有机污染物理化性质与毒理学性质的预测

2024-09-21

有机污染物理化性质与毒理学性质的预测(通用12篇)

有机污染物理化性质与毒理学性质的预测 篇1

二氧化碳的物理性质

二氧化碳是碳的两种氧化物之一,是一种无机物,是空气中常见的化合物。二氧化碳的化学式为CO2,相对分子质量是44。二氧化碳的沸点低(-78.5 ℃),常温常压下是一种无色无味气体,密度1.977g/cm,比空气大,能溶于水,20 ℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳。液体二氧化碳在加压冷却时可凝成固体二氧化碳,俗称干冰,干冰密度为1 500 kg/m,是一种低温致冷剂。

二氧化碳的化学性质

1.二氧化碳能与水反应生成碳酸:

CO2+H2O===H2CO3

2.绿色植物利用光能将二氧化碳和水合成有机物

CO2+H2OC6H12O6+O2

33二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,温室中常用二氧化碳作肥料。光合作用释放的氧气全部来自水,光合作用的产物有糖类、氨基酸(无蛋白质)和脂肪。

3.向澄清的石灰中通入二氧化碳,澄清的石灰水会 Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O

若继续通入二氧化碳,白色浑浊会渐渐消失又变成了澄清溶液[CaCO3+CO2+H20===Ca(HCO3)该溶液受热或减压就又会分解出二氧化碳,同时得到白色的碳酸钙沉淀Ca(HCO3)2],2===CaCO3↓+CO2↑+H2O。

在自然界中当含有二氧化碳的泉水流过石灰岩(主要成分是CaCO3)时也进行着上述变化。自然界中的溶洞和钟乳石、石笋就是通过上述变化,日积月累形成的自然景观。

4.二氧化碳会使烧碱变质

2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O 如果二氧化碳过量: Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 即:NaOH+CO2===NaHCO3

5.CO2为酸性氧化物,易与碱性氧化物反应生成相应的碳酸盐 CO2+Na2O===Na2CO3

6.二氧化碳一般不能燃烧,也不支持燃烧,更不能供给呼吸

当空气中二氧化碳含量超过正常值(0.03%)时,能使呼吸加深加快;如含量为1%时,能使正常人呼吸量增加25%;含量为3%时,使呼吸量增加2倍。但当含量为25%时,则可使呼吸中枢麻痹,并引起酸中毒。

所以,进入久未开启的菜窖或枯井前,一定要做灯火实验。7.二氧化碳也可以帮助某些物质燃烧 镁能在二氧化碳中燃烧2Mg+CO22MgO+C

有机污染物理化性质与毒理学性质的预测 篇2

(一)试验区自然概况

试验区位于田林县境内。该县年平均气温20.0℃,最热月(7月)31.0℃,最冷月(1月)6.0℃;年均降雨量1200.0mm,其中4~10月占全年总量的87.5%;年均蒸发量1600.0mm;年均相对湿度80%。试验地土壤为沙页岩发育的赤红壤,土层厚度1m左右。桉树林为2a,品种为广九, 林分密度1500株/hm2。

(二)试验方法

1. 试验设计与材料

2006~2007年在田林县旧州镇板坚村委力山栽培区内,选择具有代表性的地段设置标准地。设置4个处理3个重复小区,每个重复小区基本保持在同一水平带上,每个小区100株,按随机区组排列。即施肥量分别为:处理Ⅰ1500kg/hm2;;处理Ⅱ1125kg/hm2;;处理Ⅲ900kg/hm2;;处理Ⅳ950kg/hm2;。施肥时间为每年的3月上旬和6月下旬进行,即在树干基部上坡(树冠滴水中心)部位挖弧形沟,沟深20cm,将肥料埋入其中并覆盖。有机无机复混肥由鸡粪作为主要有机原料,经发酵后加入无机肥和微量元素配制而成,其成分含量为:全N9%,全P2O54%,全K2O6%,有机质20%,水分15%。

2. 土壤物理性质和土壤化学性质的测定

在每个样地中,按对角线选择具有代表性的土壤剖面3个,每个土壤剖面按0~20cm, 20~40cm, 40~100cm三个土壤层次,用100cc不绣钢环刀采集土样,每个土壤层次取3个重复样品带回室内,送广西大学林学院和广西林科院按国颁标准测定土壤水文-物理性质。

(三)结果与分析

1. 有机复混肥不同施肥量对土壤物理特性的影响

由表1可以看出,有机无机复混肥不同施肥量在1m土层厚度中的土壤容重变动在0.9088~1.2805g/cm3之间,大致随土壤深度的增加而呈递增趋势,分别比施用复合肥减少0.0010~0.1910 g/cm3,并随土壤深度的增加,其减少量明显减少。在施用有机复混肥不同施肥量中,其土壤容重的减少量显示出处理Ⅰ>处理Ⅱ>处理Ⅲ>处理Ⅳ的规律,即以有机无机复混肥施肥量为1500kg/hm2土壤容重的减少量最大,以950kg/hm2复合肥施肥量的土壤容重减少量的最小。

有机复混肥不同施肥量的土壤总孔隙度变动在45.3%~65.9%范围内,并随土壤深度的增加而呈递减趋势,分别比施用复合肥增大0.4%~4.4%,其增加量也基本随土壤深度增加而明显减少,并显示出处理Ⅰ>处理Ⅱ>处理Ⅲ>处理Ⅳ的规律。

有机复混肥不同施肥量的土壤通气度变动在16.1%~25.7%范围内,并随土壤深度的增加而呈递减趋势,分别比施用复合肥增大0.2%~5.8%,其增加量也基本随土壤深度增加而明显减少,与总孔隙度的变化规律相一致。

有机无机复混肥不同施肥量的土壤总贮水量变动在740.0~902.0t/hm2范围内,分别比施用复合肥(712.0~840.0 t/hm2)增大1.7%~9.8%,其总贮水量显示出处理Ⅰ>处理Ⅱ>处理Ⅲ>处理Ⅳ的规律。

2. 有机无机复混肥不同施肥量对土壤化学性质的影响

试验结果表明(表2),有机复混肥不同施肥量在1m土层中的Ph值变动在4.53~5.60范围内,相应比施用复合肥增加0.04~0.11,并大致随土层深度的增加而有所递增。有机质含量为0.75%~3.54%(7.5~35.4g/kg),绝大部分属于中低水平,相应比施用复合肥增加0.03%~0.25%,并随土层深度的增加而显著降低。全N和全P的含量较接近,依次为0.05%~0.15%和0.05%~0.14%,绝大部分属于中上水平,分别比施用复合肥增加0.01%~0.04%。全K为0.22%~0.50%(2.2~5.0g/kg),绝大部分属于极低水平,相应比施用复合肥增加0.01%~0.05%。速效P为1.5~7.6 mg/kg,属于中低水平,相应比施用复合肥增加0.1~0.6mg/kg。速效K为44.2~98.8mg/kg,绝大部分属于中低水平,相应比施用复合肥增加0.5~10.4mg/kg。交换性Zn为0.64~2.80mg/kg,除表土(0~20cm)属于中等水平外,其余大部分属于低水平,相应比施用复合肥增加0.02~0.15mg/kg。所以在土壤中施入有机无机肥复混,有利于提高土壤中的有效态锌的含量。交换性Mn为1.33~22.59mg/kg,除表土属于较高水平外,其余大部分属于中低水平,并随p H值的降低而升高趋势,相应比施用复合肥增加0.10~0.55 mg/kg。水溶性B为0.05~0.35 mg/kg,呈现出随pH值增大而减小,相应比施用复合肥增加0.01~0.04 mg/kg。测定数据充分说明,施用有机无机复混肥对增加土壤养分含量,防止地力衰退具有重要作用,尤其以施肥量为1500kg/hm2的效果最好。

(四)小结

通过在田林县旧州镇建立桉树林样地,采用有机无机复混肥不同施肥量以及复合肥进行同步施肥试验,以探讨对林地土壤理化性质的影响,筛选出较佳的有机无机复混肥施肥量。试验结果充分显示:施用有机无机复混肥不同施肥量对于降低林地土壤容重,增加土壤孔隙度及通气度,提高土壤贮水能力,施2a,从时间上看仍然较短,同时显示出该区林地土壤养分含量仍然还处于较低水平,表明施肥带来的良性潜力仍然较大。因此,为了获得较为系统、较为稳定的试验数据,将继续深入地开展这方面的综合研究,以不断提高该区桉树林地的生物生产力。

参考文献

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[3]强秦, 曹卫贤.我国复混肥料生产现状及发展趋势[J].杨凌职业技术学院学报, 2004, 3 (1) :40-43.

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有机污染物理化性质与毒理学性质的预测 篇3

关键词:稻蟹共作;土壤理化性质;土壤养分

稻田种养模式是中国生态农业的主要形式之一[1]。在同一生态系统下,水稻种植和动物养殖有机结合,充分利用了稻田立体空间的光、热、水及生物资源,提高了单位面积种养殖的经济效益[2]。“稻蟹共作”是根据稻蟹互利共生的原理发展形成的一种生态型种养新技术,现有的研究表明,“稻蟹共作”可控制杂草危害[3],影响稻田底栖动物的多样性[4]和水环境DO、pH、NH3-N等参数[5]。此外,“稻蟹共作”模式下稻田土壤容重、pH、总氮、总磷等参数发生了不同程度的变化[6-7],这些理论研究为解释“稻蟹双收”提供了科学解释。辽宁省盘山县经过多年的稻蟹种养实践形成了“盘山模式”,并在多个省份进行了推广。为更好地了解这种“稻蟹共作”模式,我们于2013年5-10月在盘山县胡家镇的田家村进行了田间试验,并对稻蟹产出和土壤部分理化指标进行了测量,以期为该模式的应用和推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验选择2个面积为0.6 hm2肥力相近的田块,每个田块均分为4块,沿田块四周距田埂0.6 m开挖环沟(沟宽0.8~1.0 m,深0.4~0.5 m),田埂压实夯牢,埂高和埂宽均大于50 cm。试验蟹种为辽河水系的中华绒螯蟹的扣蟹(规格为14.9 g/ind),放养密度为6 000 ind/hm2(雌雄比例为1∶1);供试水稻品种为“盐丰456”,水稻种植采用“大垄双行,沟边密植”模式[8]:大垄40 cm,小垄20 cm,穴距16 cm;稻田经测土后一次性施足“缓控施水稻专用肥”作为底肥。

1.2 试验设计

试验设置养蟹田和非养蟹组,每个处理设4个平行。养蟹组T:投喂粗蛋白≥25%,粗脂肪≥4%,粗纤维≥6%的配合饲料;对照组CK:除不放养河蟹外,稻田工程和田间管理与养蟹组相同。

1.3 蟹田管理

河蟹每日投饵2次(6:00和18:00),日投饵量4-5月为存池蟹质量的1%~3%,6-7月为3%~5%,8-9月为2%~4%;早晨投饵量占全天的30%,傍晚占70%。蟹田7~10 d注换水一次,每次20~30 cm;试验期间稻田内水温19.2~30.4 ℃,pH 7.38~8.48,DO 3.20~10.84 mg/L,NH3-N 0.04~0.12 mg/L。此外,每月按15~20 g/m3浓度泼洒生石灰一次。

1.4 样品采集与测量

1.4.1 河蟹产量统计

1.4.2 水稻测产 测量实粒数、空粒数、实粒重和空粒重,计算千粒重和理论单位产量,采样方法和测量方法参照张国荣等[9]。

1.4.3 土壤理化性质测定 在2013年6月8日至10月18日试验期间,每田块按对角线5点法采集0~20 cm深处土壤,每个处理的样品混合为一个土样带回实验室进行晾干、研磨等预处理,测定土壤的pH、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾5个指标:pH采用电极法测定;有机质采用重铬酸钾-硫酸法;碱解氮采用碱解扩散法;有效磷采用NaHCO3-钼锑抗比色法;速效钾采用NH4OAC浸提火焰光度法[10]。

1.5 数据统计与分析

测量指标以mean±sd形式表示,对两个处理的数据进行独立样本T检验,显著水平为0.05。所有数据处理由软件Excel和SPSS13.0完成。

2 结果

2.1 河蟹和水稻产量

表1表明,养蟹田水稻的实粒数、实粒重、空粒重、单位产量均高于非养蟹田,但二者之间差异不显著;与非养蟹田相比,养蟹田千粒重略小,但水稻的单位产量增加了3.55%。河蟹收获时,体质量由14.9g增至(84.45±3.62)g,增重倍数接近6;根据当年河蟹收购价格15元/kg,扣除稻田工程、饵料及防逃设施费用,利润可达3 661.5元/hm2。

2.2 稻蟹共作对土壤理化性质影响

2.2.1 pH 如图1所示,pH值在施底肥后15 d左右达到最高值(养蟹田:9.14±0.17;非养蟹田:9.29±0.05),此后逐渐降低,最后趋于稳定;计算可得到养蟹田和非养蟹田的pH值均值为8.93±0.16和8.92±0.16,两地块不同时间测量值无显著差异(P>0.05)。

2.2.2 有机质 如图2所示,养蟹田与非养蟹田的有机质在试验期间整体呈“波浪”状变化,其中7月9日至8月8日期间维持在较高水平(>090%),8月23日至9月8日期间在0.60%~0.80%波动,随后在9月23日出现了次高值(>0.90%)。试验期间养蟹田有机质含量均值为(088±0.18)%,略高于非养蟹田的(0.85±012)%,但两地块不同时间的有机质含量无显著差异(P>0.05)。

2.2.3 碱解氮 试验期间,养蟹田和非养蟹田碱解氮变化趋势相同:先升高后趋于稳定(图3)。两块试验田的碱解氮最高值均出现在7月24日,此时养蟹田碱解氮含量最大(53.56±15.81 g/kg),略高于非养蟹田(46.34±12.45 g/kg);试验期间,养蟹田和非养蟹田不同时间段碱解氮平均含量分别为(40.07±6.01)g/kg和(41.18±384)g/kg,统计表明两地块不同时间的碱解氮含量无显著差异(P>0.05)。

nlc202309061544

2.2.4 有效磷 测量结果表明,养蟹田和非养蟹田土壤有效磷含量均表现先降低后升高的趋势。在试验初始和结束阶段土壤的有效磷含量较高,而在水稻生长期间有效磷含量维持在20 g/kg以下水平,其中最低值出现在8月23日(见图4):养蟹田和非养蟹田有效磷含量分别降至(9.78±1.21)g/kg和(12.26±3.79)g/kg。试验期间,养蟹田和非养蟹田不同时间段有效磷含量均值分别为(16.94±4.95)g/kg和(17.37±3.81)g/kg,统计表明两地块不同时间的有效磷含量无显著差异(P>0.05)。

2.2.5 速效钾 试验初期土壤速效钾含量动态变化见图5。两地块土壤速效钾变化趋势均呈“先升后降再升”波浪趋势。试验开始1个月时土壤速效钾含量增至40 g/kg 以上,7.24日至8月23日期间,速效钾含量低于40 g/kg,此后土壤有效钾含量又增至40 g/kg 以上。试验期间,养蟹田有效钾含量为(39.95±3.55)g/kg,略高于非养蟹田(38.17±4.04);除8月23日两地块速效钾含量差异显著(P<0.05)外,两地块其它时间速效钾含量均无显著差异(P>0.05)。

3 讨论

3.1 稻蟹共作对水稻产量的影响

水稻的产量性状是水稻遗传基因和多种环境因素共同作用的结果,影响产量的因素多而复杂[11];有效穗数、穗粒数和千粒重是水稻产量构成的3个基本因素,直接影响水稻的最终产量,有效穗数易受生长环境影响,其变化相对较大;千粒重一般与水稻种质有关,受外在环境影响较小,数值相对稳定;而穗粒数则介于两者之间[12-14]。本研究中发现,在水稻品种和栽培模式一致的前提下养蟹田的千粒重略小于非养蟹田,而养蟹田的产量则略高于非养蟹田,这可能因为养蟹田的河蟹觅食活动加快了土壤有机质的分解,促进了水稻根部的通透性和改善稻田通气条件[15],利于水稻的生长和分蘖,从而增加了有效穗数和穗粒数。

3.2 稻蟹共作对土壤理化性质的影响

土壤酸碱性是土壤的重要属性,也是影响土壤肥力的一个重要因素[16]。本研究中养蟹田和非养蟹田土壤pH均在施底肥后两周左右pH值增加至最高值,随后降低最后趋于稳定。这种变化规律可能与6-8月高温期间,土壤中的氨挥发加快带走了游离的OH-,使得H+量增加,从而降低了土壤的pH有关[17]。本研究中的地块在试验期间土壤pH值在8.5以上,明显高于同一区域其它试验地块(7.0~8.1)[6,18-19],这可能与试验地点和测量方法存在差异有关。

有机质是衡量土壤肥力的主要标志之一,一方面土壤有机质含有大量植物生长所必需的大量元素和微量元素,另一方面土壤有机质含量高有助于土壤中酶活性的发挥,加速土壤养分分解、转化合成,促进作物生长[19]。本研究中养蟹田和非养蟹田有机质动态变化趋势一致:先升高后降低再升高的波浪状变化;这与徐敏等[19]研究结果相近。

土壤中N、P和K是植物生长必需的营养元素。碱解氮、有效磷和速效钾是指可被植物短期吸收利用的氮、磷和钾的组份,是反映土壤肥力的重要指标。本研究中发现,水稻对碱解氮的吸收高峰主要发生在8月8日至9月8日期间(抽穗期-成熟期),有效磷的吸收高峰发生在7月9日至9月8日期间(拔节期-抽穗期-成熟期),而速效钾的吸收高峰发生在7月24日至8月23日期间(抽穗期)。吸收高峰期间三个参数的测量值均维持在较低水平,高峰期前后测量值均有不同程度的升高。比较养蟹田和非养蟹田三个参数动态变化发现:放养河蟹不能显著改变稻田土壤碱解氮、有效磷和速效钾的组成;比较养蟹田和非养蟹田三个参数均值发现:养蟹田除有效钾均值略高于非养蟹田外,其它两参数均值都略小于非养蟹田。这与汪清等[6]和徐敏等[19]研究结果不一致,其原因有待进一步研究。

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(收稿日期:2015-03-16修回日期:2015-03-23)

有机污染物理化性质与毒理学性质的预测 篇4

摘要:本文以内蒙古霍林河南露天煤矿不同复垦时间的土壤理化性质为研究对象,分析了复垦区土壤理化性质的变化规律。结果表明,随着复垦年限的增加,复垦土壤容重逐渐降低,砾石比例呈递减趋势,其它粒径比例逐渐升高;土壤的表层养分含量增加明显,有机质、碱解氮、速效钾等呈现先增加后减少趋势,pH值逐渐降低。在垂直方向,随土层深度增加,土壤容重逐渐升高,pH值、有机质、有效磷、碱解氮等逐渐降低。

关键词:土地复垦;复垦年限;土壤养分;霍林河露天煤矿

内蒙古霍林河煤矿是大型国有煤炭企业,已有30多年的开采历史,为国家和地方经济发展做出了重要的贡献。在前期的开发过程中,为了尽可能多的为国家提供更多的煤炭资源,只求产量而忽视了矿山地质环境保护,对矿区及周边地区的生态环境造成很大影响,开采产生煤矸石尾矿、排土场占用了大面积土地,破坏了当地草原植被和土壤,造成的水土流失和土地荒漠化等生态问题日益严重[1-3]。开展矿区土地复垦,实现煤炭开采与环境保护协调发展,保证区域社会经济可持续发展已成为当地政府重点关注的问题。本研究选择霍林河南露天煤矿排土场为研究区,研究不同复垦年限的土壤物理性质和养分状况的变化特征,以期为矿区土地复垦利用提供一定的参考依据。

引言

1.1 研究区域概况

霍林河南露天煤矿位于内蒙古自治区通辽市西北部霍林郭勒市境内。地理坐标E 119°33′29″~119°37′33″,N 45°27′32″~45°32′59″,矿区面积33.9963km2,属温带半干旱大陆性气候,夏季凉爽短暂,冬季严寒多风。年平均气温0℃,多年平均降水量358.98mm,降水多集中在6~8月,九月下旬至次年5月中旬为降雪季节,年平均蒸发量1700mm。地带性土壤属栗钙土,养分条件良好,有利于造林及种草。地貌由山地丘陵、堆积台地和冲积平原三种类型组成。

霍林河南露天煤矿原隶属于霍林河矿务局,始建于1979年,1984年正式投产,2001年改制为内蒙古霍林河露天煤业股份有限公司。煤炭开采采用露天开采方式进行,主要采用单斗-汽车-胶带半连续生产工艺。开采过程形成的排土场于20世纪90年代开始进行复垦治理,已取得初步的治理成效。

1.2 研究方法

(1)样品采集

选定霍林河南露天煤矿排土场不同复垦年限区域的土壤为研究对象,并选用附近未受破坏的原状草地作为对照。根据土壤风化情况,以地表向下0~20、20~40、40~60cm三个层位分别采样。采样时间为2013年8月。采样点基本情况见表1。

(2)样品处理与分析方法

采集的土壤样品室内剔除植物根系,自然风干、矸石手工敲碎并研磨后过2 mm 尼龙土筛备用。

测定方法:容重用环刀法;机械组成用比重计速测法;pH值用电极法;有机质用重铬酸钾容量法;碱解氮用碱解扩散法;速效磷用0.5 mol/L NaHCO3浸提钼锑抗比色法;速效钾用1mol/L NH4OAc浸提火焰光度法测定。

(3)试验数据整理、分析与图形绘制采用Microsoft Excel(2003)软件。

结果与分析

2.1 不同复垦年限土壤物理性状的变化

土壤容重是土壤松紧程度的重要指标。排土场在治理中,进行了覆土和植被恢复,原土壤的结构完全受到破坏,土壤容重发生改变。由图1可知,随着复垦年限的增加,复垦 1 年土壤层0~20cm、20~40cm、40~60cm土壤容重分别比对

照增加了0.38g/cm3,0.31g/cm3,0.24g/cm3;复垦5年土壤层0~20cm、20~40cm、40~60cm土壤容重分别比对照增加0.19g/cm3,0.13g/cm3,0.09g/cm3;复垦10年土壤层0~20cm、20~40cm、40~60cm土壤容重分别比对照增加0.15g/cm3,0.11g/cm3,0.06g/cm3复垦20年土壤层0~20cm、20~40cm、40~60cm土壤容重分别比对照增加0.07g/cm3,0.02g/cm3,0.03g/cm3。

随着复垦年限的增加,土壤容重在逐渐降低,其中前5年土壤容重降低最为明显,复垦20年后土壤容重值已基本接近对照的原状草地。在同一复垦年限的0~60cm土层中,容重呈现随深度的增加,土壤容重逐渐增大。这表明随着复垦年限的增加,人工种植的沙棘等植物使植被恢复,土壤成壤作用增强,土壤容重逐渐降低,也表明植被的恢复有利于改善土壤结构。

土壤机械组成是指土壤中各粒组百分含量又称颗粒大小组成。由表2可知,1年复垦矿区0~20cm土层范围的土壤粒径在0.05~2mm范围内的比例为64.11%,与其它样点相比最高。这是由于排土场在堆积和治理过程中,原状土壤经机械采挖各土层混合,土壤已经成为没有分层现象的混合土,所以粗粒物质比例比较高。原始对照土样各层土壤粒径分布则相对较为均匀。进一步分析表2发现,整体来看,随着复垦年限的增加,0.05~2mm的粗粒物质比例呈递减趋势,其它粒径比例相应逐渐升高;复垦年限越长,土壤机械组成越接近于对照样点。

2.2 不同复垦年限土壤养分的变化

土壤PH值是土壤溶液的酸碱反应,主要取决于土壤溶液中氢离子的浓度,是土壤肥力及土壤养分的主要影响因素。研究区土壤PH值总体上偏碱性,这与区域土壤背景值及煤矿开采的影响有关。由图2可以看出,不同复垦年限的土壤PH值变化范围在8.22~8.65之间,变化幅度不大。不同复垦年限的土壤各层的PH值呈现逐渐递减趋势,各土壤剖面的PH最大值出现在20~40cm土层,最小值在表层,整体剖面由上到下PH值逐渐升高。这说明在复垦土壤在复垦初期,受矿区气候、生物、人为因素、降水等因素的影响,土壤风化速度加快。在风化过程中,表土中盐类物质在外界作用影响下流失,因此在复垦初期呈现强碱性。随着复垦时间的增加,土壤PH有所降低,但仍与复垦前土壤仍有一定差距。

土壤养分特征,从图 3可知,土壤有机质含量最低值出现在复垦1年0~20cm土壤中,可见矿产资源开发活动严重降低了土壤有机质含量。不同土层的土壤有机质变化不同,随着复垦时间的增加,不同深度复垦土壤有机质总体上呈现先增加后减少的趋势,这说明土地复垦是有效果的,但复垦后土壤与原始土壤有机质含量差距仍较大。

从不同深度的复垦土壤有机质含量来看,有机质含量随深度增加呈下降趋势。在土壤氮磷钾元素水平上,由图4可发现,不同复垦年限的土壤碱解氮最大值出现在复垦10年的0~20cm土层,但与原状土壤表层碱解氮值仍相差20mg/kg;不同复垦年限的土壤速效磷最大值在复垦20年的2~40cm土层,26.36 mg/kg,已超出原状土壤10.6mg/kg;不同复垦年限的土壤速效钾最大值在复垦10年的0~40cm土层,超出原状土壤167.3mg/kg。不同剖面之间呈现大致相似的变化规律,即从上层向下层逐渐降低,复垦时间短的剖面层次之间氮磷钾含量相差不大;复垦时间长的剖面则出现较大差异。整体趋势上有随着复垦年限的增加,土壤碱解氮和速效钾含量前十年增加后十年减少的趋势;0~20cm土层内的氮磷钾含量普遍较高,主要是与表层风化程度,人为活动影响较大有关。此外,随时间增加,速效钾含量高于原始地貌土壤,说明矿产开发活动增加了土壤中速效钾含量,复垦土壤中植被不会因缺钾影响正常生长。

结论

(1)随着复垦年限的增加,各层土壤容重逐渐降低;同一剖面,随深度的增加,土壤容重逐渐增大。随着复垦年限的增加,土壤中机械组成中,粗粒物质比例呈减少趋势,其它粒径比例相应逐渐升高。

(2)随着复垦年限的增加,土壤的表层养分含量增加明显。土壤中的碱解氮、速效磷和有机质含量呈现先增加后减少趋势,说明在复垦前10年土壤养分受人类活动和植物生长影响显著,但仍与原状土壤养分含量有一定差距。土壤PH值变化范围较小,随时间推移虽逐渐降低,仍然高于未经破坏的原始土壤。

(3)土壤养分在复垦10~20年时间段里呈降低趋势,说明复垦虽在短时间内有效的提高了土壤养分含量,但要长期维持良好的土壤养分条件,保证植被的生长,还需要有人为活动参与。

总体上看,霍林河南露天煤矿排土场的土地复垦对改善土壤物理性质和养分状况,具有积极的作用。随着复垦时间的增长,土壤环境更有利于植物的生长,但还需针对不同类型植物特征,进行培肥改土,以保证植物的正常生长。

参考文献:

[1] 陈来红,马万里.霍林河露天煤矿排土场植被恢复与重建技术探讨[J].中国水土保持科学,2011,04:117-120.[2] 高晶.霍林河沙尔呼热南露天煤矿开采过程中对自然环境的破坏及防治[J].内蒙古地质,2002,03:31-34.[3] 张伟敏,李秀峰,王熠青,魏先君,樊文颖.浅谈霍林河露天煤矿土地复垦[J].内蒙古林业科技,2009,03:60-62.[4] 王昭艳,左长清,曹文洪,杨洁,徐永年,秦伟,张京凤.红壤丘陵区不同植被恢复模式土壤理化性质相关分析[J].土壤学报,2011,04:715-724.[5] 杨睿璇.黄土区露天煤矿排土场复垦土壤理化性质空间变异性研究[D].中国地质大学(北京),2014.[6] 石占飞.神木矿区土壤理化性质与植被状况研究[D].西北农林科技大学,2011.作者简介:王泽宇(1989-),男,内蒙古鄂尔多斯市人,硕士研究生,研究方向:土地资源整治与保护。

设计心理学的性质分析 篇5

设计心理学的性质分析 摘要:设计心理学的基本性质是科学性、客观性和验证性,二艺术性和人文性的属性主要反映在研究对象的性质和研究概念的抽象上。

关键词:设计心理学、科学与艺术、人的行为、审美心理、客观验证性。

设计心理学是设计专业一门理论课,是设计师必须掌握的学科,是建立在心理学基础上,是把人们心理状态,尤其是人们对于需求的心理。通过意识作用于设计的一门学问,它同时研究人们在设计创造过程中的心态。以及设计对社会及对社会个体所产生的心理反应,反过来在作用于设计,起到使设计更能够反映和满足人们的心理作用。设计是设想、运筹、计划与预算,它是人类为实现某种特定目的而进创造性活动。

布卢诺斯奇在《人类的升华》中写道:认识独一无二的,这并不是由于他进行科学的时践,他之所以独特也并因为他进行艺术的实践,而是因为科学和艺术同样都是他的精神奇迹般的可塑性的表现!

科学与艺术的特点与联系。1897年,高更在塔希提岛用心血完成了一幅大型作品,他用梦幻的记忆形式,把读者引入似真非真的时空延续中。在长达4米半的大幅画面上,从左到右意味着从生命到死亡的历程。树木、花草、果实,一切植物象征着时间的飞逝和人生命的消失。这幅画的标题也与众不同,它实际上是三个震撼人心灵的发问:我们从何处来?我们是什么?我们往何处去?作为一名艺术家,高更生前和科学家没有什么交往。他可能根本就没想过,他的发问其实是科学界公认的最基本、最有意义、最值得研究的问题。高更的话若转换成科学表述即是:宇宙是怎样起源的?生命是怎样起源的?人的意识是怎样产生的?人类的未来会怎样?

上述的每个问题当中,又蕴含着无数更小的谜团。如“人的意识是怎样产生的?”就可以细分为:语言是怎样产生、进化的?记忆、再现的机理是什么?人为什么有求知的欲望、审美的需求?等等。

而这一切正是我们需要探讨和去深思的问题,但终究还是没有一个确切的答案,我们只是能够去定性的或者描绘性的试图给出解答:科学与艺术是一对孪生兄弟,在人类的文明发展进程中,他们相互依存地诞生了,人们把不断改善自身生存环境、生存方式和生存物质索取的方法叫科学,把支配这种活动的意识和意识表现的非物质现象叫文化艺术。科学发明不断地改善着人类的生存面貌,推动了人类文明的向前发展,艺术也在不断发展分化中展现出其独特地鲜明个性,记录了人们的喜、怒、哀、乐,激发了人们对希望、幸福的向往和对生存的不断进取。表面看,科学与艺术都具有各自的作用和面貌,我们往往把他们分成两个领域,即上层建筑和物质领域,其实他们的内在本质是一致和统一的。因为一切因生命的诞生、发展而衍生的发展都脱离不了产生生命的基本条件和生命自身的基本物质组织结构,人们的一切活动和表现都在此基础上显现,因此科学、艺术的本质是统一和一致的。在一定的时间里,各学科都会发展为独立的学科,他象物种变异一样,在不同的环境和不同条件作用下,会产生新的物种,他们必然由单一的种类向综合多种类发展,这正是科学与艺术的进步与发展。随着科学、艺术的发展,人类文明在不断地进步,全新的思想意识、物质条件,督促着人们向新的方向发展,在当今如此庞大、繁杂的学科种类中,各学科都将不断相互交融、合并而得以新的进一步发展。那么作为人类发展的两大基础领域,也必然在新的发展中碰撞出新的火花,当今,科学、艺术已发展到了一个关键阶段,他将以现代科技、现代思维作用下的全新面貌而呈现于世。一个有别于以往形式的全新的形式、全新的面貌将引导人们进入一个全新的时代。我们看到,已进入到信息时代的今天,生物工程、纳米技术在信息技术的推动下开辟出了全新的领域,她显示出正孕育着一个伟大的新的时代的到来。科学与艺术将会更加紧密的结合在一起。

设计心理学研究人的行为和审美心理现象,兼有自然科学和社会科学两种属性。设计心理学属心理学延伸到设计艺术领域的应用心理学范畴。一方面设计心理学具有心理学的基本属性,即科学性、客观性和验证性;另一方面又包含设计艺术领域的艺术性、人文性。前者在心理学领域已经形成了比较完善的理论和技术框架,而后者所包含的内容不仅十分广博,而且概念体系复杂,美学研究便是如此。人们开始从心理学的角度研究艺术创作和艺术欣赏,从社会学角度研究艺术的起源和功能,从艺术史的角度研究艺术风格的形成和发展。由此可见,设计心理学总体上的发展趋势是与科学精神一脉相承的,设计艺术和心理学走到

一起是历史的必然。

作为研究对象,设计心理学研究的人除了具有广泛意义上的人的本质和心理以外,还特指与设计过程和设计结果有关系的人。其实任何人试图描述设计的基本意义时都会涉及心理学的概念和问题,在我们前面提及的关于设计的定义,均属对设计过程和设计本质的描述,它们都与心理学概念相关。

除了设计过程以外,设计结果即设计的性质、不同设计的区别及其与社会、经济、文化的关系的研究上,也无一例外地与心理学研究相关。例如,把设计师的设计当做是“编码”,欣赏和购买就是一个“解码”的过程,是在两个个体通过不同心理过程完成的一个艺术行为。心理学的定义

我们要进一步的去理解设计心理学,必然要对心理学进行一定的了解,我们可以说设计心理学是运用心理学的一个分支。

那心理学是什么呢?心理学是行为的科学

将心理学定义为行为的科学,是因为“行为”比意识体验具有更加明确的对象性和客观性。行为的观察和度量具有可操作性。例如,消费者的心理研究可以通过对其消费行为的研究进行。在审美研究中,甚至人们看画展时的行走方式、停留时间和观看引起的身体姿势变化,都可作为行为的变量,其变化是可以直接观察和测量的。

心理活动是在头脑中进行的,是一个内部过程。它不能像其他自然现象一样,被我们的眼、耳、鼻、舌、手等感官直接感触到,也无法通过任何技术手段直接观察和测量。因此,有人把人脑的心理活动比喻为无法打开的“黑箱”,而“行为”只是这个黑箱的输入与输出,只能通过输人和输出来研究心理活动的黑箱。从这个意义上讲,心理学或设计心理学本身与自然科学就存在很大的差异。自然科学所研究的事物发生在人类头脑之外,是不以人的意志为转移的客观存在。而心理学和设计心理学所探讨的事物与人类自身的意识经验是浑然一体的。例如对于“人生就是一场梦”这样的命题,我们根本就无法用心理学的方法来直接证明其“真”与“伪”,或者说这个命题没有“科学意义”上的答案。但是,这个命题却可以引用心理学的原则,用艺术的方法给予表现。其实,哲学家尼采把日神冲动和酒神冲动看做艺术的两种根源,把“梦”和“醉”看做审美的两种基本状态。用心理学的方法来直接证明某个事实或理论的“真”与“伪”,使用多少个正面的证实性例子都无法确有把握地证明某种理论,因为只要有一次证伪观察结果,便可以把该理论推翻,这就是所谓不对称性。

个人心得:对于怎样学好这门课,我感觉初次接触心理学,最好读一些心理学原著。其次,我感觉学习心理学应该认真去思考用心去想去学。再次,我想说的是学习心理学的话,不要仅仅局限于心理学。如果您对我们的这个设计心理学有所了解的话,你会发现里面不仅仅是一些心理学的专业知识,里面还有文学,音乐,电影之类的东西。我说这个的意思是,心理学是与大众生活联系很密切的东西。平时多关注一些社会热点,多看一些杂志电影,多听一些音乐,都是有好处的。

参考资料:《设计心理学》 赵江洪编著 北京理工大学出版社2011.6

《设计心理学》(美国)唐纳德﹒A﹒诺曼 中信出版社 2003.10

《心理学与生活》 理查德·格里格(Richard J.Gerrig)/菲利普·津巴多(P

有机污染物理化性质与毒理学性质的预测 篇6

有机磷农药乐果降解菌株L3的分离鉴定及其性质的初步研究

摘要:从常年施用农药乐果的土壤中,通过富集培养和平板稀释法,分离得到一株具有较强降解有机磷农药乐果能力的真菌菌株L3,通过形态观察及真菌的ITS检测,对其进行了鉴定,同时对其性质进行了初步研究.结果表明,该菌株为Aspergillus nomius.是以共代谢方式降解乐果的.在查氏培养基中最高能耐受6 000 mg・L-1的乐果;在28℃、pH6.0的.条件下生长较好,120 h对乐果的降解率达29.2%,并且对其他有机磷农药也有较好的降解作用,120h对乙酰甲胺磷和辛硫磷的降解率分别达65.9%和95.3%,初步确定菌株L3对有机磷农药的降解有一定的广谱性.作 者:艾涛 王华 温小芳 张世清 黄俊生 AI Tao WANG Hua WEN Xiao-fang ZHANG Shi-qing HUANG Jun-sheng 作者单位:中国热带农业科学院环境与植物保护研究所,热带作物生物技术国家重点实验室,海南,海口,571101期 刊:农业环境科学学报 ISTICPKU Journal:JOURNAL OF AGRO-ENVIRONMENT SCIENCE年,卷(期):,25(5)分类号:X172关键词:有机磷农药 降解 曲霉

暴雨对地下河理化性质的影响 篇7

一、实验方法

地下河出口处有一人工修建的矩形沟渠,为测量工作提供了方便。监测工作白天每4小时进行一次,晚上8小时一次。实验器材和方法:①用卷尺测得矩形渠宽2.10m,数根笔直的竹竿或木棍、卷尺用于测量水位:将木棍或竹竿竖直插入水中反复测量水深,求平均值。②旋杯式流速仪(精度为0.001m/s)用于测定地下河水流速度:将流速仪置于地下河道中断面不同位置反复测定流速,求平均值。根据公式1(Q=10HLV)用测到的水位和流速计算流量。式中:Q为流量(L/s);H为水位(cm);L为矩形沟渠宽度(m);V为流速(m/s)。③使用德国(WTW公司)Multi3430便携式多参数水质分析仪:测定水温、pH值,测量精度分别为0.1℃、0.01pH单位。④用钙离子试剂盒(德国Merck KGaA)测定水中的Ca2+、HCO3-浓度,精度分别为0.1mg/L和0.1mmol/L。⑤降水数据来源于http://rp5.ru/重庆市天气_。

二、实验数据分析

1.降水

本次降水共64mm,从7月21日22:00开始至23日15:00结束,并伴有闪电。降水开始后的24小时降水量达62mm,属于暴雨,主要集中在21日22:00至23日10:30,用origin软件作出图1,最大降水出现在7月22日6:30,半小时降水量8.4mm。考虑到从降水到汇集入地下河并流出将经历一定时间,因此,观测、采样从7月21日23:00开始,到7月26日12:00左右,水位、流速、电导率、Ca2+、HCO3-等主要指标基本恢复到降水前水平,停止观测。观测时间共109小时。

2.流量

地下河流量变化很大,从降水前的172 L/s迅速增加到1901 L/s,增幅超过10倍,表明降水对地下河流量影响十分明显(图1)。从变化过程看,在降水8小时后流量迅速增加到最高值,随着降水的停止,水位逐渐降低,经过95小时后,仍未能恢复到降水前流量。这种地下河流量随暴雨陡涨缓落的现象,说明该区属管道与裂隙组合的地下水系统,地表与地下河通过落水洞、竖井等管道直接相通,同时有深部裂隙和溶隙的调节,并以管道流为主。

3.水温

降水期间老龙洞地下河水温度平均22.5℃,变化范围21.5~23.5℃;气温21.8~34.7℃,平均25.85℃。可见,地下河水温明显低于气温,变幅远小于气温,表现出土壤、岩层对水温的调节作用,使地下河处于相对恒温状态。从变化过程看,水温并没有随着流量的上升而迅速降低,而是在流量达到最大值时才开始降低,体现出降水进入地下河路径的复杂性。降水并不仅仅从落水洞快速进入地下河,还从裂隙、溶隙等下渗进入。降水前,裂隙、溶隙中充满温度较高的水,降水时将这部分水先挤压进入地下河,因此水温起初并不出现随流量的增加而下降的现象。然后随着降水停止,降水对地下河的影响逐渐减小,水温逐渐随气温的变化而变化。

4.PH值

降水过程中PH值平均7.02,呈弱碱性,体现了岩溶区地下水的基本水化学特点。PH值变幅为6.98~7.09,相对较稳定。随着降水的来临和流量的上升,PH值呈逐渐降低趋势(图1),到22日21:00降至最低,这可能与重庆降水呈酸性有关。随后,暴雨的影响减小,PH值略有回升并出现波动。

5.Ca2+

根据方程1(CaCO3+CO2+H2O = Ca2+ + 2HCO3-)可知,地下水中Ca2+主要来源于碳酸盐岩的溶解。研究时间内Ca2+平均质量浓度103.92mg/L,变化范围92~118 mg/L,体现了岩溶区地下水的基本水化学特点。暴雨后随着流量的增加Ca2+出现了短暂升高(图1),这可能是因为降水除从落水洞直接进入地下河外,还进入裂隙、溶隙,将其中原有的高Ca2+浓度的地下水挤压进入地下河。随着流量的增加,Ca2+浓度迅速降低,在pH值降到最低时,Ca2+浓度也降到最低。说明此阶段原来存储在裂隙、溶隙中的“老水”已全部流出,低Ca2+浓度的降水经溶隙、裂隙进入地下河,体现出降水对地下河水的稀释效应。随后,降水对地下河影响减小,伴随着pH值的升高Ca2+浓度波动上升,但二者变化趋势并不完全同步。

6.HCO3-

根据方程1(CaCO3+CO2+H2O = Ca2+ + 2HCO3-),地下河中HCO3-也主要来源于碳酸盐岩的溶解。研究时间内HCO3-平均质量浓度215.85mg/L,变化范围195.2~262.3 mg/L。HCO3-的质量浓度在降水期间并没出现与Ca2+相似的短暂升高过程(图1),而是随着降水的稀释作用浓度迅速降低,然后跟随Ca2+波动升高,但HCO3-最低值出现时间与Ca2+并不一致。说明该地下河中Ca2+ 与HCO3-并不完全同源,可能与该地下河污染较严重,大量有机物分解后产生了HCO3-有关。

三、结论

暴雨对地下河理化指标均产生不同程度的影响。流量对降水的反应非常迅速并且变幅最大。降水对水温和pH值影响不大,但对Ca2+ 与HCO3-影响显著。说明岩溶区地下河与地表联系紧密,地表污染物也可以通过暴雨直接进入地下河,造成地下河污染。由此可见,分析暴雨期间地下河理化性质的影响对了解地下河污染情况有重要意义。

物理性质与化学性质教学设计 篇8

[教学目标]

1、知识与技能目标:了解物质的变化有物理变化和化学变化,并能说出区分两种变化的依据。了解物质的性质有物理性质和化学性质,并能确定区分两种性质的依据;知道物质有酸性物质和碱性物质。

2、过程与方法目标:通过区分物理变化和化学变化、物理性质和化学性质,学习分类的方法。学会物质酸碱性的测定方法及物质酸碱性强弱的测定方法。通过演示实验、学生实验,训练学生的观察实验能力、动手实践能力和积极的思维能力;通过实验研究物质及其变化的规律,进一步完善学生认知结构。

3、情感态度价值观目标:在观察、分析、归纳过程中,激发学生探究研究物质变化的兴趣; 培养学生的辩证唯物主义世界观,在探究过程中培养学生严谨的科学态度和实事求事的作风。

[教学重点]:物理变化和化学变化概念的建立及区别、联系 [教学难点]:物理变化、化学变化、物理性质、化学性质的涵义 [教学过程]:

一、创设情景,激发兴趣

引入:把纸折成小船;把纸点燃,让学生观察“变化过程有没有生成其他物质” 总结:自然界的变化有很多种,我们可根据是否生成其他物质,把变化进行分类(通过创设一定的情景提出问题,起着激发学生的学习兴趣,拓展学生发散思维能力和想象能力的作用。)

二、实验观察,引导探究

学生实验:①弯折铁丝 ②加热水 ③ 点燃镁条 ④向石灰水中吹入二氧化碳 认真记录现象,观察变化中物质是否改变,并把以上变化进行分类。学生汇报:把上述变化进行分类。

教师总结:物质变化可分为两种,一种是物理变化(没有生成其他物质的变化),一种是化学变化(生成其他物质的变化)。

(通过观察实验、归纳、总结,提高学生的观察能力,理解能力和概括能力,同时也符合认知规律,使学生在观察、听、讲形成认知结构。)

三、应用迁移,理解内化

投影:①电热丝升温 ②冰融化为水 ③铁生锈。让学生判断是物理变化还是化学变化 学生练习:下列变化属于物理变化的有();属于化学变化的有()

A.粉笔折断 B.木材燃烧 C.玻璃破碎 D.碘升华

E.水变成冰 F.食物腐败 G.气球爆炸 H.石蜡熔化

头脑风暴:四人小组各选出一个代表,第一个同学举个变化的例子,第二个同学判断是什么变化,依次轮下去。看看哪组同学反应快!

知识拓展:通过蜡烛的燃烧实验,讨论物理变化和化学变化的联系(学生建立概念后,要想方设法让其尝试应用,有利于强化概念。)

四、分析实验,归纳总结

引入 :引导学生观察镁带,你能说说镁有哪些特征?

学生:镁是白色的,镁是条状,镁是固体,镁的熔点低,镁还可以燃烧..........提问:镁的特征,也就是镁的性质。镁的这些性质,哪些需要在化学变化中才可以表现出来,哪些不需要发生化学变化就可以表现出来?

学生:镁的颜色、状态、熔点等性质不需要通过化学变化就可以表现出来;而镁可以燃烧的性质要在化学变化中才表现出来。总结:物理性质---颜色、气味、味道、状态、熔点、沸点、硬度、溶解性、导电性、导热性等。化学性质---酸碱性、可燃性等。

应用:展示一瓶白醋,让学生说出它的性质,并把这些性质进行分类。练习:下列性质中属于物理性质的有(),属于化学性质的有()A.镁带有银白色的光泽

B.镁带可以燃烧

C.铁在潮湿的空气中会生锈

D.氧化铜是黑色的固体 E.水在100℃时沸腾

区别:正确区分“性质”和“变化”。性质是物质的特性,而变化是过程。描物质的性质一般用“能、易、难、会、可以”。将下列现象与对应的变化、性质用直线连接起来。木炭可以燃烧 ①物理性质 湿衣服变干

樟脑丸变小 ②化学性质 金刚石很硬 ③物理变化 晶体有熔 煤燃烧

苹果烂了 ④ 化学变化

五、拓展思维:1.电灯泡的灯丝是用金属钨制成的,这主要是利用钨的哪种性质这种性质是物理性质还是化学性质?

2、现有糖和盐各一瓶,请你根据他们的物理性质的不同,写出区分它们的两种方法.3、有一杯酒精和一杯纯净水,你能用几种方法来区分它们?

六、课后延伸:铁生锈的原因以及人们防止或延缓铁生锈的具体措施。[教学反思] 反思一:怎样从传统的启发式教学转变到新课标背景下的探究式教学。在备课过程中我深深感到这种转变的艰难。上完这节课,我有以下不足和体会:

1、不要把学生的思路硬是拉到老师的思路当中去,要给他们充分发挥的空间。授课过程,我过于压抑学生的思想,老是想把学生引到自己预先设计好的思路,没有正确引导学生从探究实验中进行分类归纳

2、对学生的想法不要急于作出评价。我在上这节时总是过于及时评价学生的不同想法,很打击学生学习的积极性。

3、要让学生评价学生。学生更喜欢同龄人的评价,因此也会更认真聆听。

4、要学会从多方面评价学生的观点。学生的思维与成人不同,对问题的思考会产生不同的火花,教师要学会赏识自己的学生,不要扼杀他们的创造性。

5、备课时应关注细节,避免一些不该发生的现象。我课前没有充分考虑探究实验会出现的情况,以致学生出现一些不规范、危险性操作。如镁带太长,点燃时白光持续时间过长,造成视觉干扰;向石灰水中吹气时未采用玻璃管,而是直接向里面吹气或者不往里吹气,而向里吸。让学生用磁铁区分铁和铁锈,没有说明 “磁铁只需要靠近铁和铁锈”即可。

6、注意提问的有效性,避免出现假问题。本节课我没有精心设计所提的问题,问题要求不明确,表达不够准确,以致所提的问题没有启发性。

7、注意课的整合性。一堂好课应该过渡自然,前后衔接,头尾呼应。反思二:本节课有以下收获:

1、让学生在探究实验的过程中体验物质变化的种类,学生能真正理解物理变化和化学变化的概念。

2、通过游戏的形式内化物理变化和化学变化的概念,即能调动学生学习的积极性,又能增强团体合作精神。

有机污染物理化性质与毒理学性质的预测 篇9

关键词:沼液;苜蓿;品质;土壤

中图分类号:x71文献标识码:A文章编号:1674-0432(2012)-10-0054-3

基金项目:住房与城乡建设部科学技术项目(2011-K6-5);内蒙古自治区“草原英才”计划(20102006)。

苜蓿学名:Medieago sativa Linn;英文名:Alfalfa;属科名:豆科Leguminosae,为多年生草本[1]。苜蓿以“牧草之王”著称,富含蛋白质、多种维生素和矿物质,是多种家畜喜食的优质蛋白质饲草和能量饲草。它既可用于青饲,同时也被用来开发研制成产品,当然这其中包括初级产品和进一步深加工而成的产品[2]。沼液作为厌氧发酵产生沼气后的残余物之一,富含有机质及N、P等大量营养成分,土地利用能改良土壤和促进植物生长,大量的沼液直接排放,会引起河流的富营养化,造成水体的污染,故沼液的后处理问题已成为当前沼气生产厂家急需解决的问题[3]。为此本研究选用鄂尔多斯市传祥垃圾处理厂沼液施用于苜蓿人工草地,探讨不同施用量对苜蓿生长、品质及土壤的影响,为沼液的安全利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验点简介

试验设在内蒙古鄂尔多斯市垃圾处理厂实验地,属于温带大陆性干旱半干旱气候区。该地区四季分明,冬季寒冷漫长,夏季温热短暂,寒暑变化剧烈,气温日、年变化较大,年均温度6.4℃,极端最低气温为-30~-31℃(一月份),极端最高气温为36.5~36.7℃(七月份),≥10℃积温2790℃以上,无霜期130~136天。太阳能丰富,年日照时数2957~3076h。年均太阳辐射总量为5730~5930MJ/m。降水少,不均且集中,变率大,强度大,年降水量呈单峰曲线,年平均降雨量326mm。7~9月降水量占全年降水量的60%~70%,并多以大雨和暴雨的形式出现,全年湿润度为0.18~0.28。年蒸发量2470~2691ram,蒸发量是降水量的7~10倍。该地区风多风大,盛行西北风,一年四季均有风,但风期集中在11月到第二年5月[4、5]。

1.2 试验材料

供试草种为紫花苜蓿(Medicago sativa),供试沼液由鄂尔多斯市垃圾处理厂提供,沼液的理化成分和试验地土壤理化性质见表1。

表1 供试沼液与供试土壤的化学成分

Tab 1 Chemical components of biogas slurry and physical and chemical characley of soil

1.3 试验处理

试验采用株高、根系相近的草苗,于2011年6月7日播种植株或播种,2011年9月28日刈割。试验按所施用沼液比例不同设6个处理,其中T0为空白对照,T1为施无机肥对照,T2~T5为施用不同量沼液处理组,每个处理均占地8平方米,保持每个处理草的长势相似。6个处理定植后都采用相同的基肥(即尿素0.0125kg·m2、磷酸二铵0.125kg·m2,氯化钾0.0015kg·m2),6个处理定植后立即浇透水分,及时盖上稻草或麦秆。T0只采用清水灌溉,不追肥,T1追肥采用无机肥,每次追肥施加尿素0.0125kg·m2、磷酸二铵0.125kg·m2,氯化钾0.0015kg·m2;T2~T5追肥采用不同量的沼液,沼液施用遵循先少量后多量的原则。草类定植后,每隔10d浇灌一次,共追肥5次,追肥量由少到多,定植第10d、20d分别追施沼液2~3kg·m2;第30d、40d各追施沼液4~6kg·m2;第50d追施沼液8kg·m2,每次噴施在下午4点以后进行,中午和下雨天不喷施。草类逢干浇水,如有病虫害,可在早晨用新鲜石灰粉防治,其它田间管理措施严格按照草地或当地大田生产技术操作规程进行。沼液追施10d后测定各处理中草的有关生理生化指标,另外,6个处理除了沼液或无机肥施用方法不同外,其他条件都保持一致。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 土壤成分测定 土壤养分的测定于2010年和2011年5月,用土钻取0~20cm、20~40cm和40~60cm层土壤样品,风干过0.5mm筛,按常规分析方法测定。

1.4.2 草类生长测定 生物量的测定采用“收割法”;植株鲜重的测定采用重量法;植株的株高测定采用常规测定方法。

1.4.3 草类营养成分测定 可溶性糖测定的采用蒽酮比色法;可滴定酸的测定采用酸度计法;叶绿素的测定采用分光光度法。

2 实验结果

2.1 对土壤相关理化性质的影响

实验表明,与未施肥的土壤相比,沼液施用能够增加土壤中有机质和营养成分(铵态氮、速效磷、速效钾)的含量;相对于无机肥,沼液也能够使得土壤中有机质和营养成分(铵态氮、速效磷、速效钾)的含量增加,沼液施用浓度越高,土壤中有机质和营养成分含量增加越多;不同浓度的沼液施用均能不同程度的改变土壤的酸碱性,使得土壤碱性降低,而土壤pH值是代表土壤酸性状况直观而简便的化学指标,表征了土壤的活性酸强度。土壤强碱性反应时,能够直接破坏对土壤中磷、钙、镁等元素的有效性,影响产量和品质[6]。

2.2 不同灌溉水质对苜蓿生长发育的影响

2.2.1 不同处理对苜蓿株高的影响

图1 不同处理对苜蓿株高的影响

Fig.1 Effect of different irrigation treatments on plant height of alfalfa.

线面平行的判定与性质 篇10

[基础练习]

1.下列命题正确的是()

A 一直线与平面平行,则它与平面内任一直线平行

B 一直线与平面平行,则平面内有且只有一个直线与已知直线平行

C 一直线与平面平行,则平面内有无数直线与已知直线平行,它们在平面内彼此平行

D 一直线与平面平行,则平面内任意直线都与已知直线异面

2.若直线l与平面α的一条平行线平行,则l和α的位置关系是()

AlB l//C l或l//D l和相交

3.若直线a在平面α内,直线a,b是异面直线,则直线b和α平面的位置关系是()

A.相交B。平行C。相交或平行D。相交且垂直

4.下列各命题:

(1)经过两条平行直线中一条直线的平面必平行于另一条直线;

(2)若一条直线平行于两相交平面,则这条直线和交线平行;

(3)空间四边形中三条边的中点所确定平面和这个空间四边形的两条对角线都平行。

其中假命题的个数为()

A0B 1C 2D

35.E、F、G分别是四面体ABCD的棱BC、CD、DA的中点,则此四面体中与过E、F、G的截面平

行的棱的条数是()

A.0B 1C 2D

36.直线与平面平行的充要条件是

A.直线与平面内的一条直线平行B。直线与平面内的两条直线不相交

C.直线与平面内的任一直线都不相交D。直线与平行内的无数条直线平行

7.若直线上有两点P、Q到平面α的距离相等,则直线l与平面α的位置关系是()

A平行B相交C平行或相交D 或平行、或相交、或在内

8.a,b为两异面直线,下列结论正确的是()

A 过不在a,b上的任何一点,可作一个平面与a,b都平行

B 过不在a,b上的任一点,可作一直线与a,b都相交

C 过不在a,b上任一点,可作一直线与a,b都平行

D 过a可以并且只可以作一个平面与b平行

9.判断下列命题是否正确:

(1)过平面外一点可作无数条直线与这个平面平行()

(2)若直线l,则l不可能与α内无数条直线相交()

(3)若直线l与平面α不平行,则l与α内任一直线都不平行()

(4)经过两条平行线中一条直线的平面平行于另一条直线()

(5)若平面α内有一条直线和直线l异面,则l()

10.过直线外一点和这条直线平行的平面有个。

11.直线a//b,a//平面α,则b与平面α的位置关系是。

12.A是两异面直线a,b外一点,过A最多可作个平面同时与a,b平行。

13.A、B两点到平面α的距离分别是3、5,M是的AB中点,则M到平面α的距离是。

14.P为平行四边形ABCD外一点,E是PA的中点,O是AC和BD的交点,求证:OE//平面PBC。

15.求证:如果一条直线和两相交平面平行,那么这条直线就和它们的交线平行。

[深化练习]

16.ABCD是空间四边形,E、F、G、H分别是四边上的点,它们共面,并且AC//平面EFGH,BD//平面EFGH,AC=m,BD=n当EFGH为菱形时,AE:EB=.17.用平行于四面体ABCD的一组对棱AB、CD的平面截此四面体

(1)求证:所得截面MNPQ是平行四边形;

(2)如果AB=CD=a,求证:四边形MNPQ的周长为定值。

C

18.已知P、Q是单位正方体ABCD-A1B1C1D1的面AA1D1D、面A1B1C1D1中心。

(1)求线段PQ的长;

(2)证明:PQ//平面AA1B1B。

DD

[参考答案]

氧气的制备与性质验证教案 篇11

课题:O2的制备及性质实验 课型:实验室

教具:试管,酒精灯,导气管,烧杯等 授课时间:2012/11/7 教学目标:1’学会仪器的使用,装置的气密性检查。

2了解实验室制备氧气的几种方法。

3了解收集氧气的方法,原理与操作。

4掌握实验室制备氧气的操作及其验证氧气的性质。

教学重点/难点:初步学会试管的使用,酒精灯的安全操作,装置气密性和氧气的制备操作及性质验证。教学方法:老师一边示范,边讲解,学生先识记,再练习操作,学生操作时思考讨论,老师进行指导。教学内容:1通过根据氧气的物理性质引导学生如何收集气体,本次采用排水法收集气体。2根据课本所学制备氧气的知识引导学生采取用氯酸钾与二氧化锰加热下方法制备实验,并引导操作。3按照从左到右从上到下的组装顺序安装仪器。4检查装置的气密性,用手握紧试管或用酒精灯略微加热若有气泡冒出证明气密性良好。5装药品,由于氯酸钾和二氧化锰是固体,所以纸槽装好后,缓缓倒入试管。6连接号装置,点燃酒精灯加热,开始使试管各部分均匀加热,避免局部加热爆炸。7排水法:当集气瓶的一侧有气泡放出时,证明已收集满。8收集完后先撤导气管,后灭酒精灯,避免倒吸。9用带有火星的木炭(复燃),以及铁丝(火星四射)来验证氧气的化学性质。

注意事项:1试管口略向下倾斜。2铁架台应夹在距离试管口1/3处。3酒精灯的使用。4物品均匀铺在试管,控制反应速率。

有机污染物理化性质与毒理学性质的预测 篇12

[关键词] 盐酸小檗碱;前体脂质体;脂质体

[中图分类号] TQ43.2   [文献标识码] B   [文章编号] 2095-0616(2012)02-32-03

Preparation of berberine hydrochloride prolipsomes and study of its physicochemical properties

YANG Ping  LIN Jiahao  WANG Yurong

School of Chinese Pharmacy,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100102,China

[Abstract] Objective To prepare berberine hydrochloride proliposomes and investigate its physicochemical properties. Methods Proliposomes were prepared by film-deposition oncarriers. Orthogonal design was used to select the optimum formulation. The shape and particle size of proliposomes were investigated by transmission electron microscope and laser scatter. The encapsulation efficiency was determined by HPLC. Results The berberine hydrochloride liposome vesicles were globular or elliptic under the electronic microscopy. The average size of the liposomes was 741nm. The encapsulation efficiency was(29.93±1.32)%. Conclusion The preparation method is simple and easily industrialized preparation .

[Key words] Berberine hydrochloride;Proliposomes;Liposomes

小檗碱(berberine)又称黄连素,常用于治疗肠道炎症。现代研究发现它对于心律失常、高血压、高脂血症、糖尿病和肿瘤等也具有较好的治疗作用[1]。但由于盐酸小檗碱口服血药浓度低,维持时间短,难以达到有效的治疗浓度,若长期大剂量给药,又会产生诸多不良反应。1986年,英国学者Payne等[2]首次提出了前体脂质体(proliposomes)这一概念,是指将脂质材料吸附于水溶性载体上,制备成的干燥颗粒或粉末。当口服给药时,与体液接触,脂质溶胀而载体迅速溶解,在水相中形成脂质体,能促进药物的吸收[3]。为解决盐酸小檗碱吸收差及生物利用度低和普通脂质体不稳定等问题,本实验首次探讨了盐酸小檗碱前体脂质体的制备工艺并对其理化性质进行研究。

1 仪器与试药

日本岛津高效液相色谱仪(LC-20AT四元泵、CTO-10ASVP柱温箱、SPD-20A紫外检测器);752紫外可见分光光度计(上海现科分光仪器有限公司); RE-2000A型旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);SHZ-D(III)循环水式真空泵(巩义市英峪予华仪器厂);pHS-3C精密酸度计(上海伟业仪器厂) ;BSl10S型1/万电子分析天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);JEM-1230透射电子显微镜(日本电子公司);Zetasize Nano ZS纳米粒度仪(英国马尔文);Olympus CX21 型显微镜(日本)。

盐酸小檗碱对照品(中国药品生物制品检定所,批号

110713-200911);盐酸小檗碱提取物(四川什邡鸿鸣药物原料有限公司);Sephadex G-50 coarse(Pharmacia进口分装);Lipoid S75天然大豆磷脂(德国Lipoid公司,纯度>75%);胆固醇(Amresco分装);麦芽糖糊精Maltrin M700(Grain Processing Corporation赠样);乙腈(色谱纯);其他试剂为分析纯。

2 方法与结果

2.1 盐酸小檗碱前体脂质体的制备

2.1.1 制备方法 采用薄膜载体沉淀法制备:称取处方量的磷脂、胆固醇及盐酸小檗碱适量,溶于无水乙醇中,形成澄明溶液。另取适量麦芽糖糊精(载体)置100 mL圆底烧瓶中,于旋转蒸发仪上快速转动30 min(40~50℃)至呈流动态,分次向载体粉末中加入上述澄明溶液适量,旋转蒸发至干。置真空干燥器中干燥过夜,即得盐酸小檗碱前体脂质体,取出密闭于西林瓶中,置冰箱4℃保存,备用。取前体脂质体加适量蒸馏水水合,振摇混合均匀至呈无不溶性颗粒,即得脂质体混悬液。

2.1.2 正交设计实验 通过大量预实验,初步拟定了盐酸小檗碱前体脂质体的制备工艺。为确定最优处方,以包封率为指标,以磷脂药物比(A)、磷脂胆固醇比(B)、载体磷脂比(C)为考察因素,每个因素选择3个水平,选用L9(34)正交表进行实验。见表1。方差分析结果表明,3个因素对脂质体包封率的影响均不显著。故依据极差分析结果,确定最优水平组合为A2B2C1,即磷脂/药物为8︰1,磷脂/胆固醇为4︰1,载体/磷脂为2︰1。见表2、3。

2.1.3 验证试验 按筛选的处方和工艺制备前体脂质体,测得其包封率为(29.93±1.32)%。

2.2 盐酸小檗碱前体脂质体包封率的测定

2.2.1 色谱条件 色谱柱:ZORBAX SB-C18(250 mm×4.6 mm,5μm);流动相:乙腈-0.033 mol/L KH2PO4(35∶65),用H3PO4调至pH3.2;流速:1.0 mL/min;柱温:30℃;检测波长:345 nm,进样10 μL。

2.2.2 线性关系的考察 精密称取盐酸小檗碱对照品10 mg,用甲醇溶解定容于50 mL量瓶中,得0.2 mg/mL对照品储备液,精密量取储备液适量,分别稀释成0.2、0.4、1.0、2.0、4.0、8.0 μg/mL的标准溶液,按“2.2.1”项下的色谱条件测定。以峰面积(y)对样品浓度(x)进行线性回归,得回归方程为:y=43 728x+382.68,R2=0.999 9,表明盐酸小檗碱在0.2~8.0μg/mL浓度范围内呈良好的线性关系。

2.2.3 精密度试验 精密量取盐酸小檗碱对照品储备液适量,用蒸馏水稀释至浓度为2.0μg/mL的标准溶液。重复进样5次,平均峰面积为885 14,RSD为0.41%。結果表明该方法精密度良好,符合要求。

2.2.4 回收率试验 精密量取9份空白脂质体混悬液0.5 ~ 10 mL量瓶中,分别加入3个浓度的盐酸小檗碱对照品溶液,每个浓度3份,加入体积分数为 10% 的 Triton X-100乙醇溶液1 mL后,加蒸馏水定容至刻度,摇匀即得浓度为0.8、2.0、8.0 μg/mL的样品溶液,按“2.2.1”项下测定,计算加样回收率。低、中、高3种浓度的回收率分别为97.7%、98.2%和99.9%,RSD分别为1.92%、0.79%和0.19%(n=3),表明本方法回收率符合要求。

2.2.5 包封率测定方法 取1.5g Sephadex G-50湿法装于0.8 cm×20 cm层析柱,用 PBS缓冲液平衡。精密移取盐酸小檗碱脂质体混悬液0.20 mL上样,PBS洗脱,流速1.0 mL/min。收集前9 mL洗脱液为脂质体部分,后10~30 mL为游离药物部分。游离部分用PBS缓冲液定容至25 mL量瓶中。按2.2.1项下方法测定盐酸小檗碱含量,即为脂质体中未包封的游离药物量。另取盐酸小檗碱脂质体混悬液0.2 mL于25 mL量瓶中,操作同前,HPLC测定盐酸小檗碱含量,此为总药量,按公式计算包封率:包封率(EE%)=(1-W游/W总)×100%(注:W总为盐酸小檗碱总药量,W游为脂质体中未包封的游离药物量)。

2.3 盐酸小檗碱前体脂质体理化性质的研究

2.3.1 前体脂质体粉末的理化性质 外观:前体盐酸小檗碱脂质体为均一、流动性较好的黄色颗粒。休止角的测定:采用漏斗法测定。测得休止角均值为34.8°,均小于40°,表明流动性良好。

2.3.2 水合后脂質体的理化性质 光学显微镜观察:吸取一滴水合后的脂质体混悬液至载玻片上,置光学显微下观察。结果显示脂质体大小形态均一。见图1。电子显微镜镜观察:取少量脂质体滴至载玻片上,用1%磷钨酸进行负染,再滴至专用铜网上,自然挥干,使粒子在铜网上浓缩沉积,用电子显微镜观察并拍摄照片。结果显示脂质体形态多为圆形或椭圆形,明显可见双分子层结构。见图2。脂质体粒径的测定:取盐酸小檗碱前体脂质体混悬液适量,用生理盐水稀释至适宜浓度,以动态光散射激光粒度电位测定仪测定脂质体的粒径大小与分布,将样品溶液加至四通比色皿的1.0 ~ 1.5 mL处,放入样品测定池中。选择测定参数,进行粒度测定,平均粒径为741 nm,分散系数为0.214。见图3。

3 讨论

本研究选择载体沉淀法制备前体脂质体,曾考察山梨醇、甘露醇、葡萄糖、β-环糊精、氯化钠、麦芽糖糊精作为载体,结果显示采用麦芽糖糊精不仅外观较好,且负载量较大,包封率也相对较高,故确定采用麦芽糖糊精为载体。

前体脂质体的制备方法一般对于脂溶性药物包封率较高,可达90%以上,如尼莫地平为95%[4],而对于水溶性和难溶性药物包封率普遍较低,如盐酸普奈洛尔前体脂质体水化后的包封率仅为10%[5],利巴韦林为28%[6],葛根素为43.53%[7]等。由于盐酸小檗碱为强酸强碱盐,水溶性脂溶性均不好,可能是导致包封率较低的主要原因。但是本研究首次尝试将盐酸小檗碱制成口服前体脂质体,成功解决了液体脂质体不稳定的问题,且制法简便、适于工业化生产,为盐酸小檗碱治疗其他疾病拓宽了剂型研究途径。盐酸小檗碱前体脂质体动物体内的吸收和生物利用度研究正在进行中。

[参考文献]

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[2] Panye NI,Timmins P,Ambrose CV,et al.Proliposomes:a solution to an old problem[J].J Pharm Sci,1986,75(4):325.

[3] 王健,李明轩.前体脂质体研究进展[J].中国医药工业杂志,2005,36(11):707-711.

[4] 夏萌申,黄莉颖,殷璐璐.尼莫地平前体脂质体的制备和大鼠药动学的研究[J].华西药学杂志,2002,17(2):98-100.

[5] Byung-Nak Ahn,Kim SK,Shim CK.Preparation and evaluation of proliposomes containing propranolol hydroehioride[J].J Mieroeneapsu,1995,12(4):363-375.

[6] 于海翔,郭俊,李宁,等.利巴韦林脂质体在大鼠体内的药物动力学及其生物利用度[J].沈阳药科大学学报,2001,18(5):320-323.

[7] 宋金春,刘薇芝,黄岭.葛根素前体脂质体的制备及体外性质研究[J].中国药学杂志, 2007,42(15):1155-1158.

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