。所以,區(qū)域選擇非常重要,很多海域都有海藻,但是否能用在保養(yǎng)上就很難說(shuō)了。
海洋是一個(gè)新興的處女地,它純凈、豐富而且取之不盡。人類(lèi)對(duì)于海洋的開(kāi)發(fā)還不及十分之一,在深海的神秘與未知里,寄托著我們關(guān)于美麗的全部夢(mèng)想。
海洋美膚的其他代表作
Shu Uemura海洋深層水:兩千年的深海精華,充滿著驚奇的力量!無(wú)論頭發(fā)、臉龐、身體,也無(wú)論曬傷、紅腫、干燥、缺水,甚至手肘、腳踝粗糙,用這瓶深層海洋水就都可獲得改善。
H2O+ 胸部緊致精華:含豐富海洋礦物合成物的凝膠,能預(yù)防與改善胸部松弛現(xiàn)象。成分中的紅海藻能刺激細(xì)胞更生、補(bǔ)充皮膚喪失的礦物質(zhì),同時(shí)改善膚質(zhì),極適合減肥后及產(chǎn)后或是希望維持優(yōu)雅胸線的女性使用。
【關(guān)鍵詞】臭氧;催化氧化;COD;去除率
前言:由于傳統(tǒng)的生化處理工藝對(duì)有毒、有害、難降解的有機(jī)污染物的處理十分有限,而臭氧催化氧化則是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種以提高臭氧利用效率為目的的高級(jí)氧化技術(shù),是利用反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的大量強(qiáng)氧化性HO-自由基氧化分解水中的有機(jī)物而達(dá)到水質(zhì)凈化的目的。
一、裝置概況
本化工污水處理場(chǎng)是為丙烯腈污水量身定制的處理流程,采用生物倍增、臭氧催化氧化及生物脫氮的組合工藝。其中臭氧催化氧化單元是處理流程中不可或缺的一部分,設(shè)計(jì)處理能力為20t/h。臭氧催化氧化單元包括:上游來(lái)水經(jīng)兩級(jí)過(guò)濾后進(jìn)入四級(jí)催化氧化塔,將上游來(lái)水難以降解的COD在四級(jí)氧化塔中與臭氧充分接觸,達(dá)到進(jìn)一步去除污染物的目的,為后續(xù)出水進(jìn)入生物脫氮處理系統(tǒng)提供保障。
二、臭氧催化氧化塔運(yùn)行的影響因素
影響臭氧催化氧化反應(yīng)的因素很多,包括臭氧的投加量、臭氧在反應(yīng)溶液中的溶解、分散程度、污染物的濃度、反應(yīng)溶液的溫度、溶液的pH、臭氧投加方式以及催化劑種類(lèi)等。結(jié)合既有裝置,對(duì)氧化塔的運(yùn)行效果的影響因素有如下幾點(diǎn):
1、臭氧的投加量。對(duì)于固定的來(lái)水處理量,臭氧投加量增加,則對(duì)COD的去除量增大。曾對(duì)臭氧投加量與來(lái)水COD的處理效果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)。
如表1、圖2顯示,臭氧投加量由6月9日的3.9kg/h增加到6月13日的6.8kg/h,COD的去除率提高了34個(gè)百分點(diǎn)。然而通過(guò)一味的增加臭氧投加量來(lái)提高去除效果是不理智的,提高臭氧投加量需要提高臭氧發(fā)生器的運(yùn)行功率,甚至需要額外啟動(dòng)第二套臭氧發(fā)生器,從而大大增加了運(yùn)行成本。因此,根據(jù)上游來(lái)水的污染物濃度,合理的調(diào)整臭氧投加量,優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行是關(guān)鍵。
2、氧化塔運(yùn)行方式
設(shè)計(jì)的四個(gè)氧化塔運(yùn)行方式靈活多變,可并聯(lián)運(yùn)行、串聯(lián)運(yùn)行以及單獨(dú)切出運(yùn)行。當(dāng)上游來(lái)水COD濃度較高時(shí),需要將四個(gè)塔串聯(lián)起來(lái),這樣增加了來(lái)水與臭氧的接觸時(shí)間,從而達(dá)到徹底降解污染物的目的。當(dāng)上游來(lái)水COD濃度較低時(shí),可將四個(gè)塔并聯(lián)或是并聯(lián)串聯(lián)組合使用,來(lái)減小塔的運(yùn)行阻力,延長(zhǎng)催化劑的使用壽命,減少反沖洗頻次。
3、上游污染物濃度。當(dāng)上游出水水質(zhì)差,甚至發(fā)生出水帶泥的現(xiàn)象時(shí),往往懸浮物高,部分懸浮物會(huì)通過(guò)兩級(jí)過(guò)濾器進(jìn)入臭氧催化氧化塔內(nèi),造成催化劑填料的污染,從而影響處理效果,因此保證上游出水穩(wěn)定是非常重要的。
4、溫度的影響。提高臭氧與來(lái)水的反應(yīng)溫度,一方面可以使反應(yīng)的活化能降低,有利于提高化學(xué)反應(yīng)速率。但是,另一方面隨著溫度的升高,臭氧的分解速率將會(huì)加快,溶解度也會(huì)下降,從而降低了液相中臭氧的濃度,減緩了化學(xué)反應(yīng)速率,因此,控制好氧化塔的反應(yīng)溫度尤為的重要,根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看,將水溫盡量控制在25-30℃范圍內(nèi)比較適宜。
5、pH的影響。臭氧的氧化能力與pH有關(guān)。臭氧在酸性條件下的光催化反應(yīng)中,僅有20%的臭氧直接分解產(chǎn)生OH-,其余部分則轉(zhuǎn)化為H2O2;在堿性條件下,不僅存在臭氧光解反應(yīng),而且臭氧生成OH-的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)也被激發(fā),產(chǎn)生大量的OH-,大大增強(qiáng)了臭氧的氧化效果,根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看,將來(lái)水pH控制在7.0-7.5之間比較適宜,能讓臭氧的作用發(fā)揮到極致,保證出水效果。
三、總結(jié)
為了保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)處理,提高臭氧催化氧化單元的運(yùn)行效果,實(shí)現(xiàn)裝置長(zhǎng)、穩(wěn)、優(yōu)運(yùn)行,在日常水質(zhì)管理中做到:1、及時(shí)根據(jù)實(shí)際來(lái)水污染物濃度,通過(guò)調(diào)整臭氧發(fā)生器的運(yùn)行功率,適當(dāng)調(diào)整臭氧的投加量,來(lái)滿足有機(jī)物的去除效果,同時(shí)優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行。2、靈活掌握氧化塔的運(yùn)行方式,當(dāng)上游來(lái)水COD濃度較高時(shí),將四個(gè)塔串聯(lián)起來(lái),增加來(lái)水與臭氧的接觸時(shí)間,從而達(dá)到充分降解污染物的目的。當(dāng)上游來(lái)水COD濃度較低時(shí),可將四個(gè)塔并聯(lián)或是并聯(lián)串聯(lián)組合使用,來(lái)減小塔的運(yùn)行阻力,延長(zhǎng)催化劑的使用壽命,減少反沖洗頻次,增加處理量。3、做到及時(shí)根據(jù)上游來(lái)水質(zhì)變化,調(diào)整兩級(jí)過(guò)濾器的反沖洗時(shí)間,將懸浮物在過(guò)濾階段實(shí)現(xiàn)有效的攔截。定期對(duì)催化氧化塔進(jìn)行反沖洗,減輕氧化塔的運(yùn)行阻力,防止催化劑污染及板結(jié)的發(fā)生。及時(shí)對(duì)受污染的氧化塔進(jìn)行反沖洗,必要時(shí)將其切除,對(duì)其催化劑進(jìn)行藥劑清洗。4、將水溫盡量控制在25-30℃范圍內(nèi),避免較大波動(dòng),冬季可對(duì)其通入維溫蒸汽。5、穩(wěn)定控制來(lái)水pH在7.0-7.5之間,可通過(guò)上游加堿系統(tǒng)調(diào)節(jié)pH值,避免大范圍的波動(dòng)。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】6061 鋁合金;陽(yáng)極氧化膜;耐腐蝕性;孔隙
鋁合金在日常生活中極其常見(jiàn),它的密度僅為2.702 ,因?yàn)槠洳馁|(zhì)輕盈,強(qiáng)度高,價(jià)格低等優(yōu)異性能,被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)、航空、船舶、農(nóng)業(yè)、電器、家具等各個(gè)領(lǐng)域中[1,2]。在海洋復(fù)雜環(huán)境中,鋁合金表面極易腐蝕,從而破壞鋁基表面,造成結(jié)構(gòu)受損[3]。因此,通常把鋁合金材料進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理,使其表面獲得一層致密的硬質(zhì)氧化膜,保護(hù)鋁殼體在苛刻的海洋環(huán)境中使用[4-7]。但在實(shí)際應(yīng)用中,鋁合金殼體硬質(zhì)陽(yáng)極氧化過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)氧化過(guò)度或者氧化不夠充分,從而影響鋁殼體的性能,因此有必要探討硬質(zhì)陽(yáng)極氧化的工藝。常見(jiàn)鋁合金的硬質(zhì)陽(yáng)極氧化方法有鉻酸陽(yáng)極氧化、草酸陽(yáng)極化、磷酸陽(yáng)極氧化、硼硫酸陽(yáng)極氧化、硫酸陽(yáng)極氧化等[8,9]。本試驗(yàn)采用6061 鋁合金作為研究載體,選用硫酸硬質(zhì)陽(yáng)極氧化工藝,研究在不同氧化條件下的耐腐蝕性能,以及表面的孔隙分布情況,最后確定最佳氧化工藝條件。鋁合金陽(yáng)極氧化膜形成過(guò)程如下:電解液中發(fā)生水解反應(yīng)。
1 試驗(yàn)材料與方法
使用6061 鋁合金板材,鋁合金的化學(xué)成分如表1 所示。取6061 鋁合金材料樣品3 塊,分別標(biāo)記成樣品a、樣品b、樣品c,然后將樣品都加工成40mm×40mm×2mm,將各樣品表面進(jìn)行拋光、油漬清洗、去離子水清洗處理。采用直流電源恒流模式,以硫酸作為電解質(zhì),在硫酸電解液中進(jìn)行硬質(zhì)陽(yáng)極氧化:電解液中電流大小為3.8A,溫度均為室溫;硫酸濃度為1mol/L,氧化時(shí)間分別為35 、45 、55min。然后將硬質(zhì)陽(yáng)極氧化后的試樣依次置于無(wú)水乙醇和去離子水中清洗15min,烘干。采用JSM-7800F掃描電鏡(SEM)分別觀察6061 鋁合金氧化膜的表面形貌結(jié)構(gòu)分布。然后采用維氏硬度測(cè)量?jī)x分別測(cè)試試樣表面的硬度大小。再將樣品進(jìn)行耐腐蝕試驗(yàn),比較樣品的抗腐蝕性能。最后得到三種鋁合金樣品的最佳硬質(zhì)陽(yáng)極氧化工藝處理?xiàng)l件。
2 結(jié)果與討論分析
2.1 硬度與耐腐蝕性分析
采用維氏硬度測(cè)量?jī)x依次在試樣表面不同地方測(cè)量多個(gè)點(diǎn),制備的硬質(zhì)陽(yáng)極氧化層硬度如表2 所示。可見(jiàn),6061 鋁合金材料在經(jīng)過(guò)硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理后三種樣品與原始樣品的維氏硬度大小相比,未處理原始樣品硬度是最低的,只有103.4Hv,明顯小于經(jīng)硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理后的樣品,其中樣品b的維氏硬度達(dá)到580.3Hv,其硬度大約提高了461%,這明顯提高了6061 鋁合金材料的性能要求。由表2 可以發(fā)現(xiàn),硬質(zhì)陽(yáng)極氧化處理后的樣品硬度大小:樣品b>樣品c>樣品a。說(shuō)明隨著硬質(zhì)陽(yáng)極氧化時(shí)間的增加,6061 鋁合金材料的表面硬度值先增加后開(kāi)始減小,氧化時(shí)間45min時(shí),硬度值達(dá)到最大。
2.2 陽(yáng)極氧化的電壓-時(shí)間曲線
在6061 鋁合金陽(yáng)極氧化時(shí),記錄了陽(yáng)極氧化過(guò)程中的電壓隨時(shí)間變化關(guān)系。其變化曲線關(guān)系見(jiàn)圖1 。通過(guò)圖1 可以發(fā)現(xiàn):在6061 鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化開(kāi)始階段,其金屬表面的電壓急劇增加,當(dāng)陽(yáng)極氧化進(jìn)行到3min后,電壓增加速度開(kāi)始趨于緩慢。通過(guò)分析表明,鋁合金在硫酸溶液中陽(yáng)極氧化過(guò)程中,首先在通電的開(kāi)始階段,金屬表面會(huì)生成致密的薄膜層,從而會(huì)增大電阻,為了要保持電流恒定,使得電壓增大。在陽(yáng)極氧化5min后,電壓就趨于平緩,保持穩(wěn)定階段。當(dāng)電壓穩(wěn)定一段時(shí)間后,電壓出現(xiàn)下降趨勢(shì),則可見(jiàn)電阻減小,說(shuō)明鋁合金表面開(kāi)始形成新的氧化層。這是因?yàn)殡娊庖簩⒃鹊难趸瘜尤芙夂笮纬啥嗫祝ń饘俦砻娉霈F(xiàn)大量微小孔)現(xiàn)象,硫酸電解液通過(guò)多孔結(jié)構(gòu)滲透到新的金屬表面,使得金屬表面繼續(xù)電解生成新的氧化膜,當(dāng)金屬表面再一次生成一層致密的陽(yáng)極氧化膜后,氧化層再一次隔斷了電解液與金屬表面的接觸,則鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化過(guò)程趨于停滯階段,即電壓又開(kāi)始趨于穩(wěn)定階段。隨著陽(yáng)極氧化時(shí)間的增加,電壓再次出現(xiàn)下降的趨勢(shì),說(shuō)明電解液又開(kāi)始氧化新的表面結(jié)構(gòu)層,形成新的鋁合金氧化層,從而使得氧化膜的厚度在不斷的增加。并且根據(jù)曲線圖可以發(fā)現(xiàn),陽(yáng)極氧化所需要的電壓隨著氧化層厚度的增加而增大,即電阻隨著氧化層厚度的增加而增大。
2.3 掃描電鏡(SEM)觀察
用掃描電鏡分別觀察3 個(gè)樣品的表面形貌,如圖2 所示。通過(guò)比較3 種樣品的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)樣品a和樣品b的表面都比較的光滑平整,樣品c的表面則出現(xiàn)部分小孔,且光滑平整度不如前面兩種樣品。6061 鋁合金材料表面生成一層致密的氧化膜,這層氧化膜光滑平整的覆蓋在金屬表面上,且表面孔隙也非常的小。隨著陽(yáng)極氧化時(shí)間的增加,金屬表面則開(kāi)始出現(xiàn)較大的孔徑,使得表面形貌出現(xiàn)凹槽結(jié)構(gòu)。且隨著氧化時(shí)間的繼續(xù)進(jìn)行,各小孔的孔徑都會(huì)增大,最后會(huì)出現(xiàn)多孔融合現(xiàn)象,導(dǎo)致更大的孔徑生成,使得鋁合金表面的硬度出現(xiàn)了下降。此時(shí)說(shuō)明了鋁合金材料硬質(zhì)陽(yáng)極氧化時(shí)間過(guò)長(zhǎng),反而會(huì)破壞表面的氧化膜結(jié)構(gòu)。
2.4 耐腐蝕性分析
將樣品a,b,c分別浸泡在10%NaCl溶液中,進(jìn)行鹽霧腐蝕性模擬試驗(yàn),具體試驗(yàn)情況如表3 所示。根據(jù)表3 可見(jiàn),樣品b的耐腐蝕能力最佳,其余兩種樣品均出現(xiàn)不同程度的腐蝕現(xiàn)象。為了進(jìn)一步的觀察金屬表面腐蝕現(xiàn)象的特征,則再將經(jīng)鹽霧試驗(yàn)后的3 種樣品分別置于掃描電鏡下觀察,得到的表面形貌如圖3 所示,其中圖3 中的編號(hào)① 、② 、③ 分別為三種樣品的宏觀外貌圖,編號(hào)④ 、⑤ 、⑥ 分別為樣品的微觀結(jié)構(gòu)圖。根據(jù)圖3 可見(jiàn),樣品c的表面形貌的孔徑大小明顯大于樣品a和樣品b,且樣品c的孔隙數(shù)量也更多;樣品b的表面形貌未出現(xiàn)明顯的變化;樣品a則出現(xiàn)了少部分的孔隙,且孔徑也較小。由此可發(fā)現(xiàn),6061 鋁合金材料在硬質(zhì)陽(yáng)極氧化時(shí)間為45min時(shí),此時(shí)所表現(xiàn)的耐腐蝕性能最佳。