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篇1

目的：建立陳香露白露片微生物限度檢查方法。方法：根據該樣品的微生物限度標準，按《中國藥典》2005年版一部附錄微生物限度檢查法的驗證試驗指導原則，用委托廠家3個批號的陳香露白露片進行驗證試驗，以考察確定陳香露白露片微生物限度的檢查方法。首先用常規法進行預試驗，初步考察該樣品對試驗菌檢測的影響，然后根據預試驗結果，用離心沉淀集菌法進行再試驗。結果：常規法試驗時，大腸埃希菌、白色念珠菌的回收率均大于70%，而金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的回收率小于70%，控制菌檢查檢出試驗菌。采用離心沉淀集菌法試驗時，可以有效消除抑菌作用，使金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的回收率大于70%。結論：采用離心沉淀集菌法可以有效消除抑菌作用，簡便、準確。

【關鍵詞】 微生物限度檢查 驗證試驗 離心沉淀集菌法

Validation of Microbial Limit Test for Chenxianglubailu Tablets

YIN Chunrong， SUN Ping， XIAO Juli

（The Institute of Food and Drug Control， Yunnan Chuxiong 675000， China; Yunnan Longfa Pharmaceutical Limited Company， Yunnan Chuxiong 675000， China）

［Abstract］ Objective: To establish a microbial limit test method for Chenxianglubailu tablets. Methods: The microbial limit test for Chenxianglubailu tablets was studied according to the guidance of the microbial limit standard for this product and the principle of the validation of microbiological test in “Chinese Pharmacopoeia” (2005)， and tested in three batches of Chenxianglubailu tablets. The test was conducted with routine and centrifugal precipitation methods. Results: When doing routine test the rate of recovery of escherichia coli and candida albicans was over 70%， but the rate of recovery of staphylococcus aureus and bacillus subtilis was below 70%. Test organism was obtained by controlled bacteria detection test. The results showed that centrifugal precipitation test could eliminate bacteriostasis effectively. Conclusions: Centrifugal precipitation test could eliminate bacteriostasis effectively and the test was simple and accurate.

［Key words］ Microbial limit test; Verification test; Centrifugal precipitation methods

陳香露白露片是一復方中成藥制劑，由川木香、大黃、石菖蒲、陳皮、甘草、次硝酸鉍、氧化鎂、碳酸氫鈉組成，用于胃潰瘍、糜爛性胃炎、胃酸過多等疾病［1］。《中國藥典》2005年版規定，在進行藥品微生物限度檢查時，應對所用方法進行驗證，以確認所采用的方法適合于該藥品的微生物限度檢查。為此，筆者對陳香露白露片的微生物限度檢查方法進行了驗證試驗。

1 試驗材料

1.1 樣品

陳香露白露片（云南龍發制藥有限公司；規格：100片/瓶；批號：060401、060402、060403）。

1.2 稀釋劑及培養基

pH 7.0無菌氯化鈉蛋白胨緩沖液、0.9%無菌氯化鈉溶液、TTC營養瓊脂培養基、玫瑰紅鈉瓊脂培養基、膽鹽乳糖培養基、MUG培養基、膽鹽乳糖發酵培養基、營養肉湯培養基、改良馬丁培養基。

1.3 菌種

金黃色葡萄球菌［CMCC（B）26003］、大腸埃希菌［CMCC（B）44102］、枯草芽孢桿菌［CMCC（B）63501］、白色念珠菌［CMCC（F）98001］，均來源于云南省食品藥品檢驗所。

2 驗證試驗

2.1 試驗菌液的制備

接種金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌的新鮮培養物至營養肉湯培養基中，置30～35 ℃培養18～24 h，分別取上述培養物 1 mL，加0.9%無菌氯化鈉溶液 9 mL，10倍遞增稀釋，取稀釋液1 mL，加入到1個平皿中，每種菌的每1個稀釋級平行制備2個平皿，傾注營養瓊脂培養基，置30～35 ℃培養24～48 h，計數，選擇每1 mL含菌數為50～100 cfu的稀釋級菌懸液，作為驗證試驗用菌懸液。接種白色念珠菌的新鮮培養物至改良馬丁培養基中，置23～28 ℃培養24～48 h，取上述培養物1 mL，加0.9%無菌氯化鈉溶液9 mL，10倍遞增稀釋，取稀釋液1 mL，加入到1個平皿中，每1個稀釋級平行制備2個平皿，傾注玫瑰紅鈉瓊脂培養基，置23～28 ℃培養72 h，計數，選擇每毫升含菌數為50～100 cfu的稀釋級菌懸液，作為驗證試驗用菌懸液。

2.2 供試液的制備

從兩瓶樣品中取樣品10 g，至滅菌勻漿杯中，加pH 7.0無菌氯化鈉蛋白胨緩沖液至100 mL，經勻漿儀混勻，制成1∶10的供試液。陳香露白露片3個批號樣品同法操作。

2.3 細菌數、霉菌及酵母菌數計數方法的驗證

2.3.1 預試驗（常規法）

（1）試驗組：取1∶10的供試液1 mL，加入到1個平皿中，同法制備8個平皿，依次加入金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌、白色念珠菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），每種菌平行制備2個平皿；取1∶100的供試液1 mL，加入到1個平皿中，同法制備8個平皿，依次加入金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌、白色念珠菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），每種菌平行制備2個平皿；取1∶1 000的供試液1 mL，加入到1個平皿中，同法制備8個平皿，依次加入金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌、白色念珠菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），每種菌平行制備2個平皿。含大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的試驗平皿傾注營養瓊脂培養基，置30～35 ℃培養48 h，計數；白色念珠菌的試驗平皿傾注玫瑰紅鈉瓊脂培養基，置23～28 ℃培養72 h，計數。

（2）菌液組：分別取已制備好的金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌、白色念珠菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），加入到1個平皿中，每種菌平行制備2個平皿。含金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌的試驗平皿傾注營養瓊脂培養基，置30～35 ℃培養48 h，計數；白色念珠菌的試驗平皿傾注玫瑰紅鈉瓊脂培養基，置23～28 ℃培養72 h，計數。

（3）供試品對照組：取1∶10供試液1 mL，加入到1個平皿中，同法制備4個平皿。取1∶100供試液1 mL，加入到1個平皿中，同法制備4個平皿。取1∶1 000的供試液1 mL，加入到1個平皿中，同法制備4個平皿。每一稀釋級中的2個平皿傾注營養瓊脂培養基，置30～35 ℃培養48 h，計數；每一稀釋級中的另2個平皿傾注玫瑰紅鈉瓊脂培養基，置23～28 ℃培養72 h，計數。

（4）試驗組菌回收率計算：菌回收率（%）=（試驗組平均菌落數-供試品對照組平均菌落數）∕菌液組平均菌落數。

（5）結果：見表1。大腸埃希菌、白色念珠菌在樣品的1∶10、1∶100、1∶1 000供試液中回收率均大于70%；金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌在樣品的1∶1 000供試液中回收率均大于70%，在樣品的1∶10、1∶100供試液中回收率均小于70%。根據上述情況，筆者采用離心沉淀集菌法進行再試驗。

表1 陳香露白露片的細菌數、霉菌及酵母菌數常規方法的驗證預試驗結果（略）

2.3.2 再試驗（離心沉淀集菌法）

（1）試驗組：從100 mL的1∶10供試液中取上清液10 mL，3 000 r/min離心20 min，棄去上清液，留底部集菌液約2 mL，加pH 7.0無菌氯化鈉蛋白胨緩沖液補至10 mL，混勻。取其1 mL加入到1個平皿中，同法制備4個平皿，依次加入金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），每種菌平行制備2個平皿。另取其1 mL，加入到9 mL pH 7.0無菌氯化鈉蛋白胨緩沖液中，混勻，即為1∶100供試液。取1∶100供試液1 mL加入到1個平皿中，同法制備4個平皿，依次加入金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的菌懸液l mL（含50～100 cfu），每種菌平行制備2個平皿。在制備好的平皿中傾注營養瓊脂培養基，置30～35 ℃培養48 h，計數。

（2）菌液組：分別取已制備好的金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），加入到1個平皿中，每種菌平行制備2個平皿，傾注營養瓊脂培養基，置30～35 ℃培養48 h，計數。

（3）供試品對照組：取1∶10供試液1 mL，加入到1個平皿中，同法制備2個平皿。取1∶100供試液1 mL，加入到1個平皿中，同法制備2個平皿。同法制備4個平皿。傾注營養瓊脂培養基，置30～35 ℃培養48 h，計數。

（4）試驗組菌回收率計算：菌回收率（%）=（試驗組平均菌落數﹣供試品對照組平均菌落數）∕菌液組平均菌落數

（5）結果：見表2。采用離心沉淀集菌法后，可去除供試液對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的抑菌作用，使菌回收率大于70%。

表2 陳香露白露片的金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌離心沉淀集菌法的驗證試驗結果（略）

2.4 控制菌檢查方法的驗證

2.4.1 大腸埃希菌檢查方法的驗證

（1）試驗組：取1∶10供試液10 mL和大腸埃希菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），加入到膽鹽乳糖增菌液100 mL中，置35～37 ℃培養18～24 h，按《中國藥典》2005年版一部附錄微生物限度檢查法中的大腸埃希菌檢查法進行檢查。

（2）陰性對照組：取1∶10供試液10 mL和金黃色葡萄球菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），加入到膽鹽乳糖增菌液100 mL中，置35～37 ℃培養18～24 h，按《中國藥典》2005年版一部附錄微生物限度檢查法中的大腸埃希菌檢查法進行檢查。

（3）供試品對照組：取1∶10供試液10 mL，加入到膽鹽乳糖增菌液100 mL中，置35～37 ℃培養18～24 h，按《中國藥典》2005年版一部附錄微生物限度檢查法中的大腸埃希菌檢查法進行檢查。

（4）結果：試驗組檢出大腸埃希菌，陰性菌對照組結果為陰性，供試品對照組未檢出大腸埃希菌。

2.4.2 大腸菌群檢查方法的驗證

（1）試驗組：取1∶10、1∶100、1∶1 000供試液各1 mL和大腸埃希菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），加入到3支膽鹽乳糖發酵培養液中，置35～37 ℃培養18～24 h，按《中國藥典》2005年版一部附錄微生物限度檢查法中的大腸菌群檢查法進行檢查。

（2）陰性對照組：取1∶10、1∶100、1∶1 000供試液各1 mL和金黃色葡萄球菌的菌懸液1 mL（含50～100 cfu），加入到3支膽鹽乳糖發酵培養液中，置35～37 ℃培養18～24 h，按《中國藥典》2005版一部附錄微生物限度檢查法中的大腸菌群檢查法進行檢查。

（3）供試品對照組：取1∶10、1∶100、1∶1 000供試液各1 mL，加入到3支膽鹽乳糖發酵培養液中，置35～37 ℃培養18～24 h，按《中國藥典》2005版一部附錄微生物限度檢查法中的大腸菌群檢查法進行檢查。

（4）結果：試驗組檢出大腸菌群，陰性菌對照組結果為陰性，供試品對照組未檢出大腸菌群。

3 討論

采用常規法試驗時，該樣品對大腸埃希菌、白色念珠菌的加菌回收率均大于70%，證明其對上述2種供試菌無抑菌作用。該樣品對金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌有抑菌作用，在1∶10、1∶100的稀釋級，其加菌回收率小于70%，低于《中國藥典》2005年版規定的回收率不得低于70%才視為無抑菌作用的要求。結合該樣品的物理特性和常規法試驗結果，采用離心沉淀集菌法進行試驗后，金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌的加菌回收率可大于70%。故陳香露白露片的細菌數檢查可采用離心沉淀集菌法，霉菌及酵母菌數的檢查采用常規法。

由控制菌檢查方法的驗證試驗結果表明，采用常規法試驗時，該樣品對大腸埃希菌、大腸菌群的檢查無干擾，故陳香露白露片的控制菌檢查可采用常規法。

因安全原因，黑曲霉［CMCC（F）98003］的驗證試驗未進行。

篇2

1.1固定化微生物在廢水處理中的運用

一般來說，在針對廢水處理的過程中，可以應用的固定化微生物技術主要包括兩種，一種是活性污泥法，另外一種就是生物膜法。而微生物主要是分布在菌膠團上，同時在一些固定的物質是能夠也有一定的分布。而微生物這樣的分布方法，并不是靠人工完成的，而是自然形成的。在1980年，人們開始進行人工固定化微生物的研究，將微生物固定在特定的空間網絡中，減少菌體的脫落現象，使得微生物可以長期的固定在一個載體上，并且保持較高的濃度。同時，在保障微生物固定化的基礎上，合理的利用微生物中所具有的活性物質以及絮狀物質等來進行廢水的處理，使得廢水可以得到有效的凈化。我國的相關專家針對廢水處理中，固定化微生物的應用進行了深入的研究。宋雪等相關的研究人員主要利用活性炭來作為酵母，將其混入到菌群中，在低氧狀態下以及好氧狀態下對菌群的變化情況進行觀察，從觀察的結果可以看出，在廢水處理中應用固定化的微生物，會使得廢水中存在的有機物質得到有效的降解和轉化，提升廢水處理的效果和質量。除了我國對固定化微生物在廢水處理中的應用進行了深入的研究之外，國外的一些專家也針對這項內容進行了深入的研究。Vanotti等相關的研究人員合理的利用PVA冷凍法來對硝化污泥進行了固定化實驗，從實現中可以看出，利用該冷凍方法，可以使得硝化污泥能夠有效的固定在聚乙烯醇小球上，這樣就可以利用這種方法來對一些養殖業的廢水進行處理。從研究觀察中可以了解到，在固定時間為4h的時候，則硝化污泥的有效率可以達到567mg/1.d。而在好氧的狀態下，如果硝化污泥能夠達到一種穩定的狀態，那么CODcr就可以有效的實現對污泥的硝化處理，硝化的有效率可以達到70%以上。這樣的固定化微生物方法，在實際的應用中，不僅可以有效的提升微生物固定化的效果，也可以使得相應的負荷沖擊減輕，使得微生物的固定時間保持在規定的范圍內。

1.2固定化微生物凈化大氣的研究現狀

國內從20世紀90年代才開始，研究固定化微生物凈化大氣，目前僅有同濟大學、昆明理工大學等少數機構在研究。同濟大學的馬紅采用固定床反應器，以海藻酸鈉包埋活性污泥進行含NH3臭氣處理，氣相NH3去除率大于92%，硝化速度大于0.63gN/kg固定化濕顆粒#d。硝化速度最高可達2.93gN/kg固定化濕顆粒#d。同濟大學的邵立明等采用海酸鈉包埋，CaCl2膠聯法，利用滴濾塔反應器凈化含H2S氣體，最大有效處理H2S的體積負荷可達6000-6500g/(m3#d)，凈化效率保持在87%以上，袁志文等采用固定化微生物處理含甲硫醇惡臭氣體，顆粒填充床生物脫臭塔運行試驗表明：在空塔停留時間不大于13s時，對低濃度甲硫醇氣體(<.2.9mg/m3)的去除率在99.0%以上，對高濃度甲硫醇氣體(>2.4mg/m3)去除率在99.0%以上，當空塔停留時間減少到6.5s時，對低濃度甲硫醇氣體的去除率仍可維持在80.0%，脫臭塔對由于濃度和進氣量升高造成的沖擊負荷具有較強的緩沖能力。

2固定化微生物技術特點和研究方向

2.1固定化微生物技術的應用特點

首先，在環境工程中，固定化微生物技術在應用的過程中，能夠有效的將微生物的濃度進行有效的提升，也可以使得微生物中存在的活性物質得到有效的增加。利用固定化微生物技術來對廢水實施有效的處理，可以使得水質得到極大的改善。其次，固定化微生物技術可以有效的進行生物育種，利用生物育種，可以使得一些較難區分的微生物以及污染物有效的區分開來。再次，微生物在進行固定化處理后，微生物本身所具有的抗毒性會得到明顯的提高，有效的防止了病毒對微生物的侵害。最后，微生物在固定化反應的過程中，所需要的反應容器也相對較小，這樣就可以有效的達到節省空間的目的。

2.2固定化微生物技術的未來研究方向

固定化微生物技術在環境工程中的前景是不可估量的，但目前此類技術還存在許多問題有待于研究，相應地就形成了今后一段時間里固定化技術的研究方向。(1)載體是固定化技術的重要組成部分，而目前載體價格仍然令人難以承受。而且一般固定化微生物半衰期較長的也僅能達到100多天，實際運行要頻繁更換載體，顯然既不經濟，運行管理也麻煩。因此進一步開發新型性能優良的固定化載體，對固定化技術的發展至關重要；(2)對固定化細胞的穩定性問題尚缺乏研究，提高固定化細胞的穩定性、改善固定化技術處理效果及使用性能也是今后的一個研究重點；(3)實際污染物是一個十分復雜的混合體系，用單一菌種處理一般很難達到要求，因此對于復雜的污染物體系，是采用混合菌還是單一高效菌分級處理，有待于進一步研究；(4)固定化技術目前應用的范圍比較小，如何把基因工程菌和固定化技術結合起來，拓寬可處理污染物的種類，從而使固定化技術可以廣泛地運用于工業污水、生活廢水處理，應是今后研究的重點；(5)固定化顆粒的相對密度是影響處理效果的一個不可忽略的因素，如何改善和調節固定化微生物顆粒的相對密度也有待于進一步研究。

3結論

篇3

關鍵詞：微生物燃料電池 產電 新能源

中圖分類號：X703.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0003-02

微生物燃料電池（Microbial fuel cells， MFCs）是一種新興的高效的生物質能利用方式，它利用細菌分解生物質產生生物電能，具有無污染、能量轉化效率高、適用范圍廣泛等優點。因此MFCs逐漸成為現今社會的研究熱點之一。

1 微生物燃料電池的工作原理

圖1是典型的雙室結構MFCs工作原理示意圖，系統主要由陽極、陰極和將陰陽極分開的質子交換膜構成。陽極室中的產電菌催化氧化有機物，使其直接生成質子、電子和代謝產物，氧化過程中產生的電子通過載體傳送到電極表面。根據微生物的性質，電子傳送的載體可以為外源、與呼吸鏈有關的NADH和色素分子以及微生物代謝的還原性物質。陽極產生的H+透過質子交換膜擴散到陰極，而陽極產生的電子流經外電路循環到達電池的陰極，電子在流過外電阻時輸出電能。電子在陰極催化劑作用下，與陰極室中的電子接受體結合，并發生還原反應[1]。

下面以典型的葡萄糖為底物的反應為例說明MFCs的工作原理，反應中氧氣為電子受體，反應完成后葡萄糖完全被氧化[2]。

2 微生物燃料電池的分類

目前為止，MFCs的分類方法沒有統一標準，通常有以下幾種分類方法。

（1）基于產電原理進行分類，包括氫MFCs、光能自養MFCs和化能異養MFCs。氫MFCs的原理是利用微生物制氫，同時利用涂有化學催化劑的電極氧化氫氣發電；光能自養MFCs是利用藻青菌或其他感光微生物的光合作用直接將光能轉化為電能；而化能異養MFCs則是在厭氧或兼性微生物的作用下，從有機底物中提取電子并轉移到電極上，實現電力輸出[3]。

（2）基于電池構型進行分類，包括單極室微生物燃料電池、雙極室微生物燃料電池和多級串聯MFCs。圖1中的微生物燃料電池即為雙極室結構，電池通過質子交換膜分為陽極室和陰極室兩個極室。單極室MFCs則以空氣陰極MFCs為主，將陰極與質子交換膜合為一體，甚至是去除質子交換膜。為了提高產電量，將多個獨立的燃料電池串聯，就形成了多級串聯MFCs[4]。

（3）基于電子轉移方式分類，包括直接微生物燃料電池和間接微生物燃料電池兩類。直接微生物燃料電池是指底物直接在電極上被氧化，電子直接由底物分子轉移到電極，生物催化劑的作用是催化在電極表面上的反應。間接微生物燃料電池的底物不在電極上氧化，而是在電解液中或其它地方發生氧化后，產生的電子由電子介體運載到電極上去[5]。

（4）基于電子從細菌到電極轉移方式進行分類，可分為有介體MFCs和無介體MFCs兩類。電子需要借助外加的電子中介體才能從呼吸鏈及內部代謝物中轉移到陽極，這類為有介體MFCs。某些微生物可在無電子傳遞中間體存在的條件下，吸附并生長在電極的表面，并將電子直接傳遞給電極，這稱為無介體MFCs。

3 電池性能的制約因素[6～7]

迄今為止，MFCs的性能遠低于理想狀態。制約MFC性能的因素包括動力學因素、內阻因素和傳遞因素等。

動力學制約的主要表現為活化電勢較高，致使在陽極或者陰極上的表面反應速率較低，難以獲得較高的輸出功率[8]。內電阻具有提高電池的輸出功率的作用，主要取決于電極間電解液的阻力和質子交換膜的阻力。縮短電極間距、增加離子濃度均可降低內阻。不用質子交換膜也可以大大降低MFC的內阻，這時得到的最大功率密度為有質子交換膜的5倍，但必須注意氧氣擴散的問題[9]。另一個重要制約因素為電子傳遞過程中的反應物到微生物活性位間的傳質阻力和陰極區電子最終受體的擴散速率。最終電子受體采用鐵氰酸鹽或陰極介體使用鐵氰化物均可以獲得更大的輸出功率和電流。

另外，微生物對底物的親和力、微生物的最大生長率、生物量負荷、反應器攪拌情況、操作溫度和酸堿度均對微生物燃料電池內的物質傳遞有影響[10]。

4 微生物燃料電池的應用

（1）廢水處理與環境污染治理。

微生物燃料電池可以同步廢水處理和產電，是一種廢水資源化技術。把MFC用于廢水處理是其最有前景的一個應用方向，也是當前微生物燃料電池的研究熱點之一。同時，在生物脫氮、脫硫、重金屬污染的生物治理等方面MFCs也具有不可忽視的作用。

（2）海水淡化。

普通的海水淡化處理技術條件苛刻，需要高壓、高效能的轉化膜，有的還要消耗大量的電能，故不能大規模的處理，并且成本較高，難以有效地解決海水淡化問題。如果找到一種高效的產電微生物和特殊的PEM交換膜，那么MFC，就可以達到海水淡化的目的，而且具有能耗低，環保和可持續的優點。利用MFC淡化海水也將成為具有發展潛力的研究方向[11]。

（3）便攜式電源。

微生物燃料電池能夠利用環境中自然產生的燃料和氧化劑變為電能，用于替代常規能源。可以為水下無人駕駛運輸工具、環境監測設備的長期自主操作提供電源。

（4）植物MFCs。

通過光合作用，植根在陽極室的綠色植物將二氧化碳轉換為碳水化合物，在根部形成根瘤沉積物；植物根系中的根瘤沉積物被具有電化學活性的微生物轉化為二氧化碳，同時產生電子。這種植物MFCs能夠原位將太陽能直接轉換為電能[12]。

（5）人造器官的動力源[13]。

微生物燃料電池可以利用人體內的葡萄糖和氧氣產生能量。作為人造器官的動力源，需要長期穩定的能量供給，而人體內源源不斷的葡萄糖攝入恰好可以滿足MFC作為這種動力源的燃料需要。

5 微生物燃料電池技術研究展望

MFCs技術正在不斷成長并且已經在許多方面取得了重大突破。但是，由于其功率偏低，該技術還沒有實現真正的大規模實際應用。基于其產電性能的制約因素，今后的研究方向主要可歸納為以下幾點。

（1）深入研究并完善MFCs的產電理論。MFCs產電理論研究處于起步階段，電池輸出功率較低，嚴重制約了MFCs的實際應用。MFCs中產電微生物的生長代謝過程，產電呼吸代謝過程以及利用陽極作為電子受體的本質是今后的研究重點[14]。

（2）篩選與培育高活性微生物。目前大多數微生物燃料電池所用微生物品種單一。要達到實際應用的目的，需要尋找自身可產生氧化還原介體的高活性微生物和具有膜結合電子傳遞化合物質的微生物。今后的研究應致力于發現和選擇這種高活性微生。

（3）優化反應器的結構。研究與開發單室結構和多級串聯微生物燃料電池。利用微生物固定化技術、貴金屬修飾技術等改善電極的結構和性能。選擇吸附性能好、導電性好的材料作為陽極，選擇吸氧電位高且易于撲捉質子的材料作為陰極[15]。

（4）改進或替代質子交換膜。質子交換膜的質量與性質直接關系到微生物燃料電池的工作效率及產電能力。另外，目前所用的質子交換膜成本過高，不利于實現工業化。今后應設法提高質子交換膜的穿透性以及建立非間隔化的生物電池[16]。

6 結語

MFCs作為一種可再生的清潔能源技術正在迅速興起，并已逐步顯現出它獨有的社會價值和市場潛力。隨著研究的不斷深入以及生物電化學的不斷進步，MFCs必將得到不斷地推廣和應用[17]。

參考文獻

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[15] 謝晴，楊嘉偉，王彬，等.用于污水處理的微生物燃料電池研究最新進展[J].水處理技術，2010，36（3）：10-16.

篇4

2012年7月到鸚哥嶺自然保護區工作站的畢業生米紅旭和蔣帥，已多次與巡護隊伍、科研隊伍踏進鸚哥嶺自然保護區；為了不讓父母擔心，兩人每次進出山都會向父母報平安。

米紅旭和蔣帥是一對情侶，從東北林業大學碩士畢業生后，兩人遠離家人與繁華的都市，主動放棄穩定優越的工作，選擇落戶窮鄉僻壤的海南鸚哥嶺熱帶雨林保護區。

四個多月過去了，兩人很快地融入了這個護林團隊，并對保護區工作相當熟悉。“這個團隊就像一家人一樣，只要有空就互相幫忙，關系簡單而友好。”

明年，兩人準備結婚，將來作為獨生女子的他們，還打算把雙方父母都接到海南，真正扎根鸚哥嶺保護區。

選擇夢想戰勝現實

米紅旭和蔣帥在東北林業大學讀本科時是同班同學，專業是生物學。本科畢業報考研究生時，他們依然同時選擇了生物類專業，只不過米紅旭的專業是動物學，研究方向是鳥類生物學；蔣帥的專業是微生物，研究方向是環境微生物。

2012年，兩人的研究生專業同時畢業。“說實話，我的專業找工作面比較窄，同學們都選擇去了大城市的科研院所，有的為了留在大城市甚至轉行。”米紅旭說。

在兩人的共同努力下，他們首先在青島找到了工作。女友蔣帥被一家生物制藥公司錄用，起薪3000多元，而米紅旭則從事生物制品的銷售工作。米紅旭始終覺得放棄已經學了6年且十分摯愛的專業，非常心痛。恰在此時，學校的老師給他們打電話稱，“海南有個鸚哥嶺自然保護區，是年輕人工作、創業的好地方。”

得到消息后，米紅旭和蔣帥立即上網，從網上看了關于鸚哥嶺青年團隊的報道后，兩人的內心久久不能平靜。“這應該是我們去的地方啊！”對于這兩個熱愛生物研究，渴望有所作為的年輕人來說，鸚哥嶺自然保護區是一片廣闊的天地，可以讓他們有所作為，也讓他們神往。

“當時我特別想去，畢竟6年多的專業知識，如果扔掉就太可惜了。”米紅旭說，隨后他開始找女友蔣帥商量，沒想到女友特別理解，也非常支持。

接下來是勸說雙方父母。兩人的老家都在東北，米紅旭又是獨生子。所幸雙方的父母都比較開明，最終兩人辭掉了在青島的工作，父母也表示“只要你們兩人在一起，不管到哪里我們都支持”，就這樣兩人決定加入鸚哥嶺自然保護區團隊。

2012年6月30日晚，飛機緩緩停在海南三亞國際機場，走下飛機一股夾雜著海腥味和潮濕的熱浪襲來，兩人沒有來得及欣賞國際旅游島的夜景，連夜乘車趕到了位于海南白沙市的鸚哥嶺自然保護區。

兩人共同克服困難

剛到鸚哥嶺的那段時間，每天米紅旭和蔣帥都會早早起床跟隨護林員上山，主要的工作就是在山上進行資源調查，因為對鸚哥嶺的情況不了解，所以前期的上山調查很多。調查需要兩人一組，通常米紅旭和蔣帥都被分到一組，小米對每一塊土地上的植物種類進行辨別統計，而蔣帥則負責記錄下這些數據，生活中的默契也讓兩人工作起來得心應手、配合得天衣無縫。

最初的鸚哥嶺保護區生活還是讓這對情侶受了點苦。有時候，還需要在野外搭帳篷宿營。米紅旭說，在熱帶雨林里搭帳篷宿營并不像電視劇拍得那樣浪漫，有很多突況讓人措手不及，特別是山里的蚊蟲和山螞蝗。

米紅旭第一次和護林員上山，就被一種叫不出名字的小蟲咬怕了。“那蟲子很小，根本不起眼兒，在人的耳邊飛來飛去，不一會兒就落在手臂上。”米紅旭說，剛開始沒有在意，隨后手臂開始癢，結果全身被撓出40多個包。“當初是非常痛苦的，不過現在都被咬習慣了，已經適應。”米紅旭笑著說。

米紅旭的女友蔣帥則特別怕山螞蝗。有一次，米紅旭和她去便文村的山上做植物樣方調查，從海拔600米處爬到1400米處。路上有一處陡坡，山螞蝗特別多，蔣帥不小心摔倒了。“一邊是流血的傷口，一邊還有螞蝗叮咬，別提當時我心里有多苦了。”但回憶起來蔣帥卻是笑容滿面：“紅旭很快就用樹枝綁成了拐杖，扶著我一步一步堅持下山。再苦再累，我都不覺得了。”

后來，他們想出了一個對付山螞蝗的方式。他們用工具做了一個“螞蝗棍”，一個小木棍，頭上綁了一塊布，然后帶著礦泉水瓶，里面裝了一些很濃的鹽水，沾一下螞蝗自動就掉了。

幾個月下來，兩人的體重都明顯下降。米紅旭瘦了20多斤，蔣帥也瘦了8斤。“鸚哥嶺就像一個天然氧吧，雖然條件苦了點，但生活方式很健康，我們就當減肥了。”米紅旭笑著說。

除了艱苦，當然也有甜蜜的時刻。

米紅旭說，他的研究經常需要夜間上山，最近的一次是11月12日，傍晚6點，他和團隊成員開始出發，邊爬山邊看，晚上10點到達海拔1500米的觀景臺，在兩棲天堂（因為此處的動物很多，當地人取名），他看到了非常罕見的兩棲動物——海南疣螈。“疣螈是中國的特有物種。這個發現讓我興奮了好幾天。”米紅旭興奮地說。

金錢不是幸福的標準

米紅旭說，他現在的月工資是1300多元，跟留在大城市的同學沒法比。因為大部分時間都在山上，吃飯基本都在集體食堂，兩人的工資加起來也基本夠用，而且覺得非常幸福，只是衡量幸福的標準里沒有金錢。

“雖然生活條件艱苦，許多時候也會覺得不適應，但是只要跟紅旭在一起，只要在山上能繼續調查研究，我就覺得這一切都是有意義的。”蔣帥說。選擇一種與眾不同的生活方式，就需要承受與眾不同的苦難，想要完成理想就需要付出比別人更多的努力。這對米紅旭和蔣帥來說是至理名言。

米紅旭坦言，現在對于他們來說，在保護區的工作仍處于學習階段，從課本知識到現實實踐，要走的路還很長很長。轉眼間，兩人到鸚哥嶺的時間快5個月了。“慢慢找到了工作的感覺，我將鳥類和獸類紅外線監測作為研究方向。”米紅旭說，他在保護區內鳥類和獸類經常出沒的地方安裝了自動觸發照相機，一旦有鳥類和獸類經過，相機就會自動拍照，然后他再根據這些照片研究動物的活動規律。

蔣帥的研究方向是微生物學，而目前鸚哥嶺自然保護區內有關微生物真菌的調查資料非常少，她的研究需要從頭開始。“這是我感覺很對不住她的地方。”米紅旭說，蔣帥本來在青島可以和生物醫藥公司的團隊一起做出很多科研成果，但為了他還是選擇來到海南。

“繼續學習，專業與實踐相結合，在研究領域做出自己的成績，這就是我倆的共同理想。”

篇5

關鍵詞:粗飼料;加工;厭養貯藏

中圖分類號:S816.5 文獻標識碼:A

文章編號:1674-0432(2010)-05-0115-1

一、粗飼料加工處理的意義

飼料是發展畜牧業的基礎。沒有足夠的飼料,畜牧業將深受制約。目前,一些地方在發展畜牧業過程中出現了因生產迅速發展帶來的飼料供應緊張,與此同時,卻沒有有效的開發利用機制,造成了大量飼料資源的浪費,大大制約了畜牧業發展。

二、粗飼料加工處理的方法

(一)物理處理方法

1.切短。長的秸稈家畜在咀嚼的時候會消耗很多不必要的能量,而且不容易消化,容易引起腸胃疾病。所以為了減少浪費,最大的讓家畜吸收營養,可以與其它的飼料配合使用,并且把秸稈切短。一般為:牛3-4cm,馬2-3cm,羊1.5-2.5cm。

2.粉碎。粉成草粉后的秸稈在與其它的飼料混合喂食的時候更容易被家畜采食,提高了飼料的利用率。但是因為家畜就是習慣吃粗糧的,所以不要粉的過細,這樣會造成咀嚼的不完全,對于反芻的家畜來說滯留在胃的時間過短,會因為發酵不充分影響秸稈的吸收利用率。經過反復的實踐證明,細度為0.7cm左右的成果比較好。

3.加工成顆粒飼料。將秸稈等粉碎加上適當的精料礦物質維生素等營養添加劑,制作成顆粒飼料,既保證了營養的豐富又易于運輸。

4.熱加工。其中包括蒸煮和膨化等。蒸煮可以軟化飼料,提高采食量和吸收率。膨化可以破壞纖維結構,提高吸收率。

5.鹽化。把粉碎的秸稈用1%的是食鹽水攪拌后,丟放覆膜發酵,12-24小時之后會自然軟化,可提高采食率。

(二)化學處理方法

1.氨化處理。經過氨化處理的秸稈,蛋白含量可增加一倍以上。既增加營養價值,又可改變秸稈組織結構提高消化率和采食率。氨化操作方法是選擇高燥、不易被人畜侵踏的地方挖一土池,經濟條件好的也可選用磚池,池容積視貯料多少自定,池內壁鋪襯無毒塑料薄膜,然后將切短的秸稈按要求放入池內。

2.堿化處理。弱堿性的石灰水經過充分熟化和沉淀后用石灰乳處理秸稈,這樣可以提高營養成分和消化率。100kg秸稈,需要3kg生石灰和200-250kg的水。將石灰乳噴在已經粉碎的秸稈上,堆放在地面上。經過1-2天后直接喂食就可以了。因為生石灰隨處都有,成本低,方法簡單,易操作,而且效果明顯。

3.氨,堿復合處理。以上的處理方法都有自己的缺點,為了讓家畜更好地吸收營養,更好的消化,可以將兩種處理方法結合統一。取其優點棄其缺點。就是將秸稈飼料先進行氨化處理,然后再進行堿化處理。經過試驗得知,稻草簡單氨化處理的消化率是55%,而復合處理之后則可以達到71.2%。經過這種復合的處理,能夠充分發揮秸稈飼料的經濟效益和生產潛力。

4.酸處理。使用硫酸、鹽酸、磷酸和甲酸處理秸稈飼料,其原理和堿化處理相同。但酸處理成本太高,在生產上很少應用。

(三)生物學處理

1.青貯。青貯,是各類微生物興衰變化的結果。參與作用的微生物很多,以乳酸菌為主,利用乳酸菌發酵產生酸性條件,抑制或殺死各種有害微生物,從而起到保存青綠飼料和青綠秸稈的方法。

2.秸稈的厭氧貯藏。主要對象是干的秸稈等粗飼料。主要使用青貯發酵優勢菌和EM菌等作為發酵劑。這樣可以提高秸稈的適口性和使用率,但是這種方法不能改變營養不足的問題。

3.微生物處理。主要是通過有益微生物的發酵作用,降解飼料中的木質纖維,改善飼料的適口性,以此來提高飼料的消化率。

(四)復合處理

現在比較多的是將化學處理和機械加工結合在一起。這樣既能增加營養,又可以提高營養價值,利于運輸貯存和使用。也有利于實施工廠流水線化的處理;又能更加有效的利用秸稈飼料,因為這樣也是需要較高的費用,所以也是有利于把家畜這一區域的經濟做活,提高農村經濟的發展速度。

三、飼料安全

飼料安全主要是指在加工過程中使用的添加劑及其在對秸稈等粗飼料的處理過程中,不產生危害動物健康及畜產品品質的毒素等。另外,生物學處理技術也有不應忽視的問題,主要是發酵用微生物菌種。如EM菌是80種以上的菌組成的混合菌,盡管有些研究認為該類微生物可提高秸稈的營養價值及動物生產性能。但人們忽視的問題是,這些微生物中是否存在危害人類和動物健康的微生物尚不明確。

參考文獻

[1]王玉芳,孫守兵,胡懷兵,等.秸稈飼料加工調制技術[J].飼料與添加劑,2006,(5).

篇6

關鍵詞：現代生物技術  廢水生物處理  生物修復  水處理劑

        0 引言 

        隨著工業的高速發展，水環境污染問題越來越嚴重地威脅著人類的生存環境，制約著社會和經濟的進一步發展。因此，水污染控制成為全世界共同關注的問題。目前的水處理技術中，生物處理法已成為世界各國控制水污染的主要手段，尤其是現代生物技術將成為水污染控制領域重點開發和應用的技術手段，主要應用于廢水處理、生物修復以及微生物水處理劑等方面。

        1 現代生物技術的內容與特點

        現代生物技術是指以DNA 技術為先導，包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程和生物修復技術在內的一系列生物高新技術的統稱[1，2]。其中每個方面都有其特定的理論基礎和不同的應用領域，但它們之間又相互補充和銜接，形成一個完整的體系。

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

        2 現代生物技術在廢水處理中的應用

        廢水生物處理是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進行轉移和轉化，從而使廢水得到凈化的處理方法。廢水生物處理技術發展迅速，好氧法、厭氧生物法以及生物發酵法已趨于成熟，所以，這里只介紹固定化等新興技術。

        2.1 固定化微生物技術 固定化微生物技術是生物工程領域中的一項新技術。進入80年代后國內外開始應用這種具有獨特優點的新技術來處理工業廢水和分解難生物降解的有機物質，一些具有特異性的優勢菌種不斷得到改造或創造，將這些高效專性菌如脫色菌、脫氮、脫磷菌假單胞菌等進行固定化后，菌體密度提高，大大提高了處理效率，尤其是對難降解有毒物質有明顯優勢。王增長等人利用新研制的聚集—交聯固定化細胞技術，將篩選的高效優勢脫色菌種固定在活性污泥上，投加于“厭氧—好氧—生物濾池 ”工藝流程中，處理印染廢水，結果表明：出水色度極低，處理后的水可回用[4]。

        2.2 生物強化處理技術 為了提高廢水處理的效果，而向廢水中投加從自然界中篩選的優勢菌種或通過基因組合技術產生的高效菌種，以去除某一種或某一類有害物質。主要強化方法有：①高濃度活性污泥法，以高污泥濃度和長泥齡來促進對難分解物質的處理，加快反應速度。日本用該法處理難分解的聚乙烯醇和糞便污水取得顯著效果[5]。②生物—鐵法，是在普通活性污泥中加入無機鹽，多用鐵鹽(氫氧化鐵或氧化鐵粉)，形成生物鐵絮凝體活性污泥，具有高濃度活性污泥法的特點，主要用來提高除磷效果。③生物—活性炭法，綜合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力，使二者產生協同增效作用。在該系統中，每g活性炭去除 1～3gCOD ，分解廢水毒性能力明顯增強，同時提高脫氮水平。

        2.3　生物反應器技術　生物反應器技術，是現代生物技術發展的一個主要方向。現代化的新型生物膜反應器，其共同特點是反應器內裝有比表面大的載體，有利于微生物附著生長形成生物膜，供氣或供給的其他反應條件優越，污染物具有充分的時間與微生物接觸，有利于增強微生物的分解代謝能力。目前，2000m3的反應器已經問世。雖然其處理能力較低，造價較高，但其管理方便 ，運行費用低，所以歐美地區約有 7%的污水處理廠采用該技術[6]。

    3 生物修復技術

        生物修復技術[7]是利用生物，特別是微生物將土壤、地下水或海洋中污染物現場降解為CO2和H2O或轉化為無害物質的工程技術系統。這項技術正被用于清除地下水、廢水中的污染物。金屬雖然不能被生物降解，但微生物可將其轉移或降低其毒性。為了加快去除污染物的進程，常常采用許多強化措施，使自然生態系統維持原狀的前提下，使受污染的環境得以修復。研究表明 ，生物修復與傳統的物化法相比具有以下優點：①經濟，僅為物化法30%-50%；②對環境影響小，不產生二次污染，遺留問題少；③最大限度地降低污染物的濃度；④修復時間較短，就地修復，操作方便。

        生物修復中主要涉及兩大問題，即有效性和安全性評價。為提高有效性今后將應用分子微生物學分離、鑒別、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。為提高生物修復的安全性評價水平，需發展鑒定微生物的分子生物技術，以確定微生物在環境中的去留和基因[8]。

篇7

關鍵詞：壤土;播可潤微生物菌劑;影響

中圖分類號： S513 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/ki.jlny.2015.24.043

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

試驗時間：2015年2月10日～2015年5月15日。

試驗地點：桓仁鎮西關村五組。

1.2 試驗材料

1.2.1供試菌劑 供試菌劑名稱：播可潤微生物菌劑C915、C918、C917、C928。

1.2.2供試材料 供試作物及品種：茄子，品種為遼茄4號;草莓，品種為99。基質成分及各項指標：草炭∶蛭石∶珍珠巖（7∶2∶1，7∶1∶2）。生產廠家：海城市三合生資化肥股份有限公司。

穴盤規格：長：54毫米，寬：27毫米，孔數：32孔。

1.2.3菌劑施用方法 苗期。浸種用播可潤C915，稀釋40倍液，浸泡4小時后，陰干后催芽。拌基質用播可潤C928，按0.5克/株拌基質;生長期。移栽期用播可潤C928（5公斤/畝），在移栽時施于根部，間隔5～7天后，用播可潤C917（50毫升對水15公斤）進行葉面噴施1次。中后期在坐果前用播可潤C918（2.5升/畝），隨澆隨沖。果實膨大期用播可潤C917，按70毫升對清水15公斤噴施1～2次（1壺/畝），間隔20～30天/次。

1.3試驗設計

設2個處理：試驗組1。當地常規施肥+播可潤微生物菌劑;對照組2。當地常規施肥+清水處理。

育苗期：采用隨機區組設計，每處理播1盤，3次重復（茄子）。

生長期：采用隨機區組設計，每小區面積為66.7平方米，3次重復（草莓）。

1.4 田間管理

草莓生長期：2015年1月21日開始定植，株距12厘米，行距30厘米，壟距50厘米，壟寬60厘米，雙行種植，土壤類型及質地為壤土;前茬作物為草莓，產量2810公斤/畝。

1.5 測定項目及方法

1.5.1 生長指標測定 對每個試驗的穴盤隨機選取3株茄子植株進行生長指標測定，測定項目包括株高、莖粗、全株干重，計算壯苗指數和G值，每處理3次重復，取平均值。

1.5.2 抗病性測定 觀察試驗組和對照組草莓的發病情況，記錄發病時間、病害名稱、發病株數、發病程度、用藥情況和恢復情況。

1.5.3 產量測定 草莓成熟期進行測產，記錄單果重。

1.5.4 感官品質測定 于采收時分別觀察比較試驗組和對照組草莓果實的外觀和口感。

1.6 數據分析

利用Excel 2010進行數據整理，利用SPSS統計分析軟件進行顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 播可潤微生物菌劑對茄子幼苗生長的影響

從表1可以看出，分別在苗齡70、80、90天時測量幼苗生長情況，試驗組的各項指標均比對照組高，說明播可潤微生物菌劑對茄子幼苗生長有一定促進作用。

表1 茄子幼苗生長狀況調查表

注：處理1為試驗組，處理2 為對照組。下同。

2.2 播可潤微生物菌劑對草莓產量的影響

從表2可以看出，播可潤微生物菌劑可以提高草莓的單株產量，折合畝增產220公斤，平均增產率為6.67%。

表2 草莓產量調查表

注：每畝地按2萬株算。

2.3 播可潤微生物菌劑對草莓果實成熟期感官品質的影響

由表3可知，從外觀上，試驗組比對照組的草莓果形正，畸形果少，光亮度好;從口感上，試驗組比對照組甜度高，果肉緊實，口感更好。

表3 草莓果實成熟期感官品質性狀調查表

2.5 播可潤微生物菌劑對草莓投入產出比的影響

從表4可以看出，播可潤微生物菌劑使草莓畝增收2720元，試驗組的投入產出比值對照組小，說明播可潤微生物菌劑對草莓起到很好的經濟效果。

表4 投入與產出記錄表 單位：元/畝

3 結論與討論

篇8

【關鍵詞】林業微生物學 理論教學

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）10-0176-02

林業微生物學是微生物學的一門分支學科，著重研究微生物與土壤環境、森林病害及森林培育關系的一門科學，具有較強的理論性和實踐性。為適應新形勢下的教學要求，提高課堂教學效果，筆者在課堂理論教學方面進行思考，形成以下幾點想法。

一、將微生物知識生動化、趣味化和可視化，切實提高學生的學習興趣

微生物學知識點多，聽起來枯燥乏味，且不易記憶。針對這一特點教師在教學過程中應采取多元化的教學手段，努力將枯燥乏味的微生物知識生動化、趣味化和可視化，使學生在復雜中有律可尋、在枯燥乏味的學習中獲得樂趣。如：在講緒論部分時，教師應像講故事般地把微生物研究對象、特點、發展簡史及其應用娓娓道來，從而將學生的思維引入新學科的大門，使他們對本學科產生較大的興趣；再如，在講病毒時，可運用形象生動的比喻講解病毒的結構、化學組成及其繁殖特點，并播放相關視頻詳細介紹噬菌體在發酵工業中的危害及其防治方法。

二、老師走“下臺”，學生走“上臺”，提高學生的自主學習能力

為激發學生學習熱情，提高學習效率，老師應引導學生化被動為主動，將老師的“喂飯吃”轉變為學生自己“找食吃”，改變過去“學生圍著教師轉”的被動局面。在教學過程中，教師要“精講”，重點突出，畫龍點睛，重點講解關鍵基礎知識，課后教師通過布置任務，讓他們統籌安排學習時間，根據學習要求圍繞一些小知識點主動搜集資料進行自學并進行歸納、凝練和總結，然后走上臺來給同學們講解，有意識地讓學生自己做“小老師”。對一些重點知識點，可在學生講解完后，再召開小組討論會，老師跟學生一起相互提問、共同交流。這樣做學生的積極性很高。因此，教師要敢于大膽放手讓學生獨立學習，充分發揮他們的主觀能動性。

三、強調理論聯系實際

林業微生物是一門內容枯燥、復雜并且難以理解的學科，初學者往往都難學難懂難記。強調理論聯系實際可加深學生對微生物知識的記憶。如：為了說明大部分陸生植物都能被菌根真菌侵染，可讓同學們從校園中采集各種林木的根系，染色后在顯微鏡下鏡檢，觀察菌根真菌的菌絲、叢枝、泡囊等結構；為了說明楊樹潰瘍病是由微生物引起的，可讓學生采集發病楊樹的病斑，從中分離病原微生物，然后再將分離的病菌接種于健康楊樹，觀察楊樹的發病狀況。此外，貫徹理論聯系實際的原則可引導學生將微生物理論知識與學生已有的知識基礎和生活經驗實際、科學上的最新成就實際、前人從事科學研究的實際、學生的思想實際等相聯系，使學生在學習過程中不斷認識所學課程的重大價值，從而產生巨大的學習動力，使學生興趣昂然地去學習微生物學。

四、將學科前沿知識貫穿于林業微生物教學過程

博士研究生是工作在科研一線的研究者，經過多年的研究訓練，他們掌握著各自研究領域的最新研究方法與進展。據此，在林業微生物教學過程中，教師邀請了與林業微生物相關的博士研究生深入課堂，給同學們做專題報告。博士研究生們就“菌根與植物抗逆性的關系”、“食源性致病菌特性與檢測”和“根瘤菌在逆境生態修復中的作用”等專題從不同角度深入淺出地向同學們講解了微生物學的最新研究方法與成果，并就各自的研究內容與同學們進行了深入交流。專題報告結束后，同學們“現學現用”，自行分組，各小組根據自己的興趣點收集不同微生物的特點、研究方法及其應用等方面的文獻和資料，進行演講比賽，比賽中再邀請博士研究生擔任評委，就同學們PPT制作、資料查詢、文獻總結等方面進行點評和評比，并對表現優異的小組予以適當的獎勵。通過開展“邀請博士研究生進課堂，學生“當家作主””專題活動，一方面讓同學們掌握了一些微生物學領域的研究前沿，讓他們變被動學習為主動學習，學習如何收集資料并進行總結、凝練和展示，另一方面讓博士研究生的“光環”在一定程度上激起本科生對微生物學的學習熱情，為切實提高教學效果發揮了一定的作用。

總之，林業微生物課程教學改革對提高教學效果起到了一定的作用。此外，今后還應進一步強化理論與實驗并重，建立以學生為主體的教學方式，促進學生自主性學習和個性發展，完善知識背景和提升創新能力，注重學生獨立解決問題能力和綜合素質的培養。

參考文獻：

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篇9

【關鍵詞】含氮廢水；生物脫氮技術

一、前言

城市污水的來源包括城市居民生活污水、城市工業廢水和降水等，污水中的氮、磷污染物含量很大，如果未經處理或脫氮除磷效果不佳就會造成水體富營養化，從而使水質惡化，水體生態環境被破壞，水生動植物大量死亡等，使水污染和水資源短缺的情況加劇，因此對于城市污水處理廠來說，脫氮除磷已經成為其工作的重點和難點問題。目前對城市污水脫氮除磷的工藝主要包括反硝化除磷、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化以及厭氧氨氧化等，本文主要對這幾種工藝進行了簡要的介紹。

二、生物脫氮除磷機理

傳統的生物脫氮理論認為生物脫氮是由氨化、硝化、反硝化三個步驟及微生物的同化作用來完成。在污水處理過程中，污水中的一部分氮被同化為微生物細胞的組成部分，微生物得到增殖。

污水生物除磷技術來源于微生物好氧吸磷現象的發現。磷在自然界以2種狀態存在：可溶態或顆粒態。所謂的除磷就是把水中溶解性磷轉化為顆粒性磷，達到磷水分離。廢水在生物處理中，在厭氧條件下，聚磷菌的生長受到抑制，為了自身的生長便釋放出其細胞中的聚磷酸鹽，同時產生利用廢水中簡單的溶解性有機基質所需的能量，稱該過程為磷的釋放。進入好氧環境后，活力得到充分恢復，在充分利用基質的同時，從廢水中攝取大量溶解態的正磷酸鹽，從而完成聚磷的過程。

三、傳統生物脫氮工藝存在的問題

硝化菌群增值速度慢，系統總水力停留時間較長、有機負荷較低，增加基建投資運行費用；

（1）反硝化時需另加碳源，增加運行費用；

（2）硝化過程需投加堿中和，增加了處理費用；

（3）氨氮完全硝化需要大量的氧，使動力費用增加；

（4）系統抗沖擊能力弱，高濃度氨氮和亞硝酸鹽進水會抑制硝化菌的生長；

（5）同時進行污泥回流和硝化液回流，增加了動力消耗及運行費用；

（6）運行控制相對較為復雜等。

四、脫氮新技術

1、反硝化除磷

反硝化除磷菌（DPRB--Denitrifying Phosphorus Removing Bacteria）能在缺氧，有硝酸鹽的環境下聚磷。DPB的生物聚/放磷作用被荷蘭代爾夫特工業大學（TU Delft）和日本東京大學（UT）研究人員所證實，它具有同PAO極為相似的除磷原理，只是氧化細胞內貯存的PHA時電子受體不同而已（PAO為O2，而DPB為NO3-）。在缺氧（無O2但存在NO3-）條件下，反硝化除磷細菌DPB能夠像在好氧條件下一樣，利用硝酸氮充當電子受體，產生同樣的生物攝磷作用在生物攝磷的同時，硝酸氮被還原為氮氣，這使得攝磷和反硝化（脫氮）這兩個不同的生物過程借助同一個細菌在同一個環境中完成，反硝化除磷細菌能將反硝化脫氮和生物除磷這兩個原本認為彼此獨立的作用合二為一。攝磷和脫氮過程的結合不僅節省了脫氮對碳源的需要，而且攝磷在缺氧條件下完成可縮小曝氣區的體積（亦節省能源），產生的剩余污泥量也有望降低。

2、同步硝化反硝化

傳統觀點是硝化反應在好氧條件下進行，而反硝化在厭氧條件下完成，兩者不能在同一條件下進行。而近幾年許多研究者發現存在同時硝化反硝化現象，尤其是有氧條件下的反硝化現象，確實存在于不同的生物處理系統中，如間歇曝氣反應器、SBR反應器、Orbal氧化溝、生物轉盤及生物流化床等。其機理一方面認為好氧條件下存在缺氧甚至厭氧的微環境，另一方面從微生物的角度為好氧條件下同時存在好氧反硝化菌和異養硝化菌，這一現象將為生物法脫氮指引一個研究方向。

同步硝化反硝化具有以下優點是能有效保持反應器中pH值穩定，減少堿量的投加；減少傳統反應器的容積，節省基建費用；對于僅由一個反應池組成的序批式反應器來講，該反應能夠縮短硝化、反硝化所需時間；能節省、降低能耗。

3、短程硝化反硝化

短程硝化反硝化是利用硝酸菌和亞硝酸菌在動力學特性上存在的固有差異，控制硝化反應只進行到NO2--N階段，造成大量的NO2--N累積，然后就進行反硝化反應。與傳統生物脫氮相比具有節能、節約外加碳源、可以縮短水力停留時間、可減少剩余污泥的排放量和減少投堿量等優點。

4、厭氧氨氧化

在厭氧氨氧化過程中，羥胺和肼作為代謝過程的中間體。和其它浮霉菌門細菌一樣，厭氧氨氧化菌也具有細胞內膜結構，其中進行氨厭氧氧化的囊稱作厭氧氨氧化體（anammoxozome），小分子且有毒的肼在此內生成。厭氧氨氧化體的膜脂具有特殊的梯烷（ladderane）結構，可阻止肼外泄，從而充分利用化學能，且避免毒害細胞。

厭氧氨氧化正在開發的工藝有ANAMMOX和OLAND工藝2種。ANAMMOX工藝是由荷蘭Delft技術大學Kluyver生物技術實驗室開發的新工藝。該工藝的原理是厭氧條件下，以NO2-和NO3-作為電子受體，將氨轉化為氮氣。OLAND工藝由比利時Gent微生物生態實驗室開發，該工藝的關鍵是控制溶解氧，使硝化過程僅進行到NH4+氧化為NO2-階段，由于缺乏電子受體，由NH4+氧化產生的NO2-氧化未反應的NH4+形成N2。

厭氧氨氧化（AnAMMOX）反應通常對外界條件（pH值、溫度、溶解氧等）的要求比較苛刻，但這種反應由于不需要氧氣和有機物的參與，因此對其研究和工藝的開發具有可持續發展的意義。

厭氧氨氮化一般前置短程硝化工藝，將廢水中的一部分氨氮轉化成亞硝酸鹽。目前在處理高氨氮焦化廢水、垃圾滲濾液，消化污泥脫水液等廢水方面已有成功的實例。

厭氧氨氧化工藝具有以下優點：

（1）反應無需外加有機 碳源作為電子供體， 在節約成本的同時， 防止了投加碳源產生的二次污染。

（2）只需將進水中約50%氨氮氧化為亞硝酸態氮，節省了供氧動力消耗。

（3）反應過程中幾乎不產生 N2O， 避免了傳統硝化-反硝化工藝中產生的溫室氣體排放。

（4）微生物增值速度慢，產泥量少。

五、結束語

綜上所述，隨著城鎮化的大勢所趨以及國民工業的飛速發展，我國城市污水的水量也不斷增加，對于污水處理廠來說工作負荷進一步加大，因此需要合理選擇生物脫氮除磷工藝。當前用于城市污水生物脫氮除磷的工藝有反硝化除磷、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化以及厭氧氨氧化等，除此之外，氧化溝工藝也得到了一定程度的應用，在選擇生物脫氮除磷工藝時，不但要考慮脫氮除磷效果和工作效率，而且還要考慮技術和經濟可行性問題，發展處理效率高、技術可行、經濟合理的脫氮除磷方法是未來城市污水處理工藝的發展方向。

參考文獻：

[1]肖文濤.污水生物脫氮除磷工藝的現狀與發展[J].環境保護與循環經濟，2010，（11）：59-62.

篇10

關鍵詞：噬菌體；病毒繁殖；本科教學

中圖分類號：G642.4?搖 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2012）05-0051-02

一、引言

噬菌體是唯一有重要應用價值的病毒，其首次作為模式系統，用來研究病毒繁殖的一般特征，有些噬菌體還作為微生物遺傳和遺傳功能研究的有力工具以及用于人類致病菌的分型和一些疾病的治療。當然，很多噬菌體是有害的，尤其是在發酵工業中，發酵液噬菌體污染會嚴重影響產品質量，甚至會引起倒罐的嚴重后果，并且隨著工程菌株在發酵工程中應用的越來越廣泛，有害噬菌體的重要性也會遞增。無論在噬菌體分型、噬菌體治療或遺傳工程中的應用，亦或是噬菌體在發酵工業中的危害，使得對噬菌體的學習研究愈發重要。了解噬菌體的分類，對噬菌體的進一步的學習研究至關重要。

現行的本科教材中，對噬菌體的分類介紹得較少，周德慶主編的《微生物學教程》（高教出版社，第二版）中，根據外觀形態及核酸類型把噬菌體分為6種，但6類中沒有包含dsRNA這種類型；楊蘇聲、周俊初主編的《微生物生物學》（科學出版社）中，僅從形態學上將噬菌體分為6種形態類型，而沒有結合核酸類型進行分類，過于籠統；而其他有些教材，如沈萍、陳向東的《微生物學》（高教出版社出版，第二版）和黃秀梨的《微生物學》（第三版）中，對噬菌體分類介紹更少。國際病毒分類委員會對噬菌體的分類則過細，難度上并不適合在本科教學中使用。結合長期在課程傳授過程中的體會，并參閱有關文獻、資料，我們提出了一套較適合在本科生教學中講解的噬菌體分類方法，并與同仁切磋探討。

二、噬菌體分類的一般方法

噬菌體種類繁多、形態各異，有多面體、絲桿狀和多形型等形狀，其大小范圍波動也很大。噬菌體蛋白質外殼中含有單鏈或雙鏈的DNA或RNA，呈線性狀或環狀結構。噬菌體的分類與植物病毒和動物病毒相似，遵循以下準則：血清學的關聯；大小及形態；基因組結構特點、組成和復制方式；化學組成及理化性質；潛伏期；對滅活的易感性；寄主范圍；致病性。

1.形態學分類。噬噬菌體的基本形態為蝌蚪狀、微球狀和絲狀，并且可以進一步分為5種不同的形態類型，即：A型，蝌蚪狀，伸縮性尾；B型，蝌蚪狀，非收縮性尾；C型，球狀，大頂衣殼粒；D型，球狀，小頂衣殼粒；E型，絲桿狀。

2.核酸類型分類。噬菌體的核酸成分即噬菌體的基因組（genome），是噬菌體中最為重要的部分，具有遺傳信息的載體和傳遞體的作用，也是噬菌體分類中最可靠的分子基礎。主要有以下幾個指標：①核酸類型是DNA還是RNA；②核酸結構是單鏈（single strand，ss，單股）還是雙鏈（double strand，ds，雙股）；③核酸外形呈環狀還是線狀；④核酸是閉口環還是缺口環等。根據已有文獻的報道，可以將噬菌體核酸類型總結如表1。

三、適合本科教學的分類方法

根據以上的分類依據及本科教學的特點和應把握的難易程度，本文以形態學結合核酸類型作為分類依據，先從形態上把噬菌體劃分為蝌蚪狀、絲桿狀、球狀3大類，并根據每一大類具體形態的差異再進行細分，如此將噬菌體分為7小類，最后結合核酸類型將噬菌體分為9個小類。見表2、表3。

由此可以看出，我們得出的分類方法與國際病毒分類委員會關于噬菌體的分類基本相似，均是以核酸類型和結構為基礎進行分類劃分，雖不特別全面，但此類方法更適合本科階段教學，便于理解和記憶。經過在教學中的應用和實踐發現，此種方法可以使同學們對噬菌體的認識更加全面深入，取得了良好的課堂效果。

有興趣對噬菌體作進一步的學習和研究的同學，可以參照國際病毒分類委員會對噬菌體的分類進行更深一步的學習研究。

參考文獻：

[1]楊蘇聲，周俊初.微生物生物學[M].北京：科學出版社，2005：89-90.

[2]黃秀梨.微生物學[M].北京：高等教育出版社，2003：78-80.

[3]周德慶.微生物學教程[M].北京：高等教育出版社，2004：67-76.

[4]沈萍，陳向東.微生物學[M].北京：高等教育出版社，2006：189-193.

[5]Bacteriophages.Mark H.Adams[M].New York：USA.Interscience Publisher，Inc.1959：250-279.

[6]何能波，司東，余茂.噬菌體圖譜[M].北京：科學出社，1991：1-6.