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杀虫杀螨剂研究开发的新进展论文

发布时间:2024-07-05 13:52:23

杀虫杀螨剂研究开发的新进展论文

农药的发展历史上天然产物具有不可磨灭的功劳。如拟除虫菊酯类杀虫剂是在天然除虫菊素的研究基础上发展起来的;氨基甲酸酯类杀虫剂的问世则得益于生物碱毒扁豆碱的研究;沙蚕毒素类杀虫剂则直接来自于沙蚕毒素结构的启发。除此而外,一些微生物的发酵产物也同样为杀虫剂的发现做出了重大贡献,吡咯类化合物就是一例。它是在美国氰胺公司(Cyanamid's)药物研究所于1985年从链霉菌属真菌Streptomycesfumanus的代谢产物中分离出的二吡咯霉素的基础上发展起来的。

吡咯霉素对为数众多的昆虫和蜱螨目的蜘蛛表现中等程度的生物活性,但对哺乳动物的毒性却非常高(小鼠口服LD5014mg/kg体重)。这些研究结果激发了人们对其化学结构改造的兴趣。

吡咯类化合物的亲脂性和酸性这两个物化参数与此类化合物的活性及选择性有重要关系。人们以二?吡咯霉素为先导物,1987年法国罗纳—普朗克公司开发成功了氟虫腈;1988年美国氰胺公司又向世界推出了一个全新的杀虫、杀螨剂——虫螨腈。这个化合物对烟芽夜蛾幼虫的效果与氯氰菊酯相当,比其他常规药剂效果高4~16倍,为广谱性杀虫、杀螨剂。大连瑞泽农药股份公司于2005年研制成功了丁烯氟虫腈。

在菊酯类化合物化学结构的改造中,由于醇部分改造提高了稳定性,但对菊酸部分的改造,虽然早已开始,但成就不大。至1973年Mataui在合成菊酯化合物中引入苯氧基苄醇合成了甲氰菊酯,情况才有了改变。Mataui合成的这个化合物对一些昆虫,特别是对螨类和粉虱等都有较好的效果,缺点是对卵无效,且口服毒性较高。

1973年,英国洛桑试验站的Elliott博士用氯代菊酸与苯氧基苄醇成功合成了氯菊酯(permethrin),并于1977年商品化。这是第一个光稳定性的农用拟除虫菊酯,它解决了天然除虫菊素和第一代拟除虫菊酯分子中的两个光不稳定中心(菊酸侧链的“偕二甲基”和醇部分的不饱和结构),这是一次意义重大的突破。

Elliott的研究工作证实,以二氯菊酸配合其他醇合成的菊酯化合物的毒力都有较大程度的提高,但对光的稳定性必须与相对稳定的苯氧基苄醇配合才有所改善。随后,Elliott在以上结构中引入氰基相继合成了氯氰菊酯和溴氰菊酯。同时,日本人板谷将有机氯杀虫剂DDT的有效结构嵌入菊酸中,住友公司的大野等开发了分子结构中不具环丙烷的氰戊菊酯,从而打破了菊酯类杀虫剂必须具有“三碳环”结构的传统观点,使合成工艺大大简化,这又是一次意义重大的突破。自此,第二代光稳定性农用拟除虫菊酯杀虫剂得到了空前的发展。

氯菊酯

天然杀虫剂研究进展论文

浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文

在日常学习和工作生活中,大家都不可避免地要接触到论文吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。如何写一篇有思想、有文采的论文呢?以下是我为大家整理的浅谈纳滤技术在水污染处理领域的应用论文,希望对大家有所帮助。

论文摘要:纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的新型压力驱动膜分离技术。本文介绍了纳滤技术的分离特点,较全面的论述了纳滤在废水处理、饮用水生产、生化医疗和食品工业、饮料行业等方面的应用,并指出纳滤技术在应用过程中存在的问题及今后的发展方向。

论文关键词:纳滤;分离特点;水处理

1 引言

膜分离技术是近年来发展迅速,应用广泛的高新技术。与传统的分离技术相比,具有分离效率高、无相变、无化学反应、体积小、能耗低和操作方便等优点。纳滤作为膜分离技术中的一种,是介于超滤和反渗透之间的孔径接近于1mm的新型压力驱动膜技术。它既能截留透过超滤膜的小分子有机物和多价盐离子,又能透析被反渗透所截留的无机盐。基于它自身独特的性能使它在许多领域具有其它膜技术无法替代的地位,因此纳滤成为目前国内外膜分离领域研究的热点之一。

2 纳滤技术的特点

纳滤膜的分离特点纳滤膜在截留性能方面有两个特点:

(1)截留相对分子质量(MWCO)在200-1000之间,适宜于分离相对分子质量在200以上,大小约为1nm的溶解组分;

(2)具有离子选择性。由于膜表面或膜材料中常带有荷电基团,这些基团通过静电作用可产生Donnan效应,从而实现不同价态离子的分离,故有时纳滤也被称为“选择性反渗透”。

纳滤膜实际应用过程中的特点纳滤膜在实际的应用过程中有三个特点:

(1)操作压力低,一般在之间。由于操作压力较低,对设备要求较低。因此,基建费用和运行费用低,便于运行管理;

(2)在处理过程中不需添加化学试剂,也不引起二次污染;

(3)可分离回收有用物质,实现工业废水的资源化和回用,进一步降低处理成本。

3 纳滤技术的应用

纳滤膜由于截留的分子量介于超滤与反渗透之间,同时还存在Donnan效应,所以对低分子量有机物和盐的分离有很好的效果。另外,纳滤膜还具有不影响分离物质生物活性、节能、无公害等特点,因此纳滤在国内外废水处理领域、饮用水生产领域、生化医疗领域、食品工业和饮料行业等得到越来越广泛的应用。

废水处理领域

造纸废水

造纸废水主要来之造纸过程中纸浆的大量冲洗,采用纳滤膜替代传统的吸收和电化学处理法能更有效地去除深色木质素和纸浆漂白过程中产生的氯化木质素。Nuortila-Jokinen等在实验室,用平板纳滤膜NF45处理经浮选和过滤预处理后的造纸废水。

45纳滤膜处理造纸废水的效果项目COD(mg/L)硫酸根(mg/L)总固体(mg/L)无机物(mg/L)进水出水Manttarri等开发了造纸厂水循环系统,发现与超滤法处理过程比较,采用纳滤技术处理后得到的水不但透明、无色、不含阴离子废物,而且将透过水的COD、总硫和无机盐含量的去除由超滤法的50%-60%提高到80%以上。

垃圾渗滤液

垃圾渗滤液的处理一直是世界性难题。目前,主要采用为厌氧好氧等生物处理法,但中后期渗滤液中含有很高浓度的溶解有机质,其中75%为可生化性差的腐植酸和富里酸(平均分子量1000Da),导致生化法出水难以达标排放。与生化法相比,膜分离技术受原水水质的变化影响小,在这种难降解废水的处理中具有明显的优势。张亚军等介绍了纳滤膜技术在柳州垃圾填埋场渗沥液处理工程中的应用,纳滤系统经过近两年的稳定运行表明,垃圾渗沥液经过生化处理后经砂滤、保安滤器等预处理,再经过纳滤膜系统处理,使85%-90%的透过液达标排放,仅10%-15%的浓缩污液和泥浆返回垃圾池,这项工艺较好地解决了垃圾填埋场渗沥液的二次污染问题。Zouboulis等利用振动剪切增强单元增强膜的传质,用NF可以达到对渗滤液中总腐殖酸类物质97%的去除效果。可见纳滤技术处理垃圾渗滤液是可行的,并具有较反渗透处理能耗低的优势。

纺织印染废水

纺织印染厂在对织物进行煮漂和染色后,需使用大量的清水对织物进行冲洗,产生的废水中会含有大量的盐、染料、表面活性剂、洗涤剂等各种污染物,导致印染废水成为较难处理的工业废水之一。不过随着膜分离技术的发展,纳滤膜技术已在纺织印染工业中得到了成功的运用。等使用纳滤膜处理高无机盐含量的纺织染色废水,在操作压力为500kPa条件下,通量可以达到很高,而且染料的截留率超过98%,因此,可以实现废水的回收利用。Bruggen等采用了UTC-60、NF70和NTR7450三种纳滤膜对两种活性染料的染色废水进行了试验,结果都表明,直接应用纳滤工艺不但可以进行染料的提纯,而且纳滤出水可循环使用。何毅等考察了醋酸纤维素纳滤膜对染料溶液的分离性能,结果表明,纳滤膜对染料有很好的分离效果,分离性能是由膜、溶液和溶质三者共同决定的。

冶金工业废水

在金属的加工和合金生产废水中,含有相当高的重金属离子。为了使废水符合排放标准,一般是将这些重金属离子生成氢氧化物沉淀除去。如果采用采用纳滤膜技术处理,不仅可以回收90%以上的废水,而且可使重金属离子浓缩10倍,浓缩后的重金属具有回收利用价值。

傅前君采用纳滤对含Cu2+废水进行试验研究,NF90膜对含CuSO4的废液截留效果很好,Cu离子的截留率都在99%以上,出水铜离子质量浓度低于,可以达标排放或回用于镀件漂洗;浓水经进一步浓缩后也可回用。等对纳滤分离铬酸盐进行了研究,结果表明使用 TFC-S系列纳滤膜替代常规方法去除溶液中的Cr(Ⅵ)是可行的。但是,膜对Cr(Ⅵ)的截留率与溶液中的离子强度和pH密切相关,在pH=8时,截留率超过80%。由此可见,纳滤作为一种处理含Cr(Ⅵ)废水的方法是非常有应用前景的。

饮用水的生产领域

地下水软化

采用纳滤膜法软化地下水具有无污泥、不需再生、能除去水中大部分悬浮物及有机物、操作简便和占地省等诸多特点,因此在欧美发达国家已经非常普遍。

纳滤膜法软化地下水工艺流程等用不同类型的NF膜软化处理地下水,结果表明NF膜对多价离子的截留率高达90%以上,而对单价离子却只有60%-70%。张显球等采用NF90和NF270两种纳滤膜对南京某自来水进行软化处理,结果表明在较宽的操作压力()和温度(15-30℃)范围内,两种膜的产水总硬度分别在及以下。

等分别使用NF与活性炭-臭氧工艺对地下水进行软化处理,尽管两种方法都能取得较好的分离效果,但是从处理效果和环保的角度考虑,使用纳滤的方法更胜一筹。

饮用水净化

纳滤能有效的截留二价离子,较完全的去除病原体、水中加氯消毒副产物三卤甲烷中间体、痕量的除草剂、杀虫剂残余物、重金属、天然有机物等,十分适用于饮用水的深度处理。VedatUyak等人和Rubia等人均比较了采用不同的膜技术除去饮用水中的天然有机物质和三卤甲烷,结果表明纳滤是目前最有效技术之一。等采用NF膜和RO膜法去除地下水中的药物成分。结果表明,NF膜和RO膜拥有很好的截留性能,对所有药物的截留率均>85%,对有害物质如对乙酰氨基酚截留率为48%-73%,吉非贝齐为50%-70%,甲芬那酸为30%-50%。巴黎Mery-Sur-Oise饮用水处理厂在臭氧+活性炭处理河水不能满足饮用水(TOC的浓度<2mg/L)标准的要求下,采用纳滤对饮用水进行深度处理,取得了很好的效果。

海水淡化

目前,海水淡化已经成为解决我国沿海地区和世界上许多国家水资源短缺的重要手段之一。但如何高效经济的除去海水的高硬度、浊度和总固溶物(TDS)是制约海水淡化的瓶颈。

随着膜技术的不断发展,孔径介于反渗透和超滤之间、具有荷电性质的纳滤膜在海水软化方面的优势愈来愈得到人们的`关注。苏保卫等采用NF作为海水淡化的预处理工艺。试验结果表明,该法可以大幅度降低进料水的硬度、浊度和TDS含量,解决传统海水淡化过程中存在的结垢污染等许多问题。 等用纳滤作为海水淡化的预处理进行了一系列的研究工作,在研究过程中发现,纳滤膜能够有效的降低硬度、微生物和浊度。在22bar的压力下NF对 Ca2+,Mg2+,SO42-,HCO3-,以及总硬度的去除率分别为,,,和。NF出水完全能够满足海水反渗透(SWRO)或多级闪蒸(MSF)的进水要求,使得SWRO和MSF的水回收率分别达到70%和80%。将NF膜作为海水淡化预处理的优点有:(1)通过除去浊度和细菌,阻止SWRF的膜污染;(2)通过去除硬度离子,阻止SWRF和MSF的比例缩放;(3)通过减少海水中大约30%- 60%的TDS,使得运行SWRF所需操作压力较低。

生化医疗领域

生化工程

将纳滤膜技术应用于生化工程,可以将相对分子质量低的物质(如类固醇、维生素、抗生素和氨基酸等)从其他反应物中分离出来,进行澄清和精制,并且成功的应用于VB12的回收和浓缩,以及红霉素、金霉素等多种抗生素的浓缩和纯化过程,苏保卫等采用DL和DK纳滤膜进行纳滤浓缩克林霉素磷酸酯(CLP)乙醇水溶液的研究。实验结果表明,DL纳滤膜可将CLP乙醇水溶液由40g/L浓缩至90g/L,适宜的操作压力为,温度为 40-50℃。李洁妹等采用超滤+纳滤双膜技术对林可霉素发酵液进行提纯和浓缩,通过对不同材料的纳滤膜的筛选结果表明,NF-20在膜通量和林可霉素回收率、杂质去除等方面优于其它的膜,为最佳选择。

医药工业

纳滤膜分离效率高、节能、不破坏产品结构等特点使其在医药产品的生产中也得到了日益广泛的应用。日本的Kazuhito Yamaguchi等人研究了用纳滤膜技术除去血浆制造中所产生的传染性有毒物质(HPVB19),结果表明中空纤维膜BMM20和BMM15可以完全除去病毒和大小在20nm左右的微粒,纳滤膜可完全过滤掉其中的HPVB19病毒。徐为中等人采用超滤、纳滤技术浓缩家兔产气荚膜梭菌(A)型疫苗,建立家兔产气荚膜梭菌(A)型疫苗浓缩工艺。家兔产气荚膜梭菌(A)型超滤、纳滤浓缩疫苗的保护率达100%,而传统铝胶疫苗对照组的保护率平均为。何旭敏等采用的超滤与纳滤组合技术改造6-APA的原有生产工艺,使6-APA的平均mol收率由85%提高到90%以上,采用纳滤浓缩裂解液来提高6- APA结晶浓度,不仅降低了溶媒消耗,而且使结晶母液中的6-APA损失减少,从而提高了成品的收率(表2)。由此可见,随着膜技术的不断发展,纳滤将成为医药工业生产中一种高效的分离技术。

食品工业、饮料行业

在食品工业和饮料行业中,纳滤主要用来对加工过程中的料液进行浓缩、脱盐、调味、脱色和去除杂质。

低聚糖的处理

功能性低聚糖由于可以降低血脂、抗衰老和抗癌等多种生理功能而倍受关注。低聚糖与蔗糖的分子量相差很小,分离很困难。通常采用高效液相色谱法分离,但此法处理量小,耗资大。采用纳滤膜技术来处理可以达到高效液相分离法同样的效果,并大大降低操作成本。

俞三传等对低聚糖进行纳滤浓缩实验研究,结果表明,纳滤可实现对多糖溶液的浓缩。李炜怡等对蔗果低聚糖进行纳滤提纯实验,结果证明纳滤对蔗果低聚糖体系具有很好的分离效果,提纯过程中可得到纯度在90%以上的蔗果低聚糖产品。袁其朋等采用超滤、纳滤组合工艺对大豆乳清废水进行了处理实验。经超滤处理后的乳清废液,再经纳滤浓缩10倍后,浓缩液中总糖约有77%被截留,其中功能性地聚糖水苏糖和棉子糖的截留率高达95%以上,浓缩液中总糖质量分数达 ,再经活性炭脱色和离子交换脱盐及真空浓缩,即可得到透明状的大豆低聚糖糖浆。该法的优点在于既解决了废水的排放问题,同时又通过回收利用增加了经济效益。

果汁的高浓度浓

缩果汁浓缩传统上使用蒸馏法或冷冻法浓缩,但这些方法会造成果汁风味和芳香成分的散失,不仅消耗大量的能源,而且还得不到令人满意的成品。相比之下,纳滤膜浓缩技术具有节约能源、降低损耗、可在常温下连续操作、过程简单、高效、没有相变、分离系数大等优点,而且特别适用于热敏性物质的处理,因此在果汁浓缩方面得到了广泛的应用。高学玲等人用纳滤膜技术对乌龙茶提取液进行浓缩,发现纳滤不仅能实现乌龙茶提取液的浓缩,还可截留茶液中的茶多酚、咖啡碱等有效物质。Warczok等人报道了利用不同的纳滤膜浓缩苹果汁和梨汁的研究,通过实验过程中果汁通量的观察,表明纳滤膜用于果汁浓缩是可行的。

郑必胜等进行了纳滤浓缩西番莲果汁的研究,发现操作温度为28℃左右,压力为3MPa时,分离效果最好,此时实际膜通量达17L/()。经过纳滤浓缩,西番莲澄清汁可溶性固形物从13oBx提升到30oBx左右。

纯化浓缩多肽和氨基酸

离子与荷电膜之间存在道南(Donnan)效应,即相同电荷排斥而相反电荷吸引的作用。氨基酸和多肽带有离子官能团如羧基或氨基,在等电点时是中性的,当高于或低于等电点时带正电荷或负电荷。由于一些纳滤膜带有静电官能团,基于静电相互作用,对离子有一定的截留率,可用于分离氨基酸和多肽。 Garem等利用无机和高分子复合纳滤膜进行了九种氨基酸和三种多肽的分离实验,探讨了这种方法的可行性。王晓琳等用ESNA2和ES20两种纳滤膜对苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液体系进行分离实验,过程结束时,浓缩液中苯丙氨酸和天冬氨酸浓度的差值比原料液中的差值增大近4倍,纳滤分离的效果非常明显,实现了生物质的分离、精制与回收。

其它方面的应用

纳滤的特点使其越来越受人们的关注,因此,纳滤的应用也愈来愈广泛。除了以上几方面的应用外,还在高浓度有机废水处理、城市生活污水处理等方面都有具体应用,这里就不再详细叙述。

4 结语

随着国家“节能减排”发展策略的不断深入,以及人们环保意识的加强,废水资源再生利用已经成为包括我国在内的世界各国实现水资源可持续发展的重要战略之一。纳滤由于其独特的分离性能使其在水处理领域得到日益广泛的应用。但纳滤还需要很多方面需要优化改进,如在实际运行过程中如何更好的控制膜的污染问题,以保持膜分离性能和通量的稳定性,这需要人们对膜自身的传质机理进一步的深入探究,以开发出新的高通量、耐溶剂、耐酸碱、耐氯和抗污染性强的膜材料;此外膜的成本问题也是阻碍纳滤膜技术进一步推广应用的制约因素,因此,低成本高性能的膜生产必定是以后发展的趋势;最后,开发研制新的膜清洗技术及膜清洗剂以延长膜使用寿命也是亟待解决的问题。随着膜科学技术的不断进步,相信纳滤膜技术目前面对的问题都会逐一解决,那时候它在水处理领域的应用前景必将更加广阔。

参考文献

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摘要:随着我国经济的高速发展,水处理行业已迎来黄金发展阶段。生活用水方面,家用净水器逐渐成为品质生活必备品。工业用水方面,污水回用、污水零排放已经是大势所趋。由于膜技术具有高效、实用、可调、节能和精密分离等优点,使得膜法在水的深度处理领域已占据重要位置。可以预见在未来的十年,膜法将更加普及。本文将对膜技术在我国水处理中的应用与发展进行分析,找出膜技术存在的问题并探究其发展趋势,以便更好地开展膜技术的应用工作。

关键词:膜技术;水处理;应用;发展

膜技术主要由微滤、超滤、纳滤、反渗透等组成,已有效的处理了部分水资源。随着膜技术的发展,膜法将在更广阔的水处理领域得到应用。反渗透液水处理分离过程中截留率最高的膜工艺。纳滤实为低压反渗透,高度截留多价盐,低度截留一价盐。超滤是一种净化高分子量化合物(例如蛋白质),膜工艺。微滤是一种截留悬浮固体、脂肪和大分子有机物的净化工艺。

1、膜技术在水处理中应用的发展概况

膜技术在水处理中应用的发展背景

当前,经济建设仍是我国的中心工作,工业化、城镇化进程明显加快,这对我国水环境却造成了严重影响。水环境污染防治成为我国重要的工作任务,对于人民生活与生产活动意义重大。水处理是水环境污染防治的一项重要内容,其应用的处理技术对于水质改善具有直接的影响,以往的水处理技术还较为传统,不能保证处理后水质显著改善。近些年,随着我国经济实力的逐渐提高,国家在水处理新技术领域中的投入逐年增加,这使得水处理技术得以发展与革新。而膜技术作为水处理应用领域中的一种新型处理技术,它与以往传统技术相比具有新型高效、精密分离等优点,膜技术的应用与发展使我国水处理水平有了大幅提高,对于国家社会经济发展及生态环境改善具有积极意义。

膜技术在水处理应用中的发展现状

现阶段,膜技术在水处理中的应用正在进行完善,膜技术还存在一些有待进一步完善的方面,在水处理领域有待进一步推广和应用。膜技术主要是利用先进的膜生产技术所生产的高效半透性膜来进行水处理的技术手段,根据膜孔的大小、通过物理作用及生化反应等来过滤不同类型的物质,以达到水处理的目的。膜技术在水处理中的应用较多,能够去除微生物、隔离小微型杂质以及具有排斥作用等,这些作用使得膜技术在水处理中得以广泛应用,它是我国水处理技术发展的阶段性成果。

重视膜技术在水处理中应用的必要性分析

伴随着国家环境不断遭到破坏,导致了水体受到严重污染,降低了饮水质量。因此,应该加大对水处理技术工作的力度,确保提供给人们一个安全的饮水环境。由于膜技术比起传统处理技术更加节能环保,分离更精密,降低风险,水质处理效果得到提升。在未来处理水质中应该加大对膜技术的利用以及研究,完善膜技术,进一步改善水质质量,得到健康安全的水质。

2、膜技术在水处理中的应用

膜技术在给水中的应用

膜技术的发展对于给水带来的便捷性是不言而喻的。一直以来,城市水资源的给水问题一直是城市建设的巨大问题,例如,我国为了缓解北京、天津等地区水资源紧张的问题而进行的南水北调工程,就是典型的解决给水问题而进行的水利工程,而发达国家随着膜技术的成熟,已经成功利用的膜技术解决的城市或偏远地区的给水问题。法国建设有世界上最大的膜净水厂,以膜技术为核心,通过膜技术来对城市废水、地下水、工业水资源进行处理,充分利用现有的水资源完成城市淡水的供应,最高可以达到每天净化34万立方米的水资源,保障的大城市的给水问题。

美国掌握着世界上的最先进性的膜处理水的技术,建设在美国科罗拉多州的膜法净水厂,膜技术的已经实现反渗透净化技术,可以过滤到水资源中的溶解性物质,有效保证了水资源的安全性。随着膜技术的成熟,在水资源处理技术方面相较于传统的处理技术差距将越来越小,最终可以实现的以最小的代价处理大量水资源,满足城市给水的需求。

反渗透膜在饮用水处理的应用

反渗透膜是当前膜技术发展中应用较多的一种膜技术,广泛的应用在饮用水处理当中。反渗透膜利用的是生物细胞膜的原理,其本质上是一层半透膜,具有选择透过性,但是对于溶质微粒较小的物质不具备选择透过性,当半透膜两段的液体具有不同的浓度时,在渗透压的作用下,溶液会向渗透压较高的一方的流动,反渗透膜可以在浓度较高的一方溶剂加入更大的压强,就可以使得溶液向浓度的度较低的一侧移动,从而实现反渗透的作用。反渗透膜应用于饮用水处理当中,依据反渗透膜的性质,向需要处理的水资源是假压强,利用反渗透膜处理的废水当中的微粒子,从而实现水资源的淡化处理,变为人体可以应用的纯净水资源,这种方法较于传统法的化学沉降过滤处理方法具有较大的先进性。一般为了保证水资源的绝对健康,必须采用超低压反渗透膜处理的水资源才可以作为饮用水,同时为了保证的饮用水的营养,可以采取矿化的方法,制作出营养价值较高的饮用水资源。

膜生物反应器在污水、废水处理应用

膜生物反应器是一种复合膜技术与生物净化技术的机器,在处理水的过程中,通过膜技术对需要处理的水进行一次处理,大幅降低水中有害物质或杂质的数量,染头通过生物处理单元进一步净化水资源,这样处理过的废水或污水,其内部的有害物质已经微乎其微,对于环境的影响不是很大,可以进行排泄或者重生产利用。膜生物反应器是随着膜技术的发展而诞生的,膜生物反应器具有较大的先进性,较于传统的生化处理污水技术,膜生物反应器处理效率高、速度快,并且水质更加的纯净,膜生物反应器在经过安装之后,可以实现自动化运行,方便企业或工厂进行管理维护。

3、膜技术在水处理中的发展趋势

、提高膜技术的应用水平

随着膜技术在水处理上的应用,在未来我们更应该集中对膜技术的应用水平进行提高。只有对膜技术进行改善,处理水质上才能更加深入地提升膜技术的应用力度,进一步改善水质效果。

、重视膜材料制造工艺

在水处理技术中,膜技术有着很宽广的利用前景。为此,膜材料制造工艺更应该重视,结合先进的国内外膜材料制造方法,根据实际情况进行改进,使膜材料更加稳定,提升膜材料的质量,促进膜技术的发展。

、提高膜性能

膜技术虽然已得到广泛应用,但还存在着各种问题,主要集中于抗污堵能力差、使用要求较高等。所以,相关人员在未来中更应该提高膜性能,利用发展较快的新科学技术,结合膜技术,进一步改善膜结构,使膜性能得到改善,使它的分离优势作用最大程度地得到发挥。

结束语:

总之,目前我国水资源短缺,在处理水质领域,膜技术由于它的简单高效而且处理效果良好的优势具有很广的利用前景,可以解决水资源问题,改善水质。在未来的水资源处理技术发展中,我们要做的就是使膜技术利用更为广泛,最为重要的就是关于分离膜的把握,就应该针对膜材料进行进一步的探析,制造出性能更加优良的分离膜,充分发挥膜技术在水质处理上的优势。

参考文献:

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[2]张新.膜技术在水处理中的应用与发展研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017(27):116-117.

[3]周海超.膜技术在水处理中的应用与发展研究[J].黑龙江科技信息,2017(04):47.

除虫菊,拉丁学名:Chryaanthemum cinerariaefotiumvis.,别名:白花除虫菊,菊科菊属多年生草本植物。原产于南斯拉夫达尔马提亚群岛,中国江南各地均有栽培。       除虫菊株高30~70 cm,全株灰绿色,披绿色细毛。主根圆锥形,侧根多,细长呈须状,淡褐色。茎多分枝。叶2回羽状全裂,小裂片条形,端尖锐,长椭圆形或卵圆形,长10~20cm:基部叶有长柄,上部叶近于无柄。头状花序单生枝顶,直径约3cm;舌状花白色,先端3裂,中部管状花黄色,5裂:瘦果窄倒圆锥形,长约4cm,具4~5条棱,光滑或具腺点。花期5~6月,一年开2次花,花期可持续1个月左右,盛花期一株可挂花200朵左右,很有观赏价值,可用于优化环境,也可盆栽。      除虫菊性喜温暖、向阳、湿润,不耐严寒,适应在富含腐殖质、疏松、肥沃、排水良好的中性或微碱性土壤中生长,一般低山、丘陵、平原均可种植,栽植期9月~12月、2月~6月。       除虫菊是制造绿色植物农药的首选理想原料,也是要求集约化栽培的杀虫植物,全草入药制粉,可用于治疗皮肤病“疥癣”,幼儿“打虫药”的草药。除虫菊主要含有除虫菊素和灰菊素,除虫菊的根、花、茎、叶都含有毒虫素物质,是提取除虫菊酯的原料。杀虫药剂的除虫菊酯基团是包括从除虫菊花衍生的天然除虫菊醇和在化学结构上相似于天然化合物的合成衍生物。除虫菊酯是一种理想的杀虫药剂是由于用很少剂量就可以迅速击倒昆虫且对哺乳动物毒性低的原因。除虫菊酯是合成敌杀死、速灭杀丁等各种杀虫剂的好原料,是蚜虫、蚊蝇、菜青、棉铃等害虫的死敌。也是制成蚊香、避蚊油、灭虱粉的重要原料,可以杀蚊驱蝇,对臭虫、虱子及跳蚤均有特效。除虫菊既有较高的经济价值又有观赏价值,用它作为室内驱除蚊、蝇的观赏盆景产业发展,其经济效益非常可观,每亩可收益上万元。      除虫菊有两种繁殖方法:种子繁殖和分株繁殖。但除虫菊的主要收获器官为花,用种子繁殖则是对经济器官的一种竞争;分株繁殖的速度慢,受植物生长期的限制,而且不适合大规模生长,因此不能满足市场对除虫菊苗木需求。为了解决除虫菊苗木紧缺问题,可以采用植物非试管高效快繁技术大量繁殖除虫菊纯种苗,该技术是一种植物无性繁殖领域用于多种经济植物产业化大规模、低成本快速生产苗木的高新技术。植物非试管高效快繁技术是个全新的植物克隆新系统,完全离开试验室条件,育苗设施简易比组织培养快繁投入低几十倍,比常规育苗极大的节约了种质材料,所用外植体繁殖单位材料用量比常规育苗用量少3-8倍;接种速度极快,是组织培养的3-5倍,劳动效率极高。此技术将为进行产业化生产除虫菊提供了强有力的技术保障。

通常喷了杀虫剂之后,10分钟左右喷了杀虫剂区域的虫子就会陆续死亡,想要杀虫效果更好,建议关门窗半小时。使用杀虫剂后,建议喷完间隔三小时再进房间,进房间后就要马上把窗户打开,房门也需要打开,有利于通风,空气进入房间内就可以将这些毒气吹散,从而降低对人体的影响。喷杀虫剂是最好等到自己外出之前,如此就不用计算时间,且杀虫效果也会更佳。

杀虫剂是指杀死害虫的一种药剂,如甲虫、苍蝇、蛴螬、鼻虫、跳虫以及近万种其他害虫。杀虫剂的使用先后经历了几个阶段:最早发现的是天然杀虫剂及无机化合物,但是它们作用单一、用量大、持效期短;有机氯、有机磷和氨基甲酸酯等有机合成杀虫剂,它们的特征是高效高残留或低残留,其中有不少品种对哺乳动物有高的急性毒性。

生物源杀菌剂的研究进展论文题目

生物是具有动能的生命体,也是一个物体的集合,而个体生物指的是生物体,与非生物相对。如果我们写一篇生物 毕业 论文要怎样来拟定题目呢?下面我给大家带来2021生物毕业论文题目有哪些,希望能帮助到大家!

生物教学论文题目

1、本地珍稀濒危植物生存现状及保护对策

2、中学生物实验的教学策略

3、如何上好一节生物课

4、中学生生物实验能力的培养

5、激活生物课堂的教学策略

6、中学生物课堂教学中存在的问题及对策

7、中学生物教学中的创新 教育

8、本地生物入侵的现状及其防控对策

9、论生物多样性与生态系统稳定性的关系

10、室内环境对人体健康的影响

11、糖尿病研究进展研究及策略

12、心血管病研究进展研究及策略

13、 儿童 糖尿病的现状调查研究

14、结合当地遗传病例调查谈谈对遗传病的认识及如何优生

15、“3+X”理科综合高考试题分析

16、中学生物教学中的差生转化教育

17、中学生物学实验教学与学生创新能力的培养

18、在当前中学学科分配体制下谈谈如何转变学生学习生物学的观念

19、中学生物教学中学生科学素养的提高

20、直观教学在中学生物学教学中的应用

21、中学生物学实验教学的准备策略

22、编制中学生物测验试题的原则与 方法

23、浅析生态意识的产生及其培养途径

24、生物入侵的危害及防治对策

25、城镇化建设对生态环境的影响

26、生态旅游的可持续发展-以当地旅游区为例

27、城市的生态环境问题与可持续发展

28、农村的生态环境问题及其保护对策-以当地农村为例

29、全球气候变化与低碳生活

30、大学与高中生物学教育的内容与方法衔接的初步研究

31、国内、国外高中生物教材的比较研究

32、中学生物实验教学模式探索

33、河北版初中生物实验教材动态分析研究 “

34、幼师生物学教材改进思路与建议

35、中学生物学探究性学习的课堂评价体系研究及实践

36、中学生物双语教材设计编写原则探索与研究

37、信息技术应用于初中生物课研究性学习的教学模式构想

38、生物学课堂教学中学生创新能力培养的研究与实践

39、中学生物学教学中的课程创生研究初探

40、信息技术与中学生物学教学的整合

41、中学生物学情境教学研究

42、游戏活动在高中生物学教学中的实践与思考

43、合作学习在高中生物教学中的实践性研究

44、尝试教学法在高中生物教学中的应用与研究

45、生物科学探究模式的研究与实践

46、生物课堂教学引导学生探究性学习的实践与探索

47、白城市中学生物师资队伍结构现状的调查及优化对策

48、结合高中生物教学开展环境教育的研究

49、让人文回归初中生物教育

50、课程结构的变革与高中生物新课程结构的研究

微生物毕业论文题目

1、脲解型微生物诱导碳酸钙沉积研究

2、马铃薯连作对根际土壤微生物生理类群的影响

3、“食品微生物学”实验教学体系的改革与实践

4、病原微生物对人体健康的危害及检测

5、贺兰山东麓荒漠微生物结皮发育过程研究

6、原代鸡胚成纤维细胞中的污染微生物分析

7、油脂降解微生物的筛选及代谢能力影响因素研究

8、深海微生物硝化作用驱动的化能自养固碳过程与机制研究进展

9、地膜降解物对土壤微生物群落结构和多样性的影响

10、微生物酶技术在食品加工与检测中的应用

11、草莓不同生育时期根区微生物多样性及动态变化

12、台湾林檎叶片浸提液对致腐微生物的抑制效果

13、细胞、微生物及其相关培养技术

14、食品微生物学实验模块化教学体系的构建

15、有机无机缓释复合肥对土壤微生物量碳、氮和群落结构的影响

16、东北传统豆酱发酵过程中微生物的多样性

17、不同 教学方法 在微生物学教学中的比较研究

18、环境微生物实验教学体系改革和管理

19、食品微生物学课堂教学改革与实践

20、应用型大学微生物学课程教学改革

21、关于有机磷农药的微生物降解技术研究探讨

22、外源汞添加对土壤微生物区系的影响

23、论研讨式教学在《食品微生物学》课程教学中的应用

24、采煤塌陷复垦区先锋植物根际微生物数量的变化

25、微生物实验室培养基的质量控制

26、食品微生物学双语教学模式的探索与实践

27、土壤微生物总活性研究方法进展

28、浅水湖泊沉积物中水生植物残体降解过程及微生物群落变化

29、应用型本科院校微生物实验模块化教学的探索与实践

30、外源生物炭对黑土土壤微生物功能多样性的影响

31、浅谈土壤微生物对环境胁迫的响应机制

32、秸秆还田深度对土壤微生物碳氮的影响

33、水质微生物学检验实验模块的教学探索与实践

34、高师院校微生物学课程探究式教学实践与思考

35、5种江西特色盆景植物根际微生物群落特征比较研究

36、生物工程专业《微生物学》双语教学探索

37、浅谈林学专业《微生物学》课程的重要性和教学改革

38、兽医微生物学教学实习的改革与实践

39、利用微生物学原理处理城市生活垃圾

40、高级微生物学课程教学改革探索

41、案例教学在微生物学中的应用

42、淡水湖泊微生物硝化反硝化过程与影响因素研究

43、微生物法修复水污染技术研究进展

44、玉米栽培模式对暗棕壤微生物学特性及养分状况的影响

45、浅谈案例教学在微生物学教学中的应用

46、环境工程微生物学实验教学改革

47、微生物在多孔介质中的迁移机制及影响因素

48、地方性高校《动物微生物学》教学体系的优化

49、微生物技术修复水污染的发展

50、浑河底泥微生物群落的季节性变化特征

生物制药毕业论文题目

1、生物制药产业化影响因素及作用机理研究

2、现代生物技术管理的企业策略与集群发展研究

3、现代生物技术的知识产权保护及企业的相关策略研究

4、武汉华龙生物制药的营销策略研究

5、我国生物制药产业竞争力研究

6、生物制药产业创新联盟知识协同研究

7、亮菌口服液液体深层发酵工艺的研究

8、基于生命周期的生物制药企业之融资策略研究

9、B医药企业的营销策略研究

10、财务风险预警模型效果比较研究

11、基于财务视角的生物制药上市公司成长性评价研究

12、生物制药上市公司杠杆效应的实证研究

13、九阳生物人力资源战略研究

14、以生物制药为例的高新技术企业税收优惠效应的实证分析

15、我国海洋生物制药技术产业化政策研究

16、生物制药企业财务风险预警问题研究

17、中国制药产业价值链特征研究

18、医药制造业技术创新投入对产出绩效影响的实证研究

19、基于项目管理理论的高职技能型人才培养创新工程应用研究

20、我国生物制药业上市公司会计政策选择研究

21、WS生物制药公司员工培训管理研究

22、科兴公司绩效管理体系研究与设计

23、我国生物制药企业研发投入与绩效的实证分析

24、企业混合所有制模式选择与绩效研究

25、AMP生物制药公司竞争战略研究

26、基于因子分析法的生物制药企业业绩评价研究

27、DBZY公司财务能力测评及提升对策研究

28、汽车行业上市公司的盈利能力分析

29、生物制药企业专利权评估方法研究

30、专利制度对我国生物制药产业发展的影响

31、生物制药企业价值评估中的收益法探究

32、CDZZ药业有限公司知识产权管理策略研究

33、基于开放式创新的云南生物制药产业产学研合作机制与模式研究

34、基于开放式创新的云南生物制药产业吸收能力的影响因素研究

35、引入非财务指标的生物制药企业估值研究

36、私募股权融资在科技初创企业的应用

37、艺普生物制药教育公司发展战略研究

38、海王生物工程有限公司财务成长性分析

39、基于EVA的安科生物企业价值评估研究

40、基于自由现金流的上海莱士企业价值评估研究

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生物技术作为一门高新技术学科,必须经过长期培养才能在实际应用中显示出一定的效果,生物技术研究的范围也很广。生物技术专业的论文怎么写呢?下面我给大家带来生物技术专业论文选题题目_生物专业论文题目参考,希望能帮助到大家!

生物论文题目

[1]不同温度下制备的生物炭对水相Cu~(2+)的吸附表现

[2]新型冠状病毒肺炎疫情下治疗药物监测实验室的感染防控策略

[3]脱毒地黄试管苗的微扦插快繁技术研究

[4]水产蛋白源生物活性肽的研究进展

[5]杉木ClSAUR25基因5’侧翼序列的克隆与生物信息学分析

[6]芒果MiTFL1-4基因启动子克隆与生物信息学分析

[7]乳酸菌调控骨骼肌线粒体生物发生的机制研究进展

[8]基于模拟胃肠道消化的云南民族乳制品蛋白肽研究

[9]肠道派氏结M细胞在淋巴传递中的生物功能及靶向载体研究进展

[10]家禽肠道健康的生物标志物研究进展

[11]生物素对动物毛发生长的影响及其应用

[12]Bacillus asahii OM18菌剂载体筛选及其对玉米的促生效果

[13]江苏省湖泊水生植物优势种对氮、磷去除效果比较研究

[14]三维荧光分析评价腐殖酸高级氧化前处理效果的研究

[15]生物炭对铜污染土壤的修复及水稻Cu累积的影响

[16]基于鱼类需求的淮河上游息县枢纽工程闸下河段环境流量研究

[17]基于高通量测序探讨大宁河不同水华期真核浮游生物群落组成

[18]裂解温度对不同原材料生物炭理化特性的影响

[19]山楂鲨烯合酶CpSQS1,CpSQS2的基因克隆及原核表达分析

[20]甜菜素合成相关基因BvDDC1的克隆与表达分析

[21]“伞形集团”典型国家LULUCF林业碳评估模型比较研究

[22]小麦和苜蓿套作 种植 对土壤水分及作物水分利用效率的影响

[23]黄土高原刺槐人工林根际和非根际土壤磷酸酶活性对模拟降水变化的响应

[24]重庆都市区生态系统服务价值时空演变及其驱动力

[25]黄土高原降雨梯度对刺槐不同器官内源激素分布格局及生长的影响

[26]基于改进参数的长三角城市生态足迹分析及其可持续性评价

[27]黄土丘陵区退耕草地群落盖度与地上生物量关系

[28]模拟降雨量变化与CO_2浓度升高对小麦光合特性和碳氮特征的影响

[29]黑色地膜覆盖土壤水热效应及对玉米产量的影响

[30]生物土壤结皮生态修复功能研究及对石漠化治理的启示

[31]__核电厂邻近海域大型底栖动物群落变化和污染指数评价

[32]鸡和鸭对山苍子果渣养分和能量利用率的研究

[33]多级AO+潜流湿地对生活污水中的EDCs及常规污染物的去除试验研究

[34]人类生物医学干预是合法的政策监管手段吗?

[35]Rev-erbα在心血管疾病中的研究进展

[36]医用生物胶体分散剂在1064 nm Nd:YAG激光治疗婴幼儿血管瘤术后的应用

[37]茶黄素双没食子酸酯的生物活性及其作用机制

[38]化学动力学疗法:芬顿化学与生物医学的融合

[39]金银花和蒲公英对肉源性假单胞菌生物被膜的清除作用

[40]亿年前动物“临终遗迹”的发现将分节动物的祖先推前了一千万年

[41]趋磁细菌磁小体合成的相关操纵子和基因

[42]霉菌毒素的生物脱除 方法 及机理研究进展

[43]内蒙古巴彦淖尔市畜禽寄生虫病调查

[44]基于O_2/Ar比值估算海洋混合层群落净生产力的研究进展

[45]海岸线的溢油环境敏感性评价研究进展

[46]海洋中挥发性卤代烃的研究进展

[47]海水养殖生境中硫化物污染及控制技术研究进展

[48]紫檀芪改善睡眠限制小鼠运动耐力的作用及其机制

[49]华癸中慢生根瘤菌多铜氧化酶基因mco的功能研究

[50]中南民族大学教师团队在自然指数期刊《Analytical Chemistry》发表研究成果

生物专业 毕业 论文题目

1、基于多元相场理论的细菌生物膜生长动力学建模及其数值模拟

2、血管紧张素II经酸性鞘磷脂酶/神经酰胺通路致动脉内皮功能障碍的作用

3、盐胁迫对鹅耳枥生长及生理生化特性的影响

4、2种应激诱导大鼠迷走复合体神经元的Fos表达

5、重组大肠杆菌SAHN和Lu_S蛋白表达及群感效应分析

6、基于线粒体控制区Dloop序列的长臀(鱼危)种群遗传结构分析

7、喉功能保留外科的喉功能解剖

8、褪黑素通过减轻内质网应激抗心肌缺血/再灌注损伤的作用及机制

9、生长分化因子-11促进小鼠诱导性多能干细胞向心肌细胞定向分化的研究

10、脂肪因子CTRP3的认识及研究现状

11、治疗性血管化策略研究进展

12、SD大鼠绝经后骨质疏松疾病动物模型的构建

13、牛血清在百日咳毒素CHO细胞簇聚试验中的影响

14、番茄黄化曲叶病毒的鉴定与群体进化分析

15、B细胞受体核心岩藻糖基化调节成熟B细胞的信号转导

16、NaHS对慢性间歇性低氧大鼠胸主动脉血管张力的影响

17、利用果蝇模型探讨SCA3/MJD与PD发病机制的相关性

18、纳米金属氧化物对耐药基因水平转移的影响

19、果胶酶液体发酵条件优化与酶学特性研究

20、丛枝菌根真菌根外菌丝形成时间及对牧草的促生长效应

21、左心耳形态和功能影像学评估的研究进展

22、金胺O荧光染色在结核病病理诊断中的应用价值

23、上海常绿树种固碳释氧和降温增湿效益研究

24、我国生态文明建设试点的问题与对策研究

25、城镇化对物流业碳排放变动影响研究

26、干扰素γ增强脂肪间充质干细胞对淋巴细胞的免疫调节作用

27、血脑屏障的研究进展

28、南北贸易、产权维护不对称与发展中国家生态资源贫瘠化

29、朱溪流域植被覆盖变化与居民点的空间关系

30、布氏田鼠秋季家群数量与捕食风险的关系

31、圆蟾舌蛙鸣声特征分析

32、大渡河流域黄石爬鮡的年龄与生长

33、雅砻江短须裂腹鱼胚胎和卵黄囊仔鱼的形态发育

34、基因序列的搜索与相似性比对

35、阿尔茨海默病早期生物标记物及其检测方法的研究进展

36、促红细胞生成素衍生肽抑制细胞自噬减轻小鼠心肌缺血/再灌注损伤

37、类风湿关节炎并发心血管损害的临床特点与相关因素

38、华卟啉钠的光漂白性质研究

39、采用蚕豆根尖细胞微核技术检测核设施周围水域的遗传毒性

40、鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的骨骼生物力学分析

41、稳定微环境微流控细胞培养芯片的设计与制备

42、国产与进口心脏单腔起搏器临床应用比较

43、心房电极导线脱位到心室致反复心室安全起搏一例

44、谷氨酸受体在实验性青光眼视网膜细胞损伤中的作用

45、基于恢复动力学生态系统恢复建设的研究

46、Sabin株脊髓灰质炎灭活疫苗毒种的遗传稳定性

47、一株鸡源乳酸菌FCL67的鉴定及其生物学特性

48、人凝血/抗凝血因子类产品蛋白含量快速检测方法的建立及验证

49、肺孢子菌肺炎相关细胞因子的研究进展

50、气象因素与发热伴血小板减少综合征关联研究

生物技术毕业论文选题

[1]生物技术本科拔尖创新型人才培养模式的探索与实践

[2]禽源HSP70、HSP40和RPL4基因的克隆和表达

[3]中间锦鸡儿CiNAC038启动子的克隆及对激素响应分析

[4]H9和H10亚型禽流感病毒二重RT-PCR检测方法的建立

[5]单细胞测序相关技术及其在生物医学研究中的应用

[6]动物细胞工程在动物生物技术中的应用

[7]现代生物化工中酶工程技术研究与应用

[8]GIS在生物技术方面的应用概述

[9]现代生物技术中酶工程技术的研究与应用

[10]两种非洲猪瘟病毒检测试剂盒获批

[11]基因工程技术在生物燃料领域的应用进展

[12]基于CRISPR的生物分析化学技术

[13]生物信息技术在微生物研究中的应用

[14]高等工科院校创新型生物科技人才培养的探索与实践

[15]生物技术与信息技术的融合发展

[16]生物技术启发下的信息技术革新

[17]日本生物技术研究开发推进管理

[18]中国基因技术领域战略规划框架与研发现状分析及建议

[19]鸡细小病毒与H_9亚型禽流感病毒三重PCR检测方法的建立

[20]基于化学衍生-质谱技术的生物与临床样本中核酸修饰分析

[21]合成生物/技术的复杂性与相关伦理 政策法规 研究的科学性探析

[22]合成生物学技术发展带来的机遇与挑战

[23]应用型本科高校生物技术专业课程设置改革的思考

[24]知识可以改变对转基因食品的态度吗?——探究科技争议下的极化态度

[25]基因工程在石油微生物学中的研究进展

[26]干细胞技术或能延缓人类衰老速度

[27]生物技术复合应用型人才培养模式的探索与实践

[28]动物转基因高效表达策略研究进展

[29]合成生物学与专利微生物菌种保藏

[30]加强我国战略生物资源有效保护与可持续利用

[31]微生物与细胞资源的保存与发掘利用

[32]颠覆性农业生物技术的负责任创新

[33]生物技术推进蓝色经济——NOAA组学战略介绍

[34]人工智能与生物工程的应用及展望

[35]中国合成生物学发展回顾与展望

[36]桓聪聪.浅谈各学科领域中生物化学的发展与应用

[37]转基因成分功能核酸生物传感检测技术

[38]现代化技术在农业种植中的应用研究

[39]生物技术综合实验及其考核方式的改革

[40]生物技术处理船舶舱底含油污水

[41]校企合作以产学研为平台分析生物技术类人才培养

[42]生物技术专业“三位一体”深化创新创业 教育 改革

[43]基于环介导等温扩增技术的生物传感器研究进展

[44]分子生物学技术在环境工程中的应用

[45]生物有机化学课程的优化与改革

[46]地方农业高校生物技术专业“生物信息学”课程的教学模式探索

[47]不同育种技术在乙醇及丁醇高产菌株选育中的应用

[48]探秘生命的第三种形式——我国古菌研究之回顾与展望

[49]适应地方经济发展的生物技术专业应用型人才培养模式探索

[50]我国科研人员实现超高密度微藻异养培养

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大肠埃希菌201株耐药性分析胆盐抑制冷冻保存大肠杆菌生长的研究分子生物学中常用的大肠杆菌菌株大肠杆菌高效表达重组蛋白策略

综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。文章认为,在农药的微生物降解研究中,应重视自然状态下微生物对农药的降解过程,分离构建应由天然的微生物构成的复合系,利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。 关键词:微生物 生物降解 农药降解 农药 20世纪60年代出现的第一 次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献,其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点,因而在世界各国的农业生产中被广泛使用,但农药的过分使用产生了严重的负面影响。仅1985年,世界的农药产量为200多万t[1];在我国,仅1990年的农药产量就为万t[2],其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。化学农药主要是人工合成的生物外源性物质,很多农药本身对人类及其他生物是有毒的,而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。农药残留很难降解,人们在使用农药防止病虫草害的同时,也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标,污染严重,同时给非靶生物带来伤害,每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3~6]。同时,农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染,破坏了生态平衡,影响了农业的可持续发展,威胁着人类的身心健康。农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果,农药的污染问题已成为全球关注的热点。因此,加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题,是人类当前迫切需要解决的课题之一。 这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中,难以利用大规模的工程措施消除污染。实际上,在自然界主要依靠微生物缓慢地进行降解,这是依靠自然力量、不产生二次污染的理想途径。但自然环境复杂多变,影响着农药生物降解的可否和效率。近年随着对农药残留污染问题的重视,科学家们对农药生物降解进行了大量的研究,但许多问题需要进一步探明。本文整理出了近年来对农药生物降解的研究进展,提出存在的问题,建议有效的研究途径,旨在为加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题提供依据。 1 农业生产上主要使用的农药类型 当前农 业上使用的主要有机化合物农药如表1所示。其中,有些已经禁止使用,如六六六、滴滴涕等有机氯农药,还有一些正在逐步停止使用,如有机磷类中的甲胺磷等。 表1 农业生产中常用农药种类简表[7]类 型 农 药 品 种有机磷:敌百虫、甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、对硫磷、双硫磷、乐果等杀虫剂 有机氮:西维因、速灭威、巴沙、杀虫脒等 有机氯:六六六、滴滴涕、毒杀芬等杀螨剂 螨净、杀螨特、三氯杀螨砜、螨卵酯、氯杀、敌螨丹等除草剂 2,4-D、敌稗、灭草灵、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等杀菌剂 甲基硫化砷、福美双、灭菌丹、敌克松、克瘟散、稻瘟净、多菌灵、叶枯净等 生长调节剂 矮壮素、健壮素、增产灵、赤霉素、缩节胺等 人们发现,在自然生态系统中存在着大量的、代谢类型各异的、具有很强适应能力的和能利用各种人工合成有机农药为碳源、氮源和能源生长的微生物,它们可以通过各种谢途径把有机农药完全矿化或降解成无毒的其他成分,为人类去除农药污染和净化生态环境提供必要的条件。 降解农药的微生物类群 土壤中的微生物,包括细菌、真菌、放线菌和藻类等[8,9],它们中有一些具有农药降解功能的种类。细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株,从而在农药降解中占有主要地位[8]。一在土壤、污水及高温堆肥体系中,对农药分解起主要作用的是细菌类,这与农药类型、微生物降解农药的能力和环境条件等有关,如在高温堆肥体系当中,由于高温阶段体系内部温度较高(大于50 ℃),存活的主要是耐高温细菌,而此阶段也是农药降解最快的时期。通过微生物的作用,把环境中的有机污染物转化为CO2和H2O等无毒无害或毒性较小的其他物质[10,11]。通过许多科研工作者的努力,已经分离得到了大量的可降解农药的微生物(见表2)。不同的微生物类群降解农药的机理、途径和过程可能不同,下面简要介绍一下农药的微生物降解机理。 微生物降解农药的机理 目前,对于微生物降解农药的研究主要集中于细菌上,因此对于细菌代谢农药的机理研究得比较清楚。 表2 常见农药的降解微生物[11,12] 农 药降 解 微 生 物 甲胺磷芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母 阿特拉津(AT)烟曲霉、焦曲霉、葡枝根霉、串珠镰刀菌、粉红色镰刀菌、尖孢镰刀菌、斜卧镰刀菌、微紫青霉、皱褶青霉、平滑青霉、白腐真菌、菌根真菌、假单胞菌、红球菌、诺卡氏菌 幼脲3号真菌 敌杀死产碱杆菌 2,4-D假单胞菌、无色杆菌、节杆菌、棒状杆菌、黄杆菌、生孢食纤维菌属、链霉菌属、曲霉菌、诺卡氏菌、 DDT无色杆菌、气杆菌、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、假单胞菌、变形杆菌、链球菌、无色杆菌、黄单胞菌、欧文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤杆菌、产气气杆菌、镰孢霉菌、诺卡氏菌、绿色木霉等 丙体六六六白腐真菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、大肠杆菌、生孢梭菌等 对硫磷大肠杆菌、芽孢杆菌 七 氯芽孢杆菌、镰孢霉菌、小单孢菌、诺卡氏菌、曲霉菌、根霉菌、链球菌 敌百虫曲霉菌、镰孢霉菌 敌敌畏假单胞菌 狄氏剂芽孢杆菌、假单胞菌 艾氏剂镰孢霉菌、青霉菌 乐 果假单胞菌 2,4,5-T无色杆菌、枝动杆菌 细菌降解农药的本质是酶促反应[13~15],即化合物通过一定的方式进入细菌体内,然后在各种酶的作用下,经过一系列的生理生化反应,最终将农药完全降解或分解成分子量较小的无毒或毒性较小的化合物的过程。如莠去津作为假单胞菌ADP菌株的唯一碳源,有3种酶参与了降解莠去津的前几步反应。第一种酶是A tzA,催化莠去津水解脱氯的反应,得到无毒的羟基莠去津,此酶是莠去津生物降解的关键酶;第二种酶是A tzB,催化羟基莠去津脱氯氨基反应,产生N-异丙基氰尿酰胺;第三种酶是A tzC,催化N-异丙基氰尿酰胺生成氰尿酸和异丙胺。最终莠去津被降解为CO2和NH3[16]。微生物所产生的酶系,有的是组成酶系,如门多萨假单胞菌DR-8对甲单脒农药的降解代谢,产生的酶主要分布于细胞壁和细胞膜组分[5];有的是诱导酶系,如王永杰等 [17]得到的有机磷农药广谱活性降解菌所产生的降解酶等。由于降解酶往往比产生该类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件,酶的降解效率远高于微生物本身,特别是对低浓度的农药,人们想利用降解酶作为净化农药污染的有效手段。但是,降解酶在土壤中容易受非生物变性、土壤吸附等作用而失活,难以长时间保持降解活性,而且酶在土壤中的移动性差[8],这都限制了降解酶在实际中的应用。现在许多试验已经证明,编码合成这些酶系的基因多数在质粒上,如2,4-D的生物降解,即由质粒携带的基因所控制[18]。通过质粒上的基因与染色体上的基因的共同作用,在微生物体内把农药降解。因此,利用分子生物学技术,可以人工构建“工程菌”来更好地实现人类利用微生物降解农药的愿望。 微生物在农药转化中的作用 (1)矿化作用 有许多化学农药是天然化合物的类似物,某些微生物具有降解它们的酶系。它们可以作为微生物的营养源而被微生物分解利用,生成无机物、二氧化碳和水。矿化作用是最理想的降解方式,因为农药被完全降解成无毒的无机物,如石利利等 [19]研究了假单胞菌DLL-1在水溶液介质中降解甲基对硫磷的性能及降解机理后指出,DLL-1菌可以将甲基对硫磷完全降解为NO2-和NO3-。 (2)共代谢作用 有些合成的化合物不能被微生物降解,但若有另一种可供碳源和能源的辅助基质存在时,它们则可被部分降解,这个作用称为共代谢作用,这一作用最初是由Foster等[12]提出来的。如门多萨假单胞菌DR-8菌株降解甲单脒产物为2,4-二甲基苯胺和NH3,而DR-8菌株不能以甲单脒作为碳源和能源而生长,只能在添加其他有机营养基质作为碳源的条件下降解甲单脒,且降解产物未完全矿化,属于共代谢作用类型[5]。关于共代谢的机理,现在还存在争论。由于共代谢作用而推动的顽固性人工合成化合物的降解一般进行的较慢,而且降解程度很有限,参与共代谢作用的微生物不能从中获得碳源和能源,但是自然界中还是广泛存在着大量的具有共代谢功能的微生物,它们可以降解多种类型的化合物。共代谢作用在农药的微生物降解过程中发挥着主要的作用[5,17,20]。 微生物降解农药的生化反应[10,12] 氧化反应 微生物体内的氧化反应包括:羟化反应(芳香族羟化、脂肪族羟化、N-羟化);环氧化;N-氧化;P-氧化;S-氧化;氧化性脱烷基、脱卤、脱胺。 还原反应 还原反应包括硝基还原、还原性脱卤、醌类还原等。 水解反应 一些酯、酰胺和硫酸酯类农药都有可以被微生物水解的酯键,如对硫磷、苯胺类除草剂等。 缩合和共轭形成 缩合包括将有毒分子或一部分与另一有机化合物相结合,从而使农药或其衍生物物失去活性。 应该指出,在微生物降解农药时,其体内并不只是进行单一的反应,多数情况下是多个反应协同作用来完成对农药的降解过程,如好氧条件下卤代芳烃的生物降解,其卤素取代基的去除主要通过两个途径发生:在降解初期通过还原、水解或氧化去除卤素;生产芳香结构产物后通过自发水解脱卤或β-消去卤化烃[6]。 影响微生物降解农药的因素 微生物自身的影响 微生物的种类、代谢活性、适应性等都直接影响到对农药的降解与转化[21,22]。很多试验都已经证明,不同的微生物种类或同一种类的不同菌株对同一有机底物或有毒金属的反应都不同[5,17,23,24]。另外,微生物具有较强的适应和被驯化的能力,通过一定的适应过程,新的化合物能诱导微生物产生相应的酶系来降解它,或通过基因突变等建立新的酶系来降解它[10]。微生物降解本身的功能特性和变化也是最重要的因素。 农药结构的影响 农药化合物的分子量、空间结构、取代基的种类及数量等都影响到微生物对其降解的难易程度[25~28]。一般情况下,高分子化合物比低分子量化合物难降解,聚合物、复合物更能抗生物降解[10];空间结构简单的比结构复杂的容易降解[24]。陈亚丽等 [22]在试验中发现,凡是苯环上有-OH或-NH2的化合物都比较容易被假单胞菌WBC-3所降解,这与苯环的降解通常先羟化再开环的原理一致。Potter等 [29]在小规模堆肥条件下研究了多环芳烃的降解后指出,2-4环的芳烃比5-6环的芳烃容易降解。 自然界中的微生物通常可以降解天然产生的有机化合物,如木质素、纤维素物质等,从而促进地球的物质循环和平衡。但目前的环境污染物大多是人工合成的自然界中本身不存在的生物异源有机物质,其中一些是对人类具有致畸、致突变和致癌作用,往往对微生物的降解表现出很强的抗性,其原因可能是这些化合物进入自然界的时间比较短,单一的微生物还未进化出降解此类化合物的代谢机制。尽管某些危险性化合物在自然界中可能会经自然形成的微生物群体的协同作用而缓慢降解,但这对微生物世界来说仍然是一个新的挑战。微生物通过改变自身的信息获得降解某一化合物的能力的过程是缓慢的,与目前大量使用的人工合成的生物异源物质相比,依靠微生物的自然进化过程显然不能满足要求,因此长期以往将会造成整个生态系统的失衡[6]。因此,研究一些可以使微生物群体在较短的时间内获得最大降解生物异源物质能力的方法非常重要和迫切。 环境因素的影响 环境因素包括温度、酸碱度、营养、氧、底物浓度、表面活性剂等[10,30~33]。刘志培等 [34]研究了甲单脒降解菌的分离筛选;程国锋等 [23]研究了微生物降解蔬菜残留农药;钞亚鹏等 [15]研究了甲基营养菌WB-1甲胺磷降解酶的产生和部分纯化及性质。他们所研究的微生物或其产生的酶系都有一个适宜的降解农药的温度、pH及底物浓度,这与Thomas 等 [31]、Donna Chaw 等[26]的研究结果一致。莫测辉等 [24]指出,堆肥中微生物降解多环芳烃的活性与氧的浓度和水分含量密切相关,当堆肥中氧的含量小于18%、水分含量大于75%时,堆肥就从好氧条件转化为厌氧条件,进而影响多环芳烃的降解效果。Hundt 等 [30]调查了biaryl化合物在土壤中和堆肥中被细菌Ralstonia和Pickettii的降解和矿化情况。在土壤水分适宜的条件下,非离子型表面活性剂吐温80可增强微生物对biaryl类化合物的利用率,如联苯、4-氯联苯。Kastner等 [35]认为,在堆肥与被多环芳烃污染的土壤混合的情况下,堆肥中有机基质含量对于农药降解的作用要大于堆肥中生物的含量对于农药降解的作用;营养对于以共代谢作用降解农药的微生物更加重要,因为微生物在以共代谢的方式降解农药时,并不产生能量,须其他的碳源和能源物质补充能量[12]。对于好氧微生物来说,在好氧条件下可以降解农药,而在厌氧条件下降解效果不好;而对于厌氧微生物来说,情况可能正相反。也有研究指出在好氧条件下,有的厌氧细菌也可以代谢一些化合物[6]。 农药微生物降解的新技术和新方法 转基因技术的应用 20世纪后半叶是分子生物学、分子遗传学等学科迅速发展的时期,各种不同的生物学技术不断涌现;同时在21世纪初,生物信息学、基因组学、蛋白质组学等新的学科迅速兴起。这一切都为人工创造“超级农药降解菌”提供了必要的条件。因此,利用转基因技术进行目的性的人工组装“工程菌”成为有魅力的发展目标。同时,因为微生物降解农药的本质是酶促反应,所以,有人直接提取微生物合成的酶系来离体进行农药等有机化合物污染物的降解研究[15]。 多菌株复合系的构建及应用 以往研究农药的生物降解偏重于用单一微生物菌株的纯培养[17,23],现在已经证明,单一菌株的纯培养效果不如混合培养。因为单个微生物不具备生物降解所需的全部酶的遗传合成信息,而且它们在难降解化合物中驯化的时间不足以进化出完整的代谢途径,同时许多纯培养的研究发现,在生物降解过程中会有毒性中间物质积累,因此彻底矿化通常需要一个或一个以上的营养菌群(如发酵-水解菌群、产硫菌群、产乙酸菌群及产甲烷菌群等)。一种微生物降解一部分,经过数种微生物的接力作用和协同作用,经过多步反应将有毒化合物完全矿化,微生物的群体作用更能抵抗生物降解中产生的有毒物质[6]。笔者等利用菌种间协同关系构建的复合系不仅高效率分解木质纤维素,而且菌种组成长期稳定,不易被杂菌污染[36,37],在此基础上赋予农药分解功能的复合系对多种农药具有强烈的分解能力,其作用机理有待作进一步的细致工作。关于混合培养中的微生物群落的代谢协同作用,至少可以将微生物群落分为7种:(1)提供特殊营养物;(2)去除生长抑制物质;(3)改善单个微生物的基本生长参数(条件);(4)对底物协调利用;(5)共代谢;(6)氢(电子)转移;(7)提供一种以上初级底物利用者[6]。另外,分子生态学技术的应用证明,目前人类能够分离纯化的微生物种类及其有限,甚至自然界中99%的微生物目前无法纯培养[38],因而只有培育复合系才能包含这些重要而无法纯培养的微生物种类。2 研究中存在的问题 虽然农药残留的微生物降解研究已经取得了很大的进展,而且也有了一些应用的实例,但研究大多局限在实验室中,农药降解菌完全走出实验室到实际应用中还有一段路要走。农药微生物降解的问题主要有以下几方面。 单一菌株的纯培养问题 以往的研究主要集中在单一菌株的纯培养上,在实验室内获得纯培养的菌株,然后研究它的特性、降解机理等。然而这一方法完全不符合实际情况,自然状态下,是多种微生物共存,通过微生物之间的共同作用把农药降解。农药残留往往存在于土壤、农副产品、废弃物等复杂环境中,即使在实验室内一株菌的降解活性再大,到了这种复杂条件下可能无法生存或起不到期望的作用。 环境条件对微生物降解农药的影响 外部环境对微生物生长和对农药的降解影响很大,如环境的温度、水分含量、pH、氧含量等,而自然环境中这些因素变化很大,这直接影响到微生物对农药的降解。如何克服环境的影响从而充分发挥目标微生物的作用是需要解决的重大问题。 微生物降解目标化合物对降解的影响 目标化合物的浓度是否能使微生物生长,另外,农药污染环境的化合物组分很不稳定,波动很大,这给以工程措施微生物降解农药化合物带来困难。 微生物与被降解物接触的难易程度 被农药污染的环境有土壤、空气、水体及蔬菜瓜果等,对于土壤和水体的污染,微生物很容易与污染物接触,从而发挥它们的降解功能。但是,对于被农药污染的食品来说,利用微生物降解残留的农药很难,因为微生物无法与存在于物体内部的残留农药接触,无法发挥它们的作用,而只能降解残留在物体表面的部分。这种限制需要人们尽快解决,从而扩大微生物降解农药的应用范围。 微生物的适应性问题 所接种的微生物能否适应污染的环境,这不仅包括上述提到的物理环境,还涉及到生物之间的关系。接种到环境中的微生物受到抑制物的影响,或者受到包括捕食者在内的土著微生物的影响,甚至受到拮抗作用而不能生长等,这些都可以造成接种的微生物不能成为优势菌从而失去对农药的降解作用。构建多菌株复合系,具有稳定性和抗污染性强的优点,但即使是多菌混合培养的复合系也同样存在能否成为优势群体的问题。 3 堆肥法消除污染物 现代城市生活垃圾、有机固体废弃物、污泥中含有大量的有机污染物及重金属,农业有机固体废弃物中也含有大量的残留农药及其由于利用污水灌溉等可能导致的其他污染物。而堆肥法是消除这些污染,使有机固体废弃物无害化、资源化和产业化的有效途径之一。在堆肥过程中,通过堆肥体系中微生物的降解作用和挥发、沥滤、光解、螯合和络合等非生物方法消除污染物。堆肥法消除污染物主要有:(1)将被污染的物质或污染物与堆肥原料一起堆制处理;(2)将污染物质与堆制过的材料混合后进行二次堆制;(3)在被污染的土壤中添加堆肥产品,利用堆肥中的微生物消除土壤污染[39]。所以,堆肥法既可以消除污染,又可得到高质量的堆肥产品,对环境污染治理和农业的可持续发展意义重大。20世纪90年代以来,国内外有很多学者在此方面做了大量研究且取得了一定的进展[26,40~43]。 将人工构建微生物的复合体系,接种到农药污染土壤中,或利用活性的农业有机废弃物堆肥来改良已经被污染的土壤是一个好办法,因为活性堆肥内含有复合的微生物体系,在污染的土壤环境中更容易成为优势菌群。这就涉及到复合系的构建,微生物复合系的构建需要传统的和现代的方法相结合。从已有的堆肥体系中和已经污染了的土壤环境中分别富集培养微生物,得到土著微生物的复合系和堆肥菌复合系,然后进行复合微生物体系内部各个组分的特性、功能和多样性研究。菌株的抗药性鉴定,再把各个有功能的组分重新复合,组成一个新的复合体系,这一复合系不仅具有强有力的功能,又更能适应土著环境。直接应用复合系治理土壤污染,或者利用复合系生产农业有机废弃物堆肥来改良土壤。 4 结 语 很多研究已经证明,在农药污染的一些环境中诱导出天然的降解农药的微生物,那么是否可以采取一些条件控制措施,充分调动这些土著微生物的作用,尽量采用原位生物修复,而不用人为地接种微生物,这值得进一步探讨和研究。

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2个问题 都回答了``` 不一样的2篇论文 你可以参考下摘 要 针对我国目前生态环境状况,论述了现代生物技术在治理环境污染,保护生态环境中的应用和发展前景。关键词 现代生物技术 生态环境 环境保护1 我国生态环境现状目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,水资源严重短缺,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10年来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化,每年减少森林面积达2 500万亩;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,加大环境保护和环境治理力度,加快应用高新技术,如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。2 现代生物技术与环境保护现代生物技术是以DNA分子技术为基础,包括微生物工程,细胞工程,酶工程,基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用,而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术,已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视,发展十分迅猛。与传统方法比较,生物治理方法具有许多优点。(1)生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构,降解的产物以及副产物,大都是可以被生物重新利用的,有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度,这样既做到一劳永逸,不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。(2) 利用发酵工程技术处理污染物质,最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质,如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等,常常是一步到位,避免污染物的多次转移而造成重复污染,因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。(3)生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程,而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质,其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的,所以大多数生物治理技术可以就地实施,而且不影响其他作业的正常进行,与常常需要高温高压的化工过程比较,反应条件大大简化,具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。所以,当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理,有毒有害物质的无害化处理等各个方面。3 现代生物技术在环境保护中的应用 污水的生物净化污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术是酶工程技术。固定化酶又称水不溶性酶,是通过物理吸附法或化学键合法使水溶性酶和固态的不溶性载体相结合,将酶变成不溶于水但仍保留催化活性的衍生物,微生物细胞是一个天然的固定化酶反应器,用制备固定化酶的方法直接将微生物细胞固定,即是可催化一系列生化反应的固定化细胞。运用固定化酶和固定化细胞可以高效处理废水中的有机污染物、无机金属毒物等,此方面国内外成功的例子很多,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。污染土壤的生物修复重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。 白色污染的消除废弃塑料和农用地膜经久不化解,估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产,若再连续使用而不采取措施,十几年后不少耕地将颗粒无收,可见数量巨大的塑料垃圾严重影响着生态和环境,研究和开发生物可降解塑料已迫在眉睫。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌,另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物(如:根瘤菌)中,使两者同时发挥各自的作用,将塑料和农膜迅速降解。同时,还需大力推行可降解塑料和地膜的研发、生产和应用。有些微生物能产生与塑料类似的高分子化合物即聚酯,这些聚酯是微生物内源性贮藏物质,可以用发酵方法进行生产,由此形成的塑料和地膜因有可被生物降解、高熔点、高弹性、不含有毒物质等优点而在医学等许多领域有极好的应用前景。为了降低成本、提高产量,人们正在用重组DNA技术对相关的微生物进行改造,此方面目前一个研究热点是采用微生物发酵法生产聚-β羟基烷酸(PHAs),研究人员正设法构建出自溶性PHAs生产菌种,即将PHAs重组菌进行发酵,在积累大量的PHAs后,加入信号物质,使裂解蛋白产生,细胞壁破坏,PHAs析出,以简化胞内产物PHAs的提取过程,降低提取成本。 化学农药污染的消除一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。因此多年来人们一直在寻找更为安全有效的办法,而利用微生物降解农药已成为消除农药对环境污染的一个重要方面。能降解农药的微生物,有的是通过矿化作用将农药逐渐分解成终产物CO2和H2O,这种降解途径彻底,一般不会带来副作用;有的是通过共代谢作用,将农药转化为可代谢的中间产物,从而从环境中消除残留农药,这种途径的降解结果比较复杂,有正面效应也有负面效应。为了避免负面效应,就需要用基因工程的方法对已知有降解农药作用的微生物进行改造,改变其生化反应途径,以希望获得最佳的降解、除毒效果。要想彻底消除化学农药的污染,最好全面推广生物农药。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防止病虫害和除杂草等功能的一大类物质总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等。长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育从而达到杀死害虫的目的。参考文献1 孔繁翔. 环境生物学[M]. 北京:高等教育出版社,20002 陈坚. 环境生物技术[J], 生物工程进展,2001(5)3 姜成林,徐丽华. 微生物资源的开发与利用[M].北京:中国轻工业出版社,2001

阐述了微生物杀虫剂研究开发的意义、杀虫机理、国内微生物杀虫剂的研究应用现状及其发展前景.【作者单位】:玉溪师范学院化学与环境科学系 云南玉溪653100【关键词】:微生物杀虫剂;细菌杀虫剂;真菌杀虫剂;病毒杀虫剂【分类号】:【DOI】:cnki:ISSN:【正文快照】: 完成,我们被带入一个新时代,那就是后基因组时代,此时蛋白质组学很快发展起来,对细胞、组织、器官的全蛋白质组和功能蛋白质组的研究已成为人们追踪的热点。本文将从对蛋白质组学、基因组学的发展以及相关技术与运动人体科学发展的关系进行综述。1.基因芯片技术及其在运动人体

生物农药是指利用生物资源开发的农药。根据其来源大致可分为植物农药、微生物农药和抗生素等。由于生物农药具有对人畜的毒性较小、不污染环境以及病虫害不易产生抗药性等优点而日益受到人们的青睐。 目前,生物农药已成为一类重要的农药,对促进农业生产发展、维护生态环境起到了重要作用。但生物农药在研究、开发、生产和应用上还存在一些突出问题: 一是研究开发与生产脱节,科研成果不能成功转化为生产力,造成我国生物农药发展不能进入正常的轨道。 二是由于许多生物农药的有效成分为活体微生物,而其产品制剂化技术要求高,加上我国生物制剂的剂型及其工艺水平落后,致使活体微生物农药的制剂化成为生物农药发展的一个瓶颈。 三是生产企业规模小,其中乡镇企业占了很大一部分。这些企业的生产设备和条件差,缺乏技术人员和资金,且品种单一,易受市场的冲击。 四是由于生物农药作用和见效时间慢,加上绝大部分农民还没有综合防治、保护环境和农业持续发展的意识和要求,致使生物农药推广应用存在困难。 尽管生物农药发展缓慢,在整个农药中所占份额还比较小,但生物农药的发展已成为一种趋势和方向。为实现我国生物农药的快速发展,从事生物农药研究、开发和生产的单位、人员必须解思想,以生产和市场为导向来开展工作,要建立能良性循环发展的生物农药研究、开发和生产的体制,调整科研和生产之间的关系,促进科研成果转化为生产力;要加强攻关,强化作用机理、毒性、残留以及对环境生态的影响等研究,解决生物农药发展的瓶颈问题;要加强推广和普及生物农药的力度,增强农民的环保意识,增进农民对生物农药的了解,推动生物农药的广泛应用;国家对于生物农药的研究、开发和生产应采取倾斜政策,扶持和促进我国生物农药的发展,使之走上健康快速发展的道路。 (来源:农民日报)

真菌杀虫剂:此类杀虫剂在我国研究历史较长,但限于各种条件的制约,目前大规模应用的只有球孢白僵菌(防治松毛虫、玉米螟)。东北地区利用大豆保根菌剂(捕食线虫真菌)防治大豆胞囊线虫病,防治效果达60%以上。此外,卵孢白僵菌在防治豆科作物田蛴螬、绿僵菌防治蝗虫和桃小食心虫、毒力虫霉菌防治果树、蔬菜的蚜虫、蜡蚧轮枝菌防治温室白粉虱等真菌杀虫剂也已试验成功,可望在近年大规模推广应用。

杀虫剂作用机理研究方法论文

①胃毒剂。经虫口进入其消化系统起毒杀作用,如敌百虫等。②触杀剂。与表皮或附器接触后渗入虫体,或腐蚀虫体蜡质层,或堵塞气门而杀死害虫,如拟除虫菊酯、矿油乳剂等。③熏蒸剂。利用有毒的气体、液体或固体的挥发而发生蒸气毒杀害虫或病菌,如溴甲烷等。④内吸杀虫剂。被植物种子、根、茎、叶吸收并输导至全株,在一定时期内,以原体或其活化代谢物随害虫取食植物组织或吸吮植物汁液而进入虫体,起毒杀作用,如乐果等。按毒理作用可分为:①神经毒剂。作用于害虫的神经系统,如滴滴涕、对硫磷、呋喃丹、除虫菊酯等。②呼吸毒剂。抑制害虫的呼吸酶,如氰氢酸等。③物理性毒剂。如矿物油剂可堵塞害虫气门,惰性粉可磨破害虫表皮,使害虫致死。④特异性杀虫剂。引起害虫生理上的反常反应,如使害虫离作物远去的驱避剂,以性诱或饵诱诱集害虫的诱致剂,使害虫味觉受抑制不再取食以致饥饿而死的拒食剂,作用于成虫生殖机能使雌雄之一不育或两性皆不育的不育剂,影响害虫生长、变态、生殖的昆虫生长调节剂等。按来源可分为:①无机和矿物杀虫剂。如砷酸铅、砷酸钙、氟硅酸钠和矿油乳剂等。这类杀虫剂一般药效较低,对作物易引起药害,而砷剂对人毒性大。因此自有机合成杀虫剂大量使用以后大部分已被淘汰。②植物性杀虫剂。全世界约有1000多种植物对昆虫具有或多或少的毒力。广泛应用的有除虫菊、鱼藤和烟草等。此外有些植物里还含有类似保幼激素、早熟素、蜕皮激素活性物质。如从喜树的根皮、树皮或果实中分离的喜树碱对马尾松毛虫有很强的不育作用。③有机合成杀虫剂。如有机氯类的滴滴涕、六六六、硫丹、毒杀芬等,滴滴涕、六六六曾是产量大、应用广的两个农药品种,但因易在生物体中蓄积,从20世纪70年代初开始在许多国家禁用或限用;有机磷类的对硫磷、敌百虫、乐果等约400个品种以上,产量居杀虫剂的第一位;氨基甲酸酯类的西维因、呋喃丹等;拟除虫菊酯类的氰戊菊酯、溴氰菊酯等;有机氮类的杀虫脒、杀虫双等。④昆虫激素类杀虫剂。如多种保幼激素、性外激素类似物等(见昆虫激素类农药)。少数传统药剂,如矿油乳剂等的作用机理主要在体表起物理杀虫作用,而绝大多数有机合成杀虫剂都进入害虫体内,在一定部位干扰或破坏正常生理、生化反应。进入害虫体内的途径,有的是随取食通过口器进入消化道、渗入血液中,有的是通过表皮,也有的是通过气孔和气管,进入体内的药剂与害虫体内的各种酶系发生生化反应,一些反应使药剂降解失去毒力 ,但也有些药剂被活化使毒力增强 ,未被降解(或活化后的化合物)的药剂因作用机理不同而在一定部位发挥毒杀作用,如作用于神经系统或作用于细胞内呼吸代谢过程。最近,EDEN Bioscience 公司开发成功了一种新的农作物生产和保护技术。这种新的技术将能够让农作物提高产量,并且使得其更清洁,更有利于人体健康。 EDEN Bioscience 公司利用该技术开发的第一种应用产品是一种发声的产品,叫做——Messenger(R)。它给农作物种植者提供了一种有效的新工具,它能够让种植者控制农作物的生长,使其很少生病,提高产量,这种工具还能杀灭害虫,其中包括极小的线虫类害虫。 这样,农作物种植者就可以减少或者不用对环境有害的化学杀虫剂,从而降低对环境的污染,也提高了农作物的产量,而生产出来的产品又更将康。 目前,该公司正在为这种新产品申请销售许可证。而美国环境保护署将在几周内给这种新的产品完成注册登记。 杀虫剂的制备方法,这种杀虫剂利用纳米硅基氧化物所具有的大吸附量和缓释作用,从而使得该杀虫剂的药力能够从纳米硅基氧化物中长期持久地释放出来。克服了现有技术杀虫剂的残效期很短,对光不稳定,容易分解失效,而且其有效成份弥漫空间之中对人产生一定的危害,其残余之不可分解成份对环境造成一定污染等缺陷。而这种方法则为制备这种杀虫剂提供了一条途径。

生成磷酰化胆碱酯酶,酶失活

杀虫剂原理:杀虫剂喷洒在农作物上,或拌在种子或饵料中,当害虫取食时,杀虫剂随食物一起进入害虫消化道,被吸收后通过血淋巴扩散到神经、肌肉等各种组织中,产生毒杀作用的方式。杀虫剂是指杀死害虫的一种药剂,如甲虫、苍蝇、蛴螬、鼻虫、跳虫以及近万种其他害虫。杀虫剂的使用先后经历了几个阶段,最早发现的是天然杀虫剂及无机化合物,但是它们作用单一、用量大、持效期短;有机氯、有机磷和氨基甲酸酯等有机合成杀虫剂,它们的特征是高效高残留或低残留,其中有不少品种对哺乳动物有高的急性毒性。杀虫剂主要用于防治农业害虫和城市卫生害虫的药品,使用历史长远、用量大、品种多。在二十世纪,农业的迅速发展,杀虫剂令农业产量大升。但是,几乎所有杀虫剂都会严重地改变生态系统,大部分对人体有害,其它的会被集中在食物链中。必须在农业发展与环境及健康中取得平衡。按来源可分为生物源杀虫剂和化学合成杀虫剂两类。

杀虫剂的作用机理,你有哪些了解呢?

在农村住过的朋友都知道,农村的蚊虫多,经常会用的杀虫剂灭虫子。那杀虫剂的作用机理,你有哪些了解呢?

第一点杀虫剂是一种神经毒剂。它对昆虫的神经系统有毒性作用。首先,它引起昆虫兴奋,然后是神经传导阻滞,然后是昆虫痉挛、瘫痪和死亡。由于昆虫中毒的迹象可分为两个阶段,即兴阶段和抑制阶段,击倒率和死亡率通常用来代表每个品种的特征。有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯杀虫剂。

第二点呼吸毒性,农药接触害虫后,由于物理或化学作用,会抑制呼吸链的一个环节,导致害虫呼吸受阻和窒息。在杀虫剂中,呼吸抑制剂是有限的,鱼藤酮和吡啶是更成功的电子传导抑制剂。这类杀虫剂主要包括甲壳素合成抑制剂、保幼激素类似物和蜕皮激素类似物,如除虫脲、吡咯基醚、虫酰肼等。

第三点微生物杀虫剂的作用机理,以宿主的靶组织为营养,大量繁殖和复制,如病毒、微孢子虫等;或释放毒素毒害宿主,如真菌、细菌等。在微生物杀虫剂中,苏云金芽孢杆菌是目前应用最广泛的一种。通过对其毒性基因的基因工程研究,转基因杀虫工程菌和转基因抗虫作物已经商业化,如转Bt基因抗虫棉。

第四点杀虫剂用于控制农业和森林害虫和病媒害虫。包括杀螨剂和杀软体动物剂。杀虫剂按其化学成分可分为无机杀虫剂和有机杀虫剂。无机杀虫剂,如砷酸钙、砷酸铝、亚砷酸盐和氟化钠,由于其高残留毒性和低防治效果,很少使用。2有机杀虫剂按其来源可分为天然有机杀虫剂和合成有机杀虫剂。

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