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拉曼研究水质论文

发布时间:2024-07-07 09:18:13

拉曼研究水质论文

巴基斯坦有一位诺贝尔奖级别的物理学家,印度也有一位,他就是拉曼。不过长得没有巴基斯坦那位物理学家帅气。

不过他是第一个正确解释海水为什么那么蓝的科学家。往下看就知道为什么了。

拉曼(Sir Chandrasekhara Venkata Raman, 1888(戊子年)-1970)。印度物理学家,又译喇曼。因光散射方面的研究工作和拉曼效应的发现,获得了1930年度的诺贝尔物理学奖。于1970年逝世,享年82岁。

1930年诺贝尔物理学奖授予印度加尔各答大学的拉曼,以表彰他研究了光的散射和发现了以他的名字命名的定律。

拉曼是印度人,是第一位获得诺贝尔物理学奖的亚洲科学家。拉曼还是一位教育家,他从事研究生的培养工作,并将其中很多优秀人材输送到印度的许多重要岗位。

拉曼1888年11月7日出生于印度南部的特里奇诺波利。父亲是一位大学数学、物理教授,自幼对他进行科学启蒙教育,培养他对音乐和乐器的爱好。

他天资出众,16岁大学毕业,以第一名获物理学金奖。19岁又以优异成绩获硕士学位。1906年,他仅18岁,就在英国著名科学杂志《自然》发表了论文,是关于光的衍射效应的。由于生病,拉曼失去了去英国某个著名大学作博士论文的机会。独立前的印度,如果没有取得英国的博士学位,就意味着没有资格在科学文化界任职。但会计行业是当时唯一例外的行业,不需先到英国受训。于是拉曼就投考财政部以谋求一份职业,结果获得第一名,被授予了总会计助理的职务。

拉曼在财政部工作很出色,担负的责任也越来越重,但他并不想沉浸在官场之中。他念念不忘自己的科学目标,把业余时间全部用于继续研究声学和乐器理论。加尔各答有一所学术机构,叫印度科学教育协会,里面有实验室,拉曼就在这里开展他的声学和光学研究。经过十年的努力,拉曼在没有高级科研人员指导的条件下,靠自己的努力作出了一系列成果,也发表了许多论文。

1917年加尔各答大学破例邀请他担任物理学教授,使他从此能专心致力于科学研究。他在加尔各答大学任教十六年期间,仍在印度科学教育协会进行实验,不断有学生、教师和访问学者到这里来向他学习、与他合作,逐渐形成了以他为核心的学术团体。许多人在他的榜样和成就的激励下,走上了科学研究的道路。其中有著名的物理学家沙哈()和玻色()。这时,加尔各答正在形成印度的科学研究中心,加尔各答大学和拉曼小组在这里面成了众望所归的核心。1921年,由拉曼代表加尔各答大学去英国讲学,说明了他们的成果已经得到了国际上的认同。

1934年,拉曼和其他学者一起创建了印度科学院,并亲任院长。1947年,又创建拉曼研究所。他在发展印度的科学事业上立下了丰功伟绩。拉曼抓住分子散射这一课题是很有眼力的。在他持续多年的努力中,显然贯穿着一个思想,这就是:针对理论的薄弱环节,坚持不懈地进行基础研究。拉曼很重视发掘人才,从印度科学教育协会到拉曼研究所,在他的周围总是不断涌现着一批批赋有才华的学生和合作者。就以光散射这一课题统计,在三十年中间,前后就有66名学者从他的实验室发表了377篇论文。他对学生谆谆善诱,深受学生敬仰和爱戴。拉曼爱好音乐,也很爱鲜花异石。他研究金刚石的结构,耗去了他所得奖金的大部分。晚年致力于对花卉进行光谱分析。在他80寿辰时,出版了他的专集:《视觉生理学》。拉曼喜爱玫瑰胜于一切,他拥有一座玫瑰花园。拉曼1970年逝世,享年82岁,按照他生前的意愿火葬于他的花园里。

在X射线的康普顿效应发现以后,海森堡曾于1925年预言:可见光也会有类似的效应。1928年,喇曼在《一种新的辐射》一文中指出:当单色光定向地通过透明物质时,会有一些光受到散射。散射光的光谱,除了含有原来波长的一些光以外,还含有一些弱的光,其波长与原来光的波长相差一个恒定的数量。这种单色光被介质分子散射后频率发生改变的现象,称为并合散射效应,又称为喇曼效应。这一发现,很快就得到了公认。英国皇家学会正式称之为“20年代实验物理学中最卓越的三四个发现之一”。

喇曼效应为光的量子理论提供了新的证据。频率为ν0的单色光入射到介质里会同时发生两种散射过程:一种是频率不变(ν=ν0)的散射,即瑞利散射,是由入射光量子与散射分子的弹性碰撞引起的;另一种是频率改变(ν=ν0±νR)的散射,即喇曼散射,其中νR称为喇曼频率。散射光频率的改变是由于入射光量子与散射分子之间发生了能量交换,交换的能量(hνR)由散射分子的振动或转动能级决定。后人研究表明,喇曼效应对于研究分子结构和进行化学分析都是非常重要的。

拉曼效应是如何发现的?

拉曼效应(Raman scattering),也称拉曼散射,1928年由印度物理学家拉曼发现,指光波在被散射后频率发生变化的现象。1930年诺贝尔物理学奖授予当时正在印度加尔各答大学工作的拉曼(Sir Chandrasekhara Venkata Raman,1888——1970),以表彰他研究了光的散射和发现了以他的名字命名的定律。

在光的散射现象中有一特殊效应,和X射线散射的康普顿效应类似,光的频率在散射后会发生变化。频率的变化决定于散射物质的特性。这就是拉曼效应,是拉曼在研究光的散射过程中于1928年发现的。在拉曼和他的合作者宣布发现这一效应之后几个月,苏联的兰兹伯格()和曼德尔斯坦()也独立地发现了这一效应,他们称之为联合散射。拉曼光谱是入射光子和分子相碰撞时,分子的振动能量或转动能量和光子能量叠加的结果,利用拉曼光谱可以把处于红外区的分子能谱转移到可见光区来观测。因此拉曼光谱作为红外光谱的补充,是研究分子结构的有力武器。

1921年夏天,航行在地中海的客轮“纳昆达”号()上,有一位印度学者正在甲板上用简便的光学仪器俯身对海面进行观测。他对海水的深蓝色着了迷,一心要追究海水颜色的来源。这位印度学者就是拉曼。他正在去英国的途中,是代表了印度的最高学府——加尔各答大学,到牛津参加英联邦的大学会议,还准备去英国皇家学会发表演讲。这时他才33岁。对拉曼来说,海水的蓝色并没有什么稀罕。他上学的马德拉斯大学,面对本加尔(Bengal)海湾,每天都可以看到海湾里变幻的海水色彩。事实上,他早在16岁(1904年)时,就已熟悉著名物理学家瑞利用分子散射中散射光强与波长四次方成反比的定律(也叫瑞利定律)对蔚蓝色天空所作的解释。不知道是由于从小就养成的对自然奥秘刨根问底的个性,还是由于研究光散射问题时查阅文献中的深入思考,他注意到瑞利的一段话值得商榷,瑞利说:“深海的蓝色并不是海水的颜色,只不过是天空蓝色被海水反射所致。”瑞利对海水蓝色的论述一直是拉曼关心的问题。他决心进行实地考察。于是,拉曼在启程去英国时,行装里准备了一套实验装置:几个尼科尔棱镜、小望远镜、狭缝,甚至还有一片光栅。望远镜两头装上尼科尔棱镜当起偏器和检偏器,随时都可以进行实验。他用尼科尔棱镜观察沿布儒斯特角从海面反射的光线,即可消去来自天空的蓝光。这样看到的光应该就是海水自身的颜色。结果证明,由此看到的是比天空还更深的蓝色。他又用光栅分析海水的颜色,发现海水光谱的最大值比天空光谱的最大值更偏蓝。可见,海水的颜色并非由天空颜色引起的,而是海水本身的一种性质。拉曼认为这一定是起因于水分子对光的散射。他在回程的轮船上写了两篇论文,讨论这一现象,论文在中途停靠时先后寄往英国,发表在伦敦的两家杂志上。

拉曼返回印度后,立即在科学教育协会开展一系列的实验和理论研究, 探索 各种透明媒质中光散射的规律。许多人参加了这些研究。这些人大多是学校的教师,他们在休假日来到科学教育协会,和拉曼一起或在拉曼的指导下进行光散射或其它实验,对拉曼的研究发挥了积极作用。七年间他们共发表了大约五六十篇论文。他们先是考察各种媒质分子散射时所遵循的规律,选取不同的分子结构、不同的物态、不同的压强和温度,甚至在临界点发生相变时进行散射实验。1922年,拉曼写了一本小册子总结了这项研究,题名《光的分子衍射》,书中系统地说明了自己的看法。在最后一章中,他提到用量子理论分析散射现象,认为进一步实验有可能鉴别经典电磁理论和光量子1923年4月,他的学生之一拉玛纳桑()第一次观察到了光散射中颜色改变的现象。实验是以太阳作光源,经紫色滤光片后照射盛有纯水或纯酒精的烧瓶,然后从侧面观察,却出乎意料地观察到了很弱的绿色成份。拉玛纳桑不理解这一现象,把它看成是由于杂质造成的二次辐射,和荧光类似。因此,在论文中称之为“弱荧光”。然而拉曼不相信这是杂质造成的现象。如果真是杂质的荧光,在仔细提纯的样品中,应该能消除这一效应。

在以后的两年中,拉曼的另一名学生克利希南()观测了经过提纯的65种液体的散射光,证明都有类似的“弱荧光”,而且他还发现,颜色改变了的散射光是部分偏振的。众所周知,荧光是一种自然光,不具偏振性。由此证明,这种波长变化的现象不是荧光效应。

拉曼和他的学生们想了许多办法研究这一现象。他们试图把散射光拍成照片,以便比较,可惜没有成功。他们用互补的滤光片,用大望远镜的目镜配短焦距透镜将太阳聚焦,试验样品由液体扩展到固体,坚持进行各种试验。

与此同时,拉曼也在追寻理论上的解释。1924年拉曼到美国访问,正值不久前.康普顿发现X射线散射后波长变长的效应,而怀疑者正在挑起一场争论。拉曼显然从康普顿的发现得到了重要启示,后来他把自己的发现看成是“康普顿效应的光学对应”。拉曼也经历了和康普顿类似的曲折,经过六七年的 探索 ,才在1928年初作出明确的结论。拉曼这时已经认识到颜色有所改变、比较弱又带偏振性的散射光是一种普遍存在的现象。他参照康普顿效应中的命名“变线”,把这种新辐射称为:“变散射”(modified scattering)。拉曼又进一步改进了滤光的方法,在蓝紫滤光片前再加一道铀玻璃,使入射的太阳光只能通过更窄的波段,再用目测分光镜观察散射光,竟发现展现的光谱在变散射和不变的入射光之间,隔有一道暗区。

就在1928年2月28日下午,拉曼决定采用单色光作光源,做了一个非常漂亮的有判决意义的实验。他从目测分光镜看散射光,看到在蓝光和绿光的区域里,有两根以上的尖锐亮线。每一条入射谱线都有相应的变散射线。一般情况,变散射线的频率比入射线低,偶尔也观察到比入射线频率高的散射线,但强度更弱些。

不久,人们开始把这一种新发现的现象称为拉曼效应。1930年,美国光谱学家武德()对频率变低的变散射线取名为斯托克斯线;频率变高的为反斯托克斯线。

拉曼发现反常散射的消息传遍世界,引起了强烈反响,许多实验室相继重复,证实并发展了他的结果。1928年关于拉曼效应的论文就发表了57篇之多。科学界对他的发现给予很高的评价。拉曼是印度人民的骄傲,也为第三世界的科学家作出了榜样,他大半生处于独立前的印度,竟取得了如此突出的成就,实在令人钦佩。特别是拉曼是印度国内培养的科学家,他一直立足于印度国内,发愤图强,艰苦创业,建立了有特色的科学研究中心,走到了世界的前列。

1930年诺贝尔物理学奖授予印度加尔各答大学的拉曼(SirChandrasekhara Venkata Raman,1888——1970),以表彰他研究了光的散射和发现了以他的名字命名的定律。 在光的散射现象中有一特殊效应,和X射线散射的康普顿效应类似,光的频率在散射后会发生变化。频率的变化决定于散射物质的特性。这就是拉曼效应,是拉曼在研究光的散射过程中于1928年发现的。在拉曼和他的合作者宣布发现这一效应之后几个月,苏联的兰兹伯格()和曼德尔斯坦()也独立地发现了这一效应,他们称之为联合散射。拉曼光谱是入射光子和分子相碰撞时,分子的振动能量或转动能量和光子能量叠加的结果,利用拉曼光谱可以把处于红外区的分子能谱转移到可见光区来观测。因此拉曼光谱作为红外光谱的补充,是研究分子结构的有力武器。 1921年夏天,航行在地中海的客轮“纳昆达”号()上,有一位印度学者正在甲板上用简便的光学仪器俯身对海面进行观测。他对海水的深蓝色着了迷,一心要追究海水颜色的来源。这位印度学者就是拉曼。他正在去英国的途中,是代表了印度的最高学府——加尔各答大学,到牛津参加英联邦的大学会议,还准备去英国皇家学会发表演讲。这时他才33岁。对拉曼来说,海水的蓝色并没有什么稀罕。他上学的马德拉斯大学,面对本加尔(Bengal)海湾,每天都可以看到海湾里变幻的海水色彩。事实上,他早在16岁(1904年)时,就已熟悉著名物理学家瑞利用分子散射中散射光强与波长四次方成反比的定律(也叫瑞利定律)对蔚蓝色天空所作的解释。不知道是由于从小就养成的对自然奥秘刨根问底的个性,还是由于研究光散射问题时查阅文献中的深入思考,他注意到瑞利的一段话值得商榷,瑞利说:“深海的蓝色并不是海水的颜色,只不过是天空蓝色被海水反射所致。”瑞利对海水蓝色的论述一直是拉曼关心的问题。他决心进行实地考察。于是,拉曼在启程去英国时,行装里准备了一套实验装置:几个尼科尔棱镜、小望远镜、狭缝,甚至还有一片光栅。望远镜两头装上尼科尔棱镜当起偏器和检偏器,随时都可以进行实验。他用尼科尔棱镜观察沿布儒斯特角从海面反射的光线,即可消去来自天空的蓝光。这样看到的光应该就是海水自身的颜色。结果证明,由此看到的是比天空还更深的蓝色。他又用光栅分析海水的颜色,发现海水光谱的最大值比天空光谱的最大值更偏蓝。可见,海水的颜色并非由天空颜色引起的,而是海水本身的一种性质。拉曼认为这一定是起因于水分子对光的散射。他在回程的轮船上写了两篇论文,讨论这一现象,论文在中途停靠时先后寄往英国,发表在伦敦的两家杂志上。 拉曼1888年11月7日出生于印度南部的特里奇诺波利。父亲是一位大学数学、物理教授,自幼对他进行科学启蒙教育,培养他对音乐和乐器的爱好。他天资出众,16岁大学毕业,以第一名获物理学金奖。19岁又以优异成绩获硕士学位。1906年,他仅18岁,就在英国著名科学杂志《自然》发表了论文,是关于光的衍射效应的。由于生病,拉曼失去了去英国某个著名大学作博士论文的机会。独立前的印度,如果没有取得英国的博士学位,就没有资格在科学文化界任职。但会计行业是唯一的例外,不需先到英国受训。于是拉曼就投考财政部以谋求职业,结果获得第一名,被授予总会计助理的职务。拉曼在财政部工作很出色,担负的责任也越来越重,但他并不想沉浸在官场之中。他念念不忘自己的科学目标,把业余时间全部用于继续研究声学和乐器理论。加尔各答有一所学术机构,叫印度科学教育协会,里面有实验室,拉曼就在这里开展他的声学和光学研究。经过十年的努力,拉曼在没有高级科研人员指导的条件下,靠自己的努力作出了一系列成果,也发表了许

据统计,1928年,即拉曼公布其发现的当年,就有58篇与拉曼效应有关的论文发表;第二年,论文增加到了175篇。在效应发现后的头十年中,有关此课题的论文总数超过了2000篇,所研究的各种化合物多达2500余种。1962年,由于激光技术的问世,拉曼效应的研究获得了单色性极好、方向性强和功率很大的理想光源。从此拉曼光谱学更成为一门用途广泛的权威性技术。例如:有人统计,在1977~1982的五年当中,《化学文摘》上标题中有“拉曼”一词的论文共计10384篇,拉曼光谱研究的重要性和广泛性由此可见一斑。由于这项发现,拉曼于1930年被授予诺贝尔物理学奖。获奖的消息是加尔各答一家新闻机构用电话通知拉曼的,当时,拉曼正在实验室工作。他的一名学生接了电话后,激动地冲进实验室向他报告了这一消息。拉曼的反应相当平静,他只问道:“是我独享,还是必须与陌生人分享?”当然,拉曼是唯一获奖人。值得一提的是,拉曼也是亚洲国家第一位获得这一荣誉的科学家。

拉曼是亚洲人民值得自豪的科学家,他在20年代还很落后的环境中为科学的发展作出了杰出的贡献。这首先是源于他对科学的挚爱和踏实的科学态度。他说过:“在寻求你所没有的之前,充分利用你所有的”。“科学的精华是依靠思索和勤勉,而不是设备”。他用自己的一生证明了那种“胜利的精神、在阳光下把我们带到正确地方的精神,以及作为一个文明古国的后裔,必须而且必然在这个行星上找到我们正确位置的精神。”

作为实验物理学家,拉曼更趋向古典和自然,他经常向人表示:大自然就是他的实验室,发现拉曼效应就始于对大海颜色的探索。水天一色、蔚蓝苍茫的大海深深地震动了他的心灵,在这看似平淡无奇的大自然面前,他突然对海水为什么是蓝色这个问题产生了强烈的兴趣,他甚至等不到回国,就开始在轮船上着手探索起这个奥秘来,这是他进行可见光散射问题研究的开始,也可以说是日后发现拉曼效应的契机。拉曼在科学上的其他研究对象,如乐器、宝石和鲜花等,无不与大自然密切相关。这一点是他与印度的另一位物理学大师萨哈十分不同的地方。

在处理研究成果的方式上,更表现出拉曼超凡的洞察力和良苦用心。拉曼关于这一问题的头三篇论文都是用电报寄给《自然》杂志发表的,这既表明他清楚地意识到这项发现的重大意义,更证明他对发现的优先权问题也相当重视。这确实不是杞人忧天。事实上,早在1923年,斯麦克尔就曾预言过通过观察散射光来检测分子振动迁移的可能性。几乎与拉曼同时,巴黎的物理学家罗卡甚至已经进行过有关散射的理论研究,并在某种程度上预言了拉曼效应的存在,只是因为缺乏实验证据,才推迟了论文的发表。罗卡的同事卡班斯曾试图观察这一效应,但没能成功,原因是他选择了气体当实验品,而气体分子太稀疏了,散射作用十分微弱,用肉眼根本看不到。后来,当拉曼的前两篇论文发表后,罗卡和卡班斯轻车熟路,立即就得到了预期的效果。此外,前苏联物理学家曼德斯塔姆和兰兹伯也于同时期独立地观察到拉曼效应,但他们没有意识到这种效应的重要性和普遍性,而且他们的论文发表日期也晚于拉曼的文章。所以最后的优先权归于印度人拉曼。

[编辑本段]拉曼又译喇曼(Sir Chandrasekhara Venkata Raman, 1888-1970)因光散射方面的研究工作和喇曼效应的发现,获得了1930年度的诺贝尔物理学奖。 喇曼是印度人,是第一位获得诺贝尔物理学奖的亚洲科学家。喇曼还是一位教育家,他从事研究生的培养工作,并将其中很多优秀人材输送到印度的许多重要岗位。 拉曼1888年11月7日出生于印度南部的特里奇诺波利。父亲是一位大学数学、物理教授,自幼对他进行科学启蒙教育,培养他对音乐和乐器的爱好。 他天资出众,16岁大学毕业,以第一名获物理学金奖。19岁又以优异成绩获硕士学位。1906年,他仅18岁,就在英国著名科学杂志《自然》发表了论文,是关于光的衍射效应的。由于生病,拉曼失去了去英国某个著名大学作博士论文的机会。独立前的印度,如果没有取得英国的博士学位,就没有资格在科学文化界任职。但会计行业是唯一的例外,不需先到英国受训。于是拉曼就投考财政部以谋求职业,结果获得第一名,被授予总会计助理的职务。 拉曼在财政部工作很出色,担负的责任也越来越重,但他并不想沉浸在官场之中。他念念不忘自己的科学目标,把业余时间全部用于继续研究声学和乐器理论。加尔各答有一所学术机构,叫印度科学教育协会,里面有实验室,拉曼就在这里开展他的声学和光学研究。经过十年的努力,拉曼在没有高级科研人员指导的条件下,靠自己的努力作出了一系列成果,也发表了许多论文。 1917年加尔各答大学破例邀请他担任物理学教授,使他从此能专心致力于科学研究。他在加尔各答大学任教十六年期间,仍在印度科学教育协会进行实验,不断有学生、教师和访问学者到这里来向他学习、与他合作,逐渐形成了以他为核心的学术团体。许多人在他的榜样和成就的激励下,走上了科学研究的道路。其中有著名的物理学家沙哈()和玻色()。这时,加尔各答正在形成印度的科学研究中心,加尔各答大学和拉曼小组在这里面成了众望所归的核心。1921年,由拉曼代表加尔各答大学去英国讲学,说明了他们的成果已经得到了国际上的认同。 1934年,拉曼和其他学者一起创建了印度科学院,并亲任院长。1947年,又创建拉曼研究所。他在发展印度的科学事业上立下了丰功伟绩。拉曼抓住分子散射这一课题是很有眼力的。在他持续多年的努力中,显然贯穿着一个思想,这就是:针对理论的薄弱环节,坚持不懈地进行基础研究。拉曼很重视发掘人才,从印度科学教育协会到拉曼研究所,在他的周围总是不断涌现着一批批赋有才华的学生和合作者。就以光散射这一课题统计,在三十年中间,前后就有66名学者从他的实验室发表了377篇论文。他对学生谆谆善诱,深受学生敬仰和爱戴。拉曼爱好音乐,也很爱鲜花异石。他研究金刚石的结构,耗去了他所得奖金的大部分。晚年致力于对花卉进行光谱分析。在他80寿辰时,出版了他的专集:《视觉生理学》。拉曼喜爱玫瑰胜于一切,他拥有一座玫瑰花园。拉曼1970年逝世,享年82岁,按照他生前的意愿火葬于他的花园里。 在X射线的康普顿效应发现以后,海森堡曾于1925年预言:可见光也会有类似的效应。1928年,喇曼(下图)在《一种新的辐射》一文中指出:当单色光定向地通过透明物质时,会有一些光受到散射。散射光的光谱,除了含有原来波长的一些光以外,还含有一些弱的光,其波长与原来光的波长相差一个恒定的数量。这种单色光被介质分子散射后频率发生改变的现象,称为并合散射效应,又称为喇曼效应。这一发现,很快就得到了公认。英国皇家学会正式称之为“20年代实验物理学中最卓越的三四个发现之一”。 喇曼效应为光的量子理论提供了新的证据。频率为ν0的单色光入射到介质里会同时发生两种散射过程:一种是频率不变(ν=ν0)的散射,即瑞利散射,是由入射光量子与散射分子的弹性碰撞引起的;另一种是频率改变(ν=ν0±νR)的散射,即喇曼散射,其中νR称为喇曼频率。散射光频率的改变是由于入射光量子与散射分子之间发生了能量交换,交换的能量(hνR)由散射分子的振动或转动能级决定。后人研究表明,喇曼效应对于研究分子结构和进行化学分析都是非常重要的。 拉曼效应的发现 在光的散射现象中有一特殊效应,和X射线散射的康普顿效应类似,光的频率在散射后会发生变化。频率的变化决定于散射物质的特性。这就是拉曼效应,是拉曼在研究光的散射过程中于1928年发现的。在拉曼和他的合作者宣布发现这一效应之后几个月,苏联的兰兹伯格()和曼德尔斯坦()也独立地发现了这一效应,他们称之为联合散射。拉曼光谱是入射光子和分子相碰撞时,分子的振动能量或转动能量和光子能量叠加的结果,利用拉曼光谱可以把处于红外区的分子能谱转移到可见光区来观测。因此拉曼光谱作为红外光谱的补充,是研究分子结构的有力武器。

拉曼光谱毕业论文

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巴基斯坦有一位诺贝尔奖级别的物理学家,印度也有一位,他就是拉曼。不过长得没有巴基斯坦那位物理学家帅气。

不过他是第一个正确解释海水为什么那么蓝的科学家。往下看就知道为什么了。

拉曼(Sir Chandrasekhara Venkata Raman, 1888(戊子年)-1970)。印度物理学家,又译喇曼。因光散射方面的研究工作和拉曼效应的发现,获得了1930年度的诺贝尔物理学奖。于1970年逝世,享年82岁。

1930年诺贝尔物理学奖授予印度加尔各答大学的拉曼,以表彰他研究了光的散射和发现了以他的名字命名的定律。

拉曼是印度人,是第一位获得诺贝尔物理学奖的亚洲科学家。拉曼还是一位教育家,他从事研究生的培养工作,并将其中很多优秀人材输送到印度的许多重要岗位。

拉曼1888年11月7日出生于印度南部的特里奇诺波利。父亲是一位大学数学、物理教授,自幼对他进行科学启蒙教育,培养他对音乐和乐器的爱好。

他天资出众,16岁大学毕业,以第一名获物理学金奖。19岁又以优异成绩获硕士学位。1906年,他仅18岁,就在英国著名科学杂志《自然》发表了论文,是关于光的衍射效应的。由于生病,拉曼失去了去英国某个著名大学作博士论文的机会。独立前的印度,如果没有取得英国的博士学位,就意味着没有资格在科学文化界任职。但会计行业是当时唯一例外的行业,不需先到英国受训。于是拉曼就投考财政部以谋求一份职业,结果获得第一名,被授予了总会计助理的职务。

拉曼在财政部工作很出色,担负的责任也越来越重,但他并不想沉浸在官场之中。他念念不忘自己的科学目标,把业余时间全部用于继续研究声学和乐器理论。加尔各答有一所学术机构,叫印度科学教育协会,里面有实验室,拉曼就在这里开展他的声学和光学研究。经过十年的努力,拉曼在没有高级科研人员指导的条件下,靠自己的努力作出了一系列成果,也发表了许多论文。

1917年加尔各答大学破例邀请他担任物理学教授,使他从此能专心致力于科学研究。他在加尔各答大学任教十六年期间,仍在印度科学教育协会进行实验,不断有学生、教师和访问学者到这里来向他学习、与他合作,逐渐形成了以他为核心的学术团体。许多人在他的榜样和成就的激励下,走上了科学研究的道路。其中有著名的物理学家沙哈()和玻色()。这时,加尔各答正在形成印度的科学研究中心,加尔各答大学和拉曼小组在这里面成了众望所归的核心。1921年,由拉曼代表加尔各答大学去英国讲学,说明了他们的成果已经得到了国际上的认同。

1934年,拉曼和其他学者一起创建了印度科学院,并亲任院长。1947年,又创建拉曼研究所。他在发展印度的科学事业上立下了丰功伟绩。拉曼抓住分子散射这一课题是很有眼力的。在他持续多年的努力中,显然贯穿着一个思想,这就是:针对理论的薄弱环节,坚持不懈地进行基础研究。拉曼很重视发掘人才,从印度科学教育协会到拉曼研究所,在他的周围总是不断涌现着一批批赋有才华的学生和合作者。就以光散射这一课题统计,在三十年中间,前后就有66名学者从他的实验室发表了377篇论文。他对学生谆谆善诱,深受学生敬仰和爱戴。拉曼爱好音乐,也很爱鲜花异石。他研究金刚石的结构,耗去了他所得奖金的大部分。晚年致力于对花卉进行光谱分析。在他80寿辰时,出版了他的专集:《视觉生理学》。拉曼喜爱玫瑰胜于一切,他拥有一座玫瑰花园。拉曼1970年逝世,享年82岁,按照他生前的意愿火葬于他的花园里。

在X射线的康普顿效应发现以后,海森堡曾于1925年预言:可见光也会有类似的效应。1928年,喇曼在《一种新的辐射》一文中指出:当单色光定向地通过透明物质时,会有一些光受到散射。散射光的光谱,除了含有原来波长的一些光以外,还含有一些弱的光,其波长与原来光的波长相差一个恒定的数量。这种单色光被介质分子散射后频率发生改变的现象,称为并合散射效应,又称为喇曼效应。这一发现,很快就得到了公认。英国皇家学会正式称之为“20年代实验物理学中最卓越的三四个发现之一”。

喇曼效应为光的量子理论提供了新的证据。频率为ν0的单色光入射到介质里会同时发生两种散射过程:一种是频率不变(ν=ν0)的散射,即瑞利散射,是由入射光量子与散射分子的弹性碰撞引起的;另一种是频率改变(ν=ν0±νR)的散射,即喇曼散射,其中νR称为喇曼频率。散射光频率的改变是由于入射光量子与散射分子之间发生了能量交换,交换的能量(hνR)由散射分子的振动或转动能级决定。后人研究表明,喇曼效应对于研究分子结构和进行化学分析都是非常重要的。

拉曼效应是如何发现的?

拉曼效应(Raman scattering),也称拉曼散射,1928年由印度物理学家拉曼发现,指光波在被散射后频率发生变化的现象。1930年诺贝尔物理学奖授予当时正在印度加尔各答大学工作的拉曼(Sir Chandrasekhara Venkata Raman,1888——1970),以表彰他研究了光的散射和发现了以他的名字命名的定律。

在光的散射现象中有一特殊效应,和X射线散射的康普顿效应类似,光的频率在散射后会发生变化。频率的变化决定于散射物质的特性。这就是拉曼效应,是拉曼在研究光的散射过程中于1928年发现的。在拉曼和他的合作者宣布发现这一效应之后几个月,苏联的兰兹伯格()和曼德尔斯坦()也独立地发现了这一效应,他们称之为联合散射。拉曼光谱是入射光子和分子相碰撞时,分子的振动能量或转动能量和光子能量叠加的结果,利用拉曼光谱可以把处于红外区的分子能谱转移到可见光区来观测。因此拉曼光谱作为红外光谱的补充,是研究分子结构的有力武器。

1921年夏天,航行在地中海的客轮“纳昆达”号()上,有一位印度学者正在甲板上用简便的光学仪器俯身对海面进行观测。他对海水的深蓝色着了迷,一心要追究海水颜色的来源。这位印度学者就是拉曼。他正在去英国的途中,是代表了印度的最高学府——加尔各答大学,到牛津参加英联邦的大学会议,还准备去英国皇家学会发表演讲。这时他才33岁。对拉曼来说,海水的蓝色并没有什么稀罕。他上学的马德拉斯大学,面对本加尔(Bengal)海湾,每天都可以看到海湾里变幻的海水色彩。事实上,他早在16岁(1904年)时,就已熟悉著名物理学家瑞利用分子散射中散射光强与波长四次方成反比的定律(也叫瑞利定律)对蔚蓝色天空所作的解释。不知道是由于从小就养成的对自然奥秘刨根问底的个性,还是由于研究光散射问题时查阅文献中的深入思考,他注意到瑞利的一段话值得商榷,瑞利说:“深海的蓝色并不是海水的颜色,只不过是天空蓝色被海水反射所致。”瑞利对海水蓝色的论述一直是拉曼关心的问题。他决心进行实地考察。于是,拉曼在启程去英国时,行装里准备了一套实验装置:几个尼科尔棱镜、小望远镜、狭缝,甚至还有一片光栅。望远镜两头装上尼科尔棱镜当起偏器和检偏器,随时都可以进行实验。他用尼科尔棱镜观察沿布儒斯特角从海面反射的光线,即可消去来自天空的蓝光。这样看到的光应该就是海水自身的颜色。结果证明,由此看到的是比天空还更深的蓝色。他又用光栅分析海水的颜色,发现海水光谱的最大值比天空光谱的最大值更偏蓝。可见,海水的颜色并非由天空颜色引起的,而是海水本身的一种性质。拉曼认为这一定是起因于水分子对光的散射。他在回程的轮船上写了两篇论文,讨论这一现象,论文在中途停靠时先后寄往英国,发表在伦敦的两家杂志上。

拉曼返回印度后,立即在科学教育协会开展一系列的实验和理论研究, 探索 各种透明媒质中光散射的规律。许多人参加了这些研究。这些人大多是学校的教师,他们在休假日来到科学教育协会,和拉曼一起或在拉曼的指导下进行光散射或其它实验,对拉曼的研究发挥了积极作用。七年间他们共发表了大约五六十篇论文。他们先是考察各种媒质分子散射时所遵循的规律,选取不同的分子结构、不同的物态、不同的压强和温度,甚至在临界点发生相变时进行散射实验。1922年,拉曼写了一本小册子总结了这项研究,题名《光的分子衍射》,书中系统地说明了自己的看法。在最后一章中,他提到用量子理论分析散射现象,认为进一步实验有可能鉴别经典电磁理论和光量子1923年4月,他的学生之一拉玛纳桑()第一次观察到了光散射中颜色改变的现象。实验是以太阳作光源,经紫色滤光片后照射盛有纯水或纯酒精的烧瓶,然后从侧面观察,却出乎意料地观察到了很弱的绿色成份。拉玛纳桑不理解这一现象,把它看成是由于杂质造成的二次辐射,和荧光类似。因此,在论文中称之为“弱荧光”。然而拉曼不相信这是杂质造成的现象。如果真是杂质的荧光,在仔细提纯的样品中,应该能消除这一效应。

在以后的两年中,拉曼的另一名学生克利希南()观测了经过提纯的65种液体的散射光,证明都有类似的“弱荧光”,而且他还发现,颜色改变了的散射光是部分偏振的。众所周知,荧光是一种自然光,不具偏振性。由此证明,这种波长变化的现象不是荧光效应。

拉曼和他的学生们想了许多办法研究这一现象。他们试图把散射光拍成照片,以便比较,可惜没有成功。他们用互补的滤光片,用大望远镜的目镜配短焦距透镜将太阳聚焦,试验样品由液体扩展到固体,坚持进行各种试验。

与此同时,拉曼也在追寻理论上的解释。1924年拉曼到美国访问,正值不久前.康普顿发现X射线散射后波长变长的效应,而怀疑者正在挑起一场争论。拉曼显然从康普顿的发现得到了重要启示,后来他把自己的发现看成是“康普顿效应的光学对应”。拉曼也经历了和康普顿类似的曲折,经过六七年的 探索 ,才在1928年初作出明确的结论。拉曼这时已经认识到颜色有所改变、比较弱又带偏振性的散射光是一种普遍存在的现象。他参照康普顿效应中的命名“变线”,把这种新辐射称为:“变散射”(modified scattering)。拉曼又进一步改进了滤光的方法,在蓝紫滤光片前再加一道铀玻璃,使入射的太阳光只能通过更窄的波段,再用目测分光镜观察散射光,竟发现展现的光谱在变散射和不变的入射光之间,隔有一道暗区。

就在1928年2月28日下午,拉曼决定采用单色光作光源,做了一个非常漂亮的有判决意义的实验。他从目测分光镜看散射光,看到在蓝光和绿光的区域里,有两根以上的尖锐亮线。每一条入射谱线都有相应的变散射线。一般情况,变散射线的频率比入射线低,偶尔也观察到比入射线频率高的散射线,但强度更弱些。

不久,人们开始把这一种新发现的现象称为拉曼效应。1930年,美国光谱学家武德()对频率变低的变散射线取名为斯托克斯线;频率变高的为反斯托克斯线。

拉曼发现反常散射的消息传遍世界,引起了强烈反响,许多实验室相继重复,证实并发展了他的结果。1928年关于拉曼效应的论文就发表了57篇之多。科学界对他的发现给予很高的评价。拉曼是印度人民的骄傲,也为第三世界的科学家作出了榜样,他大半生处于独立前的印度,竟取得了如此突出的成就,实在令人钦佩。特别是拉曼是印度国内培养的科学家,他一直立足于印度国内,发愤图强,艰苦创业,建立了有特色的科学研究中心,走到了世界的前列。

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生物各种组织和细胞都由蛋白质、核酸、脂类等生物分子组成,生物分子由于电子偶极矩化学键不同,因此每一种生物分子在生物光谱学上都有其特征性的振动谱带。细胞内生物分子成分和(或)构象发生变化,就会引起振动谱带精细的改变,而生物光谱技术如红外光谱技术、拉曼光谱技术可以精确检测和评价这些微观的变化,从而反映组织或细胞的生物分子的特征性变化。不同的生物光谱学技术,虽然其工作原理不尽相同,但都具有快速、客观、无创、重现性好等优点。由于生物光谱实验通常将采集涵盖复杂生物化学信息数据集的成百上千个图谱,而且这些图谱存在着很多的重叠性或只是细微的差异,因此对其图谱的分析最好应用多变量分析的方法,如主成份分析和/或线性判别分析。多变量分析不仅对原始数据进行了降维,判别组间差异,而且能够容易鉴别获取波数相关的生物标记物,如糖原含量、脂质含量、蛋白质构象变化和磷酸化作用以及DNA/RNA的结构改变。当前,与环境致癌物相关的肿瘤发病率呈不断上升趋势,准确地检测环境致癌物的人群暴露浓度以及研究其作用致癌机理,是预防和治疗癌症的重要任务之一。苯并芘是环境污染物中一种前畸变和前致癌物,是多环芳烃类化学物的典型代表。传统上,遗传毒性的短期评价实验通常检测的是高剂量(≥μmol/L)化学物的毒性,但根据这些实验结果发现的生物学效应,如何外推到与人群暴露背景水平相一致的低剂量污染物引起的生物学效应仍然是不明确的。因此,探讨能够有效评价低剂量环境化学物的毒性及其毒理学机制的方法是非常迫切的。本研究应用衰减全反射-傅立叶变换红外光谱技术探讨和研究低剂量苯并芘(最低剂量低至nmol/L级别)对不同周期(S期和Go/G,期)的靶细胞的生物学改变和其毒作用机理。正常组织生长的生物分子特征变化的研究,不仅能更好地深入理解组织成分结构-功能关系,也会为组织的病理改变的研究、疾病的预防与治疗提供更深的认识。本研究还同时利用衰减全反射-傅立叶变换红外光谱和拉曼光谱技术研究在鸡胚胎10-18天期间,以每间隔1天的短时间点内,持续追踪角膜生长、透明化过程中生物分子的微观改变。因此,不仅能够为更好地理解角膜生长过程中的结构-功能关系,也会为生物光谱技术用于正常组织学和病理学的研究提供新的视角。因此,本研究运用生物光谱技术(衰减全反射-傅立叶变换红外光谱和/或拉曼光谱技术)及对图谱的多变量分析方法探讨细胞损伤和正常组织发生的生物分子特征性变化,为探讨和评价细胞和组织的微观变化提供新的手段和视角。目的衰减全反射-傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)是一种通过无创性方式,鉴别研究细胞生物分子特征性变化的全新技术方法。本研究运用ATR-FTIR光谱技术以及多变量分析研究不同剂量的B[a]P对不同周期的MCF-7乳腺癌细胞生化分子的影响。

拉曼光谱物理检测论文

“ 1921年夏,我到欧洲的航行使我有机会第一次看到地中海的美丽的蓝色乳光,这种现象似乎很像是由于阳光被水分子散射引起的。为了检测这种解释,最好是找到光在液体中漫射所遵循的规律。”

—— 摘自印度物理学家拉曼在诺贝尔奖领奖仪式上的演讲

看看,看看,别人看海是看到的光散射;而我看海看到的是海里那条美人鱼 。

拉曼散射的发现

1928年,印度科学家拉曼()观察到一个现象:当光穿过透明介质,部分被散射的光发生频率改变,这一现象被称之为拉曼散射[1]。也因为这一发现获得了1930年诺贝尔物理学奖。

基于印度科学家.拉曼(Raman)发现,光从样品中散射是由于光与样品分子发生弹性碰撞(瑞利散射)或非弹性碰撞(拉曼散射)。瑞利散射光具有与入射激光相同的波长,但拉曼散射光以不同的波长从样品返回,该波长对应于样品中分子键的振动频率,因此对散射光谱进行分析可得到的分子振动、转动的信息,并应用于分子结构分析研究,称为拉曼光谱(RamanSpectra)。拉曼光谱是一种散射光谱,是光与物质分子、原子相互作用的一种形式。

从弱到强逆袭的拉曼

虽然拉曼的发现获得诺贝尔奖,在上世纪30、40年代受到广泛重视,也曾是研究分子结构的主要手段,但由于当时拉曼信号太弱,无法满足样品测试的苛刻要求而无法广泛应用。60年代,随着激光光源的发展,特别是大名鼎鼎的表面增强拉曼散射光谱(SERS)技术的出现,拉曼逆袭成为高灵敏度仪器,并得到广泛应用。SERS技术有灵敏度高,水干扰小,检测快速,抗光漂白和谱峰窄的优点[2,3]。

拉曼技术应用

由于透射性好,拉曼可以透过包装,测定任何对激光透明的介质,如玻璃,塑料或溶于水的样品。药厂、化工厂用拉曼来做原料或库管样品的检验,那可是便携拉曼的看家本领。这类应用的共性就是检测的成分简单,含量较高,不用HPLC分离,不用制样,透过包装就快速检测。除了应用于物质组成检测或成分鉴定外,拉曼光谱还可以用于测试物质张力和应力,晶体对称性和取向,晶体质量,物质总量,物质官能团的等信息。

拉曼谱图的构成和特征

拉曼谱图通常由一定数量的拉曼峰构成,每个拉曼峰代表了相应的拉曼散射光的波长位置和强度。每个谱峰对应一种特定的分子键振动,其中既包括单一的化学键,例如C-C,C=C, N-O,C-H等,也包括由数个化学键组成的基团的振动,例如苯环的呼吸振动,多聚物长链的振动以及晶格振动等,每种分子或样品都有其特定的拉曼光谱“指纹”。

基于样品的“指纹图谱”,建立数据库,在遇到未知样品的时候,进行拉曼谱图比对和分析、匹配,从而获得未知样品的组成或成分等信息。

拉曼光谱仪在制药界为何能够普及

便携(手持拉曼)是近年来发展最快的拉曼品种。不怕水、透过包装、贴近样品快速测试的特性最早用于制药业。各大公司都不断收购拉曼技术,目前已经开始昂首进军到单细胞检测等前沿领域[4]。

TruScan RM手持式拉曼分析仪

AhuraScientific公司于2005年推出功能强大的小型手持式拉曼光谱仪TruScan,后被ThermoFisher Scientific收购,于 2011年推出下一代手持式原料鉴定分析仪手持拉曼TruScanTMRM [5],用于快速药品定性和定量检测,原辅料质量控制,原料鉴定和剂型识别、药品的真伪鉴别、API含量定量等等,同时还可以用于过程分析(PAT),如蒸馏在线终点测定、反应监测以及粉末混合操作测试。非专业操作员即可以使用该分析仪,快速准确地物料检测。

TruScanTMRM手持式拉曼分析仪有一个可用的FactoryLibrary,有超过4,300种有机/工业溶剂、有毒化学品、药品、家用化学品等样品。使用FactoryLibrary为未知原料提供了附加信息。

此外,TruScanTMRM手持式拉曼分析仪还可以安装有TruTools,允许使用者自定义创建定性和定量方法,使用者能够在工厂的任何地点进行高级化学计量分析[6]。

TruScanTMRM手持式拉曼分析仪适用性(固体,液体,啫喱液体,糊状物)。

产品特点

参考文献

这个问题啊 应该有人做过吧 那就献出来喽

这个东西你给的信息太少了拉曼属于振动-转动光谱,像红外一样,一般只能给出某些键振动的信息。只能通过拉曼光谱来指认某些键的存在,而难于指认某种分子的存在。首先你要知道你的待测样品可能包含什么,然后这些成分是否具有拉曼活性,如果有,那么特征是在哪个峰位,需要用哪个激发波长。液态样品的拉曼光谱通常强度比较弱,不知道你使用的是液池型的光谱仪还是显微拉曼光谱仪,测量的是纯的液体的混合物还是水溶液中的混合物。

据统计,1928年,即拉曼公布其发现的当年,就有58篇与拉曼效应有关的论文发表;第二年,论文增加到了175篇。在效应发现后的头十年中,有关此课题的论文总数超过了2000篇,所研究的各种化合物多达2500余种。1962年,由于激光技术的问世,拉曼效应的研究获得了单色性极好、方向性强和功率很大的理想光源。从此拉曼光谱学更成为一门用途广泛的权威性技术。例如:有人统计,在1977~1982的五年当中,《化学文摘》上标题中有“拉曼”一词的论文共计10384篇,拉曼光谱研究的重要性和广泛性由此可见一斑。由于这项发现,拉曼于1930年被授予诺贝尔物理学奖。获奖的消息是加尔各答一家新闻机构用电话通知拉曼的,当时,拉曼正在实验室工作。他的一名学生接了电话后,激动地冲进实验室向他报告了这一消息。拉曼的反应相当平静,他只问道:“是我独享,还是必须与陌生人分享?”当然,拉曼是唯一获奖人。值得一提的是,拉曼也是亚洲国家第一位获得这一荣誉的科学家。

拉曼是亚洲人民值得自豪的科学家,他在20年代还很落后的环境中为科学的发展作出了杰出的贡献。这首先是源于他对科学的挚爱和踏实的科学态度。他说过:“在寻求你所没有的之前,充分利用你所有的”。“科学的精华是依靠思索和勤勉,而不是设备”。他用自己的一生证明了那种“胜利的精神、在阳光下把我们带到正确地方的精神,以及作为一个文明古国的后裔,必须而且必然在这个行星上找到我们正确位置的精神。”

作为实验物理学家,拉曼更趋向古典和自然,他经常向人表示:大自然就是他的实验室,发现拉曼效应就始于对大海颜色的探索。水天一色、蔚蓝苍茫的大海深深地震动了他的心灵,在这看似平淡无奇的大自然面前,他突然对海水为什么是蓝色这个问题产生了强烈的兴趣,他甚至等不到回国,就开始在轮船上着手探索起这个奥秘来,这是他进行可见光散射问题研究的开始,也可以说是日后发现拉曼效应的契机。拉曼在科学上的其他研究对象,如乐器、宝石和鲜花等,无不与大自然密切相关。这一点是他与印度的另一位物理学大师萨哈十分不同的地方。

在处理研究成果的方式上,更表现出拉曼超凡的洞察力和良苦用心。拉曼关于这一问题的头三篇论文都是用电报寄给《自然》杂志发表的,这既表明他清楚地意识到这项发现的重大意义,更证明他对发现的优先权问题也相当重视。这确实不是杞人忧天。事实上,早在1923年,斯麦克尔就曾预言过通过观察散射光来检测分子振动迁移的可能性。几乎与拉曼同时,巴黎的物理学家罗卡甚至已经进行过有关散射的理论研究,并在某种程度上预言了拉曼效应的存在,只是因为缺乏实验证据,才推迟了论文的发表。罗卡的同事卡班斯曾试图观察这一效应,但没能成功,原因是他选择了气体当实验品,而气体分子太稀疏了,散射作用十分微弱,用肉眼根本看不到。后来,当拉曼的前两篇论文发表后,罗卡和卡班斯轻车熟路,立即就得到了预期的效果。此外,前苏联物理学家曼德斯塔姆和兰兹伯也于同时期独立地观察到拉曼效应,但他们没有意识到这种效应的重要性和普遍性,而且他们的论文发表日期也晚于拉曼的文章。所以最后的优先权归于印度人拉曼。

水位水质检测研究论文

工厂排出的废气废水都应先过滤一下 水质污染,污染水质来自禽畜粪便、工业废料、家居污水、市民胡乱抛垃圾,还有电镀厂、染布厂、船舶漏出的原油。另外,当一种叫二氧化硫的气体增加,那下的雨就不是平时的雨,而是「酸雨」,同样造成污染。但人们如果饮了这些受污染的水或海产,会染上病,如肝炎。有些海鸟的羽翼沾到船舶漏出的原油后,因为飞不起而活生生地饿死,丧失了许多动物的生命。不过,政府也有尽力补救,如:设立污水处理厂,把污水过滤后才排出大海,减低水质污染的程度,因而减少有人或动物患病或死亡等坏处。 随手关闭水龙头 一水多用 不向江河湖海倾倒垃圾 了解家乡水体分布和污染状况 认识、保护海洋 祁连山冰川缩减危及河西走廊:近年来,祁连山冰川融化比上个世纪70年代减少了大约10亿立方米,冰川局部地区的雪线正以年均米的速度上升。专家分析,冰川退缩,雪线上升除自然气候因素外,另一个主要原因是人口膨胀,超载超牧,过度开垦,乱砍滥伐,滥采地下水有关。《中国环境报》2004-9-16 水:地球的2/3虽然被水覆盖,但其中是咸水,在余下的的淡水中,又有87%是人类难以利用的两极冰盖、冰川、冰雪。人类可利用的淡水只占全球水总量的,而这些淡水大部分是地下水。实际上,人类可以从江河湖泊中取用的淡水只占水总量的。有人比喻说,在地球这个大水缸里可用的淡水只有一汤匙,而这一汤匙水又遭到严重污染。据联合国统计,全球淡水消耗量自20世纪初以来增加了约6―7倍,比人口增长速度高2倍。全球目前有14亿人缺乏安全清洁的食用水,即平均每5人中便有1人缺水。估计到2025年,全世界将有30亿人缺水。波及的国家和地区达40多个,主要为非洲和中东地区,印度、秘鲁、英国、波兰及中国部分地区亦会受到影响。在全国600多座建制市中,有近400座城市缺水,其中缺水严重的城市达130多个,全国城市每年缺水60亿立方米,日缺水量已超过1600万立方米。缺水给城市工业产值造成的损失在1200亿元以上,且呈增长之势。我国是世界上13个贫水国之一,按国际上的通行标准,人均拥有水资源2000立方米为严重缺水边缘,人均有水1000立方米为起码的要求线,到2030年,我国人口将达16亿~17亿,以亿人计算,届时我国人均水量1700立方米。预计到2000年,我国年缺水量将猛增到180多亿立方米。如果我们把水的有效利用率提高10%,每年可节水400多亿立方米,工业用水重复利用率已从1980年的20%提高到现在的30%左右,有的城市已达到70%。但我国城市水的重复利用率还是较发达国家低许多,一些重要产品的单位耗水量比国外先进水平高几倍、甚至几十倍。目前我国因污染而不能饮用的地表水占全部监测水体的40%,流经城市的河段中78%不适合作为饮用水源,50%的地下水受到污染,64%的人正在使用不合格的水源。据水利部门对全国约七百条大中河流近十万公里河长检测的结果表明:我国现有河流近1/2的河段受到污染,1/10的河流长期污染严重,水已失去使用价值,这使前述缺水状况雪上加霜。由于污染严重,目前淮河上游一半支流的河水完全失去利用价值,干流在枯水期完全不能利用的水占。水资源占全国总量12%的珠江由于污染也出现缺水,不少河道发黑、发臭;广州市区河段水质已劣于五类标准,江水中含有毒物质超过了20余种,为此广州市被迫花巨资改向几十公里以外的西江和东江去取水。进入90年代,长江流域的污水排放量与日俱增,每年平均约达142亿立方米,占全国年均排污总量的40%,上海市的取水口已由昔日的黄浦江伸向了长江干流中心。目前,我国以水库作为供水水源的能力为每年5400亿吨,虽然多数供水水源的水质良好,但已有1/3的水库水质受到不同程度的污染。水和空气一样,是人和一切生物所必需的。人离不开水,动植物也离不开水,科学家早已证实,早期的原始生命缘于水。因此,我们可以这样说,水是生命之源。在自然界中,大海、江河、湖泊、冰川以及地下水,构成了一个水的世界,科学家称它们为水圈。水圈和大气圈、岩石圈、生物圈等共同构成了一个完整的世界。 水污染 水,它是人类生存必不可少的条件之一。如果人类不珍惜水资源,那么,地球上最后一滴水将是人类的眼泪。随着科技的发展,水体污染日渐严重。大量城市污水随意排入江河湖泊使水质变坏,饮用水质量不断下降,直接危害人体健康和动植物的繁殖。 解决措施:水是生命之源,我们应从以下几方面 加以保护: 1:减少生活污水的任意排放; 2:对一些有严重水污染的工业应合理布局,对废水经过净化之后再排入河流之中; 3:对水质进行及时检测,并采取相应的防御措施; 4:大力宣传保护水体的广告,树立保护水体的意识。 10件环保小事 随手关闭水龙头 少用洗洁精 用温水煮饭 争做公交族或自行车族 选用无磷洗衣粉 不要让电视机长时间处于待机状态 拒绝过度包装 买充电电池 少用木杆铅笔,多用自动铅笔 交换,捐赠改造多余物品

谈谈水文地质勘察在工程地质的重要性论文

在地质工程勘察中,想要提高水文地质勘察的质量,减少或消除地下水对岩土工程的消极作用是基础。以下是我为大家整理的谈谈水文地质勘察在工程地质的重要性论文相关内容,仅供参考,希望能够帮助大家。

随着工程勘察的发展,水文地质勘察在工程地质中是一个极其重要的部分,以及对建筑物基础设计、持力层的选择、地质灾害的防治等都起着无可替代的作用。

摘要: 在地质工程勘察中,想要提高水文地质勘察的质量,减少或消除地下水对岩土工程的消极作用是基础。通过对水文地质在工程地质中的调查研究,本文从工程地质勘察中水文地质的评价内容加以分析,阐述了地下水可能引起的岩土工程危害,进而提出水文地质在勘查工程地质中的重要地位及意义。以供参考。

关键词:水文地质;地质勘查;地下水;意义

通过笔者对水文地质在工程地质所产生影响的多年研究,发现水文地质问题对工程勘察的设计和施工有着极其重要的影响。但由于在实际操作中,往往被人们所忽视,导致地下水引起的各种岩土工程危害已屡见不鲜。因此,在实际的工程勘察中,首先要与工程地质有关的水文问题,并分析地下水对工程地质的作用,其次,根据分析结果,针对对岩土工程产生负面影响的水文问题,采取相应的措施,这对从根本上提高工程勘察的质量意义重大。

1水文地质勘察的内容

由于缺少评价地下水对岩土工程的危害和重要性,在水文地质勘察的过程中,因地下水造成的建筑物开裂或建筑物基础下沉的质量事故时有发生,笔者针对该种情况,分析出水文地质勘察在工程地质的主要内容。

(1)在勘察中,需根据建筑物地基基础类型的需要,分析查明影响岩土工程的水文地质问题。

(2)根据地下水对岩土工程产生的影响,预测水文问题可能对工程地质造成的结果,并采取相应的预防措施。

(3)在工程地质的勘察中,分析不同条件下水文地质对岩土工程的影响,如严格检查地下水位以下的钢筋以及混凝土的耐受能力和腐蚀性强度,由于其是整个建筑物的基础,有问题需及时处理,再如在挖掘地基后,如果基础承压含有水层,预测基坑板是否会被承压水冲坏。由上所述,对工程地质有影响的水文地质因素诸多,如地下水的类型、水位以及含水层的厚度等等,为提高工程地质的勘察质量,严格按照勘察内容开展作业是关键。

2岩石的水理性质

岩石水理性质指岩石与地下水经相互作用反应后而显示出来的各种性质,其不单单会影响建筑岩土的强度,甚至会直接影响建筑物的稳定性,主要性质如表1所示。

3水文地质勘察在工程地质中的地位及意义

在工程地质中水文地质勘察的要求

在工程地质的水文地质勘察中,需结合工程的.实际要求,通过水文地质的勘察工作以及资料的搜集,对实施建筑工程所属区域的水文地质条件进行查明,主要分为以下几种条件:

(1)自然地理条件:即地理位置、地形、气候以及水资源等自然条件,在水文地质的勘查工作中,主要包括地形地貌该区域的水文气象特征等内容,地形地貌是指工程区域的地表形态,如周围的水系、平原、高原特征以及地形是否开阔平坦、地貌是否被侵蚀等情况;气象水文是由陆地表面和大气的水分相互作用而成,其在工程地质中的特征是指工程所属地域的季风气候、湿润程度、热量以及属于哪种气候地带等。

(2)地下水位:指工程地质区域的地下含水层中水面的高程,准确测出地下水位是地质勘查的重要内容,会对岩土工程产生直接的影响,因此,在勘察过程中,不仅要测量工程实施时间段的高程,还包括近2~5年的水位变化趋势以及最高地下水位,与此同时还需调查地下水与地表水的补排关系以及地下水补给排泄条件等对地下水位会产生影响的因素。

(3)地质环境:主要指工程所在区域的岩土的地质构造特征、结构、发育历史及其对第四系厚度的控制、地层岩性和新构造运动等方面的内容。

(4)在地质勘查中,了解工程区域的主要含水层的分布、厚度,防止在施工时破坏了主要含水层的水平衡,导致沱江大桥垮塌、上海楼歪歪等类似事故的发生,这些并不是不可抗力事故,只要在施工前做好水文地质勘察工作,是有效防止事故发生的措施之一,其次,通过对各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、地下水位以及变化幅度的分析,加强预防措施,然后进行现场试验来对地下层的渗透系数、软化系数、等水文地质参数进行测定,最后根据场地地质条件,以地下水赋存对渗流状态的影响为判断依据,分析地下水水质对建筑材料是否有腐蚀性、侵蚀性等影响。

地下水对工程地质的危害

地下水位变化会直接影响给岩土工程的勘查,一旦当其变化达到一定程度时,便会引起对工程地质的危害,通过调查分析可知,主要有以下几种形式。

地下水位上升给岩土工程带来的危害

由于受地质因素、水文气象以及人为因素的影响,如总体的岩性产状、雨量、气温以及施工等,但是通常情况下,人为因素所引起的地下水位升降变化比自然因素引起的变化要大,当雨季水位上升时,地下水位上升,可能会使岩石土壤沼泽化、盐渍化,进而随着时间增加,对建筑物的腐蚀性不断增强;亦或可能引起粉细砂饱和液化,进而造成流沙。管涌等现象的发生;严重的甚至会导致基础上浮、斜坡等岩土体岩崩塌、滑坡等毁灭性现象。

地下水位下降给岩土工程带来的危害

通常情况下,造成地下水位下降的主要原因为人为因素,如大量灌溉、过度开采矿产资源以及修建水利工程等,会破环地下水平衡,引起水位下降,造成地下水资源枯竭或恶化问题,进而引发地面沉降、塌陷、地震等情况的发生。如2010年杭州地铁塌陷事故,由于地面突然沦陷,造成2名施工人员被掩埋。经调查分析,该事故的主要原因之一便是地下水资源枯竭所致,使地下水位失去平衡,岩土无法承受,加之事发现场降大雨,进而引发地面沉降,归其根本可能是当地人对水资源的不合理利用、过度开采等行为所致。

地下水动压力作用

给岩土工程带来的危害在自然状态下,地下水动压力的作用比较微弱,只有在实施建筑工程而改变了水动压力的平衡条件时才会对岩土工程带来危害,而且危害极大,如流砂、管涌等现象的发生,因此,在建筑工程活动中,需及时做好影响谁懂压力平衡因素的水文地质勘查工作。如在选择桩尖持力层时,需对桩的端阻力和侧摩擦力进行分析,并对单桩的承载力提出合理化建议。

地下水位对岩土物理学性质的影响

岩土物理力学性质与地下水位之间有直接而又紧密的联系,尤其是软质岩石和不同成因的粘性土,如果地下水的升降过于频繁则会导致膨胀性岩土产生频繁不均匀的胀缩变形,对低层以及轻型建筑物有巨大的危害性。在建筑工程的地基内,一旦水位在压缩层发生变化,则会对就按住唔得稳定性产生影响,如果上升,基地的强度降低,软化,使建筑物沉降变形,如果下降,岩土的自重应力增强,使就建筑物下陷,给人们的居住环境产生极大的威胁。因此,在膨胀性岩土地区进行工程勘察时应加强对场地水文地质条件的研究。

水文地质勘察的意义

地下水是指地下水面以下饱和含水层中的水,不仅是水资源的重要组成部分,更是岩土体的重要组成部分,其对岩土体的工程特性有极大的影响,在工程地质勘察过程中,地下水与工程建设有着紧密的联系,如地下水水位一旦不平衡便会降低建筑物的稳定性和耐久性,水文地质是工程地质勘察的重要环节,但在实际的勘查中,由于很多人不会直接使用水文地质参数,往往容易被勘察单位忽略,当在进行水文地质勘察时只是简单的对水文地质进行分析、评价,而没有深入调查水文地质和岩土工程的关系也没有科学的评价,造成一些质量事故的发生,轻则知识降低了建筑物的稳定性和减少了使用寿命,重则甚至会导致建筑塌陷、悬浮、下沉等毁灭性的后果,因此,水文地质勘察在工程地质中占有极其重要的地位,加强地质勘查过程中的水位勘察极具现实意义,不仅能降低工程项目的社会效益,还能保证社会稳定、和谐。

4结束语

综上所述,随着工程勘察的发展,水文地质勘察在工程地质中是一个极其重要的部分,以及对建筑物基础设计、持力层的选择、地质灾害的防治等都起着无可替代的作用。通过笔者本次对地下水对岩土体作用和影响的研究,表现出水文地质勘查在工程地质中的重要地位,想要从根本上提高提高工程地质的质量,首先要控制地下水平衡,在实施工程建设时,不仅要根据目标所在地开展广泛的调查,进而制定合适的保护策略,而且要严格做好勘查工作,尤其是加强水文地质问题的研究,使工程地质调查成果发挥其最大的实用性,并针对勘查结果及时采取预防对策,从而达到减少对岩土工程的危害。

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这个够详细的 就怕看晕你 要有耐心啊 参考资料: 氨基酸的生理功能 氨基酸通过肽键连接起来成为肽与蛋白质。氨基酸、肽与蛋白质均是有机生命体组织细胞的基本组成成分,对生命活动发挥着举足轻重的作用。 某些氨基酸除可形成蛋白质外,还参与一些特殊的代谢反应,表现出某些重要特性。 (1) 赖氨酸 赖氨酸为碱性必需氨基酸。由于谷物食品中的赖氨酸含量甚低,且在加工过程中易被破坏而缺乏,故称为第一限制性氨基酸。 赖氨酸可以调节人体代谢平衡。赖氨酸为合成肉碱提供结构组分,而肉碱会促使细胞中脂肪酸的合成。往食物中添加少量的赖氨酸,可以刺激胃蛋白酶与胃酸的分泌,提高胃液分泌功效,起到增进食欲、促进幼儿生长与发育的作用。赖氨酸还能提高钙的吸收及其在体内的积累,加速骨骼生长。如缺乏赖氨酸,会造成胃液分沁不足而出现厌食、营养性贫血,致使中枢神经受阻、发育不良。 赖氨酸在医药上还可作为利尿剂的辅助药物,治疗因血中氯化物减少而引起的铅中毒现象,还可与酸性药物(如水杨酸等)生成盐来减轻不良反应,与蛋氨酸合用则可抑制重症高血压病。 单纯性疱疹病毒是引起唇疱疹、热病性疱疹与生殖器疱疹的原因,而其近属带状疱疹病毒是水痘、带状疱疹和传染性单核细胞增生症的致病者。印第安波波利斯Lilly研究室在1979年发表的研究表明,补充赖氨酸能加速疱疹感染的康复并抑制其复发。 长期服用赖氨酸可拮抗另一个氨基酸――精氨酸,而精氨酸能促进疱疹病毒的生长。 (2) 蛋氨酸 蛋氨酸是含硫必需氨基酸,与生物体内各种含硫化合物的代谢密切相关。当缺乏蛋氨酸时,会引起食欲减退、生长减缓或不增加体重、肾脏肿大和肝脏铁堆积等现象,最后导致肝坏死或纤维化。 蛋氨酸还可利用其所带的甲基,对有毒物或药物进行甲基化而起到解毒的作用。因此,蛋氨酸可用于防治慢性或急性肝炎、肝硬化等肝脏疾病,也可用于缓解砷、三氯甲烷、四氯化碳、苯、吡啶和喹啉等有害物质的毒性反应。 (3) 色氨酸 色氨酸可转化生成人体大脑中的一种重要神经传递物质――5–羟色胺,而5–羟色胺有中和肾上腺素与去甲肾上腺素的作用,并可改善睡眠的持续时间。当动物大脑中的5–羟色胺含量降低时,表现出异常的行为,出现神经错乱的幻觉以及失眠等。此外,5–羟色胺有很强的血管收缩作用,可存在于许多组织,包括血小板和肠粘膜细胞中,受伤后的机体会通过释放5–羟色胺来止血。医药上常将色氨酸用作抗闷剂、抗痉挛剂、胃分泌调节剂、胃粘膜保护剂和强抗昏迷剂等。 (4) 缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苏氨酸 缬氨酸、亮氨酸与异亮氨酸均属支链氨基酸,同时都是必需氨基酸。当缬氨酸不足时,大鼠中枢神经系统功能会发生紊乱,共济失调而出现四肢震颤。通过解剖切片脑组织,发现有红核细胞变性现象,晚期肝硬化病人因肝功能损害,易形成高胰岛素血症,致使血中支链氨基酸减少,支链氨基酸和芳香族氨基酸的比值由正常人的降至,故常用缬氨酸等支链氨基酸的注射液治疗肝功能衰竭等疾病。此外,它也可作为加快创伤愈合的治疗剂。 亮氨酸可用于诊断和治疗小儿的突发性高血糖症,也可用作头晕治疗剂及营养滋补剂。异亮氨酸能治疗神经障碍、食欲减退和贫血,在肌肉蛋白质代谢中也极为重要。 苏氨酸是必需氨基酸之一,参与脂肪代谢,缺乏苏氨酸时出现肝脂肪病变。 (5) 天冬氨酸、天冬酰胺 天冬氨酸通过脱氨生成草酰乙酸而促进三羧酸循环,故是三羧酸循环中的重要成分。天冬氨酸也与鸟氨酸循环密切相关,担负着使血液中的氨转变为尿素排泄出去的部分工作。同时,天冬氨酸还是合成乳清酸等核酸前体物质的原料。 通常将天冬氨酸制成钙、镁、钾或铁等的盐类后使用。因为这些金属在与天冬氨酸结合后,能通过主动运输途径透过细胞膜进入细胞内发挥作用。天冬氨酸钾盐与镁盐的混合物,主要用于消除疲劳,临床上用来治疗心脏病、肝病、糖尿病等疾病。天冬氨酸钾盐可用于治疗低钾症,铁盐可治疗贫血。 不同癌细胞的增殖需要消耗大量某种特定的氨基酸。寻找这种氨基酸的类似物――代谢拮抗剂,被认为是治疗癌症的一种有效手段。天冬酰胺酶能阻止需要天冬酰胺的癌细胞(白血病)的增殖。天冬酰胺的类似物S–氨甲酰基–半胱氨酸经动物试验对抗白血病有明显的效果。目前已试制的氨基酸类抗癌物有10多种,如N–乙酰–L–苯丙氨酸、N–乙酰–L–缬氨酸等,其中有的对癌细胞的抑制率可高达95%以上。 (6) 胱氨酸、半胱氨酸 胱氨酸及半胱氨酸是含硫的非必需氨基酸,可降低人体对蛋氨酸的需要量。胱氨酸是形成皮肤不可缺少的物质,能加速烧伤伤口的康复及放射性损伤的化学保护,刺激红、白细胞的增加。 半胱氨酸所带的巯基(-SH)具有许多生理作用,可缓解有毒物或有毒药物(酚、苯、萘、氰离子)的中毒程度,对放射线也有防治效果。半胱氨酸的衍生物N–乙酰–L–半胱氨酸,由于巯基的作用,具有降低粘度的效果,可作为粘液溶解剂,用于防治支气管炎等咳痰的排出困难。此外,半胱氨酸能促进毛发的生长,可用于治疗秃发症。其他衍生物,如L–半胱氨酸甲酯盐酸盐可用于治疗支气管炎、鼻粘膜渗出性发炎等。 (7) 甘氨酸 甘氨酸是最简单的氨基酸,它可由丝氨酸失去一个碳而生成。甘氨酸参与嘌呤类、卟啉类、肌酸和乙醛酸的合成,乙醛酸因其氧化产生草酸而促使遗传病草酸尿的发生。此外,甘氨酸可与种类繁多的物质结合,使之由胆汁或尿中排出。此外,甘氨酸可提供非必需氨基酸的氮源,改进氨基酸注射液在体内的耐受性。将甘氨酸与谷氨酸、丙氨酸一起使用,对防治前列腺肥大并发症、排尿障碍、频尿、残尿等症状颇有效果。 (8) 组氨酸 组氨酸对成人为非必需氨酸,但对幼儿却为必需氨基酸。在慢性尿毒症患者的膳食中添加少量的组氨酸,氨基酸结合进入血红蛋白的速度增加,肾原性贫血减轻,所以组氨酸也是尿毒症患者的必需氨基酸。 组氨酸的咪唑基能与Fe2+或其他金属离子形成配位化合物,促进铁的吸收,因而可用于防治贫血。组氨酸能降低胃液酸度,缓和胃肠手术的疼痛,减轻妊娠期呕吐及胃部灼热感,抑制由植物神经紧张而引起的消化道溃烂,对过敏性疾病,如哮喘等也有功效。此外,组氨酸可扩张血管,降低血压,临床上用于心绞痛、心功能不全等疾病的治疗。类风湿性关节炎患者血中组氨酸含量显著减少,使用组氨酸后发现其握力、走路与血沉等指标均有好转。 在组氨酸脱羧酶的作用下,组氨酸脱羧形成组胺。组胺具有很强的血管舒张作用,并与多种变态反应及发炎有关。此外,组胺会刺激胃蛋白酶与胃酸。 (9) 谷氨酸 谷氨酸、天冬氨酸具有兴奋性递质作用,它们是哺乳动物中枢神经系统中含量最高的氨基酸,其兴奋作用仅限于中枢。当谷氨酸含量达9%时,只要增加10–15mol的谷氨酸就可对皮层神经元产生兴奋性影响。因此,谷氨酸对改进和维持脑功能必不可少。 谷氨酸经谷氨酸脱羧酶的脱羧作用而形成γ–氨基丁酸,后者是存在于脑组织中的一种具有抑制中枢神经兴奋作用的物质,当γ–氨基丁酸含量降低时,会影响细胞代谢与细胞功能。 谷氨酸的多种衍生物,如二甲基氨乙醇乙酰谷氨酸,临床上用于治疗因大脑血管障碍而引起的运动障碍、记忆障碍和脑炎等。γ–氨基丁酸对记忆障碍、言语障碍、麻痹和高血压等有效,γ–氨基β–羟基丁酸对局部麻痹、记忆障碍、言语障碍、本能性肾性高血压、羊癫疯和精神发育迟缓等有效。 谷氨酸与天冬氨酸一样,也与三羧酸循环有密切的关系,可用于治疗肝昏迷等症。谷氨酸的酰胺衍生物――谷氨酰胺,对胃溃疡有明显的效果,其原因是谷氨酰胺的氨基转移到葡萄糖上,生成消化器粘膜上皮组织粘蛋白的组成成分葡萄糖胺。 (10) 丝氨酸、丙氨酸与脯氨酸 丝氨酸是合成嘌呤、胸腺嘧淀与胆碱的前体,丙氨酸对体内蛋白质合成过程起重要作用,它在体内代谢时通过脱氨生成酮酸,按照葡萄糖代谢途径生成糖。脯氨酸分子中吡咯环在结构上与血红蛋白密切相关。羟脯氨酸是胶原的组成成分之一。体内脯氨酸、羟脯氨酸浓度不平衡会造成牙齿、骨骼中的软骨及韧带组织的韧性减弱。脯氨酸衍生物和利尿剂配合,具有抗高血压作用。 牛 磺 酸 牛磺酸是牛黄的组成成分。 牛磺酸普遍存在于动物乳汁、脑与心脏中,在肌肉中含量最高,以游离形式存在,不参与蛋白质代谢。植物中仅存在藻类,高等植物中尚未发现。体内牛磺酸是由半胱氨酸代谢而来的。 牛磺酸的缺乏会影响到生长、视力、心脏与脑的正常生长。 被细菌感染的病人,由于细菌的大量繁殖消耗了体内的牛磺酸,也会形成牛磺酸缺乏,发生眼底视网膜电流图的变化,而补充牛磺酸后会使眼底的病变好转由于人类只能有限地合成牛磺酸,因此膳食中的牛磺酸就显得非常重要。 奶制品中牛磺酸的含量很低。禽类中,黑色禽肉的牛磺酸含量要比白色肉的高。海产品与禽、畜类比较,以海产品中的牛磺酸含量最高,如牡蛎、蛤蜊与淡菜中牛磺酸可高达400mg/100g以上,同时加热烹调对其牛磺酸的含量没有什么影响。日常的各种食物,包括谷物、水果和蔬菜等,都不含牛磺酸。 精 氨 酸 (一) 精氨酸是鸟氨酸循环中的一个组成成分,具有极其重要的生理功能。多吃精氨酸,可以增加肝脏中精氨酸酶的活性,有助于将血液中的氨转变为尿素而排泄出去。所以,精氨酸对高氨血症、肝脏机能障碍等疾病颇有效果。 精氨酸是一种双基氨基酸,对成人来说虽然不是必需氨基酸,但在有些情况如机体发育不成熟或在严重应激条件下,如果缺乏精氨酸,机体便不能维持正氮平衡与正常的生理功能。病人若缺乏精氨酸会导致血氨过高,甚至昏迷。婴儿若先天性缺乏尿素循环的某些酶,精氨酸对其也是必需的,否则不能维持其正常的生长与发育。 精氨酸的重要代谢功能是促进伤口的愈合作用,它可促进胶原组织的合成,故能修复伤口。在伤口分泌液中可观察到精氨酸酶活性的升高,这也表明伤口附近的精氨酸需要量大增。精氨酸能促进伤口周围的微循环而促使伤口早日痊愈。 精氨酸的免疫调节功能,可防止胸腺的退化(尤其是受伤后的退化),补充精氨酸能增加胸腺的重量,促进胸腺中淋巴细胞的生长。 补充精氨酸还能减少患肿瘤动物的体积,降低肿瘤的转移率,提高动物的活存时间与存活率。 在免疫系统中,除淋巴细胞外,吞噬细胞的活力也与精氨酸有关。加入精氨酸后,可活化其酶系统,使之更能杀死肿瘤细胞或细菌等靶细胞。 郑建仙博士,华南理工大学教授 氨基酸与人类健康 氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质,是在生物体内构成蛋白质分子的基本单位,与生物的生命活动有着密切的关系。它在抗体内具有特殊的生理功能,是生物体内不可缺少的营养成分之一。 一、构成人体的基本物质,是生命的物质基础 1.构成人体的最基本物质之一 构成人体的最基本的物质,有蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐、维生素、水和食物纤维等。 作为构成蛋白质分子的基本单位的氨基酸,无疑是构成人体内最基本物质之一。 构成人体的氨基酸有20多种,它们是:色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、精氨酸、甘氨酸、丝氨酸、酪氨酸、.二碘酪氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、精氨酸、瓜氨酸、乌氨酸等。这些氨基酸存在于自然界中,在植物体内都能合成,而人体不能全部合成。其中8种是人体不能合成的,必需由食物中提供,叫做“必需氨基酸”。这8种必需氨基酸是:色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸。其他则是“非必需氨基酸”。组氨酸能在人体内合成,但其合成速度不能满足身体需要,有人也把它列为“必需氨基酸”。胱氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和甘氨酸长期缺乏可能引起生理功能障碍,而列为“半必需氨基酸”,因为它们在体内虽能合成,但其合成原料是必需氨基酸,而且胱氨酸可取代80%~90%的蛋氨酸,酪氨酸可替代70%~75%的苯丙氨酸,起到必需氨基酸的作用,上述把氨基酸分为“必需氨基酸”、“半必需氨基酸”和“非必需氨基酸”3类,是按其营养功能来划分的;如按其在体内代谢途径可分为“成酮氨基酸”和“成糖氨基酸”;按其化学性质又可分为中性氨基酸、酸性氨基酸和碱性氨基酸,大多数氨基酸属于中性。 2.生命代谢的物质基础 生命的产生、存在和消亡,无一不与蛋白质有关,正如恩格斯所说:“蛋白质是生命的物质基础,生命是蛋白质存在的一种形式。”如果人体内缺少蛋白质,轻者体质下降,发育迟缓,抵抗力减弱,贫血乏力,重者形成水肿,甚至危及生命。一旦失去了蛋白质,生命也就不复存在,故有人称蛋白质为“生命的载体”。可以说,它是生命的第一要素。 蛋白质的基本单位是氨基酸。如果人体缺乏任何一种必需氨基酸,就可导致生理功能异常,影响抗体代谢的正常进行,最后导致疾病。同样,如果人体内缺乏某些非必需氨基酸,会产生抗体代谢障碍。精氨酸和瓜氨酸对形成尿素十分重要;胱氨酸摄入不足就会引起胰岛素减少,血糖升高。又如创伤后胱氨酸和精氨酸的需要量大增,如缺乏,即使热能充足仍不能顺利合成蛋白质。总之,氨基酸在人体内通过代谢可以发挥下列一些作用:①合成组织蛋白质;②变成酸、激素、抗体、肌酸等含氨物质;③转变为碳水化合物和脂肪;④氧化成二氧化碳和水及尿素,产生能量。因此,氨基酸在人体中的存在,不仅提供了合成蛋白质的重要原料,而且对于促进生长,进行正常代谢、维持生命提供了物质基础。如果人体缺乏或减少其中某一种,人体的正常生命代谢就会受到障碍,甚至导致各种疾病的发生或生命活动终止。由此可见,氨基酸在人体生命活动中显得多么需要。 二、在食物营养中的地位和作用 人类为了生存必需摄取食物,以维持抗体正常的生理、生化、免疫机能,以及生长发育、新陈代谢等生命活动,食物在体内经过消化、吸收、代谢,促进抗体生长发育、益智健体、抗衰防病、延年益寿的综合过程称为营养。食物中的有效成分称为营养素。 作为构成人体的最基本的物质的蛋白质、脂类、碳水化合物、无机盐(即矿物质,含常量元素和微量元素)、维生素、水和食物纤维,也是人体所需要的营养素。它们在机体内具有各自独特的营养功能,但在代谢过程中又密切联系,共同参加、推动和调节生命活动。机体通过食物与外界联系,保持内在环境的相对恒定,并完成内外环境的统一与平衡。 氨基酸在这些营养素中起什么作用呢? 1.蛋白质在机体内的消化和吸收是通过氨基酸来完成的 作为机体内第一营养要素的蛋白质,它在食物营养中的作用是显而易见的,但它在人体内并不能直接被利用,而是通过变成氨基酸小分子后被利用的。即它在人体的胃肠道内并不直接被人体所吸收,而是在胃肠道中经过多种消化酶的作用,将高分子蛋白质分解为低分子的多肽或氨基酸后,在小肠内被吸收,沿着肝门静脉进入肝脏。一部分氨基酸在肝脏内进行分解或合成蛋白质;另一部分氨基酸继续随血液分布到各个组织器官,任其选用,合成各种特异性的组织蛋白质。在正常情况下,氨基酸进入血液中与其输出速度几乎相等,所以正常人血液中氨基酸含量相当恒定。如以氨基氮计,每百毫升血浆中含量为4~6毫克,每百毫升血球中含量为~毫克。饱餐蛋白质后,大量氨基酸被吸收,血中氨基酸水平暂时升高,经过6~7小时后,含量又恢复正常。说明体内氨基酸代谢处于动态平衡,以血液氨基酸为其平衡枢纽,肝脏是血液氨基酸的重要调节器。因此,食物蛋白质经消化分解为氨基酸后被人体所吸收,抗体利用这些氨基酸再合成自身的蛋白质。人体对蛋白质的需要实际上是对氨基酸的需要。 2.起氮平衡作用 当每日膳食中蛋白质的质和量适宜时,摄入的氮量由粪、尿和皮肤排出的氮量相等,称之为氮的总平衡。实际上是蛋白质和氨基酸之间不断合成与分解之间的平衡。正常人每日食进的蛋白质应保持在一定范围内,突然增减食入量时,机体尚能调节蛋白质的代谢量维持氮平衡。食入过量蛋白质,超出机体调节能力,平衡机制就会被破坏。完全不吃蛋白质,体内组织蛋白依然分解,持续出现负氮平衡,如不及时采取措施纠正,终将导致抗体死亡。 3.转变为糖或脂肪 氨基酸分解代谢所产生的a-酮酸,随着不同特性,循糖或脂的代谢途径进行代谢。a-酮酸可再合成新的氨基酸,或转变为糖或脂肪,或进入三羧循环氧化分解成CO2和H2O,并放出能量。 4.参与构成酶、激素、部分维生素 酶的化学本质是蛋白质(氨基酸分子构成),如淀粉酶、胃蛋白酶、胆碱脂酶、碳酸酐酶、转氨酶等。含氮激素的成分是蛋白质或其衍生物,如生长激素、促甲状腺激素、肾上腺素、胰岛素、促肠液激素等。有的维生素是由氨基酸转变或与蛋白质结合存在。酶、激素、维生素在调节生理机能、催化代谢过程中起着十分重要的作用。 5.人体必需氨基酸的需要量 成人必需氨基酸的需要量约为蛋白质需要量的20%,——37%。 三、在医疗中的应用 氨基酸在医药上主要用来制备复方氨基酸输液,也用作治疗药物和用于合成多肽药物。目前用作药物的氨基酸有一百几十种,其中包括构成蛋白质的氨基酸有20种和构成非蛋白质的氨基酸有100多种。 由多种氨基酸组成的复方制剂在现代静脉营养输液以及“要素饮食”疗法中占有非常重要的地位,对维持危重病人的营养,抢救患者生命起积极作用,成为现代医疗中不可少的医药品种之一。 谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、胱氨酸、L-多巴等氨基酸单独作用治疗一些疾病,主要用于治疗肝病疾病、消化道疾病、脑病、心血管病、呼吸道疾病以及用于提高肌肉活力、儿科营养和解毒等。此外氨基酸衍生物在癌症治疗上出现了希望。 四、与衰老的关系 老年人如果体内缺乏蛋白质分解较多而合成减慢。因此一般来说,老年人比青壮年需要蛋白质数量多,而且对蛋氨酸、赖氨酸的需求量也高于青壮年。60岁以上老人每天应摄入70克左右的蛋白质, 而且要求蛋白质所含必需氨基酸种类齐全且配比适当的,这样优质蛋白,延年益寿。 余传隆(中国医药科技出版) 氨基酸与老年健康 美国“发现”号航天飞机把世界上年龄最大的宇航员(77岁)格伦送入太空。这天对老年人来说,称为最伟大的一天,最引人瞩目。暮年再征太空的格伦,他要帮助医学进行科学实验。老人蛋白质分解、人体氨基酸的生物学试验就是一项重要的研究。氨基酸与老人健康,不仅在地球上要研究,在太空的也要研究。因为氨基酸与老年人的寿命、衰老相关太重要了。为什么重要,下面的分述便可知道。 1.老年的生理变化与氨基酸 一般认为人们进入60岁以上是进入了老年。老年的生理与营养状态随着老年的进程而改变。蛋白质在老年人体的变化归纳起来有二:一是合成,合成组织蛋白质及各种活性物质;二是分解,组织蛋白质的分解、产生能量、产生废物。对于生长发育期的婴儿及青少年合成大于分解,因而身体逐渐成长;对于一般成年人是合成等于分解,因而体重相对稳定。对于老年来说,人体衰老的过程中蛋白质代谢以分解为主,合成代谢逐渐缓慢,身体内的蛋白质逐渐被消耗,往往呈负氮平衡。如血红蛋白质合成减少,因此贫血为常患的老年性疾病;由于酶的作用及小肠功能衰退,蛋白质吸收过程中分解不充分,体内肽类增多,游离氨基酸减少。因老年人肾功能低下而影响氨基酸再吸收,因肝功能下降,对肽的利用也减少。近年研究报告,老年人与中青年人给予相同营养条件,但老年人其血浆氨基酸(缬、亮、酪、赖、蛋、丝、丙氨酸)含量减低,特别支链氨基酸(缬、亮、异亮氨酸)显示不足。有人认为,高浓度支链氨基酸有提供合成的作用,当补给支链氨基酸时,能通过产生三磷酸腺苷(ATP)供能源,降低蛋白质分解作用,并通过促进胰岛素分泌量加强蛋白质的合成。现国外已将支链氨基酸用于临床维持氮平衡,促进蛋白质合成。国内已有用于肝病、肾病及儿童的特殊氨基酸。 由于氨基酸的吸收或利用。因老年化而影响到免疫功能,免疫活性的变化也影响其他器官的功能,如感染、癌症、免疫复合病、自身免疫病、淀粉状蛋白变性的发病率在老年均增高,易致衰老病死。 2.氨基酸与长寿 为了促进老年人的健康,如抗衰老、提高身体抵抗力、促进免疫机制的功能,需要食品富含微量元素或糖类。但免疫的物质基础是蛋白质,人体免疫物质没有一样不是由蛋白质组成。如免疫球蛋白、抗体、抗原、补体等,即使白细胞、淋巴细胞与吞噬细胞等细胞内蛋白质的含量也在90%以上。因此人体若不缺乏蛋白质或氨基酸,上述的微量元素与多糖会起作用。如果缺乏,则无论用多少都不起作用。随着营养学与生物化学的进展,新的研究表明补给某种非必需氨基酸虽然人体能够合成,但在严重应激的状态(包括精神紧张、焦虑、思想负担)或某些疾病的情况下容易发生缺乏。如果缺乏,则对人体会发生有害的影响,这些氨基酸称之为条件性必需氨基酸。如牛磺酸、精氨酸和谷氨酰胺。 在正常条件下缺乏必需氨基酸可以减低体液的免疫反应。例如色氨酸缺乏的大鼠,其IgG及IgM受体抑制,而当重新加入色氨酸能维持正常的抗体生成;苯丙氨酸和酪氨酸均缺乏,可以抑制大鼠的免疫细胞对肿瘤细胞作出反应;蛋氨酸与胱氨酸的缺乏,还可引起抗体的合成障碍。已证明,氨基酸的平衡也有这种不利作用。因此必需氨基酸在免疫中起着重要的作用,要延长老年人寿命,必须提高免疫力,重视必需氨基酸的供给。当前与寿命相关的正是热门研究的必需氨基酸有: 牛磺酸:人体牛磺酸的来源一是自身合成,二是从膳食中摄取。牛磺酸的生物合成由蛋氨酸经硫化作用转化成胱氨酸,并由胱氨酸合成,其中经过一系列的酶促反应,许多高等动物包括人已失去了合成足够牛磺酸以维持体内牛磺酸整体水平的能力,需从膳食中摄取牛磺酸以满足机体的需要。有报道,牛磺酸在中枢神经系统衰老中的作用;老年期神经系统退行性变化是全身各系统最复杂而深奥的过程之一,中枢神经系统衰老在形态上或生化水平上都有明显的改变,单胺类和氨基酸类神经递质的合成、释放、重吸收及运输机制方面出现增年性变化。脂褐质是衰老过程中具有特征性物质,大脑脂褐质增加是神经衰老变化标志之一,当神经元胞浆蓄积较大量的脂褐质时,细胞核、细胞质受压变形,影响神经元的正常代谢功能。衰老时,组织中脂褐质含量明显增高,而牛磺酸可使下降、且使超氧化物歧化酶(SOD)活性增加,并且能抑制脂质过氧化产物丙二醛(MDA)对低密度脂质蛋白(LDL)的修饰。同时牛磺酸与葡萄糖的反应产物表现出较强抗氧化作用,能够阻止蛋黄卵磷脂氧化成脂质过氧化物,因而有显著抗衰老的作用。 精氨酸:精氨酸虽然不是必需氨基酸,但在严重应激情况下(如发生疾病或受伤)、或当缺乏了精氨酸便不能维持氮平衡与正常生理功能,因此它又是条件性必需氨基酸。最新提出的理论,精氨酸是一氧化氮(NO)与瓜氨酸反应的酶系统代谢途径中的必要物质。NO或内皮细胞衍生的松弛因子的主要生化作用是刺激机体提高吞噬细胞中环鸟苷酸的水平,并能刺激白介素的产生来调节巨噬细胞的吞噬细菌作用。与精氨酸有关的NO酶系统,也在血管的内皮细胞、脑组织与肝脏的枯否(kupffer)细胞中发现,它能导致这些器官与组织的激素分泌、从而起到免疫功能的作用。为了提高老年人的免疫也可用氨基酸注射液。 谷氨酰胺:在正常情况下,它是一非必需氨基酸,但在剧烈运动、受伤、感染等应激情况下,谷氨酰胺的需要量大大超过了机体合成谷氨酰胺的能力,使体内的谷氨酰胺含量降低,而这一降低,便会使蛋白质合成减少、小肠粘膜萎缩及免疫功能低下,因此它又称条件性必需氨基酸。 最近发现肠道是人体中最大的免疫器官,也是人体的第三种屏障。前两种屏障是血脑屏障和胎盘屏障。如果肠内没有营养供应,肠道就会营养不良,使肠道的免疫功能减弱与发生细菌相互移位。动物试验证明若动物用无谷氨酰胺的全静脉输液或要素膳补充营养,则动物小肠的绒毛发生萎缩,肠壁变薄,肠免疫功能降低。在静脉输液中提供2%的谷氨酰酶(约氨基酸总量的25%)对恢复肠绒毛萎缩与免疫功能有显著作用。谷氨酰胺在维持肠粘膜功能中的作用对提高免疫能力有一定作用,特别老年人是不可缺少的。 3、老年人如何科学补充氨基酸 老年人对氨基酸的需要量随年龄增长,机体蛋白质总量下降,一位健康老人蛋白质总量为青壮年的60%~70%。这可能与骨骼肌的减少有关,但不能由此认为老年人蛋白质需要减少。老年人体内以分解代谢为主,胃液及胃蛋白酶分泌减少、胃液酸度下降、对蛋白质消化吸收下降,此外热能摄入低、饮食氮存留下降,所以老人蛋白质需要不比成年人的少。一般在正常膳食时,蛋白质摄入~体重可维持氮平衡,~体重可达平衡。据此定出每日蛋白质供给量大致为60~75g,其中1/3为动物性蛋白质。如按蛋白质供热比考虑,以12%~14%为宜。在氨基酸代谢方面研究,提示苏氨酸、色氨酸、蛋氨酸等的需要与青年不同,故必需氨基酸的适宜模

现代城市供水水质化验室装备和建设摘要:结合深圳市自来水(集团)有限公司新水质实验室的建设,探讨了建设满足一类水司水质检测及未来需要的城市供水水质实验室,在仪器装备、实验环境、安全防护和建筑装修等方面的实践经验。关键词:城市供水 水质检验 实验室 装备城市供水是保障城市发展、人民生活和身体健康的重要基础设施。根据建设部《城市供水行业2000年技术进步发展规划》要求,第一类水司(最高日供水量超过100万m3)到本世纪末,能做到检验89个水质项目并达到规定的水质指标值,使我国第一类水司的供水水质接近国际先进水平。为此,必须加强各大水司的中心实验室的工作,建立一个完善的现代化的供水水质实验室,是落实第一类水司水质目标的基础环节。深圳市自来水(集团)有限公司在1994年以公司中心实验室为基础组建了城市供水水质监测机构——国家城市供水水质监测站,并通过国家计量计证,获得了提供检测数据具有公证性的地位。1997年6月底,集团公司建成“万德大厦”,位于大厦20~22层的集团公司新化验中心(监测站),于1998年7月正式启用,共计建筑面积2 630m2,使用面积1 800m2。新的化验中心(监测站)的建设原则是功能既要满足一类水司水质检测的需要,又要考虑21世纪水质检测的发展要求,要合理、先进实用、美观大方。在仪器装备、实验环境、安全防护和建筑装修等方面,体现出高起点、高水平、突破传统化验中心的模式。1 实验室的设计检验能力(1)自来水水质检验项目共89项(包括Ames试验)。(2)原水水质检验项目,按GB3838-88为30项,按建设部要求与自来水一样须检验88项(余氯不检),但仍需补充4项:化学需氧量、凯氏氮、总磷、五日生化需氧量,故原水需检92项。(3)因制水工艺试验需要,另增11项,如藻类、总氮等。(4)水处理剂检验2项,如聚合氯化铝、石灰。以上合计,总设计检验能力为106项。2 建设原则、功能区的划分及科室设置 建设原则按照国家设计监督局对实验室认可规范中有关环境条件的要求,作为实验室建设及功能区划分的依据。a.根据检测项目及不同种类的仪器设备的具体要求,建立相应的实验室。b.实验室应与办公室隔开,与实验室无关的物品,不得在实验室内存放;与实验无关的活动,不得在实验室内进行。c.实验室内,仪器室与预处理室应分开。d.在一间实验室内,会造成相互干扰的检测项目也要分隔开,等等。 功能区设置及使用面积分配(见表1)表1 功能分区及使用面积分配 功能分区 楼层 职能分类 建筑面积(m2) 使用面积(m2) 分配比(%)行政管理 22 行政办公 630 380 其它设施 20小计 400生物理化检验区 21 生物检验室 1 000 270 理化检验室 350 其它设施 80小计 700大型仪器检验区 20 大型仪器室 1 000 550 其它设施 150小计 700建筑面积合计使用面积合计其中:(1)检验室合计(2)其它设施合计 2 6301 8001 注:其它设施属中心管理;行政管理区的资料档案室40m2。 科室设置及主要装备、仪器配备(见表2)表2 科室设备及主要装备、仪器装备 职能分类 科室名称 间数 使用面积/m2 主要装备及数量 主要仪器设备办公室(第22层) 领导办公室 2 80行政办公室 3 08专业办公室 6 190更衣室 2 30水样管理室* 1 20 化验室1套生物检验室(第21层) 常规检验室 1 30 通风柜(美)1套,化验盆(实验台、仪器台等略,下同)细菌检验室 1 40 化验盆1套无菌1室 1 25 无菌、洁净10万级毒理室 1 30 通风柜1套,化验盆1套Ames试验室 2 40 化验盆2套 冷冻离心机、低温冰箱等无菌2室 1 25 无菌、洁净10万级BOD5DO室 2 35 化验盆1套,排风罩1套 生化培养箱、溶解氧仪藻类检验室 3 45 化验盆1套 双目电光生物显微镜、倒置显微镜理化检验室(第21层) 天平室 1 10 天平台(德) 天平(瑞士)标物室(质控) 1 25 活动排风罩1套,化验盆1套纯水室 1 10 排风罩1套,化验盆1套 蒸馏水器,纯水器(美)理化检验1室 2 85 通风柜1台,排风罩1套,化验盆3套 浊度仪,pH计,电导率仪等流动注射仪室 1 20 活动排风罩2套,供气站1套 流动注射分析仪(法)理化检验2室 1 48 通风柜2台,排风罩1套,化验盆2套光度计室 1 20 紫外可见分光光度计4台自动滴定仪室 1 12 多功能自动滴定分析仪2台测汞仪室 1 30 活动排风罩1套 测汞仪(美)理化检验3室 1 40 通风柜1台,化验盆2套原材料检验室 1 30 通风柜1台,化验盆1套混凝试验室 1 20 化验盆1台 烧杯试验机2套,多功能检测仪1套技术培训室* 1 80大型仪器室(第20层) 纯水室 1 24 排风罩1套,化验盆2套 蒸馏水器,纯水器(美)天平室 1 10 天平台(德) 电子分析天平(瑞士)预处理1室 1 80 通风柜2套,化验盆2套,供气站1套气相色谱仪室 1 34 活动排风罩2套,用气板1套 气相色谱仪2台(美)气质联用仪室 1 32 活动排风罩1套,用气板1套 气质联用仪(美),吹扫捕集装置预处理2室 1 80 通风柜1台,化验盆2台,供气站1套原子吸收仪室 1 42 活动排风罩4套,用气板1套 原子吸收分光光度计,设计共3台,现有Z-5000(日)ICP仪室 1 20 活动排风罩1套,用气板1套 等离子体发射光谱-质谱联用仪(美)预处理3室 1 48 通风柜1台,化验盆2套,供气站1套 自动固相萃取工作站(美)液相离子色谱仪室 1 38 排风罩1套,用气板1套 液相色谱仪(美)、离子色谱仪(美)、毛细管电泳仪(美)总有机碳仪室 1 30 活动排风罩1套,用气板1套 总有机碳分析仪(英)总有机卤仪器及预处理室 1 30 通风柜1台,化验盆1套,用气板1套 总有机卤仪,颗粒计数仪放射性检验室 4 82 通风柜2台,化验盆1套,用气板1套 总α、β放射性测定仪(美)、电子分析天平(瑞士)其它(第20层) 仓库* 3 94 排气罩5套,化验盆1套 安全柜(德)维修间* 1 20 化验盆1套供水器材检验室* 1 36 通风柜1台,化验盆3套注:*为其它设施,不属专业检验室管理。3 实验室主要装备设施及其选用实验室装备,是指为满足实验操作条件,创造优良检验环境,保障实验人员人身安全和健康,而在实验室中设置的基本装备。 实验室装备现状随着技术的和我国综合国力、实力的增强,我国实验室的实验装备正在发生变化,即由原来主要以化验盆、沙石、砖头、木材、钢铁等原材料,在现场现做成水泥台、通风柜等实验装备,转变为直接采用组合式成套成型产品。组合式成套成型产品采用现代新型材料和现代化生产工艺,其优势主要有:产品系列化、结构灵活、实验室布局可调整,耐酸耐碱耐热性能优良、美观耐用、高档豪华、整齐划一、先进实用、安装施工迅速等。 实验室装备的主要项目(1)实验台柜包括中央实验台、实验台、边台、仪器台、天平台、药品柜、毒品柜、玻璃器皿柜等。(2)空调通风设施。在新的化验中心,所有的建筑面积均有空调。通风系统包括通风柜(毒气柜)、排风罩(固定式)、活动式排风罩、排气扇等。(3)用水设施包括化验盆、洗涤池、化验水龙头等。(4)安全设施包括消防喷水灭火系统,惰性气体灭火系统,安全柜,紧急事故淋洗器、洗眼器等。(5)供气设施包括供气站、供气板、用气板及其管路系统等。(6)电脑管理系统。等等。 实验台柜的选用据悉,国内外有多家不同的大公司分别主产不同品牌、层次、形式、系列的实验台柜,主要有:美国VWR Scientific公司的REDISHIP品牌;德国Kottermann品牌;法国的TESTLAB品牌;礼学社股份公司的LABTECH品牌;马来西亚LSI公司的LABTEK品牌;深圳美加丽公司生产的美加丽品牌。这些产品分别代表着不同的档次和水平,并各有特点。美国的VWR和德国的Kottermann实验台柜,除面板外,整体均为全钢制造,设计科学、用料考究、做工精细、美观大方、高档实用;表面静电喷涂特殊油漆,防火防水防酸碱,坚固耐用,不易刮伤。代表着最高档次,但价格昂贵。香港水务署化验所、香港特灵制药厂和玛丽等单位都使用这类实验台柜。法国的TESTLAB品牌,设计、外观、做工、用材都较好,代表着中等档次。我国大亚湾核电站正在使用此款实验台柜。台湾礼学社股份公司的LABTECH品牌实验台柜产品,除面板外,也是全钢制造,除了有坚固、安全、防火、不生锈等优点外,其与众不同的特点是其实验台柜系统以多功能及结构弹性为特点,可以在不改变主结构体的状况下调整桌上的配件和桌下的柜子,以符合新的工作条件。也属于中等档次。目前,香港理工大学及香港牛奶公司化验所都有使用。马来西亚LSI公司的LABTEK品牌,其结构用钢,其它部分用木。用材、设计式样及做工都属一般。属一般档次。香港海洋公园化验所正在使用此款实验台柜。其优点是价格较低。深圳美加丽公司,是国内最早自行设计、制造生产实验装备的公司之一,其所生产的实验室台柜外观大方稳重,设计实用;采用全钢结构,坚固耐用;主体采用静电喷涂,不易划伤;面板选用多种优质进口材料,光滑平整,防水防酸防碱。代表着国内同类产品的较高水平,而且价格低廉。我单位实验台、天平台等选用了德国Kottermann产品,主要装备了全部化验预处理室、天平室和部分仪器室;而仪器台、设备台等产品选用了深圳美加丽公司的产品,主要用来放置一些重的、大型的仪器设备。 通风柜的选用国内外生产厂家和品牌也很多,但性能、价格、式样各异。一流产品主要有:美国VWR SCIENTIFIC公司的REDSHIP牌和SUPREME AIR牌,美国LABCONCO公司的LABCONCO牌,德国Kottermann公司的Kottermann牌,台湾礼学社有限公司的LABTECH牌。这些属于一流产品,用料设计考究,性能和质量优良,耐腐蚀耐高温,寿命长,气流科学,风机平稳宁静,风门开合开滑自如,外观高档豪华。但价格十分昂贵。深圳美加丽公司通风柜的性能、质量、抽气效率和外观设计还算可以,虽在某些方面还存在不足,但有物美价廉、售后服务好的优势。我公司万德大厦化验中心通风柜选用了美国LABCONCO公司的LABCONCO牌通风柜,而下属水厂实验室则选用了深圳美加丽公司生产的通风柜。 台柜等台面材料的种类及选用实验台、仪器台及通风柜等台面材料的选用十分重要,因为化验工作主要是在台柜的面板上完成的,而化验工作通常需要加热或用强酸强碱、有机溶剂等破坏性化学试剂,因此对于台面材料有较高的、特殊的要求,一般要求对高温及试剂腐蚀有一定的耐受力。国内常用的化验台面有木台面、水泥台面、水磨石台面、贴瓷片台面和大理石台面等,均可根据工作需要适当选用。这里重点介绍一些国外流行的、性能优良的、可在现场切割安装或可自由组合成型的台面材料。 TRESPA TOPLAB由荷兰HOECHST公司生产,主要成分是(树脂)。有灰色和黑色两种颜色,灰色显得亮丽、洁净;黑色显得沉实,与周围环境对比度大,可使实验室有一定的层次感。厚度有12mm和18mm两种,可根据需要选用。其优点是硬度高,抗撞击,抗磨损,耐高温180℃,耐强酸强碱。它的一个特点是承重量较大,因此可以放置中小型的设备或仪器,它的另一个特点是易切割,因此对于结构不规则的实验室,可以根据环境的需要进行切割,使实验台和墙体之间没有缝隙,使得实验室整齐美观,但价格较贵。 EPOXY它是世界上最著名的、最好的实验台面之一。由美国的DURCON公司生产。主要成分是树脂。有白色、灰色和黑色三种颜色,低反光。DURCON公司的EPOXY RESIN台面平整光滑,由单片整体制造,没有容易产生鼓泡和缝隙的层叠结构,没有容易渗透液体的气孔。其台面是惰性的,它的化学结构对酸碱和其它化学试剂有极高的耐受力。除此之外,它还耐高温(180℃),不燃烧,耐刮伤和耐起泡。 其它其它台面材料有树脂防火板台面、三聚氰酰胺树脂涂层木质台面、陶瓷台面、聚丙烯台面和贴砖台面等,可根据需要选用。我单位实验台和仪器台台面选用的是荷兰产的黑色TRESPA TOPLAB,而通风柜则选用了DURCON公司的EPOXY RESIN台面,大型仪器台台面则选用德国生产的树脂防火板。 化验盆水龙头的选用国内看到的化验盆水龙头基本上都是铁的、不锈钢的或表面镀铬的,这里向大家介绍一种外表亮丽、高档豪华的国外优质水龙头。该产品的品牌是“BROEN”,号称“老板实验室设备”,由驰名的丹麦BROENLAB集团公司制造。此产品除了具有方便、耐用、灵活、质优、外形美观并有容易清洗玻璃器皿的水流设计等优点外,其最大的一个特点是:表面处理采用了彩色处理技术。即表面采用静电喷涂名为BROEN POLYCOAT的粉沫漆,除了对大部分的化学试剂有极高耐腐蚀性能外,其颜色还有多种选择,如蓝、红、黄、深绿、棕、黑、深灰和白色等十多种颜色,具有十分吸引人的外观。其所有水龙头的阀芯均采用优质瓷质球阀,具有操作性能优秀、寿命长和免于维护等优点。我单位化验盆(包括通风柜内的水池)水龙头选用了此款产品。 排气罩的选用在实验室,排气罩主要用于蒸馏装置、电热蒸馏水器和产生有害气体的仪器设备(如原子吸收仪、测汞仪等)的排气。按其局部排气功能,可分为两种,一种是固定式的排气罩,另一种是活动式的排气罩。活动式的排气罩有一个可上下左右移动的活动臂,可根据需要在一定范围内移到需要排气的地方。国外驰名的两种排气罩分别为美国LABCONCO固定式排气罩和丹麦活动式排气罩。我公司购买了这两种排气罩。 安全柜和紧急事故淋洗器的选用实验室安全柜用于储存易燃易爆剧毒化学物品,以确保实验室和楼层公共安全。经过多方调研,我们选用了德国Kottermann公司的安全柜,该产品有毒气排泄装置、火警自动闭锁装置和特殊安全报警装置,安全可靠,但价格较贵。紧急事故淋洗器是用于当有化验事故发生时,特别是有毒或腐蚀性化学药品试剂溅入眼睛或洒在人身上等时,进行紧急清洗。国内外有多种品牌可供选择,我单位选购了美国SPEAKMAN公司的紧急事故淋洗器(兼有淋身和洗眼功能)。 供气站及其管路系统的选用实验室里,有些实验及仪器设备(如气相色谱、气质联用、原子吸收、ICP、液相色谱等)需用到多种高纯特殊气体,如氩气、氮气、氦气、乙炔、一氧化二氮和高压空气等,还有的在同一个仪器室如气相色谱室里可能同时放置有3~4台气相色谱仪,而每一台仪器或每个用气点都配备一套独立的供气系统、一套高压钢瓶,不仅没必要,也不安全、不整齐美观。因此需要有一个集中供气的供气站及将所需气体分配到各实验室、各仪器的管路系统,一个典型的系统如图1所示。供气站及其管路系统一般包括以下几部分:高压气瓶、供气板,供气管道及用户端等。供气站及其管路系统通常要求能够优质、稳定、安全地供气。对设备的要求多种多样,有的要求较高,如:气质联用仪,要求气体的纯度极高;ICP仪用气量很大,要求最好能不间断供气等等。下面介绍一下我们对此系统选配的设备。①对于供气板,根据不同的需要,选用了由法国Rotarex公司生产的单瓶供气板和可自动在两个气瓶间切换、可连续不间断供气的双瓶供气板。②对于用户端,为了使气点整齐、美观,我们选用了同样由法国Rotarex公司生产的用户终端板,用户只需将仪器的进气管道连接,即可使用。③供气管道也有多种选择,如不锈钢管、铜管、塑管和特氟隆管等。铜管的优点是性能较好、价廉、易切割、易安装等,缺点是暴露在空气中容易氧化变黑,而且铜管也不能用于输送乙炔气。塑管易老化,还会析出杂质气体,不适用于输送高纯气体。特氟隆管性能优良,易弯曲、易安装、不易老化,也可以用于输送高纯气体,价格适中,是一种较好的选择,缺点:如果没有较好的隐藏措施,容易被老鼠咬破。内表面经过惰化处理的不锈钢管(法国生产),除了价格较高外,可以克服上述管材的各种缺点,而且美观耐用。我们实验室选用的就是这种不锈钢管。 无尘无菌洁净室的建设无尘无菌洁净室是细菌、生物和毒理等生物学检验所必需的基本条件。我单位新建两间洁净室,一间用于普通水质生物学检验,另一间专用于Ames试验。根据《药物生产管理规范实施指南》(1992年版)的规范和检验工作的需要,我们选择了十万级的洁净室(即要求沉降菌≤10菌落/皿,浮游菌≤500个/m3)。按此要求,我们采取了以下工艺措施,如空调冷气通过三级高效滤芯过滤,吊顶、隔墙和工作台面采用聚苯乙烯喷涂双面夹心板,门采用双面密封彩钢板,窗采用双面斜压密闭固定观察窗,直角处采用弧面角料收边,地面采用SEC环氧树脂涂料等,真正做到不产尘、不积尘、易清洁的洁净室要求。经测试,达到了十万级的洁净室要求。

水质污染研究论文

水污染问题已经成为我国经济社会发展的最重要制约因素之一,已经引起国家和地方政府的高度重视。下面是我精心推荐的水污染处理技术论文范文,希望你能有所感触!

我国城市水污染治理技术研究

摘 要:近年来,随着我国经济社会的快速发展,城市化进程不断加快,城市污水排放量也随之迅速增长,由于我国城市配套污水处理设施建设的不完善,造成了大量污水随意排放,不仅污染了人们的生存环境,影响了人们的生活质量,更制约了我国经济的可持续发展,城市水污染治理无疑已经得到了人们的广泛关注,迫切需要得到解决。本文主要针对我国城市水污染的现状以及传统的治理技术进行描述,并对新型城市水污染治理技术进行简要的分析和阐述。

关键词:城市;水污染治理;现状

1 引言

近年来,我国经济和社会发展取得了举世瞩目的成就,城市化进程不断加快,城市基础设施建设不断提速,大量人口进入城市享受城市建设带来的便利的同时,由于配套治污设施的匮乏,城市污水的排放量不断增长,影响了城市的整体面貌,更对城市的可持续发展造成了巨大的影响,城市水污染治理已经迫在眉睫。本文现主要针对我国城市水污染治理技术进行简要的分析和阐述。

2 我国城市水污染治理的现状

我国城市污水的主要来源及治理现状

随着我国城镇化进程的不断深化,大量人口和企业开始聚集,生活污水和工业污水渐渐成为我国城市水污染的主要来源,由于缺乏环保意识和配套的治理设施,大量污水被排放到河流湖泊之中,据不完全统计,我国城市河段中仅有30%左右为I到III类水质,而高达60%多的河段为IV到V类水质,严重威胁着城市居民的正常生活,尤其是随着城市人口的不断增加,污水排放量迅速增长,城市水污染现状更加堪忧。

近年来,随着人们环保意识的不断加强以及政府管理的日趋严格,传统的先污染、后治理的理念逐渐被人们所摈弃,节能减排,建设绿色中国已成为我国政府的重要举措。当前来看,我国城市水污染治理规模相对较小,由于缺乏资金且管理制度落后,价值植物设备技术过时、老化严重、运行成本较高,都给我国城市污水处理带来了巨大的困境。

我国传统城市水污染治理技术

当前,我国城市水污染治理普遍采用的是SBR技术和氧化沟技术,先对其进行简要的阐述。

技术

SBR技术是一种间歇性曝气的污水处理技术,其能在反应池内自动实现污水的混合、沉淀、排泥等全过程,该技术沉淀速度较快,抗冲击性较强,使用成本较低,且能够有效避免污泥的膨胀,因而得到了较为广泛的应用。得益于SBR技术的优良特性,在其基础上发展衍生出了MSBR、CAST等新型SBR反应器,也得到了较为广泛的应用。

氧化沟技术

氧化沟技术作为SBR技术的一种衍生,其外形为封闭的沟渠,采用了悬浮生物处理技术,具有极低的使用成本和极高的污水处理效率,因而是我国应用最广泛的城市污水处理技术。氧化沟技术又称作连续环状反应器,从机理上采用了延时曝气技术,并在发展应用过程中得到不断的创新与完善,得益于其流程短、操作便捷、成本较低及稳定性较强的特点,氧化沟技术在我国得到迅速的推广和应用。

3 城市水污染治理新技术的简介

随着城市污水制造量的不断攀升,传统的污水处理技术已经难以满足城市治污的需要,一些新型城市水污染治理技术开始得到推广与应用。

蚯蚓生态滤池技术

蚯蚓生态池技术是一种利用蚯蚓及其他微生物对污水进行过滤和分解处理的污水处理技术,以蚯蚓为主的微生物能够对污水中的污染物进行吞噬或讲解,从而实现污水的净化。与其他技术相比,蚯蚓生态滤池技术的能耗更低,并且具有极高的处理效率,经过生态滤池处理的污水几乎去除了全部污染物,是一种符合我国节能减排号召的新型环保型污水治理技术。

人工湿地技术

人工湿地技术是通过人工建造湿地生态系统,然后将城市污水科学、合理、适量地引入人工湿地中,利用湿地生态中的植物和各微生物对水中的污染物进行处理。同蚯蚓生态池技术相似,人工湿地技术也具有污染物去除效率高、运行和建设成本低一级适应能力较强的优势,具有较高的环保和经济效益,在我国城市污水治理中具有十分广阔的应用空间。

生物浮岛技术

当大量工业和生活污水排入河流后,水体将逐渐富营养化,不仅对水资源造成了较大的污染,更对流经地域的生态环境造成了巨大的破坏,因此治理水体富营养化的生物浮岛技术营运而生。生物浮岛技术通过利用浮体,将喜水的植物种植与浮体之上,并将整个浮体置于富营养化的水体之上,浮体上植物的根部将对水体中的磷和氮等元素进行吸收,从而实现对富营养化水体的净化。

人工水草技术

与天然水草不同,人工水草是一种人工制造的聚合物,其外形比天然水草大,利用人工水草技术将人工水草至于污水之中,能够在水中形成良性的生物链,促进有益微生物的生长,抑制有害微生物的生长,通过食物链去除水中的污染物,实现对水体的净化。整个净化过程操作简便且运行费用较低,具有一定的推广应用空间。

4 结束语

随着我国城市建设的不断发展,城市水污染已成为可持续发展中不可忽视的重要问题,本文主要针对我国城市水污染治理技术进行了简要的分析,相信随着社会各界的不断重视,城市水污染必将得到有效的解决。

参考文献

[1]王常婕 城市水污染治理现状及建议 科技风,2010,8(3):121

[2]邢美兰等 城市水污染的现状及治理建议分析 科技信息,2014,3(11):78-79

[3]蒋一 我国城市水污染治理技术探析 黑龙江科学,2014,4(9):93

[4]冯坚等 城镇水污染治理技术及研究进展 科技传播,2010,23(11):32-33

[5]张艳丽 城市水污染的治理对策及建议 资源节约与环保,2014,9(2):211-212

[6]师桂霞等 新型水污染治理技术探究 企业技术开发,2014,17(5):175-176

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由于人们对工业高度发达的负面影响预料不够,预防不利,导致了全球性的三大危机:资源短缺、环境污染、生态破坏.人类不断的向环境排放污染物质。但由于大气、水、土壤等的扩散、稀释、氧化还原、生物降解等的作用。污染物质的浓度和毒性会自然降低,这种现象叫做环境自净。如果排放的物质超过了环境的自净能力,环境质量就会发生不良变化,危害人类健康和生存,这就发生了环境污染。 环境污染有各种分类: 按环境要素分:大气污染、水体污染、土壤污染。 按人类活动分:工业环境污染、城市环境污染、农业环境污染。 按造成环境污染的性质、来源分:化学污染、生物污染、物理污染(噪声污染、放射性、电磁波)固体废物污染、能源污染。 环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,如沙漠化、森林破坏、也会给生态系统和人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除。例如,温室效应、酸雨、和臭氧层破坏就是由大气污染衍生出的环境效应。这 种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。例如城市的空气污染造成空气污浊,人们的发病率上升等等;水污染使水环境质量恶化,饮用水源的质量普遍下降,威胁人的身体健康,引起胎儿早产或畸形等等。严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高,由于污染引起 的人群纠纷和冲突逐年增加。 目前在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。随着经济和贸易的全球化,环境污染也日益呈现国际化趋势,近年来出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。 迄今为止,人类还未在地球以外的其他星球上发现水。水是生命之源,是人类生活上不可缺乏之物质、人体组织中水份占人体重量的百分之六十到七十,其他动物或植物其体内的水份也占百分之五以上,可见水是维持生命不可缺少的物质。 而近年来,水污染却非常严重,人们大量用水,或排放废水等,都会造成严重的水污染。 一般所称的水污染,主要是指由于人为因素直接或间接的将污染物质介入于水体后,变更其物理、化学或生物特性的改变,以致影响水的正常用途或危害国民健康及生活环境。 水污染来源包括天然的污染源及人为的污染源,人为的污染源有生活用水和工业废水的排放、农药、肥料等物质,经由地表水或地下水的渗透与流动而进入水体,使得水体环境受到污染、森林之采伐、耕作、土木工程等人为因素所造成水体中浮游物与溶解物的增加等。 不仅河流、湖泊受到污染,海洋也同样污染严重。污染的江河会继续污染海洋,而且海上溢油污染事件的频繁出现,也是污染海洋的重要原因。海洋遭受污染后所产生的一种灾害性海洋现象就是赤潮,由于海水过于营养化,某些浮游生物在水中爆发性繁殖,这种生长量特别巨大的浮游生物是粉红色或红褐色的,因此染红了海水,导致了赤潮。赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害,而且对人类健康甚至生命都有影响。一方面,赤潮引起海洋异变,局部中断海洋食物链,使海域一度成为死海;另一方面,有些赤潮生物分泌毒素,这些毒素被食物链中的某些生物摄入,如果人类再食用这些生物,则会导致中毒甚至死亡。 而水污染又是造成水严重缺乏的主要原因之一。据统计,全世界有100多个国家存在不同程度的缺水问题,其中有28个国家被列为缺水国或严重缺水国。目前正在世界许多地区出现的水资源供应危机。 水资源的缺乏和污染给人们的生活带来一系列问题。据调查,利比亚和印度目前的水资源开采量分别是其合理利用量的4倍和两倍,这将直接影响到它们今后的农业生产。泰国首都曼谷由于长期超量开采地下水,致使城市地面出现下沉的危险……随着城市化进程的加快,到2030年,发展中国家的城市人口将比现在增加3倍。如果不采取有效措施,面对城市人口激增与十分有限的水资源,人们将束手无策。目前,全世界有14亿人生活在缺乏洁净饮用水的地区,全球每年有700万人因缺水或饮用不卫生的水而致病死亡。并且居民所患的疾病中,大约80%直接或间接与饮用水不合格有关。 我国水环境的前景也令人担忧。 我国是一个水资源短缺、水灾害频繁的国家,水资源总量居世界第六位,人均占有量只有2500立方米,约为世界人均水量的1/4,在世界排第110位,已被联合国列为13个贫水国家之一。 多年来,我国水资源质量不断下降,水环境持续恶化,由于污染所导致的缺水和事故不断发生,不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收,而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失,严重地威胁了社会的可持续发展,威胁了人类的生存。我国七大水系的污染程度以污染程度大小进行排序,其结果为:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、长江,其中,辽河、海河、淮河污染最重。综合考虑我国地表水资源质量现状,符合《地面水环境质量标准》的Ⅰ、Ⅱ类标准只占(河段统计),符合Ⅲ类标准的占,属于Ⅳ、Ⅴ类标准的占,如果将Ⅲ类标准也作为污染统计,则我国河流长度有被污染,约占监测河流长度的2/3,可见我国地表水资源污染非常严重 我国地表水资源污染严重,地下水资源污染也不容乐观? 我国北方五省区和海河流域地下水资源,无论是农村(包括牧区)还是城市,浅层水或深层水均遭到不同程度的污染,局部地区(主要是城市周围、排污河两侧及污水灌区)和部分城市的地下水污染比较严重,污染呈上升趋势(金传良等,1996)。 具体而言,根据北方五省区(新疆、甘肃、青海、宁夏、内蒙古)1995眼地下水监测井点的水质资料,按照《地下水质量标准》(GB/T14848-93)进行评价,结果表明,在69个城市中,Ⅰ类水质的城市不存在,Ⅱ类水质的城市只有10个,只占,Ⅲ类水质城市有22个,占,Ⅳ、Ⅵ类水质的城市有37个,占评价城市总数的,即1/2以上城市的城市地下水污染严重。至于海河流域,地下水污染更是令人触目惊心,2 015眼地下水监测井点的水质监测资料表明,符合Ⅰ-Ⅲ类水质标准仅有443眼,占评价总数的,符合Ⅳ和Ⅵ类水质标准有880和629眼,分别占评价总井数的和,即有78%的地下水遭到污染;如果用饮用水卫生标准进行评价,在评价的总井数中,仅有328眼井水质符合生活标准,只占评价总数的,另外2/3以上到监测的井水质不符合生活饮用卫生标准。 为了推动对水资源进行综合性统筹规划和管理,加强水资源保护,解决日益严峻的缺水问题,开展广泛的宣传教育以提高公众对开发和保护水资源的认识,1993年1月18日,第47届联合国大会确定自1993年起,将每年的3月22日定为世界水日。 面对严峻的缺水、水污染问题,我们应积极行动起来,珍惜每一滴水,采取节水技术、防治水污染、植树造林等多种措施,合理利用和保护水资源。 迄今为止,人类还未在地球以外的其他星球上发现水。水是生命之源,是人类生活上不可缺乏之物质、人体组织中水份占人体重量的百分之六十到七十,其他动物或植物其体内的水份也占百分之五以上,可见水是维持生命不可缺少的物质。 而近年来,水污染却非常严重,人们大量用水,或排放废水等,都会造成严重的水污染。 一般所称的水污染,主要是指由于人为因素直接或间接的将污染物质介入于水体后,变更其物理、化学或生物特性的改变,以致影响水的正常用途或危害国民健康及生活环境。 水污染来源包括天然的污染源及人为的污染源,人为的污染源有生活用水和工业废水的排放、农药、肥料等物质,经由地表水或地下水的渗透与流动而进入水体,使得水体环境受到污染、森林之采伐、耕作、土木工程等人为因素所造成水体中浮游物与溶解物的增加等。 不仅河流、湖泊受到污染,海洋也同样污染严重。污染的江河会继续污染海洋,而且海上溢油污染事件的频繁出现,也是污染海洋的重要原因。海洋遭受污染后所产生的一种灾害性海洋现象就是赤潮,由于海水过于营养化,某些浮游生物在水中爆发性繁殖,这种生长量特别巨大的浮游生物是粉红色或红褐色的,因此染红了海水,导致了赤潮。赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害,而且对人类健康甚至生命都有影响。一方面,赤潮引起海洋异变,局部中断海洋食物链,使海域一度成为死海;另一方面,有些赤潮生物分泌毒素,这些毒素被食物链中的某些生物摄入,如果人类再食用这些生物,则会导致中毒甚至死亡。 而水污染又是造成水严重缺乏的主要原因之一。据统计,全世界有100多个国家存在不同程度的缺水问题,其中有28个国家被列为缺水国或严重缺水国。目前正在世界许多地区出现的水资源供应危机。 水资源的缺乏和污染给人们的生活带来一系列问题。据调查,利比亚和印度目前的水资源开采量分别是其合理利用量的4倍和两倍,这将直接影响到它们今后的农业生产。泰国首都曼谷由于长期超量开采地下水,致使城市地面出现下沉的危险……随着城市化进程的加快,到2030年,发展中国家的城市人口将比现在增加3倍。如果不采取有效措施,面对城市人口激增与十分有限的水资源,人们将束手无策。目前,全世界有14亿人生活在缺乏洁净饮用水的地区,全球每年有700万人因缺水或饮用不卫生的水而致病死亡。并且居民所患的疾病中,大约80%直接或间接与饮用水不合格有关。 我国水环境的前景也令人担忧。 我国是一个水资源短缺、水灾害频繁的国家,水资源总量居世界第六位,人均占有量只有2500立方米,约为世界人均水量的1/4,在世界排第110位,已被联合国列为13个贫水国家之一。 多年来,我国水资源质量不断下降,水环境持续恶化,由于污染所导致的缺水和事故不断发生,不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收,而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失,严重地威胁了社会的可持续发展,威胁了人类的生存。我国七大水系的污染程度以污染程度大小进行排序,其结果为:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、长江,其中,辽河、海河、淮河污染最重。综合考虑我国地表水资源质量现状,符合《地面水环境质量标准》的Ⅰ、Ⅱ类标准只占(河段统计),符合Ⅲ类标准的占,属于Ⅳ、Ⅴ类标准的占,如果将Ⅲ类标准也作为污染统计,则我国河流长度有被污染,约占监测河流长度的2/3,可见我国地表水资源污染非常严重 我国地表水资源污染严重,地下水资源污染也不容乐观? 我国北方五省区和海河流域地下水资源,无论是农村(包括牧区)还是城市,浅层水或深层水均遭到不同程度的污染,局部地区(主要是城市周围、排污河两侧及污水灌区)和部分城市的地下水污染比较严重,污染呈上升趋势(金传良等,1996)。 具体而言,根据北方五省区(新疆、甘肃、青海、宁夏、内蒙古)1995眼地下水监测井点的水质资料,按照《地下水质量标准》(GB/T14848-93)进行评价,结果表明,在69个城市中,Ⅰ类水质的城市不存在,Ⅱ类水质的城市只有10个,只占,Ⅲ类水质城市有22个,占,Ⅳ、Ⅵ类水质的城市有37个,占评价城市总数的,即1/2以上城市的城市地下水污染严重。至于海河流域,地下水污染更是令人触目惊心,2 015眼地下水监测井点的水质监测资料表明,符合Ⅰ-Ⅲ类水质标准仅有443眼,占评价总数的,符合Ⅳ和Ⅵ类水质标准有880和629眼,分别占评价总井数的和,即有78%的地下水遭到污染;如果用饮用水卫生标准进行评价,在评价的总井数中,仅有328眼井水质符合生活标准,只占评价总数的,另外2/3以上到监测的井水质不符合生活饮用卫生标准。 为了推动对水资源进行综合性统筹规划和管理,加强水资源保护,解决日益严峻的缺水问题,开展广泛的宣传教育以提高公众对开发和保护水资源的认识,1993年1月18日,第47届联合国大会确定自1993年起,将每年的3月22日定为世界水日。 面对严峻的缺水、水污染问题,我们应积极行动起来,珍惜每一滴水,采取节水技术、防治水污染、植树造林等多种措施,合理利用和保护水资源。

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