方法进展（精选12篇）
方法进展 篇1
mi RNAs是一类内源性、约22个核苷酸长度的非编码RNA, 具有稳定的特异性序列以调节基因表达。2001年, mi RNAs作为线虫生长发育过程中的调节器而被发现, 在病毒、植物和动物体中, mi RNAs已被公认为主要的调控基因家族之一, 通过m RNA靶向作用降解或抑制其翻译。
小RNA在生物进化过程中高度保守, 并已被证实参与和调控包括时序发育、细胞凋亡脂肪代谢、神经元发育、细胞分化、激素分泌等在内的多种生理过程, 以及包括肺癌、白血病在内的多种疾病发生过程[1]。目前, 对小RNA表达的鉴定主要依靠以杂交、PCR、生物芯片的方法;对靶标的确定, 主要依靠生物信息学方法;对其功能线索的获得, 则主要依赖于在特定细胞或动物模型内外源性抑制或表达相应的小RNA基因, 再通过报告基因系统验证后检测特定细胞或动物模型发育过程中的生化或分子变化来实现, 并同时利用报告基因系统对小RNA的靶基因进行验证。在此笔者对经典的及最新发展的研究小RNA的技术方法作简要的总结和概述。
1 mi RNA基因鉴定
1.1 遗传学方法
正向遗传学的原理是把突变的基因从产生非正常表型的生物体或者组织当中分离出来, 进行研究鉴定。而反向遗传学则在体外引入特定的突变, 然后把已突变的基因放回到原来的宿主当中, 而且常常是通过同型基因化或换位放回到宿主中原来的位置上, 从而观察表型的改变。在研究mi RNAs的时候, 反向遗传学分析方法常常与生物信息学分析相结合, 对可能的mi RNAs基因进行预测, 然后运用反向遗传学分析方法引进突变, 观察表型, 从而对基因进行定位。
1.2 分子生物学方法
1.2.1 miRNA克隆
不同的小RNA克隆方法的原理基本一致:首先, 通过变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离RNA片段, 回收20-25 nt RNAs。接着, 将筛选的RNA分子, 连接到3’和5’的适配子上, 逆转录并通过PCR扩增, 获得mi RNAs的c DNA文库, 然后对这些c DNA进行克隆、测序, 再结合生物信息学软件进行分析。在进行mi RNAs和适配子连接前通常要进行以下处理:miRNA去磷酸化、合成3’适配子时把3’末端羟基与非核苷酸基团连接, 屏蔽羟基、或者在合成3’适配子时把3’末端在多聚腺苷酸酶的作用下增加poly (A) 尾巴[2]。
1.2.2 Northern杂交
PAGE及随后的Northern杂交, 为小RNA检测提供了简便而可靠的方法。Northern杂交不仅具有高灵敏的特点, 还能结合使用RNA marker检测小RNA的分子大小, 这对于排除其它小分子RNA的污染有重要意义。Northern杂交也可作为miRNA定量的方法, 只需将已知浓度梯度的寡核苷酸对照物与待测样品进行平行杂交即可[3]。
1.2.3 基因芯片 (microarray)
对mi RNAs表达水平高通量分析的最普遍的方法是使用寡核苷酸微阵列[4], 在大样本的研究中, 使用这种方法能够同时测量成百上千mi RNAs的基因表达。另外一种微阵列方法叫作微流引物延伸检测Microfluidic Primer Extension Assay (MPEA) , 这种检测方法以Febit Geniom®微阵技术的使用为基础, miRNA在高度灵敏的微阵列杂交前, 不需要标记。接着, DNA聚合酶I的Klenow片段直接加入微量流动芯片的通道中, 相应的miRNA得以特异延伸。此方法将杂交检测的特异性与酶延伸的高辨别能力相结合[5]。
1.2.4 实时定量PCR
与杂交方法相比, PCR方法可以高度灵敏地检测出低丰度表达的靶分子, 并适于高通量筛选。PCR扩增简要过程如下:首先将纯化的小分子量RNA与引物混合, 经变性、复性过程使引物与模板配对;然后, 加入包含逆转录酶、底物、DTT以及RNA酶抑制剂的混合物, 逆转录生成c DNA;再以c DNA为模板, 进行实时定量PCR。
2 mi RNA靶标鉴定
2.1 计算机预测
绝大多数的miRNAs都是通过碱基配对的方式结合到靶m RNA的3’非翻译区, 从而抑制其翻译, 达到调控基因表达的目的。因此靶标的鉴定对研究miRNA的功能至关重要。随着生物信息学和计算机在生物研究应用的发展, 很多实验室都建立了靶标鉴定的计算机方法, 计算机预测的靶标具有可靠性、可验证性的优点。
到目前为止, 根据不同标准已经建立了很多计算机程序筛选法 (附表) 。2003年, Stark和同事通过程序对黑腹果蝇全基因组搜寻鉴定潜在的mi RNA靶标首先得到成功[6]。
2.2 mi R-TRAP技术
miR-TRAP技术是最新发展的技术。操作miR-TRAP可分为三个基本步骤, 首先通过共轭补骨脂素 (一种可通过光激活的植物分子) 生成针对目的miRNA的高度光反应探针, 第二步完成长波紫外线光交联反应, 第三步拉下 (pull down) RNA, 并用RT-qPCR对其进行分析。换句话说, 利用紫外线光杀死细胞, 将miRNA/mRNA双双冷冻在适当的位置。随后从细胞中抽提出RNA, 可以进一步检测结合m RNA序列, 揭示miRNA的靶基因。
3 mi RNA功能的研究
3.1 小RNA抑制
目前, 主要有两种方法可以阻断小RNA的作用:一是敲除小RNA基因或其在靶基因上的结合位点, 二是小RNA的序列特异性抑制。由于分子大小的限制, 小RNA基因直接敲除的方法并不实用。所以, 研究者多使用反义寡核苷酸抑制剂来阻断小RNA的作用[15,16,17]。这种抑制剂是体外化学合成, 能与特异性小RNA完全互补的反义RNA。在借助转染试剂进入目的细胞后, 能快速并稳定地与内源性成熟小RNA分子互补结合, 从而阻止了内源性小RNA分子与靶基因配对。
3.2 小RNA的过表达
与常规m RNA的功能研究相似, 小RNA的过表达研究也是研究小RNA功能的一种主要方式。可以通过构建小RNA表达载体, 或体外直接合成小RNA前体, 转入目的细胞两种方式来实现。前者由于可获得稳定的过表达细胞株而应用较为普遍。在前一种方式中, 通常先从基因组中扩增小RNA基因及其旁侧序列, 然后将其克隆入逆转录病毒或腺病毒载体, 最后感染目的细胞观察功能效应[18,19]
3.3 小RNA的报告基因系统
小RNA的报告基因系统, 是小RNA研究中一种常用的辅助手段, 它常被用于检测单个小RNA的抑制情况及验证小RNA的靶基因。当使用序列特异的抑制剂抑制细胞内的特异小RNA时, 常同时转入3′UTR区含有该小RNA互补序列的报告基因载体, 来验证小RNA的作用是否被阻断[20]。同样, 为了验证预测的靶基因是否被小RNA所抑制, 可将预测靶基因的小RNA互补位点或3′UTR序列克隆入报告基因序列的下游, 然后通过分析报告基因的表达情况, 来验证靶基因预测的正确与否[21,22]。
4 前景和展望
自从第一个mi RNA被发现以来, 此类非编码小RNA成为研究的热点。短短几年, miRNA的研究从发现、认识miRNA分子到了解其功能和作用机制。近年来对miRNA的研究已经取得了突破性进展, 并且有大量的miRNA被鉴定, 许多实验室都开发了miRNA基因鉴定, 靶标鉴定计算机鉴定方法。miRNA微芯片技术可以作为实现高通量检测的手段, 但必须有大量的已知miRNA作为基础。生物信息学分析技术是高通量研究miRNA的有效手段, 但是结果具有不确定性, 需要常规分子生物学方法做辅助验证。在实际研究中将常规分子生物学方法和生物信息学分析技术联合使用, 发挥各种方法的优势。为预测更多miRNA, 并鉴定其靶标, 确定其功能, 需要我们把生物信息学、分子生物学、生物化学以及遗传学等学科的研究方法结合起来。
方法进展 篇2
工程数值优化方法研究进展
回顾与分析了工程数值优化方法研究的发展历程,着重介绍与讨论了优化问题的几种数学列式、近似问题的保真度与近似函数,以及复杂优化问题的.求解策略等.指出优化问题的对偶列式变式DFOP-V2与高精度多点近似函数和二级近似概念结合而产生的数值优化解法,具有通用性,高的计算效率,并易于与市场现有分析软件结合使用等显著优点.
作 者：夏人伟 XIA Ren-wei 作者单位：北京航空航天大学,北京,100083刊 名：航空学报 ISTIC EI PKU英文刊名：ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA年，卷(期)：200021(6)分类号：V214.19关键词：优化理论 数学规划 近似概念
脊髓损伤治疗的方法与进展 篇3
[关键词] 脊髓损伤 西医治疗 中医治疗
一、西医治疗
1、激素治疗
1.1甲基强的松龙
甲基强的松龙(MP)是在20 世纪90 年代起开始应用于临床急性脊髓损伤的治疗,认为激素能减轻脊髓损伤后的继发水肿。但近年来经过各国学者的深入研究,认为MP具有多方面的神经保护作用,包括改善微循环、抑制脂质过氧化、减少细胞钙内流、维持神经元兴奋性、降低一氧化氮活酶活性、抑制神经细胞凋亡等[1]。马延超等[2]用甲基强的松龙对大鼠Allen's急性脊髓损伤模型进行了实验,结果发现:甲基强的松龙能促进大鼠脊髓损伤后微管相关蛋白-2(microtubule associated protein-2,MAP-2)的表达和运动功能的回复,甲基强的松龙对MAP-2表达的上调和其能促进脊髓运动功能的恢复可能存在关联。并推测其机制可能与其能减轻脊髓继发性损伤、保护残存的神经元有关,最终是通过与细胞内的糖皮质激素受体结合,转运至细胞核内与DNA上的特异性结构结合形成复合物,从而调控和MAP-2合成有关基因的表达。甲基强的松龙除了对于残存神经元的保护作用以外,对于轴突再生局部的神经胶质细胞也能发生作用,诱导神经胶质分泌神经营养因子[3],从而改变了局部轴突再生的微环境。另外,甲基强的松龙还具有抑制钙蛋白酶的作用,从而减少了MAP -2的降解[4]。
此外,段大致等利用甲基强的松龙与褪黑素的联合使用对同样的脊髓损伤模型进行了研究,结果表明:褪黑素对于急性脊髓损伤具有一定程度的保护性治疗作用,其作用与甲强龙相当。在目前的剂量下褪黑素联合甲强龙对于急性脊髓损伤的治疗作用并不优于单独用药。目前褪黑素对于脊髓损伤的治疗还停留在动物实验阶段,进一步的研究可以使用不同剂量的褪黑素与甲强龙联合,利用二者不同的抗氧化机制,以期取得更好的治疗效果。
1.2罗格列酮
张钦等通过使用罗格列酮对大鼠Allen's中度急性脊髓损伤后神经细胞凋亡的影响进行实验,结果表明:过氧化物酶体增殖激活型受体γ( PPARγ)受体激动剂罗格列酮用于治疗脊髓损伤,可提高Bcl-2蛋白表达,降低Bax蛋白表达,抑制细胞凋亡,改善大鼠运动功能。目前的研究证明, Bcl-2蛋白在PPARγ调节凋亡信号通路中起着重要的作用 。细胞凋亡是个复杂的过程,多种信号通路通过调节具有促凋亡和抗凋亡作用的Bcl-2 家族蛋白参与凋亡过程。对Bcl-2家族蛋白的调控主要是在转录或转录后改变蛋白的磷酸化,异二聚体形成,蛋白水解从而发挥作用。研究发现罗格列酮上调Bcl-2 蛋白依赖PPARγ活化; PPARγ表达下降, Bcl-2蛋白下调,凋亡细胞增多。使用小干扰RNA 技术沉默PPARγ,发现Bcl-2 蛋白的表达下调,也同样说明PPARγ高表达能够上调Bcl-2蛋白,发挥抗凋亡作用。线粒体膜电位主要是通过促凋亡(Bax)和抗凋亡(Bcl-2)蛋白的平衡来维持。损伤后促凋亡作用蛋白Bax与线粒体膜上Bcl-2结合, Bcl-2抗凋亡作用丢失,线粒体膜电位改变。PPARγ活化可以使促凋亡作用的蛋白磷酸化,恢复抗凋亡作用,维持线粒体膜电位。在脑损伤后罗格列酮可以上调Bcl-2蛋白的表达,减少细胞的凋亡,改善神经功能也证实本实验的结果,使用PPARγ拮抗剂可以逆转罗格列酮上调Bcl-2的作用。
2、维生素药物治疗
近年来,有康复医学研究者报道,当患者发生脊髓损伤后, 改善和促进SCI 患者运动功能的恢复是康复治疗的首要目标。维生素E(vitamin E, Vit E)作为一种脂溶性抗氧化剂,有效地清除自由基,从而阻滞脂质过氧化物形成。研究证实,Vit E 可作为自由基吸收剂来保护膜免受自由基的伤害, 它不但能清除羟基自由基和超氧负离子自由基等自由基,也能阻断脂质过氧化作用。关浩等实验发现,Vit E 可以减轻脊髓水肿,改善局部组织破坏,外源性Vit E 作为药物应用具有同样抗氧化作用,能清除氧自由基、阻滞不饱和脂肪酸的过氧化反应、减少过氧化脂质的生成,为临床治疗SCI 提供了一条新途径。之后,动物实验研究证实SCI 后外源性单唾液酸神经节苷脂(Monosialoganglioside, GM1)可减少自由基的生成,拮抗脂质过氧化反应,降低兴奋性氨基酸毒性,对于SCI 后的功能恢复以及防止神经元坏死起到保护作用。杨拯等通过实验证实,联合使用Vit E 和GM1 具有更好的促进作用,效果优于Vit E 及GM1 单用。国内外临床研究提示,大剂量、长疗程的治疗方案是应用GM1 治疗SCI 的正确方案。但由于SCI具有高发生率、高致残率、高耗费和低病死率等特点, 而GM1 的价格又较为昂贵, 由此无疑给SCI患者乃至于社会带来了沉重的经济负担, 因而在一定程度上限制了GM1 的临床应用。
3、组织及细胞移植治疗
脊髓损伤( spinal cord injury, SCI) 是一种严重的中枢神经系统损伤, 对其治疗一直是神经科研究的热点。骨髓基质干细胞(MSCs) 具有向多种细胞分化的潜能, 可以分化成对神经递质敏感的并具有神经电生理功能的细胞, 分泌多种神经因子促进受损的髓鞘和神经纤维恢复, 局部移植可促进SCI修复。赵华等通过实验证实早期给予电刺激可以明显改善脊髓损伤处的微环境, 同时, MSCs移植后分化的神经细胞以及其分泌的神经生长因子, 有效促进了轴突的再生, 加快了轴突定向生长的速度。联合电刺激治疗, 则提高了细胞成活率、分化率, 有效延长了细胞移植的时间窗, 并使得轴突再生能力增强, 并引导轴突向合适的目标方向生长。因此MSCs移植联合电刺激相辅相成地促进了脊髓功能的恢复, 为MSCs移植治疗脊髓外伤所致的神经功能障碍奠定了非常重要的实验基础和理论依据。
二、中医药治疗
1、黄芪
任宪盛等利用黄芪注射液对大鼠Allen's急性脊髓损伤模型进行了实验,结果表明:实验组脊髓损伤后给予黄芪注射液腹腔注射后脊髓组织中丙二醛浓度明显低于各时相点对照组,超氧化物歧化酶活性显著升高,光镜下组织病理学检查发现实验组经过黄芪处理后脊髓组织的出血、水肿明显减轻,坏死区范围减小,损伤后1 周时神经功能评分明显改善。上述结果表明,在脊髓损伤过程中,黄芪不能逆转受损的神经细胞,其主要作用是保护尚未受损或轻度受损的神经细胞免受继发性损伤。本实验发现黄芪可明显抑制脊髓损伤后的脂质过氧化损伤,减轻脊髓继发性损害,促进脊髓损伤后的神经功能恢复,并为其临床应用提供了理论基础。黄芪对脊髓损伤后血管及生化作用机理如何及对神经元生理功能影响等尚需进一步深入研究。
近期,余勤等利用黄芪注射液和间质干细胞的联合使用对脊髓损伤修复作用进行了研究,结果表明:对大鼠脊髓半横断损伤模型采用rMSCs移植治疗后,大鼠后肢运动功能明显改善, BBB 分级法行为学检测平均得分较PBS组和黄芪组均有明显提高(P<0.05);脊髓组织病理切片显示受损脊髓较PBS组和黄芪组有明显修复。证实rMSCs移植是治疗脊髓损伤的有效方法。而黄芪注射液是中药黄芪的提取物,其主要成分为黄芪异黄酮、皂甙、黄芪多糖及微量元素硒等。近年来药理研究提示黄芪具有改善脑部循环、抗缺血缺氧、增强神经生长因子作用、对神经细胞损伤有保护作用等功效。在本实验中我们观察到rMSCs加黄芪组大鼠BBB分级法检测平均得分在不同时间点都高于rMSCs组,除第14 d两者评分比较差异无统计学意义( P>0.05)外,其余各个时间点平均得分比较差异均有统计学意义(P<0.05) 。脊髓组织病理切片观察到rMSCs加黄芪组较rMSCs组组织水肿和炎性细胞浸润减轻更明显,而胶质细胞增生更活跃。任宪盛等研究表明黄芪可以抑制脊髓损伤后的脂质过氧化反应,减轻脊髓继发性损害,促进脊髓损伤后的神经功能恢复,从而发挥神经保护作用。本研究结果表明,黄芪注射液在体内有诱导rMSCs向神经细胞分化的能力,并有协同rMSCs促进大鼠脊髓损伤修复的作用,为中药与间质干细胞移植联合应用治疗中枢神经损伤提供了实验依据,显示出良好的临床应用前景。
2、丹参
郭岱琦等用成年新西兰大白兔制作打击损伤模型,术后腹腔注射丹参注射液。结果表明,丹参治疗组脊髓和血中一氧化氮(NO)含量比损伤组降低。NO是细胞的传递因子,过量N0有神经毒性,因此损伤早期使用丹参对脊髓有保护作用。王钢等用自治Allen's打击装置将健康成年日本大耳白兔制成损伤模型,术后静脉注射丹参注射液。结果表明丹参组和NGF治疗后MDA含量下降,SOD活性增高,丹参的使用可预防及阻止SCI后继发损伤。并以急性脊髓损伤患者20例为研究对象,观察丹参对急性脊髓损伤(ASCI)患者血液流变学的影响,观察结果表明经丹参治疗后,ASCI患者血液流变学指标明显改善,并有显著性差异。因此静脉注射丹参液可改善ASCI患者微循环,对ASCI起保护作用。复方丹参抑制脊髓损伤后血清中钙、镁、锌、铜含量的异常变化,促进其恢复平衡,也是对脊髓损伤起到保护作用的重要因素。
3、补阳还五汤
补阳还五汤已广泛用于神经损伤后的保护与修复治疗, 如脑梗死、外伤性截瘫、周围神经损伤等。张继平等补阳还五汤对急性脊髓损伤后大鼠脊髓组织血小板活化因子受体mRNA的表达进行研究,结果表明: 模型组脊髓组织血小板活化因子受体(PAF-R)mRNA表达量显著低于正常组, 与Zhang等在中枢神经系统缺血再灌注损伤中观察的结果一致,并且与SCI后神经细胞膜PAF-R数目减少具有一致性。金纳多与补阳还汤可在此基础上, 继续降低SCI脊髓组织PAF-R mRNA的表达量。其机理可能为金纳多中的有效活性成分银杏萜内酯是天然的PAF-R 特异性拮抗剂。而补阳还五汤是由黄芪、当归尾、赤药等中药配伍组成的复方制剂,可多途径阻断PAF的合成代谢及受体活性而发挥生物拮抗效应。补阳还五汤除具有降低PAF含量及PAF-R活性与表达的作用外, 还具有抑制其他炎性细胞因子如白介素-1、肿瘤坏死因子-α、内皮素等促进PAF生成的作用, 其拮抗PAF的作用是以其所含多种活性成分通过多途径、多靶点的拮抗机制而产生的整体调节作用; 两者可能通过与PAF竞争结合位点, 抑制PAF与其受体结合, 使PAF被降解,并发出抑制性信号, 减少PAF-RmRNA 的表达量, 进而减少PAF-R 数目, 阻断PAF对脊髓组织的后续损害效应, 这与受体调节机制中特异性受体拮抗剂能够降低相应受体mRNA的表达。补阳还五汤抑制PAF-R mRNA 表达的具体作用机制有待进一步探讨。
结语
目前,脊髓损伤的治疗方法趋于多样化,但效果平平,都无法到达预期的治疗效果。中药治疗脊髓损伤的实验研究已经越来越广泛,并且成果较令人满意,也为临床治疗脊髓损伤提供了理论依据。同时,中西结合治疗脊髓损伤也逐渐开始显示出它特有的优势,开始引起广大医务工作者的重视。而仍以西医为主的治疗方法但虽然积累了大量的临床经验,但整体的临床研究还处于起步阶段。因此,如何从根本上解决脊髓损伤后功能恢复并将其推广到临床应用仍是一个期待解决的难题。
参考文献:
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[2] 张子峰,侯铁胜.甲基强的松龙对大鼠脊髓缺血再灌注损伤后钙蛋白酶表达的影响[J].中国脊柱脊髓杂志,2006,16(21):70-72.
[3] 段大志,刘勇,张治国. 甲基强的松龙联合褪黑素治疗大鼠急性脊髓损伤的实验研究[J].临床和实验医学杂志 2009,8(2):7-10.
畜禽育种方法研究进展 篇4
1 数量遗传学与动物育种
数量遗传学选择原理充分考虑了环境因素对微效多基因控制的数量性状的影响力, 从表型方差中剖分出基因型方差, 通过运用资料设计和统计模型估计有关的遗传参数, 最后达到选种的目的[1,2]。数量遗传学主要应用于估计遗传参数、通径分析和动物育种估计的模型方法等几个方面。
1.1 遗传参数估计
从统计学上讲, 遗传参数的估计可归结为方差或协方差组分估计。从亲子回归、同胞分析到方差分析法;到了20世纪50年代, C R Henderson提出了针对非均衡资料的Henderson方法Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ;之后出现了极大似然法约束极大似然法、最小范数二次无偏估计法和最小方差二次无偏估计法以及贝叶斯估计等方法。目前, 约束最大似然法是世界各国育种学家采用的主要方法。
1.2 育种值估计
畜禽遗传评定即评估畜禽种用价值的高低, 是畜禽育种工作的中心任务。畜禽种用价值的高低是用育种值来衡量的, 影响数量性状表型值的是微效多基因的加性效应值 (A) 、等位基因之间的显性效应值 (D) 和非等位基因间的上位效应值 (I) 。其中, 只有基因的加性效应值即育种值能够稳定的遗传给后代, 但是育种值不能直接测量, 只能使用一定的统计学方法通过表型值对其间接加以估计, 所以遗传评定的主要工作就是对育种值的估计。畜禽的估计育种值是选择种畜的主要依据, 育种值估计的准确性在很大程度上影响着畜禽育种效果的好坏。用于育种值估计的方法概括起来主要有选择指数法、群体比较法和混合线性模型法。
2 分子数量遗传学与动物育种
分子数量遗传学是分子生物技术与数量遗传学相结合的一门发展中的新的交叉学科, 目前仍属于数量遗传学范畴[3,4,5,6]。现代分子生物技术的发展, 使得从分子水平上研究数量性状的基因成为可能。
2.1 对QTL作出遗传标记
目前对决定数量性状的多基因还不能准确定位, 但如果能找到一个可以识别的基因或基因组的DNA多态, 或是一个染色体片段与这一目标性状有密切的关联, 就可作为对目标性状选择的遗传标记。遗传标记还可应用于基因转移、基因定位和基因作图等研究。
2.2 QTL的分离和克隆
分子数量遗传学的目标是要分离和克隆决定数量性状的基因, 研究其结构和功能, 最终达到从分子水平上改良数量性状的目的。虽然在理论上可以将分子生物学领域发展的各种基因克隆技术用于QTL, 但是数量性状的遗传表达一般涉及多个基因座位。例如, 奶牛的产奶量既受繁殖和泌乳的内分泌系统基因的控制, 又受消化酶系统基因的控制, 情况相当复杂, 很难把这些基因一一分离和克隆。但也可以根据已有的知识, 通过对候选基因的筛选找出一个或几个对某个数量性状有较大效应的QTL, 就可以对这个QTL用一般的基因克隆方法进行克隆, 作为数量性状的一个重要基因来研究。例如, 有资料报道猪的雌激素受体基因可影响产仔数1.0~1.5头。
3 动物育种方法前景
动物分子育种是依据分子数量遗传学理论, 利用分子生物学技术来改良畜禽品种的一门新型学科, 是传统的动物育种理论和方法的新发展。从目前发展状况来看, 它应包含两方面内容:以基因组分析为基础的标记辅助选择和以转基因技术为基础的转基因育种。由于动物分子育种是直接在水平上对性状DNA的基因型进行选择, 因此其选种的准确性会大大提高;同时转基因技术的应用还能根据人们的需求创造出一些非常规性的畜牧产品[7,8]。可以说, 动物分子育种是动物遗传育种学科发展的必然, 它将是21世纪动物育种的一种重要方法, 对21世纪世界畜牧业产生巨大的影响。
摘要：介绍了畜禽育种方法的研究进展, 以数量遗传学理论为基础的动物育种方法在过去几十年的畜禽育种改良中起到了巨大的作用, 也必将在相当长的时期内起主导作用;分子遗传学的迅猛发展使得通过标记辅助选择直接对基因型进行选择成为可能, 动物分子育种也将成为21世纪动物育种的主要方法之一。
关键词：数量遗传学,分子遗传学,动物育种,研究进展
参考文献
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[2]李善如.遗传标记及其在动物育种中的应用[J].国外畜牧科技, 1997 (1) :29-33.
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[4]李宁, 吴常信.动物分子育种:一门发展中的新型学科[J].农业生物技术学报, 1997, 5 (2) :142-147.
[5]陈宏.现代生物技术与动物育种[J].黄牛杂志, 2000, 26 (4) :1-5.
[6]盛志廉, 陈瑶生.数量遗传学[M].北京:科学出版社, 1999.
[7]鲁绍雄, 吴常信.动物育种方法的回顾与展望[J].国外畜牧科技, 2000, 27 (1) :24-26.
光伏发电方法的进展探析论文 篇5
硅基太阳电池技术
硅基太阳电池是目前商业化最成熟的太阳电池。根据硅的晶体结构,硅基太阳电池可以分为晶体硅和非晶硅电池。其中晶体硅又可以分为单晶硅和多晶硅两种,单晶硅电池转换效率高,稳定性好,但成本较高;多晶硅电池效率略低于单晶硅电池,但具有高性价比,已经取代单晶硅成为最主要的光伏材料。原料硅片的成本约占晶硅电池组件总成本的50%以上,减少硅材料的用量有望有效降低生产成本,因此除了高效化,薄膜化也是晶硅太阳电池发展的方向,区别于传统硅太阳电池的薄膜硅太阳电池得到了大家的关注。目前多晶硅薄膜电池效率达到10%,非晶硅薄膜电池制作的能耗低、工序简单、成本低、适合工业化大面积生产。
1晶体硅太阳电池
晶体硅电池的结构设计和工艺技术的发展都是围绕着提高电子的收集率和增大入射光的利用率来展开的,并表现在晶体硅电池制备过程中的各种技术的利用上。
(1)去除损伤层
硅片在切割过程中会产生大量的表面缺陷,导致表面的质量较差和电池制造过程碎片增多,还会导致电池工作时表面复合几率增大,因此在电池制备前必须将切割损伤层去除,一般采用酸或碱腐蚀,腐蚀的厚度一般约10μm。
(2)制绒
制绒就是把相对光滑的硅片表面通过酸或碱腐蚀,使硅片表面变得凹凸不平增加受光面积并对光产生漫反射,这样可以减少直射损失提高太阳光的利用效率。计算表明金字塔形角锥体的受光面积可比光滑平板增加1.732倍。单晶硅具有各向异性的碱腐蚀特性,可以采用氢氧化钠和乙醇的混合碱溶液腐蚀单晶硅表面,形成无数的金字塔结构,利用制绒工艺通常能够将单晶硅表面的反射率降到10%以下。对于多晶硅来说,由于材料缺乏各向异性,因此表面制绒比较复杂,目前有机械刻槽法、反应离子刻蚀、酸法腐蚀等,多晶硅的制绒工艺仍是国内外研究的热点。
(3)扩散制结
扩散的目的在于形成PN结。由于硅基太阳电池的原料硅片采用P型硅,扩散制结一般采取三氯氧磷气体携带源方式用磷做N型掺杂,采用磷扩散可以实现高浓度掺杂,有利于降低电池的串联电阻从而提高其填充因子,这个工艺的特点是生产效率高,有利于降低成本。大型的生产厂家一般用20.32cm(8英吋)扩散炉进行硅片的扩散、采用大口径石英管恒温区长,可以提高扩散薄层电阻均匀性。目前扩散炉的石英管口径达270mm。除了均匀扩散制结工艺外,选择性扩散制结工艺也是一种重要的产业化生产技术,这种技术采用在栅线下进行扩散的方式,不仅能保证低的接触电阻和好的填充因子,而且能够减小接触造成的前表面复合损失。
(4)边缘刻蚀
在扩散制结过程中硅片的周边表面也会形成了扩散层,这种扩散层将导致上下电极短路,由于任何微小的局部短路都会使电池并联电阻下降,因此必须干净地除去硅片周边表面的扩散层,目前工业化生产常用等离子刻蚀去除硅片周边表面的扩散层。
(5)沉积减反射膜
为了使硅基太阳电池更有效地获得太阳光辐射,表面都要制备一层减反射膜,减少表面的反射损失。目前常用的减反射膜有TiO2,SiO2和SiN及其组合,在商业化生产中SiN减反射膜一般都采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)技术制作,这种方法利用SiH4与NH3反应在硅片表面沉积一层厚约75nm的SiN,反射率可以降低到3%以下。由于沉积中生成的原子氢,可以很好的钝化硅表面悬挂键,因此PECVD还能起到很好的钝化效果从而可以提高载流子迁移率,而且SiN层具有良好的绝缘性和致密性,可以阻止杂质原子,特别是Na原子渗透进入电池基体。PECVD沉积减反射膜技术的采用大大提高了多晶硅电池的光电转换效率,是多晶硅电池商业化生产的关键性技术,目前多晶硅电池的产量已经超过单晶硅电池。
(6)制备电极
电极的制备不仅决定了发射区的结构,而且也决定了电池的串联电阻和电池表面被金属覆盖的面积,因此是硅基太阳电池生产过程中的`一个重要步骤。目前,硅基太阳电池的电极制备普遍采用丝网印刷法,所用的丝网细栅线为110~150μm,主栅为1.5~2.0mm,由于电极的存在有遮光的效果导致太阳电池效率降低的损失在8%左右,因此如何进一步减小电极宽度是当前研究的热点。
通过攻关制备工艺流程中的某些环节,制备出许多高效的太阳电池。例如新南威尔士大学的钝化发射区背局部扩散(PERL)电池[1],斯坦福大学的背面点接触(PCC)电池以及弗朗霍夫研究所的局域化背表面场(LBSF)电池等都是单晶硅高效电池的典型代表。在钝化发射区(PESC)电池和钝化发射区背表面(PERC)电池基础上研发出来的PERL电池(结构如图1)目前保持着单晶硅电池效率的最高纪录。PERL电池采用背面点接触来代替PESC电池的整个背面铝合金接触,并在背面接触点下增加了一个浓硼扩散层,可以减小金属接触电阻,与PERC电池相比由于硼扩散层减小了有效表面复合,接触点间距可以从2mm减小到250μm,接触孔径从200μm减小到10μm而不增加背表面的复合,从而大大减小了电池的串联电阻。4cm2大小的PERL电池在AM1.5光照条件下,转换效率达到25%[1]。PERL电池的另一个特点是具有极好的陷光效应:PERL电池具有一种倒金字塔和背反射器(铝层覆盖的背SiO2层)组合而成的陷光结构,光在电池内部往返多次大大增加了传输路径,尤其对于弱吸收光有利。无锡尚德的PERL电池已经实现了量产,开发的PlutoTM(冥王星)太阳电池片效率突破性地提高到了19%,HiPerforma单晶组件转换效率超过16%[16]。PCC电池和LBSF电池结构与PERL电池类似,也采用TCA氧化层钝化和倒金字塔结构,不过5μm接触孔径的金属电极成点状设计在电池的背面,基区也做成同样的形状,这样减小了背面复合,取得22.3%的转换效率。LBSF电池采用局部铝扩散来制作表面接触,2cm×2cm电池效率达到23.3%。
在高效多晶硅太阳电池的研究中,一般认为材料中的各种缺陷,如晶界、位错、微缺陷,和材料中的杂质碳和氧,以及工艺过程中玷污的过渡族金属是电池转换效率较低的关键原因,因此研究铸造多晶硅中缺陷和杂质规律,以及采用合适的吸杂、钝化工艺是进一步提高多晶硅电池效率的关键,另外寻找合适的铸造多晶硅表面织构化方法也是目前低成本制备高效率电池的重要工艺。在这些方面,弗朗霍夫研究所、乔治亚理工学院、新南威尔士大学以及Kysera公司的工作具有一定的代表性。弗朗霍夫研究所实验室制备的多晶硅太阳电池的转换效率保持最高纪录20.4%[3]。乔治亚理工学院使用电阻率0.65(Ωcm),厚度280μm多晶硅片制作电池,n+发射区的形成和磷吸杂结合,并加双层减反射膜,1cm2电池的效率达到18.6%。新南威尔士大学采用类似PERL电池的工艺,但是前表面织构化不是倒金字塔,而是用光刻和腐蚀工艺制备的蜂窝结构,在AM1.5条件下测试1cm2电池的效率达到了19.8%。日本Kysera公司采用体钝化和表面钝化技术,PECVD/SiN膜既作减反射膜,又作为体钝化措施,表面织构化采用反应性粒子刻边技术,15cm×15cm大面积多晶硅电池效率达17.7%,目前日本正计划实现这种电池的产业化。
2薄膜硅太阳电池
薄膜硅太阳电池的特征是相对薄(厚度小于100μm)的活性层沉积或附在无活性的支持衬底上,与传统的300μm厚硅片或硅带构成的硅太阳电池相比,薄膜硅太阳电池制作的能耗低成本低,也是很有发展前景的太阳电池之一。多晶硅薄膜太阳电池的制备工艺可分为高温技术路线和低温技术路线。其中高温技术路线以快速热化学气相沉积(RTCVD)、常压化学气相沉积(APCVD)为代表,制备过程中温度高于600℃,衬底材料要求高,但制备工艺简单;弗朗霍夫研究所使用SiO2和SiN包覆陶瓷或SiC包覆石墨为衬底,用RTCVD技术沉积多晶硅薄膜,硅膜经过区熔再结晶后制备电池,两种衬底上制得的电池效率分别达到9.3%和11%。低温技术路线以PECVD为代表,整个加工工艺温度低于600℃,可用廉价玻璃作衬底因此适合大面积制作,但制备工艺较复杂;日本Kaneka公司采用PECVD技术在550℃以下和玻璃衬底上制备出具有PIN结构的多晶硅薄膜电池,效率达到10%。
非晶硅薄膜太阳电池在弱光照射条件下,如早晨、傍晚或者阳光受到一些遮挡,也能有一定的稳定电力输出,而且温度系数小,受温度的影响比晶体硅太阳电池要小得多。典型的非晶硅电池采用PIN和NIP异质结结构,市场上的非晶硅电池大部分是转换效率比较高的多结电池。在最近几十年中,非晶硅太阳电池的技术进步主要表现在材料性能和新制备技术的改进上,例如为了提高非晶硅太阳电池的初始效率和光照条件下的稳定性,新工艺如化学退火法、脉冲氖灯光照法、氢稀释法、交替淀积与氢处理法、掺氟、本征层掺痕量硼法等在材料性能的改进中发挥了很重要作用。非晶硅薄膜电池制备需要沉积的a-Si,早期都采用射频PECVD,但是优质的a-Si合金可用甚高频PECVD技术和微波PECVD技术沉积,在a-Si:H的最佳分解条件下大面积低温沉积的商业生产技术研究受到了关注。目前,瑞士OerlikenSolar研制的非晶硅单结光伏电池稳定转换效率已经突破10%[5],这个最新的纪录可以说是非晶硅光伏技术发展的里程碑。
化合物太阳电池技术
与元素半导体硅相比,化合物半导体的种类更多,以CdTe和CuInGaSe2(简称CIGS)为代表的一些化合物半导体能隙宽度易在较大范围内调节,可实现与太阳光谱很好的匹配,扩展光谱响应范围获得更高转换效率。图2是一些化合物太阳电池的理论转换效率[17]。
1CdTe电池
CdTe电池的光电转换效率理论上可达30%,采用CdTe电池发电设备投资成本可实现每峰瓦0.87美元,在价格、稳定性和效率等几个方面都有不少优势。不过Cd是一种重金属,有一定的毒性,曾被认为是大规模发展CdTe光伏技术的一大障碍,但后来的有关研究结果表明,与晶体硅电池以及煤、石油相比,在产生同样多电量的情况下,CdTe电池排放的Cd和其他重金属量是最低的。CdTe电池的研发工作主要围绕电池的关键区域如CdTe/CdS接点处、背接触层的改进。1982年,Kodak实验室用窄间隔升华法制备出效率超过10%的CdTe电池;1993年南佛罗里达大学在硼硅玻璃上沉积CdTe,使效率达到了15.8%;美国NREL通过预先在硼硅玻璃上沉积CdSnO4层,使效率达到16.5%,这是当前CdTe电池的最高效率纪录[12]。目前,美国BPSolar,FirstSolar和德国ANTECSolar都在积极进行组织CdTe电池组件的工业化生产,其中FirstSolar上目前全球最大的CdTe太阳电池制造商,20FirstSolar的CdTe太阳电池的产能已超过1GW。
2CIGS电池
CIGS电池也是一种很有发展前景的化合物半导体光伏元件。在CIGS中由于CuySe(y<2)的存在而引起的晶化机制大大改善了CIGS薄膜的质量;工艺中从玻璃衬底或含钠预置层掺入钠,可以大大提高电池的转换效率和可靠性,也增加了工艺的包容度;用Ga部分取代早期纯CuInSe2里的In,吸收层的能隙可以从1.04eV增加到1.1~1.2eV,这样可以更好地与太阳光谱匹配,同时电学性质也更优;另外CIGS的背电极改由化学浴沉积的50nm厚缓冲层与高电导ZnO窗口层组成。由于这些技术的成功应用,CIGS的转换效率不断提高,4月德国ZSW生产的CIGS的转换效率达到了20.1%,突破了NREL保持了的纪录,同年8月又达到20.3%[10],再次创造了CIGS转换效率的最新效率纪录。
无Cd缓冲层生产线的开发,是CIGS技术发展的一个主要目标[18]。目前,In2S3,ZnS和Zn1-xMgxO及其衍生物,可以通过化学浴沉积(CBD),离子层气体反应(ILGAR)和超声喷雾热裂解(USP)等方法沉积得到,都被认为是最有潜力的缓冲层材料,并且CBD-ZnS,CBD-In2S3和IL-GAR-In2S3已进入工业化生产。CIGS的另一个研究方向是发展柔性衬底,如不锈钢和聚合物等,在小面积聚合物衬底上制备的CIGS电池最高效率达到12.8%,在金属箔和聚合物薄膜上卷对卷沉积技术已进入示范生产阶段。在产业化上,面积为20~90cm2的小型CIGS组件已经取得14%~15%的效率,其工艺可以为大面积商业型组件生产所使用。目前全球有30多家公司置身于CIGS产业,但真正进入市场开发的有德国Wuerth、Surlfulcell,美国GlobalSolarEnergy,日本Honda、ShowaSolarShell。
其他太阳电池技术
染料敏化太阳电池(DSSC)是基于光电化学系统光电转换原理的一类薄膜太阳电池,通常由导电基底、半导体薄膜、染料敏化剂、电解质和对电极组成并组装成三明治结构。1991年Gratzel用纳米多孔TiO2电极代替传统的平板电极,DSSC取得了突破性进展,DSSC电池的最高效率已达到11%,接近商业化的非晶硅太阳电池,而制作成本仅为硅太阳电池的1/5~1/10,有望发展成为一种低成本高效率的太阳电池产品。目前已有包括STI和Toyota/IMRA等在内的多家厂商取得了DSSC电池设计和生产的专利授权,研制大面积电池是DSSC主要的研究方向。澳大利亚STA公司在20建立了世界上第一个中试规模的DSSC工厂和200m2DSSC显示屋顶;日本夏普、日立、富士等公司在产业化研究上取得了很好的成绩;中科院等离子体物理研究所建成了500W的DSSC示范电站。今后DSSC技术发展的课题,是通过新型非钌染料、稳定电解质、优化电池结构等各项关键技术的攻关,提升电池效率和寿命。有机太阳电池是另一类新型太阳电池,与化合物电池、普通硅太阳电池相比更轻薄灵活,而且成本低廉,但是目前研制的器件转化效率不高,使用寿命偏短,尚处于实验室研发攻关阶段,还不能满足市场化的要求。
太阳能光伏发电的利用
目前光伏技术步入大规模发电阶段,光伏发电利用的重点是并网发电,把光伏发电发展成为电力生产的组成部分。并网光伏发电可以采用光伏建筑一体化的技术方案,也可以在荒漠建设大规模的并网光伏电站。光伏建筑一体化将电池方阵安装在建筑的屋顶或者围护结构的其他外表上,电池方阵可以提供用户建筑用电,减少电网供电的压力;大规模荒漠并网光伏电站就是在太阳能资源丰富的沙漠和戈壁地带建设兆瓦级甚至吉瓦级的并网光伏电站,可以作为一种主力电源。
有关软件工程方法进展的探究 篇6
关键词 计算机 软件工程开发 软件工程管理方式
中图分类号：TP311.5 文献标识码：A
0前言
传统的软件开发方式已经不能够满足于现在人们对软件的需求，长期以来，软件的开发都是在很混乱的状态之下。这种软件开发的模式对于那种小型的软件系统开发有很好的成果，不过社会的需求量在不断的加强，软件的功能要求越来越多，系统开始变化的很复杂，整体的系统之中再融入新的功能是比较困难的，出现故障的几率也是越来越大，可排除的几率也开始变化的很小。但是，在开发者的不断努力之下，渐渐的有了一整套的较为正规的方式。就是在软件的开发过程中严格的遵循开发的规定，利用此种方式来开发软件的系统，不仅仅能够有很好的成果，并且可预见性高，开发的速率非常的好。将传统的软件开发形式颠覆，在很长的时间里，它们被叫为轻量型的方式。现在，在科技的飞速发展之下，就出现了敏捷性的软件开发形式。
1软件工程开发新方式的思维路径
1.1软件开发新方式的特点
较为传统的编程方式——边编程边改，一直都在试着对某个项目，在特定的周期之内能够完成较为详细的时间计划，再依据制定的时间计划开始软件的开发。此方式有很大的局限性，它只能够将好的表象实行优化，而不能依据项目的需要和开发的环境改变，进行自动化的变化，没有较强的适应性。但是，敏捷性软件的开发方式是和传统的软件开发方式相反的，它将软件的开发带入较为轻松的时代。在敏捷性软件开发的方式中它是全面的面向人的，而不是全部的面向过程，在面向过程时它是注重过程，而全部的过程是不会因为人而出现变化，也不会因为时间的问题而改变。敏捷性软件开发主要注重开发人员的水平，过程只占其很小的部分。在很多的开发者研究之后，有了迭代式的软件开发的方式。它就是在软件的开发时期不断的有最终软件的系统版本，这所有的版本在逐渐的呈现系统需求的功能，后期的功能是要依据前面的系统版本要求为准的，在开发的后期实行一定程度的整合，并要求做全方位的测试，不能出现影响系统的问题。
1.2软件开发新方式的理念
以人为本的理念是最为关键的因素，也是敏捷性软件开发的主要理念。它的关键就是让开发人员接受软件开发的整个过程。通常过程以及技术人员是分开的，全部的过程都是在于管理人员的，这就在很大的程度上抵制了过程的发展，值得一提的是，决策进程的管理者不会技术以及在很长的时间都没有做软件的开发。所以，要调动技术员的工作积极性，让他们自愿的融入到开发的进程中。
2软件工程开发新方式
敏捷性软件开发有诸多的方式，它们之间有很多的共同特点，但也是各具特色的。
2.1极限编程——XP
极限编程是敏捷型方式中最出色的方式，它在实行的时候有四条必须要遵循的规则，交流、反馈、简洁以及勇气，XP方式它有很多的实验基本的规则，它很重视测试，并且要不断的积累测试的代码，在项目整体完成时，就将这些个代码进行整合并融合进系统之中，XP方式是纪律性能以及适应性能的有效统一。
2.2水晶系列方式
水晶系列的方式它是以人为本的理念，在软件开发者的不断努力之下，它可以用较少的约束但同时还可以保障方式成功的实行，在某种程度上，在容易运用以及高效率之间找到了一种平衡。在开发者的不断努力创新之下，水晶系列在不断的完善，并且被很多的编程人员运用。
2.3适应性开发方式
适应性软件开发，即ASD。它的核心就是猜测、协作以及学习。这种软件的开发阶段都是非线性的以及重迭性的。要能够应付诸多的不可预知的事情，思考以及提出各种各样的方式，来迎合以及适应所处的环境。它注重技术人员不停的去学习、探索，在不断的学习中实验工程中的假设。这样学习就会接连不断的，要认识到计划以及设计都是要依据开发的变化而出现变化。
2.4树型开发方式
结构设计的最新的进展就是树型软件开发方式，它很好的将软件的体系结构以及程序结构的设计有效的结合。此种方式就是将系统分解为五个操作的层次，系统、事件、任务、作业、操作这五个层次有效的进行。将任务以及作业以树的对应关系进行对应，它将是未来的软件发展的趋向。
3结语
软件工程的开发是与时俱进的，它的发展非常迅速，在人们不断的更新软件功能的需求，也不断的提升，所以，软件开发的方式是要全方位的发展，而且不断的创新完善。计算机人员要依据不同的需求来寻求合理的方式，记住诸多的准则，稳稳地走下去，把这些新型的方式进一步发热推进发展，在不久的将来被广泛的运用。
（作者学号：1330490）
参考文献
[1] 王芳.软件工程的历史和发展趋势[J].计算机光盘软件与应用，2012（22）.
[2] 刘春颖.软件工程的历史和新发展[J].科海故事博览·科技探索，2013（5）.
[3] 李志.试析软件工程的历史及其发展[J].科园月刊，2011（3）.
苯胺测定方法研究进展 篇7
1 分光光度法
1.1 标准光度法及其改进
标准光度法在实际苯胺测定中存在诸多不足, 有学者研究发现, 亚硝酸盐、重氮化合物等都会在一定程度上对苯胺的测定造成干扰, 在对标准光度法进行改进时, 可以通过增加氨基磺酸铵的方式来进行调整, 并通过蒸馏方式缓解重氮化合物的干扰问题。标准光度法在对苯胺进行测定的过程中所耗费的时间较长, 被测水样色度也会在一定程度上对测定结果产生影响, 此种情况下, 标准光度法的测定精准性难以得到有效保证, 针对此种情况, 相关研究人员在预处理、p H调节等方面对苯胺测定方法进行改进。针对当前标准光度法的实际应用情况, 通过增加配置苯胺标准中间液的方式, 切实提高了标准液的配制精度, 最大程度上减少了试剂消耗量。
1.2 吸收光度法
部分学者在实验研究的基础上, 找到了一种替代标准光度法的苯胺测定方式。有学者在研究中指出, 采用分光光度法能够准确的对苯胺含量进行测定, 与同类方法相比具有良好的应用优势。还有学者提出, 硫酸介质中, 苯胺对高锰酸钾具有一定的褪色作用, 并且实际褪色程度与苯胺的含量之间存在密切的联系, 以此为依据, 建立了褪色光度法来对苯胺类物质进行测定, 该种方式在实际应用中, 其最大吸收波长为525nm, 具有较高的回收率。
1.3 紫外分光光度法
相关研究显示, 利用苯胺具有芳香性和共扼性, 在紫外光区有特征吸收峰的特点, 于230 nm处, 1 cm石英比色皿对样品进行紫外分光光度测定, 该方法的检出浓度为0.008 mg/L, 测定上限为5mg/L., 方法快速、准确、灵敏、简便易行, 解决了目前测定水中苯胺类化合物所用试剂毒性大、操作繁琐、测定时间长等难题。有学者根据苯酚和苯胺在紫外区均有吸收的特点, 建立了用比值-导数法同时测定苯酚和苯胺的紫外分光光度法。在优化条件下, 酚和苯胺的线性范围分别为1.01-24.24 mg/L, 其检测限分别为0.097和0.685 mg/L., 该法对波谱重叠严重的苯酚和苯胺类化合物能进行有效测定, 该法省去了萃取、蒸馏、显色、酸化等预处理步骤, 具有能消除背景干扰、提高灵敏度及提高速度的优点。有学者利用紫外双波长光度法可以消除苯酚和苯胺的相互干扰, 采用双波长对为209.0-239.8 nm和230.0-253.5nm, 实现了水中酚类和苯胺类物质的同时测定, 苯胺类物质的线性范围为。0-12 mg/L, 检出限为0.007 mg/L, 方法操作简便、测试准确。有学者采用双波长系数补偿紫外分光光度法同时测定炼油厂废水中的苯酚和苯胺, 结果表明, 在p H=11.4时, 选择224 nm/234 nm为苯酚测定波长对, 240nm/228 nm为苯胺测定波长对进行测定, 可省去萃取、蒸馏、显色等预处理分离共存物干扰步骤, 直接进行测定, 操作简便、灵敏速度快。
2 荧光光度法
研究显示, 在对荧光分光光度法进行深入研究的基础上, 通过对酸度进行控制来测环境水中的苯胺物质进行测定, 当酸碱度值为12时, 直接对苯胺含量进行精准测定, 苯胺的回收率在99-10%之间。有学者在理论研究的基础上, 设计并制造了苯胺在线富集液膜萃取的流动注射分析装置, 以磷酸三丁酯作为流动载体, 选取煤油为膜溶剂, 通过萃取单元实现苯胺的分离和富集, 对碱性溶液中苯胺所产生荧光的强度进行测定, 将此种方法应用于河水中苯胺测定工作中, 其RSD值普遍小于5%, 回收率在976%-1008%之间。
3 色谱法
3.1 气相色谱法
色谱法在实际应用中具有选择性高、灵敏性强且重现性好的优点, 受到相关研究人员的广泛关注。有学者在研究中, 以标准萃取液来萃取样品中苯胺及硝基苯, 通过气相色谱毛细管柱测来对样品中的苯胺及硝基苯进行测定, 在大量实验后得知, 气相色谱法测定废水中苯胺及硝基苯的回收率在97%以上, 且实际应用中可操作性较强, 测定方法简便, 苯胺含量测定的精准性比较高, 在苯胺及高低浓度的硝基苯测定上具有良好的适用性, 促进了酚类物质与其他物质相互干扰的问题得以有效解决。
3.2 液相色谱法
有学者采用了液相色谱法对苯胺进行了测定, 认为该方法灵敏度高, 重现性好。还有学者采用反相高效液相色谱 (RP-I-IPLC) , 用甲醇和水作流动相, 在国产YWGCI色谱柱上首次研究了靛蓝中残留痕量苯胺的快速测定方法, 对实验条件进行了优化, 并对重庆泰丰泰兴化工有限责任公司提供的靛蓝样品进行了测定。有学者应用反相高效液相色谱法, 采用Hypersil BDS色谱柱.以甲醇一水作流动相, 梯度洗脱, 波长254 nm检测, 外标法定量, 同时测定苯胺, 对硝基苯胺、间硝基苯胺、联苯胺、邻硝基苯胺, 2, 4-二硝基苯胺及N, N-二甲基苯胺的含量, 回收率为51.57%-107.92%, RSD为1.88%-5.98%, 方法快速、准确, 是测定废水中苯胺类化合物的有效方法。还有学者建立了用甲基硅油作消泡剂消除泡沫, 高效液相色谱分离-紫外光度检测测定垃圾填埋场渗出液中苯胺的新方法, 该方法灵敏、选择性高、重现性好, 适合于废水中苯胺的测定。
结束语
总的来看, 在现代社会科学技术不断发展的大环境下, 苯胺测定方法也逐步改进和创新, 在传统光度法和色谱法基础上, 电化学法因其稳定的测定体系以及较高的灵敏度而受到环境监测领域的广泛关注, 得到较为广泛的运用。动力学光度法以其操作简便且灵敏度高而得到广泛的运用。针对当前环境污染的总体形势, 积极探寻出高效的苯胺测定方式, 促进苯胺测定过程中各项问题的有效解决, 从而促进生态环境的稳定持续发展。
参考文献
[1]赵云芝, 杨坪, 钱蜀.液相色谱-串联质谱法测定水中14种苯胺类化合物[J].色谱, 2015 (5) .
[2]林海吟.工业废水中苯胺类化合物的测定研究[J].广东化工, 2013 (13) .
图像分割研究方法及进展 篇8
关键词：图像分割,阈值分割,遗传算法,小波变换
图像分割是按照一定的规则把图像划分成若干个互不相交、具有一定性质的区域,把人们关注的部分从图像中提取出来,进一步加以研究分析和处理。图像分割的结果是图像特征提取和识别等图像理解的基础,对图像分割的研究一直是数字图像处理技术研究中的热点和焦点。图像分割使得其后的图像分析,识别等高级处理阶段所要处理的数据量大大减少,同时又保留有关图像结构特征的信息。图像分割在不同的领域也有其它名称,如目标轮廓技术、目标检测技术、阈值化技术、目标跟踪技术等,这些技术本身或其核心实际上也就是图像分割技术[1]。
1 经典图像分割方法
1.1 阈值分割方法
阈值分割是常见的直接对图像进行分割的算法,根据图像像素的灰度值的不同而定。对应单一目标图像,只需选取一个阈值,即可将图像分为目标和背景两大类,这个称为单阈值分割;如果目标图像复杂,选取多个阈值,才能将图像中的目标区域和背景被分割成多个,这个称为多阈值分割,此时还需要区分检测结果中的图像目标,对各个图像目标区域进行唯一的标识进行区分。阈值分割的显著优点,成本低廉,实现简单。当目标和背景区域的像素灰度值或其它特征存在明显差异的情况下,该算法能非常有效地实现对图像的分割。阈值分割方法的关键是如何取得一个合适的阈值,近年来的方法有:用最大相关性原则选择阈值的方法、基于图像拓扑稳定状态的方法、灰度共生矩阵方法[2]、最大熵法[3]和谷值分析法等,更多的情况下,阈值的选择会综合运用两种或两种以上的方法,这也是图像分割发展的一个趋势。
1.2 基于边缘的图像分割方法
边缘总是以强度突变的形式出现,可以定义为图像局部特性的不连续性,如灰度的突变、纹理结构的突变等。边缘常常意味着一个区域的终结和另一个区域的开始。对于边缘的检测常常借助空间微分算子进行,通过将其模板与图像卷积完成。两个具有不同灰度值的相邻区域之间总存在灰度边缘,而这正是灰度值不连续的结果,这种不连续可以利用求一阶和二阶导数检测到。当今的边缘检测方法中,主要有一次微分、二次微分和模板操作等。这些边缘检测器对边缘灰度值过渡比较尖锐且噪声较小等不太复杂的图像可以取得较好的效果。但对于边缘复杂的图像效果不太理想,如边缘模糊、边缘丢失、边缘不连续等。噪声的存在使基于导数的边缘检测方法效果明显降低,在噪声较大的情况下所用的边缘检测算子通常都是先对图像进行适当的平滑,抑制噪声,然后求导数,或者对图像进行局部拟合,再用拟合光滑函数的导数来代替直接的数值导数,如Marr算子、canny算子等[4]。在未来的研究中,用于提取初始边缘点的自适应阈值选取、用于图像层次分割的更大区域的选取以及如何确认重要边缘以去除假边缘将变的非常重要。
1.3 基于函数优化[5]的分割方法
此方法是图像分割中另一大类常用的方法。其基本思路是给出一个目标函数,通过该目标函数的极大化或极小化来分割图像。GA.Hewer等人提出了一个具有广泛意义的目标函数。统计学分割方法、结合区域与边缘信息的方法、基于贝叶斯公式的分割方法等是目前几种活跃的函数优化方法。
统计学分割方法是把图像中各个像素点的灰度值看作是具有一定概率分布的随机变量,且观察到的实际物体是作了某种变换并加入噪声的结果。统计学分割方法包括基于马尔科夫随机场方法、标号法、混合分布法等。
区域增长法和分裂合并法[6]是基于区域信息的图像分割的主要方法。区域增长有两种方式,一种是先将图像分割成很多的一致性较强的小区域,再按一定的规则将小区域融合成大区域,达到分割图像的目的。另一种实现是给定图像中要分割目标的一个种子区域,再在种子区域基础上将周围的像素点以一定的规则加入其中,最终达到目标与背景分离的目的;分裂合并法对图像的分割是按区域生长法沿相反方向进行的,无需设置种子点。其基本思想是给定相似测度和同质测度。从整幅图像开始,如果区域不满足同质测度,则分裂成任意大小的不重叠子区域,如果两个邻域的子区域满足相似测度则合并。
2 结合特定工具的图像分割算法
虽然图像分割目前尚无通用的理论,但是近年来大量学者致力于将新概念、新方法应用于图像分割,结合特定理论的图像分割方法在图像分割方面取得了较好的应用效果。如小波分析和小波变换、神经网络、遗传算法等数学工具的利用,有效地改善了分割效果[7]。
2.1 基于遗传算法的图像分割
遗传算法是模拟自然界生物进化过程与机制求解问题的一类自组织与自适应的人工智能技术。对此,科学家们进行了大量的研究工作,并成功地运用于各种类型的优化问题,在分割复杂的图像时,人们往往采用多参量进行信息融合,在多参量参与的最优值求取过程中,优化计算是最重要的,把自然进化的特征应用到计算机算法中,将能解决很多问题。遗传算法的出现为解决这类问题提供了新而有效的方法,不仅可以得到全局最优解,而且大量缩短了计算时间。王月兰[8]等人提出的基于信息融合技术的彩色图像分割方法,该方法应用剥壳技术将问题的复杂度降低,然后将信息融合技术应用到彩色图像分割中,为彩色分割在不同领域中的应用提供了一种新的思路与解决办法。
2.2 基于人工神经网络技术的图像分割
基于神经网络的分割方法的基本思想是先通过训练多层感知器来得到线性决策函数,然后用决策函数对像素进行分类来达到分割的目的。近年来,随着神经学的研究和进展,第三代脉冲耦合神经网络(PCNN)作为一种新型人工神经网络模型,其独特处理方式为图像分割提供了新的思路。脉冲耦合神经网络具有捕获特性,会产生点火脉冲传播,对输入图像具有时空整合作用,相邻的具有相似输入的神经元倾向于同时点火。因此对于灰度图象,PCNN具有天然的分割能力,与输入图像中不同目标区域对应的神经元在不同的时刻点火,从而将不同区域分割开来。如果目标区域灰度分布有重叠,由于PCNN的时空整合作用,如果灰度分布符合某种规律,PCNN也能克服灰度分布重叠所带来的不利影响,从而实现较完美的分割[9,10]。这是其一个突出的优点,而这恰恰是其他的分割方法所欠缺的,其在未来的图像分割中将起主导作用。
2.3 基于小波分析和变换的图像分割
近年来,小波理论得到了迅速的发展,而且由于其具有良好的时频局部化特性和多分辨率分析能力,在图像处理等领域得到了广泛的应用。小波变换是一种多尺度多通道分析工具,比较适合对图像进行多尺度的边缘检测。从图像处理角度看,小波变换具有“变焦”特性,在低频段可用高频率分辨率和低时间分辨率,在高频段可用低频率分辨率和高时间分辨率,小波变换在实现上有快速算法具有多分辨率,也叫多尺度的特点,可以由粗及精地逐步观察信号等优点。近年来多进制小波也开始用于边缘检测[11]。另外,把小波变换和其它方法结合起来的图像分割技术也是现在研究的热点。
3 图像分割的应用现状
在图像处理中,图像分割是一种重要的技术,是图像分析的基础。随着图像分割技术研究的深入,其应用日趋广泛,几乎出现在有关图像处理的所有领域,并涉及各种类型的图像。凡属需要对图像目标进行提取、测量的工作都离不开图像分割。通常,图像分割是为了进一步对图像进行分析、识别、压缩、编码等,图像分割的准确性将直接影响后继的工作,因此,分割的方法和精确程度是至关重要的。目前,图像分割在图像工程中占据非常重要的位置,图像分割已在交通、医学、遥感、通信、军事和工业自动化等诸多领域得到广泛应用。表1是应用领域表。
4 结束语
虽然近年来图像分割的研究成果越来越多,但由于图像分割本身所具有的难度,使研究仍然存在一些问题,现有的许多种算法都是针对不同的图像,并没有一种普遍适用的分割算法。迄今为止,没有一个好的通用的分割评价标准,如何对分割结果作出量化的评价是一个值得研究的问题,该量化测度应有助于视觉系统中的自动决策及评价算法的优劣,该测度应考虑到均质性、对比度、紧致性、连续性、心理一视觉感知等因素,伴随着数字图像处理的应用领域不断扩大,实时处理技术已成研究的热点,在实时图像处理系统中,算法的运行时间也成为今后研究的方向和目标。
参考文献
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膳食纤维改性方法研究进展 篇9
改性处理膳食纤维, 会改变其中纤维素类聚合物的分子结构和相对含量, 将大分子物质分解成小分子成分, 不溶性成分转变成可溶性成分, 增加或强化原先没有或微弱的功能。改性后的膳食纤维具有更大的比表面积, 有更高的持水性和膨胀力, 其功能性更强。
目前膳食纤维改性主要有三种方法:化学法、物理法和生物法, 也可以综合运用几种方法进行混合处理。化学法是将膳食纤维分子结构中的某些基团, 通过化学手段, 如硫酸化、磺酸化、酯化、离子交换、化学基团取代等方法, 改变膳食纤维的分子结构, 使纤维类大分子的聚合度下降成小分子组分。如纤维素是线型有序、规则的大分子物质, 是不溶性膳食纤维, 其分子结构中的羟基引入甲基后, 发生取代反应, 可将纤维素转为可溶性的纤维素胶, 增加了可溶性膳食纤维的含量。随着高新技术的应用, 采用物理法进行改性处理已经得到广泛应用, 其处理效果要好于化学法。目前应用较多的物理法是挤压技术和超微粉碎技术。挤压技术是借助挤压机螺杆的推动力, 强迫物料向前输送, 在输送过程中物料受到高温、高压和高剪切作用, 发生物理、化学和生物化学变化, 导致纤维素高聚物连接键的断裂, 从而改变聚合物成分的聚合度和分子质量。常用的设备有双螺杆式挤压机, 物料在生产时会受到搅拌、混合、破碎、蒸煮、杀菌、加压等一系列操作, 这种改性方法操作简单、时间短、效率高。物料经挤压处理后, 改善了风味与色泽, 钝化了分解酶的活性, 提高了产品的稳定性。超微粉碎机能把原料加工成微米甚至纳米级的粉末, 已经得到了广泛的应用。膳食纤维生理功能的发挥与颗粒的比表面积有很大关系。经超微粉碎处理后原料颗粒不改变分子结构, 其比表面积大幅度增加, 产生许多特有的微粉特征, 从而具有更好的溶解力和膨胀性。目前应用较多的超微粉碎法是瞬时高压技术, 物料在高压作用下快速通过反应腔时, 受到强烈的撞击、高剪切、空穴作用, 纤维素类大分子成分的糖苷键发生断裂, 转化为小分子的可溶性膳食纤维。
电磁跟踪方法的研究进展 篇10
1 电磁跟踪方法
一个基本的电磁跟踪系统一般由以下几部分构成:磁场源、磁传感器、计算和控制单元(如PC机)。在基本单元一致的前提下,不同跟踪方法的区别主要体现以下几点:磁场激励方式(AC、DC等)、磁场源和传感器的数量、配置方式(平面、正交)和几何形状等方面[3]。
1.1 磁场激励方式
在磁场激励方式方面,目前主要有交流(AC)磁场、脉冲直流磁场(Pulsed DC)两种方式。
早期的电磁跟踪方法一般采用交流磁场[1,2],也称之为第一代电磁跟踪方法[4]。采用线圈作为传感器,故只能测量交流磁场。当环境中存在金属时,交变的磁场会在金属内部感应出涡流,进而产生干扰磁场,影响系统的测量精度。涡流干扰是困扰交流电磁跟踪技术的一个主要难题。
脉冲直流磁场的方法最早由Blood等人提出[5],旨在解决环境金属造成的涡流干扰等问题,也称为第二代电磁跟踪方法[4]。由于采用直流的激励方式,在脉冲边沿之后经过的稳定一定时间,磁场不再变化,不再感应出涡流。此外,采用脉冲直流的方式,利用相邻的有磁场激励的时间段和无磁场激励的时间段测量的结果之差,可以较好的抵消地磁场和环境中铁磁性物质等造成的准静态干扰的影响。由于以上的优势,脉冲直流的电磁跟踪方法得到了较为广泛的应用。
除此之外,还有采用永磁体作为磁场源[15]的。其特点是不需要外加激励,体内部分不需要配备很长的导线与体外激励装置。永磁体也不易形成涡流干扰。但是,环境中铁磁性物质的对永磁体产生的磁场有较大干扰。
1.2 磁场源和传感器的数量、配置方式
在磁场源和传感器的数量配置方面,研究人员提出了许多种方法,其中典型的方法如表1所示。
1975-1977年,Kuipers等人[1,6]采用正交传感器和磁场源的二维三自由度和三维五自由度的磁场跟踪方法。1977年,Raab等人在此基础上提出了采用正交的三轴线圈作为磁场源[2,7],正交的三轴线圈作为磁传感器的基于AC磁场的六自由度电磁跟踪方法,他们在Kuipers的方法的基础上进行了细致的分析,采用无限远磁偶极子模型(infinitesimal magnetic dipole model),提出了基于旋转变换的算法。此后,这种磁场配置方式成为电磁跟踪领域的主流配置方式,众多研究人员沿用了这一配置方式,再次进行激励方式、算法和抗干扰等各方面的改进。例如,1989年,Blood等人[5]采用相同的配置方式提出了基于脉冲直流磁场的三维电磁跟踪方法。
类似的,对正交磁场源或磁传感器的轴数进行修改,提出了一些其他的磁场配置方式。1982年,Raab[8]等人在之前方法的基础上将磁传感器减少为二维,实现了五自由度的电磁跟踪。由于两轴的磁场传感器更加易于缩小体积,而在一些应用中五自由度也可以满足要求,故而这种简化方式有其应用价值。2001年,Paperno等人也提出了采用两轴磁场源、三轴传感器的五自由度磁场跟踪方法。[13]
近年来,比较热门的磁场配置方式是采用传感器或磁场源阵列的方法。2001年,Schlageter等人[15]率先提出了基于2D霍尔传感器阵列的电磁跟踪方法,采用单个单轴圆柱形永磁体作为磁场源,4*4共16个3 cm间距的圆柱形霍尔器件作为传感器,利用无限远偶极子模型,采用迭代方法计算磁体三自由度的位置和两自由度的方向。由于磁体是轴对称的圆柱形,故第三个方向角即自传方向角无法测得,但五自由度对于很多应用已经足够。2003年,Plotkin等人[16]提出了一种对称的方法,采用8*8的线圈阵列作为磁场源,单个单轴线圈作为传感器,实现了一种采用AC磁场的基于线圈阵列的电磁跟踪方法。与Schlagerer等人提出的2D霍尔阵列的方法相比,信噪比最多提高三个数量级,对DC误差和1/f噪声不敏感,可同时跟踪多个对象。在算法方面,基本与Schlagerer的方法类似,但是在跟踪阶段减少了激励线圈的数目,以简化计算。由于这种阵列的方法只能实现5自由度,一些研究人员开始研究如何改进以实现六自由度的跟踪,例如,2009年Yang等人[17]提出采用使用方形永磁体代替圆柱形磁体的方法,给出了基于方形永磁体的磁场模型,并进行了一系列仿真验证了跟踪方法。
平面正三角形分布的三轴磁场源是另一种常见的方法。1995年Ben-Haim等人[10]提出,采用三个平面正三角形分布的磁场源,一个三轴磁场传感器进行磁场定位的方法。在手术床下布置三个三轴正交的励磁线圈为发射脉冲磁场,嵌有三轴磁传感器的单电极导管在心内移动,根据传感器的测得的场强实时计算其六自由度的位置和方向。该方法经过一系列专利的优化改进,1997年被成功运用于Bisense公司的CARTO三维心内膜标测系统中,成为第一套基于体外磁场的非X线心内导管实时定位和标测系统。2004年,Paperno等人[11]为解决两轴传感器的低分辨率区域问题,采用了三个平面三角形分布的三轴磁场源加一个两轴传感器的电磁跟踪方法,采用冗余设施较好的克服了低分辨率区域的影响。2002年,Govari等人[12]提出了一种只采用单轴传感器的方法。也通过采用非对称的传感器的方案,克服了单轴传感器只能实现五自由度的缺陷,实现了六自由度的定位。
此外,代表性的磁场配置方式还包括以下几种。1995年,Sasada等人[9]的提出的基于线性梯度磁场源的方法。采用交叉导线发生线性梯度磁场,使用磁通门传感器,三个正交方向采用不同的频率,测量传感器相对于初始位置的位移。2003年,Kirsch等人[14]提出一种方案,将六个磁场源置于正四面体的六条棱上,一个传感器置于正四面体外,可用单个/多个线圈、霍尔传感器或者其他,这取决于系统可实现5DOF还是6DOF。
在磁场源和传感器几何形状方面,大多数方法均采用普通的圆柱形磁场源或传感器。但是单个轴对称的单轴传感器在实现六自由度的跟踪方面无能为力,因为它绕对称轴旋转之后接收到的磁场不会发生变化,为提高自由度,许多研究人员提出采用不对称的传感器[12,17]。采用无限远磁偶极子模型进行磁场近似与真实磁场会有一些出入,一些研究人员提出使用更精确的模型,但精确计算圆形导线的电流需要计算椭圆积分,计算量较大,因而Schneider等人[18]提出了使用方形导线绕制的线圈作为磁场源的方案。此外,Anderson等人还提出了一种采用PCB板制作的三角形天线,用于实现电磁跟踪。
2 跟踪算法
电磁跟踪的过程一般分为两个阶段,初始阶段和跟踪阶段。初始阶段不知道待测单元的位置信息,可能需要在整个系统跟踪区域搜寻,故而耗时往往较长,过程较复杂。在实现初始定位之后,由于待测单元在短时间内不会有太大的移动,故可以知道待测单元的大致位置,这是往往可以以待测单元前一个时刻的位置作为初始位置进行搜寻,因为一般能够较快的实现定位,这一阶段称为跟踪阶段。
磁定位的跟踪算法主要有两大类,即迭代算法和非迭代算法。
2.1 迭代算法
迭代方法的基本思路[18]是基于某种磁场模型列出每个磁场源和传感器之间的磁场耦合方程,然后采用最优化算法(典型的如Levenberg-Marquardt最优化算法)迭代解出位置和方向的参数。耦合方程的数目必须超过未知数的个数,这样才可能得到收敛的结果,例如,六自由度的系统需要至少6个独立方程。在初始阶段,由于缺乏位置信息,一般假定一个或多个初始位置进行迭代,这种情况下往往耗时较长,且可能不能得到全局最优解。在跟踪阶段,由于初始位置靠近当前位置,故较易实现跟踪。为了使迭代能够达到全局最优解,研究人员提出了一系列改进方法,Kirsch提出[14]对迭代结果进行检验,另外一些人则尝试采用一些更好的全局最优化方法,如粒子群算法[17]等,或者采用线性算法做初始估计,然后使用迭代算法获得精确解[19]。
2.2 非迭代算法
由于迭代方法可能无法得到全局最优解,许多研究人员提出了一些非迭代的方法。Raab等人[7]提出了一种基于旋转变换的非迭代算法,该算法在已知近似位置和方向的情况下计算微小偏差以获得真实位置,由于利用了偏差微小的特点进行近似,所以在偏差较大的时候可能跟踪效果也会较差。Kuipers提出了[1,6]一种基于章动磁场的算法,调节三轴磁场使其合磁场指向待测目标,根据传感器波形判断位置,之后,他们又提出了一种再次基础上基于四元数旋转的改进快速算法[20]。
大多数算法需要依赖某种磁场模型,目前使用最为广泛的无限远偶极子模型[21]。该模型将磁场源抽象为一个磁偶极子,以计算其周围的磁场分布,模型计算简单,因而在大量电磁跟踪方法中得到广泛的应用。但是该模型仅当待测物体距磁场源距离远大于磁场源尺寸(如半径)的时候有效。为了克服这个缺陷,研究人员提出了一些改进方案。Jones等人[22]提出在使用无限远偶极子模型的同时在距离较近的时候进行一些补偿,他们利用拉格朗日级数实现。Kirsch等人[14]提出采用其他种类磁场,例如磁四极子磁场,以提高磁场分辨率。Schneider等人[18]提出了更为精确的基于线圈形状的磁场模型,他们给出了圆形导线和方形导线的磁场公式,并据此设计实现了电磁跟踪系统。Kranz等人[23]提出一种不采用磁场模型而直接标定磁场的自适应磁场跟踪方法,该方法能够很好的克服磁场模型与真实磁场分布不一致的缺陷,但是标定过程较为复杂。最近,本课题组提出了[24]一种采用磁棒搜索场强最大值的电磁跟踪方法,该方法不依赖于磁场模型,只利用几何算法实现定位,在算法方面有着独特的优势。
3 校准方法
校准对于一个电磁跟踪系统的性能有着举足轻重的影响。由于偶极子磁场的场强是随距离三次方下降的,在距离较远处,较易受到干扰,精度无法保证。特别是基于磁场模型的方法,由于磁场源的不规则等因素,按模型计算的磁场和真实磁场就会有较大的差距,校准显得尤为重要。
电磁跟踪的校准问题可以看作是三维空间的插值问题,测量一部分真实位置,寻找测量位置和真实位置的映射关系。Kindratenk等人对校准方法进行了总结[25]。校准方法大致可以分为两类:全局校准方法和局部校准方法,前者采用所有测量点作为所有位置的校准依据,后者测量点只影响周围位置的校准。
3.1 局部校准
Ghazisaedy等人[26]采用三线性差值方法,他们测量立方体顶点测量,在立方体内部采用线性算法差值。Zachmann等人[27]则提出采用模板函数的方法,这种方法不在要求测量空间为立方体,而可以是其他形状。这类局部校准方法有一个共同的缺陷,由于差值只在局部空间(如立方体)内进行,故只能保证每个空间内的连续性,而在空间的边界上则出现梯度跳变。
3.2 全局校准
Kindratenko等[28]提出基于高阶多项式匹配的校准方法,他们的方法能够在整个空间平滑,并可校准测量点之外的空间。研究发现,三阶或四阶多项式比较适于标定,过高阶数则可能导致震荡。这种方法在校准较大误差的时候有良好效果,但在误差很小的情况下可能引入额外误差。Saleh等[25]提出采用神经网络的方法,他们尝试了多层前馈神经网络,认为带有两个隐含层的神经网络可以较好的满足要求,也可以实现整个空间的平滑。但并未证明采用的神经网络结构是否最优,而且神经网络的方法在训练过程中耗时很长。
4 总结
油棕种子催芽方法的研究进展 篇11
关键词 油棕 ；种子萌发 ；催芽技术；
分类号 S565.9
油棕（Elaeis guineenis Jacq.）原产于西非[1]，属棕榈科油棕属多年生单子叶植物，油棕果中果皮含油率高达50%，是世界上产油效率最高的热带木本油料作物[2]，油棕的单位面积产油量是花生的7～8倍，大豆的9～10倍[3]，被誉为“世界油王”。
目前行业统计显示，我国食用油供给形势非常严峻，2012年我国累计进口食用油总量为845万t，同比增长28.7%，而自给率已由本世纪初的60%下降到38%左右，跌破了国际安全预警线[4]。2007年棕榈油已经成为世界上食用油最大的来源[5]，发展油棕产业已成为国家战略性部署。良种良苗是发展油棕种植业的重要前提和保证[6]。目前，油棕商业化种植材料主要采用通过种子繁育的苗木，但油棕种子除无壳种外，核壳坚硬，吸水和透气性能较差，属于顽拗性种子[7-9]，在自然条件下，种子萌发周期长达1～3 a，并且萌发率低，种苗一致性差，不仅增加了育苗成本，也成为限制油棕种苗规模化繁育的重要因素，在实际操作中研究人员可通过催芽处理缩短发芽周期。因此，有关油棕种子催芽方法的研究具有重大的潜在意义。
1 油棕种子催芽方法的研究现状
1.1 油棕种子的催芽方法
油棕按果实核壳类型，可分为厚壳种（Dura）、薄壳种（Tenera）和无壳种（Pisifera）3种（下文中无特意说明油棕种子即指厚壳和薄壳种）。目前，针对厚壳种和薄壳种的催芽处理主要有室外催芽法（自然催芽法）、室内催芽法（干热法、湿热法）。
自然催芽法首先是苗圃地的选择。可选择地势平坦、向阳、避风、近水源而不积水的山坡地为育苗圃地。苗圃地宜在播种前1个月完成翻耕、整耙等工作；在播种前一周整好苗床，催芽苗床一般是由细粒河沙或红土与细粒河沙按1∶2比例组成。播种前在准备好的苗床淋透1 000～2 000倍甲基托布津溶液。将处理好的油棕种子均匀地播在苗床上，胚孔朝上，播好后再盖上一层约2 cm的细沙，淋透水；在大棚顶端拉上遮阳网或用稻草、麦秸等进行覆盖，覆盖厚度以不见土面为宜，当幼苗大量出土时，及时分次揭除。晴天每日淋水1～2次，在发芽期间，保持土壤基质湿润；棚内湿度在75%～80%、温度28～30℃，至发芽成苗。该方法操作虽然简单，但种子萌发时间不一致，发芽整齐度较差，若大规模育苗占地较多[9]。
室内催芽方法主要有干热法和湿热法2种方法。前者是目前生产上主要的商业化催芽方法。干热法处理的种子要求含水量较低，为17%～18%。而湿热法处理的厚壳种含水量需达到21%～22%，薄壳种的含水量需达到26%～28%。湿热法现在很少应用，虽然萌发周期可能较短，但发芽一致性较差[10]。
Mok[11]针对厚壳种提出了干热催芽方法，其步骤如下：（1）通过种子浸泡清水确保种子含水量在17%～18%，同时去除悬浮种子；（2）将浸泡过的种子放于塑料袋内进行密封；（3）保持37～39℃ 50 d，Corrado和Wuidant[12]建议在此期间经常称量种子，确保种子含水量不小于17%；（4）每周检查，记录萌发的种子数量；（5）热处理50 d后，再清水浸泡种子使其含水量达到21%～23%， Corrado、Wuidant和Hartly[12-13]推荐浸泡5 d，但Turner和Gillbanks[14]建议只用2 d，萌发前不宜浸泡时间过长。Ngui和Khoo[15]表明经过3或5 d浸泡的种子萌发率低于浸泡1 d的。浸泡1或3 d，空气干燥6 h，效果较好；（6）种子装袋，室温（25～30℃）放置。该处理方法15d后萌发率达到50%，30 d后达到80%。
湿热法的步骤如下：（1）种子通过清水浸泡，含水量达到要求后，阴凉干燥约2 h，直到表面水分蒸发；（2）用塑料袋将种子密封好，置于39 ℃培养箱，每周检查；（3）80 d后置于阴凉室温放置；（4）20 d内种子萌发率达到80%。
用干热和湿热催芽法处理油棕种子，其发芽率变化较大，所需时间较长，且发芽一致性较差，劳动强度大，增加了生产与管理成本，限制了产业化规模生产。
1.2 促进油棕种子萌发的技术措施
目前，打破植物种子休眠的方法一般有机械破皮法、物理处理、激素处理、分子生物学技术、CO2处理法等[16]。通过改变内源激素浓度如赤霉素（GA）、脱落酸（ABA）来启动和打破休眠已得到广泛应用[17]。研究人员利用生长调节剂、破坏外壳和促进成熟等方面来打破油棕种子休眠和缩短萌发周期[18]。
1.2.1 机械破皮法
Nagao和Kanegawa[19]通过对棕榈科种子进行破坏种壳、浸泡1000 μg/l GA3等方法来促进种子萌发。Nwankwo[20]从油棕无壳种得到种胚，用水浸泡24 h，再用0.1 %氯化汞（HgCl2）和0.15 %浸湿剂浸泡1 min后，用水清洗。随后，种核的外种皮被移除使胚胎暴露，置于培养皿中，保持35℃和高湿度的环境。24 h后萌发率达到80%，14 d后幼苗可移出培养皿。Myint等[21]利用不同破除外壳的方法，如去除胚芽孔纤维、在外壳上钻孔和去除外壳等方法与热处理结合，从而找出最好的打破休眠方法。结果表明，在这些破坏外壳的方法中，不加热去除胚芽孔纤维的方法得到的萌发率最大，高于只加热处理的对照萌发率（80.66%vs85.17%），与其他处理方法有明显差异，它们的萌发率均较低。通过这种破坏外壳的机械处理方法可以节省时间、降低成本，在种植与经济方面具有实际应用意义。
Suranthran等[22]通过破除油棕外壳和果仁，对油棕胚胎组织体外培养，取得较好的结果。通过在MS培养基内添加0.05、0.1 mg/L植物生长调节剂（PGR）和2 g/L 活性炭（AC），油棕胚胎在含有PGR和AC的培养基提高了发芽能力，而只有PGR的处理的胚胎生长发生异常。在培养基培养2周即可得到整株小苗。这种油棕胚胎体外组织培养的方法能大大减少萌发所需时间，但也有一定缺点，由于油棕种子本身有硬壳，胚又被质地致密的种仁包围，所以剥离胚胎的操作非常繁琐，增加了操作成本，并且不能保证母株的优良性状。
1.2.2 激素和化学试剂处理法
Wan和Hor[23]利用植物激素来处理油棕种子，通过250、500 μg/L GA，1000、2000 μg/L乙烯利（ethephon）和50、1000 μg/L细胞分裂素（6-BA）单独或多种结合浸泡油棕种子，不能打破种子的休眠。然而，通过浸泡后30、45和60 d的40℃热处理，500 μg/L GA处理的萌发率增加，与无激素处理的对照（61%）相比热处理60 d萌发率得到了最佳结果（73%），而GA或乙烯利和细胞分裂素一起应用没有协同作用。Herrera等[18]发现，在1.5%氰胺（CH2N2）溶液中浸泡24 h后薄壳种的萌发率达到了45%，而在0.75% CH2N2溶液处理前用浓硫酸（H2SO4）处理种子10 min萌发率可达到90%。
Jiménez等[24]利用加热和CH2N2处理油棕种子，同时应用生长素（IAA）、脱落酸（ABA）、赤霉素（GA）和玉米素等植物激素，发现经热处理和氰胺处理种子37 d后种子萌发率在90%以上，胚和胚乳中的ABA含量明显下降。在氢氰酸处理种子吸胀过程中，胚和胚乳中的IAA含量显著上升。改变其他激素的浓度（如GA和细胞分裂素）不能直接地解除油棕种子的休眠。Farhana等[25]研究表明，通过热水浸泡和不同浓度的乙烯利能打破油棕种子的休眠。该研究分三个部分，第一部分利用不同水温（27、60、70、80、90℃）和浸泡时间（24、48、72 h）处理种子。第二部分利用不同浓度的乙烯利（0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%）处理种子。第三部分是乙烯利处理种子后再干热处理一周。结果表明，经80℃水浸泡72 h的处理提高萌发率，0.4%乙烯利浸泡抑制胚根生长，导致异常。80℃热水浸泡72 h。最后乙烯利处理再干热处理一周提高了种子萌发率。这些都说明利用植物激素和化学试剂等技术措施能有效地提高油棕种子萌发率、缩短萌发所用时间。
1.2.3 其他方法
Murugesan等[26]研究表明，促进油棕种子老化程度可提高其萌发率。通过比较发现，在120 d的存储期间未经老化处理的种子含水量下降，而经老化处理种子保持一致的高含水量。与未老化处理的种子相比，进行老化处理的油棕种子显著地提高了萌发率。如先进行5 d的水浸泡处理，再老化处理的种子在50、60和70 d萌发率分别达到了40%、72%和80%，而未浸泡的就直接老化处理的种子在同一时间内无萌发，说明先水浸泡再进行老化处理对提高种子萌发率具有显著作用；Martine等[6]研究表明，油棕种子的萌发受种子基因型、贮藏时间和热处理时间影响。不同基因型的油棕种子萌发率不一样，新鲜种子要比贮存3个月（45.78%）和6个月（38.68%）的种子发芽率显著较高（55.39%），种子40℃热处理60 与80 d相比得到较高的发芽率（56.4%），热处理40 d种子发芽能力较低。
1.3 油棕种子催芽的改良方法
曹建华等[27]在传统干热法的基础上采用冷热变温处理和氢氧化钠（NaOH）、多菌灵等多种化学试剂处理油棕种子，能有效地打破种子的休眠、促进种子快速、整齐地发芽，提高油棕育苗成苗率。其步骤如下：（1）选种：收集新鲜的油棕种子，去除干瘪、霉烂、外壳破损等不良种子。（2）预处理：将种子表面的外果皮及纤维去除干净，用1.5%～2%的NaOH溶液浸2 h后清水洗净，再用2%～2.5%代森锰锌溶液浸泡0.5 h，取出用清水洗净种子表面备用。（3）药剂处理：将种子在38～40℃、4%～4.5%氰氨酸钙溶液中连续浸泡6～8 d，用空气泵往浸泡液中通气。期间换处理液一次。（4）种子消毒与包装：将在氰氨酸钙溶液中浸泡的种子捞出，用1%～1.5%多菌灵溶液、1.5%～2%代森锰锌溶液分别浸泡半小时；之后捞出风干，用白色塑料袋盛装至袋1/3即可，扎紧袋口，袋内保留足量空气，备用。（5）种子冷处理：将袋装种子置于15～16℃环境，湿度控制在70%～75%，冷处理24～25 d。（6）种子热处理：将种子置于39～40℃环境，湿度控制在60%～65%，连续热处理60～65 d，期间每半个月打开袋子换气一次。（7）冷却处理：取出后，在清水中浸泡4～6 d，常温放置至发芽。
这种改良方法的优点是工艺简单，成本低，能有效地打破油棕种子的休眠，促进油棕种子整齐地发芽，提高育苗率，降低了种子的霉变。缺点是所需时间过长，需要至少3个月的时间。
曾宪海等[28]针对现有技术的不足而提出一种油棕种子干热催芽法，其步骤如下：（1）种子预处理：采集的油棕果穗经沤种，脱肉，清洗去杂后，直接将种子放置在38～40℃干燥设备中干燥，使其含水量降低至17%～18%；（2）种子干热处理：将第一步得到的种子用锡纸或铝箔纸包装，然后放置在38～40℃的绝缘房内干热处理40～60 d；（3）种子催芽预处理：将干热处理后的种子用清水浸泡，使其含水量提高为20%～24%，然后用杀菌药液浸泡3～5 min，最后在室内进行种子表面阴干；所述杀菌药是将福美双和阴离子表明活性剂溶于水中，使其质量百分比浓度分别为0.2%、0.1%；（4）种子催芽处理：将催芽预处理后的种子装入塑料袋，封口，然后在室内常温条件下催芽，催芽期间根据种子表面湿润情况用配制的湿润药液进行加湿；所述湿润药液是将福美双和阴离子表面活性剂溶于水中，使其浓度分别为0.2%、0.1%。该发明工艺简单，操作方便，采用锡纸或铝箔纸作为包装材料，有效地减少种子水分缺失、发霉率低，具有成分低、效率高、劳动强度低等特点。
无壳种油棕虽然无栽培价值，但在油棕杂交育种中有着重要的作用[9]。姚行成等[29]提出针对油棕无壳种的一种育苗方法：将无壳种子置于底部有滤纸的培养皿，加一层水。将培养皿放在38～40℃恒温箱，每周用0.5%～1% NaClO溶液漂洗；种子萌芽后立即转移到沙床继续生长。结果显示，催芽2个月后，萌芽率达到73%以上，明显优于培养基培养法和沙床直接催芽法。这种方法能较好的解决无壳种油棕难以萌发、易受病害等问题，值得推广应用。
2 油棕种子催芽技术的发展与展望
从目前的研究来看，通过破坏油棕种子外壳的机械方法以及对油棕种子进行激素浸泡和冷、热物理处理等多种方法对提高种子的萌发率等都有一定的作用，但均存在所需时间过长、种子萌发的一致性较差、萌芽调控效果不理想等弊端，所以缩短催芽时间、提高种子萌发一致性是以后研究的重点方向之一。通过开展破除外壳、施用不同比例的激素浓度浸泡种子和冷、热处理等不同方法相结合，来打破油棕种子的休眠。
此外，还需加强对油棕种子萌发机理的研究，包括从分子调控、蛋白组学、生物信息学等角度来揭示其萌发机理，为打破油棕种子休眠和促进种子萌发调控技术研究提供理论依据。在提高种子萌发率并缩短萌发周期方面，还需大量的研究工作。
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铅测定方法的研究进展 篇12
1 原子吸收法
1.1 火焰原子吸收光谱法
是测定铅最常用的方法之一。本法快速,准确,但对铅含量较低的样品难以满足痕量分析的要求,须对样品进行预分离富集。目前分离富集测定金属元素的方法有螯合物吸着活性炭富集法、巯基棉或黄原脂棉分离富集法、共沉淀分离富集法等。这些方法大大提高了检测的灵敏度。但分离富集时,易受富集和洗脱条件的影响。王中瑗等[1]采用不等流速络合法流动注射预富集测定自来水中铅。在编结反应器(KR)中以吡咯啶二硫代氨基甲酸铵(APDC)为络合剂,样品流速10.4 ml/min、APDC 0.2%(m/m)流速0.3 ml/min、进样60 s为富集条件。采用纯酒精,为洗脱剂。吸光值最大。检出限5.6 μg/L,回收率98.5%～102%。王爱霞等[2]采用微型柱现场预富集流动注射测定环境中铅,以负载8-羟基喹啉(8-HQ,Qxine)、二乙基二硫代氨基甲酸盐(DDTC)和APDC三种螯合剂的活性炭为微型柱的吸附材料。采用pH 5.6～7.0、流速6.3 ml/min和泵速60 r/min为富集条件,富集效率高且不用加入缓冲液控制pH。采用3 mol/L硝酸,流速4.5 ml/min洗脱30 s效果最好。检出限1.58 μg/L,回收率96%～98.9%。分离富集技术提高了火焰测定铅的灵敏度,适合水中铅的测定,方法有局限性。
1.2 氢化物发生原子吸收光谱法
是利用铅与初生态氢形成挥发性的氢化物(铅烷),能够将测定元素富集,使测定的灵敏度显著提高。但铅形成挥发性铅烷对pH值、氧化剂浓度和硼氢化钾浓度要求很高,很难控制。穆芳[3]采用0.5%盐酸、10 g/L铁氰化钾和15 g/L硼氢化钾溶于3 g/L氢氧化钠溶液中吸收信号最大,峰形稳定性好。检出限0.2 μg/L,回收率96.2%～103.8%之间,平均回收率100.1%。精密度对标准系列和样品重复6次RSD在3.0%～6.1%之间。宋波等[4]经正交实验后方差分析,采用2%盐酸、8 g/L铁氰化钾和15 g/L硼氢化钾溶于3 g/L氢氧化钠溶液中为最佳测定条件,吸光度最大,峰形稳定性好。检出限0.23 μg/L,方法准确度向已测定铅含量为11.47、22.35、35.79 μg/L样品中分别加入10、20、40 μg/L铅标准测定回收率87.57%、95.26%、93.42%。精密度0.59%～7.67%之间。干扰试验1 000倍的铜、锰、铁、砷对测定无干扰。氢化物发生原子吸收光谱法测定铅条件苛刻不易掌握。
1.3 无火焰原子吸收光谱法
该法具有较高的灵敏度是测定痕量分析最有效的方法之一。但是由于石墨管内部空间小,共存基体物质产生干扰,增大背景吸收,使测定过程吸收信号不稳定。为消除干扰可在被测溶液中加入基体改进剂,通过化学反应使被测元素温度特性发生变化与干扰元素分离消除基体干扰。常用基体改进剂种类很多,不同基体须加入不同种类的基体改进剂。王立等[5]测定全血中铅加入混合基体改进剂(硝酸镁、硝酸铵和磷酸)后吸光度稳定,消除干扰且延长石墨管的寿命。精密度2.74%～5.20%,回收率98.7%～102%。测定结果可靠、成本节省、操作简便、不需处理样品,适合大批量测定。梁志洪等[6]测定水中铅加入草酸作为基体改进剂降低了铝和氯的背景干扰。检出限0.5 μg/L,回收率91.4%～97.6%。通过优化程序升温,缩短分析时间,提高了工作效率。李秋霞[7]测定保健食品中铅用磷酸二氢铵作为基体改进剂效果良好。检出限1.7 μg/L,回收率89.2～106.4%。实现了保健食品铅测定快速化、准确化、具有较高的实用性、便于推广。刘成相[8]测定尿中铅加入混合基体改进剂(磷酸二氢铵和抗坏血酸)后降低背景吸收。检出限1.15 μg/L,回收率92%～106%样品不需消化直接进样分析,具有灵敏、准确、快速,是一种理想的尿铅测定方法。无火焰原子吸收光谱法将成为铅测定发展趋势。
2 氢化物发生原子荧光光谱法
是近几年发展起来的一种高效率、低成本原子荧光分析法,它是将氢化物发生技术与原子荧光技术有机结合起来。氢化物法能将元素充分富集。具有较高的灵敏度,是测定痕量铅分析有效的方法之一。但铅的氢化物发生对实验条件要求很高,难以掌握。不同的样品须选择不同的氢化物发生体系。刘丽萍等[9]测定生活饮用水及水源水中的铅,选择2%盐酸、草酸(20 g/L)和硫氰酸钠(20 g/L)、8 g/L铁氰化钾和20 g/L硼氢化钠溶于1 g/L氢氧化钠溶液。这一体系有效的解决了测定重复性的问题。检出限0.084 μg/L,回收率85.0%～116.5%。陈少芳等[10]测定植物油中铅,选择4.5%盐酸、4 g/L铁氰化钾、0.2 g/L草酸、15 g/L硼氢化钠溶于5 g/L氢氧化钠溶液。这一体系使空白值低,重现性好。检出限0.025 μg/L,回收率96.8～103.0%。施家威等[11]测定化妆品中铅,选择1.5%盐酸、20 g/L铁氰化钾、4 g/L草酸、20 g/L硼氢化钠溶于5 g/L氢氧化钠溶液。这一体系具有灵敏度高,干扰少,线性范围宽的优点。检出限0.013 mg/kg,回收率89.0%～103.2%。罗晓芳等[12]测定空气中铅,采用0.12 mol/L盐酸、8 g/L铁氰化钾、0.4 g/L草酸、15 g/L硼氢化钾溶于15 g/L氢氧化钠溶液。这一体系重现性好。检出限1 μg/L,回收率90%～95%。选择最佳测定体系是提高方法的灵敏度和重复性关键。需根据实际测定,选择最佳测定体系。
3 双硫腙分光光度法
双硫腙分光光度法是测定铅的常用方法。是基层单位经常采用的方法。双硫腙与铅形成络合物的pH要求很高。金淑兰[13]双硫腙水相增容分光光度法测定空气中铅,具有加入试剂较少,简便,快捷,准确。采用0.1 mol/L氢氧化钠调pH 8.5,双硫腙与铅形成络合物吸光度最大且不变。最低检出浓度0.003 mg/m3,回收率97.4%～98.3%。陈正才等[14]双硫腙分光光度法测定饮用水中铅,用三氯甲烷和石油醚混合溶液配制双硫腙使用液,用氨水(1+1)调pH。用双硫腙混合溶液提取后,不用分离。简化操作过程,更适合于批量样品的测定。检出限0.004 mg/L,回收率97.0%～102.0%。张小军等[15] 用氨水调pH近似9.0,pH值在8.5～9.0时铅离子可被双硫腙近100%络合。氨可与柠檬酸氨形成缓冲体系,稳定了反应的pH值范围。用氨水调pH操作简便,易于掌握。但操作费时又消耗较多试剂且使用有毒试剂,已不适应环保和快速测定的要求,将被快速、准确、灵敏的测定方法替代。
4 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)
ICP-MS是一种高灵敏度的多元素快速分析技术,具有使用范围广,干扰少,灵敏,线性范围宽等优点。林立等[16]直接测定全血中铅和镉。直接进样简化操作过程,又避免了前处理过程中铅的污染和损失。方法基体效应小,干扰少,灵敏度低,快速等优点。铅检出限0.16 μg/L,铅回收率100.9%～105.7%。杜旭芹等[17]测定血清和唾液中五种元素。稀释血清和唾液直接进样,具有消耗试样少,简便,快速,准确,适合大批量样品测定。铅检出限0.14 μg/L,铅回收率:血清101.9%～102.5%、唾液102%～109.1%。谢建滨等[18]尿中10种元素快速测定。采用八极杆碰撞池电感耦合等离子体质谱法测定,简化了样品前处理过程,缩短测定时间。对冻干人尿成分标准物质(GBW091040)作标样质控分析结果与标准值吻合。铅检出限0.13 μg/L,铅回收率106%～109%。侯韬乔等[19]测定食品中铅、镉、砷、汞快速,灵敏,准确。对大米粉(GBW(E) 080684)和牡蛎粉(GSBC190002—95)标准物质测定结果与标准吻合。铅检出限0.05 μg/L,铅回收率86.7%～108.9%。电感耦合等离子体质谱法,具有同时分析多元素,灵敏,快速,准确等优点。将成为铅测定的发展趋势。
5 结 语
铅测定方法很多,除火焰原子吸收光谱法、无火焰原子吸收光谱法、氢化物发生原子吸收法、氢化物发生原子荧光法、双硫腙分光光度法和电感耦合等离子体质谱法外。还有荧光分光光度法[20]、极谱法[21]、电位溶出法[22]。各种测定方法有优点和不足。如火焰原子吸收光谱法不适合痕量分析。氢化物发生原子吸收法、氢化物发生原子荧光法灵敏度高,适合痕量分析但测定条件不易掌握。双硫腙分光光度法操作费时且使用试剂多不环保。随之仪器设备不断发展,电感耦合等离子体质谱法、无火焰原子吸收光谱法,具有灵敏、准确,快速等优点。将成为铅测定的发展趋势。
摘要：目前测定铅的方法有火焰原子吸收光谱法、氢化物发生原子吸收光谱法、无火焰原子吸收光谱法、氢化物发生原子荧光光谱法、双硫腙分光光度法、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等数种。其中痕量铅的测定方法越来越被人们重视,简便快速、易于掌握、灵敏度高,准确的测定方法逐步成为铅测定的未来发展趋势,这对现代社会环境中存在的痕量铅的检出测定起到了很大的帮助。