关于自来水生产中氯化消毒的调查分析高一(5)黄建洲 刘奕钦 陈键炜 李泽龙指导老师:黄洁玲(化学科)一、 课题提出水是地球上的万物生命之源,是人类赖以生存的基本物质。俗话说:“人能三日无粮,不可一日缺水。”这形象地说明了水的重要作用。但是,对传染病学和细菌学的研究证明水是传播疾病的重要媒介物,据世界卫生组织(WHO)统计,全球80%的疾病以及1/3以上的死亡直接来源于不清洁的饮用水。水质决定着人的体质,于是自来水的消毒处理成为大规模供水系统中最基本的处理工艺,是保证用户安全用水必不可少的措施之一。潮州市处于潮汕平原,属韩江的灌溉区域。我市的饮用水源来自韩江中上游。韩江中上游处于山区,水污染少,水质优。近来,我市的自来水出现漂白粉味,这对人体健康是否有影响?适逢新教材高一《化学》中学习了有关卤素的知识,这引发了我们一些想法:经过氯化消毒之后,饮用水中会产生哪些物质?这些物质对人体健康会产生什么影响?如何避免自来水氯化消毒所带来的一些弊端?……二、研究目的1、了解自来水生产过程中氯化消毒的原理方法以及氯化后水质对人体健康的影响。2、结合所学知识进行分析,对自来水生产中氯化消毒提出一些改进措施,使自来水消毒更趋向科学化。3、调查人们对自来水氯化消毒的看法所持观点。4、通过实践研究,掌握科学研究的基本方法,提高自身素质,如科学态度、科学道德、学识水平和综合运用知识的能力等。三、研究过程本课题主要采用“查找资料——提出问题——实地调查——分析研究、解决问题——撰写论文”的思路进行研究。研究方法有文献法、调查法、实践等。1、准备阶段收集资料的主要目的是寻找事实论据和理论论据,并通过对资料整理分析,我们从中收集一些难以解答的问题,为实地调查研究作好准备。2、调查实践到潮州市竹竿山水厂进行参观访问,了解有关氯气用于自来水消毒的具体情况,潮州竹竿山水厂于1995年5月与挪威合作建成自动化程控设施,是现今粤东地区自动化程度较高的自来水厂,日产量约10万吨。在曹副厂长和化验室许主任的带领下,我们参观了自来水生产的全过程并就自来水氯化消毒问题进行重点调查访问。3、分析研究我们设计两份调查问卷进行调查,将所得信息进行整理,写成调查报告。 四、研究成果水是生命之源,是生命得以维持所必需的物质之一。对传染病学和细菌学的研究证明水的确又是传播疾病的重要媒介物,于是人们开始寻找对水的消毒方法,并在大约一百多年前就采用了氯化消毒方法,并沿用至今,成为一种常规消毒方法。但随着科学技术发展,发现氯化后自来水出现一些令人遗憾的结果!经过氯化后的水会产生哪些物质?这些物质会影响人体健康吗?如何才能得到既清洁又安全的饮用水?……这些均成为我们课题研究的关键问题。人类的饮用水大多数是经过自来水厂加工生产的。我市的自来水厂水源来自韩江中上游,韩江中上游流域是广大的山区,水污染程度低,水质好,其中含有害物质少。潮州竹竿山水厂是目前粤东地区规模较大的水厂,负责潮州地区的供水。竹竿山水厂自来水生产消毒采用氯化法,在生产过程中使用的主要作用物质是氯气。水厂的自来水生产分为四个阶段,取水,过滤,消毒,输水,自来水进入水厂后,第一道工序是过滤,竹竿山水厂用聚氯化铝(加SO42-)作沉淀剂,药池中AlCl3浓度6%,水中浓度为2mg/L。聚氯化铝可除去水中三卤甲烷母体物质,防止致癌物质产生。过滤后的水要进行消毒,消毒剂用氯气。氯气易溶于水,与水结合生成次氯酸和盐酸,在整个消毒过程中其主要作用的是次氯酸。对产生臭味的无机物来说,它能将其彻底氧化消毒,对于有生命的天然物质如水藻,细菌而言,它能穿透细胞壁,氧化其酶系统(酶为生物催化剂)使其失去活性,使细菌的生命活动受到障碍而死亡。次氯酸本身呈中性,容易接近细菌体而显示出良好的灭菌效果,次氯酸根离子也具有一定的消毒作用,但它带负电荷而难于接近细菌体(细菌体带负电荷),因而较之次氯酸,其灭菌效果要差得多,所以氯气消毒效果要比采用漂白粉消毒更佳。自来水厂是从梅州、厦门等地购买液氯的,使用时液氯通过减压阀减压,再进入投氯机投到水中。自来水厂每10几天用氯气约吨,水产量达100多万吨。我们在市区作了调查,自来水中常常有浓烈的漂白粉味,群众都很关心这个问题,那究竟这会不会影响人体健康?我们经过研究,到竹竿山水厂询问有关技术人员,得知自来水中带有漂白粉味不会影响人体健康,它的形成主要原因是水厂的投氯的量度提高,因为长距离送水,管道中会产生硫铁菌等有害物质,自来水中含氯量偏高用于杀菌,以防止自来水到达用户前受到二次污染。自来水厂投氯量度提高,是为了保证水质的安全,居民应体谅这一点,为了尽量减少饮用水中带有的浓烈的漂白粉味,我们建议居民的饮水习惯应有所改变,使之进一步科学化。自来水饮用前应放置一段时间,让水中存有的余氯挥发掉,这可减少水中漂白粉味。同时竹竿山水厂对出厂的自来水进行抽样调查,严格把握水中余氯量,保证居民用水的水质高。目前,随着我市经济不断发展,工业发展迅速,韩江的水污染逐渐加重。氯化消毒水中检验出的氯化有机物的种类越来越多,因此,我们应更关注自来水的氯化消毒以及怎样才能保证自来水水质等问题。我们通过研究,给自来水厂提以下几点建议:(1)做好氯化前的工作。竹竿山水厂应和环保等部门合作,对韩江污染源进行综合整治,保证水源的水质。(2)改革投氯消毒工艺,氯化消毒过程中,强力的混合作用是获得连续的消毒效果的关键。潮州竹竿山水厂现拥有先进的投氯机,但以后还需注意投氯消毒工艺提高。(3)采用优化消毒剂。在现阶段,消毒剂除氯气外,还有二氧化氯,臭氧,采用代用消毒剂可降低有害物质的生成量,同时提高处理效率。随着科学技术的不断发展,我们相信自来水生产越来越完善,在不久的将来,氯化消毒法所带来的一些问题会得到解决,人们可安心饮用甘甜的自来水。在调查中,居民反映出我市水价偏高问题,但我们知道,自来水厂的设备投资巨大,而且又要注意提高水的水质,资金费用也相当高,居民这一点应给予体谅。处在夏秋季节,自来水中的有害物质含量偏高,我们在饮用自来水时,最好是延长沸腾时间,使水中难以挥发的有机物质得到消毒以保证健康。〖报告一〗氯气用于自来水消毒中的利弊(一)调查目的现在自来水消毒大都采用氯化法,公共给水氯化的主要目的就是防止水传播疾病,这种方法推广到至今有100多年历史了,具有较完善的生产技术和设备,但我们经过对理论资料了解、研究,认为氯气用于自来水消毒还是有在一定的弊端,因此,我们决定针对这一课题进行深入调查。(二)调查分析:1、对50名市自来水厂领导职工进行问卷调查,综合分析如下:(1)本市自来水生产采用氯化法消毒比较好。(2)本市自来水厂所引用水源水质好,消毒过程中环保做得较彻底、完善。(3)本市自来水厂氯化消毒后的水几乎没有有害物质。(4)日常用水有时会有漂白粉味,但不会危害人体健康。2、对市区居民进行有关饮水问题的问卷调查。共发放调查问卷50份,实收50份,有效问卷50份。整理调查问卷得到下表:选 项题 号 A B C D1 50人/100% \ \ \2 \ 8人/16% 42人/84% \3 50人/100% \ \ \4 \ 50人/100% \ \5 4人/8% 46人/92% \ \6 40人/80% 10人/20% \ \7 没有:47人/94% 没填:3人/6% 8 考虑环保:27人/54% 没填:23人/46% 9 有时:10人/20% 没有:40人/80%由上表反映出:① 关于哪种消毒方法比较好,对氯化法持支持意见占100%即50人,氯气用于自来水消毒在现阶段还是受到认可和支持的。② 对自来水厂水源污染情况认为“没污染”的人数占84%,认为“污染一般”占总人数的16%,潮州市自来水厂所引用的水源来自韩江,韩江水受污染少,水质较好,这是潮州市自来水生产的一大优势。③ 对自来水厂所选用消毒剂的看法,“同意”的人数占100%,这从中体现出大家对“氯气”的信任还是较高。④ 自来水厂消毒剂主要从外地进货,本地没有生产,这也是造成自来水成本偏高的一个原因。⑤ 对于自来水消毒过程氯气的用量,认为“适可”的人数占总人数92%,认为“过高”的占8%即4人。潮州市竹竿山水厂采用投氯机加氯,全过程由计算机自动控制,投入剂量比较准确, 对比其他乡镇小型水厂受条件限制而出现投氯剂量过高或过低的情况,竹竿山水厂所生产的自来水质更好,居民饮水后对身体健康有保障。⑥ 对自来水厂在生产过程中是否不断改进消毒方法的回答,“有”占80%,而“没有”只占20%,即十人。不断改进,不但有利于提高自来水厂信誉,而且还能不断提高供水的质量,保证居民饮水健康。⑦ 认为氯化消毒后的水没有产生有害物质的人占总人数的94%,有6%的人弃权。由此可见,氯化消毒后的水质是比较好,对人体危害较小。⑧ 在整个消毒过程中,指出厂家考虑到环保问题的占总人数的54%,有46%的人弃权。环保是当今社会关注的问题,特别氯气是有毒气体,更须注意,以免污染环境,破坏生态系统。由调查得知,自来水厂在这方面做得比较好。⑨ 日常饮用水有时会有漂白粉味,持有这种观点的人数占20%,认为没有的占80%。现今消毒过程中氯的投入量比较准确,投氯量约为1kg/1000吨水。出现漂白粉味是因为水中含氯量偏高,但这是要防止自来水输送过程中的二次污染,对人体危害极低。综上所述,基于潮州市的实际情况(如水源水质,自来水厂的生产技术水平,经济效益等),在现今自来水生产中,消毒方法大多数采用氯化法,消毒剂采用液氯。潮州市自来水厂所引用的水源来自韩江,韩江受污染程度比较轻,水质与其他地区相比还是比较好,而且氯化后水中所含有的有害物质极少,对人体的健康基本没危害。尽管如此,但许多新的研究都表明自来水氯化消毒后仍不可避免存在有害物质,且目前有关方面专家也提出了许多改进措施。我们在此向潮州市自来水公司提出建议:希望贵公司能不断改进自来水消毒的方法,以保证居民用水的安全。〖报告二〗关于自来水消毒的调查(一)调查目的了解居民对自来水消毒的看法以及平常居民所饮用自来水的水质、居民在生活用水中有何习惯、是否有考虑到珍惜自己的健康等问题。(二)调查方法调查分析法。(三)研究分析本次调查共发放调查问卷50份,实收问卷50份,有效问卷50份。下面是对答卷的综合分析:1、居民对自来水生产的了解程度。对于不同的地区,水质是不相同的,自来水生产所采用的消毒方法及消毒剂也是不同的。那么,居民是否了解自来水的一些消毒方法?调查数据如下:选项题号 A B C D3 —— 42人(82%) 1人(2%) 7人(14%)4 15人(30%) 15人(30%) 2人(4%) 18人(36%)5 10人(20%) 5人(10%) 17人(34%) 18人(36%)6 19人(38%) 6人(12%) 15人(30%) 10人(20%)从上表看出:○1 居民对自来水生产知识的了解只是一般性,调查中认为自来水厂采用氯气作为消毒剂占84%,42人,其他只占16%,即8人。○2 氯气用于自来水消毒具有消毒效果好,费用较低,几乎没有有害物质的优点。调查中有30%认为消毒效果好,有30%认为费用较低,只有4%认为没有有害物质,有36%不知道。总体看来,氯气用于自来水消毒的确存在其独特的优点。○3 氯化消毒后的自来水能产生致癌物质,经调查,对个这问题有36%人不知道,34%的人认为“不一定”,有20%的人认为“能”,10%的人认为“不能”。由此可见,人们对氯化消毒后的水有没有产生致癌物质的了解程较差,但是并不能说明潮州市自来水厂所生产的自来水就不存在致癌物质。○4 氯气消毒的利弊,有38%的人认为“利大于弊”,认为“弊大于利”的占12%,认为“利弊各半”的占30%,“不知道”的占20%。总之,人们认为氯气消毒还是利大于弊。2、对自来水厂生产的自来水水质的评价。不论我们找再多的理论资料,也不及事实的准确,群众的眼睛是雪亮的。自来水厂生产的自来水水质怎样,群众最清楚。我们设计了几道问题进行调查,调查结果如下:选项题号 A B C D2 11人(22%) 18人(36%) 19人(38%) 2人(4%)7 31人(62%) 14人(28%) 注:5人弃权(10%)9 10人(20%) 36人(72%) 4人(8%) ——10 13人(26%) 16人(32%) 21人(42%) ——由上表可以看出,对于自来水味道略有异味或无味的看法,认为自来水甘甜的只占22%,认为自来水有强烈气味的只占4%,所以可以看出,自来水的味道只是一般而已。而饮用水带漂白粉味,认为没有的占62%,认为有的只占28%。对总体水质的评价,72%的人认为自来水厂生产的自来水水质一般,有20%的人认为水质很好,只有8%的人认为水质很差。有26%的人赞成自来水厂提高给水的含氯标准,32%的人反对这一做法。所以从总体上看,自来水的水质是比较好,但有时略带异味。3、居民的饮用自来水一些生活习惯。生活中我们用的是自来水,健康、良好的饮水习惯是必要的,是身体健康的保证。针对人们是否注意培养良好的饮水习惯的问题,我们设计了11至15题四道题,调查结果如下:选项题号 A B C D11 20人(40%) 28人(56%) 2人弃权(4%)12 16人(32%) 30人(60%) 4人弃权(8%)14 23人(46%) 27人(54%) —— ——15 22人(44%) 11人(22%) 17人(34%) ——由上表可以看出,自来水放置一段时间后才饮用的占40%,没有占56%;对用于养殖生物的自来水有先放置一段时间后或加除氯剂才使用的只占32%,没有的占60%;这些体现居民的饮水习惯还不那么科学。现在家庭中饮用纯净水或矿泉水的占46%,饮用自来水的有54%,部分家庭中饮用纯净水等,他们认为纯净水较自来水水质好、干净,含有害物质少。有44%的人认为本地自来水水质好,22%的人认为外地自来水水质好。上述分析可归纳出如下结论:(1)居民对自来水生产有一定了解,且普遍认为氯气用于自来水消毒优点大于缺点。(2)居民对自来水厂生产的自来水水质的评价比较好。(3)居民饮水习惯欠佳,对健康饮水的知识不甚了解。【参考文献】1、《自来水生产中的氯化处理及问题》孙树萍 杜庆君2、《二氧化氯净化微污染水源水的研究进展》尤作亮 黄少杰 张瑞冬 张金松3、《二氧化氯及其在给水中的应用》岳舜琳4、 、《健康——从饮水开始》6、《净水指南》:《水与生命》、《水与生活》7、《饮水与健康》(《研究性学习综合主题》)8、《饮用水质与人体健康》李勇 盖相花 (《化学教育》2002年第1期)
一、液氯消毒原理和二氧化氯消毒原理 (一)、液氯消毒 氯气加入水中产生一系列化学变化。不同的水质其化学反应的过程也不一样,但最终起消毒作用的产物为次氯酸和次氯酸根离子。 1. 当水中无氨氮存在时 CL2+HO2→HOCL+H++CL– …………………….(1) 次氯酸是一种弱电介质 HOCL→H++OCL– ………………………………(2) 次氯酸与次氯酸根在水里所占的比例主要取决于水的pH值,HOCL和OCL–都具有氧化能力,但HOCL是中性分子,可以扩散到带负电荷细菌的表面,并渗入细菌体内,氯原子氧化作用破坏细菌体内的酶,使细菌死亡;而OCL–带负电,难于靠近带负电荷的细菌,所以虽有氧化能力也难起消毒作用。 从图Ⅰ可以看出,在pH值范围内,水的pH值越低,HOCL的百分含量越大,因而消毒效果越好。 2. 当水中存在氨氮时,(1)式产生的HOCL就会和氨化合,产生一类叫胺的化合物,其成份视水的pH值及CL2和NH3含量的比值而定。 NH3+HOCL →NH2CL+H2O………………….(3) NH3+2HOCL→NHCL2+2H2O…………………(4) NH3+3HOCL →NCL3+3H2O………………….(5) 当水的PH值在之间时,NH2CL和NHCL2同时存在,但PH值低时,NHCL2较多,NHCL2的杀菌能力NH2CL强,所以水的PH值低一些,也是有利于消毒作用的。NCL3要在PH值低 于时才产生,在一般的饮用水中不大可能形成。 所以,无论水中是否存在氨氮,在使用液氯消毒时,在pH值范围内,pH值越低,消毒效果比PH值高的消毒效果好。 (二)、二氧化氯消毒 二氧化氯化学性质活泼,易溶于水,在20℃下溶解度为,是氯气的溶解度的5倍。氧化能力为氯气的2倍。CLO2是中性分子,在水中几乎100%以分子状态存在,所以极易穿透细胞膜,渗入细菌细胞内,将其核酸(DNA或RNA)氧化后,从而阻止细菌的合成代谢,并使细菌死亡。在饮用水中 CLO2灭菌反应如下式.(6)、(7)所示。 CLO2+ e→CLO2–…………………………………………(6) CLO2+2H2O+4e→CL–+4OH–……………………………(7) 实验测知,式(6)式的电极电位 ,式(7) 式的电极电位。所以使用二氧化氯消毒还可以氧化水中的一些还原性金属离子(如Fe2+ Mn2+等),即对水中的铁、锰有着不错的去处效果。CLO2的氧化能力与溶液的酸碱性有关,溶液酸性越强,CLO2的氧化能力越强。但在PH值6-10范围内的杀菌效果几乎不受PH值影响。 综上,在净水工艺条件下,用液氯消毒,起杀菌作用的主要是HOCL,其杀菌效果比OCL–高近80倍。由图表Ⅰ可以看出pH值越高,HOCL离解的越多,当pH值大于8时即达到75%的OCL–,消毒效果就愈发降低。经过众多试验结果得出,CLO2可以在范围内杀灭细菌,液氯只有在近中性条件下才能有效地杀灭细菌。 二、两种消毒剂杀灭饮用水中细菌的情况 在饮用水中投加消毒剂的目的主要是杀灭对人体有害的病原菌、病菌,及其它致病的病原微生物。经过消毒处理的水,不是将水中所有的细菌杀灭,可以允许含有少量的对人体健康无害的细菌,但一定要达到《生活饮用水卫生标准》的要求。 (一)、消毒剂投加量对消毒效果的影响 为了研究消毒剂投加两对消毒效果的影响,对我公司的沉淀水(未加消毒剂)、滤前水(预加 mg/L消毒剂)、滤后水(又加 mg/L消毒剂)进行了细菌学指标的检测,检测结果见图表Ⅱ。 从试验结果可以得出: 1. 二氧化氯和液氯对大肠杆菌均有较好的灭菌效果,且随着投加量增大杀菌率增大;二氧化氯的灭菌效果稍优于液氯。投加量为时,液氯的杀菌率是,二氧化氯的杀菌率则达。 2.二氧化氯杀灭细菌的效果明显优于液氯。 (二)、水温对消毒剂杀菌效果的影响 消毒剂的杀菌能力随着温度的上升而增强,温度低时每上升10℃,细菌死亡率成倍增加。图表Ⅲ为Benarde等试验的不同温度下二氧化氯接触时间与大肠杆菌存活率的关系。由图可见,温度升高,灭菌时间相对缩短,杀菌效果相对增强。 三、两种消毒剂对饮用水中有机卤代物 形成的影响 随着人们对用液氯消毒饮用水所产生的有机卤代物致癌作用的研究,国家自然科学基金资助了对比液氯消毒与二氧化氯消毒处理水中有机物情况的项目。对用液氯消毒和用二氧化氯消毒的四种同一自来水厂饮用水的富集水样进行GC/MS分析,其试验结果见图表Ⅳ。 由试验结果表明,凡是投加液氯消毒,不仅有机物种类多,含量大,且均形成较多的有机卤代物(如CHCl3、CHBr3等)。如投加 mg/L液氯的水样检出2种氯代物和7种溴代物,含量为;而用二氧化氯消毒的水样,未检出有机卤代物。二氧化氯消毒一般只起氧化作用,不起氯化作用,这是二氧化氯消毒几乎不形成有机卤代物的根本原因。可见,源水严重污染或水体中有机物含量高时,二氧化氯是最好的选择。 四、我厂对饮用水消毒剂的合理应用 我厂引进的高效复合二氧化氯发生器,其制备消毒剂的原理是利用氯酸钠水溶液与盐酸溶液在一定温度和负压下充分反应,产生以二氧化氯为主、氯气为辅的消毒气体,来进行饮用水消毒的。 该设备在投入使用初期,由于管垢中的锈蚀物要消耗一些二氧化氯,二氧化氯消耗量较大,运行成本较高。运行一个月左右后,二氧化氯的投加量趋于稳定。统计生产实践所耗用的成本,进行经济技术分析,我们得出,在达到同样的消毒效果时,消耗二氧化氯的量要比液氯的消耗量低一些,但制备二氧化氯的原料成本要比液氯成本高元/吨。为了保证水质,同时兼顾节约成本,我厂在冬季水源污染少、浊度低时,使用液氯消毒;到了夏季,水源污染较重或者水源中有机物含量偏高时,使用二氧化氯消毒。 五、结论 液氯作为经典的饮用水消毒方式,消毒能力强,货源充足,价格低廉,投加设备较为简单,有着价廉物美的优势。但当水中有机物含量高时,会产生有致癌作用的卤化有机物。 二氧化氯作为后发展起来的消毒方式,杀菌能力比液氯消毒强,杀菌效果不受水的pH值影响,只发生氧化作用不发生氯化作用达到消毒效果,避免了有机卤代物的问题。但是二氧化氯制取出来即须应用,不能贮存,制取原料价格较贵。 无论是液氯消毒还是二氧化氯消毒,都有各自的优点和缺点。我应该根据生产实践中的实际情况,因水制宜,合理选用饮用水消毒剂,力争得到最好的性价比 一、兽用消毒剂的种类及机理 消毒剂的种类有多种,常用的兽用消毒药主要是:酚、醛、醇、酸、碱、氯制剂、碘制剂、重金属盐类、表面活性剂等类型消毒剂。 酚类 这类消毒剂能使病原微生物的蛋白变性、沉淀而起杀菌作用,能杀死一般细菌。复合酚能杀灭芽胞、病毒和真菌。主要有苯酚、复合酚、煤酚等。 醛类 醛类的杀菌作用也是较强的,其中以甲醛的效果较好,也最常用。随着生产技术的进步和养殖业的需求,戊二醛、邻苯二甲醛等高效消毒剂也被广泛应用。 酸类 酸类消毒剂的杀菌原理是高浓度的氢离子能使菌体蛋白变性和水解,而低浓度的氢离子可以改变细菌体表蛋白两性物质的离解度,抑制细胞膜的通透性,影响细菌的吸收、排泄、代谢和生长。氢离子还可与其它阳离子在菌体表面竞争性吸附,妨碍细菌的正常活动。 碱类 用于畜禽消毒的碱类消毒药主要有苛性钠、苛性钾、石灰、草木灰、苏打等。碱类消毒作用的机理是阴性氢氧根离子能水解蛋白质和核酸,使细菌酶系统和细胞结构受损害,同时碱还能抑制细菌的正常代谢机能,分解菌体中的糖类,使菌体复活。它对病毒有强大的杀灭作用,可用于许多病毒性传染病的消毒,高浓度碱液亦可杀灭芽胞。碱类消毒剂最常用于畜禽饲养过程中场区及圈舍地面、污染设备(防腐)及各种物品以及含有病原体的排泄物、废弃物的消毒。 醇类 醇类主要用于皮肤、器械以及注射针头、体温计等的消毒,如:75%的酒精。 表面活性剂类 这类消毒药又称除污剂或清洁剂,可降低菌体的表面张力,有利于油的乳化而除去油污,产生一定的清洁作用。另外,表面活性剂还能吸附于细菌表面,改变菌体细胞膜的通透性,使菌体内的酶、辅酶和中间代谢产物选出,阻碍了细菌的呼吸和糖酵解的过程,使菌体蛋白变性,而出现杀菌作用。常用的有新洁尔灭、洗必泰、杜米芬等。 氧化剂类 这是一类含不稳定的结合态氧的化合物,遇到有机物或酶即可放出初生态氧,而后破坏菌体的活性基因,发挥消毒作用。常用的氧化剂消毒剂有高锰酸钾、过氧乙酸等。 卤素类 卤素(包括氯、碘等)对细菌原生质及其它结构成分有高度的亲和力,易渗入细胞,之后和菌体原浆蛋白的氨基或其它基团相结合,使其菌体有机物分解或丧失功能呈现杀菌作用。在卤素中氟、氯的杀菌力最强,依次为溴、碘,但氟和溴一般消毒时不用。常用的该类消毒剂包括:漂白粉精、次氯酸钠溶液、优氯净、强力消毒王、碘酊、复方络合碘等。 二、消毒剂对微生物杀灭效果评价试验现状 评价消毒产品的消毒效果,应以中华人民共和国卫生部2002年颁布的《消毒技术规范》为依据。但是该规范中规定的某些实验方法和操作技术还存在诸多问题。评价消毒效果主要是评价对微生物(细菌、病毒、真菌、芽胞等)的杀灭作用以及有机物、PH值、温度等因素对其效果的影响。 《消毒技术规范》(2006征求意见版)中指出检验消毒产品对细菌、真菌的灭活效果时所选用的基础实验菌种包括:金黄色葡萄球菌ATCC 6538、铜绿假单胞菌ATCC 15442、大肠杆菌 8099、枯草杆菌黑色变种ATCC 9372、龟分枝杆菌脓肿亚种ATCC19977、白色葡萄球菌 8032、白色念珠菌ATCC 10231、黑曲霉菌ATCC 16404。在上述规定的菌株基础上,根据消毒剂特定用途或试验特殊需要,还可增选其他菌株。病毒灭活试验所用试验病毒株为脊髓灰质炎病毒1型(poliovirus-Ⅰ,PV-Ⅰ)疫苗株和艾滋病病毒1型(human immunodeficiency virus,HIV-1)美国株。 评价消毒剂消毒效果的检测方法主要包括中和试验、消毒剂定性消毒试验、消毒剂定量消毒试验、消毒剂杀菌能量试验、乙型肝炎表面抗原抗原性破坏试验。具体试验步骤可参见卫生部提出的《消毒与灭菌效果的评价方法与标准》。 三、兽用消毒药的应用现状 当前我国生产、经营和使用最广泛的兽用消毒药品主要为复合酚类、碘类、季胺盐类和氯制剂四大类。当前养殖单位广泛应用的效果确实的消毒药主要有: 安灭杀 先灵葆雅公司生产,主要成分为15%的戊二醛和10%的COCO季胺盐; 拜净 拜耳动保生产,主要成分为十二烷氧化胺三碘氧化合物; 百胜-30/15 辉瑞动保生产,主要包含碘、磷酸、硫酸等成分; 农福 杜邦化工生产,主要成分为高效复合酚。 兽用消毒药在实际应用中仍存在很多问题,如,忽略清除畜禽舍内的粪便、饲料残渣、体表脱落物等有机物;认为饮水消毒剂对畜禽无害而随意加大浓度,造成损失;认为使用温开水做溶剂能增加所有消毒剂的消毒效果;不能做到交叉应用多种类型消毒剂,造成耐药性的产生;认为消毒剂气味越浓越好,造成畜禽黏膜损伤,影响效益。 四、展望 随着经济贸易的全球化,动物疾病流行也呈现全球化,一些新的疾病的流行给畜禽养殖业造成了巨大损失。由于新型传染病疫苗的研究需要较长周期,因此预防控制新型传染病只能通过加强饲养管理和注重消毒等预防措施来实现。这种形势下,研究一种或多种新型、高效、广谱、安全的消毒药显得十分必要。 理想的兽用消毒药应具有高效、广谱、作用迅速、活性长效、性质稳定、便于储运、抗有机物干扰、高度的安全性、成本适中等几个特点。新型高效复合型消毒剂以及兽用消毒剂专用表面活性剂将成为未来研究的趋势,在此基础上,宠物手术(器械)专用消毒剂、奶牛乳头专用消毒剂、种蛋专用消毒剂、SPF动物屏障设施专用消毒剂、生物安全实验室专用消毒剂、疫苗灭活专用消毒剂等更加细化的专业实用型消毒剂的研究也会逐渐受到人们的关注。 延伸阅读 兽用消毒药监管过程中存在的问题 消毒药品名称繁杂 我国专业和兼产兽用消毒药品的厂家较多,兽药市场销售的消毒剂品种更是繁多。除国产制品外,还有部分进口药品。动物消毒药品品种多而杂,同一个功能的消毒药品,有几十个甚至上百个不同批准文号的产品,给用户在使用消毒药品的选择上造成了一定困难。 生产厂家刻意夸大消毒效果 部分厂家为了迎合消费者消费心理、促进产品销量,刻意的在产品外包装说明中夸大产品的消毒效果,以点盖面,使用绝对化语言,甚至将自己的产品说成“万能药”。 产品质量良莠不齐 由于相关监管体制的不完善,部分经营者利用监管机构的疏忽大意,使大量的劣质消毒药流入兽药市场,既破坏了原有的市场秩序,又给相关养殖单位造成了巨大的经济损失。同时劣质消毒药生产者还利用兽药销售吃回扣的不良心理进入市场,这些受利益驱动的消毒药价格回扣现象,给消毒药品的管理带来消极影响。 缺乏相关药品的科学研究 兽用消毒药的研究涉及消毒学、兽医流行病学、环境卫生学和兽医微生物学等相关方面的知识,研究起来费时费力。同时一个消毒药的问世要经过实验室研究、中试放大和临床等几个步骤,转化为产品的周期较长。目前应用的许多消毒药都是公共卫生部门、防检疫部门研究的,缺乏专门针对兽用消毒药的试验研究。
一、液氯消毒原理和二氧化氯消毒原理 (一)、液氯消毒 氯气加入水中产生一系列化学变化。不同的水质其化学反应的过程也不一样,但最终起消毒作用的产物为次氯酸和次氯酸根离子。 1. 当水中无氨氮存在时 CL2+HO2→HOCL+H++CL– …………………….(1) 次氯酸是一种弱电介质 HOCL→H++OCL– ………………………………(2) 次氯酸与次氯酸根在水里所占的比例主要取决于水的pH值,HOCL和OCL–都具有氧化能力,但HOCL是中性分子,可以扩散到带负电荷细菌的表面,并渗入细菌体内,氯原子氧化作用破坏细菌体内的酶,使细菌死亡;而OCL–带负电,难于靠近带负电荷的细菌,所以虽有氧化能力也难起消毒作用。 从图Ⅰ可以看出,在pH值范围内,水的pH值越低,HOCL的百分含量越大,因而消毒效果越好。 2. 当水中存在氨氮时,(1)式产生的HOCL就会和氨化合,产生一类叫胺的化合物,其成份视水的pH值及CL2和NH3含量的比值而定。 NH3+HOCL →NH2CL+H2O………………….(3) NH3+2HOCL→NHCL2+2H2O…………………(4) NH3+3HOCL →NCL3+3H2O………………….(5) 当水的PH值在之间时,NH2CL和NHCL2同时存在,但PH值低时,NHCL2较多,NHCL2的杀菌能力NH2CL强,所以水的PH值低一些,也是有利于消毒作用的。NCL3要在PH值低 于时才产生,在一般的饮用水中不大可能形成。 所以,无论水中是否存在氨氮,在使用液氯消毒时,在pH值范围内,pH值越低,消毒效果比PH值高的消毒效果好。 (二)、二氧化氯消毒 二氧化氯化学性质活泼,易溶于水,在20℃下溶解度为,是氯气的溶解度的5倍。氧化能力为氯气的2倍。CLO2是中性分子,在水中几乎100%以分子状态存在,所以极易穿透细胞膜,渗入细菌细胞内,将其核酸(DNA或RNA)氧化后,从而阻止细菌的合成代谢,并使细菌死亡。在饮用水中 CLO2灭菌反应如下式.(6)、(7)所示。 CLO2+ e→CLO2–…………………………………………(6) CLO2+2H2O+4e→CL–+4OH–……………………………(7) 实验测知,式(6)式的电极电位 ,式(7) 式的电极电位。所以使用二氧化氯消毒还可以氧化水中的一些还原性金属离子(如Fe2+ Mn2+等),即对水中的铁、锰有着不错的去处效果。CLO2的氧化能力与溶液的酸碱性有关,溶液酸性越强,CLO2的氧化能力越强。但在PH值6-10范围内的杀菌效果几乎不受PH值影响。 综上,在净水工艺条件下,用液氯消毒,起杀菌作用的主要是HOCL,其杀菌效果比OCL–高近80倍。由图表Ⅰ可以看出pH值越高,HOCL离解的越多,当pH值大于8时即达到75%的OCL–,消毒效果就愈发降低。经过众多试验结果得出,CLO2可以在范围内杀灭细菌,液氯只有在近中性条件下才能有效地杀灭细菌。 二、两种消毒剂杀灭饮用水中细菌的情况 在饮用水中投加消毒剂的目的主要是杀灭对人体有害的病原菌、病菌,及其它致病的病原微生物。经过消毒处理的水,不是将水中所有的细菌杀灭,可以允许含有少量的对人体健康无害的细菌,但一定要达到《生活饮用水卫生标准》的要求。 (一)、消毒剂投加量对消毒效果的影响 为了研究消毒剂投加两对消毒效果的影响,对我公司的沉淀水(未加消毒剂)、滤前水(预加 mg/L消毒剂)、滤后水(又加 mg/L消毒剂)进行了细菌学指标的检测,检测结果见图表Ⅱ。 从试验结果可以得出: 1. 二氧化氯和液氯对大肠杆菌均有较好的灭菌效果,且随着投加量增大杀菌率增大;二氧化氯的灭菌效果稍优于液氯。投加量为时,液氯的杀菌率是,二氧化氯的杀菌率则达。 2.二氧化氯杀灭细菌的效果明显优于液氯。 (二)、水温对消毒剂杀菌效果的影响 消毒剂的杀菌能力随着温度的上升而增强,温度低时每上升10℃,细菌死亡率成倍增加。图表Ⅲ为Benarde等试验的不同温度下二氧化氯接触时间与大肠杆菌存活率的关系。由图可见,温度升高,灭菌时间相对缩短,杀菌效果相对增强。 三、两种消毒剂对饮用水中有机卤代物 形成的影响 随着人们对用液氯消毒饮用水所产生的有机卤代物致癌作用的研究,国家自然科学基金资助了对比液氯消毒与二氧化氯消毒处理水中有机物情况的项目。对用液氯消毒和用二氧化氯消毒的四种同一自来水厂饮用水的富集水样进行GC/MS分析,其试验结果见图表Ⅳ。 由试验结果表明,凡是投加液氯消毒,不仅有机物种类多,含量大,且均形成较多的有机卤代物(如CHCl3、CHBr3等)。如投加 mg/L液氯的水样检出2种氯代物和7种溴代物,含量为;而用二氧化氯消毒的水样,未检出有机卤代物。二氧化氯消毒一般只起氧化作用,不起氯化作用,这是二氧化氯消毒几乎不形成有机卤代物的根本原因。可见,源水严重污染或水体中有机物含量高时,二氧化氯是最好的选择。 四、我厂对饮用水消毒剂的合理应用 我厂引进的高效复合二氧化氯发生器,其制备消毒剂的原理是利用氯酸钠水溶液与盐酸溶液在一定温度和负压下充分反应,产生以二氧化氯为主、氯气为辅的消毒气体,来进行饮用水消毒的。 该设备在投入使用初期,由于管垢中的锈蚀物要消耗一些二氧化氯,二氧化氯消耗量较大,运行成本较高。运行一个月左右后,二氧化氯的投加量趋于稳定。统计生产实践所耗用的成本,进行经济技术分析,我们得出,在达到同样的消毒效果时,消耗二氧化氯的量要比液氯的消耗量低一些,但制备二氧化氯的原料成本要比液氯成本高元/吨。为了保证水质,同时兼顾节约成本,我厂在冬季水源污染少、浊度低时,使用液氯消毒;到了夏季,水源污染较重或者水源中有机物含量偏高时,使用二氧化氯消毒。 五、结论 液氯作为经典的饮用水消毒方式,消毒能力强,货源充足,价格低廉,投加设备较为简单,有着价廉物美的优势。但当水中有机物含量高时,会产生有致癌作用的卤化有机物。 二氧化氯作为后发展起来的消毒方式,杀菌能力比液氯消毒强,杀菌效果不受水的pH值影响,只发生氧化作用不发生氯化作用达到消毒效果,避免了有机卤代物的问题。但是二氧化氯制取出来即须应用,不能贮存,制取原料价格较贵。 无论是液氯消毒还是二氧化氯消毒,都有各自的优点和缺点。我应该根据生产实践中的实际情况,因水制宜,合理选用饮用水消毒剂,力争得到最好的性价比 一、兽用消毒剂的种类及机理 消毒剂的种类有多种,常用的兽用消毒药主要是:酚、醛、醇、酸、碱、氯制剂、碘制剂、重金属盐类、表面活性剂等类型消毒剂。 酚类 这类消毒剂能使病原微生物的蛋白变性、沉淀而起杀菌作用,能杀死一般细菌。复合酚能杀灭芽胞、病毒和真菌。主要有苯酚、复合酚、煤酚等。 醛类 醛类的杀菌作用也是较强的,其中以甲醛的效果较好,也最常用。随着生产技术的进步和养殖业的需求,戊二醛、邻苯二甲醛等高效消毒剂也被广泛应用。 酸类 酸类消毒剂的杀菌原理是高浓度的氢离子能使菌体蛋白变性和水解,而低浓度的氢离子可以改变细菌体表蛋白两性物质的离解度,抑制细胞膜的通透性,影响细菌的吸收、排泄、代谢和生长。氢离子还可与其它阳离子在菌体表面竞争性吸附,妨碍细菌的正常活动。 碱类 用于畜禽消毒的碱类消毒药主要有苛性钠、苛性钾、石灰、草木灰、苏打等。碱类消毒作用的机理是阴性氢氧根离子能水解蛋白质和核酸,使细菌酶系统和细胞结构受损害,同时碱还能抑制细菌的正常代谢机能,分解菌体中的糖类,使菌体复活。它对病毒有强大的杀灭作用,可用于许多病毒性传染病的消毒,高浓度碱液亦可杀灭芽胞。碱类消毒剂最常用于畜禽饲养过程中场区及圈舍地面、污染设备(防腐)及各种物品以及含有病原体的排泄物、废弃物的消毒。 醇类 醇类主要用于皮肤、器械以及注射针头、体温计等的消毒,如:75%的酒精。 表面活性剂类 这类消毒药又称除污剂或清洁剂,可降低菌体的表面张力,有利于油的乳化而除去油污,产生一定的清洁作用。另外,表面活性剂还能吸附于细菌表面,改变菌体细胞膜的通透性,使菌体内的酶、辅酶和中间代谢产物选出,阻碍了细菌的呼吸和糖酵解的过程,使菌体蛋白变性,而出现杀菌作用。常用的有新洁尔灭、洗必泰、杜米芬等。 氧化剂类 这是一类含不稳定的结合态氧的化合物,遇到有机物或酶即可放出初生态氧,而后破坏菌体的活性基因,发挥消毒作用。常用的氧化剂消毒剂有高锰酸钾、过氧乙酸等。 卤素类 卤素(包括氯、碘等)对细菌原生质及其它结构成分有高度的亲和力,易渗入细胞,之后和菌体原浆蛋白的氨基或其它基团相结合,使其菌体有机物分解或丧失功能呈现杀菌作用。在卤素中氟、氯的杀菌力最强,依次为溴、碘,但氟和溴一般消毒时不用。常用的该类消毒剂包括:漂白粉精、次氯酸钠溶液、优氯净、强力消毒王、碘酊、复方络合碘等。 二、消毒剂对微生物杀灭效果评价试验现状 评价消毒产品的消毒效果,应以中华人民共和国卫生部2002年颁布的《消毒技术规范》为依据。但是该规范中规定的某些实验方法和操作技术还存在诸多问题。评价消毒效果主要是评价对微生物(细菌、病毒、真菌、芽胞等)的杀灭作用以及有机物、PH值、温度等因素对其效果的影响。 《消毒技术规范》(2006征求意见版)中指出检验消毒产品对细菌、真菌的灭活效果时所选用的基础实验菌种包括:金黄色葡萄球菌ATCC 6538、铜绿假单胞菌ATCC 15442、大肠杆菌 8099、枯草杆菌黑色变种ATCC 9372、龟分枝杆菌脓肿亚种ATCC19977、白色葡萄球菌 8032、白色念珠菌ATCC 10231、黑曲霉菌ATCC 16404。在上述规定的菌株基础上,根据消毒剂特定用途或试验特殊需要,还可增选其他菌株。病毒灭活试验所用试验病毒株为脊髓灰质炎病毒1型(poliovirus-Ⅰ,PV-Ⅰ)疫苗株和艾滋病病毒1型(human immunodeficiency virus,HIV-1)美国株。 评价消毒剂消毒效果的检测方法主要包括中和试验、消毒剂定性消毒试验、消毒剂定量消毒试验、消毒剂杀菌能量试验、乙型肝炎表面抗原抗原性破坏试验。具体试验步骤可参见卫生部提出的《消毒与灭菌效果的评价方法与标准》。 三、兽用消毒药的应用现状 当前我国生产、经营和使用最广泛的兽用消毒药品主要为复合酚类、碘类、季胺盐类和氯制剂四大类。当前养殖单位广泛应用的效果确实的消毒药主要有: 安灭杀 先灵葆雅公司生产,主要成分为15%的戊二醛和10%的COCO季胺盐; 拜净 拜耳动保生产,主要成分为十二烷氧化胺三碘氧化合物; 百胜-30/15 辉瑞动保生产,主要包含碘、磷酸、硫酸等成分; 农福 杜邦化工生产,主要成分为高效复合酚。 兽用消毒药在实际应用中仍存在很多问题,如,忽略清除畜禽舍内的粪便、饲料残渣、体表脱落物等有机物;认为饮水消毒剂对畜禽无害而随意加大浓度,造成损失;认为使用温开水做溶剂能增加所有消毒剂的消毒效果;不能做到交叉应用多种类型消毒剂,造成耐药性的产生;认为消毒剂气味越浓越好,造成畜禽黏膜损伤,影响效益。 四、展望 随着经济贸易的全球化,动物疾病流行也呈现全球化,一些新的疾病的流行给畜禽养殖业造成了巨大损失。由于新型传染病疫苗的研究需要较长周期,因此预防控制新型传染病只能通过加强饲养管理和注重消毒等预防措施来实现。这种形势下,研究一种或多种新型、高效、广谱、安全的消毒药显得十分必要。 理想的兽用消毒药应具有高效、广谱、作用迅速、活性长效、性质稳定、便于储运、抗有机物干扰、高度的安全性、成本适中等几个特点。新型高效复合型消毒剂以及兽用消毒剂专用表面活性剂将成为未来研究的趋势,在此基础上,宠物手术(器械)专用消毒剂、奶牛乳头专用消毒剂、种蛋专用消毒剂、SPF动物屏障设施专用消毒剂、生物安全实验室专用消毒剂、疫苗灭活专用消毒剂等更加细化的专业实用型消毒剂的研究也会逐渐受到人们的关注。 延伸阅读 兽用消毒药监管过程中存在的问题 消毒药品名称繁杂 我国专业和兼产兽用消毒药品的厂家较多,兽药市场销售的消毒剂品种更是繁多。除国产制品外,还有部分进口药品。动物消毒药品品种多而杂,同一个功能的消毒药品,有几十个甚至上百个不同批准文号的产品,给用户在使用消毒药品的选择上造成了一定困难。 生产厂家刻意夸大消毒效果 部分厂家为了迎合消费者消费心理、促进产品销量,刻意的在产品外包装说明中夸大产品的消毒效果,以点盖面,使用绝对化语言,甚至将自己的产品说成“万能药”。 产品质量良莠不齐 由于相关监管体制的不完善,部分经营者利用监管机构的疏忽大意,使大量的劣质消毒药流入兽药市场,既破坏了原有的市场秩序,又给相关养殖单位造成了巨大的经济损失。同时劣质消毒药生产者还利用兽药销售吃回扣的不良心理进入市场,这些受利益驱动的消毒药价格回扣现象,给消毒药品的管理带来消极影响。 缺乏相关药品的科学研究 兽用消毒药的研究涉及消毒学、兽医流行病学、环境卫生学和兽医微生物学等相关方面的知识,研究起来费时费力。同时一个消毒药的问世要经过实验室研究、中试放大和临床等几个步骤,转化为产品的周期较长。目前应用的许多消毒药都是公共卫生部门、防检疫部门研究的,缺乏专门针对兽用消毒药的试验研究。
目前微生物风险仍然是最频繁的在食品工业和消毒是一种程序,都可以完成一般预防食源性传染病。在工业过程中清洗消毒食物转化程序和机械的表面必须被视为一项整合系统与食品生产、技术方面肯定影响成品质量和安全。首先进行适当的这些操作是必要的工厂和设备已被设计和建造和高标准的卫生条件,减少污染的风险,促进卫生设施。这个程序包括几个阶段,一般来说,包括预水洗与水,清洁,真正的消毒,并最终用清水冲洗干净。为了保证正确消毒表面的区域和工艺设备的选择、消毒剂呈现特别重要。一些最广泛使用消毒剂包括次氯酸纳酸性、二氧化氯和能像过氧乙酸;后者是广泛应用于饮料、矿泉水等行业。这些化学剂的效率取决于各种因素作为pH、温度和在场的有机物质与该消毒剂能够作出反应,从而可以减少给副产物的活性和可呈现的毒性。用次氯酸钠可能促使形成致癌物质如trialomethanes(普遍),而利用二氧化氯可能导致chlorites和chlorates的形成。指出过氧乙酸的化合物是一种不错的选择,它不导致形成致癌的副产品。我们评估了在我们的有效性研究过氧乙酸灭活微生物喜欢一些抗甲型肝炎病毒;我们的结果表明,在实际应用中清洗CIP(地方)是必要的600 ~ 1300mg使用浓度的过氧乙酸/ L为15 ~ 30分钟为一个活的接触的时间> 。
目前微生物风险仍然是最频繁的在食品工业和消毒是一种程序,都可以完成一般预防食源性传染病。在工业过程中清洗消毒食物转化程序和机械的表面必须被视为一项整合系统与食品生产、技术方面肯定影响成品质量和安全。首先进行适当的这些操作是必要的工厂和设备已被设计和建造和高标准的卫生条件,减少污染的风险,促进卫生设施。这个程序包括几个阶段,一般来说,包括预水洗与水,清洁,真正的消毒,并最终用清水冲洗干净。为了保证正确消毒表面的区域和工艺设备的选择、消毒剂呈现特别重要。一些最广泛使用消毒剂包括次氯酸纳酸性、二氧化氯和能像过氧乙酸;后者是广泛应用于饮料、矿泉水等行业。这些化学剂的效率取决于各种因素作为pH、温度和在场的有机物质与该消毒剂能够作出反应,从而可以减少给副产物的活性和可呈现的毒性。用次氯酸钠可能促使形成致癌物质如trialomethanes(普遍),而利用二氧化氯可能导致形成...。指出过氧乙酸的化合物是一种不错的选择,它不导致形成致癌的副产品。我们评估了在我们的有效性研究过氧乙酸灭活微生物喜欢一些抗甲型肝炎病毒;我们的结果表明,在实际应用中清洗CIP(地方)是必要的600 ~ 1300mg使用浓度的过氧乙酸/ L为15 ~ 30分钟为一个活的接触的时间> 。
消毒(Disinfection)是利用化学品或其他方法消灭大部份微生物,使常见的致病细菌数目减少到安全的水平。用于消毒的化学药物叫做消毒剂。灭菌是指把物体上所有的微生物(包括细菌芽孢在内)全部杀死的方法,通常用物理方法来达到灭菌的目的。防腐是指防止或抑制微生物生长繁殖的方法。用于防腐的化学药物叫做防腐剂。无菌不含活菌的意思,是灭菌的结果。防止微生物进入机体或物体的操作技术称为无菌操作。传染病消毒是用物理或化学方法消灭停留在不同的传播媒介物上的病原体,藉以切断传播途径,阻止和控制传染的发生。其目的:(1)防止病原体播散到社会中,引起流行发生。(2)防止病者再被其他病原体感染,出现并发症,发生交叉感染。(3)同时也保护医护人员免疫感染。仅靠消毒措施还不足以达到以上目的。须同时进行必要的隔离措施和工作中的无菌操作,才能达到控制传染之效。不同的传播机制引起的传染病,消毒的效果有所不同。肠胃道传染病,病原体随排泄物或呕吐物排出体外,污染范围较为局限,如能及时正常地进行消毒,切断传播途径,中断传播的效果较好。呼吸道传染病,病原体随呼吸、咳嗽、喷嚏而排出,再通过飞沫和尘埃而播散,污染范围不确切,进行消毒较为困难。须同时采取空间隔离,才能中断传染。虫媒传染病则采取杀虫灭鼠等方法。
消毒,这个是选题内容,有不一昂
1 污水消毒工艺的技术比较消毒方法可分为物理消毒法和化学消毒法。物理消毒法主要利用加热、冷冻、辐照等方法对微生物的遗传物质核酸进行破坏而达到消毒目的,工程中常用的物理消毒方法主要有紫外线消毒法等。化学消毒法是利用消毒剂的强氧化性来破坏微生物的结构而达到消毒的目的,工程中常用的化学消毒方法有液氯消毒、-30-二氧化氯消毒、臭氧消毒以及新型活性氧消毒( 如单过硫酸氢钾)等。 氯消毒氯与水反应时,一般产生“歧化反应”,生成次氯酸(HOCl) 和盐酸(HCl)。其反应式为:Cl2+H2O = HOCl+Cl-+H+氯的灭菌作用主要是次氯酸,因为它是体积很小的中性分子,能扩散到带有负电荷的细菌表面,具有较强的渗透力,能穿透细胞壁进入细菌内部。氯对细菌的作用是破坏其酶系统,导致细菌死亡。而氯对病毒的作用,主要是对核酸破坏的致死性作用。自从20 世纪初,氯化法就广泛地应用于水消毒工艺。目前,氯化法消毒仍是应用最广的化学消毒方法,其主要特点是:1)处理水量较大时,单位水体的处理费用较低。2)水体氯消毒后能长时间地保持一定数量的余氯,从而具有持续消毒能力。3)氯消毒历史较长,经验较多,是一种比较成熟的消毒方法。江心洲污水处理厂原先选择这样的消毒工艺肯定也是考虑到氯消毒的这些特点。但据研究发现氯消毒至今已知的消毒副产物已经有500 种以上,但是绝大多数的浓度只有微克/ 升(μg/ L) 级,且许多消毒副产物未作进一步的研究。在大量的消毒副产物中,目前集中研究的只有三卤甲烷、卤乙酸、卤乙腈、卤代酮、卤代醛、卤代酚等20 余种, 其中对于THMs 的致癌性已有共识,其它大部分具有一般毒性,部分具有致突性。THMs 等卤化有机物的产生主要是水体中的有机物与氯作用的结果,而城市生活污水中含有大量的有机物,经氯消毒后,会生成卤化有机物等消毒副产物,随污水进入地面水体,污染水源,并对鱼类等水生生物产生毒害作用。氯消毒的副产物已经引起了广泛的关注,我国新型颁布的水质指标中就明确增加对卤代产物的控制,新标准将在2012 年7 月1 号之前全部实施,因此,改变江心洲污水处理厂目前的氯消毒工艺势在必行。 二氧化氯消毒二氧化氯也是一种强氧化剂,其氧化能力是氯的25 倍,消毒能力仅次于臭氧,高于氯。试验表明,二氧化氯在控制THMs 的形成和减少总有机卤方面,与氯相比具有优越性,二氧化氯与水中的腐殖酸和富里酸等腐殖质都不会生成THMs,即使在饮水消毒过程中,投加少量的二氧化氯,也能有效地抑制THMs 的生成。二氧化氯是广谱型消毒剂,对水中的病原微生物包括:病毒、芽孢、真菌、致病菌及肉毒杆菌均有很高的灭活效果,有剩余消毒能力,二氧化氯对孢子和病毒的灭活作用均比氯有效,并且在高pH 值与含氨的水中灭菌效果不受影响。另外,二氧化氯去除水中的色度、嗅、味的能力也较强。制备二氧化氯的起始原料有氯酸钠和亚氯酸钠, 因亚氯酸钠不能贮存,必须现场制取及时使用,且亚氯酸钠价格昂贵,成本较高,所以现在一般用氯酸纳制备二氧化氯的比较多。为了全面了解二氧化氯工艺, 江心洲污水处理厂委托某环保公司专门设计了一整套的工程方案。工程方案中以二氧化氯发生器来制备二氧化氯,其反应式为:2NaClO3 + 4HCl = 2ClO2 + 2NaCl + Cl2 + 2H2O但在与该公司的技术沟通中,我们了解到不管是用亚氯酸钠还是氯酸钠制备二氧化氯,它们在消毒过程中都会产生消毒副产物,当反应不完全时,自由性氯同样会与有机物反应,有可能生成THMs,所以使用二氧化氯也要追加一定的安全管理成本。 臭氧消毒臭氧是强氧化剂,臭氧化和氯化一样,既起消毒的作用,也起氧化作用,但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯强,能氧化水中的有机物,并能杀死病毒、芽孢及细菌。臭氧都是在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器制取,产率分别为1%-3% 和2%-6%。根据目前的研究可以发现:1)臭氧消毒反应迅速,杀菌效率高,同时能有效地去除水中残留有机物、色、嗅、味等,受pH 值、温度的影响很小。2)臭氧能够减少水中THMs 等卤代烷类消毒副产物的生成量。3)臭氧消毒可以降低水中总有机卤化物的浓度。由于臭氧消毒工艺目前在大型城市污水处理厂运用的较少,另外臭氧稳定性差容易分解为氧气,故不能瓶装贮存和运输,必须现场制备及时使用,设备投资大,电耗大,成本较高;运行管理比较复杂。所以江心洲污水处理厂在选择的替代消毒工艺中并没有考虑臭氧工艺。 紫外线消毒紫外线根据生物效应的不同,按照波长划分为A、B、C、D 四个波段,水处理领域的消毒主要采用的是C 波段紫外线。水的紫外线消毒,是一种光化学效应。研究表明,紫外线主要是通过对微生物(细菌、病毒、芽孢等病原体)的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死从而达到消毒的目的。微生物的核酸分子吸收光谱的范围是240nm ~ 280 nm,对波长260nm 的紫外线有最大吸收,而低压紫外线消毒灯所产生的光波波长其中心辐射波长是 nm,正好与之相符合。 -31-紫外线消毒是一种物理方法,相比于化学方法, 它的优点也很多。它不向水中增加任何物质,没有副作用,不会产生消毒副产物,它的消毒速度快﹑效率高﹑占地面积小;设备操作简单,便于运行管理和实现自动化等。然而,紫外线的灭菌作用只在其辐照期间有效,所以被处理的水一旦离开消毒器就不具有残余的消毒能力,容易遭受二次污染,所以当细菌未被灭活而进入后续系统,就无法阻止其粘附在下游管道表面并繁衍后代;只有吸收紫外线的微生物才会被灭活,因此对于悬浮固体很多水质较差的水,例如污水, 由于悬浮固体可以庇护微生物使其免遭伤害,消毒效果很难保证。尤其江心洲污水处理厂日处理为64 万吨, 如果其处理效果不理想的话,这么大量的出水势必会对接纳水体长江造成巨大的污染。另外,由于紫外线消毒采取的是明渠,而我厂为接触池,需要进行部分的土建改造。 活性氧消毒剂( 以单过硫酸氢钾为例)单过硫酸氢钾复合物溶于水后,经过循环链式反应,连续持久产生新生态氧「O」:HSO5- → HSO4- +「O」HSO4- + 2H2O → HSO5- + 2H+ + 2e复合物在水中释放出一定浓度的超氧自由基「ROOO」,反应活性大,氧化能力极强,可以使细胞中的单糖、多糖、蛋白质、DNA、RNA 等发生氧化, 遭受损伤与破坏。活性氧自由基在极低浓度时就能完全杀灭水中的原生动物、藻类、孢子细菌等策生物, 剩余的基因及微生物尸体均可被分解成H2O、CO2、O2 及无机盐类,没有药剂残留。单过硫酸氢钾复合物溶于水后具有如下的特点:(1)氧化能力强,杀灭效率高,不但能杀灭水中的各种微生物,还能杀灭原虫和藻类。(2)可直接氧化水中的腐植物及三卤甲烷前体物,因此反应不产生三卤甲烷(thm)、卤乙酸和其它有害物质。(3)能破坏水中的酚类、硫化物类、氰化物类、亚硝酸类及其它有害化合物,特别是对酚类控制效果好,不产生有厌氧气味的氯酚,提高了水质和除臭作用,同时能和水中有色、味的有机物反应,脱去其色和味,改善水的味道。(4)在水中通过链式反应,维持微量新生态[O] 氧和活性氧自由基[ROOO] 使其氧化能力稳定,作用持久,可以防止水中的再次污染。通过它的特点我们可以看出其消毒剂的消毒能力是强于液氯的,而同时又不产生消毒副产物,还有它的作用持久以及氧化能力的稳定又是紫外线工艺所不能及的。考虑采用此工艺设计变更,可以很好的利用现有的已经建成的管道、水泵等设备,另外,溶药罐也可以从一级加药处理的投资设备中调剂使用,不需要增加更多的投资。2 污水消毒工艺的经济比较通过对比以上这些工艺的特点,单过硫酸氢钾为代表的活性氧消毒工艺显示出了超出其它工艺的优点。但是否适合投入到污水处理的消毒中还需要看他们的实际投资及运行成本,所以,下面我们又对其投资运行的经济性做了比较。以江心洲污水处理厂64 万吨/ 日处理量为例, 设备投资按照10 年使用寿命周期计算。说明:从上表我们可以分析得出,紫外线消毒的投资成本最高,活性氧的投资成本最低;液氯的运行成本最低,活性氧的运行成本最高。3 结论(1)传统的化学消毒工艺消毒液氯和二氧化氯, 都比较容易产生副产物,安全管理成本较高。(2) 臭氧消毒工艺由于在大型污水处理厂使用的并不多, 而且它的投入成本较大,运营管理成本也很高。(3) 物理的方法紫外线消毒由于它对水质要求比较高,设备投资和运行维护费用也较高,以及后续的消毒效果差也没有显示出优势来。(4)新型的活性氧消毒剂在水处理过程中体现出了高效、安全等优势,同时操作简单,工艺也不复杂,适合大、中、小型污水处理厂。(5)江心洲污水处理厂针对目前的设备设施现状, 如果要完善液氯的所有设施及安全用具,其投资不会低于100 万元;如果通过设计变更,采用活性氧消毒工艺,需要增加36 万元的投资;采用二氧化氯消毒工艺;需要增加投资200 万元元;采用紫外线消毒工艺, 需要增加投资800~1000 万元。经综合技术经济分析比较,以及今后消毒运行的实际情况,我们最终建议了江心洲污水处理厂采用活性氧消毒工艺的变更。
论紫外线消毒与传统消毒液消毒的差异
为了更好的提高微生物食品的安全性,对微生物的检验技术的发展就变得十分的重要。下面是我为大家整理的食品微生物论文,供大家参考。
【论文关键词】:食品微生物 实验教学 实验开放管理
【论文摘要】:食品微生物实验教学中,本文从精心选择实验内容,有效组织管理实验教学,引进综合考评机制并加强开放管理实验室方面进行思考和 总结 ,以期确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的。
实验教学是高等 教育 教学活动的重要环节。通过实验课不仅可以加深学生对课堂内容的理解,巩固已学到的理论知识,而且能够培养学生理论联系实际的能力、分析问题和解决问题的能力,对于活跃思维、提高创新能力起着积极的作用。
食品微生物学是食品专业学生必修的专业课,是普通微生物学的延伸。食品微生物学是一门实践性和应用性较强的学科,它要求学生在系统学习基础理论知识的基础上,掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术、发酵食品的制备技术、食品加工与保鲜技术以及现代分子微生物学实验 方法 等。通过食品微生物实验教学培养出不仅具有丰富理论知识,而且能掌握现代生物技术并熟练操作的高技能人才。
如何加强食品微生物实践教学的组织指导,如何调动学生的积极性,提高实验教学效果一直是我们关注和探索的问题。下面简单谈一下我们在食品微生物实验教学中遇到的问题,解决的方法和对一些问题的思考。
1 精心选择实验内容,调动学习积极性
随着食品工业和微生物检测技术的迅速发展,食品微生物学及其实验课的内容也不断扩展,而实验课既受理论课内容进度的限制,又受课时及实验室等客观条件的限制。要在有限的课时内,系统、科学地完成食品微生物所有的实验项目是绝对不可能的,这就要求我们实验教师在掌握微生物学教学大纲的前提下,结合现代科技的发展和食品微生物的研究动态,精心设计实验课教学体系,合理选择实验项目。
选择实验内容,我们由浅入深,由感性到理性。首先要求学生对食品中常见细菌、酵母菌、霉菌、乳酸菌进行观察,掌握其性状特征和培养生长条件。学会识别哪些是有益菌,哪些是有害菌,利用有益菌的代谢活动制造更多的发酵产品,提高食品的质量,同时防止有害菌引起食品腐败变质以及食物中毒。其次选择有代表性的发酵食品作为实验内容,使学生了解利用微生物生产发酵食品的整个过程,通过这些实验使同学们对食品发酵有一个总体印象,并能举一反三。最后对不同的食品和发酵食品设计实验,让学生掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术。并在课堂上结合自己的科研成果和食品研究 热点 介绍食品工业发展的前沿动态。
实验设计过程中,不仅有验证性实验,更多地引进了综合性和设计性实验,学生分成几人一组,让学生从实验设计,自己选择原材料,准备实验材料,试剂的配置,培养基的制备和灭菌等都由学生自己完成,最后写成规范的实验 报告 。学生对此积极性很高,甜酒酿、酸奶、腐乳等都是同学们喜欢并制作的发酵食品。在这个过程中学生将所学内容贯通,并熟悉掌握各个环节的操作步骤,这对学生将来步入社会,在工作岗位上独立开展工作都会有很大的帮助。
2 强化基础技能的训练,有效组织管理实验教学
食品微生物学是在掌握微生物的基本实验技能的基础上开展的,学生无菌操作观念的培养、正确使用、掌握微生物的实验仪器,如光学显微镜、灭菌消毒器械等都非常重要。但基于很多原因,学生的这些基础技能还是很薄弱,所以我们在进行食品微生物的每一个实验的每一个步骤中只要涉及这些基础性的知识,都会给予强调,亲自演示。
学生微生物基础技能培养和形成,不是一两堂课能完成,也不是单单有老师演示后学生就可以掌握,必须让学生每人亲自动手。但在实际教学过程中,由于学生人数的增加,硬件等条件限制,人手一套实验器材不现实,那么在有限人力、有限资源情况下,使每一位同学都能动手操作并熟悉实验过程,有效组织和管理实验教学过程就尤为重要。
(1)首先任课教师和实验技术人员充分做好预实验,对实验的关键步骤和关键操作点都做到心中有数,在授课过程中有重点地强调,并分析某步骤出现问题可能会出现的结果。
(2)每次实验之前任课教师和实验技术人员就实验进行积极的沟通,不仅对实验准备的物品和材料沟通,更要对实验的组织过程协商。
(3)在实验过程中则需要任课教师和实验技术人员相互协作,并充分发挥学生班干部和小组长的作用。课堂理论教学课和实验课最大的区别在于,实验课更注重学生的动手参与,以及实验过程出现问题发现问题的及时解决。 (4)教师要严于律已,教师要严格要求自己,实验过程中耐心指导,热情帮助,回答好学生提出的每个问题,并随时纠正不正确或不规范操作。
3 加强实验课考核,引进综合实验考评
实验课的成绩给定,往往包括实验课出勤率和实验报告成绩两方面综合。所以首先就要求教师认真考勤,只有学生的出勤率有保证才能有效地组织教学活动。其次,要求实验报告书写规范,详细完成实验报告,对实验结果进行讨论,实验失败要分析原因。同时教师也对实验报告认真批改,实验报告是对实验的总结,也是对实验课质量高低的检验。通过对实验报告的批改,可以发现学生的实验操作能力和观察分析问题的能力。
实际教学中,实验报告雷同和抄袭的现象比较多见,为综合考评学生实际动手能力和对实验技能的掌握,建议今后引进期末的综合实验考评:即将各个试验项目设计成不同的实验题目,让每个学生随机抽取并在有限的时间内独立完成操作,视完成的情况给予评分。比如:“食品中常见菌类的平板培养”考察了无菌操作、培养基的制备,对食品中常见菌类平板接菌技术;“食品中常见菌类的形态观察”考察了革兰氏染色,各真菌形态辨别等。在进行具体考核过程中,可把每个考核的内容进行量化定出详细的评分标准,根据学生的每一个操作环节现场打分,并对同学进行现场提问,让学生进行答辩。
4 有计划推进实验室的开放 加强实验室开放管理
微生物实验室的开放是对食品微生物实验课的有益补充,能强化、巩固、提升对食品微生物课程内容的理解,我们鼓励学生设计和开发自己的科研项目,而且学校有很优厚的资金加以支持。但是开放实验室不是无条件的,有时因实验操作不当引起的安全隐患是很严重和难以预料。因此实验室开放时管理须给予加强。
建立科学的管理机制,利用校园网建设实验网站,公布开放实验项目的题目、时间和地点,供学生选择和预约。
专人负责学生的科研队伍,对菌种、标准品、和学生用到的有毒有害物质要有专人负责,注意保管,不随意丢弃,做好无害化处理。对使用仪器学生做好使用登记,实验物品注意清洗、归还、交接。
总之,食品微生物实验课,只有提高对实验教学活动的认识,精心选择实验内容,合理有效组织和管理实验过程,并加强实验课的考核,在此基础上,推进实验室对学生的开放,加强开放实验室的管理,就能确保实验课安全、有序、成功的完成,达到教学目的,也使学生真正有所收获。
参考文献
[1] 赖建平.从培养学生创新能力入手加强化学院食品微生物学实验教学改革[J].广东化工,2007,2:77~79.
[2] 潘蕾.实验室开放管理的研究与实践[J].实验技术与管理,2007,9:131~133.
[3] 陶思源,食品微生物实验课教学改革的初探[J].辽宁行政学院学报,2005,4:211~212.
[论文关键词]:食品微生物 教学改革 多媒体课件
[论文摘要]:针对食品微生物学课程教学, 文章 从教学内容、教学手段、 教学方法 和成绩考核标准等几个方面进行了探讨,为食品微生物教学改革提供了新的思路。
食品微生物学是一门研究与食品有关的微生物的科学,通过对微生物的基本知识、基础理论和基本实验技能的教学,使学生能辨别有益的、腐败的和病原的微生物,从而在食品制造、保藏过程中,充分利用有益微生物,控制有害微生物的活动,以防止食品的变质[1]。该课程内容多,涉及面广,技术性实用性强,是食品专业的专业基础课程。在教学中,除重视基础理论知识、基本操作技能的传授外,也注重了培养学生分析问题、解决问题的能力,做法和体会如下:
一、变学生被动为主动,变换教学立场
教师的备课不是简单的“背课”[2],是在对教学内容熟悉的基础上,优化内容,根据食品微生物学知识体系的要求合理分配教学时间,增加学生在课堂上的参与和主动,启发引导学生完成学习任务,充分发挥教为主导,学为主体的作用。要改以往课堂以教师讲为主,学生被强迫坐于课堂,不能也不敢出声的传统教学模式,做到让学生“动”起来,让学生自身主动地进入到学习状态,增加学习兴趣,提高学习效果。
如“食品微生物学”与“生物化学”等课程相互渗透、相互联系,在授课时间上有前有后,为了避免相近课程某些内容重复,我们进行了授课内容的优化。对于先修课程生物化学,已讲过“物质代谢”内容,则以学生为主角,让学生课下查阅资料丰富相关知识尤其是一些科研论文(这样可以启发学生发现更多问题),然后课堂向教师提问的方式来完成这部分教学内容。教师要根据学生提问的难易做到由浅及深地回答,帮助学生回顾已忘或还未掌握的内容。学生在提问时,允许学生充分发挥想象;老师答疑时要尽可能多联系一些日常生活的实例和本学科当前研究的最新进展,用简练、幽默、易懂的语言回答相关问题,这样既丰富了学生知识,又调动了学生积极性和趣味性,让学生在课堂上能够感觉到自己是课堂主角,要发挥主角作用。
二、善于利用多媒体教学资源
传统的板书加挂图的食品微生物教学模式已远远不能满足当今学生的信息量。计算机辅助教学成为当今教育科学及教学手段的重要组成部分[3]。多媒体技术应用于食品微生物教学中,使教学效果前所未有的提高。首先,多媒体技术使直观教学成为可能。将微观世界在课堂上生动再现,其效果胜过任何语言的描述。其次,多媒体提供的信息量远远大于传统教学模式。课堂上学生可以观看多幅图片,阅读多篇教学材料,这个数量可以是传统教学的几倍。第三,多媒体将多种教学资源进行了整合,提供了多种教学方法,如课件、动画、相关网络声像资料及新闻报道等。
食品微生物学,不仅内容丰富,涉及面广,发展迅速,而且个体微小,学生对它的认识远不如对宏观事物,再加上其营养方式、遗传类型多种多样、代谢机制错综复杂,学生往往感觉其知识繁琐、抽象和难以理解。针对这种情况,将多媒体技术应用到微生物学课程的教学,受到了学生的普遍欢迎。通过flash动画、PPT课件、高清晰显微照片、动态显微录像等CAI教学软件,使微观世界宏观化、教学内容形象化[4]。例如,把细菌、真菌、病毒的显微世界以色彩丰富、直观清晰、生动形象的三维画面或科教电影形式展示给学生,以动画的形式表现出细菌鞭毛的运动、T偶噬菌体的增殖、主动吸收的方式、细胞的分裂过程等内容。不仅激发了学生的学习兴趣,有助于学生的理解与接受,而且可突破教学中的难点,加大教学的信息量,提高讲课的效率。
三、采取形象化教学形式
在实际教学过程中要注重知识的逻辑性和系统性,强化抽象理论与具体实例结合,增加学生对抽象理论的感性认识和接受能力。食品微生物学主要讲解了微生物在食品生产、贮运及销售过程的利害影响,但由于微生物的自身特性,我们很难就只有显微条件下才能观察到的细小生物让其形象化,宏观化。虽然多媒体已经在此方面有了很大改善,但要做到与具体实例联系更加紧密,更加强化学生的感性认识,我们必须借助实际生产、生活中的例子来实现形象化教学。如,上课时我们将一些常见的白酒、红酒、酸乳、面包、酱类等发酵食品带入课堂来讲授微生物在发酵食品中的应用,并且通过与实验紧密结合,开展发酵酸乳来增强学生对微生物利用的认知,让学生自已亲自动手制作酸乳,品评自已的劳动成果,便于理解和掌握教学内容重点。再如讲到微生物对食品的危害时,我们选用了一些发霉的粮食、发霉的马铃薯以及发臭的肉和罐头等进入课堂,这样在理论讲解时有现实的例子,无论从教师的讲授还是学生掌握都因有了宏观感性认识而变得轻松容易。
四、调动学生兴趣,培养创新能力
兴趣是学习的动力,也是创新的动力,创新的过程需要兴趣来维持。教育学家乌申斯基说:“没有丝毫兴趣的强制学习,将会扼杀学生探求真理的欲望。”[5]食品微生物课堂教学中要注重培养学生的学习兴趣,养成学生良好的学习习惯,为学生创造性学习奠定基础。那么如何在微生物教学过程中做到调动学生兴趣,培养创新能力呢?我们主要从三方面来做起。第一,因材施教。学生的个性差异和智力发展情况各不相同,因材施教,对不同层次的学生实施不同程度的思维能力和创造能力,对不同层次的学生要有不同的评价标准和不同的目标要求。第二,以“新”为轴,调动学生学习兴趣。教学中突出“新”的理念(即运用新思想,联系新理论,列举新课题等),在激发学生的学习热情,培养提出问题,解决问题的能力,积极参加各种学术讨论会,大胆提问等方面都无疑会起重要作用,同时还赋予学生宝贵的 创新思维 。第三,多样化传授知识。改传统课堂教学模式,引入食品中微生物变化的课外观察,自行了解微生物的生长变化;鼓励学生课堂提问,学生课外查阅资料课堂以报告会形式进行教学内容讨论;积极开展相关实验,引入校园河水中微生物检测实验,培养学生自行设计安排和完成实验的能力。
五、强化实验教学,重视动手能力
食品微生物学是一门实验性、技能性很强的专业基础课,这一学科的在校大学生踏上工作岗位前,普遍存在动手能力较差、实验技能欠缺的问题。充分利用现有的力所能及的各种条件,加强实验技能培训,是最快捷有效的弥补方法。
(一)课堂实验
食品微生物实验课开始时,讲明实验目的、要求、步骤和注意事项,努力使实验成功的要求变成学生头脑中的指令,使每位同学都全神贯注地投入到实验当中去。从最基本的操作技术做起,抓住实验课上一切可以利用的机会,采取多种形式强化基本技能。具体如下:
最初,教师进行实验目的、要求、步骤和注意事项的详细讲解。
其次,以多媒体的形式将预先录制的实验过程向学生播放。这样既可以回顾理论教学内容加深实验印象,又可使学生初步了解实验过程、实验步骤及实验中的关键操作,帮助掌握实验技能。
再次,教师与学生同时进行实验操作。这样进行实验,学生在观看了录像后对部分仍不明白或是记忆不清楚的地方可以通过教师演示与他们实验的同步,进行实验信息交换,从而让学生能够最短最及时最迅速地掌握正确的实验技能。
最后,进行实验总结,认真完成实验报告的写作和批阅,从中找出问题并进行集中答疑,进一步修正学生实验中的错误。
(二)课外实验
不定期安排学生在课外做些简单实验或集中安排学生课外进行实验技能训练。如在讲微生物腐败变质时安排学生课外取一空矿泉水瓶内装入校园河流中比较清澈的水,然后进行封口存放,直至水质变化产生腥臭。让学生通过这种现象来强化课堂所学内容,起到了良好教学效果。再如集中学生利用课余时间进行校园河水中微生物检测实验,让学生以小组为单位独立完成从实验设计到完成检测报告一系列工作,并且最后进行结果评比。这样不但丰富了学生课余生活,而且还调动了学生的学习积极性,提高了学生的实际动手和综合运用知识的能力。
六、建立适合当代大学生的考核机制[6],正确评定学生成绩
实行理论和实验考试分离,突出实验,综合评定的考试模式。改以往教师授课内容为蓝本,学生考前背,考后忘的非正常态考试模式。将理论考查内容面放宽加大,强调与实际食品生产的联系,将知识点以命题形式溶入现实生活,做到“学以致用”。实验考试采用笔试和操作各占一半的命题形式,做到实验理论和实验操作并行,要求学生在规定时间内完成两部分命题,达到理论、操作都掌握的目的。实验笔试以实验基本原理和关键操作步骤为主要命题范围,实验操作以抽签形式定,内容均为食品微生物必须掌握的实验内容,如显微镜观察、细菌染色、细菌计数等。最后学生成绩由理论和实验两部成绩再结合平时的课堂提问及实验情况进行综合评定,给出学生一个公平公正科学的考核成绩。通过这种模式考试既要求学生掌握了食品微生物的相关理论知识,又培养了学生的实验操作技能,为以后的实际工作打下了坚实基础。
实践证明,我们进行的食品微生物课程教学改革的大胆尝试是成功的。教学内容的丰富更新、教学手段的现代化,考核机制的客观化,不仅提高了教学质量和教学效果,而且激发了学生的学习兴趣,拓宽了学生的知识面,增强了学生的动手能力,适应了现代社会对人才培养的要求。
参考文献
[1]贾英民,食品微生物学[M],北京,中国轻工业出版社,2001,1~243
[2]朱宏飞,微生物教学中激发学生兴趣的几点探索[J],微生物学通报,2007,34(1)173~175
[3]梁峙,微生物教学中的CAI[J],彭城职业大学学报,2001,3(16),76~79
[4]李平、杜先锋、蒋军,运用多媒体课件好食品微生物学的尝试[J],高等农业教育,2002,10,42~44
[5]叶丹玲,如何在微生物教学中培养学生的创新意识[J],宁波工程学院学报
摘要: 随着人类社会的进步,食品安全已经成为世界性的公共卫生问题,不仅影响到人类的健康,而且关系到国家的安全及稳定,大力发展科学技术,研究新检验方法,快速推广普及有效检测技术越显重要。本文介绍了免疫检测技术、分子生物学方法、快速测试片法、电阻电导测定法四方面的检测方法,并评述了他们的特点。随着生物等新技术新方法在食品微生物检验领域应用,文章对近几年食品微生物检测技术和方法进行介绍,这样做有效的提高了检测效率和检验速度。
关键词: 检测方法;微生物
0 引言
随着人们现代科学技术的发展,“细菌门”、“福寿螺”、“毒饺子”等名词的出现,食品安全问题越来越受到人们的重视,根据WHO统计,全球每年有近15亿人感染食源性疾病,其中70%是食品中致病微生物污染引起的。各个环节中都有污染微生物的可能,包括食品生产、加工、储存、运输、销售等,目前,微生物对食品的污染问题成为人们关注领域。
1 食品微生物分类及命名
微生物并不是生物学分类学上的专门名词,而是对所有形体微小,单细胞的或个体结构较为简单的多细胞的、甚至没有细胞结构的低等生物的统称。其群体非常庞杂,种类繁多,包括细胞型和非细胞型两类。凡具有细胞形态的微生物称为细胞型微生物。细胞型微生物按细胞结构又分为原核微生物和真核微生物。
2 食品微生物检测技术及方法
免疫检测技术———酶联免疫吸附剂测定法 (ELIsA)[1]
免疫学是研究生物体对抗原物质免疫应答性及其方法的生物-医学科学。免疫应答是机体对抗原刺激的反应,也是对抗原物质进行识别和排除的一种生物学过程。现代免疫学将“免疫”定义为:机体对“自己”和“异己”识别、应答过程中所产生的生物学效应的总和,正常情况下是维持内环境稳定的一种生理性功能。
酶联免疫分析法(ELIsA)是食品检验中应用的主要免疫检测技术。它的中心就是让抗体与酶复合物结合,然后通过显色来检测。具体说就是使抗原或抗体结合到某种固相载体表面,即与某种酶连接成酶标抗原或抗体,这种酶标抗原或抗体既保留其免疫活性,又保留酶的活性。在测定时,把受检标本(测定其中的抗体或抗原)和酶标抗原或抗体按不同的步骤与固相载体表面的抗原或抗体起反应。用洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开,最后结合在固相载体上的酶量与标本中受检物质的量成一定比例。加入酶反应底物,底物被酶催化变为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,可根据颜色反应的深浅来进行定性或定量分析。
分子生物学方法
核酸探针法[2] 核酸探针是将已知核苷酸序列
DNA片段用同位素或其他方法标记,加入已变性的被检DNA中,在一定条件下即可与该样品中有同源序列的DNA区段形成杂交双链,从而达到鉴定样品中DNA的目的,这种能认识到特异性核苷酸序列有标记的单链DNA分子就称为核酸探针或基因探针。与免疫学方法相似,探针也需要附加适当标记。以往研究的探针技术要使用放射性同位素,只在专门的实验室使用,而现在较热门的技术是以核酸杂交为基础的第二代技术一—比色计。该方法依赖核糖体RNA(tRNA)发育中储存的核酸成分进行检测。这种天然富含rRNA标靶序列的使用使得无辐射检测成为可能,同时又保持了与放射性同位素方法相当或者更高的灵敏度。总体说,核酸探针技术是一种较为理想的技术,特点是敏感、特异、简便、快速,缺点是一种菌就需要一种探针,目前尚未建立所有菌种探针,该技术还有待进一步发展,再者就是检验费用比较昂贵。
聚合酶链反应法(PcR方法)[2] 聚合酶链反应 (PCR)PCR是美国科学家Mllllis于1983年发明的体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法。又称为基因体外扩增法,是一种体外选择性扩增DNA或RNA的技术。该方法通过对人工难以培养的微生物相应RNA或DNA片段扩增,检测扩增的产物含量,从而快速对饲料中致病菌的含量进行检测。PCR技术可直接检测样品中痢疾杆菌,大肠杆菌、乳酸杆菌、肉毒梭菌等。
快速测试片法 快速测试片法是利用无毒的纸膜、纸片、胶片为培养基载体,快速、定性和定量检测试纸和胶片的食品微生物检测方法,它是一种集现代化学、高分子科学、微生物学于一体的检测方法。对有些项目的测定,其准确度和精确度高,几乎与标准方法相媲美。其优点:第一,常规法需要时间较长,而且温度要求严格,而测试片操作简单,大大缩短了测试时间,以往许多实验室不能实施,不能达到及时检测的目的。第二,快速测试片可以在取样时同时接种,防止延长接种时间时由于细菌繁殖造成的数量增多,结果更能反映当时样本中真实的细菌数。第三,测定少量样品,不需配试剂,价格低廉,可随时进行,便于运输,携带方便,易于消毒保存,操作简便快速。
电阻电导测定法 电阻电导测定法原理是:在细菌生长繁殖期间,将大分子物质(蛋白质、糖类等)分解成有机酸、氨基酸等带电荷的小分子物质,改变其培养液的导电度。这样,通过电阻和导电度的数值变化,就可推算出样品含菌数。目前已开发出来的电阻电导检测器有:美国Vitek公司生产的Bactometer可适用于检测肉品、乳制品等含菌量;英国推出的Mathus系统,可用来检测牛乳、酿造液、鱼及海产品的含菌量[3]。
3 结束语
随着人们生活质量的不断提高,食品安全问题已逐渐成为世界性公共卫生问题,直接关系到人类的健康。本文中罗列了几个方面的食品中微生物的检测技术,虽然很多技术依然存在一定的问题,有的属于世界前沿,有的还处于发展阶段,但其应用价值日显突出。
参考文献:
[1]王兰兰.临床免疫学和免疫检验[M].北京:人民卫生出版社,2003:91-93.
[2]杨向荣,江志毅等.快速方法在食品微生物检测中的应用[J].学术论坛,2006,5.
[3]周向华,王衍彬,叶兴乾等.电阻抗法在食品微生物快速检测中的应用[J].粮油加工与食品机械,2003(10):73-75.
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微生物学论文 会计072 袁璐 060712224 微生物(microorganism简称microbe)是一切肉眼看不见的或看不清的微小生物的总称。它们都是一些个体微小(一般<)、构造简单的低等生物,包括属于原核类的细菌(真细菌和古细菌)、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、和衣原体;属于真核类的真菌(酵母菌、霉菌和蕈菌)、原生动物和显微藻类;以及属于非细胞类的病毒和亚病毒(类病毒、拟病毒和朊病毒)。微生物在自然界中可谓“无处不在,无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。在21世纪的生命科学的发展中,微生物更是发挥了无可争辩的关键作用。 在整个生物界中,各种生物体形的大小相差十分悬殊,微生物由于其形体都极其微小,因而导致了一系列与之密切相关的五大共性特征:1. 体积小,面积大。这有效地增强了微生物的信息沟通能力,并由此产生其余四个共性特征。2. 吸收多,转化快。这个特性为微生物的高速生长繁殖和合成大量代谢产物提供了充分的物质基础。3. 生长旺,繁殖快。它使得对生物学理论的研究周期大为缩短,空间减小,经费降低,效率提高。4. 适应强,易变异。微生物对地球上恶劣环境的适应能力堪称生物界之最,其有益的变异后代可以为人类创造巨大的经济和社会效益。5. 分布广,种类多。微生物的种类多主要体现在五个方面:物种的多样性,生理代谢类型的多样性,代谢产物的多样性,遗传基因的多样性以及生态类型的多样性。微生物的分布广,种类多这一特点,为人类在新世纪中进一步开发利用微生物资源提供了无限广阔的前景。 既然微生物有如此的五大共性特点,在日常生活中,微生物必然起着非常重要的作用。人们常吃的酱腌菜,腐乳,米酒都是粮食用微生物加工后的产物;真菌类的灵芝,虫草可以治病,银耳、木耳、蘑菇、平菇是,美味佳肴,它们都属于微生物。再如微生物在工业上用于酿酒,生产调味品、酶制剂、有机酸等;在医药卫生上用微生物生产的抗菌素、生化药品,以及制成疫苗等等,在对人类的健康问题上做出了巨大的贡献;在农业上根瘤菌剂大大提高了豆科作物的产量,用微生物防止害虫,既杀虫又安全;在现在的能源开发,环境污染的治理问题上微生物更是起着重要的作用。再到20世纪生命科学的发展,DNA功能的阐明,中心法则的提出,遗传工程的提出和人类基因组计划的实现,微生物充当着重要的研究主角。由此可见,微生物对人类社会的进步和发展有着重要的作用。
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。
参考文献
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[2]王娟,曾芹,林锋,等.2009-2011年医院感染现患率调查与分析[J].中华医院感染学杂志,2012,22(12):2560-2562
[3]姜波,包志平.临床微生物检验与监测在医院感染中的意义[J].中华医院感染学杂志,2009,19(15):2047
[4]阔肖冬.加强临床微生物检验有效控制医院感染IJ].中国医药指南,2012,10(12):911-912
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微生物学论文 会计072 袁璐 060712224 微生物(microorganism简称microbe)是一切肉眼看不见的或看不清的微小生物的总称。它们都是一些个体微小(一般<)、构造简单的低等生物,包括属于原核类的细菌(真细菌和古细菌)、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体、和衣原体;属于真核类的真菌(酵母菌、霉菌和蕈菌)、原生动物和显微藻类;以及属于非细胞类的病毒和亚病毒(类病毒、拟病毒和朊病毒)。微生物在自然界中可谓“无处不在,无处不有”,涵盖了有益有害的众多种类,广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域。在21世纪的生命科学的发展中,微生物更是发挥了无可争辩的关键作用。 在整个生物界中,各种生物体形的大小相差十分悬殊,微生物由于其形体都极其微小,因而导致了一系列与之密切相关的五大共性特征:1. 体积小,面积大。这有效地增强了微生物的信息沟通能力,并由此产生其余四个共性特征。2. 吸收多,转化快。这个特性为微生物的高速生长繁殖和合成大量代谢产物提供了充分的物质基础。3. 生长旺,繁殖快。它使得对生物学理论的研究周期大为缩短,空间减小,经费降低,效率提高。4. 适应强,易变异。微生物对地球上恶劣环境的适应能力堪称生物界之最,其有益的变异后代可以为人类创造巨大的经济和社会效益。5. 分布广,种类多。微生物的种类多主要体现在五个方面:物种的多样性,生理代谢类型的多样性,代谢产物的多样性,遗传基因的多样性以及生态类型的多样性。微生物的分布广,种类多这一特点,为人类在新世纪中进一步开发利用微生物资源提供了无限广阔的前景。 既然微生物有如此的五大共性特点,在日常生活中,微生物必然起着非常重要的作用。人们常吃的酱腌菜,腐乳,米酒都是粮食用微生物加工后的产物;真菌类的灵芝,虫草可以治病,银耳、木耳、蘑菇、平菇是,美味佳肴,它们都属于微生物。再如微生物在工业上用于酿酒,生产调味品、酶制剂、有机酸等;在医药卫生上用微生物生产的抗菌素、生化药品,以及制成疫苗等等,在对人类的健康问题上做出了巨大的贡献;在农业上根瘤菌剂大大提高了豆科作物的产量,用微生物防止害虫,既杀虫又安全;在现在的能源开发,环境污染的治理问题上微生物更是起着重要的作用。再到20世纪生命科学的发展,DNA功能的阐明,中心法则的提出,遗传工程的提出和人类基因组计划的实现,微生物充当着重要的研究主角。由此可见,微生物对人类社会的进步和发展有着重要的作用。
微生物论文>>巧塔桥助达标19世纪德国教育学家第斯多惠认为:“一个坏教师奉送真理,一个好教师则教人发现真理。”这是很有道理的,因为学习是复杂的思维活动,是在教师引导下不断提出问题、分析问题和解决问题的过程。因此,在教学过程中,教师应根据学生实际,积极创造条件,巧妙搭桥,帮助学生达标。巧设疑,搭好兴趣—思维之桥课堂提问是教学活动中的重要形式,是师生感情交流的纽带,是课堂教学中信息反馈的主要途径。同时,也能诱发学生学习兴趣,启迪其思维,有助于达到教学目标。好的提问是启发学生思维的“激活酶”,强化记忆的“催化剂”。在讲授某一内容伊始,可先用适当有趣的事物来设置疑问,以诱发学生急于解疑的思维活动,引起他们强烈的学习欲望。例如,在讲授线形动物门——蛔虫时,学生对蛔虫比较熟悉,可是教师提出:蛔虫体积这样大,怎么能在人体内寄生呢?人体小肠分泌的消化液为什么不能将其消化吸收呢?这些问题对学生来说是陌生的。抓住学生熟悉但又不完全了解的事物,提出问题,设置悬念,可收到良好的教学效果。课堂问题设计成功与否,关键在于了解学生,掌握教学内容、目标,从而设计出不同的提问形式。所设计的问题要严谨,有针对性、灵活性,能引起学生的注意和思考,激发其兴趣,启发其思维,才能真正帮他们高效达标
提供小小的 对你有所启示2月5日,《美国国家科学院院刊》(《PNAS》)网络版发表了中英两国5个机构联合完成的有关人类元基因组与健康的研究成果,在国际上引起较大反响,美国合众国际社及国内多家媒体纷纷进行了报道。人类元基因组其实是人类微生物组的另一种说法。近年来,对该领域研究的逐渐升温——包括人类元基因组计划的酝酿启动、有关元基因组重要研究论文的陆续发表,促使更多科研人员给予关注。日前,记者就相关问题采访了参加“人类微生物组国际研究联盟(IHMC)”筹备工作的上海交通大学系统生物医学研究院赵立平教授。 ▲作用重要的“小不点儿” “人体内共生的微生物多达1000多种,它们的基因总和叫‘微生物组’,也被称为‘人类元基因组’。”赵立平教授如数家珍地告诉记者:“人们一直认为,一个生物,不管是单细胞细菌还是像人类这样的高等生物,都是由基因信息控制其生老病死。”但是,越来越多的研究表明,人体的生理代谢和生长发育除受自身基因控制外,人体里共生的大量微生物的遗传信息也发挥着重要作用,它们所编码的基因数量是人体自身基因数量的50~100倍,相当于人体的“第二个基因组”。 正是这些共生在人体内、肉眼不可见的“小不点儿”们,对人体的免疫、营养和代谢等起着至关重要的作用。一方面,人体的健康状况发生变化,体内共生微生物的组成就会发生变化;反之,体内微生物组成的变化,也会导致人体健康状况的改变。因此,人体共生微生物的组成可以真实而准确地反映人体的健康状况。 鉴于了解到人类元基因组对人体健康的重要性,科学界积极开展了相关研究。如欧盟、美国和日本的科研人员相继启动了人类元基因组研究计划。赵立平教授特别提到,去年12月9~10日,英、美、法、中等国科学家在美酝酿成立“人类微生物组国际研究联盟(IHMC)”,计划今年4月联合启动“人类元基因组计划”,开始对人类元基因组的全面研究。这项被称为“第二人类基因组计划”的项目将对人体内所有共生的微生物群落进行测序和功能分析,其序列测定工作量至少相当于10个人类基因组计划,并有可能发现超过100万个新的基因,最终在新药研发、药物毒性控制和个体化用药等方面实现突破性进展。 ▲关注慢性全身性代谢性疾病 去年12月美国《科学》杂志预测:人类共生微生物的研究将可能是国际科学研究在2008年取得突破的7个重要领域之一。赵立平教授谈到,当前对人类元基因组研究发现,肠道菌群结构的改变与失衡除会导致肠道疾病外,还与很多慢性全身性的代谢性疾病,如糖尿病、肥胖,甚至是癌症的发生有着密切关系。 过去一些找不到确切病原菌的肠道疾病,即非感染性肠道疾病(如肠易激综合征等),现在研究认为,肠道内微生物群落结构失调可能与其发生有重大关系。因而在治疗上,就可以选择一些改善肠道菌群失调的微生态制剂。 糖尿病原来仅仅被认为是糖代谢异常,现在研究却发现,菌群失调可能是造成糖尿病发生的一个影响因素。赵立平教授领导的研究小组发现,糖尿病模型动物肠道中的一些特定菌的数量有所变化——两种乳酸菌数量明显下降。国外也有研究报道,补充乳酸菌制剂能缓解模型动物的糖尿病症状。这“一减一加”的事实说明,肠道内某些种类的乳酸菌可能参与了糖尿病的发生发展过程。菌群的变化不仅是糖尿病的后果,也可能是糖尿病的诱因。 尽管肥胖受一定的遗传因素影响,但环境因素也对其产生重要作用。赵立平教授强调,菌群就是其中之一,即饮食结构改变产生的菌群结构异常可导致肥胖。美国学者Gordon及其同事近年来在肥胖与菌群关系的一系列研究上取得了突破性进展。他们发现,遗传性肥胖小鼠和瘦型小鼠肠道菌群的组成有明显差异,且肥胖表型可以随菌群在不同个体间发生转移;他们对人体的研究也获得了相似的结果。更令人兴奋的发现是,肠道菌群可以直接调节宿主脂肪存储组织的基因表达活性,使宿主增加脂肪的积累。这些研究有力地支持了肠道菌群在人类这样的“超级生物体”生理代谢中的地位。这从另一个角度证明,肥胖是人的基因和微生物基因共同作用的结果,甚至在某种程度上,后者的作用可能更大。 ▲“中国舞”应能独领风骚 在世界各国对人类元基因组研究相继加大研究力度的同时,我国学者也不甘示弱。目前,围绕肠道菌群与感染性疾病的关系,由浙江大学第一附属医院牵头的国家“973”计划项目已经启动;在科技部和上海市的支持下,由上海交通大学系统生物医学研究院、中科院营养科学研究所和国家人类基因组南方中心等单位承担的中法肠道元基因组国际合作项目也已顺利启动;在上海市疾病控制中心(CDC)、闸北区CDC和卢湾区CDC的大力配合下,已经完成了1000多人的上海常住居民“营养、菌群与肥胖的病例对照研究”的现场体检和血液、尿液和粪便样品的采集工作,这是目前国际上规模最大的人类元基因组人群研究项目,备受国际同行关注。 但从整体来讲,我国的人类元基因组研究还处于起步阶段。如何充分利用我国的特有优势参与国际竞争,加快人类元基因组研究步伐,是需要我们认真思考的问题。在采访中,赵立平教授多次强调,我国目前具有多方面的优势,如果组织得当,在国际人类元基因组研究的大舞台上,应该能跳出一支支漂亮的“中国舞”。微生物与人类的关系 ———姓名.所在单位. 摘要: 小到肉眼看不见的微生物对人类却起着难以想象的巨大作用。有时危害人类,给我们带来灾难。但在某些方面,它又是我们人类的好朋友,帮助我们解决问题和灾难。 关键词:微生物,应用,危害,人类. The relation between microorganism and mankind --Zhang Jingjing (20044274) living creature engineering of the life science college of the University of Heilongjiang 3 class Abstract: I am small to arrive the naked eye unseen microorganism to the mankind but have the huge function of hard endanger mankind, bring us a in some aspects, it is our mankind's good friend again, helping us to solve problem with disaster. Keywords: Microorganism, applied, endanger, mankind. 什么是微生物?微生物是泛指肉眼看不到或看不清楚的微小生物。它们体积微小,结构简单。它与人类关系密切,它既能造福于人类,也能给人类带来毁灭性的灾难。 微生物学在解决当代重大社会问题中起着重要作用。例如微生物采油技术中,它发挥令人难以想象的巨大作用。它可降低原油的黏度,增加原油的流动性,从而大大提高了原油的采收率。此种技术成本低,设备简单,不伤害地层,不污染环境,而且效益显著。1995~2000 年,斯诺克尔石油技术公司实施该技术且获得很好的效益[1]。而日本则把光合菌、乳酸菌、酵母菌、发酵丝状菌、放线菌等功能各异的80 多种微生物组成的一种活菌制剂。这些微生物组合在一个统一体中,互相促进,共同构成一个复杂而稳定的具有多元功能的微生态系统,可抑制有害微生物,尤其是病原菌和腐败细菌的活动,促进植物生长。该技术在自然农法中广泛应用。随着国民经济的发展,微生物的应用也越来越广泛。在生物制药、能源、环保、食品、工业等方面,微生物都扮演着重要的角色。 然而,微生物在给人类提供诸多好处的同时,也带来了许多不可忽视的负面影响。我们用的化妆品含有多种营养成分,为微生物的生长提供了适宜的环境,在生产、储藏和使用过程中极易受到微生物的污染。化妆品中常见细菌主要以芽胞杆菌属、假单胞菌属、葡萄球菌属为主,这几个属的细菌在自然界分布广泛,对环境抵抗力较强,污染机会较多[2]。真菌主要有木霉属、曲霉属、根霉属、脉孢菌属、短梗霉属、假丝酵母属和红酵母属等,这些菌也是自然环境中常见的霉菌和酵母[3]。受到微生物污染的化妆品不但产品腐败变质,更重要的是致病微生物污染会对人体健康产生危害。别外饮水机污染也已成为不可忽视的卫生问题,有的饮水水质量已经远远达不到合格饮用水的卫生质量,所谓的纯净水、矿泉水等已不能直接饮用,主要是被大肠杆菌等微生物污染。这种状况很可能加重夏秋季肠道病的流行。研究人员还指出,室内空气也存在着微生物污染,它可引起人体出现眼刺激感、哮喘、过敏性皮炎、过敏性肺炎和传染性疾病,重者甚至因感染而死亡。室内建筑材料和家用电器是室内空气的主要污染源,它不仅能释放出对人体有害的化学物质,同时也为微生物的孳生提供了有利的条件。 由此可见,微生物与人类的关系非常密切,它不仅造福与人类,也会伤害人类。因此我们应该正确地认识微生物,并利用它保护环境、造福人类,这是我们的期望也是我们每个人义不容辞的责任。 参考文献: [ 1 ] 谢明杰,谢正,邹翠霞,曹文伟.微生物降解原油提高原油采收率的研究[J].抚顺石油学院学报,1999,(2). [ 2 ] 东秀珠,蔡妙英. 常见细菌系统鉴定手册[ M] . 北京:科学出版 社,2001. [ 3 ] 魏景超. 真菌鉴定手册[ M] . 北京:科学出版社,1979. (收稿日期:2003 -08 -12) [ 4 ] 金京德. 有效微生物研究会·EM活用技术事例集·EM研究所·2004年·人类与微生物可持续发展的关系1,土壤中的分解者——真菌、. 微生物和土壤动物分解死去的动物和 植物,清除有机垃圾,给人类创造一个洁净的环境; 2,微生物给人类在衣、食、住、行、医药、美学和科学进步等等方面提供的用场太丰富了; 3,微生物可以形成完整的食物网,同时它们又是他动物的食物,通过捕食与被捕食的关系把动植物,微生物联系起来,形成一个复杂的关系网。 4,现代人类是由人类、各种各样的微生物、其它生物种类在其所分享的不断变化的大自然的胁迫中进化而来。这种共同进化的过程受多方面的影响,诸如:环境的变迁、人类的迁徙、人类行为的变化、其它物种数量的增加和减少以及微生物命运的不断变更。 5,保持一直处于人体与病原微生物间的最大程度上的微妙平衡可以使生态安全得到加强。现代人类和多种多样的微生物随着时间的前移而共同进化,这种关系大可用“和平共处”来描述。这种“和平”来自于人类对于病原微生物的经验发展而得来的对免疫性的认识。
微生物多样性的意义如下:
微生物作为生物圈中的分解者,可以将其他生物生产的有机物分解成水和二氧化碳,让有机物质回归自然。因此微生物被广泛运用于农业和工业方面,早在古时,人们就用微生物发酵来酿酒。
伴随着合成生物学技术的发展,微生物在环境保护、生物能源和医学领域有着重要的作用。此外,有部分微生物与人类共生,在皮肤、口腔和肠道等地方存在着大量的微生物群落,它们对于人类健康有着重要的意义。比如肠道菌群可以提供营养物质,抵抗病原体入侵。
当然,存在对人有益的微生物的同时也存在能使人患病的微生物。正如现在肆意全球的新冠病毒,这种微生物被称为病原微生物。然而,病原微生物也有利用价值,比如能产生神经毒素的肉毒杆菌,现在被运用于治疗斜视、痉挛等疾病。
对于保护微生物多样性的说法,暂时没有任何报道和机构提出。虽然很难说人类的行为会导致微生物的灭绝,但是人类活动总是在影响着微生物的群落。
在保护生物多样性方面,优先还是保护动植物多样性,因为在保护动植物多样性的同时也保护了微生物的生存环境。同时,还应当完善微生物的基因库和菌种库。微生物多样性还对于科研工作而言具有着重大意义,因此我们也应当重视和保护微生物的多样性。