物理性质范文

导语：如何才能写好一篇物理性质，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。

物理性质

篇1

关键词:土工试验;粉土;物理性质;抗剪强度

一、粉土的定名及其物理性质

国内土的分类体系大体分两种:以塑性指数为主要指标的分类方法和按塑性图分类方法,其中国标土的分类规范、水利工程规范、大部分公路工程规范、部分铁路规范采用塑性图分类,除此之外的国家勘察规范、地基基础设计规范、冶金工程规范、大部分地方勘察和基础设计规范使用塑性指数分类,部分规范还将粘粒含量(小于0.005mm)作为粉土分类的一个指标。粉土是介于粗粒土和黏性土之间的一种土,由粉粒和少部分黏粒组成。

(1)现行《土工试验规范》规定,土中粒径含量>0.075mm的颗粒≤50%,且塑性指数Ip<10的土定名为粉土。塑性指数Ip值需进行界限含水率试验(液塑限试验)来确定。通过液塑限试验确定土的液限(WL)、塑限(Wp)值,然后求得塑性指数Ip值,Ip=WL-Wp。

液限试验可以采用圆锥仪法,土的塑限试验可以采用搓条法,该法应用多年,简便快捷,试验人员积累了比较丰富的经验。但对于粉土来说,有时却不易掌握,这是因为粉土对含水率很敏感,有时多加一滴水就不产生裂纹,土条不断裂,要不就产生空心现象,或者根本搓不成条,这是粉土的重要物理特性之一,出现这些情况主要与粘粒含量的多少密切相关。应用液、塑联合测定仪可同时图解测出土的液、塑限,此种方法适用于各种土质,根据粉土的上述特点,此种方法比较适用。

(2)粉土中粉粒的含量占绝对优势,粘粒含量一般<20%,粘粒含量越高,塑性指数Ip值越接近于10。天然粉土极易振动液化失水,土样在现场勘探、包装、运输、室内试验过程中,因多次振动液化失水,故室内试验所测定的含水率一般偏低、孔隙比偏小、干密度偏大。由土的物理力学指标确定的地基承载力偏大,不能完全代表原状土的指标,偏于不安全,这是我们在工作中应特别注意的问题,应用试验时要进行综合分析。粉土的干密度较黏土为大。天然粉土的物理力学指标见表1。

二、粉土的力学性质

粉土中的粉粒对工程性质起着控制作用。其粒径一般在0.075～0.005mm(旧规范为0.05～0.005mm)之间,多由含量≥60%的石英、长石、云母组成,表面活动性弱,但有一定的结构性。大量实验证明:在非饱和状态的粉土毛细现象活跃,如毛细压力会使粉土产生假塑性,引起土的塑性指数增大。粉土中粘粒含量较少,一般<15%～20%,在粒间只起联系作用。它既不同于沙类土,又异于黏性土。当粉土受到剪切时,其颗粒运动是一个滚过一个并互相滑动的。不是像通常黏土那样形成一个破坏面,而是形成一个破坏带。当颗粒互相滑动时,需克服滑动摩擦力。有学者曾举例说明这一问题,两块钢板相互接触的实际面积只占其全部表面的1/10000,彼此在突出部份相互接触。当钢板相互滑动时,凸出部份被切掉,而接触面逐渐平滑。在剪切过程中,颗粒部份抬高,然后一个从另一个颗粒上转动,落入颗粒间的孔隙中,再抬高,再转动,引起体积增大。颗粒的这种现象称做微观膨胀,在地震荷载作用下,不易液化,然而一旦液化后持续时间又比砂土要长,这是由于这种土层的生成年代较近,一般地下水位又高之故。在粉土层中用静力触探测得的比贯入阻力往往很高,如利用黏性土层中求得的经验公式来预估粉土的工程性质,容易误判。

三、粉土的抗剪及其它室内力学指标

3.1抗剪强度

粉土的构成特点是粒间连接很弱,主要表现为物理连接,它对含水率非常敏感,由于毛细作用,当粉土粒吸收水份,含水率稍有变化时,就会很快使土的强度大大丧失(见表2)。对比制备干容重相同的粉土重塑试件,其饱和快剪值稍低。

当进行饱和固结不排水剪切试验时,试件的含水率和单位容重有差别,但饱和后,其含水率和单位容重基本一致,故出现了抗剪强度指标接近的现象。由于土固结后已处于饱和状态,剪损时孔隙比接近,所以固结不排水剪切试验结果与饱和固结不排水剪切试验结果也出现相近的现象。粉土不排水抗剪强度随粘粒含量增加而降低,而粉土排水抗剪强度随粉土中粘粒含量的降低而增加。故试验方法的选择很重要。工程中普遍采用简便易行的直剪试验,水利工程一般作固结快剪、饱和固结快剪试验。

3.2压缩系数

天然粉土层压缩沉降量大,压缩固结稳定较快。土样在运输过程中经多次振动液化,已部分排水固结,所以压缩取样多为扰动样,室内测定的压缩系数较小,a1-2一般<0.3MPa-1,判断为中低压缩性,与实际情况不符,偏于不安全,这是我们在实际工作中应注意的问题。

3.3渗透系数

天然粉土的渗透系数一般<10-4cm/s,在水利工程中,填土一般为夯实土,密度较大,视土中的粘粒含量多少而言,渗透系数更是<10-4cm/s,有的能达到10-6cm/s或更低,能满足工程的防渗要求。

四、粘粒含量对抗剪强度及原位测试指标的影响

粉土试样由于取样会受到一定程度的扰动,故影响试验成果的准确度,但从资料看,室内试验得到的<值与粘粒含量变化规律仍较明显。在粘粒含量低时(M<16%),粉土<值较大,比较<值的变化,由于选用试验方法的不同而产生较大的差异。

粘粒含量与粉土的动力稳定性有关。土的粘粒含量多意味着土的动力稳定性强即土的抗液化能力强,但反映到现场的原位Ps值和N值时,常常又得到相反的结果,即Ps值和N值随粘粒含量的增多而显著降低。

静力触探、标准贯入试验两个原位测试指标能较好地反映粉质土的原状结构和工程特性。

试验表明,粘粒含量Mc=10%是Ps值随Mc减小而开始强烈增大的第一个转点;其第二个转点大致在Mc=2%～3%。当Mc<10%,Ps和N值强烈增大的原因是由于粘粒对土的性质影响变弱,也由于粉粒,砂粒多,透水性增大,在贯入中产生大的摩擦阻力和咬合阻力,孔隙水压力也减弱的关系。

结束语

土工试验是岩土工程勘察、建设工程施工等方面不可缺少的一个重要组成部分,所提供的参数直接用于工程设计或对工程施工的质量进行检验,故土工试验成果的准确性影响到勘察报告的正确性及对工程施工的检验是否正确。在进行土工试验测试时,需正确对待,提高试验成果的准确性。力图给予绝对的力学数值界限必然有它一定的复杂性和困难。为确切进行工程评价,应结合现场实际给予粉质土以恰当的判断。超级秘书网：

参考文献:

[1]DB29-20—2000岩土工程技术规范[S]。

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关键词:土工试验;粉土;物理性质;抗剪强度

一、粉土的定名及其物理性质

国内土的分类体系大体分两种:以塑性指数为主要指标的分类方法和按塑性图分类方法，其中国标土的分类规范、水利工程规范、大部分公路工程规范、部分铁路规范采用塑性图分类，除此之外的国家勘察规范、地基基础设计规范、冶金工程规范、大部分地方勘察和基础设计规范使用塑性指数分类，部分规范还将粘粒含量(小于0.005mm)作为粉土分类的一个指标。粉土是介于粗粒土和黏性土之间的一种土，由粉粒和少部分黏粒组成。

(1)现行《土工试验规范》规定，土中粒径含量>0.075mm的颗粒≤50%，且塑性指数Ip

液限试验可以采用圆锥仪法，土的塑限试验可以采用搓条法，该法应用多年，简便快捷，试验人员积累了比较丰富的经验。但对于粉土来说，有时却不易掌握，这是因为粉土对含水率很敏感，有时多加一滴水就不产生裂纹，土条不断裂，要不就产生空心现象，或者根本搓不成条，这是粉土的重要物理特性之一，出现这些情况主要与粘粒含量的多少密切相关。应用液、塑联合测定仪可同时图解测出土的液、塑限，此种方法适用于各种土质，根据粉土的上述特点，此种方法比较适用。

(2)粉土中粉粒的含量占绝对优势，粘粒含量一般

二、粉土的力学性质

粉土中的粉粒对工程性质起着控制作用。其粒径一般在0.075～0.005mm(旧规范为0.05～0.005mm)之间，多由含量≥60%的石英、长石、云母组成，表面活动性弱，但有一定的结构性。大量实验证明:在非饱和状态的粉土毛细现象活跃，如毛细压力会使粉土产生假塑性，引起土的塑性指数增大。粉土中粘粒含量较少，一般

三、粉土的抗剪及其它室内力学指标

3.1 抗剪强度

粉土的构成特点是粒间连接很弱，主要表现为物理连接，它对含水率非常敏感，由于毛细作用，当粉土粒吸收水份，含水率稍有变化时，就会很快使土的强度大大丧失(见表2)。对比制备干容重相同的粉土重塑试件，其饱和快剪值稍低。

当进行饱和固结不排水剪切试验时，试件的含水率和单位容重有差别，但饱和后，其含水率和单位容重基本一致，故出现了抗剪强度指标接近的现象。由于土固结后已处于饱和状态，剪损时孔隙比接近，所以固结不排水剪切试验结果与饱和固结不排水剪切试验结果也出现相近的现象。粉土不排水抗剪强度随粘粒含量增加而降低，而粉土排水抗剪强度随粉土中粘粒含量的降低而增加。故试验方法的选择很重要。工程中普遍采用简便易行的直剪试验，水利工程一般作固结快剪、饱和固结快剪试验。

3.2 压缩系数

天然粉土层压缩沉降量大，压缩固结稳定较快。土样在运输过程中经多次振动液化，已部分排水固结，所以压缩取样多为扰动样，室内测定的压缩系数较小，a1-2一般

3.3 渗透系数

天然粉土的渗透系数一般

四、粘粒含量对抗剪强度及原位测试指标的影响

粉土试样由于取样会受到一定程度的扰动，故影响试验成果的准确度，但从资料看，室内试验得到的

粘粒含量与粉土的动力稳定性有关。土的粘粒含量多意味着土的动力稳定性强即土的抗液化能力强，但反映到现场的原位Ps值和N值时，常常又得到相反的结果，即Ps值和N值随粘粒含量的增多而显著降低。

静力触探、标准贯入试验两个原位测试指标能较好地反映粉质土的原状结构和工程特性。

试验表明，粘粒含量Mc=10%是Ps值随Mc减小而开始强烈增大的第一个转点;其第二个转点大致在Mc=2%～3%。当Mc

结束语

土工试验是岩土工程勘察、建设工程施工等方面不可缺少的一个重要组成部分，所提供的参数直接用于工程设计或对工程施工的质量进行检验，故土工试验成果的准确性影响到勘察报告的正确性及对工程施工的检验是否正确。在进行土工试验测试时，需正确对待，提高试验成果的准确性。力图给予绝对的力学数值界限必然有它一定的复杂性和困难。为确切进行工程评价，应结合现场实际给予粉质土以恰当的判断。

参考文献

[1] DB 29-20—2000 岩土工程技术规范[S]。

篇3

甲烷物理性质：颜色为无色，气味为无味，熔点为182、5度，沸点为161、5度，分子结构为正四面体形非极性分子，晶体类型为分子晶体，密度是标准情况下每升0.717克，特殊性质为极难溶于水。

甲烷化学性质如下：

1、取代反应：甲烷的卤化中，主要有氯化、溴化，直接的氟化反应难以实现，需用稀有气体稀释。碘与甲烷反应需要较高的活化能，反应难以进行，但逆反应却很容易进行；

2、氧化反应：甲烷最基本的氧化反应就是燃烧，含氢量在所有烃中是最高的，相同质量的气态烃完全燃烧，甲烷的耗

（来源：文章屋网）

篇4

2、强度高铝合金的强度高。经过一定程度的冷加工可强化基体强度，部分牌号的铝合金还可以通过热处理进行强化处理。

3、导电导热性好。铝合金的导电导热性能仅次于银、铜和金。

4、耐蚀性好铝的表面易自然生产一层致密牢固的AL2O3保护膜，能很好的保护基体不受腐蚀。通过人工阳极氧化和着色，可获得良好铸造性能的铸造铝合金或加工塑性好的变形铝合金。

篇5

关键词：含水率；孔隙比；干密度；压缩系数；不排水强度

中图分类号： G633 文献标识码： A

1 概述

校园内土的物理性质主要决定于组成土的固体颗粒、孔隙中的水和气体这三相所占的体积和质量的比例关系，反映这种关系的指标称为土的物理性质指标。土的物理性质指标不仅可以描述土的物理性质和它所处的状态，而且，在一定程度上反映土的力学性质。本文主要针对近年来苏南地区某些工程的数百个土样的试验结果，探讨了物理性质指标在预估土的力学性质方面的可行性。

2 土的物理性质指标与压缩系数及不排水强度的关系

2.1 土样选取

选取近年来苏南地区数百个土样的试验结果进行分析，土样的饱和度均达到95%以上，所选取孔隙比e均小于 1.35。根据规范[1]对各类土的定义，按土粒大小、粒组的土粒含量或土的塑性指数把地基土分为碎石土、砂土、粉土、粘性土四大类。本文主要研究粘性土，将粘性土按塑性指数Ip分为粘土及粉质粘土分别进行研究。

2.2 物理性质指标选取

选取反映土最基本性质的物理性质指标：含水率、孔隙比和干密度作为基本指标总结出其与压缩系数及不排水强度的关系。

2.3 各物理性质指标与压缩系数的关系

土是散粒体结构材料，其颗粒间的孔隙与它所受外力的大小有关，外力增加土颗粒将重新排列，导致土体体积缩小。在外力作用下，土体体积缩小即为压缩，对于饱和土体，其体积变化的原因只是由于水从孔隙中排出，本文所选取的土样均为饱和土，经过分析得出两种土样的压缩系数与其含水率等物理性质指标直接的关系。[ ]

图1~图3为粘土的各项物理性质指标和压缩系数α100-200的关系,

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关键词：岩土物性参数；沛屯地区；预制管桩；竖向承载力；经验公式

中图分类号：TU473 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）30-0075-03

1 沛屯地区概况

该地区地处黄淮平原的中部，地貌类型属黄河冲积平原，地形单一，全为冲积平原，地表坦荡。地势西高东低，由西南向西北微倾。

区内第四系覆盖层厚度一般在50～250m之间，平均厚度约为168.21m。对土木工程有直接影响的主要是其浅部土层（50m以浅），浅部土层均由全新统和上更新统组成。

Q4（全新统）：该层为新近堆积土，一般厚度7～18m，颜色为土黄、灰黄、黑灰色，土层性质以粘土、粉质粘土、粉土为主，部分地区夹有薄层淤泥、淤泥质粘土以及粉砂等，层状结构，层理明显，植物根系迹象发育。

Q3（上更新统）：该层为老堆积土，一般厚度13～36m，颜色以褐黄色为主，土层以厚层状含砂姜粘土、含砂姜粉质粘土为主，夹有薄层粉土和粉细砂类，粉粒含量高，针状孔隙发育，水平层理明显，见虫迹通道，局部偶见淤泥质，含小钙质结核，见有螺、蚌化石及碎片，局部富集。

2 预制管桩在区内的应用现状

预制管桩是指预制的预应力钢筋混凝土管桩（本文简称预制管桩或管桩）。我国的预制管桩源于20世纪60年代，80年代开始推广使用，近几年徐州地区先后建起了多家管桩预制厂，有力地推动了预应力钢筋混凝土管桩在该区的应用，沛屯地区也随之开始使用预制管桩。由于预制管桩具有工业化定型生产、质量可靠、桩长桩径设计灵活、随购随用工期短、施工方便等优点，使预制管桩的应用逐步趋向普及。

1992年，我国制定了国家标准《先张法预应力混凝土管桩》（GB13476-92）。建设部于1993年起，将“高强度预应力混凝土管桩”列入重点推广项目。现行的《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中提出了混凝土空心桩的承载力确定公式（以下简称规范公式）及其方法，对规范管桩的设计、生产、施工起到了重要的指导作用。

就管桩承载性状而言，由于掌握材料及分析方法的不同，管桩承载力特性的研究结果亦有差异，处于地质条件相同的同一地区，不同文献的看法也有所不同。因此管桩在设计和施工方面还有待于不断探索、总结和积累经验。

3 沛屯地区预制管桩应用中存在的问题

近几年预应力管桩在沛屯地区得到广泛应用，桩基的设计均依据《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）进行。实际工作中发现：计算的桩基竖向极限承载力

和桩基实际承载力（静载荷实验结果）相差较大。

本文收集了沛屯地区的沛屯五洲新天地、沛屯汉之源（宏达大厦）、沛屯华佗医院病房楼、沛屯城建展览馆、沛屯高精度铝板带项目板带车间生产线及配套五个工程实例，包括工程勘察资料及桩基质量检测报告。各工程实例通过静载试验获得桩竖向极限承载力的试桩值，按规范公式分别计算单桩竖向极限承载力，统计试计比和误差值情况详见表1：

因此有必要研究沛屯地区预应力管桩竖向承载力与土的物理力学性之间的关系，探讨造成承载力计算误差较大的原因，为建立本地区计算管桩承载力的经验公式提供依据。

4 误差原因分析

由于沛屯地区的地层结构较为特殊，土层大致可分为上层新近堆积土和下层老堆积土，新近堆积土厚度7～18m，其物理力学性质较差，不适宜作为桩基持力层；老堆积土厚度13～36m，物理力学性质好，是良好的桩基持力层。

从桩身承载性状看，本区桩型均为摩擦型桩，对于桩侧阻力，通过分析沛屯地区的预应力管桩，在施工过程中桩周土被挤压，在桩周形成扰动区，而扰动区土的强度将降低，桩侧阻力也会下降，分析表明由于管桩的挤土作用，在地表以下约8d范围内桩侧摩阻力基本丧失，在向下约8～16d范围内的桩侧摩阻力有所降低，同时在近桩端约3～5d范围内的桩侧摩阻力也有所降低。

对于桩端阻力，当桩端进入均持力层，开始桩端阻力随深度基本上呈线性增大，当达到一定深度后，桩端阻力基本恒定，深度继续增加，桩端阻力增大很小。收集的试桩资料均是以含砂姜粘性土为持力层的，而且该土层土质较均匀，当桩端进入该土层超过一定深度后，管桩桩端阻力将基本恒定。

总之当桩进入土层后，桩侧阻力会有一定程度的降低，同时桩端进入持力层后，随深度增加端阻力将基本恒定。而按规范公式通过查表计算时，认为桩周各层土没有扰动，桩侧阻力不会降低，同时桩端阻力被认为随深度增加而不断增大，这都将导致了计算的桩基承载力均大于试桩值。

根据以上分析可知，在沛屯地区，按《建筑桩基技术规范》的计算公式计算的结果与试桩相比误差较大，无法满足桩基的设计要求。为了确保计算结果的准确和工程的安全，应当对该地区各土层极限侧阻力和端阻力标准值添加修正系数，进而建立适合该地区的经验计算公式。

5 确定管桩承载力的方法

5.1 经验公式的选择

5.2 修正参数的确定

将该地区桩侧土划分为粘性土、粉土和含砂姜粘性土三大类，桩端土均为含砂姜粘性土，而根据三种土类的岩土物性参数比较，其修正系数取规范中qsik的指数函数。采用最小二乘法求解多元非线性方程组，得出极限端阻力和侧阻力修正系数。

6 经验公式的应用效果

7 结语

通过资料收集、统计分析、编程运算、现场静载荷试验等方法，对沛屯地区预制管桩的单桩竖向极限承载力进行了系统研究，得出了确定该地区承载力的侧阻力和端阻力的经验公式和修正系数。

通过分析实测资料得出：沛屯地区桩基承载力的主要贡献土层为下部的含砂姜粘性土，设计时应尽可能保证桩身进入含砂姜粘性土适当的深度，以利于桩身材料承载力的发挥，提高经济型。

根据土工试验获得的物理指标预估管桩承载力受多种因素影响，从表2可看出，本经验公式还存在一定误差，有待进一步研究修正。实际应用时应与双桥静力触探勘探等手段结合对管桩承载力进行验算和修正，从而较准确地预估管桩的承载力。

建议开展桩身应力实测工作，验证本研究报告的成果，进一步扩大土的物理指标确定承载力统计和分析工作，对土的更精细化分类和定名等进行更加深入分析研究，得出更可靠的修正公式。

参考文献

[1] 常士骠，张苏民.工程地质手册（第四版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2] 唐业清.简明地基基础设计施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.

[3] 顾晓鲁，钱鸿缙，刘惠珊，汪时敏.地基与基础（第二版）

篇7

一、相似模型的类化

对于与原模型有相近的状态或相似的物理性质的现象，可以根据熟悉的事实经验，找到彼此间相应的联系，探明其形式和本质过程的统一，把待解决问题纳入已有的问题模式中。

例1：一只老鼠从老鼠洞沿直线爬出，已知爬出速度v的大小与距老鼠洞中心的距离成反比。当老鼠到达距老鼠中心距离S =1m的A点时，速度大小为v =20cm/s，问当老鼠到达距老鼠洞中心距离S =2m的B点时，其速度大小v =？老鼠从A点到达B点所用的时间t=？

析与解：当汽车以恒定功率行驶时，其速度v与牵引力F成反比，即v= 。由此可把老鼠的运动等效为在外力作用下以恒定功率牵引下的弹簧运动。由分析可写出v= = 。当x=S 时，v=v ，将其代入求解，得k= = 。所以老鼠到达B点的速度v = v = ×20cm/s=10cm/s。再根据外力所做的功等于此等效弹簧弹性势能的增加，则Pt= kS ，代入有关量可得Pt= （S -S ），由此可解得t= = s=7.5s。

二、相异模型的移植

不同属性或不同要素的物理现象间常常是具有明显的关联的；有质的差异的物理问题在处理方法上往往具有同一物理规律，这就提供了实现移植的可能和依据。

例2：如图1所示，S为点光源，M为平面镜，光屏与平面镜平行放置。SO是一条垂直射在O点的光线，SO=a，若M绕O点以角速度ω逆时针转动。当转动30°角时，光点S′在屏上移动的即时速度为多大？

析与解：虽然这是一个光学问题，但跟力学中的运动模型相似。大家都很熟悉力学中的“拉船模型”。当M转动时，S′相当于船，它的速度可以分解为v 和v （图2）。

v =2ω・OS′=2ω・2a=4ωa，所以v= =2v =8ωa.

例3：在均匀分布磁场的空间里放入一个边长为a的正方形单匝闭合导线框，使磁场的磁感应强度B与线框平面垂直，B的大小和方向随时间按正弦规律变化，其最大值为B ，周期为T，如图3所示。若线框每边的电阻为r，线框的自感可忽略不计，那么线框的电热功率为多大？

析与解：由于线框的自感不计，因此将线框理想化为纯电阻电路，当穿过线框的磁感应强度发生变化时，在线框中将产生感应电动势和感生电流，从而产生焦耳热，解题的关键在于求出感生电动势的最大值，如果按题目给定的磁场变化的物理模型求解，感生电动势ε= ，式中？准=B a sin（ + ），则需要用到高等数学的知识，超出了中学知识的范围，但是我们可以把模型移植到导线框在磁感应强度为B 的匀强磁场中匀速运动（周期为T）时，穿过线框的磁通量变化规律与本题相同。因为ε=ε sin ，ε =BωS=B a ，有效值I= = πBa /4rT，P=I 4r= 。

三、模型的分化

将一个复杂的物理问题，用两个以上我们所熟悉的物理模型替代，从而达到解题的目的。

例4：如图4所示，一质量为m，带电量为+q的小球从磁感应强度为B的匀强磁场中的A点由静止开始下落，试求带电小球下落的最大高度。

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关键词：正负超微子、引、斥力交换定律、强力的本质力、强子衰变与稳定的内在因素

高能物理、粒子物理发展的简要回顾

在前沿科学的研究中回顾和总结前人的经验是极其重要的。关于核力是如何产生的问题，人们借鉴电磁力的相互作用基本原理，认为两个电子不断地相互交换虚光子，产生了电磁力。汤川秀树认为，自然界应当有一种质量在电子和核子之间的粒子，质量大约是电子的200倍。在核内不断相互交换，因此而产生了强大的核力。后来人们在自然界中果然发现了这种粒子，并发现这种粒子参与强相互作用，称为π介子。以后人们又发现多种介子和超子，由于均参与强相互作用，所以通称为强子。。后来发现与事实并不完全相吻合，有人又提出在核内的夸克可能相互交换称为胶子的粒子。但仍不能解开许多有关的艰难的谜题。由于强力非常复杂，精敏的人们认识到，现在认识的强力可能仅是次级力，本质性的强力人们还没有寻找到。

坂田模型开辟了基本粒子结构研究的道路。对于揭示粒子内部结构，推动粒子理论发展，是有重大科学意义的。坂田模型合理的解释了一些事实，但也遇到了一些严重的困难。

在坂田模型的基础上，盖尔曼进一步提出了“夸克”模型，由于能够更好的解释大量现象（不是全部），逐步被科学共同体所公认。笔者也认为这是一个很有希望的理论（当时正在推论有关宏观高层物理学模型的诸多问题）。后来关系到微观物质运动和粒子结构问题，又转而研究量子力学和粒子结构问题。当着把“夸克”模型拿来与现实物理世界进行详细的对比分析研究时，发现两个致命的缺点。第一“夸克”没有确切的质量，由于没有说明原因，给人一种变戏法的感觉。第二“夸克”模型，仍然没有解开许多强子有关艰深的谜题。描述强子内部结构却无法揭开与强子结构密切相关的许多艰深的谜题是不可想象的。所以必然会导致“夸克”粒子永远被禁闭。即是说，自然界根本就没有这种粒子。

从逆向思维的角度也能发现问题。科学发展史表明，一个正确的理论问世，很快就会有相关的应用科技的出现。比如说，当着电磁波理论问世后，很快就出现了无线电的应用科技。当着化学元素表问世后，人们很快就发现核裂变、核聚变能够释放出巨大的能量，导致核能的应用等。夸克理论问世以有几十年，却一直没有出现相关的应用科学。就很说明问题。

另开辟新路

科学史上，行星运动三定律解释了九大行星绕日运动的现象。当时却不能说明为什么？后来牛顿发现了万有引力定律，才合理的解释了九大行星为什么会产生绕日运动的基本原理。受他的启发，量子力学只能描述微观物质运动如何，不能说明为何？是否暗示着量子力学也是受更基本的规律支配的呢？“没有大胆的设想，就没有伟大的发现”。

微观物质运动为什么会普遍的遵守波、粒二像性的物理规律？根据德布罗意公式延伸推想出粒子内部力学公式，想像出粒子内部更基本更多的超微子普遍的遵守“引、斥力交换定律，粒子内部相互交换的引力和斥力的大小，是随着粒子的质量大小相互变化的；质量越小引力就越小而斥力就越大，力程越长，质量越大引力就越大而斥力就越小，力程越短，称为粒子内部力学定律”。导致整个粒子表现出波、粒二像性的物理性质来。那么检验这种粒子内部力学在自然界中是否真正存在？关键的问题是根据“引、斥力交换定律”，是否能够建立起轻子和强子统一结构物理模型，是否能够揭开微观世界许多艰深的谜题。

我们对于传统理论与现实物理世界进行详细的对比分析和研究，完全相吻合的要继承，有出入的要修正，完全不相符的应从新建立新的模型。

传统观念认为，正、负电子相互交换光子（虚光子）的见解是有出入的。为什么呢？因为光子是中性的，而正、负电子相互交换的粒子所产生的磁场是有正负极的。比如说，太阳每天向地球上放射出大量可见光、红外、紫外等等大小不同能量的光子。由于光子是中性的，对地球磁场没有丝毫的影响。当太阳黑子爆发产生磁爆的时候，太阳放射出大量的带电粒子流却会对地球磁场产生极大的影响。再说，正、负电子如果交换的都是中性的光子的话，又是如何测出带正电荷或者是带负电荷的呢？

所以确切的说，正、负电子相互交换的粒子应是同时具有正负极的磁偶极子，正电子不断发射正极在前的磁偶极子，又不断吸收负极在前的磁偶极子。相反，负电子不断发射负极在前的磁偶极子，又不断吸收正极在前的磁偶极子。由于正、负电子不断相互交换磁偶极子，因此在电场的周围产生了磁场。因为测到正电子不断发射正极在前的磁偶极子，所以认识到这是带正电荷的电子。同样，测到负电子不断发射负极在前的磁偶极子，所以认识到这是带负电荷的电子。

也就是说，由于带正、负电荷的粒子与外界相互交换不同极性的磁偶极子，因此，路过磁场时必然会分别向两个不同的方向偏转。而中性的粒子由于不与外界相互交换磁偶极子，所以路过磁场时不会产生任何影响。

轻子的结构

如果“引、斥力交换定律”确实就是粒子内部力学规律的话，假如再根据一些代用品来研究粒子结构，不但是多余的，而且还极有可能会严重影响寻找到基本粒子的真实结构。所以采用正确的研究方法会起到事半功倍的作用。

新的设想：

我们用两个更基本的正、负超微子，就可以合理的描绘出轻子和强子统一结构物理模型的全部图像。是否与现实物理世界完全相吻合？读者自己去评价，让时间去检验。

正、负超微子的基本性质比较特别，正超微子一头符号为正，另一头符号为А,负超微子一头符号为负，另一头符号为В。如；正OА、负OB。如果正、负超微子的正和负组合在一起，就会变成中性的超微粒。如，А∞В、是构成μ型中微子的原材料。如果正、负超微子的А和В组合在一起，就变成一个磁偶极子。如，正∞负、是磁偶极子。

光子的结构，是由两个正负磁偶极子；一头是上正下负极另一头是上负下正极转变成中性的粒子构成一个最小单元的光子。无论光子的能量大小都是由最小单元的光子组合起来的，光子的能量越大，内部的最小光子的数量就越多，并且共同遵守粒子内部力学的“引、斥力交换定律”，从而反映出整个光子的波粒二像性的物理性质。

电子的结构，电子是由众多的磁偶极子组成（或者说是由众多的正、负超微子对组成）。电子的质量越大，内部磁偶极子的数量就越多，在电子内部共同遵守粒子内部力学的“引、斥力交换定律”，不断相互交换更小的中性超微子，称之为微荷。从而反映出整个电子的波粒二像性的物理性质。在通常情况下，无论电子的质量大小，每次总是不断向外发射一个磁偶极子，马上又吸收一个磁偶极子，因此而显示出一个电荷的性质。

因为正、负电子不断地相互交换磁偶极子，所以在电场的周围便产生了磁场。又因为电子是由大量的磁偶极子组成的集团，所以才会产生变化的磁场引起变化的电场；变化的电场又引起变化的磁场。因此而表现出电磁不分家的现象来。

正、负电子的自旋方向相反

正、负电子对相遇，众多的两个磁偶极子组合成最小光子，从而转变为一个γ光子。相反，一个γ光子运动在经过原子附近时发生相互作用，把众多的最小光子分开，又转变为众多的磁偶极子；成为正、负电子对。

电子型中微子的结构，是由一个磁偶极子的正极与负超微子结合，负极与正超微子结合，转变成中微子。也就是电子型中微子最小单元是由四个超微子构成，能量越大；数量就越多。

两个中性的超微子正反向组合在一起；一头是上A下B另一头是上B下A又能构成另一种中微子。这样，在微观世界中就有三种性质不同的中微子存在。这三种性质不同的中微子通过振荡的物理作用，又可以相互转变。

真空不空的暗能量、零点能等，是由什么物质组成的？人们一般认为，如果把一个磁偶极子分开一定是磁单极。其实一个磁偶极子分开就转变成了前质量性、前能量性的正、负超微子。真空中就相对均匀的填满了这种正、负超微子或中性的超微子对。所以如果对真空进行不同的物理作用，就会产生不同的物理现象。比如说，真空极化、真空凝聚、真空涨落、真空暴涨、真空衰变等。

μ子型中微子的结构，是由数量更多的正、负超微子组合成中性超微子对构成的，相互作用是严格遵守“引、斥力交换定律”的。

无论质量粒子还是能量粒子都是由更基本的正、反超微子构成的，都是物质的；是物质运动不同形式的表现。光子和中微子均有静止质量；是与能量相等的质量。

强子的结构

研究发现，强子的结构竟然出人意料的非常简单。原来，强子中的介子和超子衰变成什么粒子？它就由什么粒子所构成，和原子结构、原子核结构一样，都是实实在在的粒子。这简直使人难以值信。全世界有经济能力的各国花巨资建造各种加速器、对撞机，动用了大量的人力、物力去寻找组成强子的“夸克”却始终没有发现，在自然界中也没有寻找到它的踪迹。万万想不到，强子真实结构的粒子，竟然每天静悄悄地就展现在人们的面前，太不可思义啦！下面我们描绘出强子真实结构的物理图像，是否与现实物理世界完全相吻合？读者自己去分析、去辩别。

传统观念认为，强子内不准许电子存在。但是，新的观念认为，基本粒子均由更基本的正负超微子构成，在粒子内统一遵守粒子内部力学的引、斥力交换规律。所以组成电子的物质在强子内部的波长并不是电子的波长，而是整个强子质量的波长。

重电子的μ介子是由一个电子和一个vμ型中微子构成。那么，重电子为什么不能马上把全部的质量都转化为能量呢？因为构成vμ型中微子的大约是由数千万个超微子对都是中性的，通常情况下是无能力马上转变出能量的。只有与反vμ型中微子相碰，把超微子对撞开，从新组合成磁偶极子，两个磁偶极子再组合成最小单元的光子。正反vμ型中微子就能把全部质量都转化为能量。比如说，中性的π介子就是由正、反两个vμ型中微子组成的，衰变时由于没有其他物理影响便能马上把全部质量都转化为能量，衰变出两个高能量的γ光子。

因为μ介子是由电子和vμ型中微子构成，所以只能构成正反两个重电子。由于π介子是由正反两个vμ型中微子和正反两个电子所构成。因此，π介子必然会构成三种介子。如正π介子、负π介子和中性的π介子。

π介子的质量是273?2衰变出一个μ介子的质量是20677和一个vμ型中微子质量约203，增加共约达到400个电子质量左右。增加的质量就是根据vμ型中微子内部结构的需要从真空中的正负超微子中吸引来的。类似部队人员缺编，从民间招兵充实建制一样。同样，部队人员过多，需要缩编，又会退伍、复员部分人员，达到建制正常化。比如说，k介子的质量是966?6衰变出一个带电π介子和一个中性的π介子，两个质量加在一起共是5374。这些减少的质量就是根据π介子内部结构的需要，把多余的正负超微子对释放到真空内。而k介子衰变出三个π介子其质量加起来和k介子的质量差不多。关于k介子为什么有时衰变出两个π介子，有时衰变出三个π介子呢？显然与k介子产生一瞬间的运动状态有关，因为粒子内部数千万计的正负超微子对是不断共同遵守“引、斥力交换定律”的，由于衰变时的角度不同，可能有时会衰变成两个π介子，有时会衰变成三个π介子。如果进入定量研究会对它有更精确的描述。

从质子和中子的质量来看，应当是由两个k介子构成的。究竟质子和中子内大约数亿个超微子对的群组织是如何产生相对稳定的核力的本质力的呢？

强力的本质力

因为强力的电荷无关性。所以我们在描绘强力的本质力时，强子内的电荷问题暂时不提。根据粒子内部力学的“引、斥力交换定律”，结合现实物理世界推论发现，强力的本质力原来是由两个成对的正负vμ型中微子，在不断遵守“引、斥力交换定律”运动中产生的合力造成的。粒子内引、斥力的交换力本来是比较脆弱的，但是由大约上亿个超微子对组成的正负vμ型中微子对共同产生的合力，力气却大的惊人。力程极短、极其复杂是必然的。这也正是只有两个vμ型中微子以上构成的π介子才能参与强相互作用，而轻子不参与强相互作用的原因。虽然在重电子结构中有一个vμ型中微子，但是一个粒子无法产生合力。因为强相互作用都是由正负两个vμ型中微子产生的合力，所以一个vμ型中微子不能参与强相互作用。

强相互作用很复杂的原因；π介子是由正负两个vμ型中微子产生的一处合力点，k介子是由两对或三对正负vμ型中微子产生的两处或三处合力点，两者强力的大小也有所不同。其它超子强相互作用的合力点更多…合力的大小也有差异。所以强力才会表现出很复杂的现象。

那么，质子和中子的结构为何很稳定，而介子和超子必然会发生衰变呢？我们知道，在自然界中物体的三角形最为稳定，所以由两个k介子的质量构成的质子和中子内部结构不是由12个正负vμ型中微子构成，而是由质量饱和的6个正负vμ型中微子构成的。在不断遵守引、斥力交换规律中始终形成三角鼎立之势，不断产生内三合力和外三合力，核力是由外三处合力点表现出来的。

k介子虽然也是由6个正负vμ型中微子构成的，但是它们是不饱和的，达不到形成三角鼎立之势的条件，所以k介子必然会在遵守斥力时而衰变。如果说粒子内部一定有弱力存在的话，那也是引、斥力交换规律中斥力的外露。

总之，强子凡达不到形成三角鼎立之势条件的，都必然会衰变。介子和超子都达不到形成三角鼎立之势的条件，只有质子和中子才能达到形成三角鼎立之势的条件。如果进入定量研究会对它们有更精确的描述。

小结

前质量性、前能量性的正负超微子构成了实物粒子，埸和真空物质的暗能量。组成的第一步粒子是，磁偶极子，最小单元的光子和三种性质不同的中微子。第二步是，众多的磁偶极子构成了电子（集团），众多最小单元的光子构成了光子（集团），众多的三种性质不同的单个中微子又分别组成了三种性质不同的中微子（集团）。因为轻子的结构都是由单纯的粒子组成的，所以随着数量的增加或减少，只能表现出粒子的质量、能量增加或减少，而基本性质则不变。因为正负电子不断地相互交换磁偶极子，所以电场产生了磁场。导致电磁不分家的现象发生。

强子中的介子和超子衰变成什么粒子？它就由什么粒子所构成。

由两个正反vμ子形中微子以上成对构成的粒子，在内部严格遵守“引、斥力交换定律”的过程中又产生了一种新的合力，即；强力的本质力。

质子、中子之所以结构相对稳定，是因为内部三对饱和的6个正负vμ型中微子，在不断遵守引、斥力交换规律中始终形成三角鼎立之势，不断反复的产生内三合力和外三合力，所以质子、中子的核力是由外三合力点表现出来的。

从现实物理世界出发，运用物理图像逻辑推理学推论结果表明，如果没有粒子内部力学“引、斥力交换定律”的存在，就不会有量子力学、电磁动力学和强力本质力的产生。正负超微子就无法构成现实物理的物质世界。

研究到这里使我们认识到，花过多的精力去研究大量不稳定的粒子是没有多少科学意义的，细心研究相对稳定的粒子结构其科学意义是十分重大的。马克思有句名言：哲学家不仅要解释世界，更重要的是改造世界。这句话不仅是针对哲学而说的，它还包涵着任何科学的存在和发展的真正意义。

从高层物理学模型中发现应用科学基本原理

粒子内部力学模型的问世，建立起了轻子、强子统一结构物理模型后发现，现代一些高尖端技术碰到的许多瓶颈，根据现代科学基本原理极难突破，而如果根据高层物理学基本原理则比较容易突破。比如说，下一代大功率雷达的研发、超强电磁干扰波的研发、光传操作系统的研发、超越第四代、五代机隐身性能超材料的研发、超强电磁防护罩的研发（如何激发周围一定距离如，50米、100米等真空中正、负超微子组成磁偶极子时间1形成磁爆层，时间2两个磁偶极子又组合成最小单元的光子形成光爆层。以光速不断的由磁爆层转变为光爆层，又由光爆层转变为磁爆层…从而达到超强的防护的作用。是未来第七代或第八代机的基本性能，即；给飞机穿上“防弹衣”）、以及思维语言扫描仪、穿越物体超材料的研发，定向能强微波、强激光武器的研发等。依定向能强微波武器为例，μ子型中微子的静止质量大约是电子型中微子静止质量的上亿倍以上；电子质量的200倍以上，具体数据经过反复的科技试验即可取得（应用科技本来主要就是从试验中获取精确数据的。站在现代物理学的角度，只要从意识上高度重视中微子具有静止质量，从理论上就会有超常规的重大新发现，不发现高层物理学也能研发出来这类定向能强微波武器的）。不同的能量击在一定距离的物体上，轻者裂缝解体，重者产生局部性的物体爆炸而四分五裂。击中飞机机体会莫明其妙解体而坠落，击中导弹战斗部会马上在空中爆炸。其威力比强激光武器大的多，这种定向能强微波肉眼看不见、速度快、无声无息，雷达更探测不到，给人一种神秘感。

可不要小看由电传操作系统向光传操作系统的变革。在未来战争中，必然会有下一代超强电磁干扰波科技的出现，面对超强电磁干扰波的突然袭击，电传操作系统必然会全部失灵。而光传操作系统却一切正常。

未来武器的发展走向，高层物理学的问世，必然会促进超强电、磁、光应用科技的快速发展，会由不同类型大小能量不等的强微波、强激光武器等占主导地位，笨重的弹药式武器（包括导弹、核武器）会逐步退出（通过沙盘推演得出的结论。沙盘推演属于直观的图像逻辑推理学的一种，类似古人的《推背图》，则属于辩证的图像逻辑推理学的一种；是古人根据人文和社会发展的内在（隐藏）的规律而推论出来的结论。无论哪个学科都有极其深奥的学问…）。

因此，物理图像逻辑推理学既是一门古老的学科，又是一门暂新的学科。物理图像逻辑推理学，在基本物理学研究中，起码起着定性的物理模型和连环式物理模型的作用。这一大创新，虽然远远不如经过数学抽象的现代物理学精确。但是，现代精确的物理学也有缺点，由于非常精细，往往容易迷失在细节里。因此而容易迷失研究方向。物理图像逻辑推理学与数学抽象，两者相辅相成，将会促进现代科学向更高层次发展。供广大读者参考。

篇9

关键词：超顺磁性纳米粒；理化性质；生物医学；磁性靶向给药系统；磁热疗；造影剂

磁性纳米粒子能在外加磁场作用下定向快速运动，从而可进一步缩短药物定向富集的时间，并且在交变磁场作用下，可以产生热效应，同时控制靶向药物的释放，被认为是一种比较理想的药物载体，在药物输运和定向治疗等方面具有巨大的应用潜力[1]。超顺磁性氧化铁纳米粒（super-paramagneticironoxidenanoparticles，SPION）为近年来国内外靶向药物和医用纳米材料领域研究的最新进展，目前主要用于医学成像和疾病诊断、药物靶向治疗、肿瘤细胞的富集和分离等领域。

所谓"超顺磁性"一词引申自原子物理学中"原子自旋-自旋祸合"这一普遍物理学现象，是指某些具有磁性的颗粒，在晶粒尺寸足够小时，其热能κT（其中κ为玻尔兹曼常数，T为绝对温度）可足以引起晶粒自身在磁化方向上的波动，从而导致其磁化性质与顺磁体相似。超顺磁性可用物理性质测量系统检测证实，当粒子的磁滞回线图显示没有剩磁及矫顽力，说明纳米粒子呈超顺磁性。

超顺磁性纳米粒子的粒径可在几纳米到几百纳米之间，除了具有一般磁性载药粒子的优点外，还具有以下优点：①比表面积大，载药率高，更易于在靶向部位浓集，实现低毒性：②链接或载带的功能基团或活性中心多，易于药物的载带和控制释放：③操作和贮存过程中不易产生磁性团聚：④不易被网状内皮系统的吞噬细胞迅速吞噬清除。此外，超顺磁体与一般铁磁体不同，前者不存在磁滞现象，当去除外磁场后，剩磁立即消夫，这一特性使得SPION成为一种堪称理想的靶向药物纳米载体[2]。SPION由于具有在生物体内的特异性分布以及在外加磁场下可控运动的特点，已成为最具有开发前景的磁性靶向给药系统（MTDDS）[3]。

超顺磁性载药纳米粒一般可采用共沉淀法、水热合成法、有机铁分解法[4]等方法先制备SPION，然后通过适当的药物载体，如中性葡聚糖、聚炕基氨基丙烯酸醋、磷脂酌胆碱、乙基纤维素等功能性分子作为祸合剂，将药物嫁接于纳米粒形成超顺磁性载药纳米粒，这种纳米粒在外加磁场引导下可在体内定向移动，到达靶区形成高效滞留[5]。由于该种给药系统的大小只有十几个纳米，是靶向制剂中粒径最小的一种，具有独特的超顺磁性、小尺寸效应和界面效应，表现出许多优异的性能和功能。如可随血流运行有选择性地定位于肿瘤组织，能从高通透性的肿瘤血管中渗出，在细胞或分子水平上发挥药效作用，而对一般的正常组织无太大影响。

1SPION传递药物的关键性质

1.1大小与分布

纳米粒子的大小主要是指粒子总体的直径大小，包括铁芯和祸合剂。通常的纳米技术主要集中在1～100nm，纳米药物的尺寸范围更大，约在1～1000nm（即从几个原子到亚细胞）开展研究。SPION是纳米范畴中最小的纳米粒，其直径一般200nm的纳米粒子，将会被脾脏的窦房结过滤。

根据纳米粒子的大小，其摄取方式可分为吞噬作用（大小均可）和胞饮作用（粒子10nm，就不能渗透进入内皮组织。在病理条件下，如炎症或肿瘤浸润，渗透屏障的通透性会增强[6]。总之，无论在体外试验还是在体内试验中，纳米粒的摄取很大程度上都取决于纳米粒的大小。

1.2生物毒性

所有在临床上使用的药物都需要对其不良反应进行评估。SPION粒径小，可通过肺血屏障或经皮吸收进入生物体内，并透过组织间隙被细胞吸收。纳米材料比表面积大，粒子表面的原子数目多，又缺少相邻的原子，存在许多空键，因而具有很强的吸附能力与很高的化学活性。纳米材料易进入机体，有可能透过生物膜进入细胞内的细胞器，如线粒体、内质网、溶酶体、高尔基体等，并与生物大分子结合或催化化学反应，从而改变生物大分子和生物膜的正常结构，对机体产生影响。

较早研究纳米粒毒性的试验是通过细胞与纳米粒共孵育进行的[7]。然而在体外试验中所体现的毒性往往比体内的毒性低。这可能是在体内由于有毒的降解产物是不断地排出所导致的。

纳米粒能应用于体内的条件是使其形成胶体状悬浮液并具有良好的水溶性和生物相容性，并且pH值接近于7.4。目前SPION在肝脏的MRI诊断学研究较成熟，粒子用放射性铁进行修饰，通过静脉给药研究以下参数：①粒子在体内的分布：②在MRI中肝脏和脾脏的驰豫时间：③治疗缺铁性贫血症的可能性：④对几大脏器进行病理学检查：⑤检查血液和尿液：⑥致突变性。给药1h后，在肝脏发现82.6%的粒子而在脾脏发现

6.2%，分别经过3，4d，粒子在肝脏和脾脏的浓度慢慢变小。给药7d后，缺铁性贫血得到有效控制。即使在大鼠和狗中的铁的给药量达到3000mmol・kg?1，在组织学和血清血中也没有发生急性或亚急性毒性，而这个剂量是用MRI方法诊断剂量的150倍，在体内试验中，SPION都表现出了很好的生物相容性[8]。

1.3 荷电性能

SPION的表面荷电量是指在双层剪切面的电势，称之为6电位，用通过电泳及专门的电位测定仪进行测量。6电位依赖于体外可溶介质的电解质浓度和体内的血浆吸附蛋白。如果6电位比微粒子系统的临界值低，颗粒会发生团聚反应和沉淀反应。SPION的静电稳定需要一个强大的6电位，通常绝对值需大于30mV。表面电荷在胞吞作用中有很重要的作用，因为理论上细胞膜是带负电荷的，对荷负电粒子存在排斥作用，因此所摄取的负电颗粒会相对较少。但体外研究结果往往显示，当δ电位接近零时细胞的内吞作用较小，或细胞的内吞作用与表面电荷量大小成正比，而与所负电荷的性质无关。所以仅从粒子的荷电性质来判断其被细胞吞噬的情况是不全面的。此外，通常所负电荷量绝对值越大，SPION在循环系统的滞留时间越短[9]。

1.4 蛋白吸附率

纳米粒经静脉注射后，立即会与血浆蛋白发生相互作用。调理作用是指粒子表面的蛋白吸附，蛋白吸附的多少与粒子的大小、所负电荷的多少以及粒子疏水性强度相关。而粒子的疏水性相互作用对蛋白质的吸附也有一定的影响，比如疏水性区域的脱水会使系统恼值增加，则反过来促进蛋白的吸附。所吸附的蛋白对纳米粒子在体内的分布、代谢和消除都发挥着重要作用。那些能促进粒子通过细胞吞噬作用进入的蛋白称为调理素（例如IgG抗体、补体系统、纤维连接蛋白），而具有抑制细胞发生吞噬功能的蛋白，被称为非调理素。

目前，纳米粒对多种蛋白的吸附作用在体内外都有研究。调理素、非调理素以及血浆中其他夫活蛋白对纳米粒在体内的行为都有作用，所以仅研究某种蛋白对纳米粒的吸附作用作用不是理想的方法。更有效的研究方法应该是通过二维聚丙烯酌服凝胶电泳的方法来研究血液中所有血浆蛋白对纳米粒的吸附作用。应用这个方法，各种血浆蛋白可以根据其等电点和分子量的不同在同一时间分离出来。

2 SPION在生物医学中的应用

近年来，应用SPION的例子显著增加，在临床治疗领域，SPION已用于体内的基因转染、MRI、热疗和放疗中[10-11]。此外，SPION也用于分离细胞、蛋白质、DNA/RNA、细菌、病毒及其他生物分子。SPION在体内的分解取决于核心材料以及祸合剂。在大多数的情况下，SPION纳米粒子可以被分为以下3种类型：①无修饰，无祸合剂的SPION，具有较大灵活性，可以进一步做修饰：②表面修饰的载药纳米颗粒，如采用右旋糖酣或其他含竣基及服基的功能性分子修饰：③SPION与特定物质结合，所结合的分子可能是药物、抗体或其他医疗物质。目前SPION的应用主要集中在分子免疫、MRI、靶向递药、磁热疗等几个方面。

2.1分子免疫方面的应用

纳米免疫磁分离是利用功能化磁性纳米粒子的表面配体（或受体）与受体（或配体）之间的特异相互作用，同时利用外界磁场从混合物中分离与磁性纳米微粒表面发生识别作用的物质。纳米免疫磁分离已经在临床上广泛应用[10，12]。

SPION在免疫测定法中作为固定相用来分离纯化蛋白，从而可以较好地对免疫细胞进行分离、提纯、合成以及作为DNA/RNA的标记物。SPION作为固定相开发成更敏感、更高效、自动化的免疫测定法，这个技术加快了SPION在临床医学领域的发展[10]。另外应用SPION可以很方便地用来隔离和检测微生物及肿瘤细胞，同时能高效地把质粒转染到细胞中[11]。这种技术所需要的检测细胞的浓度非常低（最多每毫升10个细胞），这对早期诊断血液或骨髓癌症非常有帮助[11-12]。

2.2磁共振成像技术

由于MRI可以用来对生物内脏器官进行无损的快速检测，已经成为临床诊断中最为有效方法之一。通常为了增强病变组织与正常组织的图像之间的对比度以提高病变组织的清晰度，需要选择合适的造影增强剂来显示解剖学特征。早在十年前，SPION已经作为肝脏MRI造影剂在欧洲使用。SPION作为MRI的造影剂提高了诊断的灵敏度和特异性[13]。而其有效性主要取决于其理化性质，如大小、电荷量和祸合剂的性质[7]。应用于MRI中造影剂的SPION的直径一般为20～500nm，通常被包以葡聚糖右旋糖酣的覆层包裹，还可以是白蛋白、聚乙烯比咯炕酬（PVP）、淀粉、硅油等包覆[13-14]。

SPION可被广泛存在于肝脏、脾脏、淋巴结的网状细胞-内皮吞噬系统（reticulo-eneothelialsystem，RES）的细胞所识别、吞噬，可以看到纳米粒在肝、脾、骨髓和淋巴节点的分布[15]。在体外实验中，由葡聚糖右旋糖酣包裹的SPION，直径是45nm，氧化铁内核5nm，以HIV-Tat蛋白加以修饰，能够加载到一些细胞中，如人的造血CD34+细胞，小鼠的神经祖细胞，人类CD4+淋巴细胞和小鼠脾细胞[8]。当这些加载细胞给小鼠静脉注射后，通过MRI可以观察到它们在实验动物中肝、脾以及骨髓中的积聚，且即使是单个细胞也可以检测到。这些结果对免疫学和干细胞生物学的研究领域有重要的意义[8]。

此外，SPION也作为口服造影剂诊断消化道肿瘤、通过静注给药的方式诊断身体其他肿瘤、血管梗塞、脑卒中等疾病。SPION可同时作为药物传送的载体和造影剂，利用这种方式，可以通过MRI获得药物动力学规律[16-18]。

2.3磁性靶向给药系统

SPION的靶向性分为主动靶向和被动靶向2种：被动靶向性指磁性纳米颗粒可被肝脏、脾脏及淋巴结的内皮吞噬系统的细胞所吞噬。主动靶向性即为人工对纳米粒表面进行修饰，通过靶向性分子与细胞表面特异性受体结合，或通过外加磁场的作用，实现主动靶向治疗[10]。

磁性药物靶向的治疗效果不仅与所用纳米粒的理化性质、浓度和数量有关，也与所结合药物的类型有关。早在20世纪70年代就开展了磁性靶向的研究，在前期实验的基础上，研究者使用不同类型的SPION和磁性微球跟随定位在不同动物以及人类的肿瘤部位从而研究肿瘤的治疗方法。研究者通过MRI检查、组织学和Y射线照相法等于段，给猪静脉注射后发现放射性标记的SPION在猪的肝脏和肺脏有6～10倍的积聚。还有研究显示在家兔后肢动脉注射SPION后成功诱导VX-2使鳞状细胞癌完全缓解[16]。SPION在磁性药物靶向的另外一种应用是用于预防移植于术的术后感染。把柔性强磁性物质加入埋植剂中，若在移植后发生了并发症，比如感染、血栓、排斥反应、钙化等，通过在邻近动脉注射SPION再在外部磁场的作用下，可以使药物积聚在移植位点[19]。

随着纳米技术以磁性纳米颗粒作为基因载体研究的不断发展，SPION在肿瘤基因治疗中的应用得到了广泛。与传统的基因载体系统相比较，SPION特殊的纳米效应、超顷磁性、准确的靶向性和在外加磁场推动下对细胞膜及血脑屏障强大的穿透性使肿瘤的基因治疗逐步成为可能[16]。SPION作为转染载体为基因治疗疾病开辟了新途径，也提高了基因治疗效率，有着广泛的前景。

2.4磁流体致热治疗

热感应是指超顷磁性粒子在交变磁场的作用下表现出来的性质[20]。利用肿瘤细胞和正常细胞对热的敏感性不同，通过将磁流体注射到肿瘤组织，然后在外加交变磁场的作用下产生能量，再将产生的能量均匀释放给肿瘤组织，肿瘤中的血液供给不如正常组织充足致使肿瘤细胞中热量扩散较慢，结果造成局部温度升高（一般控制在42～46C），从而达到杀死肿瘤细胞，这种治疗方法称为磁流体过热（magneticfluidhyperthermia，MFH）。MFH在治疗肿瘤和其他疾病方面都有着巨大的应用前景，将MFH与传统的治疗方法如化疗和放射线疗法相结合对前列腺癌和脑肿瘤进行多重治疗，有望取得理想的治疗效果[20]。但MFH治疗肿瘤的研究和应用目前还面临如何使磁性纳米粒子只被肿瘤细胞吞噬，而不被其他正常细胞吞噬的难题，这是实现对肿瘤细胞均匀加热的关键影响因素。

3结果和展望

在临床上使用SPION技术，可开辟高选择性的治疗方法，通过靶向部位药物浓度的增高，提高治疗的有效性同时减少了很多不良反应。除了在MRI中的应用，SPION其他方面的应用尚在试验阶段。相信随着SPION祸合剂、修饰物以及粒子合成等技术的改进，SPION技术将广泛使用于各种临床诊断与治疗中。

REFERENCES

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关键词：水资源；污水水质检测；重要性

中图分类号：TV21 文献标识码：A

1 当前水资源及水资源环境现状

水是我们人类赖以生存和发展的重要自然资源，我们所说的水资源主要指人类饮用的淡水资源、地下水、地下淡水等，对于这部分淡水，我国的需要量较大，同时随着经济的快速发展，带动了工业的飞速进步，从而导致用水量的不断增加，且随着工业企业生产速度的加快，对水资源的污染程度也在不断的升高，这对我国本来就十分缺乏的水资源来讲，无疑是雪上加霜。水资源的污染及短缺不仅影响到了人们的正常工作生活，同时也不利于水资源的可持续发展。当前我国大部分城市处于缺水状态，大量的短缺，使我国部分省份水资源的赤字已严重制约了城市发展的速度，使水资源的短缺与需求了一对矛盾体，严重影响了社会的发展速度，同时此问题也是摆在目前各工业企业发展过程中面临的重要课题之一。

当前水资源严重匮乏，各项节水措施、防治水资源的污染及对废水的再利用等不同程度的对水资源起到了一定的缓解作用，特别是针对于污水处理后再利用的措施，对紧张的水资源起到了明显的作用，污水经过有效的处理，在很多地方都可以进行有效的再利用，可以有效的缓解某此地方用水的燃眉之急。在对污水处理再利用方面国外已取得了很好的成效。我国的污水处理技术还处于比较落后的局面，对污水的处理标准还没有很明确的标准，国家的各项政策法规也没有得到有效的实施和贯彻，再加之人们在思想和观念上都缺乏必要的认识，对废水的回收再利用存在着一定的误区，所以我国的污水回收再利用工程较少，没有形成一定的规模，一直没有取得明显的进展。所以人们无论生活还是生产中的用水都从自然界中获取，这在很大程度上加剧了地球上的水资源的匮乏。所以针对当前我国工农业快速的发展过程中所产生的废水量不断增加的趋势，首先应加大对污水的处理力度，合理的利用水资源，改变人们对再生水的错误认识，加大对污水水质检测的投资力度，使污水水质检测工作得以顺利发展，保证污水处理后的水质达到国家规定的标准，符合再次回收利用。

2 污水处理中的水质检验及其重要性

随着我国经济发展速度的加快，城市化进程和工农业取得了快速的发展，生活污水和工业所排放的废水量呈不断上升的趋势，同时水资源还处于严重短缺的情况，所以如何合理的对这部分污水进行重复再利用，有效的解决当前水资源紧缺的状态，成为当前急需解决的重要问题。污水是造成环境破坏的重要因素之一，污水处理作为一项长期的环保型工程，无论对城市的发展、经济的发展和整个社会的发展都起着极其重要作用。污水的回收再利用可以有效的解决当前我国水资源紧张的局面，同时对生态环境的平衡发展也有着十分重要的意义。水质检测作为污水处理中重要的一个环节，对处理后的水质是否符合规定的标准要求具有非常重要的作用，对于污水的回收再利用，不仅需要改变人们在观念上的错误认识，同时还要加大对污水水质检测的力度，从而保证污水符合回收再利用的标准。

2.1 污水处理中的水质检验

污水处理中的水质检验可分为物理检验和化学检验，在此.笔者从两种方法中提出一些重要的检验标准进行讲解。

2.1.1 水的成色

（1）水的颜色正常与否，相比于工业排出的废水、污水。一般都可以用肉眼观看出来，在污水处理中，通过对水的颜色的检测也可以初步判断该水质的优或者劣，能不能进行再次利用。例如，如果水经过处理之后还呈现红色，就表明含有铁物质的量还是过大，还要继续进行处理。（2）水的浑浊、清晰度。一般生活中的饮用水都是透明的，水内只有含有大量的混浊物才会令水质变得不透明，在视觉上就给人一种“这是脏水”的潜意识提示。污水内含有泥沙、小颗粒悬浮物，细微的有机物等等都有可能造成水质的浑浊。废水处理中，水质透明是比较直观的一种判断方法。

2.1.2 硬度检验

水的硬度太强是不可以用的。生活中的用水都选取硬度适中的水源。所以睡得硬度是污水处理中水质检验的一个重要标准，从物理的角度来看，水的这种物理性质决定了它是否能否成为人们眼中可用水的基本标准之一。

2.1.3 水质内各种矿物质的含量检验

人体内各种矿物质需要一个平衡的环境，如果使用的水资源里面某种矿物质超标，那么这样的水就不符合人们的使用标准，从化学的角度来看，矿物质超标，会影响人的身体健康，在工业应用中，会出现很多因为矿物质反应而引发的问题。

2.2 污水处理中的水质检验的重要性

2.2.1 改变人们对再生水的观念。人们一直把再生水当成脏水，水质检验就是要的基本要求就是要把污水中的不可用的物质处理掉，让它和新鲜水一样让人们放下顾虑可以放心的使用，从而从根本上改变人们的用水观念，这对缓解水资源紧张问题起着相当大的作用。

2.2.2 缓解工业用水的“瓶颈”问题。生活缺水人们就不能正常的工作、出行。工业缺水会导致工业生产停滞甚至出现破产倒闭等严重现象。由于我国现在水资源相当紧张，缓解工业用水，解决工业的。“瓶颈”问题，不仅仅需要节约用水，更需要对再生水资源的有效利用。

2.2.3 提高再生水的使用效率。再生水即是污水经过有效的处理后检测合格，能达到利用要求的水，污水要处理过程中要加强检测环节，使经过处理后的污水能达到所需要的标准，符合人们对其利用的要求。污水经过处理后，只有经过科学的检测方法检测出的水质符合使用的标准，人们才能放心的对再生水进行使用，再生水对于工业上对水的需求起到了十分积极的作用，其作为一种可再持续使用的资源投入生产，不仅为我国的水资源的紧张提供一个有效可行的缓解办法，同时对于工业的快速发展具有极其重要的意义。

结语

随着社会的快速发展，水资源的短缺已成为制约当前经济发展的重要因素之一，水资源如何得以可持续的利用，对社会的发展具有十分重要的意义。当前国有的各项节水措施及对污水的处理措施等都是为了科学合理的对水资源得以利用，这是关系着国计民生的重要工程之一，需要全社会的共同重视，从而为城市和工业的用水提供一个可持续发展的空间，提高我国污水处理的水平，保证社会的可持续性发展。

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