生物质的优缺点范文

导语：如何才能写好一篇生物质的优缺点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：高考复习；单倍体；多倍体；基因工程

中图分类号：G633.91 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2012）09-0216-02

物种是指分布在一定的自然区域内，具有一定形态结构和生理功能，能够在自然状态下相互并且产生可育后代的一群生物，简称“种”。也就是说，不同物种之间一般是不能的，即使成功，也不能产生可育的后代。育种方法是遗传和变异知识在现实生活中应用的实例，也是生物课堂与当今科技知识相结合的例子，是高考中的热点。由于育种方法内容在教材中分散，将它们集中在一起作为一个专题来复习，能起到事半功倍的效果。各种育种方法的概念、原理、过程归纳如下：

1.杂交育种

1.1 概念：将两个或多个品种的优良性状通过集中在一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。

1.2 原理：基因重组，能将两亲本的优良性状集中在同一个个体，或者将两亲本控制同一性状的不同微效基因积累起来，产生在该性状上超过亲本的类型。正确选择亲本并合理组配是杂交育种成败的关键。

1.3 过程：用具有相对性状的纯合体作为亲本杂交获得子一代，子一代自交获得子二代，从子二代中选择符合要求的表现型个体。如果需要的表现型是隐性性状育种就此结束，如果需要的表现型是显性性状则用子二代中选出的个体进行连续自交，直至获得能稳定遗传的类型为止。

1.4 原则：根据育种目标要求，按下列原则进行：①亲本应有较多优点和较少缺点，亲本间优缺点力求达到互补；②亲本中至少有一个是适应当地条件的优良品种，在条件严酷的地区，双亲最好都是适应的品种;③亲本之一的目标性状应有足够的遗传强度，并无难以克服的不良性状;④生态类型、亲缘关系上存在一定差异，或在地理上相距较远。

1.5 优缺点

①优点：使双亲的基因重新组合，将优良性状集中在同一个个体，还能形成各种不同的类型，为选择提供丰富的材料。

②缺点：只能利用已有基因的重组，按需选择，并不能创造新的基因，育种年限长，且需年年制种。

1.6 举例：高产不抗病小麦与低产抗病小麦培育出高产抗病小麦。

2.诱变育种

2.1 概念：用人工方法诱发基因突变，从而产生新性状，创造新品种的育种方法。

2.2 原理：基因突变。用物理、化学方法诱发基因发生突变。

2.3 过程：利用物理因素（X射线、紫外线、激光等）、化学因素（硫酸二乙脂、 亚硝酸等）来处理生物，使生物发生基因突变，再筛选。

2.4 原则：所处理的生物材料必须是正在进行细胞分裂的细胞、组织、器官或生物，处理时期是细胞分裂的间期。经处理的生物材料经选择、培育才能获得需要的生物新品种。

2.5 优缺点：①优点：提高变异率，大幅度改良某些性状，加快育种进程;②缺点：有利变异个体少，需处理大量的实验材料（有很大盲目性）。

2.6 举例：①黑龙江省农科院用辐射方法处理培育成的“黑农五号”大豆品种；②高产量青霉菌的形成。

3.单倍体育种

3.1 概念：利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再人工诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株的育种方法。

3.2 原理：染色体变异。诱导配子直接发育成植株，再用秋水仙素加倍成纯合体。

3.3 过程：先将花药离体培养形成单倍体幼苗，再用一定浓度的秋水仙素处理单倍体幼苗获得纯合子，然后从中选择优良植株。

3.4 优缺点：①优点是可以明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加速育种进程；②缺点是技术复杂且需与杂交育种配合，成活率较低。

3.5 举例：抗病植株的育成

4.多倍体育种

4.1 概念：人工诱导染色体加倍，形成多倍体植株。

4.2 原理：染色体变异。秋水仙素能抑制处于分裂期细胞的纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。

4.3 方法：用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子、幼苗。

4.4 优缺点: ①优点是操作简单，能较快获得器官大、营养高的品种;②缺点是所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物。

4.5 举例：三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦。

5.基因工程育种

5.1 概念：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状，从而获得高产、稳产、具有各种抗逆性的作物新品种。

5.2 原理：基因重组。

5.3 方法：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。

5.4 优缺点：①优点是目的性强、育种周期短，克服远缘杂交不亲和障碍；②缺点是技术复杂、安全性问题多，可能引发生态危机。

5.5 举例：转基因抗虫棉

6.细胞工程育种

6.1 植物体细胞杂交

6.1.1 概念：用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂种细胞培育成新植物体的方法。

6.1.2 原理：细胞的全能性

6.1.3 过程：先用酶解法去掉细胞壁分离出有活力的原生质体，再将不同的原生质体放在一起，用离心、振动、电刺激、或聚乙二醇试剂使得原生质体融合从而得到杂种细胞，然后用植物组织培养的方法进行培育，得到杂种植株。

6.1.4 优缺点：①优点是克服远缘杂交不亲和障碍；②缺点是应用范围小，许多理论技术还不成熟。

6.1.5 举例：白菜——甘蓝、胡萝卜——羊角芹

6.2 动物体细胞克隆育种

6.2.1 概念：应用克隆技术，繁殖优良物种

6.2.2 原理：细胞的全能性

6.2.3 过程：将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除细胞核的卵母细胞中，利用微电流刺激等融合技术使两者融合为一体，经过一系列培养，然后再植入母体子宫中，使其最终发育成一个新个体。

6.2.4 优缺点：①优点是繁育优良动物、拯救濒危动物等，保护生态平衡；②缺点是成功率低

6.2.5 举例：“多莉羊”的培育

7.有关育种要注意的问题

7.1 育种的根本目的是培育具有优良性状(抗逆性好、品质优良、产量高)的新品种，以便更好地为人类服务。

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关键词：红外光谱；食品安全；检测

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.241

0 引言

目前我国的食品质量问题频出，社会各界都广泛关注，食品安全问题十分严峻，全世界对于食品安全问题都十分重视，使用先进的技术方法对食品检测，保证食品质量符合相关的标准，让人们可以放心的食用，如果在食品制作过程中不重视食品安全问题，会给人身体健康带来重大的威胁。红外光谱技术具有无污染、成本低、操作方便等优点，与传统的检测技术相比，可以分析更为复杂的物质，并且可以一次检测出多种成分，在食品安全检测领域应用较广。因此，在食品安全检测中运用红外光谱技术可以从源头上杜绝食品安全问题的出现。

1 红外光谱技术概述

红外光谱技术应用在食品安全检测中，需要首先掌握红外光谱的技术及工作原理。红外光谱技术的工作原理是：利用分子振动来记录振动模式，红外光谱分为远红外、近红外和中红外三个区域。红外光谱中存在于一个区域内，这个区域的构造类似于指纹，这个区域能够排除干扰，反映分子间的细微差别，红外光谱技术可以分辨分子中包括的原子，众所周知，食品中含有的有机物分子结构十分复杂，这种复杂的分子结构给食品安全检测带来极大的困难，影响检测结果准确性。因此，需要利用某种技术对有机物分子结构进行有效的识别，保证食品安全检测的准确性，检验食品中是否含有有害成分或假冒产品，分析食品的种类、产地和产品的真实性，还可以检测食品中是否含有有毒有害物质，防止食品上残留超量的农药，红外光谱技术对于这些都能够进行检测，因为红外光谱技术可以准确的分析出有机物间细微的差别，对物质进行定量的分析，准确的得出食品中物质的构成。

2 红外光谱技术的特点

红外光谱技术的特点很多，在食品检测过程中应用较广。红外光谱技术在食品检测过程中取得了很好的效果，但是我国的红外光谱技术应用还不够细致，缺乏深入的研究，导致我国的红外光谱技术存在一定的不足，以下对红外光谱技术在实际应用中的优缺点进行分析。

2.1 红外光谱技术的优点

红外光谱技术的优点有：一是红外光谱技术可以将不同种类、不同性质的样品同时检测，具有较好的分析效率；二是红外光谱的操作较为简便，操作人员容易掌握红外光谱技术；三是红外光谱技术在食品检测时不会造成环境污染，符合我国对环境保护的要求；四是红外光谱技术可以准确的显示出样品的结构；五是红外光谱技术的检测效率高，可以快速的得出检测结果；六是红外光谱检测可以保证样品的完整性，做到无损检测。

2.2 红外光谱技术的缺点

红外光谱技术的缺点有：一是红外光谱检测时可能出现较复杂的谱图，辨认难度较大；二是红外光谱技术的灵敏度不高；三是红外光谱技术在食品检测时受到不同的影响，会给检测结果带来较大的变动。

3 红外光谱技术在食品安全检测中的应用

3.1 分辨食物产地和种类

食品安全检测首先要确定食品的种类及产地。我们的日常生活中，食品企业为了获得更大的利益，可能使用廉价食品来代替优质食品，冒充正品，欺骗消费者，利用红外光谱技术可以准确的检测出食品的产地及种类，打击伪劣假冒产品。

3.2 检测食品中农药残留是否超标

食品安全检测中农药残留量也是检测的主要指标。农民在种植过程中为了提高农作物产量，需要使用各类的农药，农药量使用过大会造成食品农药残留过量。利用红外光谱技术能够有效的检测出食品中的农药残留，保证食品安全。

3.3 检测食品中的有毒有害成分

在食品的制作过程中部分不法企业会在食品中添加过量的化学添加剂或禁止使用的添加剂，为了让食品具有更好的口感和卖相，提升食品的销售量，这些添加剂中存在有毒有害物质，会对人体健康造成威胁。因此，在食品安全检测时，运用红外光谱技术能够对食品中的有毒物质进行检测，保证食品安全。

3.4 食品中微生物检测

红外光谱不仅可以反映微生物大分子的分子信息，还可以对分子基团及其周围变化进行探测。通过测定微生物近红外光谱可以获得微生物及其大分子的结构信息，来鉴别微生物的种类和状态。找出不同微生物图谱间的细微差别，确定不同微生物的特征谱峰和图谱带，为细菌、酵母菌和其他微生物的判别、分类、鉴定和大范围筛选提供依据。

3.5 食品o损检测及生产过程质量控制

食品品质无损检测是指在不破坏食品的情况下，对食品的水分、外形和农药残留等参数进行测量。目前红外光谱技术用于对食品中的淀粉、水分、糖分、硬度、果蔬内部缺陷、成熟度等指标进行无损检测，提高了食品检测效率，降低检测成本。

4 展望

目前食品质量安全问题十分严重，人们对食品安全检测越发重视，使用红外光谱技术可以准确的检测食品中含有的有害成分或农药含量，保证食品的安全，让人们可以放心的食用，将食品安全问题可能对人体造成的危害降低到最小。红外光谱技术作为先进的光谱分析技术，在食品领域应用较广。该技术可以高效、快捷和无污染的检测食品，但该技术也存在一定的限制。随着科技的快速发展，会研究出更好的光谱分析处理方法，应用到食品安全检测领域中，保证食品行业的健康发展。

参考文献：

[1]金华丽，卞科.近红外光谱法检测小麦粉中的水分含量[J].中国粮油学报，2010（08）.

[2]马利，孙长华，张宝.红外光谱技术在食品掺假检验中的应用进展[J].生命科学仪器，2010（01）.

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关键词：重金属 污染 检测

中图分类号：X830.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（a）-0081-01

对重金属目前缺少严格的定义，一般来说，重金属指的是比重比5大的几种金属，如金、银、铜、铅、汞等都属于重金属。随着工业化的推进，重金属广泛的存在于空气、水、土壤中，在人们经常接触的物质，比如化妆品、食物、化工品当中，也会有大量的重金属存在。环境中的重金属是不能够被分解的，部分微生物会与重金属反应，产生毒性更强的化合物，这些会随着食物链的不断递进，不断向人体传递，由于累积效应的存在，会使人体内的重金属物质积聚，严重危害人体的健康。因此，对重金属污染的研究势在必行，也得到了人们的广泛关注。

1 重金属的污染

重金属的来源主要是由于其在开采、运输、炼制、加工过程中产生的，能源资源如煤炭和石油的开采、炼制和使用中，也会有重金属物质的存在和污染。这些重金属物质进入大气、水、土壤之中，然后随着生物作用，不断富集。重金属污染与其他有机化合物的污染不同。不少有机化合物可以通过自然界本身物理的、化学的或生物的净化，使有害性降低或解除。而重金属具有富集性，很难在环境中降解[1]。因此，重金属污染会对人体健康产生极大的危害。

重金属物质包括人类必须的，比如钾、钙、钠、镁，以及人类必须的微量元素如铜、铁、镍、锌、锡、矾等这一类，也包括对人体产生危害的如铅、汞、镉、砷、铬、铍、铊、钡等，还包括在人体内存在但功能现在尚不明确的如锂、硼、铝、钛、锆等。重金属的存在会与人体内的蛋白质、酶进行反应，使其失去活性，也能够在器官内聚集，超过特定浓度后产生中毒现象，对人体产生极大的危害，比如日本的汞污染和镉污染，都是重金属污染的典型事故。对人体和环境产生较严重污染的重金属大致有以下五大类。

（1）铬：这一种重金属的主要来源是劣质化妆品、金属部件的镀铬部分、工业染料、橡胶和陶瓷原料以及皮革制剂等，如果不小心饮用服入，可造成腹部的不适或者腹泻现象；对呼吸道有着严重的刺激作用，引起气管炎、咽炎等；皮肤方面引起湿疹或者皮炎。

（2）镉：这一种重金属的主要来源包括电镀、采矿、冶炼、化学工业、电池、染料等产生排放的废水当中。镉的存在能够取代骨中的钙，使得骨头软化，严重者骨头寸断，日本的骨痛病就是由于镉的存在而产生的；对于胃脏，能够使其功能失调。总的来说，镉是毒性很大的重金属物质[2]。

（3）铅：主要来源是油漆、涂料、蓄电池、五金、电镀、化妆品、餐具、膨化食品、自来水管等。能够经过皮肤、呼吸道、消化道进入人体，造成以贫血症、神经功能失调、肾损伤为主的毒性效应。

（4）汞：汞属于剧毒物质，主要来源包括食盐电解、水生生物、照明用灯、化妆品、贵金属炼制等。汞的存在会对人体的脑部组织造成严重的伤害，也会对肾部造成伤害，有机汞其毒性是比汞更大的，引起全身中毒的现象，日本的水俣病就是汞污染的实例。

（5）砷：砷的化合物有剧毒，三价化合物的毒性更加强烈。汞的途径包括皮肤、呼吸道、消化道，会在人体的肌肉、肝脏、肾部、子宫等部位积聚，与酶结合，使其失去活性和功能，引起砷中毒。对于皮肤部位还会有致癌作用。杀虫剂、化肥、化工、采矿冶金、农药等砷含量较高。

2 检测方法

2.1 光谱法

光谱法是比较传统的重金属物质检测方法，一般包括火焰原子吸收光谱法（AAS）、石墨炉原子吸收光谱法（GFAAS）、分子光谱法、电感耦合等离子原子发射光谱法等。以下对其进行介绍。

（1）火焰原子吸收光谱法（AAS）：这种检测方法是根据被测原子对其原子共振辐射的吸收强度进行含量的测定。AAS具有灵敏度高、检出限低、线性宽的特点，而且分析速度快，仪器的操作和使用简单方便，应用较为广泛，能够检测的物质多达70多个。火焰原子吸收法能够达到ppb级，石墨炉原子吸收法能够达到ug/L的级别。但是AAS在实际使用中，不能够同时测定多种元素，需要不断技术升级。

（2）分子光谱法：利用分光光度计进行比色分析。经常使用的测试手段是，利用假如显色剂使待测物质转化为在紫外和可见光区域有吸收的化合物进行检测。生成的化合物一般是螯合物，较为稳定。显色反应的选择性和灵敏想较高。

（3）电感耦合等离子原子发射光谱法：利用等离子体的形成，样品经过雾化系统雾化以后，以气溶胶的形式进入等离子轴向通道，经过蒸发、原子化、电离、激发产生元素的特征谱线，鉴别物质的存在与否以及含量的多少（通过分析特征谱线的强度）。此技术可以测试氩以外的所有已知的物质，检出限度达到0.01～10mg/L。

2.2 色谱法

色谱法也是传统的重金属含量测试方法。其原理是，以液体为流动相，通过高压输液系统把不同极性的溶剂、缓冲液等流入到配置特定相色的色谱柱，各成分经过分离后进入检测器进行检测。该检测方法在实验研究之中使用较多。能够对多元素进行同时检测，但是络合剂的选择是有限的，这点限制了高效液相色谱在重金属检测方面的使用。

2.3 电化学法

电化学法是发展较迅速的一种方法，目前我国已经颁布了化学试剂之中的金属杂质检测的阳极溶出伏安法国家标准。电化学法的检出限较低，测试的灵敏度较高，阳极溶出伏安法将衡电位电解富集与伏安测定相结合，能够连续测定多种金属离子。仪器的使用和操作也较为简单方便，是很好的分析手段，具有良好的发展前景。

2.4 酶分析法

脲酶、脱氢酶、磷酸酶是作为土壤重金属污染水平的常用指标。通过酶与重金属的反应情况，判别出重金属的含量。反应现象包括会有颜色、导电性、吸光率等物理化学性质的变化，然后通过肉眼观察或者PH值检测以及其他手段进行判别。

2.5 生物传感器

生物传感器技术利用重金属和特定的生物识别物质结合，把检测到的信号转变为易于检测的光信号或者电信号，然后分析判断重金属物质。常见的生物传感器有酶生物传感器、DNA生物传感器、细胞生物传感器、微生物传感器等。

2.6 免疫分析法

免疫分析法以免疫学的抗原抗体相互结合为基本原理，利用抗原检测测定未知抗体或者反过来使用。常见的技术包括发光免疫技术、酶联免疫吸附技术、免疫荧光技术、放射免疫技术等。检测模式可以分为多克隆抗体免疫检测以及单克隆免疫检测。该技术专一性强，灵敏度高。分析的关键在于选择合适的化合物和金属离子相互结合。

3 展望

检测方法要注重多种方法的联合使用以及各自的使用范围和优缺点，才能有针对的采取正确的手段进行检测。此外，还需不断探索新的技术手段，以及对之前技术升级改造，丰富其内容，扩大优势。

参考文献

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[关键词]蛋白多肽类药物　药物动力学　测定方法

[中图分类号]R96 [文献标识码]A [文章编号]1009―6019―[2010]06―31―02

蛋白多肽类药物具有生物活性强、相对成本高、作用靶点专一的特点，近些年来广泛应用于各种疾病诊疗，在治疗疾病地位日趋重要。但是蛋白多肽类药物剂量小、各种内源性蛋白含量高，建立准确、灵敏、专一的测定方法是药动学研究的重点，为此，笔者就近些年蛋白多肽类药物的动力学研究分析、综述如下。

1　生物检定法

蛋白多肽类药物的分子量为数千至几十万，具有二维、三维结构，其复杂的结构决定生物活性的特殊性，一般非注射给药的生物利用度很低，几乎在百分之几。生物检定法能够定性测试某种物质是否具有活性，定量测定适量的药量，因此，用于蛋白多肽类药物分析。如Wei等利用两种新的治疗用重组促红细胞生成蛋白(EPl和EP2)刺激SD大鼠红细胞生成的特性以评价其体内动力学。也可利用体外酶体系进行生物检定法分析，如Han等利用水蛭素对抗凝血酶活性的影响间接分析了N2Ilel2Thr22632去硫重组水蛭素(rH)在家兔的体内动力学，实验结果表明：rH在家兔体内迅速消除，分布局限于细胞间隙，在皮下注射点吸收迅速，主要通过肾排泄。

2　同位素标记示踪法

同位素示踪法是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法。由于获得的分析结果符合生理条件，更能反映药物代谢、转化的机制。另外，同位素示踪法在离体、整体、无细胞体系的情况下也能进行定性、定量分析。Plech等用同位素125 I标记的-白细胞焦激肽研究其在大鼠脑部和内脏器官中的分布，发现其在肾上腺、下丘脑和大脑海马部位有很高的积聚。标记法有体内掺人法和体外化学连接法。体内掺人法即把含有同位素的氨基酸加入生长细胞或合成体系，但是获得的蛋白多肽分子生物活性较小，且制备复杂而限制了其广泛应用。体外化学连接法如氯胺T、Iodogen和Bolton―Hunter试剂连接到1分子上，因相对简单而被首选。Iodogen法适于标记含有酪氨酸或赖氨酸的蛋白，标记效率高、反应温和，但这种方法得到的标记物存在体内迅速脱碘并使放射性碘被甲状腺所摄取的问题。由于蛋白多肽进入体内会被降解代谢，或与其它蛋白质结合，同位素标记示踪法不能代表药物动力学过程。

3　色谱法和质谱法

高效液相色谱法(HPLC)具有分离速度快、效率高、可对药物进行有效的分离鉴定，广泛应用于药物分析中，可分离极性的、离子化的、不易挥发的的高分子质量和热不稳定的化合物，对于蛋自多肽类药物主要是分离纯化。质谱分析(MS)也能用于蛋白质多肽药物及其代谢物的鉴定。然而生物制品的处理过程和生物样品中分析物的含量太少已很大程度上限制了它的应用和普及。在逐步研究中发现，色谱一质谱联用在蛋白多肽类药物分析中具有明显的优势，尤其是液相色谱一质谱联用技术(LC-MS)的应用，很大程度上对蛋白多肽类药物的药物动力学研究提供科学依据。瞿文等制备了丙氨瑞林微球，由于丙氨瑞林在体内不稳定，按常规测定血药浓度的方法考察体内药动学比较困难，所以通过测定注射微球中残留的药量，计算释放百分数对其进行体内评价。Ferraiolo等在给实验对象大剂量(0.5～1.0mg／kg)静脉注射松弛激素后，用单克隆抗体亲和层析分离得到外源性人松弛激素后再用快速原子轰击质谱进行分析。色谱和质谱技术的日益成熟，LC-MS已逐渐成为新药研究必不可少的手段之一。

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关键词：初中科学；实验探究；途径

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）02-0084

实验探究教学是科学教学的主旋律。科学探究是学生在科学课程和现实生活的情境中，通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能、方法的学习方法和学习过程。在探究学习的载体下，既倡导学生个体的自主性学习，又倡导学生学习间的合作，自主学习更多地指向于学习的主动性，改变知识的被动接受。在教学实践中，我们发现照搬教材、照抄教参并不适合学生实际。要取得良好的教学效果，充分发挥实验探究教学功能，落实教学目标，需要我们创造性地利用教材和教参，优化实验探究，并提出了如下行之有效的三种途径：

一、充分利用教材，优化实验设计

实施探究实验教学不仅培养了学生对实验的兴趣，还提高了学生的实验能力和创新精神。实施实验探究教学，教师必须有创新精神，努力挖掘可供探究的实验素材，据教学目标与学生的认识水平，对现行的实验内容“动动手术”，做些调整。新教材已经使用了大量探索实验，教师可以将一些演示实验改作学生实验，让学生体验探究的快乐。

物质的特性中“密度”一节，教材提供了演示实验，我们可将“密度的测定”的演示实验变为学生探究实验教学：上课时，教师首先给学生设置情景问题：“两个相同的烧杯分别装入相同体积的水和酒精比较，哪一杯质量大？”要求学生设计实验方案，通过小组合作方式提出自己的实验方案并进行交流，形成科学合理的方案后再让学生把两种待测液体取等体积同时放入已调节好的天平上，让学生观察天平是否平衡？结果天平向盛水的一边倾斜，为什么？然后让学生共同讨论，提出各种猜想。比如相同体积的不同物质，其质量是否相等？相同体积的同种物质，其质量是否相等？……接下来，把学生分成4个大组，若干小组，第一组测若干杯体积不同的水的质量与体积，第二、三、四组分别测若干个体积不同的铁块、铜块、铝块的质量与体积，要求各小组先设计实验方案、设计表格，然后选取实验材料做实验，收集证据，整理后填在表格中，分别计算出水、铁、铜、铝四种物质的质量与体积之比值；再通过同学之间的交流与合作，讨论并归纳出：不同物质的质量与体积的比值是不相等的，相同物质的质量与体积之比值是相近的或相等的。最后师生总结指出：物质的质量与体积之间的比值是恒定的，它反映了物质的一种特性。从而顺势提出“密度”的概念。这样，整节课在教师的指导下，通过学生自己去摸索、寻求，让事实说话，不仅帮助学生理解密度概念本质，更重要的是培养了他们的探究思维方法。

二、巧用变式，激发实验探究兴趣

改变教材中实验设计的某些环节，使之呈现为一种“变式”，以便激发学生的实验兴趣，激活学生的思路，以完善学生的实验能力。利用实验创设问题情景，开展探究性教学，教师平时用得比较多的是通过实验设置悬念，引入新课。还可以利用在实验中，创设问题情景，巧用变式，激发学生的探究动机。

教学“液体的压强”这一节内容时，在利用底部和侧壁扎有橡皮膜的玻璃管研究了液体对容器底部和侧壁有压强后，对于液体内部的压强，教师往往是按照课本，介绍液体压强计后，用压强计去研究液体内部的压强。这样做固然可以顺利完成教学任务，学生也不难接受。但这种教法往往会给学生产生错觉，以为液体内部压强只能用液体压强计来测量，束缚了学生的思维，而且对液体压强计的引出及使用原理的简单介绍也很不自然。其实在这里，教师忽视了让学生进行探究的良好的时机。假如在研究这个问题时，教师有意识地创造这样的问题情景：“液体对容器底部和侧壁有压强，那么，液体内部是否也有压强呢？如果有的话，怎样来观察呢？”这样一问，学生很容易想到“把底部扎有橡皮膜的玻璃管插入液体中去试验”。根据学生提出的方法去测试液体内部的压强后，发现橡皮膜有变化但不明显，此时，教师趁机激发学生去思考，寻找更好的器材。这时教师出示“液体压强计”便水到渠成。这样设计更重要的是从“扎有橡皮膜的玻璃管”到“液体压强计”是学生经过探究后的一个自主发现。

三、设计综合开放性实验，培养学生的发散思维

自然界是综合开放的，对于同一现象或同一探究主题，只限有某一门学科知识往往难以解决。自然界问题的综合性和开放性决定了科学教学的综合性和开放性。

尽管有些教师简单地认为初中科学是物理、化学、生物等多种学科的合科教材，但我们不能囿于学科局限，需要打破学科隔阂。在实验探究教学中，引导学生综合学科知识，设计综合实验、开放性实验，有利于培养学生的综合分析能力，培养学生的发散思维及探究、创新能力。为此，我们设计一些实验课题，让学生寻找多种解决方法以尝试。如“辨别食盐水和纯净水的”实验作为探究课题，要求学生据所学的知识，寻找多种实验途径辨认，结果学生设计出五花八门的实验，1. 有从物理测密度法，密度大的为食盐水；2. 根据浮沉条件，设计鸡蛋的浮沉来判别；3. 用化学方法，加入AgNO3溶液产生AgCl沉淀来辨认食盐水；4. 用蔬菜、萝卜的细胞吸水、失水实验，会使蔬菜“瘪了”的为食盐水；5. 用舌头品尝，咸味的为食盐水；6. 利用熔点不同来区别，放入冰箱，难冷冻的为食盐水；7. 加热蒸发，蒸发后留下“白霜”的为食盐水等等。这些办法都有科学依据，在师生交流过程中，比较总结每种方法的优缺点，寻找最佳方案。像这样通过多学科的知识联系，多种实验方案的设计，能让学生创新思维的多向性得到充分发挥，综合能力不断提高。

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关键词：饮用水 深度处理技术 膜

中图分类号：TU991 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（c）-0061-01

随着城镇化及工业化的发展，大量的生活污水和工业废水未经处理或者经过简单处理后被排入水体，人类赖以生存的水源受到越来越严重的污染。同时，随着人们生活水平的不断提高和健康条件的逐步改善，对饮用水水质的要求越来越高，传统的处理工艺已很难满足日益严格的水质要求[1]。

液氯作为一种有效的消毒剂得到广泛应用。但在使用过程中，氯气能与水中的有机物反应，生成卤化副产物。这些消毒副产物中有许多已被确认为对人类有致癌作用。美国环保局已颁布施行了消毒/消毒副产物条例。[2]然而国内尚未开展相关工作。为解决饮用水液氯消毒处理中存在的问题，越来越多的饮用水深度净化技术被市政水厂所采用，尤其是在膜深度处理组合工艺应用方面。

1 膜法水处理工艺

随着膜工艺的逐渐成熟及膜成本的不断降低，其在饮用水深度净化处理中具有广泛的应用前景。研究表明，膜设备运行正常情况下，进水水质的变化不会对出水中的细菌数量产生影响[3]。目前作为饮用水深度净化的膜分离法主要有反渗透，纳滤，超滤和微滤等。微滤、超滤等技术对胶体和细菌有较好的去除效果，对于处理能力低于2×104 m3的小型水厂，其制水成本与常规工艺相当或较低[4]，而且该工艺具有处理单元体积小，易于自动化控制等优点。纳滤技术能对水中色度及致突变物质进行有效去除，对TOC、AOC的去除率分别可达90%和80%。同时纳滤还能有效的去除细菌，可以取代常规化学消毒。但需要对进水进行预处理以防止颗粒和离子沉淀对膜造成污染。反渗透膜孔径1.5 MPa），膜易污染和阻塞，要求严格的预处理，反渗透的操作复杂，出水率低，，因此不适于饮水深度处理。

2 不同膜深度处理技术组合工艺

2.1 常规处理-反渗透工艺

该工艺可将水中所有的有机物及无机物物质去除贻尽，出水只有采取后加生理盐或矿化过滤等附加措施后其水质方可达到优质饮用水的要求。但反渗透所需工作压力大，电耗大。后续补充微量元素和矿物质的过程复杂，工程造价与运行费用均较高。[6]

2.2 臭氧、活性炭-纳滤膜工艺

该工艺中砂滤单元可采用微絮凝过滤，主要去除20～50 μm的杂质，使其不进入后续处理单元。该工艺通过臭氧活性炭单元氧化降解并吸附水中微量有机物。纳滤膜能有效去除水中剩余的有机物，控制消毒副产物物质的生成。与反渗透法相比，纳滤膜工作压力较小，能耗较低。出水水质能够满足优质饮用水的水质目标。[7]

2.3 活性炭―纳滤膜工艺

李灵芝等[8]等利用该工艺对微污染源水进行深度处理实验和研究。结果表明，该工艺系统对TOC、AOC的去除率分别可达到90%和80%，对致突变污染物的去除效果更好，Ames试验结果阳性变为阴性。

2.4 活性炭-超滤工艺

活性炭与超滤膜的组合系统克服了单一处理方式的不足，如活性炭处理后出水中常含有一定量的细菌而影响出水水质，超滤膜存在膜阻塞和膜污染问题。在该组合系统中，利用活性炭对进水进行前处理，去除色度及各种类型的有机化合物和浊度，为后续的膜过滤的稳定运行提供必要的保障，缓解了膜阻塞和膜污染问题，延长膜的使用寿命。另外利用膜进行后处理有效地解决了出水中含有一定量细菌的问题，保证了出水水质。王琳的研究结果表明，该系统能有效地降低水中的大肠杆菌、高锰酸盐指数和UV254，对富里酸和腐殖酸以及其他消毒副产物都有较高的去除效果[9]。董秉直采用颗粒活性炭和孔径0.01μm的聚丙烯腈超滤膜组合工艺，运行结果表明：出水浊度低于0.2NTU，TOC低于2.7 mg/L，细菌总数极少甚至为0，可满足当地的饮用净水标准。

2.5 臭氧―生物活性炭―微滤膜―超滤膜工艺流程

李绍峰等研究表明，经臭氧―生物活性炭与膜组合工艺处理，出水浊度低于0.1 NTU；高锰酸盐指数去除率达68%；UV254去除率为83%；TOC降为700～1600 ug/L，Ames试验由阳性转变为阴性；亚硝酸盐氮和氨氮降至检测限以下，同时出水硝酸盐氮浓度

3 结论

根据上述五种工艺的特点，以及我国特别是广州地区水源水的实际特点得出以下结论：

（1）由于反渗透膜所需压力大，电耗大，同时其出水需补充微量元素和矿物质，过程复杂，在城市供水中不推荐使用。

（2）对于住宅小区的分质供水和对水厂常规工艺的进一步强化，我们推荐使用活性炭-纳滤膜工艺和活性炭-超滤工艺。

（3）对于城市直饮水厂的建设，我们推荐采用臭氧-生物活性炭-纳滤膜工艺和臭氧-生物活性炭-微滤膜-超滤膜工艺。

参考文献

[1] 罗晓鸿，张淑琪，王占生.Ames试验致变物在净水工艺中的去除研究[J].给水排水，1998，24（5）：30.

[2] Jacangelo.JG.Demar OJ.Owan.DM.etal. Selected processes for removal NOM： an overview，Jour[J].AWWA，1995，87（1）：64-77.

[3] Statess. Membrane filtration as post treatment [J].Journal AWWA，2000，92（8）：59-68.

[4] 张捍民，张威，王宝贞.膜技术处理饮用水的研究[J].给水排水，2002，28（3）：21-24.

[5] Agbekodokm，Legubeb.Pier re cot organic in NF permeate [J]. AWWA，1996，88（5）：67-74.

[6] 陈向明，王虹.优质饮用水深度处理技术探讨[J].城市给排水，2001，27（8）：1-5.

[7] 吴红伟，刘文君，等.提供生物稳定饮用水的最佳工艺[J].ENVIRONMENTAL SCIENCE，2000，5（3）：64-67.

篇7

关键词：垃圾处理；垃圾堆肥技术；热解技术

中图分类号：R124.3 文献标识码：A

城市垃圾是指市民在日常生活中或者城市生活服务中所产生的各种固体废弃物的总称。这些垃圾的有机质含量很高，有很多物质是很难被处理的。因此成为城市正常生活所必需解决的问题。但是在传统的垃圾处理方式基本是集中堆放或是填坑堆埋，对于垃圾产生的污染不采取任何防治措施，对于周边的环境产生了很大的危害。随着时展，人类的环保意识不断增强，城市垃圾处理的方式发生了很大变化，多种新技术的采用推进垃圾处理逐步向清洁化、可循环的方向发展。

一、常见的城市垃圾处理技术

（一）垃圾堆肥处理技术

堆肥处理法的原理在于利用垃圾中存在的本源微生物来降解垃圾中的污染物，这样的方法能够增加土壤营养，但是因为垃圾中的原始微生物数量很少，必须通过相当相当一段时间才能繁殖开来，而且降解的速度也比较缓慢，产生有机肥的肥效也不理想。近些年中，堆肥处理法主要是采用人为的散放降解能力强的微生物来提高垃圾降解效率。并适当采用高温技术，这样更有助于杀死腐烂材质中的病原体，并控制有害气体的产生。

（二）有机物的厌氧发酵技术

在城市生活产生的垃圾中，有很大一部分是有机质，运用厌氧技术可以将这些有机质迅速的分解，使其达到对环境不产生污染的效果。在城市垃圾中如污泥、酒糟、浓度较高的有机废水等物质均可通过厌氧技术处理，产生的沼气还可以作为新型清洁能源应用于市民的生产生活中。

（三）焚烧处理技术

焚烧法是一种常用的垃圾处理方式，就是运用焚烧炉，将垃圾物质在充足空气作用下充分燃烧，使垃圾产生氧化燃烧反应，将垃圾中的各种污染物高温热解，实现了垃圾处理的无害化、资源化处理。注意在进行焚烧处理中，应该根据垃圾的实际形态和燃烧中产生的特征，选择适合的燃烧工艺和焚烧炉的型号，保证焚烧处理的有效性。

（四）热解技术

应用热解技术主要是指通过高温作用使城市垃圾发生干燥、热解、融化和燃烧的变化过程，运用热解技术可以使高分子化合物发生断裂，原来是大分子的有机物质转化成小分子的可燃气体（CH4）或是液体燃料（甲醇）。这种方法看似和焚烧法类似，但是二者还是有区别的，热解技术属于无明火燃烧，不会破坏技术物质的原来形态，处理后产生的燃气或燃油储存和运输都比较方便。处理中不会产生对环境的二次污染，但是这种技术仅限于处理有机垃圾时使用。

二、新型城市垃圾处理技术

（一）蠕虫堆肥法

蠕虫堆肥法是一种在传统堆肥法基础上发展起来的新型生物垃圾处理技术，通过将蚯蚓养殖和垃圾堆肥相结合，一方面生产出蚯蚓复合饲料，另一方面在土壤堆肥基础上进行绿色蔬菜的种植。这项技术的优点在于，投资少、见效快、对环境没有不良影响。这主要在于蚯蚓本身的食量非常大，根据统计养殖100万条蚯蚓一个月就能吞食24～36t的垃圾，处理的效率很快，而且蚯蚓排出的粪便是非常好的有机肥，而且蚯蚓本身也是禽类非常喜欢的蛋白质食物。但是这种技术前期的费用与劳动强度也较大，而且蚯蚓的生长需要温暖的气温，这也给其他虫类生长的空间，这样就使堆肥处理场地的臭味很大。

（二）垃圾衍生燃烧法

城市垃圾的衍生燃烧处理法指将垃圾废碎、筛选，将不可燃物挑出，得到以塑料、费纸屑为主体的垃圾废弃物，同时可以将挑选后的的可燃废弃物进一步烘干、废碎得到固体燃料。这种方法得到的燃料燃烧热值很高且比较均匀，促进垃圾回收的效率，燃烧产生的烟气金属含量小，对空气的污染少。

衍生燃烧法适用于城市垃圾的二次利用，其产生的可燃物可以作为城市供电或供暖的原料。但是这种方法还存在一定的缺陷，在燃烧过程中，虽然SO2的排放量很少，但是排放的固体颗粒和CO等物质却很多，另外在燃烧中一些不可燃烧的微粒会进入焚烧炉的灰渣处理系统中，影响系统正常工作。

（三）气化熔融处理技术

气化熔融处理技术是指将城市垃圾置于450～600℃的温度下，这样垃圾会发生热解气化的反映，然后将气化后产生的灰渣运用1300℃以上的高温进行二次熔融处理。运用气化熔融处理技术将垃圾热解生成可燃性气体，垃圾的金属不会被氧化可以二次回收，同时分解过程中对空气要求较低，排烟量很小，从而降低对空气的污染，降低空气净化的成本。同时热解灰渣在高温处理下毒性会大大削弱，经过净化处理后可以二次利用，这就有效的减少了垃圾容量，节约垃圾处理空间。

三、城市垃圾处理技术的未来发展展望

（一）从源头抓起，抑制垃圾量

城市垃圾的处理首先要考虑就是尽量减少垃圾的产生量，减轻垃圾处理压力，在市民生活中和商业服务中，应尽量减少一次性用品的使用量，在餐馆或饮品店等场所应尽量使用玻璃杯、瓷杯代替一次性的纸杯，用竹筷代替一次性木筷等等，总之要从源头上抑制垃圾的产量。

（二）遵循环保原则，提高垃圾处理技术水平

随着人类活动对环境污染影响的日益增大，世界各国都在大力倡导环保的生产方式，对于城市垃圾的处理技术在环保方面的要求更高。同时，我们也应积极开发城市垃圾处理的发展空间，加强在垃圾处理技术上的科技研发，研究节能、高效、有助于回收的处理方法。开发生物处理技术，培育能够讲解有机纤维物质的生物，将垃圾转化成有机物，重新投入到农业、工业生产中，同时开发节能、厌氧、循环利用等多级处理技术，提高现有技术水平，促进垃圾处理的环保、循环化发展。

总结

综上所述，城市垃圾的处理技术包括生物降解、高温分解和焚烧等方式，在垃圾处理中应该将多种技术综合使用，提高垃圾处理效率，对垃圾进行分类处理，提高回收率。同时抑制垃圾产生的源头，坚决打击对环境污染影响大的企业和个人，推进城市垃圾减量化、无害化发展。

参考文献：

篇8

[关键词]餐厨垃圾； 处理技术； 资源化；

中图分类号：F127 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）06-0263-01

一、前言

随着生活水平的不断发展，人们的饮食水平的迅速提高，同时这也对餐厨垃圾处理提出了更高的要求。虽然目前国内部分城市已经开始试点餐厨垃圾的资源化利用，但其还未被处理企业充分利用。

二、餐厨垃圾处理的重要性

随着人民生活水平的不断提高，日常生活垃圾中餐厨垃圾所占比例越来越大，成分越复杂，它的处理是解决生活垃圾问题的重要环节。本文通过对目前国内餐厨垃圾产生情况及处理现状、处理方式、存在问题及处理技术进行综述分析，对我国餐厨垃圾的处理提出对策和建议，为餐厨垃圾处理及管理提供借鉴。

餐厨垃圾是指日常家庭、学校、单位、公共食堂以及饭店餐饮行业的食物废料、餐饮剩余物、食品加工废料及不可再食用的动植物油脂和各类油水混合物，是城市生活垃圾的一部分。随着我国经济的快速增长、城市化进程的加快和人民生活水平的普遍提高，城市生活垃圾的产生量也在快速增加。

餐厨垃圾较之其他垃圾，具有水分、有机物、油脂及盐分含量高，易腐烂、营养元素丰富等特点。由于含水率高，餐厨垃圾不能满足垃圾焚烧的发热量要求（不低于5000kJ），也不宜直接填埋，而焚烧和填埋又会造成有机物的大量浪费。同时由于餐厨垃圾所派生的“垃圾猪”、“潲水油”等除小部分混入生活垃圾填埋外，大量餐厨垃圾进入二级市场，对人体健康构成极大的潜在威胁，因此，餐厨垃圾的处理处置越来越引起全社会的关注。

三、餐厨垃圾的特点及现状

餐厨垃圾，俗称泔脚。是指居民在食品加工和消费过程中形成的废料和剩余废弃物，是一种城市有机废物。餐厨垃圾主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨等；其化学成分有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐；此外还包括少量的调料剂、废餐具、餐巾纸及牙签等。尽管餐厨垃圾的组成、性质和产量会随区域和季节变化的不同而有所差异，但所有餐厨垃圾都具备如下特点：含水率高，含固率一般小于20%；易腐烂发臭，易滋生病菌，会造成疾病的传播；营养丰富，开发利用价值较大。

餐厨垃圾是城市生活垃圾的重要组成部分，在我国某些城市，餐厨垃圾所占生活垃圾比例已达50%以上。随着社会经济的迅速发展，餐饮业迅猛发展，餐厨垃圾产量与日俱增。如此大量的餐厨垃圾不能得到妥善的处理，给城市环境造成了巨大的压力，严重威胁人们的正常生活和身体健康。众所周知，我国绝大部分地区餐厨垃圾的主要去向是喂猪。而餐厨垃圾在储存、运输过程中极易发生酸化、发霉、腐败变质等现象，腐败变质的餐厨垃圾中含有各种毒素和病原微生物，以食物链的形态进入人体后，容易造成人体感染病毒。另外一些不法商贩则从餐厨垃圾中提炼地沟油以牟取暴利，地沟油中含有杂质、黄曲霉素、苯等致癌物质，长期食用会造成肿瘤等慢性疾病的发生。因此餐厨垃圾的处理正成为我国城市管理面临的新难题。虽然部分城市已经采取措施加以治理，但从技术、管理等层面分析，餐厨垃圾处理在我国仅是起步，亟待高度重视。因为餐厨垃圾具有典型的废物和资源双重特性，所以合理处理餐厨垃圾极为重要。

四、餐厨垃圾处理的分析

1、填埋处理技术

由于餐厨垃圾的高含水率、高有机物等特点，决定了餐厨垃圾直接用于填埋的可行性较低。餐厨垃圾填埋处理技术在国内尚无应用的实例，其主要优缺点如下：其优点是处理量大，运行费用低；工艺相对较简单。其缺点是占用大量土地，耗用大量征地等费用；填埋场占地面积大，处理能力有限，服务期满后仍需新建填埋场，进一步占用土地资源；餐厨垃圾的渗沥液会污染地下水及土壤，垃圾堆放产生的臭气严重影响空气质量，形成不可逆的对周围大范围的大气及水土的二次污染；没有对垃圾进行资源化处理。

在当前土地资源紧缺、人们对环境影响的关注度越来越高的大前提下，填埋处理技术明显不适合我国餐厨垃圾的实际情况，因此不做详细介绍。但作为餐厨垃圾分选处理后不适宜生化处理的物料一种最终处理手段，是餐厨垃圾处理的一个必要环节。

2、焚烧处理技术

焚烧是垃圾中的可燃物在焚烧炉中与氧进行烯烧过程，焚烧处理量大，减容性好，焚烧过程产生的热量用来发电可以实现垃圾的能源化。但由于餐厨垃圾70%以上为液体部分，热值较低，不适合用来焚烧处理。

与填埋技术一样，餐厨垃圾焚烧处理技术在国内也没有应用的先例，其主要优缺点如下：优点是焚烧处理量大，减容性好；热量用来发电可以实现垃圾的能源化。缺点是对垃圾低位热值有一定要求；餐厨垃圾水分含量高会增加焚烧助燃齐的消耗，增加处理成本。

由于生活习惯不同及餐厨垃圾收集分类程度的不同，我国餐厨垃圾与国外餐厨垃圾差异较大，其特点是热值低、含水量高，很难进行焚烧处理，另外焚烧处理投资过高，国内外利用餐厨垃圾焚烧的应用经验极少，不是餐厨垃圾处理的主流技术。

3、厌氧发酵处理技术

厌氧发酵是无氧环境下有机质的自然降解过程。在此过程中微生物分解有机物，最后产生甲烷和二氧化碳。影响反应的环境因素主要有温度、PH值、厌氧条件、C/N、微量元素以及有毒物质的允许浓度等。厌氧发酵是在厌氧微生物作用下的一个复杂的生物学过程，在自然界内广泛存在。厌氧微生物是一个统称，包括厌氧有机物分解菌（或称不产甲烷厌氧微生物）和产甲烷菌。在一个厌氧反应器内，有各种厌氧微生物存在，形成一个与环境条件、营养条件相对应的微生物群体。这些微生物通过其生命活动完成有机物厌氧代谢过程。

4、饲料和肥料化技术

干燥制肥料或饲料技术，是经过预处理后，首先进行脱水，得到液体和固体两部分，液体是高油脂废水，宜先进行油水分离获得高附加值的油脂，然后对污水进行处理，其固体部可以采用高温堆肥的方式制成肥料，也可以烘干制成饲料。其优点是工艺简单；资源化程度较高、产品有农用价值，占地面积小。其缺点是对有害有机物及重金属等的污染无法很好解决、无害化不彻底，不能从根本上解决餐厨垃圾同源性的问题，对其用作饲料存在一定的顾虑；处理过程不封闭，容易造成二次污染；有机肥料质量受餐厨垃圾成分制约很大，销路往往不早；堆肥处理品周期较长，占地面积大，卫生条件相对较差。

5、生化处理技术

微生物生化处理技术是选取自然界生命活力和增殖能力强的高温复合微生物菌种，在生化处理设备中，对过期食品、餐厨垃圾等有机废弃物进行高温高速发酵，使各种有机物得到降解和转化。优点是占地面积小；处理时间短，无需繁杂分拣；资源利用率高；产品有市场销路较好，产品质量较高，产品附加值较高。缺点是一次性投资略高，设备处理能力较低，更重要的是设备耗能大，而且该技术减量化效果差，在餐厨垃圾中大量掺其他有机物，后端农业生产资料应用产业链较长。

五、结束语

综上所述，加强对餐厨垃圾处理的剖析，能够对餐厨垃圾进行把握，进而能够提出一些好的处理对策，如此方可对餐厨垃圾的问题进行掌控，提高处理的效果。

参考文献

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关键词 水污染 物理化学法 处理技术

中图分类号：X703.1 文献标识码：A

1绪论

水资源是人类社会发展最重要的资源，而当今社会，人类正面临着水污染严重的环境问题。物理化学法是一种运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法，处理的对象主要为：水中的无机的和有机的（难于生物降解）溶解质和胶体物质。尤其适合处理杂质浓度很高的废水以回收原料，也适合于对杂质浓度很低的废水进行深度处理。

通常有混凝、沉淀、浮选、过滤、化学沉淀、离子交换、消毒等。本文将着重介绍物理化学处理方法中的当前比较流行的、应用比较多的物理化学处理技术，并论述哪种处理方法在今后会得到更好的发展和更广泛的应用。

2物理化学废水处理技术

2.1吸附法

使废水与固体接触，并使污染物吸附在吸附剂上，然后再将水与吸附剂进行分离，最终达到水处理目的。吸附法可有效完成对水的多种净化功能，如脱色、脱臭、脱重金属离子或难生物降解的有机物等。常用的吸附剂有活性炭、吸附树脂和粘土矿物。

2.2气浮法

气浮是向废水中通入空气，并以微小气泡形式从水中析出成为载体，使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质黏附在气泡上，随气泡一起上浮到水面形成浮渣，达到分离净化的目的。但如果对产生大量的浮渣不进行处理就会造成二次污染，所以一般不会单独使用。

2.3混凝法

混凝沉淀原理在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去的水处理法。主要处理水中的微小悬浮颗粒和胶体，但由于混凝的机理至今仍未完全清楚，因而还有待研究。

2.4离子交换法

离子交换法是借助于离子交换剂中的交换离子同废水中的离子进行交换而去除废水中有害离子的方法，主要应用于水的软化和除盐。

离子交换的特点：依当量关系进行，反应可逆，且交换具有选择性。应用于各种金属表面加工产生的废水处理和从原子核反应器、医院和实验室废水中回收或去除放射性物质，具有广阔的前景。但离子交换剂的再生及再生液的处理却是一个有待解决的难题。

2.5膜分离法

膜分离法是利用隔膜使溶剂同溶质或微粒分离的方法。根据溶质或溶剂透过膜的推动力不同，膜分离法可分为3类：

（1）电渗析：主要用于去除废水中的盐分，对非水溶性电解质的胶体物质和无机物等不能去除，对铁、锰或高分子有机酸等物质，即使为离子状态，但由于易沉积在膜上，造成膜性能的劣化，因此需还要进行预处理。

（2）反渗透和超滤：超滤和反渗透及微过滤都是以压力差为推动力的，超滤主要用于生物大分子的脱盐脱水和浓缩；反渗透不仅可以去除水中的无机物，还可以去除几乎全部有机物。

（3）扩散渗析：它主要用于有机和无机电解质的分离和纯化以及用于酸、碱废液的处理和回收。膜分离最大的缺点就是膜结垢、膜污染以及对浓缩污染物质的去除问题。

2.6高级氧化法

2.6.1光化学氧化

光化学反应是在光的作用下进行化学反应，采用臭氧或过氧化氢作为氧化剂，在紫外线的照射下使污染物氧化分解，从而达到污水的处理，光化学氧化系统主要有：UV/H2O2系统、UV/O3系统和UV/O3/H2O2系统。

以UV/H2O2系统为例，该法对有机物的去除能力比单独用过氧化氢或紫外线更强。不仅能有效去除水中有机污染物而且不会造成二次污染，也不需要后续处理。如果在光化学氧化中加入适当的催化剂，就形成了光催化氧化法，它是一项具有广泛应用前景的新型水处理技术。

2.6.2超声波空化

超声空化作用原理是当有一定功率的超声波辐射水溶液时，水中的微小泡核在超声负压和正压的作用下急速膨胀和压缩、破裂和崩溃。超声空化氧化技术常用于处理难以降解的有毒有机污染物对自然水域和地下水源的污染。超声波空化技术相对于其他技术，具有成本低、无污染的特点，具有良好的应用前景。

2.6.3超临界水氧化

当水的温度和压力分别处于临界温度和临界压力以上时，水就进入了超临界状态。有机物在超临界水中氧化，除发生氧化反应外，还伴随有机物的水解、热解等反应。具有效率高、处理彻底、适应范围广、不会形成二次污染、反应速率快并不需要额外供热等特点。

3结论

通过对以上这些物理化学废水处理技术原理的介绍及其特点的分析，可知每种方法都有其各自的适应条件和自身的不足之处。其中高级氧化技术以其处理效果好并不会产生二次污染的优势，将会成为未来物理化学法处理废水的主要技术及发展趋势。

参考文献

[1] 姜越，宝青娜.论物理化学方法在谁处理的地位与发展趋势[J].高新技术，2013（17）：44-45.

[2] 魏宏斌，徐迪民.水中有机污染物物理、化学处理技术的现状及发展趋势[J].上海环境科学，1997，4（16）：14-18.

篇10

【关键词】:实用性;教学优化;学习兴趣;与时俱进

在医学院校学生培养计划的课程设置中,生物化学属于基础课,主要研究构成人体主要物质的分子结构与功能、物质的代谢、相互联系及其调控[1].学好生物化学不仅可以理解构成机体的重要物质以及这些物质的代谢与联系,更为以后学习相关专业课程打好基础.生物化学实验课是生物化学教学的重要组成部分,通过实验课教学不仅可以使学生观察理解理论课所讲授的知识,更能培养学生的科学思维能力、创新能力、动手能力等,如果在此过程中加以适当引导还可以培养学生的科研精神与协作意识[2].目前,生物化学实验课教学主要以传授基本理论、学习基本知识为主.学生往往会觉得生物化学抽象、难以理解、学起来费时费力[3],但是实际上生物化学实验课具有很强的“实用性”.如果我们能从“实用性”角度出发,改变教学思维,提高学生对该门课的学习兴趣,往往可以取得事半功倍的效果.针对该课程教学特征及各专业学生特点,我们在教学中进行了一系列“实用性”思维改革,使学生不仅学到了知识,还培养了良好的实验习惯,取得了非常好的教学效果.

1生物化学实验课“实用性”教学优化

1．1“生活实用性”优化

“生活实用性”即贴近生活.生物化学实验贴近生活的典型例子为维生素C的定量测定.该实验取材为新鲜的蔬菜水果,我们选择大家熟悉的橘子为实验原料.在实际实验中每组只需少量橘子就可以提取足够量的维生素C,该实验原料具有很强的生活气息.选用学生非常熟悉的实验原料会使学生产生浓厚的学习兴趣,同时对维生素的来源以及理化性质等留下深刻印象.与此类似的是胡萝卜素柱层析分离实验,该实验原料我们选用炒干的红辣椒,在研磨后提取胡萝卜素.在该实验的讲解中,要提示胡萝卜素为脂溶性维生素,因此,炒过的干辣椒要保持干燥研磨,并加入有机溶剂去提取.通过该实验,学生加深理解了理论课所讲解的维生素A的主要来源为颜色鲜艳的水果蔬菜这一特点.分光光度法与层析法都是生物化学实验的基本技术.如果单纯讲解技术原理,或者只是重点讲解测定方法等都会让学生觉得兴趣不大.我们通过在实验中选择贴近生活的实验材料,同时在讲解中适度引导,使学生产生浓厚兴趣,有利于学生更好地掌握该实验.另外,在影响酶活性的因素实验中,所使用的酶是学生通过口中含水做咀嚼运动后产生的口腔淀粉酶,学生测定的是不同因素(如温度、时间等)对自己的淀粉酶活性的影响;同样在尿淀粉酶活性测定中,使用的也是学生自己的尿液样本;在提取全基因组DNA实验中,则要求学生用棉棒取得自己的口腔黏膜细胞.在这些实验设计中,通过使用学生自己的“原料”,而提高了学生对该实验的兴趣.

1．2“与时俱进实用性”优化

社会在发展进步,随着我国经济的空前繁荣与人民生活水平的不断提高,人们的生活方式也在改变,一些与代谢有关的疾病发病率也在不断升高.我们根据目前我国糖尿病患者日益增多,血糖仪使用逐渐普及的特点,在血糖浓度的测定实验课教学中不仅加入尿糖试纸定量检测,还加入血糖仪的使用.我们发现,学生对应用血糖仪实时检测血糖兴趣非常大.通过亲自动手测量血糖,使学生不仅加深了对糖代谢理论知识的掌握,同时对糖尿病的尿糖定性检测、血糖监测等都有了更深刻的理解[4].而我们对世界糖尿病日的介绍等也使学生对我国糖尿病的严峻现状有了更加直观的感受.

1．3“职业实用性”优化

“职业实用性”,即该门课程与临床的密切联系.医学生从进入医学院校开始,就会不断从思想上自我加强职业感.入校后的“医学生誓言”宣誓等具有强烈仪式感的活动更会进一步加强学生的职业感,这会使医学生对有关临床的东西更感兴趣.利用医学生的这个心理特征,在生物化学教学中适当联系讲解临床知识会取得良好的教学效果.例如:我们在血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳实验中,往往会讲解有关清蛋白与水肿症状,清蛋白与肝脏、肾脏疾病的关系,取得了良好的教学效果.与此类似的为血清三酰甘油的含量测定,在该实验中,联系目前中国高血脂患者增多,适当讲解生活方式与肥胖、肥胖与高血脂的关系,联系学生日常生活往往也会取得良好的教学效果.在临床专业还可以应用案例教学法[5],加入简单的病例探讨,从生物化学的物质代谢角度来认识这些疾病,这些都可以极大地提高学生的学习兴趣,使学生更好地掌握该门课程知识.

1．4“后续实用性”优化

“后续实用性”,即科研思维、科研习惯以及协作精神等的养成.医学本科教育不仅培养高素质的临床医疗人才,也是医学科研人才培养的第一阶段[6].那么,科研思维、科研习惯的培养就必须贯穿始终.科研习惯与科研思维的养成需要从点点滴滴积累,在潜移默化中养成.我们要把每次实验课都当成是一次科研习惯培养的好机会.例如:在第一次实验课中,在讲到实验室规则中的实验课必须穿白大褂这个简单要求时,往往会将实验室分级、实验室污染区、半污染区等概念,甚至实验的无菌操作等做简单介绍,让学生认识到实验的严谨性,能够严肃认真对待自己的每次实验,同时对生物污染与安全有足够的警觉意识;而我们在微量移液器的使用讲解中,往往会系统介绍微量移液器的类型及适用范围,枪头的选用规则等,都为学生在研究生阶段的科研奠定了良好基础.实验课重要的目的之一是培养学生独立设计、实施实验的能力.尽管实验室开放日、大学生实验基金等为部分学生提供了熟悉、了解实验设计以及独立设计实验的机会[7],我们依然会要求在每次实验课前预习[8],体会该实验设计的优缺点,引导学生认识到实验设计的重要性,有意识培养学生独立设计实验的能力,同时在实验中以具体实例给学生讲明实验设计的基本原则,如每个实验设计中必须设置对照等;而在实验课中则给予学生独立操作的机会,在讲明实验基本原理与仪器使用规则后,要求学生独立完成实验实施,发现问题后也要求学生先自己解决;实验课中和课后,通过检查实验记录督促学生养成良好的实验记录习惯[9].所有这些良好的实验习惯都将使学生受益终身,要养成这些良好的习惯,既需要学生的自我努力,也需要教师有计划、有意识、有选择的恰当引导.另外,要强调协作精神与集体意识的养成.当今社会知识信息量极其庞大,每个人都难以掌握所有知识与技能.在这种情况下,协作变得越来越重要,现代社会每一项重大的发明、发现都离不开良好的协作.而无论个人之间、团队之间的协作,都需要有集体意识,共赢意识.我们在生物化学实验课中的小组内合作、小组间协作对于培养学生的这些能力都是很重要的.作为教师,要学会有意识地培养学生的协作能力,引导大家养成集体意识。

2教学效果

2．1“实用性”教学优化效果调查

我们将该文所提出的“实用性”教学优化应用于生物化学实验课教学,并于2016年9月到2017年1月随机抽取临床医学专业上过该实验课的学生共230人进行问卷调查.发放问卷230份,当堂回收230份,有效回收率为100％.问卷共设计8个问题,其中第一二个问题主要考查通过该教学优化,学生对该门课的兴趣是否增加;第三四五个问题主要考查该优化措施是否有助于学生更好地理解生物化学理论课知识,同时考察学生对该课的主观评价;第六七八个问题则主要考查该优化措施是否有助于培养学生科研兴趣与科研思维.问题答案采取5级记分:1分为完全不符合,2分为基本不符合,3分为不确定,4分为基本符合,5分为完全符合[10].所有结果采用Excel表录入,并采用GraphPdPism6ar软件分析.

2．2“实用性”教学优化调查结果

“实用性”教学优化调查结果如表1所示.由我们的调查问卷设计可知,得分越高说明该“实用性”优化措施效果越好.第一二项得分均超过3分,说明该“实用性”优化措施实施后,学生对该实验课的兴趣比较浓厚;第三四五个问题中第三与第五个问题得分均高于3分,说明“实用性”优化措施的应用可以更好地达到生物化学实验课教学目的,第四个问题得分为2．37,说明学生依然觉得生物化学比较抽象难懂;第六七八个问题得分均高于3分,说明通过在生物化学实验课中应用“实用性”教学优化措施,初步培养了学生的科研思维,提高了学生的科研兴趣.

3讨论