无氧能力(精选12篇)
无氧能力 篇1
无氧能力是指运动中人体通过无氧代谢途径提供能量进行运动的能力, 由ATP-CP分解供能 (非乳酸能) 和糖无氧酵解供能 (乳酸能) 。AT P-CP是无氧功率的物质基础, 一切短时间、高功率运动 (如冲刺、短跑、投掷、跳跃和足球射门等) 均取决于ATP-CP供能的能力。
一、提高无氧工作能力的训练
提高无氧工作能力的训练主要有以下两种:
(一) 发展ATP-CP供能能力的训练 (主要采用无氧低乳酸的训练)
1. 最大速度或最大练习时间不超过10秒。
2. 每次练习的休息间歇不能短于30秒, 这是因为, 短于30秒时ATP—CP在运动间歇中的恢复数量不足以维持下一次练习对能量的需求, 故间歇时间一般长于30秒, 60秒或90秒的效果更好。
3. 成组练习后, 组间的联系不能短于3~4分钟, 因为ATP—CP的恢复至少需要3~4分钟。剧烈运动后被消耗掉的磷酸原在20~30秒内合成一半, 3~4分钟可完全恢复。因此, 发展磷酸原系统的训练, 一般采用短时间、高强度的重复训练。
(二) 提高糖酵解供能系统的训练
1. 最大乳酸训练。
机体生成乳酸的最大能力和机体对它的耐受能力直接与运动成绩相关。为使运动中能产生高浓度的乳酸, 练习强度和密度要大, 间歇时间要短。练习时间一般应大于30秒, 以1~2分钟为宜。这种练习强度和时间及间歇时间的组合, 能最大限度地动用糖酵解系统供能的能力。
2. 乳酸耐受能力。
乳酸耐受能力一般可以通过提高缓冲能力和肌肉中乳酸脱氢酶活性而获得。因此, 在训练中要求血乳酸达到较高水平, 一般认为在乳酸耐受能力训练时以血乳酸在12mmol/L左右为宜。
二、无氧训练中的营养支持
(一) 能源的补充
从发展无氧能力的训练中可以得知主要为高强度训练。在高强度运动中, 肌肉中储备的磷酸肌酸约在10秒钟后耗竭。补充肌酸可以增加骨骼肌中肌酸含量, 从而提高肌肉快速收缩能力, 提高速度耐力和爆发力。大强度运动所导致的大量乳酸的产生, 可能与没有额外补充CHO条件下糖原储备即开始快速恢复有关, 对此, 可鼓励学生多进餐米饭、面条等主食增加糖的摄入量。
1.6-二磷酸果糖是糖代谢的中间产物, 使用后首先可刺激并加速糖代谢的反应过程, 比直接氧化葡萄糖或肌糖原提供能量的速度更快;其次, 可为机体提供大量的能源物质, 使肌肉在运动中补充更多的ATP;最后, 比糖氧化步骤减少, 使ATP消耗减少。而活性糖还含有促进有氧代谢的一些中间产物, 可避免相应的乳酸堆积。
(二) 蛋白质和氨基酸的补充
高强度运动或长时间运动后会引起骨骼肌纤维损伤, 常伴随延迟性肌肉酸痛, 增加运动员蛋白质供给可修复运动引起的骨骼肌纤维微损伤, 运动期间及运动后糖蛋白补充可以通过减轻骨骼肌损伤等效应改善运动能力;少量蛋白质可作为运动的能量物质, 额外补充则帮助增加瘦体重;运动消耗过大时可考虑一些蛋白质及氨基酸的补给, 用于恢复运动性血红蛋白下降效果显著。在膳食中, 应注重优质蛋白质的摄入, 其中, 蛋类、奶类、肉类、鱼类和豆类等富含优质蛋白质, 推荐食用瘦牛肉、鱼、虾和兔肉等, 尽量不吃猪肉、猪排、烤鸭和腊肠等, 因为这些食物中油脂含量过高。
多肽可由肠内直接吸收, 效率优于一般蛋白质和游离氨基酸, 同时一些多肽还具有抗氧化活性。
(三) 抗氧化物的补充
大强度运动中产生了大量的自由基, 体内氧自由基维持较高水平, 不仅是机体重要的致疲劳因素, 而且会攻击免疫细胞膜, 造成免疫抑制。一旦学生发生这种疲劳现象, 不仅影响运动能力, 还会危害身体健康。所以, 作为体育教师应提高警惕, 在训练课上尽量避免造成学生过度疲劳, 同时也可以采用必要的营养手段来解决问题。补充抗氧化剂, 能够提高学生的免疫力, 同时也帮助他们尽快得到恢复。能清除自由基及抗氧化功能的营养素有:维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、生物黄酮类、多酚类、番茄红素、微量元素锌铜锰硒等。膳食中含有很多抗氧化物质, 如绿色蔬菜、胡萝卜及含硒多的瘦肉、含多酚及黄酮类较多的大豆等食物, 联合摄入几种营养素可达到更好的效果。维生素C可直接或间接发挥清除自由基和抗氧化的作用, 保护生物膜的完整性, 并可促进乳酸氧化, 改变肌细胞酸碱平衡, 提高机体有氧代谢能力。很多研究表明, 维生素E缺乏导致自由基的形成, 危害运动能力, 并且增加组织脂质过氧化, 膳食维生素E不足会降低耐力运动能力达40%, 并引起几种组织的氧化脂质损伤增加。
无氧能力 篇2
无氧运动的好处:锻炼肌肉
无氧运动有助于塑造肌肉,事实上如果你塑造了肌肉,是能够变瘦的。也许你会觉得很不可思议吧。其实,我们很容易把“塑造肌肉”理解成“变得结实壮硕”,这其实是一个很大的误区。
无氧能力 篇3
关键词:柔道运动员;身体成分;无氧代谢能力
柔道运动对于中国人来说并不是传统优势项目,但是随着我国对体育项目的重视程度不断提高以及竞技体育水平的提高,许多学者对体育展开了深入研究并形成了系统化的知识框架,同时认同“运动员的身体素质是影响运动成绩的极为重要的一个因素”这一观点。但是对于柔道运动员身体成分特征及与无氧代谢能力关系的相关研究还不充分,因此本文想通过对中国优秀男子柔道运动员的身体成分特征进行探讨,并对其与无氧代谢能力的关系展开研究,进而发现其中的规律性内容,从而为运动员的挑选工作作出贡献。
一、男子柔道运动员的身体成分特征
1.不同成绩优秀男子柔道运动员的身体成分特征
运动项目的过程是激烈的,运动成绩却是运动过程的最后体现。通过柔道运动员的成绩,我们可以推断出运动员的身体成分特征。因此,我们需要对不同成绩的优秀男子柔道运动员的身体成分进行分析。经过对实验数据的分析,我们可以发现,成绩优秀的男子柔道运动员的身体成分属于瘦体重、肌肉重量与体重比值大,也就是说,瘦体重与柔道运动的成绩是正相关的关系。通过对不同成绩的优秀男子柔道运动员的身体成分研究,我们可以将瘦体重与运动员自身体重的比值以及肌肉重量与运动员自身体重的比值作为甄选优秀运动员的重要指标,而且也可以作为检验训练进度、成果的重要参考条件。
2.不同体重级别优秀男子柔道运动员的身体成分特征
柔道运动考验的是运动员的爆发力、速度、灵活性等多种身体特征,运动员的体重、身体协调性对柔道运动的成绩有最直接的影响。运动员在参加柔道项目的过程中需要有爆发力、有速度、灵活性的特点,所以要想成为一名优秀的柔道运动员,就需要有健壮的肌肉,满足低脂肪的要求。过多的身体脂肪对运动员的运动速度有制约作用,还会加剧运动员的体能消耗,不利于提升柔道运动成绩。此外,柔道运动员的身高与柔道运动的成绩有着密切的关系。
二、中国优秀男子柔道运动员身体成分特征与无氧代谢能力关系的研究
1.优秀男子柔道运动员的无氧代谢能力
柔道运动在竞技过程中对运动员的耐力有较高的要求,运动员一旦开始运动,其体内预存的热能物质三磷酸腺苷,即ATP在十几秒内就会被用完。这十几秒对于柔道运动的整个过程来说是极为短暂的。在这种需要耐力的运动中,当氧气无法供应肌肉剧烈运动的需求时,肌肉会利用三磷酸腺苷(ATP)、磷酸肌酸(CP)的无氧分解和糖的无氧酵解生成乳酸,释放能量,合成三磷酸腺苷供给肌肉,使柔道运动能够在相对持久的时间内分出胜负。这一过程就是我们通常所说的无氧代谢能力,柔道运动通过这种无氧代谢能力给人体提供继续运动的能力。
通过对不同项目的优秀男子柔道运动员无氧代谢能力的实验数据分析,我们可以发现柔道运动健将的最大功率、平均功率、运动后的血乳酸峰值等都要高于一级柔道运动员,健将运动员的功率下降速率却低于一级运动员。另外,通过对比优秀男子柔道运动员与其他项目的优秀运动员的身体成分,我们可以发现优秀男子柔道运动员的最大功率及相对功率高于体操、举重、摔跤等项目的优秀男子运动员,从而我们可以得出优秀男子柔道运动员的无氧代谢能力的要求是相对较高的。
2.中国优秀男子柔道运动员身体成分特征与无氧代谢能力的关系
中国优秀男子柔道运动员的身体成分特征具有瘦体重、肌肉重量占运动员体重比例大的特点。无氧代谢能力与肌肉量有关,柔道运动员的这种身体成分特征能够使运动员在较长时间内做无氧代谢。肌肉活动的时候,在三磷酸腺苷酶的催化作用下能够使储存在肌纤维中的三磷酸腺苷(ATP)迅速分解出二磷腺苷和无机磷,从而释放出能量,牵动肌丝滑动,并使肌纤维缩短,从而完成做功,瘦体重与肌肉重量占体重比重越大越能提升运动员的做功率。所以我们可以得出一个结论:当柔道运动员身体的瘦体重和肌肉重量占运动员体重的比重越大时,运动员的无氧代谢能力也会增强,做功能力和运动能力也会随之增强。
三、小结
无氧能力 篇4
1 茶多糖功能及其生理意义
1.1 茶多糖的作用
在运动过程中,人体呼吸与出汗是反应外界微生物攻击和对机体产生保护性的重要信号。噬菌细胞对于呼吸反应起着至关重要的作用,在其受到刺激后需要消耗大量的氧气,从而能够释放出大量的活性氧自由基,如氧自由基及羟自由基,导致真核细胞遭到破坏及内皮细胞的损伤,氧自由基对白细胞本身也产生巨大的破坏性伤害。茶多糖不仅可以对关节炎产生抑制,而且能够对肾小球的呼吸做出干扰。茶多糖对于急性呼吸可以达到有效的控制,导致机体内的渗透性得到改变,肺部的白细胞数量也得到降低。茶多糖主要可以分为三种Fe-SOD、Mn-SOD和Cuzn-SOD,它们分别处于机体内的不同位置,履行着他们的义务,动物体内的茶多糖主要体现在其细胞因子和激素水平。
1.2 茶多糖生理意义
人类机体中有两种类型的茶多糖存在,Cu Zn-SOD和Mn-SOD。它们能够消除机体内的氧自由基和保护有效的保护机体内细胞活性氧具有共同的催化功能,机体内如果氧自由基产生过多会造成机体细胞的突变,从而导致癌症的发生。茶多糖的含量能有效的控制机体内氧自由基的产生。研究表明机体内的Mn-SOD的活性能够测定肿瘤的一般特征,在对急性白血病运动员的研究当中发现,机体内的茶多糖的总量降低可能是机体内Mn-SOD的活力减弱导致而成,提示对于SDO总量的检测可以从Mn-SOD的活性当做有力的测试和观察,此对临床医学有着指导性作用。
2 无氧运动下运动员的生物节律
在生物界中,几乎所有的生命体都按照一定的周期性规律运行存在着,这种有着周期性规律的现象被称之为生物节律。它是固存在生命机体内的一种规律,根据周期的长短可以以日、月、年区分,以24小时为中心,处于24H左右的被称为近日节律,低于20小时的为超日节律,高于28小时的被称为亚日节律。
2.1 生物节律的相关研究
近些年大量的研究表明,人类机体内所有的生理活动和生化表现都具有生物节律现象的发生,人体内心血管系统中生理现象和病理现象都是生物节律现象的典型。国内研究者对于生物学研究已有数年,合理地把生物节律理论运用在体育运动学、临床医学上。我国在八十年代时,体育领域中时间生物学被广泛的运用,孙学川明确指出在择时康复和择时体育疗法的意义,提出在临床医学中的应用和注意事项,为在择时体育康复提供了有力的理论基础。另外,在利用生物节律的治疗时,应该准确地掌握运动员的生物规律、树立科学的生物节律观。
国外有学者对于经常旅游者进行了5年的跟踪观察,这些旅游者每次出境旅游都会得一种“时差病”,也就是说在不同时差的地域之间穿梭,会导致这些旅游者的生物节律的紊乱,睡眠紊乱,有的运动员甚至达到了精神抑郁,但是这种运动能力和出现不同区域的数量无关,与穿梭的数量成正比。这提示生物节律的紊乱会使许多的精神病运动员的病情得到恶化。目前,随着时间生物节律的发展深入,时间生物学被广泛的用于医学临床领域,在对于病症诊治和预防等方面体现出它的重要价值。
2.2 正常情况下的血糖节律
研究表明,在对于人类24小时血糖值的变化观察,凌晨三时,血糖处于低谷,血糖的峰值出现在中午一点或二点附近,这说明正常人的血糖浓度处于近日节律变化。对于动物是否也有同样的昼夜血糖变化规律,我国学者已经出现了较多的研究。付雪艳等人在观察运动员昼夜血糖值变化是否存在生物节律研究中得出结论,运动员在晚6时血糖值处于峰值,有研究表明利用格列吡嗪利对Ⅱ型无氧呼吸运动员在不同的时间段治疗,得出结论,早6时血糖值处于谷值,早6时运动员的血糖值最低,晚6时运动员的血糖值最高,并且在早9时和晚9时使用格列吡嗪治疗中得出结论是早晨用药的疗药要高于晚上服用。无氧呼吸运动员血糖昼夜的节律紊乱因运动员处于病态中生物节律的协调受到了破坏。
2.3 无氧呼吸血糖的波动节律
DM运动员原始生物节律发生了改变,昼夜节律性发生了障碍,但在应用胰岛素治疗的无氧运动员的个体方案中,是依靠运动员所处的血糖波动生物节律特点,专家称这种血糖波动为病理性生物节律。临床专家提出了无氧呼吸治疗的时机,根据生物节律的DM选择药物,调整节奏紊乱引起的运动能力,使其恢复到正常状态下的昼夜节律,同时,指出在无氧运动员的节律性紊乱,如果按照节奏紊乱治疗后,根据人体病态时的生物节律,而不是原始的生物节律,也会不利于身体恢复其正常的生物节律。
2.4 无氧运动对运动员生物节律的影响
无氧运动过程中人体体现效果如下:(1)机体对胰岛素的敏感性增加。(2)血糖的波动得到了控制。(3)使脂肪的分解速度加快并对脂类代谢得到改善,有效有规律的体育运动能够提高机体的肌肉脂蛋白的活性并使甘油三酯血症的状况得高改善,有利于提高高密度脂蛋白胆固醇的保护作用。(4)无氧运动员的体重得到了控制。(5)机体的心肺功能得到了改善并促进机体的代谢。有效规律的运动有利于改善无氧运动员糖代谢机制:(1)随着运动的改善,机体胰岛素受体数量得到增加结合律提升。(2)运动锻炼使葡萄糖利用率得到增加。(3)葡萄糖转运蛋白4升高使肌肉对于葡萄糖的吸收得到提升。(4)三羧酸循环中,酶的活性得到了上升。有研究表明没有运动训练的人群与训练有素者相比较,训练有素的胰岛素基础水平比没有经过运动训练的人群要低,对于葡萄糖持续摄入时,胰岛素水平要下降一半。
3 茶多糖对运动员无氧运动能力的影响
本研究选取健康组和安静组两组运动员,健康组运动员在实验过程中的体重稳定的增高,说明健康运动员的体质良好;由于无氧呼吸模型组喂养的是高脂高糖的饲料,因此体重上要远远高于普通安静组,虽然无氧呼吸运动员体重与健康组一样增长,但是其增长速度远远高于健康组运动员,说明无氧呼吸运动员有肥胖的特征。运动干预后,与人的无氧运动员体重下降的趋势稍有不同,可能与本实验无氧呼吸运动员是通过高脂膳食喂养和注射链脲佐菌素胰岛素破坏有关,发病的时间较短,在运动各组中18:00点组实验运动员体重下降较明显,说明18:00点运动对于无氧呼吸实验运动员体重降低有更好的效果。
血糖的浓度在机体内的含量是对无氧运动员最为直接的检测指标,能够准确快速的对运动员病情的了解,在对于无氧运动员预防措施中也有着关键的作用。Ⅱ型无氧呼吸发生的主要病理因胰腺的β细胞功能没有被破坏和骨骼肌所产生的胰岛素抵抗,导致机体利用糖的功能不能工作,择时无氧运动能够有效的减少机体内的胰岛素抵抗,使机体内的血糖浓度得到降低。
本研究提示,无氧呼吸安静组和无氧呼吸运动的血糖浓度水平均高于健康组运动员血糖水平,说明无氧运动可能对无氧呼吸运动员有一定的治疗作用,其治疗效果明显时间顺序为18:00、6:00,择时无氧运动中18:00组运动员的降糖效果最佳。在其受到刺激后需要消耗大量的氧气,从而能够达到呼吸的爆发,释放出大量的活性氧自由基,如氧自由基及羟自由基,导致真核细胞遭到破坏及内皮细胞的损伤,氧自由基对白细胞本身也产生巨大的破坏性伤害。茶多糖不仅可以对关节运动产生抑制,而且能够对肾小球的呼吸做出干扰。茶多糖对于急性支气管呼吸可以达到有效的控制,导致机体内的渗透性得到改变,肺部的白细胞数量也得到降低。
无氧运动过程中,由于胰岛素的分泌出现了紊乱,高浓度的血糖会产生氧自由基,以致体内的氧自由基大量的产生,白细胞的含氧量能力下降,使组织常处于缺氧的状态。无氧运动员因机体的抗氧化能力的下降导致机体内存在大量的氧自由基,因此加重了对机体内的组织破坏,机体内产生胰岛素抵抗。无氧运动训练不仅能够提高机体所有的氧化能力,而且能够增加机体抗氧化的能力,因此是机体内对氧自由基的清除效率得提高。表三中显示健康安静组运动员及运动组运动员的血清茶多糖含量都高于无氧呼吸安静组,这表明无氧呼吸安静组体内的氧自由基无法有效的清除,导致机体内存在着大量的氧自由基,加重无氧呼吸组运动员病情日益恶化。
4 结语
本研究数据显示,无氧呼吸运动员安静组及运动组茶多糖、MnSOD均低于健康组,有显著性差异。说明无氧呼吸运动员清除自由基的能力都处于下降状态。运动无氧呼吸组与无氧呼吸安静组相比较明显升高,有显著性差异,说明运动训练能够增加无氧呼吸运动员的SOD的含量,使机体氧自由基清除的效率加强。但6:00和18:00不论是茶多糖还是Mn-SOD都没有明显的差异变化,提示SOD和Mn-SOD的变化可能与时间没有显著性的关系。
参考文献
[1]宋李亚,石君杰,梅诗雪等.仙鹤草对抗大鼠运动性疲劳的实验研究[J].现代中西医结合杂志.2011(35):88-89.
[2]陈义勇,徐佳,窦祥龙等.茶多糖口服液的研制及其抗氧化活性研究[J].安徽农业科学.2011(31):129.
[3]段丽梅,孙红梅.不同剂量茶多糖补充对运动大鼠心肌、血清自由基代谢的影响[J].山东体育学院学报.2011(8):268.
饭后多久可以做无氧运动 篇5
无氧运动对增加肌肉的耐力和速度方面的提高贡献很大,根据国外权威医学杂志最新研究,其中有氧训练对骨密度增大效果不大,而属于无氧运动的力量训连增加骨密度效果更好,更能有效降低骨质疏松的风险。
2、提高身体免疫力
运动过后,损伤的肌肉的修复和乳酸的代谢消耗脂肪,增大肌肉和脂肪的比率,增加肌肉新陈代谢率,提高身体免疫力。因此相比有氧运动,其“减脂”效果,并不体现在“运动时”,而是体现在“运动后”,达到即使不运动,也在“减肥”的效果。
3、降低了疾病死亡的风险
无氧运动使和肌肉收缩速度和力量均能提高,有效降低了疾病死亡的风险。日本科学最新研究发现,人的握力提高每10%,疾病风险就会降低30%,相比之下,这方面有氧运动相形见绌。
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有氧+无氧 交替运动平衡健康 篇6
一个好的交替健身计划,应该包括无氧运动——柔韧度、重力及阻力训练,并穿插一些有氧运动项目,如骑自行车、跑步、游泳、爬楼梯等,及辅有舒展身体的运动,如瑜伽。
初夏时节,芳草依依,气候宜人,正是健身锻炼的大好时光。如何科学、有效的进行健身,成为运动爱好者们普遍关心的话题。
在健身过程中,将提高心率型的有氧运动与增加力量型的无氧运动交替进行,有利于保持荷尔蒙平衡并提高荷尔蒙之间的交流,还有利于增强骨质,并给软骨、韧带、肌腱组织以支持。
两种健身类型
◆有氧健身
指能够提高并维持心跳在每分钟90次以上的运动,如慢跑、踢足球、打排球、打乒乓球等。有氧健身是增强代谢功能的基础,也是改善心血管健康的重要途径。长期坚持,可增强心血管及呼吸系统的功能,促进机体应用氧的能力,并增加肌肉中有氧酶的含量,从而使脂肪消耗增加。
◆无氧健身
指肌肉在「缺氧」状态下进行的高速剧烈运动,包括健身房里的重力训练,如利用哑铃或训练器材进行的力量练习及俯卧撑、仰卧起坐等。纯无氧运动的标准是:必须保持心跳数在每分钟90次以下;不然则为有氧健身与无氧健身的结合。训练结果是将肌肉的利用度达到极限,有助于肌肉增长,从而塑造匀称体形。
多样化交替健身
把有氧运动与无氧运动融为一体的交替健身,是实现整体健康这一健身目标的合理方式。健身计划中的有氧运动是为了降低胰岛素的含量,而无氧运动则能促进体内雄性激素和生长激素的分泌,故此,交替健身不但有助于健美体形,避免运动受伤,还能帮助机体达到荷尔蒙的平衡状态。
一个好的交替健身计划,应该包括无氧运动——柔韧度、重力及阻力训练,并穿插一些有氧运动项目,如骑自行车、跑步、游泳、爬楼梯等,及辅有舒展身体的运动,如瑜伽。
合理制定健身目标
为了制定一个日常的健身计划,美国抗衰老医学协会推荐通过以下测试来了解个体健身前的健康水平(见附表1),并说明制定健身目标。
测试的具体做法是:
◆ 设立一个20厘米高的台阶;
◆ 练习直到可以顺利地用左右脚登上和退下,速度为5秒钟两组上下;
◆ 一共测试3分钟,测试停止30秒后,测脉搏30秒。
无氧能力 篇7
对运动项目能量代谢特征进行研究, 并应用“运动时物质和能量代谢规律”的研究成果指导运动训练, 可以取得显著成绩[1]。检测与评价运动员的无氧能力对于客观地分析与评价运动员的身体运动能力、检测运动训练的效果以及深入探讨无氧代谢对运动训练的适应规律和特点均具有重要意义[2]。短跑是以无氧代谢供能为主的运动项目, 100M、200M、400M项目所需时间差异大, 所以其磷酸原和糖酵解供能方式理应存在差别。目前对不同项目短跑运动员无氧代谢特征方面的研究还未见到。通过研究探讨不同项目短跑运动员ATP-CP系统和乳酸能系统供能特征, 掌握其基本规律, 对科学指导训练具有重要理论和实践意义。
2 研究对象与方法
2.1 研究对象
对东北三省男子短跑运动员共26人, 其中100m项目8人, 200m项目11人, 400m项目7人。受试者均为国家二级以上运动员, 平均年龄:18.85±1.49岁, 平均身高:178.81±2.63cm, 平均体重:72.18±3.10kg, 专业训练年限4.42±1.58年。
2.2 研究方法
2.2.1 文献资料法
查阅、了解目前无氧代谢方面的研究进展, 研究了大量国内外能量代谢相关的文献资料, 为本研究提供了方法借鉴和理论依据。
2.2.2 访谈法
请教运动生理、运动训练方面的专家及资深田径教练员, 了解短跑运动的特点及能量代谢的相关问题, 为本文的实验设计和指标选取提供科学依据。
2.3.3 实验法
测试设备:采用瑞典产MONARK 894E无氧功率自行车进行无氧功率测试;血乳酸 (Blood Lactic Acid, Bla) 采用美国产YSI-1500乳酸仪进行测试;心率 (HR) 测试采用芬兰产SU-UNTOt6c Polar心率表。
测试要求:受试者在测试前需进行5-10min一般性准备活动, 准备活动以身体微出汗为准。测试前调好自行车座高、脚踏扣, 让受试者戴好polar心率表在功率自行车上做适应自己负荷的准备活动2-3min, 期间要求受试者做2-3次全速冲刺动作, 自行车阻力系数设定为0.083。当心率恢复至100次/min时可开始进行测试, 将自行车负荷设置成自动释放, 即正式测试开始后, 自行车将自动迅速由零阻力加到预定阻力, 要求受试者在整个测试过程中必须保持本人的最快速度蹬车;用Polar表测定运动前、运动中、运动后3min心率;血乳酸取10s无氧功率测试后3min、5min, 30s无氧功率测试后5min、7min, 60s无氧功率测试后7min、9min指尖血或耳血测试。
指标选取:最大功率 (Pmax) 、相对最大功率 (Pmax/Weight) 、最大圈数 (Cmax) 、到达最大圈数的时间 (T-Cmax) 、平均功率 (Pave) 、相对平均功率 (Pave/kg) 、功率下降速率 (Pdrop) 、安静心率 (HR) 、最大心率 (HRmax) 、运动后3min心率 (HR-3min) 、血乳酸值取10s无氧功率测试后3min、5min, 30s无氧功率测试后5min、7min, 60s无氧功率测试后7min、9min。
实验地点:东北师范大学运动生理实验室。
2.3.4 数理统计法
本研究中所有数据均用SPSS 19.0统计软件包进行统计学处理, 结果用均数±标准差表示, 采用Independent Sample T检验, 显著性水平为P<0.05。
3 研究结果与分析
100m、200m、400m短跑主要以无氧代谢供能为主, 时间从10s、20s到40几秒不等, 整个运动过程中运动员基本处于无氧代谢状态。无氧代谢能力 (Anaerobic Capacity, AC) 对于短跑运动员极为重要, 10s、30s、60s无氧功率测试指标能很好地反映磷酸原系统、乳酸能系统, 和混合无氧供能能力, 而运动训练中运用血乳酸指标结合无氧功率测试结果评价无氧代谢能力被公认为是可靠和更为准确的[3]。研究表明, 实验室内测得的Wingate指标与运动场上无氧运动的能力表现出良好的一致性, 因此通过实验测试可以全面了解短跑运动员机体的无氧代谢能力[4]。
3.1 不同项目男子短跑运动员磷酸原代谢能力特点
磷酸原系统是人体极量运动条件下的直接能量来源, 不消耗氧气, 不产生乳酸, 是短时间大强度运动的物质基础, 但只能维持约6-8s左右。所以, 磷酸原系统供能能力对短跑等爆发性项目尤为重要。测定磷酸原代谢能力, 一般是通过10-15s最大能力持续运动实验来完成。基本评价标准是:无氧功率输出越高, 血乳酸上升越少, 其磷酸原供能能力越强[5]。
注:10s、30s、60s测试中:100m运动员与200m运动员比较, ap<0.05、b P<0.01;100m运动员与400m运动员比较, cp<0.05、d P<0.01;200m运动员与400m运动员比较, ep<0.05、f P<0.01。
注:10s、30s、60s测试中:100m运动员与200m运动员比较, ap<0.05、b P<0.01;100m运动员与400m运动员比较, cp<0.05、d P<0.01;200m运动员与400m运动员比较, ep<0.05、f P<0.01。
表2显示:10s无氧功率测试中, 100m运动员Pmax 1093.71±115.44W高于200m运动员Pmax 1014.21±134.01W, 且两者均显著高于400m运动员Pmax928.33±124.91W (P﹤0.05) ;100m运动员Cmax168.64±11.84 rpm高于200m运动员的162.33±14.69 rpm但无统计学意义, 却非常显著高于400m运动员的151.43±12.37 rpm (P﹤0.01) 。这说明100m、200m、400m运动员的爆发力和快速启动能力依次减弱, 即磷酸原系统供能能力100m运动员强于200m运动员, 200m运动员强于400m运动员。100m运动员的Pave764.12±42.59W高于200m运动员的757.44±51.17W但无统计学意义, 却显著高于400m运动员的689.31±49.61W (P﹤0.05) 。
以上数据均说明:100m运动员的磷酸原供能能力无论是Pmax的输出能力还是维持Pmax的能力均高于200m运动员和400m运动员, 且100m、200m、400m运动员呈依次递减趋势。100m运动员Pdrop 26.74±4.01 w·s-1低于200m运动员的27.87±6.45 w·s-1和400m运动员的29.78±5.65 w·s-1, 且与400m运动员呈显著性差异 (P﹤0.05) , 这表明100m运动员在10s无氧功率测试中表现出更为稳定的功率输出能力, 这可能与测试时间更接近于100m项目运动时间有关。
表3可见:从不同项目短跑运动员10s无氧功率测试后的血乳酸值看, 100m运动员低于200m运动员、200m运动员低于400m运动员。这与磷酸原代谢评价标准“无氧输出功率越高, 血乳酸上升越少, 磷酸原代谢能力越强”一致[5]。100m运动员HRmax大于200m和400m运动员且与400m运动员比较差异非常显著 (P﹤0.01) , 200m运动员HR-3min显著低于400m运动员 (P﹤0.05) , 这可能提示磷酸原系统供能能力越强, 极量运动中心肺功能调动越快、恢复也越快。
3.2 不同项目男子短跑运动员糖酵解系统代谢能力特点
当运动时间大于10s以上且强度很大时, 磷酸原系统已不能满足运动的能量需求, 此时运动中所需能量主要依靠糖酵解提供。若以最大输出功率做功, 人体依靠糖酵解系统供能支持时间为33s左右, 不需要氧气, 产生乳酸。糖酵解代谢能力的测定一般通过30~90 s的最大能力持续运动实验来完成, 而做功的功率越大, 运动后血乳酸增值越大, 表明糖酵解代谢供能能力越强[6]。
表2可见:在30s无氧功率测试中, 200m运动员Pmax1208.12±102.02W高于100m运动员的1174.33±144.30W和400m运动员的930.31±98.43W, 且与400m运动员呈非常显著差异 (P﹤0.01) ;Pmax/kg指标显示出和Pmax趋势一致的结果;而运动后5min Bla 400m运动员8.67±1.32 m mol·L-1高于200m运动员的7.94±2.01 m mol·L-1和100m运动员的7.49±1.94 m mol·L-1, 且与100m运动员呈显著性差异 (P﹤0.05) 。这说明400m运动员较之于200m和100m运动员表现出更为优秀的糖酵解代谢能力, 而200m运动员的Pmax等无氧功率测试指标高于400m运动员, 这可能与30s更接近于200m项目的运动时间有关。
在30s无氧功率测试中100m运动员的Pdrop42.51±7.21w·s-1高于200m运动员38.54±4.56 w·s-1和400m运动员的36.12±8.27 w·s-1, 且与400m运动员呈显著性差异 (P﹤0.05) 。60s无氧功率测试中, 100m运动员Pdrop 51.28±4.56w·s-1与400m运动员Pdrop39.41±6.32 w·s-1呈非常显著差异 (P﹤0.01) , 200m运动员Pdrop47.55±5.32 w·s-1与400m运动员Pdrop39.41±6.32 w·s-1呈显著差异。这说明100m运动员在超过10s以上的大强度持续运动及糖酵解代谢能力明显低于200m和400m运动员, 即200m和400m运动员表现出更好的速度耐力。
表3可见:100m运动员在60s无氧功率测试后7min Bla值9.55±2.56 m mol·L-1, 200m运动员9.75±2.06 m mol·L-1, 400m运动员10.48±0.45 m mol·L-1, 100m运动员与400m运动员比较呈显著性差异 (P﹤0.05) ;9min Bla值同样呈现100m运动员与400m运动员比较呈显著性差异 (P﹤0.05) 的结果。同样表明400m运动的糖酵解代谢能力>200m运动员>100m运动员。
3.3 不同项目男子短跑运动员混合无氧供能能力特点
表2可见:30s无氧功率测试中200m运动员Pave763.68±49.12 W大于100m运动员Pave757.55±52.31 W和400m运动员Pave645.42±62.01W;200m运动员的Pmax1208.12±102.02W大于100m运动员Pmax1174.33±144.30W和400m运动员Pmax930.31±98.43W。60s无氧功率测试中200m运动员Pave687.92±49.15W大于100m运动员的673.05±54.22W和400m运动员的652.97±45.65W;以及Pave/kg显示和Pave一样的趋势。
这是否说明200m运动员的混合无氧供能能力大于100m运动员和400m运动员还有待于进一步研究证实。
4 结论与建议
1.不同项目短跑运动员磷酸原代谢能力存在差别, 100m运动员磷酸原代谢能力最强, 其次为200m、400m运动员。这与其项目特点一致, 说明100m运动员需要强大的磷酸原代谢能力, 而200m运动员则同时需要更好的乳酸能供能能力, 400m运动员则主要是依靠乳酸能代谢提供能量。这提示在运动训练中应更加注重不同项目的能量代谢特点, 有针对性进行选材及训练。
2.10s、30s、60s无氧功率测试后血乳酸值得出:10s无氧功率测试中100m、200m、400m运动员的血乳酸值差异不明显, 而30s、60s测试后血乳酸值存在显著差异。说明10s无氧功率测试适合对磷酸原系统代谢能力的评定, 30s、60s无氧功率测试更适合对乳酸能系统代谢能力的评价。
3.评价运动员的无氧代谢能力, 除应注重其项目时间特点进行实验设计外, 结合运动后血乳酸测试结果进行评价将更为客观、实际。
4. 运动中最大心率及运动后恢复心率对评价如100m等要求爆发性较高的项目无氧代谢能力是否具有更高的可靠性还有待进一步研究。
摘要:以26名优秀男子短跑运动员为研究对象, 采用MONARK 894E无氧功率自行车分别进行10s、30s、60s无氧功率测试, 并对运动后血乳酸浓度和安静状态、运动中、运动后心率进行测定分析。旨在研究100m、200m、400m优秀男子短跑运动员的磷酸原、糖酵解和混合无氧供能能力的特征。为合理制定发展专项无氧代谢能力的训练计划、科学进行运动监控提供服务。研究结果显示:100m、200m、400m运动员的无氧代谢能力具有显著的项目特征;100m运动员的磷酸原代谢能力最强, 200m和400m运动员次之;400m运动员的糖酵乳酸能供能能力强于200m运动员, 200m运动员强于100m运动员;100m、200m、400m运动员各自在接近于自己项目所需时间的10s、30s、60s无氧功率测试中均表现出显著的专项特点。
关键词:男子,短跑运动员,不同项目,无氧代谢,特征
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无氧能力 篇8
一、ATP-CP系统
ATP-CP系统是指由CP快速合成ATP的供能系统。ATP以最大功率输出供能可维持约2秒;CP以最大功率输出供能可维持约3-5倍于ATP。剧烈运动时CP含量迅速下降, 但ATP变化不大。其特点是能总量少, 持续时间短, 功率输出最快, 不需要氧气, 不产生乳酸等物质。研究显示不同强度运动时磷酸原储量的变化是不同的。极量运动至力竭时, CP储量接近耗尽, 达到安静值的3%以下, 而ATP储量不会低于安静值的60%。这是由于这类运动中, CP分解是ATP合成的基本途径, 故CP储量的下降速度比ATP快的多。当以75%VO2max强度持续运动时达到疲劳时, CP储量可降到安静值的20%左右, ATP储量则略低于安静值。此时CP没有耗尽, 是因为ATP合成除CP分解反应外, 主要有糖酵解和糖的有氧氧化提供。当以低于60%VO2max强度运动时, CP储量几乎不下降。这时, ATP合成途径主要靠糖、脂肪的有氧代谢提供。运动训练可以对ATP-CP系统产生积极的影响。速度训练可以通过改善肌酸激酶的活性来提高ATP的转换速率和肌肉最大输出功率, 有利于运动员提高速度素质和恢复期CP的重新合成。运动训练可以明显改善ATP酶的活性, 这对于运动过程中加快ATP利用和再合成的速度、提高肌肉最大做功能力有促进作用。运动训练使骨骼肌CP储量明显增多, 从而提高磷酸原供能时间。ATP-CP系统在中长跑训练中表现为速度素质, 速度素质在中长跑项目中处于一般素质地位, 但是随着中长跑竞技水平的不断发展, 运动成绩的不断提高, 绝对速度在训练中越来越受到重视。苏联专家奥佐林制定了不同距离项目的耐力系数公式, 用来说明中长跑运动员的速度对发展速度耐力起重要作用。一名运动员的100m跑成绩超出他专项100m平均成绩越多, 他的速度储备就越雄厚。
二、糖酵解系统
葡萄糖或糖原在组织中进行类似发酵的降解反应过程, 最终形成乳酸或丙酮酸, 同时释出部分能量, 形成ATP供组织利用, 称为糖酵解。糖酵解供能是机体进行大强度剧烈运动时的主要能量系统。其特点是运动中肌肉输出功率不如磷酸原系统, 但是可以维持较长的运动时间, 是30s到2min以内最大强度运动的主要供能方式。Serresse等报道, 在10、30、90秒权利运动中, 糖酵解供能的相对比例分别为44%、49%和42%, 说明其在速度、速度耐力项目中供能的重要作用。对于中长跑项目尤其是中距离项目应尽量提高糖酵解供能能力, 对于长距离项目来说同样不能忽视对糖酵解系统的训练, 因为它是变速、终点冲刺的能量来源。在有氧耐力差不多的前提下, 比赛成绩的好坏往往取决于谁拥有更好的变速和冲刺能力。重视发展运动员的糖酵解供能能力, 不仅对2~3min的运动项目十分重要, 而且对中长跑运动员也很重要。如今中长跑尤其是中距离跑训练中把提高糖酵解系统供能能力作为专项无氧耐力来训练。生理学解释无氧能力是指人体肌肉在无氧供能代谢状态下的身体工作能力, 通常以最大无氧代谢状态下的身体工作能力表示。决定无氧耐力的生理学因素有:肌肉糖酵解能力的提高, 脑细胞对血液酸碱度变化的耐受能力。1948年以后, 中长跑运动训练广泛采用了间歇跑训练方法。间歇训练法的出现标志着“速度”时代的来临, 并在后来被誉为间歇训练法之父的德国心脏学家赖因德尔和教员倍施勒所验证。“间歇训练法”在中长跑的训练理论体系中占有重要的地位, 并演化了不同的流派与风格。间歇训练法是指对动作结构和负荷强度、间歇时间提出严格的要求, 以使机体处于不完全恢复状态下, 反复进行练习的训练方法。Hermansen (1971) 发现跑1min休息4min的间歇跑, 可以将血乳酸浓度比1min跑时提高1倍多, 并且发现不同的间歇跑强度和时间, 对恢复期ATP、CP浓度可产生不同的影响, 从而导致训练效果不同。间歇跑的出现从根本上影响了以后中长跑的训练理念, 在生理学上也大幅度提高了无氧供能在整个训练中的比例, 从而使得中长跑运动成绩有了较大的提高。然而, Spencer等的研究认为在400m、800m、1500m跑的能量系统中, 无氧代谢在这三个项目中达到了最高水平。他认为如果进一步提升这些项目的运动成绩, 必须在保证无氧代谢能力训练的同时, 更要注意加强有氧代谢供能能力的训练, 才能提高运动成绩。[4]本人认为这种说法仅限于世界级的高水平运动员, 对于我国中距离跑运动员, 尤其是男子运动员, 无氧能力仍然是训练的重点。中长跑项目尤其是中距离项目已经不是传统上的有氧耐力项目, 而是无氧耐力比例越来越高。这是由现在越来越快的比赛节奏所决定的, 而供能比例的变化也促使了竞技成绩的不断提高。这就提示我们今后的训练中应当更加重视无氧能力的训练。只有在实践中总结新的无氧能力训练理论, 才能提高运动成绩。无氧训练就是今后训练水平提高的目标和突破口。
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消除无氧运动的推拿手法 篇9
无氧运动是指肌肉在“缺氧”的状态下高速剧烈的运动。无氧运动大部分是负荷强度高、瞬间性强的运动,所以很难持续长时间,而且疲劳消除的时间也慢。这种运动会在体内产生过多的乳酸,导致肌肉疲劳不能持久,运动后感到肌肉酸痛,呼吸急促。其实是酵解时产生大量丙酮酸、乳酸等中间代谢产物,不能通过呼吸排除。
1.1、机械损伤学说
早在1902年,Hough根据自己的观察结果提出了“组织撕裂”假说,他认为运动后发生的肌肉酸痛可能是由于肌肉和/或结缔组织撕裂所致。机械损伤包括细胞膜和细胞周围结缔组织的损伤,以及肌纤维的机械损伤。Hough认为未受训练的肌肉参加长时间的工作可能导致损伤,疼痛是由肌肉内结构的损伤引起,包括肌纤维损伤和结缔组织的损伤。
1.2、肌肉痉挛学说
Devries基于肌肉酸痛时EMG显著增加,提出“局部缺血一痉挛”假说,认为运动引起参与工作的肌肉局部缺血,缺血引起疼痛,疼痛导致肌纤维痉挛,而肌纤维的痉挛进一步加剧了局部缺血,形成恶性循环。Devrie S等指出,肌肉疼痛激发了1个正反馈的环路:缺血引起肌肉收缩,进而产生痉挛,引起某些致痛物质(如P物质等)产生,进一步反射性地引起肌肉的强直痉挛,从而致使更多的致痛物质产生,使局部疼痛加重。
1.3、乳酸
对于人的身体来说,乳酸是疲劳物质之一,是身体在保持体温和肌体运动而产生热量过程中产生的废弃物。我们身体生存所需要的能量大部分来自于糖分。血液按照需要把葡萄糖送至各个器官燃烧,产生热量。这一过程中会产生水、二氧化碳和丙酮酸,丙酮酸和氢结合后生成乳酸。如果身体的能量代谢能正常进行,不会产生堆积,将被血液带至肝脏,进一步分解为水和二氧化碳,产生热量,疲劳就消除了。堆积乳酸的肌肉会发生收缩,从而挤压血管,使得血流不畅,结果造成肌肉酸痛、发冷、头痛、头重感等。
2、推拿的现代医学作用原理
2.1、改善肌肉的营养代谢
推拿可以直接或间接的的促进肌肉的收缩,促进血液、淋巴的体液循环。使肌肉额外的营养物质和氧,同时也可以加快乳酸等有害物质的排除或吸收,可以改善肌肉的活性,比如肌肉的弹力、张力和耐受能力,充满活性的肌肉可以在更短时间内消除肌肉疲劳,能够延长肌肉做工时间。
2.2、解除肌肉的痉挛
肌肉痉挛是一种自然的生理保护机制,但持续的肌肉痉挛可挤压穿行其间的神经、血管而形成疼痛。推拿解除肌肉痉挛的机制有三种;一是加快局部血液循环,是局部组织的温度升高,从而降低致痛物质含量;二是用适当的按摩手法刺激,使局部的痛阈增高,来降低疼痛;三是使用一般按摩手法解除痉挛和肌肉紧张,如拔伸、屈伸、弹拨等。
2.3、促进损伤组织的修复
推拿对损伤组织具有良好的修复作用。在临床上对肌肉、肌腱、韧带等部分断裂者采用了适当的推拿手法进行理筋,将断裂的组织理顺复位,一是可以减轻患者的疼痛,二是可以促进短程免得修复复合。实验证明,家兔被切断跟腱缝合后约两周的时间里给以适当的按摩手法,能够明显的促进断裂层面的复合,其胶原纤维的排列方向接近正常值,结构强度也提高了。
2.4、促进水肿、血肿的吸收
推拿具有良好的活血化瘀作用,可以过加快静脉血和淋巴液向心性回流,减轻局部胀痛,可以有效的降低组织之间的压力,消除神经末梢的刺激从而降低疼痛感,并且有利于水肿和血肿的吸收消散。
2.5、对中枢神经的影响
在中枢作用方面,有人以较强的手法刺激健康人的合谷和足三里穴,发现脑电图中α波增强,说明强刺激经穴推拿引起大脑皮层抑制,因而有较好的镇静作用,可以解除大脑的紧张和疲劳状态;而在颈项部施用节律性轻柔手法也使受试者脑电图的α波增强,达到与经穴强刺激同样的效应。失眠患者接受推拿时,常常在推拿过程中入睡;而嗜睡者在推拿后却神清目明、精力充沛,说明推拿对中枢神经系统既可产生抑制,又可使之兴奋,具有双向调节作用。
2.6、在内脏植物神经的影响
人们发现在颈项部采用轻柔手法推拿后,由于交感神经兴奋性降低,血管舒张,脑血流量显著增加;用肌电图测定颈椎病患者颈部两侧肌肉的放电情况,则发现推拿后,患者紧张性肌电活动消失或明显减少,这也可能是通过降低交感神经兴奋性实现的。按压缺盆穴处的交感神经星状结,能使瞳孔扩大,血管舒张,同侧肢体皮肤温度升高;而按压下腹部和捏拿大腿内侧,则可引起膀胱收缩、加速排尿与代谢产物如尿酸、尿素和尿素氮等的排出。
2.7、对呼吸系统的的影响
推拿对呼吸系统的调整和增强具有显而易见的效果,合适的推拿可以增加和改善肺的通气功能,增加肺泡的通气量。对胸部实施振法和拍法可以增加肺的末端潮气量。按揉缺盆、中府、云门、肺腧,擦膻中等穴位可以增加肺活量和二氧化碳的排放量。
2.8、推拿手法促进乳酸分解
通过对无氧运动生理学机制分析,乳酸的堆积应该是造成无氧运动过后,感到疲乏无力、肌肉酸痛的主要原因,加快乳酸的分解是消除疲乏无力、肌肉酸痛主要手段,而利用物理手段引导,疏通血管,促进血液循环,是消除乳酸推挤的最直接有效办法。
3、推拿手法的运用
3.1、理论意义
在四大类推拿手法中放松类手法具有缓解肌肉痉挛、放松止痛、活血化瘀、消除肿胀的作用,温通内手法则具有温通经络从理论上来说最为合适。放松类手法常用的有一指禅推法、扌衮法、揉法、缠法、拿法、拨法、搓法、击发、弹法、踩跷法、牵引法。温通类手法常用的有摩法、擦法、推法、抹法、捋法、点法、捏法、捻法、掐法、振法、拍法、扫散法、推桥法、鸣天鼓、刮法。
推拿的作用取决于三方面;一是推拿手法作用的性质和量;二是刺激穴位的特殊性和推拿部位;三是机体的功能状态。在认识患者机体功能状态的情况下,按照手法的性质和量,结合治疗的部位和穴位,可以将推拿治疗分为温、通、补、泻、汗、和、散、清八种基本治疗方法。更具运动后出现的现象以及各手法的性质我个人认为“通法”、“和法”、“散法”能对消除运动后的疲劳症状具有一定的效果。“通法”、“和法”、“散法”与放松类手法和温通类手法有一定的重合部分,主要以推、揉、拿、按、拍、搓、捋等,所以我选取重合部分的手法来消除运动后的疲劳感。
3.2、实际操作
根据推拿手法循序渐进的原则,在运动后先以掌推法开始,以掌着利于需要不为腕关节略伸,使掌部做单方向直线推动,每个部位3-5次,时间大约3-5分钟揉法以手掌大鱼际或掌根手指螺纹面等部位为着力点,定于体表需要的部位,发力比带动皮肤,皮下组织一起做轻柔缓和的旋转动作,每个部位6-10次,揉法大约5-8分钟,当患者全身放松的时候在进行下一步。
拿,以拇指和其余四指相对用力,提捏或者拿捏皮肤,该手法刺激较强作用时间不宜太长,每个部位3-5次,时间大约1-3分钟,接下来以一指禅推法加大刺激,一指禅推法这里选择一指禅螺纹面推法,主要以拇指螺纹面着力与需要部位通过小臂的摆动带动腕部的摆动,使产生的力通过拇指螺纹面传递到需要的部位,使用该手法时要注意紧推慢移,紧推是指摆动频率快一般120-160次每分,慢移是指拇指在皮肤上移动速度要慢,不要出现滑动的现象,由于刺激强所以作用时间短。一般1-2次就可以。
以拍法使刺激程度达到最大,拍法是以虚掌拍打体表,要求五指并拢,手掌关节微曲,掌心空出来,腕关节要放松,以小臂带动腕关节自由屈伸指先落,腕关节后落;腕关节先抬起,指关节后抬起。拍打次数时间以皮肤轻度充血泛红即可。按法,以手掌着力于需要部位,逐渐用力下压,虽然刺激强但是相对来说比较舒适,如需要可以与揉法相结合,成为按揉,每个需要部位以按一次揉3-5次为宜。
以搓法进入推拿尾声,以双手夹住肢体双手着力快速做交替或往返动作,双手用力要均匀快搓慢移,尽量将肢体的每一个部位都过2-3次。最后以捋法和摩法结束,捋法以手指或手掌着力与需要部位沿着腱鞘,条索,脊柱两侧往返推动,每个部位2-3次,摩法用手掌在需要部位做环形有节律的轻抚动作,用力宜轻不宜重,速度宜慢不宜急。
4、结论
在运动结束后先以走动放松为主,使心率和体温慢慢降下来,在用按摩手法进行物理放松,使用推拿手法放松时应该积极配合,让身体处于最佳放松状态,推拿结束后不应该立即起身,而是静静平躺一小会,推拿后需要有充足的营养和足够的睡眠才能使身体尽快恢复到训练或运动前的状态。推拿只是辅助性放松方式,放松主要还是以自身积极放松为主。
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影响无氧铜杆质量因素的探讨 篇10
自19世纪80年代初哈尔滨电缆厂从美国通用电器公司 (GE) 和日本昭合电线电缆公司引进的浸涂成型法生产线, 也是中国第一条浸涂成型法生产线, 至今唯一还在生产的先进的铜杆生产线, 其优点生产速度快、产量高、工艺先进、设备精度高, 在全封闭状态下及氮气保护下生产, 可连续74小时生产, 产品分三种规格:ф14mm、ф10mm、ф8.0mm, 经改进还可生产ф18mm大长度光亮柔软的无氧铜杆, 可拉制双零单线, 但由于影响铜杆质量的因素很多, 在生产中如果稍稍有疏忽, 铜杆就发生裂纹, 表面粗糙、毛刺、夹杂、耳子、氧化等缺陷。造成铜杆报废, 重新回炉, 使生产成本上升, 经济效益下降。现仅对影响铜杆质量诸因素作一探讨。
1 原材料的影响
原材料质量的好与坏, 将会直接影响到制造产品的质量。使用不符合质量要求的原材料绝对生产不出高质量的产品来。用于制造无氧铜杆的原材料必须符合GB/T467-1997中规定的高纯阴极铜 (牌号:Cu-CATH-1) 和标准阴极铜 (牌号:Cu-CATH-2) 的技术要求。进炉前必须检查高纯阴极铜表面应、无硫酸铜、标准阴极表面 (包括吊耳部分) 的绿色附着物总面积应不大于单面积的3%, 但由于潮湿空气的作用, 使阴极铜表面氧化而生成一层暗绿色不作废品。阴极铜表面及边缘不得有呈花瓣状或树枝状的结粒 (允许修整) 。发现有被沾污的阴极铜, 必须刷净、水洗、干燥。如果用超标的阴极铜, 如:铋 (Bi) 和铅 (Pb) 杂质含量偏高, 它们会形成分布在晶界的低熔点共晶物Cu+Bi和Cu+Pb, 导致热脆, 苦硫杂质含量偏高, 会形成脆性化合物Cu2S, 导致冷脆。一般我们用的都是贵溪冶炼厂、云南冶炼厂等生产的一号阴极铜。有时也用其他厂生产的甚至用湿法冶炼的堆浸铜, 但不同厂家生产的, 其内在质量是不一样的。问题出在电解这一工序。有的企业资金困难, 对阴极铜质量中间控制不严格, 使用过了期的电解液, 也不进行净化处理, 电解池内底部阴极泥厚厚一层, 也不及时清除掉, 在这样的工艺条件下生产出来的阴极铜, 其质量是可想而知的。但在这样阴极铜表面钻孔取样分析, 其结果又往往符合一号铜的技术要求。我们就曾使用过某冶炼厂生产的一号阴极铜。这样阴极铜板在剪板机上剪开时, 在断面上可以发现有分层现象, 夹杂着暗红色金属层。用这种铜板进炉生产, 往往发生断杆, 最后只得交涉退货。有的厂家为了降低成本, 专门收购废铜铜线进炉生产。就目前国内技术而言, 不管你加什么添加剂, 如何操作, 生产出的铸杆再好也只能在机械性能方面达到国家标准要求, 而电阻率是无论如何也达不到国家标准要求的。
2 生产设备的影响
2.1 上料辊道的影响。
有了符合要求的原材料, 但是没有理想的生产设备, 要想生产出高质量的无氧铜也是有困难的, 这条生产线在生产过程中, 没有特殊情况不能停车 (因停一次车可造成3000元左右的损失) , 所以需要设备都处于安好状态, 而这条生产线的上料辊道部分却经常出现故障, 造成加料不及时, 使炉内熔铜温度忽高忽低, 温度高时铸杆结果粗大, 易产生裂纹和气孔;温度过低时易产生疏松和冷隔等缺陷。为了解决这个问题, 把原来1.5m长轴在800℃高温下工作, 两端轴承支撑改为轴支撑, 润滑由油脂润滑改为石墨润滑, 这样就大大降低了故障率, 使生产能够正常运行, 提高了铸杆的质量。
2.2 浸涂坩埚对质量的影响。
一般来讲, 坩埚是直接影响产品质量的重要因素之一, 它的温度控制是多方面的。
(1) 坩埚在装配上要严格按装配要求装配。操作上较难把握。
(2) 耐火材料捣实要均匀, 不能有死角, 提高保温效果。
(3) 在振捣过程中, 防止线圈隔垫脱离, 使线圈间距发生变化, 加湿时降低效率, 造成加温不准确。
(4) 坩埚做成后, 生产前要捣实耐火绵, 操作也要求逐层捣实严密, 防止温度外漏。
(5) 在生产过程中, 对每个坩埚加温的时间、电流大小情况做详细记录, 每个坩埚在温度达到要求时, 加温的时间和电流都不一样。
(6) 在生产前对坩埚升温时温度高一些, 在浸涂成功后, 10分钟内生产的铜杆质量普遍都不好, 影响质量较大, 根据多年经验, 把前10分钟的铜杆剪断回炉重新再生产。
3 工艺参数的影响
炉温与坩埚温度不容易保持均恒, 这样直接影响铸杆质量, 一般要求熔化炉与保温炉温度为1150~1170℃, 坩埚温度保持在1150℃+5, 在实际操作时, 熔化炉与保温炉温度有热电偶和控温仪表显示, 比较准确, 而坩埚温度就难控制。为了解决这一问题, 通常调高温度, 待浸涂开车成功后, 使温度达到正常温度。
由于铜液温度过高, 铸杆结晶粗大, 易产生裂纹和气孔等缺陷。当用它二次循环后就能产生大量口子, 造成严重的质量问题。冷却水的流量, 直接影响到铸杆的结晶组织和表面裂纹, 要根据生产过程中铸杆的引速进行调整。在生产中往往注意水流的压力而忽视了流量。实际上, 水的流量是直接影响冷却效果的关键因素, 流量大带走的热量也大, 而水流压力仅仅表明了水在流动过程中所产生的压力, 并不表明水流量是多少。一般要求铸杆规格愈大, 水的流量也应愈大。这样才能达到理想的冷却效果。
生产速度影响铸杆质量的另一个重要因素, 它必须与铜液温度冷却强度相匹配, 生产速度快时, 结晶粗大, 组织疏松, 加工性能不好;生产速度慢时, 易产生表面裂纹, 产量又低。
4 辅助材料的影响
生产无氧铜杆所用辅助材料主要是木炭和石墨坩埚。主要被用来还原脱氧除掉铜液中的氧。木炭和石墨中的碳和氧结合生成氧化碳, 变成气体挥发排除, 而达到除氧的目的。同时, 木炭和石墨具有隔离空气和保温作用, 避免铜液从空气中吸氧和氢。但是, 若木炭潮湿, 未烘烤而进炉, 会使木炭中的氢和氧进入铜液。据报导, 随木炭带入铜液中的氢运大于随阳极进入铜中的氢。氢和氧的存在, 会使铸杆产生气孔和裂纹。因此, 木炭进炉之前必须经过粒度选择、净化, 再在密闭的容器中进行烘烤。为避免铁锈等杂质混入木炭容器最好用不锈钢制做。烘烤温度600℃, 时间4h, 烘烤过程中和烘烤以后冷却过程中, 都必须盖紧容器, 避免灼热木炭与空气接触, 引起自燃。石墨吸水不厉害, 但也有潮气, 使用前必须低温烘一下, 最主要是要用吸铁石除去石墨中的铁杂质。否则会造成铸杆拉丝后电阻率不合格。
5 生产前操作工必须注意的事项
5.1 阴极铜入炉前必须做清洁工作, 并在炉膛上烘干。
5.2 加料必须均匀, 若铜液液面下降太多, 则使炉墙上沾留的铜会氧化;
当炉内液面太高时, 炉墙上被氧化的铜渣又溶于铜液中, 对铸杆质量不利。
5.3 根据不同原材料相应地调节好炉温度。
5.4 熔化炉用烘烤过的木炭作覆盖剂, 覆
盖层厚度150~200mm, 木炭覆盖要严密, 避免铜液吸收空气中的氧和氢。
5.5 定期清理炉渣。
5.6 定时记录炉子感应器电流、电压、功率、炉温、水压和流量等数据。
5.7 生产班长接班时, 应首先看上个班的生产记录, 查看铜杆质量;
交班班长必须将本班生产情况如实告诉接班者。必须杜绝只顾本班, 不顾下一班的现象发生, 保证生产工艺及质量从头到尾完全一致。
结束语
影响无氧铜铸杆质量的因素很多, 这里述及的仅仅是从事浸涂无氧铜杆生产的一些体会。想以此抛砖引玉与同行商讨, 以供参考。
责任编辑:杨帆
摘要:主要分析了影响无氧铜杆质量的四个因素:原材料、生产设备、工艺参数和辅助材料。
血乳酸对有氧、无氧运动的影响 篇11
关键词:血乳酸 有氧运动 无氧运动
血乳酸是运动训练中研究较早的指标,也是现代运动训练科学化应用最广泛的指标之一。血乳酸都作为制定训练方法,掌握适宜的运动强度,评定运动员身体有氧代谢和无氧代谢的主要指标。
1.血乳酸的产生
血乳酸是乳酸能系统供能时的代谢尾产物,当人体运动时,体内的糖储备进行分解功能,1mol的糖完全氧化产生38-39molATP,途径是进入三羧酸循环,产物是水和二氧化碳。当供氧不足时,糖代谢进入另一条途径--无氧酵解,在糖酵解的过程中不断产生丙酮酸,丙酮酸主要的代谢途径是进入线粒体进行三羧酸循环中氧化。此外经过乳酸脱氢酶的催化转变成为乳酸,运动时肌细胞内丙酮酸生成增多,根据质量作用定律其中必有一部分丙酮酸生成乳酸。此外,在进行较大强度运动时 ,糖酵解速度加快,丙酮酸生成速率大大增加,如果丙酮酸的生成速率已超过线粒体的代谢能力,大量丙酮酸必然由乳酸脱氢酶催化转化成为乳酸,这时肌细胞内乳酸生成的速率增加得相当快,而且与运动强度得增大呈正相关。产生副产品乳酸,它可导致肌肉疲劳。1mol的糖无氧酵解产生2-3molATP,只生成有限的ATP。
2.运动与血乳酸
运动时血乳酸浓度的变化也是由进入血液循环中的乳酸率及乳酸的廓清率的相对值大小来决定的。运动时骨骼肌糖酵解过程增强,释放入血的乳酸量增多,但在一定范围内血乳酸的廓清速度也加快了,血乳酸的浓度并未见明显变化。
休息状态给人连续进行乳酸滴入使血乳酸浓度适度增高,可以发现,当进入血液循环中的乳酸速率增大时,血乳酸的廓清率也按比例增加。所以,在进行长时间耐力运动过程中,血乳酸浓度可能仍然保持在休息水平上,但是实际上血乳酸廓清速已比休息状态快三倍。可以认为肌乳酸生成速率及进入血液中的速率也同时有了相应的增多。只不过由于血乳酸的进入速率与血乳酸的廓清速率的增高处于相对平衡状态,故血乳酸浓度的绝对值不变。只有当进入血液循环的乳酸率增高相对大于血乳酸的廓清率增高时,血乳酸浓度才有可能升高。两种速率之间变化的差数越大,血乳酸浓度升高也越多。
3.血乳酸对无氧运动的影响
无氧运动的供能系统其中最重要的有乳酸能系统,乳酸能是指肌糖元或葡萄糖在无氧分解过程中再合成ATP,,也称无氧糖酵解系统,它是机体处于氧供不足时的主要功能系统。人体乳酸能系统功能的最大容量约为962J/kg体重。其能量输出的最大功率为29.3J/kg s。因此,依靠乳酸能系统功能支持的时间约为33s。
血乳酸水平是衡量乳酸能系统能力的最常用的指标,专门的“无氧训练”,能提高人体乳酸能系统供能能力。在完成同一定量工作时,有训练者的血乳酸较无训练者低,而在完成短时间的极量运动后,有训练者的血乳酸水平比无训练者高20—30%,这种现象可能与有训练者的肌中糖元含量较高,以及随着训练水平的提高而提高了糖的动用水平有关。
乳酸是一种强酸,它在体内积聚过多时,会使内环境中酸碱的稳态破坏,从而阻碍肌糖元或葡萄糖继续进行无氧代谢。直接影响ATP的再合成,导致肌肉疲劳。
举个例子,当两名运动员参加100米比赛,假设两人的成绩相同,赛后查验血乳酸值,发现其中一个运动员比另一个水平低,这说明了什么?说明该队员他的磷酸原系统无氧工作能力强,可以作为评价运动能力高低的指标。
那么针对一名运动员怎样评价他的训练效果和运动能力的高低呢?我们先对他进行一次测试,还用100米跑,假设他的100米成绩是12.5秒,训练一段时间,测试100米,成绩仍然是12.5秒,能否说明他的训练不好或运动能力没有提高呢?那么先让我们测试一下他的血乳酸值吧,训练前假设测的值为7mmol,训练后为3mmol,血乳酸值明显降低,说明人体对乳酸消除能力增强,即训练是有效果的,他的无氧工作能力也在增强。
4.血乳酸对有氧运动的影响
乳酸能系统功能能力的重要意义是在氧供应不足时,仍能快速功能以应付身体的急需。
举一个常见的运动事例——马拉松比赛,我们只对两名运动员进行检测,假设两名运动员同时出发,同时到达,成绩相同,赛后检测血乳酸值,其中一个值比另一个低,说明什么问题呢?我们知道长距离跑是以有氧代谢为主的运动,乳酸水平的高低正好反映运动员有氧、无氧运动能力,当然也需要限制一定的条件,如果是普通人在跑步,想象一下还没过半程,血乳酸就已经严重堆积,无法完成比赛。就两名运动员而言,赛后检测血乳酸值,其中一个值比另一个低说明他的有氧能力比另一个强,整个比赛他较好的动员了脂肪和糖的储备,完成了比赛。
5.结论与建议
血乳酸在科学化训练中所发挥的重要作用,是评价运动训练效果的理想指标,所以血乳酸对有氧、无氧运动的作用是明显的。当然条件不同,还有很多我们值得考虑的问题,如在减肥过程中,应用血乳酸指标对肥胖患者的运动评定,还有对患有某些身体疾病的人群进行运动时的效果评定等等。
参考文献:
1.田野 运动生理学高级教程 高等教育出版社 2003 .8,85-126
2.邓树勋等 运动生理学 高等教育出版社99年第一版,325-340
3.许豪文 生物化学概论 高等教育出版社 2001.9 ,105
无氧能力 篇12
1 污泥改性无氧碳化技术简介
污泥改性无氧碳化技术是通过改性剂对城镇压滤污泥进行干化、改性, 降低污泥含水率将污泥中的蛋白质和糖类转化为油脂并储存于污泥内部 (详见专利:一种使生物质转化为原油的改性剂及生产方法和应用工艺, 公布号:CN105001894A) 。改性后污泥通过配套设备进行无氧碳化, 实现污泥减量化、无害化和资源化处置。改性过程只需添加少量改性剂, 并利用无氧碳化过程中产生的高温烟气和固定碳余热烘干, 即可实现污泥含水率由80%降低至30%左右, 又将污泥中的氮、硫等元素固定, 减少氮氧化物和硫氧化物的排放。无氧碳化过程中:油脂以气体的形式挥发并燃烧, 为整个碳化过程提供热量;燃烧产生的烟气在余热利用后经专有烟气处理技术处理达标排放, 废水做冷却循环水, 固定碳燃烧后剩余的灰分可填埋或做建材使用, 污泥减量化90%以上, 整个处理过程无有害废水、废气和废渣排放。
2 污泥改性无氧碳化技术与焚烧技术的对比
污泥焚烧是将脱水污泥送入焚烧炉焚烧, 使有机物碳化, 有效杀死病原体, 最大限度地减小污泥体积, 污泥焚烧技术存在投资大、处理费用高[1]。污泥改性无氧碳化技术利用污泥处理过程产生的清洁能源来进行污泥脱水干化和无氧碳化, 无需额外能源, 降低污泥处理成本, 实现污泥焚烧减量化, 资源化利用污泥中的碳、氮、硫元素, 减少碳、氮、硫排放, 根本上解决污泥焚烧技术的弊端。
2.1 两种技术处理城镇污泥对环境影响的比较
2.1.1 两种技术处理城镇污泥的主要温室气体排放量
污水污泥的产生量呈现快速增长趋势, 污泥在处置过程中产生的大量温室气体 (如CO2、N2O等) , 成为温室气体的一个重要来源, 是影响全球气候增温的主要因素[2,3]。
(1) 污泥焚烧技术处理城镇污泥主要温室气体排放量
污泥焚烧是在氧气充分及燃料的协助下, 污泥中的有机质和氧反应, 生成碳、氮、硫、氢及碱金属的氧化物, 并释放出热量, 伴随着粉尘等有害物质产生[4]。温室效应是世界难题, 气温升高、海平面上升严重威胁着人类健康与安全。城镇生活污泥有机质及氮含量高, 焚烧过程中会产生大量的二氧化碳和氧化亚氮等温室气体, 引起温室效应。李艳霞等人对我国16个城市29个城镇污水处理厂污泥中的有机质和植物性养分含量进行的统计结果[5]如表1显示。
注:含量均以干重计。
由表1可知, 一吨城镇干污泥中有机物含量均值为384 kg, 有机物以葡萄糖 (C6H12O6, 含碳量40%) 计, 焚烧一吨城镇干污泥的二氧化碳的排放量为:384kg×40%×3.66=562.176 kg;按上表城镇污泥中总氮含量占干污泥重的2.71%, 污泥焚烧产生的氮氧化物以氧化亚氮计, 则焚烧一吨城镇干污泥的氧化亚氮排放量:27.1kg×1.57=42.547kg。则每焚烧一吨含水率80%的城镇污泥, 二氧化碳排放量为562.17kg×0.2=112.44kg, 氧化亚氮排放量为42.547kg×0.2=8.5094kg。据统计, 现全国年产生含水率80%的污泥4000多×104t, 我国污泥焚烧占总处理污泥量约3.45%[6] (按3.5%计算) , 则通过焚烧方式处理污泥所带来的二氧化碳和氧化亚氮排放量分别约为15×104t和1×104t。
(2) 污泥改性无氧碳化技术处理城镇污泥主要温室气体排放量
污泥改性无氧碳化技术处理污泥主要包括两个过程:干化改性和无氧碳化。干化改性过程中, 污泥中的氮、硫元素在改性剂作用下固定在污泥内部, 其中氮被最终转化为简单的有机和无机铵盐, 储存在污泥中。无氧碳化过程中, 在干馏温度低于150℃时, 氨、水和可燃气体馏出并引入冷却罐冷却, 含氨溶液做碳酸铵生产原料 (详见专利:一种利用污泥中蛋白质生产碳酸铵的方法, 公布号:CN 104628013A) ;在干馏温度150-350℃条件下, 污泥中的油脂转换成油气并输入燃烧炉内燃烧, 做污泥干馏热源;当干馏温度达到350℃~420℃时, 污泥中含硫的胶质馏出, 同时纤维类物质完全碳化, 碳化后的固定碳燃烧为干化提供热量, 燃烧后灰分可填埋或做建材。整个改性无氧碳化过程中, 污泥中的氮、硫、碳均实现资源化利用, 有效解决污泥焚烧过程易产生氮氧化物、硫氧化物、二氧化碳及粉尘等的二次污染问题。以2015年烟台市南郊生活污水处理厂5000吨含水率80%的压滤污泥采用改性无氧碳化技术处理前 (改性前) 和处理后 (改性后, 改性剂添加比例2‰、改性7天) 实验数据分析, 具体数据见表2。
注:表中数值均为1000kg绝干污泥处理量所得数据。
由表2可知, 污泥经改性无氧碳化技术处理前后的出油率分别为2.45%和9.22%, 改性后污泥的出油率较改性前提高了6.77%。改性后污泥出油率以9.22%计, 油中的碳以十六烷计, 采用改性无氧碳化技术处理一吨城镇绝干污泥所产生的二氧化碳量为:92.2kg×84.96%×3.66=286.7kg, 即采用改性无氧碳化技术处理一吨含水率80%的污泥的二氧化碳排放量为:286.7kg×0.2=57.34kg。污泥中的氮素资源化利用合成碳酸铵, 整个碳化过程无氮氧化物的排放。
(3) 两种技术处理城镇污泥对环境影响的小结
采用两种技术每处理一吨含水率80%的城镇污泥产生CO2和氧化亚氮量见表3。
注:城镇污泥含水率以80%计。
由表3得出, 处理一吨含水率80%的污泥, 污泥改性无氧碳化技术CO2减排55.1kg, NO2减排8.51kg, 比污泥焚烧技术明显降低CO2和氧化亚氮排放量, 具良好环境效益。
(4) 实例分析
2014年珠海市斗门区采用污泥改性无氧碳化技术, 建一条日处理50t的含水率80%的污泥处理生产线, 已成功试运行一年, 各项指标均达到设计要求。结合以上计算数据, 日处理量100t含水率80%污泥的生产线投入生产运行后, 与污泥焚烧处理相比, 珠海市每年可实现CO2减排1983.6t, 氧化亚氮减排306.4t。
2.1.2 两种技术对城镇污泥重金属的处理
1.2.1污泥焚烧技术对城镇污泥重金属的处理
据相关文献研究, 国内城市污泥中重金属铬、镍、汞、砷的含量较高, 在焚烧过程中产生的重金属污染较为严重[7]。研究表明, 污泥经过焚烧后, Zn、Cu、Cr、Pb、Cd、Ni等金属绝大部分残留在灰渣中, 而Hg、As等易挥发金属则大量富集在飞灰中, 灰渣中含量很少[8,9]。随着焚烧温度的提高, Cu、Zn、Pb、Cd等中度挥发性金素挥发性有所增加, 而Ni、Cr等难挥发性金属元素则变化不明显[10]。
1.2.2污泥改性无氧碳化技术对城镇污泥中重金属的处理
污泥改性无氧碳化技术可在处理过程中采用重金属处理技术 (详见我公司申请的发明专利:一种污泥中重金属处理的方法, 授权公告号:CN104649528B) 进行处理。将改性完成后的污泥与一定量的葡萄糖粉和和氢氧化钙充分混合, 在机械加热条件下, 当污泥受热至温度在100℃以上时, NH4+与氢氧化钙反应生成的氨气迅速与水蒸气混合后与污泥中的大部分重金属离子Cd、Hg、Cr、Ni、Cu、Zn在碱性条件下发生络合反应, 分别生成对应的氨络合物, 络合物再与葡萄糖粉发生氧化还原反应, 最终实现重金属离子化合价降低或直接还原成单质, 降低污泥中重金属离子的毒性。
2.2 两种技术处理城镇污泥的经济效益比较
2.2.1 污泥焚烧技术处理污泥的成本
据测算利用热电厂锅炉焚烧污泥, 每吨污泥处理成本近百元, 若建造专门的焚烧系统, 则每吨污泥处理成本将高达320元[11,12]。上海石洞口污水处理厂污泥处理量为64t/d干泥, 采用“低温干化与高温焚烧联合处理”工艺, 其建设投资为8000万元, 污泥处置成本为238.8元/t[13];温州市某污水处理厂污泥处理工艺为半干化+焚烧, 湿污泥的处理成本在200~400元/t[14]。根据进入焚烧设备的污泥含水率控制的不同, 污泥焚烧技术可分为两类:一类是将脱水污泥 (含水率80%左右) 直接送入焚烧炉焚烧, 另一类是干化焚烧技术, 即将脱水污泥干化后再焚烧[15]。脱水污泥直接焚烧虽然可节省前期处理成本, 但高含水率使得污泥不能自持燃烧, 需提高掺烧率, 增加燃料消耗, 无疑增加燃烧成本;干化焚烧技术在焚烧前需对污泥进行干化, 成本同样很高。以珠海市污泥处置中心为例, 含水率80%的城镇污泥需先添加硫酸亚铁、石灰粉等进行高压板框压滤脱水至含水率60%左右, 成本约需100元/t;含水率60%的泥饼需粉碎后再经烘干机烘干至含水率30%以下, 成本约需50~60元/t。由此可知, 珠海市污泥处置中心每干化一吨含水率80%污泥至含水率30%以下, 约需成本150元左右。
2.2.2 污泥改性无氧碳化技术处理污泥成本
污泥改性无氧碳化技术是通过添加改性剂对污泥进行干化改性, 再进行无氧碳化。污泥改性无氧碳化技术利用碳化过程产生的烟气 (温度T≈350-400℃) 和碳化后的固定碳 (温度T≈400℃~500℃) 做热源, 将污泥含水率由80%干化至40%以下, 随后添加改性剂生物脱水至含水率30%以下。整个干化过程不需要外加热源, 干化一吨含水率80%的污泥至含水率30%以下约需约人民币40~90元。
2.3 两种技术处理城镇污泥的社会效益比较
污泥焚烧技术在处理污泥过程中会产生大量氮氧化物、碳氧化物、粉尘等有毒有害性气体, 对焚烧当地的生态环境和人类健康都造成严重的潜在威胁。污泥改性无氧碳化技术符合节能减排的要求和社会发展的需要, 可有效避免污泥焚烧技术所存在的环境问题, 降低因污泥焚烧而对当地水环境、大气环境和土壤环境的危害, 从而改善城市环境的卫生风貌, 提高城市人民生活和健康水平, 对创建幸福、和谐的城市环境及吸引投资具有一定的助推作用。
3 结语
污泥焚烧技术处理城镇污泥可杀灭病原菌、减量化较为彻底, 但存在投资大、处理成本高, 会排放大量的氮氧化物、碳氧化物等有毒有害性气体, 污泥焚烧后所存在的重金属会对排放区域的环境造成严重的二次污染, 因此目前污泥焚烧技术还未能在全国大范围推广。污泥改性无氧碳化技术不但保留了污泥焚烧技术所具有的减量最大化、有效杀死病原菌等优点, 同时还可解决污泥焚烧技术投资大、处理成本高及焚烧过程中会产生粉尘、、碳氧化物、氮氧化物和重金属等二次污染问题。污泥改性无氧碳化技术可满足污泥处理标准要求, 符合越来越严格的环境要求, 具有较高的环境、经济和社会效益, 对促进循环经济的发展和生态城市的建设具有重要意义。
摘要:本文主要介绍了城镇污泥改性无氧碳化技术, 并与常规污泥焚烧技术比较, 分析了无氧碳化技术无害化处理城镇污泥在环保、经济和社会效益方面的优势。污泥焚烧是污泥处理技术的一种有效途径, 但仍存在投资及处理成本高和二次污染问题;污泥改性无氧碳化技术不但具有污泥焚烧的优点, 同时还可有效解决污泥焚烧技术所存在的经济和环保问题。
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