生物技術優缺點范例6篇

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生物技術優缺點范文1

【關鍵詞】生物技術;廢氣生物處理;生物修復

文章編號:ISSN1006―656X(2014)011-0085-01

引言

隨著工業的高速發展,空氣污染問題越來越嚴重地威脅著人類的生存環境,制約著社會和經濟的進一步發展。因此,空氣污染控制成為全世界共同關注的問題。目前處理廢氣有很多種方法,生物法是一種有效的、費用較低的、沒有二次污染的方法。

污染空氣的物理化學處理方法

污染物質可以通過熱處理、活性炭吸附或化學洗滌從污染空氣中除去。熱處理包括直接燃燒和催化氧化,當有機污染物的濃度高時,熱處理的方法是有效的,然而,當有機物的濃度低時,熱處理的費用將很高,原因是需要的燃料較多;活性炭吸附中,有機污染化合物被吸附到炭表面,從而產生清潔空氣。每單位質量的炭的吸附數量同空氣中污染物質的濃度有關,濃度低時吸附率低。因此,當污染物的濃度降低時,吸附每單位質量的污染物所需的炭量將變得很大;洗滌作用對于去除許多有毒氣體和其他高溶解度的化合物有效,但是運行費用高。

一、污染空氣的生物處理方法

污染空氣的生化處理系統屬于一種環保友好技術。相對于上述的物理方法,生物法更加適用于處理低濃度的有毒空氣污染物質,且具有投資運行費用省、維護管理簡單、不產生二次污染等特點。在歐洲,燃料費用較高,關于惡臭的規范也很嚴格,所以廣泛采用生物法去除惡臭氣體。

生物技術的特點大致有[1]:①以生物為對象,不依賴地球上的有限資源,而是著眼于再生資源的利用;②在常溫、常壓下進行,過程簡單,可連續化操作,并可節約能源,減少環境污染;③開辟了生產高純度、優質、安全可靠的生物制品的新途徑;④可解決常規技術和傳統方法不能解決的問題;⑤可定向地按人們的需要創造新物種、新品種和其他有經濟價值的生命類型

二、生物技術在污染空氣治理的應用

(一)固定化微生物技術是指通過物理或化學的方法將游離的微生物與特定的載體相結合,使其固定在某一空間區域內,以提高微生物細胞的濃度、保持較高的生物活性并能反復利用的方法[2]。微生物被固定后,載體為微生物提供了一個相對穩定的生存環境[3]。載體作為一種屏障,能在一定程度上減輕土著微生物帶來的競爭壓力、削弱原生動物的吞噬作用.

(二)生物強化處理技術 為了提高處理的效果,從自然界中篩選的優勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種,以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有:生物-活性炭法,綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者產生協同增效作用。在該系統中,每g活性炭去除 1~3gCOD ,分解毒性能力明顯增強,同時提高脫氮水平。

(三)生物反應器技術,是現代生物技術發展的一個主要方向?,F代化的新型生物膜反應器,其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體,有利于微生物附著生長形成生物膜,供氣或供給的其他反應條件優越,污染物具有充分的時間與微生物接觸,有利于增強微生物的分解代謝能力。所利用氣態污染物的生物反應器設施可按為微生物的存在方式和水分、營養的添加方式的差異,可分為三類典型的凈化技術:生物濾池、生物滴濾塔和生物洗滌器,其優缺點如表1:

表1

(四)影響反應器性能的因素

填料、營養物、溫度和pH值等因素都對反應器有一定影響。對于填料的選擇一般基于以下原則:最佳的微生物生長環境、較大的比表面積、一定的結構強度、高水分持留能力、高孔隙率和較低的體密度。氮、磷和微量元素(鉀、鈉、鈣、鎂和鐵),一般它們的比例是BOD:N:P=100:5:1。一般的生物反應器可以在25~35℃下運行,很多研究表明,35℃是好氧微生物生長的最佳生長溫度。

三、目前有待研究解決的問題

(一)在運行過程中很容易堵塞,所以填料的選擇、填料表面性質的提高及其使用壽命還有待研究。

(二)篩選并鑒定出適合與特定有機物降解的細菌種類、接種方法和保存方法。

參考文獻:

[1]唐瓊等.生物技術在環境保護中的應用及前景[J].環境污染治理技術與設備.2002.3(10):28-35.

生物技術優缺點范文2

關鍵詞:油脂工業;廢水處理;工藝分析

Abstract: in recent years, the improvement of people's living level to accelerate the rapid increase of wastewater of Chinese oil industry, and brings the serious influence to people's living environment. This dissertation study on the biological treatment process of oil industry wastewater.

Keywords: oil industry; wastewater treatment; process analysis

中圖分類號: X703 文獻標識碼:A文章編號:

前言

油脂廢水中含有大量的動植物油、脂肪酸和膠質等有機物質,是一種高濁度、高色度、高油脂的有機工業廢水,如果不經過有效處理而排放會對水環境產生嚴重危害。目前常規的生物工藝出水中殘余有機污染物濃度和濁度仍相對較高,需進一步采用強化處理技術去除這些污染物,減小對環境的影響。

1 油脂廢水的產生及其的特點

油脂加工廠生產過程中的污水來源主要有:浸出、精煉車間的生產廢水,各車間地面清洗廢水、油罐區初期雨污水。浸出車間生產廢水主要來源于蒸脫機、汽提塔及蒸煮罐所噴入的直接蒸汽,含有少量的粕末、溶劑與油脂,屬于低濃度污水。精煉車間要來源于堿煉工段經離心機分離出的水相,溶有脂肪酸鈉皂和超量的堿,還含有部分乳化油脂、水溶性色素、蛋白質、懸浮物等,屬于高濃度污水。地面清洗廢水與油罐區初期雨污水主要含有油脂、清洗劑、沉積物等,也屬于低濃度污水。

其特點為:(1)油脂加工廢水量一般不大。加工1t原料,浸出工段產生的廢水量在60~120t廢水,而精煉一頓油脂,產生的廢水量一般在0.2~0.6t廢水。(2)廢水一般呈酸性,含油高,有的達到10000mg/L;需要先預處理去除。(3)COD濃度高、可生化性好。(4)磷含量高。

生產廢水主生產廢水的指標與排放量隨原料指標、生產線配置、操作等情況差異較大,一般在正常生產情況下,浸出生產廢水在0.10~0.15m3/t料,精煉生產廢水在0.20~0.30m3/t油,生產廢水常規指標見表1。

表1生產廢水常規指標

目前, 對油脂廢水的處理方法主要有物理法, 化學法和生物法等。其中如化學絮凝、吸附、鹽析、臭氧氧化、電解、氣浮、膜分離等物理化學方法, 由于投資大、占地廣、流程復雜, 又需要特殊設備, 其結果也僅僅是對污染物的稀釋、聚集或在不同環境中的遷移, 還有產生二次污染的可能, 因而逐漸不受歡迎。生物處理法則是利用生物主要是微生物的生命活動過程對廢水中的油脂進行轉移和轉化, 將油脂作為微生物生長所需的碳源和能源, 并在酶的催化下將其水解成甘油、脂肪酸, 最后降解為H2O、CO2 等代謝產物。整個過程都在溫和的條件下進行, 無需加投化學藥劑, 且微生物具有來源廣, 易培養, 繁殖快, 對環境適應性強和易實現變異特性。相比之下, 生物法具有成本低, 占地少也不需特殊設備, 不會帶來二次污染的優點, 而倍受青睞。近年來, 國內外對生物法處理油脂廢水的研究逐漸形成熱點, 并取得了一定的成果。

2 油脂廢水處理的一般工藝

污水處理工藝裝置一般按凈化程度要求可以分成三級。各種污水處理流程的凈化率和優缺點見表1。

表1 各種污水處理流程的凈化率和優缺點

3 油脂廢水生物處理技術

近年來, 人們研究不斷開發出了一些新的處理方法, 包括多種方法相結合的廢水處理技術工藝。

3.1固定化微生物技術

固定化微生物技術是20世紀80年代后興起的一種新型生物技術,其優點是利用固定化微生物處理有機廢水, 可以大幅度提高參加反應的微生物濃度;固定化顆粒比重大, 固液分離迅速,可減少活性污泥數目; 微生物被高分子材料包埋, 耐環境沖擊, 可根據需要選擇有效微生物,可降低二次污染等特點, 因而受到越來越多的關注。

例如采用聚乙烯醇( PVA) 加少量海藻酸鈉的方法對篩選的具有較高降解能力的優勢菌種進行包埋固定, 用于對餐廳污水的處理當中, 與未固定的菌相比, 固定化后的菌種對油脂污水的耐受性明顯增強, 處理的油脂濃度明顯提高, 時間進程也加快, 降解率也高于未固定化的細胞。用固定化生物活性碳 (BAC) 核過濾處理法對煉油廠含油廢水進行處理,控制入水流量40 ml/ min, 接觸時間20 min, 除油效果十分顯著達到85% 以上, 同時CODcr 的去除率也達到70%, 這些工作為固定化微生物技術處理油脂廢水提出了實用方法和理論基礎。

3.2遺傳工程育種技術

從自然界中篩選得到的野生土著微生物, 由于其降解酶活性較低且易受環境條件的影響而不穩定, 在處理過程中往往會與其它菌株產生競爭或拮抗作用, 對降解產生負面影響, 因此需對野生菌進行誘變處理或運用遺傳工程的手段創建高效降解工程菌。研究發現在假單孢菌屬的某種菌種當中存在降解質粒NAHT 這為降解工程菌的構建提供了可能。研究表明工程菌在處理油脂廢水的過程表現較好的穩定性和較強的適應性, 在25~ 35 e , pH 6~ 7, 50 h 內可去除高濃度(2000 mg/L) 油脂90%以上。

3.2微生物修復技術

生物修復是指在污染環境中, 利用微生物將污染物現場降解成CO2 和H2O 或轉化為無害物質的生物技術系統, 是傳統生物處理方法的延伸。此方法可以處理較大面積的污染。它主要通過向油脂廢水中直接投入降解菌的途徑來實現, 降解菌可以是土著微生物, 也可以是工程菌,一般有原位修復和異位修復2 種, 后者常與其它技術方法結合使用。近年來, 投菌法處理油脂污水引起人們重視, 有的國家已推出了一些微生物菌劑的商品。比如日本的有效菌(EM)技術, 它在水質凈化方面能發揮神奇作用, 國內利用好氣異氧菌、光合細菌和化能異養菌等3 株菌株進行固體發酵培養, 制備出生物除油菌劑,其脂肪酶酶活性為146. 7 L/ g, 活菌數為7×108個/ g, 用該菌劑采用投菌法處理油脂廢水40 h, 油值去除率可達90% , COD 值的去除率大于80% 。

缺點就是此方法在運用過程中, 存在見效慢, 受廢水理化性質及環境因子影響大, 其菌劑毒性和生物安全問題也需要注意。

3.3酵母菌處理技術

脂酶一般廣泛存在于真菌中。20世紀70年代開始, 日本有人開始研究用酵母菌處理發酵廢水等高濃度有機廢水, 在80 年代末, 日本一家公司解決了酵母菌處理技術的實用化問題。該公司將酵母處理工藝用于活性污泥的前段處理, 用于最大限度地降低廢水的有機負荷, 處理后的廢水用常規活性污泥法等工藝進一步處理即可達標。目前日本已建成了近50套使用該工藝的處理裝置, 用于處理含油廢水、水產加工廢水、發酵工業廢水、制醬廢水等。酵母菌處理工藝與活性污泥工藝相比具有負荷高, 污泥生成量小, 需氧量小等優點。國內運用酵母菌處理技術對色拉油加工廢水進行處理, 結果顯示酵母菌處理系統非常穩定, 除油率高達97%, 污泥沉降性也非常好, SVI最低可達40。實踐證明了酵母菌在處理濃度油脂廢水中具有較好的直接降解作用, 無需對廢水進行預處理。

優點是酵母菌處理過程中所得到的酵母細胞可以考慮作為蛋白飼料, 實現廢水處理的資源化,運用酵母菌處理技術每噸油脂廢水可生產飼料酵母粉11. 5 kg, 蛋白質含量35% ~ 38% , 蛋白質代謝率可達83. 53%。

4 結束語

油脂的微生物降解是一個復雜的過程, 它的效率和質量受到多種因素的影響,包括油脂濃度及存在狀態,環境條件及微生物的種類組成, 以及水體環境中的營養成分等,盡管目前已有一些生物處理技術,但都在一定程度上存在一些缺陷和不足,如油脂的生物降解過程涉及很多酶,這些酶協同作用才能完成油脂的徹底降解,而環境中的酶是由不同微生物產生和分泌的,因此多種微生物間的緊密協作成為油脂高效降解的關鍵,目前絕大部分研究僅僅關注于一株或者幾株降解菌對油脂的降解,忽略了微生物協調作用研究,這將成為以后研究的熱點。

參考文獻:

[1]郁寶興.含油廢水的分類及其處置[J].電力環境保護,1994,10(3):46-60.

生物技術優缺點范文3

關鍵詞:玉米;特性;栽培

隨著社會經濟的發展,人們的生活水平不斷提高,醫療衛生條件也不斷改善,世界人口數量呈現不斷上升的態勢,民以食為天,因此農業生產必須要提高產率,保證食品安全,滿足人們的需求。隨著科學技術的發展,我國農業生產取得了很大的進步,玉米育種技術也處于不斷的研發與優化中,但是人口的增加給耕地和水資源等形成了很大的壓力,因此研究人員還需不斷提高玉米育種技術,優化作物品質。

1 常規育種方法

以往我國玉米種植一直選取農家品種,隨后開始進行自交系選育和組配雜交種,在解放之后,我國玉米育種技術得到了大力的扶持,得以順利展開,群眾性的良種評選運動使我國獲得了較為優良的玉米種子。隨后,玉米種植中的雜交優勢逐漸引起了人們的重視,中央農業部進行了全國性的玉米改良計劃,去雄選種結合人工輔助授粉技術先后在全國各地普遍開展。我國是農業大國,玉米是我國主要的農業作物之一,全國各省展開了競爭,爭相培育出了優良的玉米品種,為全國性的玉米改良運動做出了很大的貢獻,大大增加了我國的糧食產量。此后,玉米綜合雜交品種陸續推廣,逐步取代了品種間雜交種,開創了我國玉米雜交育種的新紀元,極大地提高了玉米產量,隨著科學技術的發展,玉米育種技術取得了很大的發展,跟多的玉米育種新技術逐漸涌現,為我國糧食產量的提高做出了很大貢獻。

2 生物技術在玉米育種中的應用

2.1單倍體育種技術的發展與成就

單倍體育種是生物技術應用于玉米育種的一大表現,可以加速培育玉米自交系,單倍體育具有自身的獨特性,育種速度快,方法簡便,成本低,相比于傳統育種方式具有很大的優勢,這種生物育種方式是通過人工誘導單倍體植株,使植株純合,從而使玉米植株表現出人們需要的特性,可以很大地提升作物產量。在單倍體育種技術上,我國與發達國家之間存在很大的差距,但是經過多年的努力,這種差距正逐漸縮小,在玉米育種領域,單倍體育種是一種十分重要的生物育種方式,具有廣闊的應用前景。

2.2轉基因育種

隨著生物技術的發展,我國基因工程獲得了很大的技術支持,迎來了發展機遇。在遺傳育種工作中,采用轉基因技術培育作物新品種已經逐漸走向成熟,這種育種方式是采用“分子手術刀”對玉米植株的DNA鏈進行切割,再將外源基因導入受體系統,再將外源基因縫合到受體細胞的DNA鏈上,并經過培育,使外源基因整合到受體基因組DNA上,并最終得以表達。植物轉基因工程可以培育出新型的植物品種,可以定向地改變植物的性狀,這種育種方式可以打破物種界限、克服有性雜交障礙,可以在極短的時間內創造遺傳變異,是玉米育種中較為快捷的育種方式。我國轉基因育種起步較晚,經過長期的發展,其生物育種技術已經較為成熟,具備了一定的生產能力,在轉基因育種領域,我國已經可以采用農桿菌介導法、基因槍法和花粉管通道法進行外源基因的導入。

3 誘變育種

3.1電離輻射誘變育種

誘變育種培育作物新品種是利用基因突變,使植株產生新的性狀,但是誘變育種的突變是不定向的,植株發生突變后表現的性狀不可預知,而且誘變過程不可逆。目前,我國已經成立了全國性的研究體系,在多個省市都建立有原子能利用研究室,研究人員采用電離輻射誘導玉米植株發生突變,取得了一定的成果,普通玉米骨旅9號和野生近緣屬有稃玉米雜交,自交一代后的S1種子用鈷60-C射線照射,經自交選擇育成優良玉米自交系丹340和丹360。這是我國目前運用最為廣泛的玉米自交系之一。

3.2空間誘變育種

隨著航天技術的發展,空間誘變生物育種技術獲得了發展。將玉米植株置于太空強宇宙射線、真高空、重離子、微重力、交變磁場等環境下,可以使種子發生突變,研究人員從中定向選擇,經培育便可得到優良的玉米新品種??臻g誘變育種相比于物理誘變育種以及化學誘變育種具有優勢,這種誘變方式能夠綜合多種誘變因素使植株發生大幅度變異,提高植株的突變率,并可獲得較多的有益變異,培育周期短,可以加快玉米育種進程。

4 結語

從建國以來,我國的玉米育種技術經歷了漫長的發展,取得了不小的成就,展示了玉米育種技術的蓬勃發展,但是我國的每一種育種技術都存在一定的局限性,阻礙了自身的發展與推廣,因此政府以及科研單位需要加大重視力度,投入更多的人力、物力、財力,對比并總結每一種玉米育種技術的優缺點。隨著科學技術的進步,玉米育種定會獲得更大的技術支持,定會發展的春天。

參考文獻:

生物技術優缺點范文4

關鍵詞:食品生物技術;微課;教學方式

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)02-133-03

Application of Micro-lecture on Higher Education Theory Course of Food Biotechnology

Lin Shaoling et al.

(College of Food Science, Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China)

Abstract:As a main course in food application field, the theory course of Food Biotechnology is mainly about the application of biotechnology in the food research field.Due to the boring characteristics of traditional teaching method, new teaching ways are develped to meet the requirement of the theory teaching of Food Biotechnology.With the advantages of personalized learning and online learning,micro-lecture play a good role in provoking the interest of students and promoting the teaching effect.This new teaching method has attracted world-wide attention and achieved great success.This paper discussed the definition and characteristics of micro lecture, and the topics of "Genetically Modified Food” in the course of food biotechnology was choose as an example to illustrate the principle, idea and key points of micro lecture design, which could provide a new way for the teaching reform of the course of “Food Biotechnology”.

Key words:Food biotechnology;Micro lecture;Teaching method

食品生物技術(Food Biotechnology)是研究生物技術在食品領域應用的一門學科,基礎理論較多,抽象概念難以理解,傳統的教師課堂講授的教學方式導致課堂較為枯燥,學生學習興趣不高,無法達到預定的教學效果。隨著微時代的到來,一種豐富有趣、微小精悍的新型教學方式――微課應運而生。這種課堂注重培養學生的學習習慣,并且根據學生的個性特點,分析學生的各種行為習慣和學習習慣,提出針對性的解決方案,讓學生逐步養成良好的學習習慣,對于教育教學非常有幫助[1]。

本文淺談了微課的定義、特點及制作步驟,并重點舉例說明了其在食品生物技術理論教學中的應用,證實其在食品領域教育教學中的重要作用,體現食品學科的特點和發展方向。

1 微課的定義及組成

相較于傳統授課方式,微課(Microlecture)以微小為顯著特色,教師采用視頻、音頻等多媒體教學方式為主,輔以配套資源,圍繞某個單一的知識點進行教學。學生通過微課進行學習,提高了對學習的興趣性和自主性。這種新型教學形式既是對傳統教學方式的繼承,更是對傳統教學的創新和發展。

“微課”的核心組成內容是課堂教學視頻(課例片段),同時還包含與該教學主題相關的教學設計、素材課件、教學反思、練習測試及學生反饋、教師點評等輔教學資源,它們以一定的組織關系和呈現方式共同“營造”了一個半結構化、主題式的資源單元應用“小環境”。因此,“微課”既有別于傳統單一資源類型的教學課例、教學課件、教學設計、教學反思等教學資源,又是在其基礎上繼承和發展起來的一種新型教學資源。

2 微課的特點

當前,微信、微博、微電影之所以越來越受人歡迎,在于其“微”的特點。相比傳統的長篇新聞,人們更愿意花費更少的時間看到更多的內容。微課正是利用此特點:主題突出、視頻為主、時間較短[2],具體如下:

(1)主題突出、內容具體:一個課程就一個主題,或者說一個課程講一個事,研究的問題一般來源于教育教學具體實踐中的具體問題:或是生活思考、或是教學反思、或是難點突破、或是重點強調、或是學習策略、教學方法、教育教學觀點等等具體的、真實的,自己或與同伴可以解決的問題。

(2)以視頻為主、資源容量小:“微課”視頻及配套輔助資源的總容量一般在幾十兆左右,視頻格式須是支持網絡在線播放的流媒體格式(如rm,wmv,flv等),師生可流暢地在線觀摩課例,查看教案、課件等輔助資源;也可靈活方便地將其下載保存到終端設備(如筆記本電腦、手機、MP4等)上實現移動學習、“泛在學習”,非常適合于教師的觀摩、評課、反思和研究。

(3)教學時間較短:教學視頻是微課的核心組成內容。根據中小學生的認知特點和學習規律,“微課”的時長一般為5~8min左右,最長不宜超過10min。因此,相對于傳統的40min或45min的一節課的教學課例來說,“微課”可以稱之為“課例片段”或“微課例”。

3 微課的優點與不足

3.1 微課的優點 (1)課程資源由各種教學短片構成,內容以知識點為單位,聚焦新知識講解,形式上強調片段化、碎片化,便于網絡傳播與學習;(2)由傳統的教師授課給學生學習到技術支持的學生自學并且教授給他人;(3)提供支撐師生開展教學活動、管理教學過程的支撐環境,提供教學分析、評價與診斷功能;(4)通過云計算、云存儲技術建立可流動、可獲取、可應用的大規模非結構化教育數據。

3.2 微課的不足 事物都有兩面性,微課也不是萬能的,它有著自身的局限性,如單次授課只能講解一個知識點、視頻錄制和制作較復雜等,同時也要考慮完全視頻教學的形式在學生中的接受度。最好采取微課與傳統教學相結合的形式[3],循序漸進。

4 食品生物技術微課的制作及應用

制作微課時可以使用快課工具+PPT錄制、拍攝設備直接錄制教學視頻、電子白板軟件錄制、平板電腦+“涂鴉”工具錄制等多種手段。制作流程通常為:明確教學主題-撰寫教案設計練習―準備素材―制作課件―實施拍攝―后期制作―教學反思―上傳平臺。

在制作微課時,選題要有針對性,結構簡短完整,視頻錄制應內容豐富,注意分鏡設計、時間的控制;授課時應注意語言明確規范,視頻和現場的切換,與學生的互動[4];課后將微課放置網絡平臺供學生復習,聽取建議以進一步完善教學[5]。

本文以食品生物技術的一個重要課程專題“轉基因食品”為例闡述微課在這門課當中的應用?!稗D基因食品”作為一個社會熱點問題,公眾對轉基因食品的認識不足,爭議較多,如果通過傳統教學方式,需要45min的教學實踐,而采用微課教學方式,我們設計成15min的微課,課前提出3個問題:什么是轉基因食品?轉基因食品是否安全?它是否存在長期隱患?由此讓學生思考并引出本節課內容。視頻中講解轉基因食品概念、分類、優缺點、爭議問題以及各國政府對轉基因食品的態度等,同時PPT展示番茄、黃金大米等轉基因食品的圖片表征其重大社會意義,并配以圖表數據展示轉基因作物在各國的種植面積等,在視頻進行中現場與學生互動提問,就市面上小西紅柿、彩椒等是否為轉基因食品問題進行討論,從而使學生更深刻理解轉基因食品的概念。課程結束時再對課堂重點內容進行簡單總結,并把相應的微課視頻放在公眾網絡平臺供學生復習思考。

運用微課這種授課形式能讓學生更容易接受課程內容,輕松學到知識,對枯燥無味的知識可以深刻記憶,而且編輯好的視頻資源能夠幫助教師節省時間,提高教學技能[6]。微課鼓勵學生選擇最適合自己的方式接受新知識,通過技術手段優化教學流程、教學結構,能有效提高課程教學質量。

5 微課資源在高等教育食品學科中的前景展望

當前,我國高等教育中食品科學課程的授課方式主要以教師集中授課為主,教學效果并不理想。而在網絡web2.0時代,隨著信息與通迅技術快速發展,與當前廣泛應用的眾多社會性工具軟件(如博客、微博、Facebook、Youku、Tudou等)一樣,微課具有十分廣闊的教育應用前景。對食品科學學科的教師而言,微課技術能突破傳統的教學與教研方式,革新教師傳統的聽評課模式,教師的電子備課、課堂教學和課后反思的資源應用將更具有針對性和實效性。微課資源庫的校本研修、區域網絡教研將大有作為,有望成為食品學科教師專業成長的重要途徑之一。對于學生而言,微課以視頻的方式呈現給學生,加強感官認識,提高學習效率,可以課后幫助學生查漏補缺、強化鞏固知識,是傳統課堂學習的一種重要補充和資源拓展。特別是隨著手持移動數碼產品和無線網絡的普及,基于微課的移動學習、遠程學習、在線學習、“泛在學習”將會越來越普及,微課必將成為一種新型的教學模式和學習方式。更是一種可以讓學生自主學習,進行探究性學習的平臺。但微課作為一種全新的從國外引進的教育模式,面向的學生情況有所區別,未來還需進一步的調整和改善以適應我國實際教學[7]。

6 結語

微課是微型課的代名詞,來源于現實的課堂教學模式,是課堂教師授課的濃縮、搬遷與改版,本質上屬于教師為中心模式。網絡技術作為課程教學的重要介入手段,突破了傳統課程教學的基本結構,對課程教學的內容結構、教學流程結構、師生互動結構進行了優化與重構,從而帶來了新的教與學方式。

微課小而精、新穎而有趣,應用在高等教育食品生物技術理論教學中,既能提高教師工作效率,又能促進學生自主學習的能力。但微課的制作十分考驗教師的能力,尤其是推陳出新的能力,比如對素材的選擇、視頻的剪輯、講解的方式等,這些都不是容易的事情。如何更好地制作微課,跟上時代的步伐,將其應用到食品科學專業理論教學中是高校食品科學專業教師需要思考的問題。

參考文獻

[1]劉惠敏,江長冰.微課,要微在何處[J].課程教學研究, 2015,2:92-93.

[2][4]鄭君芳,賀俊崎.“微課”與“翻轉課堂”應用于生物化學教學的初步探析[J].繼續醫學教育,2014,11:71-73.

[3]傅維.基于《食品衛生》課程翻轉課堂的教學實施與教學研究[J].考試周刊,2015,58:160-161.

[5][6]綦慧敏.微課在《天然藥物化學》實驗教學中的應用[J].生物技術世界,2013,05:123.

生物技術優缺點范文5

關鍵詞:甲醛污染 室內空氣 空氣凈化技術 防治與治理

中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(c)-0145-01

隨著經濟的快速發展,人們生活水平不斷改善,人們的居住環境也不斷改善,由于室內裝潢材料中有害物質對人體的影響不斷加大,其中甲醛是室內空氣主要污染物之一,對其進行研究具體重要意義。本文對室內甲醛污染的控制措施與治理技術進行了研究,旨在指導居民采用合理可行的方法以及適當投藥量來控制甲醛產生的污染,減少對人體的危害。

1 合理控制室內環境

裝潢材料中甲醛的釋放是一個長期的過程,一般時間在3~15年,而且經研究發現,甲醛的釋放與室內的溫度、濕度等室內環境質量有關,因此,可以通過人為的改善室內環境來加快甲醛的釋放。

1.1 室內通風

室內空氣流通有利于有害氣體的排放,此方法同樣適用于清除甲醛,一般可以選用空氣換氣裝置或自然通風,這樣有利于室內材料中甲醛的散發和排放。改善通風狀況是室內空氣污染預防過程中一種行之有效的手段,通過通風換氣,一方面可確保氧氣含量;另一方面降低室內空氣污染物濃度。開窗通風能使室內污染物物濃度顯著降低,并使空氣變得清新,讓人感到呼吸順暢,精神煥發。

1.2 控制室內溫度、濕度

經研究發現,甲醛的釋放隨著濕度的增大而增加,隨溫度升高而增大。因此,可以適當調節室內的溫度、濕度來促進甲醛的釋放。

1.3 植物凈化

指對室內所有物體表面噴霧純天然植物消毒劑,純植物綠色消毒屬最新綠色環保、無副作用、無毒性消毒技術,噴霧后無化學殘留,對物體表面無腐蝕,氣味芬芳,消毒殺菌能力強,可殺滅室內所有致病微生物。不少植物能夠分解一些有毒物質,如吊蘭、長青藤、銀苞芋、蘆薈、仙人球等,在室內放置上述植物既美化環境又起到凈化空氣的作用。

僅僅調節室內環境雖能降低室內甲醛濃度,但還不能達到理想結果,尤其在甲醛釋放初期,需要采用空氣凈化技術。

2 室內甲醛污染治理技術

目前,國內外采取多種方法治理室內甲醛污染,且現在已有一些產品問世。治理室內甲醛污染的空氣凈化技術歸納起來主要有以下幾種。

2.1 物理吸附技術

物理吸附技術,顧名思義,主要是指利用一些物質來吸附有害物質,這種方法實施比較容易,是目前很多家庭采用的技術,常用的吸附劑主要有各種活性炭、多孔粘土礦石、硅膠等,目前各種物理吸附裝置等空氣凈化器應用比較廣泛。該方法的主要優點是不會產生二次污染物,對環境影響小,家庭實施比較方便;其主要缺點是對有害物質吸附能力不強,尤其對一些高濃度有害氣體效果不明顯,而且還需要定期更換。

2.2 催化技術

催化技術主要是指通過催化作用,使有害氣體直接分解,變成對人體無害的一些氣體直接排放,這種技術是一種化學吸附,同物理吸附一樣,不會產生二次污染。目前市場上的有害氣體吸附器和家具吸附寶都屬于這類產品,其中包括近幾年研究比較多的納米光催化技術也是其中一種技術,但是因其技術難度比較大,加上經濟方面的原因,目前還沒有得到廣泛應用。

2.3 化學中和技術

此方法是指通過絡合技術來破壞有害氣體的分子結構,進而達到去除有害氣體的效果。目前,專家研制出了各種除味劑和甲醛捕捉劑,屬于該技術類產品。該技術最好結合裝修工程使用,可以有效降低人造板中的游離甲醛。

2.4 空氣負離子技術

其主要選用具有明顯的熱電效應的稀有礦物石為原料,加入到墻體材料中,在與空氣接觸中,電離空氣及空氣中的水分,產生負離子;可發生極化,并向外放電,起到凈化室內空氣的作用。市場中銷售的“綠諾空氣離子寶”屬于這種產品。

2.5 臭氧氧化法

臭氧與極性有機化合物如甲醛反應,導致不飽和的有機分子破裂,使臭氧分子結合在有機分子的雙鍵上,生成臭氧化物,從而達到分解甲醛分子的目的。臭氧發生裝置具有殺菌、消毒、除臭、分解有機物的能力,但臭氧法凈化甲醛效率低,同時臭氧易分解,不穩定,可能會產生二次污染物,同時臭氧本身也是一種空氣污染物,國家也有相應的限量標準,如果發生量控制不好,會適得其反。

2.6 光觸媒

指對室內所有物體表面噴涂光觸媒,噴涂面積越大,凈化效果越好。光觸媒施工是從空氣污染源頭上解決室內空氣污染,施工后,室內所有物體表面形成一層光觸媒納米透明薄膜,使得裝修材料中的有害物質一揮發出來就被附著在其表面的光觸媒分解掉,而不會散發到室內空氣中。光觸媒技術是從國外引進的最新技術,目前應用也比較廣泛,但是價格比較高,鑒于經濟原因普通大眾家庭采用很少,而且有研究發現,這種方法在發生作用時有可能產生二次污染,同時對家具物體的表面產生不良影響。

2.7 生物技術

生物法凈化有機廢氣是微生物以有機物為其生長的碳源和能源而將其氧化、降解為無毒、無害的無機物的方法。有研究表明,通過篩選、培育的適宜微生物菌種接種掛膜制作的生物膜填料塔對入口濃度小于20mg/m3的甲醛廢氣具有較好的凈化效果。這種方法因室內溫度必須維持在特定微生物的活性溫度范圍內,使其應用受到限制。

總之,隨著國家環保法規的日益嚴格,環境意識的深入人心,室內甲醛污染的控制與治理越來越受到重視。各種空氣凈化技術都有其優缺點,家庭在選用時可以多比較,或者綜合選擇幾種方式共同使用,以利于有害氣體的盡快釋放,減少對人體的危害。

參考文獻

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[2] 侯一寧,王安,王燕.二氧化鈦-活性炭纖維混合材料凈化室內甲醛污染[J].四川大學學報(工程科學版),2004,36(4):41-44.

[3] 張增鳳,丁慧賢.低溫等離子體-催化脫除室內VOC中的甲醛[J].黑龍江科技學院學報,2004,14(1):15-24.

生物技術優缺點范文6

關鍵詞:微生物; 檢測; 免疫學

目前我國微生物檢驗方法基本上還是采用傳統的微生物的培養方法,通常經過增殖培養、分離純化、生化試驗、血清學試驗等,檢驗步驟繁瑣、耗時長,不能應對市場需求快速準確檢驗方法的要求[1]。近年來,隨著生物技術的快速發展,微生物快速方法融合了微生物學、分子化學、生物化學、生物物理學、免疫學和血清學等方面的知識對微生物進行分離、檢測、鑒定和計數, 與傳統方法比較, 更快、更方便、更靈敏[2]。本文就國內外的微生物檢測技術應用和研究狀況綜述如下。

1快速生化檢測方法

1.1快速測試片法快速測試片法[3]可視為預制型培養基系統,它以紙片、膠片或無紡布等作為培養基載體,將預制的培養基和指示劑附著在載體上面,微生物若有在上面生長,可以方便的判讀、測定。

其優點有:①操作簡單,方便快捷,省去微生物檢驗前后大量的工作量,如配培養基,消毒滅菌,清洗培養皿;②體積小,便于攜帶,存放,可以節省實驗室空間,放入培養箱時,可以10片或20片堆放,節省培養箱空間;③加入了染色劑,顯色劑,增強了效果,菌落總數和金黃色葡萄球菌的檢測中,跟傳統法相比能夠更加容易的判讀,而且避免傳統法中,用熱瓊脂傾注時,瓊脂溫度控制不當,對細菌造成的熱損傷;④與傳統檢測方法的相關性非常好,兩者的差異性很小。在菌落總數的測試時,我實驗室對兩者進行比對,測試片法跟平板法的計數結果無明顯差異。

其缺點有:①標準上:雖然通過了AOAC,ISO,我國出入境檢驗檢疫等世界各國權威組織機構的認證認可,進入相關標準,但沒有進入我國強制的食品安全國家標準,導致質檢、國內企業對相關產品檢驗時無法采用,根本上限制了該技術的推廣;②技術層面上:菌落總數測試片在做到某類產品,含有芽孢桿菌,測試片表面容易液化,影響判讀結果。霉菌測試片上面酵母跟霉菌有時不大容易判斷;③經濟上:成本較高,對于平時人工比較富余的實驗室來說,全部使用測試片經費上面壓力較大。

1.2快速生化檢測儀器法微生物生化快速檢測是微生物檢測發展的方向之一,其具有操作自動化、標準化、準確率高等特點。國內外現在已有很多全自動微生物分析系統問世[4],如Vitek 系統、Biolog 系統、BAX 系統和Phoenix 細菌鑒定等。

Vitek 系統[5]的原理是基于微生物的生化反應。它設計六種VITEK鑒定卡對應不同的菌群,然后在鑒定卡內封裝相應的風干底物,將待檢菌經傳統培養,劃線分離得到的純菌落制成菌懸液后,注入鑒定卡,放入儀器進行檢測。儀器則通過光學組件,按不同的波長對鑒定卡進行掃描,根據微生物在對不同風干底物生長反應不同,得出相應的鑒定結果。

其優點有:①獲得廣泛的國際認可,而且也進入了最新食品安全國家標準,在實際檢測中可以作為細菌檢測的鑒定判斷依據;②準確,用vitek對已經標準菌株進行驗證,結果跟實際菌株完全符合,而且時間上面大大縮短,一般情況常見菌株5~8h都能鑒定出結果;③快捷,減少手工操作時間,無需添加其它試劑;④將傳統微生物生化鑒定需要的生化藥品壓縮到一張小卡片里,方便了實驗室管理,避免了樣品量不大的實驗室需準備的繁雜的生化試劑,節約了成本。

2免疫學技術

全自動酶聯熒光免疫系統即mini VIDAS。它主要是利用酶聯免疫的原理,通過檢測酶跟酶熒光底物作用產生熒光強度來計算物質濃度,從而對微生物或毒素等進行篩選檢測。該系統含有固相吸附器和條形碼標記試劑條,其內側由抗體包被作為固相吸管功能,通過儀器自動進行地抽吸,而在吸頭內表面完成抗原抗體結合反應、洗滌分離和熒光激發過程。

其優點有: ① 靈敏度高,可以作為大批量樣品的篩查,能有效地節約檢驗時間和工作量;②速度快,一般上機后幾十分鐘可以得到初篩結果;③結果準確,與國標法比較無明顯差異,假陽性跟假陰性率小。

其缺點有:①沒有進入到食品安全國家標準,影響它在實際檢測中的應用;②檢測項目少,實際檢測中常用到的項目只有沙門氏菌、金黃色葡萄球菌毒素,單核增生李斯特菌;③耗材費用高,特別在樣品量少的情況下。即使單做一個樣品也需要3根測試條。影響了在中小實驗室的應用。

3PCR技術

PCR是多聚酶鏈式反應的簡稱,該方法通過對人工難以培養的微生物相應DN段的擴增,檢測擴增產物含量, 從而快速地對食品中致病菌含量進行檢測。實時定量PCR 技術跟傳統 PCR 技術其基本原理相同,但定量技術原理不同。實時定量技術應用了熒光染料和探針來保證擴增的特異性,并且熒光信號的強弱同擴增產物的量成正比,從而準確定量[7]。

其優點有:①測定結果迅速、靈敏度和特異性高、檢測成本低,理論上, 只

要樣品中含有一分子待測菌的DNA, 通過PCR技術完全可以在短時間內檢測到;②已成為檢測一些病毒、豬鏈球菌的國家標準方法( 如禽流感病毒通用熒光RT-PCR 檢測方法GB/ T 194381 1-2004; H5 亞型禽流感病毒熒光RT-PCR 檢測方法,GB/ T 194381 2-2004 ,GB/T 19915.7-2005 豬鏈球菌2型熒光PCR檢測方法等)。

其缺點有:①其存在的最大問題在于PCR 產品的假陽性污染,其原因主要是由于PCR 方法的靈敏度極高, 可能是擴增已死亡的待檢測菌體而造成的;②沒有進入食品安全國家標準,影響了該技術在國內檢測的應用。

4結論

微生物檢驗技術正朝著簡便、高效、快速、自動化方向發展,許多新的檢測技術還在不斷涌現出來,除了上面介紹的技術,還有代謝學技術、傳感器技術、流式細胞術、基因探針技術、生物芯片技術等等。每種檢測技術都有其優缺點,研究檢測人員應該根據不同的檢測目標,不同的實驗環境及條件,選擇適當的檢測方法,進一步地,還可以將不同的技術結合起來比對、使用,以提高檢測的準確性。

參考文獻:

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[2]張志潔, 韓劍眾.食品微生物快速檢測技術及其自動化研究進展[J].食品研究與開發,2003(2): 97-100.

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[4]楊向瑩, 江志毅, 楊娜. 快速方法在食品微生物檢測中的應用[J]. 中國食品工業, 2006(5): 49-50.

[5]楊毓環,陳偉偉.VITEK全自動微生物檢測系統原理及其應用[J].海峽預防醫學雜志, 2000, 6(3): 38-39.

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