微生物采样方案范文
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导语:如何才能写好一篇微生物采样方案,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。
篇1
首先微生物检测必须进行无菌操作。微生物实验室、培养设备及其他材料需要预先灭菌,采样及检测用品在使用前应保持清洁和无菌。常用的灭菌方法有湿热法、干热法、化学法、物理法等。湿热法适合液体培养基、生理盐水等稀释液的灭菌,若采用高压蒸汽灭菌,需在0.1MPa的压力下,温度达121℃,灭菌15~20min,需要灭菌的检测用品应放置在特定容器内或用合适的材料(如专用包装纸、铝箔纸等)包裹或加塞,保证灭菌效果。干热法适合玻璃、不锈钢等干物质灭菌,采用恒温烘箱,在160~180℃, 烘1.5~2h,不适合液体、塑料、纸等材质。化学法一般采用75%酒精擦拭物品、双手等身体部位表面进行消毒灭菌。物理法适合微生物实验室消毒灭菌,空气抽滤净化、紫外灯灭菌0.5~1h后可开始检测工作,一般在无菌室、洁净区域(包括超净工作台或洁净实验室)进行,病原微生物分离鉴定工作应在二级生物安全实验室进行,微生物实验室应达到百级以上层流洁净室,且配备生物安全柜等,采样及检测人员应无菌操作,包括穿戴无菌工作鞋服、帽子、口罩,双手用75%酒精擦拭等。
样品采集过程的无菌操作
采样工具使用不锈钢或其他强度适当的材料,应表面光滑,无缝隙,边角圆润,并且要清洗和灭菌,使用前保持干燥。样品容器的材料(如玻璃、不锈钢、塑料等)和结构应能充分保证样品的原有状态,容器和盖子应清洁、无菌、干燥,样品容器应有足够的体积,使样品可在测试前充分混匀,样品容器包括采样袋、采样管、采样瓶等。
采样原则根据检测目的、样品特点、批量、检测方法、微生物的危害程度等确定采样方案。采用随机原则进行采样,确保所采集的样品具有代表性。采样过程遵循无菌操作程序,防止一切可能的外来污染。样品在保存和运输的过程中,应采取必要的措施防止样品中原有微生物的数量变化,保持样品的原有状态。采样方法和采样数量应根据具体产品的特点和产品标准要求执行,乳与乳制品新标准规定采用三级采样方案。
n:同一批次产品应采集的样品件数;按具体产品标准要求执行,乳与乳制品一般为5个。
c:最大可允许超出m值的样品数;按具体产品标准要求执行。
m:微生物指标可接受水平的限量值;按具体产品标准要求执行。
M:微生物指标的最高安全限量值。按具体产品标准要求执行。
按照三级采样方案设定的指标,在n个样品中,允许全部样品中相应微生物指标检测值小于或等于m值;允许有≤c个样品其相应微生物指标检测值在m值和M值之间;不允许有样品相应微生物指标检测值大于M。例如巴氏杀菌乳菌落总数限量:n=5,c=2,m=50000CFU/g或CFU/mL,M=100000CFU/g。其含义是从一批产品中采集5个样品,若5个样品的检测结果均小于或等于m值(≤50000CFU/g),则该批样品合格;若≤2个样品的结果(X)位于m值和M值之间(5000CFU/g100000CFU/g),则该批样品不合格。
各种乳及乳制品的无菌采样方法
1.生乳的采样
样品应充分搅拌混匀,混匀后应立即取样,用无菌采样工具分别从相同批次(此处特指单体的贮奶罐或贮奶车)中采集n个样品,采样量应满足微生物指标检测的要求。
具有分隔区域的贮奶装置,应根据每个分隔区域内贮奶量的不同,按比例从中采集一定量经混合均匀的代表性样品,将上述奶样混合均匀采样。
2.液态乳制品的采样
适用于巴氏杀菌乳、发酵乳、灭菌乳、调制乳等。取相同批次最小零售原包装至少n件。
3.半固态乳制品的采样
(1)炼乳的采样,适用于淡炼乳、加糖炼乳、调制炼乳等。
原包装小于或等于500g(mL)的制品:取相同批次的最小零售原包装,每批至少取n件。采样量不小于5倍或以上检测单位的样品。
原包装大于500g(mL)的制品(再加工产品,进出口):采样前应摇动或使用搅拌器搅拌,使其达到均匀后采样。如果样品无法进行均匀混合,就从样品容器中的各个部位取代表性样。采样量不小于5倍或以上检测单位的样品。
(2)奶油及其制品的采样,适用于稀奶油、奶油、无水奶油等。
原包装小于或等于1000g(mL)的制品:取相同批次的最小零售原包装,采样量不小于5倍或以上检测单位的样品。
原包装大于1000g(mL)的制品:采样前应摇动或使用搅拌器搅拌,使其达到均匀后采样。对于固态制品,用无菌抹刀除去表层产品,厚度不少于5mm。将洁净、干燥的采样钻沿包装容器切口方向往下,匀速穿入底部。当采样钻到达容器底部时,将采样钻旋转180°,抽出采样钻并将采集的样品转入样品容器。采样量不小于5倍以上检测单位样品。
4.固态乳制品的采样
适用于干酪、再制干酪、乳粉、乳清粉、乳糖和酪乳粉等。
(1)干酪与再制干酪的采样
篇2
关键词:空气微生物;微生物污染;微生物监测
中图分类号:X831
文献标识码:A文章编号:16749944(2017)8009102
1引言
人类的生存离不开大气,空气作为人类生存的必须条件以及重要物质,它保证了人类进行生产等活动,但是,从另一个角度来看,有污染的也会威胁到人类健康。特别在现代社会中,随着人口数量的急剧增长,大地植被覆盖面积减少,加上一些不正规的动物养殖场和垃圾处理厂,如果没有做到有效的卫生防治措施,会造成十分严重的空气污染。空气中的微生物数量急剧上升,并且这些微生物中包含了大量威胁到人类健康的病原微生物,这些微生物会随着人类的呼吸,通过呼吸道进入人体肺部,可能造成呼吸道疾病或者肺部感染。所以,空气微生物的监测对于保护人类健康是十分有意义的。
2空气微生物污染及其污染现状
虽然空气微生物不能被人类的肉眼所看到,但是其作为生态系统的一个组成部分,也是不可被忽视的。空气微生物一般由一些细菌、病毒、放线菌等细微生命体构成,在不同的地方其组成浓度一般不同,空气微生物的数量也是空气质量的重要标准。空气微生物的种类繁多,目前的研究表明,空气中的真菌种类多达4万多种,而细菌和放线菌的也有上千种。这些空气微生物来自于地球表面的各个地方,如土壤,湖面等,并且人类的活动也是空气微生物的来源,其中,需要特别注意的是一些养殖场、垃圾处理厂等地方,由于有大量的动植物,会导致空气中出现大量微生物。这些空气微生物并不会直接在大气中存在,虽然一部分空气微生物对于这种较干燥的环境以及紫外线有一定的抗性,但是空气微生物在空气中还是多以微生物气溶胶的形式存在,此外,真菌会以单个孢子的形式存在于大气中。微生物气溶胶,简单的来说,就是存在于空气中的一个分散体系,其实质是一些固态或者液态的微粒,在这些微粒上依附着微生物。根据不同的空气微生物种类,这些微生物气溶胶颗粒的大小也是不同的,较小的微生物气溶胶颗粒粒径只有0.1μm,而较大的生物气溶胶颗粒例如花粉的粒径可以达到100μm。这些微生物气溶胶在大气中停留的时间不会太久,根据当地的气候情况,都会带动微生物气溶胶的运动,它们最终会在气流的运动或者其它原因向下落到地表或者动植物的表面。
近几年,对空气微生物的研究已经取得了一定的发展,但是就目前国内的传染病状况而言,情况不容乐观。禽流感病毒依然在进行大范围的传播,就如几年前的肺炎一样,席卷这片大地。如今,禽流感病毒从一个地区,通过大气,传播到另一个地方,对国内甚至是全球都造成了较大的影响。因此,必须加大对空气微生物的研究,减小空气微生物污染的程度,并且需要将环境监测和公共卫生管理进行相适应的结合,保障人类的健康。
3基于微生物生长的空气采样器
随着社会的进步,利用一些现代化的技术手段,经过不同研究者的设计,目前已经有了多种基于微生物生长的空气采样器。最基本的有通过自然沉降的方法进行采样,这种方法即利用微生物自身的重力,让空气中的微生物颗粒缓慢的自然沉降,通过一段时间的采集,空气中大部分微生物已经落到下面带有培养介质的装置上,即完成采集,同时进行后续的培养。但是这种方法的缺点很明显,一些悬浮在空气中的小颗粒的微生物,不能被此方法检测到,同时,外界空气的流动也会对此采样方法的结果造成较大的影响,所以,这种方法一般仅仅作为一些菌粒子沉着的研究。为了避免上述采样方法的缺陷,研究人员发明了通过静电进行采集的方法,并制造出了静电沉着采样器。这个仪器通过制造高压静电场,让空气中的微生物带上一定量的电荷,这时,这些微生物就会被同时带有相反电荷的采集面吸引,这样就完成了空气中微生物的采集工作。但是,有一个问题依然没有得到解决,那就是采集器的采集范围过小。这时候,动力类的采集器便应运而生了,其实质就是在动力类空气微生物采集器内部设置了抽气泵,对于动力类空气微生物采集器,可以进行现场空气抽取采集,相较于传统的利用重力或者静电力的采集器,动力类空气微生物采集器的采集范围更大,并且采集过程更加快速,采集效率得到了质的提升。
经过采集器采集到的微生物,需要进行进一步的培养,一般来讲,利用一些常规的培养基即可进行。但是空气的情况比较复杂,所以在微生物的培养过程中,需要根据实际情况添加适当的抑制剂或者其它选用试剂,同时,空气微生物的培养条件也是必须注意的。
4无需培养的快速微生物检测方法
4.1需辅助试剂类
传统的微生物检测方法因为要进行培养等操作,耗费时间长,且结果误差较大,已经不能满足现代市场的需求。随着微生物实时荧光光电检测技术的出现,便得到了社会广泛的认可,已经在医药等行业得到普遍应用。这项技术将传统的微生物检测技术与现代化的计算机技术相结合,将微生物的检测时间大幅度缩短,并且由于自动化技术的应用,对于人力资源的投资也大大减少。其最根本的技术就是利用三磷酸腺苷与其他试剂的反应,一般是与三磷酸腺苷酶进行酶促反应,通过添加荧光素来显示反应的信号,因为三磷酸腺苷存在于所有的生物中,通过检测这种反应放出的信号,确定微生物的含量。这项微生物检测技术在发达国家如美国以及日本已经得到发展和应用,相应的此类产品也比较成熟。在国内,此项技术也被应用于食品的检测以及卫生监督。
4.2无需辅助试剂类
虽然荧光检测技术有其先进性,但是在使用上,仍然不能避开较为高昂的试剂费用,相较于此,一种新型的检测方法优势更加明显。这种新的检测方法是通过分析生物体的代谢产物以及核黄酸,最终确定微生物的含量,虽然这种方法利用的原理仍然为荧光检测原理,但是相较于传统的荧光检测技术,此方法不用等待酶促反应的时间,能够在瞬间得到数据。此外,这种方法与计算机科学以及自动化技术相结合,发展成为一个实时O控系统,能够实时的提供检测数据,这种设备普遍应用于医药行业,特别是药品制造行业。因为自动化技术的应用,不仅做到了对微生物的监测,从另一个角度看,药品的生产过程没有了人员的参与,也减少了由于人员参与制药过程带来的污染。
5结语
近年来,关于空气污染话题的讨论越演越烈,引起人们的极大关注,要想对此问题作出有效的解决方案,就要对空气中微生物的含量进行准确的监测,瞬时检测系统的使用必然会成为将来的主流检测方法,并且通过对其成因分析,进行有效的治理,保障人类的健康。
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篇3
【关键词】 鲜榨果蔬汁
【Abstract】 We hope to know the sanitary condition of the fresh fruit and vegetable juices through investigating the microbiological indicators of the fresh fruit and vegetable juices in Xishan District. We can find the existing problems and analyse them so as to put forward: 提出;提出建议;放出;推荐 the solution about them.
【Key words】 fresh fruit and vegetable juice
鲜榨果蔬汁是指餐饮业因顾客要求而现场加工供就餐顾客饮用的果蔬汁。鲜榨果蔬汁由于口味天然,营养丰富,深受广大消费者欢迎。但是,鲜榨果蔬汁在加工过程中易受微生物污染,而目前国家尚未制定该产品卫生标准,对其进行研究的文章也相对较少,检验评价多以饮料卫生标准为依据。本次对锡山区餐饮业的鲜榨果蔬汁卫生状况进行了调查,报告如下。
1 对象与方法
1.1 对象 在锡山区餐饮行业内8家规模较大的酒店内共采集了11份鲜榨果蔬汁样品,进行菌落总数及大肠菌群两个项目的检测。
1.2 内容与方法
1.2.1 样品采集
鲜榨果蔬汁采样按照《食品安全国家标准 食品微生物学检验 总则》(GB 4789.1-2010)的要求操作,将样品放置在小型冰箱中,2 h内送至实验室检验。
1.2.2 检测方法及评价标准
菌落总数按照《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》(GB 4789.2-2010)进行检测,大肠菌群按照《食品卫生微生物学检验 大肠菌群测定》(GB/T 4789.3-2003)进行检测。检测结果按照《果、蔬汁饮料卫生标准》(GB 19297-2003)的要求进行评价。
2 结果
8家酒店的总共11份样品经检测,菌落总数均不合格(标准值≤500cfu/mL),最高的为200000cfu/mL,超过标准值400倍;最低的为1900 cfu/mL,超过标准值3.8倍。大肠菌群10份不合格(标准值≤30MPN/100mL),9份样品为>1100MPN/100mL,超过标准值30倍以上;1份为240MPN/100mL,超过标准值8倍;仅1份合格。
3 讨论
3.1 由以上检测结果可以看出,目前锡山区餐饮业的鲜榨果蔬汁的卫生状况不容乐观。8家酒店均为本区域餐饮行业规模较大的酒店,卫生设施较为齐全,从业人员均持证上岗,但在进行鲜榨果蔬汁制作时还是存在以下的问题。(1)需去皮的瓜果不经清洗消毒就直接削皮,导致果肉在削皮的过程中受到污染。(2)没有专用的榨汁间。(3)操作人员操作不规范,具体有:手未经清洗消毒;未戴一次性消毒手套;接触其他污染物后不洗手;换手套就直接接触待榨果蔬等几种情况。(4)榨汁机等设备、容器不彻底清洗消毒,榨汁过程中果蔬汁受到污染。(5)提前加工,果蔬汁存放不当。由于存在这些问题,导致鲜榨果蔬汁微生物污染十分严重。
3.2 目前2010版食品安全国家标准的微生物学检验方法已经出版并于2010年6月1日正式实施,但是相应的食品卫生标准并没有同步更新,尤其是国家尚未制订鲜榨果蔬汁饮料的卫生标准。因此只能以《果、蔬汁饮料卫生标准》(GB 19297-2003)来进行评价。该标准里面的大肠菌群检测依旧参照已经废止的《食品卫生微生物学检验 大肠菌群测定》(GB/T 4789.3-2003),而不是目前实施的《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》(GB 4789.3-2010),这不能不说是一个遗憾。
3.3 建议卫生监督部门尽快制定现榨果蔬汁加工操作规范。并对餐饮行业鲜榨果蔬汁的原料采购、加工和销售进行清理、整顿和规范。并进一步开展调查研究,在规范操作的基础上,扩大采样检验,结合对鲜榨果蔬汁加工过程进行HACCP分析,制定科学合理的鲜榨果蔬汁卫生标准,为企业规范加工和监督部门监督监测提供评价依据。
参考文献
[1] 食品安全国家标准《食品微生物学检验 总则》GB 4789.1-2010.
[2] 食品安全国家标准《食品微生物学检验 菌落总数测定》GB 4789.2-2010.
[3] 中华人民共和国国家标准《食品卫生微生物学检验 大肠菌群计数》GB/T 4789.3-2003.
篇4
关键词:啤酒;有害微生物;污染;灭菌
中图分类号:X13 文献标识码:A
文章编号:16749944(2013)07024201
1 引言
随着社会与经济的发展,餐饮业不断地壮大,随之而来的则是大量酒精饮料的消耗,其中尤为突出的是啤酒的消耗量。伴随着市场发展及行业间日趋激烈的竞争,消费市场中成品啤酒质量保证的重要性越发凸显了出来。
2 污染源的形成
通常啤酒生产行业被人们习惯性称为快速消费食品生产行业。一般情况下,啤酒生产企业为了降低生产成本会重复使用回收啤酒瓶,然而这也大大增加了成品啤酒受微生物污染的几率。
由于回收瓶在重新使用前所存放的时间与地点不尽相同,经过采样后分析得出以下不同污染状况(表1)。
根据上述污染状况记录进行分析后可知,5月~10月期间为啤酒销售旺季,回收瓶通常放置于便于快速周转的场地,因而其周转周期较短,所形成的微生物污染源以黑曲霉菌落为主,形态较小,附着力较弱;而11月至次年4月期间为啤酒销售淡季,此阶段大多数回收瓶通常被放置在特定的长期存放场地,因而周转周期较长,致使所形成的微生物污染源除了黑曲霉菌落以外还包括大量黄曲霉菌落、毛霉菌落等,其形态普遍较大,附着力较强。
3 污染源处理方案
为了降低成品啤酒生产末端被微生物污染的概率,可以将回收瓶在进入玻璃瓶清洗机(后面简称洗瓶机)清洗之前,先进入预刷洗设备与系统(理瓶机、温瓶机、预洗机)中进行初步灭菌。
理瓶机的预处理
根据实验得知,理瓶机的玻璃瓶浸泡槽中,清水的温度为30~35℃为最佳,这样既可以增强浸泡效果又可以最大限度的防止玻璃瓶在冬天进行下一步处理前因热胀冷缩而破裂。浸泡槽中保证玻璃瓶充满且全部倒置,此时水位应在23~25cm之间,用于确保瓶口不触底。
3.2 温瓶机的预处理
当玻璃瓶由理瓶机进入温瓶机时,温瓶机的喷淋水温度要保持在60~65℃之间,压力则控制在0.1±002MPa,此时喷淋水中加入火碱,其浓度百分比应控制在15%~17%之间。通过以上参数的设定,可以使附着在玻璃瓶上的各种霉菌的附着黏度大大降低,并初步抑制其繁殖与代谢。
3.3 预洗机的预处理
经过前面理瓶与温瓶两步预处理后,玻璃瓶开始进入预刷洗系统的最后一台设备——预洗机,此阶段亦为玻璃瓶预处理的核心阶段。该阶段需要做到所喷淋的碱液浓度控制在1.3%~1.5%之间,并且保证刷洗用毛刷结构完好,数量齐全(表2)。
由表2数据可以分析出,回收的啤酒瓶经过预刷洗流程处理后,其灌酒前洁净度平均合格率由未经过预刷洗时的63.96%(淡季)和74.24%(旺季)分别提高到80.67%(淡季)和89.85%(旺季),进而使成品啤酒在末端生产中被微生物污染的概率大幅降低,使之达到减少市场投诉,降低市场成本的目的。
参考文献:
[1] 张晓蕾.使用回空瓶如何降低脏酒数量[J].啤酒科技,2010(9):59,64.
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[3] 李金梅.啤酒有害菌随季节变化的防治措施[J].啤酒科技,2011,4(4):48~49.
篇5
关键词:卫生微生物,预防医学,实验教学,改革
近年来袁我国公共卫生与预防医学事业发展迅速遥作为预防医学人才培养的重要基地袁国家级预防医学实验教学示范中心渊以下简称"中心"冤在科学研究尧人才培养尧公共卫生服务和成果转化等方面起到了不可替代的作用遥基于预防医学学科发展袁中心面临的任务从学科内涵变化渊如卫生检验学的设立等冤到卫生服务职能演变袁都要求实验教学模式发生与之相适应的改革遥
微生物学是一门在细胞尧分子或群体水平上研究微生物的形态结构尧生长繁殖尧生理代谢尧遗传变异尧生态分布和分类进化等生命活动的基本规律袁并将其应用于工业发酵尧医学卫生和生物工程等领域的科学[1]遥卫生微生物学是微生物学在预防医学领域的延伸及重要分支袁不同于主要研究与人类疾病有关的病原微生物的医学微生物学袁卫生微生物学侧重研究微生物与环境以及人类关系袁实践性强袁而且实验教学内容对整个教学质量具有举足轻重的作用[2]袁直接关系到学生的学习兴趣和学习质量袁尤其在培养符合社会需要的人才方面具有不可替代的作用遥传统的验证式重复实验教学虽有利于打造学生良好实验基础和基本操作能力[3]袁但在培养学生创新及综合能力方面有所不足袁因此我们在常规实验教学中
增加课题式综合性设计实验模块袁使学生从整个实验课题的设计开始袁全过程亲历亲为袁不仅锻炼了自身的自主创新和实践能力袁更极大地提高了学生学习兴趣和灵活分析问题尧解决问题的能力曰此外通过多样的考核形式袁更全面的考查学生对学科专业综合掌握情况袁为学生今后就业或科研工作提供基础保障[4]遥
1打破实验教学传统模式袁提高综合设计性实验比重
1.1增加新模块袁教学方式更灵活实验课程教学方式的改革首先体现在分层次教学与多模块教学并行袁以往的实验课仅是根据专业培养目标的不同分为验证性尧综合性尧设计性三个循序渐进的层次袁目前学校的实验课程在分层次教学之外加设多模块教学袁包括理化检验尧生物检验尧疾病标志物检验等袁以适应不同专业和不同卫生服务对象的需求袁如预防医学专业尧卫生检验专业等可根据自身具体要求进行选择搭配袁更加灵活遥空气微生物尧水质微生物尧食品微生物等检测依不同的对象有不同的特点遥
事实上袁教学过程中应以不同年级的学生因材施教遥大一的学生袁因尚未具有相应的专业基础知识袁并不适合进行综合设计性实验教学遥从大二开始袁专业基础课已经开设袁在这个阶段袁主要以验证性实验教学为主袁使学生夯实专业基础袁锻炼好基本操作能力遥此外以讨论形式设置设计性实验袁以训练学生独立思考的能力遥而在大三袁随着专业课的大量开设袁此时实验课以真正意义上的综合性尧设计性尧创新性的实验教学为主遥创新性设计性实验教学可选择与教师科研尧本科生的毕业设计尧大
学生创新训练计划渊包括校级尧省级尧国家级冤以及社会实践相结合袁针对不同层次的学生袁开展不同的训练袁以培养学生理论结合实际的能力袁对于学生全面系统地掌握本学科的知识与技能具有促进作用袁更极大地激发了学生对于课程学习的兴趣遥随着城市化进程的加快和交通工具的发展袁地铁系统已成为公共交通的骨干袁其空气质量也日渐为人们所重视[5]袁因此我们设置地铁车站空气微生物的检测袁引导学生在确定实验方案时袁对空气中的微生物质量标准及检测方法进行详细查阅袁从而实验有更透彻的理解袁也更系统的掌握利用书本上的理论遥此外袁在现场调查时袁学生自行讨论分组袁并安排各组调查任务袁这也强化了团队合作能力与灵活面对现场问题的能力遥
1.2改变传统验证式实验教学模式袁强调学生主动性袁激发学生学习兴趣卫生微生物学实验课传统的教学方法是指导教师事先将所需的仪器尧试剂尧培养基等准备好,上课时再将实验目的尧原理尧操作步骤尧注意事项等详细讲解示范,学生在一定的时间内进行一次验证性的重复实验,最后完成报告遥学生对于实验的整个流程并没有完整的认识袁只是僵化的由老师指挥袁对于实验现象结果一知半解袁缺乏分析能力袁更谈不上解决实际问题遥对此袁从实际情况出发设置的课题贴近学生生活袁更能引发学生探究的兴趣[4,6]袁如学校食堂卫生调查这一课题袁教师会提出部分提示性问题袁如检测方法如何确认袁相关检测标准有哪些袁整个实验方案如何设计袁数据如何处理等袁使学生学会自主查找相关资料文献袁自行探索设计并完善实验方案袁教师对学生完成的实验方案给予肯定后提供相应的仪器尧试剂等曰实验前准备工作袁例如培养皿尧培养基的灭菌袁采样物品的准备处理等工作均由学生自行完成袁教师只给予适当指导曰实验过程出现的问题以及实验结果与数据的处理袁教师可适当提示袁指导学生通过查阅文献资料袁自行分析解决袁并鼓励学生表达自己的思路观点遥
2体现学科的发展性尧综合性尧现实性和规范性
2.1实验中加大综合性及发展性内容结合学科发展和教学相关性袁体现实验教学的科学性尧先进性以及实用性袁综合性实验包括单学科综合以及跨学科综合袁前者例如市售乳制品检测中对于不同种类的微生物检测实验袁后者例如理化检测与生物检测的综合实验袁如公共游泳池水质卫生检测这一实验就涵盖了菌落总数尧大肠菌群等微生物检测和余氯尧尿素等理化检测内容遥鉴于本学科的特点袁新的检测方法层出不穷袁除叶卫生微生物学曳课本知识外袁经常阅读相关文献资料是非常必要的袁培养学生具有不断地进行专业知识和技术的更新尧提高个人理论水平尧改进操作技术尧从各方面提高微生物检验质量的意识非常重要袁我们一方面在课题设置的提示性问题中加入了发展性内容袁如微生物鉴定常用的指标与方法袁引导学生查阅相关文献袁了解本学科的最新发展袁对于课题实验方案的设计袁鼓励学生使用新型的检测方法袁如沙门菌的检验中袁在原有生化鉴定的基础上袁进一步选择微生物快速检测试剂盒和商业化全自动微生物鉴定系统鉴定袁或使用分子生物学的手段如16SrDNA序列比对以确认检测结果[6]袁另一方面袁加大实验室的设备更新力度袁针对检测领域出现的新物种尧转基因产品袁添加了PCR仪尧电泳仪尧凝胶成像系统等实验设备袁这些措施均为学生在今后从事疾病预防控制尧卫生监督与监测尧进出口商品检验和检疫尧环境安全与保护尧生态平衡与防护尧生物医学与生物产业等方面的工作奠定良好基础遥
2.2以突发事件作为切入点袁训练学生应变能力实验课题涵盖了当
前典型的公共卫生突发事件案例的处理袁除了注重传统理论尧基本知识尧训练基本技能袁更注重培养学生创新能力和实际运用能力遥针对食品质量安全模拟的市售婴儿奶粉微生物检验这一案例中袁学生需要独立设计实验方案尧步骤袁详细列出所涉及到的培养基尧试剂尧相关仪器设备袁独立完成实验袁最后进行实验数据的处理袁写出完整的实验报告遥学生在实验准备中既巩固了菌落总数尧大肠菌群尧金黄色葡萄球菌尧沙门菌尧志贺菌尧霉菌和酵母计数等多项指标的检测操作袁又锻炼了自己独立思考和分析问题的能力遥比如以
1976年美国费城的军团菌大爆发袁事后研究认定其传染源就是该市某会场内的中央空调[7]袁作为案例袁设置公共场所内集中式空调通风系统微生物检测课题袁提出面对此类突发公共卫生事件时该如何处理的问题袁引导学生自主思考袁有利于创新型人才的培养遥
2.3在实验中树立学生法规尧标准和规范意识在实践中加强卫生微生物检验的法律法规及标准的教育袁卫生微生物学检验是一项政策性较强的工作袁所出示的结果往往具有一定的法律效力[6]遥对于空气尧水尧土壤尧食品尧化妆品尧药品和消毒用品中微生物指标的测定,有不同的标准,如国际标准(ISO)尧国家标准(GB)尧农业行业标准(NY)尧进出口标准(SN)和环境相关检测标准遥我国颁布的各种测定指标的标准方法,其中包括国家尧部门和行业标准[4]遥因此袁在每个实验课题前都要求学生查阅该课题涉及的检验规范及标准检验方法袁并且提示学生关注国家标准的更新袁例如2010年金黄色葡萄球菌检验标准的更新袁由于金黄色葡萄球菌可以耐受高盐袁将
2008版本中的胰酪胨大豆肉汤的名称袁规范为10%氯化钠胰酪胨大豆肉汤[8]袁注意微生物检验的原理尧操作注意事项尧检验质量控制及有关的基础知识袁使学生牢固树立法规尧标准和规范的意识袁从而提高学生的专业素养袁增强就业竞争能力和工作适应性遥
3以多种形式进行实验技能素质考核
实验课程以往的考核形式往往是三种类型袁以实验报告为主记入成绩袁学生只是机械的记录实验过程袁并不能真实客观反映学生实验操作能力及掌握程度曰而实验基本操作考试袁其形式比较单一袁在实践中面临不同样品学生仍难以选择适当的实验方法曰实验理论形式以笔试方式进行袁对于书本知识的死记硬背难以体现学生真实动手操作能力[9]遥目前我们尝试对于考核形式进行改革袁实现拟定具体题目袁对于学生在实验设计尧准备尧实施尧结果分析到报告撰写等多个环节进行评分袁全方位尧全过程进行考核袁可以更好的体现学生对于实验的掌握能力和综合科研素质遥
培养学生科学研究及论文撰写能力袁科研能力的提高有利于本科生创新思维与创新能力的培养袁有利于学生综合素质的提高[10]袁这种课题形式的综合性设计实验袁避免了传统的验证式重复实验带来的僵化思维袁使学生学会综合利用自己学习的知识袁并且初步体会到科学研究的创新性和严谨性袁更能培养良好的科研素养遥在实验结束后袁学生在教师指导下尝试撰写相关综述及课题研究论文袁这也为今后的工作学习打下良好的论文写作基础遥
4结语
目前关于设计性综合实验课程已有很多教材袁如人民卫生出版社出版的叶预防医学综合实验曳等袁但真正在实验教学中开设的仍较少袁其具体应用目前存在问题包括以下几点院综合设计性实验往往需要时间较长袁且较分散袁这对课时安排造成了一定的困难曰此外袁实验课程的改革对于硬件设施提出了一定要求袁检测方法的
更新换代对于传统的实验教学设施造成了一定的困难曰实验课的
新形式对教师提出了挑战袁因为实验课题综合性尧创新性较强袁教师必须要有较高较广的专业基础袁并且能全面掌握预防医学的相关知识方能胜任遥面对不同的问题袁我们灵活选择解决方法院如课时分散可选择与教师科研尧社会实践结合的形式曰遇到教学实验中设备条件目前无法达到的情况下袁我们改为课堂讨论的形式进行遥总之袁在实验教学中加入课题式综合性设计实验袁以课题为中心袁
在实践中增强了学生理论知识的认识袁提高了学生动手能力袁有利
于良好的科学研究素养的形成袁加强了学生对本学科前沿信息的了解袁极大的促进了学生兴趣曰对于教师业务素质与科研能力更是考验袁体现了"以教促学袁教学相长"袁达到了师生共同进步袁达到了教学素质进步的目标袁为卫生微生物实验教学摸索出一套较好的互动模式遥
参考文献院
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摘 要:采集不同深度海水中的生物样品,是现代海洋学研究的重要内容。随着各种海洋科学研究与海洋资源开发利用的不断深入,如何快速、方便和有效地对海洋生物进行调查采样,以获得第一手的海洋生物科学研究样品,全面了解特定海域的生物资源情况,成为了当务之急。由国家“863”计划支撑的“深海生物采样工具研制”课题,其研制目标是:重点突破深海生物样品采集原位观测与定植培养,生物资源研究与开发所涉及的关键核心技术与装备;研发适用于载人深潜器、ROV等平台的系列化采样和作业工具;建立一套深海底生态长期观测系统,研制深海自容式原位生物定植培养工程样机,并完成海试实验;获得一批基因、技术、工艺等相关专利。通过项目研究大幅提高我国深海生物资源研究开发技术水平和自主创新能力,保障资源的可持续开发利用。课题的研究内容包括:海底微生物垫采样器、泵吸式大型生物采样器、诱捕式大型生物采样器、射网式大型生物采样器、铲撬式大型生物采样器、组合式生物转移箱、船载厌氧/保压转移装置、备用能源与控制吊舱。课题在2014年度完成了各型深海生物采样工具诸多关键技术研究,主要设备均完成了样机试制及调试,部分设备进行了海上实际应用并获得了相关生物样品。该研究报告详细论述了各型采样工具的设计方案和主要研制过程,并记录了调试及试验的结果及改进方向,为课题后续研制提供了重要的技术基础。
关键词:深海 生物采样 工具
Abstract:Collection of biological samples at different depths in the sea,is an important content of modern Oceanography research.With a variety of marine scientific research and development and utilization of marine resources unceasingly thorough,how to quickly,easily and effectively to marine organisms were sampled,marine biological sciences research samples to obtain the first hand,the biological resources of the comprehensive understanding of certain areas,has become a pressing matter of the moment.Supported by the national"863"plan "deep-sea biological sampling tools development"project,its development objectives are:the key breakthrough deep-sea biological samples collected in situ observation and colonization culture,kernel technology and equipment involved in research and development of biological resources;series of R & D is suitable for carrying people submersibles,ROV platform for sampling and working tools;to establish a set of deep seabed ecological long-term observation system,the development of deep-sea self-contained in situ biological colonization culture engineering prototype,and complete the experiment on the sea;get a group of genes,technology,process and other related patents.Through the research projects a substantial increase in China's deep-sea biological resources research and development technical level and the ability of independent innovation,to ensure the sustainable development and utilization of resources.Content of the research include:seabed microbial mat sampler,suction pump large biological sampler,trap type large biological sampler,radio network type large biological sampler,shovel prizing large biological sampler,combined biological transfer box,ship borne anaerobic/holding pressure transfer device,the standby energy and control pod.Topic in the year 2014 completed the study some key technical tools for sampling of various types of deep-sea creatures,the main equipment are completed prototype trial manufacture and debugging,part of the equipment of the practical application of maritime and obtain the relevant biological samples.This report discusses in detail the process of design scheme of various types of sampling and the main development tool,and record the debugging and the test results and the direction of improvement provides an important technical basis for subsequent development project.
Key Words:Deepsea;Creatures sampling;Tools
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1.1任务的布置及方案的制定
实验指导教师在设计实验实施前三周对实验任务进行布置,学生依据个人兴趣围绕着水体中微生物的检测和高效功能菌的分离筛选两个主题自主选择。如水体中微生物的检测,允许学生选择自己感兴趣的水体作为研究对象,如对宿舍、教室、图书馆等学生生活学习的区域进行生活饮用水的微生物学测定,监测大肠菌群总数和细菌菌落总数,依照国家标准对该生活饮用水进行评价,也可以选择学校周边的一些河、湖、库(如玛纳斯河、蘑菇湖水库、北湖等)水体作为研究的对象,进行实验、分析及评价。高效功能菌的筛选是环境污染治理领域的关键环节,林下土壤中分离筛选纤维素高效降解菌,印染厂生产废水中高效降解偶氮染料菌的分离与筛选等都是学生期望通过微生物的处理手段资源化有机废弃物或降解有毒有害物质的设计思路。设计实验研究对象与学生的生活、生产密切相关,有利于充分调动了学生的积极性,掌握学科的发展前沿。通过查阅文献并与教师进行相应的沟通,每位同学在设计实验开展前一周上交设计方案,避免了有些同学在实验过程中常常将自己定位于“旁观者”的地位,做到每位同学在实验实施前都是“心中有数”。设计方案包括实验目的、实验材料、实验步骤、实验预期结果等。指导教师对设计方案进行汇总和分类,将设计方案相近的学生分为一组,同时要考虑学生能力的差异、性别的差异,每组3~4人,指定组长,组员们再次对整组的设计方案进行调整,进一步的完善和合理化,最终方案由指导教师审定后方能进行。
1.2设计性实验的实施
设计实验的实施阶段,按照设计方案,各小组学生自己动手采集及预处理样品,自己配制所需试剂及培养基,自己观察分析实验结果,自己确定实验具体时间,教师只是从总体上把握实验进程,不过多干预实验,做教学过程的组织者、协调者和服务者。为保证实验的实施,做到实验室全天开发,有实验指导教师、实验员教师及学生班委轮流负责。教师“教”的地位的弱化并不等于将学生置于无人管理状态,教师应对实验中存在的普遍问题进行集中指导,对各小组的个别问题进行分散指导。与此同时,教师通过对各实验小组实验记录的检查加强实验过程管理。要求学生每天实验时,必须做好详细的实验记录,包括实验时间,实验人员姓名,实验具体内容,使用仪器设备及设定的参数,仪器状态、出现的实验现象以及可能出现的原因、实验数据等,不仅能清楚的掌握实验进展,了解每位学生的实验情况,还能让学生养成良好的实验记录习惯。微生物实验丰富多彩,建议学生运用影像技术对微生物的形态、生长情况、采样地点、处理结果等进行拍照,不仅生动形象地保留了原始记录,更增强了学生的成就感。
1.3实验报告的撰写及实验成绩的评定
实验部分整体结束后要求学生认真撰写实验报告。报告内容包括两部分,一部分是对实验数据和结果进行整理、归纳、统计和分析,并与预期结果进行对比;还有很重要的一部分内容是每位同学需要对实验中的重点难点及关键环节进行总结,对实验中的不足之处提出改进措施或建议。实验报告的撰写不仅提高了学生的数据处理能力,而且也培养了学生思考问题和解决问题的能力。实验成绩的评定围绕整个实验的全过程,占课程总成绩的30%,主要包括实验方案的制定20%、实验实施过程中承担的任务及表现30%、实验记录10%、实验报告40%等,注重实验过程和结果分析,而不是仅以是否达到预期实验结果来给定成绩。
2教学效果
学生在实验结束后反映花费在综合设计性实验上的时间和精力远超出他们之前的想象,但收获颇多。首先在实验技能上更加的娴熟,操作上更加的规范;其次,在实验实施过程中真正的实现了通过自己的思维加工将多门课程的知识有机的联系起来;再有,学生自行完成了一次提出问题、发现问题、分析问题以及解决问题的能力锻炼,也是对自我能力剖析、认识和肯定的一个过程。良好的教学效果在学生的本科毕业论文环节中也有所呈现。学生在开题报告的展示、论文主旨的把握、实验操作能力及数据处理等方面普遍表现良好,毕业论文指导教师普遍反映学生的动手能力及分析解决问题的能力有很大程度的提高。同时,有更多的学生期望在专业方面有进一步深造的机会,我校2010级环境工程专业毕业生中硕士研究生录取比率较往届有很大的提高,而且报考及录取院校大多是国内知名环境相关院校。
3教学思考
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【关键词】食品微生物 检验 实验
食品微生物检验学是高校食品专业的基础课程,实践性很强,离不开实验教学环节。本文笔者结合实验教学实践,对此门课程的实验教学改革进行了有益的探索。
1 减少理论讲述,强化实验教学环节
传统的食品微生物检验学所占的理论学时远远大于实验学时,重理论教学轻实验教学,这样导致学生的实验操作能力比较薄弱。为此,笔者建议改革理论与实验学时的比例,应当加大实验教学的倾斜力度,在总学时不变的情况下,可以浓缩理论学时,增加实验学时,以强化这门课程实验教学的环节。有的习惯面面俱到传授此门课程的每一章理论内容的教师,可能不太适应减少理论学时。其实,笔者认为,理论与实验学时改革后,对于理论知识的讲述可以采用重点介绍、选择性地传授。重点是传授微生物之危害、检测微生物的目的、检测微生物常见的方法、病料样本的收集与保存、检验结果的观察与探讨。笔者发现,增加实验学时其实并没有影响到这门课程的理论教学,反而在一定程度上促进了高校学生对食品微生物检验基本知识之理解与掌握,并促进了高校学生动手实验、评价食品安全等综合能力,有效激发出高校学生学习此门课程的浓厚兴趣。
2 增加大型综合实验训练
每一个单元的实验教学结束以后,笔者认为,此时可以结合食品专业开设情况、高校学生专业基础水平以及实验室实际条件,精心设计一些大型的综合性比较强的实验训练项目,进一步培养学生综合分析问题、科学采集样本、动手实验、客观评价试验结果等方面的能力。此门课程实验教学改革之前,单元实验大部分是按部就班进行,先是教师制定实验的步骤,然后要求学生依照上述具体的操作步骤进行观察实验现象与记录实验结果,这样只能训练学生单一的实验技能。而增加大型的、综合性比较强的实验以后,则先由教师结合训练项目提出与实验方案设计相关的具体要求,然后要求学生在进行动手操作实验之前对整个实验过程给予认真详细设计,从而制订出操作性强的检测方法以及检验程序的相关步骤、科学合理选择实验用的培养基、科学合理准备好实验用的各种培养基、精确配制实验试剂以及其他实验器械等,这样可以充分发挥出高校学生学习知识的主观能动性以及创造性,也可以有效增强高校学生动手操作实验的兴趣,显然可以为高校学生以后独立工作打下坚实的基础。
3 教学方法的改革
3.1 重视实验前的基础理论教学
实验教学改革,不是说一味强调这门课程的实验教学,忽视这门课程的基础理论教学。其实,应该高度重视这门课程的基础理论教学,着重培养学生思考、分析、解决、评价问题的多种能力。比如,在介绍问题食品之样本采集的原则与送检的相关内容的时候,可以首先分析食品之特性跟食源性各种疾病间的相互关系,然后结合微生物之生长特性与食品污染特性之间的区别、食品病毒性因子跟食品生产工艺与食品流通环节间的区别,说明问题食品的样本采样方法不是一样的,是存在差异的。
3.2 强化实验课前的教学指导
实验课之前,教师应该引导学生学会收集与实验相关的各种资料,了解与熟悉实验之基本步骤、实验样品之采集和处理、实验检测之正确方法与实验操作流程、操作人员的安全防护等内容。此外,在学生动手操作实验之前,教师不要忘记检查学生是否真正做好实验预先准备的各项工作。在学生动手操作实验的过程中,教师应该始终观察学生实验操作的每一个环节,发现问题及时给予纠正,解答学生在实验实际操作中遇到的各种问题,并认真检查学生所得出的实验结果,查看学生是否规范、完整、准确做好实验纪录。如果发现有的学生的实验结果出现异常,则应该耐心给予指导,帮助其查找原因,从而改正错误得出正确结果。
3.3课内外结合,紧密联系生产实际
在传统实验教学当中,教师仅仅传授实验教材上基本的实验内容,这样学生所掌握的实验知识往往跟实践相脱节。为此,笔者认为,可以适当鼓励高校学生充分利用课外时间,深入餐饮业与畜禽业进行顶岗实习,将在实习过程遇到的检验问题及时带进实验室,在教师的指导下进行论证,让学生灵活运用所学食品检验知识,大力提高自己解决食品生产过程中所遇到的各种问题之能力。
3.4实验报告的书写与正确合理地评价
传统的实验报告仅仅需要学生把实验目的、实验意义、实验基本步骤、实验基本内容、大致结果一一记录下来即可,不重视实验过程中实验现象的详细记录以及实验问题的探讨、实验结果的分析、各种实验数据客观评定。所以,这样就导致了一些高校学生实验课结束以后,严重抄袭其他学生之实验数据或者实验最终结果。而对这门课程进行改革所强调的是,要求学生在实验每一个步骤中相应记录好相关的实验数据与实验结果,并要求学生对原始实验数据之记录给予打分与签名确认,与此同时,教师与学生共同分析与讨论实验过程中存在的各类问题,并给予提出相应的改进意见。
综上,通过实验教学改革之后,学生动手操作的能力进一步得到提高,为学生将来毕业进入工作岗位,能够迅速开展食品检疫工作打下了良好的基础。
【参考文献】
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篇9
关键词:活性炭;有机废水;吸附
据黑龙江省环保局统计2004年全省废水排放量为11.43亿吨:其中工业废水占废水总量的39.55%,生活废水占废水总量的60.05%, 而这些工业废水和生活废水都属于有机废水,由此可见,有机废水严重危害了我们的水质,是我们必须尽快解决的重大问题。本课题目的是要研究活性炭对有机废水吸附性能,确认最佳的吸附条件,并以活性炭的吸附性能为依托,将这一成果引入到生产实践中去。
1 有机废水的介绍
以有机污染物为主的废水称之为有机废水,其易造成水质富营养化,危害比较大。在生活污水、食品加工和造纸等工业废水中,常常含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质。这些物质在污水中以悬浮或溶解状态存在,如果想将其分解的话,必须借助微生物的生物化学作用。由于分解过程中,需要借助氧气,因此,被称为耗氧污染物。这类污染物可导致水中溶解氧减少,影响鱼类和其它水生生物的生长。当水中溶解氧耗尽之后,有机物将进行厌氧分解,产生硫化氢、氨和硫醇等难闻气味,导致水体恶化。有机废水主要来源于造纸、皮革及食品等行业排出的在2000mg/L以上废水。这些废水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白、纤维素等有机物,如果直接排放,会造成严重污染。有机废水按其性质来源可分为三大类:(1)容易生物降解的有机废水;(2)虽然有机物可以降解,但会产生二次污染;(3)难降解的和有害的有机废水。综上所述,有机废水水质具有有机物浓度高、成分复杂、色度高,有异味、具有强酸强碱性、不易生物降解等特点。因此,对于有机废水的处置问题一直以来困扰着人们。
对于含高浓度无机盐的有机废水,目前国内外多采用厌氧生物工艺进行处理。但过高的无机盐浓度会导致微生物细胞渗透压升高,引起微生物细胞原生质分离,盐析作用会降低代谢酶活性,破坏微生物酶结构,抑制微生物的生长,从而降低废水的处理效果[1]。因此,采用活性炭进行有机废水的吸附,这样既不会破坏水质,也不会对人体造成不必要的伤害。
2 活性炭简介
活性炭是一种疏水性吸附剂,由含炭为主的物质作原料,经高温炭化和活化制得的。活性炭含有大量微孔,比表面积大,能有效地去除色度、臭味,可以去除二级出水中的大多数有机污染物和某些无机物,包含某些有毒的重金属。活性炭吸附过程的影响因素有:活性炭的特性;被吸附物的特性和浓度;废水的pH值;悬浮固体含量等特性;接触系统及运行方式等。
在很早以前就有利用活性炭吸附方法的研究报道,对于水中溶解性有机物常采用此法。但是,活性炭再生非常困难,同时处理的成本也比较高,因此应用受到限制。通常情况下,对于低浓度的染料废水常采用该方法来进行处理或深度处理。目前最有效的吸附剂之一为活性炭,但由于活性炭在去除色度和COD时,常采用与其它工艺耦合,因此,活性炭吸附方法多数情况下,用在深度处理方面,或者将活性炭作为载体和催化剂来使用[2]。
对于活性炭来说,传统的再生方法主要是利用热再生、溶剂再生以及生物再生等。而目前热再生是活性炭再生最主要的形式之一,微波再生则是在传统热再生基础上发展起来的一种有效再生技术,与传统热再生相比,具有再生时间短,再生效率高,再生损失率小,耗能低等优点[3]。
3 项目进展
3.1 项目的研究目标
(1)通过本项目的研究,课题组将获得活性炭吸附有机废水测定最佳方案;(2)活性炭的处置;(3)有机废水的采样;(4)活性炭对有机废水吸附条件的探究;(5)有机废水吸附条件的测定与优化;
(6)影响因素的筛选。
3.2 项目的研究内容与实验方案
本项目将以常见的有机染料为供试材料,制备有机废水,选择在不同的温度、酸度、不同的光照时间及杂离子对其的影响因素进行讨论,确定最佳的研究方案,为进一步的研究活性炭对有机废水吸附条件提供理论依据。
4 结束语
我们已经提取黑龙江流域不同地点含有有机废水的水样,来进行活性炭对有机废水吸附性能的研究,根据实验结果吸附率达到了60.66%,由此结果证明了活性炭对有机废水的吸附有较好的效果。活性炭用于吸附有机废水的研究相对比较多,但将紫外光照射与活性炭吸附有机结合的研究还是相对比较少,因此本课题组致力于此方向的研究,期望能对未来有机物的降解提供有力的数据。
参考文献
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【关键词】土壤修复;风险评估;设计原则
一、辽宁省实施生态修复的意义
辽宁省已正式被列为全国生态省建设试点,为了建设生态省,辽宁省已制定了《辽宁生态省建设规划纲要》,将辽宁省生态省建设规划期限定为20年,分为起步、整体推进、完善提高3个阶段。《纲要》提出,到2025年,辽宁省将基本建设成为经济发达、生活富裕、环境优美、文化繁荣、社会和谐的生态省。其根本目的是要以保护环境优化经济社会发展,着力建设资源节约型和环境友好型社会,推动区域走上生产发展、生活富裕、生态良好之路,为子孙后代留下良好的生存和发展空间。
辽宁土地生态环境问题主要体现:农田土壤因多种污染源受到污染,工业企业搬迁及固体废弃物堆放造成遗留污染废弃地;矿山及基础工程建设造成土地生态破坏;因自然、经济及人为因素形成生态脆弱区。煤矿和铁矿,采矿、地表剥离、矿渣、煤矸石等占用大量土地。
二、生态修复技术及管理现状
1.土地生态修复技术现状
生态修复目前还是一个比较年轻的研究领域,它既包括污染环境的生态修复,也包括非污染环境的生态系统的修复,即通过生态系统自组织和自调节能力,修复遭到破坏的生态环境。生态修复具有多学科交叉的特点,需要生态学、物理学、化学、植物学、微生物学、分子生物学栽培学和环境工程学等多学科的参与。生态修复技术还运用遥感影像数据(卫星影像,航片),结合区域绿地、土壤、气象资料,以及规划区域的建设历史和未来发展规划进行详细调查,注重社会、经济、文化、景观等全方位的生态化。针对于污染土地的修复,又主要包括两个方面的内容,即对污染农田土壤的修复和针对工业企业搬迁及固体废弃物堆放造成遗留污染废弃地的修复。对于非污染环境的生态修复,则包括对矿区、重要基础工程建设等造成的生态破坏区和处于农牧交错带的生态脆弱区进行的生态修复。对于污染土地、生态破坏区和生态脆弱区的生态修复,各国对修复和管理具有特定的规范、方法与程序,虽然在规范的具体内容上有各自的特点,但均涵盖土地的评价与分析、修复方案与措施及修复实施与管理维护三大部分。
修复区土地评价与分析包括修复区调查、风险评价和修复目标的确定,污染土地调查涉及土地物理条件、污染特性、暴露途径、受体调查;生态破坏区和生脆弱区调查包括结合区域生态环境状况、水土流失状况、土壤保水能力、矿区塌陷、植被情况、土地利用等,风险评价是判断污染土地风险水平的重要手段和修复目标制定的重要基础,生态修复的目标有两种:一是认为将污染或生态破坏环境恢复到接近于它受干扰前的自然状态的管理和操作过程,即回复到生态先前或历史上的状态;另一张是污染或是生态破坏环境的修复要在于消除对任何生物有害的污染,重建适宜人与动物,植物等生存的生态环境,所以无需回到先前的历史状态,而是重新建立新的生态环境。
修复技术的选择是土地修复的核心内容,根据实施的位置分为“原位修复”和“异位修复”。生态修复是在生态学原理的指导下,以生物修复为基础,利用特异生物对污染物的代谢过程,借助物理修复、化学修复和工程技术措施,通过优化组合,使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合污染环境修复技术。生物修复技术包括:植物修复、动物修复和微生物修复三种类型。物理修复技术包括:物理分离修复技术、土壤蒸气浸提修复技术、固化/稳定化土壤修复技术、玻璃化修复技术、热力学修复技术、热解吸修复技术和低温冰冻修复技术等。化学修复技术包括:淋洗技术、溶剂浸提技术、化学氧化修复技术、化学还原于还原脱氯修复技术、原位化学反应处理墙修复技术以及电化学修复技术等。在修复技术选择的基础上,针对整个污染土地进行技术集成,形成总体修复技术体系,制定修复方案。对于矿区及基础工程建设造成的生态破坏区,可采用的生态修复技术包括土地整治、安全防护、生态功能重新设计、植被修复等。矿区生态修复技术主要有:露天采场的工业旅游场地开发、固体废物处置场、恢复为水面等二次开发用地形式的生态修复;露采场边坡的生态修复,主要包括两方面内容:一方面是边坡的排险,消除崩塌和落石隐患,这是治理的基础,另一方面是植被恢复,充分发挥植被的固土、滞尘、涵水、同化和改善气候的生态功能;废石场、尾矿库的全面整地覆土、穴状整地、穴内客土、建立植被的生态修复;塌陷区的安全防护措施建设的生态修复;将矿山废弃的机械、建筑、道路、矿床以及矿产品堆放场等建设成为矿山公园,将矿山废弃的水域建成矿山人工湿地,将矿山废弃的平地建设成为居住用地和工业用地,将矿山废弃的洼地、盆地建设成为养鱼场、垂钓园,将矿山废弃的坡地建设成为林业和畜牧业基地。公路、铁路、风电、水利工程等基建项目的生态修复技术包括边坡锚索加固工程、生态护坡工程、植生层修复、植被层修复、水土保持生态修复,具体体现为大型植物坡面建植技术,坡面植被景观造型技术,厚层基质锚网喷附技术,棉网状植生带技术和连续纤维加固喷附技术、还包括了对退化河流、退化绿洲、退化水库和退化矿区等生态系统的生态修复。修复方案是指导修复工程实施的依据,方案的合理性、系统性直接决定了修复工程能否顺利进行和达到预期的修复目标。尽管现在已经有较多完整的生态修复技术,但目前还不能从整体层面上提出适合于解决辽宁省生态环境问题的技术,因此有必要对这些生态修复技术进行集成,以利于辽宁省对生态修复进行规范化管理。
修复工程的实施、管理与维护则是土地生态修复的具体实施阶段,主要包括修复工程实施运行、维护和监测、修复效果评价等三方面的内容。修复工程的设计与实施应根据土地条件,按照修复技术方案,明确修复具体过程;修复工程运行、维护与监测贯穿整个修复过程,以确保修复有效性和修复目标的实现;土地生态修复效果评价则是考察修复目标的达到程度与修复工程成败的重要参数。
2.土地生态修复评价
不同的受污染地,不同矿山不同开发阶段,不同的占地类型,生态修复的制约因素、修复目标和重点是不同的。对于污染土地的生态修复,修复后目标污染物应该达到规定指标限值。评价范围应该与制度的修复方案确定的范围一致,根据生态修复报告中定桩资料和地理坐标勘察确定修复范围和深度,核实修复范围是否符合修复方案的要求。制订采样方案应包括采样介质、采样区域、采样点位、采样深度、采样数量、检测指标。应根据目标污染物与目标修复值进行分区采样,对于异位修复应在原址边缘和内部进行采样,对于原位修复主要在修复区内进行采样。根据生态修复的面积进行污染物目标值比较,小型修复项目可采用逐一比较法,大型生态修复项目可采用t检验法评价修复效果。在对污染土地进行物理、化学以及生物修复后,土地再利用前需要根据再利用目的对可能残留的污染物或修复剂是否会产生生态安全和人类健康问题进行风险评价,可以采用原位观察法,实验室模拟观察法,微宇宙法和现场经验与推导方面分析如何对修复土地再用进行生态风险评价。
矿山生态修复考核指标也应根据矿山不同开发阶段,不同的占地类型,不同的受污染地,分别设立,分别考核。矿山施工期结束后即为生产期,对于整个工程是以投产为标志。对于单个工程以单个工程投产为标志,服务期以单个工程服务期满为标志,如有的矿山设有二个以上废石场,在生产初期用一个废石场,待第一个废石场服务期满后再启用第二个废石场,以此类推。矿山塌陷地、受污染地也是一定得范围为标志,所以矿山生态修复应以单个工程和场地为单位考核较为合理。露天采场、废石场、尾矿库、塌陷地具有明显的时空变化特征,在生产期,只有永久边坡、平台可以进行生态修复,因此这类场地在生产运行期只能对这部分进行考核,在服务期满后应对整个场地进行考核。塌陷地是随时间推移逐步塌陷、逐步稳定的过程,对塌陷地只能对稳定区进行生态修复,在时间上有滞后效应,对于塌陷地一般是对相对稳定区进行生态修复,进行生态修复考核。工业场地、办公生活区主要是建构筑物,生产期用绿化率来考核,一般按15%计,在服务期满后,则要看工业场地是否作其他工业用地,如用作其它工业用地,则仍用绿化率考核,如拆除,则用生态修复率考核。道路管线区达到国家关于道路管线绿化要求即可。临时占地在施工结束后应立即进行生态修复,生态修复率应达到90%以上。
三、污染土壤生态修复工程原则
1.“以人为本”的原则
农田污染土壤修复可以削弱和降低污染土壤中污染物进入食物链的风险,从而保障食品品质,降低对人体健康的潜在风险。
2.农业生产最小化原则
农田是农村农民生活保证的根本,因此,污染土壤修复工程应建立在对农业生产影响最小化的基础上,最优选择是不影响农业生产活动的同时,实现土壤中污染物的有效去除。
3.成本最低原则
大面积农田的修复需要考虑农田所有制和修复技术特点。对于承包责任制大面积农田,修复过程涉及不同富裕程度家庭,修复周期会影响政府扶助资金数量,因此修复技术所需材料和工程的成本应保持最低化,从而保障农民的积极配合和政府资金投入。
4.土地利用决定原则
污染物修复限值由土地利用形式决定,总体上可以将污染土壤分为自然用地、农业用地、商业/居住用地和工业用地,不同土地利用方式土壤修复限值不同。
5.修复技术无害化原则
农产品直接进入食物链,影响生态系统和人群健康。因此,修复过程尽量减少污染物中间代谢产物的二次污染和修复技术本身带来的污染或对土壤生态系统的破坏问题。
四、污染场地土壤污染现状分析与评价
采用科学的布点方式对修复场地的污染状况进行详细调查和科学评价,掌握场地内土壤污染物的种类与含量及空间分布特征,同时,了解污染场地的地址、水文、气候和土地用途等情况。
五、污染物健康风险评估
在了解场地污染状况的基础上,针对土地农业利用方向,根据暴露途径和暴露人群特征,结合大气悬浮颗粒物中污染物状况,进行健康风险分析,并结合污染物迁移特征进行风险预测。
六、示范区建设和运行、监测及效果评价
根据场地评价与污染土壤修复技术适宜性评价结果,选择有代表性的土壤污染场地,进行征地及试验示范区的规划和建设。
对示范修复的运行效果进行连续综合监测、生态毒理评价,确定修复运行的最佳参数,并进行运行效果评价。
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