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二氧化碳影響范文1
關(guān)鍵詞 CCS 二氧化碳的泄露 包氣帶
中圖分類(lèi)號(hào)：S153 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1 CO2的地質(zhì)儲(chǔ)存與CO2泄露
二氧化碳的排放及其對(duì)全球氣候的影響問(wèn)題早已被世人關(guān)注，由于全球氣候變暖問(wèn)題日趨嚴(yán)峻，捕獲和埋存廢氣中的二氧化碳是避免氣候繼續(xù)變暖的有效途徑之一，同時(shí)要求二氧化碳須埋存幾百或幾千年。二氧化碳地下埋存可應(yīng)對(duì)因能源需求增長(zhǎng)和二氧化碳排放量增加帶來(lái)的挑戰(zhàn)，必將為全球資源及環(huán)境的高水平、高效益開(kāi)發(fā)和可持續(xù)發(fā)展提供理論及實(shí)踐依據(jù)。CCS技術(shù)是指通過(guò)碳捕捉技術(shù)，將工業(yè)和有關(guān)能源產(chǎn)業(yè)所產(chǎn)生的二氧化碳分離出來(lái)，再通過(guò)碳儲(chǔ)存手段，將其輸送并長(zhǎng)期封存于生物圈、地下構(gòu)造層或海洋等與大氣隔絕的地方，以減少二氧化碳在空氣中的含量。而二氧化碳在地下構(gòu)造層中的封存又稱(chēng)為地質(zhì)封存。現(xiàn)已研究確定了三類(lèi)主要地質(zhì)封存儲(chǔ)層是咸水層、衰竭油氣藏和煤層。
近年來(lái)，我國(guó)在相關(guān)CCS 示范工程中開(kāi)展了CO2地質(zhì)儲(chǔ)存逃逸通道及環(huán)境監(jiān)測(cè)的研究，為 CO2地質(zhì)儲(chǔ)存場(chǎng)地選址、場(chǎng)地勘查與工程建設(shè)提供了主要的依據(jù)。雖然 CO2灌注場(chǎng)地經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)墓こ踢x址評(píng)價(jià)以及采取合適的工程管理方法可以降低 CO2地質(zhì)儲(chǔ)存泄露的風(fēng)險(xiǎn)，但仍然存在二氧化碳泄露的可能。IPCC（政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)）特別報(bào)告指出，CO2地質(zhì)儲(chǔ)存過(guò)程中可能出現(xiàn)兩種泄露情景。一是 CO2注入井發(fā)生破裂或者從泄露井中泄露，從而引起 CO2迅速?gòu)膬?chǔ)層泄露，這種情況主要影響泄露事故發(fā)生地周?chē)墓ぷ魅藛T；二是通過(guò)地質(zhì)構(gòu)造中的斷裂、斷層等發(fā)生逃逸，這種情況主要會(huì)對(duì)淺部含水層的水質(zhì)以及地表生態(tài)系統(tǒng)造成影響。
2 CO2對(duì)土壤包氣帶的影響
CO2逃逸侵入包氣帶時(shí)，可導(dǎo)致土壤的酸化和土壤中氧的置換，進(jìn)而影響植被生態(tài)系統(tǒng)，高流量的CO2引起土壤氣體中CO2濃度增高，會(huì)導(dǎo)致植物呼吸作用受限，甚至死亡。此外，低pH值和高濃度CO2環(huán)境可促使部分生物大量繁殖，導(dǎo)致另外一部分生物由于自然競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勝劣汰而逐漸萎縮甚至消失。一般土壤里CO2的正常含量應(yīng)該維持在0.2%～0.4%之間，當(dāng)含量增加到5%時(shí)將對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生不利的影響，當(dāng)上升至20%時(shí)，CO2將變成有毒物質(zhì)。因此，長(zhǎng)期存在CO2逃逸的陸地表面附近，植物一般很難生長(zhǎng)。
土壤酶、土壤微生物及根系分泌物是維持土壤微生態(tài)系統(tǒng)功能的主要因素。其中，土壤酶主要來(lái)自微生物、植物根系分泌物及動(dòng)植物殘?bào)w分解釋放的酶。酶直接關(guān)系到土壤的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程，主要表現(xiàn)在營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)植物的有效性和植物根系對(duì)其吸收過(guò)程的影響。土壤溫度的升高會(huì)直接導(dǎo)致土壤酶的活性改變，影響植物根際微生態(tài)系統(tǒng)。作為土壤微生態(tài)系統(tǒng)另一重要部分的土壤微生物，其數(shù)量、活性及群落結(jié)構(gòu)對(duì)根際土壤酶活性起著決定性的貢獻(xiàn)作用，同時(shí)亦直接關(guān)系到根際物質(zhì)循環(huán)過(guò)程及根系養(yǎng)分利用特征，而土壤微生物數(shù)量、活性及群落結(jié)構(gòu)特征卻主要受植物根系分泌物的影響。根系分泌物的種類(lèi)和含量的變化是會(huì)受到植物根際生物量的影響。由此可知植物根際微環(huán)境各部分之間有著緊密聯(lián)系。
3討論
關(guān)于二氧化碳地質(zhì)儲(chǔ)存的研究由最初的儲(chǔ)存原理，到儲(chǔ)存地點(diǎn)、選址方法、以及儲(chǔ)存潛力和容量，后來(lái)研究熱點(diǎn)主要集中在蓋層潛在安全性分析及CO2儲(chǔ)存過(guò)程中對(duì)含水層水質(zhì)的影響，目前對(duì)于封存過(guò)程中二氧化碳的運(yùn)移規(guī)律以及對(duì)封存的化學(xué)影響還只是存在于計(jì)算機(jī)軟件（如tough2）模擬階段。CO2泄露穿透含水層進(jìn)入包氣帶會(huì)對(duì)地表環(huán)境產(chǎn)生影響，如對(duì)土壤微生物、酶活性的影響以及對(duì)土壤自身pH值、孔隙度、負(fù)壓、含水率。CO2入侵包氣帶可以引起土壤溫度的升高，溫度升高的具體原因有待確定：
（1）可能是CO2濃度的升高影響微生物的代謝導(dǎo)致呼吸速度加快從而引起土壤包氣帶的溫度升高，進(jìn)而又反過(guò)來(lái)影響土壤酶活性；
（2）也有可能是土壤包氣帶CO2濃度升高影響包氣帶pH值、孔隙度、負(fù)壓、含水率的變化，從而使土壤的熱容量和熱傳導(dǎo)率發(fā)生改變，進(jìn)而使包氣帶溫度升高，溫度變化首先會(huì)對(duì)土壤中的土壤酶、根系分泌物及土壤微生物產(chǎn)生較大的影響，會(huì)改變土壤微環(huán)境，進(jìn)而作用于植物地上部分，影響生態(tài)環(huán)境。
參考文獻(xiàn)
[1] 李雪靜，喬明.二氧化碳捕獲與封存技術(shù)進(jìn)展及存在的問(wèn)題分析[J].中外能源，2008，13（5）：104-107.
[2] 孫樞.CO2地下儲(chǔ)存的地質(zhì)學(xué)問(wèn)題及其對(duì)減緩氣候變化的意義[J].中國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)，2006（3）：17-22.
[3] 鄭艷，陳勝禮，張煒，熊鵬，姜玲，邱耿彪，王海.江漢盆地江陵凹陷二氧化碳地質(zhì)封存數(shù)值模擬[J].地質(zhì)科技情報(bào)，2009，28（4）：75-82.
二氧化碳影響范文2
【摘要】 目的?：探討慢性低氧高二氧化碳對(duì)小鼠大腦線(xiàn)粒體功能的影響。方法：雄性C57BL/6 小鼠30 只，隨機(jī)分成2組：A組(低氧高二氧化碳組15只)和B組(正常對(duì)照組15只)。A組飼養(yǎng)于氧艙中，艙內(nèi)氧濃度為9%～11%，二氧化碳濃度為5%～6%，每天8 h～每周6 d，共4周，其余時(shí)間與B組一樣，生活于正常環(huán)境。測(cè)量腦組織ATP，ADP，AMP的濃度;線(xiàn)粒體膜電位、COXⅠ和Ⅲ活性。結(jié)果：低氧高二氧化碳組小鼠腦組織ATP，AMP濃度顯著低于正常對(duì)照組(P
【關(guān)鍵詞】 線(xiàn)粒體;低氧，高碳酸血癥;氧化應(yīng)激反應(yīng);小鼠
Abstract: ? Objective: To explore the influence of chronic hypoxic hypercapnia on the mitochon-dria in the cerebrum of the mice.?Methods:?Thirty male C57BL/6 mice were randomly pided into two groups: the hypoxic hypercapnia 4-week experiment group (A group) and normal control group (B group). The experiment group was exposed to an atmosphere containing 9%～11% O2 and 5%～6% CO2 8 hours a day， 6 days a week for 4 weeks. The rest time A group lived in the room as B group did. The concentration of ATP，ADP and AMP was measured by HPLC. The changes of the ultramicrostructures in the mitochondria of the cerebrum were observed under the transmission electron microscope.The membrane potential of the mitochondria was observed by the confocal and the intensity was measured by spectrophotofluorometry. The activity of the COXⅠor COXⅢ in the mitochondria and the SOD or GSH in the tissue of the cerebrum were measured by spectrophotofluorometry， respectively. Results:?Compared with the normal control group， the concentration of the ATP and AMP of mice was lower obviously (P
Key words: ? mitochondria;hypoxia;hypercapnia;free radical;mice
慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)發(fā)病率近年來(lái)不斷上升，每年約有250萬(wàn)人死于COPD，已經(jīng)成為威脅人類(lèi)生命的第5大死因[1]。既往研究發(fā)現(xiàn)，在慢性低氧高二氧化碳條件下，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物認(rèn)知功能發(fā)生損害[2]。但是引起認(rèn)知功能障礙的病理生理機(jī)制目前尚未十分清楚，神經(jīng)細(xì)胞凋亡可能是慢性低氧高二氧化碳導(dǎo)致大鼠學(xué)習(xí)記憶障礙的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制之一[3]。此外，慢性低氧高二氧化碳還可引起老鼠神經(jīng)元及膠質(zhì)細(xì)胞水腫和海馬部位細(xì)胞因子表達(dá)異常[3-5]。線(xiàn)粒體是“細(xì)胞能量工廠(chǎng)”，其主要功能是將有機(jī)物氧化產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為ATP，是有氧呼吸產(chǎn)生能量的主要場(chǎng)所，對(duì)細(xì)胞的增殖、衰老、凋亡有著至關(guān)重要的作用[5-7]。本實(shí)驗(yàn)采用慢性低氧高二氧化碳小鼠模型，探討慢性低氧高二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的大腦線(xiàn)粒體功能的影響。
1??材料和方法
1.1??動(dòng)物??C57BL/6小鼠，SPF級(jí)30只，雄性，7～9月齡，約28 g(溫州醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供)。
1.2??動(dòng)物分組及模型建立??實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分成2組，每組15只：分為A組(低氧高二氧化碳組)和B組(正常對(duì)照組)。A組置于低氧高二氧化碳艙中(吸入氣O2濃度為9%～11%，CO2濃度為5%～6%)，每天8 h每周6 d，持續(xù)4周;其余時(shí)間與B組生活在同一室內(nèi)(室溫22～26 ℃，相對(duì)濕度50%～70%)。為了使A組動(dòng)物能適應(yīng)，每次O2濃度從21%降至10%的時(shí)間控制在15～20 min，CO2濃度升高至5%的時(shí)間控制在30 min。B組小鼠吸入空氣，其他條件與A組相同。
1.3??取材和方法
1.3.1??取材及SOD，GSH測(cè)定：直接用頸椎脫臼法處死，斷頭剝離顱骨，完整取出腦組織，置于冰盤(pán)上，去除腦干和小腦，沿矢狀裂將腦組織一分為二。用腦組織勻漿測(cè)量其SOD，GSH含量(具體按照南京建成提供的說(shuō)明書(shū)操作)。
1.3.2??腦組織線(xiàn)粒體的提?。翰捎貌钏匐x心法分離提取腦組織線(xiàn)粒體。取腦組織立即放入4 ℃新配制的分離介質(zhì)(含0.25 mol/L sucrose、0.1 mol/L Tris-Hcl、0.01 mol/L EDTA，pH 7.4)，反復(fù)清洗3次，洗凈血跡、稱(chēng)重，加入少量分離介質(zhì)，將組織充分剪碎至肉糜狀，分離介質(zhì)調(diào)整至原體積3倍，用玻璃勻漿器手動(dòng)勻漿，再將勻漿液調(diào)整至原體積8倍，1?000×g、4 ℃低溫離心10 min，取上清液，7?000×g、4 ℃低溫離心15 min，棄上清液，沉淀物加入1 mL線(xiàn)粒體緩沖液(含0.25 mol/L sucrose、0.1 mol/L Tris-Hcl，pH 7.4)，整個(gè)提取過(guò)程均在冰浴中(0～4 ℃)進(jìn)行。所提取的線(xiàn)粒體混勻后，在-80 ℃冰箱中保存待用，1周內(nèi)檢測(cè)。
1.4??線(xiàn)粒體電鏡觀察??組織塊經(jīng)2.5%戊二醛固定后，PBS清洗，鋨酸固定，再次PBS清洗，依次脫水(70%丙酮、80%丙酮、90%丙酮、100%丙酮);環(huán)氧丙烷浸透，EPON812包埋，LKB-V型超薄切片機(jī)切片，常規(guī)染色，H-600型透射電鏡觀察腦組織神經(jīng)元細(xì)胞細(xì)胞核和線(xiàn)粒體超微結(jié)構(gòu)。
1.5??腦組織腺苷酸的提取??斷頭后直接經(jīng)液氮冷凍，再剝離出大腦;加入1.8 mL預(yù)冷的0.3 mol/L高氯酸，用研缽冰浴中迅速勻漿;充分勻漿后，勻漿液8?000 r/min，4 ℃低溫離心10 min;取上清液，用4 mol/L的KOH溶液調(diào)pH值至6.0;8?000 r/min，4 ℃重復(fù)離心10 min;取上清液經(jīng)0.22μm濾膜過(guò)濾，得腦組織腺苷酸溶液。
1.6??腦線(xiàn)粒體膜電位測(cè)定??采用2μg/μL線(xiàn)粒體10μL，加入稀釋液C 400μL，加入染色劑B 15μL混勻，放置冰槽內(nèi)孵育10 min，取30μL混合液至載玻片上。在激發(fā)波長(zhǎng)590 nm、散發(fā)波長(zhǎng)610 nm波段條件下，用激光共聚焦觀察反映線(xiàn)粒體膜電位的紅色熒光。在激發(fā)波490 nm、散發(fā)波590 nm條件下，用熒光分光光度計(jì)測(cè)定反映線(xiàn)粒體膜電位的相對(duì)熒光單位(RFU)。
1.7??線(xiàn)粒體呼吸鏈酶復(fù)合物I、III活性的測(cè)定 ??將提取到的各組線(xiàn)粒體配制成蛋白濃度為1μg/μL的線(xiàn)粒體懸浮液，用分光光度法檢測(cè)線(xiàn)粒體呼吸鏈酶復(fù)合物活性，具體方法參照上海杰美基因醫(yī)藥科技有限公司提供的試劑盒說(shuō)明書(shū)操作。
1.8??腦組織ATP、ADP、AMP含量測(cè)定??儀器：日本島津C18ODS色譜分析柱(5μm，200 mm×4.6 mm)，柱溫為16 ℃，檢測(cè)波長(zhǎng)254 nm，流速1.1 mL/min，平衡8 min。流動(dòng)相A：150 mmol/L KH2PO4+150 mmol/L KCl，用2 mol/L KOH調(diào)pH至6.0;流動(dòng)相B：85% A相+15%乙腈;實(shí)驗(yàn)當(dāng)天流動(dòng)相經(jīng)0.45μm孔徑的微孔濾膜過(guò)濾。吸取腦組織混合液20μL測(cè)定腦組織ATP，ADP，AMP含量，并計(jì)算總腺苷酸TAN(TAN=ATP+ADP+AMP)及細(xì)胞能荷EC[EC=(ATP+1/2 ADP)/TAN]值。
1.9??統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法??組間比較采用t檢驗(yàn)。
2??結(jié)果
2.1??大腦組織SOD、GSH活性測(cè)定??見(jiàn)表1。
2.2??腦組織線(xiàn)粒體電鏡觀察??A組線(xiàn)粒體空泡化，嵴基本消失，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張;細(xì)胞漿內(nèi)溶酶體、尼氏體明顯增多(見(jiàn)圖1);B組線(xiàn)粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形態(tài)正常(見(jiàn)圖2)。
2.3??線(xiàn)粒體呼吸鏈酶復(fù)合物Ⅰ、Ⅲ活性??與B組比較，A組大腦線(xiàn)粒體呼吸鏈酶復(fù)合物I、III活性均明顯降低，差異有顯著性(P?
2.4??線(xiàn)粒體膜電位測(cè)定??與B組相比：A組小鼠大腦線(xiàn)粒體膜電位熒光染色紅光明顯減少，表明A組線(xiàn)粒體膜電位受到抑制(見(jiàn)圖3、圖4);熒光分光光度計(jì)的定量測(cè)量結(jié)果提示A組線(xiàn)粒體膜電位值明顯降低，差異有顯著性(P
2.5??腦組織ATP，ADP，AMP含量的測(cè)定及EC，TAN的計(jì)算??兩組小鼠腦組織腺苷酸含量及EC水平比較見(jiàn)表4、圖5和圖6。與B組相比較：A組的ATP，AMP，TAN濃度均顯著降低，差異有顯著性(P?
3??討論
ATP是生命活動(dòng)的源泉，細(xì)胞的代謝、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、電活動(dòng)和肌肉收縮等生理過(guò)程都需要ATP提供能量。 ATP產(chǎn)生不足勢(shì)必影響細(xì)胞的代謝與功能，導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)損傷[6]，也是導(dǎo)致細(xì)胞凋亡和炎癥等病理生理過(guò)程的主要原因之一[6-7]。線(xiàn)粒體是產(chǎn)生ATP主要場(chǎng)所，提供機(jī)體所需要能量的90%以上。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，暴露于慢性低氧高二氧化碳環(huán)境可影響小鼠的線(xiàn)粒體的功能：低氧高二氧化碳組小鼠的ATP，AMP，TAN濃度顯著降低，表明線(xiàn)粒體的產(chǎn)能功能受到了明顯影響。
暴露于慢性低氧高二氧化碳環(huán)境造成實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的線(xiàn)粒體產(chǎn)能功能障礙的原因很多：電鏡發(fā)現(xiàn)低氧高二氧化碳組小鼠腦線(xiàn)粒體空泡化，脊消失，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張，提示慢性低氧高二氧化碳組的小鼠大腦線(xiàn)粒體形態(tài)破壞。其次，本實(shí)驗(yàn)也同時(shí)發(fā)現(xiàn)低氧高二氧化碳組小鼠大腦的線(xiàn)粒體膜電位明顯抑制，而線(xiàn)粒體膜的完整及其電位正常是維持線(xiàn)粒體生物學(xué)功能必要條件。線(xiàn)粒體膜電位抑制可能同氧化應(yīng)激反應(yīng)有關(guān)，線(xiàn)粒體內(nèi)的自由基與線(xiàn)粒體膜進(jìn)行電子交換，導(dǎo)致膜電位改變[6-9]。第三，線(xiàn)粒體呼吸鏈又稱(chēng)電子傳遞鏈，由四種復(fù)合物、細(xì)胞色素C和輔酶Q組成，其中線(xiàn)粒體COX?I和III，既是電子載體，又是遞氫體，也是線(xiàn)粒體呼吸鏈中對(duì)自由基損害特別敏感的部位[10-11]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)低氧高二氧化碳組小鼠線(xiàn)粒體COX?I和III活性顯著下降，可能與自由基損傷有關(guān)。由于自由基具有獲取電子從而達(dá)到穩(wěn)定的化學(xué)狀態(tài)傾向，因此它能誘發(fā)對(duì)細(xì)胞的組成成分的損傷[12-13]。線(xiàn)粒體既是自由基的來(lái)源，又是自由基的作用靶點(diǎn)。自由基作用于線(xiàn)粒體DNA、線(xiàn)粒體膜、電子傳遞鏈、Ca2+通道等使線(xiàn)粒體損傷，并導(dǎo)致細(xì)胞凋亡[14-15]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)低氧高二氧化碳組小鼠腦組織中SOD，GSH活性顯著降低。SOD，GSH是內(nèi)源性氧自由基清除劑， 保護(hù)細(xì)胞免受氧化性損傷，其活性可反映機(jī)體清除氧自由基的能力，因此，SOD，GSH活性降低，是線(xiàn)粒體形態(tài)功能障礙的重要原因之一。
由此可見(jiàn)，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即暴露于慢性低氧高二氧化碳環(huán)境造成實(shí)驗(yàn)動(dòng)物大腦的線(xiàn)粒體功能障礙，對(duì)揭示COPD所致的認(rèn)知功能障礙的病理生理機(jī)制有著重要意義。
參考文獻(xiàn)
[1] Viegi G， Scognamiglio A， Baldacci S. Epidemiology of chronicobstructive pulmonary disease (COPD)[J].Respiration， 2001，68(1):4-19.
[2] 胡麗燕，王小同，寇雪蓮，等.慢性阻塞性肺疾病模型大鼠的學(xué)習(xí)記憶改變及咖啡因的干預(yù)作用[J].中國(guó)行為醫(yī)學(xué)科學(xué)，2007(7):68-71.
[3] 陳松芳，邵勝敏，吳志鵬，等.慢性低O2高CO2對(duì)大鼠空間學(xué)習(xí)記憶及腦內(nèi)NMDAR1亞基表達(dá)的影響[J].中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志，2007，23(4):434-437.
[4] 李勇，宮劍，邵勝敏，等.慢性低O2高CO2對(duì)大鼠海馬神經(jīng)細(xì)胞TLR4和NFκB的影響[J].中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志，2009，25(1):27-30.
[5] 李笑蓉，王小同.腺苷A2A受體與慢性低O2高CO2小鼠神經(jīng)系統(tǒng)炎癥的關(guān)[J].溫州醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，39(2):119-122.
[6] 胡碩，胡成平. 線(xiàn)粒體與細(xì)胞凋亡的研究進(jìn)展[J].國(guó)際呼吸雜志，2006，26(6):463-470.
[7] Haeberlein SL.Mitochondrial function in apoptotic neuronalcell death[J].Neurochem Res，2004，29:521-30.
[8] 劉旺華，李花，周小青，等.三七總皂苷對(duì)大鼠腦缺血再灌注海馬細(xì)胞Ca~(2+)及線(xiàn)粒體膜電位的影響[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊，2009，27(1):99-101.
[9] 鐘煉敏，王文文，陶慧敏，等.共固定化腫瘤壞死因子和干擾素誘導(dǎo)的HeLa細(xì)胞凋亡的線(xiàn)粒體膜電位研究[J].生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志，2009，26(5):972-977.
[10] 劉樹(shù)森.線(xiàn)粒體呼吸鏈與活性氧[J].生命科學(xué)，2008，20(4):519-527.
[11] 孫飛，軍，孫吉，等.線(xiàn)粒體呼吸鏈膜蛋白復(fù)合體的結(jié)構(gòu)[J].生命科學(xué)，2008，20(4):566-578.
[12] 李兵，柳君澤，陳麗芬，等.缺氧對(duì)大鼠心肌線(xiàn)粒體能量代謝和腺苷酸轉(zhuǎn)位酶活性的影響[J].中國(guó)病理生理雜志，2006，22(3):460-463.
[13] 徐瑜，柳君澤，夏琛，等.棕櫚酸對(duì)模擬高原低氧大鼠離體腦線(xiàn)粒體解耦聯(lián)蛋白活性及質(zhì)子漏的影響[J].生理學(xué)報(bào)，2008，25，60(1):59-64.
二氧化碳影響范文3
【關(guān)鍵詞】 超臨界二氧化碳萃?。?，，蛇床子素；，，提取率；，，二次回歸連貫設(shè)計(jì)
摘要：目的對(duì)五因素間的交互作用進(jìn)行考察，確定超臨界CO2萃取的最佳工藝參數(shù)。方法采用二次回歸連貫設(shè)計(jì)的方法。結(jié)果P萃與T分Ⅰ之間的交互作用較為明顯，T分Ⅰ與T分Ⅱ之間的交互作用次之，T萃與T分Ⅰ、T萃與P分Ⅰ，P分Ⅰ與T分Ⅱ之間的交互作用對(duì)蛇床子素提取率有一定影響。優(yōu)化的工藝條件為：萃取壓力為40 MPa，萃取溫度40℃；分離Ⅰ溫度45℃；分離Ⅱ壓力為5 MPa，分離Ⅱ溫度為46℃；CO2流量為18 L/h，萃取時(shí)間為80 min，在此條件下，蛇床子素提取率可達(dá)4.32%。結(jié)論采用二次回歸連貫設(shè)計(jì)可以客觀地反應(yīng)各因素對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響規(guī)律。
關(guān)鍵詞：超臨界二氧化碳萃取； 蛇床子素； 提取率； 二次回歸連貫設(shè)計(jì)
蛇床子系傘形科蛇床屬植物蛇床Cnidium monnieri(L.) Cuss.的干燥成熟果實(shí)。中藥蛇床子的化學(xué)成分比較復(fù)雜，除揮發(fā)油外，主要為蛇床子總香豆素（Total coumarins of Fructus Cnidii ，TCFC）。TCFC主要以蛇床子素（osthol）和歐前胡素（inperatorin）為主，目前已知的蛇床子提取物的化學(xué)成分可達(dá)40多種。蛇床子味辛苦，性溫，具有散寒、祛風(fēng)、殺蟲(chóng)等功能。用于濕痹腰痛、陰癢帶下等。有關(guān)蛇床子的超臨界CO2萃取工藝，日本學(xué)者宮地洋［1］對(duì)臺(tái)灣產(chǎn)蛇床子進(jìn)行過(guò)初步研究，以中國(guó)大陸部分產(chǎn)地的蛇床子為研究對(duì)象，廣州市醫(yī)藥工業(yè)研究所的葛發(fā)歡等對(duì)其揮發(fā)性成分［2］和有效成分的萃?。?］進(jìn)行過(guò)初探，山西省中醫(yī)研究院的王永輝等［4］進(jìn)行了萃取壓力、萃取時(shí)間及CO2流量三因素對(duì)蛇床子素含量影響的研究。然而，影響超臨界CO2萃取的工藝參數(shù)較多，且工藝參數(shù)間往往存在交互作用，為此，本文針對(duì)超臨界CO2萃取全過(guò)程采用二次回歸連貫設(shè)計(jì)法對(duì)五因素及其交互作用進(jìn)行研究，確定了各因素及其交互作用對(duì)蛇床子素提取率的影響規(guī)律，從而得出回歸方程，由此得出最佳工藝參數(shù)。
1 材料與儀器
材料：蛇床子購(gòu)自江蘇省姜堰市藥材公司，經(jīng)山西省中醫(yī)學(xué)院中藥鑒定室裴香萍、牛燕珍老師鑒定系傘形科蛇床屬植物蛇床Cnidium monnieri(L.) Cuss的干燥成熟果實(shí)。將蛇床子粉碎至120目備用。CO2：太原天計(jì)應(yīng)用化工有限公司生產(chǎn)，食品級(jí)，純度在99%以上。蛇床子素的標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)于中國(guó)藥品生物制品檢定所。實(shí)驗(yàn)裝置：HA1215001C型超臨界萃取裝置（采用一萃二分流程），由江蘇省南通華安超臨界萃取有限公司制造。DF20型流水式中藥粉碎機(jī)，由無(wú)錫中銀機(jī)械制造有限公司制造。LC5500型高效液相色譜儀，UV檢測(cè)器， 由北京市東西電子科技研究所制造。ME2.1型超聲波清洗器，由美國(guó)Metter Electronics公司制造。
2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.1 超臨界CO2萃取基本流程如下：CO2瓶制冷系統(tǒng)高壓泵萃取釜分離釜Ⅰ分離釜Ⅱ（循環(huán)）。實(shí)驗(yàn)過(guò)程：稱(chēng)取120目蛇床子粉末200 g放入萃取釜中，對(duì)萃取釜、分離釜Ⅰ、分離釜Ⅱ、貯罐分別進(jìn)行加熱或冷卻，當(dāng)達(dá)到所選定的溫度時(shí)開(kāi)啟CO2瓶，通過(guò)高壓泵對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加壓，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到所設(shè)定的壓力時(shí)，開(kāi)始循環(huán)萃取，保持恒溫恒壓，按照計(jì)算機(jī)設(shè)定的取料時(shí)間間隔為每10 min取1次料，從分離釜Ⅰ和分離釜Ⅱ出料口中取料。
2.2 蛇床子素含量的測(cè)定
2.2.1 色譜分離條件色譜柱為ODS（十八烷基硅烷）柱；流動(dòng)相為甲醇水（8∶2）；流速為1 ml/min；檢測(cè)波長(zhǎng)為322 nm;柱溫為35℃，進(jìn)樣量20 μl。在上述色譜分離條件下，用外標(biāo)法測(cè)定蛇床子素的含量，其HPLC譜圖見(jiàn)圖1。
圖1 蛇床子素高效液相色譜圖（略）
2.2.2 線(xiàn)性關(guān)系考察 蛇床子素對(duì)照品采用歸一化法對(duì)其純度進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果為98%。精密稱(chēng)取蛇床子素對(duì)照品0.031 2 g，用95%乙醇溶解并定容至100 ml，得0.312 mg/ml的蛇床子素對(duì)照品溶液。分別量取上述蛇床子素對(duì)照品溶液0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 ml置于6個(gè)25 ml容量瓶中，用95%乙醇稀釋至刻度，待測(cè)。根據(jù)濃度(X)-峰面積（Y）進(jìn)行線(xiàn)性回歸，回歸方程：Y=2 747.47+1.550×107X，r=0.999 86 ，線(xiàn)性范圍6.24~37.44 μg。
2.2.3 方法精密度實(shí)驗(yàn)精密稱(chēng)取蛇床子提取物5份，按本實(shí)驗(yàn)方法分別測(cè)定蛇床子素的含量，RSD為1.49%，表明方法精密度良好。
2.2.4 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)精密稱(chēng)取已知含量的蛇床子提取物樣品，分別加入一定量的蛇床子素標(biāo)準(zhǔn)品，按本實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果：回收率為99.09%~101.86%.
2.2.5 樣品測(cè)定樣品的前處理：用第1溶劑（石油醚：醋酸乙酯=85∶15）100 ml潤(rùn)柱（柱子為100 ml酸式滴定管，硅膠為粗孔80～100目），取1.0 g蛇床子超臨界CO2提取物，用5 ml醋酸乙酯溶解后，倒入潤(rùn)洗好的柱子內(nèi)，再用第1溶劑120 ml潤(rùn)洗，最后用100 ml95%乙醇洗脫，收集樣品，將溶劑揮干后待測(cè)。樣品的測(cè)定：精密稱(chēng)取經(jīng)過(guò)處理的蛇床子超臨界CO2提取物0.02 g至25 ml容量瓶中，用95%乙醇溶解并定容至刻度，再取2.5 ml稀釋至25 ml容量瓶中，定容至刻度，待測(cè)。
2.3 蛇床子素提取率的計(jì)算
蛇床子素的
提取率（%）=蛇床子提取物的質(zhì)量×提取物中蛇床子素的含量
藥材的質(zhì)量×100%
3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案
由于蛇床子素提取率受萃取釜、兩個(gè)分離釜工藝條件的影響，我們選擇萃取壓力、萃取溫度、分離Ⅰ壓力、分離Ⅰ溫度、分離Ⅱ溫度這五個(gè)因素，并依據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定分離Ⅱ的壓力為5MPa，CO2流量為18L/h，通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)確定萃取時(shí)間為80 min。本實(shí)驗(yàn)最開(kāi)始采用一次回歸正交設(shè)計(jì)，但由實(shí)驗(yàn)結(jié)果所得出的回歸方程經(jīng)檢驗(yàn)： F回=S回/V回
SR/VR=10.56F0.05(15，4)=5.86，表明方程的置信度有95% Flf=Slf/Vlf
Se/Ve=4.50F0.25(1，3)=2.02，表明方程是失擬的。因此必須增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)加大誤差自由度并對(duì)各因素間的非線(xiàn)性關(guān)系進(jìn)行考察。采用L16(215)表進(jìn)行二次回歸連貫設(shè)計(jì)［5］，設(shè)：萃取壓力（z1）、萃取溫度（z2）、分離Ⅰ壓力（z3）、分離Ⅰ溫度（z4）、分離Ⅱ溫度（z5），各因素編碼值如表1。采用該法后，為簡(jiǎn)化計(jì)算，按文獻(xiàn)［5］的要求，對(duì)各影響因素進(jìn)行重新編碼。
表1 因素編碼（略）
Δj。r為待定參數(shù)，r=1.719(計(jì)算方法詳見(jiàn)4.1中) 。z0j(0)代表零水平實(shí)驗(yàn)點(diǎn)；z2j(+1)，z1j(-1)代表一次回歸正交設(shè)計(jì)中各因素的最大值點(diǎn)和最小值點(diǎn)，z12j (+r)，z11j (-r)代表二次回歸連貫設(shè)計(jì)（即一次回歸正交設(shè)計(jì)中的最大值點(diǎn)1和最小值點(diǎn)-1均擴(kuò)大r倍）中各因素的最大值點(diǎn)和最小值點(diǎn)。
4 結(jié)果與討論
4.1 結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。總的實(shí)驗(yàn)次數(shù)N=mc+mr+m0， m0為零水平重復(fù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)（27～30號(hào)實(shí)驗(yàn)）， mc=1
2×2p正交實(shí)驗(yàn)次數(shù)（1～16號(hào)實(shí)驗(yàn)），mr=2p為考察非線(xiàn)性關(guān)系實(shí)驗(yàn)次數(shù)（17～26號(hào)實(shí)驗(yàn)），p為因素個(gè)數(shù)。對(duì)xj2列進(jìn)行中心化處理［5，6］，即對(duì)表2中xj2列的第i次實(shí)驗(yàn)的因素編碼（xij2）進(jìn)行線(xiàn)性變換：xij1=xij2-1
NN
i=1 xij2，其中 N
i=1 xij2=mc+2r2=16+5.908=21.908， r2=Nmc-mc
2=2.954，r為待定參數(shù)。所以，xij1=xij2-0.730。表2中x1～x5列中的1，1，r，-r，0分別代表表1中各因素在z2j（+1），z1j（1），z2j 1(+r)，z11j (r)，z0j (0)時(shí)所對(duì)應(yīng)的數(shù)值。x1x2～x4x5列中的數(shù)值為每個(gè)因素分別取1，1，r，r，0值時(shí)相應(yīng)的乘積。x11 ～x15 列表示將各因素分別取1，1，r，r，0時(shí)代入到xij2線(xiàn)性變換式中所得的值。
表2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案與結(jié)果（略）
表中yi為蛇床子素的提取率
4.2 方差分析與試驗(yàn)結(jié)果討論根據(jù)表2的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，作方差分析，結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 顯著性分析（略）
Se=Σm0
i0=1yi02-1
m0(Σm0
i0=1yi0)2=0.020，ve=m0-1=3，F(xiàn)0.01(1，3)=34.12，F(xiàn)0.05(1，3)=10.13，F(xiàn)0.1(1，3)=5.54，F(xiàn)0.25(1，3)=2.02；式中Dj (x0除外)，x1~x5中的Dj=16+2r2，x1x2~x4x5中的Dj 為正交實(shí)驗(yàn)次數(shù)(16)，x1′~ x5′中的Dj =2r4，r=1.719，x0中的Dj 為總體實(shí)驗(yàn)次數(shù)：Bj=ΣN
i=1Xijyi，bj=Bj
Dj ，Sj =bjBj，F(xiàn)j=Sj/Vj
Se/Ve由表3可知：在實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)，對(duì)蛇床子素提取率影響較為顯著的是萃取壓力（z1）與分離Ⅰ溫度（z4）的交互作用；次為顯著的是：分離Ⅱ溫度(z5)、分離Ⅰ溫度（z4）與分離Ⅱ溫度(z5)的交互作用、萃取壓力（z1）；有一定影響的是：萃取溫度（z2）與分離Ⅰ溫度（z4）的交互作用、萃取溫度（z2）與分離Ⅰ壓力（z3）的交互作用、分離Ⅰ壓力（z3）與分離Ⅱ溫度（z5）的交互作用?；貧w方程：蛇床子素的提取率（%）=3.70+0.10x1-0.042x2+0.058x3+0.12x5+0.055x1x2-0.05x1x3-0.20x1x4-0.095x2x3+0.096x2x4-0.041x2x5+0.041x3x4-0.091x3x5-0.13x4x5-0.046x2′-0.077x3′-0.043x4′+0.050x5′
（1）將表1中的各因素編碼公式及xj2列中心化處理公式代入方程（1）中，整理得回歸方程，如下：蛇床子素的提取率（%）=-7.13+0.102 5×z1+0.034 55×z2+0.344 2×z3+0.187 6×z4+0.043×z5+0.000 55×z1z2-0.001×z1z3-0.002×z1z4 -0.001 9×z2z3+0.000 96×z2z4-0.001 025×z2z5+0.000 82×z3z4-0.004 55×z3z5-0.003 25×z4z5-0.000 46×z22-0.003 08×z32-0.000 43×z42+0.003 125×z52 （2）做回歸方程(2)的顯著性檢驗(yàn)， F回=S回/V回
SR/VR=11.80F0.01(20，9)=4.80，表明回歸方程置信度是99%， Flf=Slf/Vlf
Se/Ve=1.75F0.25(6，3)=2.42表明方程擬合得很好，可認(rèn)為是最優(yōu)回歸方程。綜合考慮各因素之間的影響及交互作用，得到優(yōu)化的工藝條件為：萃取壓力40MPa，萃取溫度40℃；分離Ⅰ壓力10MPa，分離Ⅰ溫度45℃；分離Ⅱ溫度46℃。代入到回歸方程中可得：蛇床子素提取率的Y值為4.42%。為了更直觀地表述各因素及其交互作用對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響規(guī)律，我們將其中的三個(gè)因素固定為最佳值，在實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)根據(jù)回歸方程考察其它兩個(gè)因素，得圖2～11。從圖中曲線(xiàn)不難看出，在實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)蛇床子素的提取率隨z2、z4的增加而遞減（個(gè)別特殊的情形除外）；隨z1、z5的增加而遞增；從圖中可以看出z3對(duì)目標(biāo)函數(shù)的影響較為復(fù)雜，無(wú)一定的規(guī)律可循；除z1與z2、z1與z5、z3與z4外各因素間均存在顯著的交互作用。根據(jù)超臨界CO2萃取的原理，z1、z3通過(guò)改變CO2 流體密度改變物質(zhì)在其中的溶解度（壓力增加溶解度增加）；z2、z4、z5則通過(guò)改變CO2流體的密度和物質(zhì)的蒸氣壓而改變物質(zhì)的溶解度（溫度升高，CO2流體密度降低；物質(zhì)的蒸氣壓增大。前者使物質(zhì)的溶解度減少，后者使之增加）。各因素對(duì)目標(biāo)函數(shù)的綜合影響趨勢(shì)最終取決于哪一方占主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)。但溶質(zhì)自身的性質(zhì)是影響超臨界CO2流體溶解能力最主要的因素。由于蛇床子素的提取率取決于蛇床子提取物的質(zhì)量和提取物中蛇床子素的含量這兩個(gè)方面。因此，圖中反映的規(guī)律應(yīng)當(dāng)是溫度和壓力對(duì)蛇床子提取物的質(zhì)量和提取物中蛇床子素的含量這兩個(gè)方面綜合影響的體現(xiàn)。
圖2 萃取壓力、萃取溫度與蛇床子素提取率關(guān)系圖（略）
圖3 萃取壓力、分離Ⅰ壓力與蛇床子素提取率關(guān)系圖（略）
圖4 萃取壓力、分離Ⅰ溫度與蛇床子素提取率關(guān)系圖（略）
圖5 萃取壓力、分離Ⅱ溫度與蛇床子素提取率關(guān)系圖（略）
圖6 萃取溫度、分離Ⅰ壓力與蛇床子素提取率關(guān)系圖（略）
圖7 萃取溫度、分離Ⅰ溫度與蛇床子素提取率關(guān)系圖（略）
圖8 萃取溫度、分離Ⅱ溫度與蛇床子素提取率關(guān)系圖（略）
圖9 分離Ⅰ壓力，分離Ⅰ溫度與蛇床子素提取率關(guān)系圖（略）
圖10 分離Ⅰ壓力，分離Ⅱ溫度與蛇床子素提取率關(guān)系圖（略）
圖11 分離Ⅰ溫度，分離Ⅱ溫度與蛇床子素提取率關(guān)系圖（略）
采用超臨界CO2萃取蛇床子中的蛇床子素等生物活性組分，當(dāng)分離釜Ⅰ和分離釜Ⅱ的壓力相同時(shí)，均從分離釜Ⅰ中出料，而分離釜Ⅱ中無(wú)收集物。保持分離釜Ⅱ的壓力為5MPa，在一定范圍內(nèi)變化分離釜Ⅰ的壓力時(shí)，大約90%以上的提取物仍然從分離釜Ⅰ中出料。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，第1個(gè)10 min內(nèi)提取物的出料量約占總出料量的50%，以后出料量隨時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸減少。
4.3 回歸方程的預(yù)測(cè)范圍在上述優(yōu)化的工藝條件下，Y值的預(yù)測(cè)區(qū)間可以利用3σ［5］規(guī)則來(lái)確定。因?yàn)棣?0.42，所以，在優(yōu)化的工藝條件下，其指標(biāo)真值在4.42±0.42之間，即4.00到4.84之間，此時(shí)置信度為99%。4.4 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)依照最優(yōu)的工藝條件，進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)見(jiàn)表4。結(jié)果與回歸方程預(yù)測(cè)結(jié)果基本接近，表明該工藝穩(wěn)定可行。
參考文獻(xiàn)：
［1］ 宮地洋，山本秀樹(shù).超臨界萃取生藥成分的研究［J］.藥學(xué)雜志（日），1987，107（5）：367.
［2］ 王海波，葛發(fā)歡，李 菁，等. 超臨界CO2萃取蛇床子揮發(fā)性成分的研究［J］.中藥材，1996，19（2）：84.
［3］ 葛發(fā)歡，李 菁，黃曉芬，等. 超臨界CO2萃取蛇床子有效成分的工藝研究［J］.中藥材，2001，24（8）：570.
［4］ 王永輝，張 榮，李艷彥，等.蛇床子超臨界萃取工藝的正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究［J］.山西中醫(yī)，2005，21（3）：51.
［5］ 任露泉.試驗(yàn)優(yōu)化技術(shù)，第1版［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987：121，243.
二氧化碳影響范文4
二氧化碳在氣體冷卻器中溫度變化大，使得氣體冷卻器進(jìn)口空氣溫度與出口制冷劑溫度較為接近，可減少高壓側(cè)不可逆?zhèn)鳠嵋鸬膿p失，并且二氧化碳的臨界溫度較低。因此，制冷循環(huán)采用跨臨界制冷循環(huán)時(shí)，其排熱過(guò)程不是一個(gè)冷凝過(guò)程，壓縮機(jī)的排氣壓力與冷卻溫度是兩個(gè)獨(dú)立的參數(shù)，改變高壓側(cè)壓力將影響制冷量、壓縮機(jī)耗工量及系統(tǒng)的能效。研究表明，高壓側(cè)壓力變化時(shí)，循環(huán)的能效存在著一個(gè)最大值，因此，二氧化碳跨臨界制冷循環(huán)在對(duì)不同工況下，存在對(duì)應(yīng)于最大能效值的最佳排氣壓力。二氧化碳在氣體冷卻器中較大的溫度變化，用于熱回收時(shí)，有較高的放熱效率。
2二氧化碳制冷優(yōu)勢(shì)及其應(yīng)用現(xiàn)狀
2.1二氧化碳制冷應(yīng)用現(xiàn)狀
二氧化碳制冷目前已成功應(yīng)用于商業(yè)建筑、冷藏庫(kù)、熱泵系統(tǒng)、汽車(chē)空調(diào)以及工程機(jī)械等領(lǐng)域。
2.1.1商業(yè)建筑1995年瑞典成功安裝了第一個(gè)二氧化碳超市制冷系統(tǒng)。截至2011年，瑞典至少有180個(gè)超市采用了二氧化碳系統(tǒng)。丹麥于2004年安裝了第一套超市二氧化碳跨臨界循環(huán)制冷系統(tǒng)。2007年，泰國(guó)安裝了亞洲的第一套超市二氧化碳復(fù)疊制冷系統(tǒng)。
2.1.2冷藏庫(kù)目前我國(guó)食品加工與冷藏業(yè)中的大中型冷庫(kù)80%都采用氨作為制冷劑。氨有毒性，需要增加安全保護(hù)措施。截至2005年，美國(guó)的冷庫(kù)中氨仍然是一種主要的制冷劑，但二氧化碳已經(jīng)在冷庫(kù)制冷系統(tǒng)中得到實(shí)際應(yīng)用。采用二氧化碳/氨復(fù)疊式制冷系統(tǒng)的大型冷藏庫(kù)已經(jīng)投入使用。
2.1.3汽車(chē)空調(diào)目前汽車(chē)空調(diào)中主要采用R134a。1996年德國(guó)生產(chǎn)的以二氧化碳為工質(zhì)的公交客車(chē)空調(diào)投入運(yùn)行。2003年歐洲已有部分汽車(chē)裝備了二氧化碳空調(diào)系統(tǒng)。
2.1.4熱泵系統(tǒng)中的應(yīng)用1994年由挪威SINTEF率先對(duì)二氧化碳跨臨界循環(huán)在熱泵上的應(yīng)用進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。在1995年，日本開(kāi)發(fā)了二氧化碳為工質(zhì)的家用熱泵熱水器。
2.2二氧化碳制冷劑優(yōu)勢(shì)
二氧化碳是碳的最高氧化狀態(tài)，具有非常穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，即使在高溫下也不分解產(chǎn)生有害氣體。作為制冷劑其優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)毒、來(lái)源豐富、與普通油相溶、容積制冷量大；同時(shí)具有優(yōu)良的熱力特性、安全特性和環(huán)保特性的天然制冷工質(zhì)。二氧化碳制冷劑跨臨界循環(huán)的放熱過(guò)程可以和變溫?zé)嵩聪嗥ヅ?，從而可得到較高的能效。與其它制冷劑相比，二氧化碳具有下列優(yōu)點(diǎn):
2.2.1環(huán)境性能優(yōu)良二氧化碳是自然界天然存在的物質(zhì)，它的臭氧層破壞潛能(ODP)為零，溫室效應(yīng)潛能極小(GWP=1)。二氧化碳大多為化工行業(yè)的副產(chǎn)品，用它做制冷劑正好回收了原來(lái)排向大氣的廢物，從而使其溫室效應(yīng)為零。目前國(guó)際上已商業(yè)化使用或提出的潛在的環(huán)保工質(zhì)氫氟烴(HFC)及其混合物不但會(huì)增加溫室效應(yīng)，還會(huì)產(chǎn)生其他未知的副作用。
2.2.2價(jià)格低廉二氧化碳來(lái)源廣泛，價(jià)格低廉。二氧化碳制冷系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)單，無(wú)需回收或再生，操作與運(yùn)行的費(fèi)用較低。
2.2.3化學(xué)穩(wěn)定性好二氧化碳無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)污染，不燃、不爆。對(duì)常用材料沒(méi)有腐蝕性，在高溫下也不分解產(chǎn)生有害氣體，與水混合時(shí)呈弱酸性，可腐蝕碳鋼等普通金屬，但不腐蝕不銹鋼和銅類(lèi)金屬。
2.2.4制冷效率高，穩(wěn)定性好二氧化碳運(yùn)動(dòng)粘度低，壓縮比低，單位容積制冷量大，有很好的傳熱性能。二氧化碳制冷效率高，穩(wěn)定性好，容積制冷量較大，流動(dòng)和傳熱性能高。
2.2.5設(shè)備尺寸小二氧化碳制冷較高的工作壓力使得壓縮機(jī)吸氣比容較小，從而使得容積制冷量較大，壓縮尺寸較小，流動(dòng)和傳熱性能提高。減少了管道和熱交換器的尺寸，從而使系統(tǒng)非常緊湊。
3二氧化碳制冷在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用
3.1工程機(jī)械駕駛室熱環(huán)境
工程機(jī)械駕駛室玻璃面積較大，室內(nèi)熱環(huán)境受外界影響大。太陽(yáng)輻射通過(guò)玻璃窗將熱量傳入車(chē)內(nèi)，玻璃面積較大時(shí)，可通過(guò)下式計(jì)算，通過(guò)玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的熱量Qb可按下式計(jì)算：Qb=A•k(tb-ti)+C•A•qb式中：A為玻璃窗面積；K為玻璃窗的傳熱系數(shù)；tb為車(chē)室外溫度，℃；ti為車(chē)室內(nèi)溫度，單位為℃；C為玻璃窗遮陽(yáng)系數(shù)；qb為通過(guò)單層玻璃的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度。另外，受太陽(yáng)輻射影響車(chē)身溫度較高，從而影響駕駛室內(nèi)溫度。太陽(yáng)照射包括直射和散射，車(chē)體外表面溫度升高的同時(shí)也向外反射輻射熱，車(chē)體外表面所受的輻射熱Q1可按下式計(jì)算：Q1=(IG+IS-IV)F式中：IG為太陽(yáng)直射輻射強(qiáng)度；IS為太陽(yáng)散射輻射強(qiáng)度；IV為車(chē)體表面反射輻射強(qiáng)度，單位為W/m2；F為車(chē)體外表面積，m2。
3.2工程機(jī)械空調(diào)系統(tǒng)特點(diǎn)
工程機(jī)械的工作環(huán)境極其惡劣，其空調(diào)系統(tǒng)與冰箱和家用空調(diào)具有明顯的區(qū)別。
1）工程機(jī)械空調(diào)系統(tǒng)往往在過(guò)熱、灰塵、震動(dòng)等惡劣環(huán)境情況下運(yùn)行，對(duì)其質(zhì)量和性能要求較高。
2）工程機(jī)械空調(diào)系統(tǒng)冷凝器和蒸發(fā)器均處于強(qiáng)制對(duì)流換熱狀態(tài)，均需耗費(fèi)一定電能或發(fā)動(dòng)機(jī)功率，而且冬夏季空調(diào)運(yùn)行時(shí)，工程機(jī)械爬坡或加速等受到較大影響。
3）工程機(jī)械工作時(shí)往往震動(dòng)較為劇烈，容易導(dǎo)致制冷劑泄漏，污染環(huán)境。
3.3二氧化碳空調(diào)在工程機(jī)械中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
二氧化碳空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域具備較佳的優(yōu)勢(shì)：
1）工程機(jī)械空調(diào)系統(tǒng)制冷劑易泄露、排放量大。采用二氧化碳作為制冷劑有完全環(huán)保的特點(diǎn)。
2）二氧化碳?jí)嚎s比低，壓縮機(jī)效率高。同時(shí)，高壓側(cè)二氧化碳溫度變化大，使進(jìn)口空氣溫度與二氧化碳的排氣溫度可以非常接近，減少了高壓側(cè)不可逆?zhèn)鳠嵋鸬膿p失。3）尺寸小二氧化碳空調(diào)系統(tǒng)可以滿(mǎn)足工程機(jī)械安裝和布置要求，并獲得較高的效率，對(duì)工程車(chē)輛的節(jié)油和動(dòng)力性能也有改善。
4結(jié)論
1）二氧化碳制冷劑性能良好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)污染，不燃、不爆。其臭氧層破壞潛能為零，溫室效應(yīng)潛能極小。價(jià)格低廉，來(lái)源豐富。
2）二氧化碳循環(huán)在跨臨界條件下運(yùn)行，壓縮機(jī)的效率相對(duì)較高，在超臨界條件下的特殊熱物理性質(zhì)使其在流動(dòng)和換熱方面都具有極大的優(yōu)勢(shì)，超臨界流體良好的傳熱和熱力學(xué)特性使得換熱器的換熱效率提高，并使得整個(gè)系統(tǒng)的能效較高。
3）二氧化碳制冷劑應(yīng)用廣泛，目前已成功應(yīng)用于商業(yè)建筑、冷藏庫(kù)、熱泵系統(tǒng)、汽車(chē)空調(diào)以及工程機(jī)械等領(lǐng)域，具有理想的應(yīng)用效果。
二氧化碳影響范文5
關(guān)鍵詞：低碳發(fā)展；生態(tài)-公平-效率模型；二氧化碳排放空間
中圖分類(lèi)號(hào)：F205 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3758（2012）02-0119-06
全球氣候變化是人類(lèi)迄今所遇最重大的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，已經(jīng)成為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展嚴(yán)重的制約，低碳發(fā)展已經(jīng)成為人類(lèi)發(fā)展的必然選擇。全球主要國(guó)際組織和國(guó)家重視低碳發(fā)展研究，現(xiàn)有應(yīng)對(duì)氣候變化的理論研究主要從以全球氣候變化為主題的生態(tài)環(huán)境研究和各國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)研究?jī)蓚€(gè)角度進(jìn)行，對(duì)低碳發(fā)展的理論研究和指標(biāo)分析還比較缺乏，本文主要在生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的構(gòu)架下建立生態(tài)-公平-效率（ecology-equity-efficiency，簡(jiǎn)稱(chēng)3E）模型，以二氧化碳排放空間作為主要指標(biāo)，分析全球主要國(guó)家的低碳發(fā)展現(xiàn)狀和前景。
一、生態(tài)-公平-效率（3E）模型的建立及指標(biāo)的選取
1.低碳發(fā)展的生態(tài)-公平-效率（3E）模型
氣候變化和化石能源供給瓶頸已經(jīng)成為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的嚴(yán)重制約，低碳發(fā)展是對(duì)要求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)公平和環(huán)境保護(hù)三者兼顧的人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展的延伸和具體化。以規(guī)模、公平和效率為維度的生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)作為低碳發(fā)展的理論基礎(chǔ)，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)符合可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。低碳發(fā)展要實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境、社會(huì)公平及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)等目標(biāo)，須要把生態(tài)規(guī)模、社會(huì)公平與經(jīng)濟(jì)效率三個(gè)要素統(tǒng)一起來(lái)，并從獨(dú)立發(fā)展到整合的三維要素，見(jiàn)圖1。
在環(huán)境維度，溫室氣體的大量排放已經(jīng)引起了全球性的氣候變化，以生態(tài)規(guī)模為代表的地球環(huán)境接納二氧化碳等溫室氣體的能力應(yīng)該是低碳發(fā)展要考慮的最基本的條件，主要指標(biāo)為全球二氧化碳排放總量。在社會(huì)維度，在生態(tài)規(guī)模的基礎(chǔ)上，要考慮社會(huì)發(fā)展權(quán)利和福利的合理配置，這是社會(huì)發(fā)展的第二層需求，主要指標(biāo)為人均年二氧化碳排放量。在經(jīng)濟(jì)維度，社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要考慮效率因素，主要體現(xiàn)在溫室氣體排放空間這一稀缺資源是否得到有效配置。
2.現(xiàn)有溫室氣體排放權(quán)分配指標(biāo)
20世紀(jì)90年代起，作為發(fā)展中國(guó)家代表，中國(guó)學(xué)者開(kāi)始關(guān)注國(guó)際氣候制度中的公平問(wèn)題，徐玉高等從二氧化碳排放權(quán)的交易和激勵(lì)機(jī)制角度論述了碳權(quán)的分配；徐嵩齡從國(guó)際環(huán)境法的角度探討碳減排的公平與效率；徐玉高等提出了氣候變化的公平準(zhǔn)則，特別指出發(fā)展中國(guó)家應(yīng)該擁有更多的發(fā)展空間；何建坤等就氣候變化問(wèn)題的公平性進(jìn)行了分析；潘家華等提出了“碳預(yù)算”概念，從理論框架和減排策略上進(jìn)行了廣泛的探討。國(guó)外學(xué)者也在研究人均二氧化碳排放量的基礎(chǔ)上，提出了修正方案――溫室氣體排放權(quán)（GDR）方案，引起國(guó)內(nèi)外的關(guān)注。其中人均二氧化碳排放量和溫室氣體排放權(quán)作為主要的二氧化碳排放公平分配指標(biāo)在一定程度上體現(xiàn)了公平理念但均有缺陷：
（1）人均二氧化碳排放量作為較早出現(xiàn)的二氧化碳排放公平分配指標(biāo)具有現(xiàn)實(shí)意義，但該指標(biāo)是對(duì)當(dāng)年排放情況的考慮，而缺少對(duì)歷史責(zé)任的分析。從二氧化碳排放權(quán)的人際公平原則看，以人均二氧化碳排放量為主要指標(biāo)的“緊縮與趨同”方法，對(duì)于發(fā)展中國(guó)家來(lái)說(shuō)仍然是不公平的。
（2）溫室氣體排放權(quán)（GDR）是由瑞典斯德哥爾摩環(huán)境研究所（SEI）提出，設(shè)計(jì)了以國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）和累積歷史排放為核心指標(biāo)的“責(zé)任一能力指數(shù)（RCI）”。RCI指數(shù)法通過(guò)累計(jì)二氧化碳排放量和達(dá)到世界收入水平線(xiàn)的人口比例等指標(biāo)，試圖融合發(fā)展中國(guó)家的發(fā)展需求和發(fā)達(dá)國(guó)家的能力要求。該方法也有其自身的局限性，主要問(wèn)題集中于歷史責(zé)任與未來(lái)要求的協(xié)同考慮和全球收入水平線(xiàn)等取值問(wèn)題。
二、二氧化碳排放空間研究假設(shè)與計(jì)算方法
二氧化碳排放空間是指在一定時(shí)限內(nèi)為達(dá)到生態(tài)目標(biāo)可排放的二氧化碳的總量，這一指標(biāo)為全球二氧化碳排放量與生態(tài)容量之間的平衡設(shè)置了一個(gè)閾值。在人均累計(jì)二氧化碳排放量的指標(biāo)基礎(chǔ)上，人均二氧化碳排放空間可以作為重要指標(biāo)對(duì)全球和各國(guó)的二氧化碳排放進(jìn)行合理的分配，通過(guò)二氧化碳排放效率的指標(biāo)來(lái)實(shí)施。本文選擇在1990-2005年二氧化碳累計(jì)排放量均超過(guò)全球總排放量1%的主要國(guó)家進(jìn)行分析。具體研究假設(shè)和計(jì)算方法如圖2所示。
1.研究時(shí)限
全球二氧化碳累計(jì)排放量統(tǒng)計(jì)和計(jì)算是以1990年和2050年為起點(diǎn)和終點(diǎn)的。1990年作為起點(diǎn)的選擇依據(jù)是當(dāng)年召開(kāi)的第二次世界氣候大會(huì)明確指出必須限制溫室氣體排放以遏制全球性氣候惡化，《京都議定書(shū)》也以1990年作為排放總量的基準(zhǔn)線(xiàn)。隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，二氧化碳等溫室氣體的排放量還將不斷升高，到2050年全球二氧化碳累計(jì)排放量將直接影響全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展與氣候變化的長(zhǎng)期趨勢(shì)。
2.分配指標(biāo)
本文以全球二氧化碳排放公平原則下的在研究時(shí)限內(nèi)人均年二氧化碳排放量作為分配指標(biāo)。以全球氣候變化在“臨界點(diǎn)”之內(nèi)為目標(biāo)，在全球二氧化碳排放總量確定的情況下，人類(lèi)應(yīng)該具有平等的發(fā)展權(quán)利和二氧化碳排放權(quán)利。1990-2050年全球人均年二氧化碳排放量應(yīng)該成為全球?qū)Χ趸祭塾?jì)排放量進(jìn)行分配的重要指標(biāo)。
3.人口數(shù)據(jù)來(lái)源
未來(lái)人口估算依據(jù)聯(lián)合國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)事務(wù)部的《世界人口展望（2006年修訂版）》的人口數(shù)據(jù)，1990-2005年全球及各國(guó)人口數(shù)據(jù)為確定數(shù)據(jù)，2006-2050年人口數(shù)據(jù)均為基于歷史趨勢(shì)根據(jù)各國(guó)生育、死亡、移民速率進(jìn)行推算的結(jié)果。在全球及各國(guó)進(jìn)行二氧化碳排放空間分析過(guò)程中，全球及各國(guó)的人口和人均年二氧化碳排放量共同決定各國(guó)二氧化碳排放空間的分配。
三、基于3E模型的主要國(guó)家二氧化碳排放空間實(shí)證分析
以到2050年不引發(fā)全球氣候急劇變化的“臨界點(diǎn)”為目標(biāo)，以1990-2050年為期限，對(duì)全球及各國(guó)以人口數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行二氧化碳排放量的分配，減去1990-2005年已經(jīng)排放的二氧化碳總量，即可計(jì)算出2006-2050年全球及各國(guó)二氧化碳排放空間和人均年二氧化碳排放量。
1.基于生態(tài)規(guī)模的全球二氧化碳排放總量的預(yù)測(cè)
經(jīng)過(guò)大量科學(xué)預(yù)測(cè)和分析，將全球溫升控制在2℃、大氣中溫室氣體濃度控制在450～550ppm作為全球應(yīng)對(duì)氣候變化的長(zhǎng)期目標(biāo)，經(jīng)過(guò)計(jì)算，從1990年至2050年共有13 530億噸二氧化碳排放的累計(jì)排放量。全球二氧化碳年排放量需要盡早得到較好地控制，有研究顯示，若峰值出現(xiàn)在2020年以后，那么就必須采取更為激進(jìn)的減排手段（甚至是排放的負(fù)增長(zhǎng)），否則就無(wú)法在未來(lái)實(shí)現(xiàn)450 ppm的排放路徑。
根據(jù)1990-2050年間全球總?cè)四陮?duì)全球二氧化碳累計(jì)排放總量進(jìn)行國(guó)家間分配，可以得到表1中1990-2050年各國(guó)二氧化碳累計(jì)排放量。其中表1中所列出的各國(guó)1990-2005年二氧化碳排放量數(shù)據(jù)來(lái)自世界能源研究所，由此可以計(jì)算得出2006-2050年各國(guó)二氧化碳排放空間。
如表1所示，2006-2050年全球尚有9806.26億噸二氧化碳的排放空間，其中美國(guó)、俄羅斯、澳大利亞和加拿大等國(guó)在1990-2005年期間已經(jīng)耗盡本國(guó)在1990-2050年期間的二氧化碳排放空間，需要通過(guò)更加嚴(yán)厲的減排手段達(dá)到二氧化碳凈排放為負(fù)值的要求。巴西、印度、中國(guó)、墨西哥等國(guó)由于1990-2005年的累計(jì)二氧化碳排放量比較小，所以還有比較充裕的二氧化碳排放空間。
2.基于公平分配的人均年二氧化碳排放量的分析
（1）1990-2050年全球人均年二氧化碳排放量的確定
根據(jù)本文對(duì)不引發(fā)全球氣候變化“臨界點(diǎn)”的分析，1990-2050年全球二氧化碳的累計(jì)排放總量約為13530億噸，這期間全球總?cè)四隇?585.33億人年，全球二氧化碳累計(jì)排放量與全球總?cè)四甑谋戎导礊槿蛉司甓趸寂欧帕?。?jīng)計(jì)算1990―2050年全球人均年二氧化碳排放量為2.95噸/人年。
（2）2006-2050年各國(guó)排放空間的確定
按照1990-2050年期間全球及各國(guó)的人年統(tǒng)計(jì)，可以計(jì)算出在時(shí)限內(nèi)全球及各國(guó)的二氧化碳排放量。由于1990-2005年全球二氧化碳的排放已經(jīng)發(fā)生，因此可以查出全球及各國(guó)的事實(shí)排放量值；2006-2050年全球及各國(guó)可排放的二氧化碳的空間應(yīng)該在1990-2050年各國(guó)二氧化碳排放空間中減去1990-2005年各國(guó)的事實(shí)排放量值。
（3）人均年二氧化碳排放量的確定及分析
人均年二氧化碳排放量即為對(duì)應(yīng)年限的累計(jì)二氧化碳排放量或者排放空間與統(tǒng)計(jì)人口與年限直接的比值，它代表了在一定時(shí)限內(nèi)各國(guó)二氧化碳排放的權(quán)利，也體現(xiàn)了二氧化碳減排的難度。本文把1990-2050年分為兩個(gè)時(shí)間段，分別是已經(jīng)發(fā)生的1990-2005年和需要分析與計(jì)算的2006-2050年。經(jīng)過(guò)對(duì)累計(jì)二氧化碳排放量和二氧化碳排放空間的計(jì)算，在各國(guó)歷年人口數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的支撐下，可以計(jì)算出1990-2005年和2006-2050年的人均年二氧化碳排放量，如圖3所示。
從全球的角度來(lái)看，1990-2005年的人均年二氧化碳排放量略高于2006-2050年，相差1.24噸/人年。澳大利亞、加拿大和美國(guó)的1990-2005年的人均年二氧化碳排量超過(guò)15噸/人年，德國(guó)和俄羅斯超過(guò)10噸/人年，日本、韓國(guó)、英國(guó)、波蘭、烏克蘭等國(guó)也接近10噸/人年，這些國(guó)家在2006-2050年間的人均年二氧化碳排放量都非常有限。澳大利亞、加拿大、俄羅斯和美國(guó)均需要大幅下降人均年二氧化碳排放量才能滿(mǎn)足已經(jīng)透支的各國(guó)二氧化碳排放空間的要求。其中美國(guó)作為全球最發(fā)達(dá)的國(guó)家，在二氧化碳排放的問(wèn)題上有著最重的責(zé)任，為達(dá)到美國(guó)的二氧化碳排放空間，美國(guó)需要大大降低人均年二氧化碳排放量，只有從19.55噸/人年降低到凈吸收二氧化碳1.62噸/人年才能實(shí)現(xiàn)。這就要求發(fā)達(dá)國(guó)家不僅要做好本國(guó)的二氧化碳等溫室氣體的減排工作，也需要為其他國(guó)家的減排提供更多的技術(shù)和資金支持，才能實(shí)現(xiàn)本國(guó)的排放目標(biāo)。在圖3中，巴西、中國(guó)、印度、印度尼西亞等國(guó)的2006-2050年人均年二氧化碳排放量較1990-2005年還有提高，這說(shuō)明在1990-2005年這些國(guó)家的二氧化碳排放量沒(méi)有達(dá)到全球人均年二氧化碳排放水平，這些國(guó)家的發(fā)展還存在一定的排放空間。但需要看到，這些國(guó)家多為發(fā)展中國(guó)家，在發(fā)展過(guò)程中也要經(jīng)歷工業(yè)化和城市化的進(jìn)程，二氧化碳排放量還將有比較大的提高。關(guān)注這些國(guó)家的二氧化碳排放水平，是控制全球氣候變化的關(guān)鍵因素之一。
3.基于效率考量的各國(guó)二氧化碳排放效率分析
以人均二氧化碳排放量和人均GDP為橫軸和縱軸，以主要國(guó)家2006年的人均GDP和人均二氧化碳排放量做圖，可以比較直觀地分析主要國(guó)家二氧化碳排放效率，具體數(shù)值見(jiàn)圖4。
圖4中回歸線(xiàn)顯示了主要國(guó)家二氧化碳排放效率的平均值，位于回歸線(xiàn)上方國(guó)家的二氧化碳排放效率高于平均水平，位于回歸線(xiàn)下方國(guó)家的二氧化碳排放效率低于平均水平。從圖4中數(shù)據(jù)分布情況可以看出，在主要國(guó)家中法國(guó)是二氧化碳排放效率最高的國(guó)家之一；英國(guó)、日本、德國(guó)及西班牙等發(fā)達(dá)國(guó)家用相對(duì)較少的二氧化碳排放達(dá)到了較高的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平；澳大利亞、加拿大及美國(guó)等屬于處于高收入、高排放的二氧化碳排放效率較低的發(fā)達(dá)國(guó)家，需要在二氧化碳減排的相關(guān)領(lǐng)域作出更多貢獻(xiàn)；印度、印度尼西亞、巴西等國(guó)家作為發(fā)展中國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平尚較低，但是二氧化碳排放效率高于平均水平。
二氧化碳排放效率分析對(duì)中國(guó)發(fā)展有著現(xiàn)實(shí)意義。作為發(fā)展中大國(guó)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，二氧化碳排放量的增速加快，2006年中國(guó)的二氧化碳排放效率已經(jīng)低于主要國(guó)家平均水平。中國(guó)必須堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，在提高經(jīng)濟(jì)水平的同時(shí)重視二氧化碳排放的控制。走低碳發(fā)展道路、不斷提高二氧化碳排放效率，將是中國(guó)發(fā)展的必然路徑。
四、結(jié)語(yǔ)
二氧化碳影響范文6
1. 施用二氧化碳的方法
①點(diǎn)燃沼氣燈增施二氧化碳。在北方“四位一體”（沼氣池、豬舍、廁所和日光溫室）模式的大棚內(nèi)，可點(diǎn)燃一定數(shù)量的沼氣燈，燃燒1米3沼氣可獲得0.975米3二氧化碳。一般棚內(nèi)沼氣池寒冷季節(jié)產(chǎn)沼氣量為0.5～1.0米3/天，可使0.5畝地大棚內(nèi)的二氧化碳濃度達(dá)到0.10%～0.16%。
②利用豬呼出的二氧化碳。大棚內(nèi)豬舍養(yǎng)1頭重50千克的豬，每天呼出二氧化碳1.032米3，3頭豬每天可呼出二氧化碳3.096米3。這些二氧化碳可通過(guò)溫室山墻的通氣孔和蔬菜大棚內(nèi)的空氣進(jìn)行自然交換，有利于棚內(nèi)蔬菜生長(zhǎng)。
2.施用二氧化碳的濃度
人工施用二氧化碳的最適濃度因作物的種類(lèi)、生育期、光照強(qiáng)度和季節(jié)等不同而不同。試驗(yàn)證明，一般蔬菜施用二氧化碳濃度為大氣中二氧化碳含量的3～5倍，即0.10%～0.15%，其中，葉菜類(lèi)以0.15%～0.25%為宜，黃瓜以0.12%為宜，番茄、茄子、辣椒以0.08%～0.10%為宜，西瓜以0.10%為宜。
3. 施用二氧化碳的時(shí)間
二氧化碳的施用應(yīng)在其濃度明顯降低時(shí)進(jìn)行，晴天在日出后30～40分鐘開(kāi)始施用，待溫室需要開(kāi)窗通風(fēng)前30分鐘左右停止。若大棚內(nèi)施用了大量有機(jī)肥，可在日出后1小時(shí)施用二氧化碳，午后光合作用較弱時(shí)可以不施。在春、秋季節(jié)，外界氣溫較高時(shí)，施用二氧化碳時(shí)間應(yīng)短些，每天2～3小時(shí)；冬季氣溫較低時(shí)，施用時(shí)間應(yīng)長(zhǎng)些。一般作物以在生育初期施用二氧化碳效果好。
4. 施用二氧化碳注意事項(xiàng)
①二氧化碳?xì)夥实氖┯脩?yīng)與大棚內(nèi)良好的水肥管理相結(jié)合，只有在充足的營(yíng)養(yǎng)條件下，二氧化碳?xì)夥什拍馨l(fā)揮較大的增產(chǎn)效果。
②控制二氧化碳的施用時(shí)間和濃度。一般大棚內(nèi)二氧化碳濃度不能超過(guò)5%。如果濃度過(guò)高，將會(huì)影響作物氣孔的張開(kāi)度，并且擾亂作物的代謝活動(dòng)。當(dāng)大棚內(nèi)二氧化碳濃度超過(guò)5%時(shí)，會(huì)危害大棚內(nèi)的人、畜。