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關(guān)鍵詞:食品營(yíng)養(yǎng)學(xué);內(nèi)容;探討
中圖分類號(hào):TS201
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-9944(2017)23-0195-02
1引言
食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)(foodnutrition)主要是研究食品營(yíng)養(yǎng)與人體生長(zhǎng)發(fā)育和健康的關(guān)系的科學(xué),是食品科學(xué)與工程專業(yè)本科生一門重要的專業(yè)必修課,重點(diǎn)介紹各種營(yíng)養(yǎng)素的生理功能及其過(guò)剩與缺乏癥、各類食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及營(yíng)養(yǎng)素在食品加工與貯藏過(guò)程中的變化規(guī)律,營(yíng)養(yǎng)素食物來(lái)源和參考攝入量,同時(shí)也介紹了消化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),營(yíng)養(yǎng)素在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)、消化及代謝過(guò)程,食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化的基本原則,不同人群生理特點(diǎn)、營(yíng)養(yǎng)需要、合理膳食原則、膳食參考量(DRI)及其制定依據(jù),營(yíng)養(yǎng)調(diào)查、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法,不同人群食譜編制方法等。
隨著生物科學(xué)的發(fā)展,食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)也取得了巨大的進(jìn)步,一些新的理論相繼產(chǎn)生,然而,目前食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有跟上生物科學(xué)和食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)的發(fā)展步伐,雖然關(guān)于食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)教學(xué)方法的研究較多[1~6],但營(yíng)養(yǎng)學(xué)教學(xué)內(nèi)容的研究較少,因此結(jié)合自己的教學(xué)和科研實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),就食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)教學(xué)內(nèi)容存在的問(wèn)題提出如下建議。
2食物的體內(nèi)過(guò)程
食物的體內(nèi)過(guò)程主要論述消化系統(tǒng)的組成,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化、吸收、體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)及代謝過(guò)程。該部分內(nèi)容對(duì)于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收論述過(guò)于簡(jiǎn)單,只論述了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主動(dòng)吸收和被動(dòng)吸收特點(diǎn),然而在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收過(guò)程中轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的作用及調(diào)節(jié)機(jī)理沒(méi)有論述,特別是碳水化合物、氨基酸與鈉離子的協(xié)同運(yùn)輸沒(méi)有論述,不利于學(xué)生對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收過(guò)程及機(jī)理的理解,更不利于理解礦物質(zhì)鈉的功能及人為什么要吃鹽的主要原因。因此建議補(bǔ)充轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)同運(yùn)輸?shù)葍?nèi)容。
3重要功能因子
該部分內(nèi)容論述了咖啡堿、茶堿和可可堿、活性多糖、二十八烷醇、輔酶Q、褪黑素、超氧化物歧化酶、對(duì)氨基苯甲酸的化學(xué)組成、存在形式和生理功能及其代謝。這部分內(nèi)容對(duì)有些功能因子的作用機(jī)理論述不足,只有功能,沒(méi)有機(jī)理,不利于學(xué)生的理解,例如,左旋肉堿能夠促進(jìn)減肥是因?yàn)樗芘c脂肪酸結(jié)果形成脂酰肉堿,有利于脂肪酸穿過(guò)線粒體內(nèi)膜,從而促進(jìn)脂肪酸氧化分解。另外,食物纖維不被人體消化、吸收,但具有重要的功能,適合這一部分論述。
4各類食物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值
該部分內(nèi)容主要論述食物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)價(jià)方法,如谷類食品、豆類及堅(jiān)果類、蔬菜和水果、肉類、水產(chǎn)品、乳和乳制品、蛋類的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等,該部分內(nèi)容只論述了豆類的抗?fàn)I養(yǎng)特性,沒(méi)有論述抗?fàn)I養(yǎng)機(jī)理,或論述不足。
5特殊人群營(yíng)養(yǎng)
該部分內(nèi)容主要論述孕婦營(yíng)養(yǎng)、乳母營(yíng)養(yǎng)、嬰幼兒營(yíng)養(yǎng)、青春期營(yíng)養(yǎng)、老年?duì)I養(yǎng)、高溫環(huán)境人群營(yíng)養(yǎng)、低溫環(huán)境下人群的營(yíng)養(yǎng)、職業(yè)性接觸有毒、有害物質(zhì)人群的生理特點(diǎn)、營(yíng)養(yǎng)需要及合理膳食。該部分內(nèi)容論述各類人群的生理特點(diǎn)、營(yíng)養(yǎng)需要及合理膳食,但沒(méi)有把各類人群的生理特點(diǎn)與飲食的關(guān)系結(jié)合起來(lái)。
6營(yíng)養(yǎng)與健康
該部分內(nèi)容主要論述營(yíng)養(yǎng)與腫瘤、高血壓、冠心病、糖尿病、肥胖的關(guān)系及膳食原則。沒(méi)有論述營(yíng)養(yǎng)與免疫的關(guān)系,而免疫是預(yù)防疾病、保持健康的基礎(chǔ),對(duì)于人體保健具有重要意義。所以該部分應(yīng)該講解人體免疫系統(tǒng)的組成、功能及人體免疫機(jī)理,營(yíng)養(yǎng)成分與人體免疫的關(guān)系,提高人體免疫力的食品和方法。
7社區(qū)營(yíng)養(yǎng)
該部分內(nèi)容主要論述膳食結(jié)構(gòu)、膳食指南、社區(qū)營(yíng)養(yǎng)的概念,膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量的制定、營(yíng)養(yǎng)調(diào)查和營(yíng)養(yǎng)監(jiān)測(cè)方法。教材該部分內(nèi)容論述過(guò)于詳細(xì),學(xué)生只用了解膳食結(jié)構(gòu)、膳食指南的概念、膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量的制定的原則就行。膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量是隨個(gè)體遺傳基因不同而不同,更精確的膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量需要進(jìn)一步研究遺傳因素對(duì)營(yíng)養(yǎng)素消化、吸收、分布、代謝和排泄的影響,探討兩者相互作用對(duì)生物體表型影響的規(guī)律,從而針對(duì)不同基因型或營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因表達(dá)的特異調(diào)節(jié)作用,制定出膳食營(yíng)養(yǎng)素參考攝入量和膳食指南,為預(yù)防和控制營(yíng)養(yǎng)缺乏病提供可靠的依據(jù)。
8結(jié)語(yǔ)
這一框架科學(xué)內(nèi)容三大領(lǐng)域之一物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域?yàn)槔?jiǎn)單介紹了框架的科學(xué)內(nèi)容。文章通過(guò)分析,得出框架的呈現(xiàn)上有三個(gè)特點(diǎn):對(duì)范圍給出界定;內(nèi)容有層次;學(xué)科內(nèi)容有交叉。
關(guān)鍵詞:NAEP 2009科學(xué)框架
中圖分類號(hào):G42
一、關(guān)于NAEP 科學(xué)框架2009的介紹
美國(guó)教育進(jìn)展評(píng)估即NAEP(The National Assessment of Educational Progress)是一項(xiàng)美國(guó)持續(xù)了近40年的學(xué)生學(xué)業(yè)成就評(píng)估體系。它全面評(píng)估美國(guó)人的閱讀、數(shù)學(xué)、科學(xué)、寫(xiě)作、美國(guó)史、公民學(xué)、地理以及其他科目的素養(yǎng)水平,為了解美國(guó)學(xué)生學(xué)業(yè)成就水平提供了大量數(shù)據(jù),對(duì)美國(guó)基礎(chǔ)教育的質(zhì)量把關(guān)起到了重要作用。
NAEP科學(xué)評(píng)估框架為NAEP科學(xué)評(píng)估的設(shè)計(jì)提供了詳盡的解釋。作為新一輪的NAEP科學(xué)評(píng)估測(cè)試,NAEP2011的科學(xué)評(píng)估采用的是NAEP2009評(píng)估框架。NAEP2009科學(xué)評(píng)估框架是于2006年美國(guó)國(guó)家評(píng)估管理組委會(huì)提出的最新的評(píng)估框架。它為2009-2011年科學(xué)評(píng)估制定了新的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
二、NAEP 科學(xué)框架2009 物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)容
NAEP2009框架評(píng)價(jià)的科學(xué)內(nèi)容分為三個(gè)領(lǐng)域:物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球和宇宙空間科學(xué)??蚣苊枋隽诉@三大領(lǐng)域中關(guān)鍵的事實(shí)、概念、規(guī)則、定律和理論。每個(gè)領(lǐng)域所涉及的內(nèi)容如下[1]:
(1) 物質(zhì)科學(xué)
物質(zhì):物質(zhì)的性質(zhì);物質(zhì)的變化
能量:能量的形式;能量轉(zhuǎn)化與能量的保存
運(yùn)動(dòng):宏觀水平的運(yùn)動(dòng);影響運(yùn)動(dòng)的因素
(2)生物科學(xué)
生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能:組織與發(fā)展;物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換;共生
生命系統(tǒng)的改變:遺傳與繁殖;進(jìn)化與變異
(3)地球與宇宙空間科學(xué)
空間與時(shí)間中的地球:宇宙的物體;地球的歷史
地球結(jié)構(gòu):地質(zhì)的性質(zhì);構(gòu)造地質(zhì)學(xué)
地球系統(tǒng):地球系統(tǒng)中的能量;氣候與天氣;生物地質(zhì)化學(xué)的循環(huán)
由上可以看出,NAEP所選擇的科學(xué)內(nèi)容的主題是這三大領(lǐng)域中的核心內(nèi)容。這些內(nèi)容是解釋或者預(yù)測(cè)自然現(xiàn)象的基礎(chǔ)。是最基本的、最具有遷移力的知識(shí)和觀點(diǎn)的關(guān)鍵部分。這些內(nèi)容的闡述并不包括對(duì)現(xiàn)象的觀察,事實(shí)上,NAEP并沒(méi)有以細(xì)節(jié)的方式來(lái)闡述各種科學(xué)定律,而是采用術(shù)語(yǔ)的方式來(lái)解釋。由于篇幅有限,同時(shí)組委會(huì)在設(shè)計(jì)科學(xué)內(nèi)容這一模塊時(shí)思路一致,故以物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域?yàn)槔?,?lái)闡述NAEP科學(xué)框架是如何呈現(xiàn)科學(xué)內(nèi)容。
1.對(duì)范圍給出界定:
由于NAEP評(píng)估要求學(xué)生將科學(xué)內(nèi)容運(yùn)用到對(duì)現(xiàn)象的觀察和舉例上,因此,框架提供了適用于NAEP科學(xué)評(píng)估的現(xiàn)象和例子的范圍的界定。比如,在物理科學(xué)中,在物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域,能量的形式這一分主題包含了以下幾個(gè)板塊內(nèi)容:能量形式的例子(4年級(jí));動(dòng)能,勢(shì)能,太陽(yáng)能(8年級(jí));核能和潮汐能(12年級(jí))。
2.內(nèi)容有層次:
在內(nèi)容的陳述上,NAEP2009科學(xué)框架考慮了特定學(xué)段的學(xué)生的認(rèn)知能力和已有知識(shí)儲(chǔ)備。同時(shí),NAEP評(píng)估針對(duì)的是四年級(jí)、八年級(jí)和十二年級(jí)的學(xué)生,所以在陳述各年級(jí)學(xué)生所應(yīng)具備的知識(shí)時(shí),并不是一刀切的方式,而是細(xì)化出在各主題下各年級(jí)學(xué)生所應(yīng)掌握的內(nèi)容:例如:4,8,12年級(jí)物質(zhì)科學(xué)內(nèi)容[1](節(jié)選)
四年級(jí):能量形式的例子:
P4.7 熱(熱能),電,光,聲是能量的形式
P4.8 熱能可源于物質(zhì)的燃燒,某種特定物質(zhì)相互摩擦,或者電流進(jìn)過(guò)。金屬是熱和電的良好導(dǎo)體。增加任何物質(zhì)的溫度需要額外的能量。
八年級(jí):動(dòng)能,勢(shì)能,太陽(yáng)能
P8.8物體的運(yùn)動(dòng)需要?jiǎng)幽?。舉個(gè)例子:一個(gè)運(yùn)動(dòng)中的棒球合一打破窗戶;流動(dòng)中的水流使鵝卵石移動(dòng),使漂浮的物體隨之流動(dòng)。
P8.9勢(shì)能的三種形式分別是重力勢(shì)能,彈性勢(shì)能和化學(xué)能。當(dāng)系統(tǒng)中物體相對(duì)位置發(fā)生改變時(shí),重力勢(shì)能會(huì)改變。當(dāng)物體相互緊壓時(shí),會(huì)產(chǎn)生彈性勢(shì)能?;瘜W(xué)能來(lái)自原子的本質(zhì)和排列。
十二年級(jí):核能和潮汐能
P12.8組成物質(zhì)的原子和分子在持續(xù)的運(yùn)動(dòng)中(平移,轉(zhuǎn)動(dòng),振動(dòng))
P12.9能量在碰撞過(guò)程中可以從一個(gè)物體傳到另一個(gè)物體上。
(注:P4.7這一編碼分別表示:P:physical science(物質(zhì)科學(xué));4代表4年級(jí);7代表4年級(jí)的第七個(gè)內(nèi)容。(以此類推))
從上中可以看出,在每個(gè)年級(jí),重點(diǎn)內(nèi)容是不相同的。從最簡(jiǎn)單的熱能開(kāi)始,隨著年級(jí)的增加,逐年加深難度,過(guò)渡到動(dòng)能、勢(shì)能、太陽(yáng)能,并最后涉及核能和潮汐能。
在同一年級(jí),內(nèi)容也是從簡(jiǎn)到難。以4年級(jí)為例,先介紹熱是種能量,再涉及熱能是如何來(lái)的。
3.學(xué)科交叉內(nèi)容:
雖然科學(xué)內(nèi)容被分為三大領(lǐng)域,但是這些領(lǐng)域作為解釋自然界的手段,是不能完全被拆分的。因此,在NAEP科學(xué)框架中,包含了學(xué)科交叉內(nèi)容。在框架中,交叉的內(nèi)容并沒(méi)有單獨(dú)列出,而是放在內(nèi)容陳述表中。例如:在物質(zhì)科學(xué)中,提到了核聚變是太陽(yáng)和其他行星提供能量的來(lái)源,而在地球與空間科學(xué)中,也提到了太陽(yáng)是能量的主要來(lái)源。
關(guān)鍵詞 二f英;二惡英;多氯代二苯-并-對(duì)-二f英;多氯代二苯并呋喃;多氯聯(lián)苯
中圖分類號(hào)X592 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2011)38-0072-02
Classification and Hazard Analysis of Dioxins-class Chemicals
MA Dejin
Anhui BBCA Chemical Equipment Co., Ltd., Bengbu 233010,Anhui Province,China
Abstract The persistence of the toxicity hazard being to human and organism caused by dioxins-class chemicals,has been attaching more and more highly attentions around the world. The related scientific and technical terms had been misused and confused from the large standard literature, this paper recited its normative classification and hazard analysis and some suggestions based on existing key problems in the field of research and practice.
Keywords 1,4-dioxin;dioxins;PCDDs;PCDFs;PCBs
1 二惡英類化學(xué)物質(zhì)的分類
近半個(gè)世紀(jì)以來(lái),二惡英類化學(xué)物質(zhì)的概念多見(jiàn)于國(guó)內(nèi)外各類刊物與文獻(xiàn)上,但在概念的規(guī)范性方面存在頗多異議與混淆,本文基于對(duì)大量科技文獻(xiàn)的研究,對(duì)此進(jìn)行了論述。
1)二f英(1,4-dioxin),僅指1,4-二氧雜環(huán)己二烯,是一個(gè)單環(huán)有機(jī)化合物和工業(yè)上沒(méi)有用處的副產(chǎn)物,二f英也稱二氧雜芑,“芑”為有機(jī)化合物環(huán)己間二烯(1,3-cyclohexadiene) 的簡(jiǎn)稱,分子式 C6H8,分子量80.13,為無(wú)色液體,具有刺激性和易燃性,結(jié)構(gòu)式為如圖1。二f英分子式C4H4O2,分子量84.07,常溫常壓下是無(wú)色液體狀,有毒并具有易燃性,基本結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。
2)二f英類化學(xué)物質(zhì)(dioxin-type chemicals)是含有二f英結(jié)構(gòu)的衍生化合物,應(yīng)屬于一族多氯代二苯-并-對(duì)-二f英(polychlorinated dibenzo-p-dioxins,簡(jiǎn)稱PCDDs)的有機(jī)化合物,基本結(jié)構(gòu)可用下圖3表示,該類物質(zhì)按照氯原子的數(shù)目(1-8個(gè))不同有75種衍生物,它是含有兩個(gè)氧鍵的二f英基本結(jié)構(gòu)連接兩個(gè)苯環(huán)的三環(huán)結(jié)構(gòu)。
研究表明,該類物質(zhì)僅有7種結(jié)構(gòu)化合物具有毒性,其中以2,3,7,8-四氯二苯并-對(duì)-二f英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,簡(jiǎn)稱TCDDs或T4CDDs)為典型研究對(duì)象,TCDDs或T4CDDs有22個(gè)衍生物異構(gòu)體,分子式C12H4Cl4O2,分子量321.97,結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖4,其毒性相當(dāng)于氰化鉀的1000倍,是人類發(fā)現(xiàn)的無(wú)意識(shí)合成副產(chǎn)品中毒性最強(qiáng)的物質(zhì),有“世紀(jì)之毒”之稱,迄今為止該類化合物的毒性最大且屬于含有多種毒性的物質(zhì)之一。
3)多氯代二苯并呋喃(polychlorinated dibenzo-p-furans ,簡(jiǎn)稱PCDFs),它是在含有一個(gè)氧鍵的呋喃基本結(jié)構(gòu)上連接兩個(gè)苯環(huán)的三環(huán)結(jié)構(gòu),由于在結(jié)構(gòu)和生物作用上或生態(tài)影響方面與二f英類化學(xué)物質(zhì)有相似之處,人們將其歸屬于二f英類似化學(xué)物質(zhì)(dioxin-like chemicals)。
眾所周知,呋喃的基本結(jié)構(gòu)如圖5所示,呋喃分子式C4H4O,分子量68.07,是無(wú)色液體,有特殊的氣味,有麻醉和弱刺激作用,極度易燃,吸入后可引起頭痛、頭暈、惡心、呼吸衰竭等病理現(xiàn)象,此物質(zhì)無(wú)論分子結(jié)構(gòu)還是性能方面與二f英有一定的差別。
在呋喃基本結(jié)構(gòu)上連接兩個(gè)苯環(huán),且苯環(huán)的相應(yīng)位置上與氯結(jié)合后,分別形成135種衍生物,其基本結(jié)構(gòu)式為圖6之右圖,并同圖6之左圖中的PCDDs進(jìn)行對(duì)比,可以明顯看出二者結(jié)構(gòu)上差距[1]。PCDFs 對(duì)生物體的內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及生殖系統(tǒng)具有很強(qiáng)的毒性. 目前, 已經(jīng)成為持久性有機(jī)污染物和內(nèi)分泌干擾物方面的研究熱點(diǎn)[2]。
4)多氯聯(lián)苯(polychlorinated biphenyls , 簡(jiǎn)稱PCBs)是與苯環(huán)上碳原子相連接的氫被氯不同程度地取代而形成的一類聯(lián)苯化合物,又稱共平面多氯聯(lián)苯(co-polychlorinated biphenyls),屬于人工合成的化合物。在過(guò)去的數(shù)十年中廣泛用于作加熱載體、絕緣油和油,同時(shí)由于其良好的工業(yè)用途被作為添加劑而廣泛使用,如添加到各種樹(shù)脂中增加其抗氧化性和耐腐蝕性,添加到橡膠中增強(qiáng)其持久性、滅火性和電絕緣性,添加到各種涂料中作增塑劑等[3]。多氯聯(lián)苯類化合物外觀呈流動(dòng)的油狀液體或白色結(jié)晶固體或非結(jié)晶性樹(shù)脂,對(duì)生物體有積聚性和持久毒害作用,一般結(jié)構(gòu)式表達(dá)成C12HnCl(10-n)(0≤n≤9),依照氯原子的個(gè)數(shù)和位置不同,多氯聯(lián)苯有209種異構(gòu)體,其中有13種為有毒化合物,結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖7。
5)二f英化合物(dioxin-compounds)應(yīng)屬于二f英類化學(xué)物質(zhì)和二f英類似化學(xué)物質(zhì)的統(tǒng)稱,它包含二f英、75種多氯代二苯-并-對(duì)-二f英和135種多氯代二苯并呋喃的所有衍生物或異構(gòu)體。
6)二惡英化合物(dioxins-compounds)或二惡英類化學(xué)物質(zhì)(dioxins-class chemicals)屬于二f英化合物與多氯聯(lián)苯系列中那些具有毒性化合物的統(tǒng)稱,即僅包含30種有毒化合物,簡(jiǎn)稱二惡英(dioxins),顯而易見(jiàn)二惡英中不包含二f英。
2 二惡英類化學(xué)物質(zhì)的毒性危害
在二f英化合物中,對(duì)于PCDDs和PCDFs兩類化合物中的氯原子數(shù)在1個(gè)~3個(gè)氯者不具備毒性,氯原子數(shù)在在4-8個(gè)的該類衍生物或異構(gòu)體具有毒性,分別有7種和10種有毒化合物,該類物質(zhì)的名稱及簡(jiǎn)稱見(jiàn)國(guó)家環(huán)保部的四個(gè)配套系列標(biāo)準(zhǔn)之一[4];多氯聯(lián)苯的毒性相對(duì)PCDDs和PCDFs兩類化合物要低,在209種異構(gòu)體中有13種屬于毒性物質(zhì)。
二惡英類化學(xué)物質(zhì)的毒性危害已經(jīng)引起世界各國(guó)的高度重視,中國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)部等九部委于2010年10月19日聯(lián)合發(fā)文《關(guān)于加強(qiáng)二惡英污染防治的指導(dǎo)意見(jiàn)》(環(huán)發(fā)〔2010〕123號(hào))指出:二惡英具有很強(qiáng)生物毒性,同時(shí)具有難以降解、可在生物體內(nèi)蓄積的特點(diǎn),進(jìn)入環(huán)境將長(zhǎng)期殘留,對(duì)人類健康和可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成威脅;同時(shí)強(qiáng)調(diào)到2015年,建立比較完善的二惡英污染防治體系和長(zhǎng)效監(jiān)管機(jī)制,重點(diǎn)行業(yè)二惡英排放強(qiáng)度降低10%,基本控制二惡英排放增長(zhǎng)趨勢(shì)。同時(shí)本權(quán)威性文件所使用的“二惡英”而非“二f英”,筆者認(rèn)為更趨于規(guī)范性用法。
目前研究發(fā)現(xiàn),二惡英包括30種化合物,這類有機(jī)物質(zhì)性質(zhì)非常穩(wěn)定,熔點(diǎn)較高,極難溶于水,可以溶于大部分有機(jī)溶劑,大多屬于無(wú)色無(wú)味的脂溶性物質(zhì),所以非常容易在生物體內(nèi)積累,自然界的微生物和水解作用對(duì)二惡英的分子結(jié)構(gòu)影響較小,因此,環(huán)境中的二惡英很難自然降解消除,對(duì)人類健康影響的科研成果已經(jīng)越來(lái)越多地展現(xiàn)出來(lái)。普遍被認(rèn)同的觀點(diǎn)主要有:二惡英類化學(xué)物質(zhì)是一類由碳、氫、氧及鹵族元素組成的環(huán)狀分子,它們不易揮發(fā)、不易溶于水,但卻溶于油脂,進(jìn)入人體后極易留存;二惡英對(duì)人類的危害主要表現(xiàn)在:引起皮膚損傷性疾病,具有強(qiáng)烈的致癌性、致畸性及致突變性,同時(shí)還造成生殖毒性、免疫毒性和內(nèi)分泌毒性。
3 結(jié)論
對(duì)二惡英類化學(xué)物質(zhì)的研究,首先應(yīng)對(duì)術(shù)語(yǔ)予以科學(xué)分類和界定,以便進(jìn)一步研究系統(tǒng)中產(chǎn)物的來(lái)源及其衍生后果,有益于理清研究思路和突出科研重點(diǎn),本文中術(shù)語(yǔ)及有關(guān)提法與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)權(quán)威文獻(xiàn)有很多不一致之處,僅屬于作者個(gè)人觀點(diǎn),不足之處敬請(qǐng)專業(yè)人士不吝賜教和指正,期望從追根朔源角度探究科學(xué)問(wèn)題;二惡英給環(huán)境污染帶來(lái)的危害將直接影響人類的健康,其單一或混合異構(gòu)體的形成機(jī)理、對(duì)環(huán)境及人類的危害特性、毒性特征、毒性當(dāng)量及限量、消除危害措施等無(wú)疑牽涉多學(xué)科專業(yè)知識(shí),盡管目前已經(jīng)擁有初步的防控體系和措施,仍有諸多難題等待更多人士探討和研究。
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一、污水處理廠惡臭氣體污染概述
污水處理廠承載著對(duì)高濃度不能達(dá)標(biāo)排放的污染廢水人工強(qiáng)化處理,最大限度的對(duì)環(huán)境污染破壞的作用,由于污水處理廠是高濃度污染物的匯集地,污染物種類復(fù)雜,性質(zhì)各異,在污水處理過(guò)程中,一部分污染物會(huì)以氣體形式或是直接揮發(fā)或是轉(zhuǎn)化為其他氣體物質(zhì)散出,尤其是散出的一些惡臭氣體,不僅在感官上令人不愉快,同時(shí)對(duì)人體造成嚴(yán)重的危害,給廠區(qū)工作人員和周邊居民都帶來(lái)嚴(yán)重的不良影響。
在污水處理廠的運(yùn)行過(guò)程中,污水本身溶解有惡臭氣體;個(gè)別工藝要求對(duì)構(gòu)筑物內(nèi)的污水進(jìn)行曝氣和攪動(dòng),會(huì)使水中溶解的一些惡臭氣體揮發(fā)出來(lái),從而產(chǎn)生了惡臭氣味;在污水處理的末端污泥處理過(guò)程中也會(huì)散發(fā)出濃度極高的惡臭污染氣體。散發(fā)的惡臭氣體污染物往往不是單一穩(wěn)定的物質(zhì),尤其是化工、煉油等污水處理廠,常常是多種復(fù)雜惡臭物質(zhì)共同作用,而且由于部分惡臭嗅成分復(fù)雜,閾值極低,擴(kuò)散迅速,使得治理難度極大。
二、惡臭物質(zhì)的來(lái)源
1.自然發(fā)生源
植物蛋白質(zhì)分解會(huì)產(chǎn)生腐敗的惡臭,污水和沼澤產(chǎn)生魚(yú)臭和青草臭,火山噴發(fā)產(chǎn)生硫磺惡臭。還有很多有機(jī)質(zhì)在厭氧條件下都會(huì)散發(fā)出各種惡臭;世界上每年自然發(fā)生的硫化氫陸地約為6×107~8×107t,海面約為3×107t。
2.人工發(fā)生源
主要分為生活和生產(chǎn)兩種。生活包括垃圾,污水廠,排泄物等。
惡臭氣體主要產(chǎn)生在污水處理過(guò)程中的排污泵站、進(jìn)水格柵、嚗氣沉沙池、初沉池等處,污泥處理過(guò)程中的污泥濃縮、脫水干化、轉(zhuǎn)運(yùn)等處;垃圾處理過(guò)程中的堆肥處理、填埋、焚燒、轉(zhuǎn)運(yùn)等處, 生產(chǎn)包括石油天然氣煉制,制藥,造紙食品加工,飼料加工等等行業(yè)。
例如硫化氫主要來(lái)源于煉油,煉焦,天然氣,糞便處理,污水處理廠等;硫醇主要來(lái)源于農(nóng)藥、煤氣、合成橡膠,牛皮紙漿等;胺類主要產(chǎn)生于水產(chǎn)加工、皮革、骨膠、油脂化工及飼料等行業(yè)。
三、污水處理廠惡臭氣體的組分、危害及種類
污水廠無(wú)組織惡臭氣體主要包括H2S,NH3,VOCs揮發(fā)性有機(jī)化合物;惡臭氣體對(duì)人體產(chǎn)生各種危害,長(zhǎng)期在含有惡臭氣體的環(huán)境中工作生活的職工患有呼吸系統(tǒng)疾病的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他崗位的職工。對(duì)污水處理廠惡臭廢氣的處理,不僅僅是企業(yè)內(nèi)部的要求,更重要的是使公眾滿意,使經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的和諧發(fā)展。
惡臭物質(zhì)的種類有很多,迄今人類能感覺(jué)到的惡臭物質(zhì)有4000多種,大致有芳香性臭氣,植物性臭味,土臭及霉臭,魚(yú)臭,藥品及試劑型臭氣,金屬型臭味,腐敗性臭氣等等。
四、惡臭污染特點(diǎn)
1.以混合物的形式存在,很多物質(zhì)都能產(chǎn)生惡臭;例如香煙煙氣中一測(cè)定出上千種成分。
2.屬于感覺(jué)性公害,是心理上的反應(yīng),有很強(qiáng)的主觀因素;
3.人的感官是很敏感的,大大低于儀器的檢測(cè)限度;例如三甲胺的嗅閾值0.03*10-9 ;
4.惡臭的各成分會(huì)有疊加或削減的作用,混合后也許更強(qiáng),也可能降低了惡臭濃度;
5.有害氣體對(duì)人體的影響與濃度成正比,但惡臭卻不同。惡臭的感覺(jué)量與人的嗅閾刺激量的對(duì)數(shù)成正比,可用韋伯-費(fèi)希納公式和史蒂文斯公式表征;
6.個(gè)別惡臭物質(zhì)的氣味性質(zhì)與濃度有關(guān);例如吲哚在高濃度下是糞便味,濃度低時(shí)卻表現(xiàn)出花香味;
五、惡臭對(duì)人類的影響
世界衛(wèi)生組織(WTO)規(guī)定,根據(jù)有毒有害氣體的強(qiáng)度和濃度可對(duì)人體造成幾種程度的影響:
1.直接影響和間接影響;產(chǎn)生呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等疾??;對(duì)植物構(gòu)成危害,給動(dòng)物和人類造成間接影響。
2.引起人體生理機(jī)能的障礙和病變,縮短生命。
3.使受污染的人群發(fā)生急性病并引起死亡。
六、惡臭對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的影響
對(duì)社會(huì)的影響是造成居住環(huán)境惡化,上訪事件頻發(fā)導(dǎo)致社會(huì)不和諧;遼寧省某城市由于污水廠散發(fā)的惡臭氣體導(dǎo)致周邊新開(kāi)發(fā)的小區(qū)無(wú)人居住,售價(jià)直線下降,經(jīng)過(guò)市環(huán)保局的協(xié)調(diào),污水廠所屬企業(yè)委托北京沃太斯做了惡臭治理一年后后,樓價(jià)回升,入住率達(dá)90以上,無(wú)上訪事件;遼寧省某化工企業(yè)的污水處理廠散發(fā)的惡臭氣體一直影響周邊居民的正常生活和工作,多次到所屬企業(yè)集體上訪,并要求上千萬(wàn)元的賠償;2010年企業(yè)投資2700多萬(wàn)元進(jìn)行了徹底的惡臭氣體處理,完全解決了周邊民事糾紛,為當(dāng)?shù)氐陌傩兆隽艘患蠛檬拢步o企業(yè)帶來(lái)了好的聲譽(yù)。此外惡臭污染使排污企業(yè)的防護(hù)距離增加,周邊的土地利用率降低,造成不必要的浪費(fèi);嚴(yán)重的惡臭污染會(huì)破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。
對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響表現(xiàn)在旅游區(qū)的環(huán)境受到影響后,收入直接下降;商業(yè)區(qū)的購(gòu)買力會(huì)受到惡臭的影響;區(qū)域環(huán)境空氣不好回影響外來(lái)投資等等。
七、惡臭污染處理技術(shù)
國(guó)外早在20世紀(jì)50年代末便開(kāi)始了惡臭氣體污染治理的研究,并積累了豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)20世紀(jì)80年代才開(kāi)展惡臭氣體污染的調(diào)查、測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)方面的研究,而對(duì)脫臭技術(shù)的研究則是從20世紀(jì)90年代才開(kāi)始進(jìn)行。目前,國(guó)內(nèi)外幾種常見(jiàn)的處理工藝有:吸收(附)法、熱氧化(氧化反應(yīng)、燃燒、催化燃燒)法、低溫等離子法、UV紫外線(光量子、納米技術(shù)協(xié)同光量子技術(shù))法和固定化生物載體法等,每種除臭方法各有不同的特點(diǎn)、適用范圍及局限性。
惡臭氣體處理方法各有優(yōu)缺點(diǎn),縱觀幾種治理技術(shù),生物法因能高效分解有機(jī)臭氣,經(jīng)濟(jì)且無(wú)二次污染,因此是除臭技術(shù)的主要發(fā)展方向。
通過(guò)多年來(lái)的生物法處理有害氣體的工程實(shí)踐,生物處理技術(shù)具有:處理容量大、抗負(fù)荷沖擊性強(qiáng)、氣流分布均勻、核心系統(tǒng)操作維護(hù)簡(jiǎn)單、設(shè)備故障率低、處理效果穩(wěn)定等特點(diǎn),尤其是在市政污水廠這種大風(fēng)量、低濃度、氣體濕度較大、成分相對(duì)復(fù)雜的污染氣體的工況下得到大量應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:泥石流 形成條件 危害 防治措施
1、概述
泥石流是發(fā)生在山區(qū)及山前地區(qū)的一種含有大量泥砂和石塊的暫時(shí)性急水流。泥石流常常具有突然暴發(fā)、來(lái)勢(shì)兇猛、運(yùn)動(dòng)快速、歷時(shí)短暫之特點(diǎn),并兼有崩塌、滑坡和洪水破壞的雙重作用,其危害程度比單一的崩塌、滑坡和洪水的危害更為廣泛和嚴(yán)重。近年來(lái),我國(guó)泥石流有漸趨加重的趨勢(shì)。鑒于泥石流的嚴(yán)重危害性,了解泥石流的形成條件及其防治措施是有必要的。
2、泥石流的形成條件
2.1地形條件
(1)山高溝深,地勢(shì)陡峻,溝床縱坡大,流域的形狀便于水流的匯集。
(2)上游形成區(qū)的地形多為三面出口的瓢狀或漏斗狀,地形比較開(kāi)闊,周圍山高坡陡,山體破碎,植被生長(zhǎng)不良。這樣的地形有利于水和碎屑物質(zhì)的集中。
(3)中游流通區(qū)的地形多為狹窄陡深的峽谷,谷床縱坡大,使泥石流得以迅猛直瀉。
(4)下游堆積區(qū)的地形為開(kāi)闊平坦的山前平原或河谷階地,使碎屑物質(zhì)有堆積的場(chǎng)所。
2.2地質(zhì)條件
(1)構(gòu)造:地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷層皺褶發(fā)育,新構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,地震烈度較高的地區(qū),一般對(duì)泥石流的形成有利。由于這些因素導(dǎo)致地表巖層破碎、滑坡、崩塌、錯(cuò)落等不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育,為泥石流的形成提供了豐富的固體物質(zhì)來(lái)源。
(2)巖性:結(jié)構(gòu)疏松軟弱、易于風(fēng)化、節(jié)理發(fā)育的巖層,或軟硬相間成層的巖層易遭受破壞,碎屑物質(zhì)來(lái)源豐富。
2.3水文氣象條件
(1)水是泥石流的組成部分,又是搬運(yùn)介質(zhì)的基本動(dòng)力。泥石流的形成與短時(shí)間內(nèi)突然的大量流水密切相關(guān)。突然大量來(lái)水有:①?gòu)?qiáng)度較大的暴雨;②冰川、積雪的強(qiáng)烈消融;③沖川湖、高山湖、水庫(kù)等的突然潰決。
(2)水的作用:浸潤(rùn)飽和山坡松散物質(zhì)的側(cè)蝕掏挖作用產(chǎn)生滑坡、崩塌等,增加了物質(zhì)來(lái)源。
2.4其他條件
如人為濫伐山林,造成山坡水土流失;開(kāi)山采礦、采石棄渣堆積等,往往提供大量物質(zhì)來(lái)源。開(kāi)挖隧道時(shí)破壞地下的地質(zhì)平衡條件時(shí)等,也會(huì)形成泥石流。上述條件概括起來(lái)為:
(1)有陡峻便于集水、集物的地形。
(2)有豐富的松散物質(zhì)。
(3)短時(shí)間內(nèi)有大量水的來(lái)源。此三者缺一便不能形成泥石流。
3、泥石流的危害
由于泥石流中泥、沙、石塊等土粒物質(zhì)含量高,流體濃稠,粘性強(qiáng),因而致使泥石流具有結(jié)構(gòu)性、慣性強(qiáng)、搬運(yùn)力大、破壞力強(qiáng)和分選性差等特征。
根據(jù)泥石流規(guī)模、性質(zhì)、地形條件和受害對(duì)象不同,泥石流危害表現(xiàn)為多種形式,主要有:①淤埋。在泥石流活動(dòng)區(qū)內(nèi)的平緩地帶,泥石流停止運(yùn)動(dòng),大量泥沙淤埋各種目標(biāo)。泥石流規(guī)模愈大,淤埋愈嚴(yán)重。②沖刷。泥石流發(fā)生和流通區(qū)域內(nèi),大量坡面土體和溝床泥沙被帶走,山坡土層被沖刷減薄甚至被剝光,成為難以利用的荒坡;河床被沖刷,岸坡垮塌,使沿岸設(shè)施、交通和水利工程等遭破壞。③撞擊??焖龠\(yùn)動(dòng)的泥石流,尤其是其中的巨石具有很大的動(dòng)能,能撞毀橋梁、堤壩、房屋、車輛、電桿等與之遭遇的固定設(shè)施和活動(dòng)目標(biāo)。④堵塞。泥石流堵塞自身流路或匯入的主河,形成堵塞壩,上游水位增高,使沿河兩岸各種目標(biāo)遭淹沒(méi);一旦堵塞壩潰決,又形成大規(guī)模泥石流或洪水,對(duì)下游造成危害。⑤漫流改道。泥石流中的固體物質(zhì)堵塞其流路,造成漫流改道,沖毀或淹沒(méi)下游各種設(shè)施。⑥磨蝕。泥石流含有大量泥沙,在運(yùn)動(dòng)中對(duì)各種保護(hù)目標(biāo)及其防治工程的表面造成嚴(yán)重的磨蝕。⑦彎道超高與爬高。高重度泥石流運(yùn)動(dòng)的直進(jìn)性很強(qiáng),在彎道處流動(dòng)或遇阻時(shí)其超高或爬高的能力大,有時(shí)甚至能爬脊越岸淤埋各種目標(biāo)。⑧擠壓主河道。泥石流沖出的大量泥砂使堆積扇不斷擴(kuò)大,形成通航河道的險(xiǎn)灘,有礙通航,并將主河逼向?qū)Π?使對(duì)岸遭受嚴(yán)重沖刷,造成山坡失穩(wěn),危害各種目標(biāo),而且由于流路改變,使沿岸各種設(shè)施遭受危害。
4、泥石流的防治措施
4.1防治原則
泥石流是一種較大規(guī)模的自然災(zāi)害,其形成原因是自然界多種因素作用的結(jié)果,因素比較復(fù)雜,根治極為困難。因此對(duì)泥石流的防治應(yīng)遵循以下原則:以防為主,防治結(jié)合,避強(qiáng)制弱,重點(diǎn)治理;溝谷的上、中、下游全面規(guī)劃,山、水、林、田綜合治理;工程方案應(yīng)中小結(jié)合,以小為主,因地制宜,就地取材。
4.2預(yù)防措施
禁止在流域內(nèi)進(jìn)行濫砍濫伐,保護(hù)植被。嚴(yán)禁在坡度大于25°的地區(qū)進(jìn)行墾荒種地。在山坡上修建工程時(shí),要保持邊坡的穩(wěn)定,并且對(duì)施工的棄土、棄渣采取水保措施,不能人為造成水土流失、崩滑等固體物質(zhì)來(lái)源。
4.3生物措施
在城區(qū)后山流域的水源區(qū),采用封山護(hù)林育草,涵養(yǎng)水源,以減少暴雨徑流,保持水土。在泥石流形成區(qū),通過(guò)營(yíng)造不同類型的森林,保護(hù)、發(fā)展灌木林和草本植被,提高地表覆蓋率,輔以沖溝溝頭防護(hù),溝內(nèi)建生物谷坊群,坡地改梯地,陡坡地退耕還林,發(fā)展水平埝地,打地邊埂,修集水溝、排水溝等農(nóng)業(yè)土壤改良措施,建立較為完善的山地農(nóng)業(yè)工程與泥石流生物防御體系,既保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn),又改善山區(qū)生態(tài)環(huán)境,提高防治區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益(發(fā)展用材林、薪炭林、經(jīng)濟(jì)林等)。通過(guò)有計(jì)劃、有措施的組織活動(dòng),變泥石流防治工作為群眾的自覺(jué)行動(dòng),進(jìn)行長(zhǎng)期治理。
4.4農(nóng)業(yè)措施
農(nóng)業(yè)措施有退耕還林、等高耕作、滑坡體上水田變旱地、開(kāi)發(fā)利用泥石流堆積扇等。城區(qū)后山區(qū)域主要是在防治區(qū)內(nèi)現(xiàn)有耕地中,對(duì)大量的坡耕地逐步進(jìn)行改造,即陡坡退耕還林,緩坡地等高耕作。
4.5危險(xiǎn)度區(qū)劃和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)措施
泥石流的預(yù)防和治理措施開(kāi)展泥石流危險(xiǎn)度區(qū)劃和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào),在泥石流易發(fā)山區(qū)劃分出危險(xiǎn)區(qū)與安全區(qū),避開(kāi)在危險(xiǎn)區(qū)建設(shè);建立泥石流預(yù)警站(點(diǎn)),開(kāi)展監(jiān)測(cè)和預(yù)警工作;危險(xiǎn)地段設(shè)置警示牌,提醒過(guò)往行人、車輛注意安全;建立反應(yīng)快速、機(jī)動(dòng)靈活、保障有力的救災(zāi)搶險(xiǎn)系統(tǒng),泥石流災(zāi)害發(fā)生后及時(shí)開(kāi)展緊急救援。
4.6軟件工程措施
泥石流防治軟件工程是一類直接或間接為泥石流防治各項(xiàng)措施得以順利貫徹實(shí)施的輔助措施,內(nèi)容十分豐富,涉及許多相關(guān)部門,常常關(guān)系到整個(gè)泥石流防治工程,特別是生物防治工程能否推行下去的癥結(jié)所在。泥石流防治軟件工程管理得當(dāng),能夠積極有效地促使泥石流防治各項(xiàng)工程充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。
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生物學(xué)科 生物醫(yī)學(xué)工程 生物技術(shù) 生物學(xué)論文 生物教學(xué) 生物科學(xué)論文 生物科技論文 生物化學(xué) 生物醫(yī)藥論文 生物統(tǒng)計(jì)論文 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀