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1.1化学仪器分析法
随着软电离技术的迅速发展,对于一些具有复杂结构的大分子生物聚合物,质谱法可将其进行电离分解后在电场和磁场作用下进行离子质量分析,从而获得有机物分子式和结构信息,方法高效、快速准确。将色谱法与质谱联用可形成更强有力的联用分析技术,实现对极低浓度的生物样品的含量测定和蛋白质多肽类药物的代谢动力学研究。核磁共振是一种吸收光谱(1H-NMR和13C-NMR应用广泛)。1H-NMR可以提供分子中氢原子所处的化学环境、相对数目以及分子构型等有关信息,13C-NMR直接提供有关分子骨架的结构信息。光谱携带大分子生物聚合物结构信息经过计算机处理,可确定氨基酸序列、核酸的分析和定量混合物中的各组分含量分析等。将核磁共振技术与高效液相色谱法或毛细管电泳法联用,分析能力强大并能拓展其在生命科学领域中的应用范围。但质谱,核磁共振仪器精密昂贵,工作环境操作技术要求高,普及性受限。
1.2生物技术分析法
生物技术分析法主要包括:免疫学法、放射性同位素示踪法、生物鉴定法和量热法等。免疫学法是利用蛋白质多肽抗原与相应抗体(单克隆或多克隆抗体)可以特异性识别结合的特点(结合比色法),借助显微镜观察定位,对蛋白质多肽进行定性定量分析。常用免疫学方法有免疫荧光法和酶联免疫吸附剂测定法。免疫荧光法:是将目标抗体标上荧光素,借助荧光显微镜进行抗原示踪定位的检测技术;酶联免疫吸附剂测定法:又称酶联免疫法,或ELISA法,是在酶免疫技术基础上发展起来的一种新兴的免疫检测方法,该方法是将可以催化底物发生显色反应的酶进行标记,然后通过显色进行分析检测的一种前沿特殊试剂检测方法。例如,动物血清蛋白药物或动物性食品中农药残留的ELISA法建立等。而放射性同位素示踪法则是将目标性分子或产物用放射性同位素标记(与内源物质区别),以研究目标分子或产物的体内分布、代谢行为。放射性同位素示踪法和免疫学方法虽然能够描述蛋白质多肽类药物的体内动力学行为,但不能够直接反映出蛋白质多肽类药物的生物活性和稳定性。生物鉴定法和量热法则分别依据生物药物的特异性反应原理和放热吸热原理对药物的生物活性和稳定性进行分析研究。例如,生物鉴定法利用组织或细胞对蛋白质多肽类药物的某种特异反应,界定药物是否具有生物活性,根据制剂-效应曲线对目标蛋白质多肽类药物进行定性定量分析。量热法则是通过测定样品在受热过程中的放热和吸热行为来研究样品中各组分相互作用及状态变化的一种方法,该方法多用于多肽的热稳定和结构分析。
2结语
PCR技术是一种将特异性DN段在体外合成方法,也是聚合酶链式反应。通过PCR技术,环境中的有害生物,包括病毒,病原菌等都可以被监测到。过程主要包括分析与监测PCR扩增产物、PCR扩增靶序列、提取模板核酸等。不仅如此,环境中的特异性种群也都可以通过PCR进行监测,甚至基因表达都可以以之来测定。同时,PCR也可以用来对环境中基因工程菌株进行跟踪监测。
2生物发光监测技术
大自然非常神奇,各种各样的生物都有。而在其中有些昆虫会发出亮光,比如萤火虫。其实不止萤火虫等昆虫,包括真菌、细菌等在内的许多生物也都可以发出亮光。这些细菌天生对土壤中的重金属敏感,会根据重金属的多少而发出强弱程度不同的光。只需要通过判断其放射荧光的强度便可以对其所处环境的污染程度完成监测。较之常规监测方法,生物发光监测技术具有监测方便、快速、特异性强、灵敏度高等特点。
3生物酶技术
3.1处理功效高
生物酶技术利用微生物和酶结合,极大地提高了其处理污染的效率,较之通常的化学和生物方法,生物酶技术可对有机物进行快速降解,速度得到极大提升,是传统方法的百倍。将生物酶技术应用到污染物之后,可迅速祛除污染物的臭味,同时也能对水质进行净化处理,甚而降低COD、BOD5、氨、氮等的含量。这也是有些洗衣粉品牌在广告语中强调酶含量的原因所在。
3.2适应性更广
生物酶技术通过微生物和酶的结合,大幅度增加了微生物对环境的适应性,使得微生物可以在多种生存条件下得以生存并逐渐适应多种温度和pH值范围。如此一来,微生物便可以在低氧环境中也能有效发挥作用。
3.3更有针对性
生物酶技术现在拥有多个研究配方,甚至多达四十多种。可在不同领域、不同用途和不同的污染环境中广泛使用;即使碰上处理不了的,也可根据具体治理对象的具体情况,专门研发出针对性的、最具效力的配方。
3.4治理成本最低
生物酶技术产品投入资本小,但治理效果却十分显著。无需花高价购买地皮建厂,也不必购置大型仪器,在综合治理成本上有着明显优势,非常值得采用。
3.5纯绿色环保
当今环保意识已逐渐渗透到每个人们的心中,绿色产品成为人们普遍关注的焦点。而生物酶技术产品由纯天然菌种和酶复合后生成,在它的成分内既无转基因,也不包含任何的化学物质,也自不会给环境造成二次污染,是一种生物技术在环境保护应用上非常值得大力推广的环测方法。
4生物芯片技术
生物芯片技术起源于速测试试条发明后的次年,亦即1995年,通过这项技术,数以万计的基因的表达情形都可以被自动且迅速地监测出来。依照固定于芯片上的探针种类的不同,生物芯片可分为基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片以及组织芯片等。近日,国外的一个资深生物学家通过不断研究,发明了一种新的,独特的,可提供更多基因信息的组织芯片和细胞芯片。较之基因芯片或蛋白芯片,组织芯片可提供的信息更为庞杂,对于环境监测而言更为有用。因此许多环境科学家逐渐意识到了生物芯片技术的强大,并将之引入到环境科学研究中来。在科学技术较为发达的西方国家,他们基因学研究的新趋向便是基于生物芯片技术的环境基因学。作为科学技术稍显落后的我国,在生物芯片研究上成果并不那么突出。好在国家自然基金委与科技部都对这项新兴技术予以大力支持,并将之列入了前沿课题项目中,相信在不久的将来,我国的生物芯片技术也会取得非常成就。
5生物传感器技术
电子科技技术研发的不断深入、以及生物技术的研究的持续发力,使得生物传感技术应运而生,并获得人们的逐渐认可。它的特点在于高度集成化、微型化和自动化,能够快而有效地帮助环境监测进行有害物质分析。不仅常被用于环境监测,在食品工业与生物医药领域也都应用广泛。生物传感器通常由转换器和敏感材料(分子识别单元)俩个部分构成,其特点为:测定速度快、成本低、且操作简便。相信在未来会被广泛应用于环境监测中去,会大有所为。
6结语
关键词:生物多样性原因可持续利用保护对策
引言
生物多样性是人类社会赖以生存和发展的环境基础,也是当今国际社会环境和发展的研究热点问题之一。中国是全球生物多样性最丰富的家之一,它有的生物物种数量约占全球的十分之一,是全球生物多样性保护的重要地区。但是由于自然、人为及制度方面的原因,中国的生物多样性正遭受着严重的损失和破坏,保护生物多样性已成为摆在人们面前的急中之急、重中之重的事情。本文旨在通过对这些原因的分析,提出建设性意见,以资探讨。
1.生物多样性概述
1.1生物多样性的概念、含义
1992年6月召开的联合国环境与发展大会上各国签署的《生物多样性公约》第二条对生物多样性作如下解释:
所有来源的形形生物体,这些来源除其他外包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体。
1994年我国政府制订并公布的《中华人民共和国生物多样性保护行动计划》对生物多样性作如下概念:
所谓生物多样性就是地球上所有的生物、植物、动物和微生物及其所构成的综合体。
但上述对生物多样性的概念缺乏全面性、准确性和简练性,故本文将生物多样性定义为反映地球上所有生物及其生境和所包含的组成部分的综合体。
生物多样性包含三层含义,即遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。三者之间既有区别又有联系。遗传多样性是指某个物种内个体的变异性;物种多样性是指地球上生命有机体的多样性;生态系统多样性是指生物圈内生境、生态群落和生态过程的多样性以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。三者之中生态系统多样性是基础,而物种多样性是关键,遗传多样性含有的潜在价值最大。
1.2生物多样性的意义
生物多样性与人类的生存和发展有着密切的关系,每个层次生物多样性的都有着重要的实用价值和意义。物种的多样性为人类提供了大量野生和养殖的植物、鱼类及动物产品;遗传多样性则对培育新品种、改良老品种有着重要的作用,如人们可利用一些农作物的原始种群、野生亲远种和地方品种培育高产、优质和抗病的作物。在生态系统中的最重要的作用就是改善生态系统的调节能力,维持生态平衡。因此生物多样性不仅能为人类提供丰富的自然资源,满足人类社会对食品、药物、能源、工业原料、旅游、娱乐、科学研究、教育等的直接需求,而且能维持生态系统的功能、调节气候、保持土壤肥力、净化空气和水,从而支持人类社会的经济活动和其它活动。此外生物多样性直接影响着中国的文化多样性.
1.3我国生物多样性现状
我国在1987年公布的《中国珍稀濒危保护植物名录》第一期中,公布的濒危种类有121种,受威胁的158种,稀有的110种,共计389种,其中一类保护植物8种、二类的157种、三类的22种。另据中国红皮书的估计显示,超过1/10即500多种脊椎动物物种和15%~20%即400~500种高等植物已经受到威胁。而我国对境内的物种及其数量尚无确切的统计数字,尤其对濒危物种的调查尚不全面。出现的问题是有些国家未列入濒危物种名录的物种面临生存威胁,有的甚至濒临灭绝,而另一些则由于人为的保护、繁育、利用而使种群数量有所增减,因而有必要调整其保护级别或划出、划入保护之列,尤其值得一提的是药用动植物,如黄草,急待保护。
此外,近年来野生生物贸易已经对中国的生物多样性产生了较大影响。由于粮食、中医药、服装等对野生生物的需求日益增加,野生动植物的非法交易也急剧增长,对几种濒危动植物物种以及一些没有列入国家保护名单之内的动植物物种数量已经构成威胁。如:藏羚羊。
2.生物多样性损失的主要原因
生物多样性的丧失,既有自然发生的,也有因自然发生的,但就目前而言,人类活动(特别是近两个世纪以来)无疑是生物多样性的损失的最主要原因。此外制度特别是法律制度的不健全,则是引起损失的另一主要原因。
2.1自然原因
一是物种本身的生物学特性。其一是物种的形成与灭绝是一种自然过程,化石记录表明,多数物种的限定寿命平均为100~1000万年。其二是物种对环境的适应能力或变异性、适应性比较差,在环境发生较大变化时难以适应,因此而面临灭绝的危险。如大熊猫,其濒危的原因除气候变化和人类活动以外,与其本身食性狭窄、生殖能力低等身体特征有关。二是环境突变(天灾),如地震、水灾、火灾、暴风雪、干旱等自然灾害。
2.2人为原因
由于人类对生物多样性对人类的重要性认识不够,同时又过多的重视经济发展,而对生物多样性保护意识淡薄,从而导致生境破坏时有发生;对生物资源开发过度,有些甚至是掠夺式的开发;环境污染严重;对外来物种入侵问题重视不够以及制度的不健全,这些都是导致生物多样性减少的主要原因。
2.2.1生境的丧失、片断化、退化
栖息地破坏和片段化已成为我国一些兽类数量减少、分布区缩小和濒临灭绝的主要原因。伐木和占地是中国生境被破坏的两大主要原因。天然林的大幅度减少直接威胁到从苔藓、地衣到高等物种的生存。此外伐木也是导致森林火灾的一个主要原因,中国在过去25年内因森林火灾共损失了860万公顷的森林。以农业和建设为目的的占用森林、湿地和草原则是生境破坏的另一个原因。据估计,中国目前农田的1/3本来是处女林,这一问题在中国热带地区尤为严重。而在过去的半个世纪里,沿海湿地的一半左右已经发生改变,高原湖泊周围的湿地也损失严重。另外,1950~1980年间中国湖泊面积减少1/10。
生境的片断化是指一个面积大而连续的生境被分割成两个或更多小块残片并逐渐缩小的过程。多种人类活动都可能导致生境的片断化。如铁路、公路、水沟、电话网络、农田以及其他可能限制--生物自由活动的分隔物,和自然保护区内修筑公路等人为设施。特别是由于这些人为设施的建立,使得动物的活动受到限制,从而影响其觅食、迁徙和繁殖,而且植物的花粉和种子的散布也会受到影响。因而引起动植物种群数量下降并引起局部灭绝。同时由于生境的片断化,阳光、温度、湿度及风的变化,也会导致一些物种濒危、甚至灭绝。另外生境的片断化有助于外来物种的入侵,进而威胁到原由物种的生存。
生境退化则是生境部分的失去原有功能,如由于经济发展、过度放牧等原因,使得草场退化严重,引起草原生物生理机能衰退,从而对其生存构成威胁。
草原的退化。
2.2.2掠夺式的过度开发
许多生物资源对人类具有直接的经济价值。随着人口的增加和全球商业化体系的建立和发展,人类对之的需求随之迅速上升,其结果导致对这些资源的过度开发并使生物多样性下降。
而当商业市场对某种野生生物资源有较大需求,通常会导致对该种生物的过度开发。典型的实例是人类对海洋鲸类的猎捕活动与鲸类数量的消长之间的关系。我国许多药用植物,如人参、天麻、砂仁、七叶一枝花、黄草、罗汉果等,野生的植株都已经很有限了,如果仍不加限制必然导致灭绝。其中偷猎、滥挖走私野生动物行为对生物的多样性威胁最严重。
2.2.3环境污染
2.2.3.1水体污染
水体污染能够对水生生物(特别是鱼类)生命周期的任何发展阶段,产生亚致死或致死作用,影响他们的捕食、寻食和繁殖。其中亚致死的水体污染对水体生物多样性的影响更为突出、普遍、久远。在这种环境中的生物繁殖能力下降、生长缓慢或者死于环境胁迫有关的疾病。而水体富营养化能使水体生物多样性显著下降,昆明滇池即是一例。
2.2.3.2土壤污染
土壤污染通常会使当地植被退化,甚至变成不毛之地,同时土壤动物也会变的稀少甚至绝迹,其生物多样性比未受污染区显著下降。如矿区、尾矿堆积地一、矿区废弃地以及垃圾填埋废弃地都少有树木生长。
2.2.3.3空气污染
人类排放到大气中的各种有毒有害物质均能对生物体产生不同程度的损失,并对生态系统构成危害。经各种途径进入空气的二氧化硫、氨、臭氧等能直接杀死生物。来自冶炼厂废气中的有毒金属能直接毒害植物。而由于臭氧空洞、酸雨以及二氧化碳等温室气体的所引发的温室效应等造成的生物多样性损害、减少越来越受到国际社会关注和重视,特别是温室效应引起的全球变暖和酸雨对生物多样性的影响。
2.2.4外来物种入侵
外来物种入侵对生物多样性造成了很大威胁。其入侵方式有三种:一是由于农林牧渔业生产,城市公园和绿化、景观美化、观赏等目的的有意引进或改进,如在滇池泛滥的水葫芦、转基因生物;二是随贸易运输旅游等活动传入的物种,即无意引进,如因船舶压仓水、土等带来得新物种;三是靠自身传播能力或借助自然力而传入,即自然入侵,如在西南地区危害深广的紫茎泽兰、飞机草。在全球濒危物种植物名录中,大约有35%~46%是部分或完全有外来物种入侵引起的。2002年来自南美洲亚马逊河的食人鱼又名食人鲳在我国掀起轩然大波。其一旦流入某一水域达到一定规模时,可能会大量屠杀其他鱼类,给生态平衡和生物多样性带来危机,造成不可估量的损失。
2.3制度原因
虽然我国在保护生物多样性方面取得一定成绩,但由于制度特别是法律制度的不健全,使生物多样性遭受了不必要的损失。主要表现在:虽然国家已把环境保护的成效纳入政绩考核之中,但有些地方政府并未把此真正纳入工作计划;对生物多样性有影响的重要部门(如农业、林业、渔业、科研机构等)对此重视够,缺少相关具体实施细则、行动及专业人员。自然保护区是保护物种及其生境的有效方法,我国已建立数目众多的保护区,但相对与国土总面积而言是不够的,而且部分保护区管理混乱、土地权属不清等也需要完善。在法律制度方面,虽已实施《自然保护区条例》多年,但毕竟在法律效力上位阶较低,调整面窄,处罚力度不够,故需要进行新的立法以保护自然保护区、物种及其生境。而在外来生物入侵问题上,虽有一些法规涉及,如《进出境动物检疫法》但没有专门法规对此做相应调整,法律漏洞较大。
此外,由于经济发展;新的城镇、水坝、水库、矿区的开发、建设;旅游活动以及国际合作不充分也会对生物多样性构成威胁。
3.保护对策
保护生物样多性不仅需要加快治理环境污染,把保护工作纳入国民经济发展计划,更重要的是在生态系统水平上采取保护措施,传统的做法主要是建立自然保护,通过排除或减少人为干扰来保护生态脆弱区,在一般情况下,确是保护某些物种或生态系统的有效途径。但存在许多问题,需要加以完善,有必要通过立法的途径解决,主要是对自然保护区进行立法。鉴于外来物种对生物样多性的影响日益严重,而我国却没有专门立法保护措施,故建议建立外来物种管理法规体系。而且随着人口和用地的不断增长,被动的保护已很难真正达到保护的目的,为此提出可持续利用生物资源。同时生物多样性对全人类都有着深远的意义,需要各国政府和人民的积极参与,故特别强调国际合作和加强国民教育。
3.1建立、完善自然保护区和制定《自然保护区立法》
自然保护区是具有保护自然环境和自然资源的双重性质,并且是一定的空间范围的区域。在我国指对有代表性的自然生态系统、珍惜濒危野生动植物物种的天然集中分布区和具有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在地的陆地水域和海域,依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域。
据《世界资源》1997年的统计,全世界已建立较大面积的保护区1.04万个多,其无论在保有物种、遗传、生态系统的多样性还是在保护物种生境上都起了非常重要的作用,但各国也意识到,由于缺法相关法律保护,自然保护区建设、管理混乱,保护区内开发与保护矛盾突出,乱砍、滥挖偷猎行为时有不断,造成一些自然保护区破坏严重。
因此,许多国家对自然保护区和国家公园进行了专门立法。如,英国《国家公园和乡土利用法》,日本的《自然公园法〉澳大利亚的国家公园与野生生物保护法》加拿大的《国家公园法》,韩国的《自然公园法》等。另外,一些国家制定了自然保护区或生物多样性保护方面的综合性法律,并将自然保护区纳入其中。例如,日本的《自然保全法》、新西兰的《自然保护法》、韩国的《自然环境保护法》等。这些法在保护生物多样性上取得很大成效。
所以无论是按国际通行做法还是从我国国情出发,都有必要抓紧制定一部《自然保护区法》,对由于自然保护区的保护、建设、管理、开发和利用而产生和存在的社会关系进行调整。建议在原有法规中法律制度:如审批制度、分级分区制度、管理制度、检查应急制度的基础上,修改和完善相关法律制度,如分类性保护和管理制度、监督管理体制、投入保障制度,借鉴国外相关先进经验,创设新的法律制度,如功能区划制度和社会影响评价制度。
3.2防止外来物种和建立外来物种管理法规体系
外来物种入侵不仅对当地生物构成威胁,同时对经济和人体健康带来不可估量的损失,因此一些国家对此进行了立法。如美国先后颁布或制修订了《野生动物保护法》、《外来物种预防和执行法》、《国家入侵生物法》、《外来有害生物预防和控制法》、《联邦有害杂草法》等;新西兰《生物安全法》等。
我国虽有一些法律法规涉及外来物种管理,如根据《野生动物保护法》(1988)农业和林业局分别建立了水生和陆生野生动物引进审批制度;《野生植物保护条例》(1996)、《进出境动植物检疫法》、《动物防疫法》和《植物检疫条例》。但是目前尚无针对外来物种入侵的专门法规。《中国生物多样性保护行动计划》涉及到外来入侵物种物种,但未制定专门针对外来物种入侵的行动计划,所以中国急待制定相关法律法规以确保生态安全和保护本国生物多样性。如设立引种许可证制度和环境影响评价制度,建立外来物种入侵预警机制。
另外,对外来物种进行普查和有计划清除,也很有必要。
3.3在保护中持续利用生物资源
虽然全世界已建立众多自然保护区、国家公园等多形式保护方法方式,但相对于地球生物圈而言,其保护的生物多样性是有限的。因此人们认识到,有效和长期可信的保护生物多样性的方法是持续利用生物资源。指对生物资源的利用应以使生物多样性在所有层次上得以保护、再生和发展。对保护而言,没有合理利用也就没有保护。利用自然保护和发展旅游业就是一例。不但有经济效益,实际上也是宣传群众、教育群众,从而获得广大人民群众的广泛支持。这本身就是社会效益的体现,也是自然保护的价值体现。
另外建议对生物多样性有影响的重要部门(如农业、林业、渔业、科研机构)制定生物多样性保护规划,并将其纳入他们的生产计划中,鼓励生物的资源利用方式的多样化。包括根据当地资源的实际情况实施传统的农业和林业措施;推进科研与教育;采取必要的办法使保护区免受人类活动的影响和进行迁地保护。
3.4国家合作与行动
在生物多样性问题上,世界各国的共识是生物多样性问题不是局部的、地区的问题,而是全球性的问题。联合国有关组织、世界科学界和各国政府部门认为国际合作是推进生物多样性保护的重要方面。因此我国政府应积极的参与国际合作加入协定,联合打击跨国非法贸易与捕猎。加强科研协作,但要注意与产权问题。
我国已加入的公约协定有《濒危野生动植物国际贸易公约》、《国际捕鲸公约》、《生物多样性公约》、《热带木材协定》、《关于保护特别水禽的重要湿地公约》等等,为了更好的保护我国生物多样性,应积极的开展国际合作,并制定相关的实施计划与细则,在必要的情况下制定相关行政法规或法律。
3.5加强环保教育
从整体和局部看,国民素质的高低直接关系到生态环境及生物多样性的好坏,大量资料表明,凡是受环保教育程度越低的国家和地区,通常生态环境破坏频率越高、程度越深、问题也越多。而对生物多样性的可持续发展这一社会问题来说,除发展外,更多的应加强民众教育,广泛、通俗、持之以恒地开展与环境相关的文化教育、法律宣传,培育本地化的亲生态人口。特别值得重视和提倡的是利用当地文化、习俗、传统、信仰、宗教和习惯中的环保意识和思想,如民族地区的龙山、凤水,进行宣传教育。另建议在中小学中专门开设环境课程或在自然、化学、生物、地理及中进行环保教育,尤其值得重视的是课外活动。
此外,加快对全国生物多样性的清查;根据实际情况变更动植物保护级别;恢复破坏的生态系统;及对一些重点珍稀濒危物种进行人工繁育和扩群工作,也很有必要。总之,一个物种的消亡往往不是单个因素作用的结果,而是多个因素综合作用的结果。所以,生物多样性的保护工作是一件综合性的工程,需要各方面的参与,不仅需要政府,更需要民众;不仅需要单个学科,更需要多学科;不仅是一个国家或地区,而是全球的共同参与与合作。
参考文献:
[1]王羲国际环境法法律出版社1998
[2]韩德培主编环境保护法教程法律出版社1998
[3]曹志平生态环境可持续管理中国环境科学出版社2001
[4]毛文永、刘剑平全球环境问题与对策中国科学技术出版社1993
[5]伊武军资源环境与可持续发展海洋出版社2001
[6]熊治延环境生物学武汉大学出版社2000
[7]中国外来物种黑名单科学生活2004(3)
论文关键词:测试瓶法,细菌总数,景观水
景观水常规水质检测指标主要包括CODCr、NH3-N、TP、BOD、叶绿素-a、浊度、透明度、水温、细菌总数等多项。微生物指标能够显示水体的不同污染程度,在水体修复过程中有重要参考价值。本试验以景观河道等水样为主要检测对象,考察细菌总数指标,选取合适的分析方法,并在一定程度上反映受污染水体在生物修复过程中微生物的含量变化。
目前细菌总数的主要测定方法有平皿计数法、最可几率法(MPN)、光学显微镜计数法、荧光显微镜计数法、浑浊度计数法、电阻抗法等[1]。其中成本较低且广泛应用于水中细菌总数测定的为平皿计数法和MPN法。平皿计数法操作繁琐,全程需无菌条件,环境及人为因素对测定结果影响较大;MPN法操作相对简便,二者对于现场取样的景观水体均存在不能在野外现场进行快速检测的缺点。而同样采用绝迹稀释法原理制备的测试瓶法制作简单,携带方便,能够于取样现场操作。测试瓶可提前数天大量制备,随时取用生物论文,避免了一般测试方法冗长的准备时间。该法原用于石油天然气行业标准中的油田注入水细菌分析(SY/T 0532-93),已经有文献报道,采用不同培养基制成的针对冷却水中硫酸盐还原菌[2]、铁细菌[3],以及产表面活性剂菌[4]、黄原胶降解菌[5]等不同菌种的测试瓶,经验证与MPN法测定结果完全或接近一致。
1 试验方法
1.1 测试瓶的制备
在水体表层光线穿透的地方存活有藻类和光合细菌,制造氧气,因此有氧浅水层生活着大量的好氧细菌,氧气浓度较低的水层主要是兼氧细菌,只有在深水层和底泥中有各种厌氧细菌。河道、湖泊等景观水取样时一般在表层深约0.3-0.5 m处,主要含好氧细菌,培养基的选择以培养好氧菌为主免费论文。
参考平皿计数法中培养细菌所用的牛肉膏蛋白胨培养基[6],除去起固化作用的琼脂组分制成液态培养基。由于没有一种单独的培养基能够满足某一水样中所有种类细菌生长所需的生理条件,因此该培养基培养所测得的细菌总数实际上要小于被测水样中真正存在的细菌数目,且培养获得的应为活菌总数。
取牛肉膏 3 g,蛋白胨 10 g,NaCl 5 g,用10% NaOH 调整pH至7.0-7.2,溶于1000 mL水中,若有浑浊可过滤。选取容量约12 mL的细菌培养瓶,用定量加液器注入9 mL液体培养基,橡胶盖铝箔密封后在121±1℃下灭菌半小时。
1.2 测试方法
粗略估计待测样的细菌总数,选取合适的测试瓶数量并编号,可同时测定平行样。用无菌注射器取1 mL待测样生物论文,注入1号瓶,摇匀得1:10稀释浓度;另取一支无菌注射器从1号瓶内取1 mL液体注入2号瓶,摇匀得1:100稀释浓度;取第三支无菌注射器从2号瓶内取1 mL液体注入3号瓶,摇匀得1:1000稀释浓度,以此类推,根据需要而重复取样稀释过程。将培养瓶置于37℃恒温培养箱内培养。
图1 测试瓶法示意图
Fig.1 Test-bottle Schematic
培养完毕后观察,培养液成云状浑浊则表示有细菌生成。1号瓶有细菌生成则细菌总数为1-10个/mL;2号瓶有细菌生成则细菌总数为10-102个/mL。直至第n个测试瓶出现浑浊,而第n+1个测试瓶中培养基仍保持澄清状态,则细菌总数为10n-1-10n个/mL,由此可得样品中最大可能细菌总数。若要得到更准确的结果,可进行平行试验,以相应的数量指标查计数统计表[7, 8]得到细菌总数的近似值。
2 测试结果分析
2.1测试瓶法培养时间的确定
平皿计数法中细菌培养时间为37℃恒温下24 h,MPN法及文献报道的测试瓶法中根据测试菌种的不同而确定7-15d的培养时间。选取4组不同水样,每组6个不同稀释度,每天观察每组样品中出现浑浊的测试瓶个数,直至结果保持稳定。
由表1可知,接种后的1-2 d,细菌处于生长阶段,第3天直至第7天内不再有新的测试瓶出现浑浊现象,即细菌总数不再发生变化,故可认为培养时间为1-2 d。在实际操作中,相比于其他需要数天长期培养观察的方法大幅度缩短时间,更适宜于实际应用生物论文,可更好的针对现象及时采取处理措施,获得最佳效果。
表1 培养时间分析结果
Tab.1 Culture Time Analysis
试验序号
出现浑浊的测试瓶数/个
稳定期/d
1 d
2 d
3 d
4 d
5 d
6 d
7 d
1
4
5
5
5
5
5
5
2
2
4
5
5
5
5
5
5
2
3
2
4
4
4
4
4
4
2
4
3
3
3
3
3
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论文摘要:目的 通过加强消毒供应中心的管理,探讨消毒供应中心管理与预防和控制院内感染的相关性,达到预防和控制院内感染的目的。方法 通过加强硬件建设、加强消毒供应中心人员的素质培养和人员管理、严格执行各项操作规范、加强各项监测及再生物品的各环节质量管理等措施,加强供应中心管理,预防院内感染。结论 通过加强管理,供应中心工作质量显着提高,院内感染率下降,加强管理与院内感染的控制之间有相关性。
随着人们对医院感染控制意识的提高,消毒供应站从以往的辅助科室变为医院感染控制的重要科室,成为医疗质量控制的重要防线。院内感染是导致患者交叉感染,引起医疗纠纷的一大原因,做好预防院内感染工作是每个医务人员的责任。供应室是医院的重要科室,负责全院医疗器械、敷料等回收、清洗、包装、消毒、灭菌、保管、发放等工作。为了充分发挥消毒供应中心在预防院内感染中的作用,必须转变观念,采取科学的管理手段和管理方法。全方位的做好消毒管理中的预防和控制工作。医院内感染的发生和发展不仅严重增加患者的痛苦,也危及患者的生命。所以如何发挥消毒供应中心在院内感染中的工作,是摆在消毒供应中心的重要课题,需加强管理,落实各项措施,现具体做法如下。
1 加强思想素质、专业知识培训及素质培养
1.1 加强思想素质培养
通过树立“面向临床,病人至上”的服务理念,将该宗旨作为我中心工作人员的行动指南,增强我中心各岗位的技术人员对工作的热情,不断加强我们团队的凝聚力,同时,也应该不断提高我中心工作人员的个人素质,微笑服务,提升科室形象。
1.2 加强业务素质培养
通过定期和不定期的岗位技能培训,不断提高我供应中心人员在预防、控制感染方面的意识;组织学习《消毒技术规范》、《消毒管理办法》、以及有关医院感染管理法律、法规,将感染预防知识普及中心的每个工作人员。作为预防院内感染的重要科室,供应室护士既要有扎实的护理专业知识,又要有牢固的消毒灭菌观念和相关的基本技能,熟练掌握预防院内感染的知识及供应室工作流程,更新观念,学习新知识、新技术,了解国内、外专业动态,提高整体业务水平和服务水平。
1.3 搞好管理
消毒供应中心质量监控员应具有护师以上职称,参加过本专业及医院感染与控制知识的培训。灭菌员必须持证上岗。新进供应中心人员必须经过省消毒供应专业岗位培训,经考核合格后方可上岗。
2 下收、下送的管理
要想确保医疗和护理的质量,在灭菌物品的运输过程中,控制院内交叉感染是一个非常重要环节。工作人员应遵守下收下送岗位职责,洁车、污车分开并有明显的标识。使用封闭的下送车,下送后的车辆用含氯消毒液将内、外部环境进行擦拭消毒、干燥后备用。严格遵守下收下送操作流程,下收下送分别使用密闭式专用车运载,特殊感染的器械与物品先经科室处理后标明感染疾病类型,物品不混放,避免无菌物品污染,保证无菌物品的质量,下送结束,车辆分别消毒处理、分区放置。下收下送分别专人负责,一人负责污染物的回收。另一人负责各病区需要的无菌物品发放,无菌物品与污染物品分别使用密闭式专用车运载,特殊感染器械与物品装入防污染扩散的装置内,并标明感染疾病类型。2人不交叉,物品不混放,保证洁污分开,避免无菌物晶污染,保证下送无菌物品的质量。回收与下送车辆必须按照区域分别放置。
3 掌握正确的灭菌方法
灭菌是消毒供应中心工作的重中之重,灭菌物品的质量优劣与院内感染息息相关,消毒员应严格遵守灭菌操作流程,灭菌过程中不得擅自离岗,严格掌握灭菌参数,保证灭菌合格。脉动真空压力蒸汽灭菌器每日灭菌前必须空锅B-D实验,每锅次进行工艺监测并详细记录温度、湿度、时间。化学监测每包进行,生物监测每月1次,每项检查合格方可使用。通过对严格落实各项规章制度,各项操作流程,加强各项环节质量管理,满足各临床需要,确保无菌物品质量,防止了医院感染的发生,取得了很好的成绩。严格遵守灭菌物品存放操作流程,存放环境应洁净干燥,每日用三氧消毒机消毒1h,温度保持在20~25℃,相对湿度<60%,货架必须离地20~25cm,距天花板50cm,距墙5cm,按物品的种类、日期顺序排列,固定放置[2]。同时灭菌物品存放区人员相对固定。进入无菌区必须换鞋,戴圆顶帽,着专用服装,并注意手卫生。棉布包装材料有效期为7d,对发出的无菌物品。不论是否使用,均视为污染物品。应重新灭菌。不应再进入无菌问存放。
正确掌握灭菌的三大要素:灭菌温度、时间、饱和蒸汽。每日灭菌前对灭菌器进行常规检查和卫生清洁,管道内的冷凝水排完(>10min)后方可灭菌处理,灭菌后的物品手感干燥,水分<3%,灭菌合格率应达100%。
4 加强供应中心消毒灭菌效果监测
2003年4月1日实施了《消毒技术规范(试行)》,至此,消毒灭菌正式纳入国家法规,为避免院内感染及相关的医疗纠纷,消毒灭菌的监测尤为重要,为了保证消毒灭菌的质量控制,对消毒灭菌过程中的环境、灭菌设备、操作台、工作人员手等进行监测[3]。
4.1 压力蒸汽灭菌监测
脉动真空压力蒸汽灭菌器在每日灭菌之前必须空锅做B-D试验,进行工艺监测,详细记录时间、温度、压力,化学监测每包进行,生物监测每月1次,每项检测必须符合《消毒技术规范》要求后方可进入临床使用。
4.2 环氧灭菌监测
每个灭菌物品包因应使用包外化学指示物,作为灭菌过程的标示;每包内最难灭菌位置放置包内化学指示物,通过观察其颜色变化是否达到灭菌要求。每锅采用枯芽杆菌黑色变种芽孢菌片作为生物监测,结果呈阴性。
4.3 脉动真空灭菌监测
每周进行一次生物监测,采用嗜热脂肪杆菌芽胞菌片,灭菌时将放置菌片的标准包分别置于灭菌器上、中、下中间,灭菌后放56℃恒温下培养48h,结果成阴性。脉动真空灭菌器,每日晨做B-D试验,试验图纸由黄色变为黑色,B-D灭菌合格后,灭菌器方可使用。
4.4 空气、操作台表面、工作人员手等细菌培养
每月常规1次,做到检查包装区、灭菌物品存放区细菌菌落总数≤200cfu/m3,操作台、工作人员手菌落总数≤5cfu/cm2。
4.5 紫外线消毒效果监测
紫外线消毒效果监测对紫外线灯管进行应用时间,累计照射时间和使用人签字的日常监测。新灯管使用前也要进行强度监测,30~40W新的灯管强度不得低于110uW/cm2;使用中的灯管每半年进行1次紫外线灯管强度监测,要求照射强度t>70uW/cm2,不合格者立即更换。
5 讨论
通过升级消毒供应中心的设备质量,加强消毒供应中心人员的素质培养;制定严格的项规章制度、操作流程及规范,并切实的去执行;加强对再生物品及其他各项监测项目的质量管理,消毒供应中心工作逐步达到技术科学化、管理规范化、服务标准化,供应物品的质量和数量上都得到很大提升。真正做到物尽其用,达到了临床各科室的要求,确保了消毒物品的质量,显着的降低了医院的感染率。
参考文献:
[1] 孙雪莹,王华,宋婉丽,等.消毒供应室医疗器械的垒程质控管理[J].中华医院感染学杂志,2004,27(1):1398~1399.
1 研究区域
洪泽湖(33°06′~3°40′N,118°10′~118°52′E)是我国第四大淡水湖,位于江苏省西部淮河下游,在淮安、宿迁两市境内,水域面积1597km2(以汛期控制水位12.5m计,废黄河基面),最大长度65km,平均湖宽25km,最大水深6m,平均深度2m,年平均水温16.3℃。在洪泽湖湖区布设9个点位:成乡河中,成乡河西,成乡河北,成乡河东,蒋坝镇,龙集乡北,临淮镇,老山乡和高涧镇。
2 研究方法
2014年4月对洪泽湖9个点位进行浮游动物群落结构调查,并用Shannon-wiener(香农威尔)多样性指数进行评价。
2.1 浮游动物样品
定量样品需采集10-50L水样通过13号浮游生物网过滤浓缩,在水中表层下0.5m处以20cm/s-30cm/m的速度作∞形循回缓慢拖动约5min,或拖滤1.5~5.0m3水体积。浮游动物鉴定及计数时,要将样品充分摇匀,将样品置入计数框内,在显微镜或解剖镜下进行鉴定和计数。具体分析步骤参考《水和废水监测分析方法(第四版)》中“浮游生物的测定”的相关内容及水生生物分类鉴定图谱[2-3]。
2.2 数据处理
用EXCEL进行浮游动物群落样品密度、优势度和Shannon-wiener多样性指数计算。
3 结果与分析
2014年4月洪泽湖9个点位共采集到浮游动物物种57种(表1),其中原生动物15种、轮虫类17种、枝角类14种、桡足类11种,浮游动物密度为2604头/升,优势种群为原生动物的表壳虫(Arcella sp.),优势种百分比为12.8%。
水质的变化对浮游动物组成有显著影响,但不同的物种对水污染的敏感性不同。况琪军等[4-5]发现可利用水生生物Shannon-wiener多样性指数对水质进行评价,其评价标准为Shannon-wiener多样性指数>3表示无污染、2~3之间表示轻污染、1~2表示中污染、0~1表示重污染。利用浮游动物Shannon-wiener多样性指数(表2)对洪泽湖水质进行评价,表明洪泽湖水体处于轻污染到无污染的状态。
参考文献 [本文转自DylW.Net专业提供写作教学论文和职称论文的服务,欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]
[1]Hellawell J.M. Biological Indicators of Freshwater Pollution and Environmental Management [M].London-Elsevier,1986.
[2]韩茂森,束蕴芳.中国淡水生物图谱[M].北京:海洋出版社,1995:192-294.
[3]章宗涉,黄祥飞.淡水浮游生物研究方法[M].北京:科学出版社,1991:358-388.
论文关键词:林业,有害生物特点,对策
森林是陆地生态平衡的主体,对调节气候、涵养水源、保持水土、净化空气、保护环境起到极其重要的作用。丰县的林业生产又对防风固沙、保护农田、提高农作物产量、发展农村经济起到绝对的作用。为保护森林资源、加强林业有害生物防治是保证丰县林业发展重要环节,现就丰县林业有害生物防治工作谈谈如下意见。
一、丰县林业的现状
丰县属黄泛冲积平原,总面积1449平方公里,耕地面积115万亩。林业生产是我县的主要产业有害生物特点,现有有林地87.2万亩。林木覆盖率达38.78%,活立木蓄积量330万立方米。目前有吉林森工林业产业化体系已经形成。林业的发展不仅带来了巨大的经济和社会效益,而且改善了农业的生态环境,增强了农业的抗灾能力,促进了农业的连年高产稳产。它已发展成为一个新型的绿色产业,也是我县农村经济的支柱和主导产业。但由于我县栽植树种特别是用材林和防护林,品种单一,管理粗放,病虫害发生量、发生率、发生面积有日益加重加大的发展趋势,严重制约了丰县林业的可持续发展。
二、 丰县林业有害生物发生与防治特点
林业有害生物是林业发展的障碍,它与林业自控能力、社会经济条件、人们对防治的认识程度有十分密切错综复杂的关系。为保证林业可持续发展有害生物特点,必须掌握有害生物的发生规律和防治特点,林业有害生物防治是具有长期性和反复性,而且必须兼顾持续增产,人畜安全,环境保护,生物多样性和生态平衡等诸多方面。
1. 我县林网及片林皆是人工林,树种单一,自控能力差。
2、有害生物的发生发展与各种气象因子有密切的关系,具有长期性、反复性和突发性。
3、随着近几年经济的迅速发展,人员、物资和林产品的交流频繁,有害生物传播的途径增多、速度增快、范围增广有害生物特点,防治难度增大。
4、人们重经济效益轻社会和生态效益的观念还没有彻底转变过来,对林业有害生物防治重视程度低。
5、林业有害生物防治具有很强的社会性,须群防群治。
6、与地方的人力、财力、技术、药物的选择有密切的关系。
三、搞好林业有害生物防治的对策
1、加强领导,建立组织。成立有害生物领导小组,有主要领导任组长,进行明确分工,强化责任,确保林业有害生物防治工作的顺利开展。
2、加大宣传力度,提高全民防治意识。利用电视、报纸等宣传工具,加大宣传力度,增加人们对有害生物的了解有害生物特点,提高全民的防治意识和防治水平,营造全社会都来关心林业,关心有害生物防治的浓厚氛围。
3、调整林业内部结构,提高抗病能力。发展多林种结合,多树种混交的农田综合防护林体系,大力引进推广抗性树种,发挥林木本身的持续抗性作用,控制有害生物的发生发展。
4、加强监测,提高有害生物监测的科学性和准确性。预测预报工作是有害生物防治的基础工作,确定监测对象,科学制定测报办法有害生物特点,每镇固定专业人员负责调查,定期上报虫情,准确掌握有害生物发生趋势和动态,及时病虫情报,提高测报的科学性、及时性、准确性,真正贯彻“预防为主,科学防治”的方针,把有害生物防治于萌芽状态。
5、做好林木检疫工作。目前我县林木有害生物都是从外地传入的,如草履蚧、杨尺蠖等其危害面积约1万多亩,如不及时防治,大量的成片林被吃花吃光有害生物特点,有的甚至出现死树现象。严重影响了林木的生长和我县的造林成果。近几年与我县毗邻的山东美国白蛾暴发成灾,我县的西北几个乡镇与之交界,存在很大的危险。所以加强林木检疫工作是当务之急,应严格检疫制度,提高检疫质量,有效地阻止危险性有害生物的入侵。
6、成立防治专业队,做好防治示范和推广。为了提过应急能力和防治效果,我们成立了4个20人的防治队伍,主要是做好我县的重点路段的有害生物防治和示范推广作用。主专业队经过培训和长期的操作训练,能够熟练掌握防治技术和方法,是一支拉的动有害生物特点,打的响,反应迅速的专业技术队伍。在我县主要发生的有害生物:草履蚧、杨尺蠖我们主要采取胶带阻隔和喷雾防治相结合的方法。杨小舟蛾采取喷雾和烟雾防治相结合,采用无公害农药,积极推广生物防治技术,有效保护我县生态环境。
总之,林木保护工作是一项长期的、复杂的工程,要根据有害生物的特点,结合林业生产的各个环节,采取科学、有效、环保的措施积极开展除治,使我县林业得到永续利用和持续发展。
周祖基,男,汉族。1942年12月出生,籍贯河南省信阳市,民盟成员。1964年毕业于四川林学院森林保护专业。曾先后担任四川农业大学林学院森保教研室主任,林学系副主任、教学督导员、研究生教学督导员,现为四川农业大学林学院教授,博士生导师。
从1979年落实政策以来,周祖基30余年一直在四川农大从事森林昆虫学、害虫生物防治、昆虫资源利用及保护生物学等教学与研究,其间曾以访问学者的身份赴日本东京大学(1990年5月~2001年1月)广岛大学(2003年6月~2003年9月)进修和开展合作研究,2007年6月赴捷克国家自然保护区考察学习小蠹虫的控制技术。在校期间先后担任过《森林昆虫学》、《森林植物及产品检疫》、《资源昆虫》、《经济林昆虫》、《保护生物学概论》、《野生动物管理学原理》、《日本语》等本科课程和《昆虫生态学》、《昆虫分类学》、《昆虫研究方法》、《害虫生物防治》和《保护生物学研究进展》等研究生课程。与本校同行教师共同建成《森林保护学》和《保护生物学》的两个硕士点,《林木培育》和《林学》学科的博士点。2001年《森林保护试验室》被批准为省级重点实验室。1994年开始招收森保专业的硕士研究生,2001年开始招收博士生。至今已培养硕士研究生40余人,博士生4人。
1982年以来,他主持和主研部省级课题10余项,横向项目若干。先后获四川省人民政府科技进步二等奖二项,三等奖三项;发表学术论文100余篇;参加5部全国统编教材的编写,如《园林植物昆虫学》(副主编)2003由年中国农业出版社出版;《森林资源保护与游憩概论》(参编 主审)2004年由中国林业出版社出版;《森林动植物检疫学》(参编)2007年由中国林业出版社出版;《园林植物保护学》(主审)2008年由中国林业出版社出版;《森林昆虫学通论》(副主编)2010年由中国林业出版社出版;参编学术专著二部;多次获得企业集团在校颁发的优秀研究生导师奖。
关键词:环境微生物学 教学改革 教学方法 专业实践能力
我国西部地区是经济欠发达、需要加强开发的地区,也是我国少数民族聚集的地区。民族院校是党和国家为解决我国国内民族问题而建立的综合性普通高等院校,经过几十年的实践和探索,民族院校已成为培养少数民族高素质人才、研究我国民族理论和民族政策、传承和弘扬各民族优秀文化的重要基地。西部民族院校迄今为止共有5所,与中东部地区民族院校相比,基础办学条件落后,实验室建设滞后,极大地影响了教学过程和培养目标的实现。以贵州民族大学为例,如何在国家新一轮西部大开发、贵州省工业强省战略的指导下积极调整学科专业,适应地方经济发展转变和产业结构转型,改进人才培养模式,增强学生实践能力、创造能力和就业、创业能力,成为新形势下课程教学改革的新要求。[1]
环境微生物学是环境科学、环境科学与工程专业的重要专业基础课,该课程知识点多且繁杂,涉及多学科交叉,内容极为抽象,学生对其缺乏感性认识,理解难度加大。在课程教学中我们尝试了一些改革,着力激发学生本课程的学习兴趣,加强专业实践能力,本文就此谈几点体会,与同行探讨。
一、创新思路,优化教学内容。
教学改革的重点之一是教学内容的改革。环境微生物学主要以微生物学学科理论与技术为基础,重点研究污染环境中的微生物,整个教学课程原理多、概念多、实践性强,涉及有机化学、生物化学、遗传学、生态学、水污染控制、大气污染控制、固废处理处置、污染物环境中的降解等方面的原理和机理,内容极为抽象,而西部地区学生知识基础相对东西部地区学生薄弱,加之教学实验条件有限,学生到污水处理厂、垃圾填埋场、环保机构及与微生物相关的企业、工厂实习、参观的机会少,学生对本课程缺乏感性认识,理解难度大,上课时往往听得清但易混淆,记不牢。因此,必须根据本课程特点、人才培养目标和区域特点改革课程内容,确保教学效果,达到预期教学目的。
为增强课程的知识性和趣味性,提升学生学习兴趣,有必要在教材内容的基础上适当地增加一些本课程相关的前沿知识和技术方法,适时调整实验教学模式, 增列最新的、有价值的课外读物(教材、各种专业网站的研究报告和综述等),突出专业基础课的特点,逐步提高教学效果。例如,课间通过多媒体播放Discovery探索频道―搜索微生物世界、自然科学十大发现第九名―微生物等视频短片,在课间休息中了解微生物世界;通过嗜酸菌“吃矿石、吐黄金”将废矿、贫矿变废为宝的的微生物冶金技术引出古细菌的讲述;通过展示辽宁大连的“荧光海”图片引出藻类的讲述;通过介绍脱水污泥生物产电的最新研究成果引入微生物与废物资源化的讲解;结合民族地区的特色和优势资源,向学生介绍微生物在民族药学和民族医药资源研究中的巨大作用,课余时间集中参观民族药学实验室,鼓励学生课后与药学专业学生相互交流;介绍一些与环境保护与治理、微生物相关的网站,利用学校图书馆网络资源,知道学生上网查询相关资料,扩大知识面和信息量。
二、科学设计,改革教学方法
1.上好第一课,帮助学生理清课程思路
绪论课是每一门学科的第一课,是学生对一门新课程的第一印象,绪论课的成功与否直接影响到学生在今后学习中对该课程是否产生兴趣,影响到学生对该课程的掌握程度。我们通过“3W”(what,why,how)中的what帮助学生明确微生物学和环境微生物学的相互关系、学科性质、研究对象、研究目的,引入学科定义并形成定义模式,应用于其他学科的学科定义;通过why的问法明确学科的学习、研究价值,帮助学生形成正确的教育观念,掌握规律,构建专业素养;通过how的提问在第一课时引导学生思考如何学好本门课程,自己有哪些方面的想法,有何预期,在学期课程结束时再引导学生反思是否达到了自己的预期目标,并向教授反馈自己的意见及想法,培养能独立思考的专业人才。[2]
2. 采用启发式教学,激发学生学习兴趣
启发式教学可以强化学生对所学知识的记忆,使学生处于主动学习的过程。例如,在讲述核酸是遗传物质基础时介绍1928年Griffith的肺炎球菌转化试验, 启发学生思考小鼠注射活R菌或死S菌存活、注射活S菌死亡、注射活R菌和热死S菌死亡心血中可分离出活S菌的原因;再介绍1944年Avery等的转化试验,启发学生思考并回答为何活R菌加S菌DNA或加S菌DNA及S菌DNA以外的酶长出S菌,而加S菌DNA和S菌DNA酶长出R菌,引导学生逐步得出DNA是遗传物质的基础。
3. 采用直观式教学,增强学生对课程的理解
现代教育技术的可以将文字、网络图片、视频等直接展示给学生,具有直观性,方便学生理解抽象复杂、枯燥乏味的理论知识。例如,通过多媒体教学将网络下载的污水处理厂3D模型视频展示给学生,让学生观看其整个工艺流程和配置,将已有的水处理知识与环境微生物学中的活性污泥法、生物膜法、生物去氮去磷等知识点结合起来,系统性地回顾和学习;又如,利用动画展示微生物对营养物质吸收的四种方式,简要明了地理解单纯扩散、促进扩散、主动运输和基团转位之间的联系和区别;再如,利用动态图片展示DNA与RNA的碱基互补配对、信使RNA在细胞中的合成及蛋白质的合成过程,使学生看一次就能理解该内容。
4. 采用辅助式教学,提升学生获取专业信息的能力
现代社会是信息化社会,贵州新兴的大数据产业也为我们提供了新的教学教育视角,指导学生课后利用校内数字资源平台查询国内专业动态和相关资料,扩大知识面,收集有用信息,思考在前人的研究基础和学院现有条件下我们还可以做的或者创新的东西,提高专业素养;推荐学生利用Endnote文献管理软件、SPSS统计软件、MATLAB软件等科学合理地管理文献、分析处理数据,培养专业文献查阅和数据处理能力;利用QQ群共享专业资料、专业网站链接、环保活动信息等,指导学生共同学习和相互讨论等。
三、更新理念,加强专业实践能力培养
1.调动学习积极性,提高学生动手能力
实验课程是培养学生动手能力、理论联系实际的重要课程。部分高校在环境微生物学的实验教学中采用PBL教学法[1] [2],我们根据实际情况,除基础实验外增设了课外自发实验、综合实验和创新实验。
1.1基础实验。按照实验大纲,学生在实验课上完成显微镜的操作、微生物的染色观察、培养基的配置和灭菌、无菌操作、空气中的微生物检测等基础性实验。
1.2自发实验。教师向学生发放“家用双歧杆菌菌粉”、“乳酸杆菌菌粉”等微生物制剂,引导学生课后进行自制酸奶和保存菌种等自发实验,提升学习积极性和动手能力。
1.3综合实验。利用与环保公司的培养协议、学院“喀斯特湿地生态监测实验室平台”等资源,发展学生参与生态环境治理中的实际课题。例如应用污染环境中的生态修复知识参与污染土壤中微生物碳源源利用实验,通过微生物对一些典型碳源(如糖类、氨基酸、羧酸类等)的不同利用模式来表征基质利用的动力学特征[3]和微生物群落差异[4] 等,使学生能将课本知识与实际应用统一起来,达到能力提高与素质培养相统一、内容构建模块化、产学研相结合的高素质人才的培养目标。
1.4创新性实验。依托学生本科毕业论文和校级科研课题,由学生根据自身兴趣与要求提出实验方案,学院老师指导完成,学生可以自主完成项目设计、项目申请、实验过程及数据分析,提升文献搜集和整理、分析问题、解决问题的能力和专业论文撰写能力。
2. 改革实验教学内容,提高专业实践能力
传统的实验教学基本依靠实验指导书籍,由教师制定实验大纲并讲解,学生按部就班地操作,课后撰写实验报告。在我们的教学过程中发现学生有主动、深入研究实验结果的需求,我们认为,作为高校的一门重要的专业基础课,环境微生物学要适应地方经济发展转变和产业结构转型,改进人才培养模式,注重增强学生实践能力、创造能力和就业、创业能力。以贵州民族大学为例,“十二五”期间学校依托中央财政专项资金、中央及省级财政资金为“贵州少数民族医药资源开发与利用重点实验室”(国家民委在建重点实验室,2011年)新购梯度PCR仪、DGGE变性梯度凝胶电泳、荧光倒置显微镜、全自动分析荧光化学发光凝胶成像系统等仪器设备,这些分子生物学设备可应用于环境微生物监测;因此,在讲解微生物监测技术的新发展时,我们可直接给学生展示这部分设备和研究成果,并系统讲解PCR-DGGE技术的原理和操作步骤、16S rRNA的特点等,鼓励学生参与到教师的科研课题尤其是校地、校企联合项目中去,在实际问题中锻炼专业实践能力。
结语
随着气候和环境问题的进一步凸显,环境保护和可持续发展成为全世界关注的热点和焦点。国家的西部大开发、区域的经济发展都离不开环境开发利用和保护,培养环境科学与工程专业人才可向民族地区环保产业的研究与开发输送新鲜血液。在今后的教学中,我们将继续学习、探索并不断总结经验,为培养民族地区高素质环境专业人才而努力。
参考文献
[1]曹媛媛, 等. PBL教学法在微生物学教学中的应用[J]. 生物学杂志, 2013.
[2]刘佳明, 等. P-BL教学法在《环境微生物学》实验教学中探索与实践[-J]. 中国微生态学杂志, 2013.