浅论水与可持续发展 摘要：水问题关系到人类的生存发展，是可持续发展的关键。他关系到我们每个人的生存、关系到我们子孙后代、关系到我们中华民族是否能傲立于民族之林。为此我们应以普遍联系的观点，从大自然的循环方面认识水问题，从人口、资源、环境的角度研究问题，并从提高整个国家的科技水平和全民意识入手，才能解决好水与可持续发展问题。 关键词：水 可持续发展 如何处理好水与可持续发展问题已成为人类尤其是贫水国或准贫水国必须面对的问题。本文从分析我国当前面临的水问题入手，剖析水与可持续发展的关系，提出解决水与可持续发展问题的一些想法。 一、我国当前面临的几个主要水问题及其原因浅析 由于我国水资源、降雨量时空分布的不均匀性，加之受历史及人为等因素的影响，我国当前面临的水问题主要表现及原因浅析如下： （一）旱涝灾害频繁 新中国成立后，我国七大江河都曾发生过大洪水。进入90年代，我国又连续发生几次大水。1991年江淮流域发生大水；1994年，珠江、长江、辽河和黄河流域均发生大洪水；1998年，长江、松花江、嫩江流域又发生大洪水。 不仅是水灾，进入90年代，每年受旱面积竟达0.27亿hm2，比50年代增加一倍半以上，成灾面积增加3倍。华北平原每年有1/4的耕地遭受干旱之害，1/6耕地沙化严重。我国可利用的草原面积有2.2亿hm2，其中可灌溉的草原仅33.3万hm2。目前全国农村有7000多万人、6000多万头牲畜饮水困难，城市有300多座缺水，其中严重缺水约有108座。 产生上述现象的原因的主要有如下几个方面：首先是因为我国降雨量时空分布不均，年降雨量变化较大，从而导致降雨期容易出现洪涝灾害，枯雨期又出现旱灾。同时由于历史原因，江河湖堤及水库大坝等水利工程防洪标准低，有些水利工程年久失修，有些工程在设计、施工中由于人为原因，甚至出现“豆腐碴”工程。其次，由于资金限制，我国许多地方水利工程不健全，建设维护资金匮乏。再者由于水土资源过度开发，造成对生态环境的破坏，生态环境的破坏又会影响到气候，从而加大了恶劣气候发生的几率。历史上由于人们不断地围湖造田、修堤防洪，从而导致洪水渲泻和调蓄的空间减小，另外一个方面，加高堤防等于抬高了洪水位，从而使防洪负担和防汛风险进一步增加，万一出事，将造成更大的灾害。 （二）沙漠化触目惊心 1994年普查结果显示，我国沙漠面积已达168.9万km2，而且每年正以2460ｋｍ２的速度扩展，荒漠化不仅威胁着北京城，而且影响到全国近1/3的国土，受影响人口近4亿。去年连续发生在我国北方的沙尘暴天气给人们敲响了警钟，如不及时采取措施，将引起许多耕地被损，许多城市甚至包括我们首都北京都将成为“楼兰古城”。沙漠化严重及其惊人的发展速度最重要的原因是森林植被覆盖率极低，而根本原因就是水资源的溃乏。其实上述现象是相互影响的，植被及森林覆盖率少必将影响区域气候，减少土壤含水率，而缺水也必将减少植物存活的机会，从而形成恶性循环。 （三）水环境继续恶化 到了90年代中期，全国水土流失面积约为367万km2，占国内面积的38%，每年流失水土50亿ｔ，相当于全球水土流失总量的12%。据测定仅黄土高原每年因水土流失带走的氮、磷、钾就有400万ｔ，相当于我国全年生产化肥的总量，一到暴雨期，多少条大小“黄河”令人触目惊心。有人担心：如不注意，长江也可能变成第二条黄河。 水土流失不但造成土壤贫瘠、生态环境恶化，而且给水资源开发利用和减少水灾害带来困难，如河床抬高、大坝（堤）防洪能力减少、增加防洪难度；水库淤积，降低防洪标准和兴利效益等。 据1997年《中国水资源公报》，全国废污水的排放总量为584亿ｔ。在10万km的评价河段中，水在Ⅳ类以上的污染河长占47%。北方辽、黄、海、淮等流域，污水与地表径流的比例高达1∶14～1∶6，全国湖泊约有75%以上的水域、近岸海域约有53%以上受到显著污染。根据全国118座大城市浅层地下水的调查，97.5%的城市受到不同程度的污染，其中40%的城市受到重度污染。 水污染严重的最根本的原因是由于我们正处在社会主义初级阶段，科学技术及经济条件还相对落后，同时人们缺乏环境保护意识所至。另外一个方面就是因为我国人口众多，生产、生活污水排放量明显地要高于其它国家。再者水污染和大气及环境污染是密不可分的，空气中的诸如硫的氧化物经溶解在水中或经降雨形成酸雨污染水体，环境中的金属、磷等化合物经氧化、分解作用最终也会成为水体的污染源。另外我国森林覆盖率低，不能对大气、水进行充分的净化也是水环境恶化的主要原因之一。 （四）用水效率不高和水浪费现象并存 虽然我国面临较大的水问题，但与此同时，用水效率不高、用水严重浪费的现象也普遍存在。我国的用水总量和美国相当，但GDP仅为美国的1/8。全国农业灌溉水的利用系数平均约为0.45，而先进国家为0.7甚至0.8。1997年全国工业万元产值用水量136m3，是发达国家的5～10倍。工业用水的重复利用率据统计为30%～40%，实际可能更低，而发达国家为75%～85%。全国多数城市用水器具和自来水管网的浪费损失率估计在20%以上。[NextPage]二、可持续发展 笔者认为可持续发展可以理解为人类生产力的不断发展，人类赖以生存的自然环境及资源不断得到改善或保护，人类的生产关系、文明程度不断地进步、提高。 由于水是生命赖以生存的基础，是构成地球物质循环的基本载体，是工农业生产的基础，因此可以说没有水资源的可持续发展，就没有人类的可持续发展。本文将从水的角度，研究水可持续发展的思路。 三、水与可持续发展 要想解决好水与可持续发展问题，就必须应用辩证唯物主义观点，把水与人类、水与生态系统联系起来。解决好水与可持续发展问题，归根到底就是解决生态系统及资源的良性循环问题。众所周知，水的三态变化是在太阳能作用下的循环，人类生存过程是生物循环的组成部分和特例。地球资源也是在一个大的循环系统之中，在这个循环中水作为载体、太阳作为动力起着不可替代的作用。人类的生产、生活只有在不破坏这个循环的环节和物质基础的条件下才能使自身得到发展。从普遍联系的观点将水作为生态及资源循环的一个环节加以研究，了解水循环、人类生存发展及生态系统的关系，将有利于上述问题的解决。 （一）加大科研力度，掌握水、生态及物质循环规律 据研究，世界上所有与水有关的问题，如旱灾、洪灾、污染和水土流失，不外乎是因为打破了大自然的循环。为此，我们必须充分掌握自然规律和先进科技，在发展生产力、提高人们生活水平的同时，要减少生产、生活对环境的影响，使自然和人类发展融为一体，互为促进。 水资源研究要将地理、地质、气象、水文、农业、林业、水利、土壤、环境、社会、经济等学科结合起来。加大科技力度，首先要充分研究导致水资源、水环境恶化的原因，减少污水排放量和生产使用环境污染物，加大封山造林，退耕还林、退田还湖等力度。同时加强下面几个方面的研究并建立相关机构。 （1）建立全国的水资源调度及监测中心，负责全国水资源规划利用和水质监测，同时负责与气象、环境及大气等部门的协调和配合。 （2）加强洪水及灾害（包括海啸、台风等）中长期预报、沙漠化治理、堤坝隐患发现和加固技术研究和应用。 （3）加速污水处理及水循环体系研究，合理优化工农业生产（包括采用节水高效农业）及生活用水（包括水质和水量），加大有机肥在农业生产中作用，倡导建立农村及城市生态保护圈。 （4）加强国际合作做好地球资源保护工作，提高科技水平，减少对环境的污染。 （二）合理规划，充分利用水资源 由于水资源是按水系划分的，没有行政上的区域划分，水存在于地面也可存在于地下，水有固态、液态、也有气态。于是合理利用水资源就要进行整体规划、合理调度。全面规划包括地表水与地下水、液态水与气态水、咸水与淡水的合理规划。在尊重自然规律的前提下，充分运用现代科技合理开发利用水资源。近年来实现的引大入秦、引黄济津和即将实施的南水北调工程就是地理上全面规划。许多海滨城市采用海水冲厕是咸淡水的合理利用。广西地区许多为岩溶地质，地下水资源丰富，于是地下地上联合调度就是必须的。当然采取地下水时一定要考虑到可能的副作用，如长江三角洲地区，由于过分开采地下水导致了地面沉降等问题。 （三）加快依法治水步伐 完善水法制建设，充分利用经济杆杠，加速水的商品化和治水法制化。 四、结语 水问题关系到人类的生存发展，是可持续发展的关键。他关系到我们每个人的生存、关系到我们子孙后代、关系到我们中华民族是否能傲立于民族之林。为此我们应以普遍联系的观点，从大自然的循环方面认识水问题，从人口、资源、环境的角度研究问题，并从提高整个国家的科技水平和全民意识入手，才能解决好水与可持续发展问题。
可持续发展与人的主体地位初探 自20世纪末以来，由于人类面临日益严重的各种“生态问题”，因而可持续发展问题成为备受人类关注的热门话题。可持续发展作为一种新的发展模式和发展观，也日益深入人心，并被越来越多的国家作为一种社会发展战略付诸实践，这是人类社会文明进程中的质的飞跃。但就目前情况看，对可持续发展内涵的理解仍不尽一致，甚至在一些基本问题上尚未形成共识，如人在可持续发展中的地位问题。这就直接关涉到如何把握可持续发展观的本质以至能否真正实现可持续发展的根本性问题。 一、人在与自然关系中的主体地位 所谓人的主体地位，是指人在与自然界关系中的一种位置，即在这种关系中，人是主 体，自然界是客体。人与自然界之间的关系是相当复杂的，有不同角度和不同的层次， “主—客”关系是人与自然关系的基本方面，但不能涵盖人与自然界关系的全部。因此 ，人与自然的“主—客”关系的确立也是有范围的，其作用也是有限度的。一般地说， 人与自然界的关系可以从两个角度加以确证，一是从存在论(事实)的角度看，人与自然 界中其他存在物(生命的、非生命的)一样，同属于自然生态系统构成中的一份子或一个 组成部分，人与其他自然存在物就是一种“平等”关系。在这个意义上，人与其他自然 物之间难以区分谁为主、谁为客关系。二是从价值论(价值)的角度看，人类具有不同于 其他自然存在物的特殊属性，具有其他存在物所不具备的自主性、创造性，人源于自然 而又超越于自然，人可以把人以外的自然物作为认识、利用和改造的对象，使直接的自 然物或被人改造过的自然物为人所用、为人服务。同时，人还具有认识和改造自身的自 觉性和能力，也就是在人类针对自然界的有意识、有目的活动中，对自然界的积极改造 和对人类自身的自觉改造是一致的，在改造自然中使人类自身得到改造。“自觉地”改 造自身与“积极地”改造自然两者之间相互作用、互为因果、相辅相成，进而实现人与 自然的协调、共生与互利。可见，在人与自然的关系中，人的主体地位主要是在“价值 论”的意义上构成的“主—客”关系中得到确证的。但是，人的实践和自然科学研究证 明，即使是在“存在论”的意义上，人类的活动也表现出一定程度的主体性，“由于人 类在地球上的活动非常广泛，不断地改变或影响地球的自然环境，已经成为生物生态系 统中的主导性生态因子”[1](P43)。概而言之，在人与自然关系中，人的主体地位的内 涵主要表现为：(1)人依据自身生存和发展的需要积极地利用自然、改造自然，实现主 体客体化；(2)人通过实践活动将外在于人的自然“内在化”以充实、完善和发展人自 身，实现客体主体化；(3)人的主体地位的实质在于人是目的。就人与自然关系的本质 而言，人具有目的价值，自然界具有手段价值。因为就人类而言，对人与自然关系的正 确认识与有效地处理，都必然以是否符合人类的生存与发展的客观需要，作为最终的价 值取向和评判标准。当然，这并不否定自然界在人们活动面前确证它存在的客观性和独 立性，即自然界可以独立于人而存在，它具有不依人的意志为转移的客观规律和本质。 但是，自然界的存在及其规律的“价值”是人的存在及其需要所赋予的。一方面，自然 界存在及其规律对人作为目的及其实现有制约作用，也就是说，人在自然界面前不能“ 为所欲为”，必须承认自然界的真实存在，尊重自然规律；另一方面，自然界存在及其 规律之所以有价值，就在于它为人的生存及其发展提供了条件，为人的活动服务，为人 的目的实现服务。这就是人的主体地位的基本涵义，也是人与自然之间“主—客”关系 的基本内容和基本规定，正是人的主体地位确定了人与自然关系的性质，确定了人的活 动和自然界作用的范围。
【前沿报道】Science：新生代海洋氮-硫循环变化及其与构造运动的关系 海洋氮、硫循环过程主要表现为这两种元素的氧化态和还原态在水体中相对比例的变化。该比例变化取决于海水中氮和硫元素不同价态化合物的输入和输出情况。海洋中硝酸盐和硫酸盐的还原是影响两元素氧化态和还原态收支的关键过程，海水中氧气的多寡决定了海洋硝酸盐和硫酸盐被还原的程度。在次氧或贫氧环境的水体中，通常硝酸盐与硫酸盐还原菌较为活跃，致使反硝化（将NO 3 - 还原成N 2 ）和硫酸盐还原（将SO 4 2- 还原成H 2 S）过程增强。由于细菌优先利用轻同位素（ 14 N和 32 S），这两个过程均伴随着重同位素（ 15 N和 34 S）富集在海水中剩余的硝酸盐和硫酸盐当中。但是，同位素变化最终是否能够被记录到还取决于还原反应中剩余的硝酸盐与硫酸盐的量。例如，在沉积物孔隙水中发生的反硝化过程，由于会将其中的硝酸盐消耗殆尽而不产生明显同位素分馏。 目前，氮、硫同位素（δ 15 N和δ 34 S）分析是研究海洋氧化或缺氧状态的有效手段。在众多研究载体中，有孔虫壳体碳酸盐中的有机质被认为是分析氮同位素的可靠对象，而重晶石（BaSO 4 ）和有孔虫碳酸盐晶格中的硫酸盐则是分析硫同位素的理想材料，主要是因为它们代表海洋来源且较少受到成岩作用的影响。本文讨论的研究成果均来自这两类物质的氮、硫同位素数据。 近期，美国普林斯顿大学地球科学系的Kast等在Science上首次报道了来自北太平洋（ODP 1209）、北大西洋（IODP U 140 9）和南大西洋（ODP 1263）新生代以来有孔虫壳体碳酸盐中有机质氮同位素（foraminifera-bound δ 15 N, FB-δ 15 N）记录，并讨论了与海洋O 2 含量相关的氮循环变化。在这里，FB-δ 15 N被认为反映了海洋浅部亚表层（100-300m深）水体中硝酸盐的δ 15 N变化。他们的结果显示：古新世时，FB-δ 15 N值要比现在高出约5‰-10‰；古新世到早始新世（57-50 Ma）时，FB-δ 15 N出现最大13‰的显著降低；随后，在中始新世以来，FB-δ 15 N总体维持在在较低水平，尽管在渐新世时又有所增加（图1）。古新世时的FB-δ 15 N值处于新生代来的最高水平，表明当时海洋硝酸盐的δ 15 N高，可能反映了水体中反硝化过程与沉积物内部反硝化过程发生速率的相对变化，即具有较高的全球海洋水体反硝化速率，或者较低的沉积反硝化速率。 然而，FB-δ 15 N表现出的空间差异（ODP 1209的δ 15 N要高于ODP 1263和IODP U 140 9）更支持水体反硝化过程的增强，暗示古新世时海洋出现广泛的贫氧（subo xi a）状态。此后，FB-δ 15 N表现出显著降低，说明反硝化减弱和海水中氧气含量增加。由于始新世以来海水温度的下降（海水中氧的溶解度会随之增加）在步调上与此时δ 15 N的降低不一致（图2），不能对其作以解释，作者将其归因于构造运动。在距今59 Ma时，印度和非洲板块向亚欧大陆的汇聚导致了特提斯洋的关闭，从此，温暖贫氧的特提斯洋水不再是太平洋中温跃层和中层水的来源，转而被寒冷富氧的高纬度表层海洋水所替代，从而导致水体贫氧状况缓解，反硝化强度减弱，δ 15 N降低。 图1 70 -30 Ma期间有孔虫壳体碳酸盐中有机质氮同位素变化。数据来自两种不同颗级有孔虫（颗粒>250 μm为实心，125-250 μm为空心）。实心线代表两种粒级数据的三点滑动平均，彩色背景区域为1σ不确定性区间。图中左侧箭头指示岩芯顶部的FB-δ 15 N值：来自南大西洋516钻孔（蓝色）、U 140 9钻孔（灰色）和1209钻孔（红色）。插图为55 Ma前全球板块重建格局，表明本研究中ODP和IODP钻孔在当时的位置（Kast et al., 2019） 图2 北太平洋ODP 1209钻孔FB-δ 15 N记录与温度替代性指标（TEX86和有孔虫δ 18 O）的对比。底栖有孔虫δ 18 O曲线的灰色段指示冰量变化可能对温度计算有影响（Kast et al., 2019） 与此同时，海水中硫酸盐的δ 34 S在古新世-始新世时段也经历了较大的变化。例如，Paytan等人早期在Science杂志上发表的重晶石δ 34 S结果和Rennie等人在Nature Geoscience杂志上发表的有孔虫碳酸盐晶格硫酸盐δ 34 S结果均记录了海洋硫同位素从53-40 Ma的显著升高，而且之后一直维持在相对高的水平（图3C）（Paytan et al., 199 8; Rennie et al., 2018）。Rennie et al.（2018）认为构造运动所导致的硫化物埋藏海域的变化是上述硫酸盐δ 34 S变化的主要原因。在新生代早期（约50.2±1.5 Ma），印度—洋内科希斯坦—拉达克岛弧发生碰撞，导致新特提斯洋的关闭和变窄，环特提斯洋边缘区域海平面快速下降，从而会导致浅海沉积环境的大规模减少。浅海沉积物中硫化物的δ 34 S值通常要高于深海沉积物中的硫化物（因为浅层沉环境中硫酸盐微生物还原速率较快，同位素分馏较小），所以如果全球的硫化物更多地在深海环境中埋藏，势必会使硫化物δ 34 S普遍降低，相应地海水中硫酸盐的δ 34 S则会升高。 图3 新生代早期孔虫δ 13 C值（A）与 FB-δ 15 N记录（B）和重晶石、有孔虫碳酸盐晶格硫酸盐δ 34 S记录（Paytan et al., 199 8；Rennie et al., 2018）（C）的对比。从古新世到始新世，底栖有孔虫δ 13 C值的总体下降可能表明有机质埋藏速率的降低，与大陆坡上方水体中较高的氧浓度是一致的（Kast et al., 2019, supplementary materials） 这两篇文章均提出了新生代早期构造运动导致海洋环境格局的变化，从而分别改变了海洋氮、硫循环。但是，为了解释氮、硫同位素的各自特定变化，二者对构造变动时间和海洋格局变化的着眼点却不同，尚不能用一个统一的因素来解释氮、硫循环的变化。这体现了海洋中氮、硫地球化学循环影响因素的复杂性以及同位素研究的多解性，需要多指标综合分析研究。 然而，Kast et al.（2019）提出的自59 Ma随着板块的汇聚海洋温跃层和中层水变得富氧，与Rennie et al.（2018）提出的构造变动导致硫化物埋藏至更深的海洋环境的观点并不是矛盾的。因为温跃层和中层水体的富氧会导致海洋硫酸盐还原界面向更深处移动，从而有利于更多的硫化物在深海环境中埋藏。值得注意的是海洋中溶解硫酸盐的滞留时间（～20 Ma）要远大于硝酸盐（<3千年），这至少是海洋硫酸盐δ 34 S变化滞后于硝酸盐δ 15 N约4 Ma的原因之一。今后的研究要综合多种替代性指标（如δ 15 N、δ 34 S和δ 53 Cr等），同时注意各指标对驱动因素响应的时间尺度，采用模型分析获得更为确切的新生代海洋氧化-还原变化 历史 。 主要参考文献 1.Fike D A , Grotzinger J P , Pratt L M , et al. Oxidation of the Ediacaran Ocean[J]. Nature, 2006, 444(7120):744-747. 2.Kast E R, Stolper D A, Auderset A, et al. Nitrogen isotope evidence for expanded ocean subo xi a in the early Cenozoic[J]. Science, 2019, 3 64 ( 64 38): 386 -389. 3.Paytan A, Kastner M, Campbell D, et al. Sulfur isotopic composition of Cenozoic seawater sulfate [J]. Science, 199 8, 282: 145 9- 146 2. 4.Rennie V C F, Paris G, Sessions A L, et al. Cenozoic record of δ34S in foraminiferal calcite implies an early Eocene shift to deep-ocean sulfide burial[J]. Nature Geoscience, 2018, 11(10): 761-765. 5.Schobben M, Stebbins A, Ghaderi A, et al. Flourishing ocean drives the end-Permian marine mass extinction[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015, 112(33): 10298-10303. （撰稿：王旭/新生代室） 美编：徐海潮 校对：HCN
轮胎在硫化过程中要消耗大量热能和电能，因此开发和推广节能硫化工艺意义重大。由于氮气分子量小、热容很小，氮气充入轮胎胶囊内腔时，不会吸热而引起温度降低，也不易造成胶囊氧化裂解破坏。采用充氮气硫化的主要优点是节能和延长胶囊寿命，可节省蒸汽80%，胶囊使用寿命可延长1倍。
第一作者：Chi Chung Lee
通讯作者：Yilin Hu，Markus W. Ribbe
通讯单位：加州大学欧文分校
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钼固氮酶在常规环境下催化还原 N2 到 NH3 发生在 M 团簇处。该团簇是一种复杂的辅助因子，包含两个由间隙碳化物连接的金属硫部分立方烷和三个带硫。最近的一项晶体学研究表明，N2 的结合是通过 M 簇的带硫在转换时的位移来实现的。然而，在催化过程中 N2 结合和带硫移动的直接证据仍然没有发现。该研究工作表明 N2通过电子和硫的消耗被捕获在 M 簇上，并且 N2-捕获状态在生成 NH3 方面具有催化能力。此外，本文证明只有当亚硫酸盐与还原剂一起提供时才会发生产物释放，亚硫酸盐作为硫化物插入到带硫置换的位置，并且在催化过程中存在带硫的动态进出。总之，这些结果确立了辅因子带硫的移动作为固氮酶反应的关键。
背景介绍
固氮酶是一种复杂的金属酶，与农学、环境和能源等领域有着密切的关系。作为全球氮循环中的一个关键步骤，固氮酶在催化大气 N2 转化为生物可利用 NH3 方面的作用广为人知，固氮酶还可以在模拟环境反应中将 CO 和 CO2 还原为碳氢化合物（例如，CH4、C2H6、C3H8），用于生产碳燃料。除了 N2和 CO，固氮酶还能够还原多种替代底物，包括 C2H2, CN , N3 和 H+，进一步说明了这种重要金属酶的催化多功能性。传统钼 (Mo) 固氮酶的催化是通过一个双组分系统完成的，该系统利用还原酶组分将电子传递给催化组分以进行底物还原。还原酶成分，称为铁 (Fe) 蛋白，是一种同源二聚体，包含一个亚基桥接 [Fe4S4]簇和每个亚基内的 ATP 结合位点；被称为催化成分的钼铁(MoFe) 蛋白是一种α2β2-异四聚体，其在每个 α/β-亚基界面含有一个 P-簇([Fe8S7])，以及在每个 α-亚基内含有一个 M-簇 (或 FeMoco; [( R -homocitrate)MoFe7S9C)。在底物转换过程中，钼固氮酶的两种成分蛋白相互形成功能复合物，使 ATP 依赖的电子从 Fe 蛋白的 [Fe4S4] 簇通过 P 簇转移到 M 簇。MoFe 蛋白，一旦积累了足够数量的电子，就会发生底物还原。
固氮酶的功能重要性和与生俱来的复杂性，激发了几代研究人员对这种酶促 N2 还原机制进行研究；Lowe-Thorneley 模型是迄今为止最知名的动力学描述，用于解释质子的蛋白内传递和电子到 M 簇以进行底物结合、活化和还原。另一方面，由于这些结合物种的瞬态特性，研究人员已证明固氮酶的底物或中间结合状态表征极具挑战性。在这方面的研究中，冷冻淬火光谱技术与钼固氮酶活性位点基因修饰相结合，已被用于表征这种酶的某些状态，这些状态可能与催化相关。然而，获得 Mo-固氮酶配体结合状态分子描述的一个非常重要步骤来自于 MoFe 蛋白的 CO 结合形式的高分辨率晶体结构，它揭示了 μ2-CO 配体桥接在 M 簇的 Fe2 和 Fe6 之间，代替了带状硫 (S2B)。这一结果令人兴奋，因为它指出了一种机制，涉及通过取代辅助因子的带硫产生活性 Fe 物质。更有趣的是，在 S2B 位点进行的后续晶体脉冲追踪研究表明辅助因子的整个带区域可能参与催化。
图文解析
图1. N2 结合的 Av1* 的GC-MS 和频率选择性 NMR 分析。a、b，产生的C2H4 的 GC 洗脱曲线 (a) 和 GC-MS碎裂模式 (b)；条件分别为在 D2/C2H2下的 Av1（灰色）、N2/D2/C2H2下的 Av1（蓝色）和 D2/C2H2下的 Av1*（棕色），基于 H2O 的反应。c，在 Av2、MgATP 和连二亚硫酸盐存在下，在 Ar 下转换时，由 Av1（实心蓝色）、14N2 制备的 Av1*（实心红色）和 15N2（实心棕色）制备的 Av1* 生成 NH4+ 的频率选择性 1H NMR 光谱。
图 2. 各种 Av1 蛋白种类的 EPR 和 GC-MS 分析。a-j，垂直模式(a-e) 和平行模式 (f-j) 的 EPR 光谱，用于测试静息态 Av1 (a,f)，N2 结合的 Av1* (b,g)，连二亚硫酸盐重新激活的 Av1* (TOD) (c,h)、Eu(II)-EGTA/亚硫酸盐再活化 Av1*(TOS) (d,i) 和 Eu(II)-EGTA/亚硒酸盐再活化 Av1*(TOSe) (e,j)。k-o，对 Av1 (k)、Av1*(l)、Av1*(TOD) (m)、Av1*(TOS) (n)和 Av1*(TOSe) (o) 酸淬灭后释放的 15N2 进行 GC-MS 分析。
图 3. 底物转换对亚硫酸盐物种的要求。a，在含有 Av2、MgATP 和Eu(II)-EGTA 的体外活性测定中，在不存在 (-S) 或存在各种硫源（+S2-,+SO42 和 +SO32 ）或亚硒酸盐 (+SeO32-) 的情况下，Av1* 的活性。b，在含有 Av2、MgATP 和 Eu(II)-EGTA 的体外测定中，Av1* 的 C2H2 还原活性与亚硫酸盐 (SO32-)或亚硒酸盐 (SeO32-) 浓度的滴定关系。c，使用 2mM SO32-（实心绿色固体）或 NFE（空心圆圈）作为硫源，在 C2H2 还原中，Av1* 活性与时间的关系。
图 4. Av1*(TOS) 的晶体学分析。Av1*(TOS) 的链-A/B (P-团簇(A/B)) (a) 和 链-C/D(P-团簇(C/D)) (b) 界面处的P-团簇结构。原子颜色编码：Fe，橙色；S，黄色；O，红色；N，蓝色。c-f，链-A（M-簇（A））（c，e）和链-C（M-簇（C））（d，f）中，M-团簇的结构。c,d，侧视图；e,f，沿M-团簇(A) (c,e) 和 M-团簇(C)(d,f) 的 Fe1-C-Mo 轴的视图。
图 5. 带状硫与催化相关的移动。a，各种 Av1 蛋白或蛋白链中单个硫或硫基团的相对电子密度。b,c, GC-MS 分析 Av1*(TOS) (b) 及其分离的 M-簇 (c) 中酸不稳定、簇结合的 34S2- 离子的释放。d, ICP-OES 测定从不同样品提取的 M 簇中的 Se/Mo 比。
图 6. Av1*(TOSe) 的XAS/EXAFS 分析。a-g，对 Av1*(TOS) 在过量 SeO32 中转换10min（指定为 Av1*(TOSe)，黑色），Av1* (TOSe) 在过量 SO32 中转换 5min（指定为 Av1*(TOSe)5min，蓝色）和 Av1*(TOSe) 在过量 SO32 转换 60min（指定Av1*(TOSe) 60min，红色），获得的Fe (a-d) 和 Se K-edge XAS 分析 (e-g)。
图 7. SO32-的配位和还原。a-c，由 SO32- 或 NH3配位的 M 簇的 DFT 优化模型。d，两种SO32-配位情况下的反应能，假设耦合的 e-/H+ 转移发生在初始配位步骤之后。e，在两种SO32-配位情况下，硫掺入的累积反应能。
总结与展望
基于上述结果，本文结合使用生化、分析、光谱和结构方法来证明 N2 在电子和硫耗尽条件下被捕获在 M 簇上，并且这种 N2 捕获状态与催化相关，能够产生 NH3。此外，研究表明产物释放仅在亚硫酸盐和还原剂存在的情况下发生，亚硫酸盐作为硫化物插入到带硫置换的位置，并且在催化过程中存在带硫的动态流动。这些证据共同指出带硫的移动是固氮酶机制的一个新的关键因素。
自然界固氮N2 + O2 =放电= 2NO2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO工业生产－－氨催化氧化制硝酸N2 + 3H2 =高温高压催化剂= 2NH34NH3 + 5O2 =催化剂加热= 4NO + 6H2O2NO + O2 = 2NO23NO2 + H2O = 2HNO3 + NO用氮肥制硝酸，氮肥包括NH4Cl等铵态氮肥，KNO3等硝态氮肥，一般不会用它们制硝酸。理论上来说，氮气是和氧气、水反应生成硝酸的。首先，在放电条件下,氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO ①然后，一氧化氮与氧气迅速化合,生成二氧化氮：2NO+O2=2NO2 ②最后，二氧化氮与水反应生成硝酸：3NO2+H2O=2HNO3+NO ③说明一下，第②、③步反应如果在氧气充足的情况下可以这么反应：4NO+3O2+2H2O==4HNO3 假如说你要写一个大得化学方程式的话可以这么写2N2+5O2+2H2O=放电=4HNO3 （不过不建议这么总括）
氮循环(Nitrogen Cycle)是描述自然界中氮单质和含氮化合物之间相互转换过程的生态系统的物质循环。 氮在自然界中的循环转化过程。是生物圈内基本的物质循环之一。如大气中的氮经微生物等作用而进入土壤，为动植物所利用，最终又在微生物的参与下返回大气中，如此反覆循环，以至无穷。 基本概念 空气中含有大约78%的氮气，占有绝大部分的氮元素。氮是许多生物过程的基本元素；它存在于所有组成蛋白质的氨基酸中，是构成诸如DNA等的核酸的四种基本元素之一。在植物中，大量的氮素被用于制造可进行光合作用供植物生长的叶绿素分子。 加工，或者固定，是将气态的游离态氮转变为可被有机体吸收的化合态氮的必经过程。一部分氮素由闪电所固定，同时绝大部分的氮素被非共生或共生的固氮细菌所固定。这些细菌拥有可促进氮气和氢化和成为氨的固氮酶，生成的氨再被这种细菌通过一系列的转化以形成自身组织的一部分。某一些固氮细菌，例如根瘤菌，寄生在豆科植物（例如豌豆或蚕豆）的根瘤中。这些细菌和植物建立了一种互利共生的关系，为植物生产氨以换取糖类。因此可通过栽种豆科植物使氮素贫瘠的土地变得肥沃。还有一些其它的植物可供建立这种共生关系。 其它植物利用根系从土壤中吸收硝酸根离子或铵离子以获取氮素。动物体内的所有氮素则均由在食物链中进食植物所获得。 氨 氨来源于腐生生物对死亡动植物器官的分解，被用作制造铵离子(NH4+)。在富含氧气的土壤中，这些离子将会首先被亚硝化细菌转化为亚硝酸根离子(NO2-)，然后被硝化细菌转化为硝酸根离子(NO3-)。铵的两步转化过程被叫做氨化作用。 铵对于鱼类来说有剧毒，因此必须对废水处理植物排放到水中的铵的浓度进行严密的监控。为避免鱼类死亡的损失，应在排放前对水中的铵进行硝化处理，在陆地上为硝化细菌通风提供氧气进行硝化作用成为一个充满吸引力的解决办法。 铵离子很容易被固定在土壤尤其是腐殖质和粘土中。而硝酸根离子和亚硝酸根离子则因它们自身的负电性而更不容易被固定在正离子的交换点（主要是腐殖质）多于负离子的土壤中。在雨后或灌溉后，流失（可溶性离子譬如硝酸根和亚硝酸根的移动)到地下水的情况经常会发生。地下水中硝酸盐含量的提高关系到饮用水的安全，因为水中过量的硝酸根离子会影响婴幼儿血液中的氧浓度并导致高铁血红蛋白症或蓝婴综合征(Blue-baby Syndrome)。如果地下水流向溪川，富硝酸盐的地下水会导致地面水体的富营养作用，使得蓝藻菌和其它藻类大量繁殖，导致水生生物因缺氧而大量死亡。虽然不像铵一样对鱼类有毒，硝酸盐可通过富营养作用间接影响鱼类的生存。氮素已经导致了一些水体的富营养化问题。从2006年起，在英国和美国使用氮肥将受到更严厉的限制，磷肥的使用也将受到了同样的限制。这些措施被普遍认为是为了治理恢复被富营养化的水体而采取的。 在无氧（低氧）条件下，厌氧细菌的“反硝化作用”将会发生。最终将硝酸中氮的成分还原成氮气归还到大气中去。 氮气(N2)的转化 有三种将游离态的N2（大气中的氮气）转化为化合态氮的方法： 生物固定 – 一些共生细菌（主要与豆科植物共生）和一些非共生细菌能进行固氮作用并以有机氮的形式吸收。 工业固氮 – 在哈伯-博施法中，N2与氢气被化合生成氨(NH3)肥。 化石燃料燃烧 – 主要由交通工具的引擎和热电站以NOx的形式产生。 另外，闪电亦可使N2和O2化合形成NO，是大气化学的一个重要过程，但对陆地和水域的氮含量影响不大。 由于豆科植物（特别是大豆、紫苜蓿和苜蓿）的广泛栽种、使用哈伯-博施法生产化学肥料以及交通工具和热电站释放的含氮污染成分，人类使得每年进入生物利用形态的氮素提高了不止一倍。这所导致的富营养作用已经对湿地生态系统产生了破坏。 全球人工固氮所产生活化氮数量的增加,虽然有助于农产品产量的提高,但也会给全球生态环境带来压力.,使与氮循环有关的温室效应、水体污染和酸雨等生态环境问题进一步加剧. [思路分析] 氮素是构成生物体的另一种必需元素，自然界中的氮素循环包括许多转化作用。空气中的氮气被固氮微生物及植物与微生物的共生体固定成氨态氮，经过硝化微生物的作用转化成硝态氮，后者被植物或微生物同化成有机氮化物。动物食用含氮的植物，又转变成动物体内的蛋白质。动物、植物、微生物的尸体及排泄物被微生物分解后，又以氨的形式释放出来，这种过程叫做氨化作用。由硝化菌产生的硝酸盐在无氧条件下被一些微生物还原成为氮气，重新回到大气中，开始新的氮素循环。微生物在氮素循环中的几种作用归纳为：固氮作用、硝化作用、同化作用、氨化作用和反硝化作用。 [解题过程] 氮素在自然界中有多种存在形式.其中数量最多的是大气中的氮气,总量约3.9×1015t.除了少数原核生物以外,其他所有的生物都不能直接利用氮气,必须通过以生物固氮为主的固氮作用才能被植物吸收利用,动物直接或间接以植物为食获取氮. 构成氮循环的主要环节是:生物体内有机氨的合成,氨化作用,硝化作用,反硝化作用和固氮作用. 植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐,进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮. 动物直接或间接以植物为食物,将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮.这一过程叫做生物体内有机氮的合成. 动植物的遗体,排泄物的残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨,这一过程叫做氨化作用. 氨化作用和硝化作用产生的无机盐,都能被植物吸收利用.在氧气不足的条件下,土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐,并且进一步还原成分子态氮,分子态氮则返回到大气中,这一过程叫做反硝化作用. 大气中的分子态氮被还原成氨,这一过程叫做固氮作用.没有固氮作用,大气中的分子态氮就不能被植物吸收利用. 地球上固氮作用的途径有三种:生物固氮,工业固氮和大气固氮.据科学家估算,每年生物固氮的总量占地球上固氮总量的90%左右,可见,生物固氮在地球的氮循环中具有十分重要的作用. 氮素是农作物从土壤中吸收的一种大量元素,土壤每年因此要失去大量的氮素.大量施用氮素化肥能保证植物的生长需要,使粮食增产,但同时又造成土壤板结和环境污染.所以人们研究生物固氮,通过生物固氮这条途径使土壤中的氮素得到补充,有利于环保和可持续发展.
1.氨氮的作用；2.土壤中氮的循环过程，有机氮，氨态氮，硝态氮；3.氨氮的来源（施肥、雷电、生物固氮等），对土壤中的植物、微生物以及环境的影响和危害；4.回头再增，有事先撤了
可以。因为氨及其水合物是一种强碱，能够迅速的与酸性气体二氧化硫发生吸收、反应。特别是当脱硫塔浆液密度较小或者是刚开机不久，如果氨加入的过量，很容易造成出口二氧化硫测不出。用氨作为脱硫剂，运行时需要的能量较少，如浆液的循环量没必要很大，等等。但氨法脱硫有它的弊端：一、是氨逃逸。如果加入的氨水过量，氨逃逸会增加，造成浪费，所以从这一点，不建议为了增加脱硫效率，而长期过量的使用氨。二、废水难以处理，处理费用高。由于氨氮对水环境的污染很严重，现在已经禁止随意排放氨氮，但由于氯离子浓度的问题，系统又不得不外排，所以造成了矛盾。
对脱氮（反硝化）的影响因素中,硝酸盐浓度算不上,因此氨氮再低,如果只是被硝化细菌转化高价态的氮,也不会对TN有多少影响,自然跟脱氮没啥关系,也谈不上多大影响.
NH3-N高对COD去除没影响，应该反过来说的啊，不是氨氮去除COD，是COD去除氨氮。碳氮比进水是100比5，厌氧段是200比5 快采纳啊！ 污水处理群：51740957 欢迎各工艺精英成员共同探讨！
水循环是指地球上不同的地方上的水，通过吸收太阳的能量，改变状态到地球上另外一个地方。例如地面的水分被太阳蒸发成为空气中的水蒸气。而水在地球的状态包括固态、液态和气态。而地球中的水多数存在于大气层、地面、地底、湖泊、河流及海洋中。水会通过一些物理作用，例如：蒸发、降水、渗透、表面的流动和地底流动等，由一个地方移动到另一个地方。如水由河川流动至海洋。
地球表面各种形式的水体是不断地相互转化的，水以气态，液态和固态的形式在陆地、海洋和大气间不断循环的过程就是水循环。 地球表面的水通过形态转化和在地表及其邻近空间（对流层和地下浅层）迁移。
水循环是地球上最重要的物质循环之一，它实现了地球系统水量、能量和地球生物化学物质的迁移和转换、构成了全球性的连续有序的动态大系统。水循环联系着海陆两大系统，塑造着地表形态，制约着地球生态环境的平衡和协调，不断提供再生的淡水资源。因此，水循环对于地球表层结构的演变和人类可持续发展都意义重大。
1，水循环深刻地影响着地球表层结构的形成、演化和发展。
2，水循环的实质就是物质与能量的传输过程。
3，水循环是海陆间联系的纽带。
4，水循环是地球系统中各种水体不断更新的总和，这使得水成为可再生资源，根植于人类社会和历史的变迁之中。
气候变化是当今现代世界面临的最大因素和担忧之一。从碳排放到全球气候变暖，再到冰盖融化，气候变化以多种方式影响着地球，还有大量副作用比我们想象的要深远得多。这些副作用之一是对水循环的影响。
01
什么是水循环？
水循环是地球上所有水的不断运动。水量永远不会改变，而是在各个地区循环，并通过天气模式和流水运送到世界各地。从雨水到海洋，再到河流、地下水和冰川，一切都是地球水循环的一部分。
水循环通常分为各个阶段或过程，所有水最终都会经历这些阶段或过程。包括蒸发、凝结、降水三大类，以及截留、下渗、渗滤、蒸腾、径流、蓄积。这些阶段共同构成了人类、植物和动物赖以生存和地球繁荣的循环。
02
气候变化对水循环的影响
已经发现气候变化对地球的水循环产生了越来越大的影响。碳排放、农业和工业导致地球平均温度整体上升。这种平均增长对水循环产生了一些直接影响，尤其是在蒸发和降水以及水在全球的流动方面。
气候变化对水循环产生哪些影响呢？
01
蒸发
蒸发是水（通常在地球表面的地面或水体中）变成水蒸气的过程。这个过程需要热量，使液态水变成气体，并上升到大气中。随着全球平均温度的升高，蒸发量也随之增加。由于蒸发和降水密切相关，蒸发的增加也直接导致了世界范围内的大量降水。
工作原理：如果你想到一个在阳光下变干的水坑，那水坑里的水会被阳光的温暖照在上面蒸发掉。因此，那个水坑会干涸，其中的水会转化为空气中的水蒸气。天气越热，这个过程发生得越快。在更大的范围内，同样的事情正在世界上更重要的水域发生。由于全球变暖导致温度升高，而臭氧减少导致太阳热量增加，这种热量会影响湖泊、池塘和海洋，导致水以更快的速度蒸发。
由于高温引起的干旱，在美国内华达州的米德湖发现了 历史 性的低水位。
由于气候变化导致温度升高，许多已存在多年的已知湖泊正在干涸，或者至少在减少。例如，玻利维亚波波湖是该国第二大湖。然而，在 2015 年，由于该地区极度干旱，该湖完全干涸。同样，米德湖虽然是源自科罗拉多河的人工湖，但从2000 年到 2015 年，其水位下降了 37 米，这主要是由于干旱和区域温度升高。
02
降水
由于它们在水循环中如此紧密地联系在一起，干旱和气候变化导致的蒸发速度增加导致降水增加。不仅水蒸发得更快，而且当大气变暖时，可以保持更多的水分，因此产生更多的雨水。
当来自地球表面的水变成气态，并在大气中变成水蒸气时，它就会上升并形成云。随着云层的聚集，越来越多的水蒸气聚集在一起。一旦云中的水蒸气变得太重——即气体或大气中的水蒸气比例太高——水开始再次形成液体，在一个称为冷凝的过程中，并以降水的形式从云中滴落（雨、雪、雨夹雪等）。
这似乎会抵消增加的蒸发，但实际上它不会——至少不是直接的。由于地球上的气流和天气模式，蒸发的水很少会落在同一个地方。它聚集，形成云，并在再次降落之前被吹过平原或山脉。
由于这个过程，过去几年世界的天气模式发生了重大变化。虽然一些地区经历了极端干旱，但其他地区的洪水却增加了。本质上，这是由于蒸发速度快。由于水蒸发得很快，它也会更快地冷凝和降水。这会导致极端暴雨和山洪暴发。
03
气候变化引起的洪水
由于气候变化及其对水循环的影响，有四种主要类型的洪水都在增加。第一种是山洪暴发，任何特定地区的水量都过大。
第二种是城市洪水，当突然的大雨淹没城市排水系统时就会发生这种情况。雨水渠等一次只能吸收一定量的雨水，而大雨有时会使这些系统过满，导致主要城市发生洪水。这发生在 2014 年的底特律，随着城市街道、地铁系统或主要公园道路被水淹没，世界各地的各个州和城市都曾出现过这种情况。
第三类和第四类类似，都是河岸泛滥，沿海泛滥。在这两种情况下，增加的降水淹没了水体的河岸，河流、湖泊或海洋溢出到周围地区，造成大规模洪水。在多伦多，加拿大，在2017年的春天，降水增加导致的溢出安大略湖。湖岸边的城镇 - 包括多伦多市和多伦多岛 - 被洪水淹没，使家庭陷入困境，并对道路和房屋造成重大破坏。
04
极端天气
这种洪水属于极端天气类别，是气候变化最大的副作用之一。虽然过去仅指“全球变暖”的旧术语，现在科学家们意识到这种变暖会影响气候和天气的方方面面，并导致全球危险极端天气事件的数量急剧增加。
热带风暴、飓风和季风的强度近来显着增加。飓风是所有自然灾害中危害最大的，并且可能具有极大的破坏性。虽然飓风的平均数量保持不变，但研究表明，确实发生的风暴强度正在增加。4 级和 5 级风暴在区域内有所增加。我们在飓风易发地区看到了同样的风暴，但强度增加，这可能是由于大气中降水量增加以及海洋温度升高造成的，因为暖水是形成飓风的主要因素热带风暴。
05
海平面上升
除了所有这些变化之外，海水温度也在上升，全球气温升高意味着冰川和极地冰盖一直在缩小和融化。这导致了两个主要问题。
首先，冰的融化导致冰川景观和极地动物栖息地的丧失。此外，随着冰融化，它会产生更多开放的水，比冰更强烈地反射太阳，进一步加速了这一过程。
第二个主要问题是，随着冰层融化，它取代了周围的水，导致海洋上升，海平面上升。海洋在水循环中发挥着关键作用，而这种转变反过来又会扰乱这一循环的谨慎平衡。
06
持续性的影响
总体而言，水循环对地球上的生命至关重要，并且受气候轻微变化的影响很大。随着气候变化的持续，事实上它似乎每年都在增加，全球气温继续上升。这以各种方式影响全球的水循环，从大规模干旱到山洪暴发，再到更强烈的破坏性天气和风暴。
随着气温升高和水循环加快，天气变得越来越难以预测，条件也越来越极端。干旱不但不会平衡，反而会变得更糟，而其他地区将被洪水淹没，风暴将有可能造成越来越多的破坏。如果不改变，维持地球上所有生命的水循环将面临越来越大的风险。因此，必须做出改变以纠正这些气候问题，从而恢复水循环和整个地球生态系统的自然平衡。
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很多时候人生就像戏剧一样，很滑稽，我们往往不断追逐某些东西，为此永远不知疲惫，但是常常会在最后一刻发现，在自己匆忙赶路寻找风景的时候，却失去了沿途最美的风景。
有影响。水循环是海洋中的水通过蒸发形成水蒸气，以气体形式在上空堆积，堆积到一定程度时，就以雨的形成降落到地面，一部分落在海洋里，一部分落到地面上，被地面吸收，在被地面吸收中，有一部分被植物吸收，另一部分通过地表径流返回海洋。近几年来，人类不断加造大坝，这在一定程度上影响到了水的地表径流。
给我1000分我也不干~
农业水利经济良性循环思考论文
摘要： 随着我国对“三农”问题的关注，农业水利经济也逐渐被提到议程上来。水利是国民经济的基础产业，能否很好的处理农业水利经济的良性循环对我国农业经济的发展具有很重要的作用。本文介绍了农业水利经济良性循环概念和我国农业水利经济良性循环发展的现状，并提出了促进我国农业水利经济良性循环的措施与建议。
关键词： 农业水利经济；良性循环；措施与建议
1、农业水利经济良性循环概念
农业水利经济良性循环问题，也就是实现水利经济的正常再生产问题，也正是因为水具有多功能的特性，它既属于生产资料范围，也属于消费资料范围，并且水也是人类日常生活中必不可少的生活资料。就马克思的观点而言，农业水利经济良性循环问题包括以下几个方面：第一，单项水利设施的资金良性循环问题；第二，水利经济与国民经济如何协调发展问题；第三，水利经济与社会环境良性发展问题。这三个方面既是各自独立的，又是相互联系统一的。
2、我国农业水利经济良性循环发展的现状
2.1已经建立的水利工程再生产机制没有确立，工程老化严重通常来说，水利工程的固定资产主要是由防洪、除涝、灌溉和水土保持工程组成。除了灌溉工程可以回收一部分资金外，其余的如防洪工程、除涝工程、水土保持工程基本不能够回收资金。除此之外，随着工程的应用，需要花费大量的资金对其进行管理、大修、更新和改造。依然是依靠国家财政的拨款和群众的投入，水利经济在这些年的发展一直处于低谷。水利工程大部分都是公有资产，并且缺乏科学的管理制度。
2.2水利建设的速度与规模不能够满足经济和社会发展的需求我国水利基础设施不完善，最基本的灌溉、防涝等工程的建设不完整。由于农业基础设施的不健全，已经严重影响了我国农业的发展，严重影响到了我国农作物的种植和生长。不能够合理的利用我国已有的自然资源，合理的开展水利工程建设，不能够为水利经济的发展提供良好的'条件与基础。
2.3对已经具有的水利设施利用和保护的措施不当在利用水利设施进行农作物管理和培育时，很多管理人员不清楚如何正确的使用机器设备以及有关机器设备使用后的合理维护和管理。还有相关工作人员没有定期对水利工程的设施进行合理的检查和修理，并且在具体使用的时候没有专门的高技术人员进行指挥、指导，这在一定程度上会给设备带来很大的损害。因为，设备的使用不合理、技术不过关这对于水利设施是很不利的。
2.4水利经济再生产机制不健全根据我国经济的发展水平、产业结构和我国当前经济发展的重点，从而来确定合理的水利经济再生产运行机制。我国生产力水平在不断的进步，农业产业结构也在不断地进行调整，为了应对社会发展的需要以及人们的需求，我国农业发展越来越符合时代的发展步伐。所以，我国农业水利经济再生产机制一定要合理制定，并且它的制定对于以后我国农业经济的发展具有很大的推动作用。
3、促进我国农业水利经济良性循环的措施与建议
3.1从实际出发，实事求是，立足于我国当前农业发展的国情在相当长的时期内，我国的水利建设或者是水利管理将长期处于重要地位，劳动积累工制度仍然将长期处于重要位置。要同时依靠人民群众的自力更生和国家对农田水利设施建设的大力支持。在很长的一定时期内需要我们的共同努力，将其彻底的贯彻执行。我们还需要不断地学习国外的先进管理技术，科学合理的管理经验，与此同时，结合自身具体实际，不断地将外国技术与中国自身特点结合进行大胆的创新，最后走中国特色社会主义农业水利经济发展道路。
3.2加大国家对农业水利经济的财政支持，不断提高国家对农业经济水利工程的完善力度加强农业水利工程建设，合力构建农业水利工程体系，结合中国当前的具体实际，根据我国地理环境特征与我国特有的地域特征，合理的构建自身的农业水利设施网。国家还要在政策上支持我国农业水利经济的建设和发展，并且要积极鼓励人民群众参与到我国农业水利建设当中来，这样才能更好地开展农业水利经济的建设。
3.3建立起一整套合理的水利建设和管理的正常运行指标和考核体系，让水利经济良性发展水利经济体制的改革要做到逐步实施和不断深化、持续、稳定的发展，还要加强水利经济的研究工作，在水利经济的改革过程中，水利经济是起主导作用的。但是，现在目前这个在我国还是一个薄弱的环节。就水利改革和水利经济总体来说，要加强宏观、中观和微观这三个方面的综合研究。宏观水利经济研究，包括水在国民经济和社会发展过程中的地位，水产业性质、水产业外部结构研究。处理好这三个方面的关系对于我国农业水利经济的建设具有重要作用。
4、结论
我国经济的发展和生产力的进步要求我国进行农业结构改革，并且要求推进我国农业水利经济的良性循环。所以，我们要从各方面联合起来，促进我国农业水利经济良性发展。
生理学循环系统教学实践与研究论文
一、引言
生理学研究正常生命活动的规律,是病理生理学、药理学及临床课程的知识基础，其在医学课程体系中的作用举足轻重。但因其内容繁多，系统性强且比较抽象，因此，初学者很难深刻领会所学内容。如何针对生理学的特点，选择合适的教学方法，引导学生积极主动地学习，提高学生分析问题、解决问题的能力成了生理学教学的关键。PBL教学法是基于问题的学习方法，自1969年创立以来就开始应用于医学教育过程中，并得到高度关注。该学习方法在应用的过程中根据教学需要的不同，不断发生变化，但其根本特点都是以问题为基础，通过学生对问题的分析探讨来实现教学目标。我校生理学学科在近年肾脏的排泄功能教学中逐渐引入PBL教学法，由于学生参与到教学环节中，有效的提高了学生的学习兴趣，取得较好的教学效果。在此基础上，我们又尝试在循环系统的教学中穿插PBL教学法，具体总结如下。
二、PBL教学的具体实施过程
第一，教学前准备。其一，挑选教学案例。教学案例由学科教师从本学科建立的PBL案例。库中挑选，经过反复的讨论分析最终挑选“慢性肺源性心脏病”的病例作为教学案例，该案例涉及循环和呼吸两个系统的功能改变，有助于学生建立系统的知识体系。；其二，设计PBL教学方案。针对教学案例提出和生理学密切相关的问题，如“分析心功能不全对机体会产生哪些影响”，“体格检查中哪些现象可以用生理学知识进行解释”，“案例中呼吸功能和心功能之间的相互影响”等。教师根据这些问题分析学生在讨论过程中可能出现的情况并提出相应应对方案，比如，哪些是学生很容易想到并能分析全面的问题，那些问题是学生不易想到，需要教师引导启发的问题等，通过提前的讨论分析，可以提高教师对讨论的整体把控能力；其三，提前对学生进行PBL教学法说明会。生理学多在大一和大二开展，因此，多数同学没有接触过这一教学模式。在进行教学前要让学生清楚什么是PBL教学、PBL教学法与传统教学法的不同、教学环节如何进行，如何查阅文献资料等，使学生知道如何着手准备PBL讨论，并提前一周将教学案例和教学问题告知学生。第二，分组讨论合适的分组直接影响讨论效果，根据学科开展PBL教学的经验，我们将平时学习成绩较好表现积极的同学和不太积极的同学穿插分组，8-10人一组，每个讨论小组由两名教师进行指导。小组长简单介绍案例后，学生围绕预设的`问题进行分析讨论。教师在学生讨论的过程中要控制讨论节奏，引导讨论方向，防止偏离主题。讨论结束后，教师对讨论内容进行简单总结，指出偏差和不足，对讨论未能深入解决的问题和存在分歧的问题给予点拨，让学生课下再次深入探讨。同时，教师要根据讨论过程中学生解决问题的思路，查阅资料的情况、发言的踊跃性及正确程度等方面给出综合评价，并针对性的提出改进意见。第三，课后要求教学活动结束后，要求学生针对讨论过程中没有完全解决的问题再次查资料进行小组讨论，并将所有问题以书面形式进行归纳总结，反思讨论过程中的不足，评估自己的学习方法，提出应对策略。真正做到通过PBL教学巩固理论知识，将相应知识点融合渗透形成知识树连贯起来，提高学生分析问题的能力。
三、PBL教学法在生理学循环系统教学中的应用体会
第一，循环系统知识点比较多，且联系紧密，是比较难理解的一章。从以往的教学经验看，学生在这一章的学习之中，由于知识掌握不够扎实，不能将前后知识点联系起来形成体系，导致越学越困难，很大程度的影响了学习的自信心。通过此次PBL教学对“慢性肺源性心脏病”的案例进行分析讨论，学生能够掌握心脏的泵血过程、组织液生成的机制及影响因素、静脉回流的影响因素，动脉血压的影响因素等这些重点、难点的知识点。同时，通过用这些理论知识解释疾病的一些症状，确定疾病的治疗原则，可使学生深刻的认识到生理学和临床知识之间的密切关系，激发学生学习生理学的兴趣。由于该案例为“慢性肺源性心脏病”，心脏功能的异常和长期的呼吸系统功能改变之间有密切的联系。通过讨论分析，学生体会到，一个系统的疾病可能引起其他系统甚至全身做出相应的改变，系统之间是相互联系，相互影响的，有助于学生建立整体医学观念。第二，PBL教学法让学生参与到教学环节中，可有效的提高学生学习积极性的和教学效果。但其在实施过程中也存在不少问题。在学生方面，由于长期接受传统的“填鸭式”教学，学生的学习主动性较差，当把问题抛给学生让他们去自己查阅资料时，部分学生比较浮躁，不能深入进去，只是简单的用手机在网络上搜索答案，应付差事。更有甚者，为了应付所有学生必须发言的要求，有的小组在查资料时进行分工，每个同学只针对某一个知识点查阅资料，而不是根据问题全面的去研究案例，造成在发言时只会照本宣科，而在后续讨论中在没有新的见解与认识。在写书面论文时，对讨论内容的归纳总结比较肤浅，不能系统的进行探讨，甚至把网络上下载的文字不加修改的加入论文中。这些现象表明部分学生学习积极性还没有被充分调动起来，学习讨论还处于一种应付状态。当然，这也和学生对PBL教学是一种什么样的模式了解不充分有一定关系。这就要求教师在以后的PBL教学中要准备的更加充分，使学生明白PBL教学的好处，教会学生如何更有效的去查资料、讨论时如何切入主题及论文的撰写方法等。还可以将讨论效果好的小组的讨论过程录制成视频，让学生观看，从而更直观的认识PBL教学的具体实施过程，使学生逐步适应这种教学模式，并真正从这种教学模式中受益。在教师方面，由于PBL教学中教师要对讨论过程进行整体把握和指导，因此，PBL教学对教师提出了较高的要求。为保证讨论的顺利进行，教师必须有丰富而全面的专业前瞻性知识和良好的沟通、交流技巧，同时，还要能及时发现每个学生的闪光点并给与鼓励，帮助学生建立自信心，使学生形成良好的PBL教学体验，这样才能真正激发学生的学习兴趣和对知识的探索欲，培养学生的临床思维能力和团队协作精神。我校生理学PBL教学已经开展了数年，教师的PBL教学能力都有很大的提高，但是和一名好的PBL教师之间还有差距。这就要求学科教师在教学过程中不断地研究和反思自己的教学能力和技巧，博览群书，收集与生理学相关的知识，了解生理学新动向和新方法，从而不断地提高自身的业务水平和综合素质。
四、结束语
综上所述，在生理学教学中穿插PBL教学法使学生参与到教学过程中，可激发学生的学习兴趣，培养学生自主学习的能力，有效地提高学习效率，改善教学效果。但是由于我校现阶段师资和教学设施等方面的限制，不适合在所有学生中大规模的开展PBL教学，可以尝试将PBL教学和传统教学有效结合，探索出适合在我校开展的教学模式。
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