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稀土掺杂氟化物多波长红外显示材料的研究摘 要本文简单介绍了稀土发光原理、上转换发光材料的大致发展史、红外上转换发光材料的应用以及当前研究现状。以PbF2为基质材料，ErF3为激活剂，YbF3为敏化剂，采用高温固相反应法制备了PbF2: Er,Yb上转换发光材料。重点讨论了制备过程中，制备工艺中的烧结时间、烧结温度对红外激光显示材料发光效果的影响。研究了Er3+/Yb3+发光系统在1064nm激光激发下的荧光光谱和上转换发光的性质。实验表明，在1064nm激光激发下，材料可以发射出绿色和红色荧光，是一种新型的红外激光显示材料。关键字：1064nm 上转换 红外激光显示 Er3+/Yb3+AbstractThis paper simply described the rare earth luminescence mechanism, the development of up-conversion materials and their applications were systematically explained. Present situation of the research on infrared up-conversion luminescence is also presented. PbF2 as matrix, ErY3 as activator and YbF3 as sensitizer were adopted to synthesize PbF2: Er,Yb up-conversion material with high temperature solid-phase reaction. A great emphasize was paid on the factors that effect on the luminescence properties of infrared laser displayed materials such as sinter temperature, time of sinter. The luminescence system of Er3+/Yb3+, their fluorescence spectrum and their character of up-conversion with 1064nm LD as an excitation source were studied. The experimental results that intense green and wed up-conversion emissions were observed under 1064nm LD excitation, which is a new type of infrared laser displayed Words: 1064nm Up-conversion Infrared laser displayed materials Er3+/Yb3+目 录摘要Abstract第一章 绪论 稀土元素的光谱理论简介 稀土元素简介 稀土离子能级 晶体场理论 基质晶格的影响 上转换发光材料的发展概况 上转换发光的基本理论 激发态吸收 光子雪崩上转换 能量传递上转换 敏化机制与掺杂方式 敏化机制 掺杂方式 上转换发光材料的应用 本论文研究目的及内容 8第二章 红外激光显示材料的合成与表征 红外激光显示材料的合成 实验药品 实验仪器 样品的制备 红外激光显示材料的表征 XRD 荧光光谱 12第三章 结果与讨论 基质材料的确定 助熔剂的选择 烧结时间的确定 烧结温度的确定 掺杂浓度的确定 17结 论 21参考文献 22致 谢 23第一章 绪论 稀土元素的光谱理论简介 稀土元素简介稀土元素是指周期表中IIIB族，原子序数为21的钪（Sc）：39的钇（Y）和原子序数57至71的镧系中的镧（La）、铈（Ce）、镨（Pr）、钕（Nd）、钷（Pm）、钐（Sm）、铕（Eu）、钆（Gd）、铽（Tb）、镝（Dy）、钬（Ho）、铒（Er）、铥（Tm）、镱（Yb）、镥（Lu），共17个元素[1]。稀土元素的原子具有未充满的受到外界屏蔽的4f和5d电子组态，因此具有丰富的电子能级和长寿命激发态，能级跃迁通道多达20余万个，可以产生多种多样的辐射吸收和发射。稀土化合物发光是基于它们的4f电子在f-f组态之内或f-d组态之间的跃迁。稀土发光材料具有许多优点：（1）与一般元素相比，稀土元素4f电子层构型的特点，使其化合物具有多种荧光特性；（2）稀土元素由于4f电子处于内存轨道，受外层s和P轨道的有效屏蔽，很难受到外部环境的干扰，4f能级差极小，f-f跃迁呈现尖锐的线状光谱，发光的色纯度高；（3）荧光寿命跨越从纳秒到毫秒6个数量级；（4）吸收激发能量的能力强，转换效率高；（5）物理化学性质稳定，可承受大功率的电子束、高能辐射和强紫外光的作用。稀土离子能级稀土离子具有4f电子壳层，但在原子和自由离子的状态由于宇称禁戒，不能发生f-f电子跃迁[3&7]。在固体中由于奇次晶场项的作用宇称禁戒被解除，可以产生f-f跃迁，4f轨道的主量子数是4，轨道量子数是3，比其他的s，p，d轨道量子数都大，能级较多。除f-f跃迁外，还有4f-5d，4f-6s，4f-6p电子跃迁。由于5d，6s，6p能级处于更高的能级位置，所以跃迁波长较短，除个别离子外，大多数都在真空紫外区域。由于4f壳层受到5s2，5p6壳层的屏蔽作用，对外场作用的反应不敏感，所以在固体中其能级和光谱都具有原子状态特征。因此，f-f跃迁的光谱为锐线，4f壳层到其他组态的跃迁是带状光谱，因为其他组态是外壳层，受环境影响较大。稀土离子在化合物中一般出现三价状态，在可见和红外光区观察的光谱大都属于4fN组态内的跃迁，在给定组态后确定光谱项的一般方法是利用角动量耦合和泡利原理选出合理的光谱项，但这种方法在电子数多，量子数大时，相当麻烦且容易出错。所以，对稀土离子不太适合。利用群论方法，采用U7>R7>G2>R3群链的分支规则可以方便地给出4fN组态的全部正确的光谱项，通常用大写的英文字母表示光谱项的总轨道角动量的量子数的数目，如S，P，D，F，G，H，I，K，L，M，N，O，Q……分别表示总轨道角动量的量子数为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，……，25+l表示光谱项的多重性，S是总自旋量子数。在光谱学中，用符号2S+1L表示光谱项。 晶体场理论晶体场理论认为，当稀土离子掺入到晶体中，受到周围晶格离子的影响时，其能级不同自由离子的情况。这个影响主要来自周围离子产生的静电场，通常称为晶体场[2]。晶体场使离子的能级劈裂和跃迁几率发生变化。稀土离子在固体中形成典型的分立发光中心。在分立发光中心中，参与发光跃迁的电子是形成中心离子本身的电子，电子的跃迁发生在离子本身的能级之间。中心的发光性质主要取决于离子本身，而基质晶格的影响是次要的。稀土离子的4f电子能量比5s，5p轨道高，但是5s，5p轨道在4f轨道的外面，因而5s，5p轨道上的电子对晶体场起屏蔽作用，使4f电子受到晶体场的影响大大减小。稀土离子4f电子受到晶体场的作用远远小于电子之间的库仑作用，也远远小于4f电子的自旋—轨道作用。考虑到电子之间的库仑作用和自旋—轨道作用，4f电子能级用2J+I LJ表示。晶体场将使具有总角动量量子数J的能级分裂，分裂的形式和大小取决于晶体场的强度和对称性。稀土离子4f能级的这种分裂，对周围环境（配位情况、晶场强度、对称性）非常敏感，可作为探针来研究晶体、非晶态材料、有机分子和生物分子中稀土离子所在局部环境的结构，且2J+I LJ能级重心在不同的晶体中大致相同，稀土离子4f电子发光有特征性，因而很容易根据谱线位置辨认是什么稀土离子在发光。 基质晶格的影响基质晶格对f→d跃迁的光谱位置有着强烈的影响，另外其对f→f跃迁的影响表现在三个方面：（1）可改变三价稀土离子在晶体场所处位置的对称性，使不同跃迁的谱强度发生明显的变化；（2）可影响某些能级的分裂；（3）某些基质的阴离子团可吸收激发能量并传递给稀土离子而使其发光，即基质中的阴离子团起敏化中心的作用。特别是阴离子团的中心离子（Me）和介于中间的氧离子O2-以及取代基质中阳离子位置的稀土离子（RE）形成一直线，即Me-O-RE接近180°时，基质阴离子团对稀土离子的能量传递最有效。 上转换发光材料的发展概况发光是物体内部以某种方式吸收的能量转换为光辐射的过程。发光学的内容包括物体发光的条件、过程和规律，发光材料与器件的设计原理、制备方法和应用，以及光和物质的相互作用等基本物理现象。发光物理及其材料科学在信息、能源、材料、航天航空、生命科学和环境科学技术中的应用必将促进光电子产业的迅猛发展，这对全球的信息高速公路的建设以及国家经济和科技的发展起着举足轻重的推动作用。三价镧系稀土离子具有极丰富的电子能谱，因为稀土元素原子的电子构型中存在4f轨道，为多种能级跃迁创造了条件，在适当波长的激光的激发下可以产生众多的激光谱线，可从红外光谱区扩展到紫外光谱区。因此，稀土离子发光研究一直备受人们的关注。60年代末，Auzel在钨酸镱钠玻璃中意外发现，当基质材料中掺入Yb3+离子时，Er3+、Ho3+和Tm3+稀土离子在红外光激发下可发出可见光，并提出了“上转换发光”的观点[5&4]。所谓的上转换材料就是指受到光激发时，可以发射比激发波长短的荧光的材料。其特点是激发光光子能量低于发射光子的能量，这是违反Stokes定律的。因此上转换发光又称为“反Stokes发光”。从七十年代开始，上转换的研究转移到单频激光上转换。到了八十年代由于半导体激光器泵浦源的发展及开发可见光激光器的需求，使其得到快速发展。特别是近年来随着激光技术和激光材料的进一步发展，频率上转换在紧凑型可见激光器、光纤放大器等领域的巨大应用潜力更激起广大科学工作者的兴趣，把上转换发光的研究推向高潮，并取得了突破性实用化的进展。随着频率上转换材料研究的深入和激光技术的发展，人们在考虑拓宽其应用领域和将已有的研究成果转换成高科技产品。1996年在CLEO会议上，Downing与Macfarlanc等人合作提出了三色三维显示方法，双频上转换三维立体显示被评为1996年物理学最新成就之一，这种显示方法不仅可以再现各种实物的立体图像，而且可以随心所欲的显示各类经计算机处理的高速动态立体图像，具有全固化、实物化、高分辨、可靠性高、运行速度快等优点[15]。上转换发光材料的另一项很有意义的应用就是荧光防伪或安全识别，这是一个应用前景极其广阔的新兴研究方向。由于在一种红外光激发下，发出多条可见光谱线且各条谱线的相对强度比较灵敏地依赖于上转换材料的基质材料与材料的制作工艺，因而仿造难、保密强、防伪效果非常可靠。目前，研究的稀土离子主要集中在Nd3+，Er3+，Ho3+，Tm3+和Pr3+等三价阳离子。Yb3+离子由于其特有的能级特性，是一种最常用的敏化离子。一般来说，要制备高效的上转换材料，首先要寻找合适的基质材料，当前研究的上转换材料多达上百种，有玻璃、陶瓷、多晶粉末和单晶。其化合物可分为：（1）氟化物；（2）氧化物；（3）卤氧化物；（4）硫氧化物；（5）硫化物等。迄今为止，上转换发光研究取得了很大的进展，人们已在氟化物玻璃、氟氧化物玻璃及多种晶体中得到了不同掺杂稀土离子的蓝绿上转换荧光。 上转换发光的基本理论通过多光子机制把长波辐射转换成短波辐射称为上转换，其特点是吸收光子的能量低于发射光子的能量[2&8]。稀土离子上转换发光是基于稀土离子4f电子能级间的跃迁产生的。由于4f外壳层电子对4f电子的屏蔽作用，使得4f电子态间的跃迁受基质的影响很小，每种稀土离子都有其确定的能级位置，不同稀土离子的上转换发光过程不同。目前可以把上转过程归结于三种形式：激发态吸收、光子雪崩和能量传递上转换。激发态吸收激发态吸收（Excited Stated Absorption简写为ESA）是上转换发光中的最基本过程，如图1-1所示。首先，发光中心处于基态能级E0的电子吸收一个ω1的光子，跃迁到中间亚稳态E1上，E1上的电子又吸收一个ω2光子，跃迁到高能级E2上，当处于能级E2上的电子向基态跃迁时，就发射一个高能光子。图1-1 上转换的激发态吸收过程 光子雪崩上转换光子雪崩上转换发光于1979年在LaCl3∶Pr3+材料中首次发现。1997年，N. Rakov等报道了在掺Er3+氟化物玻璃中也出现了雪崩上转换。由于它可以作为上转换激光器的激发机制，而引起了人们的广泛的注意。“光子雪崩”过程是激发态吸收和能量传输相结合的过程，如图1-2所示，一个四能级系统，Mo、M1、M2分别为基态和中间亚稳态，E为发射光子的高能级。激发光对应于M1→E的共振吸收。虽然激发光光子能量同基态吸收不共振，但总会有少量的基态电子被激发到E与M2之间，而后弛豫到M2上。M2上的电子和其他离子的基态电子发生能量传输I，产生两个位于M1的电子。一个M1的电子在吸收一个ω1的光子后激发到高能级E。而E能级的电子又与其他离子的基态相互作用，产生能量传输II，则产生三个为位于M1的电子，如此循环，E能级上的电子数量像雪崩一样急剧地增加。当E能级的电子向基态跃迁时，就发出能量为ω的高能光子。此过程就为上转换的“光子雪崩”过程。图1-2 光子雪崩上转换能量传递上转换能量转移（Energy Transfer，简写成ET）是两个能量相近的激发态离子通过非辐射过程藕合，一个回到低能态，把能量转移给另一个离子，使之跃迁到更高的能态。图1-3列出了发生能量传递的几种可能途径：（a）是最普通的一种能量传递方式，处于激发态的施主离子把能量传给处于激发态的受主离子，使受主离子跃迁到更高的激发态去；（b）过程称为多步连续能量传递，在这一过程中，只有施主离子可以吸收入射光子的能量，处于激发态的施主离子与处于基态的受主离子间通过第一步能量传递，把受主离子跃迁到中间态，然后再通过第二步能量传递把受主离子激发到更高的激发态；（c）过程可命名为交叉弛豫能量传递（Cross Relaxation Up-conversion，简称CR），这种能量传递通常发生在相同离子间，在这个过程中，两个相同的离子通过能量传递，使一个离子跃迁到更高的激发态，而另一个离子弛豫到较低的激发态或基态上去；（d）过程为合作发光过程的原理图，两个激发态的稀土离子不通过第三个离子的参与而直接发光，他的一个明显的特征是没有与发射光子能量匹配的能级，这是一种奇特的上转换发光现象；（e）过程为合作敏化上转换，两个处于激发态的稀土离子同时跃迁到基态，而使受主离子跃迁到较高的能态。（a）普通能量传递 （b）多步连续能量传递（c）交叉弛豫能量传递 （d）合作发光能量传递（e）合作敏化上转换能量传递图1-3 几种能量传递过程的示意图稀土离子的上转换发光都是多光子过程，在多光子过程中，激发光的强度与上转换荧光的强度有如下关系：Itamin ∝ Iexcitationn其中Itamin表示上转换荧光强度，Iexcitation表示激发光强度，在双对数坐标下，上转换荧光的强度与激发光的强度的曲线为一直线，其斜率即为上转换过程所需的光子数n，这个关系是确定上转换过程是几光子过程的有效方法。 敏化机制与掺杂方式 敏化机制通过敏化作用提高稀土离子上转换发光效率是常用的一种方法[9]。其实质是敏化离子吸收激发能并把能量传递给激活离子，实现激活离子高能级的粒子数布居，从而提高激活离子的转换效率，这个过程可以表述如下：Dexc+A→D+AexcD表示施主离子，A是受主离子，下标“exc”表示该离子处于激发态。Yb3+离子由于特有的能级结构，是最常用的也是最主要的一种敏化离子。（1）直接上转换敏化对与稀土激活中心（如Er3+，Tm3+，Ho3+）和敏化中心Yb3+共掺的发光材料，由于Yb3+的2F5/2能级在910-1000nm均有较强吸收，吸收波长与高功率红外半导体激光器的波长相匹配。若用激光直接激发敏化中心Yb3+，通过Yb3+离子对激活中心的多步能量传递，可再将稀土激活中心激发至高能级而产生上转换荧光，这类过程会导致上转换荧光明显增强，称之为直接上转换敏化。图1-4以Yb3+/Tm3+共掺杂为例给出了该激发过程的示意图。图1-4 直接上转换敏化（2）间接上转换敏化由于Yb3+离子对910-1000 nm间泵浦激光吸收很大，泵浦激光的穿透深度非常小，因此虽然在表面的直接上转换敏化能极大的提高上转换效率，但它却无法应用到上转换光纤系统中。针对这种情况，国际上与1995-1996年首次提出了“间接上转换敏化”方法[7]。间接上转换敏化的模型首先在Tm3+/Yb3+双掺杂体系中提出的：当激活中心为Tm3+时，如果激发波长与Tm3+的3H6→3H4吸收共振，激活中心Tm3+就被激发至3H4能级，随后处于3H4能级的Tm3+离子与位于2F5/2能级的Yb3+离子发生能量传递，使Yb3+离子的2F5/2能级上有一定的粒子数布居。然后处于激发态2F5/2的Yb3+离子再与Tm3+进行能量传递，实现Tm3+的1G4能级的粒子数布居，这样就通过Tm3+→Yb3+→Tm3+献的能量过程间接地把Tm3+离子激发到了更高能级1G4。从而导致了Tm3+离子的蓝色上转换荧光。图1-5给出了间接上转换敏化的示意图。考虑到稀土离子的敏化作用与前述的上转换机理，在实现上转换发光的掺杂方式通常要考虑如下几点：（1）敏化离子在激发波长处有较大的吸收截面和较高的掺杂浓度；（2）敏化离子与激活离子之间有较大的能量传递几率；（3）激活离子中间能级有较长的寿命。图1-5 间接上转换敏化 掺杂方式表1-1给出了当前研究比较多的掺杂体系，表中同时列出了某一掺杂体系对应的激发波长、基质材料、敏化机制等。表1-1 常见的掺杂体系稀土离子组合 激发波长 基质材料 敏化机制单掺杂 Er3+ 980nm ZrO2纳米晶体 —Nd3+ 576nm ZnO–SiO2–B2O3 —Tm3+ 660nm AlF3/CaF2/BaF2/YF3 —双掺杂 Yb3+：Er3+ 980nm Ca3Al2Ge3O12玻璃 直接敏化Yb3+：Ho3+ 980nm YVO4 直接敏化Yb3+：Tm3+ 800nm 氟氧化物玻璃 间接敏化Yb3+：Tb3+ 1064nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+：Eu3+ 973nm 硅sol–gel玻璃 合作敏化Yb3+：Pr3+ 1064nm LnF3/ZnF2/SrF2 BaF2/GaF2/NaF 直接敏化Nd3+：Pr3+ 796nm ZrF4基玻璃 直接敏化三掺杂 Yb3+： Nd3+ ：Tm3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+： Nd3+ ：Ho3+ 800nm ZrF4基玻璃 间接敏化Yb3+： Er3+ ：Tm3+ 980nm PbF2:CdF2玻璃 直接敏化 上转换发光材料的应用稀土掺杂的基质材料在波长较长的红外光激发下，可发出波长较短的红、绿、蓝、紫等可见光。通常情况下，上转换可见光包含多个波带，每个波带有多条光谱线，这些谱线的不同强度组合可合成不同颜色的可见光[7]。掺杂离子、基质材料、样品制备条件的改变，都会引起各荧光带的相对强度变化，不同样品具有独特的谱线强度分布与色比关系（我们定义上转换荧光光谱中各荧光波段中的峰值相对强度比称为色比，通常以某以一波段的峰值强度为标准）。因而上转换发光材料可应用到荧光防伪或安全识别上来。上转换发光材料在荧光防伪或安全识别应用上的一个研究重点是制备上转换效率高，具有特色的防伪材料，实现上转换荧光防伪材料能够以配比控制色比；也就是通过调整稀土离子种类、浓度以及基质材料的种类、结构和配比，达到控制色比关系。 本论文研究目的及内容Nd:YAG激光器发出1064nm的激光，在激光打孔、激光焊接、激光核聚变等领域具有广泛的应用价值，是最常用的激光波段。然而，由于人眼对1064nm的红外光不可见，因此，需要采用对1064nm激光响应的红外激光显示材料制备的显示卡进行调准和校正。本论文采用氟化物作为基质，掺杂稀土离子，通过配方和工艺研究，制备对1064nm响应的红外激光显示材料。研究组分配比、烧结温度、气氛和时间等对粉体性能的影响。并采用XRD和荧光光谱分析等测试手段对粉体进行表征。确定最佳烧结温度、组分配比，最终获得对1064nm具有优异红外转换性能的红外激光显示材料。第二章 红外激光显示材料的合成与表征经过多年研究，红外响应发光材料取得了很大进展，现已实现了氟化物玻璃、氟氧化物玻璃、及多种晶体中不同稀土离子掺杂的蓝绿上转换荧光。然而上转换荧光的效率距离实际实用还有很大的差距，尤其是蓝光，其效率更低。因此，寻找新的红外激光显示材料仍在研究之中，本文主要研究对1064nm响应的发光材料。本章研究了双掺杂Er3+/Yb3+不同基质材料的蓝绿上转换荧光，得到了发光效果较好的稀土掺杂氟化物的红外激光显示材料，得到了一些有意义的研究结果。 红外激光显示材料的合成 实验药品（1）合成材料所用的化学试剂主要有：LaF3，BaF2，Na2SiF6，NaF，氢氟酸，浓硝酸等。稀土化合物为Er2O3、Yb2O3，纯度在4N以上。（2）ErF3、YbF3的配制制备Yb3+/Er3+共掺氟化物的红外激光显示材料使用的ErF3，YbF3是在实验室合成的。实验采用稀土氧化物，称取适量的Er2O3，Yb2O3放在烧杯1和烧杯2中，滴加稍微过量的硝酸（浓度约为8mol/L），置于恒温加热磁力搅拌器上搅拌，直至烧杯1中出现粉红色溶液、烧杯2中出现无色溶液停止。其化学反应如下：Er2O3+6HNO3→2Er(NO3)3+3H2OYb2O3+6HNO3→2Yb(NO3)3+3H2O再往烧杯1和烧杯2中分别都加入氢氟酸，烧杯1中生成粉红色ErF3沉淀，烧杯2中生成白色絮状YbF3沉淀，其化学反应如下：Er(NO3)3+3HF→ErF3↓+3HNO3Yb(NO3)3+3HF→YbF3↓+3HNO3生成的ErF3、YbF3沉淀使用循环水式多用真空泵进行分离，并多次使用蒸馏水进行洗涤，将从溶液中分离得到的沉淀倒入烧杯放入电热恒温干燥箱，在100℃条件下保温12小时，得到了实验所需的ErF3、YbF3，装入广口瓶中备用。 实验仪器SH23-2恒温加热磁力搅拌器（上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司）PL 203电子分析天平（梅特勒一托多利仪器上海有限公司）202-0AB型电热恒温干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）SHB-111型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）WGY-10型荧光分光光度计（天津市港东科技发展有限公司）DXJ-2000型晶体分析仪（丹东方圆仪器有限公司）1064nm半导体激光器（长春新产业光电技术有限公司）4-13型箱式电阻炉（沈阳市节能电炉厂） 样品的制备（1）实验方法本实验样品制备方法是：以稀土化合物YbF3、ErF3，基质氟化物为原料，引入适量的助熔剂，采用高温固相法合成红外激光显示材料。高温固相法是将高纯度的发光基质和激活剂、辅助激活剂以及助熔剂一起，经微粉化后机械混合均匀，在较高温下进行固相反应，冷却后粉碎、筛分即得到样品[8]。这种固体原料混合物以固态形式直接参与反应的固相反应法是制备多晶粉末红外激光显示材料最为广泛使用的方法。在室温下固体一般并不相互反应，高温固相反应的过程分为产物成核和生长两部分，晶核的生成一般是比较困难的，因为在成核过程中，原料的晶格结构和原子排列必须作出很大调整，甚至重新排列。显然，这种调整和重排要消耗很多能量。因而，固相反应只能在高温下发生，而且一般情况下反应速度很慢。根据Wagner反应机理可知，影响固体反应速度的三种重要因素有：①反应固体之间的接触面积及其表面积；②产物相的成核速度；③离子通过各物相特别是通过产物相时的扩散速度。而任何固体的表面积均随其颗粒度的减小而急剧增加，因此，在固态反应中，将反应物充分研磨是非常必要的[6]。而同时由于在反应过程中在不同反应物与产物相之间的不同界面处可能形成的物相组成是不同的，因此可能导致产物组成的不均匀，所以固态反应需要进行多次研磨以使产物组成均匀。另外，如果体系存在气相和液相，往往能够帮助物质输运，在固相反应中起到重要作用，因此在固相反应法制备发光材料时往往加入适量助熔剂。在有助熔剂存在的情况下，高温固相反应的传质过程可通过蒸发-凝聚、扩散和粘滞流动等多种机制进行。（2）实验步骤根据配方中各组分的摩尔百分含量（表3-1，表3-2，表3-3中给出了实验所需主要样品的成分与掺杂稀土离子浓度），准确计算各试剂的质量，使用电子天平精确称量后，把原料置于玛瑙研钵中研磨均匀后装入陶瓷坩埚中（粉体敦实后大概占坩埚体积的1/3），再放入电阻炉中保温一段时间。冷却之后即得到了实验所述的红外激光显示材料样品。图2-1为实验流程图：图2-1 实验流程图 红外激光显示材料的表征 XRDX射线衍射分析是当今研究晶体精细结构、物相分析、晶粒集合和取向等问题的最有效的方法之一[10&9]。通常采用粉末状晶体或多晶体为试样的X射线衍射分析被称为粉末法X射线衍射分析。1967年，Hugo 鉴于计算机处理大量数据的能力，在粉末中子衍射结构分析中，提出了全粉末衍射图最小二乘拟合结构修正法。1977年，Malmros等人把这个方法引入X射线粉末衍射分析中，从此Rietveld分析法的研究开始迅速发展起来[16&10]。本实验采用丹东方圆仪器有限公司生产的DXJ-2000型晶体分析仪对粉末样品进行数据采集，主要测试参数为：Cu靶Kα线，管压45kV，管流35Ma，狭缝DSlmm、.、SS1 mm，扫描速度10度/min（普通扫描）、度/min（步进扫描），通过测试明确所制备的材料是否形成特定晶体结构的晶相，也可以简单判断随着掺杂量的增加，是否在基质中有第二相形成或者掺杂的物质同基质一起形成固溶体。
比如说这样：参考文献[1]姚雪灿，用MATLAB软件和液晶光阀实现傅立叶变换计算全息制作及其再现[2]丁大为，计算全息图及其数字重现的研究[3]陈家祯, 郑子华, 叶锋, 林秀兰，基于MATLAB 的计算全息干涉图仿真，福建师范大学学报(自然科学版) ，2006年4月，第22卷第2期
对于人类而言，大气是共享的资源，由于全球大气环流的作用使得人类在大气环境保护问题上需要更多的国际合作与交流，然而由此引发的大气环境污染问题也受到人们深切的关注，谁是大气环境污染的罪魁祸首，在这个问题上谁又应当承担更大的责任，而对于那些欠发达国家与发达国家承担同样的损害是否公平？应当怎样解决这一类问题？人类环境伦理的道德观念是不是需要和可能的？这一系列问题都应该从环境伦理的角度来解决。在环境伦理中，正义的原则是首要的原则。环境正义是用正义的原则来规范受人与自然关系影响的人与人之间的伦理道德关系的，它关注人类的合理需要、社会的文明和进步。其主要涵义：一是要求建立环境公正原则，实现人类在环境利益上的公正；二是要求确立公民的环境权。据调查，美国人口仅占全球人口的3％至4％，而排放的二氧化碳却占全球排放量的25％以上，为全球温室气体排放量最大的国家。而总体来讲，占世界国家总数5％的发达国家二氧化碳的排放量占到了总排放量的80％以上，而大多数的欠发达国家却只占到5％左右。但是由于二氧化碳污染造成的全球变暖，臭氧层破坏等环境问题却是由各个国家共同承担的，如此说来，对那些欠发达的国家是不公平的。我想，任何一种重要的力量或者伟大的力量，比如说我们向自然进攻，人类掌握科学技术这种伟大的力量，如果不受道德约束的话，是非常危险的。因为我们都知道，科学技术发展，经济发展已经达到了可以毁灭地球生态系统的程度，大规模的核战争破坏，可能毁坏地球生命，包括人类对生态、对自然的进攻，人类改变生态系统也可能毁灭地球的生物，威胁人类的健康。从大气的角度分析这个问题，我想我们都非常清楚。大气污染的问题，影响我们的健康的程度是非常严重的。我们的健康指数在不断的下降，人类的体质在下降，人类的生存能力在下降，癌症、怪胎情况的出现也在上升。大气环境污染、生态破坏威胁到了人类的健康，用道德的力量对这个问题进行控制已经是在必行。首先，我们应该知道大气是指生物赖以生存的空气的物理、化学和生物学特性。大气的物理特性主要包括空气的温度、湿度、风速、气压和降水，这一切均由太阳辐射这一原动力引起。化学特性则主要为空气的化学组成：大气对流层中氮、氧、氢3种气体占％，二氧化碳约占％，还有一些微量杂质及含量变化较大的水汽。人类生活或工农业生产排出的氨、二氧化硫、一氧化碳、氮化物与氟化物等有害气体可改变原有空气的组成，并引起污染，造成全球气候变化，破坏生态平衡。在全球性大气环境问题中，全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等三大问题，最为引人关注，这些问题不仅影响了人类正常的生活与健康，并且对地球上其它生物的生存也造成了巨大的威胁，试问，对它们而言又公平吗？ 因此，无论从自然的层面还是道德的层面来讲都应该重视对大气环境的保护，这关系到全人类的利益，是我们共同的课题，绝不能因为一味追求本国经济的增长而弃全人类的安危于不顾。 其次，关于保护大气环境，每个国家特别是发达国家和高速发展的国家都必需履行以下四个方面的基本职责： 1.将大气环境保护工作纳入国民经济和社会发展计划。就是在经济、社会发展的需要和环境保护的需要之间作好综合平衡，将大气环境保护工作作为国家发展工作的有机组成部分，在国民经济和社会发展计划中同时规定经济、社会发展与大气环境保护的目标、措施、方法和指标。 2.合理规划工业布局。合理的工业布局既可以充分利用大气的自净能力，也可以减轻对大气的污染，因此，合理规划工业布局是解决大气污染问题的重要途径。合理规划工业布局既包括对新建工业进行合理布置，也包括调整现有的不合理的工业布局，有计划地迁移严重污染大气的工业企业。 3.加强防治大气污染的科学研究。大气污染严重的一个主要原因是防治大气污染的科学技术相对落后，大气污染的最终解决，还是有赖于科学技术的发展。所以，加强防治大气污染的科学研究是解决全球大气污染问题的根本措施之一。 4.采取防治大气污染的措施，保护和改善大气环境。各国政府应当采取防治大气污染的其他措施，包括划定大气污染防治重点城市和区域、积极发展城市集中供热、加强机动车污染控制等。近年来，在保护大气环境方面国际社会也做出了积极努力，制定了《京都议定书》。该协定书需要在占全球温室气体排放量55％以上的至少55个国家批准，才能成为具有法律约束力的国际公约。中国于1998年5月签署并于2002年8月核准了该议定书。欧盟及其成员国于2002年5月31日正式批准了《京都议定书》。2004年11月5日，俄罗斯总统普京在《京都议定书》上签字，使其正式成为俄罗斯的法律文本。截至2005年8月13日，全球已有142个国家和地区签署该议定书，其中包括30个工业化国家，批准国家的人口数量占全世界总人口的80％。2005年2月16日，《京都议定书》正式生效。京都议定书规定工业化国家要减少温室气体的排放，减少全球气候变暖和海平面上升的危险，发展中国家没有减排义务。到2010年，相对于1990年的温室气体排放量全世界总体排放要减少，包括6种气体，二氧化碳、甲烷、氮氧化物、氟利昂（氟氯碳化物）等。到2008年至2012年的五年间，欧盟国家应减少8%，美国7%，日本6%，加拿大6％、东欧各国5％～8％。新西兰、俄罗斯和乌克兰则不必削减，可将排放量稳定在1990年水平上，允许爱尔兰、澳大利亚和挪威的排放量分别比1990年增加10％、8％、1％。《京都议定书》需要在占全球温室气体排放量55％的至少55个国家批准之后才具有国际法效力。各个国家之间可以互相购买排放指标，也可以以增加森林面积吸收二氧化碳的方式按一定计算方法抵消。中国年排放亿吨二氧化碳，人均吨，美国年排放亿吨二氧化碳，人均吨，欧盟年排放亿吨二氧化碳，人均吨。这是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放，是对保护大气环境做出的强有力保障，从另一个方面讲也是对人类和生物环境权的尊重。 京都议定书规定发展中国家没有减排义务，但是作为世界上最大的发展中国家，中国对环境包括对大气的污染程度仍然受到各国的关注。世界各国的历史已经表明，在经济增长与环境变化之间有一个共同的规律:一个国家在工业化进程中，会有一个环境污染随国内生产总值同步高速增长的时期，尤其是重化工业时代。据了解，世界卫生组织每年都对世界主要城市的大气质量污染情况进行监测评比，沈阳作为一个老污染城市历来都“榜上有名”，1988年还曾进入到世界十大污染城市第二位。在今年这次评比中，世界卫生组织对全世界53个国家272个城市大气中的总悬浮颗粒物、二氧化硫、二氧化氮3种完全污染物的浓度进行了测定，并重新推出全球十大污染城市，其中包括中国的北京、兰州等8个城市。据调查，在中国，基本消除酸雨污染所允许的最大二氧化硫排放量为1200万~1400万吨。而2006年，全国二氧化硫排放量就达到万吨，比2005年增长12％，其中工业排放量增加了％。按照目前的经济发展速度以及污染控制方式和力度，到2020年，全国仅火电厂排放的二氧化硫就将达2100万吨以上，全部排放量将超过大气环境容量1倍以上，这对生态环境和民众健康将是一场严重的灾难。应当注意中国是一个在环境上回旋余地极小的大国，又是一个在全球资源、市场基本被瓜分完毕后崛起的一个后起国家。中国没有任何可能像某些先行国家那样，等到环境恶劣到极点后再来治理。 但中国又是一个发展中国家，别人走过的先发展经济、再治理污染的道路，中国不可避免的也会走一遭。作为一个传统道德致上的大国，天人合一是中国文化、哲学、秩序、伦理思想的主流和依据，可以说中国的生态哲学也给人类提供了一个理想的王国，一个去向，一种动力。尽管很难达到，但也为人类应该何去何从提供了一个模式：人与大自然和谐。我想，在保护大气环境乃至整个生态环境的问题上，中国应该发挥自己的优势，以身作则，用道德的力量唤起人类的良知，共同保护我们赖以生存的家园 。
环境伦理学 开放分类： 伦理、学科、环境目录�6�1 环境伦理学的定义 �6�1 环境伦理学的研究对象 �6�1 环境伦理学的特点 �6�1 环境伦理学的研究内容 环境伦理学的定义环境伦理学，是一门介于伦理学与环境科学之间的新兴的综合性科学。它的诞生，是在人类生存发展活动和生存环境系统发生尖锐对立后，为满足协调人和生存环境系统的关系，求得人类和生存环境系统共同持续发展的社会需要的产物。人类和生存环境系统之间的矛盾──环境污染、破坏和恶化等问题，说到底，是人类行为的结果，是一个社会问题。对于这个问题的最终解决，必须提到行为主体——人类环境伦理道德高度去认识和对待才有可能。因此环境伦理学，必将成为21世纪影响和决定人类与环境同时实现可持续性发展的关键性科学研究领域之一。 环境伦理学的研究对象环境伦理学是研究人类在生存发展过程中，人类个体与自然环境系统和社会环境（人类群体）系统，及社会环境系统与自然环境系统之间的伦理道德行为关系的科学。这里“环境”的科学意义，是指“人类生存环境系统”的意思，和人们常说的生态环境的“环境”定义有很大的差别。 人类是地球表层自然环境系统物质从无机到有机发展衍生的产物。从发生学的角度来说，人类生存环境系统是指地球有机和无机物质表层，即人们通常指称的自然界。它是人类的母亲。人类从诞生的那一天起，一刻也没有离开过──自己的母亲──地球这个独特的圈层而独立存在过。人类和自然环境系统有着密不可分的天然的“血缘”关系。人类的生存发展，是以自然环境系统的存在和发展为前提的。人类生存发展过程中一切活动，一切威武雄壮的历史活剧，都是直接或间接地发生在这个系统多姿多彩的舞台上的。为了适合人类生存和发展的需要，人类曾对这个舞台进行过很多重大的变革和改造。在这个变革和改造的过程中，人类个体和人类群体与这个系统之间，除了发生生产力的物质作用关系外，还存在一种精神和情感的互动关系──伦理道德关系。这是其他一切生命个体和群体与这个系统间所没有的关系。 人类与自然环境系统的关系，迥然不同于其他生物属种的最大特征，就是人类对自然环境系统的作用，基本上是一种后天获得的理性行为。人从哇哇堕地那一刻起，除了被动地接受大自然恩赐的阳光和空气外，他和自身以外物质世界发生联系的只有一种吮吸母乳的本能。他懂事以后终生对自然界的一切索取和相互作用行为——生存本领、绝大部分是通过长辈和他人的教育和传承获得的。这种后天获得的知识和本领，完全是一种自主的、有意识的、有选择性的行为。从蒙味时代开始，人类便有了应该做什么，不应该做什么的主体意识。因此，人类对自然环境的一切作用就脱出了动物群体那种基本上是在自然条件制约范围内的本能行为的窠臼。 人类这种作用于自然环境系统的主动行为与动物本能还有一个根本性的差别，就是人类对自然界的索取不是依靠自己的自然肢体进行的，而是利用自己制造的自然界所没有的工具进行的。这就大大地增强了人类向自然索取的能力，增强了人类摆脱狂暴自然力束缚的能力。在自然环境系统面前获得了更大的主动性和独立生存能力。 另外，由于人类世代相传的后天获得的知识和本领具有一种积累和滚动发展的特性，这就为人类的发展和进步提供了一种永无止境及逐渐加速发展的可能性。人类从蒙昧时代发展到采集和渔猎阶段，走过了几十万年的漫长历史；而从采集渔猎阶段发展到农耕时代只经历了不到一万年时间，从农耕时代发展到现代工业社会，只经历了几千年的历史；从工业社会发展到今天这个几乎可以随心所欲地呼风唤雨，移山填海，上天入地的后工业化时代，则只有三百年左右时间。 长期以来，由于人类知识和技能的发展和进步，在曾一度相对丰富的自然资源面前，人类也曾一度产生过片面认识，以为自己的发展和向自然界的索取是可以永无止境的。人们对待自然环境系统和自然资源的态度，就好像婴儿对待自己母亲的乳房一样，认为那是一个可以供自己任意索取和享用的无尽的天然的生命源泉。婴儿对母亲的乳房，亲爱之情有之，但说到要爱护和保护则未必。但当婴儿长大后他才知道，原来母亲的乳汁并不是永不枯竭的，有一天，它也会有被穷尽的时候。对于地表的自然环境系统和自然资源来说，人类今天行将逐渐面临这种枯竭的窘境。 20世纪中期以来，由于第二次世界大战结束给人们提供了相对和平的发展机遇。二战后人类补偿性消费惯性和年青一代及时行乐心态，极大地刺激了对物欲的追求，为社会生产发展提供了极大的内在需求动力，推动了经济社会的高速发展和进步。科学技术领域由于相对论和原子能技术、登月技术的发现、发明和应用，更为应用技术的发展火上加油，在相对被动的自然界和自然资源面前，人类的行为几乎达到了疯狂和忘乎所以的程度。但就当前的科学技术发展水平来说，人类又没有发展到能够“提着自己的头发离开地球”的地步，人类目前能达到的空间活动，还是建立在地球表面提供的物质和能量基础上的。由于科学技术发展牵动的巨大的社会生产能力，已经接近可以穷尽某种不可再生自然资源的地步。人类生产过程中和狂热消费过程中释放出的负能流──废水、废气、废渣对自然环境的负面影响，已从整体上威胁到人类生存发展的可能性。地表损毁、资源枯竭、生物多样性的缺失，人类生境美学价值的降低等等，都达到了无以复加的程度。 人类和自然环境之间这种日益加剧的紧张关系，象以往一样依靠科学技术的力量，利用机械和物质的手段去解决已经成为不可能。在很大程度上，当前这种日益尖锐的人和自然环境的矛盾，正是由于科学技术的发达，使人们向自然索取的力量和范围无限扩张的结果。为了解决人和自然环境的矛盾，必须把人类对自然环境的一切行为和作用提升到人类理性的、自我约束的伦理道德行为高度去认识和研究才有望得到解决。 面对这种社会需要，从1949年美国环境学家莱奥波尔德发表《原荒纪事》一书开始，在传统伦理学领域中便开始衍生出了一门运用生态学和伦理学综合知识，去研究人类与自然环境系统互动关系的道德本质及其规律，探索人们对待自然环境系统的行为准则和规范，保护自然环境系统生态平衡，以达到使人类能在良好生态环境系统中生存和发展目的的科学，人们通常把它称为生态哲学或生态伦理学，环境伦理学则是在生态伦理学的基础上发展起来的更加年轻的科学。 作为个体的人类，在大自然各个因素的相互运动作用过程中是显得十分柔弱的。在威力无比的风雨雷电、山崩地裂、洪水猛兽、严寒酷暑面前，为了生存和发展，人类对自然界的索取和依存，都必须以群体行为方式出现才有可能。在长期的群体行为过程中，同一群体内人类个体与个体之间因利益、品格等差异，产生了种种需要协调，才能保证人类群体共生、共存、共荣的矛盾关系。 人类个体间的这种关系不同于群体间、氏族间、集团间、国家间大规模的涉及群体生死存亡的矛盾。后一种矛盾一般用抢掠、征战等暴力行为去解决，敌我关系及胜败的结局都很分明。此外还有一种个体与个体之间或个体与群体之间利益和是非界线都很明确的矛盾行为关系，如偷、抢、奸淫、伤害等行为，一般也要求通过行政或法律手段去解决。至于人类个体与个体之间大量利益关系不明显的龃龉、磨擦、妨碍公共卫生、违反伦常关系等行为，则要通过人们在长期共同生活中约定俗成的行为习惯准则、规范、风俗、舆论等去解决。专门从事对这些建立在理性基础上的维系人们相互间自由、平等地和谐、安全生存发展的习俗、风尚、性格、思想方式等现象进行研究的科学部门，就是传统的广义的社会伦理学或称为普通伦理学。 普通伦理学是一门古老而又常新的社会科学，它着重研究的只是人类群体中个人与个人间的伦理道德关系。但是自从人类群体中出现了按严格等级制度建立起来，并依赖军队、警察、监狱、法庭等强制手段进行维系的国家以来，人类群体已经外化成了人类生存发展不可时刻或离的外在客观环境条件──社会环境条件。对人类个体为了自己的生存发展和外在社会环境间的伦理道德关系，传统伦理学过去是不曾着重研究过的。这些关系在显性特征层面上的内容基本上归属于社会学或政治学的研究领域。深层次的隐性特征的研究基本上成了空白。 20世纪50年代以来，人类的科学技术水平进一步提高，人类开始步入信息化时代。交通运输能力的加强和信息电子网络化的实现，人类生存活动的地球表面相对缩小，人类群体间、集团间、国家间的活动开始出现区域化和一体化的趋势，人类和自然环境的关系和相互作用，也出现了集团化、区域化和国际化的趋向。大量与环境有关的国际公约的签订就是这种一体化趋向的表现。人类向自然环境索取、开发、利用、改造的行为上升到了集团或国家间的行为。人类对自然资源开发的个体行为已日益变得苍白无力。从而引发了社会环境与自然环境之间的伦理道德关系。这样人类传统的伦理关系便发展成为人与人之间，人与自然之间、人与社会之间及社会与自然之间的多层次的立体交叉关系，大大地扩大和延伸了传统伦理学的研究领域。在这个背景上便逐渐形成了对这些关系进行综合研究的环境伦理科学。 综上所述，可以看到环境伦理学是一门运用多种学科知识，综合研究人类个体与自然环境系统之间、人类个体和社会环境系统之间及社会环境系统与自然环境系统之间伦理道德关系的科学，包括研究环境伦理学的产生，环境伦理的道德体系、环境伦理道德行为规范、准则、评价、教育和个人环境道德修养等环境伦理道德行为主体和客体相互作用关系的学说。
1、理论·实验·指称，《晋阳学刊》，，第二作者。2、仪器实在论，《自然辩证法研究》， ，第一作者。（核心期刊）3、社会思维学构想，《晋阳学刊》，、测量实在论，《科学技术与辩证法》，，第二作者。（核心期刊）5、作为客体的科学仪器，《自然辩证法通讯》，。（核心期刊）6、面对环境问题的科学真理观，《新视野》，。7、追踪新世纪技术的脚步，《21世纪》，。8、环境伦理学：走进还是走出人类中心主义，《山西大学学报》（哲社版），、实施科教兴国战略必须先兴科教，《科教兴国动员令》（论文集），北京大学出版社，。10、环境问题与新自然观的形成，《环境思想研究》（论文集），中国人大出版社，。11、市场经济对于环境保护意味着什么？《山大师院学报》（哲社版），、红色绿党与绿色绿党：摆脱生态危机的政治方案，《教学与研究》，。（核心期刊）13、明晰产权强化使用权保护环境，《电子科技大学学报》（哲社版），，第一作者。14、市场经济条件下的环境保护，《新视野》，。15、生态政治何以可能？《科学技术与辩证法》，。16、生态危机下的国家主权建构，《教学与研究》，。（核心期刊）17、战争生态论，《求实》，。（核心期刊）18、弘扬科学精神价值，坚决反对伪科学，《理论学习与探索》，，第二作者。19、求真、求善与学术规范，《自然辩证法通讯》，。（核心期刊）20、调整国家经济利益与减排温室气体，《山大师院学报》（哲社版），。21、主客体之间的关系与环境保护，《自然辩证法通讯》，，第一作者（核心期刊）22、概论科学主义和反科学主义，《科技导报》，。（核心期刊）23、在中国究竟要不要反科学主义？《自然辩证法研究》，。24、消费主义盛行对环境的影响，《前线》，。25、目前我国科学教育中存在的问题及对策，《科学教育》，。26、发展中国家的艰难抉择：是发展经济还是保护环境？《北京化工大学学报》（哲社版），。27、科技解决环境问题的限度，《中国科技论坛》，。（核心期刊）28、自然的本质是简单的吗？《自然辩证法研究》，。29、科学理论检验的不完全决定性，《科学技术与辩证法》，。（核心期刊）30、后现代科学成立吗？《河北师大学报》（哲社版），。（核心期刊）31、简单性与真理性是等同的吗？《系统辩证学报》，。（核心期刊）32、面对复杂性科学，要探求科学认识方法的新范式，《科技导报》，。33、技术的本质与环境保护，《中国人民大学学报》，。（核心期刊）34、科学不需要伦理学吗？《社会学家茶座》，。（核心期刊）35、自然返魅的新途径，《山东科技大学学报》（哲学社会科学版），2003。4。36、消费主义文化的符号学解读，《人文杂志》，。（核心期刊）37、特异功能是不存在的，《科学与无神论》，。38、科学的新发展与环境伦理学的完善，《自然辩证法研究》，。（核心期刊）
物流专业论文参考文献
在学习和工作中，大家对论文都再熟悉不过了吧，通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。相信写论文是一个让许多人都头痛的问题，以下是我为大家收集的物流专业论文参考文献，仅供参考，大家一起来看看吧。
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分子生物技术在微生物降解环境 污染物中的应用 [摘要〕介绍了与环境微生物关键降解酶基因的筛选、克隆及应用相关的分r生物技术，包括聚合酶链式反应技 术、基因重组技术、荧光原位杂交技术和生物信息学等技术，并对这些技术在污染物降解基因检测、筛选和克隆方 面的应用进行了阐述与探讨、 [关键词]分子生物技术;微生物;基因;环境污染物;降解 随着现代j:\地技术的发展，多环芳烃、含氯有 机物和硝基苯类化合物等人工合成井难以降解的 污染物大量排放，造成世界范围内的环境污染和生 态破坏，严重地威胁人类和其他生物的正常生存和 发展。利用微生物修复技术对受污染的水体及土 壤进行处理，凸显了其重要的意义和可行性。研究 人员发现并筛选到一些微生物，它们不仅对环境有 较高的适应性、对污染物有较高的耐受性，而且对 污染物有较强的降解效率和专一性。然而环境中 存在的大量微生物中仅有少于1%可通过传统的培 养方法进行培养、分离和纯化，绝大多数细菌需要 非常严格的营养条件川。因此，为了对修复环境有 所贡献却难以培养的微生物进行更全面了解，也为 了筛选到更多有利于降解环境污染物的微生物菌 种及其关键酶基因，分子生物技术和手段逐渐被广 泛应用到环境可降解污染物及降解机理方面的研 究中。 本文对近年来发展起来的聚合酶链式反应 (PCR)技术、基因重组技术、荧光原位杂交(FISH) 技术和生物信息学等多种分子生物技术进行了介 绍，并总结了它们在污染物降解基因检测、筛选和 克隆方面的应用。 1与环境污染物降解相关的分子生 物技术 及其相关技术 PCR是一种利用脱氧核糖核酸(DNA)半保留 复制原理，在体外扩增位于两段已知序列之间的 DNA区段从而得到大量拷贝的分子生物技术。根 据其模板、引物来源或扩增条件的不同，PcR技术 可分为以下几种:(l)反转录pCR(RT一PeR)技 术，将mRNA反转录为cDNA后再对其进行PCR 扩增，可用来构建cDNA文库，分析不同生长时期 的mRNA表达状况和相关性以及mRNA的定量测 定等;(2)巢式PCR技术，在扩增大片段目的DNA 时，先用非特意性引物扩增再用特意性引物对第一 次扩增产物进行第二次扩增，以获得可供分析的 DNA;(3)竞争PCR技术，是一种定量PCR，向PCR 反应体系中加人人工构建的带有突变的竞争模板， 通过控制竞争模板的浓度来确定目的模板的浓度， 对目的模板作定量研究;(4)实时荧光定量PCR技 术，在PCR反应体系中加人荧光基团，利用荧光信 号积累实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线 对未知模板进行定量分析，该法已广泛用于基因表 达研究、转基因研究等方面;(5)扩增的rDNA限制 酶切分析技术，根据原核生物rDNA序列的保守性， 将扩增的rDNA片段进行酶切，通过酶切图谱来分 析菌间的多样性;(6)RNA随机引导PCR技术，基 于任意寡核昔酸引物与RNA之间可能的配对，在 低严谨度条件下经聚合酶催化使链延伸，将细胞总 RNA或InRNA作为反转录反应的模板，此技术结 合单链构象多态性，用非变性胶分辨大小相同而构 象不同的片段，可用于诊断遗传突变及分析污染条 件下序列的多态性;(7)随机扩增多态DNA (RAPD)技术，是一种基于PCR检测PCR引物结合 位点序列改变的方法，通常以10bp的寡核昔酸序 列为引物，对基因组DNA随机扩增，电泳分离染色 扩‘增产物，再分析多态性。 技术 FISH技术利用荧光标记的探针在细胞内与特 异的互补核酸序列杂交，通过激发杂交探针的荧光 来检测信号。荧光探针比放射性探针更安全，具有 较好的分辨力，不需要额外的检测步骤。近年来， 由于FISH技术具有灵敏、便捷等优点，迅速发展完 善成为研究环境微生物的有力工具。此外，可用不 同激发和散射波长的荧光染料标记探针，在一步反 应中同时检测几个靶序列。该技术主要包括试样 固定、预处理、预杂交、探针和试样变性、杂交、漂洗 去除未结合的探针、检测杂交信号等步骤。由于 165rRNA具有遗传稳定性，因此成为FISH技术检 测最常用的靶序列。 基因重组技术 基因重组技术是从供体生物的基因组中通过 酶切扩增等手段获取目的基因，与载体连接形成重 组DNA分子，再导入到受体细胞中，让外源基因得 以表达。在已经分离出的许多菌株中，与降解能力 有关的基因多在质粒体上。由于质粒很容易在细 菌的繁殖过程中遗失，对细菌降解能力的长期稳定 非常不利，可将其与污染物降解有关的酶基因重组 到大肠杆菌等微生物中进行表达，以此构建的各种 生物降解特性增强的重组菌可用于污染环境的治 理修复或发酵某些废弃物。 生物信息学 20世纪后期，生物学的迅猛发展，从数量上和 质量上极大地丰富了基因组数据库、蛋白质数据 库、酶数据库和文献数据库等许多生物科学的数据 资源。已有多个国家和国际科研组织建立了生物 信息数据库，如欧洲分子生物学实验室(Eur叩ean MolecularBiologyLaboratory)核酸序列数据库和美 国国家生物技术情报中心(Nationaleente:fo:Bio- technologyInformation，NCBI)基因序列数据库等。 科学家利用计算机及生物信息分析软件分析这些 数据资源，确定大分子序列、结构、表达模式和生化 途径与生物数据之间的关系，区分生物个体间遗传 差异，揭示DNA多样性。例如，基本局部比对搜索 工具(BasieLoealAlignmentSearehTool，BLAST)， 是一套在蛋白质数据库或DNA数据库中进行相似 性比较的分析工具。它基于Altschul等的方法「2〕， 在序列数据库中对查询序列进行同源性比对工作。 BLAST程序可对一条或多条、任何数量、任何形式的 序列在一个或多个核酸或蛋白序列库中进行比对，甚 至将有缺口的比对序列也考虑在内，利用比较结果中 的得分对序列进行相似性说明。基因的序列分析可 揭示出生物物种之间的关系，在污染治理研究中可用 于生物基因组特殊区域或特异基因的测序。 2分子生物技术在环境污染物降解 中的应用 土壤试样总DNA的提取 用适当方法直接从土壤中提取DNA并纯化， 是从分子生物学角度对土壤微生物进行研究的前 提条件，而后可进行酶切、PCR扩增、核酸分子杂交 等分子生物学技术操作。从土壤中提取微生物 DNA主要分为汽接法和间接法}’{。直接法是在 ogram等的方法基础卜发展起来的，其主要包括2 个步骤:(l)原位细胞裂解;(2)DNA提取和纯化。 直接法提取的DNA超过细菌总DNA的60%且省 力，但提取的DNA常常有折断、腐殖酸污染、甚至 提取物中还夹杂有未知的胞外DNA和真核生物的 DNA。最先报道间接法的是Faegri等[‘〕，其主要包 括4个步骤:(l)分散土壤;(2)分离细胞与土壤; (3)细胞裂解;(4)DNA纯化。间接法提取DNA 产量低且费力，但纯度较高、DNA损伤小，提取的 大片段DNA可用来构建cos而d和细菌人工染色体 文库等。 采用PCR及相关技术扩增分析DNA片段 可降解污染物的微生物必然能产生分解代谢 该污染物的酶。selvaratnam等L’l用编码苯酚单加 氧酶dmpN摹因的RT一PCR技术来检测序列间歇 式活性污泥反应器‘{一，降解酚的假单胞菌。检测结 果表明，RT一PCR技术不仅能检测微生物降解酚的 能力，还能测量dmpN基因的转录水平，从而确定假 单胞菌特殊的分解活性，发现了在转录水平下，酚 浓度与通气时间之问存在正相关关系。 将PCR技术和变性梯度凝胶电泳(DGGE)结 合起来，在变性条件适当的情况下能分辨一个碱基 对，分辨率较高。染色后的凝胶用成像系统进行分 析，可在一定程度l几反应试样的复杂性。条带的多 少能反应试样「 一 }1微生物组成的差异，条带的亮度能 反应试样中微生物的多少。基于以上优点，日前该 技术在微生物群落结构的分析和动态研究方面得 到了厂‘泛应用。DGGE可通过分析PCR扩增的基 因点突变来探索微生物的复杂性。徐玉泉等[“〕从 某废水中分离出一株能以苯酚为惟一碳源的菌株 PHEA一2，使用PCR一DGGE技术对该菌165 rDNA进行分析，发现该菌与醋酸钙不动杆菌同源。 M盯sh等r了)利用PcR一DGGE技术获得了活性污泥 中真核微生物的种群变化情况。王峰等下8〕采用 PCR一DGGE技术对城市污水化学生物絮凝处理中 活性污泥和生物膜微生物种群结构进行了分析，结 果表明活性污泥培养前后微生物种群结构发生r 很大改变。 RAPD技术也是一种应用比较广泛的以多态性 引物来扩增某些片段的技术。RAPD技术可用于检 测含有混合微生物种群的各种微生物反应器中微 生物的多样性。用RAPD技术分析检测实验室规 模的油脂淤泥培养料中的细菌菌群发现，用油脂淤 泥改良过的培养料比未改良的更适于不同的微生 物种群生长[9j。vainio等t’。〕从516种孤立的菌落 中提取出165rDNA，经PCR扩增后进行测序，检测 活性污泥中微生物种群的结构。这些组合技术的 应用显著增强r对微生物的检测和鉴定能力，为理 论研究工艺优化及提高生物处理效率提供了条件。 基因重组 基因工程技术应用于环境保护起始于20世纪 80年代。其基本原理是通过基因分离和重组技术， 将目的基因片段，比如可编码降解某种污染物的 酶，转移到受体生物细胞中并表达，使受体生物具 有该目的基因表达显现的特殊性状，从而达到治理 污染的目的。找到特定污染的抗性基因，利用基因 重组技术转基因后也可获得其他抗性植株以及筛 选到可转化污染物的植物，还可开发超量积累植物 进行污染土壤的生物修复。 罗如新等L”〕用放射性同位素标记tfdc基因片 段作探针，Southemblot杂交定位Ll菌株的邻苯二 酚1，2一双加氧酶基因位于Pstl的I片段和BamH I的M、N片段，回收并将其直接克隆至表达载体 pKT230卜，获得的重组子能转化不具开环酶活性 的甲胺磷降解菌P2，得到高于天然宿主21倍的邻 苯二酚1，2一双加氧酶。stingley等{”〕通过构建基 因文库和重组质粒等基因工程方法证实了NidAB 双加氧酶是降解菲的关键酶类，并首次鉴定出此基 因通过磷苯二甲酸实现降解功能。chae等‘”}发现 不能降解苯酚的su如lobusso扣taricu、98/2菌株中 的儿茶酚2，3一双加氧酶基因与能降解苯酚的 sulfolo右u，，o如taricu、咫有[6J源区，分析得知它们 是山共同祖先进化而来。把儿茶酚2，3一双加氧酶 基因克隆到大肠杆菌中表达，可获得有较高降解活 性的双加氧酶。 重金属污染是环境污染的重要方面之一。随 着分子生物学技术的发展，越来越多的修复性蛋白 基因正被从植物、微生物和动物中陆续分离出来， 如汞离子还原酶基因、有机汞裂解酶基因、汞转运 蛋自基因、金属硫蛋白基因、植物络合素合成酶基 因、铁离子还原酶基因和锌转运蛋白基因L’‘〕。这些 基因通过基因工程的改造，重组到合适的受休细胞 中表达相应的蛋白质和酶，达到治理难以降解的有 毒有害污染物的目的。sorsa等〔”〕把MTS插人 LamB序列的153位点，在中表达MTs，解决 r细胞内MTs对金属离子有限的吸附能力。综L 所述，基因重组技术具有快速、高效的特性，已逐渐 成为环境生物技术的研究热点。 技术 FISH技术利用核糖体内长度适中(约1500bp)、 高度保守的165:RNA序列作为理想的基因分类靶 序列，其中使用的165:RNA寡核普酸探针一般是 进行了荧光标记的20bp左右特异性核昔酸片段， 利用该报告分子(如生物素、地高辛)与荧光素标记 的特异亲和素之间的免疫化学反应，经荧光检测系 统对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析。 FISH技术能提供处理过程中微生物的数量、空间分 布和原位生理学等信息。 硝化细菌是一类生理上非常特殊的化能自氧 菌，传统的研究方法要经过富集、分离、分类和鉴定 步骤，耗时长。HSH技术的引人解决了上述困难。 FlsH技术还被广泛用于活性污泥系统、硝化流化床 反应器和膜生物反应器等废水处理系统}’61。 基因工程微生物越来越多地被用于农业害虫 控制和环境污染的生物修复，对人类健康和环境的 影响引起广泛关注。1994年出现了一种新的标记 系统:绿色荧光蛋白(GFP)，由于GFP基因表达产 物对细胞没有毒害作用，且由GFP产生的荧光标记 检测卜分方便、简单。在某些被污染的环境中可分 离出降解该污染物的细菌，通过基因重组等手段使 用GFP分子标记，可更容易的分离检测被标记的 细胞叫。 Bastes等[’8]进行了苯酚降解菌染色体GFP基 因标记实验。通过PCR和Southemblot分析，证明 GFP基因已成功整合到宿主细胞的染色体中。对 标记菌与野生型的降解能力比较结果证明，GFP分 子标记的插人并不影响细胞的苯酚降解能力。 用G即标记Pseudomonasputida，研究活性淤 泥中细菌存活情况{’9飞。Pseudomonasputida被转到 活性淤泥2min后，观察到细胞在淤泥絮凝物间自 由游动;培养3d后，发现荧光细胞减少，大部分已 被合并到淤泥絮凝物中，以防止细菌被原生动物捕 食。用oFP标记石.eozi和Serraliamarceseern，考 察菌株附到絮凝物卜的过程{’()j。使用表面荧光显 微镜能将带有GFP标记的细胞从活性污泥中区分 开，井进行观察和记数。而聚焦激光扫描显微镜 (cLsM)可使GFP标记细菌产生三维轮廓，结合表 面荧光显微镜和CLSM观察GFP标记细胞，结果表 明，细胞表面疏水性在细菌附到絮凝物的过程中起 重要作用，两种细菌附在絮凝物上的模式有很大不 同，通过这种方法可更好地理解细菌赫附机理，有 助于提高废水处理效果。 3结语 分子生物技术的应用使研究人员可从微观的 角度更细致深人地了解微生物对污染物降解的具 体生理生化机制，在分子水平 _ _ [揭示生物体吸收、 迁移、积累有害物质最终被毒害，及适应、抗性等生 态问题，从而筛选到更多有利用价值的微生物。随 着越来越多微生物全部基因序列的解码，对各种细 菌体内可降解基因的分布和表达会有更深人的了 解，有关技术的发展和成熟必将对污染物的降解过 程有一个整体的、生态水平上的认识。 参考文献 l李凤，刘世贵 . 分子生物学技术在环境微生物研究中的 应用 . 世界科技研究与发展，2003，25(4):88一92 2AltsehulSF，GishW，MillerW， mentsearehtool . 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微生物检验技术试验教学是重要的组成部分,该学科具有较高的实践应用性,下面我给大家分享微生物检验技术论文，大家快来跟我一起欣赏吧。
微生物检验技术在感染控制中的应用
摘要：目的：对微生物检验技术在感染控制中的应用价值进行探讨和研究。
方法：选取我院2012年1月-2013年6月收治的尿路感染患者288例，经中段尿培养临床分离的大肠埃希氏菌288株，随机分成两组，每组144株，其中进行常规治疗的同时进行微生物检验的一组设为观察组，另一组只进行常规治疗设为比对组。对微生物检验的临床感染控制中的应用价值进行研究和探讨。
结果：观察组患者的感染率、感染程度均明显低于比对组患者，P<，差异具有统计学意义。
结论：微生物检验对感染的发生率有明显的降低，对临床感染的控制和治疗有明显的提高，具有较好的临床价值，值得在临床中广泛推广和应用。
关键词：微生物检验感染控制监测
【中图分类号】R9 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2013)09-0470-02
随着现代医学技术的不断提高，许多化学药物治疗、介入性治疗和放射性治疗等在临床中的应用也日益广泛，而这些治疗容易引发耐药菌株的出现，导致医院感染的发生率逐年增高。患者在医院治疗的过程中，发生感染，并且出现感染的临床症状，这便是医院感染，这种感染一般情况下，具有一定的潜伏期，因此，只要患者的感染症状具备医院感染的范畴，都属于医院感染。医院感染已经成为医学领域亟待解决的重要问题，我院于2012年1月-2013年6月，选取收治的尿路感染患者288例，对微生物检验技术在感染控制中的临床应用效果进行研究，效果显著，现报道如下。
1资料与方法
一般资料。选取2012年1月-2013年6月，我院收治的尿路感染患者288例，经中段尿培养临床分离288株大肠埃希氏菌，随机分成两组，每组144株。其中，男性患者156例，女性患者132例，年龄在2-58岁，平均年龄为(±)岁。住院时间平均(±)天。两组患者在年龄、性别和住院时间等临床资料都没有没有明显的差异，P>，具有可比性。
方法。观察组的144例患者采集的144株大肠埃希氏菌，采用微生物检验技术进行检测。具体操作如下：①采用ID32E试条，对大肠埃希氏菌标本进行纯菌种后，进行细菌鉴定;②采用ATB-5试条进行药敏实验;③检测时使用法国梅里埃半自动微生物分析仪进行;④采用K-B法进行确诊实验;⑤观察组患者根据检验结果进行药物治疗，比对组进行常规治疗。
统计学处理。软件;t检验;P<，具有统计学意义。
2结果
观察组患者经过微生物检验结果显示，感染程度和感染率均低于比对组患者，P<，具有统计学意义，详见表1和表2。
3讨论
随着各种化学药物治疗、介入性治疗以及放射性治疗、抗生素等在临床中的频繁应用，致使医院感染现象频发，发生率逐渐增高，严重影响着患者的健康，因此，对于医院感染的诊断势在必行。目前，诊断最为精确地方法是微生物检验技术，通过检验可以为医生提供更多，更准确的诊断信息，为医生制定进一步治疗的科学依据。尿路感染的诊断标准为：患者出现尿频、尿急和尿痛、以及尿不尽等现象，但是情况不严重，只是偶尔出现，尿液中细菌尿、血尿、气尿和脓尿等情况都只是微量的，患者也出现比较轻微的腰部酸痛，这种情况为轻度感染;患者出现经常性的尿频、尿急、尿痛和尿不尽，尿液中出现细菌尿、血尿、气尿和脓尿等现象比较多，患者出现腰部酸痛，但是还能够忍受，这种情况为中度感染;患者开始出现频繁的尿急、尿频、尿痛和尿不尽现象，患者甚至无法自身控制，尿液中细菌尿、血尿、气尿和脓尿等现象严重，患者腰部酸痛无法忍受，这种情况为重度感染。
微生物检验已经成为当前医学领域研究的重要方向，成为最重要的生命科学之一。通过微生物检验可以对临床感染进行有效的监测，指导进一步的临床感染的诊治，以及抗生素的合理使用。控制医院感染的重要途径，要从传染源、传播途径和易感人群三个方面进行，才能有效的控制感染的发生率。在医院里，不管是患者，还是医生、护士，甚至是医院的环境都可能是感染源，因此，医院要做好每天的消毒工作，不可忽视。医护人员也要注意个人卫生，经常洗手消毒，医疗器械等用品也要进行灭菌消毒，减少感染媒介。医院里聚集了多种病原体，病原体适合存活于潮湿的环境下，因此，要对医院的环境进行控制，保持空气畅通，降低医院感染发生率。另外，医院里的患者，身体都比较弱，容易感染，多为易感人群，因此，一定要在进行病房环境保持的同时，加强患者的病原菌的耐药性监测，以及环境细菌的监测。
本研究中，观察组采用微生物检测结果显示，不管是患者感染程度还是感染率都低于比对组，两组比较，P<，具有统计学意义。可见，微生物检测在医院感染控制方面有明显的效果，能够对病原菌和易感人群进行有效的监测，同时，对传播途径也起到很好的预测作用。通过本研究，充分显示了微生物检验技术在感染控制中的应用作用，有着不可代替的位置，是进一步治疗的理论依据，有效降低了医院感染的发生率，具有显著的临床价值，值得在临床中广泛应用和推广。
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在写毕业论文的时候，参考文献是必不可少的，是论文的有力辅助。以下是我为您整理的管理论文参考文献，希望能提供帮助。
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二十一世纪的钟声已经敲响，回首二十世纪，我国经济获得了长足的发展，生产力水平大大提高。但是，传统模式下的生产力的提高在驱动经济增长和为企业带来的利润的同时，却使我们的地球家园变得千疮百孔，不堪重负。1987年，世界环境与发展委员会发布了长篇报告《我们共同的未来》。该报告首次提出了“可持续发展”的定义，即“既满足当代人的需要，又不对后代满足其需要的能力够成危害的发展”。关键词：石家庄市 大气污染 原因分析 政府行为对策一、概述二十一世纪的钟声已经敲响，回首二十世纪，我国经济获得了长足的发展，生产力水平大大提高。但是，传统模式下的生产力的提高在驱动经济增长和为企业带来的利润的同时，却使我们的地球家园变得千疮百孔，不堪重负。1987年，世界环境与发展委员会发布了长篇报告《我们共同的未来》。该报告首次提出了“可持续发展”的定义，即“既满足当代人的需要，又不对后代满足其需要的能力够成危害的发展”。这个定义鲜明的表达了两个基本观点：人类要发展，尤其是贫困地区的发展；发展要有限度，他不应危及后代人的发展。石家庄市我国华北地区新型的一座现代化工业城市，是河北省政治、经济、文化、科技中心。总面积15848平方千米，总人口845万。其交通发达，京广、石太、石德铁路和京深、石港、石太高速公路交汇于此。近年来，石家庄市工业迅猛发展，人民生活水平显著提高。但是，经济的快速增长带来了严重的环境问题。 是他一跃成为全国著名的环境污染大市。而其中，尤以大气污染最为突出：尤其是在风力达到一定程度后，尘土满天飞舞，纵横肆虐，有些区域垃圾泛滥成灾。二、 石家庄大气污染现状及原因分析 石家庄大气污染现状近年来，随着城市工业的发展，大气污染日益严重，空气质量进一步恶化。河北省环境监测总站4月11日队本周空气质量检测表明，石家庄的首要污染物可吸入颗粒物（PM10）。由于它们直径很小，且夹杂着细菌，可以被人体吸入体内，引起疾病。同时，由于它们很轻，不宜沉降，总是漂浮在空中，阳光照射在这些微尘上，被吸收或散射，致使天空显得灰蒙蒙的，能见度明显下降。扬尘污染也比较严重，特别是雨后就更显得直观，汽车挡风玻璃上全是泥水，就连眼镜片上也满是泥水。由于少数地区垃圾处理不善，成堆的垃圾在地面上腐烂，随风一锤，一股恶臭扑鼻而来，让人倍觉恶心。工厂排出的废水、废气，也使大气污染受到不同程度的影响，给市民的工作和生活带来严重的不便。 石家庄大气污染原因分析 地形和气候因素是影响石家庄市大气质量的基本原因石家庄位于河北省中南部，西依太行山脉，东、南、北均为辽阔的华北大平原。而与此同时，石家庄属温带大陆性季风气候，四季分明，具有冬季寒冷少雪，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季晴朗凉爽等特征。这些特定的地理和气候因素，是石家庄的大气污染面临严峻的挑战。由于东南风的作用，石家庄上空的可吸入颗粒物和其他污染物质随风西移，当遇太行山脉的阻挡后，又转向东移，返回原地。而与此类似，当刮西北风的时候，由于太行山脉这一巨大的屏障，使西北风被拦截在山西境内，一些污染物质也无法被刮走，而只能继续停留在石家庄的上空。 城市建设是影响石家庄大气质量的重要原因石家庄气体状态大气污染源调查表根据对主要大气污染的分类统计分析，其主要来源可概括为三大方面：（1）燃料燃烧（2）工业生产过程（3）交通运输等。根据统计资料，以上三方面产生的大气污染所占的比例分别为70%、20%和10%。在直接燃料的燃烧中，燃烧排放的大气污染物数量约占燃料燃烧排放总量的96%，其中燃煤排放的烟尘、SO2、NOX和CO的数量占燃料燃烧排放比例分别为99%、93%、81%和97%。各种工业生产过程中产生的大气污染排放量虽仅占大气污染总排放量的1/5左右，但由于排放点比较集中。浓度较高，所以对工矿区或局部的大气污染较为严重。机动车等流动源在交通比较繁忙的街道，如裕华路、中山路等，可能造成CO、NOX和HC的严重污染。（一）燃料燃烧。在石家庄，天然气在居民的生活中还没有普及，煤仍然是人们的首选燃料。而在燃煤市场上，高硫煤仍占主导地位。由于经济条件的限制，人们不可能放弃廉价的高硫煤而去购买环保型的低硫煤。这就造成SO2的大量排放。同时，由于石家庄地处华北，冬季寒冷，需要供暖，而一些单位为了省钱，实行自给自足的供暖制度，这就增加了煤的燃烧量，使大气背上了沉重的包袱。（二）工业生产过程。近些年来，石家庄纺织工业发展迅速，是我国棉纺织工业基地之一，化学工业也是重点发展部门，有规模较大的华北制药厂和石家庄化肥厂，煤炭工业亦占有重要地位。这些性质的工矿企业即使石家庄的重点发展部门，也是污染最为严重的企业。而且这些工矿企业大多数集中在市区，如具有相当规模的华北制药厂和石家庄化肥厂等。此外，还有一些粉末冶金厂、印染厂也是石家庄大气污染的主力军。（三）交通运输。近些年来，石家庄经济发展迅速，交通运输也随之发展。特别是近年来，私人轿车的数量急遽增多。但是，交通运输的发展带来了严重的环境问题。汽车的尾气中含有大量的CO,对人体的危害极大，特别是一些柴油大货车和冒烟车辆，排放的尾气中夹杂着大量的可吸入颗粒物，是导致疾病的重要因素。据中国科学院王玮博士介绍，一辆柴油车排放的尾气中，夹杂的可吸入颗粒物，几乎是100辆汽油差夹带的总和，是更严重的污染源。而石家庄却允许柴油车进城，促使空气中可吸入颗粒物的浓度急剧上升。（四）市政建设。石家庄的马路普遍存在道路斜坡问题，即马路两侧的人行板道明显高于路面而且与路面垂直，呈“凹”字型。致使马路上的灰尘不能吹走，而且越积越多，这也是因发扬陈天气的直接原因。据资料统计，城区扬尘中的可吸入颗粒物占总量的40%左右，人们却对裸露地面，建筑工地，拆迁工地以及砂石料场造成的扬尘姑息迁就，始终未能采取有效的措施从根本加以治理。此外，工业废水中的化学成分也极容易发生化学反应，产生对人体有害的气体。（五）工业布局。石家庄的一些工矿企业大多数集中在城区的东北部，还有一些分布在市区的不同区域。这些工矿企业的分散性是整个城区的大气污染受到不同程度的影响。（六）绿化。石家庄作为一个新兴的工业城市，绿化还没有跟上工业发展的步伐。只有政府、一些企事业单位，机关团体内部绿化已基本达标，而整个城区的绿化却远远达不到要求。南二环只是近两年来才栽了几批树，其他地方也还是光秃秃的。 市场失灵。所谓市场失灵是指市场存在不完整性（例如：垄断实力的存在，生产要素缺乏流动性，巨大外部型的存在，缺乏知识和信息等）导致市场经济作用被削弱的现象。也就是使市场经济不能实现其理论上的好处的情况。从可持续发展的角度说，外部性是市场失灵的重要因素。外部性是指个人或一个经济单位所承受的收益和成本是另外的个人和经济单位行为的直接结果，而没有得到任何补偿的情况。如一个化肥厂对大气造成污染但老百姓去被迫承受大气污染所造成的损害。由此可见，市场失灵也导致了大气污染。 政府政策失灵。政府并不是万能的，政府决策失灵同样会产生环境问题。例如：河北省政府打算把石家庄建设成为闻名全国“药都”，而制药厂是污染极为严重的企业，这个政策导向势必会对石家庄的大气污染造成不良的影响。 全民对环境的认识不够目前，人们对环境保护存在很多认识上的误区。如对环境问题的潜伏性、长期性、紧迫性和艰难性认识不足，对政府的环境保护政策不理解，由于市民认识上的不足和思想上的不重视，导致他们行为上的不够积极，不够配合。如在石市东南部的尖岭村，本身道路坑洼不平，尘土飞扬，再加上村民自身素质不高，垃圾随处可见。特别是每逢集市过后，更是满地狼藉，叫村民和过路人苦不堪言。三 政府行为对策在生态破坏和环境污染日益严重的今天，“经济发展靠市场，环境保护靠政府”的说法已被广为接受。环境资源配置的失灵，要求政府加大环境保护行政监督力度，采取有效的行政、经济、法律、教育等手段，发挥其在解决环境问题上的重要作用。入世后，我们的环境管理方式将会受到冲击，因此，必须更新观念，提高认识，适应新的形势和环境。1、完善政府机构职能，使宏观与微观有机结合。可持续发展战略的实施要求几乎所以政策领域的变革，改变过去各个部门封闭的、分割地制定和实施经济、社会、环境政策的做法，把环境保护与其他政策的制定和执行结合起来，这样做既有利于环境本身，又可以提高其他政策的效能，这就要求石家庄市政府建立环境管理体系，其绩效分布如顶图：政府要依照此体系，完善机构设置。实行环境质量行政领导负责制，明确各部门职责，对政府及职能部门和企事业单位的工作人员违反环保法规的各项具体行为进行界定。对违反环保法律、法规或贯彻不力导致辖区环境质量下降的部门、机关给予相应处分，使领导的“乌纱帽”和其所负责的区域环保是否达标挂上钩。此外，还要给环保部门下放实权，权责明确，才能贯彻有力。2、搞好监督调查工作，统一布局，分类管理。治理环境污染，必须坚持预防为主、防治结合的原则，实现全面规划，合理布局。 政府环保部门应切实做好环境的监测调查工作。近日河北省环境监测中心站针对日益严重的室内环境污染监督检疫站。今后，对于类似的机构要进一步完善，以加强对空气污染原的监控；实施城市空气质量周报或日报预报，使社会有关各方及时了解可能出现的空气污染情况。使一些污染物排放较大的单位和对空气污染物敏感的人群能预做准备。采取必要的应对措施，并可为环境管理决策提供及时、准确全面的环境质量信息。同时，政府可以投资兴建以监控、信息、检测等三大系统为核心的环境指挥中心，配备机动车尾气遥感监测车，加强环境监理标准化建设。 立足现有规律、规章和制度，制定和完善地方性法规，加强环境执法监督。为使环境保护工作根深蒂固的开展起来，建立适应可持续发展和市场经济的有利于环境保护的环境法律体系是必不可少的。政府可制定一系列相应政策法规完善这一体系（注意既要有综合性法规，又要对各方面进行明确规定，而且要随着科技的发展不断修改。）在此基础上实行环境执法监督，以国家环境政策、法律、法规和标准为依据，围绕国家环保工作重心，结合石家庄环保工作重点，运用国家法律赋予的权利和石家庄市政府授予的行政管理权限，以石家庄市环保局为主体，在有关部门的配合下对一切与环境保护有关的经济行为进行有效的监督动。3、针对石家庄市大气污染的几个主要方面原因采取相应防治措施，强化管理。 政府应利用经济手段来治理工矿企业。企业是各种污染物的主要产生者和排放者，这就要求企业在追求经济利益的同时，采取切实措施以削减排污量，实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。使企业改变观念，拚弃环境保护部经济的成见，树立起重视环境更益于经济的观念。宣传和执行“污染者付费、利用这补偿、开发者保护、破坏者恢复”的原则。对破坏环境和随意排放污染物或超过国家规定标准的单位，按照污染种类，数量和程度进行罚款或征收排污费；对排放污染物损坏群众健康或造成财产损失的排污单位，责令向受害者赔偿损失；对利用废弃物生产的产品给以减免税收或其他经济上的优惠；实行开发利用自然资源予以征税收费等制度。 制定严格的标准，控制扬尘和废气污染。关闭不合格的砂石料场，对于建筑工地拆迁工地要求工程承包商在工地周围加高护屏，并在四周的临时交通道路上铺盖沥青；对一些非回镇土要随时运出市区。要求运货车加盖遮篷，以免建筑材料散落街头。各公司要采用现代化的电子过滤塔等先进设备来净化含油脂灰及有害的二氧化硫的废气。化工厂应利用管道将生产过剩中产生的废煤气及其他含有臭味的气体，经过管道输送到煤站燃烧，变成无害的碳酸气体和水蒸气，然后经过高大的烟囱排向高空。制药厂应建立有害气体的回收循环装置，利用回收利用可制成石膏。对工厂和服务性行业制定和执行新的氮氧化合物和挥发性有机化合物排放量标准和燃料的质量鉴定标准。除此之外，政府应加快无燃煤区的建设，将石家庄市中心区（和平路、体育大街、槐南路和仓安路；维明街围和区域）基本建成无燃煤区，并逐步将整个市区建成无燃煤区。同时，政府应下令，对一些具备集中供热条件的单位，必须集中供热。 利用行政手段削减机动车污染。政府应执行严格的地方规章制度，禁止销售未达国家尾气排放标准的汽车，淘汰尾气超标车；安装电喷和三元催化装置；加快机动车燃料改造，使用天然及电力等清洁能源；同时，可以开设电车等无污染车辆。对一些新增公共汽车要购置以天然气为燃料的清洁型车型，建设天然气加油站。禁止拖拉机、机动三轮车及非市区牌号的摩托车进入市区。 政府应严格规划解决石家庄的道路斜坡问题。一方面，在新建道路工程中，尽量避免道路斜坡问题。同时，对一些已形成道路斜坡问题的主干道，政府可以责令有关部门用花坛取代栅栏，并在道路两侧种上树，以达到防止尘沙和净化空气的双重功效。另一方面，可以增设洒水车的数量，用洒水车把一些处理过的污水洒在马路上，一日几次。 调整工业布局实现工业布局园区化。政府要加大力度，逐步改变不合理的工业布局，在城区实施“优二兴三”的产业政策，把工业重心移向开发区，发展工业园区，严格执行产业发展导向政策和“三同时”规定。限制一些敏感区域兴办有污染的工业项目，对一些重污染企业要实行搬迁、停产、转产或限期整改等政策。扩大石市经济技术开发区和高新技术产业开发区的规模。4. 对城市交通和公共设施警醒合理的规划管理。 政府要加大投入。 增加对公共设施的投入。政府可对一些公共设施增加资金投入，如在一些公园、广场兴建喷泉、消防水池等。在适当的地点开设无车区和商业步行街，以减少汽车的流动量。 政府应增加资金投入来治理城市垃圾。政府可以投资在一个小区设置几个垃圾投放点，每天定时投放垃圾，同时政府可以投资开发垃圾产业。当然，出路垃圾也必须坚持以预防为主，防治结合的方针，不能走先污染后治理的路子，政府可以让企业在生产时就考虑到为减少垃圾创造条件，如减少包装，或改一次性包装为重复使用的包装。对一些自然无法分解的垃圾，可以进行焚烧，但一定要严格限制焚烧厂的粉尘和废气排放，烟囱要价高，而且要安装废气过滤装置，把排入大气的有毒物质减少到最低限度。 加强城市绿化工作，建立城市立体绿化体系。在石家庄范围内大规模植树种草，在搞好垂直绿化的基础上，实行立体绿化。随着工业的发展和人民生活方式的变迁，使内绿化已显得十分重要因为许多新建住宅和办公楼都有很多污染物质，其中有些会释放有害气体或尘粒污染空气，它们包括许多种燃料、木材、建材、办公设备、家具、地毯及化工清洗剂等。另外，植物、宠物或房间空调系统也会带有细菌，这些细菌会破坏室内的空气质量。立体绿化就是事室内、地面、楼顶、墙体形成一个立体的绿化网，以阻止细菌霉菌的生长。此外，化学制品应受到限制，如油漆燃料及杀虫剂等。5. 广泛利用宣传、教育等手段提高公民的素质和环保意识。环境保护关系到全民族的生存和发展，保护环境实质就是保护生产力。各地区各部门都要进一步提高对环境保护工作重要性的认识，进一步加强环境保护宣传教育，广泛普及和宣传环境科学知识和法律知识，切实增强市民的环保意识和法制观念，提高其保护环境的自觉性。（1）各地区各部门必须把环境保护法律知识作为干部职工培训的重要内容，提高各级领导干部和人民群众遵守环境保护法律法规的自觉性。各级政府应把环保业绩作为考核政府官员政绩的主要指标，让各级政府把环保提上日程。（2）大中小学要积极开展环境教育。（3）建立公众才与机制，发挥社会团体的作用，鼓励公众参与环境保护工作，检举和揭发各种违反环境保护法律法规的行为。（4）报纸广播电视等新闻媒介应当及时报道和表彰环境保护工作中的先进典型，公开揭发和批评污染、破坏生态环境的违法行为。对严重污染破坏生态环境的单位的个人予以曝光，发挥新闻舆论的监督作用。（5）各级政府可以在居民小区设置宣传栏，宣传环保方面的法律法规，充分调动群众的自觉性。6.大力发展环保科技，推动环保产业的发展。 积极发展科技兴环保企业。我国已经加入WTO，国内所有企业都要面临经济全球化的挑战和考验，那种仅凭人力资源、劳动力价格低廉去打开国际市场的办法是缺乏远见的，以民众的低收入额为代价的竞争，其出发点就不对，其可持续性等更值得怀疑。大量增强企业的科技内涵才是做根本的出路。面对环保领域企业数量小多、规模小的特性，大力发展科技型环保企业更是当务之急。政府应加强对环保企业科技化的支持和政策引导。（1）在财政税收政策上向企业的科技开发行为倾斜,如果通过相应的监督监察机制确证企业投资与技术开发,那么这种投资的税收可以减免；如果经过相应的论证,企业投资与某项技术研究可以促进整个地区整个行业的技术进步,那么可以取得政府的优惠贷款甚至贴息贷款。(2)在环境领域，面向环保企业设立技术研发课题,并有配套的资金保障。(3)选择有规模、有丰富实践经验、具有技术研究基础的环保企业作为重点扶持对象,有的放矢发挥最佳作用。 鼓励支持环境保护和治理污染方面的科技研究和科技发明并力求将研究成果转化为实际成果。 加强同其他地区和国家的联系与合作。 引进国外投资,弥补资金短缺的现状；积极开展与其他地区和国家间的技术交流与合作，研究与应用新形式的环保理念与技术；聘请国内外知名环境专家参与我市环境整治开发治理工作规划的制定等等。