生物多样性的好处范例(12篇)
生物多样性的好处范文篇1
关键词：化学实验室；环境污染；防治措施
中图分类号：X506文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）052-155-02
1化学实验室对环境的污染
1.1按污染性质分
1.1.1化学成分污染
有机物污染和无机物污染是化学污染的两种主要污染形式。有机样品污染和有机试剂污染是有机物污染的主要来源。不直接参与反应的只起到溶剂作用的有机试剂一般都会排放到附近的环境中，但是排放的量也和试剂的消耗量差不多。常年累计下，排放量就会越积越多。有机样品污染中有很多是有毒的有机样品，如农药、亚硝胺、黄曲霉毒素等。无机物污染有重金属污染、强酸强碱污染等。其中还有一些污染不仅毒性强而且在人体中积蓄性也很强，比如汞、砷、铅、镉、铬等重金属。
1.1.2生物性的污染
生物废弃物污染和生物细菌霉素的污染是生物性污染的两种主要污染形式。检验实验室的标本和检验用品都是生物的废物，比如血、粪便、痰、尿等这些就属于检验实验室的标本，而那些细菌培养基和实验器材等就属于检验用品。很多高浓度的微生物培养基和培养液等有毒的物质都是从生物实验室中产生的。
假如这些有害物质没有经过灭菌处理直接外排，其后果可想而知。这种生物废弃物对环境的污染也是非常严重的，因为很多的生物废弃物是无法分解的。如果是实验室的相关措施没有做好的话，不仅会对环境产生很大的污染，对于实验室中的工作人员的健康也是有很大的危害和隐患的。
1.1.3放射性的污染
放射性标记物和放射性标准溶液等都属于放射性物质废弃物。
1.2按污染物形态分
1.2.1废水
剩余的样品，剩余的样品分析液体，过了保质期的洗液和储藏液等都是实验室产出的废水。一般情况下，这些实验室的废水几乎每个实验室都会经常产出。废水之所以污染严重，主要是因其含有重金属、很多有害的物质以及难以溶解的物质等。
1.2.2废气
做实验的时候会有很多气体从试剂和样品中产出，这就是实验室的废气。通常情况下，做实验的时候，如果产出的气体是有毒的，那么为了保护分析人员的健康都会在封闭的橱窗内进行。但是这样做的话，对环境的影响就非常大了。实验室产出的废气有甲醛、笨以及有机的溶剂等。
1.2.3固体废物
剩余的样品、分析后的产物等都是实验室产出的固体废物。还有残留或者失效的化学试剂等。这些固体废物的成分非常复杂，生物污染物、化学污染物、特别是有些失效的化学试剂，一旦处理不妥当的话，对环境的污染是非常严重的。
2防治措施
2.1强化化学实验室对环境污染的防治意识
化学实验室环境污染的相关部门，一定要相互协调和配合，全面加强对实验室环境污染的重要性，不管遇到任何困难和问题都不要回避，要想尽一切办法去解决化学实验室对环境污染的问题。这就需要充分了解化学实验室的特点和难点，从而因地制宜，对症下药，并且发动一切可以发动的力量，认真分析化学实验室的特点和难点，提出可行性办法和规范，并且做出相应的考核标准，让有关部分充分的认识到化学实验室最环境污染的严重问题并强化实验室对环境污染的防范意识，从而更好的解决化学实验室对环境污染的问题。
2.2建立化学实验室管理制度
对于实验室而言，要有合理规范的管理制度，并严格要求每一个分析人员，这样才能确保实验室产生出来的废水、废气、固体废物不会直接流向周边环境。建立起严格的规章制度会对每一个分析人员和工作人员起到制约的作用。为了更好的执行下去，可以把制度挂在墙上，让工作人员和分析人员牢记在心里。这样长期下去，会让工作人员和分析人员养成一个特别好的习惯，就会尽量减少实验室对环境的污染。
2.3全面做好化学实验室的清洁工作
全面做好化学实验室的清洁工作，就需要全面做好清洁分析和清洁的操作，要时刻保持实验室的卫生，并且要求在规定的时间里做好清洁的打扫，并且要做好实验室废水、废气、固体废物的分类放置和处理。
2.4减少化学实验室对环境的排放量的方法
对化学实验室的排放量做出重要的分析，以便减少化学实验室对环境的污染量。比如：COD分析如果采用快速烘箱法，污染要少得多，效率却没有降低。一般来说，采用传感器、色谱仪等现代仪器分析要比化学法污染更少。对新仪器要充分熟悉其性能和使用方法，按规定要求进行操作。在做未知物料或性能不明的试验时，应从最小量开始，并采取一定的法治措施。
对化学实验室尽可能的缩小规模，从而减少对环境的污染问题，如果能想办法在网上进行虚拟的实验那就再好不过了。
尽可能的废物再利用，如果能用淘汰的机器或者剩余的样品收集起来，为其他的实验做基础，那就会减少实验室对环境的污染问题。
尽可能的避免购买用不到的产品试剂，这样就从根本上杜绝了样品和试剂的失效性，并且减少分析科研人员对试剂和样品的用量。从而更好的减少实验室对环境污染问题。
生物多样性的好处范文
关键词：生物接触氧化工艺；高盐有机废水；可行性
高盐有机废水中含有大量的高浓度无机盐离子，其抑制了微生物的生长与代谢，对生物处理效果也有着一定的影响作用。为此，在废水处理中，高盐有机废水具有处理难度大、去除率低等特点。生物接触氧化法作为一种新型生物处理方法，具有微生物浓度高、耐冲击负荷能力强、不需污泥回流等特点，在污水处理中得到了普遍应用。本文通过对生物接触氧化工艺的分析，阐述镜检结果，同时探讨COD、氨氮的去除效果。
一、生物接触氧化工艺概述
（一）体系框架
某厂制备肠衣，排放一些高盐特性污水。污水处理安设的体系框架，能阻止高盐度物质对活性系统的冲击。其处理原理，是在建立的污泥反应池中添加弹性组合填料，变为特有的接触氧化池，以便适应新颖的氧化工艺。同时可以将反应池分成四个。在这之中，单号的反应池为厌氧池，有不曝气的特性；双号的反应池有曝气的特性，为好氧池。两类处理池的容积比为1：5。
污水在排放过程中会经过以下构件：机械架构的格栅、集水井、初沉池、调节池；经过初步处理之后污水会进入二沉池，在充分沉淀之后排出。进水处污水中含有大量COD、BOD、NaCl、SS等。污水中潜藏氨氮含量也比较高，测定值为每升29毫克；含盐量达到了4.3%；废水的PH值为6。
（二）运行中的查验及解析
年度中的九个月，对于厂区的处理体系，予以连续查验。进出水查验指标主要包括含盐数目、氨氮及COD含量。每周设定采两次样，微生物解析得到的生物膜，被制备成样品，其主要来源于反应池。指定合理的时间，便于取样。解析方法主要包含重络酸钾法、碱性消解法、紫外分光光度法、纳氏试剂比色法。除此以外，为测定总体的含盐量，采纳了重量法。
（三）拟定计数方式
微生物计数流程，首先搜集一定规格的生物膜，添加至混合的生理盐水当中。之后将这种混合液添加到锥形瓶。选用合理的振荡装置，一般而言均是漩涡架构的振荡器。经由半小时的振荡，再把混合液安设在超声波装置上，接续振荡两分钟，以便分散生物膜。
异养菌的计数，可采纳稀释倍数法；选用适合的培养基，一般为营养琼脂。采纳MPN法，细菌计数等同于填料的微生物数目。计数得来的精准数值，拟定成CFU这一计数范围。
二、镜检得来的精准结论
经由镜检流程得知：生物膜表征的絮状物，凸显出优良形态，且膜体以内的构架很致密。这就表明，生物膜附带着多重微生物，具有较强的抗盐度。与此同时，生物膜还潜藏细微的原生动物及后生动物，例如，枝虫、纤毛虫。
二段好氧池，生物膜被查出大规模线虫，以及线性蚯蚓。这种耐盐的微生物，拓展了污泥体系的食物链，也延展了原有的生态体系。微生物蚕食污泥，缩减了含泥量，也缩减了平常的排放量。拟定完备工艺，带有无剩余的特性。运行起始，构建合理体系，排放少量污浊泥水。
三、COD去除成效
生物接触氧化工艺，可以有效去除高盐有机废水中的COD。经过相关分析得知，进水中COD波动较大，而经过处理之后，出水COD浓度均可以降低至每升45毫克以下；COD平均浓度仅达到每升42毫克，COD去除率超出了93%。这就表明，对污泥内的有机物，生物接触氧化工艺的处理，具有运行成效优、流程稳定的特性。氧化处理池可适应高盐态势下的体系环境。
通常来看，惯用的生化法，无法高效处理高盐有机废水。其原因主要是：生化处理体系降低了污泥活性；絮状累积污泥慢慢解体，留存的生物难以存续。生物接触氧化工艺可有效降低污水中的盐浓度，基本可以控制在4.3%以下；平均情形之下的盐度，也被缩减直至3.7%。这种情形下，COD去除效率可以保持较高的水准。经过长期运转，生物膜原有的耐盐特性，也在逐渐递增，能与高盐特性的水质契合。
生物接触氧化工艺可以有效提高原有的耐受特性。经由接触氧化处理之后，生物膜并不会凸显出絮状分解的倾向。而普通处理得到的活性污泥，常会使测定好的盐度数值发生改变，盐度更替造成絮状漂移。除此以外，生物接触氧化工艺排放的污泥比较少；污泥沉降特性也超出普通处理工艺。这样做，就化解了沉降中的难题。
四、氨氮去除效率
从水质查验得来的数值可知，进水端口以内的氨氮浓度超出了每升26毫克；对应的出水氨氮浓度相对稳定在每升1.2毫克。去除率达到86.9%。受到区域温度干扰，寒冷时段内，氨氮去除效率略有偏低，但也与预期标准基本相符。生化处理路径下，依托硝化菌受到的盐度干扰，来处理降解菌。从计数数值来看，生物膜之上的硝化菌，达到了高层级的数量级。好氧段的硝化菌，还会达到更高层级。硝化菌存留在体系以内，提升了氨氮的去除率。
盐度变更状态下，总体范畴内的含氮量，并没能显著变更。测量得来的浓度为：进水范畴的总体含氮，为每升39毫克；对应着的出水含氮，缩减至每升23毫克。总体去除率达到52.3%。这是因为，出水端口的高盐物质，是偏多的硝酸盐氮。硝化反应凸显的作用并不彻底。初始时段的设计中，预设了偏低的回流比，造成这种状态。若能提升原有的回流比，则可除掉更多的氮。好氧段布置的生物膜，存在反硝化菌的偏多菌种，环境促动了菌种生长。
结束语
生物接触氧化工艺，还欠缺完备程度。在后续的实践中，应着力去改进。通常来看，对于搜集的高盐废水，可接种活性污泥，逐渐增加进水中的海水比例。用这种途径，驯化出最佳的耐盐特性。设定的处理框架内，微生物的总含量偏高，凸显了多样类别。这就为体系的运转，提供了稳定的保障。
参考文献：
[1]钟Z.高盐有机废水处理技术研究新进展[J].化工进展，2012（04）.
[2]吕宝一.两段A/O生物接触氧化法处理高盐有机废水研究[J].中国给水排水，2011（01）.
[3]丁晓玲.生物接触氧化工艺处理难降解有机废水的研究[J].水处理技术，2005（07）.
生物多样性的好处范文篇3
我校地处荆楚大地屈家岭古文化遗址腹地，在江汉平原与大洪山脉余脉交会处，有着极其广泛的农村生活资源，学生的衣食住行带有典型的荆楚农村习性。自然资源丰富，涵盖了小学鄂教版科学教材中提供的绝大多数的教学内容。生命世界、田园树林、山川湖泊、花鸟虫草，生物世界丰富多彩。学生从小生活接触这些资源，熟悉这些资源。因些，教师在科学课程的教学设计、教学过程中要充分利用学生的生活资源，让学生在学习科学课程的过程中，理解科学就在身边，知道科学课程的学习就是解决生活中的许多现象和事物的本质。在学习中感受到科学是那么亲近，那么有作用，从而产生对科学课程学习的兴趣。
在教学中如何让科学教学内容具体的走近学生的生活呢，试从以下两点来进行举例阐述。
一是注重整合教材，在教学设计中突显生活影像。科学课程与其他学科有着许多不同之处。它属于地方性教材，我们使用的是鄂教版，编排中很多内容更注重了以湖北地区为代表的各种生物的生活特性。我区正处在湖北中部，教材中几乎所有的生物都可以在我区找到，这就为我们教师在教学的设计上提供了广泛的生活资源，奠定了牢固的生活知识基础。可以大量引进生活中的生物特性资源，为教学服务，为学生的学习服务。如：在五年级的教材中的蛙和蟾蜍、龟和鳖、各种蘑菇等，六年级的科学教材中的卵石的形成、一天中的动植物等都是学生十分熟悉的生物个体。作为有创新精神的教师，不仅要用好教材提供的资源，更要注重整合教材以外，学生更了解更熟知的资源。要用好教材，更要用活教材，让教材活起来，让教学活起来，让学生的学习活起来。例如在教学蘑菇这一课时，我就把当地常见的蘑菇提前进行采集和收集，同时请部分学生带来自家食用的蘑菇。这些蘑菇学生都见过，有的学生家里种植过，有的学生家里食用过。大多数的学生很快说出蘑菇的名称和简单的生长环境和特性。再如：教学《形形的动物》一课时，由于书中提到的动物个体都是动物园中的一些动物，对于我区学生来说几乎没见过，如虎、大象、驼鸟等，这些动物的生活特性只能通过查阅信息获取。而我区却有着大量的家养动物和野生自然动物，于是要求学生观察本地某些动物的生活特性，开展实践交流活动。这样的教学就将学生的科学学习置于广阔的生活背景之中，帮助他们扩展了对身边自然事物、科学现象的体验，并丰富了他们的学习资源。
生物多样性的好处范文
尽管某些科学家们绞尽脑汁，试图在地球以外的宇宙天体上找到生命存在的迹象，然而迄今为止的所有努力都令人失望地表明，地球也许是生命在我们这个星系得以栖息的唯一孤岛。而与人类对地球外生命的执著探索形成鲜明对比的是，人类对与自己同时存在于地球表面上的生物伙伴则表现得不够仁慈，甚至有些冷漠无情。生物学家不得不大声疾呼：“生态环境的破坏，每年都在使数千种生物濒于灭绝，这种趋势如不扭转，后果是很悲惨的！”
爱德华·威尔逊是美国哈佛大学比较动物学博物馆的昆虫学教授、生物多样性研究方面的先驱。他在接受法国《科学与生活》月刊记者的一次采访时说：我们知道所处的星系大约包括1000亿个星体，也知道一个电子的质量，但是却不知道地球上究竟有1000万还是1亿个物种。我们现在知道的生物种类达140万，但至少还有1000万甚至更多的种类是我们所不了解的，在这方面我们的无知可以说达到了惊人的程度。威尔逊教授认为：人类是在地球历史上生物多样性登峰造极的时期出现的，但今天，人类在人口膨胀和变革自然的同时，正在使生物多样性减少到中生代末期（6500万年前）以来的最低水平，这实际上意味着生物多样性的危机。
生物多样性是来之不易的，用了很长很长的时间。在生命进化史上，很多生物存在过且盛极一时，但后来又相继灭绝了。在奥陶纪、泥盆纪、二叠纪、三叠纪和白垩纪，都发生过大灭绝事件，其中最后一次最为著名，因为最大的陆生动物—恐龙时代结束了，代之而起的是哺乳动物时代来临，并最终导致了人类的出现。在距今大约24亿年前的一次大毁灭，曾经使地球上的物种减少到了微乎其微的境地。此后花了500万年时间，物种多样性才逐渐恢复起来，虽然现在还不清楚导致一些生物大批灭绝的具体原因，但可以看到，经过漫长的世纪延续到今天的每种生物是多么来之不易和珍贵，每种生物都差不多各自进化出了他们适应某种环境的独特本领，如飞翔、奔跑、游泳或挖洞。动物适应环境而发展起来的生存本领，即使在万物之灵的人类看来也常常是不可思议的。如果不是人类发展了智慧，世界的主宰权恐怕就要让位于别的强大的动物了。
科学家们估计：每种微生物、动物和植物的遗传密码中都有大约100万到1000亿比特的信息，这些都是生物在几千年或数万年的进化过程中经过庞大数目的突变和自然选择事件而积累起来的。
按照达尔文的观点，物种形成的基本原理是性状分歧，就是同一祖先的后代，在不同条件下，以微小的不定变异为原料，逐渐分化成不同的类型。也就是说，在生存斗争和自然选择的长期过程中，不同的变异会在不同条件下逐渐积累起来，成为若干变种，变种之间是连续的，即那里有许多中间变种，起初差异不大的变种，以后逐渐发展成差异很大的变种；中间变种有些被保留了下来，有些却随着进化而灭绝了。始祖鸟的灭绝就是一个极好的例子：这种生存于侏罗纪（距今1.5亿年）的史前鸟，是现代鸟由爬行动物进化而来的过渡形态的极好说明。如果中间类型消灭，两个极端变种就成为两个不同的物种。过去中国全境都有虎的踪迹，后来就只有东北虎和华南虎了，有的分类学家把它们看成是不同的物种。相同也好，不同也好，反正现在它们只能在人类的保护下苟延残喘了。
地理隔离和自然环境的相对稳定，在生物多样化过程中起了重要作用。即使是特别强调突变作用的现代进化论者，也认为新物种生成前，需要有较长时期的稳定积累阶段。
归根到底，生物的多样性来源于环境的多样性和生物对环境适应方式的多样性。这是一个极其漫长的演变过程。
生物多样性对人类意味着什么呢？没有这种多样性，人类的生存和发展会受到影响吗？对此，科学家们肯定地说：假如世界上没有昆虫，那我们只能活几个月。假如在开发之前就破坏了那些生物资源的话，很多的药品、食品、纤维、肥料、油料和其他产品就将永远失去同人们见面的机会。还应当知道，正是那些绿色植物以及大量的微生物和默默无闻的小动物侵入了地球表面，肥沃了土壤，制造了我们赖以生存的空气。
多种多样的生物不但是全世界拥有的最重要的基因库，也是我们这个星球最重要、最无法替换的资源。迄今为止，人们对野生物种的利用还很少，自然产生的物种为人类所利用的还不到其总数的千分之一，其余仍是未测试的和未被利用的。有史以来，人们大约用了7000种作食物。但是今天，人们依赖得最多的只有20多种，如小麦、水稻、玉米和马铃薯等。然而，至少有75000种植物有可食部分，而且其中至少有一些比现有的粮食好。各种野生动植物还是纤维、石油代用品一类具有潜在价值的产品的广阔储藏所。地处热带的马来西亚近年来经济以每年7～8％的增长率递增，这其中就有一种叫油棕的植物的功劳。油棕的橙红色果实里包含着一种液体，晶莹透明，色若琥珀，弥漫着淡淡的清香，这就是棕油。棕油的营养价值大大高于一般的大豆油和花生油，而且产油率极高，已成为马来西亚占第三位的出口产品。
生物多样性的好处范文1篇5
关键词：环境问题；水污染；生活污水处理
1引言
随着国家经济的快速发展，各种污染也随之而来，其中水污染尤其严重。多年来粗放式的处理模式也使得现在针对水污染的处理存在较大难度。我国水资源又相对的稀缺，因而处理水污染是当前我国比较紧急的问题。
目前我国在处理随污染这一方面的技术相当不完善，淡水资源对于我国又极其重要。所以说，研究水污染的处理技术是非常必要的，而且作用不可忽。在当代寻求持续发展的现状下，研究出一种处理效率相对较高、处理效果相对较好、对环境影响极低的处理方式就显得十分之重要了。
2我国水污染现状
水利部曾经对全国700余条河流，约10万公里河长的水资源质量给出了评价，结果是：46.5%的河长受到污染，水质只达到四、五类；10.6%的河长严重污染，水质为超五类，水体已丧失使用价值；90%以上的城市水域污染严重。七大水系水质总体为中度污染，浙闽区河流水质为轻度污染，湖泊（水库）富营养化问题突出。海河、辽河、淮河、巢湖、滇池、太湖污染严重，七大水系中，不适合作饮用水源的河段已接近40%，其中淮河流域和滇池最为严重。工业较发达城镇河段污染突出，城市河段中78%的河段不适合作饮用水源；城市地下水50%受到污染，水污染加剧了我国水资源短缺的矛盾，对工农业生产和人民生活造成危害。与此同时，由于城市的发展，生活污水的数量在不断增加，排放量甚至超过了工业污水。
3生活污水处理技术
通过国内外几十年的实践，对生活污水的处理措施绝大部分以生物处理工艺为主，辅以深度处理就可以达到回收理由的目的。生物处理工艺的类型和处理方法多种多样，各有特色，鉴于实际环境的不同，使用的方法存在很大差异。
3.1污泥活性法
污泥活性法是以有活性污泥为主体的废水生物处理方法。该方法通过向废水中连续通入适量空气，在一段时间后好氧性微生物因繁殖而形成了污泥状絮凝物。絮凝物上栖息着以菌胶团为主的微生物群，在吸附和氧化有机物方面效果拔群。
该法是通过人工充氧，将污水与各种微生物群体进行连续混合培养，从而形成活性污泥。进而借助于活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，分解去除污水中的有机污染物。之后将污泥与水分离，大部分污泥再回流到曝气池，其余部分则排出活性污泥系统。
活性污泥过程工作效率（处理效率和经济效益）的主要取决于处理方法的选择与曝气池和沉淀池的设计及运行。
3.2接触氧化法
接触氧化法是以附着在载体（俗称填料）上的生物膜为主，净化有机废水的一种高效水处理工艺。具有污泥活性法特点的生物膜法，兼有污泥活性法和生物膜法的优点。在可生化条件下，不论应用于工业废水还是养殖污水、生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。该工艺因具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点而被广泛应用于各行各业的污水处理系统。
生物处理是经过物化处理后的环节，也是整个循环流程中的重要环节，在这里氨氮、亚硝酸、硝酸盐、硫化氢等有害物质都将得到去除，对以后流程中水质的进一步处理将起到关键作用。
如果能配合JBM新型组合式生物填料使用，可加速生物分解过程，具有运行管理简便、投资省、处理效果高、最大限度地减少占地等优点。
3.3生物滤池法
生物滤池法是兼具普通污泥活性法和生物接触氧化法优点的污水处理方法，这种工艺不仅需要大量特制填料，还要求较高的填料高度，因此池体深度一般在5米以上，该种工艺的水力负荷和有机负荷相对其他工艺较低，处理能力小，而且填料的堵塞问题需要反冲洗进行解决，还会产生大量反冲洗废水，且操作管理复杂。
3.4膜生物反应器法
膜生物反应器法是一种将生物处理单元和膜分离单元结合的新型水处理技术，在近几十年来发展极为迅猛。在该工艺应，污泥活性法中的二沉池被中空纤维膜取代了，将固液分离，有效的达到了泥水分离的目的。具有高效截留作用的膜，可以极为有效的截留硝化菌，使其可以完全截留在生物反应器内，并顺利进行硝化反应，有效去除氨氮，使得污泥的流失减少，同时可以截留一时难于降解的大分子有机物，延长其在反应器的停留时间，使之得到最大限度的分解。该种方法其工程投资高，运营费用高，膜使用寿命为2～3年，后期膜折旧费用高，为防止膜堵塞需定期使用药剂清洗，管理复杂。
4技术前景
从上文的探究中，我们可以看出，生活中有多种多样的污水处理方式。具体选择什么样的方式，要着眼于实际环境进行选择。遵循以下的污水处理方案选择原则：所住的生活用水量较少时，自然而然地污水量也就比较小。对于遇到这种情时，往往要选择成本较低，可生化性较好的方法。那么，生物膜法就是一种不错的选择。毕竟，生物膜法的特点正好满足处理这种类型污水方面的要求。
对于遇到住宅小区的面积较小时，就需要考虑周全，如何使污水处理方面的设备等不需要占据太大的面积。地下的设计方法是一种比较理想的选择。污水处理的地上可以绿化小区。但是在设计时，一定要注意，由于污水处理设计到了地下。因此，在通风和臭气方面需要引起设计者的注意。
在污水处理这块上，管理者他们的水平并不高，所以在维修方面，尽量使用较为简单技术。另外，污水处理开始向简单化转变。所以在污水处理选择的方案上尽量选择工期较短的，简单的处理设备。
还有，随着人们生活水平的不断提高，人们对水质的要求也在不断地提高。以前单一的污水处理的方案不再会满足我们处理的要求，这就需要多种污水处理方案的结合，多种污水处理方案的结合在使用时要扬长避短。目前，在组合式的应用上，应用比较广泛的有缺氧和厌氧的组合等。在结合方式的发展趋向上，就是可以利用微生物产生的沼气，应用到人们的日常生活中。
5结语
我国城市生活用水污染现状堪忧，严峻的现实要求加强污染治理的治理，重点必须以经济、高效、节能等多项先进特点为一体，将整体的治理的理念与现如今时展的潮流相结合，着眼于当前实际情况，从眼前着手，走可持续发展的科学道路，利用先进的科技手段来进行水污染处理，将城镇环境与人们的生产生活进行有机融合，两者和睦相处，只有这样才能够使城镇经济发展更快，人们的生活更加舒适。
参考文献
[1我国城市水污染治理技术探析_蒋一
[2]我国城镇水污染治理技术探析_李璐倩
[3]生活污水处理技术研究_郭力伟
[4]废水厌氧生物处理技术与应用前景_贺晓蕾
生物多样性的好处范文篇6
关键词：活性污泥原生动物指示生物污水处理厂
1原生动物的基本特征
1.1形态
原生动物门属真核原生生物界，是单细胞的微型动物，由原生质和一个或多个细胞核组成。原生动物和多细胞动物相同，具有新陈代谢、运动、繁殖、对外界刺激的感应性和对环境的适应性等生理功能。原生动物个体很小，长度一般在100～300μm之间。它们都具有细胞膜。多数种属的细胞膜结实而富有弹性，从而使原生动物本体保持一定的体形。但也有一些种属，例如变形虫，只有一层极薄的原生质膜，不能保持固定的体形。原生动物一般具有一个或两个以上的细胞核，其形状多种多样，它们在其细胞内产生形态的分化，形成了能够执行各项生命活动和生理功能的胞器。在运动胞器方面有鞭毛、伪足和纤毛；在营养胞器方面有胞口、胞咽和食物泡；用以排出废料和调节渗透压的胞器有伸缩泡等。有些种类的原生动物的细胞膜内分布着肌丝，具有收缩变形的功能。
1.2营养方式
原生动物的营养方式分为以下几类：①动物性营养，以吞食细菌、真菌、藻类或有机颗粒为生，绝大多数原生动物为动物性营养，有些具有胞口、胞咽等摄食器；②植物性营养，在有阳光的条件下，一些含色素的原生动物可利用二氧化碳和水进行光合作用合成碳水化合物，如植物性鞭毛虫，但种类和数量都很少；③腐生性营养，以死的机体或无生命的可溶性有机物质为生；④寄生性营养，以其它生物的机体(即寄主)作为生存的场所，并获得营养和能量。
1.3分类
1981年国际原生动物学会公布了原生动物分类系统，其中在水处理中常见的有三类：
①肉足类，其细胞质可伸缩变动而形成伪足，作为运动和摄食的胞器，运动速度达3μm／s，典型的肉足类为变形虫属、简便虫属、表壳虫属和鳞壳虫属等；
②鞭毛类，具有一根或一根以上的鞭毛。鞭毛长度与其体长大致相等或更长些，是运动器官，鞭毛虫又可分为植物性鞭毛虫和动物性鞭毛虫，常见的植物性鞭毛虫有滴虫属、屋滴虫属和眼虫属等，常见的动物性鞭毛虫有波豆虫属、尾波虫属等，鞭毛虫的运行速度达15～300μm／s；
③纤毛类，原生动物周身表面或部分表面具有纤毛，作为行动或摄食的工具，具有胞口、口围、口前庭和胞咽等司吞食和消化的细胞器官，分为游泳型和固着型两种，游泳型包括漫游虫属、草履虫属、肾形虫属、斜管虫属等，固着型常见的有钟虫属、累枝虫属、盖虫属、聚缩虫属、盾纤虫属和壳吸管虫属等，纤毛类运动速度较快，可达200～1000μm／s。
2原生动物与细菌的关系
2.1活性污泥的基本特征
活性污泥是污水活性污泥处理系统的反应工作主体，是由细菌、微型动物为主的微生物与悬浮物质、胶体物质混杂在一起所形成的絮状体颗粒。良好的活性污泥具有很强的吸附分解有机物的能力和良好的沉降性能，絮体的大小约为0.02～0.2mm，多为茶褐色，微具土壤味，密度约为1.005g/cm3，含水率99%左右。活性污泥中生存着各种微生物，构成了复杂的微生物相。在多数情况下，活性污泥中的主要微生物是细菌，伴之以营腐生的原生动物构成基本营养层次，然后是以细菌为食的掠食性原生动物占优势。
2.2原生动物与细菌的功能关系
在废水生物处理系统中将污染物质降解的主要是细菌。原生动物与细菌的关系主要为：①掠食关系，原生动物在食物链中处于捕食细菌的作用。一方面，原生动物通过对细菌的捕食，能促进细菌的生长，使细菌的生长能维持在对数生长期，防止种群的衰老，提高细菌的活力，而且原生动物活动产生溶解性有机物质(DOM)可被细菌再利用，促进了细菌的生长；另一方面，原生动物中存在的某些类型(如纤毛类)具有吞食游离细菌的巨大能力，而游离的细菌个体小、密度小，较难沉淀，易被出水带出而影响水质。有人证明奇观独缩虫在自然水体中1h能吃3万个细菌。Curds等人在曝气池中接种纤毛类原生动物，出水大为改善。②絮凝作用，细菌生长到一定程度后就凝集成絮状物。这种絮状物为原生动物提供了着生的环境，反过来絮状物上的原生动物能加速絮凝过程。Curds等证明纤毛虫能分泌两种物质，一种称为P物质，是一种多糖类碳水化合物；另一种是属于单糖结构的葡萄糖及阿拉伯糖，表面电荷为负的悬浮颗粒会吸收这种P物质，通过悬浮颗粒表面电荷的改变，就使悬浮颗粒集结起来，形成絮状物。另外，纤毛虫还能分泌一种粘液，能把絮状物再联结起来。原生动物分泌的粘液对悬浮颗粒和细菌均有吸附能力。这就促进了菌胶团的形成和处理能力的提高。
3研究活性污泥中原生动物的目的
要了解污水处理过程的变化或处理水的好坏，最好直接研究分析细菌的生长情况。但是对于细菌的观察、分类鉴定的时间很长，不能及时起指导生产的指示和预报作用。原生动物与细菌之间存在相互依存的功能关系；原生动物个体大，便于观察；对于环境变化比细菌敏感，更早更容易反映环境的变化。直接观察原生动物的种类组成、数量、生长和变化状况，也能反映出细菌的生长和变化情况，即间接地评价污水处理过程和处理效果的好坏，起指导生产的作用。
4研究分析方法
4.1形态和生理观察
采用显微镜对污水处理过程中的活性污泥生长、变化进行观察。特别是观察原生动物的形态和生理特征。显微镜的放大倍数采用16×10或16×40即可，观察到的原生动物应与标准图进行对照。建议可以采用《微型生物监测新技术》上的图片进行比较。通过原生动物的形态来确认其种类和特性，进而来分析其所处的生理状态或生理阶段，这能间接反映活性污泥的特性。
4.2数量分析
建议采用以下简单易行的方法：用1mL移液管，移取1mL清水到表面皿中。用一橡胶头小吸管，从表面皿中将1mL水全部吸尽，然后以均匀的速度徐徐滴下，记录1mL水的滴数，并重复数次，以免误差。用橡胶头小吸管在反应器中取得均匀的混合液，滴一滴于载玻片上，盖上盖玻片，用低倍显微镜由左到右或由上到下(注意应采用相同的方向顺序)进行原生动物的计数。应把盖玻片下所有原生动物记录，并重复数次。用一滴混合液中原生动物的记录数乘以计数吸管1mL水的滴数，即为每mL活性污泥混合液的原生动物数。
5原生动物的指示作用
5.1指示活性污泥性质
(1)污泥恶化。活性污泥絮凝体较小，往往在0.1～0.2mm以下。主要出现以下优势原生动物：豆形虫属、肾形虫属、草履虫属、瞬目虫属、波豆虫属、尾滴虫属、滴虫属等。这些都属于快速游泳型的种属。污泥严重恶化时，微型动物几乎不出现，细菌大量分散，活性污泥的凝聚、沉降能力下降，处理能力差。
(2)污泥解体。絮凝体细小，有些似针状分散。主要的优势原生动物有：变形虫属、简便虫属等肉足类。
(3)污泥膨胀。活性污泥沉降性能差，SVI值高。由于丝状菌的大量生长，出现能摄食丝状菌的裸口目旋毛科、全毛类原生动物及拟轮毛虫等。
(4)污泥从恶化恢复到正常。通过反应参数和环境的改变，活性污泥从恶化状态恢复到正常的过渡期常常有下列原生动物出现：漫游虫属、斜叶虫属、管叶虫属等，这些都属于慢速游泳或匍匐行进的生物。
(5)污泥良好。易成絮体，活性高，沉降性能好。出现的优势原生动物为：钟虫属、累枝虫属、盖虫属、有肋盾纤虫属、独缩虫属、各种吸管虫类、轮虫类、寡毛类等这些均属于固着性种属或者匍匐性种属。
5.2指示反应操作环境
(1)优势种属。Modoni在1988年对污水处理厂进行这方面的研究，总结出：高负荷、曝气量相对不足时，小鞭毛虫占优势；过短的水力停留时间，造成小的游泳型纤毛虫占优势；非常高的负荷或存在难降解的物质时，出现小的裸变形虫和鞭毛虫；大量出现匍匐性和固着性纤毛虫或有壳变形虫时，表明运行环境良好，处理效果好。另外有研究证明，溶解氧不足易出现阿托氏菌属、扭头虫属和新态虫属等；而过分曝气则出现肉足类及轮虫类；有机负荷很低，出现硝化作用时，能观察到游仆虫属、旋口虫属、表壳虫属、鳞壳虫属及轮虫等；在除氮污水厂，低负荷，长水力停留时间及高溶解氧的场合，有壳变形虫是最好的指示生物。
(2)形态变化。在一定条件下，原生动物能分泌胶质并形成膜将虫体包围起来，形成孢囊。大多数孢囊用以保护虫体免受不利的环境因素(如温度不适，pH值变化，食料短缺等)的影响。待环境转好时，虫体能恢复活力，脱孢而出。同样，鞭毛虫的鞭毛在条件不利时，鞭毛消失，条件适宜时，又重新生出。当曝气池中溶解氧降低到1mg／L以下时，钟虫生活不正常，体内伸缩泡会胀得很大，顶端突进一个气泡，虫体很快会死亡；当pH值突然发生变化超过正常范围，钟虫表现为不活跃，纤毛环停止摆动，虫体收缩成团。所以虽然观察到钟虫数量较大，但虫体萎靡或变形时，则反映出细菌的活力在衰退，污水处理效果有变差的趋势。
(3)生殖方式。原生动物的生殖方式有无性生殖和有性生殖。无性生殖即简单的细胞分裂，细胞核和原生质一分为二。在营养、温度、氧等环境条件良好的场合，原生动物就进行连续的无性生殖。当出现有性生殖(接合生殖)时，往往预示环境条件变差或种群已处于衰老期。
5.3估计有机负荷
Salvado等人发现城市活性污泥污水厂有机负荷的变化会导致原生动物的结构和数量变化，尤其是纤毛虫属。他们采用Shannon等人提出的生物多样性指数(DiversityIndex)来计算活性污泥中纤毛类的多样性指数，计算方法如式(1)。
??H＝－∑［Pi·(log2Pi)］
??
??(1)??
式中∑Pi?＝1。
?Pi?＝(取样中i类生物的样本数量)/(取样中总的样本数量)
并根据大量的试验和运行，得出：纤毛类多样性指数与有机负荷呈负相关关系，且是线性函数。这样，他们画出纤毛类多样性指数与有机负荷之间的关系直线或相关函数模型，通过观察微生物的组成和数量，就能估计污水厂运行的有机负荷。
5.4预测出水水质
Gurds等人在91个活性污泥曝气池中进行调查，找出原生动物种类组成与排放水水质之间的关系。发现虽然原生动物对环境适应的范围较宽，但最合适、数量最多的是集中在一个狭小的范围内。根据这一特征，将出水BOD分为4个等级：0～10mg／L,11～20mg／L，21～30mg／L，＞30mg／L，得出活性污泥中纤毛虫的组合比率，并和出水BOD对应，进行列表。反复试验，找出规律。在以后的运行中，只要观察原生动物的构成情况，即可以预测出水BOD了。实际证明，有柄纤毛虫的数量和质量是预测出水水质最重要的原生动物。Al-Shahwani等人为了采用原生动物来反映污水厂的运行效果。通过回归分析法，建立出水水质和原生动物种群和数量的数学模型。其中有：BOD＝?a?0+a1x1+a2x2+…这里x是某一特定原生动物的记录数量，a?是对应的回归系数。通过努力，数学模型在预测出水水质时，具有较高的成功率，有实用价值。生活污水处理厂BOD预测成功率为87%，SS为73%；工业污水处理厂BOD预测成功率为69%，SS为58%。Madoni等人不仅找出出水BOD,NO3-N等与原生动物之间的相关关系，同时还比较了各运行参数的变化情况，列出了19种原生动物与BOD,?NH3-N，NO3-N，MLSS，DO，SVI，SRT等的对照关系。其中可以看出，有壳变形虫、表壳虫、鳞壳虫、无柄纤毛虫、鞘居虫等能直接反映出水硝化的程度。
5.5生物评价指数
Madoni在采用原生动物组成、数量来指示污水处理状态的基础上，提出用污泥生物指数SBI(SludgeBioticIndex)来评价活性污泥的生物特性。这使一直使用观察的感性认识判断生物特性的方法变为使用具体数值。SBI是根据以下几个方面确定的。
(1)原生动物的密度。根据普遍的研究认为：在活性污泥中，原生动物的密度＞106个／L为良好，104～106个／L为中等，＜104个／L则为差。因此，SBI在列表时分为≥1066个／L和＜106个／L两档，前者比后者的SBI大。
(2)原生动物的优势种群。把原生动物分为匍匐性、部分固着性纤毛类或Testateamoebae类，固着性纤毛类，盖虫属，小口钟虫，游泳纤毛虫，小型游泳鞭毛虫六类，SBI随以上顺序逐渐减小。
(3)原生动物的种类总数。把活性污泥中检测出的所有原生动物种类数量划分为＞10，8～10，5～7，＜5(单位：个／mL)。SBI随以上顺序逐渐减小。
生物多样性的好处范文篇7
[关键词]生物样品前处理；研究进展；展望
生物样品的预处理是药物分析最为关键的一步。通过预处理可以将缀合物（尿）或者结合物释放出来，以便测定药物的总浓度；可以纯化待测组分；可以更好地适应分析方法的灵敏性、专属性等；也能减少杂质对分析仪器的污染，达到提高仪器灵敏度、准确度、精密度等要求。生物样品包括动物组织、植物和微生物等。对于动物组织，先绞碎结缔组织、脂肪等非活性部分，然后选择合适的溶剂进行提取，必要时要破碎细胞。对于植物，要去壳、除脂。而对于微生物生物样品，要及时将菌体与发酵液分开。本文着重阐述一般的生物样品，包括血液、尿液、唾液、粪便以及各种组织，其中最常用的是血浆或血清，因为其可以较好地体现药物浓度和疗效之间的关系。其特点是成分极其复杂，包括基质、内源性物质及代谢产物等等，样品中含有数百种乃至几千种化合物，而要测定的药物浓度却很低，往往处于ng～pg级水平，甚至更低。此外，在分析生物样品之前还要经历分离、纯化及浓集，必要时还需对待测组分进行化学改性处理，以使待测物纯度达到仪器使用的基本要求[1]。步骤繁杂，耗时长，回收率不客观。基于以上特点，选择适合的前处理方法是实验的关键环节。
目前，国内外最常见的生物样品前处理方法有以下几种，它们各自的优缺点如下。
1沉淀蛋白
通过沉淀蛋白质可以使结合的药物释放出来，达到对待测组分提取和纯化的目的，也可以测定药物总浓度。去除蛋白质预防提取过程中蛋白质的发泡，可以减少乳化，另外还可以保护仪器，延长使用寿命。沉淀蛋白是体内药物分析工作的第一步。如应景艳将大鼠的五脏等组织取出后，吸取组织残留的血液然后加入0.9%的生理盐水研浆处理，1万r・min-1离心10min后吸取上清液[2]。一般使用1～3倍体积的甲醇、乙腈、丙酮或乙醇等有机溶剂对蛋白进行沉淀。如果是水溶性的可以用酸类沉淀蛋白。有机溶剂沉淀蛋白的能力大小一般为乙腈>丙酮>乙醇>甲醇，由于乙腈和甲醇对液相和液-质的兼容性好，所以最常用的沉淀蛋白的有机溶剂为乙腈和甲醇[3]，其中乙腈可以提高被测组分的分离度，也能更好地改善峰形。另外，如果用高氯酸，如6%的高氯酸进行沉淀蛋白后，最好不要直接进色谱柱进行分析，应调节合适的pH然后过膜，再进样，以免由于酸性太强损伤柱子。与液液萃取相比，蛋白沉淀操作方便，但可能会稀释样品，降低灵敏度，且样品较脏。
李利群等[4]给大鼠灌胃和尾静脉注射红景天苷，取出血浆后用高氯酸沉淀蛋白，结果在24～150000μg・L-1线性关系良好，平均提取回收率为95.99%。
甲醇、乙醇、丙酮等水溶性溶剂能使蛋白质脱水，使得溶液的介电常数下降，蛋白质分子间的静电引力增大，从而使蛋白质凝聚和沉淀。用这种方法沉淀蛋白时要注意有机溶剂可能会溶解塑料，所以必要时要考察离心所用的容器[5]。另外，质谱的响应值与离子强度有关。生物样品中残存的杂质会导致待测物的离子化强度的改变，生物基质效应还受到动物个体的影响，采用液质联用时注意考察基质效应对样品的影响，采用与基质一致的成分进行标准曲线和质量控制样品的配制以减小差异[6]。
蛋白质是多价的两性电解质，通常在酸性溶液中带正电，在碱性溶液中带负电。电解质处于等电点时，分子表面净电荷为零，导致赖以稳定的双电层及水化膜的削弱或破坏，分子间引力增加，溶解度降低。等电点沉淀分离法的基本原理即通过调节溶液的pH，使两性电解质的溶解度下降，从而使蛋白质阳离子形成不溶盐而沉淀。如饱和硫酸铵、硫酸钠等中性盐进行沉淀。当然盐溶液如果加入过多会使蛋白质脱去水化层而聚集沉淀，此时对于色谱分析仪器，要注意柱子容易堵塞的问题。
蛋白质沉淀法操作简单，有较好的重复性，效率也较高，但是对于蛋白结合率较高的成分，会有回收率低的结果产生。此外，去除蛋白质的方法还有加入含锌盐及铜盐的沉淀剂法、酶水解法（如枯草杆菌酶）、加热法，但一般都很少用。
2液-液提取
液-液提取包括液-液萃取、液-液回提（多次提取）、离子对提取。
液-液萃取（LLE）是在液体混合物中加入与其不相混溶（或稍相混溶）的溶剂，利用组分在溶剂中的不同溶解度而达到分离或提取目的，又称溶剂萃取或抽提。由于多数药物是脂溶性的，而生物样品中的内源性物质是水溶性的，因而可以利用液-液萃取法除去大部分杂质，如应用于血浆、尿液、毛发样本的萃取等。实验者在选择溶剂时应注意按照相似相溶的原则；使用与水不互溶如乙醚等溶剂，防止带水溶性杂质；且溶剂纯度AR（分析纯）以上、无毒，沸点要低、易挥发和浓集，不影响紫外检测；还要有很好的化学稳定性。最好不要选择氯仿，易乳化且毒性大。如果被测定组分极性较小，可以选择正己烷等极性相对较弱的溶剂，相反，可以选择二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、石油醚等[7]。
向贞兵等[8]取糖尿病模型大鼠全血加入0.3mL的0.06moL・L-1HCl后，又经过乙酸乙酯和乙腈萃取，成功得到了以溴化苯甲酰噻唑的类似物为导向设计合成的化合物。回收率约80%左右，重复性也良好。TaberneroMJ等[9]以25个滥用氯胺酮和安非他明的人的头发为样本，用0.1%聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯冲洗，待干燥后，再用0.01%甲酸超声4h。液-质联用检测后，线性范围0.5～25μg・L-1，检测限为0.1μg・L-1。
液-液回提（多次提取）对指对于碱、酸性药物，在有机溶剂初次提取后，调节适当的pH，使药物变成离子型，用水把药物回提（反提取）（backextraction）到水相，再调节水相pH，使药物变成分子型，最后用有机溶剂萃取水相中的药物。液-液回提法可以将一些酸、碱性杂质除去，达到净化样品的目的，缺点是提取率低
离子对提取法是指由于一些电离性较强（调pH无效）的药物在水溶液中主要以电离形式存在，很难被提取，此时，通过加入适当的反离子（counterion）与其形成离子对（大分子复合物），则成为一种伪中性分子，即能从水相进入有机相中，之后可用萃取法提取[10]。常用的反离子有季铵盐R4N+，磺酸盐，苦味酸阴离子；一般常用的恶提取溶剂为卤代烃类，如CH2Cl2。
液-液提取操作简单，应用广泛，但是需要大量使用有机溶剂，有毒，存在乳化现象，也难以实现自动化。此外，一般萃取率都不高。为了防止乳化，可应用较大体积的有机溶剂，避免猛烈振摇或加入适当的试剂改变其表面张力而破乳，若已发生严重的乳化现象，可将试管置于冰箱中冷冻破乳或者可将试管置于离心机中离心消除乳化[11]。
3固相萃取
固相萃取（solidphaseextraction，SPE）技术广泛用于各种生物样品的处理，和HPLC，GC色谱原理基本相同，即相似相溶。SPE技术操作一般可分为4步：选择SPE柱、装柱、上样、收集样品[12]。柱压可分为：减压、加压、常压。减压可以降低固定相的用量，缺点包括溶剂易挥发、被测物质易损失。加压主要可以缩短跑样时间。缺点包括：压力大会降低柱子的塔板数，如果压力过大反而会使溶剂流速过快而分离较差。一般常压效率很高，但比较耗时。
3.1选择固相萃取柱
根据样品量的大小、固定相的保留能力、目标物的理化性质，然后选择合适的萃取柱。为减少成本，实验室一般选择直径-长度1∶5～1∶10，固定相硅胶量-样品量30～40倍的萃取柱。填料包括阴离子交换填料、阳离子交换填料以及反相填料。这主要依据待测物所带的电荷。如果样品对氧、水敏感且易分解，则可以选择无水氧化柱[13]。
固相萃取装柱包括干法装柱和湿法装柱，但一般都分为3步，即装下筛板，加装填料，装上筛板。第一步装下筛板时要注意把筛板浸泡于水中，用超声或震荡赶掉筛板空隙中的空气，备用。用装柱工具把筛板顶入柱体，再把筛板平推到柱体底部；第二步进行加装填料，将填料和适量的缓冲液加入小烧杯中，制成混悬液。盖上柱体的下盖，用吸管取混悬液加入柱体中，当混悬液体积多于柱体体积时，取掉下盖放掉部分缓冲液，静置使填料沉到柱体底部。第三步装上筛板，保持柱体垂直，用装柱工具把筛板顶入柱体，再把筛板推到填料上表面，盖上盖（注意：某些应用需要在填料上表面和上筛板之间留适当空隙）。一般若想得到十分均匀紧实的固定床，采用湿法装；如粒度较大可采用干法装柱。
3.2上样前样品的处理
可以先除蛋白后取上清液，以使药物游离出来，也防止堵塞色谱柱。然后调节pH[14]，可以直接用酸或者碱调节pH后取上清液萃取；也有采用超声后加入水或缓冲液，然后取上清液方法进行萃取的。
3.3选择合适的洗脱剂
收集洗脱液，然后将洗脱液挥干浓缩后，用流动相复溶，再进行检测。如果样品在硅胶中解析较慢，可以采用氧化铝作为固定相。
注意：如果过柱时产生气泡，一方面考虑选择沸点较高，挥发性较小的溶剂。混合溶剂则需要沸点相似。另外，在装柱子之前，为避免柱子中残留空气，需要加压将其排干。
Horspool等[15]使马盲肠液进入固相萃取柱，然后经磷酸缓冲液洗脱后，结果检测7种短链脂肪酸乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和乳酸，回收率约为72%～89%。
固相萃取方法安全性高、选择性好、高效性、高自动化程度、低耗性、预处理时间短，上样量少，操作简单而应用广泛[16]。此外，在处理生物样品时，很少引入外源性杂质，也不会产生乳化现象。但是固相萃取成本高，要求的技术高，所用的萃取小柱也容易堵塞。
4分子印迹技术
分子印迹聚合物（molecularimprintedpolymer，MIP）是一种人工合成的抗体，通过分子印迹技术合成的对特定目标分子（模板分子）及其结构类似物具有特异性识别和选择性吸附的聚合物，即利用抗体进行选择性提取和富集目标化合物[17]。
基本原理为目标分子（模板分子）（templatemolecular）和功能单体（funcitionalmonomer）通过共价键或非共价键作用可逆结合，然后加入交联剂（crosslinker），聚合形成目标分子被埋在内的刚性的固体颗粒，最后选择合适的溶剂将目标分子从聚合物中洗脱下来，获得的聚合物即为分子印迹聚合物。MIP具有记忆功能，高度的识别性和预定的出峰顺序以保证目标物的富集。总之原理类似于酶-底物的“钥匙一锁”相互作用原理。广泛应用于色谱固定相、固相萃取、模拟酶催化、膜分离和模拟抗体受体等方面。MIP合成方法相对简单，且成本较低，对酸和碱以及有机溶剂的耐受性也较好[18]，见图1。
洗脱方法包括溶液浸泡、索式提取和超声洗脱等。MIP制备中应用的溶剂体系通常为乙腈-水或甲醇-水。常用的分子印迹聚合物合成方法为热聚合法和紫外光照射法。
李魏嶙等[19]基于异丙酚光纤荧光检测系统的改进而把膜分离和异丙酚分子印迹固定相萃取柱结合起来，对异丙酚血样进行处理。本方法的优点是膜分离与分子印迹固相萃取方法的结合实现了对异丙酚的全血样品的在线和快速的处理，并且能对血液起到一定的“保护作用”。
吕斌等[20]先后采用热和紫外光辐射引发2种方法合成了胆固醇的非共价型MIPs，MIPs有效地免疫吸附了血液、蛋黄、牛奶中的胆固醇，其中对血清的效果最好，而效果最差的是蛋黄。
分子印迹聚合物受到模板分子结构的制约而使得分子印迹聚合物的吸附性能扩大，分子印迹的适用范围较窄[21]。
5固体微萃取技术
固相微萃取技术（SPME）始于20世纪80年代末，该样品前处理技术基于固相萃取，但是不必需要柱填充物和有机溶剂。SPME的萃取主要有2种模式：直接法（Di-SPME）和顶空法（Hs-SPME）。前者适用于分析难挥发性物质，而后者适用于挥发性、半挥发性物质。固相微萃取的涂层材料主要有以下几种类型：聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）新型聚合物涂层；商品化涂层，包括PDMS/乙烯基苯（divinylben-zene，DVB）、聚乙二醇（carbowaxCAR）/PDMS）碳分子筛（carbonmolecularsieve，CW）/DVB、CW/模板树脂溶胶-凝胶涂层。近年来还比较关注的涂层是离子液体，与商品纤维相比，其萃取效率更高。在萃取过程中，被分析物在纤维萃取头外部涂渍的固定相涂层和样品中快速分配平衡，完成采样、萃取和浓缩。涂层上吸附的待测物的浓度与样品中待测物浓度成正比，萃取完后可以结合气相色谱-质谱、液相色谱-质谱对样品进行热解析或者液体解析。操作简单，易自动化，环保，也能减少样品低温保存。在生物样品的应用中，活体固相微萃取（invivoSPME）和基于多孔板技术（multi-wellplatetechnology）的高通量固相微萃取（high-throughputSPME）[22]。
近年来，SPME用于活体采样，如可以对静脉注射给药后的血药及其代谢产物的浓度进行定量。需要注意的是，在动物采样时要求在无菌环境中进行，即SPME装置必须在使用之前进行消毒，这样才可以实现生物相容性，进而有效排斥蛋白，最终萃取出目标小分子分析物。SPME在体内完成提取后，结合液-质联用色谱，即可完成对被测物的定量分析。从采血样到样品分析整个过程，相对传统的液质色谱前处理分析，SPME耗时更短[23]。
赵舰等[24]用固相微萃取-气相色谱联用分离、分析尿中痕量毒鼠强，监测了1例毒鼠强中毒幼儿尿中毒鼠强含量，在中毒后3个月内仍从尿中检出毒鼠强成分。该方法的线性范围为10～500μg・L-1，最低检出浓度<10μg・L-1，RSD
6微透析技术
微透析技术诞生于20世纪60年代，最早用于研究脑脊髓液化学环境，经过近60年的发展，现在广泛应用于实验神经生理学、神经化学[25-27]、体内药物分析[28]等多领域。微透析（microdialysis）技术结合灌流取样和透析的原理，实现了对动物和人的细胞外液、组织、大脑等生理水平的动态微量生化取样，具有活体连续取样、动态定量分析的特点，而且取样量小、组织损伤轻等特点。可以在麻醉或清醒的生物体上使用。相比SPE和LLE法，MD操作简单、无溶剂消耗、快速。微透析技术的缺点就是对取出的样品需要进行准确可靠的校正，其主要关系到对回收率的测定。探针回收率是从灌流液中流出的被测组分与标准浓度之百分比。探针回收率将直接影响微透析结果，而回收率的好坏取决于取样部位的生物学性质、透析膜的物理性质（材料、孔径、长度及几何形状等）、待测物质的相对分子质量、灌流速度、压力、生物体本身的健康条件和生物节律等多方面条件。目前测定回收率的方法包括：零净通量法、内标法、低灌注流速法、外推法、无净流出量变化点、渗出率法等[29-30]。
为了实现从样品的采集、处理、分离到检测完全自动化，近年来，微透析技术逐渐与高效液相色谱（HPLC）、毛细管电泳（CE）、液质（LC-MS）等技术联用。
Rong-HuaMa等[31]采用微透析与LC-MS联用技术实时监测了斯皮诺素和斯皮诺素与环孢素A联用时在大鼠脑、血和胆汁中的药代动力学参数，选择性好、灵敏度高，具有合适的线性范围。董文彬等[32]对大鼠静脉注射米诺环素后，进行在体、实时的微创体液取样，即利用微透析进行动态采取血液和脑内的海马CA1区中游离米诺环素，然后直接利用HPLC进样，最后计算米诺环素在大鼠体内血浆蛋白结合率。米诺环素大鼠血浆蛋白结合率为82.08%。MarinaMCarrozzo等[33]在老鼠体内植入微探针获得了微量的腺甘酸，运用LC-MS/MS监测了在自由运动的老鼠大脑特定区域的腺甘酸浓度的微小变化，方法灵敏、可靠。
7磁性固相萃取技术（MSPE）
磁性固相萃取技术（MSPE）基于磁性纳米材料的使用，利用磁性微球或磁性纳米粒子吸附目标物。
磁性微球作用的原理是磁球吸附目标物，然后通过磁分离器进行分离，最后从磁球上把目标物洗脱下来，达到纯化目标产物的目的。具体萃取操作步骤：将含有目标物的液体与磁珠混合发生偶联反应。然后用磁分离器分离磁珠目标物复合体，再清洗复合体表面的杂质，最后通过洗脱使目标物从复合体中分离，从而得到纯化的目标产物。施加磁场的技术包括磁泳分离技术、四极磁场下的磁泳分离技术、微芯片上的磁泳分离技术等[34]。
磁性微球一般由具有超顺磁性无机纳米磁性材料（Fe，Co，Ni及其氧化物等）和高分子2部分组成。磁性微球分为核壳型、混合型、多层型。当磁性的粒径小于某一临界尺寸后，在有外加磁场存在时，表现出较强的磁性；但当外加磁场撤销后，无剩磁，不再表现出磁性。磁性微球具有良好的表面效应和体积效应，选择性和磁响应性很好、物理化学性质稳定并且有一定的生物相容性，表面改性带有多种活性的功能基团，可以专一性地分离生物大分子。
于希[35]利用化学共沉淀方法制备了包覆表面活性剂的Fe3O4磁性纳米微粒MNPs，利用乳液聚合法聚苯乙烯磁性纳米微粒（MNPs/PSt），结果2种微粒均具备超顺磁性，其中Fe3O4MNPs的饱和磁化强度为66.81emu/g，MNPs/PSt的为38.82emu/g。
MSPE在操作繁琐度和萃取率等方面都有令人满意的结果，例如不必离心和过滤等，而且不存在堵塞柱子的问题。因此广泛应用于药物转运、分离细胞、酶的固定、农残检测等领域中[36]。
8柱切换技术
柱切换技术是色谱分析中处理复杂样品的方法之一。利用切换阀改变不同的色谱系统，达到在线样品净化、组分富集等目的[37-39]。2个不同液相色谱柱之间的切换称为液相色谱切换法，对生物样品的药物分析特别有用。
随着分析仪器的不断快速发展，便利了生物样品前处理。优化生物样品的处理方法可以直接影响到检测结果的参考价值。生物样品前处理方法的选择应该考虑被测组分的理化性质、存在的大量内源性物质、代谢产物及共存药物等干扰物质、回收率等因素。样品的高通量化、采集样品的无损化、消耗试剂的微量化，分析仪器的完全自动化以及环境的低污染化将是生物样品前处理技术发展的方向。
9展望
目前，在体内样品的分析方法中，除了上述重点介绍的8种常用方法外，还有化学衍生化法、大孔树脂方法、离子交换树脂法、超临界流体萃取法（SFE）、膜分离法、在线毛细管电泳法等，也有一些技术的结合，如固相萃取技术与超临界流体萃取技术的结合、分子印迹技术与固相萃取技术的结合。这些技术都丰富了生物样品分析的手段。实验者可以根据分析的目的、样品的理化性质、内源物是否有干扰、技术优势等进行样品的预处理方法的选择。然而当前样品前处理技术还很繁琐，尤其在研究天然药物在体内的各方面作用规律的指标时，有时会因为灵敏度不够高等因素而无法做出分析，所以如何才能实现样品分析的超高灵敏化、傻瓜化以及完全自动化将有很长的路要走。
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Researchprogressofpretreatmentofbiologicalsamples
FENGJian-nan，DUShou-ying*，BAIJie*，LUYang，LIUHui-min
（SchoolofChinesePharmacy，BeijingUniversityofChineseMedicine，Beijing100102，China）
[Abstract]Suitablepretreatmentofbiologicalsamplescantrulyreflecttheroleoflawofthemeasuredcomponentsplayedinthebodyandwillprovideexperimentalevidenceforthestudiesonmetabolicprocess，materialbasisofefficacy，mechanismofaction，pharmacology，toxicologyandtheothers.Biologicalsamplesincludeblood，urine，hair，tears，etc.Therearealsomanysamplesprocessingmethods，suchasthedirectproteinprecipitation，liquid-liquidextractionandsolidphaseextractionandsoon.Thesemethodscouldbeusedaloneorcombined.
生物多样性的好处范文篇8
任何事物都具有两面性，无论是在虚幻飘渺的现实社会，照样在零乱繁杂的思惟规模，事物城市默示出其利与弊。固然，在充塞常识的黉舍里也存在事物的两面性，下面就谈谈我对“黉舍里，门生因功课完弗成而被教员更加处罚”的两面性。
门生因功课完弗成而被教员更加处罚的所长：当教员搜检功课的时辰，没有完成功课的门生会感想很是的怕惧和悔恨，怕惧被教员攻讦，处罚。并且悔恨自己当初没有抽出时刻来完成功课，可是没有完成功课的同窗终极照样没有逃脱被教员处罚的恶运。当这些同窗在完成教员的处罚义务的历程中，自己便会想：下一次必然不能被教员捉住了，早知此刻被教员处罚，不如自己早一点完成，这样不就不被其他的同窗所打诨了，不就不惹得教员使气了……这样的设法就会促使受处罚的同窗每次都定时完成教员安插的功课。既不让教员使气，也不让同窗们取笑，同时还会进步自己的进修成效，使没有完成功课的门生的进修立场积极。这样，教员的更加处罚就起到了很好的下场。
同样，一件事，有它好的方面，同时也有它不好的方面。
生物多样性的好处范文篇9
1．1试验材料本文研究的材料为14Cr1MoR＋S32154爆炸复合板，规格为（3＋75）mm，2种材料的化学成分和力学性能见表1和表2。
1．2试验方案制定不同热处理工艺，对14Cr1MoR＋S32154试板进行热处理试验，并检验理化性能和显微组织，试验方案见表3。
2试验结果及分析
2．1试验结果理化性能检测结果见表4．
2．2结果分析
2．2．1理化性能1）爆炸复合板依靠炸药爆轰产生的冲击力完成基覆板的冶金接合，完成爆炸焊接的同时，复合板也产生了冲击硬化和内应力，表4中6号试样为爆炸复合态的力学性能，与原始基板相比，其力学性能表现为强度高，屈强比高，断后伸长率低。2）1、2号试样经历了相变温度以上的高温热处理，基板性能与原始状态相比有较大差别，强度降低，冲击吸收功减少，断后伸长率增加。1号试样经历了高温正火＋720℃回火热处理，基层获得较好的强度和塑韧度配合，综合力学性能较好；2号试样的热处理为800℃退火，与1号试样相比，强度和塑性差别不大，但冲击韧度大幅度降低，对覆层弯曲和晶间腐蚀检验均不合格。800℃下长时间停留对覆层S31254产生了不利影响，析出了脆性相。3）3、4、5号试样的热处理为相变温度以下的低温热处理，旨在消除爆炸冲击硬化，恢复性能，尽量减少对覆层S31254析出相的影响。从表4试验结果可以看出，低温退火可以消除爆炸加工硬化现象，随着加热温度的升高，基层14Cr1MoR强度逐渐降低，塑性变好，冲击吸收功无明显变化。同时覆层的外弯试验和晶间腐蚀试验结果均合格，可见低温热处理未对覆层产生明显不利影响。
2．2．2显微组织分析1）基覆材的原始状态显微组织如图1所示，基层为贝氏体组织，覆层组织为孪晶奥氏体＋少量碳化物。2）1号试样经正火＋回火后复合板基覆层的显微组织如图2所示，热处理后基层组织为铁素体＋贝氏体，覆层组织为等奥氏体＋碳化物，由于加热温度低，奥氏体为等轴晶粒［4］；2号试样800℃退火后的金相组织如图3所示，热处理后基层组织为铁素体＋珠光体＋贝氏体，覆层组织为孪晶奥氏体＋碳化物。与2号试样相比，1号试样基层组织更为均匀，更接近原始组织，故力学性能较好，但由于加热温度高，覆层组织与原始状态相比变化较大。与原始状态相比，2号试样覆层晶界和晶内产生了大量析出物，导致力学性能恶化和耐蚀性降低。3）由于3、4、5号试样的热处理为相变温度以下的退火处理，基层未发生相变，因此主要对覆层组织进行观察分析。金相照片（见图4）显示，3号和4号试样的金相组织与原始状态最为接近，为孪晶奥氏体＋少量碳化物，5号试样在晶内和晶界析出相明显增多。
3结语
生物多样性的好处范文篇10
【关键词】物理教学；多媒体；使用；教学质量
教师要明确教学目的，正确理解多媒体教学理念，正确对待课堂演示实验多媒体应用物理课堂教学，教学手段和方式将变得更加丰富、生动和多样化。物理教学手段的多样化，这不仅会带动物理教学组织形式、教学方法的多样化，而且还可以促进物理教学过程信息交流的多元化、认知方式的多元化，最终实现物理教学目标的多元化。
一、教师要明确教学目的，正确理解多媒体教学理念
首先教师要明确课堂教学的目的是为了让学生理解并掌握所学知识，至于采用何种教学手段应视课堂具体教学内容而定，不能为了使用多媒体而用多媒体，这就失去了采用多媒体教学的本义；其次很多教师误认为利用多媒体教学是整节课都使用多媒体，这也是错误的。多媒体只起教学辅助作用，而不宜作为整节课的全部教学手段，一节物理课，教师应根据教学内容的实际需要合理地利用多媒体的相应功能组织教学，同时也要重视语言、手写板书，直观教具等传统教学手段的作用。比如，正负电荷的静电场，多媒体图形可以表示，如再搭配上“光芒四射”“万箭穿心”等经典形象的语言就比单纯的图形更具教学效果；再者实践已经证明四周配置黑板的“开放式”教室更有助于发挥教师上课的主导作用，集中学生课堂学习的注意力。因而我们在肯定多媒体的同时，切不可忽视其它的教学手段。
二、合理使用视频、动画、声音
利用多媒体所具有的对图、文、声、画所具有的综合处理能力，实现有声、可视、形象生动的表达效果，为物理教育创设具有“疑”、“趣”“难”等特征的，有助于学生发现问题、提出问题的良好学习情景，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。如在导入“光的反射”一课时，可通过幻灯片投影唐诗“白发三千丈，缘愁似个长，不知明镜里，何处得秋霜？”再配以音乐，让学生在具有文学色彩的“设疑”氛围中进入学习角色，可谓轻松自然；再如通过幻灯片放映“玻璃管中煮活鱼”的趣味演示实验，很容易调动起学生学习“热传递”知识的兴趣。但在授课过程中，尤其在讨论到本节课的重点、难点时，又要尽可能避免过多的动画、声音，在色彩搭配上要适当，否则反而会分散学生的注意力，影响课堂教学效果。
三、正确对待课堂演示实验
演示实验是物理课堂教学过程中的重要手段之一，可激发学生的学习兴趣，发挥学生参与教学的主动性和积极性，培养学生观察、分析、思考、创造等多方面的综合能力，也是物理课堂实施素质教育的途径之一，因此，书本上的演示实验要力求在课堂上完成。笔者认为，只有一些特定的演示实验可借助于多媒体完成，如将微观过程实施宏观模拟、宏观场景进行缩微处理、瞬间过程转为定格分析、“无中生有”等，从而化抽象为具体、动态为静态、变繁为简，有助于学生自主探究学习。例如在探究自由落体运动性质的演示实验中，教师可先进行实物演示，让学生真正了解其真实过程，然后再利用多媒体动画演示，将落体过程中的各个瞬间进行若干定格，通过定格上的数据来验证自由落体运动的性质为初速度为零的匀加速直线运动，由此变繁为简，方便教学。
四、确为因材施教提供保障
教师要从学生的实际出发，根据学生学习物理的实际情况调整教学的内容和进度，有的放矢地进行教学。多媒体技术在这方面有着无可比拟的优势，比如，在物理课堂教学或学生自主学习时，利用多媒体技术的交互性、智能性，通过人机智能性的交互，及时反馈、分析教学信息，为不同的学生提供不同的教学环境和教学步调，强化感知，从而可以有效地激励学生的主动学习，达成全面提高教学目的和要求。
五、教师要加强计算机能力的培养，提高对网络技术、多媒体各种软件的应用能力
只有教师本身精通了计算机知识，才能制作出更好更出色的课件，才能在课堂上更好地与学生进行人机交互，提高课堂教学的艺术。同时，利用网络上丰富的物理教学资源，通过优化处理，在为我们教师自身教学使用的同时，如何通过因特网与学生在物理第二课堂进行沟通、交流，甚或培尖补差，让物理教学过程从课堂中的封闭性走向开放性，最终使物理教育走向开放，为实现素质教育提供保障。当然要做到这一点，学生也必须掌握一定的计算机操作技能，才能更好地配合教师，取得良好的教学效果。
总之，在物理教学中，“传统”的教学组织形式与多媒体教学各有所长，两者不能相互替代，而应正确处理好二者的关系，扬长避短，优势互补，为我所用，物理多媒体课堂教学的组织应符合实际，讲求实用，追求实效。
参考文献：
生物多样性的好处范文1篇11
一、高中生物教学中板书与课件所处地位问题
高中生物教学中，每个章节的内容要求不同。有些章节要求背诵的较多，灵活变化的知识比较少，就可以用课件上整堂课，这时板书多了反而有点浪费时间。比如讲《减数分裂》这一节，因为减数第一次分裂和减数第二次分裂的过程，是人为划分的，是一个动态变化的过程，而且又存在着和卵细胞形成过程的比较，用课件来反映整个动态过程。有些章节内容要求灵活处理，变化较多，课件预设就比较困难，而板书具有很好的灵活性，就得以板书为主，课件起辅助作用。例如讲《光合作用》这一节，笔者觉得这样处理较好，板画光合作用的过程图，在板画时分解光合作用的光反应和暗反应比较过程的条件、场所、原料、物质变化和能量变化，这样学生容易掌握。用课件呈现板书和板画难于表达清楚的光合作用发现过程，前人的实验设计思路以及光合作用的应用，协助板书充实生物课堂，有利于学生接受。因此，不能简单地说板书和课件谁处于主要地位，而是应该根据生物课堂教学的需要来确定板书和课件所起的作用。
二、在生物教学中充分利用课件的优势
1.课件为生物教学提供了丰富的素材
在生物教学设计中我们就要充分利用课件的优势，为生物教学提供必要的知识素材。比如《基因控制蛋白质的合成》这一节内容的处理上，反映生物学知识的抽象性，许多同学由于对抽象的知识没有感性的认识，不知道mRNA怎么出来的？核糖体到底什么样？tRNA又是什么样子？合成蛋白质的氨基酸是怎么搬运的等等，这些问题通过一个动画，学生的所有疑问都消除了。这样就使抽象的知识形象化，这样就便于理解和掌握了。又比如《动物和人体生命活动的调节》一节的教学，板书画出来的是静态的过程，学生很难从静态的过程中理解运动的过程。课件很容易做出动态的效果，接受刺激做出反应的整个过程学生一看就明白，以及兴奋在神经纤维上的传导，用课件反应出电荷的移动方向，是如何形成局部电流？局部电流又是怎样刺激临近的未兴奋部位的？这样学生看了一目了然，很容易接受，变静态为动态，效果显著。高中生物课堂教学中还有很多这样的运用事例。课件中形式多样、图文并茂的、声色俱全的素材可以帮助我们解决许多问题。
2.利用课件美观性，提高课堂教学效果
课件很美观，能形成强烈的视觉冲击，在人脑中记忆深刻，不容易忘记。比如《光合作用》一节中，光合作用的发现过程中，确定叶绿体是光合作用的场所，用课件展示水绵和好氧细菌的关系，既形象又美观，学生能长时间记忆，进而提高课堂教学效果。在生物课中一些重要的概念、流程图、结论以及重要的生物过程，让学生多看，加深印象，记忆效果会比用板书呈现的好。
三、板书在生物教学中不能随意用课件替代
在高中生物教学中，教师写板书以便于学生做笔记，掌握其中的重点内容。在板书的过程，学生容易根据教师的教学思路，把握知识结构。比如《生长素的生理作用》一节，教师板画将一株植物水平放置，一段时间后，根和茎是如何生长的，这样造成学生的认知冲突。通过分析曲线，发现生长素既能促进生长，也能抑制生长，这是生长素生理作用的两重性。然后通过分析一条曲线得出同一器官低浓度促进生长，高浓度抑制生长，再分析根、芽、茎三条曲线与生长素浓度的关系得出同一植物不同器官对生长素的敏感程度不同，最后分析双子叶植物和单子叶植物的坐标曲线图得出不同植物对生长素的敏感程度不同。这样知识线索就很明显，学生最后很容易解决根的向地性和茎的背地性，使教学重点和难点不攻自破。
教师板书过程是学生理解和记忆知识的过程。板书过程相对用时较多，给学生理解和记忆知识留下一定的时间和空间。学生可以利用板书的时间初步消化学到的知识，理解生物规律，使前后知识联系更加紧密。教师写板书的过程其实也是一个示范的过程。教师漂亮的板书、板画，对学生会产生潜移默化的影响。所以，板书在生物教学中不能随意用课件替代。
四、优势组合是需要过程的
刚从教的青年教师比较喜欢用课件上课。甚至有人上公开课、评优课几乎全用课件，学生往往在课堂上接受的新鲜刺激太多，而在课堂中无法将注意力集中在知识点上。通常一堂课下来，学生的课本和笔记本上全是一片空白，什么东西也没有留下。即使课堂再精彩，学生印象很深刻，总有忘记的一天，这样做短时间里教学效果还不错，时间长了就会发现教学效果不理想了，于是开始尝试将板书和课件结合起来。教过几年学生之后，许多人在用课件的时候就会将灵活性的知识用板书呈现，教学效果自然很好。这其实是教师在教学实践中的一个学习和探索的过程。因此课件+黑板+粉笔的教学方式对学生而言可能效果更好。
生物多样性的好处范文篇12
通讯作者：李伟，男，教授，Tel:0411-84763553；E-mail:aisingioro@hotmail.com。
韩欢，徐婧，孔亮，李伟*，董美玲，刘琪，王春龙
（大连海洋大学，辽宁大连116023）
摘要：对水产品等食品中磺胺类抗生素常用的分析方法和预处理方法进行了综述，归纳和比较了毛细管电泳法、微生物方法、液相色谱-质谱法、免疫法、气相色谱法、分光光度法、高效液相色谱法等特点。其中高效液相色谱法由于操作简便、快速、灵敏、准确的特点，是当前检测磺胺类抗生素的主要方法。同时，对包括固相萃取、分子印迹等预处理方法进行了综述。
关键词：磺胺类抗生素；抗生素残留分析；高效液相色谱法；分子印迹。
早在人类出现之前，细菌已经在不同的生态位发挥着重要的作用。在细菌中有相当小的比例是致病菌，它们能够给人类和动物的健康带来灾难性的影响。在治疗细菌感染的历史过程中，人类就发现了细菌和植物种类中有益的抗菌性，并开始利用具有抗菌活性的化合物来抑制细菌感染，而这些化合物大多是来自自然界。1929年，弗莱明在实验中偶然发现了青霉素，并且在牛津大学病理学教授弗洛里的进一步系统研究之后，抗生素的发展得到了大力推动[1]。青霉素在首次临床试验中，疗效效果十分惊人，从此抗生素进行大规模生产及商品化使用，并且在畜牧、水产品养殖等行业大面积使用。但随着抗生素商品化及平民化使用，过度及搭配不当地使用抗生素反而会危及人及动物的生命安全，同时也会造成环境污染。如：产生毒副作用[2]、致病菌产生耐药性[3]、继发性感染[4]、动物源性耐药菌对人类的危害[5]、影响环境微生物[6]、食品安全[7]。
1磺胺类药物残留的检测分析方法
磺胺类药物（Sulfonamides，SAs）是比较常见的合成抗菌剂，普遍用于渔业养殖生产，主要有：磺胺嘧啶（Sulfadiazine，SDZ）、磺胺甲基嘧啶（Sulfamerazine，SM1）、磺胺二甲嘧啶（Sulfadimidine，SM2）、磺胺甲基异恶唑（Sulfamethoxazole，SMZ）等。它们主要用于治疗鱼类的赤皮病、肠炎、链球菌病、弧菌病、细菌性竖鳞病、赤鳍病、烂鳃病、鞭毛虫病、弧菌病、肠炎等等[8-9]。SAs的广泛应用，使鱼病的感染和传染方面得到了有效的控制。但是人们在享受着抗生素带给人们方便的同时，许多新的问题也伴随而来。像毒性反应、二重感染以及细菌产生耐药性等，尤其是在滥用的情况下能够产生排尿和造血紊乱等副作用[10]。因此大多数国家包括我国农业部、日本、欧盟、欧美和国际食品法典委员会（CAC）等都陆续规定了食品以及饲料中SAs的最大残留限量标准[11-12]。其中日本规定SM1为0.02mg/kg，磺胺二甲氧嘧啶（Sulfadimethoxine，SDM）为0.04mg/kg，SM2为0.01mg/kg，其它按一律标准为0.01mg/kg[13]。联合国食品法典委员会（CAC）、欧盟和欧美等国家规定水产品中磺胺类药物残留量不得超过0.1mg/kg[14]。我国农业行业标准《NY5070—无公害食品水产品中渔药残留限量》中规定，SAs在水产品组织中的最高残留总量限量为100μg/kg。另外我国检测SAs标准还有SN0221-92，SN0208-93，GB/T20759-2006等。
目前，SAs残留的检测方法很多，主要有微生物方法、高效液相色谱法（HPLC）、毛细管电泳法、液相色谱-质谱法(HPLC-MS)、免疫法、气相色谱法（GC）、分光光度法等。其中高效液相色谱法简便、快速、灵敏、准确的特点是当前检测SAs的主要方法。表1为近年来常用的抗生素分析方法。
1.1微生物方法
微生物方法是应用较为广泛的一种检测方法，尤其是在牛乳中抗生素残留的检测。微生物检测方法分为纸片法、亮黑还原法、TTC法、CHARM抑制法等[15]。该方法具有可直观、仪器设备成本和检测成本较低，但该方法的灵敏度和特异性与其它方法对比相对较低。其中酶标抗体检测法是目前一种趋向灵敏、准确、快速的新型微生物检测方法[16]。
1.2高效液相色谱法（HighPerformanceLiquidChromatography,HPLC）
高效液相色谱法（HPLC）是色谱法中一个重要的分支，也是目前应用最广泛的检测抗生素的方法。HPLC因载液流速快，固定相和流动相可以自主选择，所以具有分析速度快、分离效率高的特点，可以检测近70%的化合物。抗生素残留在色谱分析时最常用的检测方式有紫外-可见检测器（UV-Vis）电化学检测器（ECD）、荧光检测器（FLD）和二极管阵列全波长检测器（DAD）等。如刘勇[17]、ayas-Blanco[18]、KunihiroKishida[19]、方炳虎[20]等分别应用反相高效液相色谱法检测分析牛奶中SAs的残留，并采用乙腈提取SAs残留，获得了良好的分析效果。刘振伟等[21]以乙腈进行提取，HLB小柱净化，采用紫外-可见检测器在270nm处进行检测，检测低限能够达到5μg/kg，线性在25～300μg/kg范围内良好。该类方法具有准确度高、精密度好、检测限低的特点。
1.3毛细管电泳法（CapillaryElectrophoresis，CE）
毛细管电泳法也是一种液相分离的技术，再用紫外-可见检测器扫描成电泳谱图，相对于高效液相色谱来说，CE的柱效更高，对于离子型化合物具有很好的分离效果，并提高了样品检测的分辨率。目前由于毛细管电泳和高灵敏度检测器的联用，灵敏度有了极大的提高[22-25]。如Ackermans等建立了毛细管带电泳法检测磺胺噻唑（Sulfathiazole，ST）、磺胺甲噁唑（Sulfamethoxazole，SMO）等15种SAs的残留分析方法[26]。但CE最大的不足是进样量过低，造成分析误差升高，并且进样的待测物受到限制，很难应用于痕量分析。
1.4液相色谱-质谱法(HPLC-MS)
液相色谱-质谱法是液相色谱作为分离系统，质谱作为检测系统的一种结合方法。液质联用技术是色谱和质谱优势的互补，提高了对复杂样品的分离分析能力。HPLC-MS有如下几个特点：（1）分析范围广泛，可以检测绝大多数的化合物；（2）分离能力强，通过MS，能够按照特征离子质量可以将色谱中没有彻底分开的混合物进一步进行分离，并可以定性、定量分析；（3）检测限低；（4）分析时间快；（5）自动化程度高。如Casetta等建立了HPLC-MS/MS法测定了蜂蜜中SAs的方法[27]。
1.5免疫学方法
免疫分析方法包括放射免疫分析法（Radioimmunoassay，RIA）、酶联免疫分析法（Enzyme-linkedImmunosorbentAssay，ELISA）、固相免疫传感器、免疫亲和色谱（ImmunoaffinityChromatography，ICA）等。免疫学方法具有操作简便、分析成本低、灵敏度极高等优点。其中酶联免疫分析法更是由于特异性强、操作简便的特点使其成为最为常用的方法之一[28-30]。但由于免疫测定法大多数是以生物物质作为分子检测识别原件，这些物质不易长期保存，并且操作稳定性差，容易出现假阳性，因此不适合作为确证试验。
1.6气相色谱法（GasChromatography，GC）
气相色谱在早期SAs分析中应用较多。GC可以使用的检测器通常有火焰电离检测器（FID）、电子捕获检测器（ECD）、热导检测器（TCD）等。其中FID、TCD检测的范围广泛，其它的检测器因检测化合物的范围较窄而鲜有应用。GC具有分析速度快、效率高、操作简单、选择性较好、低检测限等优点。由于GC/ECD可以作为GC/MS的补充可以测定动物性食品等样品[31]，所以分析SAs时气相色谱法主要为GC/ECD。但同时GC只能适用于低沸点、易挥发但不分解的物质进行定性和定量分析，因此在很多实际分析检测中，GC受到了一定的限制，需要对样品预处理、色谱条件、流动相的选择进行改善等优化。
1.7分光光度法
分光光度法有紫外可见分光光度计、原子荧光分光光度计和原子吸收分光光度计，同样它们在食品领域中已经得到了广泛的应用[32-33]。虽然常规的光谱学仪器应用广泛、操作简便等优点，但受到线性范围、准确度及精密性等性能参数的制约，从而影响到解决食品中实际样品检测问题。GalaB等建立了停止与流动技术与T型荧光分光法结合的方法同时测定出牛奶中氨苄青霉素和四环素[34]。
表1常用的抗生素分析方法
2针对抗生素分析的样品预处理方法
由于食品中富含脂肪、蛋白质、糖、维生素及氨基酸等基质，而且食品中存在大量的干扰物质，待测物含量非常低，规定的浓度量级基本为mg/kg、μg/kg、ng/kg，甚至更低。因此在检测食品样品中需要大量而且细致的分离纯化和富集过程。样品预处理是其中必不可少的步骤，也是最关键的步骤。由于样品预处理可以减少杂质对目标物的干扰程度，以及可以对试样中的痕量组分进行预富集，所以是整个检测分析过程中误差的主要来源和分析时间快慢的决定步骤[35]。预富集能力越强、富集成分越单一，检测灵敏度就越高。而且无论是HPLC还是GC等的检测方法通常是需要对样品中的抗生素残留进行预处理，如分离、纯化等步骤。因此，发展新型快速的样品预处理方法对于建立食品中抗生素的检测方法也是非常重要的。目前磺胺类抗生素检测分析样品预处理方法主要有液-液萃取法、固相萃取法、微波辅助萃取法、超临界流体萃取、分子印记法等。表2为近年来常用的抗生素分析的样品预处理方法。
2.1液-液萃取
液-液萃取是SAs残留分析中的一种常用的经典提取方法，是早期样品净化方法中最常用的方法，一般应用于样品中被测物质与基质的分离。其原理是根据组分在溶剂中的不同溶解度而达到分离或提取目标化合物的目的。张伟红等先将水产品酸化处理，再用乙腈做萃取溶剂，经正己烷脱脂后，蒸发浓缩，最后用HPLC-MS/MS内标法测定了水产品中18种SAs残留量[36]。液-液萃取方法虽然操作简便，但是存在处理过程引起的误差较大、可控性较差等不足，除杂效果有限。
2.2固相萃取（SolidPhaseExtraction，SPE）
固相萃取主要应用于样品的分离、浓缩和纯化。固相萃取方法具有如下优点：(1)富集倍数高，由于使用的是固相萃取柱富集样品，所以富集倍数可以高达数十倍，甚至是数百倍；(2)分离杂质效率高，固相萃取可以有针对性地选择SPE吸附剂，从而有效地分离干扰组分；(3)有机溶剂消耗量低，仅需少量的洗脱剂就能把待测分析组分洗脱下来；(4)易于收集、操作快捷方便等优点，因此目前广泛应用于食品化学成分、农兽药残留、环境污染物等方面的检测。
SPE可以根据抗生素化学性质采用不同类型的SPE柱进行固相萃取。其中，用于分析动物源性食品中SAs的SPE柱主要分以下几种：(1)C18SPE柱；包艳萍等采用C18SPE柱净化蔬菜中SAs，净化效果良好，回收率为50.80%～98?90%[37]。(2)碱性氧化铝SPE柱；王钦晖等、李俊锁等分别在测定蜂蜜、鸡肝组织中SAs残留量时，采用碱性氧化铝SPE-Pak柱净化样品，样品用乙腈淋洗后售价并分析，结果表明干扰被测样品中的杂质能够被去除，该方法操作简单[31,38]。(3)OasisHLBSPE柱；李存等将样品加入到OasisHLBSPE柱中进行分离预处理，结果表明，该预处理方法去除杂质效果较好，定量曲线线性良好[39]。(4)OasisMCXSPE柱；熊芳等采用OasisMCXSPE柱对动物肝脏中的4种SAs进行萃取[40]。该方法操作简便，净化效果好，能够满足分析的需要。(5)硅胶SPE柱；董丹等采用硅胶SPE柱对鸡肉中的17种SAs进行净化，方法回收率为52.30%～124.90%，提高了样品中被测物质的检测灵敏度[41]。(6)DVB型全自动固相萃取小柱；何桂花等运用全自动固相萃取小柱富集净化动物脏器组织中的SAs。使用二氯甲烷提取，正己烷除脂。萃取柱经甲醇和5%的乙酸溶液处理活化，然后上样，采用5%的乙酸-甲醇(1:1,v/v)进行洗脱收集后进行分析，结果表明处理效果较好[42]。由于SPE具有效率高、重复性好、处理速度快等特点，目前已经成为抗生素残留分析预处理方法的一个发展方向。
2.3微波辅助萃取（MicrowaveAidedExtraction，MAE）
MAE具有回收率高、萃取时间较短等优点，其具体表现为：不仅可以加快样品中基质、大分子物质的分离，还可以通过添加极性溶剂吸收微波能来提高溶剂的提取效能；MAE能够在高温和高压下加快分子运动速度，继而提高了微波萃取的速率。曾庆磊建立了微波辅助水蒸气萃取的方法提取动物饲料中磺胺类抗生素，能够快速、高效率地提取饲料中磺胺类抗生素，并减少了样品中其他杂质的提取，达到了较高的回收率[43]。
2.4超临界流体萃取（SupercriticalFluidExtraction，SFE）
当某一物质高于本身的临界温度和压力后，该物质物理状态处于既不会是液体也不是气体的状态，我们称之为超临界流体（SupercriticalFluid，SF）。SF由于其独特的性质而能够溶解很多物质，SFE正式利用这一超临界流体作为溶剂，因此压力和温度都会对流体的溶解能力产生很大的影响。并且SF的表面张力较小，使其能够快速渗透到样品中，因此其萃取速度要比普通溶剂的萃取速度快很多。由于这些性质使超SFE要比溶液萃取的效果好得多[44]。SFE具有广泛的实用性、萃取效率高，尤其是不产生污染、节省能源等优点，特别适合于热敏性天然产物和生理活性物质的萃取分离[45]。
2.5免疫亲和色谱法（Immunoaffinitychromatography，IAC）
免疫亲和色谱法是一种操作简便、分离效果理想且精密度高的样品前处理中方法。IAC有可以对复杂基质中痕量组分进行选择性吸附和富集的特点，检测线非常低，而且免疫吸附柱经适当处理后可以重复使用，目前是残留分析中比较有效的净化方法之一，已经被应用于多种药物残留的测定。李俊锁等、ShethHB等分别建立了免疫亲和色谱法测定兽药和蜂蜜中SAs的残留[46-47]。
2.6分子印迹法（MolecularImprinting）
表2抗生素分析中常用的样品预处理方法
分子印迹技术最早是由Pauling提出以抗原为模板合成抗体的理论为启发[48]，直到1972年由德国Wulff等研究小组才人工合成出对糖类化合物具有较高选择的共价型分子印迹聚合物[49]。到1993年Mosbach等在Nature上发表了非共价型分子印迹聚合物合成及其仿生免疫分析应用的文章后[50]，分子印迹技术得到了迅猛发展。分子印迹技术通常来讲是指通过加入模板分子能够形成对某一特定的分子具有特异性选择的聚合物，并且当模板分子去除后，聚合物中形成与模板分子空间结构相匹配的空穴，从而这个空穴对模板分子具有高度的选择识别性。分子印迹技术具有构效预定性（predetermination）、特异识别性（specificrecognition）、广泛实用性（practicability）、稳定性好、使用寿命长等特点[51]。在以磺胺类作为模板分子的整体柱报道中，刘祥军等以SMO作为模板分子，四乙烯基吡啶（4-vinylpyridine，4-Vpy）为功能单体，采用了原位聚合法在色谱柱中直接制备了SMO分子印迹整体柱，并显示出良好的识别能力。
中国加入世界贸易组织之后，各国政府使用贸易保护政策来维护本国的经济利益，而食品安全问题已经成为影响贸易的关键因素，各国对食品中SAs的残留量制定了严格的控制标准。近年来，由于水产养殖病害多发，不规范用药情况依然存在。另外，由于水产养殖的集约化，饲料药物添加剂和亚治疗量的各类抗生素在生产中广泛应用，以及不合理用药等因素，使水产品药物残留问题日益突出。我国由于出口产品SAs残留超标，造成了外贸受阻，给我国的经济和形象带来了严重影响。因此无论是从产品的本身需求方面，还是为相关法规和标准的执行提供科学技术依据，提高并完善检测包括水产品在内的食品中SAs残留的技术都是至关重要的。
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