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渭河濕地是中國的重要濕地,長期以來由于流域內嚴重的水資源短缺、水質污染以及渭河中下游三門峽庫區(qū)泥沙淤積帶來的水環(huán)境日益惡化等諸多問題,枯水期的渭河水基本上是工業(yè)廢水和城市生活廢水,已喪失了基本的生態(tài)功能,渭河實際上已成了“關中最大的下水道”,嚴重影響了兩岸人民的生產生活,極大制約著我省經濟社會的可持續(xù)發(fā)展。據咸陽水文站資料,多年平均懸移質含沙量35公斤/立方米,多年平均輸沙量1.69億噸/年。輸沙量隨著洪水變化而變化,6、7、8三個月的輸沙量約占全年輸沙量的70%。渭河4個斷面定性評價結果均為重度污染,水質為劣ⅴ類。主要污染物為石油類、揮發(fā)酚、氨氮、高錳酸鹽指數、生化需氧量。
實施生物治理河流污染,是上個世紀70年代以來歐洲、日本、韓國等發(fā)達國家推廣的一種比較成熟的技術工藝,也是保護濕地資源的有效途徑之一。1990年以來,我國北京、山東、上海等地也開始推廣用人工濕地處理城市污水,并取得了良好效果。
2006年10月,在第八次全省環(huán)保大會上袁純清省長提出了要用生物治理技術對渭河的水質污染進行綜合治理的重要批示,為治理渭河污染開啟了新思路。蘆葦是維管束水生植物,大片種植能有效去除污水中的cod、氨氮、懸浮物、總氮、總磷等有機污染物,對水體具有很好的凈化作用,并具有涵養(yǎng)水源、保堤護岸等生態(tài)功能,對于保護生物多樣性,開展生態(tài)旅游具有重要意義。
基于蘆葦的這一去污特性,省上有關專家反復論證,明確了用生物方法治理渭河污染的思路。
1 蘆葦濕地治污的方法
蘆葦濕地治污是近年來迅速發(fā)展的生物生態(tài)治污技術,可處理生活污水和多種工業(yè)廢水,包括化工、石油化工、紙漿、紡織印染、重金屬冶煉等各類廢水。其原理是利用自然生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學和生物的三重共同作用來實現對污水的凈化。
污水進入蘆葦濕地后,使污水在耐水性植物、微生物及土壤聯合作用下,通過物理、化學、物理-化學及生物反應使污水得以凈化,其作用機理:①異養(yǎng)菌+有機質+do→co2 +nh3+h2o;②通過過濾、吸附和生物氧化作用去除消減污水中的bod;通過沉淀、過濾、吸附作用去除ss反硝化作用;通過揮發(fā)和作物吸收去除污水中的氮;通過蘆葦等維管束作物的吸收和土壤的吸附固定去除污水中的磷;通過吸附作用、過濾作用、生物吞噬及其它不利于病原體生存的條件。另外,由于凈水溝是泥壩溝,溝邊生有雜草,所以在溝水接近出水泵房處,設立2-3處攔草格柵,以保證出水水質。
2 蘆葦濕地治污在渭河治理中的應用
根據陜西省環(huán)境保護局安排,陜西省環(huán)境科學研究設計院、陜西省林業(yè)勘察設計院組織專業(yè)技術人員對渭河寶雞城區(qū)段、咸陽城區(qū)段、西安城區(qū)段、渭南城區(qū)段以及千陽縣千河人工表流型濕地進行了現地考察論證,選定渭河咸陽城區(qū)段、千陽縣千河城區(qū)段人工表流型濕地進行了蘆葦濕地治污試點及示范應用。
2.1 蘆葦濕地治污模式配置
蘆葦濕地包括了土壤、植物、過濾、吸附與生物氧化等十分復雜的過程,對污水有土壤截留,發(fā)生物理化學吸附、分解、沉淀及微生物的氧化降解,改善水環(huán)境質量凈化后的水對發(fā)展種植業(yè)及養(yǎng)殖業(yè)十分有利,其技術可靠易操作,只需加強管理,即可達到預期的效果。
在項目的實施過程中對排入渭河污水的流向及水量稍加控制延長污水在蘆葦濕地中的滯留時間,通過發(fā)生物理化學吸附、分解、沉淀及微生物的氧化降解,達到凈化污水的效果。并使凈化水緩慢循環(huán)匯集河堤排水口。
2.2 蘆葦濕地污水處理工藝設計
本次確定的蘆葦濕地均位于渭河河漫灘地,處于排污水口的下方區(qū)域,與主河道高差大約在1.5-2.0米之間,須采取修建污水調蓄池、引流渠、布設管道、安裝污水提升泵抽水的方式,使污水通過柵格過濾后流入調蓄池,再由提升泵通過輸配水管網送至人工蘆葦濕地過濾,凈化后經引流渠排入渭河。
污水處理工藝流程圖
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2.2.1 污水分導
抽水前池:地下式結構,m7.5標準磚砌,長3.0米、寬3.0米,深2.0米,容積18.0立方米。
泵站:四層磚混結構,一層水池、二層水泵間、三層配電室,四層值班人員臨時住房,面積80平方米。
壓力管道:dn150有縫焊接鋼管,架空布設。
高位調節(jié)池:半地下式結構,m7.5標準磚砌,長8.0米、寬4.0米,深2.0米,容積64.0立方米。
自流管道:dn150抗腐蝕塑料管,全部地埋,埋深0.6米以上,凡各岔管上均設簡單人工可調節(jié)閥門,閥門設在混凝土閥門井內,井設井蓋。
溢流消力池:管道出口設置,地下式,上口與地表平,m7.5標準磚砌,長3.0米、寬1.0米,深0.6米,容積1.8立方米。
供電系統(tǒng):30kva變壓器一臺及相關線路及設備
2.2.2濕地分區(qū)
圍堰:底1.6米,頂0.6米,高1.0米,砂堤,就地取材,起到臨時圍護作用,小流量洪水不會沖入濕地小區(qū)破壞濕地系統(tǒng),大洪水時可被沖毀,但不會影響河道行洪。
主堰:底1.0米,頂0.5米,高0.6米,砂堤,就地取材。
次堰:底0.5米,頂0.3米,高0.3米,砂堤,就地取材。堰頂必須做水平,出水中低于堰頂10厘米。下游設0.3×0.3供水排水溝。
2.2.3觀 測
根據采樣取水觀測要求布設樣井,也可根據情況布設自動監(jiān)測儀器。
2.3開展高效生物治理技術的研究和示范
在大面積種植蘆葦的基礎上,建立監(jiān)測試驗站,開展蘆葦生長量的觀測及生物治污效果的觀測;配備電子天平、紫外分光光度計、水質采樣器、電熱恒溫干燥箱、冰箱、計算機、cod在線監(jiān)測儀、氨氮在線監(jiān)測儀、總磷在線監(jiān)測儀、總氮在線監(jiān)測儀等儀器,并對各項數據進行分析、對比、整理、計算模擬;全面開展復合型人工濕地治理河流技術研究和示范,探索全面、持續(xù)改善渭河水環(huán)境的生物修復技術和措施。
關鍵詞;微課視頻;微生物實驗教學
G633.91;G434
微生物是一門實踐性非常強的技術訓練課程,微生物實驗是生物學各個學科的學生必修的專業(yè)基礎課,是學好其他生物學科的關鍵,在整個生物學學科發(fā)展中起著至關重要的作用。本研究利用“微課視頻”的方式,在改革謀新的微生物實驗教學中,實驗老師利用網絡和多媒體,將微生物最基本的實驗操作技能,錄制成小段“微課視頻”讓學生在課下觀看,做好實驗預習,激勵學生課外思考、探索實驗,學生也可以充分理解實驗原理及步驟,實驗前學生模擬試驗,發(fā)現和解決問題,課堂講授的時間大大減少,縮短了基礎實驗教學的時間。通過調整微生物實驗教學學時的比例,縮短基礎驗證試驗的學時,加重綜合性實驗和設計性實驗的比例。學期末,學生的實驗成績由實驗技能和基礎知識點筆試兩部分組成。微生物實驗教學經過“微課”應用的改革初探,不僅激發(fā)了學生的實驗興趣,提高了學生的積極性,而且顯著增強了學生的實驗技能,培養(yǎng)了學生獨立探索創(chuàng)新的思維。
一、調整教學比例,提高教學效率
傳統(tǒng)的本科生微生物實驗教學,由微生物染色實驗、顯微鏡使用、顯微計數、滅菌、無菌操作和菌種保藏等最基本的基礎實驗,大型綜合性實驗,設計性實驗等三大部分組成。一學期32學時(或48學時)的實驗課程,其中有接近一半的學時,在學習微生物基本操作。本研究中,調整了學時比例,增加了綜合實驗和設計性實驗的比例,減少了基礎實驗比例。對于前期基礎實驗部分,采用多媒體技術,錄制微課視頻,讓學生課下學習微課視頻,課堂上對課下學習的微課視頻進行提問。16學時的基礎實驗部分,通過微課視頻的方式就能很好地掌握微生物實驗基本技能,剩余的學時用來進行綜合性實驗和設計性實驗,給予了學生充足的自主學習和鍛煉的時間。
大幅增加綜合實驗和設計性實驗部分學時,對于這部分的教學,采用半開放的形式,綜合性實驗部分還是采用傳統(tǒng)的講授過程,通過這一部分的實驗,學生可以通過課堂的練習和教師的實際操作,對自己的微生物基本實驗技能有一個檢查和糾正的過程。設計性實驗部分需要學生自己動腦設計實驗,自己動手操作,教師負責給一定的范圍,或者幫助學生修改實驗方案,學生在這一部分的實驗中,可以設計自己感興趣的微生物小課題,也可以在教師給的范圍內挑選自己喜歡的題目來做,教學靈活,興趣氛圍濃郁。
二、注重學生的積極性培養(yǎng),提高教學效果
本探究中的改革措施,學生的積極性發(fā)揮著重要的作用,學生的積極性不夠,“微課實驗教學”不但不能達到很好的教學效果,反而還不如傳統(tǒng)的教學的效果。在本探究進行中,前面微課視頻非常重要,對于該部分的教學,一般都是在課下進行的,教師無法全程參與學生的學習,只能通過課堂檢測及觀看學生實驗操作的方式,來檢測學生的學習效果。本研究采用課堂微課打分模式,一對一評價,注重學生課下學習微課的效果。每次課程都有一個嚴格的評分機制,該探究中,將傳統(tǒng)的微生物授課模式改成了考核模式,教師一個一個打分考核,如果不合格,如果不過關可以老師當場提問,直到考核合格為止,才能進入下一輪實驗。如果學生學習能力較強,可以在兩次課程中把微課全部學習完,直接一次性考核過關。通過一段時間的探究發(fā)現,大部分學生都能在9個學時左右將之前16個學時的基礎實驗部分學習完畢,并且考核合格。對于個別積極的學生能在6個學時就能全部掌握微生物的基本實驗技能操作。這種實驗教學改革探索的實踐,大大提高了微生物實驗教學效率。
三、開放性實驗
本研究利用“微課視頻”的形式,將微生物實驗基礎部分的實驗,錄制成一段一段的微課視頻,讓學生在課下先學習,再經過前期課堂教學的基礎實驗部分的課堂鍛煉之后,每個學生都會有一個設計性實驗方案,經過教師評閱之后,認為可行,可以完全開放實驗室,讓學生自己獨立完成設計性實驗部分。設計性實驗部分必須包括基礎部分,綜合部分和探討部分的實驗內容。經過兩周到一個月的開放性實驗,學生可以完全掌握微生物基礎實驗操作技術的內容,交出高質量的實驗報告,并且對生物學科、生物科研萌發(fā)了濃厚的學習和探索興趣。開放性實驗需要學生在實驗室有高度的責任感和自覺性,在長期的開放性實驗過程中,從班上選出4-5個小組長,每天負責開放實驗段的實驗室的衛(wèi)生和安全事宜,并且給每位學生進行監(jiān)督和打分。經過“微課視頻”加上開放性實驗室的開放鍛煉的學生,在暑期可以完全不經過微生物教師的指導,勝任暑期社會實踐的微生物實驗部分,并獲得湖北省暑期社會實踐優(yōu)秀獎和校級一等獎等一系列獎項。
四、多樣考核方式,提高教學效果
采用“微課視頻”和開放性實驗教學的方式,不同于傳統(tǒng)的教學模式,可以通過課堂教師的觀察以及學生的實驗報告來給學生成績,“微課教學”是學生在課下學習,是教師完全不能監(jiān)督的部分,這部分的考核方式,通過網絡技術打分,如果學生的學習不合格,在網絡平臺上,不能通過下一個項目的學習。首先,對網絡“微課視頻”學習,有一個最基本的考核和成績,記為微課成績,占學業(yè)總成績的30%;其次,在基礎實驗部分,教師根據實驗操作上學生的表現以及實驗報告,給出實驗部分的成績,記為平時成績,占學業(yè)總成績的30%;最后,根據根據學生設計性實驗方案以及設計性實驗完成的質量,給出設計性實驗部分成績,該部分成績占比30%。鑒于“微課視頻”和開放性實驗都需要學習有高度的積極性,學生的網絡考勤以及學習進度關系著前期基礎部分的掌握,網絡考勤占比總成績5%。最后,設計性實驗部分,需要學生在每次實驗過程中,有高度的責任感和自律性,部分的成績由班長或者學習委員,根據平時實驗室衛(wèi)生和安全事宜給出打分,占比總成績5%。經過多方位的打分和全部的考核制度,保證了“微課視頻”和開放性實驗的順利進行,經過該項目的進行,經過鍛煉的學生,能很好地掌握微生物的基本操作,并且能獨立完成并設計微生物實驗。
生物學是一門實驗性的學科,而微生物實驗是微生物基礎必修實驗,對于微生物實驗實踐鍛煉,是生物學教學中的一個非常重要的環(huán)節(jié),每位教師都有責任不停地變換實踐教學的方案,改變教學方式,思考各種能夠提高學生實驗技能的考核方式,調動學生的學習積極性和自覺性,確實提高學生實驗技能及教學效率。
民以食為天,食品與人民群眾的生活息息相關。近年來,食品安全事件頻發(fā),從而引起公眾的不滿情緒,食品安全問題越來越引起各方面的關注,也成為現階段我國亟待解決的一大問題。為推測食品的安全性和衛(wèi)生程度,我國把食品的微生物污染列為評價食品衛(wèi)生質量指標。食品微生物檢驗成為保證食品安全重要防線,檢驗數據的準確可靠可以為疾病預防控制、衛(wèi)生監(jiān)督及采取相應措施提供科學依據。但是由于食品品種多,結構及成分復雜,給檢驗過程帶來難度,雖有國家標準方法的規(guī)定,但實際工作中還存在許多復雜因素,忽視這些因素,很可能給檢驗結果帶來偏差,本文對基層衛(wèi)生單位影響食品微生物檢驗結果的因素進行了探討,以期更好地開展食品微生物檢驗,保障消費者的食品安全。
1 微生物檢驗專業(yè)人員
檢驗人員的專業(yè)技術素質直接影響檢驗結果的可靠性,因此微生物檢驗人員應具有較強的專業(yè)知識和技能,從人員結構上看, 多年來以中等或大專畢業(yè)生為主體的檢驗隊伍正逐步為本科畢業(yè)生所代替, 一些受過微生物專業(yè)訓練的研究生人才也陸續(xù)培養(yǎng)出來。但是還有一些基層衛(wèi)生單位從事微生物檢驗的專業(yè)人員人數少,任務重,人員年齡結構老化,需要加強。微生物檢驗專業(yè)人員必須在思想上提高對檢驗質量的重視, 以檢驗結果的真實性、準確性作為第一要務。認識到微生物檢驗數據是質量控制的核心內容, 其中各個檢驗環(huán)節(jié)均應按要求嚴格執(zhí)行, 建立全面、全程的檢驗質量控制體系。因此, 除要有強烈的事業(yè)心、高度的責任感外, 從事微生物檢驗的技術人員, 還必須經過廣泛的基礎教育和訓練, 包括微生物學、基礎醫(yī)學等知識的學習以及專業(yè)化的實驗技能培訓, 并經過考核合格后持證上崗[1]。安全是實驗室重中之重。要把實驗室的安全教育納入日常工作,并堅持經?;⒅贫然?。經常對實驗人員及學生進行安全教育和安全技能訓練,如各類滅火器、消防栓的正確使用;各類化學品發(fā)生危險時的處理方法;避免細菌污染的措施等,使安全工作深入人心并落到實處,通過安全檢查消除事故隱患,確保實驗室日常工作安全進行。
基層衛(wèi)生單位要創(chuàng)造條件,讓檢驗人員參加培訓和技術交流,豐富專業(yè)知識,提高檢驗水平,及時了解和掌握微生物檢驗領域的新技術、新的進展,并運用到實際工作中。微生物檢驗從方法學上看, 基本上是以手工為主, 主觀性強。在操作過程中每一個環(huán)節(jié)都可能出現變化, 因此, 操作人員的經驗、態(tài)度、操作熟練程度尤為重要。在按國家標準方法和規(guī)范操作的同時, 不斷探索更加先進的技術。在技術人員的管理上, 可采取培訓與考核嚴密結合的方法, 以隨時評估其檢驗能力和操作熟練程度, 必要時采取再培訓。此外, 微生物檢驗領域的全面質量管理和實驗室國內、國際標準化組織質量認證的概念正逐漸為檢驗界所理解和接受?;鶎有l(wèi)生單位微生物實驗室在做好室內質控的同時,還應盡可能參加市級、省級、國家級等實驗室組織的的室間質評活動,盡力拓寬渠道,參與室間質評活動,以提高微生物檢驗人員的水平。
2 儀器設備
檢測儀器設備是微生物檢驗質量的根本保證,微生物實驗室應配備足夠檢驗工作需要的儀器設備和器材,建立起一整套規(guī)范化的儀器設備管理的檔案和操作程序,對每臺儀器的有關原始資料和技術資料建檔,并由專人負責保管,微生物實驗室的主要儀器及設備包括:微生物自動鑒定儀、微生物快速初篩儀、菌落計數器、高壓滅菌器、干熱滅菌器、離心機、蒸餾設備、培養(yǎng)箱、厭氧箱、水浴箱、普通冰箱、低溫冰箱、顯微鏡、超凈工作臺、酶標儀、PCR 儀、電泳儀、凝膠成像系統(tǒng)等。所有的儀器和設備均應按生產廠家提供的方法和有關規(guī)定正確使用。操作者必須嚴格遵守操作規(guī)程,做好記錄,并做好運行檢查及儀器維護。對于連續(xù)工作的儀器如冰箱、培養(yǎng)箱,每天都應進行溫度監(jiān)控和記錄并定期維護,以保證儀器處于良好的工作狀態(tài)。需要強制性定期檢定的儀器和設備,應經計量鑒定部門檢定合格后方可使用。儀器設備量具的量程,精確度等,要符合檢測項目的相應要求。高壓蒸汽滅菌器須按規(guī)定定期檢測,發(fā)現隱患及時排除,到安全使用期后應及時報廢。對相應的新技術,新方法所需要的檢測設備要及時更新。但是還有一些基層衛(wèi)生單位由于經費不足等原因,微生物檢驗的檢測設備陳舊老化,數量不足,亟待解決。
3 培養(yǎng)基與試劑
培養(yǎng)基質量要求的高低直接關系到微生物培養(yǎng)的成敗。購置新批號培養(yǎng)基和試劑時要求供應商提品質控證書等相關證件, 盡量選擇通過ISO 9001的生產廠家購買。培養(yǎng)基和試劑使用前首先通過外觀、批號、pH 值、滅菌要求、選擇性等進行初步評估, 按照培養(yǎng)基和試劑標簽說明的貯藏條件保存, 不同批號的培養(yǎng)基和試劑不要混合使用。應用已知標準菌株作質量鑒定,方可使用。培養(yǎng)基的配制要有記錄可查, 要按要求選擇合適的方法(如溫度和時間等) 進行滅菌,還應有高壓滅菌效果的監(jiān)測記錄。高壓滅菌培養(yǎng)基應隨機抽樣5%~10%作無菌試驗;無菌分裝的培養(yǎng)基應在培養(yǎng)箱(36℃)過夜,無菌生長才能使用,培養(yǎng)基應放在適當溫度下保存。同時, 應根據檢驗微生物指標不同, 選擇不同的培養(yǎng)基, 如基礎培養(yǎng)基、選擇性培養(yǎng)基和生化反應培養(yǎng)基等。培養(yǎng)基應有明確標記與配制日期。液體培養(yǎng)基應清澈。含倒管者,倒管內應液體充盈,無氣泡;固體培養(yǎng)基應保持適當的硬度,接種前無菌落;不定期抽樣檢查ph 值,要求在規(guī)定的ph±0.2 內。有指示劑的培養(yǎng)基要保持應出現的顏色;需在有效期內使用,使用時觀察培養(yǎng)基是否變質。
生化反應試劑盒每個批號, 在正式用于出報告之前, 都要按說明書作一次專門測試以判別質量, 同一批號不同時間到貨也需要同樣測試。運送、儲存條件不同, 可能會影響質量。自配的染液每周必做質控。自配的染色液要求將整個配制過程形成記錄并保存。實驗室常購買商品化的染色液。在購買時應核對品牌、試劑名稱、批號、存放條件、失效期等; 初次使用必須用標準菌株作質量鑒定, 以證實其質量要求,如果有條件可參照國際食品微生物與食品衛(wèi)生委員會( ICFMH?。√峁┑年P于培養(yǎng)基質控方法進行質控[2]。危險化學品及菌種由專人負責保管,并建立嚴格的使用登記制度。
培養(yǎng)基和試劑的貯存應按照其說明的貯存條件來保存,試劑貯存時注意避光、冷藏, 以保證試劑的穩(wěn)定性[3,4] 。試劑的儲存應遵守以下原則: 無機和有機試劑分別存放; 易燃、腐蝕性試劑應有明顯顏色標識并存放在安全處; 有毒試劑須上鎖; 腐蝕性試劑存放在視線以下。經常檢查貯存在冰箱中的各種血清, 若發(fā)現渾濁、出現絮狀, 立刻停止使用。放試劑的冰箱要及時清理,以保證足夠的空間。
4 檢驗標準和方法
《食品衛(wèi)生檢驗方法微生物學部分GB4789―2010》頒布之后,我國的食品衛(wèi)生微生物檢驗逐步走上了標準化的發(fā)展軌道。除此之外,我國還頒布有各類國家標準、行業(yè)標準及衛(wèi)生行政部門頒布的檢驗方法等。微生物檢驗應嚴格遵從這些標準和規(guī)范,確保檢測數據準確可信[3-4]但是在實際工作中存在許多復雜因素影響食品微生物學檢驗,可能給檢驗結果帶來偏差甚至錯誤,因此必須對影響檢驗結果的諸多因素采取控制手段保證檢驗結果的正確性。隨著食品業(yè)對新技術的采用,食品中所含微生物的種類發(fā)生了變化,現用的檢驗標準和方法會對食品中微生物的某些種類造成漏檢。例如現用標準和檢驗方法培養(yǎng)的菌落只是好氣微生物或兼性好氣微生物的菌落,但這并不是食品中雜菌的總數,厭氧微生物在這種培養(yǎng)條件下漏檢;引起低溫冷凍儲存食品變質的主要是低溫菌,所以對冷藏食品和冷凍食品的培養(yǎng)溫度應降低,采用37℃的培養(yǎng)溫度會導致相當數量的低溫型微生物漏檢;食品在制造、加工、貯運等過程中,受到加熱、干燥、濃縮、冷藏或冷凍等理化處理,使細菌受到不同程度的損傷,損傷菌是活菌,但其后可以復原,在適當的條件下可以增殖,導致亞致死損傷菌漏檢。雖然有些細菌在37℃或有氧的條件下不發(fā)育增殖,但在它們發(fā)育增殖的儲存條件時已代謝出毒素,易引起食物中毒,種種漏檢因素,都會致使食品微生物污染數量與檢驗結果之間發(fā)生較大差異。微生物檢驗要注重上述方面的質控,同時還應關心分析標本采集、運送、處理和分析后數據處理、結果報告、聯系臨床等多個方面影響因素。因此,從事具體檢測工作時,應全面考慮,抓住重點,對食品衛(wèi)生質量進行客觀評價。
5 環(huán)境設施
微生物檢驗對檢測場所的環(huán)境設施要求較高,各項設施和環(huán)境條件應既符合檢測技術規(guī)范的要求, 又能保障工作人員的健康和環(huán)境的安全,但是有的基層衛(wèi)生單位微生物實驗室比較簡陋,簡單分為操作間和緩沖間,區(qū)域劃分不明確,這樣格局的實驗室顯然不適應醫(yī)學發(fā)展的要求,會影響到檢驗結果的正確性。必須對實驗室進行合理分區(qū), 布置微生物實驗室時要不能影響檢測結果的可靠性、有效性和準確性,并按規(guī)范進行裝飾, 例如凈化實驗室應采用封閉過濾除菌, 通風方式、吊頂、隔墻、圍護全部采用彩鋼板, 地面作環(huán)氧樹脂自流平處理。微生物實驗室要設立凈化區(qū)、更衣區(qū)、非凈化區(qū),要配備生物安全柜,對無菌室、超凈工作臺、生物安全柜必須進行定期監(jiān)測和日常維護, 并有監(jiān)測和維護記錄。日常維護包括紫外線燈擦拭、濾網擦洗更換、空氣消毒及全面清潔衛(wèi)生等。實驗室的總體布局和各部位的安排要充分考慮減少潛在的對樣本的污染和對人員的危害, 做好工作人員的隔離防護工作,實驗中要強化無菌操作要領。微生物實驗室的無菌工作區(qū)域是檢測工作的基礎,該區(qū)域應當有明確的標識,并對進出、使用進行有效地控制,同時要做好記錄。定期對無菌工作區(qū)域進行監(jiān)測,對廢棄的樣品和廢棄物應當制定專門的程序加以文件化。
綜上所述, 基層衛(wèi)生單位微生物實驗室雖然在各方面有了長足的進展,但是由于歷史的原因,還有很多不足之處,建議在人口稀少和經濟欠發(fā)達地區(qū),基層衛(wèi)生單位實現資源共享,將有限的資金和人力集中在一個微生物實驗室,而不是分散到不同部門不同單位,建立一個基層衛(wèi)生單位中心實驗室,最大限度地完善中心實驗室食品微生物檢驗的質量控制。這既是實驗的要求,也是對消費者、對企業(yè)負責的表現。
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社交關系模式
微信誕生以來,依托騰訊獨有的用戶資源進行推廣,這種經濟實惠的通訊工具成為很多手機用戶的首選。據中國互聯網絡信息中心(CNNIC)的第33次《中國互聯網絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》顯示,截至2013年12月,我國即時通訊網民規(guī)模達到5.32億,比2012年底增長了6440萬,即時通訊的使用率為86.2%。作為即時通訊工具的微信,其直接創(chuàng)造商業(yè)價值的能力有限,更多的是增值服務的開發(fā)。微信在社交關系模式中開發(fā)的主要產品見表。
微信從1.0到4.5,在其業(yè)務極受關注的時期,它適時推出相關附屬業(yè)務,提高了用戶黏性,尤其是產品功能上的快速創(chuàng)新使得微信不斷提供差異化應用,成為其社交關系模式的核心競爭力。微信不僅是即時通訊工具,還是移動社交平臺與信息資訊流通平臺。
從這些創(chuàng)新應用的推廣看出,微信是“點對點”,而微信營銷是“點對面”。在社交工具推廣的初期,在用戶還沒有建立起對微信的信任和忠誠度之前,如果過早地進入商業(yè)化可能會有損用戶體驗,容易引起用戶的反感,這既不利于其商業(yè)化的可持續(xù)發(fā)展,還有可能在競爭藍海中夭折。所以微信在“社交關系模式”這個層次考慮最多的是其產品推廣及用戶黏性的培養(yǎng)問題,目的是與用戶建立良好的關系,從而為以后在商業(yè)化競爭中建立信用體系夯實用戶基礎。
不同的發(fā)展階段考慮不同的盈利模式,在社交關系模式建立時期,微信作為溝通工具,它的價值是為用戶減少了短信和通話的費用,因此在這一階段其收入來源主要依靠騰訊與電信運營商的溝通和合作。比如,微信與香港電信運營商電訊盈科合作,推出香港地區(qū)用戶8港幣包月的微信暢聊套餐,套餐中包括不限流量地使用微信的文字、語言、視頻等服務。這些嘗試給運營商帶來了大量的數據業(yè)務,客觀上推動了整個電信產業(yè)鏈的優(yōu)化升級。
總之,從社交關系模式來說,第一重要的是先發(fā)優(yōu)勢,使后來的易信、來往難以望其項背;第二個是用戶體驗,互動性始終是最核心的一個因素,既維持著使用熱度,也吸引著后來者的參與,而且拉高了競爭的門檻;第三個是與管理者的博弈,比如最近微信在封一些賬號和微信群,這是市場無法抗拒的因素。
表 微信前期主要產品一覽表
移動電子商務模式
微信的確需要時間與用戶建立“剛需”關系,但也需要有效盈利來為其后續(xù)的發(fā)展奠定經濟基礎。中國人民大學教授匡文波在《論社會化媒體盈利模式的創(chuàng)新》一文中曾預言:“電子商務模式將成為社會化媒體盈利模式創(chuàng)新的突破口。要實現從社交關系模式到電子商務模式的遞進轉變,其中有一個最重要的工具需要革新,那就是移動支付工具?!睘榱送七M移動支付的商業(yè)化,微信首先從移動手機游戲入手,以趣味性來吸引用戶,其次則是推出支持出租車等服務的微支付。
投資嘀嘀打車。2013年1月6日,騰訊投資3000萬美元給滴滴打車,將其業(yè)務植入微信。這款改變出租司機等客方式的應用程序,也正在改變人們的生活方式。據騰訊公關部數據顯示,2014年1月10日-2月8日,微信支付的訂單總量已突破500萬單。截至2014年1月26日,使用嘀嘀打車的全國司機總數超過了40萬,乘客達3000萬以上,全國共有33個城市支持微信支付打車費。其中,北京地區(qū)用戶數為630萬,日均訂單12萬份。微信支付訂單總量已突破500萬單,根據微信支付的獎勵規(guī)則,若以獎勵金額最大值計算,滴滴打車的獎勵總額目前已超過1億元。
發(fā)起“微信紅包”活動。把微信手機支付推到高峰的是2014年1月26日推出的“搶紅包”活動,這個在春節(jié)期間推出的“拜年”服務在新年伊始引發(fā)了一場發(fā)紅包、搶紅包、討要紅包的狂歡盛宴。據統(tǒng)計,從除夕開始到大年初一16點,參與微信搶紅包的用戶數已經超過了500萬,總計搶紅包7500萬次以上。與耗資巨大的滴滴打車相比,微信紅包建立了在社交中交易、在交易中社交的移動支付平臺,其中的最大贏家是騰訊公司。
進入互聯網金融領域。雖然微信在移動支付工具推廣上“燒了不少錢”,但這為以后微信進入金融行業(yè)及發(fā)展電子商務模式打下了基礎。2013年6月17日,微信低調地針對一部分公眾賬號開通了在線支付購物功能,騰訊同時也將旗下支付平臺財付通引入微信公眾賬戶,首批接入華夏基金、匯添富基金、易方達基金、廣發(fā)基金四家一線品牌基金公司,用戶可以通過微信公眾賬號獲取產品信息,直接進行交易。這種“互聯網+金融”的厲害之處就是通過渠道優(yōu)勢,降低了普通民眾理財的門檻,取消了理財經理的中間環(huán)節(jié),讓理財變得更加簡單透明。同時,利用互聯網的優(yōu)勢,用更低的成本將小額閑散資金聚集起來,帶動了金融企業(yè)的變革。
中國互聯網金融,是個很特殊的存在,本質上是銀行支付系統(tǒng)和信用卡系統(tǒng)的落后與現實中不斷增加的快捷支付的需求之間的矛盾。目前,銀行系統(tǒng)已經意識到了這一問題,將會采取措施。比如今年兩會期間,央行行長周小川曾表示鼓勵并支持互聯網金融產品的創(chuàng)新,但部門之間的協調監(jiān)管需加強。隨后,央行條法司在京召集騰訊、阿里巴巴、百度等互聯網公司商討關于互聯網金融的監(jiān)管問題。同時,也會進一步改進銀行支付系統(tǒng),但是這個問題并非短期可以解決的,不能通過既有的途徑解決,就一定會有另一種形式出現。因此,互聯網金融在中國的發(fā)展是完全可以期待的,未來的日子還長,博弈才剛剛開始。
目前,在中國互聯網金融浪潮的推動下,微信等社會化媒體實質上已經開始進入到移動電子商務這一層面,首先它要突破移動支付與用戶對接的技術門檻問題,其次要在公共平臺上建立移動電子商務平臺,最后將用戶流量合理導入到移動電商平臺。為了解決這些問題,微信應從社交媒體本身出發(fā),形成人際關系網絡,在這個網絡里微信與電子商務企業(yè)合作分享用戶資源,并且用戶也可以通過O2O切入電子商務企業(yè),從而完成對接的信息流。顯然,騰訊已經開始行動,2014年3月10日,騰訊宣布入股京東上市前15%股份,把旗下B2C平臺QQ網購和C2C平臺拍拍網并入京東,并且微信支付也將為京東開放專屬入口。這體現了騰訊明顯的戰(zhàn)略意圖――依靠京東徹底打通微信生態(tài)圈,即利用京東擁有的1400個配送站以及1300個區(qū)縣物流,構建本地服務與“最后一公里”的立體生態(tài)圈。此外,微信需要不斷更新創(chuàng)意類產品來培養(yǎng)用戶的電子商務習慣,然后建立自身數據庫實現針對用戶購買產品的精準營銷,實現從商流到資金流的轉換。同時,微信會進一步實現物流、互聯網、日常生活各方面需求之間的切入和銜接,并把用戶的購物體驗嵌入到社交網絡中,通過“關系鏈”等形式進行口碑營銷,完成級聯式擴散傳播或者實現商品的“病毒式營銷”。
移動電子商務是移動互聯網時代最重要的領域,它不僅需要數據庫、支付平臺信用體系等技術構建,還需要開發(fā)殺手級數據產品,以形成移動電子商務的生態(tài)系統(tǒng)。形成這種生態(tài)系統(tǒng)既需要國家政策的扶持,也依賴于人們觀念的轉變。對于騰訊而言,從將搜搜注入搜狗,到入股大眾點評,再到與京東的交易,都是其做移動電子商務平臺的戰(zhàn)略布局。其中最核心的是人與人的連接(微信)、人與信息(搜狗)的連接、人與物(電商)的連接,這些關鍵節(jié)點的實現將極大豐富微信支付、金融服務等核心產品的應用場景。如果微信的支付功能與移動電子商務對接能完全普及,那么微信的盈利模式也找到了突破口,微信的長足發(fā)展也就有了經濟基礎。
物聯網信息模式
微信在商業(yè)化進程中,其野心不在廣告,也不在游戲,更不在增值服務。微信真正的目標除了國際化,還有移動互聯網及物聯網。物聯網,(Internet of Things,縮寫IOT)是一個基于互聯網、傳統(tǒng)電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。簡單來說,物聯網就是物物相連的互聯網。物聯網是互聯網的延伸與拓展,它將用戶拓展到任何物品與物品之間、人與人之間進行信息的分享與互通。2013中國國際物聯網博覽會上中國電信副總工程師靳東濱表示,2012年國內物聯網產業(yè)市場規(guī)模達到3650億元,比上年增長38.6%,預計到2015年國內物聯網市場規(guī)模將達到7500億元,年復合增長率超過30%。由此可見,物聯網的發(fā)展不僅意味著市場的變化,也意味著無限的商機。從二維碼普及到“智慧城市”落地,從智能汽車到智能家居,從谷歌眼鏡到三星近期推出的Activity Tracker智能腕帶,從3D打印技術到蘋果即將推出的全息投影,每一處微小的應用都像是給人們穿上了感知信息的“新皮膚”,它不僅預示著物聯網正進入到人們的生活,還顯示出人們未來生活方式的改變。
未來,物聯網相關軟件應用首先會步入一個搶灘市場的“格斗期”,然后會細分市場進入維系發(fā)展的穩(wěn)定期,最后為了實現物聯網應用的集約化發(fā)展,可能會實現應用平臺的規(guī)?;?。物聯網應用的創(chuàng)新及多元應用之間的協同與整合將成為未來物聯網發(fā)展的大趨勢。當然,物聯網的基礎互聯網也會發(fā)生一場以應用創(chuàng)新為機遇的升級,這種升級表現在互聯網Web3.0的發(fā)展上。
1998年,萬維網聯盟的蒂姆?伯納斯?李(Tim Berners Lee)提出語義網概念,簡單來說,語義網是一種智能網絡,它不但能夠理解詞語和概念,而且還能夠分析它們之間的邏輯關系,就像人工智能一樣使交流變得更有效率和有價值。未來的Web3.0正是以語義網為基礎,基于數據與數據之間的鏈接,物與物之間相關聯的數據網絡。如同《大數據》的作者涂子沛所說:“就像瀏覽網頁已經成為我們的生活方式,數據在網上的自動整合和跳轉也將成為我們新的生活方式。通過這種新的方式,互聯網將向我們推送信息而不是我們在網上搜索信息?!边@種以數據驅動生產力變革的形式就是未來物聯網信息模式,它需要物聯網生態(tài)圈與信息技術手段合理對接。目前社會化媒體信息關聯不僅是互聯網Web3.0的發(fā)展方向,更是實現物聯網物物相連的趨勢。對社會化媒體來說,這不僅僅是技術的升級,更是思想意識的巨大變革。
隨著移動互聯網的發(fā)展,微信上的O2O模式似乎成為一個商機無限的藍海。它將促使傳統(tǒng)電商和傳統(tǒng)零售趨向線上線下價格一致;到移動電子商務時代,互聯網和移動終端開始實現功能上的整合發(fā)展,并改變盈利模式。最終,誰能率先打造出O2O閉環(huán),形成環(huán)形運營機制,誰就能抓住新的行業(yè)增長點,進入物聯網的競爭藍海。
二維碼功能顯然在物聯網領域不容忽視,微信也正在做這方面的探索,比如它已經可以綁定財付通,再通過二維碼識別并與移動支付結合,使用戶實現“即拍即買”。 2013年8月份,微信5.0版本推出后,在北京國貿的銀泰中心就有自動售貨機上標明,使用微信二維碼掃描支付就可購買飲料、小食品。雖然,當前二維碼的安全遭到詬病,甚至2014年3月13日,央行要求暫停二維碼支付、虛擬信用卡等支付業(yè)務,但這正凸顯了二維碼功能的重要性。相信完善了產品安全性的二維碼功能將在物聯網競爭藍海中起到關鍵作用。
未來,微信商業(yè)化發(fā)展的主體將從內容轉移到人。它的盈利模式不僅能拓展到“互聯網+金融”的服務上,而且還能拓展到每一個人的生活需求與人生體驗中。在物聯網信息階段,無論是人還是物都有一個像二維碼一樣的通用ID,當人們需要技術設備來感知個人喜好時,就不得不自愿顯示ID,以便技術設備搜集個人數據,從而向個人推送有價值的信息。最終實現信息的對等傳播,在商業(yè)發(fā)展上實現供求的精準營銷。
在物聯網信息模式背景下,微信作為一種應用介質應該和時下熱門的可穿戴設備結合,使人與物可以對話,人可以直接向物發(fā)出指令,從而上升到一種人工智能的存在,變成人、物之間互動的遙控器,而遙控的同時也完成了自身數據庫建設,從而誕生系列的微信營銷的管理工具,比如有償的個人信息屏蔽工具、精準的市場調查工具等。未來電子商務發(fā)展到物聯網階段,將把倉儲管理、物流運送、貨物查詢、柜臺收銀與智能手機全都連在一起,買家能夠輕松找到所需,快速完成購買;賣家可以借助大數據的處理技術,以較低的成本快速準確地掌握客戶的行為特征,包括客戶的消費行為和信用等級,實現個性營銷。
當前微信盈利的兩個困境。網絡具有自我增強機制,每一個網絡節(jié)點都可能是商業(yè)盈利新的增長點,微信的商業(yè)化路徑也不例外。根據美國商人圈對8500多家美國企業(yè)的最新調查結果顯示,70%的美國中小企業(yè)在Facebook和Twitter上都開展了社會化營銷活動。但在中國,這些才剛剛開始。當下微信的盈利模式正處于移動電子商務模式初期,還存在內外兩個困境。
一是從外部環(huán)境來看,微信屬于網絡經濟的“新產品”,它的運行受網絡經濟規(guī)則的制約,同時由于具有優(yōu)先情結特性,致使網絡鏈接產生馬太效應,出現網絡的非均衡性,比如微信在運行初期與移動運營商展開的是否收費之爭,這都是網絡經濟環(huán)境下產生的利益矛盾。
二是從內部環(huán)境來看,自從微信公眾平臺開放后,大堆營銷賬號進入這片藍海,衍生出了微信“加粉”、微信惡意代碼、微信解封等灰色產業(yè),形成一條產業(yè)鏈,以至于微信水軍和微信培訓在其中攪亂市場,形成微信亂象。另外,微信自身仍需要技術提升,譬如網絡隱私及安全隱患都是亟需突破的難題。
關鍵詞:同位素示蹤法;高中生物教學實例
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)09-280-01
同位素在生產、生活和科研等方面都有著極其廣泛的應用。在生物學領域可用來測定生物化石的年代,也利用其射線進行誘變育種、防治病蟲害和臨床治癌,還可利用其射線作為示蹤原子來研究細胞內的元素或化合物的來源、組成、分布和去向等,進而了解細胞的結構和功能、化學物質的變化、反應機理等等。
同位素示蹤法是利用放射性核素作為示蹤劑對研究對象進行標記的微量分析方法,即把放射性同位素的原子參到其他物質中去,讓它們一起運動,遷移,再用放射性探測儀器進行追蹤,就可知道放射性原子通過什么路徑,運動到哪里了,是怎樣分布的等。同位素標記的放射性標記化合物,與未標記的相應化合物具有相同的化學與生物學性質,不同的只是它們帶有放射性,可以利用放射性探測技術來追蹤。用于示蹤技術的放射性同位素一般是用于構成細胞化合物的重要元素。如3H、15N、14C、18O、32P、35S等。
現行高中生物教材中的內容和相關習題中頻繁出現同位素示蹤法,展示了此方法的多種應用價值和對科學研究的重要貢獻。以下就教材相關內容結合實例進行歸納闡述,以期達到較深刻地認識這項技術,進而達到認識生物某些重要代謝途徑的目的。
一、分泌蛋白在細胞中合成部位及運輸方向
在必修一課本中,介紹科學家在研究分泌蛋白的合成和分泌時,曾經做過這樣一個實驗:他們在豚鼠的胰臟腺泡細胞中注射3H標記的亮氨酸,3 min后,被標記的氨基酸出現在附著有核糖體的內質網中,17 min后,出現在高爾基體中,117 min后,出現在靠近細胞膜內側的運輸蛋白質的小泡中,以及釋放到細胞外的分泌物中。這個實驗說明分泌蛋白在附著于內質網上的核糖體中合成之后,是按照內質網高爾基體細胞膜的方向運輸的。從而證明了細胞內的各種生物膜在功能上是緊密聯系的。
二、研究生物的新陳代謝
教材在介紹光合作用的相關內容時,提及19世紀30年代美國科學家魯賓和卡門研究光合作用中釋放的氧到底是來自于水,還是來自于二氧化碳。他們進行了這樣兩組實驗:第一組向綠色植物提供H218O和CO2;第二組向同種綠色植物提供H2O和 C18O2。在相同的條件下,對兩組光合作用實驗釋放出的氧進行分析,結果表明,第一組釋放的氧全部是18O2,第二組釋放的氧全部是O2。從而證明了光合作用中釋放的氧全部來自水。同樣,也是用此方法,20世紀40年代,美國科學家卡爾文用碳的同位素14C標記的CO2 ,探明了碳在光合作用中轉化成有機物中碳的轉移途徑,被稱為卡爾文循環(huán)。除了光合作用,細胞呼吸等重要的生物代謝過程的很多問題也可以用同位素示蹤法來研究。
三、證明DNA是遺傳物質:噬菌體侵染細菌實驗
必修二第3章第一節(jié):DNA是主要的遺傳物質。這一節(jié)中有幾個經典的實驗,其中噬菌體侵染細菌的實驗正是運用了同位素示蹤法。1952年赫爾希和蔡斯把大腸桿菌分別培養(yǎng)在含有35S和32P的培養(yǎng)基中, 大腸桿菌在生長過程中, 就分別被35S和32P所標記。然后,赫爾希等人用T2噬菌體分別去侵染被35S和32P標記的大腸桿菌。噬菌體在大腸桿菌細胞內增殖,裂解后釋放出很多子代噬菌體,在這些子代噬菌體中,前者被35S標記,后者被32P標記。用被35S和32P標記的噬菌體分別去侵染未標記的大腸桿菌,然后測定宿主細胞的同位素標記,當用35S標記的噬菌體侵染細菌時,測定結果顯示:宿主細胞內很少有同位素標記,而大多數35S標記的噬菌體蛋白質附著在宿主細胞的外面 。當用32P標記的噬菌體感染細菌時,測定結果顯示宿主細胞的外面的噬菌體外殼中很少有放射性同位素32P,而大多數放射性同位素32P在宿主細胞內。以上實驗表明:噬菌體在侵染細菌時,進入細菌內的是DNA,而蛋白質留在細菌的外面??梢姡涸谑删w的生活史中,只有DNA是在親代和子代之間具有連續(xù)性的物質。故證明DNA是遺傳物質。
四、證明DNA的半保留復制
在必修二課本DNA的復制一節(jié),選學內容DNA半保留復制的實驗證據部分,就介紹了用同位素示蹤法證明半保留復制機制的實驗過程。實驗步驟:
第一步:在氮源為14N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌,其DNA分子均為14 N-DNA;在氮源15N的培養(yǎng)基上生長的大腸桿菌,其DNA分子均為15N-DNA。用某種離心方法分離得到的結果如右圖所示,其DNA分別分布在輕帶和重帶上。
第二步:將親代大腸桿菌(含15N-DNA)轉移到含14 N的培養(yǎng)基上繁殖一代(Ⅰ),請分析:如果DNA離心后位置為重帶和輕帶兩個條帶,則是全保留復制,如果DNA離心后位置為只存在中帶,則是半保留復制。
第三步:為了進一步驗證第二步的推測結果,將親代大腸桿菌(含15N-DNA)轉移到含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖二代(Ⅱ),請分析:
如果DNA離心后位置為重帶和輕帶,輕帶加粗,則是全保留復制;如果DNA離心后位置為出現重帶和輕帶兩個條帶,則是半保留復制。
五、DNA探針