人體必需的化學(xué)元素范文
時(shí)間:2023-06-13 17:14:21
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篇1
化學(xué)元素是構(gòu)成生物體的最小單位,在生物體元素組成中最基本元素是C,其原因是C是構(gòu)成一切有機(jī)化合物的中心,并不是由于在生物體內(nèi)含量較多。
(1)基本元素:C、H、O、N;(2)主要元素:C、H、O、N、P、S,此六種元素在生物體內(nèi)含量達(dá)95%以上;(3)大量元素:指生物體內(nèi)含量超過(guò)萬(wàn)分之一以上的元素,有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;(4)微量元素:指生物體內(nèi)含量少,但作用重要的元素,這是判斷是否是微量元素的標(biāo)準(zhǔn),具體元素有Fe、Zn、Mo、Cu、Mn、B、Ni、Cl等。
能力提升:(1)基本元素與組成細(xì)胞的主要元素二者的區(qū)別?;驹厥侵笜?gòu)成任何生物體都必須的元素,包括結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的朊病毒也不例外,也包含C、H、O、N四種元素;主要元素則是指細(xì)胞中作用重要而相對(duì)含量又較高的元素,如C、H、O、N、P、S等,它們大約占細(xì)胞總量的97%,所以主要元素中包含了基本元素,但二者又不完全等同;細(xì)胞的化學(xué)元素中又以O(shè)含量最多。
(2)大量元素和微量元素的區(qū)別是以各種元素在生物體內(nèi)的含量而定的。含量占生物體總量萬(wàn)分之一以上的就稱(chēng)為大量元素,以下的就稱(chēng)為微量元素。
典例1.下列哪一實(shí)例能說(shuō)明微量元素是生命活動(dòng)所必需的是( )。
A.Mg是葉綠素不可缺少的組成成分
B.油菜缺少B時(shí)只開(kāi)花不結(jié)果
C.哺乳動(dòng)物血液中Ca2+鹽含量太低會(huì)抽搐
D.人體內(nèi)Mn的含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)失調(diào)
點(diǎn)撥:本題考查微量元素的定義。題中提到微量元素只有“B”、“Mn”符合,而D項(xiàng)不能說(shuō)明該微量元素是否為人體生命活動(dòng)所必需。
答案:B
總結(jié):對(duì)生物體內(nèi)的元素種類(lèi)及構(gòu)成,不僅考慮其在生物體內(nèi)的含量,而且還要考慮其在生物體內(nèi)的作用。稱(chēng)之為微量元素的標(biāo)準(zhǔn)是在生物體內(nèi)含量少,但作用重要的元素。大量元素和微量元素是按照該元素在生物體內(nèi)的含量來(lái)確定的。主要元素、基本元素等是按照該元素對(duì)生物體的作用區(qū)分的。自然界組成元素與生物體組成元素的關(guān)系可以用右圖表示。
考點(diǎn)二:細(xì)胞中的元素及其重要作用
(一)組成化合物
(二)影響生命活動(dòng)
①Ca2+可調(diào)節(jié)肌肉收縮和血液凝固,血鈣過(guò)高會(huì)造成肌無(wú)力,血鈣過(guò)低會(huì)引起抽搐。
②K+可維持人體細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓、心肌舒張和保持心肌正常的興奮性。K在植物體內(nèi)可促進(jìn)光合作用中糖類(lèi)的合成和運(yùn)輸。
③B+可促進(jìn)植物花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng),植物缺少B會(huì)造成“花而不實(shí)”。
④K+在動(dòng)物細(xì)胞中多分布在細(xì)胞質(zhì)里,對(duì)神經(jīng)的興奮傳導(dǎo)和肌肉收縮有重要作用。在植物中以無(wú)機(jī)鹽溶液的離子狀態(tài)存在,與光合作用過(guò)程中糖類(lèi)的運(yùn)輸有關(guān)。Mg是葉綠素的組成成分,一切綠色植物光合作用不可缺少的。
⑤Zn2+有助于人體細(xì)胞的分裂,促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、大腦發(fā)育和性成熟。
典例2.下列對(duì)化學(xué)元素硼的描述,不正確的是( )。
A.硼屬于微量元素B.柱頭和花柱中積累大量硼時(shí),有利于受精作用
C.缺硼時(shí)花粉發(fā)育不良,花藥和花絲萎縮D.能夠促進(jìn)雄蕊的萌發(fā)
點(diǎn)撥:化學(xué)元素硼(B)是生物生長(zhǎng)所必需的,但需要量卻很少,是維持生物正常生命活動(dòng)不可缺少的微量元素。硼對(duì)生命活動(dòng)的影響:能夠促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長(zhǎng),當(dāng)柱頭和花柱積累了大量硼時(shí),有利于受精作用的順利進(jìn)行。在缺少硼時(shí),花藥和花絲萎縮,花粉發(fā)育不良。如油菜缺硼時(shí),會(huì)出現(xiàn)“花而不實(shí)”現(xiàn)象。雄蕊的萌發(fā)和花粉的萌發(fā)是兩個(gè)概念,不能混淆。
篇2
一、人體健康與化學(xué)元素的關(guān)系
人體中含有大量的化學(xué)元素。在這些元素中,除碳、氫、氧、氮能形成各種體內(nèi)的有機(jī)物質(zhì)以外,其他元素都各以一定的化學(xué)形態(tài)和結(jié)構(gòu)形成各種生物配合體、功能蛋白質(zhì)、酶等存在于人體組織中,或作為組成人體結(jié)構(gòu)的材料?;蜃鳛檠踹\(yùn)輸?shù)妮d體、或作為酶的激活劑、或作為體液中電解質(zhì)平衡的調(diào)節(jié)劑,或作為人體細(xì)胞間的信息傳遞的通訊員,這些元素協(xié)同作用,共同完成人體的新陳代謝功能。
但是,由于人類(lèi)在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中,并沒(méi)有形成對(duì)現(xiàn)代社會(huì)環(huán)境中,無(wú)論在數(shù)量、還是在質(zhì)量方面的巨大變化的元素的生態(tài)適應(yīng)機(jī)制,環(huán)境中有些元素對(duì)于人體是必需的,有些是非必需的,不是可有可無(wú)的。而人體中任何一種化學(xué)元素超過(guò)一定的標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)成為對(duì)人體的有害元素。例如,鐵是人體必需的元素,具有造血、組成血紅蛋白、傳遞電子和氧,維持器官功能的作用,但人體攝人過(guò)量的鐵,就會(huì)損傷胰腺和性腺,甚至引起心衰、糖尿病和肝硬化。氟也是人體的必需元素,氟對(duì)防齲齒、促進(jìn)牙的生長(zhǎng)有積極作用,氟還參與人體內(nèi)各種氧化還原反應(yīng)和鈣、磷代謝。但是,過(guò)量的氟會(huì)引起氟斑牙、氟骨癥和骨質(zhì)增生。其他很多元素也如此。
現(xiàn)代人與古代人人體中的微量元素的變化是由環(huán)境污染而造成的。隨著人類(lèi)新技術(shù)的發(fā)展和對(duì)地球資源的開(kāi)發(fā)利用,現(xiàn)代環(huán)境中的很多元素大大超過(guò)了古代環(huán)境。因此,現(xiàn)代人人體中各微量元素的含量水平也大大超過(guò)了古代人.
現(xiàn)代人體內(nèi)大多數(shù)元素的含量高于古代人,而其中許多元素對(duì)人體的健康構(gòu)成危害。它們?cè)谌梭w中有隱性,當(dāng)高于某一閾值時(shí),人體便發(fā)生中毒,甚至死亡。例如,銅的過(guò)量攝人曾導(dǎo)致了轟動(dòng)世界的日本富山痛痛病,患者長(zhǎng)期食用含銅量很高的米,全身自然骨折達(dá)72處之多,呼天叫地,痛不欲生。鉛也是一個(gè)潛在的危害,目前它的主要來(lái)源是汽油中的防爆劑——四乙基鉛。在汽油時(shí)代開(kāi)始以前,古代羅馬人已經(jīng)開(kāi)始大量使用鉛了。古羅馬人用鉛制成貯存糖漿和果酒的容器,貴族婦女癡醉于鉛做的化妝品。有的歷史學(xué)家認(rèn)為,鉛中毒引起的死胎、自然流產(chǎn)和不孕癥是羅馬帝國(guó)上層階級(jí)出生率低,從而導(dǎo)致古羅馬最終衰亡的原因。隨著鉛的開(kāi)采和汽油的使用,環(huán)境中的鉛越來(lái)越多。鉛中毒引起人體壽命縮短,情緒低沉、疲倦、貧血,甚至影響兒童的智力。二、人體對(duì)污染物的富集
人類(lèi)利用自己的智能得到的物質(zhì)越多,“潘多拉魔盒”效應(yīng)也越明顯。據(jù)統(tǒng)計(jì),已有96000種化學(xué)品進(jìn)入了人類(lèi)環(huán)境。這些化學(xué)品在給人類(lèi)生活帶來(lái)巨大利益的同時(shí),也帶來(lái)了大量的環(huán)境問(wèn)題。100年前,“滴滴涕”的發(fā)明者(瑞士人綴勒)由于發(fā)明了“滴滴涕”而獲得諾貝爾獎(jiǎng),而現(xiàn)在許多國(guó)家因其對(duì)環(huán)境和人體造成危害,已將“滴滴涕”列為禁用品。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),人體對(duì)環(huán)境中某些元素具有驚人的富集效應(yīng)。美國(guó)的科學(xué)家在長(zhǎng)島河口區(qū)做過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn),大氣中“滴滴涕”濃度很低,但經(jīng)過(guò)食物鏈放大,進(jìn)入人體的“滴滴涕”濃度可達(dá)大氣“滴滴涕”濃度的1000萬(wàn)倍以上:大氣“滴滴涕”(富集1.3萬(wàn)倍)浮游生物(富集14.3萬(wàn)倍)小魚(yú)(富集57.2萬(wàn)倍)大魚(yú)(富集85.8萬(wàn)倍)水鳥(niǎo)(富集1000萬(wàn)倍)人體。
現(xiàn)代科學(xué)證明,人體對(duì)有毒物質(zhì)的富集放大是驚人的。世界上有名的公害事件,包括日本水侯縣受汞毒害的水俟病,富山縣的痛痛病及農(nóng)藥的污染,研究表明,工業(yè)廠(chǎng)礦的廢水、廢氣、廢渣排放到環(huán)境中造成環(huán)境鎘污染,從而使當(dāng)?shù)鼐用穹N植的水稻等農(nóng)作物含鎘量超標(biāo),居民長(zhǎng)期食用被鎘污染的糧食、蔬菜等,導(dǎo)致體內(nèi)鎘負(fù)荷逐漸增高,鎘在體內(nèi)的生物半衰期長(zhǎng)達(dá)10-30年,為已知的最易在體內(nèi)蓄積的有毒物質(zhì)。鎘的不斷累積,可使接觸者產(chǎn)生各種病變。急性或長(zhǎng)期吸入含鎘煙塵可引起肺部炎癥、支氣管炎、肺氣腫、肺纖維化乃至肺癌。長(zhǎng)期、低劑量接觸鎘污染主要產(chǎn)生的腎臟病變,表現(xiàn)為腎小管吸收功能降低,尿中低分子蛋白含量增高。鎘中毒時(shí),腎臟對(duì)鈣、磷的吸收率下降,對(duì)維生素D的代謝異常,長(zhǎng)此以往,可導(dǎo)致鎘接觸者的骨質(zhì)疏松或骨質(zhì)軟化。鎘還可引起肺、前列腺和的腫瘤。都是由于食物鏈和生物富集放大的結(jié)果。著名物理學(xué)家牛頓在1692年由于患嚴(yán)重的失眠、消化不良、健忘、憂(yōu)慮及妄想等癥狀而與世長(zhǎng)辭。100多年后,人們分析了這位大物理學(xué)家的頭發(fā)樣品,發(fā)現(xiàn)牛頓死于鉛、砷、鎘中毒。這些元素都是牛頓用金屬做煉丹實(shí)驗(yàn)時(shí),從“潘多拉魔盒”中跑出來(lái)的。牛頓當(dāng)年萬(wàn)萬(wàn)不會(huì)想到,自己的身體吸收了他的煉丹元素,并因此而喪生。
三、環(huán)境污染物進(jìn)入人體的途徑及危害
對(duì)人體健康有影響的環(huán)境污染物主要來(lái)自工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中形成的廢水、廢氣、廢渣,包括城市垃圾等。環(huán)境污染物影響人體健康的特點(diǎn),一是影響范圍大,因?yàn)樗械奈廴疚锒紩?huì)隨生物地球化學(xué)循環(huán)而流動(dòng),并且對(duì)所有的接觸者都有影響;二是作用時(shí)間長(zhǎng),因?yàn)樵S多有毒物質(zhì)在環(huán)境中及人體內(nèi)的降解較慢。
環(huán)境污染物進(jìn)入人體的主要途徑是呼吸道和消化道,也可經(jīng)皮膚和其他途徑進(jìn)入。氣態(tài)污染物一般是經(jīng)過(guò)呼吸道進(jìn)入人體的。由于呼吸道各個(gè)部位的結(jié)構(gòu)不同,對(duì)污染物的吸收速率也不同。人體肺泡面積達(dá)90平方米,毒物由肺部吸收速度極快,僅次于靜脈注射。進(jìn)入肺泡的污染物直徑一般不超過(guò)3μm,而直徑大于10μm的顆粒物質(zhì),大部分被粘附在呼吸道、氣管和支氣管粘膜上。水溶性較大的氣態(tài)物質(zhì),如氯氣、二氧化硫,往往被上呼吸道粘膜溶解而刺激上呼吸道,極少進(jìn)入肺泡;而水溶性較小的氣態(tài)毒物(如二氧化氮等),大部分能到達(dá)肺泡。污染物進(jìn)入人體后,由血液輸送到人體各組織。不同的有毒物質(zhì)在人體各組織的分布狀況不同。一般來(lái)說(shuō),重金屬往往分布在人體的骨骼內(nèi),而“滴滴涕”等有機(jī)農(nóng)藥則往往分布在脂肪組織內(nèi)。毒物長(zhǎng)期隱藏在組織內(nèi),并能在組織內(nèi)富集,造成機(jī)體的潛在危險(xiǎn)。除很少一部分水溶性強(qiáng)、相對(duì)分子質(zhì)量極小的污染物可以原報(bào)排出體外,絕大部分都要經(jīng)過(guò)某些酶的代謝或轉(zhuǎn)化,從而改變其毒性,增強(qiáng)其水溶性而易于排泄。人體的肝、腎、胃腸等器官對(duì)污染物都有一定的生物轉(zhuǎn)化作用。其中以肝臟最為重要。污染物在體內(nèi)的代謝過(guò)程可分為兩步,第一步是氧化還原和水解,這一代謝過(guò)程主要與混合功能氧化酶系有關(guān);第二步是結(jié)合反應(yīng),一般經(jīng)過(guò)一步或兩步反應(yīng),原屬活性的有毒物質(zhì)就可能轉(zhuǎn)化為惰性物質(zhì)而起解毒作用。但也有增大活性的現(xiàn)象,如農(nóng)藥1605在體內(nèi)氧化為1600,其毒性更大。
各種污染物在體內(nèi)經(jīng)生物轉(zhuǎn)化后,經(jīng)腎、消化管和呼吸道排出體外,少量經(jīng)汗液、乳汁、唾液等各種分泌液排出,也有的通過(guò)皮膚的新陳代謝到達(dá)毛發(fā)而離開(kāi)機(jī)體。
人體除了通過(guò)上述蓄積、代謝和排泄三種方式來(lái)改變污染物的毒性外,機(jī)體還有一系列的適應(yīng)和耐受機(jī)制,但機(jī)體的耐受是很有限的,超過(guò)一定的限度,人體就會(huì)出現(xiàn)中毒癥狀,甚至死亡。影響環(huán)境污染物對(duì)人體作用的因素主要有:劑量、作用時(shí)間、反應(yīng)條件和個(gè)體敏感性等??偟膩?lái)說(shuō),不同的污染物對(duì)機(jī)體危害的臨界濃度和臨界時(shí)間都是不同的,只有當(dāng)環(huán)境污染物在體內(nèi)蓄積達(dá)到中毒閾值時(shí),才會(huì)發(fā)生危害。
環(huán)境污染對(duì)人體健康往往造成急性危害、慢性危害和遠(yuǎn)期危害。當(dāng)污染物在短期內(nèi)大量侵入人體,常會(huì)造成急性危害。歷史上的公害事件,都是急性危害的例子。當(dāng)污染物長(zhǎng)期以低濃度持續(xù)不斷地進(jìn)入人體,則會(huì)產(chǎn)生慢性危害和遠(yuǎn)期危害。例如,大氣低濃度污染引起的慢性鼻炎、慢性咽炎,以及低劑量重金屬鉛引起的貧血、末梢神經(jīng)炎、神經(jīng)麻痹、幼兒腦受危害而引起學(xué)習(xí)和注意力渙散等智力障礙等。環(huán)境污染物對(duì)人體的遠(yuǎn)期危害主要是致癌、致畸、致突變作用。資料表明,人類(lèi)癌癥由病毒生物因素引起的不超過(guò)5%,由放射性物理因素引起的也在5%以下,由化學(xué)物質(zhì)引起的約占90%。而致癌的化學(xué)物質(zhì)中,有相當(dāng)一部分是環(huán)境污染物。例如,砷化物、石棉纖維、煤煙中的苯類(lèi)、二氧化硫、農(nóng)藥等。如位于包鋼北部偏西約20公里的沙德格蘇木,許多牧民都患有腰背部及四肢關(guān)節(jié)疼痛,部分人出現(xiàn)骨骼變形,據(jù)包頭醫(yī)學(xué)院在該地區(qū)的調(diào)查,兒童牙齒斑釉率為97.63%,成人為89.57%,嚴(yán)重的氟污染不僅損害了沙德格百姓的健康,而且給當(dāng)?shù)氐男竽翗I(yè)帶來(lái)危機(jī)。20世紀(jì)70年代末,一個(gè)大隊(duì)有萬(wàn)余頭羊,后來(lái)只活了不過(guò)4000頭,牧民們生活極端困苦,紛紛灑淚離鄉(xiāng),逃荒到達(dá)茂旗等地。對(duì)此,國(guó)家環(huán)??偩趾苤匾暎概商h(huán)境醫(yī)學(xué)研究所去調(diào)查核實(shí),結(jié)果情況基本屬實(shí)。
篇3
1.化學(xué)元素與人體健康
例1化學(xué)元素與人體健康息息相關(guān),在C、N、H、O、Ca、Zn等元素中,屬于人體必需的微量元素是
,若要補(bǔ)充含該元素的藥劑,一定要遵照醫(yī)囑,不能少服也不能多服,其原因是 。缺鈣會(huì)引起佝僂病,下列物質(zhì)可用于人體補(bǔ)鈣的是。
A.CaOB.Ca(OH)2C.CaCO3
解析:人體必需的微量元素有鐵、鋅、硒、碘、氟等;補(bǔ)充這些元素應(yīng)該適量,因?yàn)閿z入不足或攝入過(guò)量均不利于人體健康;CaO能與水反應(yīng)放出大量的熱,生成的Ca(OH)2具有強(qiáng)烈的腐蝕性,可用于補(bǔ)鈣的是CaCO3。
答案:Zn,攝入不足或攝入過(guò)量均不利于人體健康,C。
2.營(yíng)養(yǎng)素與人體健康
例2為了確保人體健康,需要吃些粗糧。玉米是營(yíng)養(yǎng)成分豐富的優(yōu)質(zhì)粗糧,玉米中的主要成分見(jiàn)下表。
(1)上表中含有人體所需的營(yíng)養(yǎng)素有類(lèi)。
(2)玉米初加工可得到淀粉,淀粉屬于(填序號(hào),下同)。
①無(wú)機(jī)物 ②糖類(lèi) ③有機(jī)合成材料 ④高分子化合物
解析:人體所需的六大營(yíng)養(yǎng)素是蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、油脂、維生素、無(wú)機(jī)鹽和水。在玉米的主要成分中,閱讀表格可知,含有蛋白質(zhì)、油脂、糖類(lèi)、水和維生素B族5類(lèi);糖類(lèi)包含淀粉、纖維素和葡萄糖,所以淀粉屬于糖類(lèi),而且是高分子化合物。
答案:(1)5;(2)②④。
3.食品安全與人體健康
例3《食品安全法》從2009年6月1日起正式實(shí)施。某些奶粉中因?yàn)楹写罅康娜矍璋?對(duì)嬰幼兒身體造成極大傷害,國(guó)家已明令禁止生產(chǎn)和銷(xiāo)售。下列關(guān)于三聚氰胺(化學(xué)式為C3H6N6)的說(shuō)法正確的是()。
A.三聚氰胺中含有氮分子
B.三聚氰胺中C、H、N三元素質(zhì)量比為1∶2∶2
C.三聚氰胺由3個(gè)C原子、6個(gè)N原子、6個(gè)H原子構(gòu)成
D.三聚氰胺由C、N、H三種元素組成
解析:三聚氰胺分子中含有氮原子,不可能含有氮分子;三聚氰胺中C、H、N三種元素的原子個(gè)數(shù)比為1∶2∶2,質(zhì)量比為6∶1∶14。
答案:D。
二、化學(xué)與能源
1.化學(xué)反應(yīng)與能量變化
例4電能是人們生產(chǎn)和生活中必不可少的能量,在①水力發(fā)電 ②風(fēng)力發(fā)電③燃煤發(fā)電④太陽(yáng)能電池⑤垃圾焚燒發(fā)電等5種獲得電能的方式中,由化學(xué)能轉(zhuǎn)變得到的是 和 (填序號(hào))。
解析:由化學(xué)能轉(zhuǎn)變得到電能,一定要發(fā)生化學(xué)變化。在5種獲得電能的方式中,只有燃煤發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電的過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)變化,是由化學(xué)能轉(zhuǎn)變得到電能的。
答案:③,⑤。
2.化學(xué)反應(yīng)與能源
例5“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星使用的燃料是液氫,助燃劑是液氧。氧氣從淡藍(lán)色液體變成無(wú)色氣體發(fā)生了變化,氫氣燃燒的化學(xué)方程式為。液態(tài)氫作燃料除燃燒時(shí)產(chǎn)生較大的推動(dòng)力外,另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是
。對(duì)于目前全世界出現(xiàn)的能源危機(jī),以及燃燒對(duì)環(huán)境的影響,我們應(yīng)該合理開(kāi)發(fā)利用的新能源有(至少填兩種)。
解析:氧氣從淡藍(lán)色液體變成無(wú)色氣體,并沒(méi)有生成新物質(zhì),是物理變化;氫氣作為燃料不僅能夠產(chǎn)生大量的熱,而且由于生成物是水,所以對(duì)環(huán)境無(wú)污染;應(yīng)該合理開(kāi)發(fā)的新能源有太陽(yáng)能、風(fēng)能等。
答案:物理,2H2+O2 2H2O,無(wú)污染,太陽(yáng)能、風(fēng)能等。
三、化學(xué)與環(huán)境
1.pH與酸雨
例6某環(huán)保監(jiān)測(cè)站取剛降下的雨水,每隔一段時(shí)間測(cè)定其pH,數(shù)據(jù)如下表,下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是()。
A.雨水酸性逐漸減弱
B.雨水的酸性一段時(shí)間后趨于穩(wěn)定
C.酸雨會(huì)腐蝕機(jī)械設(shè)備和建筑物
D.硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要因素
解析:0~2分鐘時(shí),pH由4.8減至4.5,2~5分鐘時(shí),pH維持在4.5不變。pH越小,酸性越強(qiáng),所以0~2分鐘時(shí)雨水酸性逐漸增強(qiáng);2分鐘后,雨水的酸性趨于穩(wěn)定;酸雨主要由硫和氮的氧化物引起,會(huì)腐蝕機(jī)械設(shè)備和建筑物等。
答案:A。
2.化學(xué)知識(shí)與水污染
例7水是生命之源,保護(hù)水資源、防止水污染是每個(gè)公民和全社會(huì)的責(zé)任。下列做法有利于防止水資源污染的是()。
①在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中合理使用農(nóng)藥和化肥②工業(yè)廢水和生活污水處理達(dá)標(biāo)后再排放③不用含磷洗衣粉④將海水淡化
A.①②④ B.②③④ C.①②③ D.①②③④
解析:保護(hù)水資源,人人有責(zé)。“將海水淡化”屬于水的利用,與防止水污染沒(méi)有關(guān)系。
答案:C。
3.化學(xué)知識(shí)與溫室效應(yīng)
例8溫室效應(yīng)被列為21世紀(jì)人類(lèi)面臨的最大威脅之一,二氧化碳是大氣中的主要溫室氣體。為了減緩二氧化碳使全球變暖的趨勢(shì),有科學(xué)家設(shè)想,將排放到空氣中的二氧化碳?jí)嚎s使其液化,然后將其壓入到冰冷的深海中。但也有科學(xué)家擔(dān)心海水中富含二氧化碳后酸度會(huì)增加,可能會(huì)殺死一些海洋生物,甚至?xí)芙獾舨糠趾4?從而造成災(zāi)難性的后果。
(1)為減少二氧化碳這種溫室氣體的排放,我們可以采取的措施有、 (兩種即可)。
(2)二氧化碳?xì)怏w轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w時(shí)將會(huì)能量(填“釋放”或“消耗”)。
(3)二氧化碳使海水酸度增加的原理用化學(xué)方程式表示為。
(4)二氧化碳在深海中的溶解度比在通常狀況下的水中的溶解度,理由是 。
解析:通過(guò)開(kāi)發(fā)新能源或減少化石燃料的使用等措施可減少二氧化碳的排放;氣體液化時(shí)放熱;二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)生成碳酸,增加了海水的酸性;氣體的溶解度隨壓強(qiáng)的增大、溫度的降低而增大,而深海中與通常狀況相比,壓強(qiáng)大、溫度低,所以二氧化碳在深海中的溶解度會(huì)變大。
答案:(1)開(kāi)發(fā)新能源、減少化石燃料的使用或提高燃料的利用率。
(2)釋放。
篇4
【關(guān)鍵詞】初中化學(xué) 興趣培養(yǎng) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)
中圖分類(lèi)號(hào):G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.04.041
初中化學(xué)是學(xué)生首次接觸化學(xué)這門(mén)古老課程的重要途徑,初中化學(xué)包含的基本化學(xué)知識(shí)概念對(duì)于學(xué)生更好地了解化學(xué)這一門(mén)課程有著很大的啟示作用,如果初中化學(xué)教師能夠培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,對(duì)于學(xué)生以后高中、大學(xué)的化學(xué)學(xué)習(xí)是極其有幫助的。因此,初中化學(xué)教師需要關(guān)注學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣來(lái)提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)水平。
一、理論聯(lián)系生活實(shí)際
化學(xué)作為初中階段的一門(mén)重要課程,它包含的概念比較多,學(xué)生接觸后容易因?yàn)椴皇煜ざa(chǎn)生抗拒心理,但是初中化學(xué)對(duì)于高中化學(xué)的學(xué)習(xí)有著重要的影響作用,為了幫助學(xué)生克服畏難情緒,促使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)初中化學(xué)這門(mén)課程,初中化學(xué)教師需要注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。眾所周知,化學(xué)與生活實(shí)際的聯(lián)系非常緊密,因此,初中化學(xué)教師需要將化學(xué)理論與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái),以期達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的目的。 理論聯(lián)系生活實(shí)際,需要初中化學(xué)教師在課堂教學(xué)中將課本中的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)概念與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái)進(jìn)行講解,這種理論與生活實(shí)際相結(jié)合的教學(xué)方式,有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促使學(xué)生善于觀察生活,善于聯(lián)系生活實(shí)際,最終幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)化學(xué)。
例如,初中化學(xué)教師在講解《化學(xué)與生活》這一部分內(nèi)容時(shí),可以采用設(shè)置問(wèn)題的方式引入課題,吸引學(xué)生的興趣,從而更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在學(xué)到化學(xué)元素與人體這部分內(nèi)容時(shí),初中化學(xué)教師可以讓學(xué)生先自己思考或者小組討論我們?nèi)祟?lèi)身體中究竟含有哪些化學(xué)元素?而這些化學(xué)元素在我們的身體中又起著怎么樣的作用呢? 在聽(tīng)取了學(xué)生的回答后,教師需要循序漸進(jìn)的將化學(xué)元素在人體中的作用加以分析。例如鈣是人們骨頭中不可缺少的部分,大量的鈣是在人們的骨頭和牙齒中的,如果人體中鈣這種元素過(guò)多的話(huà),人們就容易產(chǎn)生結(jié)石,并且容易骨骼變粗。如果含鈣量較少的話(huà),青少年容易患佝僂病,并且容易發(fā)育不良,因此初中教師要鼓勵(lì)學(xué)生在這個(gè)階段補(bǔ)足鈣的吸收。通過(guò)這種緊密結(jié)合生活實(shí)際的教學(xué)方式進(jìn)行化學(xué)講解,學(xué)生容易對(duì)化學(xué)這門(mén)課程產(chǎn)生興趣,繼而更加積極的參與到課堂中去,從而專(zhuān)心的學(xué)習(xí)化學(xué)。
理論聯(lián)系實(shí)際來(lái)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,還需要教師鼓勵(lì)學(xué)生善于觀察。學(xué)生容易對(duì)自己生活中的周?chē)氖挛锂a(chǎn)生興趣,而化學(xué)是與生活緊密相連的一門(mén)學(xué)科,例如在學(xué)習(xí)有關(guān)水這部分內(nèi)容時(shí),教師可以讓學(xué)生觀察水的各種形態(tài),水可能是液體,也可能是固體,還可能是氣體。學(xué)生觀察到水的這些形態(tài)時(shí),會(huì)對(duì)其化學(xué)元素的構(gòu)成產(chǎn)生興趣,教師在這種情況下進(jìn)行授課,效率就會(huì)得到提高。因此,理論聯(lián)系實(shí)際,還需要初中化學(xué)教師通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生觀察的方式來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、關(guān)注化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用
初中化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣培養(yǎng),除了要求教師注重理論聯(lián)系生活實(shí)際來(lái)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高外,還需要教師關(guān)注化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用。初中化學(xué)是一門(mén)理論與實(shí)驗(yàn)并重的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是化學(xué)進(jìn)步的重要條件,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)有助于促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的提高,幫助學(xué)生更好地理解初中化學(xué)這門(mén)課程的特殊性與重要性。關(guān)注化學(xué)實(shí)驗(yàn),也就是要求初中化學(xué)教師要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)。初中化學(xué)有許多的實(shí)驗(yàn)課題,這些實(shí)驗(yàn)具有相當(dāng)大的趣味性,可以有效地培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于化學(xué)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)興趣,因此,教師需要注重化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
例如在講解有關(guān)燃燒的化學(xué)知識(shí)時(shí),教師可以讓學(xué)生分小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)前,教師需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全操作的講解,在學(xué)生了解了實(shí)驗(yàn)步驟后,再讓學(xué)生進(jìn)行小組的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。燃燒本身需要可燃物、溫度、氧氣這三個(gè)條件,缺一不可,為了加深學(xué)生的印象,讓學(xué)生更好地了解燃燒所需要的條件,初中化學(xué)教師在將學(xué)生分為小組后,可以讓不同的小組進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。讓一個(gè)小組用石頭放在酒精燈上燒,一組用小木條,最后發(fā)現(xiàn)小木條燃燒,石頭無(wú)法燃燒,這證明了達(dá)成燃燒這一結(jié)果需要可燃物;以此類(lèi)推,初中化學(xué)教師可讓兩組學(xué)生分別用浸水的紙條和干燥的紙條放在酒精燈上燃燒,以此證明燃燒需要溫度這一條件;最后,教師可以點(diǎn)燃兩盞酒精燈,一盞酒精燈處于密閉的條件,一盞在空氣中,以此證明了燃燒需要氧氣。
通過(guò)這種讓學(xué)生親自動(dòng)手參與的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué),學(xué)生對(duì)于燃燒所必需的三個(gè)條件會(huì)印象深刻并且理解會(huì)更為透徹,化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身所具有的趣味性對(duì)于初中化學(xué)教師培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣也是非常有益的。
三、教師自身的職業(yè)素養(yǎng)
初中化學(xué)教師除了通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際,注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣之外,還可以通過(guò)加強(qiáng)自身職業(yè)素養(yǎng)這種方式來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
初中化學(xué)本身包含的內(nèi)容較多,學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)容易產(chǎn)生困難,從而學(xué)習(xí)興趣減弱,為了減少這種情況的發(fā)生,初中化學(xué)教師需要提升自己的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。所謂專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)既包括了教師本身教學(xué)所需要的化學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí),也包括了初中化學(xué)教師教學(xué)所需要的教師技能,如自如的談吐、良好的教學(xué)姿態(tài)、本身所具有的優(yōu)秀的人格魅力等等,對(duì)于這些職業(yè)素養(yǎng),教師需要通過(guò)不斷充電學(xué)習(xí)的方式來(lái)給予加強(qiáng)。例如,如果初中化學(xué)教師講課把握不住重點(diǎn),學(xué)生聽(tīng)起來(lái)就容易有一種霧里看花,水中望月的模糊感覺(jué),因?yàn)槁?tīng)不懂而放棄這節(jié)課的學(xué)習(xí),最終形成惡性循環(huán)。因此,教師需要鍛煉自身講課的技巧,善于抓住重點(diǎn),授課時(shí)要條理分明,幫助學(xué)生更好地產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
篇5
【關(guān)鍵詞】 大麥草;微量元素;火焰原子吸收法
Measurement and analysis of Trifling Elements in Barley Plants
HUI Qiu-sha,LI Tian-lei.
【Abstract】 Objective The nutrition of barley plants at the vigorous tillering stage were analyzed.The paper analysis of some elements such as Fe,K,Cu,Mg,Ca,Mn,Zn,Se in Barley plants method of atomspectrum determine analysis.Results The Barley Plants are full of micro elements which human body need.Conclusion
It provides new scientific foundation for further study and general application of Barley Plants by this experiment.
【Key words】Barley Plants; Micro element; Atom spectrum method
作者單位:250014濟(jì)南,山東中醫(yī)藥大學(xué)
大麥草(Barley Plants)即大麥青苗,《本草綱目》中記載:麥苗,辛、寒、無(wú)毒,搗爛絞汁,飲之,消酒毒暴熱,酒疸黃目;煮汁濾服,解蠱毒;藏器,除煩悶,解時(shí)疾狂熱,退胸隔熱,利小腸;做食,甚益顏色。近代的研究表明,麥苗中含有大量對(duì)生命肌體活動(dòng)有益的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),經(jīng)常食用麥苗制品可增強(qiáng)人體免疫能力,防病抗病,抗衰老[1]。本實(shí)驗(yàn)從微量元素的角度進(jìn)一步探索了大麥草營(yíng)養(yǎng)保健的化學(xué)元素基礎(chǔ)并為大麥草營(yíng)養(yǎng)保健品的深度研究和綜合利用提供了新的科學(xué)依據(jù),并從微量元素營(yíng)養(yǎng)學(xué)的角度探討八種微量元素對(duì)人體的營(yíng)養(yǎng)作用進(jìn)一步證明大麥草是非常合適的功能保健食品。
1 實(shí)驗(yàn)材料
1.1 儀器設(shè)備 WFX-1D型原子吸收分光光度計(jì); 400型電沙浴;FA1104型電子分析天平;SX4-10型馬弗爐;電爐;研缽。
1.2 材料及試劑 硝酸、高氯酸為優(yōu)級(jí)純;Fe、K、Cu、Mg、Ca、Mn、Zn、Se標(biāo)準(zhǔn)溶液為光譜純基準(zhǔn)試劑;大麥草壓片(系華堂科技開(kāi)發(fā)有限公司出品委托黑龍江地王藥業(yè)股份有限公司加工)。
2 樣品前處理
2.1 樣品處理 將廠(chǎng)家提供的大麥草壓片取適量 在研缽中研成細(xì)粉,備用。
2.2 消化
2.2.1 干法 精密稱(chēng)取處理好的大麥草細(xì)粉0.1948 g,分別放入坩堝中在通風(fēng)櫥內(nèi)置電爐上炭化,再置于馬弗爐中500℃高溫灰化,用0.4%稀硝酸定容10 ml。
2.2.2 濕法 精密稱(chēng)取處理好的大麥草細(xì)粉0.2585 g,放入錐形瓶中,加入少量混酸(硝酸:高氯酸=10:0.3),置電沙浴上消化,用去離子水定容至10 ml。
2.2.3 空白實(shí)驗(yàn) 與上述各步完全相同,干法、濕法分別做平行空白實(shí)驗(yàn)。
3 含量測(cè)定
3.1 設(shè)備條件,見(jiàn)表1。
表1
各微量元素的測(cè)定條件
微量元素波長(zhǎng)(nm)燈電流(mA)狹縫(nm)
Fe248.320.2
K766.520.2
Cu324.720.2
Mg285.220.2
Ca422.720.2
Mn279.520.2
Zn213.920.2
Se532.320.2
3.2 制備標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)
3.2.1 鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定,見(jiàn)表2。
表2
鐵標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)編號(hào)C(mg/L)A(吸光度)
100
20.50.059
31.00.116
42.00.224
鐵的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)
3.2.2 鉀標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定,見(jiàn)表3。
表3
鉀標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)編號(hào)C(mg/L)A(吸光度)
100
21.00.088
32.00.171
43.00.340
鉀的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)
3.2.3 銅標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定,見(jiàn)表4。
表4
銅標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)編號(hào)C(mg/L)A(吸光度)
100
20.50.057
31.00.114
42.00.220
銅的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及線(xiàn)性方程
3.2.4 鎂標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定,見(jiàn)表5。
表5
鎂標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)編號(hào)C(mg/L)A(吸光度)
100
20.50.067
31.00.133
42.00.253
鎂的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及線(xiàn)性方程
3.2.5 鈣標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定,見(jiàn)表6。
表6
鈣標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)編號(hào)C(mg/L)A(吸光度)
100
2100.051
3200.099
4400.191
鈣的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及線(xiàn)性方程
3.2.6 錳標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定,見(jiàn)表7。
表7
錳標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)編號(hào)C(mg/L)A(吸光度)
100
20.50.025
31.00.055
42.00.110
錳的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及線(xiàn)性方程
3.2.7 鋅標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定,見(jiàn)表8。
表8
鋅標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)編號(hào)C(mg/L)A(吸光度)
100
20.10.063
30.30.181
40.50.272
鋅的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及線(xiàn)性方程
3.2.8 硒標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定,見(jiàn)表9。
表9
硒標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的測(cè)定數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)編號(hào)C(mg/L)A(吸光度)
1541.5
21083.9
320185.3
450496.0
5100962.1
硒的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)及線(xiàn)性方程
3.3 樣品測(cè)定 Fe:按國(guó)標(biāo)法GB/T5009.90-2003 食品中鐵的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定;K:按國(guó)標(biāo)法 GB/T5009.91-2003食品中鉀的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定;Cu:按國(guó)標(biāo)法 GB/T5009.90-2003食品中鉀的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定;Mg:按國(guó)標(biāo)法GB/T5009.90-2003食品中鉀的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定;Ca:按國(guó)標(biāo)法GB/T5009.92-2003食品中鉀的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定;Mn:按國(guó)標(biāo)法GB/T5009.90-2003食品中鉀的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定;Zn:按國(guó)標(biāo)法GB/T5009.14-2003食品中鉀的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定;Se:按國(guó)標(biāo)法GB/T5009.93-2003食品中鉀的測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。
在3.1條件下測(cè)定吸收度,扣除空白植,由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法計(jì)算出每千克樣品中的微量元素含量(mg/kg),見(jiàn)表10。
表10
大麥草微量元素的含量(mg/100 g)
微量元素含量(mg/100 g)
Fe2.922
K4975.340
Cu0.720
Mg584.650
Ca868.790
Mn0.518
Zn2.053
Se2.640
4 回收率的測(cè)定
為了驗(yàn)證上述結(jié)果的可靠性,對(duì)以上8種元素進(jìn)行回收實(shí)驗(yàn),測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表11。
表11
八種微量元素含量回收率測(cè)定數(shù)據(jù)
元素回收率(%)
Fe94-103
K92-102
Cu95-102
Mg96-104
Ca93-102
Mn91-102
Zn95-101
Se96-104
通過(guò)回收率的測(cè)定說(shuō)明實(shí)驗(yàn)方法的穩(wěn)定性。
5 微量元素營(yíng)養(yǎng)學(xué)分析
5.1 微量元素的主要生理功能 微量元素多數(shù)是酶的活性中心或酶的激動(dòng)劑,酶在體內(nèi)具有獨(dú)特的催化作用,能加速體內(nèi)的生化反應(yīng)和促進(jìn)體內(nèi)的代謝。
運(yùn)輸載體,人體99%的宏量元素通過(guò)微量元素運(yùn)送到全身各個(gè)細(xì)胞。
激素的組成部分,例如甲狀腺分泌甲狀腺激素,碘是甲狀腺激素的組分。
參與核酸代謝,如礬、錳、鉻、鐵、鈷、鎳、銅、鋅等微量元素都能影響核酸的合成和代謝。
5.2 微量元素的共同特點(diǎn) 含量低,生理功能大,具有雙側(cè)閾濃度的特點(diǎn),即每種微量元素在人體內(nèi)都一個(gè)安全和適宜的攝入范圍,只有在此范圍內(nèi),通過(guò)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)平衡的作用,使組織濃度和功能維持在最佳狀態(tài),一旦超過(guò)安全和適宜范圍,就具有潛在毒性,具有擴(kuò)大功能的能力。
專(zhuān)一性和特效性,其在體內(nèi)存在的化學(xué)形式有:金屬酶,金屬蛋白質(zhì),金屬激活酶,形成離子對(duì)或鹽的形式等。
人體所需的微量元素必須由外界獲得。
5.3 八種微量元素的生理功能和營(yíng)養(yǎng)作用 鈣(Ca):鈣是人體必需的常量元素,約占人體總重量的1.5%~2%。鈣以羥基林灰石[3Ca3(PO4).Ca(OH)2]的形式構(gòu)成骨骼和牙齒,它是血液凝結(jié),心臟和肌肉的收縮和弛緩、神經(jīng)興奮與傳遞,細(xì)胞膜通透性的維持,多種酶的激活及體內(nèi)酸堿成平衡等不可缺少的物質(zhì)。人體長(zhǎng)期缺鈣就會(huì)導(dǎo)致骨骼、牙齒發(fā)育不良,血液不正常,甲狀腺機(jī)能減退,我國(guó)目前食物中鈣的攝取量普遍偏低,缺鈣已成為全球性危害人類(lèi)健康的營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題,不僅嬰幼兒明顯缺鈣,婦女與老人的缺鈣也是比較嚴(yán)重。
鐵(Fe):鐵是人體營(yíng)養(yǎng)極為重要的必需微量元素,成人含量約4.5 g,73%存在于血紅蛋白中,3.3%存在于肌紅蛋白中,鐵蛋白和血鐵黃素中貯存有6.3%,體內(nèi)鐵都與蛋白質(zhì)結(jié)合,無(wú)游離狀態(tài)。紅細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白是由一種叫卟啉的物質(zhì)與鐵構(gòu)成血紅素,血紅素再于珠蛋白結(jié)合成血紅蛋白,因此鐵是血紅蛋白合成的重要原料之一。若某些原因使機(jī)體對(duì)鐵的需要量增加,而攝入量不足丟失過(guò)多,可以造成缺鐵,就會(huì)影響紅細(xì)胞內(nèi)血紅蛋白的合成,從而引起缺鐵性的貧血。
鋅(Zn):鋅存在于人體所有組織中,具有多種生理功能和營(yíng)養(yǎng)作用,成人體內(nèi)含鋅約1.4~2.3 g,主要分布在肝臟、肌肉、骨骼和皮膚中,通常皮膚、頭發(fā)指甲中的鋅水平可以反映營(yíng)養(yǎng)狀況。在抗衰老及毛發(fā)美化方面起著重要作用,有人認(rèn)為鋅低是免疫低下的表現(xiàn)。鋅是人體中很多金屬酶的組成成分或酶激活劑,在組織呼吸和物質(zhì)代謝中起重要作用,鋅與DNA和RNA,蛋白質(zhì)的生物合成密切相關(guān),能促進(jìn)機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育,并能加速創(chuàng)傷組織的愈合。鋅不但影響味覺(jué)和食欲,還 與性機(jī)能有關(guān),鋅參與胰島素合成及功能,并影響促腎上腺及皮質(zhì)激素,鋅還具有能使細(xì)胞膜或機(jī)體膜穩(wěn)定化的重要作用,鋅與心血管疾病和癌腫都有一定關(guān)系。
硒(Se):硒是目前研究最活躍的一種人體必需微量元素,成人體內(nèi)含硒14~21 mg,多分布于指甲、頭發(fā)、腎臟和肝臟[14-15]。硒和生物活性形式為含硒酶和蛋白(GPx等),硒是谷胱甘肽過(guò)氧化物(SOD)活性中心的必需成分,SOD可破壞機(jī)體正常代謝過(guò)程中形成的有害過(guò)氧化物,保護(hù)細(xì)胞膜,能清除體內(nèi)自由基具有抗衰老的功能。硒能促進(jìn)淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體,提高肺泡中谷胱甘肽過(guò)氧物酶的活性,促進(jìn)吞噬細(xì)胞功能,硒缺乏時(shí)體液免疫功能下降,降低細(xì)胞免疫功能和吞噬細(xì)胞殺菌功能,硒能使血中免疫球蛋白水平增高,增強(qiáng)人體免疫系統(tǒng)功能。我國(guó)目前食物中硒供給量一般不足。
銅(Cu): 人體各器官均含有銅,以肝、腦、心、腎較多,肝是銅貯存的倉(cāng)庫(kù),可以調(diào)節(jié)血中銅量,成人體內(nèi)含銅總量約為80 μg。銅是人體許多金屬酶的組成成分,它們都是氧化酶,在生物氧化過(guò)程和代謝過(guò)程中有重要作用。銅能促進(jìn)鐵的吸收,缺銅時(shí)血紅蛋白合成減少,可以導(dǎo)致貧血。每日膳食中銅的安全和適宜攝入量對(duì)成人為2~3 mg,銅的攝入過(guò)多,也同樣會(huì)引起中毒,如肝豆?fàn)詈俗冃浴?/p>
鉀(K):細(xì)胞內(nèi)液中主要的陽(yáng)離子,維持體內(nèi)的水平衡,滲透壓及酸堿平衡。增強(qiáng)肌肉興奮性,維持心跳規(guī)律,參與蛋白質(zhì),糖類(lèi)和熱能代謝。對(duì)心血管系統(tǒng)的作用,主要是參與細(xì)胞膜靜息電位的形成,傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng),維持細(xì)胞內(nèi)滲透壓,維持神經(jīng)肌肉的興奮性,參與細(xì)胞的能量代謝。
鎂(Mg):細(xì)胞內(nèi)液中重要的陽(yáng)離子,激活體內(nèi)多種酶,維持核酸結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,抑制神經(jīng)的興奮性,參與體內(nèi)蛋白質(zhì)合成,肌肉收縮和體溫調(diào)節(jié)作用。Mg對(duì)人體心血管系統(tǒng)的作用是參與酶和能量的代謝,抑制房室傳導(dǎo),降低心肌興奮性。
錳(Mn):錳鹽難溶,不易吸收,是活化硫酸軟骨素合成酶系統(tǒng),促進(jìn)生長(zhǎng)和正常的成骨作用,缺乏時(shí)生長(zhǎng)遲緩,生殖機(jī)能受阻,錳還參與造血過(guò)程,各種貧血患者血錳量多有降低。錳對(duì)心血管亦是有益的元素,能促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)脂肪的氧化作用,降低肝臟內(nèi)脂肪的含量。
6 討論
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知大麥草中含量最多的微量元素主要是K(4975.34 mg/100 g)、Ca(868.79 mg/100 g)、Mg(584.65 mg/100 g),其次是Fe(2.922 mg/100 g)、Se(2.64 mg/100 g)、Zn(2.053 mg/100 g),最少量的為Cu(0.7195 mg/100 g)、Mn(0.5175 mg/100 g)。根據(jù)微量元素雙側(cè)閥濃度的特點(diǎn)和科學(xué)安全適宜的攝入范圍[2-4],大麥草中八種微量元素根據(jù)微量元素在人體的最適濃度范圍剛好呈一種遞推關(guān)系,對(duì)于人體需求量很大的微量元素鈣(Ca)、鉀(K)在大麥草中含量很大并其含量在人體安全攝入范圍內(nèi),含量特別少的銅(Cu)、錳(Mn),人體的本身攝入量本就不能太大,如果過(guò)大會(huì)造成毒副作用的出現(xiàn),而這兩種元素的含量也是很合理的[5,6]。硒是一種高活性的微量元素,人們都在試圖努力開(kāi)發(fā)富硒食品,在大麥草中測(cè)到的含量是比較高的,而高硒飲食人群患癌的幾率遠(yuǎn)小于缺硒少硒人群。對(duì)于鈣、硒、鋅的含量對(duì)中國(guó)人群有特別的營(yíng)養(yǎng)學(xué)意義,人類(lèi)的缺鈣現(xiàn)象比較普遍,而中國(guó)人的缺鈣現(xiàn)象尤其嚴(yán)重,而硒是抗癌主要微量元素,鋅稱(chēng)之為生命元素[7-13]。
本實(shí)驗(yàn)研究為大麥草的利用開(kāi)發(fā)提供了一定的理論參考,特別是從無(wú)機(jī)元素營(yíng)養(yǎng)學(xué)的角度更進(jìn)一步證明了大麥草的作用元素基礎(chǔ)。相信隨著功能保健食品的發(fā)展,在麥草的研究回全面的探討。
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篇6
關(guān)鍵詞:鹿蹄草;生物學(xué);化學(xué)成分;生物活性
Abstract:Pyrola calliantha H.Andres is China's traditional Chinese medicinal materials, which commonly used in all kinds of rheumatism bone disease syndrome.In recent years, many studies were carried out and new discovery was made in chemical composition and biological activity by scholars at home and abroad. Now we reviewed about its original plant morphology, ecological distribution, medicinal part morphological and biological characteristics such as the structure, the main medicinal components of phenol, quinone, glucoside, amino acids and their biological activities. Provide a reference for future research and development and utilization.
Keywords:Pyrola calliantha H.;biologiy;chemical constituents;biological activities
中藥鹿蹄草為鹿蹄草科(Pyrolaceae)鹿蹄草屬(Pyrola L.) 合瓣花亞綱杜鵑花目[1]的鹿蹄草(Pyrola calliantha H.Andres)或普通鹿蹄草(Pyrola decorate H.Andres)的干燥全草[2]。鹿蹄草的藥用記載最早見(jiàn)于《滇南本草》,其別名鹿安茶、紫背金牛草、冬綠和鹿壽草等[3],俗名鹿銜草、鹿含草、破血丹等[4]。《中國(guó)藥典》(2010年版一部)記載其味甘、苦,性溫,歸肝、腎經(jīng),具有祛風(fēng)濕、強(qiáng)筋骨、止血、止咳的作用,用于風(fēng)濕關(guān)節(jié)痛,腎虛腰痛,腰膝無(wú)力,虛勞咳嗽。宋立人等 [5] 報(bào)道鹿蹄草還可用于崩漏,白帶,外傷出血,癰腫瘡毒,蛇咬傷等。目前,對(duì)中國(guó)產(chǎn)的鹿蹄草屬植物研究甚少。為此,本文就其生物學(xué)特性、主要藥用成分及生物活性的研究報(bào)道予以綜述為中藥鹿蹄草的進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。
1 生物學(xué)特性
1.1原植物形態(tài)特征:《中國(guó)藥典》(2010年版一部)記載鹿蹄草為多年生常綠草本,根莖細(xì)長(zhǎng),莖圓柱形或具縱棱,長(zhǎng)10-30cm。根狀莖長(zhǎng)而橫生。葉基生,長(zhǎng)卵圓形或近圓形,長(zhǎng)2-8cm,暗綠色或紫褐色,全緣或有小鋸齒,邊緣略反卷,上表面有時(shí)沿脈具白色斑紋,下表面有時(shí)具白粉??偁罨ㄐ颍谢?-10余多;花半下垂,萼片5,舌形或卵狀長(zhǎng)圓形;花瓣5,早落,雄蕊10,花藥基部有小角,頂孔開(kāi)裂;花柱外露,有環(huán)狀突起的柱頭盤(pán)。蒴果扁球形,直徑7-10mm,5縱裂,裂瓣邊緣有蛛絲狀毛。
1.2 原植物的分類(lèi):鹿蹄草屬(Pyrola L.)植物全世界約有30余種,我國(guó)為有27種3變種。該屬植物鹿蹄草和普通鹿蹄草是歷版《中華人民共和國(guó)藥典》收載的中藥鹿銜草項(xiàng)下的兩種原植物,均為中國(guó)特有種[6]。各地使用的鹿蹄草的種類(lèi)很多,有圓葉鹿蹄草、長(zhǎng)葉鹿蹄草、腎葉鹿蹄草等。此外,根據(jù)地域的不同,鹿蹄草還分為四川鹿蹄草、云南鹿蹄草等[1]。
1.3 分布和生長(zhǎng)環(huán)境:鹿蹄草科科鹿蹄草屬植物原產(chǎn)我國(guó),廣泛分布于華東、華南和西南等20多個(gè)省市區(qū)。生于海拔700-4100米山地針葉林、針闊葉混交林或闊葉林下。此外還分布在北半球的溫帶和寒溫帶地區(qū),如亞洲的中國(guó)、朝鮮、韓國(guó)、日本、蒙古等, 北美的美國(guó)、加拿大,歐洲的俄羅斯、波蘭、挪威、瑞典、芬蘭等[2]。
1.4 藥材顯微結(jié)構(gòu)特征:本品葉橫切面,上、下表皮細(xì)胞類(lèi)方形,外被角質(zhì)層。下表皮可見(jiàn)氣孔,內(nèi)方具厚角細(xì)胞5-7列。下表皮內(nèi)方有厚角細(xì)胞1-3列。柵欄細(xì)胞不明顯,海綿細(xì)胞類(lèi)圓形。主脈維管束外韌型,木質(zhì)部呈新月形,韌皮部窄。薄壁細(xì)胞含棕紅色或棕黃色物[2]。莖橫切面類(lèi)圓形,具1-3梭,導(dǎo)管多為孔紋,直徑粗者可見(jiàn)有網(wǎng)狀孔紋,纖維梭形,紋孔明顯[2]。
2 化學(xué)成分研究
鹿蹄草有多種種群系統(tǒng),已形成不同的生態(tài)地理群[8]。不同的生態(tài)地理群之間其化學(xué)成分和含量都存在一定的區(qū)別。文獻(xiàn)報(bào)道從中分離得到的化合物主要有黃酮類(lèi)、酚苷類(lèi)和醌類(lèi)等化合物[9-11]。
2.1 酚、醌類(lèi):
鹿蹄草素為氫醌類(lèi)化合物,的化學(xué)名為2 - 甲基 - 1,4 - 苯二酚( 2- Methyl- 1,4- Benzenediol) , 又名鄰甲基對(duì)苯二酚、甲基氫醌, 別名為六茜素。鹿蹄草素的化學(xué)式為C7H8O2,分子量為 124[12]。梅笠草素[8],化學(xué)名為3,7-二甲基-1, 4-萘醌,英文名Chimaphilin?。它為鹿蹄草植物所特有的次生代謝物。此外,鹿蹄草中還含有2種萘醌和萘酮衍生物 [12]。
2.2 苷類(lèi):王西發(fā)[13]對(duì)鹿蹄草亞種化學(xué)成分進(jìn)行研究,認(rèn)為鹿蹄草的化學(xué)成分含有高熊果苷和熊果苷。
2.3 氨基酸:羅定強(qiáng)等[6]報(bào)道測(cè)定紫背鹿蹄草中有16種氨基酸,羅文謙等報(bào)道其中有7種人體必需的氨基酸,還含有兩種人體半必需氨基酸:組氨酸(His)和精氨酸(Arg) [14-15]。
2.4 微量元素:劉存海等[16]報(bào)道鹿蹄草中含有14種人體所必需的化學(xué)元素,主要包括Mg、 Fe、K、Ca、P、Zn、Sr、Na、Li、Cu、Mn、 Ni、Co、Se。
2.5 其他:除了以上介紹的活性成分以外,還含有沒(méi)食子酸、烏蘇酸、齊墩果酸、原兒茶酸等有機(jī)酸、兒茶素、槲皮素、苦杏仁酶、蔗糖、揮發(fā)油、苦味物質(zhì)及鞣質(zhì)[18]和兒茶素[19]等多種成分。
3 生物活性
3.1 抗菌、消炎作用:通過(guò)動(dòng)物體外藥效學(xué)實(shí)驗(yàn),表明鹿蹄草素是一種光譜抗菌藥,其水煎液有較好的抗菌、消炎作用。田玉先 [20]報(bào)道鹿蹄草水對(duì)金黃色葡萄球菌、傷寒桿菌、志賀氏菌、福式痢疾桿菌等正固紫色染色陽(yáng)性及陰性菌都有較強(qiáng)的抑制與抗菌效果。
3.2 對(duì)心、腦血管的作用:王樹(shù)梓[21]報(bào)道鹿蹄草注射液具有明顯擴(kuò)張兔腦血管等動(dòng)脈管的作用。此外,馬樹(shù)德[22]用電磁流量計(jì)直接測(cè)定,結(jié)果顯示,鹿蹄草注射液能顯著擴(kuò)張腦血管,增加腦血流量,降低腦血管阻力。
鹿蹄草浸劑能擴(kuò)張家兔、蛙的離體器官的動(dòng)脈血管,同時(shí)可以增強(qiáng)心肌收縮力,降低心肌耗氧量等作用[20]。鹿蹄草提取液可增加小鼠或麻醉犬、兔等動(dòng)物冠脈血流量、心肌營(yíng)養(yǎng)血流量及肝、腎、腦、脾等組織和四肢的血流量,降低腦血管阻力[22-23]。
3.3 增強(qiáng)免疫力:鹿蹄草5%提取液有提高機(jī)體內(nèi)活性E -玫瑰花結(jié)形成作用,對(duì)淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化率有明顯促進(jìn)作用。 [13、24]。
3.4 鎮(zhèn)咳作用:鹿蹄草中的熊果甙還可選擇性的抑制小鼠咳嗽中樞,而發(fā)揮較強(qiáng)的鎮(zhèn)咳效果[18]。
3.5 其它作用:除上述的生物學(xué)活性外,鹿蹄草的提取液還可抑制小白鼠的自主活動(dòng),并對(duì)抗中樞神經(jīng)興奮劑,具有較好的安眠效果 [18]。用鹿蹄草制備的注射劑還具有一定的護(hù)腎作用。
4 結(jié)語(yǔ)
以上研究報(bào)道表明,中藥鹿蹄草的藥用成分復(fù)雜,生物活性多樣,具有很好的藥用價(jià)值,同時(shí)在食品業(yè)還可作為添加劑,在工業(yè)領(lǐng)域也發(fā)現(xiàn)了一些新用途[8]。隨著對(duì)鹿蹄草素應(yīng)用面的不斷擴(kuò)大,相關(guān)功能性產(chǎn)品也在不斷增加,。為此,今后有必要開(kāi)展鹿蹄草的結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)發(fā)育、生態(tài)環(huán)境與藥用成分積累的關(guān)系研究,闡明機(jī)理,保證藥材質(zhì)量。目前,該藥材大多為野生,對(duì)其生物學(xué)特性尚缺乏系統(tǒng)研究,所以為保證藥材的產(chǎn)量和質(zhì)量應(yīng)開(kāi)展人工栽培試驗(yàn),為今后深入研究,擴(kuò)大其臨床用途和其他行業(yè)的應(yīng)用提供重要的資源。
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篇7
穿線(xiàn)成珠法
〔中圖分類(lèi)號(hào)〕 G633.91〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 C
〔文章編號(hào)〕 1004―0463(2008)09(A)―0054―02
復(fù)習(xí)課與新課有著很大的區(qū)別,因?yàn)閺?fù)習(xí)的是已知知識(shí),學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣比學(xué)習(xí)新知識(shí)要來(lái)得低;再者復(fù)習(xí)時(shí)方法簡(jiǎn)單,學(xué)生很容易產(chǎn)生疲倦感,復(fù)習(xí)效果自然較低。因此教師在準(zhǔn)備復(fù)習(xí)課時(shí)應(yīng)盡量爭(zhēng)取在形式和方法上的多樣化,并科學(xué)合理地整合與組織教材,以使學(xué)生的大腦皮層始終處于興奮之中,大幅度提高復(fù)習(xí)效率。
一、圖示法
在復(fù)習(xí)“構(gòu)成細(xì)胞與生物體的化學(xué)元素組成”時(shí),由于涉及到最基本元素、基本元素以及植物必需礦質(zhì)元素、組成植物的大量元素等概念,這些概念既有聯(lián)系,又有區(qū)別,如果采用圖示法,將其相互比較、辨析,它們之間的差別也就一目了然,利于學(xué)生輕松掌握了。
需要指出的是,一個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖并不是內(nèi)容越多、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜越好,而應(yīng)當(dāng)是一表能突出一個(gè)中心最好。教師在指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)時(shí),應(yīng)在學(xué)生分別掌握的基礎(chǔ)上,再將各表有機(jī)結(jié)合,這樣從易到難地逐漸推進(jìn),條理清楚,邏輯相關(guān)性強(qiáng),可以有效地降低學(xué)生掌握知識(shí)的難度,有利于學(xué)生輕松記憶,便于學(xué)生對(duì)知識(shí)的內(nèi)化和能力的提高。
二、表格法
一些聯(lián)系較為密切,在結(jié)構(gòu)、功能或原理上有相似、相近之處的知識(shí)點(diǎn),還可通過(guò)歸類(lèi)比較,制成表格讓學(xué)生學(xué)習(xí)掌握。在設(shè)計(jì)表格時(shí),第一列通常是比較項(xiàng)目,從大的方面說(shuō)應(yīng)至少包括兩項(xiàng)內(nèi)容,也就是相同點(diǎn)與不同點(diǎn)。當(dāng)然,每一項(xiàng)也可細(xì)分為很多子項(xiàng)目。第二列及以后多列則是需進(jìn)行比較的概念、規(guī)律、生理活動(dòng)等。這樣,所比較項(xiàng)目的異同點(diǎn)就清清楚楚,便于學(xué)生輕松掌握了。例如,在學(xué)習(xí)《呼吸作用》一節(jié)的內(nèi)容時(shí),我們可將無(wú)氧呼吸與有氧呼吸列一表格進(jìn)行比較:
三、坐標(biāo)法
另外,發(fā)揮學(xué)生的數(shù)學(xué)特長(zhǎng)與優(yōu)勢(shì),利用數(shù)學(xué)公式、坐標(biāo)系等,也有利于其學(xué)習(xí)生物活動(dòng)過(guò)程中物質(zhì)、結(jié)構(gòu)等前后動(dòng)態(tài)的變化與聯(lián)系,幫助他們準(zhǔn)確理解變化過(guò)程中的細(xì)節(jié)和關(guān)鍵點(diǎn)。隨著近年來(lái)高考對(duì)學(xué)生識(shí)圖能力考查的加強(qiáng),進(jìn)行這樣的訓(xùn)練就顯得尤為重要了。例如,復(fù)習(xí)有絲分裂時(shí)必須注意這樣一些細(xì)節(jié):①間期DNA分子含量變化是緩慢增加還是瞬時(shí)加倍?②DNA分子加倍后就進(jìn)入前期了嗎?③染色體數(shù)、染色單體數(shù)在間期量的變化與DNA分子同步嗎?幫助學(xué)生把這些困惑解決了,毫無(wú)疑問(wèn)就能準(zhǔn)確指導(dǎo)他們繪制出有絲分裂的過(guò)程。
還有很多知識(shí)點(diǎn),也都可以通過(guò)這種方法來(lái)訓(xùn)練學(xué)生掌握。像光合作用中的光照強(qiáng)度變化、CO2濃度變化、溫度變化與光合速率的關(guān)系,溫度變化對(duì)酶活性的影響,呼吸過(guò)程中消耗O2量與產(chǎn)生CO2量之間的關(guān)系,動(dòng)物胚胎發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞體積、有機(jī)物含量、胚胎體積變化與時(shí)間的關(guān)系等等。
四、核心輻射法
核心輻射法即抓住一個(gè)核心的知識(shí)內(nèi)容,然后圍繞這個(gè)核心知識(shí)進(jìn)行多方位、多角度的聯(lián)系,使之形成由點(diǎn)到面的知識(shí)結(jié)構(gòu)。這個(gè)核心內(nèi)容可以是一個(gè)概念、一個(gè)原理、一個(gè)圖解,也可以是一個(gè)實(shí)例。例如,光合作用的相關(guān)內(nèi)容,就可抓住課本中光合作用過(guò)程的圖解來(lái)構(gòu)建:
1. 光合作用主要吸收的是什么光?怎么設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明?光對(duì)光合作用的影響體現(xiàn)在哪些方面?應(yīng)如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明不同光譜的光對(duì)光合作用的影響?
2. 如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明二氧化碳是光合作用的原料?
3. 怎么證明光合作用產(chǎn)生了氧氣?光合作用放出的氧氣來(lái)自于原料中的何種物質(zhì)?又有什么辦法進(jìn)行證明?
4. 光合作用的產(chǎn)物有哪些?如果光合作用合成了淀粉,如何證明?
5. 葉綠體是光合作用的場(chǎng)所,葉綠體的結(jié)構(gòu)是怎樣的?成分包括哪些?有什么特點(diǎn)?這些成分在分布上有什么特點(diǎn)?這種分布與功能怎么聯(lián)系?只有葉綠體才能進(jìn)行光合作用嗎?
6. 葉綠素是光合作用中的重要色素,哪些因素會(huì)影響到葉綠素的合成與分解?
7. 光合作用過(guò)程中的物質(zhì)變化途徑是怎樣的?如果將一植物從光下突然移到暗處,ATP、[H]、C3、C5會(huì)發(fā)生什么變化?如果突然停止二氧化碳的供給呢?
8. 光合作用過(guò)程中能量變化的具體過(guò)程是怎樣的?
9. 環(huán)境條件對(duì)光合作用的效率有什么影響?
10. C3植物和C4植物在葉的結(jié)構(gòu)以及在光合作用的過(guò)程中有什么不同?
11. 光反應(yīng)與暗反應(yīng)、光合作用與呼吸作用分別有什么區(qū)別和聯(lián)系?
五、穿線(xiàn)成珠法
我們還可用穿線(xiàn)成珠法將所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化。即以某一生理過(guò)程或現(xiàn)象為線(xiàn),把相關(guān)的知識(shí)串聯(lián)起來(lái),形成知識(shí)鏈,這也是形成知識(shí)結(jié)構(gòu)的一種重要方法。例如,N是生物體中蛋白質(zhì)的重要成分,可以“大氣中的氮?dú)庵参矬w中的氮人體中的氮尿素排出體外”為線(xiàn)索,貫穿、聯(lián)結(jié)以下內(nèi)容:
1. 大氣中的氮?dú)獗晦D(zhuǎn)化為植物體可以吸收的氮的過(guò)程有哪些?
2. 什么是生物固氮?哪些微生物具有固氮作用?配置什么樣的培養(yǎng)基可以將固氮微生物從其他微生物中分離出來(lái)?固氮微生物的氮源、碳源、能源各是什么?
3.為什么有些植物能利用大氣中的氮?dú)猓行﹨s不能呢?從理論上有沒(méi)有辦法讓小麥、水稻等不具有固氮功能的作物具有固氮能力呢?
4. 植物能吸收土壤中哪些形式的氮?它們又通過(guò)怎樣的途徑被運(yùn)輸?
5. 怎樣證明氮是植物必需的礦質(zhì)元素?氮在植物體內(nèi)能否移動(dòng)?如果缺氮首先會(huì)傷害到什么結(jié)構(gòu)呢?
6. 植物體內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所在哪兒?過(guò)程是怎樣的?合成什么樣的蛋白質(zhì)受哪些因素控制?
7. 人體消化蛋白質(zhì)的過(guò)程是怎么樣的?消化產(chǎn)物是什么?通過(guò)什么途徑被吸收?
8.人體吸收的氨基酸在人體內(nèi)有哪些變化過(guò)程?最終以什么途徑形成尿素?形成的尿素是通過(guò)什么途徑被排出體外的?又是通過(guò)哪些途徑返回大氣中去的?
9. 如果人體蛋白質(zhì)攝入不足會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生什么影響?
篇8
摘 要:文章以師生訪(fǎng)談和幼師生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的問(wèn)卷調(diào)查作為研究方式,比較分析實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班同學(xué)的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,提出激發(fā)幼師生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的一些有效方法。實(shí)踐證明,實(shí)施化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),將化學(xué)跟生活中的應(yīng)用聯(lián)系起來(lái),對(duì)激發(fā)幼師生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣具有明顯的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:幼師生;化學(xué)教學(xué);學(xué)習(xí)興趣;能力培養(yǎng)
中圖分類(lèi)號(hào):G442;G658.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1008-3561(2017)19-0090-02
一、研究背景
幼兒教師是教師隊(duì)伍中一支重要力量,主要以女性櫓鰨負(fù)責(zé)教育學(xué)齡前兒童。幼兒教師擔(dān)負(fù)著幼兒的啟蒙教育工作,幫助幼兒獲得有益的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)其身心全面和諧發(fā)展。幼兒教師在教育過(guò)程中的角色不僅僅是知識(shí)的傳遞者,更是幼兒學(xué)習(xí)活動(dòng)的支持者、合作者和引導(dǎo)者。從本校幼師生入學(xué)時(shí)的成績(jī)來(lái)看,化學(xué)成績(jī)相對(duì)較低。在課余時(shí)間與學(xué)生進(jìn)行交流,發(fā)現(xiàn)他們對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣不高。學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)不感興趣的主要原因是:認(rèn)為化學(xué)課堂學(xué)習(xí)枯燥乏味、化學(xué)元素符號(hào)和化學(xué)概念特別難記。根據(jù)“最近發(fā)展區(qū)”理論、“人本主義需要層次”理論和“建構(gòu)主義學(xué)習(xí)”理論的觀點(diǎn),幼師生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣是指在遵循幼師生的化學(xué)基礎(chǔ)和認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上,滿(mǎn)足他們合理的情感需求,并能夠?qū)⑺鶎W(xué)化學(xué)知識(shí)、技能和方法應(yīng)用于今后的工作中,從而更好地指導(dǎo)幼師生生活的一種心理傾向。
如何提高幼師生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣呢?應(yīng)從幼師生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的調(diào)查著手,分析影響幼師生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的因素。從整合教學(xué)內(nèi)容、改變教學(xué)方式、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面入手,能夠提高幼師生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,提升幼師生化學(xué)素養(yǎng),為幼師生勝任幼兒園科學(xué)教育工作奠定基礎(chǔ)。
二、研究方法與問(wèn)卷編制
1. 研究方法
主要方法:實(shí)驗(yàn)法、調(diào)查研究法。選取平行班級(jí)的幼師生,將其分為實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班,通過(guò)課程設(shè)計(jì)后的學(xué)習(xí)興趣和化學(xué)素養(yǎng)進(jìn)行調(diào)查、數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析,再比較得出結(jié)論。幼師生班級(jí)是采取隨機(jī)分班制,學(xué)生入校的化學(xué)平均成績(jī)沒(méi)有太大差異。因?qū)W校課程設(shè)置的原因,二年級(jí)才開(kāi)設(shè)化學(xué)課程,因此,學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)幾乎沒(méi)有差異。為了進(jìn)行比較,教師對(duì)所任教的班級(jí)采取了兩種不同的授課方式,一種是采用傳統(tǒng)的以教師講解為主的教學(xué)方式,依據(jù)教材照本宣科;另一種是采用探究式的教學(xué)方式,并對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行了整合。
2. 問(wèn)卷的編制
結(jié)合研究目的和研究假設(shè),通過(guò)查閱文獻(xiàn),參照劉知新、王建成主編的《化學(xué)教學(xué)測(cè)量與評(píng)價(jià)》中制定的“化學(xué)學(xué)習(xí)興趣和態(tài)度調(diào)查問(wèn)卷”,還結(jié)合其他文獻(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)興趣的調(diào)查問(wèn)卷,教師編制成幼師生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣調(diào)查問(wèn)卷,并以該調(diào)查問(wèn)卷作為資料收集的工具,進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,以了解幼師生實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。調(diào)查結(jié)果用專(zhuān)業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件SPSS19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。本問(wèn)卷的題目包括:第一部分共20道單選題。1至6題調(diào)查幼師生的課堂狀態(tài),了解他們?cè)诨瘜W(xué)課堂上的學(xué)習(xí)情況;7至10題調(diào)查幼師生的化學(xué)實(shí)驗(yàn),了解幼師生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí);11至14題調(diào)查幼師生的學(xué)習(xí)內(nèi)容,了解幼師生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容的看法和建議;15至20題調(diào)查幼師生的化學(xué)應(yīng)用,了解幼師生對(duì)化學(xué)知識(shí)在生活和生產(chǎn)中應(yīng)用的重要作用的認(rèn)識(shí)。第二部分是4道選擇題,主要了解幼師生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)喜歡和不喜歡的原因。
3. 培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣的課程設(shè)計(jì)
在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)以提高幼師生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)為最終目標(biāo),根據(jù)學(xué)生的現(xiàn)狀和學(xué)習(xí)特點(diǎn),以激發(fā)幼師生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣為出發(fā)點(diǎn),從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)價(jià)四個(gè)方面,進(jìn)行課堂教學(xué)實(shí)踐和探索。
(1)教學(xué)目標(biāo)的定位?!队變簣@教師專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》明確提出:幼兒教師要具備一定的自然科學(xué)和人文社會(huì)科學(xué)知識(shí),能夠有效指導(dǎo)兒童進(jìn)行科學(xué)探索,要扮演四種教學(xué)角色:促進(jìn)者、激發(fā)者、咨詢(xún)者、榜樣示范者。因此,準(zhǔn)確定位幼師化學(xué)教學(xué)目標(biāo),能夠激發(fā)幼師生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,提高幼師生的科學(xué)素養(yǎng)。本研究主要確定化學(xué)科學(xué)知識(shí)的探究能力、學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、知識(shí)和能力的延伸拓展及學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力這四個(gè)方面為教學(xué)的基本目標(biāo)。在這樣的前提下,開(kāi)展幼師生的化學(xué)教學(xué)實(shí)踐。
(2)教學(xué)內(nèi)容的整合。傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)基本按教材呈現(xiàn)的內(nèi)容進(jìn)行教學(xué),為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,教師可根據(jù)教學(xué)實(shí)踐,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合。幼師生化學(xué)教學(xué)在內(nèi)容選擇上體現(xiàn)出以下三個(gè)原則:一是突出化學(xué)核心概念,滲透科學(xué)方法。比如物質(zhì)的組成與分類(lèi),可結(jié)合幼兒園的室內(nèi)布置,讓幼師生真實(shí)體驗(yàn)到學(xué)科方法的應(yīng)用就在身邊,提高幼師生學(xué)習(xí)的興趣和信心。二是體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),拓展知識(shí)的廣度。要通過(guò)對(duì)《幼兒園教師專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》及《3-6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》等文件的學(xué)習(xí),提高幼師生的思想認(rèn)識(shí)。在化學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)盡量讓學(xué)生將所學(xué)的化學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際進(jìn)行聯(lián)系,拓展幼師生的知識(shí)廣度??蓪⒒瘜W(xué)知識(shí)和幼兒園科學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行趣味實(shí)驗(yàn),如自制汽水和對(duì)食物中的淀粉進(jìn)行測(cè)定等。三是關(guān)注科技發(fā)展,密切聯(lián)系實(shí)際。通過(guò)對(duì)教材內(nèi)容的合理選擇,化學(xué)教學(xué)要更加貼近幼師專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)。比如學(xué)完元素及其化合物相關(guān)知識(shí)后,教師可整合一節(jié)關(guān)于“人體所必需的化學(xué)元素”的知識(shí)學(xué)習(xí),讓學(xué)生了解人體所必需的元素及其作用,知道這些元素的缺乏對(duì)幼兒產(chǎn)生的不良影響,體現(xiàn)化學(xué)與幼教以及生活的聯(lián)系。
(3)幼師化學(xué)的教學(xué)方法。經(jīng)過(guò)一年多的化學(xué)教學(xué),發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)方法難以有效激發(fā)幼師生學(xué)習(xí)興趣,于是采取了一些新的教學(xué)方法,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。其一,課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在研究過(guò)程中,在確保安全的前提下,教師選取了幾個(gè)部分的化學(xué)知識(shí)讓學(xué)生進(jìn)行了分組實(shí)驗(yàn)。(1)金屬鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)?zāi)康模号囵B(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力和分析問(wèn)題的能力,體驗(yàn)化學(xué)的樂(lè)趣。(2)金屬鋁及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)?zāi)康模号囵B(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析問(wèn)題的能力,感受鋁制品在生活中應(yīng)用的廣泛性及應(yīng)注意的事項(xiàng);(3)金屬鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)?zāi)康模号囵B(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力,體會(huì)補(bǔ)鐵試劑中的亞鐵離子的存在和鑒別方法,體會(huì)化學(xué)知識(shí)在生活中的運(yùn)用。其二,課外興趣實(shí)驗(yàn)。根據(jù)學(xué)校教學(xué)安排,組建了有30名幼師生參加的課外興趣實(shí)驗(yàn)小組。經(jīng)過(guò)半學(xué)期的嘗試,設(shè)計(jì)了十個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)校提供實(shí)驗(yàn)藥品,學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),教師做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和指導(dǎo)工作。從幼師生的實(shí)驗(yàn)成果及幼師生的課后建議和感受來(lái)看,趣味實(shí)驗(yàn)對(duì)激發(fā)幼師生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣有非常明顯的促進(jìn)作用。從調(diào)查訪(fǎng)談中,也能感受到學(xué)生對(duì)化學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣。趣味實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有:自來(lái)水酸堿性及氯含量的檢測(cè)、指紋實(shí)驗(yàn)、自制彩色溫度計(jì)、自制汽水、水中花園、水果電池、葉脈書(shū)簽、噴霧作畫(huà)和用火作畫(huà)等。其三,嘗試開(kāi)放性的課堂模式。鑒于幼師生今后的職業(yè)定向,在“人體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”這一章,為了培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)意識(shí)和展示學(xué)生的個(gè)性潛能,教師設(shè)計(jì)了一系列教學(xué)環(huán)節(jié),通過(guò)自愿結(jié)組、選題、查閱資料、推選同學(xué)上臺(tái)講課,充分體現(xiàn)了合作學(xué)習(xí)意識(shí)和以學(xué)生為主體的教學(xué)理念。在開(kāi)放性的課堂模式中,學(xué)生體會(huì)到了教師備課的艱辛,上臺(tái)展示的膽量得到很好的鍛煉。學(xué)生撰寫(xiě)的心得體會(huì)表明,這樣的課堂讓他們學(xué)到了很多。
三、調(diào)查的結(jié)果與分析
對(duì)本研究的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),采用統(tǒng)計(jì)與測(cè)量的專(zhuān)業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件SPSS19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。
1. 實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班化學(xué)學(xué)習(xí)興趣四個(gè)維度的比較
對(duì)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣四個(gè)維度進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)班在化學(xué)學(xué)習(xí)興趣方面與對(duì)照班差異明顯。主要表現(xiàn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)應(yīng)用兩個(gè)方面,說(shuō)明教學(xué)策略中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和課堂中注重化學(xué)在生活中的應(yīng)用能夠激發(fā)幼師生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣(見(jiàn)表。注:1代表實(shí)驗(yàn)班,195人;2代表對(duì)照班,170人。)
2. 幼師生對(duì)化學(xué)的喜歡及興趣程度
從實(shí)驗(yàn)班與對(duì)照班學(xué)生對(duì)化學(xué)喜歡程度的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)(如圖),大部分的幼師生對(duì)化學(xué)喜歡程度一般,比較喜歡化學(xué)的W生不到30%,55.9%的幼師生對(duì)化學(xué)的喜歡程度一般,很不喜歡的學(xué)生極少,對(duì)照班人數(shù)多一些。
3. 幼師生喜歡化學(xué)與不喜歡化學(xué)的原因分析
調(diào)查顯示(篇幅所限,圖略),關(guān)于化學(xué)比較容易學(xué)的原因,實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班的學(xué)生比例幾乎相同,說(shuō)明真正喜歡化學(xué)的人數(shù)差不多。實(shí)驗(yàn)班學(xué)生喜歡化學(xué)的主要原因是因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)有趣,占60.5%,明顯多于對(duì)照班的20.7%;認(rèn)為化學(xué)與實(shí)際生活緊密聯(lián)系,實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班分別為56.9%和48.4%,說(shuō)明幼師生在學(xué)習(xí)化學(xué)的過(guò)程中認(rèn)識(shí)到化學(xué)對(duì)生活的重要作用,進(jìn)而產(chǎn)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情;認(rèn)為化學(xué)作為一門(mén)必修課,必須要及格才行,實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班的比例分別為54.4%和42.2%;認(rèn)為今后的幼教工作會(huì)用到化學(xué)知識(shí),實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班的比例分別為44.1%和45.3%。從這幾個(gè)方面來(lái)看,幼師生能意識(shí)到化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性,這與訪(fǎng)談的結(jié)果是一致的。在訪(fǎng)談的過(guò)程中,大部分幼師生都能意識(shí)到化學(xué)素養(yǎng)對(duì)今后從事的幼教職業(yè)是有幫助的,但在實(shí)際學(xué)習(xí)過(guò)程中有些還是比較功利的,求及格不掛科。認(rèn)為教師講課生動(dòng)有趣和其他看法方面,對(duì)照班明顯高于實(shí)驗(yàn)班。從這些數(shù)據(jù)可以看出,幼師生對(duì)化學(xué)的興趣主要集中在實(shí)驗(yàn)的趣味上,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和興趣。有近半數(shù)的幼師生意識(shí)到今后的幼教職業(yè)會(huì)與化學(xué)知識(shí)相關(guān),教師在今后的教學(xué)中要讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性,進(jìn)一步調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
四、結(jié)束語(yǔ)
本研究通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和訪(fǎng)談,初步了解了實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)幼師生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的影響。調(diào)查結(jié)果顯示:通過(guò)教學(xué)干預(yù)措施的實(shí)施,特別是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面采取分組實(shí)驗(yàn)和趣味實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略,能明顯激發(fā)幼師生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。另外,研究還表明,在教學(xué)過(guò)程中注重化學(xué)知識(shí)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用,也能激發(fā)幼師生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣。激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,不是單憑一項(xiàng)研究、一個(gè)教師的努力就能做到的。這些問(wèn)題需要一線(xiàn)教師和教育理論工作者在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中不斷探索,進(jìn)一步研究,才能逐步解決。
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篇9
一、享受太陽(yáng)的光輝
日光療法,即利用太陽(yáng)光照人體以促進(jìn)身心疾病康復(fù)的方法。古代稱(chēng)作“曬療”,現(xiàn)代則稱(chēng)“日光浴”。
1、日光浴的益處
日光照射人體可產(chǎn)生各種生物效應(yīng)。光被人體組織吸收后,其長(zhǎng)波部分由于單個(gè)光子的能量較低,光能主要轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏a(chǎn)生熱效應(yīng),其短波部分除一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊徇\(yùn)動(dòng)的能量外,還可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)和光電效應(yīng),此外還可產(chǎn)生心理效應(yīng),不同波長(zhǎng)的光對(duì)人體的效應(yīng)和作用不同,其應(yīng)用的范圍也不同。日光熱輻射中紅外線(xiàn)對(duì)人體具有強(qiáng)烈的熱效應(yīng),機(jī)體組織吸收輻射轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚杉訌?qiáng)組織內(nèi)氧化過(guò)程,增加抗感染的能力,細(xì)菌及其分泌毒素在熱環(huán)境中被破壞,增加局部血液循環(huán),使局部組織血管擴(kuò)張,血液及淋巴液的循環(huán)和組織代謝,有利于代謝產(chǎn)物的清除,代謝作用增強(qiáng),從而獲得保健和治療的功效。
日光紫外線(xiàn)部分由于其波長(zhǎng)短,光量子的能量比可見(jiàn)光大,所以紫外線(xiàn)的光化學(xué)反應(yīng)比可見(jiàn)光強(qiáng)得多。1、紫外線(xiàn)有較強(qiáng)的殺菌作用。紫外線(xiàn)照射后,病毒等蛋白質(zhì)分解變性,核酸被破壞,細(xì)菌、病毒等就不能生長(zhǎng),達(dá)到了殺菌的目的。2、紫外線(xiàn)照射皮膚后,可使皮膚中的7-脫氫膽固醇變?yōu)榫S生素D,維生素D進(jìn)入血液后,可以改善鈣磷代謝,使血液中的鈣磷濃度增高,并使血液中的氮排泄量減少,有利蛋白質(zhì)的充分使用。鈣磷和蛋白質(zhì)是人體骨骼生長(zhǎng)所必需的重要物質(zhì)。3、紫外線(xiàn)照射后還可以增加記憶力,使人的注意力集中, 不易疲勞,工作效率提高。4、紫外線(xiàn)照射皮膚后,能使網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)功能加強(qiáng),白細(xì)胞吞噬能力活躍,同時(shí)能使血液凝集和血清補(bǔ)體發(fā)生變化,從而提高了機(jī)體的免疫能力。5、紫外線(xiàn)照射后,體內(nèi)的糖、脂肪,蛋白質(zhì)三大代謝物質(zhì)發(fā)生明顯的變化,血糖測(cè)定明顯降低,有利于預(yù)防糖尿病和治療糖尿病。6、在脂代謝方面,使體內(nèi)的膽固醇含量降低,有利于預(yù)防動(dòng)脈硬化的發(fā)生。還能分解某些致癌物質(zhì),然而紫外線(xiàn)照射后,能使黃曲霉素分解?;ㄉ?,大豆及其所榨的油,經(jīng)紫外線(xiàn)照射后,黃曲霉素被破壞,致癌因素就被消除。
2、日光浴的方法
日光浴是根據(jù)不同季節(jié)和地區(qū)選擇日光浴的劑量,對(duì)人體皮膚能引起紅斑反應(yīng)的生物劑量做為劑量單位標(biāo)準(zhǔn)。上午9~11時(shí)和下午2~4時(shí)較為適宜,在春、秋季以上午11~12時(shí)較適宜。實(shí)施日光浴應(yīng)選擇適宜的地點(diǎn),一般以江湖海濱、特別建筑的日光浴場(chǎng)為佳,樓頂,曠地,陽(yáng)臺(tái),山區(qū)等也可選用,應(yīng)以光照充足,空氣清爽,安靜清潔為準(zhǔn)。
在日光浴時(shí),要戴草帽、墨鏡、以防止紫外線(xiàn)對(duì)面部皮膚及眼的損害。并可播放優(yōu)美的音樂(lè)以減少煩悶感。在江湖海濱日光浴者,可配合游泳鍛煉,亦可配合沙浴進(jìn)行。每次日光浴的時(shí)間為1小時(shí)左右,或以覺(jué)溫暖和暢為度。夏日陽(yáng)光強(qiáng)烈,注意不要曬傷皮膚,必要時(shí)可涂一些防曬霜。
3、日光浴的宜忌
日光浴適應(yīng)于因先天稟賦不足或后天失養(yǎng)而致陽(yáng)虛寒盛的各種病證:營(yíng)養(yǎng)不良、貧血、痛風(fēng)、神經(jīng)官能癥、神經(jīng)炎、神經(jīng)痛、心臟病心功能代償期、高血壓病、糖尿病、肥胖病、佝僂病、骨關(guān)節(jié)結(jié)核、關(guān)節(jié)與肌肉疼痛、外傷性肌炎、骨髓炎、骨折、外傷后遺癥、手術(shù)后恢復(fù)期、濕疹、汗腺炎、足癬、慢性盆腔炎等。對(duì)于中老年人而言,陽(yáng)虛氣弱而導(dǎo)致的畏寒肢冷、虛損、久咳、腎虧腰痛、風(fēng)寒濕痹、跌打損傷等慢性病,以及一些急、重病恢復(fù)期的患者亦均可采用。即便是無(wú)病的中老年人做一做日光浴,享受大自然的陽(yáng)光普照亦有益于身心健康。
浸潤(rùn)性肺結(jié)核、動(dòng)脈硬化,胸膜炎,結(jié)核性腹膜炎,心臟病失代償期,心動(dòng)過(guò)速,甲狀腺功能亢進(jìn)等為日光浴的禁忌癥。
二、在大海母親的搖籃中
根據(jù)達(dá)爾文的進(jìn)化理論,遠(yuǎn)古生物大部分出自海洋。海洋是生靈之母,回歸大海,就象回到母親的懷抱,母親能為我們撫平身體的創(chuàng)傷。
1、海水浴的作用機(jī)理
海水對(duì)人體的作用機(jī)理主要是通過(guò)溫度作用、機(jī)械作用及化學(xué)作用實(shí)現(xiàn)的。
海水能影響人體的產(chǎn)熱過(guò)程和散熱過(guò)程,激發(fā)酶促反應(yīng),促進(jìn)物質(zhì)代謝和能量交換,提高人體對(duì)環(huán)境溫度變化的適應(yīng)能力。人體剛接觸海水?dāng)?shù)分鐘后,皮膚蒼白,血管收縮,人體感到寒冷,甚至出現(xiàn)雞皮樣反應(yīng),同時(shí)還伴有心跳減慢,血壓短時(shí)升高。這一期又稱(chēng)為初發(fā)性寒冷階段。經(jīng)短時(shí)間后,皮膚呈紅色,血管擴(kuò)張,皮膚有熱感,人體自覺(jué)舒適溫暖,精神愉快,血壓恢復(fù)正常。因機(jī)體素質(zhì)不同,這個(gè)階段的長(zhǎng)短不等,一般為20~30分鐘。如果人在海水中時(shí)間過(guò)長(zhǎng),能再次出現(xiàn)寒戰(zhàn)感,口唇青紫,皮膚呈紫紅色,可再次出現(xiàn)雞皮樣反應(yīng)。
上述三期反應(yīng),是海水溫度作用于人體的生物學(xué)效應(yīng)。在生物的進(jìn)化過(guò)程中,人類(lèi)形成了一個(gè)完善的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng),通過(guò)對(duì)機(jī)體內(nèi)產(chǎn)熱過(guò)程和散熱過(guò)程的調(diào)節(jié),保持機(jī)體內(nèi)環(huán)境溫度的相對(duì)穩(wěn)定。
海水的機(jī)械作用包括靜水壓力、水流的沖擊和浮力作用:
(1)靜水壓力作用:靜水壓是指周?chē)乃畬?duì)在水平面以下的人體所施加的壓力。據(jù)測(cè)定,在l米深的海水中靜水壓為0.1個(gè)大氣壓,水深每增加l米,壓力就增加0.1個(gè)大氣壓。這種靜水壓作用可以影響體液的分布,促進(jìn)人體與外界的氣體交換,對(duì)心血管系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)都是有益的。
(2)水流的沖擊作用:海水是一種流體,因此,海水的流動(dòng)產(chǎn)生了海水的摩擦力。人體浸浴海水后,海水的摩擦力作為一種機(jī)械刺激,作用于體表,能引起神經(jīng)系統(tǒng)的興奮,刺激信號(hào)由向心神經(jīng)傳到中樞神經(jīng),調(diào)節(jié)大腦皮質(zhì)功能,進(jìn)而能對(duì)全身各系統(tǒng)發(fā)生影響。
(3)浮力作用:根據(jù)阿基米德定律,人體沉入水中,將受到一個(gè)向上的浮力,浮力的大小等于人體所排出同體積水的重量。
在海水中,由于浮力的作用,肌肉、骨骼負(fù)荷很輕,使肌張力降低,能解除肌肉疲勞,還使全身大部分的關(guān)節(jié)處于放松狀態(tài),能屈伸自如,可進(jìn)行各種水中體操活動(dòng),使身體勻稱(chēng)發(fā)展,形體更加健美,同時(shí),可使肌糖元和肌紅蛋白儲(chǔ)備量增多,使萎縮的肌纖維增粗,肌力增強(qiáng)。同理,在醫(yī)療方面,由于肢體的重量變輕,使骨骼、肌肉得到松弛,對(duì)于某些運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)疾患,如慢性關(guān)節(jié)炎、腰腿痛、局限性肌僵直等,有利于功能的恢復(fù)。
海水的化學(xué)作用主要是海水中所含化學(xué)元素對(duì)人體的作用。近來(lái),應(yīng)用各種放射性同位素研究的結(jié)果證明,海水中的元素有的可附著于體表,通過(guò)對(duì)皮膚的刺激發(fā)揮作用,有的能通過(guò)皮膚進(jìn)入體內(nèi),并證實(shí)進(jìn)入體內(nèi)的量取決于元素的性質(zhì)、離子濃度及作用時(shí)間。例如,氯化物、重碳酸鹽和鐵、銅、鋅、鎂、錳、鋇、鈷、碘、砷等,以及氡、二氧化碳等,均能通過(guò)皮膚進(jìn)入體內(nèi)。
2、海水浴的方法和注意事項(xiàng)
凡進(jìn)行海水浴者,事前均需全面準(zhǔn)備,嚴(yán)格掌握海水浴的適應(yīng)癥與禁忌癥。對(duì)有海水過(guò)敏史的患者,禁用海水浴療法。
首先選擇適合做海水浴的場(chǎng)地,海水溫度應(yīng)達(dá)20℃以上,風(fēng)速在4米/每小時(shí)以下,當(dāng)日的氣溫又高于水溫2℃以上時(shí),方可進(jìn)行海水浴療法。
其次控制好進(jìn)行海水浴的時(shí)間,空腹或飽腹時(shí)不易進(jìn)行海水浴,餐后1小時(shí)后再入浴為好。
入浴前應(yīng)做準(zhǔn)備活動(dòng),以使機(jī)體有利于適應(yīng)海水的作用,如果體表多汗,應(yīng)拭干后再入浴。入浴后,應(yīng)先在淺水中用手舀水沖洗頭部、頸部、胸部和腹部,然后再到深水處進(jìn)行全身浴或游泳。
3、海水浴的宜忌
篇10
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)土壤;鎘;危害;污染途徑
中圖分類(lèi)號(hào):S156 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.12.023
Analysis of Cadmium Pollution in Agricultural Soils and Analysis of its Aay of Pollution
PANG Rongli, WANG Ruiping, XIE Hanzhong, GUO Linlin, LI Jun
(1. Institute of Zhengzhou Pomology, CAAS/ Laboratory of Quality & Safety Risk Assessment for Fruit(Zhengzhou), Ministry of Agriculture, Zhengzhou, Henan 450009, China)
Abstract: The rapid development of industry and agriculture of our country, caused different degrees of pollution on soil environment, especially the problem of cadmium pollution has attracted global attention. The article analyzed the current status of soil cadmium pollution and the harm of cadmium pollution in soil, and pointed out the evaluation indexes of cadmium in soil environment, and summarized the main ways of cadmium pollution in soil, and put forward the suggestions for reducing cadmium pollution in soil. This will better promote the development of soil remediation and treatment technology of cadmium contaminated soil.
Key words: agricultural soils; cadmium; harm; pollution way
土壤是生態(tài)環(huán)境的重要組成部分,也是人類(lèi)賴(lài)以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)。然而,隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,礦產(chǎn)資源的不合理開(kāi)采,以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中污水灌溉、化肥的不合理使用、畜禽養(yǎng)殖等,導(dǎo)致了土壤重金屬的污染逐步加劇。鎘是環(huán)境中毒性最強(qiáng)的5毒(汞、鉛、鎘、砷、鉻)元素之一,同時(shí)由于鎘在土壤中不易遷移,鎘對(duì)土壤的污染基本上是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的過(guò)程,土壤一旦受到鎘污染就很難恢復(fù),對(duì)鎘污染土壤及修復(fù)的研究目前是土壤環(huán)境研究的熱點(diǎn)[1-2]。
本研究擬從土壤鎘污染現(xiàn)狀及評(píng)價(jià)指標(biāo)、土壤鎘污染的危害及我國(guó)對(duì)植物性食品中鎘的規(guī)定、土壤中鎘污染的主要途徑等方面著手,全面分析農(nóng)業(yè)土壤中鎘污染來(lái)源及其危害性,并對(duì)減少土壤中鎘污染途徑提出建議,以期為更好地推動(dòng)重金屬鎘污染土壤的修復(fù)與治理技術(shù)研究提供參考依據(jù)。
1 我國(guó)土壤鎘污染現(xiàn)狀及評(píng)價(jià)指標(biāo)
1.1 土壤鎘背景值
土壤背景值是指在未受或受人類(lèi)活動(dòng)影響小的土壤環(huán)境本身的化學(xué)元素組成及其含量。自然土壤中的鎘主要來(lái)源于成土母質(zhì),全世界土壤中鎘的含量一般在0.010~2.000 mg?kg-1,中值為0.35 mg?kg-1。由于我國(guó)不同區(qū)域地球化學(xué)條件差異顯著,在我國(guó)各區(qū)域土壤中鎘背景值差異較大,土壤中鎘背景范圍為0.001~13.400 mg?kg-1,中值為0.079 mg?kg-1,算術(shù)平均值為0.097 mg?kg-1,低于日本(0.413 mg?kg-1)和英國(guó)(0.62 mg?kg-1),95%置信度的置信區(qū)間為0.017~0.330 mg?kg-1 [3]。
1.2 土壤鎘污染現(xiàn)狀
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展以及含重金屬的化肥、農(nóng)藥等的大量使用,導(dǎo)致土壤重金屬污染日益嚴(yán)重,這不僅使土壤肥力、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)下降,而且重金屬元素通過(guò)在農(nóng)作物中的富集而影響農(nóng)產(chǎn)品食品安全,從而間接危害人體健康。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)鎘污染農(nóng)田超過(guò)1.3萬(wàn) hm2,涉及11個(gè)省市的25個(gè)地區(qū)[4],并且部分地區(qū)的鎘污染已相當(dāng)嚴(yán)重。2014年4月17日環(huán)境保護(hù)部和國(guó)土資源部聯(lián)合公布了全國(guó)土壤污染調(diào)查公報(bào),公布了我國(guó)首次全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查結(jié)果。公報(bào)指出,我國(guó)土壤環(huán)境狀況令人堪憂(yōu),鎘等重金屬污染問(wèn)題相對(duì)比較突出,從污染分布情況看,南方土壤污染較重,北方土壤污染相對(duì)較輕,西南、中南地區(qū)土壤重金屬超標(biāo)范圍較大,長(zhǎng)江三角洲、珠江三角洲、東北老工業(yè)基地等部分區(qū)域土壤污染問(wèn)題也較為突出。鎘含量分布呈現(xiàn)出從東北到西南、從西北到東南方向逐漸升高的態(tài)勢(shì),鎘點(diǎn)位超標(biāo)率為7.0%,其中,輕微污染、輕度污染、中度污染、重度污染的比例分別為5.2%,0.8%,0.5%,0.5%。我國(guó)地質(zhì)調(diào)查局的《中國(guó)耕地地球化學(xué)調(diào)查報(bào)告(2015)》顯示,我國(guó)有232萬(wàn)hm2重金屬中重度污染或超標(biāo)耕地。
1.3 土壤鎘評(píng)價(jià)指標(biāo)
評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇是土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的關(guān)鍵,現(xiàn)行《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 15618―1995)將土壤各污染物限量值分為三級(jí):一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是為保護(hù)區(qū)域自然生態(tài),維持自然背景而設(shè)置,鎘限量值為0.2 mg?kg-1;二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn),維護(hù)人體健康而設(shè)置,鎘限量值在pH值7.5時(shí)為0.6 mg?kg-1;三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是為保障農(nóng)林生產(chǎn)和植物正常生長(zhǎng)而設(shè)置的土壤臨界值,鎘限量值為1.0 mg?kg-1(pH值>6.5)。此外,我國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品 種植業(yè)產(chǎn)地環(huán)境條件》(NY/T 5010―2016)規(guī)定,土壤污染物鎘為基本指標(biāo),具體限量值應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 15618的要求;《綠色食品 產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量》(NY/T 391―2013)規(guī)定,鎘限量值均為0.30 mg?kg-1(pH值≤7.5)和0.40 mg?kg-1(pH值>7.5)。
2 土壤鎘污染的危害及我國(guó)對(duì)植物性食品中鎘的規(guī)定
2.1 土壤鎘污染對(duì)植物生長(zhǎng)的危害
鎘在土壤中具有移動(dòng)性差、毒性強(qiáng)的特點(diǎn),因而,重金屬污染土壤之后,就有可能導(dǎo)致重金屬等有害物質(zhì)在農(nóng)作物體內(nèi)富集[5-6]。鎘不是植物生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素,當(dāng)鎘進(jìn)入植物體內(nèi)并積累到一定程度時(shí),就會(huì)通過(guò)影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育、抑制植物的呼吸作用和光合作用、減弱植物體中的酶活性[7-8]、降低植物可溶性蛋白和可溶性糖的含量等途徑來(lái)影響植物的產(chǎn)量、品質(zhì)和安全,從而間接地危害人類(lèi)的健康[9-10]。
2.2 土壤鎘污染對(duì)人體的毒害作用
鎘不是人體所必需的元素,主要通過(guò)影響人體的心血管系統(tǒng)而使人體免疫力下降。鎘屬于肺癌的致癌物之一,同時(shí)其還是典型的環(huán)境激素類(lèi)物質(zhì),對(duì)人類(lèi)生殖系統(tǒng)造成損傷,對(duì)胚胎發(fā)育也有一定的毒性。
2.3 我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品中鎘的限制
我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中污染物限量》(GB 2762―2012)中規(guī)定了和土壤相關(guān)的植物性食品中污染物鎘的限量指標(biāo)。
3 土壤中鎘污染的主要途徑
土壤中鎘的自然來(lái)源主要是巖石和土壤的本底,人為來(lái)源主要是人類(lèi)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)造成的污染。
3.1 交通運(yùn)輸
公路源重金屬對(duì)公路旁植物污染來(lái)說(shuō)是主要的污染源,通過(guò)對(duì)路邊重金屬沉降種類(lèi)相關(guān)分析表明,路邊的交通造成的污染主要有鉛、鎘、鋅等重金屬。鐵路旁鎘、鉛污染主要?dú)w結(jié)于貨物運(yùn)輸(包括冶煉物質(zhì)、煤炭、石油、建材、礦建等各種大宗工業(yè)物資)、火車(chē)輪軸以及車(chē)輛部件的磨損、牽引機(jī)車(chē)的廢氣排放等[11]。公路、鐵路兩側(cè)土壤中的鎘污染程度與距離路基的距離、交通流量、通車(chē)時(shí)間長(zhǎng)短等有一定的相關(guān)性。全國(guó)土壤污染調(diào)查公報(bào)(2014年)顯示,在調(diào)查的267條干線(xiàn)公路兩側(cè)的1 578個(gè)土壤點(diǎn)位中,超標(biāo)點(diǎn)位占20.3%,主要污染物為鉛、鋅、砷、鎘和多環(huán)芳烴,一般集中在公路兩側(cè)150 m范圍內(nèi)。符燕[12]2007年研究表明,在隴海鐵路鄭商段路兩側(cè)300 m范圍內(nèi),表層土壤中重金屬含量明顯高于我國(guó)潮土中鎘背景值,綜合污染指數(shù)為重污染,基本與距鐵路的距離呈負(fù)相關(guān),離鐵路越近,污染指數(shù)越大。羅婭君等[13]2014年對(duì)成綿高速公路特征路段兩側(cè)土壤重金屬污染特征及分布規(guī)律進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn),在分析路段范圍內(nèi)Cd單項(xiàng)污染指數(shù)介于2.2~4.35,平均為3.18,污染等級(jí)為重度污染。陳黎萍等[14]研究表明,在川中丘陵區(qū)鐵路沿線(xiàn)附近土壤中,鎘總量較高,其化學(xué)形態(tài)主要以酸可交換態(tài)和可還原態(tài)為主,殘?jiān)鼞B(tài)含量很低,說(shuō)明在鐵路沿線(xiàn)附近土壤中鎘的生物活性和可遷移性較強(qiáng)。
3.2 農(nóng)業(yè)投入品的使用
含鎘肥料主要指磷肥以及一些可以用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的含鎘生活垃圾為原料生產(chǎn)的肥料,大量長(zhǎng)期施用會(huì)造成不同程度的農(nóng)田鎘污染。生產(chǎn)磷肥的原料是磷礦石,磷礦石中除了含有一些營(yíng)養(yǎng)元素外,同時(shí)也含有較高含量的鎘。資料顯示,磷肥中的鎘含量因原料產(chǎn)地不同而有很大差異,加拿大為2.1~9.3 mg?kg-1,瑞典為2~30 mg?kg-1,荷蘭為9~60 mg?kg-1,澳大利亞的磷肥鎘含量高達(dá)18~91 mg?kg-1,美國(guó)為734~159 mg?kg-1,我國(guó)的磷礦含鎘大多較低,所以磷肥的鎘含量也較低,如廣州市施用的磷肥鎘含量為2~3 mg?kg-1 [15]。王美等[16]對(duì)肥料中重金屬含量研究結(jié)果表明,過(guò)磷酸鈣中鎘含量高于鈣鎂磷肥,這與生產(chǎn)原料、生產(chǎn)工藝等有關(guān),這些磷肥的大量長(zhǎng)期施用必將導(dǎo)致土壤鎘含量的積累。馬耀華[17]1998年研究結(jié)果顯示,上海地區(qū)的一些菜園土施肥前土壤中Cd的含量為0.134 mg?kg-1,施肥后上升到0.316 mg?kg-1。美國(guó)某橘園土壤Cd含量為0.07 mg?kg-1,連續(xù)施用磷肥36年后,土壤Cd含量高達(dá)1.0 mg?kg-1。由于長(zhǎng)期施用含鎘磷肥而導(dǎo)致了土壤中Cd的積累,同時(shí)增加了植物中Cd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)[18]。因此,含鎘磷肥被認(rèn)為是農(nóng)田鎘污染的重要來(lái)源。
以畜禽糞便等為原料堆制成的有機(jī)肥中也含有較高的鎘等重金屬,長(zhǎng)期連續(xù)施用也將造成土壤鎘污染[19]。潘霞等[20]研究了畜禽有機(jī)肥對(duì)典型蔬果地土壤剖面重金屬分布狀況,指出施用豬糞、羊糞、雞糞3種畜禽有機(jī)肥均可使重金屬在土壤剖面呈現(xiàn)表聚現(xiàn)象,以設(shè)施菜地最為突出,Cd和Zn積累較為明顯。葉必雄等[21]研究結(jié)果表明,牛糞集中施用區(qū)土壤剖面中Cd,Ni,Cu,Pb,Cr等重金屬存在較為明顯的淋溶下移性,長(zhǎng)期施用不同畜禽糞便的不同土壤剖面Cd,Pb,Cr,Ni等含量變化差異明顯。董志新等[22]在分析沼氣肥養(yǎng)分物質(zhì)和重金屬含量差異時(shí)指出,沼渣有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量較高,是營(yíng)養(yǎng)元素種類(lèi)齊全的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,但沼氣肥中也含有一些重金屬元素,農(nóng)業(yè)利用有可能因植物富集而影響農(nóng)產(chǎn)品食品安全。
農(nóng)用塑料薄膜在生產(chǎn)過(guò)程中用到熱穩(wěn)定劑,而熱穩(wěn)定劑中又含有重金屬鎘,因而,隨著塑料大棚和地膜覆蓋技術(shù)的大量應(yīng)用,在對(duì)低溫季節(jié)和干燥地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到極大促進(jìn)作用的同時(shí),也可能使農(nóng)用土壤中的鎘積累,造成土壤質(zhì)量下降。陳慧等[23]研究結(jié)果表明,覆膜種植方式下萵苣根際土壤中的重金屬明顯高于不覆膜種植方式,地膜覆蓋能有效地降低重金屬向地上部分轉(zhuǎn)移。于立紅等[24]在地膜中重金屬對(duì)土壤―大豆系統(tǒng)污染的試驗(yàn)研究中指出,大豆各生育時(shí)期,高倍地膜殘留量土壤和植株中Cd和Pb含量高于低倍殘留,各生育時(shí)期各處理土壤中Cd含量為0.7~2.4 mg?kg-1,Cd含量均超過(guò)《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB 15618―1995的Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
3.3 污水灌溉
使用污水灌溉農(nóng)田,在一定程度上解決了農(nóng)業(yè)用水資源短缺的問(wèn)題,但由于污水中可能會(huì)含有重金屬等污染物,長(zhǎng)期施用勢(shì)必也會(huì)造成土壤中重金屬含量的增加[25-26]。全國(guó)土壤污染調(diào)查公報(bào)(2014年)顯示,在調(diào)查的55個(gè)污水灌溉區(qū)中,有39個(gè)存在土壤污染,在1 378個(gè)土壤點(diǎn)位中,超標(biāo)點(diǎn)位占26.4%,主要污染物為鎘、砷和多環(huán)芳烴。長(zhǎng)沙市郊引用化工區(qū)污水灌溉,土壤的重金屬污染極其嚴(yán)重,環(huán)保部門(mén)在某鉛鋅礦區(qū)監(jiān)測(cè)分析結(jié)果顯示,該礦水系沿岸耕地所產(chǎn)的稻米Cd含量為2.24 mg?kg-1,是對(duì)照點(diǎn)的3.7倍,屬于“鎘米”[27]。張萌等[28]在對(duì)太原市污灌區(qū)土壤鎘存在形態(tài)與生物可利用性研究時(shí)發(fā)現(xiàn),與太原市土壤背景值相比,污灌區(qū)土壤中重金屬鎘含量已達(dá)太原市土壤背景值的3倍,鎘在土壤表層含量明顯高于其他分層,表明表層土壤有明顯的鎘累積,并且鎘在表層土壤含量最高,隨深度增加鎘含量逐漸降低。艾建超等[29]研究結(jié)果表明,污灌區(qū)土壤鎘含量超標(biāo),并且污灌區(qū)土壤耕作層中Cd的形態(tài)特征為可交換態(tài)>鐵錳氧化態(tài)>碳酸鹽結(jié)合態(tài)或有機(jī)結(jié)合態(tài)>殘?jiān)鼞B(tài)。
3.4 污泥施肥
城市污泥中含有多種能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和微量元素(如B,Mo等),但是污泥中也可能含有大量的重金屬元素,主要來(lái)源于不同類(lèi)的工業(yè)廢水中,鎘主要來(lái)源于礦業(yè)廢水、鋼鐵冶煉廢水等,長(zhǎng)期污泥施肥也可導(dǎo)致土壤中鎘含量的增加。黃游等[30]研究結(jié)果表明,污泥進(jìn)入土壤后,土壤中鎘和鋅的生物活性與污泥的施加量成正比。有研究表明,不同區(qū)域城市污泥Cd含量從大到小依次為華南、西南、華中、華東、西北、華北、東北,這可能與工業(yè)密集程度、礦區(qū)類(lèi)型及分布等有關(guān)[31]。徐興華等[32]在污泥和水溶性重金屬鹽的植物有效性比較研究時(shí)指出,污泥中含有較高的鋅、鎘等重金屬。
3.5 工況企業(yè)活動(dòng)
鎘往往與鉛鋅礦伴生,工礦活動(dòng)可造成不同程度的鎘污染。在冶煉廢渣和礦渣堆放或處理的過(guò)程中,由于日曬、雨淋、水洗重金屬極易遷移,以廢棄堆為中心向四周及兩側(cè)擴(kuò)散。全國(guó)土壤污染調(diào)查公報(bào)(2014年)顯示,在調(diào)查的70個(gè)礦區(qū)的1672個(gè)土壤點(diǎn)位中,超標(biāo)點(diǎn)位占33.4%,主要污染物為鎘、鉛、砷和多環(huán)芳烴。姬艷芳等[33]在2008研究鳳凰礦區(qū)耕地土壤和稻米中重金屬時(shí)發(fā)現(xiàn),土壤中Cd含量高達(dá)10.70 mg?kg-1,大大超過(guò)了國(guó)家土壤環(huán)境質(zhì)量的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),稻米中Cd含量也嚴(yán)重超標(biāo)。周建民等[34]2004年在研究廣東省大寶山礦區(qū)的尾礦和周邊的土壤重金屬時(shí)發(fā)現(xiàn),尾礦附近的稻田土壤Cd平均濃度高達(dá)2.453 mg?kg-1。尹偉等[35]2009年調(diào)查佛山某礦區(qū)周邊菜地結(jié)果表明,在研究區(qū)域內(nèi)有20%的土壤不同程度地受到鎘污染。
4 控制土壤重金屬鎘污染的建議
由以上分析可知,人類(lèi)活動(dòng)對(duì)全球土壤鎘的輸入量已大大超過(guò)自然釋放量,同時(shí)被鎘污染的土壤很難修復(fù)。因而,應(yīng)嚴(yán)格控制土壤鎘的來(lái)源,尤其是嚴(yán)格要求農(nóng)業(yè)投入品的質(zhì)量。做到不用未經(jīng)處理的污水進(jìn)行灌溉,不用污泥進(jìn)行施肥,少用農(nóng)用薄膜,杜絕不合格化學(xué)肥料或有機(jī)肥料,遠(yuǎn)離工廠(chǎng)企業(yè)和交通要道,嚴(yán)格控制土壤中重金屬鎘的輸入,改善土壤環(huán)境,提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全,保護(hù)人類(lèi)健康。
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