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關(guān)鍵詞:固相微萃取;分配系數(shù)
1固相微萃取
固相微萃取(Solid-phasemicroextraction,SPME)是一項(xiàng)新型的無溶劑化樣品前處理技術(shù)。固相微萃取以特定的固體(一般為纖維狀萃取材料)作為固相提取器將其浸入樣品溶液或頂空提取,然后直接進(jìn)行GC、HPLC等分析。SPME由Pawliszyn在1989年首次報(bào)道,近10年來固相微萃取技術(shù)已成功應(yīng)用于氣體,液體及固體樣品的前處理。
1.1固相微萃取技術(shù)及原理
固相微萃取法是以固相萃取為基礎(chǔ)發(fā)展起來的方法,固相微萃取利用了固相萃取吸附的幾何效應(yīng),其裝置結(jié)構(gòu)的超微化決定了它能避開經(jīng)典固相萃取的許多弱點(diǎn)。固相微萃取技術(shù)多在一根纖細(xì)的熔融石英纖維表面涂布一層聚合物并將其作為萃取介質(zhì)(萃取頭),再將萃取頭直接浸入樣品溶液(直接浸沒-固相微萃取方法,簡稱DI-SPME)或采用頂空-固相微萃取方法(HS-SPME)采樣。由于聚合物涂層的種類很多,因而可對樣品組分進(jìn)行選擇性富集和采集。固相微萃取的原理是一個(gè)基于待測物質(zhì)在樣品及萃取涂層中分配平衡的萃取過程。
固相微萃取利用表面未涂漬或涂漬吸附劑的熔融石英纖維或其它纖維材料作為固定相,當(dāng)涂漬纖維暴露于樣品時(shí),根據(jù)“相似相溶”原理,水中或溶液中的有機(jī)物以及揮發(fā)性物質(zhì),從試樣基質(zhì)中擴(kuò)散吸附在萃取纖維上逐漸濃縮富集。萃取時(shí),被測物的分布受其在樣品基質(zhì)和萃取介質(zhì)中的分配平衡所控制,被萃取量(n)與其他因素的關(guān)系可以用下式描述:
n=kVfC0Vs/(kVf+Vs)
式中:k為被測物在基質(zhì)和涂層間的分配系數(shù),Vf和Vs分別為涂層和樣品的體積,C0為被測物在樣品中的濃度。如果樣品體積很大時(shí)(Vs>>kVf)上式可以簡化成:
n=kVfC0
萃取的被測物量與樣品的體積無關(guān),而與其濃度呈線性關(guān)系,因而從分析結(jié)果中得到的萃取纖維表面的吸附量,就能算出被萃取物在樣品中的含量,可方便地進(jìn)行定量分析。
1.2固相微萃取操作條件的選擇
萃取頭的構(gòu)成應(yīng)由萃取組分的分配系數(shù)、極性、沸點(diǎn)等參數(shù)來確定,在同一個(gè)樣品中,因萃取頭的不同可使其中一個(gè)組分得到最佳萃取而使其他組分受到抑制。平衡時(shí)間往往由眾多因素所決定,如分配系數(shù)、物質(zhì)擴(kuò)散速度、樣品基質(zhì)等。此外,溫度、離子濃度、樣品的攪拌效率和pH值等因素都可影響萃取效率。
1.3影響固相微萃取萃取率的因素
1.3.1萃取頭的種類及膜厚
固相微萃取的核心部分-萃取頭材料特性或涂層的種類和厚度對靈敏度的影響最為關(guān)鍵,因此,對其選擇要十分慎重。
目前,世界上已有七種商品萃取頭問世,固定相可分為非鍵合型、鍵合型、部分交聯(lián)型以及交聯(lián)型四種。非鍵合型固定相對于某些水溶性有機(jī)溶劑是穩(wěn)定的,但是當(dāng)使用非極性有機(jī)溶劑時(shí)會引起輕度溶脹現(xiàn)象。對于鍵合型固定相,除了某些非極性溶劑以外,對所有的有機(jī)溶劑均很穩(wěn)定。部分交聯(lián)型固定相在大多數(shù)水溶性有機(jī)溶劑和某些非極性有機(jī)溶劑中很穩(wěn)定。高度交聯(lián)固定相類似于部分交聯(lián)固定相,只不過在同一交聯(lián)中心產(chǎn)生了多個(gè)交聯(lián)鍵。
最常用的也是最早使用的高分子涂層材料為聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PA)。其中,100μm的PDMS適用于分析低沸點(diǎn)、低極性物質(zhì),7μm的PDMS適用于分析中沸點(diǎn)及高沸點(diǎn)物質(zhì),PA適用于分析強(qiáng)極性物質(zhì)。以后,又陸續(xù)出現(xiàn)了聚酰亞胺、聚乙二醇等涂層材料。混合固定相應(yīng)用也較廣泛,如聚乙二醇——膜板樹脂,聚乙二醇——二乙烯基苯,聚二甲基硅氧烷——模板樹脂以及環(huán)糊精等。為了開發(fā)聚合物的導(dǎo)電性質(zhì),一些科學(xué)家還嘗試用聚砒咯涂層來萃取極性甚至離子型待測物。此外,還開發(fā)了纖維雙液相涂層,它可以克服單一液相涂層萃取有機(jī)化合物范圍狹窄的缺點(diǎn),萃取范圍更廣,是目前研究和發(fā)展的趨勢和方向。萃取頭涂層越厚,對待測物吸附量越大,可降低最低檢出限。但涂層越厚,所需平衡萃取時(shí)間越長,使分析速度減慢。因此,應(yīng)綜合考慮各種情況。
1.3.2萃取時(shí)間
萃取時(shí)間即萃取達(dá)到平衡所需的時(shí)間由待分析物的分配系數(shù)、物質(zhì)的擴(kuò)散速率、樣品基質(zhì)、樣品體積、萃取頭膜厚等因素決定。一般萃取過程均在剛開始時(shí)吸附量迅速增加,出現(xiàn)一轉(zhuǎn)折點(diǎn)后上升就很緩慢。因此,可根據(jù)實(shí)際操作目的對靈敏度的需求不同,適當(dāng)縮短萃取時(shí)間。
1.3.3攪拌和加熱
在萃取過程中對樣品進(jìn)行攪拌和加熱有助于樣品均一化,縮短平衡時(shí)間。對頂空固相微萃取(HS-SPME)加熱可提高液面上易揮發(fā)有機(jī)化合物的濃度,而提高萃取效率。
1.3.4無機(jī)鹽
向樣品中加入(NH4)2SO4,Na2SO4,NaCl和K2CO3等無機(jī)鹽可降低有機(jī)化合物與基質(zhì)的親和力而提高萃取效率。
1.3.5pH緩沖溶液
萃取酸性或堿性物質(zhì)時(shí),通過調(diào)節(jié)樣品的pH值可改善組分的親脂性,從而大大提高萃取效率。
1.4固相微萃取操作模式
根據(jù)被分析樣品的物理性質(zhì)和狀態(tài),進(jìn)行固相微萃取時(shí)可以采取不同的操作方式,常見的操作方式有如下三種。
1.4.1固相微萃取直接法
將固相微萃取的纖維頭直接浸入水相或暴露于氣體中進(jìn)行萃取的方法稱為SPME直接法,對于氣體樣品或較干凈的水樣,能在1min內(nèi)迅速達(dá)到萃取平衡,因而常使用直接固相微萃取模式。
1.4.2頂空固相微萃取法
把萃取頭置于待分析物樣品的上部空間進(jìn)行萃取的方法叫做固相微萃取頂空法。這種方法只適于被分析物容易逸出樣品進(jìn)入上部空間的揮發(fā)性分析物,對黏度大的廢水、體液、泥漿或固體樣品,則只能采用上空取樣的頂空固相微萃取模式,萃取從基質(zhì)中釋放到樣品上空的化合物。
1.4.3衍生化固相微萃取法
通過衍生化作用來降低極性化合物的極性后進(jìn)行固相微萃取的方法叫做衍生化固相微萃取法,極性化合物通過在其水溶液基質(zhì)中加入衍生劑或?qū)⒗w維涂層浸入適當(dāng)?shù)难苌噭┍谎苌筮M(jìn)行萃取,衍生化后極性分析物極性降低,萃取后更適于色譜分析。
1.5固相微萃取與其它分析方法相結(jié)合
固相微萃取萃取待測物可與氣相色譜(GC)、液相色譜(LC)等分析分離技術(shù)聯(lián)用進(jìn)行分離。使用的檢測器可以是質(zhì)譜(MS)、氫火焰離子化檢測器(FID)、火焰光度檢測器(EPD)、電子捕獲檢測器(ECD)、原子發(fā)射光譜檢測器(AED)、紫外光譜(UV)、紅外光譜(IR)以及離子淌度譜儀等。
1.6固相微萃取的應(yīng)用
1.6.1固相微萃取在有機(jī)金屬形態(tài)分析中的應(yīng)用
樣品預(yù)處理對于得到準(zhǔn)確而又重現(xiàn)性好的分析結(jié)果非常重要。在進(jìn)行形態(tài)分析時(shí),為保證樣品中各種形態(tài)在樣品預(yù)處理過程中不發(fā)生變化,一般需要采用較為溫和的消化或浸提的方法將待測有機(jī)金屬化合物釋放到液相中,常用的有酸/堿(常用HC1)浸提、微波或超聲波輔助消化、CO2超臨界流體萃取等技術(shù),浸提法簡便但結(jié)果的準(zhǔn)確性難以考證,后幾種方法需要借助于其它儀器,操作不便,費(fèi)用較高。固相微萃取用于樣品中金屬及有機(jī)金屬形態(tài)分析是最近幾年才開始,其應(yīng)用具有很大的潛力。將SPME用于有機(jī)金屬的分析最早是由CaiY等人于1994年在第十六屆國際毛細(xì)管色譜大會上提出的,將SPME用于魚體和水樣中汞及水體中的有機(jī)錫的萃取,降低了測定的檢測限,但精密度差,RSD在24.1~68.8之間。1995年報(bào)導(dǎo)了汞及甲基汞中加人四乙基硼化鈉衍生,而后由SPME萃取,GC-MS進(jìn)行測定的方法。從此,SPME用于各種有機(jī)金屬的萃取方法逐漸建立。
Tutschku等研究了環(huán)境樣品中有機(jī)錫和有機(jī)鉛的萃取方法,TadeuszGorecki和JanuszPawliszyn用SPME-GC測定了水中四乙基鉛及無機(jī)物。Dumemann等人將SPME用于烷基鉛、汞、錫的分離,樣品被消化和分解后加入四乙基硼化鈉衍生(pH值在4~5)以提高分析物的揮發(fā)性,10min后室溫下將SPME萃取頭放在樣品的上部空間。Mester和Pawlisyzn將SPME萃取頭直接浸入樣品溶液,對尿液中的一甲基腫和二甲基腫進(jìn)行了分析。
1.6.2在天然產(chǎn)物分析中的應(yīng)用
對于分析中草藥及中藥材中的揮發(fā)性成分來說,SPME是一種很有用的方法。在中藥分析方面,馬長華等人使用固相微萃取技術(shù)測定中藥石菖蒲中揮發(fā)性成分并鑒定出16種化合物。運(yùn)用HS-SPME-GC-MS方法可從新鮮的紫蘇中鑒定出20多種揮發(fā)性成分。劉百戰(zhàn)等使用HS-SPME-GC-MS方法分離梔子鮮花頭香成分,并鑒定了54種化學(xué)成分。Miller等測定了肉桂中的香豆素、醋酸桂皮酯、石竹烯、2-甲氧桂皮醛等成分,以此來確定肉桂類植物的植物學(xué)起源及鑒別。Winkle等人使用技術(shù)分析了人工麝香的水溶液。使用SPME技術(shù)可從冷杉葉中提取揮發(fā)性成分,以及蛇麻草中的各種揮發(fā)性成分。Schafer等人應(yīng)用HS-SPME分析了針葉松葉中的蒎烯、樟烯、月桂烯等單萜類成分。應(yīng)用HS-SPME法可萃取脫氧麻黃堿及其主要代謝產(chǎn)物苯異丙胺,方法快速、靈敏、準(zhǔn)確,可避免常用測定方法所遇到的干擾。PDMS纖維可從中藥丸中頂空萃取出17種萜類化合物。
在天然香料分析方面,劉揚(yáng)岷等用SPME-GC-MS分析白蘭花的香氣成分,分離了114個(gè)色譜峰并鑒定了其中的75個(gè)成分。An等人使用HS-SPME-GC-MS方法從新鮮的熏衣草中分離測定了香氣成分。Jan等人從青霉菌和尼日爾黑霉菌的表面測定到了經(jīng)過生物轉(zhuǎn)化的檸檬醛、香葉醇和橙花醇。
SPME技術(shù)可以用于從食品中提取分析組分。SPME技術(shù)可檢測曲奇餅上薄荷油的含量,薄荷油中基本的成分是薄荷醇,前處理簡單而干擾較少。Garcl等人對葡萄酒中的酒香組分進(jìn)行了分析,建立了固相微萃取(SPME)和甲基硅烷化結(jié)合新的樣品預(yù)處理方法,并應(yīng)用氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對葡萄酒中極性有機(jī)物進(jìn)行了分析,對其中的白藜蘆醇苷進(jìn)行了定量分析,方法簡單快速,靈敏度高。Hmenryk等人用HS-SPME技術(shù)(用PA作液相)與靜態(tài)頂空法(SHS)對比研究啤酒的香味物質(zhì)發(fā)現(xiàn),對于低濃度的香味化合物,二種方法都具有較高的可重復(fù)性,與啤酒香味的分析結(jié)果也高度相關(guān)。1996年Coleman用SPME提取mailard反應(yīng)產(chǎn)物中的香味成分,檢測靈敏度可達(dá)ng/L級水平。Clark等采用HS-SPME技術(shù)分析了烤煙、白肋煙、馬里蘭煙的頂空揮發(fā)物。衍生化法是用于分析極性較強(qiáng)的半揮發(fā)、不揮發(fā)有機(jī)物。Lin等人進(jìn)行了衍生化SPME-GC聯(lián)用萃取水樣中的脂肪酸,待測物為乙酸、丙酸、辛酸等11種脂肪酸,衍生試劑為芘基重氮甲烷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為衍生化SPME對含較長碳鏈的(C6~C10)脂肪酸檢測限為pg/L級,對含較短鏈的(C2~C4)的脂肪酸在ng/L級。如果在涂層上完成衍生化反應(yīng),則檢測限還可以進(jìn)一步降低。
1.6.3在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用
隨著SPME與其他分析儀器或分析方法聯(lián)用技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,SPME正逐步在醫(yī)藥學(xué)分析領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
(1)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
隨著固相微萃取技術(shù)的廣泛應(yīng)用,必將會對生理、病理、毒理學(xué)等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)的研究和發(fā)展起著較大的推動作用,如應(yīng)用SPME檢測人體體液中抗組胺類化合物以及細(xì)菌代謝產(chǎn)物等。RalfEiscrt等采用管內(nèi)自動SPME-HPLC聯(lián)用與強(qiáng)極性萃取涂層和手性涂層分別對多種維生素和手性藥物進(jìn)行了分析。Lillian等對人體尿液、血液和乳汁中的單環(huán)芳香胺(monocyclearomaticamines)及芳香胺(aromaticamine)的代謝產(chǎn)物進(jìn)行了研究,認(rèn)為這些檢材可以用作生物監(jiān)測指標(biāo)。這必將在預(yù)防醫(yī)學(xué)特別是職業(yè)病防治方面發(fā)揮重要作用。
(2)在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
隨著SPME與其他分析儀器或分析方法聯(lián)用技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,SPME正逐步在醫(yī)藥學(xué)分析領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
(3)在法醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
由于法醫(yī)毒(藥)物分析所用檢材的特殊性和復(fù)雜性,自1993年美國Supelco公司推出商品化的SPME裝置后,SPME就很快應(yīng)用到毒物分析中。ChristophGrote等就曾用SPME-GC-MS通過測定呼出氣體中乙醇含量而可以換算出血液中乙醇含量10min內(nèi)便可以完成。如果將SPME-GC便攜儀用于酒后駕車肇事現(xiàn)場檢測,必將給交通事故的處理帶來極大的方便。目前,SPME已成功的分析了血液、尿液、臟器組織等生物檢材中的毒鼠強(qiáng)、氰化物、有機(jī)磷農(nóng)藥、乙醇、麻醉劑等。Watanabe等人應(yīng)用頂空——固相微萃取——?dú)庀嗌V——質(zhì)譜聯(lián)用的方法(HS-SPME-GC-MS)分析血液中的5種麻醉劑,該方法已成功地應(yīng)用到法醫(yī)學(xué)鑒定中。
1.6.4SPME在環(huán)境分析中的應(yīng)用
在應(yīng)用研究領(lǐng)域,大量學(xué)者將SPME技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)分析領(lǐng)域,對大量的待測物質(zhì)進(jìn)行了分析測定,得到了令人滿意的分析結(jié)果。其中又以其在環(huán)境分析中的應(yīng)用最多,主要有:
在氣態(tài)樣品的分析方面:研究者對空氣中的BTEX類化合物,甲醛,胺類物質(zhì),石油烴化合物等進(jìn)行了分析研究。而GorloDanuta等人通過利用SPME-GC-MS方法對幾種有機(jī)污染物的分析,建立了一種評估室內(nèi)空氣質(zhì)量的方法。
在液態(tài)樣品的分析方面:主要用于分析水中的有機(jī)氯化臺物,BTEX類化合物,脂肪酸及脂肪酸鹽,15種甘油醚,氯苯類化合物,殺蟲劑,環(huán)境水樣中的有機(jī)磷農(nóng)藥和除草劑等。我國的李攻科等人利用SPME-GC-MS聯(lián)用檢測了赤潮海水中的有機(jī)物,研究了其種類和含量的變化規(guī)律。陳文銳等人用SPME技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的進(jìn)樣技術(shù),對污染棕桐油中的低濃度二甲苯進(jìn)行了測定。此外,對水中和沉積物中的有機(jī)金屬化合物的分析也有大量報(bào)道。
在固態(tài)樣品的分析方面:土壤樣品中的氯代苯,對三嗪在沉積物中的吸附系數(shù)的測定,固體樣中的鹵代苯,鹵代酚,污泥及沉積物中脂肪酸與洗滌劑組分,紡織品及皮革品中的禁用偶氨染料的測定。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:船舶廚房灰水處理技術(shù)
船舶廚房灰水是指來自船舶廚房、餐廳、餐具洗滌間等艙室內(nèi)產(chǎn)生的含動植物油類產(chǎn)品的污水,以及相應(yīng)艙室甲板漏水孔排出的污水。以往由于國內(nèi)外環(huán)保法規(guī)對于船舶廚房灰水沒有提出處理要求,一般直接進(jìn)行排放,隨著全球海洋環(huán)保意識的加強(qiáng),這個(gè)問題越來越引起人們的關(guān)注,本文將對于大型船舶廚房灰水的處理進(jìn)行探討。
一、船舶廚房灰水的成分與特點(diǎn)
船舶廚房灰水的成分復(fù)雜,有機(jī)物含量高,主要有動植物油脂、食物纖維、淀粉、脂肪、各類佐料、洗滌劑和蛋白質(zhì)和動植物的懸浮殘?jiān)取N房灰水中的污染物主要以膠體形式存在,具有ss、BOD、COD值高、油脂和鹽分含量高,水質(zhì)水量變化較大等特點(diǎn),其排放時(shí)間有一定的規(guī)律性,排放瞬間流量大,中餐和晚餐時(shí)間一般是排放的高峰時(shí)段。
洗滌劑的使用使得水中存在大量乳化油,一般油水處理設(shè)備難以分離;此外,動植物油脂在收集和處理過程中容易造成管路和設(shè)備的堵塞,也增加了廚房灰水的處理困難。
二、船舶廚房灰水的危害
船舶廚房灰水成分復(fù)雜,有機(jī)物含量高,水中的細(xì)菌病毒很多,如不經(jīng)處理而排放到港口,會嚴(yán)重影響港口環(huán)境。船舶廚房灰水的危害可歸納為如下幾點(diǎn):
1.影響管路的排水能力。廚房灰水中的油脂容易在管道內(nèi)壁形成油脂層,使管道過水能力減小,甚至堵死。油脂堵塞的管道疏通非常困難[1]。
2.如果采用膜生物反應(yīng)器對廚房灰水進(jìn)行處理,油份會造成膜的污染。
3.船舶廚房灰水排放入水后會在水面形成油膜,影響空氣和水體的氧交換,降低復(fù)氧速率。分散于水中的油粒會消耗水中的溶解氧,使水質(zhì)惡化。
4.廚房灰水中含有豐富的N、P等元素,可造成水體富營養(yǎng)化,引起魚類和水生生物的死亡。
5.油類和它的分解產(chǎn)物中含有的許多有毒和致癌物質(zhì)。這些物質(zhì)在水體中被水生生物攝取,造成水生生物畸變,如果通過食物鏈的富積效應(yīng)進(jìn)入人體,會危害人體健康。
三.船舶廚房灰水的排放要求
廚房灰水中含有大量油脂,COD值可高達(dá)幾千mg/L,廚房灰水中的BOD5,COD,SS均遠(yuǎn)高出MARPOL73/78附則Ⅳ中的規(guī)定值。因此在港口等限排水域,廚房灰水必須進(jìn)行處理達(dá)到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)后,才能排放入海。由于沒有船舶廚房灰水的國際排放標(biāo)準(zhǔn),一般采用MARPOL73/78附則Ⅳ及GB3552-83中對于船舶生活污水的排放標(biāo)準(zhǔn)。
從長遠(yuǎn)來看,港區(qū)及其他特殊水域(取水口上游、娛樂及游艇俱樂部水域等)對于船舶污水將會采取委托接受及零排放政策,其他次要功能水域則采取達(dá)標(biāo)排放政策,但對于排放標(biāo)準(zhǔn)及排放率的要求會更為嚴(yán)格。為了滿足不久后更為嚴(yán)厲的環(huán)保要求,對于新建造船舶,廚房灰水處理后最好能滿足MEPC.2(VI)修改議案或我國《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996的一級排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,如下表所示。
四.船舶廚房灰水的處理方法與工藝流程
目前,對于廚房餐飲廢水的處理方法重點(diǎn)集中在兩個(gè)方面:預(yù)處理和后續(xù)的深度處理,預(yù)處理方法主要有①油水分離器②粗粒化法③電絮凝法④化學(xué)破乳法,深度處理方法主要有①混凝法②SBR法③生物接觸氧化法④膜一生物反應(yīng)器法。
考慮到船舶設(shè)計(jì)的實(shí)際需要,建議在船舶廚房灰水預(yù)處理中選用粗粒化法,粗粒化法是根據(jù)粗粒化濾料具有親油疏水的性質(zhì),當(dāng)含油廢水通過時(shí),微小油珠便附聚在其表面形成大顆粒油珠浮升到水面。水質(zhì)相差很大的廚房灰水,經(jīng)粗粒化除油處理后COD濃度均十分接近,此外,粗粒化法使用維護(hù)方便、能有效降低餐飲廢水的含油量,并能大幅度降低COD的濃度,有利于后續(xù)的生化處理。
考慮船上空間緊張且對于出水水質(zhì)的要求較高的特點(diǎn),建議在后續(xù)的深度處理中選擇膜生物反應(yīng)器(MBR)方法進(jìn)行處理,膜一生物反應(yīng)器集微生物的降解作用和膜的高效分離作用于一體,能夠有效地降低廢水中的污染物濃度,具有出水水質(zhì)好,可直接回用;設(shè)備緊湊、占地面積小;工藝參數(shù)容易控制;容易實(shí)現(xiàn)自動化管理;耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)、適應(yīng)性廣;污泥濃度高,剩余污泥量少;以及對于懸浮固體,特別是病毒細(xì)菌去除效果顯著等優(yōu)點(diǎn)[3]。
由于膜生物反應(yīng)器處理法中膜容易受到污染,廚房灰水在進(jìn)入膜生物反應(yīng)器之前應(yīng)先進(jìn)行預(yù)處理,以去除粒徑較大的油粒和懸浮物,減輕后繼處理的有機(jī)負(fù)荷,延長膜的使用壽命。經(jīng)預(yù)處理后的廚房灰水最好能達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978—1996的三級排放標(biāo)準(zhǔn)。船舶廚房灰水的處理的工藝流程如下:
五.結(jié)束語
我國對于海洋船舶廚房灰水的處理起步較晚,以往大多采用直接排放的辦法。本文從船舶廚房灰水的成分與特點(diǎn)、船舶廚房灰水的危害、船舶廚房灰水的排放要求、船舶廚房灰水的處理方法、船舶廚房灰水處理的工藝流程五個(gè)方面進(jìn)行了初步論述,希望海洋船舶廚房灰水的處理問題能夠受到更多的關(guān)注,我國的海洋環(huán)境能得到更好的保護(hù)。
參考文獻(xiàn)
[1]賈隨堂,湯力同.餐飲業(yè)含油污水處理技術(shù)與設(shè)備.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備.2002,3(11).
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關(guān)鍵詞:飲用水水處理納濾膜分離技術(shù)
前言
膜分離技術(shù)是物質(zhì)分離技術(shù)中的一個(gè)單元操作。膜法分離的最大特點(diǎn)是驅(qū)動力主要為壓力,不伴隨需要大量熱能的變化。因而有節(jié)能、可連續(xù)操作、便于自動化等優(yōu)點(diǎn)。膜分離中的微濾(MF)、超濾(UF)不能脫除各種低分子物質(zhì),故單獨(dú)使用時(shí),出水質(zhì)量仍較差。反滲透膜(RO)有較強(qiáng)的去除率,但在去除有害物質(zhì)的同時(shí)也去除了水中大量有益的無機(jī)離子,出水呈酸性,不符合人體需要。而納濾膜(NF)分離技術(shù)在有效去除水中有害物質(zhì)的同時(shí),還能保留大多數(shù)人體必須的無機(jī)離子,且出水pH值變化不大。這種水處理對于我國的飲食結(jié)構(gòu)而言,尤其是營養(yǎng)結(jié)構(gòu)單一的人員來說,更易被接受,也更加合理。
為進(jìn)一步開發(fā)和納濾膜,以便其更有效地于水處理,我們安裝了兩種型號的納濾膜設(shè)備并進(jìn)行了比較研究,這兩種型號的納濾膜均由美國Trisep公司生產(chǎn),材質(zhì)為PA,型號分別為NF1(NFTS40)和NF7(NFTS80)。
1、納濾膜的定義及分離原理
1.1納濾膜的定義、特點(diǎn)
NF膜早期被稱為松散反滲透(LooseRO)膜,是80年代初繼典型的RO復(fù)合膜之后開發(fā)出來的。可這樣來論述“納濾”的概念:適宜于分離分子量在200g/mol以上,分子大小約為1nm的溶解組分的膜工藝。
納濾膜的一個(gè)特點(diǎn)是具有離子選擇性:具有一價(jià)陰離子的鹽可以大量滲過膜(但并不是無阻擋的),然而膜對具有多價(jià)陰離子的鹽(例如硫酸鹽和碳酸鹽)的截留率則高得多。因此,鹽的滲透性主要由陰離子的價(jià)態(tài)決定。
1.2納濾膜的分離原理
納濾過程之所以具有離子選擇性,是由于在膜上或者膜中有負(fù)的帶電基團(tuán),它們通過靜電互相作用,阻礙多價(jià)離子的滲透。根據(jù)[1]說明,可能的荷電密度為0.5~2meq/g.
為此,我們可用道南效應(yīng)加以解釋:
ηj=μj+zj.F.φ
式中ηj——電化學(xué)勢;
μj——化學(xué)勢;
zj——被考查組分的電荷數(shù);
F——每摩爾簡單荷電組分的電荷量(稱為法拉第常數(shù));
φ——相的內(nèi)電位,并且具有電壓的量綱。
式中的電化學(xué)勢不同于熟知的化學(xué)勢,是由于附加了zj.F.φ項(xiàng),該項(xiàng)包括了電場對滲透離子的。利用此式,可以推導(dǎo)出體系中的離子分布,以出納濾膜的分離性能。
2、納濾膜處理飲用水的應(yīng)用研究
2.1納濾膜處理飲用水的流程
為增強(qiáng)兩種型號膜組件的可比性,我們采用同一流程,即:
原水10μm保安過濾器活性炭過濾5μm保安過濾器NF7出水。
原水10μm保安過濾器活性炭過濾5μm保安過濾器NF1出水。
其中,10μm保安過濾器用來除去原水中的懸浮物;活性炭吸附可去除水中的部分有機(jī)物;5μm保安過濾器用以保證膜組件的安全正常使用。
2.2試驗(yàn)結(jié)果的討論
2.2.1TOC結(jié)果比較
為了NF1、NF7兩種膜對有機(jī)物的去除情況,在相同條件下取原水、活性炭出水及產(chǎn)水率為15%時(shí)的NF1、NF7出水水樣測定TOC,結(jié)果見圖1.
圖1TOC去除率比較
由圖1可知,在TOC的去除效果上,活性炭對TOC有一定的去除效果,但仍有一部分未能去除;納濾NF1對TOC的處理效果較好達(dá)到93.9%;而納濾NF7對TOC的處理效果不夠理想。
2.2.2色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)分析結(jié)果和討論
取原水,活性炭出水,NF1,NF7出水水樣各20L,經(jīng)吸附、洗脫、濃縮,用色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)分析。GC/MS結(jié)果見表1.
原水中檢出有機(jī)物26種,這些物質(zhì)中有毒有害物質(zhì)11種,占水中有機(jī)物總數(shù)量的42.3%,其中優(yōu)先控制污染物2種。原水經(jīng)過活性炭吸附后,有機(jī)物去除了17種,新增11種,對其中的9種無去除能力,說明活性炭對有機(jī)物的去除效果不夠理想;經(jīng)過膜處理后,NF7出水檢出有機(jī)物11種,對致突變物的去除率為75%;NF1出水檢出3種有機(jī)物,致突變物的去除率為87.5%.說明在三致物質(zhì)的去除效果上NF1優(yōu)于NF7.
造成以上結(jié)果的原因大體可這樣描述:在處理有機(jī)物中性組分時(shí),電的相互消失了。對于這樣的物料,將根據(jù)其分子的大小進(jìn)行分離,分子量超過200g/mol的組分被完全截留,而摩爾質(zhì)量較低的小分子則可以滲透。對于有機(jī)物料體系來說,以少量測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的擴(kuò)散-溶解模型可以很好地描述納濾膜對有機(jī)物的分離特性。
2.2.3Ames試驗(yàn)結(jié)果討論
取原水、活性炭出水、NF7、NF1出水各100L進(jìn)行吸附、洗脫、濃縮后進(jìn)行Ames試驗(yàn).
2.2.4脫鹽率比較
取NF1、NF7進(jìn)出水水樣對其電導(dǎo)率進(jìn)行測定.
3、結(jié)論及建議
(1)NF1對TOC的處理效果較NF7及活性炭吸附的效果更為理想,達(dá)到93.9%.NF1對水中有機(jī)物及三致性的去除效率高,出水Ames試驗(yàn)結(jié)果為陰性。(2)NF1在去除水中有害物質(zhì)的同時(shí),能夠保留較多的無機(jī)離子,更加符合我國的飲食結(jié)構(gòu),滿足現(xiàn)有條件下人員的健康需要。(3)在納濾膜分離技術(shù)處理飲用水時(shí),建議使用NF1膜組件。(4)納濾膜的分離機(jī)理及相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型需進(jìn)一步探討。
:
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1.1地質(zhì)情況
望東長江公路大橋位于k0+00~k11+443。主橋橋位區(qū)存在不良地質(zhì)現(xiàn)象并伴有特殊性巖土,有軟土、風(fēng)化巖和液化砂土、崩岸、斷裂層。樁基應(yīng)穿過強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r及礫巖置于中風(fēng)化灰?guī)r、中風(fēng)化礫巖之中。前期勘探堪明主橋區(qū)域有溶洞發(fā)育情況,其中42#墩、43#墩樁位處尤為明顯。43#墩過渡墩標(biāo)高從上到下地質(zhì)情況依次為:標(biāo)高-5m至-11.6m為粉細(xì)砂層,標(biāo)高-11.16m至-17.16m為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層,標(biāo)高-17.16m至-32.76m為粉細(xì)砂層,標(biāo)高-32.76m往下為中風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r,其天然抗壓強(qiáng)度66Mpa。42#墩標(biāo)高從上到下地質(zhì)情況依次為:標(biāo)高-3m至-11.76m為粉細(xì)砂層,標(biāo)高-11.76m至-15.66m為粉質(zhì)粘土層,標(biāo)高-15.66m至-23.46m為粉細(xì)砂層,標(biāo)高-23.46m至-26.56m為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層,標(biāo)高-25.56m至-32.16m為粉細(xì)砂層,標(biāo)高-32.16m往下為中風(fēng)化白云質(zhì)灰?guī)r,其天然抗壓強(qiáng)度50Mpa。
1.2溶洞地質(zhì)勘探情況
前期勘探發(fā)現(xiàn)主橋區(qū)域有溶洞發(fā)育情況,部分樁基探出有3~4層溶洞,其多為填充或半充填溶洞(半充填溶洞中多為流~軟塑狀的粘性土或含泥粉細(xì)砂充填),其中過渡墩(42#墩)、輔助墩(43#墩)位置處尤為明顯。對42#墩、43#墩的地質(zhì)勘探報(bào)告發(fā)現(xiàn):部分樁基探出有3~4層溶洞,其多為填充或半充填溶洞(半充填溶洞中多為流~軟塑狀的粘性土或含泥粉細(xì)砂充填)。(1)43#墩的3#、4#、5#、7#、8#、9#孔有溶洞,見洞率為33.3%,多為填充半填充溶洞。其中43-5#探明有一個(gè)7.8米的大溶洞,溶洞無填充物,這給施工帶來極大的困難。(2)42#墩的1#、3#、7#、10#孔有溶洞,見洞率為40%,多為半填充及填充溶洞。
2工程預(yù)處理方案
根據(jù)地勘報(bào)告,42#墩、43#墩共有10個(gè)溶洞。大部分為1m~3m的有填充物的中型溶洞,另有一個(gè)7.8m的無填充物的大溶洞,部分溶洞如42-3#、42-5#有多層的珠串式類型的溶洞。根據(jù)不同的溶洞類型以及地質(zhì)情況,我們分別制訂了不同的處理方案。
2.1拋填片石粘土筑壁法
該方法適用于溶洞內(nèi)無充填或半充填且溶洞高度不大(一般在3m以內(nèi))時(shí)的情況。當(dāng)存在嚴(yán)重漏水,護(hù)筒內(nèi)水頭高度不能保持時(shí),可采用片石、粘土回填沖擊(0.5~0.8m小沖程),使回填物充分密實(shí),將漏漿處堵住后再使用小沖程繼續(xù)鉆進(jìn),形成人工泥石護(hù)壁。如此反復(fù)多次回填片石、粘土,反復(fù)沖擊直至形成泥石護(hù)壁并不再漏漿為止,此法具有成熟的工藝流程。
2.2注漿固結(jié)法
先用正常方法沖孔,若出現(xiàn)泥漿面出現(xiàn)明顯下降的情況,則迅速拋填片石、砂(碎)石和整包的水泥包,并及時(shí)補(bǔ)漿。然后用小沖程沖擊鉆機(jī)將片石擠壓到溶洞外邊形成外護(hù)壁,在片石空隙初步堵塞后,停止沖擊。水泥漿液通過滲透作業(yè)板結(jié)固化砂、礫石等填充物,通過劈裂、擠密作用加固粘土填充物,對于半填充溶洞的空間,漿液通過充填作用填滿溶洞。注漿固結(jié)法處理目的是為了加固填充物和填滿溶洞空間并達(dá)到一定強(qiáng)度,防止鉆孔施工時(shí)泥漿流失、流砂及坍孔等情況的發(fā)生。待漿液中水泥強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后即可用沖擊鉆沖擊成孔,順利穿過溶洞。
3方案對比研究及實(shí)施
3.1方案比選
根據(jù)后續(xù)補(bǔ)堪情況和實(shí)際鉆孔的經(jīng)驗(yàn),在處理中小型溶洞和融隙時(shí)拋填片石粘土筑壁法和注漿固結(jié)法效率高,費(fèi)用低,施工方便易操作。而對于其中7.8m深度的大溶洞我們擬選擇灌注C10砼填充預(yù)處理法。
3.2方案實(shí)施要點(diǎn)
(1)考慮到回旋鉆操作麻煩,不能及時(shí)處理溶洞,擬采用JK-15型沖擊鉆機(jī)成孔,配備3.0m直徑鉆頭。(2)在鉆孔順序的選擇時(shí),首先應(yīng)選擇未勘測出溶洞的孔位開鉆,以最大程度地降低危險(xiǎn),并可有效的阻斷各溶洞間的貫通。對于其中的特大型溶洞,應(yīng)放在最后處理。另外為確保平臺安全度汛,優(yōu)先上游側(cè)成樁。(3)在鉆進(jìn)中應(yīng)時(shí)刻關(guān)注護(hù)筒內(nèi)液面變化,防止鉆進(jìn)過程中碰到融隙發(fā)生漏漿塌孔的危險(xiǎn)。一旦發(fā)現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)的漿液面下降,須迅速采取措施,補(bǔ)充漿液。現(xiàn)場配備兩臺60m3/h的給水泵,可隨時(shí)為護(hù)筒內(nèi)補(bǔ)充漿液。按照上述布置每小時(shí)可往孔內(nèi)補(bǔ)漿120m3,沖擊鉆沖孔泥漿比重大,可同時(shí)往里面補(bǔ)水,即每小時(shí)補(bǔ)給量至少達(dá)到120m3,可防止泥漿面突然下降。(4)對于1~3m的中小型溶洞,擬采用拋填片石粘土筑壁法。巖中鉆進(jìn)時(shí)必須控制鉆進(jìn)速度,正常地段沖程控制在3m以內(nèi),在擊破溶洞前50cm位置處,或處理溶洞時(shí)改用0.5~0.8m小沖程,防止卡鉆。當(dāng)相鄰樁發(fā)現(xiàn)溶洞存在時(shí)(相鄰樁基未處理),在同一標(biāo)高位置放慢進(jìn)尺,加強(qiáng)觀察,防止溶洞貫穿。一旦溶洞擊穿,須在第一時(shí)間往護(hù)筒內(nèi)補(bǔ)漿,并根據(jù)實(shí)際情況拋填粘土和塊石。由于事先在兩個(gè)墩子的支棧橋上儲備有充足的黃土、塊石和水泥,并且起重設(shè)備履帶吊、浮吊、裝載機(jī)24小時(shí)待命。所有溶洞都得到了及時(shí)妥善的處理。
4結(jié)語
計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn),給金融業(yè)務(wù)的推廣提供了極大的便利,金融機(jī)構(gòu)對網(wǎng)絡(luò)的重視程度越來越高。網(wǎng)絡(luò)化信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步提升了銀行等金融企業(yè)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平和信息處理能力,但同時(shí)也給金融信息的安全帶來了更大和更多的風(fēng)險(xiǎn)。由于金融業(yè)務(wù)的特殊性,要求金融網(wǎng)絡(luò)必須是“健壯”的,甚至在“帶病”的情況下依然能夠具有足夠的性能以維持業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行,金融信息網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的軟硬件支撐必須能保證24小時(shí)×365天可靠運(yùn)轉(zhuǎn);金融信息網(wǎng)絡(luò)必須是安全的,要有嚴(yán)格的用戶驗(yàn)證和完善的管理體系。本文主要分析了現(xiàn)行金融業(yè)務(wù)中存在的安全隱患,并從管理和技術(shù)的角度提出了一些解決方案。
一、互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下金融業(yè)務(wù)面臨的風(fēng)險(xiǎn)
在黑客行為商業(yè)化日趨明顯的今天,金融行業(yè)由于其信息內(nèi)容的敏感性,自然而然地成為黑客的攻擊目標(biāo)。從目前來看,金融信息網(wǎng)絡(luò)受到的攻擊主要來自以下途徑:
1,非授權(quán)訪問。目前。大量基于網(wǎng)絡(luò)的金融業(yè)務(wù)產(chǎn)品(如增值業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)、網(wǎng)上支付等)的推廣,需要廣泛的網(wǎng)絡(luò)支持才能實(shí)現(xiàn),這必然要求金融業(yè)務(wù)部門能夠提供多樣化的對外互聯(lián)接口。因此金融企業(yè)信息對外開放的程度會加深,受到攻擊的途徑也就更加多樣和復(fù)雜。很多黑客利用系統(tǒng)漏洞或者網(wǎng)絡(luò)安全策略的缺陷非法侵入金融企業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部,竊取大量的敏感信息、篡改系統(tǒng)數(shù)據(jù)或用戶資料、泄露敏感信息,給金融企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失和信譽(yù)損失。
2,非法竊取賬戶等機(jī)密信息。用戶賬戶密碼信息的失竊事件時(shí)有發(fā)生,盜竊用戶賬戶也是大多數(shù)普通攻擊者的目的。攻擊者往往采用搭線、嗅探工具等方式竊取用戶的數(shù)據(jù),并在需要的情況下解密用戶的敏感信息,或者通過木馬之類的手段對用戶的信息進(jìn)行截取并發(fā)送給攻擊者。
3,內(nèi)部破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì),在所有網(wǎng)絡(luò)攻擊事件中,來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的攻擊占總量的80%。對于金融業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)來說,盡管由于其承擔(dān)任務(wù)的特殊性,從管理上會盡最大可能避免此類事件的發(fā)生,但對于熟悉金融業(yè)務(wù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的人而言,仍然有可能利用其掌握的知識篡改系統(tǒng)數(shù)據(jù)、泄露信息。
4,病毒侵?jǐn)_。日趨擴(kuò)大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為病毒的大量傳播提供了條件,網(wǎng)絡(luò)病毒已經(jīng)給人類生活帶來了廣泛的影響。隨著國內(nèi)多種操作系統(tǒng)的普及,除了Windows平臺的病毒外,針對其他操作系統(tǒng)平臺的病毒也逐漸增多,對于廣泛使用UNIX的銀行等金融部門來說,更是越來越容易受到病毒的侵?jǐn)_。更何況很多金融部門的計(jì)算機(jī)本身就是使用Windows,一旦中毒會影響到通訊子網(wǎng)的運(yùn)行,甚至?xí)?dǎo)致網(wǎng)絡(luò)及其承擔(dān)業(yè)務(wù)的癱瘓。
5,拒絕服務(wù)。拒絕服務(wù)簡稱DOS(DENIALOFSERVICE)攻擊,目前常用的是分布式拒絕服務(wù)DDOS。由于這種攻擊并不是利用系統(tǒng)漏洞,而是直接使用SYNFLOODING方式,是一種簡單而有效的攻擊方式,故非常難以防范。拒絕服務(wù)攻擊發(fā)生時(shí)會導(dǎo)致被攻擊主機(jī)無法提供正常的服務(wù),比如網(wǎng)上銀行、電子支付等,由于其服務(wù)器是在互聯(lián)網(wǎng)條件下訪問,其受到拒絕服務(wù)攻擊的可能性相當(dāng)大。一旦受到攻擊或由于安全策略等其他問題而出現(xiàn)無法提供正常服務(wù)的情況,不但會造成經(jīng)濟(jì)損失,更會給企業(yè)帶來信譽(yù)上的損害。
二、金融網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)根源及共性分析
如前所述,雖然金融網(wǎng)絡(luò)信息安全風(fēng)險(xiǎn)既有可能來自網(wǎng)絡(luò)外部也有可能來自網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。但究其原因,導(dǎo)致安全風(fēng)險(xiǎn)的根源不外乎兩種:技術(shù)漏洞和管理漏洞。金融信息安全面臨風(fēng)險(xiǎn)的原因主要有以下幾個(gè)方面:
1,互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的改變。利用互聯(lián)網(wǎng)開展金融業(yè)務(wù)極大推動了金融業(yè)的發(fā)展,也給普通用戶辦理金融業(yè)務(wù)帶來了便利,但由于金融網(wǎng)絡(luò)和普通用戶接入互聯(lián)網(wǎng)使用了相同的TCP/IP協(xié)議,在此基礎(chǔ)之上建立起來的金融服務(wù)和用戶的關(guān)系與實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化之前有很大的不同。由于服務(wù)商和客戶的網(wǎng)絡(luò)基于相同的TCP/IP協(xié)議,從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)角度上看,用戶獲得了以往任何形式下都不具備的和服務(wù)商幾乎相同的“話語權(quán)”。因此,不法分子假冒銀行實(shí)施詐騙的可能性大大增加,很多對網(wǎng)絡(luò)不熟悉或者粗心大意的用戶為此遭受了經(jīng)濟(jì)損失。另外,用戶連人互聯(lián)網(wǎng)的成本降低使得使用網(wǎng)上金融業(yè)務(wù)的用戶數(shù)不斷增加,黑客利用技術(shù)手段竊取用戶銀行賬號、密碼的可能性隨之提高,木馬、間諜軟件都是比較常見的方式。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改善和上網(wǎng)用戶的增多,也為某些針對服務(wù)器的攻擊提供了便利條件。若黑客計(jì)劃針對某金融服務(wù)器展開DDOs攻擊,黑客找到能夠長時(shí)間開機(jī)且擁有良好帶寬條件“受控電腦”的難度也在迅速下降,這就為其攻擊提供了極為便利的條件。并且,黑客在實(shí)施攻擊行為時(shí)往往會采用多級“跳板”的方式,即不直接使用自己的計(jì)算機(jī)攻擊目標(biāo)主機(jī),而是先攻陷幾臺中間計(jì)算機(jī)并以它們?yōu)樘暹M(jìn)行攻擊,這極大地增加了網(wǎng)上取證和追查的難度。也使很多網(wǎng)上金融犯罪人員存有僥幸心理。
2,國內(nèi)軟件平臺環(huán)境較為單一。目前很多新的金融產(chǎn)品是基于互聯(lián)網(wǎng)支持的,采用最多的方式就是WEB方式,從用戶使用的便利性角度來看,采用WEB方式由于不需要特定的軟件環(huán)境,只要擁有一臺能上網(wǎng)的計(jì)算機(jī)即可實(shí)現(xiàn)對金融網(wǎng)站的訪問。但這種模式在信息安全上存在很大的隱患。以最常見的網(wǎng)上銀行為例,目前各個(gè)銀行的網(wǎng)上銀行系統(tǒng)對非IE瀏覽器的支持大都做得不好,用戶只有在Windows平臺下使用IE系列瀏覽器對網(wǎng)上銀行進(jìn)行訪問。造成這種情況的原因主要是由于國內(nèi)的計(jì)算機(jī)用戶普遍采用微軟的windows操作系統(tǒng),網(wǎng)上銀行的開發(fā)必然需要考慮到這種實(shí)際情況。一些用戶嘗試使用其他平臺如LINUX訪問網(wǎng)絡(luò)銀行,但發(fā)現(xiàn)由于網(wǎng)絡(luò)銀行大多采用了微軟的ACTIVEX技術(shù),導(dǎo)致非IE瀏覽器無法正常訪問,即使能夠訪問也需要很復(fù)雜的操作,這種操作甚至是代碼級別的,普通用戶只能望而卻步,從而退回到windows平臺,這就使得網(wǎng)絡(luò)銀行應(yīng)用客戶端的單一Windows平臺狀況更加明顯。由于Windows操作系統(tǒng)平臺在國內(nèi)擁有最廣泛的用戶群,因此目前絕大多數(shù)黑客軟件和病毒等對安全構(gòu)成威脅的程序都是針對它的,這就使用戶個(gè)人信息由于木馬或間諜軟件的原因而泄露的可能性大大增加,進(jìn)而增加了用戶資金損失的可能性。
三、提高金融信息服務(wù)安全的對策
(一)加強(qiáng)金融企業(yè)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的研發(fā)及其管理工作
這里所指的研發(fā)并不僅僅指業(yè)務(wù)產(chǎn)品的開發(fā),更重要的開發(fā)內(nèi)容是承載金融業(yè)務(wù)專有通訊協(xié)議的開發(fā)。由于TCP/LP協(xié)議是目前互聯(lián)網(wǎng)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)絡(luò)化的金融業(yè)務(wù)也必然要基于此協(xié)議,但這并不意味著網(wǎng)絡(luò)化金融產(chǎn)品開發(fā)工作只能圍繞著業(yè)務(wù)需求。以網(wǎng)上銀行為例,目前采用的軟件運(yùn)行模式主要是B/S模式,即采用WEB技術(shù)服務(wù),用戶通過IE瀏覽器訪問服務(wù)器上的相關(guān)服務(wù)。這樣做的好處是用戶只要能夠上網(wǎng)就能夠訪問網(wǎng)上金融業(yè)務(wù),并且操作也非常簡單。由于此種模式從根本上是基于開放HTTP協(xié)議的,在安全方面必須通過插件等技術(shù)形式的支持才能實(shí)現(xiàn)。目前盡管很多網(wǎng)上金融服務(wù)提供了安全插件,但大都僅僅針對IE瀏覽器提供支持,采用其他核心技術(shù)的瀏覽器訪問時(shí)會由于插件問題導(dǎo)致業(yè)務(wù)不能正常操作。因此,加強(qiáng)對非IE瀏覽器的支持是提高網(wǎng)絡(luò)金融業(yè)務(wù)安全性的一種快速有效的手段。可以讓用戶在客戶端上有更多的選擇余地,盡量降低由于操作系統(tǒng)平臺單一所帶來的病毒、木馬等問題。
從筆者的經(jīng)驗(yàn)來看,采用專用協(xié)議和專用軟件服務(wù)是一種有效的方法,專用協(xié)議由于其不具備開放性,因而更安全。
(二)加強(qiáng)網(wǎng)上信息系統(tǒng)管理
目前我國已經(jīng)制定出很多相關(guān)的法律法規(guī),各個(gè)金融企業(yè)也有相關(guān)的管理制度。這些制度能否嚴(yán)格執(zhí)行對于企業(yè)的信息安全關(guān)系重大。我國在信息安全技術(shù)方面和發(fā)達(dá)國家仍然有不小的差距,從很多金融信息安全案件來看,安全制度實(shí)施不嚴(yán)密占案件總體數(shù)量的很大比例。
(三)科學(xué)規(guī)劃業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)功能和區(qū)域
信息安全區(qū)域規(guī)劃是近幾年來網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域出現(xiàn)的一個(gè)新名詞,目前尚沒有業(yè)內(nèi)公認(rèn)的嚴(yán)格定義。筆者認(rèn)為,信息安全區(qū)域規(guī)劃就是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)功能、數(shù)據(jù)流動狀況以及企業(yè)對不同類別數(shù)據(jù)不同的安全需求,規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并對關(guān)鍵數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)采用的安全技術(shù)進(jìn)行選擇。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面的缺陷在此稱為結(jié)構(gòu)性缺陷。結(jié)構(gòu)性缺陷會導(dǎo)致信息安全實(shí)現(xiàn)的難度和成本增加,在某些情況下甚至?xí)斐刹豢蓮浹a(bǔ)的損失。比如,需要相互保密的數(shù)據(jù)流出現(xiàn)在相同的TRUNK鏈路上,這種情況就是由于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不合理導(dǎo)致的。盡管從IEEE802,1Q協(xié)議規(guī)定上看,兩種數(shù)據(jù)流在邏輯上是隔絕的,但它們通過了公用的鏈路,因此這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對于數(shù)據(jù)的安全性和傳輸效率都是非常不利的。
在金融企業(yè)中,目前比較適用的規(guī)劃方法就是根據(jù)業(yè)務(wù)類型及數(shù)據(jù)保密分級進(jìn)行數(shù)據(jù)區(qū)域規(guī)劃。網(wǎng)絡(luò)安全區(qū)域得以規(guī)劃并實(shí)施后,不同等級的數(shù)據(jù)可以在很大程度上被隔離,并且不同區(qū)域之間可以設(shè)置網(wǎng)閘對訪問進(jìn)行限制和認(rèn)證,不但能夠增強(qiáng)抵御外部攻擊的能力,還能夠在很大程度上增強(qiáng)內(nèi)部攻擊的難度,極大地提高系統(tǒng)的整體安全性。
(四)合理使用并開發(fā)網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)
1,合理使用加密技術(shù)和VPN技術(shù),探索除WEB以外的其他形式的網(wǎng)絡(luò)金融業(yè)務(wù)途徑,特別是采用專用客戶端并開發(fā)專用通訊協(xié)議和安全用戶界面也是提高系統(tǒng)安全性能的可行途徑。
2,引AQOS服務(wù)質(zhì)景,改善關(guān)鍵服務(wù)的響應(yīng)速度,在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)不論是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)還是服務(wù)器節(jié)點(diǎn)都采用雙機(jī)熱備份。使用狀態(tài)檢測技術(shù),監(jiān)視關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)狀態(tài),及時(shí)發(fā)現(xiàn)并抵御拒絕服務(wù)(DOS)等異常數(shù)據(jù)流。在劃分了安全區(qū)域的情況下,可以采用防火墻和入侵檢測系統(tǒng)(IDS)加強(qiáng)信息系統(tǒng)抵御和發(fā)現(xiàn)黑客攻擊的能力。