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关键词:循环冷却水;腐蚀;结垢;节能
Abstract: Based on the 330MW coal-fired unit as an example, with the Inner Mongolia branch of Beijing Power Company Limited water quality characteristics, as in the power plant water treatment, circulating water saving potential are analyzed in detail, and the implementation of specific measures of energy saving are discussed. Deep analysis on water quality change of equipment, much angle is all-around consideration to determine the water processing method, for the future to ensure the rational use of water resource, for the enterprise energy saving and laid a solid foundation.
Key words:circulating cooling water; corrosion; scaling; energy saving
中图分类号:V444.3+7 文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
火力发电厂的循环冷却水系统,具有耗水量大,处理比较困难的特点,正由于其耗水量大,就必然要涉及到对水资源如何充分利用和水如何处理两大技术问题,这是一对相互矛盾的问题,因为要想少耗水,实现更大程度上的循环使用,必将导致很高的浓缩倍率,而为避免高浓缩水造成的含盐量大,可能引起设备系统结垢的问题,就必然要增大水的处理费用,所以,循环水的节能必须以用相对较少的费用实现最大限度地节约水资源为出发点,尤其是作为自治区节水型企业,合理利用水资源,是我们面临的一个十分重要的课题.
1、循环冷却水存在的问题
冷却水在循环使用过程中,水在冷却塔内和空气充分接触,使水中的溶解氧得到补充,所以循环水中溶解氧总是饱和的,水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因,这是冷却水循环使用后易带来的问题之一。
水在冷却塔中蒸发,使循环水中含盐量逐渐增加,加上水中二氧化碳在塔中解析逸散,使水中碳酸盐在传热面上结垢析出的倾向增加,这是问题第二。
冷却水和空气接触,吸收了空气中大量的灰尘、泥砂、微生物有机孢子,使系统的污泥增加。冷却塔内的光照、适宜的温度、充足的氧和养份都有利于细菌和藻类的生长,从而使系统粘泥增加,在换热器内沉积下来。造成了粘泥的危害,这是水循环使用后易带来的问题之三。
冷却水的循环使用对换热器带来的腐蚀、结垢和粘泥竟是要比使用直流水严重一些或严重得多。因此,循环冷却水如果不加以处理,则以上问题的发生将使换热设备的水流阻力加大,水泵的电耗增加,传热效率降低,并使生产工艺条件处于不正常状况。我们现场,为了提高传热效率的需要,换热器的管壁很薄,并且严格控制污垢的厚度,换热器一旦发生腐蚀或结垢,尤其是局部腐蚀的发生,将使换热器很快泄漏并导致报废,给生产带来巨大的损失。因此,循环冷却水系统必须综合考虑解决腐蚀、结垢和粘泥(微生物)三个问题。
2、腐蚀原理的分析
2.1、水质标准与解析
国家机械行业标准JB/T247-94和JB/T8055-95对于冷热水机组冷却水和补充水水质要求,作了明确规定:
2.1.1、pH值过低,水的酸性程度增加,腐蚀加重。PH值过高,水垢成分的溶解变小,使水垢析出变得容易。
2.1.2、电导率高的水腐蚀速度增大,造成腐蚀和结垢产生的因素也较高。
2.1.3、氯化物离子是造成腐蚀性提高的重要因素之一。
2.1.4、硫酸根离子是增大水腐蚀作用的重要因素。
2.1.5、酸消耗量值大有抵制作用,但是,同时也容易引起水垢危害。
2.1.6、总硬度指钙硬度与镁硬度。这些硬度成分是水垢危害的主要因素,但是适当的硬度存在可以缓和腐蚀性。
2.1.7、进入冷却水,冷水和温水系统的铁是造成沉淀、污染或水垢危害的原因,也是二次腐蚀的原因。
2.1.8、硫化物在pH值低时分解出游离子的硫化氢,对铜、钢、铁等金属材料引起强烈的腐蚀作用,有时出现孔洞的危害。
2.1.9、铵根离子,铵对铜有强烈的腐蚀作用。
2.1.10、当二氧化硅的量超过溶解度时,就有可能析出,成为水垢。
2.2、非标准水质的水对水循环系统的危害及水处理的必要
结垢、生物污染,腐蚀的水循环系统中的三大主要危害
2.2.1、水垢:水在循环过程中由于水分蒸发,热分解,二氧化碳气体吹失等因素,不稳定溶解盐的平衡遭到破坏,使部分离子在水中呈结晶析出,附在管壁结成水垢。
2.2.2、生物污泥:水中的细菌霉,藻类等微生物体与灰尘,泥沙混合在一起,形成泥状污浊物。
2.2.3、腐蚀:水中存在的解氧及其它腐蚀性离子与管壁金属发生化学反应,形成腐蚀。
这三者主要危害具体表现以下三个方面:
2.2.3.1降低了传热效率,大量浪费能源。
2.2.3.2污垢的积聚导致局部腐蚀,该种腐蚀的速度为正常腐蚀速度的4~5倍,会使设备在短期内穿孔而损坏。
2.2.3.3污垢在管内沉积,降低了水流通的截面积,增大了水流的阻力,增加了设备运行费用。
所以,对系统中的水循环进行水处理十分必要。冷却水的化学处理是用加入化学药品的方法来防止循环冷却水系统腐蚀、结垢和粘泥等问题的产生。常用的处理药剂有缓蚀剂、阻垢剂和杀生剂等。
3、结论
为了有效防止冷却水系统结垢,就应使循环水中结垢性物质的浓度有所控制,其方法有二,一是增大循环水的排污量和补给水量,防止其过高浓缩,这要增大水耗,浪费更多的水资源,二是用化学加药的方法除去水中的结垢性物质,
当机组投入运行开始,为最大限度地节约水资源,降低水耗,经常维持循环水的浓缩倍率在5左右,即低于此倍率时,不进行排污操作,达到或高于5倍的浓缩倍率,即进行排污换水.此种方法,我们是根据理论值估算并经工业试验确定的,因水质不同,对结垢性物质的析出的浓度是有影响的。所以,工业试验过程是必须的此措施经多年运行,不但十分成功,而且愈来愈成熟,工业运行过程证明,它除了确实优质,高效地达到了防止冷却水系统结垢的目的更重要的是由于它达到了5倍的高浓缩倍率,使它又的确是一种高效节能的方法. 冷却水的化学处理是用加入化学药品的方法来防止循环冷却水系统腐蚀、结垢和粘泥等问题的产生。常用的处理药剂有缓蚀剂、阻垢剂和杀菌剂等。
火力发电厂水耗大,挖掘节水的潜力大有可为,循环水的循环使用,化学取样水,化学中各水及锅炉排污水的再利用等,都需要我们去论证和开发,因此,为了保证水资源不因我们的不合理利用而枯竭,我们将不断地探索水资源多次利用和降低各项水耗的新途径,向着更科学,更高效的利用的方向迈进.
参考文献
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[5]、电厂化学技术 王淑勤、 赵毅主编,中国电力出版社
关键词:高炉,渣处理,泵房,施工,工艺,质量控制
一、 工程概况及特点
1、工程概况:此1800m3高炉炼铁系统的渣处理采用的嘉恒法渣处理工艺,其循环水泵房给排水系统主要组成:粒化供水泵系统(4台泵),返渣泵系统(2台泵),集水坑排水泵系统(2台泵),气力提升泵系统(2台泵),粒化泵及返渣泵冷却供回水系统,补水及生产净化水供水系统,再利用水供水系统,气力提升泵返渣稀释水供水系统。安装高度为-8.400m~+16.000m。
2、工程特点:场地狭窄、复杂,不便施工作业,多专业、多工种交叉施工多。
二、施工进度计划
计划工期为:30个工作日。
三、施工方法和技术措施
1、施工方法
1.1工艺流程
1.2施工方法
1.2.1准备工作:组织施工人员,认真审阅施工图纸,制定施工方案,对作业人员进行技术交底和安全交底,准备所用施工工具、设备。
1.2.2基础验收:与土建单位进行基础交接,并复测其标高和轴线位置,要求标高偏差0~-20,轴线位置偏差10。
1.2.3垫板加工:电机及泵的安装垫板加工,需平垫板和斜垫板,平垫板厚度分别为10、20、30,大小规格为160×100;斜垫板厚度为20,坡度为1:10,大小规格为140×80。
1.2.4材料、设备报验:焊接材料、钢材、管道、设备及其他材料进入现场后,在使用之前需向监理报验,允许使用方可施工。
1.2.5管件及管道支架制作:管件主要有弯头、三通、异径管,需做样板,再下料制作;管道支架采用[10和∠63×6角钢,支架主要形式为450三角架,根据现场实际情况制作。
1.2.6电机及泵安装:根据施工图纸设计位置及标高安装,用斜垫板找平,自检合格后报监理检查,合格后交土建单位进行地脚螺栓一次灌浆,达到强度后方可进行地脚螺栓紧固,并检查其轴线位置和水平度,合格后方可进行二次灌浆。
1.2.7管道安装:根据设计走向铺设管道,连接方式主要有焊接和法兰连接;焊接管口必须打破口并焊透,其中稀土合金管的焊接需在厂家的指导下进行;法兰连接的密封垫采用厚度为3的橡胶石棉板垫片;管道支架间距以设计要求为准。
1.2.8阀门安装:安装前应清楚阀门的流向,避免安装反向;阀门应根据设计安装在便于操作的位置,不许强力连接;与管道采用法兰或螺纹方式连接时,阀门应在关闭状态安装,焊接方式连接时,在开启状态安装。
1.2.9试车、试压:在泵试运转前,应将其与电机分开,先单独试电机,合格后方可与泵连接,以避免泵反向转动,在泵试运转前,还需打开吸入管阀门关闭排出管阀门,并将吸入管充满液体且排尽空气,不得在无液体情况下启动,转速正常后打开排出管阀门,试运行无异常振动、声响、升温即为合格。管道系统安装完检查合格后即进行水压试验,试验压力为工作压力的1.25倍,保压30分钟无渗漏为合格。
1.2.10冲洗:试压合格后即可进行水冲洗,水冲洗必须连续进行,目测排出口的水色和透明度与入口水一致即为合格。
1.2.11防腐、保温:按照设计及规范要求进行。
2、技术措施
2.1 认真进行图纸的自审工作,并做好记录,发现问题及时提出,并得到有关设计部门的明确答复。
2.2认真阅读图纸及说明书,做好施工前的技术准备及技术交底工作。
2.3 根据工艺设计检查所安装设备的规格、型号是否与设计相符,确定安装方向和位置。
2.4 按设备装箱单,清点、检查设备、材料及附件的型号、规格及数量应符合设计和设备技术文件的要求,并应有出厂合格证等。
2.5 施工中严格执行验收规范,达到规范要求的质量标准及技术要求。
2.6 使用经检验合格的测量器具,以保证所测数据的真实和可靠。
2.7 认真填写自检、专检记录和试运转记录。
四、主要资源需用量计划
1、施工机械配备计划
汽车吊20t:1台;电焊机BX3-500A:6台;气焊工具:4套;手拉葫芦5t:2台;手拉葫芦3t:8台;盘尺30m:2把;磨光机:2台;钢丝绳索6×19+FC 20mm:4付;卡环5t:1对;卡环3t:3对; 水平尺0.2‰:2把;水平仪:1台;经纬仪:1台;百分表及磁性表座:2套等。
2、劳动力需用量计划
管理人员:6人(包括:工程、技术、质量、安全、物资)。工人:铆工2人;电焊工: 8人;气焊工:4人;管工:4人;钳工:4人;起重工:2人;力工:6人。
3、主要施工材料需用量计划
平垫板10~30×160×100:300块;斜垫板20×140×80:250块;跳板50mm×300mm×3000mm:10块;铁线8#:50kg;安全带:20条;安全绳33.5mm:100m;拖拉麻绳33.5mm:100m。
五、 质量保证措施
1、严格按照施工图纸和规范的要求进行施工。
2、特殊工种操作人员须持证上岗。
3、焊缝不得有气孔、夹渣、咬边及飞溅现象。
4、法兰连接时,应检查法兰密封面及密封垫片,不得有划痕、斑点等缺陷。
5、管道安装时不宜使用临时支架,必须使用时应与正式支架错开,在管道安装完后予以拆除。
6、阀门的操作开关和检修人孔应安装在面向操作平台的便于操作的位置。
7、电动设备露天存放时须作防雨处理。
8、稳固电机的地脚螺栓应与混凝土基础牢固结合在一起,浇灌前预留孔应清洗干净,螺栓本身不应歪斜,机械强度应满足要求。
9、稳装电机和泵的垫片一般不要超过三层。
10、电机安装后,要保持清洁,使电机不受锈蚀。
11、允许偏差:
1)电机、泵安装:
水平度:纵向偏差
横向偏差
轴线位移偏差:2;
标高偏差:±2;
2)管道安装:
水平管道平直度:
DN≤100时,2L‰,50;
DN>100时,3L‰,80;
立管垂直度:5L‰,30;
坐标偏差:15;
标高偏差:±15;
六、安全、文明施工保证措施
1、施工前对所有施工人员进行书面和口头安全交底,各施工班组每天必须进行班前安全交底,施工人员应树立安全第一的思想。
2、施工人员进入施工现场必须戴好安全帽,高空作业必须系好安全带,提高自我保护意识。
3、施工区域应设明显的警戒标志,非施工人员不得随意进出。
4、管道和设备下部垫置的枕木或支承物要设置平稳,以防倾斜,构件堆放要整齐有序,留足人行道路。
5、搭设的脚手架或操作平台必须牢固稳妥,经检查无误后方可利用。
6、施工现场平台必须清理干净,平台边缘及洞口需设置临时护栏。
7、施工现场的临时配电和电动工具应经常定期检查,配电保护器必须按规定一机一闸一漏保配置。
8、使用的吊具(如钢丝绳、卡扣等)必须按规定使用,使用前应确认其完好性,不得带病投入使用。
9、钢丝绳捆绑设备时,与设备相接触的地方要采取保护性措施,以防止设备挤压损坏和钢丝绳受损;临时焊接的吊耳须经检查后方可使用。
10、使用汽车吊或履带吊时须先检查所站位的地面是否坚实;使用时应将吊车垫平,吊臂下严禁站人。
11、吊装过程要设专人指挥吊车,信号应明确、统一,大件的吊装,被吊物件应系好溜绳,设专人掌握。
12、若须夜间施工,施工现场须设置足够的照明。
13、特殊工种必须持证上岗,且按操作规定施工。
14、施工现场应设置必要的消防器材,以防火灾的发生;特别是电气焊作业时必须清除或隔离周围的易燃易爆物品。
15、施工中用的辅助材料,用完后及时收回或清理,做到工完料清,搞好文明施工。
参考文献:
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97
【摘要】 目的 探讨伤科熏洗方对类风湿性关节炎(RA)的疗效及其对RA患者血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1β(IL-1β)水平的调节作用。方法 选取110例RA活动期患者,随机分为治疗组和对照组,每组55例。治疗组采用伤科熏洗方联合西药治疗,对照组仅用西药治疗,共4周。观察2组的临床疗效以及治疗前后临床症状和实验室指标的变化,采用ELISA法检测患者血清TNF-α和IL-1β水平。结果 治疗组和对照组总有效率分别为72.7%和49.1%,治疗组明显高于对照组(P<0.05)。治疗组和对照组临床症状均明显改善(P<0.05),但治疗组明显优于对照组(P<0.05)。治疗组血沉、C反应蛋白、TNF-α和IL-1β水平均明显降低(P<0.05),对照组无明显变化(P>0.05)。结论 伤科熏洗方下调TNF-α和IL-1β可能是其治疗RA的重要机制之一。
【关键词】 伤科熏洗方;类风湿性关节炎;肿瘤坏死因子-α;白细胞介素-1β
Abstract:Objective To investigate the efficacy of Shangke Xunxi formula on rheumatoid arthritis (RA) and regulating effects on serum TNF-α and IL-1β levels in patients with RA. Methods One hundred and ten patients with RA enrolled were randomly pided into treatment group and control group, 55 patients in each group. The treatment group was treated with Shangke Xunxi formula combined with western medicine for 4 weeks, while the control group only received the treatment of western medicine. Curative effects in the two groups were evaluated after treatment. Syndrome profile and laboratory examinations were observed before and after treatment. Moreover, ELISA were performed to measure serum TNF-α and IL-1β. Results Total effective rate in treatment group (72.7%) was significantly higher than that in control group (49.1%). Clinical syndromes were improved in the two groups (P<0.05), but it was more obvious in treatment group than in control group (P<0.05). ESR, CRP, TNF-α and IL-1β levels were markedly decreased in treatment group (P<0.05), but no obvious change was observed in control group (P>0.05). Conclusion Down-regulation of TNF-α and IL-1β levels with Shangke Xunxi formula might play a key role in its therapy of RA.
Key words:Shangke Xunxi formula;rheumatoid arthritis;tumor necrosis factor-α;interleukin-1β
类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以关节滑膜炎为特征的慢性全身性自身免疫性疾病。滑膜炎持久反复发作,关节内软骨和骨的破坏,导致关节功能障碍,甚至残废[1]。RA发病率高,病机复杂,治愈率低,对该病的治疗学研究一直是国内外药物研究领域的热点[2]。伤科熏洗方是我们在中医辨证论治原则指导下,结合现代药理研究成果,研制开发的用于骨关节疾病外用方[3]。为了客观评价伤科熏洗方对RA的临床疗效,2006-2009年期间,我们选择110例活动性RA患者为研究对象,观察伤科熏洗方的疗效及其对血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)和白细胞介素-1β(IL-1β)的影响。现报道如下。
1 资料与方法
1.1 病例选择
110例RA患者来自武汉地区,均符合美国风湿病协会1987年类风湿关节炎修订分类标准[4],为活动性RA患者(疼痛、关节肿胀和血沉增快),排除Ⅳ期及服用激素患者。所有受试者对本研究均知情同意。其中男性41例,女性69例。按随机数字表法分为治疗组和对照组。治疗组55例,其中男18例,女37例,平均(48±13)岁,平均病程(52±29)年;对照组55例,其中男23例,女32例,平均(49±15)岁,平均病程(55±36)年。2组患者治疗前性别比例、年龄和病程差异均无统计学意义。所有患者无心、肝、肾、自身免疫性疾病及内分泌疾病等病史,检测前6个月未服用过免疫抑制剂及激素。
1.2 治疗方法
本研究为开放对照试验,试验前停用其他内服、外用中药及其他西药,服用安慰剂进行为期1周的清洗,然后进入试验,共观察4周。对照组采用西药治疗。①非甾体类抗炎药(NSAIDs):布洛芬缓释胶囊,每次300 mg,每日2次,于早晚餐饭后口服,共4周;慢作用抗风湿药(DMARDs):柳氮磺吡啶,第1周每次0.5 g,每日2次,如无明显不良反应,第2周开始服用0.75 g,每日3次,共4周。治疗组采用伤科熏洗方熏洗联合西药治疗。①伤科熏洗方熏蒸方法:中药材在治疗前浸泡30 min后,放入电饭煲加热至煮沸冒蒸汽后,患者躺在熏蒸床上,开始对病变关节进行熏蒸,每次30 min,每日1次,共4周。伤科熏洗方药物组成:川芎30 g,羌活20 g,独活20 g,桂枝10 g,桑枝30 g,伸筋草20 g,透骨草15 g,花椒10 g,艾叶20 g。方中所有药物均购自武汉协和医院中药房。②西药治疗同对照组。
在试验过程中2组患者均不加用其他具有抗炎、镇痛和免疫调节作用的药物,以免影响结果的评定。
1.3 疗效标准
根据《中药新药临床研究指导原则》(中华人民共和国卫生部,1993)进行疗效评价:临床症状、体征和血沉(ESR)改善<30%为无效;改善30%~49%为好转;改善50%~74%为有效;改善75%及以上为显效。
1.4 观察项目与方法
1.4.1 临床指标 包括晨僵时间、握力、休息痛、压痛关节数、关节压痛指数、肿胀关节数、关节肿胀指数。晨僵时间定义为早晨睡醒至关节僵硬消失持续时间,以分钟计算。握力测定采用水银柱型血压计,先将气囊充气至20 mm Hg,读数后减去20,双手各测3次,分别取平均值。休息痛采用10 cm目视模拟标尺法计算。关节压痛指数按4级评分:无压痛,计0分;有压痛,需医生询问才能察觉,计1分;有压痛,无需医生询问能察觉,计2分;压痛明显,呈痛苦面容,计3分。关节肿胀指数按4级评分:无肿胀,计0分;肿胀低于骨突,计1分;肿胀与骨突相平,计2分;肿胀高于骨突,计3分。
1.4.2 实验室检查 ①RA活动性指标ESR和C反应蛋白(CRP)的水平。②血清TNF-α、IL-β水平检测:分别于治疗前后留取空腹静脉血,分离血标本后置于-70 ℃冰箱保存备用。血清TNF-α和IL-1β均采用双抗夹心酶联免疫吸附(ELISA)法测定,所用试剂盒均购自武汉博士德生物工程有限公司,具体实验操作由专人严格按照说明书执行。
1.5 统计学方法
采用SPSS 12.0软件进行统计分析。所有检验均采用双侧检验,取α=0.05,P<0.05认为有统计学意义。各次就诊的计量资料用x±s表示,与筛选期基础值比较,采用配对t检验;2组间治疗前后的变化采用单因素方差分析;2组间疗效比较采用Ridit分析。
2 结果
2.1 2组临床疗效比较
治疗组总有效率为72.7%,对照组为49.1%,治疗组疗效明显优于对照组(P<0.05)。见表1。表1 2组RA患者疗效比较(略)
2.2 伤科熏洗方对类风湿关节炎患者血清肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-1β水平的影响
治疗组在治疗后,TNF-α和IL-1β的水平显著下降(P<0.05),而对照组无明显变化。2组治疗后比较,对照组TNF-α和IL-1β水平明显高于治疗组(P<0.05)。见表2。表2 2组RA患者治疗前后血清TNF-α和IL-1β水平比较(略)
2.3 伤科熏洗方对类风湿关节炎患者临床指标及血沉、C反应蛋白的影响
试验前2组患者临床指标ESR、CRP相比无明显差异。治疗组治疗后各项均有明显改善。对照组除肿胀关节数和关节肿胀指数外,其他临床观察项目明显改善,但是ESR和CRP下降不明显。治疗后2组相比,治疗组对晨僵时间、握力、关节压痛指数、肿胀关节数、关节肿胀指数、ESR和CRP改善更为明显。见表3。表3RA患者临床指标及ESR、CRP治疗前后2组比较(略)注:与本组治疗前比较,*P<0.05;与对照组治疗后比较,P<0.05(下同)
3 讨论
RA是一种病因不明的自身免疫性疾病,以中年女性多见,主要表现为对称性、慢性、进行性多关节炎。目前临床上治疗RA的药物主要包括缓解症状的NSAIDs、缓解病情的DMARDs以及糖皮质激素等[5]。以DMARDs为代表的药物可以防治病情恶化和缓解关节组织破坏,但因其诸多不良反应,如肝功能损害、消化道反应以及易发感染,同时在部分患者缺乏疗效,使其临床应用收到一定的限制[6]。近几年来开发的生物制剂,由于口服活性差,需反复注射,且价格昂贵,严重影响其临床应用[7]。中医中药在治疗RA方面有着悠久的历史和独特的优势,疗效肯定,不良反应相对较小,价格相对低廉。因此,加快研发疗效确切、不良反应小的中药,具有重大的临床意义。
伤科熏洗方具有活血疗伤、通络止痛的功效,临床上主要用于各种类型关节炎和骨折等[3]。在本研究中,我们将伤科熏洗方联合西药与单纯使用西药进行对照研究发现,联合用药的疗效明显优于单纯西药,初步显示伤科熏洗方良好的治疗作用。同时,通过观察治疗前后患者的临床症状和RA活动性实验室指标发现,联合用药和单纯西药治疗,均能明显改善RA的临床症状,但联合用药的治疗作用明显优于单纯西药,提示伤科熏洗方可以与NSAIDs在改善症状方面产生协同作用。ESR和CRP两项RA活动性指标,单纯西药治疗无明显作用,考虑可能是柳氮磺吡啶起效慢,但联合伤科熏洗方后,ESR和CRP明显下降,提示伤科熏洗方可以抑制RA活动病变,增强西药的治疗作用。
近年来许多研究已经表明,炎性因子在RA中发挥重要作用[8],其中TNF-α和IL-1β处于中心地位[9],在RA活动期表达明显升高[10-11]。二者协同导致滑膜炎,激活滑膜细胞分泌IL-6等其他炎症介质,增加纤溶酶原激活物的活性,加重关节病理破坏。因此,目前各种研究试图通过各种途径阻断TNF-α和IL-1β,从而抑制RA的病变进展[12]。在本研究中,为了探讨伤科熏洗方的作用机制,在治疗前后我们检测了患者血清TNF-α和IL-1β水平变化,同时,为了避免糖皮质激素和免疫抑制剂对结果造成的影响,在病例选择中,我们排除了正在服用激素和免疫抑制剂的患者。结果显示,单纯服用西药对血清TNF-α和IL-1β水平无明显作用,但联合伤科熏洗方后,血清TNF-α和IL-1β水平明显降低。考虑其可能的机制是,伤科熏洗方经皮吸收后,通过抑制局部的炎症改变,继而影响全身性炎症因子分泌水平,这可能是该方治疗RA的主要作用机制之一。
总之,伤科熏洗方可以下调活动性RA患者血清TNF-α和IL-1β的水平,明显减轻RA患者临床症状以及ESR、CRP,这为伤科熏洗方的临床使用提供了理论依据。但伤科熏洗方作为外用药,如何调节RA炎症因子TNF-α和IL-1β的表达,以及其治疗RA的分子机制尚不明确,值得进一步研究。
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一、图式表述的结构化思维
在地理教学中的作用
结构化思维是以事物的结构为思维对象,以事物结构的构建为思维过程,通过演绎与归纳、分析与综合等方法,构建整体与个体的排列及相互之间关系的思维方式。结构的构建,可以从多个相对松散的个体要素出发,寻找要素之间的内在联系,通过要素某些共性特征,依据一定的准则进行分类、组合;结构的构建,也可以将认知对象作为一个整体,通过某种分类的准则和策略对认识对象进行层层的分解,拆解出相对独立的分支。结构化思维是对知识整体结构的构建,有利于把握学科本质和学科思想。结构化思维注重结构的横向分类明确、纵向层次分明、整体结构严谨。
结构化思维的图式表述方式,是学习者将认知的思维过程通过简洁的关键词和关系连接,以图式的方式进行可视化表征,将学习者隐性的思维过程显性化,让学习者内在的思维过程可视化。传统的表述对认知对象的理解过程常单纯地依靠文字,因此其表述只能是线性的表达,冗余的文字增加了认知负载,线性的描述则难以直观地呈现认知的层次、结构;结构化思维是以图式的方式表达事物的结构,学习者可以清晰、简明地展示自身的内在思维,在可视化的思维表述过程中进行内在思维的比对、纠正,从而促进师生、生生的思维交互以及知识与思想的交流、传播。
二、结构化思维在地理
知识整体构建的过程与途径
一是基于哲学观念,把握认知对象的本质或认识方法,通过宏观的准则、策略对认知对象的结构进行拆解。
纷繁复杂的地理事物、现象有其各自发生、发展的过程。辩证唯物主义认为,世界的本质是物质,运动是物质存在的形式,是物质固有的属性。自然界中众多的事物、现象,反映的是物质的运动,有着共同的属性特征。以“自然界的水循环”为例,可运用哲学的发展观,从内因和外因两个方面来认识水循环的动力条件;运用哲学的联系观,从直接和间接两个方面理解水循环的地理意义。
课程标准要求“运用示意图,说出水循环的过程和主要环节,说明水循环的地理意义”,为达成课标的要求,教材首先呈现“相互联系的水体”这一内容,介绍水圈的构成及其特点,即介绍物质的特点,这是学生学习水循环的基础;“水循环的地理意义”强调的是由于水体运动特征而产生的意义。因此,对“自然界的水循环”一节内容的结构可宏观地拆解为“物质”和“运动”两个组成部分,转换成问题则是:“是什么物质”“物质怎样运动”“运动产生什么影响”。
二是基于学科思想方法,建立逻辑主线,初步形成认知的框架体系。
空间观念是地理学的独特思想,空间属性包含了空间位置、空间分布、空间运动、空间联系、空间演变等。“自然界的水循环”一节中,“相互联系的水体”介绍水圈水体的构成和各水体相互转化的关系,其中水圈的各种水体的理化性质的差异与其所处的空间分布有着极大的关联。
“水循环的过程”则揭示水体空间分布的差异引起了水体空间的变化和运动,进而形成的动态循环系统,按其发生的空间领域可分为海上内循环、陆地内循环、海陆间循环;“水循环的意义”的产生着眼于水体的空间变化,通过水体的介质作用实现物质与能量的空间转移、变化,从而形成空间的联系。根据上述认知的宏观策略和逻辑主线,建立本节的逻辑路线,如图1所示。
基于地理学科的空间思想,以地理空间视角认识物质在空间的分布特征、物质运动在空间的演化、运动导致物质与能量空间的转移与变化。这样的认识策略和思维方法,是一种普适性的构建,无论是对于自然地理的大气运动、岩石圈的物质运动等,还是对于人文地理的资源的跨区域调配、人口的迁移等地理现象的认知与解读都有着思维方法上的指导意义。
三是运用地理方法,进一步揭示要素之间的关系,形成递阶的层次分析。
递阶的层次分析过程,是运用学科方法,如分析和综合、归纳和演绎等逻辑思维方法,揭示地理事物和现象发生、发展和演化的过程,理解地理事物和现象的时空分布规律、意义、作用等问题的逻辑推导过程;递阶的层次分析过程,是依据要素的概括程度或统摄水平,理顺要素的上下位关系,形成层次分明的结构体系。依据上述哲学观和学科思想,构建本节的知识与思维结构(如图2)。
二、知能构建(图1)
三、图表剖析
1.水循环示意图(图2)
该图关键点:①水之所以循环,其内因是水的固、液、气三相变化,外因是太阳能和重力能。②在三种水循环类型中,海陆间循环包括的环节多,涉及范围大,下垫面复杂(包括海洋和陆地),因而又被称为大循环,是水循环最重要的类型;海上内循环携带的水量最多,大约是海陆间水循环的10倍;陆上内循环补充陆地水的量很少。③外流区域,既有海陆间大循环,又有陆上内循环;在内流区域,主要是陆上内循环。④水循环使陆地水资源不断更新,促使地表物质迁移和能量交换,影响全球的气候和生态,塑造地表形态,即水循环具有平衡更新、迁移交换、联系调节、影响塑造的作用。⑤水是循环的,但一个区域的水资源是有限的, 其循环更新的速度也是有限的, 因此一个区域的水资源并不是“取之不尽,用之不竭”的。
2.陆地水体相互关系图(图3)
从图中看,陆地上的水体主要有大气降水、冰川、积雪、湖泊水、河流水、地下水。陆地上水体的相互关系是指陆地水体之间的运动转化及其水源补给关系。从水源补给看,大气降水(雨水)是陆地各类水体最主要的补给来源。当降水历时长、强度小,地表起伏小,土质疏松,植被覆盖率高时,大气降水有利于转化为地下水。
冰川对河流及其它陆地水体的补给是单向的;而河流水、湖泊水及地下水之间具有双向补给关系,如图4所示。但有些河流水与地下水之间并不存在双向补给关系,如黄河下游及长江荆江段因其为“地上河”,只存在河流水补给地下水的情况。
3.河流流量过程曲线图
河流流量过程曲线图是高考试题中经常出现的图型,横坐标代表时间(月份),纵坐标代表河流径流量。根据河流流量过程曲线反映的主要内容,如流量大小及季节变化、汛期出现的时间和长短、枯水期出现的时间和长短等综合分析,可得知:图5河流径流量随雨量变化,补给类型主要为大气降水,降水是河流最重要、最普遍的补给形式,在我国以东部季风区最为典型。图6河流春汛与气温有关,为季节性积雪融水补给,此类河流在我国主要分布在东北地区。图7河流径流量与气温有关,为冰雪融水(冰川和永久性积雪融水)补给,在我国主要分布在西北和青藏高原地区。图8河流径流量全年稳定,为地下水或湖泊水补给;湖泊水对河流水往往有调蓄作用,地下水对河流水的补给较普遍、稳定。
四、技巧点拨
1.人类活动对水循环影响的分析
①对地表径流的改变(最主要的影响方式):人类引河湖水灌溉、修建水库、跨流域调水、填河改陆、围湖造田等一系列针对河流、湖泊的活动,极大改变了地表径流的自然分布状态;②影响地下径流:人类开发利用地下水、改变下渗以及局部地区的地下工程建设都不可避免地影响地下径流,例如城市建设中通过增加绿地面积、铺设渗水砖、建设雨水花园等措施来控制雨洪和利用雨水;③影响局部地区大气降水,如人工降雨;④影响蒸发,如植树造林、修建水库可增加局部地区的水汽供应量,地膜覆盖可减少农田的水分蒸发。
2.河流水文特征的描述及分析
掌握河流的水文特征要把握“五大特征(流量、水位、汛期、含沙量、结冰期)和五大成因(地形、气候、植被、土壤、人类活动)”。
①流量,大小主要取决于河流的补给量与流域面积的大小,变化主要取决于补给方式。②汛期(水位),包括丰水期、枯水期的时间、汛期长短等,主要与补给方式和河道特征有关。河流流量相同的情况下,河道的宽窄、深浅影响水位的高低。③含沙量,与流域内植被状况、地形坡度、地面物质结构及降水强度等有关。一般来说,坡度越大、物质越疏松、植被覆盖越差、降水强度越大,河流含沙量就越大。④结冰期,用有或无、长或短来描述,取决于冬季气温的高低。冬季气温在0℃以下、从低纬流向高纬的河段,可能发生凌汛。
同时还要注意几点:一是水文特征与水系特征的区别,水系特征主要包括河流的源地、流向、长度、落差、支流(多少、形状)、流域面积、河道特征(宽窄、深浅、曲直)等;二是季节变化和年际变化的区别,如我国西部地区的河流流量季节变化大,但年际变化小;三是分析径流变化的原因时注意时间限制条件,几十年和几年的变化原因可能不同,“几十年”还可能有气候变化的原因。
3.水资源问题的分析
①水资源利用的突出问题。即水资源短缺问题,应从“供求”关系分析,如图9所示。
②水资源持续利用的措施。从两方面分析:一是开源措施(合理开发和提取地下水;修筑水库,调节水资源的季节分配;开渠引水,调节水资源的空间分布;海水淡化、人工增雨等),二是节流措施(加强宣传教育,提高节水意识;改进农业灌溉措施;提高工业用水的效率等)。
五、典题精练
(2016年全国Ⅲ卷)图10所示山地为甲、乙两条河流的分水岭,由透水和不透水岩层相间构成。在生态文明建设过程中,该山地被破坏的森林植被得以恢复,随之河流径流量发生了变化,河流径流的年内波动也减缓了。据此完成1~3题。
(1)森林植被遭破坏后,河流径流量年内波动强烈,是由于:
A.降水更多转化为地下水
B.降水更多转化为坡面径流
C.降水变率增大
D.河道淤积
(2)森林植被恢复后,该山地的:
①降水量增加 ②坡面径流增加 ③蒸发(腾)量增加 ④地下径流增加
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
(3)如果降水最终主要转化为河流径流,那么森林植被恢复后,甲、乙两条河流径流量发生的变化是:
A.甲增加,乙减少,总量增加
B.甲减少,乙增加,总量增加
C.甲增加,乙减少,总量减少
D.甲减少,乙增加,总量减少
解析:该题组以近年来的热点话题“生态文明建设”为背景,考查人类活动对水循环的影响,进而考查对河流水文特征的影响。理解植被覆盖率的高低对水循环环节(下渗、蒸发、地表径流等)的影响是正确解答该题的关键。森林植被破坏后,蒸发和蒸腾减弱,下渗减少,地下径流减少,坡面上的地表径流增加,则河流径流量增大。森林植被恢复后,则相反。图中由于透水岩层向乙河倾斜,森林植被恢复后,雨水下渗到透水岩层后,随倾斜岩层汇入乙河,乙河径流量增加。参考答案分别为B、C、D。
【拓展深化】该题组涉及的知识点“植被在水循环中的作用”及“人类活动对水循环的影响”是高频考点,需熟练掌握。