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0.3%的褐藻胶底物的配置方法包括如下的步骤：1、底物配制：将褐藻胶原料与水混合，配制成浓度为5％-8％的pH值为中性的酶解底物溶液；2、分步酶解：加入褐藻胶裂解酶，于40-50℃下搅拌酶解1-2h，再次加入0.3％-0.8％的褐藻胶裂解酶，搅拌酶解，总酶解时间为2-4h；3、低聚糖制备：酶解结束后，过滤或离心除去渣子，上清液浓缩、冷冻干燥得到褐藻胶底物。
lay a solid foundation网络打下坚实基础; 为未来打好基础; 打下坚实的基础; 夯实基础双语例句1All the work above lay a solid foundation for the implementation of on-site. 本文所做以上工作为下一步现场实施打下了良好的基础。 2All of this lay a solid foundation for large-scale preparation and application of alginate lyase. 该菌株产酶发酵条件的研究，为褐藻胶裂解酶的大规模制备及应用奠定了基础。 3We have to lay a solid foundation for industry. 我们必须为工业打下一个坚实的基矗。
lay a solid foundation打下坚实的基础夯实基础All these will lay a solid foundation for achieving a 2010 GDP double that of 2000. 所有这些将为在2010年实现2000年GDP翻一番打下坚实的基础。
鲜切果蔬又名轻度加工果蔬或最少加工处理果蔬，半加工果蔬，切割果蔬等，是指新鲜果蔬原料经清洗、去皮、修整、切分等工序，最后用塑料薄膜袋或将塑料托盘装外覆塑料膜包装，供消费者立即食用或餐饮业使用的一种新型果蔬加工产品。随着现代生活节奏加快和生活水平提高，以及对自身健康的关注，人们消费模式正发生变化，传统果蔬加工品，因缺乏果蔬加工前原有的新鲜感，开始被消费者冷落，而新鲜、营养、方便、卫生、快捷的鲜切果蔬日益受到消费者的青睐，因而具有广阔的市场潜力。但鲜切果蔬在加工过程中，由于细胞组织受到损伤，容易发生褐变，同时产生不良风味和营养成分损失，因此，在鲜切果蔬加工中，控制褐变一直是研究的热点。1、鲜切果蔬褐变原因鲜切果蔬发生的褐变，有酶促褐变和非酶促褐变。其中主要是酶促褐变，它是多酚类物质在酶的催化下，发生氧化造成的。酶促褐变反应的发生需要三个条件，即酚类物质(底物)、酶和氧气。酶促褐变过程中，参与酚类物质氧化的酶主要有多酚氧化酶(PPO)。目前对多酚氧化酶研究一致认为：多酚氧化酶几乎存在于所有植物中，它是果蔬发生酶促褐变的主要酶；其次，是过氧化酶(POD)在有过氧化氢存在时，可催化酚类、类黄酮的氧化和聚合，参与酚类物质的代谢，导致组织褐变；此外，苯丙氨酸解氨酶(PAL)与酶类物质生成有关，鲜切果蔬加工时，切割可诱导苯丙氨酸解氨酶的mRNA增加，使PLA活性增加，催化酶类物质合成和累和，为PPO提供催化底物，从而促进酶促褐变。2、酶促褐变的控制酶促褐变是影响鲜切果蔬品质重要原因之一。随着果蔬酶促褐变发生，造成产品变色外，往往还会产生不良的风味以及造成其营养成分的损失。因此，为了保持鲜切果蔬品质和延长其货架期，探讨控制酶促褐变的方法，国内外科研工作者进行大量广泛研究，并提出了许多方法，大体上可分为物理方法、化学方法、生物方法等。1）物理方法①低温处理低温能有效抑制果蔬的呼吸强度和酶的活性，降低体内的各种生理生化反应速度，延缓衰老和抑制褐变，延长果蔬保鲜期。②热处理热处理是近年来发现控制鲜切果蔬褐变的新方法。热处理可减轻褐变，与加热能导致PPO失活有关。因此PPO对热稳定性不高，一般当温度高于40℃会使其钝化。③气调包装(MAP)主要控制包装环境中氧气的浓度，达到有效控制鲜切果蔬产品在贮藏和流通期间酶促褐变发生。如传统采用低氧(适宜氧气浓度为2%～10%)和高二氧化碳(适宜浓度为10%～20%)气凋包装。鲜切莲藕在2%氧气和6%二氧化碳，5℃及相对湿度为85%环境下储存20d，能明显降低呼吸速率，减少水分损失和抑制褐变的发生。鲜切甘蓝采用5%～10%的氧气和5%～15%的二氧化碳气调包装，可以推迟其褐变的发生。但要抑制大多数鲜切产品褐变，需要将氧气分压控制在1kpa以下，如抑制莴苣和桃切片褐变的氧气分压应控制在0.25kpa以内。但气调包装要控制好气体中各成分含量，氧气过低或二氧化碳过高，会导致无氧呼吸，产生不利的代谢反应和生理紊乱。近几年研究表明，超大气高氧气调包装对抑制一些鲜切果蔬的酶促褐变也有较好作用。④可食性涂膜处理可食性涂膜处理是将可食性成膜剂凃于果蔬表面而形成涂层，使鲜切果蔬产品不受外界氧气、水分和微生物影响，抑制呼吸，减少水分损失，减轻褐变，从而延缓鲜切果蔬组织的衰老和腐败变质，达到提高产品质量和稳定性。目前使用较多可食性成膜剂有卡拉胶，黄原胶，海藻酸钠，多聚糖，蛋白质及纤维素衍生物等，同时在成膜剂中加入抗氧化剂、抗褐变剂如如抗坏血酸、柠檬酸、EDTA等则效果更好。⑤高压处理高压处理是近年来在食品中采用的灭菌措施。由于高压处理在低温条件下进行，从而最大限度地减少了产品营养成分和风味的损失，同时通过高压处理也可以使一些酶发生钝化，因此，人们考虑采用高温处理作为钝化PPO措施之一，以达到控制果蔬褐变的目的。⑥辐射处理最近几年研究发现，辐射处理可以防止部分鲜切果蔬褐变。鲜切莴苣经γ－射线辐射处理，不仅降低了产品中微生物的数量，同时与未经γ－射线辐射处理相比，极大抑制了其PPO活性。2）化学方法通过加入酶抑制剂抑制PPO活性，从而控制酶促褐变反应，达到护色目的。目前，在实际生产中，应用褐变抑制剂主要有以下几种:①有机酸溶液处理酸性溶液中氧气溶解度较小，即可以降低PH值及PPO活力，又兼有抗氧化作用，而且大部分有机酸是果蔬的天然成分，效果较好。常用有柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸，另外抗坏血酸衍生物如异抗坏血酸、磷酸抗坏血酸和三磷酸抗坏血酸等，对褐变也有很多抑制作用，尤其以复合酸联合处理效果更佳。据报道1%柠檬酸和0.25%抗坏血酸，对切片土豆和苹果等褐变有更佳的抑制作用。②氯化钠溶液处理切开后果蔬浸入一定浓度氯化钠溶液中，由于氧气对氯化钠溶液中溶解度比空气中小，也可以起到抑制组织褐变效果。③螯合剂处理乙二胺四乙酸(EDTA)作为一种螯合剂，与其他褐变抑制剂共同处理，对鲜切果蔬也有很好抑制褐变的效果。④含硫基aa处理含硫基aa，如半胱氨酸通过与酚类物质氧化产物醌类物质反应，可形成无色稳定化合物，从而阻止黑色素形成，可抑制鲜切果蔬褐变。半胱氨酸用于抑制土豆、苹果、莴苣等鲜切果蔬褐变效果较好。尤以半胱氨酸与柠檬酸联合作用(如:5%半胱氨酸+2%柠檬酸)，则效果最佳。⑤新型抑制剂4-己基间苯二酚(4-HR)处理大量实验发现4-HR可通过抑制PPO活性控制褐变，延长贮存期，其作用特点:浓度低，无漂白作用。⑥钙盐处理钙盐处理主要防止仁果类的褐变。包括无机钙盐和有机钙盐(主要有:乳酸钙和抗坏血酸钙)。钙盐处理能够保持细胞膜结构完整性，防止底物与PPO接触，延缓褐变的发生，同时还能增加组织的硬度。⑦天然植物提取物某些植物汁液含有天然活性成分，如蛋白酶，小分子多肽等具有抑制褐变的功能，因此可用来控制鲜切果蔬褐变的发生。天然提取物如蜂蜜，菠萝汁，食用大黄汁是鲜切果蔬有效抗褐变剂，可显著提高鲜切果蔬的货架寿命和安全性。3）生物方法利用具有拮抗作用的微生物菌如乳酸菌，酵母菌和霉菌等，他们可以产生抗生素，细菌素，溶菌酶等次生代谢产物，能抑制或杀死鲜切果蔬有害微生物，具有较强结合金属离子能力和较高抗氧化性，并能有效抑制酶促褐变。3、结语鲜切果蔬由于自身特点，使得产品更容易发生褐变，尤其是酶促褐变，因此，如何有效防止鲜切果蔬酶促褐变一直成为国内外科研人员研究的热点。物理方法具有成本低，处理条件易控制，受外界环境影响小，不破坏食品营养结构和自然风味等诸多优点，仍是今后研究的主要方向；化学方法虽具有较好的效果，但存在药物残留和损害果蔬风味品质等缺陷，可作为辅助措施；生物方法仅限于某些特定果蔬品种，应用面并不是十分广泛，有一些技术性还待解决。目前，人们已经找到了抑制酶促褐变多种有效方法。随着科技发展，加大研究力度，更深层揭示褐变调制机制，提出更多有效抑制褐变方法，从而推动鲜切果蔬产业更快发展。
是正常的氧化反应．口磨中含有大量的维生素，维生素被氧化后就生成三氧化二铁，呈猩红色．解决方法：切后用水煮一下，捞出来冲凉水．冲凉后用凉水泡起来放冰箱，可以保存很久都不会坏了．因为蘑菇的色素由浓度高的液体渗析到浓度低的液体,是一种物理现象 到底有没有毛病这个还说不准
是正常的氧化反应．口磨中含有大量的维生素，维生素被氧化后就生成三氧化二铁，呈猩红色．解决方法：切后用水煮一下，捞出来冲凉水．冲凉后用凉水泡起来放冰箱，可以保存很久都不会坏了．切开的水果和蔬菜为什么会变色一些水果和蔬菜切开后会变色，这与它们的成分有关。水果、菱、藕都含有一种叫做鞣酸的物质。当铁质的小刀跟鞣酸接触后，会生成一种叫做鞣酸铁的黑色物质。水果的表皮被碰掉以后，时间一长也会变色，这是因为水果中还含有一种叫氧化酶的物质，它与空气中的氧接触，就会生成一种新的物质，使水果变色。【蔬菜水果为啥会褐变？】褐变的类型主要有两种，一种为酶促褐变，另一种为非酶褐变。果蔬加工中的高温等条件下主要发生的是非酶褐变。今天我们讨论的主角是鲜切果蔬产生的酶促褐变，由于切分处理导致果蔬组织破裂，酚类物质释放出来从而接触到多酚氧化酶从而使氧化速率加快，生成褐色物质导致褐色。【预防褐变】果蔬的褐变，不仅影响其外观，而且严重影响其风味和营养价值。那么我们该如何预防水果的褐变呢？在日常生活中我们可以采取鲜切果蔬低温保藏的方式防止褐变，这是最常见也是最有效的方法，其原理主要是低温条件下降低酶类的活性，从而预防褐变。据研究表明，鲜切莲藕片在1 ℃下贮藏到23d未发生明显褐变，而在20℃下贮藏2d就褐变；鲜切紫洋葱在0℃下不易变色，而在15℃却变色严重。由此可见，低温下确实能较好的预防鲜切果蔬的褐变。而在工业上，为了防止鲜切果蔬的酶促褐变通常采用可食性涂膜，高压处理，辐照处理等多种方式进行预防。【总结】鲜切果蔬的褐变类型主要是酶促褐变，即蔬菜水果中的酚类物质在酶的作用下引起果品内部的组织结构被破坏，从而使氧化速率加快，生成褐色物质导致褐变。在日常生活中最常用且最有效的方法是冷藏，而在工业上则常常使用可食性涂膜，高压处理，辐照处理等多种方式进行预防。
是正常的氧化反应．口磨中含有大量的维生素，维生素被氧化后就生成三氧化二铁，呈猩红色．解决方法：切后用水煮一下，捞出来冲凉水．冲凉后用凉水泡起来放冰箱，可以保存很久都不会坏了是正常的氧化反应．口磨中含有大量的维生素，维生素被氧化后就生成三氧化二铁，呈猩红色．解决方法：切后用水煮一下，捞出来冲凉水．冲凉后用凉水泡起来放冰箱，可以保存很久都不会坏了．
分析公路沥青路面裂缝成因和措施论文
沥青路面产生裂缝是路面较常见的病害之一。裂缝产生的类型主要有四大类型:①横向裂缝:②纵向裂缝;⑧块状裂缝:④龟裂。无论是哪种裂缝,都是对路面的一种结构性破坏,在其发展的初期对路面的行车功能还未产生大的影响,但在行车荷载,温度以及雨水等的作用下,其破坏程度必将进一步扩大,最终会引起路面结构的破坏,导致行驶功能降低,影响行车安全。
1 横向裂缝
横向裂缝是指与行车路线近于垂直的裂缝,偶尔会伴有少量支缝。横向裂缝在沥青路面中发生次数最多,通常情况下,沥青路面的横向裂缝都能通过面层显现出来,但有时侯半刚性本身的横向开裂并未影响到面层,这种情况下虽然基层的横向裂缝已经存在,但如果不对路面进行开挖或者进行无破损检测是不能知道的。
1.1反射裂缝
沥青面层的特点是强度和刚度较大,变形能力较差,在温度或湿度变化时易产生开裂缝。基层开裂时,如果面层与基层之间的粘结作用好,面层则给予基层约束作用,这一约束导致基层的开裂在沥青面层内部产生拉应力和拉应变,再加上行车荷载产生的应力叠加作用,当面层内部拉应力或拉应变超过沥青的允许拉应力或拉应变时,沥青层就会在对应基层裂缝的位置发生底部的开裂;如果面层比较薄,裂缝就会自下而上地发展到面层表面,形成“路面反射裂缝”。
1.2温缩裂缝
温缩裂缝是横向裂缝的一种重要表现形式,主要包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝。低温收缩裂缝是由于沥青面层的温度较低或温度骤然下降导致沥青面层温度的梯度变化较快造成的。当温度应力超过道路材料的抗拉强度时便发生开裂导致裂缝,低温收缩首先发生在温度较低,沥青面层质量有缺陷的局部地区。先从表面开始向深度方向,最薄弱的路基横断面扩展。
2 纵向裂缝
纵向裂缝是与道路中线大致平行的裂缝,有时伴有少量支缝。在半填半挖或高填方路段,常由于压实得不好,路基出现不均匀沉降从而产生纵向裂缝;道路加宽的新旧路基结合部位如果处理不好可能产生纵向裂缝。这两类纵向裂缝的长度一般较长,深度可自路面表面深入到路基内部,产生的危害性很大。
3 块状裂缝
一般认为裂缝间距在0.3—3米、面积为0.1—10平方的裂缝为块状裂缝。块状裂缝也是路面常见的一种病害,常见于运营多年的公路。其发生的主要原因可分为两类:一是因为基层强度较低,二是面层强度不足。
3.1基层强度低导致的块裂
荷载作用下导致基层破碎,破碎后的'基层荷载变形量较大,反映到了面层导致面层发生块状裂缝,同时伴有沉陷病害发生;一般情况下,是该原因造成的块状裂缝居多。
3.2面层强度低导致的块裂
有时基层整体性完好,但沥青面层本身因种种原因造成强度不足,这种情况同样可导致块状裂缝发生。当然,面层与基层同时出现问题更易造成块状裂缝。不管是哪种情况,在块状裂缝的形成、发展过程中,雨水的浸入起到了“催化”的作用。
3.3龟裂
龟裂是在路面局部区域内,发生的类似龟纹状的裂缝:龟裂往往伴有沉陷和唧浆现象。一般认为,龟裂是路面结构在重复荷载作用下的疲劳破坏,是结构强度不足的体现。
(1)基层强度太高导致的龟裂
基层强度太高,不仅导致更多的干缩、温缩裂缝产生,而且使反射裂缝发生的更为严重,还会造成龟裂发生。这类因基层强度高而发生的龟裂,开裂时首先从基层开始,然后向上发展。
(2)层间粘结不良导致的龟裂
有一类龟裂的发生是出于层间粘结不良造成的。即由于沥青层与其下的沥青层粘结不好,上下层脱开,导致表面层的沥青混合料单独承受荷载和温度的作用,从而发生轻微龟裂。
(3)疲劳导致的龟裂
但还有一类发生在上面层的龟裂,并非因为层间粘结不良造成。而是路面运营若干年后,路面经受行车荷载和温度升降的反复作用,导致沥青结合料老化、沥青混合料劲度模量增大、疲劳性能下降造成的。
4 沥青路面裂缝的预防措施
4.1采用合理的防裂性能好的材料
采用优质沥青,采用密实型沥青混凝土面层,因为较小的空隙率使沥青混凝土路面具有透水性小,水稳性好,耐久性高,有较大的抵抗自然因素的能力,同时可以延缓裂缝的扩展。基层选用干缩系数和温缩系数小,抗拉强度高的半刚性材料。用橡胶沥青或聚合物改性沥青做沥青混凝土表面的封层,可提高表面层的抗温度裂缝能力。
4.2沥青面层应有足够的厚度
使用稠度较低、温度敏感性低的沥青,可以减少或延缓路面的开裂。路面所在地区的气温越低,开裂则越严重。沥青材料的老化,对低温更为敏感,使路面产生开裂的可能性增大。增加沥青面层的厚度可以减少或者延缓路面的开裂,但不能完全阻止裂缝再次发生。
4.3提高路基的强度和稳定性
路基是路面结构的基础,路基具有足够的强度和整体稳定性,为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要的保证,路基的强度与稳定性在很大程度上影响了路面的使用性能。因此必须采取有效措施处理好影响路基稳定性和强度的关键环节,否则将产生不均匀沉降使路面发生开裂。
4.4严格施工工序,精心组织施工
路基施工时,要严格控制路基的填筑工艺,施工中要严格检验压实度,确保路基的强度。基层施工时,要充分压实横缝和纵缝,严格控制施工碾压时的含水量,混合料的含水量不能超过压实需要的最佳含水量或规范容许的范围内。碾压完成后需及时养生,碾压完成后或最迟在养生结束后立即用乳化沥青做透层或封层,透层或封层完成后应尽快铺筑沥青面层,以减少因干缩而产生的裂缝。
5 结语
在沥青混凝土路面施工中,只要采取有效的措施,严格规范施工,科学合理养护,采取防治结合,就能有效控制沥青路面开裂的问题,提高沥青路面的质量,延长使用寿命。
沥青砼路面施工过程中存在的问题及解决方法 随着现代高等级公路迅速发展，沥青砼路面已被广泛推广，并形成了以路面结构、材料、施工和检测为核心的成套技术，施工技术水平有了很大的提高，部分沥青砼路面技术和质量总体上已达到或接近国际先进水平。但沥青砼路面质量受人员、材料、设备、技术工艺及水平、环境等多种因素，以及沥青路面施工工序的复杂性、系统性和相关性的制约和影响。因此，必要的监督机制是十分重要的，作为监理应该要求施工单位严格按照批准的施工组织设计以及规范要求进行正确有序地施工。路面施工中的每一个工序，每一道环节都对最终的路面整体质量产生直接影响。所以，只有对各个工序都认真加以监督，才能保证获得合格的沥青砼路面。一．沥青混凝土拌制沥青砼拌制过程中沥青混合料时而会出现质量不稳定或波动性大，诸此任何一种沥青混合料，在规范化、机械化的流水作业施工中，都是很难保证沥青砼路面的质量。例如，混合料温度不均匀或者原各种不同规格矿料组成的变异性大或生产过程中没有经常检验各种不同规格矿料的颗粒组成，将导致流值、孔隙率的变化，从而影响路面质量。因此我们将每天进行抽取筛分试验，并将结果汇纵进行分析，使之成为指导生产的依据，并要求及时调整冷料仓比例；还要求施工单位必须严格控制拌合楼的震动筛筛孔尺寸。实践证明，按下列尺寸控制的筛孔为宜。1#筛=级配控制最大粒径+（1—2）毫米2#筛=（级配控制最大粒径—5毫米）/2+（1—2）mm3#筛=5mm+（1—2）mm4#筛=3mm依此可做适当调整，如何同三线冠新段 AC25 沥青砼选择筛孔为33、16、6、3的振动筛效果较好。为保持沥青砼混合料应有的质量，我们专职试验监理人员进行日常产生过程中的检验，发现问答题及时纠正处理。沥青贯入式面层应按下列程序和要求施工：一、放样和安装路缘石。二、清扫基层。三、浇洒透层或粘层沥青。厚度为4～5厘米的贯入式路面应浇洒透层或粘层沥青。四、撒铺主层石料。摊铺石料应避免大小颗粒集中，并应检查其松铺厚度。应严禁车辆在铺好的石料层上通行。五、碾压。主层石料摊铺后应先用6～8吨的压路机进行初压，速度宜为2公里/小时，碾压应自路边缘逐渐移向路中心，每次轮迹重叠为30厘米，接着应从另一侧以同样方法压至路中心。碾压一遍后应检验路拱和纵向坡度，当有不符合要求时应挠平再压，并宜碾压2遍，使石料基本稳定，无显著推移为止。然后用10～12吨压路机(厚度大的贯入式路面可用12～15吨压路机)进行碾压，每次轮迹应重叠1/2以上，并应碾压4～6遍，直至主层石料嵌挤紧密，无显著轮迹为止。沥青混凝上混合料的种类按矿料最大粒径的不同，可分为粗粒式(LH-30与LH-35)，中粒式(LH-20与LH-25)，细粒式(LH-10与LH-15)，以及砂粒式(LH-5)。沥青碎石混合料可分为粗粒式(LS-30与LS-35)，中粒式(LS-20与LS-25)以及细粒式(LS-10与LS-15)。沥青混凝土混合料按标准压实后的剩余空隙率，还可分为：Ⅰ型：剩余空隙率为3～6%，城市道路为2～6%，人行道系为1.5～5%和Ⅱ型：剩余空隙率为6～10%。沥青混合料的拌制应符合下列要求：一、根据配料单进料和拌制，严格控制各种矿料和沥青用量。二、控制各种材料和沥青混合料的加热温度。三、拌和后的沥青混合料均匀一致，无花白、无粗细料分离和结团成块等现象。四、每班抽样做沥青混合料性能、矿料级配组成和沥青用量试验。五、每班拌和结束时，清洁拌和设备，放空管道中的沥青。作好各项检查记录，不符合规定技术要求的沥青混合料应禁止出厂(场二．摊铺质量路面摊铺质量的好坏直接影响到路面的整体质量，因此，这就成为我们监理沥青砼路面施工过程中的重点。摊铺作业质量除了与机械本身的性能有关外，还取决于摊铺的连续性、稳定性、匀速性，以及供料的均衡程度等因素，所以这个阶段出现的问题也较多，如：（1）沥青砼路面厚度不均匀总是客观存在，会引起在同一松铺系数下不同厚度所产生地不同压实效果从而影响路面平整度。所以，除了提高对基层的平整度和高程控制之外，还应加强对下面层沥青路面平整度及高程的监督，使之有所补偿，一层一层向上严格控制，直至上面层。在非常情况下，为保证路面厚度，则采取适当调整高程，以确保路面结构层厚度。（2）摊铺机开铺后会出现一段距离的双向坡，这对路面平整度影响很大。通过反复验证拱度和熨平板自重下垂和熨平板预热温度河摊铺温度的温差大小有关。所以，我们要求在熨平板预热时温度不低于80°C，用水准仪找平，并确定熨平板下支垫板的厚度（支垫板的厚度=松铺厚度+熨平板预热拱度+基层的高层误差，一般要求有五个支点）。特别是整幅摊铺时，应在摊铺前将拱度调整为同一坡度，并及时调整，特别是摊铺停止前要检查、调整好，以避免二次接缝时出现路幅偏高中低。（3）摊铺机螺旋拨料器和摊铺行走速度不匹配，使摊铺室中积料过多或过少，导致熨平板下混合料粗细离折，我们要求螺旋摊铺室内混合料料堆的高度平齐于或略高于螺旋摊铺器轴心线。特别使螺旋摊铺器不出空转现象。（4）摊铺机的行走速度不均匀，使摊铺速度不匀，沥青路面表面形成波浪，严重影响平整度及压实度。因此，我们要求其应保证3ˉ4米/ 分的速度行走，尽量避免停机。万一出现停机，应将摊铺机熨平板锁紧不使之下沉。停顿时间在气温10°C以上时不要超过10分钟。停顿时间超过30分钟或混合料低于100°C时，要按照冷接缝的方法重新接缝。摊铺机前应保证至少三车料待铺，以尽量减少停机，避免形成波浪。(5)在摊铺机行走的稳定性上，经常出现下列几种问题：a、摊铺机履带行驶线上因卸料而撤落的粒料未及时清除，造成摊铺厚度出现突变。因此，在施工过程中，督促施工人员随时巡视，以避免这种情况发生。b、运输车倒车时撞击摊铺机，引起摊铺机扭曲前进，使路面出现凸愣，我们要求在连续摊铺机过程中，运料车应在摊铺机前10ˉ30cm处停处，并挂空挡，依靠摊铺机推动缓慢前进；（6）在中上层的施工中，由于找平梁（拖杠）刚度大，挠度小，落地轮子和雪橇多，自身重量分配合理，行走稳定性好，因此，我们要求必须运用找平梁，这对提高路面平整度、厚度起到了很好的效果。三．碾压工艺碾压是沥青面成型的主要工序，是保证路面质量使其物理力学性质和功能特性符合设计要求的重要环节，也是沥青路面施工的最后一道工艺。在这发面我们监理要求责任落实到人，跟班作业，发现不到位的及时纠正，同时要求施工单位注意以下几点：（1）在碾压结束后，路面经常会出现推挤裂缝，这对沥青砼路面的稳定性有很大影响。因此，对初压、终压的碾压温度进行适时检测，确保终压在设计要求范围之内。（2）压路机在新摊铺的面层上坚决不许快速起动和刹车，要求熟练、有经验的驾驶人员操作；（3）喷水过多造成沥青混凝土表面冷却过快，使沥青混泥土表面开裂，因此对压路机轮上喷水应严格控制，只要不粘轮即可，而影响压路机对沥青混凝土搓揉的效果。（4）使用轮胎方式压路机前检查各轮胎的磨损情况及压力是否相等，防上各轮胎软硬不一，影响面层的横向平整度。四．取样和试验工地试验经常会出现试验出的结果与实际相差较多，所以就要求做到以下几点：（1）沥青混合料按统计法取样，以测定集料级配沥青含量，压实度集料取样地点在沥青掺人前的热拌设备旁，沥青含量试验应在摊铺机后面及压路机前面，从已摊铺的混合料中取样，压实度试验应从压好路面砼取试样，得到试验结果后，若有差错立即通知拌和楼或摊铺现场，而做出相应的措施。（2）混合料取样每拌500T取一次样，结果由我们审批。（3）当施工单位对各项指标做出试验时，自身做好平行试验，以做对其复核之用。五．接缝处理沥青路面接缝是不可避免的作业中断和与构造物的接头两种情况，接缝部位集中了影响路面平整度的不利因素，其质量好坏对路面质量有很大影响，为了提高接缝的质量要求必须采取下列措施：（1）采用切缝机切其断面，保证接缝断面为一垂直面。（2）切缝位置必须通过三米直尺检查，将接头处因前次碾压塌下的部位全部切除，为减少切除部分的长度，摊铺结束前摊铺机振动夯捶要一直保持振动到摊铺终结（3）碾压时压路机横向碾压由冷到热逐步过渡，并反复用细料填实，直到用三米直尺检查达到规定标准为止，才能开始纵向碾压。（4）和构造物的接头始端似同冷接缝，需人工铺筑终端段要挂线平整，细料填实一边碾压一边进行，要有熟练工人操作，在短时间内完成，确保碾压温度。（5）与构造物接头前，先要认真检查接头处基层是否平整，碾压是否密实，板结程度如何，从多发面保证刚柔分界处的平整度。2.路面弯沉检测新技术路面弯沉检测是我国柔性路面强度测量的一项主要指标。路面弯沉是指在规定的标准轴载作用下，路面表面轮隙位置产生的总垂直变形或垂直回弹变形值。新的检测法有以下几种。2.1激光弯沉测定仪法在测定时。将测定仪固定在路面上汽车的后轮隙中。利用汽车驶离被测点时路面回弹，带动原固定于地面上的硅光电池测头向上升起，使激光器发出的激光束通过进光射到硅光电池上产生光电流。并根据光电流的大小来计算路面回弹变形的数值，即路面回弹弯沉值。这种弯沉仪操作简易、精度高、读数稳定、体积小、质量轻、造价低且容易研制，另由于该测定仪依靠光线作为臂长，可以射得很远。加上激光发射角窄，光点小而红亮，10m之远仍能清晰可见，可用于刚性路面弯沉检测。2.2自动弯沉测定仪法该测定仪在检测路段上在牵引车的作用下以一定的速度行驶，将测定仪的弯沉测定梁放在车辆底盘的前端并支于地面保持不动，当后轴双轮隙通过测头时，弯沉通过位移传感器等装置被自动记录下来。这时，测定梁被拖动，以二倍的牵引车速度拖到下一测点。周而复始地向前连续测定。通过计算机可输出路段弯沉检测统计结果。整个测定是在测定车连续行驶的情况下进行的。它可对路面进行高密集点的强度测量，适用于路面施工质量控制、验收和路面养护管理。2.3落锤式弯沉仪（FWD）法FWD是通过计算机控制下的液压系统启动落锤装援，使一定质的重锤从一定高度自由落下，冲击力作用于承载板上并传到路面，导致路面产生弯沉，通过分布：距测点不同距离的传感器检测结构层表面的变形，记录系统将信号输入计算机。得到路而测点弯沉缸。FWD测量是计算机自动采集数据，进度快，精度高。检测最大速度可达80km/h，内置式落锤弯沉仪的牵引速度可大于100km/h.该方法足一种很理想的动态无损检测设备。3.路面平整度检测技术路面平整度可定义为路面表面诱使行使车辆出现振动的高程变化，它是路面使用性能的一项重要指标。因此平整度的检测是路面施工和养护的一个非常重要的环节。平整度的测试设备分为断面类和反应类两大类。断面类测定路表凹凸情况，反应类测定路表不平整程度。目前，断面类设备包括3m直尺、连续式平整度仪和激光路面平整度测定仪等，反应类设备包括车载式颠簸累积仪等。3.13m直尺测试时把3m直尺轻放于路面上，将画图仪移至其一端，用手将画图仪推向另一端。在这个过程中由于路面的凹凸不平，画图仪下面的测轮带动画针上下运动，同时滚筒轮在输力轮的带动下旋转，并带动纸带移动，两个运动的合成便使画针在纸带上画下了路面的几何量，并由此求得路面平整度数值。该方法用于测定压实成型的路面各层表面的平整度，以评定路面的施工质量和使用质量。但该方法比较落后，测量效率低下，操作者需要低头弯腰，现已用得较少。3.2连续式平整度仪测量时由人或车拉动该仪器前进，由于路面不平引起测量小轮上下摆动，并带动位移传感器的测杆在传感器的小孔槽里上下滑动。这样就可以根据传感器输出的电位的正负及其大小来确定路面平整度。采用该类测定仪灵活性较大，既可人拖，也可车拉，但测试效率较低（检测速度≤12km/h）该方法适用于测定路表面的平整度，评定路面的施工质量和使用质量，但不适用于在已有较多坑槽、破坏严重的路面上测定。3.3激光路面平整度测定仪激光路面平整度测定仪是一台装备有激光传感器、加速度计和陀螺仪的测定车，它同时具有先进的数据采集和处理系统。工作是测试车以一定的速度在路面上行使，固定在汽车底盘上的一排激光传感器通过测试激光束反射回读数器的角度来测试路面，这个距离信号同测试车上装的加速度计信号进行互差，消除测试车自身的颠簸，输出路面真实断面信号。信号处理系统将来自激光传感器的模拟信号转换成数字信号并记录下来。随着汽车的行进，每隔一定间距，采集一次数据。通过数据分析系统，可显示打印国际平整度指数等平整度检测结果。该类测定仪是一种与路面无接触的测量仪器，测试速度快，精度高。同时还可以进行路面纵断面、横坡、车辙等测量，因此该测定仪有着广阔的应用前景。3.4车载式颠簸累积仪测定时测试车以一定的速度在路面上行使，路面的凹凸不平引起汽车的激振，通过机械传感器可测量后轴同车厢之间的单向位移累积值VBI，以cm/km计。VBI越大，说明路面平整度越差。车载式颠簸累积仪测定路面平整度速度快，价格低廉，操作简便。可用其检测的结果评定路面的施工质量和使用期的舒适性。4.沥青路面损坏状况检测新技术路面在使用过程中常发生各种各样的损害。损害不但影响路面的结构使用性能和结构承载力，也会影响到路面使用性能。因此，沥青路面损坏状况检测，对于沥青路面养护具有重要意义。目前，国内外较先进的测量方法有：摄像测量法和探地雷达法。4.1摄像测量法摄像检测技术的基本原理是将安装在测定汽车上的特种快速或高速摄像机按一定速度与一定摄像角度，将路面上所指定的各种病害录入摄像带，然后在现场或室内快速处理成数据的一种检测技术。该方法先进性，成本低，会成为今后一段时间内的路面损坏检测的主要手段。4.2探地雷达装有探地雷达的车在路上以一定的速度行驶时，探地雷达发射电磁脉冲，并在较短时间内穿透路面，脉冲反射波被无线接收机接收，数据采集系统记录返回时问和路面结构中的不连续电介质常数的突变情况。路面各结构层材料的电介质常数明显不同，因此，电介质常数突变处，也就足两结构层的界面。根据测知的各种路面材料的电介质常数及波速，则可计算路面各结构层的厚度或给出含水量、损坏位置等资料。探地雷达检测沥青路面厚度，路面脱空、裂缝、陷落、空涧等病害。其检测速度可达80km/h以上，最大探测深度大于60cm.目前在公路无损检测方面，探地雷达已取得了较好的效果，而且还有更为广阔的应用前景。5.结束语综上可知，沥青路面检测的各项技术正在不断发展。由静态检测向动态检测发展，由手工方式向自动化发展，由有损检测向无损检测发展，由单项检测向集成检测发展。检测的速度也越来越快，效率越来越高，结果越来越精确。
肯定有意义啊。。道路施工存在的问题太多了。你在网上找一找。随便百度一下。然后自己根据问题及解决方法写论文。。这个论题太好写了。
关于不同扰动强度对浮游藻类群落结构演替的影响论文
三峡水库蓄水后，库区回水区水体由天然河道改变为人工水库。水库支流库湾暴发多次水华，对水库生态系统以及库区居民生产生活造成极大危害，对水华的防治迫在眉睫。库湾支流水华的发生是多种环境因子相互作用的结果，已有不少国内外学者从光照、水温等环境条件，氮、磷、硅等营养盐条件以及水动力背景等对水华生消机理开展大量研究工作。基于课题组对三峡水库支流水华生消10 年的原位监测结果，水体扰动及水体层化模式与浮游藻类群落结构演替关系密切。扰动通过改变浮游藻类群落的生存环境条件，使适者生存不适者淘汰，进而改变着藻类群落的结构和功能，影响其演替进程甚至演替方向。Connell提出的“中度扰动假设”(Intermediate Disturbance Hypo thesis)，它认为无扰动、微扰动和强扰动都不利于物种多样性的维持，而中等程度的扰动有利于植物群落达到高多样性水平。本研究从水体扰动角度展开，扰动一方面会使水体浮游藻类生物量降低，另一方面物种多样性水平高抑制部分占优势藻种迅速生长，因此研究水体扰动强度对水华防治及应急有着重要意义。
国内外许多学者利用机械扰动对藻类的生长进行研究，但主要在实验室对单一或者2 种混合藻种的生长进行的，实验水体较浅，且机械扰动方式多为搅拌机，扰动强度通过转速来表示的。为了研究扰动对浮游藻类群落结构的影响，本研究通过在神农溪水华易发生的敏感区域建立原位围隔实验系统，用水泵对围隔水体进行扰动，扰动强度用水泵的流量来表示。
本研究探讨不同扰动强度对神农溪浮游藻类生长、多样性及其群落演替的影响规律，以期通过扰动的方式为水华的治理提供应急方法，也为水华预测预报以及水环境综合治理提供有用参考。
1 材料与方法
1.1 试剂与设备
试剂：鲁哥试剂(40 g 碘溶于1 L 含60 g 碘化钾的溶液)，90%的丙酮溶液，孔径0.45 μm 的GFC 滤膜。
设备：抽滤机，型号HDG-5B，厂家：华旦仪器科技发展有限公司;离心机，型号TD4，厂家：盐城凯特实验仪器有限公司;紫外可见分光光度计，型号TU1810，厂家：北京普析通用仪器有限责任公司;水泵型号JY-PG80，最大流量600 L/h，厂家：杭州吉印文化艺术有限公司;自制塞氏盘。
在水上搭建的实验平台上均匀布设10 个独立围隔，围隔由钢圈和底部封闭的筒状聚乙烯薄膜构成。钢圈和筒状薄膜的直径均为1m，围隔深10 m。将河水注入围隔内，使其液面与河水面保持齐平。利用水泵对围隔水体进行扰动，使围隔水体形成上下循环的扰动模式，扰动强度通过水泵流量控制，扰动深度为9 m。本实验设置了2 个平行对照实验组，编号为A、B。每个实验组由5 个样本组成，依次编号为0、1、2、3、4，其中0 为无扰动样本;1 到4 号为设置扰动强度依次为600、1 200、1 800、2 400 L/h。
1.2 测试及计算方法
本次实验的地点位于神农溪罗坪鸭子嘴水域。实验时间为2013 年8 月23 日-9 月2 日，历时12 d，采样频率为每2 d 采一次。叶绿素a 浓度(ρ(Chl-a))采用分光光度法测定，透明度用塞氏盘现场测定，浮游藻类细胞用奥林巴斯CX31 型生物显微镜计数，藻类根据《中国淡水藻类》和《淡水微型生物图谱》进行鉴定。
2 结果与讨论
2.1 ρ(Chl-a)的变化
ρ(Chl-a)是衡量水体浮游藻类生物量的重要指标，也是评价水体等级及判断水华的重要依据。不同扰动强度下ρ(Chl-a)随时间的变化。实验初期各围隔的ρ(Chl-a)差异较小，值在16.771mg/m 左右。实验中期出现明显差异，无扰动的0 号和弱扰动的1 号ρ(Chl-a)都有较大的增长，其中0 号增长最快，8 月29 日达到最高值52.725 mg/m，超过水华暴发的阈值(40 mg/m);微强扰动的2 号、中强扰动的3 号和超强扰动的4 号的ρ (Chl-a)先降低后稍有回升，其中2 号回升较多，8 月31 日达到峰值28.489 mg/m，3号和4 号增加值很小。到实验后期，各围隔的ρ(Chl-a)均降低。实验中后期，0、1、2、3、4 号对应的ρ(Chl-a)是依次减小的，且ρ(Chl-a)与扰动强度的相关系数随时间的变化，相关系数随时间是逐渐增大的，中后期趋于稳定且相关系数较高，最高值为-0.983 7，整个实验期的平均值为-0.845，呈显著负相关，说明扰动强度越大，ρ(Chl-a)越小。生长，扰动越强对藻类的生长抑制作用越强。
ρ(Chl-a)趋势结果一致，在实验开始后，无扰动的0 号及微扰动的1 号对藻类的生长抑制较小，生物量积累多，ρ(Chl-a)呈增长趋势，而随着扰动强度的增强，藻类生长受限，故扰动较强的2、3、4号的ρ(Chl-a)呈下降趋势。但在实验中期，2、3、4 号的ρ(Chl-a)不再下降，开始上升，这是由于部分藻种能够适应改变后的环境，开始生长，随着扰动的继续增强，对这部分藻种的生存环境构成威胁，生长缓慢，生物量积累较小。实验后期，各扰动强度下的ρ(Chl-a)都降低，可能是藻类的生长或细菌等微生物的分解消耗了水体中的营养盐，造成营养盐限制，从而导致藻类生物量的降低。
2.2 浮游藻类细胞密度的变化
不同扰动强度下浮游藻细胞密度(以下简称藻密度)随时间的变化。随着扰动强度的增强，藻密度是降低的，0 号围隔与其他围隔相比，藻密度明显较高，其随时间的变化是先持续升高到最大值后降低，藻密度在8 月31 日达到峰值111.420×106 cells/L;其他围隔的藻密度随时间的变化整体呈先降低后升高的趋势，且降低和升高的幅度均很小，除1 号的藻密度较高外，2、3、4 号藻密度的值相差很小且趋势一致值，在20×106 cells/L 上下波动。由于各围隔的起始藻密度相很小，而实验过程中却出现明显差异，这与扰动强度密切相关。与无扰动的0 号相比，有扰动的围隔藻密度在实验的前中期均下降，原因可能是扰动改变了藻类原来生长的的光照、温度以及营养盐等生境因子，抑制藻类的生长;实验中后期，扰动稳定形成新的生境，对藻类生长及竞争造成影响，适合这种新生境的藻类开始生长，藻密度有上升趋势;实验后期，随着营养盐的消耗以及细菌等微生物的分解，藻密度下降。还有可能是部分藻种生长周期比其它藻种明显要短，其分裂速度快而且适合无扰动及微扰动的水体，即无扰动的0 号以及弱扰动的1 号适合这些的藻种的生长，而扰动强烈的水体不适合这些藻的生长;另外的部分藻种虽然能在较强扰动的环境中顽强的生存，但其生长周期长，分裂速度慢，也会导致这样的结果。
2.3 浮游藻类群落的变化
实验期间共鉴定藻种7 门51 属，其中绿藻28属，硅藻10 属，蓝藻6 属，甲藻3 属，裸藻2 属，隐藻1属，黄藻1 属。优势种是具有控制群落和反映群落特征数量上所占比例最多的种类[26]，本研究中藻类优势种判别采用优势度Y，当Y>0.02 时为优势种。
不同扰动强度对浮游藻类群落演替有明显的影响，其优势种随时间的变化。实验开始时每个样本的优势种及其优势度的值基本相同，以针杆藻(Synedra)、短缝藻(Eunotia)、小球藻(Chlorella)、颤藻(Oscillatoria)、衣藻(Chlamydomonas)、栅藻(Scenedesmus)、席藻(Phormidium)为优势种群，随着实验的进行，不同扰动强度下的样本优势种群出现了明显的差异。0 号和2 号围隔的优势种由开始的7 种到实验结束减少为5 种;1 号的优势种总数没变，只是短缝藻(Eunotia)被隐藻(Cryptomonas)替换了;3 号和4 号的优势种由7 种减少到3 种。实验开始时，各样本以硅藻门、绿藻门和蓝藻门为主，其中绿藻门的种类最多。随着实验的进行，0 号样本中硅藻门的优势种逐渐减少直至失去优势地位，绿藻门和蓝藻门的优势种基本没变;1 号样本中硅藻门的.优势种先有增加后又减少，绿藻门和蓝藻门的优势种基本没变，在实验后期，出现隐藻门的优势种;2 号样本中硅藻门优势种先增加后减少，直至失去优势地位，绿藻门和蓝藻门优势种基本不变;3 号样本中绿藻门、蓝藻门和硅藻门的优势种随实验的进行，均在实验中后期开始减少，硅藻门的优势种最后消失，绿藻门优势种较多处于优势地位;4 号样本的整体趋势和3 号的一致。随扰动强度的增强浮游藻类群落由硅藻和绿藻向蓝藻演替。扰动强度影响了优势种的组成，进而影响了浮游藻类群落结构。而且从表1 结果可知，在实验的中后期，蓝藻门的席藻(Phormidium)绝对占有，说明扰动强度越强，优势种越少，且有演替为一种藻的趋势，当扰动强度达到十分剧烈的程度时可能导致水体的藻类消失。
Connell[10]提出的“中度扰动假设”(Intermediate物群落物种间的相互关系是相互竞争关系，占优势的物种生长迅速，抢夺生存资源，劣势物种逐渐消失，维持的时间越久物种数量越少;强扰动环境下，植物的生存受到严重威胁，大部分植物因不适应该环境而消亡，少部分植物虽能存活，但不利与其生长，也会导致物种数量降低;而中等强度的扰动使很多物种都能生存且优势种不断变化，有利于植物群落达到高多样性水平。在本研究中，除1 号的优势种个数未改变外，其他组的均有减少，0、2 号减少数目较小，3、4 号减少较多，这与“中度扰动假设”的结论是一致的。
2.4 浮游藻类多样性的变化
各实验样本的Shannon-Wiener 多样性指数随时间的变化。0 号的多样性指数随时间呈平缓的降低趋势，最大值出现在8 月25 日，为2.949，低值出现8 月31 日，为1.855，平均值为2.432;1 号的趋势呈波浪式，上下波动不是很大，高值出现在8 月23 日，为2.968，低值出现在8 月31 日，为2.481，平均值为2.668;2 号的趋势为单峰式，峰值出现在8 月27 日，为3.329，该值是实验过程中出现的最大值，之后直线下降，最小值为1.519，平均值为2.522;3 号和4 号的趋势基本相同，均先缓慢上升到最大值后持续下降，它们的平均值分别为2.466 和2.404。由不同扰动强度对应的生物多样性指数结果可知，无扰动的情况下，生物多样性指数并不是最高的，随着实验的进行，其值不断减小，生物多样性降低;有扰动的情况下，扰动的强度越高，生物多样性同样会很低，而中等强度的扰动生物的多样性最高，这与Connell 提出的“中度扰动假说”理论的结果是一致的。而且0 号到4 号的生物多样性指数平均值依次为2.432、2.668、2.522、2.466、2.404，生物多样性指数与扰动强度的关系曲线呈单峰状，生物多样性指数峰值对应1 号的扰动强度，这与“中度扰动假说”的曲线表现形式相吻合。
3 结论
本实验的主要工作是研究不同扰动强度对浮游藻类生物量、群落结构演替以及生物多样性的影响，通过研究分析得出以下结论：
(1)不同扰动强度下，ρ(Chl-a)及细胞密度明显不同。扰动强度与ρ(Chl-a)呈显著负相关，相关系数的平均值为-0.845，即扰动强度越大，浮游藻类的ρ(Chl-a)越小;无扰动和微扰动下的浮游藻类细胞密度明显高于中扰动和强扰动的，强烈的扰动环境不适合浮游藻类的生长，随着扰动的持续水体中的细胞密度会将到很低的值，说明水体中浮游藻类生物量随着扰动强度的增强而降低。
(2)不同扰动强度下，浮游藻类群落结构演替都由硅藻和绿藻向蓝藻演替，到后期蓝藻绝对占优。扰动强度越强，优势种越少，且有演替为一种藻的趋势，当扰动强度达到十分剧烈的程度时将可能导致水体的藻类消失。
(3)不同扰动强度下，浮游藻类生物多样性水平明显不同。无扰动或微扰动和强扰动下，生物多样性水平较低，而有一个适中的扰动强度使得水体浮游藻类生物多样性水平最高，此时浮游藻类生物量不是最高的。本研究中，1 号的扰动强度是维持生物多样性水平最好的中等扰动。
藻类一开始他是不生活在实际上的是时间慢慢变式，然后形成了单细胞。演变成了多细胞，又形成了人。他们吃的是自己创造的营养。他们发展是繁殖分裂。世界上有大部分的植物都是藻类，只不过是我们没有看见。叶绿素会进行光合作用。给自己提供营养。藻类有很多种，有单细胞多细胞，大型藻类。
藻 类 藻类植物是地球上最重要的初级生产者，它们光合同化生产有机碳的总量约为高等植物的7倍，同时固氮藻类（和固氮细菌）每年约能固定1.7亿t的氮素。因此，藻类不仅是人类和动物极其重要的食物源，而且它们光合作用中放出的氧也是大气中氧的最重要的来源。不言而喻，它们对自然生态系统的物质循环及环境质量有着深刻的影响。 藻类植物广泛地分布在海洋和各种内陆水体中（包括湖泊、水库、江河、溪水、沼泽、池塘、泉水、冰雪等）以及潮湿地表，其中生长在内陆淡水水体中的为淡水藻，分布于海洋和内陆咸水水体中的为咸水藻。中国的藻类包括有：原核生物中的蓝藻门；原生生物的硅藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、隐藻门、裸藻门以及属于植物界的红藻门、褐藻门、绿藻门和轮藻门，其中海藻已记录的共2458种（详细情况将在海洋一节中讨论），这里仅讨论中国淡水藻类的多样性及其所受威胁。 1、中国淡水藻类的多样性 由于中国幅员辽阔，自然环境复杂多样，使得中国淡水藻类资源也十分丰富而多样。近一个世纪的调查研究表明，淡水藻类中的各个门类在中国都有发现，而且种类都非常丰富。已知全世界藻类植物约有40000种，其中淡水藻类有25000种左右，而中国已发现的（包括已报道的和已鉴定但未报道的）淡水藻类约9000种。但是，由于国内尚有不少地区未进行过藻类调查，即使已进行藻类调查的有些地区，也并不十分全面，加之多数门类的淡水藻类在中国的调查研究还缺乏深度和广度，因此中国淡水藻类的物种数应远远超过9000种，估计约有12000至15000种（按占世界淡水藻类种数的50％～60％计）。 淡水红藻和褐藻，它们是海陆演变过程中残留在淡水中的孑遗生物，几乎都生长在清洁、温度偏低、且较稳定的水体环境中，如泉水、井水、溪水中（特别是泉水环境），其分布区相当狭窄，而且具有一定的封闭性。它们在这些环境中长期适应的结果，形成了不少珍稀特有的种类，这对研究地球环境的变化及生物自身的演变具有较高的学术价值。它们在世界各地的淡水中均分布得较稀少，在中国，半个世纪以来对这些藻类的采集研究，发现有些种类仅记录到一次。这样的藻类共有12种，包括淡水褐藻类的层状石皮藻（Lithoderma zonatum），以及淡水红藻类的绞纽串珠藻（Batrachospermum intortum）、中华串珠藻（B. sinense）、中华链珠藻（Sirodotia sinica）、中华鱼子菜(Lemanea sinica)和鹧鸪菜窄变种（Caloglossa leprieurii var. angusta）等，它们应该列入珍稀物种。 2、中国淡水藻类资源受威胁的状况 （1）物种受威胁的状况 虽然中国的淡水藻类资源非常丰富，但是由于自然环境的变化和人类的活动（特别是工业和城市的发展），有些罕见的种已遭受灭绝或处于濒临灭绝的境地，其中受威胁最严重的是淡水红藻和褐藻。近几十年来，中国北方许多地区由于气候干旱或工业发展而过量抽采地下水，引起地下水位下降，使一些著名泉区的水源枯竭或濒临枯竭。泉城济南、山西晋祠和娘子关的泉源就是著名的例子。泉水枯竭，使那些依赖泉水环境生长的特有藻类（特别是淡水红藻）面临厄运，有些已荡然无存。淡水褐藻更为珍稀，中国仅在40年代初于四川重庆嘉陵江中发现过，几十年来由于环境的演变，也已消失。 最近10多年来，中国经济高速发展，不少泉水资源得到了开发利用，但是由于人们对泉水环境缺乏保护意识，因而造成生长在其中的淡水红藻和其他泉水生物面临濒危，有的甚至灭绝。南京浦口珍珠泉，过去生长有十分丰富的淡水红藻：外界串珠藻（Batrachos-permum ectocarpum）和美芒藻（Compsopogon spp.）。但是随着旅游区的开发，如今那里的红藻几乎绝迹。山西太原晋祠也有外果串珠藻生长，1994年去调查时尚有部分存在。1995年由于泉水枯竭，已经消亡。可以设想那些正在进行开发的泉源（旅游或饮料），如果不注意对泉源环境的保护，那么藻类和其他泉水生物也可能面临同样的厄运。 在其他生长大型淡水藻类的水体中，也往往由于人类活动引起环境变化，招致大型淡水藻类的消失，如江苏阳澄湖，湖中大型轮藻植物出现成片死亡。又如武汉东湖中的原来主要藻类——鼓藻类（desmids），它们主要生长在清洁的水体中，但自70年代以来由于富营养化过程的加剧，逐渐被蓝藻、绿球藻等耐污藻类所取代。类似的情况，已是十分常见。 （2）物种多样性结构受破坏的状况 在正常情况下，一个生态系统（特别是水生生态系统）中，藻类群落的物种结构保持着良好的多样性状态，即种类多，但每个种的个体不多，这时藻类群落发挥出良好的生态效益——保持水质良好状态，且水产丰富。但是当水生生态系统发生逆向转化——受重金属污染或高度富营养化时，藻类群落物种结构的多样性被破坏，某些物种超常生长而导致有害的赤潮（海洋中）或水华（淡水中）发生，并造成管道阻塞，水质恶化，危及渔业生产，甚至出现鱼类中毒现象。随着工业化和城市化进程的加快，这种严重的环境问题已屡见不鲜。中国常见的能形成有害水华的藻类有：蓝藻，常有毒，其中主要的是微囊藻（Microcystis），还有鱼腥藻(Anabaena)、项圈藻（Anabaenopsis）、颤藻（Oscillatoria）、束丝藻(Aphanizomenon)等，它们在中国许多地方都有大面积的发生，危害很大；小定鞭藻（Prymnesium parvum），属定鞭藻类，有毒，它们的水华已引起多起养殖鱼类的中毒事件；硅藻，也偶有大面积发生，其中以1991年冬春之交，湖北省汉江发生的约200km范围的硅藻水华——梅尼小环藻（Cyclotella meneghiniana）最为典型，这次水华造成很大危害，严重地影响了武汉市和沿江地区的工业生产和居民生活。 3、中国淡水藻类的保护 从上述可知，中国淡水藻类资源虽很丰富，但目前已受到严重的威胁，如不及时采取措施进行保护，许多珍稀种类可能很快灭绝。特别应该指出的是，当前人们对生物多样性保护的注意力主要放在大型动、植物上，对像藻类这样的微型生物很少注意，这一情况必须改变。在保护大型动、植物的同时，应加强对小型植物的保护。 地 衣 1、中国地衣的多样性 地衣是一群特殊的真菌，这群特殊真菌通常只是与藻类或蓝细菌处于互惠共生的生态系统中才能生存于自然界。因此，地衣本身也是共生生态系统多样性的体现。全世界迄今已知的地衣物种约20000种，而中国还不到2000种。就在这2000种中约200种为中国所特有。然而，无论是全世界或中国实际存在的地衣物种远不止这个数字。尤其是中国地衣物种多样性的调查研究才刚刚起步。 2、中国珍稀濒危地衣及其受威胁状况 由于大气污染和森林采伐，中国许多地方地衣多样性面临威胁。依存于森林树皮附生的中国及东亚特有种，如黄袋衣（Hypogymnia hypotrypa）、粉黄袋衣（H. hypotrypella）、霜袋衣(H. pruinosa)、蜡光袋衣（H. laccata）、横断山袋衣（H. hengduanensis）以及云南石耳（Umbilicaria yunnana）等种类的生存都面临着威胁。因为，它们的兴衰存亡与森林生态系统多样性的兴衰存亡息息相关。如产于云南丽江和台湾阿里山松林中的中国特有附生种中华疱脐衣（Lasallia mayebarae）在系统演化上具有重要意义。然而，在云南丽江，这种世界珍稀物种已被森林火灾所吞噬。随着旅游业的大规模发展，特产于华山岩石上的世界珍奇地衣华脐鳞（Rhizoplaca huashanensis）的生存也面临威胁。此外，在抗癌和抗艾滋病毒方面具有潜力的东亚食用地衣美味石耳(U. esculenta)也因无节制的采收与买卖而在中国庐山等地濒临绝迹。若不采取必要的保护措施，在日用香料工业中颇受青睐的扁枝衣（Evernia mesomorpha）和丛枝树花（Ramalina fastigiata），与抗前列腺炎药物有关的戴氏石蕊（Cladonia delavayi）以及在降血压方面有效的地茶（Thamnolia vermicularis）和雪地茶(Th. subuliformis)等地衣的生存也逃不脱因无节制采收与开发所带来的厄运。 3、对地衣的保护 由于人类对地衣本质的认识经历了一个漫长的过程，在开发利用方面，地衣尚处于“未开垦的处女地”状态。因而，它是一个潜力很大的生物资源宝库。此外，地衣在自然界生长极为缓慢，加强对地衣的保护以便可持续利用已是我们所面临的迫切任务。 保护地衣多样性除了必须保护它赖以生存的森林生态系统多样性以外，应注意以下保护和可持续利用的措施： （1）对于日用化工香料、药用和食用地衣资源应采取分区、按年、有计划、有节制地轮换采收。 （2）对于在科学上有重要意义的世界珍稀物种，如陕西华山的华脐鳞，云南丽江的中华疱脐衣，以及庐山的美味石耳等中国和东亚特有种，应选择合适地段，建立珍稀地衣保护小区加以保护。 （3）对上述一些重要地衣同时还应采取菌、藻分离真培养，进行室内保存。对地衣物种进行多层次的系列保护措施是地衣物种多样性保护和可持续利用的重要方向。 （4）加强对中国地衣物种多样性的调查、采集、分离、培养和研究，以便在地衣多样性遭受破坏之前使之受到保护，研究和可持续利用。苔 藓 1、苔藓植物的多样性 中国的苔藓植物十分丰富。全世界有苔藓植物23000种，中国有2200种，占全世界的9.1%。 中国苔藓植物的特点是： （1）特有类群丰富。根据近几十年调查的结果，仅见于中国的特有苔藓属和主要分布于亚洲东部（仅少数涉及邻近地区）的东亚特有苔藓属共35个，占中国苔藓植物属数的7.09％。它们共含有48个种、亚种或变种，占中国苔藓植物种总数的2.2％（表1）。这些特有属、种在中国西南部横断山区、长江流域中游山区和东南沿海山区存在3个分布中心（表2）； （2）在系统发生上居关键位置的类群多，如原始类型藻苔目（Takakiales）藻苔科（Takakiaceae）藻苔属（Takakia）的两个种；藻苔（T. lepidozioides）和角叶藻苔（T. ceratophylla）在中国西藏地区的察隅、波密及米林县的高寒山地都有发现； （3）热带、亚热带成分占优势。 3、苔藓植物的保护 苔藓植物除了科学价值外，还有很重要的经济价值。在药用方面，苔藓作为“清热解毒”的中草药已有数百年历史。明朝李时珍在《本草纲目》中就记载了金发藓（Polytrichum commune）和暖地大叶藓（Rhodobryum giganteum）等，暖地大叶藓长期以来在中国西南地区被称作“茴心草”，用来治疗心血管病。 传统上，泥炭藓属（Sphagnum）植物或泥炭一直是花卉、苗木栽培或移植的重要包扎材料和园艺肥料，迄今尚无更佳的替代物。 中国历来是世界上五倍子出口的主要国家之一。经过近半个世纪的研究，中国科学家发现，在五倍子生产周期中，苔藓植物作为五倍子蚜虫的冬寄主是五倍子增产不可缺少的一个环节。迄今为止，至少已发现有约20种苔藓植物可作为五倍子蚜虫的冬寄主植物。 此外，苔藓还是监测环境污染的良好指示植物。苔藓与地衣对大气中的SO2，CO和HF反应极为敏感。在中国，钟帽藓（Venturiella sinensis）、高领藓（Glyphomitrium humilli-mum）和兜瓣耳叶苔（Frullania muscicola）等均系常见的树干附生种类，它们对大气污染有较强的敏感性，可在环境监测方面加以利用。 总之，苔藓植物与人类的生存有密切的关系，对它们的保护我们必须给以高度的注意。蕨类植物 1、中国蕨类植物的多样性 全世界有蕨类植物10 000～12 000种，中国有2 200～2 600种，占世界种数的22％。由于中国地域广大，自然条件复杂多样，除了热带少数科属外，中国拥有的科属数几乎占世界的95％，这说明中国的蕨类植物有极高的多样性。 中国分布有在探讨物种进化系统问题上十分重要的种类，如原始类群裸蕨纲的松叶蕨（Psilotum mudum）、天星蕨（Christensenia）。有些属如光叶蕨（Cystoathyrium）、中国蕨(Sinopteris)，其分布区狭小，为中国特有，它们的发现对研究该科中属的演化关系有一定意义。而在四川东部长江沿岸发现的圆肾铁线蕨（Adiantum reniforme），其原产地在大西洋的Madeira群岛。中国变种荷叶铁线蕨（Adiantum reniforme var. sinense）的出现，为研究间断分布及中国和非洲蕨类种的关系提供了很好的材料。能生长在海拔4350m高山寒冻荒漠的严酷环境中的玉龙蕨（Sorolepidium glaciale）是研究蕨类形态和生态条件关系的重要属种。仅产中国西南的湖南石灰岩壁的荚囊蕨（Struthiopteris eburnea）是典型的石灰岩钙质土的重要种属。 根据不完全统计，中国特有的蕨类植物有500～600种，占已知中国蕨类植物的25％左右，重要特有属及代表种见表1。 2、蕨类植物受威胁和濒危状况 随各地区植物考察的深入，不断有蕨类植物新种被发现，但与此同时也有一些种由于环境改变或人为破坏而消失或濒临灭绝（表2）。除上面提到的特有和濒危属种（表1和表2）外。还有些种类虽然不限产中国，但在中国仅局部地区有分布，如鹿角蕨（Platycerium wallichii）仅产靠近缅甸边境的盈江，而埃及苹（Marsilea aegyptica）仅产新疆的局部水域。像这些种类的个体数量不多，分布区狭窄，如不保护，很易绝灭。类似的濒危种类还有很多，估计约占中国蕨类总数的30％左右，其中重要的有101种（表3）。 导致蕨类植物濒危有以下多种原因： （1）森林破坏，造成空气湿度降低，以及地下水位下降，使原有生态环境改变，影响植物种的生存和繁殖，如1963年在四川二郎山团牛坪海拔2450m处林下发现的光叶蕨，1984年专程前往该地，发现森林消失，气候干燥，只在灌丛中找到一株。 （2）工农业建设事业的发展使局部地区一些植物种消失，如中华水韭，荷叶铁线蕨。 （3）由于对一些药用及观赏植物只宣传其价值，而不强调保护的重要，使一些蕨类植物遭受毁灭性的摧残，如鹿角蕨近年已难见到。 （4）旅游区对一些小型稀少植物不加保护，致使其遭践踏而无法生长，如瓶儿小草（Ophioglossum thermale）。 3、加强对蕨类植物的保护 蕨类植物与人们的生活有密切关系，它们之中很多种是传统的中药和民间草药，约占全部种类的10％。如贯众（Cyrtomium fortunei）、海金沙(Lygodium japonica)、骨碎补(Davallia barometz)能够健骨补肾，还有绵马鳞毛蕨（Dryopteris crassirhizoma）和石韦(Pyrrosia)等。又如金毛狗脊蕨（Cibotium baronetz）具有补肝肾，强腰膝的功效，近年来出口需求量很大，每年超过百吨。虽然这个种分布较广，也不能不限量出口加以保护。蕨类植物多为阴生，叶质坚厚，宜作观叶植物及插花的切叶材料。还有少数种类如菜蕨（Cal-lipteris esculenta）、蕨（Pteridium aquilinum var. Latiusculum）、荚果蕨（Matteuccia struthiopteris）等的拳卷叶芽，加工后可作蔬菜并出口；满江红（Azolla imbricata）的叶下具有和蓝藻中的念珠藻共生结构，可固定空气中的氮，是水稻的优良绿肥。总之，蕨类植物与其他绿色植物一道共同创造了地球表面人类生存所必需的环境条件。因此，加强对蕨类植物的保护是我们不可推卸的责任。首先，对急需保护的一些稀有濒危种类应建立专门的保护区，如贵州赤水的桫椤自然保护区。其次，对某些特殊植物因建设需要不能保证在原地生存，如长江三峡工程的启动，受威胁的荷叶铁线蕨需要在相同或相近的气候土壤环境条件的安全地点建立试验场，促使其能在野生条件下易地繁衍。同时加强宣传，提高广大群众和干部对生物多样性保护的认识，禁止对某些有经济价值蕨类植物的滥采乱挖也很重要。裸子植物 裸子植物是原始的种子植物，其发生发展历史悠久。最初的裸子植物出现在古生代，在中生代至新生代它们是遍布各大陆的主要植物。现代生存的裸子植物有不少种类出现于第三纪，后又经过冰川时期而保留下来，并繁衍至今的。据统计，目前全世界生存的裸子植物约有850种，隶属于79属和15科，其种数虽仅为被子植物种数的0.36%，但却分布于世界各地，特别是在北半球的寒温带和亚热带的中山至高山带常组成大面积的各类针叶林。 1、中国裸子植物的多样性 中国疆域辽阔，气候和地貌类型复杂。在中生代至新生代第三纪一直是温暖的气候，第四纪冰期时又没有直接受到北方大陆冰盖的破坏，基本上保持了第三纪以来比较稳定的气候，致使中国的裸子植物区系具有种类丰富，起源古老，多古残遗和孑遗成分，特有成分繁多和针叶林类型多样等特征。 据统计，中国的裸子植物有10科34属约250种，分别为世界现存裸子植物科、属、种总数的66.6％、41.5％和29.4％，是世界上裸子植物最丰富的国家。在中国的裸子植物中有许多是北半球其他地区早已灭绝的古残遗种或孑遗种，并常为特有的单型属或少型属。如特有单种科——银杏科（Ginkgoaceae)；特有单型属有水杉（Metasequoia)、水松（Glyptostrobus）、银杉（Cathaya）、金钱松（Pseudolarix）和白豆杉（Pseudotaxus）；半特有单型属和少型属有台湾杉(Taiwania)、杉木（Cunninghamia）、福建柏（Fokienia）、侧柏（Platy-cladus）、穗花杉（Amentotaxus）和油杉（Keteleeria），以及残遗种，如多种苏铁（Cycas spp.）、冷杉(Abies spp.)等。 中国的裸子植物虽仅为被子植物种数的0.8%，但其所形成的针叶林面积却略高于阔叶林面积，约占森林总面积的52％。在中国东北、华北及西北地区的针叶林中裸子植物物种较少，在西南地区针叶林中则有丰富的裸子植物物种。在华南、华中及华东地区除原生针叶林外，更常见的是大面积人工杉木林、马尾松林和柏木林。 2、中国裸子植物面临的威胁及其保护问题 虽然中国具有极为丰富的裸子植物物种及森林资源，但由于多数裸子植物树干端直、材质优良和出材率高，所以其所组成的针叶林常作为优先采伐的对象，使利该资源正在受到强烈的人类活动的威胁和破坏。如50年代中国最大的针叶林区——东北大、小兴安岭及长白山区的天然林被不同程度地开发利用，60年代至70年代另一大针叶林区——西南横断山区的天然林又相继被强烈采伐，仅在交通不便的深山和河谷深切的山坡陡壁，以及自然保护区内尚有天然针叶林保存。华中、华东和华南地区，因人口密集和经济发展的需求，中山地带的各类天然针叶林多被砍伐，代之而起的是人工马尾松林、杉木林和柏木林。随着各类天然针叶林采伐和破坏，原有生态环境发生改变，加快了林下生物消失和濒危的速度。同时，具有重要观赏价值和经济价值的裸子植物亦破坏严重，如攀枝花苏铁（Cycas panzhihuaensis）、贵州苏铁（C. guizhouensis）、多歧苏铁(C. multipinnata)和叉叶苏铁(C. micholitzii)均在新发表或新的分布点发现后就遭到大肆破坏。三尖杉（粗榧）属（Cephalotaxus）和红豆杉（紫杉）属（Taxus）植物自60年代和80年代末至90年代初发现为新型抗癌药用植物后，就立即遭到大规模采伐破坏，使资源急剧减少。 中国有平均海拔4500m以上的巨大青藏高原，也有广阔的平原低地，山岭重叠、河川纵横、气候多样、地质古老，这些是决定中国生物多样性丰富多彩的主要因素，在被子植物方面表现最为清楚，中国被子植物多样性至少有以下三个特点， （1）生态类型齐备 各种生活型的植物从乔木、半乔木(如梭梭属(Haloxylon))、灌木、半灌木(如沙拐枣属(Calligonum))、小半灌木(如蒿属(Artemisia))、直到多年生草和一年生草，无不具有。生态类群方面，从高山冻原植物(如多瓣木(Dryas octopetala)、松毛翠(Phyllodoce caerulea))到热带雨林种类；从超旱生荒漠植物到潮湿低地的湿生、水生种类；从高寒风大环境的青藏高原垫状植物到华南热带海滨的红树林，各种类型都有代表。 各个气候带都有大量代表科属，例如，桦木科(Betulaceae)、壳斗科栎属(Quercus)的落叶树种，以及杨柳科(Salicaceae)、忍冬科(Caprifoliaceae)、小檗科(Berberidaceae)等是温带的代表；樟科(Lauraceae)、木兰科(Magnoliaceae)、山茶科(Theaceae)、壳斗科的常绿树种，金缕梅科(Hamamelidaceae)以及冬青科(Aquifoliaceae)、五加科(Araliaceae)、蓝果树科(Nyssaceae)，还有单种的连香树科(Cercidiphyllaceae)和水青树科(Tetracentraceae)等是亚热带的代表；至于中国热带森林中包含的科就更多了，常见的科有龙脑香科(Dipterocarpaceae)、番荔枝科(Annonaceae)、橄榄科(Burseraceae)、山榄科(Sapotaceae)、楝科(Melisceae)、藤黄科(Guttiferae)、使君子科(Combretaceae)、天料木科(Samydaceae)、大戟科(Euphorbiaceae)和四数木科(Datiscaceae)等。 （2）原始古老成分很多 在植物系统学研究中，被认为是比较原始的或早期发生的被子植物类群，在中国分布不少，有些仅仅分布于中国。中国的木兰科(Magnoliaceae)、毛茛科(Ranunculaceae)、水青树科、连香树科、三白草科(Saururaceae)、金粟兰科(Chloranthaceae)、金缕梅科和木通科(Lardizabalaceae)等科的植物，在研究被子植物的起源和系统发育方面的重要性，早已为中外学者所公认。近年来，中国在被子植物化石的发现和研究方面取得了丰硕的成果，这些成果对于揭示被于植物的物种多样性，以及揭示被子植物的系统发育，都有十分重要的意义。 （3）特有类型极其丰富 中国被子植物有极其多种多样的分布区类型，其中特有类型所占比重极大。到目前为止，统计中国被子植物持有属共有246个，特有种约17000种。古老孑遗种伯乐树(Bretschneidera sinensis)、连香树(Cercidiphyllum japonicum)、领春木(Euptelea pleiospermum)、昆栏树(Trochodendron aralioides)、银缕梅(单氏木)(Shaniodendron subaequalum)、水青树(Tetracentron sinensis)、半日花(Helianthe-mum songoricum)、四合木(Tetracena mongolica)、鹅掌楸(Liriodendron chinensis)和珙桐(Davidia involucrata)等都是中国特有的例子。这些植物的研究对于认识中国乃至世界被子植物的系统发育和物种多样性形成的历史过程都是极为重要的。 中国被子植物特有属、种主要分布于秦岭－大别山一线以南，横断山脉以东的东南部地区，其中又有三个特有属、种分布相对集中的待有现象中心：(i)川东－鄂西－湘西北中心，这里的被子植物特有木本属几乎均为落叶乔木或灌木，具有温带性质；(ii)川西－滇西北中心，即横断山脉南段，这里的草本属在全部属中占的比例较高，被子植物的木本属几乎全为落叶乔木或灌木，青藏高原的快速和强烈隆升使本区产生大量新特有种，大大丰富了中国被子植物的多样性；(iii)滇东南－桂西中心，由于地理位置偏南，处于北回归线附近，居泛北极植物区和古热带植物区的分界线上，其乔木持有屑中几乎一半为常绿植物， 特有藤本届全部为木质藤本植物，它们所隶屑的科均为热带分布的科，显示出明显的热带性。 3、大力加强对中国被子植物的保护 被子植物在大型植物中数量最多，而且与人类的衣、食、医药、工业原料等关系最为密切。被子植物大量灭绝无疑会对人类造成很大的威胁，因而我们必须格外重视对被子植物的保护。为了有效保护它们，必须研究它们受威胁的方式、程度和灭绝过程，从而制定合理的保护策略。在这方面，进行种群存活力的分析(PVA)，确定最小能存活种群(MVP)是核心内容。 在目前尚无条件对每一个种进行深入的PVA分析的情况下，把保护的范围适当扩大是有必要的，否则，一个种灭绝以后，就再也不能挽回了。
我知道，但我不告诉你
全文地址 摘要：简述了生物传感器尤其是微生物传感器近年来在发酵工业及环境监测领域中的研究与应用，对其发展前景及市场化作了预测及展望。生物电极是以固定化生物体组成作为分子识别元件的敏感材料，与氧电极、膜电极和燃料电极等构成生物传感器，在发酵工业、环境监测、食品监测、临床医学等方面得到广泛的应用。生物传感器专一性好、易操作、设备简单、测量快速准确、适用范围广。随着固定化技术的发展，生物传感器在市场上具有极强的竞争力。关键词：生物传感器；发酵工业；环境监测。一、 引言从1962年，Clark和Lyons最先提出生物传感器的设想距今已有40 年。生物传感器在发酵工艺、环境监测、食品工程、临床医学、军事及军事医学等方面得到了深度重视和广泛应用。在最初15年里，生物传感器主要是以研制酶电极制作的生物传感器为主，但是由于酶的价格昂贵并不够稳定，因此以酶作为敏感材料的传感器，其应用受到一定的限制。近些年来，微生物固定化技术的不断发展，产生了微生物电极。微生物电极以微生物活体作为分子识别元件，与酶电极相比有其独到之处。它可以克服价格昂贵、提取困难及不稳定等弱点。此外，还可以同时利用微生物体内的辅酶处理复杂反应。而目前，光纤生物传感器的应用也越来越广泛。而且随着聚合酶链式反应技术（PCR）的发展，应用PCR的DNA生物传感器也越来越多。二、 研究现状及主要应用领域1、 发酵工业各种生物传感器中，微生物传感器最适合发酵工业的测定。因为发酵过程中常存在对酶的干扰物质，并且发酵液往往不是清澈透明的，不适用于光谱等方法测定。而应用微生物传感器则极有可能消除干扰，并且不受发酵液混浊程度的限制。同时，由于发酵工业是大规模的生产，微生物传感器其成本低设备简单的特点使其具有极大的优势。(1). 原材料及代谢产物的测定微生物传感器可用于原材料如糖蜜、乙酸等的测定，代谢产物如头孢霉素、谷氨酸、甲酸、甲烷、醇类、青霉素、乳酸等的测定。测量的原理基本上都是用适合的微生物电极与氧电极组成，利用微生物的同化作用耗氧，通过测量氧电极电流的变化量来测量氧气的减少量，从而达到测量底物浓度的目的。在各种原材料中葡萄糖的测定对过程控制尤其重要，用荧光假单胞菌（Psoudomonas fluorescens）代谢消耗葡萄糖的作用，通过氧电极进行检测，可以估计葡萄糖的浓度。这种微生物电极和葡萄糖酶电极型相比，测定结果是类似的，而微生物电极灵敏度高，重复实用性好，而且不必使用昂贵的葡萄糖酶。当乙酸用作碳源进行微生物培养时，乙酸含量高于某一浓度会抑制微生物的生长，因此需要在线测定。用固定化酵母（Trichosporon brassicae），透气膜和氧电极组成的微生物传感器可以测定乙酸的浓度。此外，还有用大肠杆菌（E.coli）组合二氧化碳气敏电极，可以构成测定谷氨酸的微生物传感器，将柠檬酸杆菌完整细胞固定化在胶原蛋白膜内，由细菌—胶原蛋白膜反应器和组合式玻璃电极构成的微生物传感器可应用于发酵液中头孢酶素的测定等等。(2). 微生物细胞总数的测定在发酵控制方面，一直需要直接测定细胞数目的简单而连续的方法。人们发现在阳极表面，细菌可以直接被氧化并产生电流。这种电化学系统已应用于细胞数目的测定，其结果与传统的菌斑计数法测细胞数是相同的[1]。(3). 代谢试验的鉴定传统的微生物代谢类型的鉴定都是根据微生物在某种培养基上的生长情况进行的。这些实验方法需要较长的培养时间和专门的技术。微生物对底物的同化作用可以通过其呼吸活性进行测定。用氧电极可以直接测量微生物的呼吸活性。因此，可以用微生物传感器来测定微生物的代谢特征。这个系统已用于微生物的简单鉴定、微生物培养基的选择、微生物酶活性的测定、废水中可被生物降解的物质估计、用于废水处理的微生物选择、活性污泥的同化作用试验、生物降解物的确定、微生物的保存方法选择等[2]。2、 环境监测(1). 生化需氧量的测定生化需氧量（biochemical oxygen demand –BOD）的测定是监测水体被有机物污染状况的最常用指标。常规的BOD测定需要5天的培养期，操作复杂、重复性差、耗时耗力、干扰性大，不宜现场监测，所以迫切需要一种操作简单、快速准确、自动化程度高、适用广的新方法来测定。目前，有研究人员分离了两种新的酵母菌种SPT1和SPT2，并将其固定在玻璃碳极上以构成微生物传感器用于测量BOD，其重复性在±10%以内。将该传感器用于测量纸浆厂污水中BOD的测定，其测量最小值可达2 mg/l，所用时间为5min[3]。还有一种新的微生物传感器，用耐高渗透压的酵母菌种作为敏感材料，在高渗透压下可以正常工作。并且其菌株可长期干燥保存，浸泡后即恢复活性，为海水中BOD的测定提供了快捷简便的方法[4]。除了微生物传感器，还有一种光纤生物传感器已经研制出来用于测定河水中较低的BOD值。该传感器的反应时间是15min，最适工作条件为30°C，pH=7。这个传感器系统几乎不受氯离子的影响（在1000mg/l范围内），并且不被重金属（Fe3+、Cu2+、Mn2+、Cr3+、Zn2+）所影响。该传感器已经应用于河水BOD的测定，并且获得了较好的结果[4]。现在有一种将BOD生物传感器经过光处理（即以TiO2作为半导体，用6 W灯照射约4min）后，灵敏度大大提高，很适用于河水中较低BOD的测量[5]。同时，一种紧凑的光学生物传感器已经发展出来用于同时测量多重样品的BOD值。它使用三对发光二极管和硅光电二极管，假单胞细菌（Pseudomonas fluorescens）用光致交联的树脂固定在反应器的底层，该测量方法既迅速又简便，在4℃下可使用六周，已经用于工厂废水处理的过程中[5]。(2). 各种污染物的测定常用的重要污染指标有氨、亚硝酸盐、硫化物、磷酸盐、致癌物质与致变物质、重金属离子、酚类化合物、表面活性剂等物质的浓度。目前已经研制出了多种测量各类污染物的生物传感器并已投入实际应用中了。测量氨和硝酸盐的微生物传感器，多是用从废水处理装置中分离出来的硝化细菌和氧电极组合构成。目前有一种微生物传感器可以在黑暗和有光的条件下测量硝酸盐和亚硝酸盐(NOx-)，它在盐环境下的测量使得它可以不受其他种类的氮的氧化物的影响。用它对河口的NOx-进行了测量，其效果较好[6]。硫化物的测定是用从硫铁矿附近酸性土壤中分离筛选得到的专性、自养、好氧性氧化硫硫杆菌制成的微生物传感器。在pH=2.5、31℃时一周测量200余次，活性保持不变，两周后活性降低20%。传感器寿命为7天，其设备简单，成本低，操作方便。目前还有用一种光微生物电极测硫化物含量，所用细菌是Chromatium.SP，与氢电极连接构成[7]。最近科学家们在污染区分离出一种能够发荧光的细菌，此种细菌含有荧光基因，在污染源的刺激下能够产生荧光蛋白，从而发出荧光。可以通过遗传工程的方法将这种基因导入合适的细菌内，制成微生物传感器，用于环境监测。现在已经将荧光素酶导入大肠杆菌（E.coli）中，用来检测砷的有毒化合物[8]。水体中酚类和表面活性剂的浓度测定已经有了很大的发展。目前，有9种革兰氏阴性细菌从西西伯利亚石油盆地的土壤中分离出来，以酚作为唯一的碳源和能源。这些菌种可以提高生物传感器的感受器部分的灵敏度。它对酚的监测极限为5 ´10-9mol。该传感器工作的最适条件为：pH=7.4、35℃，连续工作时间为30h[9]。还有一种假单胞菌属（Pseudomonas rathonis）制成的测量表面活性剂浓度的电流型生物传感器，将微生物细胞固定在凝胶（琼脂、琼脂糖和海藻酸钙盐）和聚乙醇膜上，可以用层析试纸GF/A，或者是谷氨酸醛引起的微生物细胞在凝胶中的交联，长距离的保持它们在高浓度表面活性剂检测中的活性和生长力。该传感器能在测量结束后很快的恢复敏感元件的活性[10]。还有一种电流式生物传感器，用于测定有机磷杀虫剂，使用的是人造酶。利用有机磷杀虫剂水解酶，对硝基酚和二乙基酚的测量极限为100´10-9mol，在40℃只要4min[11]。还有一种新发展起来的磷酸盐生物传感器，使用丙酮酸氧化酶G，与自动系统CL-FIA台式电脑结合，可以检测(32~96)´10-9mol的磷酸盐，在25°C下可以使用两周以上，重复性高[12]。最近，有一种新型的微生物传感器，用细菌细胞作为生物组成部分，测定地表水中壬基酚（nonyl-phenol etoxylate --NP-80E）的含量。用一个电流型氧电极作传感器，微生物细胞固定在氧电极上的透析膜上，其测量原理是测量毛孢子菌属（Trichosporum grablata）细胞的呼吸活性。该生物传感器的反应时间为15~20min，寿命为7~10天（用于连续测定时）。在浓度范围0.5~6.0mg/l内，电信号与NP-80E浓度呈线性关系，很适合于污染的地表水中分子表面活性剂的检测[13]。除此之外，污水中重金属离子浓度的测定也是不容忽视的。目前已经成功设计了一个完整的，基于固定化微生物和生物体发光测量技术上的重金属离子生物有效性测定的监测和分析系统。将弧菌属细菌（Vibrio fischeri）体内的一个操纵子在一个铜诱导启动子的控制下导入产碱杆菌属细菌（Alcaligenes eutrophus (AE1239)）中，细菌在铜离子的诱导下发光，发光程度与离子浓度成正比。将微生物和光纤一起包埋在聚合物基质中，可以获得灵敏度高、选择性好、测量范围广、储藏稳定性强的生物传感器。目前，这种微生物传感器可以达到最低测量浓度1´10-9mol[14]。还有一种专门测量铜离子的电流型微生物传感器。它用酒酿酵母（Saccharomyces cerevisiae）重组菌株作为生物元件，这些菌株带有酒酿酵母CUP1基因上的铜离子诱导启动子与大肠杆菌lacZ基因的融合体。其工作原理，首先是CUP1启动子被Cu2+诱导，随后乳糖被用作底物进行测量。如果Cu2+存在于溶液中，这些重组体细菌就可以利用乳糖作为碳源，这将导致这些好氧细胞需氧量的改变。该生物传感器可以在浓度范围(0.5~2)´10-3mol范围内测定CuSO4溶液。目前已经将各类金属离子诱导启动子转入大肠杆菌中，使得大肠杆菌会在含有各种金属离子的的溶液中出现发光反应。根据它发光的强度可以测定重金属离子的浓度，其测量范围可以从纳摩尔到微摩尔，所需时间为60~100min[15][16]。用于测量污水中锌浓度的生物传感器也已经研制成功，使用嗜碱性细菌Alcaligenes cutrophus，并用于对污水中锌的浓度和生物有效性进行测量，其结果令人满意[17]。估测河口出水流污染情况的海藻传感器是由一种螺旋藻属蓝细菌（ cyanobacterium Spirlina subsalsa）和一个气敏电极构成的。通过监测光合作用被抑制的程度来估测由于环境污染物的存在而引起水的毒性变化。以标准天然水为介质，对三种主要污染物（重金属、除草剂、氨基甲酸盐杀虫剂）的不同浓度进行了测定，均可监测到它们的有毒反应，重复性和再生性都很高[18]。近来由于聚合酶链式反应技术（PCR）的迅猛发展及其在环境监测方面的广泛应用，不少科学家开始着手于将它与生物传感器技术结合应用。有一种应用PCR技术的DNA压电生物传感器，可以测定一种特殊的细菌毒素。将生物素酰化的探针固定在装有链酶抗生素铂金表面的石英晶体上，用1´10-6mol的盐酸可以使循环式测量在同一晶体表面进行。用细菌中提取的DNA样品进行同样的杂交反应并由PCR放大，产物为气单胞菌属（Aeromonas hydrophila）的一种特殊基因片断。这种压电生物传感器可以鉴别样品中是否含有这种基因，这为从水样中检测是否含带有这种病原的各种气单胞菌提供了可能[19]。还有一种通道生物传感器可以检测浮游植物和水母等生物体产生的腰鞭毛虫神经毒素等毒性物质，目前已经能够测量在一个浮游生物细胞内含有的极微量的PSP毒素[20]。DNA传感器也在迅速的得到应用，目前有一种小型化DNA生物传感器，能将DNA识别信号转换为电信号，用于测量水样中隐孢子和其他水源传染体。该传感器着重于改进核酸的识别作用和加强该传感器的特异性和灵敏性，并寻求将杂交信号转化为有用信号的新方法，目前研究工作为识别装置和转换装置的一体化[21]。