高原富氧環(huán)境可行性研究報(bào)告

目錄第一章總論 11.1項(xiàng)目提要 11.2結(jié)論與建議 31.3編制依據(jù) 4第二章項(xiàng)目建設(shè)背景與必要性 52.1項(xiàng)目背景 52.2項(xiàng)目建設(shè)必要性 7第三章市場(chǎng)與需求預(yù)測(cè) 83.1優(yōu)質(zhì)糧食供求形勢(shì)分析 83.2本區(qū)域市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) 83.3服務(wù)功能 103.4市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與對(duì)策 10第四章項(xiàng)目承擔(dān)單位情況 124.1基本情況 124.2主要業(yè)務(wù)范圍和業(yè)務(wù)能力 124.3人員構(gòu)成 124.4主要技術(shù)成果獲獎(jiǎng)情況及轉(zhuǎn)化能力 134.5現(xiàn)有基礎(chǔ)和技術(shù)條件 154.6資產(chǎn)與財(cái)務(wù)狀況 164.7項(xiàng)目技術(shù)協(xié)作單位情況 16第五章建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 175.1建設(shè)規(guī)模確定的原則和依據(jù) 175.2建設(shè)規(guī)模及服務(wù)種類 18第六章項(xiàng)目選址與建設(shè)條件 196.1項(xiàng)目選址原則與要求 196.2項(xiàng)目建設(shè)用地情況 196.3項(xiàng)目用地位置 206.4自然與資源條件 206.5水資源優(yōu)勢(shì) 216.6社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件 226.7糧田基本情況 226.8項(xiàng)目實(shí)施的有利條件 266.9對(duì)環(huán)境的影響 26第七章工藝技術(shù)方案和設(shè)備選型 277.1工藝技術(shù)方案 277.2設(shè)備選型 29第八章項(xiàng)目建設(shè)方案與建設(shè)內(nèi)容 328.1項(xiàng)目建設(shè)方案 328.2項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模 34第九章環(huán)境保護(hù)與安全生產(chǎn) 369.1環(huán)境保護(hù) 369.2安全生產(chǎn) 36第十章組織管理與實(shí)施進(jìn)度 3810.1項(xiàng)目組織管理 3810.2項(xiàng)目實(shí)施各階段的管理方案 3910.3工程招投標(biāo)方案 3910.4項(xiàng)目建成后的運(yùn)行管理與機(jī)制 4010.5運(yùn)行經(jīng)費(fèi)解決方案 4110.6實(shí)施進(jìn)度 41第十一章投資估算與資金來(lái)源 4411.1投資估算 4411.2資金來(lái)源 45第十二章效益分析 4612.1經(jīng)濟(jì)效益 4612.2社會(huì)效益 4712.3生態(tài)效益 47第十三章結(jié)論與建議 4813.1綜合評(píng)價(jià) 4813.2結(jié)論意見 4813.3問(wèn)題與建議 48高海拔地區(qū)富氧環(huán)境可行性研究報(bào)告上海筑星實(shí)業(yè)有限公司一總論建設(shè)高海拔地區(qū)富氧環(huán)境，是適應(yīng)和應(yīng)對(duì)高海拔地區(qū)惡劣自然環(huán)境對(duì)人體乃至工作、生活帶來(lái)不利影響的有效途徑之一。隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)革命的飛速發(fā)展，大氣中維持人體生命的氧含量呈逐漸下降趨勢(shì)，加之部分長(zhǎng)期生活在高海拔地區(qū)人群因缺氧和低氣壓原因最終呼吸到血液中的氧含量也出現(xiàn)相對(duì)減少，嚴(yán)重影響高海拔地區(qū)人群的生命質(zhì)量和工作效率。上海筑星實(shí)業(yè)有限公司，借助國(guó)內(nèi)外先進(jìn)成熟的制氧技術(shù)，投入巨大財(cái)力和人力，研究開發(fā)并突破了在高海拔地區(qū)建設(shè)富氧環(huán)境的世界難題，這一技術(shù)的基本原理和思路是：通過(guò)建設(shè)中心供氧機(jī)房向局部空間增氧，提高局部空間環(huán)境的氣氧濃度，從而營(yíng)造模擬狀態(tài)下的低海拔地區(qū)自然環(huán)境，實(shí)現(xiàn)和達(dá)到人在高原、享受在平原甚至海平面的氧氣環(huán)境。我們堅(jiān)信，通過(guò)這一科技手段的改進(jìn)和運(yùn)用，人類改造自然、戰(zhàn)勝自然的夢(mèng)想，一定會(huì)成為當(dāng)前乃至未來(lái)提高高原人民生命質(zhì)量的主要發(fā)展方向。二高原低氧環(huán)境對(duì)人體的影響隨著海拔高度的不斷提升，大氣中的氧含量和大氣壓也相應(yīng)下降，人體的自然反應(yīng)也隨之劇烈，造成如心率加快、反應(yīng)遲緩、情緒急躁、免疫力下降等人體傷害，出現(xiàn)如頭痛、腹脹、脫發(fā)、呼吸困難、精神不振、睡眠質(zhì)量不高、記憶力減退等一系列外在不適癥狀。首先高原低氧環(huán)境使血液中的氧含量（血氧飽和度）降低（詳見表1、2）。血液中氧含量降低，會(huì)導(dǎo)致心血管系統(tǒng)的工作負(fù)擔(dān)加大，長(zhǎng)期缺氧會(huì)使身體各器官出現(xiàn)病變，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起肺血管收縮、肺動(dòng)脈高壓，使引發(fā)急、慢性心血管系統(tǒng)疾病的風(fēng)險(xiǎn)增大，易患如肺氣腫、肺心病、心臟肌能衰竭等病癥；同時(shí)，血液中的氧含量降低，還會(huì)使整個(gè)腦組織能量代謝出現(xiàn)障礙，損傷腦細(xì)胞，從而導(dǎo)致腦組織細(xì)胞變性或壞死；另外，血液中的氧含量降低，還會(huì)對(duì)人體的肌能有很大損害，影響人體肌能作用的正常發(fā)揮，使人整天處于亞健康狀態(tài)，工作效率下降。表1：不同海拔人體血氧飽和度參考值海拔高度（地區(qū)）血氧飽和度范圍48．86米（北京）97.3±0.61000米（貴州省貴陽(yáng)市）96.3±0.62000米（青海省西寧市）93.2±1.33000米（青海省格爾木市）90.2±2.24000米（西藏自治區(qū)拉薩市）83.6±3.25000米（云南省的玉龍雪山）76.6±4.55500米（青海省的玉珠峰）71.4±4.4表2：不同氧濃度下人體肌體反應(yīng)狀態(tài)其次高原低氧環(huán)境使維持人體生命的細(xì)胞攜氧量減少（詳見表3）。細(xì)胞是組成人體生命的最小單元，人體的一切活動(dòng)和生命現(xiàn)象都是通過(guò)每一個(gè)細(xì)胞的能量代謝完成的。當(dāng)維持人體生命的細(xì)胞能量（氧分子）不足或降低時(shí)，則持續(xù)為人體各個(gè)器官如腦、五臟六腑提供動(dòng)力的細(xì)胞就會(huì)出現(xiàn)障礙或病變，從而引發(fā)人體患高血壓、心血管病、肺氣腫、肺心病、腸胃病、生殖系統(tǒng)疾病以及癌癥等病癥的概率增大。大量科學(xué)研究證明，高原缺氧環(huán)境（細(xì)胞攜氧量低）對(duì)人體許多臟器系統(tǒng)造成的病理?yè)p害是長(zhǎng)期的，并隨著缺氧時(shí)間的延長(zhǎng)而加重。醫(yī)學(xué)研究證明，在高原連續(xù)工作8年以上者，100%的人患有高原不適應(yīng)癥（俗稱高原?。?0%的人患有高原心臟?。ㄔ诨颊咧杏倚氖曳屎裾?0%、左心室肥厚占10%、雙心室肥厚占10%、其他類占60%）；100%的人血色素明顯增高，其中58%的人患有高原紅細(xì)胞增多癥；65%的人患消化道疾病，58%的患有脫發(fā)、肺心病、關(guān)節(jié)炎、精神病、性功能障礙等疾?。欢鄶?shù)長(zhǎng)期在高原工作的人常常集數(shù)病于一身。同時(shí)，由于高原缺氧對(duì)人身體健康的影響，造成其子女90%智力偏低，其中有6%的患先天性心臟病，2%的患有癡呆癥，2%的患有腦水腫、腦癱或其他疾病。其危害可概括為四點(diǎn)：一是細(xì)胞缺氧對(duì)心臟的影響。心臟是一個(gè)低灌流、高耗氧的器官。醫(yī)學(xué)研究表明，人從平原到高原工作、生活一段時(shí)間后（大約2年左右），其心臟泵血功能逐漸衰退，甚至出現(xiàn)心肌變性壞死、心室肥厚、心率失常、休克、心力衰竭等癥狀，比如，駐青海果洛州某上市企業(yè)（1000多名員工），每年就有6-8人因患高原性心臟病搶救不及時(shí)而猝死；又比如，據(jù)西藏阿里軍分區(qū)對(duì)駐海拔3700-4500米的107名官兵調(diào)查發(fā)現(xiàn)，約有24.9%的人出現(xiàn)右心室肥大，約有96.2%的人患有不同程度的高原性心臟病。二是細(xì)胞缺氧對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)和大腦的影響。中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)缺氧極其敏感，不同部位的腦組織對(duì)缺氧的敏感程度不同。在一般情況下，腦組織缺氧15秒即可引起昏厥；完全缺氧3分鐘以上，可致昏迷數(shù)日；完全缺氧8-10分鐘，可使腦組織發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的損害。長(zhǎng)期在高原生活可導(dǎo)致慢性缺氧，重者會(huì)抑制大腦功能，表現(xiàn)為智力和記憶力明顯下降、反應(yīng)遲鈍、注意力不集中、產(chǎn)生幻覺等，還會(huì)出現(xiàn)精神心理失常，極易造成個(gè)人異常偏激，導(dǎo)致案件事故發(fā)生。據(jù)青海省玉樹州地震援建指揮部提供的資料顯示，兩年多來(lái)共有49人死亡，其中89%死于交通事故，其主要原因就是因司機(jī)腦缺氧產(chǎn)生幻覺對(duì)方向和距離判斷失誤所致。三是細(xì)胞缺氧對(duì)內(nèi)分泌、免疫、消化系統(tǒng)及性腺等生理功能的影響。為適應(yīng)高原缺氧環(huán)境，人體各部分功能都要做出相應(yīng)調(diào)整，而調(diào)整的基礎(chǔ)以神經(jīng)核內(nèi)分泌為主。功能一旦失調(diào)，機(jī)體應(yīng)急調(diào)節(jié)功能將出現(xiàn)障礙，從而引起如高原紅細(xì)胞增多、腦溢血等。同時(shí)消化系統(tǒng)功能也隨之紊亂，消化道疾病發(fā)病率高達(dá)80%，尤以萎縮性胃炎為主。高原缺氧環(huán)境對(duì)性腺的影響為國(guó)內(nèi)外學(xué)者所公認(rèn)，其主要表現(xiàn)為性欲下降，精子數(shù)質(zhì)量降低。據(jù)測(cè)定，從平原到高原工作半月后，精子數(shù)量明顯減少，其平均值從每毫升兩億六千萬(wàn)下降到九千八百萬(wàn)，下降約2.7倍。表3：不同海拔人體的脈搏參考值海拔高度脈搏范圍（次/分鐘）1000米以下（平原地區(qū)）72-782000-2800米（次高原地區(qū)）80-903000米以上（高原地區(qū)）96-1004500米以上106-128再次高原低氧環(huán)境使大氣中的氧濃度明顯不足（詳見表4、5、6）。人作為自然體中一分子，與自然界共榮共生并保持相對(duì)平衡。當(dāng)自然體中氧分子不足或減少時(shí)，維持自然界生態(tài)平衡的機(jī)制就會(huì)受到影響，自然界的綠色植被就會(huì)銳減或者生長(zhǎng)緩慢，造成水土流失加大、荒漠化巨增，從而影響人體的心理反應(yīng)，導(dǎo)致諸多心理疾患，引發(fā)一系列如情緒急躁、性格偏執(zhí)、注意力不集中、缺乏毅力、處事簡(jiǎn)單粗暴、工作效率不高等心理不適癥。表4：高海拔地區(qū)氧濃度對(duì)比表海拔高度（米）大氣壓力（mmHg）氧濃度缺氧程度250076076%24%280054372%28%610035647%53%884422830%70%表5：青海地區(qū)不同月份空氣含氧量（g/m3）對(duì)比表月份區(qū)分1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月西寧236234228222219216214215219224234234格爾木222218213208205202200201206212218227瑪多縣189187184181178177175176178182181190玉樹縣196194191189186185183184187190194197表6：不同海拔高度氧分壓對(duì)比表地區(qū)海拔高度(米）大氣壓氧分壓肺泡氣氧分壓kPa(mmHg)kPa(mmHg)kPa(mmHg)青島10101.6（762.0）19.2（144.0）13.90（104.2）西寧226077.3（580.0）16.2（121.8）9.7（72.9）拉薩365865.2（488.9）13.6（101.9）玉樹395064.0（480.0）13.4（100.8）7.3（54.9）海晏320069.8（524.0）15.2（113.8）8.3（62.2）瑪多427261.87（464.1）11.62（87.1）7.32（55.2）林芝300070.7（530.0）15.2（110.4）昌都324168.1（510.8）14.2（106.5）日喀則383663.6（478.4）13.2（99.3）那曲450758.7（440.6）（91.8）一氧濃度、氧分壓及大氣壓之間的函數(shù)關(guān)系海拔高度與大氣壓的關(guān)系海拔/m氣溫（℃）氣壓（kPa）海拔/m氣溫（℃）氣壓（kPa）海拔/m氣溫（℃）氣壓（kPa）-40017.6106.224800-16.255.4810000-50.026.44-20016.3103.755000-17.554.0210200-51.325.64015.0101.335200-18.852.5910400-52.624.8620013.798.955400-20.151.1910600-53.924.1040012.496.615600-21.449.8310800-55.223.3660011.194.325800-22.748.4911000-56.522.638009.892.086000-24.047.1811500-56.520.9210008.589.876200-25.345.9012000-56.519.3312007.287.726400-26.644.6512500-56.517.8714005.985.606600-27.943.4313000-56.516.5116004.683.526800-29.242.2313500-56.515.2618003.381.497000-30.541.0614000-56.514.1020002.079.507200-31.839.9214500-56.513.0322000.777.547400-33.138.8015000-56.512.052400-0.675.637600-34.437.7115500-56.511.132600-1.973.757800-35.736.6416000-56.510.292800-3.271.918000-37.035.6017000-56.58.793000-4.570.118200-38.334.5818000-56.57.503200-5.868.348400-39.633.5919000-56.56.413400-7.166.628600-40.932.6220000-56.55.473600-8.464.928800-42.231.6722000-54.54.003800-9.763.269000-43.530.7424000-52.52.934000-11.061.649200-44.829.8426000-50.52.154200-12.360.059400-46.128.9628000-48.51.594400-13.658.499600-47.428.1030000-46.51.174600-14.956.979800-48.727.2632000-44.50.87（1）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0℃、101.325KPa）下，氧氣濃度（體積分?jǐn)?shù)）為20.9（常數(shù)）。（2）海拔越高，大氣壓力越低，氧分壓（由氧氣產(chǎn)生的壓力）越低。其三者之間的函數(shù)關(guān)系為：=×C，比如：在海拔為3000m的地域，由表可查大氣壓力為70.11kPa，則在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下氧分壓為70.11×20.9%=14.65kPa。如果要對(duì)處于3000米海拔的環(huán)境富氧（比如富氧到2800的水平），則分別計(jì)算出3000米和2800米海拔的氧分壓，即3000米=70.11kPa（）×20.9%（C）=14.65kPa，2800O米=71.91kPa（）×20.9%（C）=15.03kPa；然后計(jì)算出兩個(gè)不同海拔的氧分壓的差值為15.03kPa-14.65kPa=0.38kPa；第三再計(jì)算氧分壓的差值在3000米處的體積分?jǐn)?shù)（=×C）即C=/=0.38/70.11=0.0054=0.54%（即在3000米處要使氧氣含量達(dá)到2800米的水平，氧氣濃度需要上升0.54個(gè)百分點(diǎn)，氧氣的體積分?jǐn)?shù)為0.54%）。再比如，以果洛銅礦（海拔為4050米，大氣壓為61.64Kp）為例,富氧后測(cè)氧儀顯示體積分?jǐn)?shù)為24.5%,=/C=(=×24.5%)/C=70.78則計(jì)算出富氧區(qū)域的大氣壓Kp,爾后由70.78Kp查表可知富區(qū)域的海拔為2800米,即相當(dāng)于青海省格爾木市水平。一高原富氧環(huán)境主要依據(jù)富氧空間的氧氣量主要由五個(gè)方面確定：(1)房間的富氧水平；(2)房間的密封性；(3)門窗的開啟頻率；(4)氧氣的流速；(5)人員的氧氣消耗。由于人體實(shí)際消耗的氧氣含量很少,一般在方案中最后進(jìn)行修正處理；門窗開啟對(duì)房間氧氣濃度影響很大，建議富氧后盡量減少開啟門窗，且氧氣輸出口盡量遠(yuǎn)離需經(jīng)常開啟的門或窗戶。二富氧空間供氧量計(jì)算（以青海石油富氧大廈為例）：第一步：分別計(jì)算2260米海拔、600米海拔的大氣壓值折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0℃，101.325kPa）時(shí)的壓力值：2260米時(shí)，查上表得0.7℃時(shí)，大氣壓為775.4百帕，根據(jù)理想氣態(tài)方程有：Pa=PN×Ta/TN=0.07754×273/（273＋0.7）=0.0773（MPa）式中Pa——折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0℃，101.325kPa）時(shí)的壓力值(MPa)PN——使用狀態(tài)下的壓力值(MPa)TN——?dú)怏w在使用狀態(tài)下的溫度修正，TS=273+使用溫度（K）Ta——標(biāo)態(tài)下的絕對(duì)溫度273（K）600米時(shí)，查上表得9.8℃時(shí)，大氣壓為920.8百帕，根據(jù)理想氣態(tài)方程有：Pa=PN×Ta/TN=0.09208×273/（273+9.8）＝0.0889（MPa）式中Pa——折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0℃，101.325kPa）時(shí)的壓力值(MPa)PN——使用狀態(tài)下的壓力值(MPa)TN——?dú)怏w在使用狀態(tài)下的溫度修正，TS=273+使用溫度（K）Ta——標(biāo)態(tài)下的絕對(duì)溫度273（K）第二步：由“海拔高度與大氣壓含氧量的關(guān)系”圖查出在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下海平面的含氧量為299.3g/m3由于大氣含氧量與大氣壓成正比，則可計(jì)算出2260米和600米海拔時(shí)的大氣含氧量2260米時(shí)：Pa/Po=ηa/ηoηa=Pa×ηo/Po=0.0773×299.3/0.101325=228.32g/m3式中Pa——折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0℃，101.325kPa）時(shí)的壓力值(MPa)Po——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的壓力值(0.101325MPa)ηa——使用海拔狀態(tài)下的含氧量（g/m3）ηo——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下海平面的含氧量（g/m3）600米時(shí)：Pa/Po=ηa/ηoηa=Pa×ηo/Po=0.0889×299.3/0.101325=262.58g/m3式中Pa——折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0℃，101.325kPa）時(shí)的壓力值(MPa)Po——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的壓力值(0.101325MPa)ηa——使用海拔狀態(tài)下的含氧量（g/m3）ηo——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下海平面的含氧量（g/m3）由以上氧含量可知：2260米海拔要達(dá)到600米海拔的氧分壓的水平，每立方空氣必須彌散進(jìn)的氧氣量：m=262.58-228.32=34.26g標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積：VN=m/ρ=34.26/1.43=24L=0.024Nm3需要富氧的體積：VN總=27086×0.024≈650Nm3三富氧方案設(shè)計(jì)大廈富氧空間需要增加的氧氣體積數(shù)為650標(biāo)準(zhǔn)立方米，在富氧上升階段，我們預(yù)設(shè)4小時(shí)可達(dá)到房間富氧水平（事實(shí)上制氧機(jī)一旦開啟，幾乎全天運(yùn)行），則在上升階段每小時(shí)需要氧氣總量為162.5標(biāo)準(zhǔn)立方米。但當(dāng)富氧空間氧氣濃度達(dá)到設(shè)定上限時(shí)，即標(biāo)志制氧機(jī)進(jìn)入富氧維持階段。每間需氧氣按0.5m3/h來(lái)計(jì)算，共需要氧氣81m3/h。合計(jì)：在滿負(fù)荷的情況下，富氧維持階段共需要氧氣≥81m3/h，按PSA制氧設(shè)備氧氣濃度≥93%計(jì)算，需要制氧機(jī)的制氧流量≥81m3/h。根據(jù)以上計(jì)算，考慮到大廈用房并非同時(shí)開啟，也非24小時(shí)需要，故：配置2臺(tái)50m3/h的制氧設(shè)備每小時(shí)產(chǎn)氧100m3，同時(shí)外加2臺(tái)20m3（每臺(tái)大儲(chǔ)氧罐內(nèi)壓力為9Kg，可提供標(biāo)準(zhǔn)大氣壓氧氣80m3）的大儲(chǔ)氧罐，則首次第一個(gè)小時(shí)可產(chǎn)氧量為260m3/h，即整個(gè)大廈首次供氧需2.5個(gè)小時(shí)，爾后將進(jìn)入富氧維持階段，兩臺(tái)制氧機(jī)除為整個(gè)大廈供氧外，多余部分將繼續(xù)向儲(chǔ)氧罐儲(chǔ)存滿足富氧設(shè)計(jì)需求。本工程要求氧分壓從2260m降至600m水平，由于需要富氧的空間大、房間數(shù)量多，所以本方案配置了2臺(tái)20m3氧氣儲(chǔ)罐【大儲(chǔ)氧罐的儲(chǔ)氧上限壓力值為1MPa（相對(duì)壓力，一般到1.0MPa，以下同），用氧下限壓力值為0.2MPa，則1個(gè)大儲(chǔ)氧罐能儲(chǔ)存約160m3標(biāo)準(zhǔn)立方米的有效氧氣】，假設(shè)為空罐，則夜晚設(shè)備開啟，儲(chǔ)罐也能在半小時(shí)內(nèi)存滿（罐內(nèi)滿氣后設(shè)備自動(dòng)會(huì)關(guān)閉）。當(dāng)儲(chǔ)罐整個(gè)充滿時(shí)，使用儲(chǔ)罐內(nèi)的氧氣能使所有客房在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到富氧要求，即房間氧分壓達(dá)到海拔600米水平，隨后進(jìn)入維持階段。注：大氧氣儲(chǔ)