开题报告主要包括:一、拟选论文题目:二、文献综述与选题报告要求:1. 引用外文文献不少于10篇,写出文献综述与选题书面报告,字数在3000字以上。2. 书面报告内容应包括:选题背景和意义,国内外研究动态,本论文的主要研究工作和基本框架,主要参考文献,预期成果和可能的创新点等;3. 填好“论文选题报告及论文工作计划”表,连同书面报告一起交研究生院备案;4. 书面报告的格式见附件。三、导师对选题报告的评语(就研究生对该研究领域国内外研究现状的了解情况、研究方法和手段、预期成果予以评价):四、评审小组对选题的意见(是否同意选定该课题、是否同意选题报告通过、以及对下一阶段研究工作的建议;其他建议,如限期重作选题报告、终止培养建议等):五、论 文 工 作 计 划六、附件(一下为附件内容)拟选论文题目一、选题背景和意义二、国内外研究动态三、论文主要研究和基本框架四、预期成果和可能的创新点五、主要参考文献
1.膨润土改良土壤技术的研究进展,2011年。 问题一,膨润土对土壤的修复改良作用体现在哪些指标? a、改善土壤的理化性质:1)膨润土具有吸水率高的特点,增加土壤团聚体(土壤结构的基本单位),土壤质量会提高,改善土壤的保水性和透气性;2)而膨润土和有机质的结合,提高有土壤中有机质的含量和品质。土壤与有机质的相互作用体现在膨润土在促进松结态腐殖质分解而加速紧结态腐植质合成方面发挥了作用,有利于土壤系统的内稳定性;3)提高土壤中一些微生物的存活率,比如说豆科的根瘤菌。 b、对于肥料的作用:膨润土的吸附性,粘着性和离子交换性,它可以作为还肥料的缓释剂,抗结块颗粒以及悬浮剂,从而增加植物对肥料的利用率。 实验表明,土壤膨润土的加入可以减少氮素的淋溶损失;另有研究表明,膨润土的加入可以使得土壤中的钾以交换态的形式储存起来,而防止钾肥的固定。 c、重金属和有机污染修复方面:重金属进行钝化,降低其生物的有效性,减少植物对重金属的吸收。而土壤。中是多种物质对重金属的共同作用。 石油污染土壤在经过理化的方法治理后,农作物仍然不能生长,这个时候需要长期的对土壤的理化性质进行修复,以达到能够种植作物的目的。 膨润土的离子交换作用可以使它能够对盐碱地进行吸附,降低土壤的含盐量,对酸性土壤进行修复,降低土壤的酸度。 问题二膨润土作为土壤改良剂存在哪些问题? 石油污染的土地,那么就要对膨润土进行有机改性,提高他的亲亲油性和疏水性。 然后如果是要对重金属污染的土地进行改性。那么就要对童童进行那话,以提高他的离子交换性。 问题三 实际应用中如何操作? 对于比较贫瘠的土壤的话,则只是要是利用膨润土与有机质的交互作用来提高土壤中有机质的含量和品质,增加作物产量。 对于重金属污染或者有机物污染的土壤,主要是通过它的吸附作用来时的减慢污染物的扩散迁移,以及植物对于这些污染物的富集。 保水保肥一般指的是沙地需要 2、土壤改良剂及其在各种土壤改良应用中的研究进展 问题一,改良剂在酸化土壤和盐碱地的应用。 磷酸氢钾/氢氧化钠缓冲液;施地佳以及脱硫灰改良的有机肥;生石灰/石灰氮含腐殖质水溶肥;田师傅;酸易客等土壤改良剂都能提高土壤的ph值,减少酸性土壤交换性酸的总量。 生化黄腐酸土壤改良剂能降低酸性土壤活性铝的危害,对盐碱土壤理化性质也有影响。 将腐殖酸和沸石合理配比或者腐植酸、牛粪、石膏合理配比,降低土壤的全盐量 土壤性状指标包括土壤的交换性钠、钙、镁、ph值、出苗率。 问题二,土壤改良剂在贫瘠土壤和土壤板结上的应用。 土壤改良剂包括:PJG土壤改良剂,有机炭土壤改良剂,秸秆,废料和胶土,生物炭、熟石灰、腐植酸钾,熟石灰、地宝一号,硫磺石膏有机肥。 验证指标:植株各器官上的氮磷含量及累积吸收量。风沙土孔隙度团聚体时水量,有机质速效养分、微生物数量、酶活性、碱解氮,速效磷,速效钾。 土壤理化性质指标:土壤容重降低,孔隙度增加,聚合碳固定 ph值和电导率是盐碱程度的指标。问题三,土壤改良在重金属污染土地上的应用 典型的土壤改良剂:碱性煤渣可以分别降低糙米中的镉和镉含量;非晶氧化锰减少土壤中镉铅锌的含量。 问题四,研究展望。 过去研究主要集中在土壤板结或缺水,但是土壤酸碱化的改良以及生物退化的改良研究的比较少 采用的原料目前多以工农业废弃物为原料,研制多种功能型的土壤改良剂,但其中的有毒有害物质的有效控制值得关注。 改良剂配合使用引起关注,比如生物改良剂与工农业废弃物的配合,有机和无机固体废弃物的配合等。
中科院化学所工程塑料国家重点实验室取得的成就有:单体插层缩聚制备了尼龙6/粘土纳米复合材料,可大幅度提高其热变形温度,扩大了材料的应用范围,并对插层剂的碳链长度与有机蒙脱土的层间距的关系进行了研究,在此基础上开发了PET/粘土、PBT/粘土纳米复合材料,提高了材料的热性能和阻隔性,其中PET/粘土纳米复合材料的结晶速度较PET提高了约5倍。此外还通过聚合物溶液插层及熔体插层分别制备出硅橡胶/蒙脱土及PS/粘土纳米复合材料,其中硅橡胶/蒙脱土纳米复合材料具有良好的耐磨性,各项物理、力学性能指标得到很大提高,可代替气相白炭黑填充硅橡胶,具有实用前景。相信在不久的将来,PLS纳米复合材料将会广泛应用于高分子材料及其它领域。
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医学毕业论文:医学免疫的中医理论
中医药与现代免疫学有着十分密切的联系,但是,目前二者没能很好的结合与应用。下面是我收集整理的医学毕业论文:医学免疫的中医理论,希望对您有所帮助!
摘要: 随着现代医学、免疫学研究的快速发展和中医药研究的不断深人,中医药与机体免疫功能的研究取得了丰硕成果。同时,由于医学模式的转变和人们崇尚回归自然潮流在全球范围的悄然兴起,中医药通过调整机体免疫状态而在防病治病和养生保健中所起的作用倍受人们关注。
关键字: 医学免疫,中医理论,中药方剂,实验技术,中医药研究。
前言: 现代免疫理论在我国早有记载。早在公元342年,晋葛洪《肘后备急方》中就记载了预防狂犬病的免疫学方法和效果:“疗犬咬人方,乃杀所咬犬,取脑傅之,后不复发。”公元998一1022年宋真宗时代,我国就用接种人痘预防天花,至明朝隆庆年间(1567~1572年)我国对人痘法有了重大改进,同时创造了人体连续传代的方法降低苗种的毒力,此法成为近代免疫学的先导,开了人工免疫方法的先河。我国人痘接种获得成功见于文字记载是公元1007年前后,比英国人琴纳试用牛痘苗预防天花要早700多年。中医学对变态反应的认识也是比较早的,约在公元前3000年的神农氏就曾提出孕妇应忌服鱼、虾、鸡和马肉,认为服用这些东西会引起皮肤溃疡。这对后世认识和预防变态反应有重要意义。中医学对这一问题的认识比西方国家早2000多年。因此,我们有理由相信,我国不仅是免疫学的“故乡”,也为世界免疫学的发展做出了积极贡献。
主要从三方面谈起中医药与免疫学的关系与发展,一是中医理论;二中药方剂;三实验技术。
1.现代免疫与中医传统理论
中医理论的邪正学说、阴阳学说、脏象学说及养生理论都已证明和现代免疫学关系十分密切。
中医学把人体的机能活动及抵御和清除各种有害物质的作用叫“正气”,免疫能力与正气的含义基本上是吻合的,而把破坏人体内部及人体与外界环境相对平衡状态的有害物质叫“邪气”。“正气存内,邪不可干”。而这正是机体的免疫功能。现代免疫学提出的机体免疫系统三大功能(防御功能、自稳功能、监视功能)正是中医邪正学说的`具体化。防御功能是指机体抵御病原生物等“外邪”的功能,自稳功能和监视功能指机体清除“内邪”(如:损伤、衰老、死亡、突变细胞等自身抗原)的功能。
免疫系统不断维持自身平衡的过程也正等同于中医的正邪对抗和阴阳平衡,以此达到自身的稳定。中医药防病治病,归根到底,主要还是通过调整机体免疫等功能,从而达到机体的自身稳定。人体是一个有机的统一整体,免疫系统仅是人体内复杂系统中的一个,中医药引起机体免疫功能的变化,不仅作用于免疫系统,也可能是通过其它系统(如:神经内分泌系统)来影响机体免疫功能的。
经络实质也是免疫细胞,免疫分子的循行通路,参与免疫调节网络的构成,针灸的有效作用与免疫调节同样密不可分
2.免疫学与中药,复方的相互关系
近些年来,研究和开发免疫调节药物成为医药界的热门话题,临床使用的很多中药及方剂经实验研究被证明具有免疫调节作用。加之中药资源丰富,所以从中药中寻找新的免疫调节剂具有针对性强、成本低、见效快的特点。
免疫促进药:主要是益气、养血、温阳、益阳的药物及少数解毒和活血的药。 1.促进细胞免疫药物:如增加T细胞比值的药:党参,黄精,白术,香菇,鸡血藤,淫羊藿等。促进淋巴细胞转化的药物:人参,桑寄生,白术,五味草,旱莲草,白芍,川芎,丹参,黄芪等。增强细胞吞噬功能的药:山药,黄连,穿心莲,白花蛇,舌草等金乡县人民医院中医科张西峰。 2.促进体液免疫的药物:如抑制补体含量减少的药:枳壳,陈皮,麻黄,丹皮等。促进抗体生成增加的药:菟丝子,黄芪,紫河车,云芝等。
免疫抑制药:主要是活血化瘀清热解毒药。 1.清除抗原药:鱼腥草,蒲公英,银花,黄连,黄芩,黄柏,当归,红花,大蒜,郁金等 2.抑制抗体生成:当归,川芎,赤芍,生地,大枣,补骨脂,雷公藤,昆明山海棠,茵陈,秦艽,桂枝,泽泻,苍术等
.双向调节药:可使过低的既能状态提高,亢进的机体状态降低,使机体内环境稳定。常用药:人参,刺五加,黄芪,防风,甘草,当归,麦冬,五味子,肉桂,熟地,赤芍,丹参,降香等
免疫调节药:作用于机体的调节系统,有利于体内健康方向发挥作用,而达到新的动态平衡。 1.作用域下丘脑——垂体——肾上腺皮质轴:兴奋该轴的药物:人参,党参,白术,五味子,紫河车,灵芝等抑制该轴的药:黄精,地黄,甘草等2.作用与环核苷酸的调节药:环核苷酸被认为是阴阳平衡的枢纽,正常细胞环磷酸腺苷(cAMP)/环磷酸乌苷(cGMP)保持着一定的比值,补阳药可能升高此比值,滋阳药可能协调该比值,从而是免疫平衡得到调节,属于一种快速调节方式。常用药物:党参,猪芩,人参,甘草,茶碱,麻黄碱,土茯苓,龙葵,灯心草等。
中国古代传统经方与免疫关系紧密,二妙方具有增强细胞免疫的功能,四妙方又表现出免疫的双向调节作用。等等。
许多中药、方剂和针灸等可以通过调整机体免疫状态治疗世界疑难疾病,例如癌症,艾滋,等传染病。绝大多数中药和方剂无毒副作用(或毒副作用很小),还可克服西药(主要是免疫抑制剂)的毒副作用。中医药治疗肿瘤,不但可提高患者免疫功能、改善症状、缓解病情,还可拮抗放疗、化疗对机体的损伤。现代医学在治疗免疫功能缺陷或低下的疾病中,常给机体输人细胞因子,这些外源性的免疫反应物质往往有一定的副作用,不仅价格昂贵,且长期应用会降低机体的敏感性。而不少中药、方剂及针灸等可诱使机体细胞产生和分泌细胞因子。而以上机理的阐明都来自于现代医学和免疫学的研究。中医在处方时,很注意各味中药君臣佐使的协同作用。但对中药的有效成分不清楚。而中医药免疫学则可弥补这方面的不足。同时,中药有效成分的提取也依赖现代科学技术,如:由甘草等提取物制成的抗AIDS药物“克艾可”已用于临床。
3.免疫学实验技术与中医药研究
目前中医药研究中常用到的免疫技术有许多,现试举比较常见的实验的应用。1酶联免疫吸附试验(ELISA),应用此试验在中医药研究中可以定量的测定某蛋白质在某组织中的含量,了解中医药对体液免疫的影响。2免疫印迹法,中医药在自身免疫的诊疗中发挥重要作用。3免疫组化技术,通过表面标志物的标记,对组织细胞表面的抗原蛋白做定性,定量,定位的检测。4放射免疫技术,在中医药研究中主要做微量物质的研究测定,等等。
加强中医药专业免疫学等实验能力的培养,掌握必要的免疫学实验技术,有利于培养既精通中医药,又熟悉常用的现代医学实验技术的高素质创新型中医药人才,有利于促进中医药事业的发展。在国际中药市场上,我国的贸易额不占优势,其原因之一就是传统的中药剂型不太容易被某些国家所接受。掌握必要的实验技术,促进中医药现代化,以适应国际市场的需求,为我国的经济发展和世界人民的健康服务。
中医药免疫学把现代科学技术用于中医药免疫等作用的研究,既重视中医学宏观整体的哲理思想和动态辨证关系,又强调现代医学的局部定位性和实证分析研究,既继承和发展了中医学整体观的合理性和优势,又弥补了中医学整体观的缺陷和不足,它是中医学宏观整体的哲理思想与现代科学技术有机结合的产物,是中医药学与现代医学等科学技术的巧妙结合点,是独具我国特色的极有发展前景的新兴学科。它是在中西文化交流和现代科学技术迅速发展中形成的,具有强大的生命力和广阔的发展前景。
4.结论
中医药与现代免疫学有着十分密切的联系,但是,目前二者没能很好的结合与应用。中医药面临机遇又面临挑战,和所有学科一样,中医药的发展也必须依靠现代科学技术,依靠掌握了现代科学技术的人才。中医学有其合理性和优势,也存在缺陷和不足,缺乏实证分析研究,对机体微观局部的结构和功能缺乏深刻了解,是一种哲学观念。这种理论的滞后性和认识方法的欠缺,加之现代科学技术的贫乏是制约中医药发展的根本原因。要想充分发挥免疫学理论在中医药研究中的特有作用,促进中医学新的振兴和发展,最重要的是要提倡中医专家和免疫学工作者的密切合作。只有中医专家和免疫工作者在科研工作中密切合作,各自发挥自己的专业特长,才有可能取得高水平的科研成果。
参考文献
1.贺新怀 席孝贤 孙理军 中医学整体观与中医药免疫学 (712083陕西中医学院学报)
2.胡研萍 中医药治疗艾滋病的免疫学研究。
3.关洪全,韩晓伟,雷萍,侯殿东试 加强中医药专业硕士生免疫学实验能力培养的意义与措施中 医 药 导 报
4.郭 峰 浅谈开展中医药现代系统免疫学研究的重要意义
5.陆平成 免疫学在中医药科研中的应用和展望 南京中医药大学学报
化学是重要的基础科学之一,是一门以实验为基础的学科,在与物理学、生物学、地理学、天文学等学科的相互渗透中,得到了迅速的发展,也推动了其他学科和技术的发展。下文是我为大家搜集整理的关于大学化学毕业论文的内容,欢迎大家阅读参考! 大学化学毕业论文篇1 浅议化学氧化改性对碳毡空气阴极表面特征的影响 微生物燃料电池(MFC)是一种可以将废水中有机物的化学能转化为电能同时处理废水的新型电化学装置。但输出功率低、运行费用高且性能不稳定等严重制约了MFC的实际应用。影响MFC性能的主要因素有产电微生物、阴极催化剂、电极材料、反应器构型及运行参数等。其中,阴极是影响MFC性能及运行成本的重要因素。目前,有学者通过筛选电极材料及对电极材料进行改性来提高MFC性能和降低成本,效果较为显着。因此,笔者采用HNO3氧化碳毡,制作改性碳毡空气阴极,研究化学氧化改性对碳毡空气阴极表面特征的影响;并通过循环伏安测试,考察改性后碳毡阴极的稳定性。 1材料与方法 试验装置及材料 采用连续流运行方式,试验装置主体是由有机玻璃制成的圆柱体,中间阳极室有效容积为36mL(内径为2cm,高为),为确保阳极室的厌氧环境,用密封柱密封。阴极在阳极室外侧壁围绕。装置总容积为,密封盖上有阳极孔、阴极孔及检测孔,以便用铜导线、鳄鱼夹来连接外电路,外接1000Ω电阻作为负载。进水口设计在底部中央,制备成无膜上升流式反应器。阳极是直径为1cm的碳棒,阴极是厚度为3cm的碳毡,输出电压由万用表采集。 原水水质及运行参数 垃圾渗滤液取自沈阳市老虎冲垃圾填埋场的集水井,其水质如表1所示。接种微生物为取自UASB反应器中的厌氧颗粒污泥,接种量为25mL。启动期的进水流量控制在30mL/h,COD约为500mg/L。稳定运行后进水流量逐步提升到90mL/h,COD提升到1500mg/L。 装置在32℃下恒温运行。MFC接种厌氧污泥后,先用COD为1000mg/L的垃圾渗滤液驯化一个周期,使阳极的产电微生物成功挂膜,MFC运行稳定后,再以COD为1500mg/L的垃圾渗滤液作为阳极进水。 改性碳毡空气阴极的制备 阴极预处理:将碳毡剪成所需尺寸,然后浸泡在1mol/L的盐酸溶液中,目的是去除碳毡中的杂质离子,24h后取出,用去离子水反复清洗直至清洗液为中性,放入105℃烘箱中干燥2h。 碳毡改性:将预处理过的碳毡浸入65%~68%的浓硝酸中,用水浴加热至75℃,处理不同时间后取出并用蒸馏水反复清洗直至清洗液为中性,放入105℃烘箱中干燥2h。 催化剂吸附:将经改性后的碳毡放入Fe/C催化剂溶液(硝酸铁浓度为,活性炭粉为1g)中,于磁力搅拌器上搅拌30min,然后取出碳毡放入105℃烘箱中烘干。 分析项目和方法 外电阻R通过可调电阻箱控制,电压由万用表直接读取,功率密度P通过公式P=U2/RV计算得到,其中U为电池电压,V为阳极室体积。 表观内阻采用稳态放电法测定。 循环伏安测试以饱和甘汞电极作为参比电极,采用传统三电极体系,电化学工作站为EC705型。 电极电导率采用伏特计测定,COD采用快速密闭消解法测定,NH+4-N采用纳氏试剂光度法测定。 2结果与讨论 改性时间对催化剂担载量的影响 电极表面催化剂担载量是影响电极性能的直接因素,而化学改性将影响电极吸附催化剂的担载量(如表2所示)。碳毡经过HNO3化学氧化处理不同时间后,其质量均出现一定程度的减少,且随着处理时间的增加,单位质量碳毡减少量也逐步增加,同时,单位质量碳毡所吸附催化剂的量也增加。这是由于HNO3的氧化作用使碳毡结构发生了变化,表面沟壑加深加密,粗糙度和表面积增加。同时碳毡表面的H+易被催化剂Fe3+取代,也有利于阴极催化剂的吸附。 化学改性时间对电导率的影响 电极电导率是表征电极性能的重要参数之一。考察了碳毡空气阴极化学改性时间对其电导率的影响, 经改性后碳毡空气阴极的电导率明显提高,且随着处理时间的增加,电导率升高,当化学改性时间达到6h后,电导率趋于稳定。 这是因为碳毡具有石墨层状结构,层与层之间主要是以范德华力相结合,故层间较易引入其他分子、原子或离子而形成层间化合物。应用HNO3处理碳毡时,HNO3分子嵌入层间,同时吸引石墨电子,使其内部空穴增多,因此大大提高了碳毡的电导率。当碳毡层间嵌入的HNO3分子达到饱和时,将不再影响碳毡的电导率。 改性时间对MFC电化学性能的影响 对产电性能的影响 分别选取经HNO3氧化0、2、4、6、8、10h的碳毡制备碳毡空气阴极,并以石墨棒为阳极,垃圾渗滤液为燃料构建MFC,进行产电试验。极化曲线斜率和功率密度是表征MFC产电性能的两个重要参数,因此,通过测定输出电压和电流等参数,分别得到极化曲线和功率密度曲线。整个试验过程保持进水流量为120mL/h,反应温度为32℃。经HNO3改性的碳毡空气阴极MFC的极化都经历了活化极化、欧姆极化和浓度极化三个阶段。随着HNO3改性时间的延长,活化极化、欧姆极化和浓度极化损耗逐渐减小,电池的极化曲线斜率逐渐减小,即表观内阻逐渐降低;当改性时间为6h时,极化曲线斜率达到最小,表明此时表观内阻最小(358Ω)。之后,随改性时间的增加,极化曲线斜率增大,即表观内阻增大。 随着处理时间的增加,电池的功率密度同样经历了一个先增高再降低的过程,与图2的规律基本一致。其中当处理时间为6h时,电池的产电性能最好,最大功率密度达到,较未经HNO3处理的MFC的最大功率密度()增大了倍。由此可知,通过HNO3化学氧化改性碳毡空气阴极是改善MFC产电性能的有效方式之一。 对CV曲线的影响 循环伏安法(CV)是表征MFC放电容量的重要方法之一。化学改性碳毡空气阴极MFC的CV曲线如图4所示。其中,扫描速度为50mV/s,扫描范围为-1~1V。扫描曲线以下的积分面积代表了电池的放电容量。由此可知,随着处理时间的增加,放电容量先增加后减小,化学氧化时间为6h时,构建的MFC放电容量最大,即MFC性能最好。综上所述,HNO3化学氧化碳毡空气阴极的最佳时间为6h。 的产电除污稳定性 产电性能稳定性 对经HNO3化学氧化处理6h的碳毡空气阴极MFC进行了CV测试,共进行了21次循环扫描,结果表明:随着循环次数的增加,曲线形状几乎没有改变,第1、6、11、16、21次的循环伏安曲线基本重合,面积近乎恒定,即放电容量几乎没有变化,说明电池性能比较稳定,能够长期稳定运行。 在其他条件不变的情况下,采用经HNO3氧化6h的碳毡作为阴极,保持进水流量为120mL/h,外接1000Ω电阻持续运行14d,每天记录输出电压。 在最初的3d内,输出电压从62mV增加到483mV,第4天达到最大为492mV,接下来的一周则稳定在470mV左右。随着运行时间的增加,电压略有下降,这可能是阳极室溶液的不断流动,冲刷阳极,带出一定量产电菌同时增加了电池的内阻所致,但总体上电池的运行比较稳定。 除污性能稳定性 采用经HNO3化学氧化6h的碳毡作为阴极、石墨棒作为阳极、外接1000Ω电阻的MFC,以连续流方式处理垃圾渗滤液。试验过程中原水COD为(2376±200)mg/L,NH+4-N为(151±10)mg/L,保持进水流量为120mL/h、温度为32℃,反应初期(1~5d),出水COD浓度急剧下降,之后出水COD浓度逐渐趋于稳定。 COD由初始的(2376±200)mg/L降到(238±15)mg/L,去除率达到~,高于谢珊等采用两瓶型MFC处理垃圾渗滤液对COD的去除率()。而氨氮则由初始的(151±10)mg/L降到(86±5)mg/L,去除率达到~。去除的氨氮中部分以NH+4形式随水流进入阴极室,在阴极室扩散到空气中或转化为其他形式的氮,部分在阳极室作为电子供体被氧化。He等的研究也证实了氨氮可以作为MFC的燃料。 3结论 ①碳毡空气阴极吸附的催化剂量随着HNO3化学氧化碳毡时间的增加而增加,但是过量的催化剂不但不能促进反应,反而会增加电池内阻从而降低电池产电性能。碳毡空气阴极电导率随着HNO3化学氧化碳毡时间的增加而增加,并逐渐趋于稳定。 ②随着HNO3化学氧化碳毡时间的增加,碳毡空气阴极MFC的功率密度、放电容量呈现先升高后降低的趋势,而极化曲线斜率呈现先降低后升高的趋势。 ③HNO3化学氧化碳毡的最佳时间为6h。阴极改性6h后电池产电性能较稳定,最大功率密度比未改性增大倍,达到了,内阻降低到358Ω。 ④阴极改性6h后的MFC处理垃圾渗滤液的性能稳定。当进水COD为(2376±200)mg/L、NH+4-N为(151±10)mg/L时,对两者的去除率分别为(~)和(~)。 参考文献: [1]布鲁斯·洛根。微生物燃料电池[M].北京:化学工业出版社,2009. [2]FomeroJJ,RosenbaumM,CottaMA,[J].EnvironSciTechnol,2008,42(22):8578-8584. [3]李明,邵林广,梁鹏,等。集电方式对填料型微生物燃料电池性能的影响[J].中国给水排水,2013,29(9):24-28. 大学化学毕业论文篇2 浅谈化学分子力学对建筑建材选用的影响 引言 化学的应用给人类文明带来了翻天覆地的变化,在建筑领域,基于化学基础上的新型建筑建材的开发和利用提高了建筑的质量及建筑的安全性、稳定性、美观性等,是现代建筑研究的重要话题。此外,随着地球资源的日益紧张,环境污染的日益严峻,现代建材的研究和应用更为人们所重视,基于化学分子力学对建筑建材的选择和应用途径也日趋广泛。 1 建筑建材的选择和应用 现代建筑建材选择和应用的现状 伴随着人类文明的发展,建筑建材的生产工艺日益改进,生产技术的现代化,实现了建筑建材生产的智能化、自动化,各类建筑材料在科技发展的影响下不断优化。例如,混凝土的应用,它不仅是一种建筑材料,更具有装饰等作用。如利用混凝土砌块装饰建筑物墙壁,不但具有一定的美观性,还具有保温、隔热等效果。在高分子化学建材应用上,国外的发展要优于国内,例如塑料地板、高分子防水卷材等高分子化学建材最早出现与国际市场,被一些发达国家广泛应用。当前,建筑建材的选择和应用趋于高科技、多功能化,人们对建筑建材的性能、装饰效果、环保作用等有了更高要求。例如,涂料的选择,功能多、污染小、性能高、装饰效果强的材料更受欢迎。总之,人们对建筑建材的选择已由传统的实用性,转向了性价比高、性能好、低碳环保、功能多等多元方向。 新型化学建筑材料 新型化学建筑建材能赋予建筑新功能,在节约能源、优化环境等方面也有突出表现。例如建筑物墙体,可选择非粘土砖、建筑墙体板材、钢结构、玻璃结构等,其性能明显优于传统墙体。如玻璃结构,透光性好、装饰性强,给人以时尚、美观、大气之感。同时,新型化学建筑建材的多样性,使其具备更广泛的功能。例如塑料,新型塑料门窗,不仅美观、轻便、易安装,还具有很好的隔热性、耐腐性等; 又如新型的塑料管材,不但克服可传统管材的易腐蚀、易生锈、易老化等缺点,还具质轻、易安装、无污染等特点,极适合现代建筑环境; 再如塑料地板,节省原料,运输、施工方便,能带给人更好的舒适,具有良好的装饰效果好,是现代建筑建材的“新宠”。此外,混凝土、涂料等,在化学发展的影响下也具有更多、更广泛的用途,例如涂料的防水、防火、防毒、杀虫、隔音、保温等作用。 建筑建材的选择和应用原则 建筑建材的选择首先要满足应用需求,确保建筑建材选择的应用性能,确保其应用方便、应用安全和应用效果。其次,考虑建筑建材的美观性,建筑不是把好的东西堆积起来,而是一种艺术的创造与实践。 再次,充分考虑建筑建材的性价比,确保建筑工程的综合效益。在选择建筑建材时,先对建筑建材的特点、性能进行充分的了解,结合建筑需求,科学的选择适当的建筑建材。再对建筑建材的使用环境、使用目标进行综合的分析和研究,确保建筑建材应用的效果和性能,提高建筑物的功能性、美观性。最后,要全面认知建筑建材的应用工艺,确保建筑建材性能的发挥。例如混凝土,不但要了解各种混凝土的特点、配置比例等,还要重视其混合工艺,确保混凝土能到达理想的建筑效果。因此,建筑建材的选择是需要非常慎重的,而且需要遵循必要的应用原则。 2 化学分子力学对建筑建材的选择和应用的影响 新型建筑建材种类繁多、功能齐全。例如涂料,有有机水性涂料、溶剂类涂料等,在应用上也有较大区别。新型涂料应用化学知识,使涂料具有低污染、高性能、隔热、防火等多种功能,在材料选择时,要充分考虑建筑建材的应用目的,以达到工程施工的最大效益。又如保温隔热材料,现在常用的有玻璃棉、泡沫塑料等,这些材料的选择和应用与化学分子力学息息相关。以混凝土为例,要选择高性能的混凝土,首先,要了解混凝土的特点,它是一种由水泥、砂石、水、胶凝材料等按一定比例混合而成的复合材料。在材料的选择与应用中,必须认清其复合材料性质和各种混合比例,同时掌握混凝土的搅拌、成型、养护等等。 其次,在混凝土基本特点基础上,科学认知混凝土的集中搅拌特点,科学搭配各种材料比例,确保建筑建材的工作性、效益性和性价比。再次,在实践中结合理论科学的进行建筑建材的选择和应用。如通常情况下,建筑中会使用硅酸盐水泥,在该类建筑建材的选择上,不能单方面的考虑某一方面,要综合考虑,全面了解、可选选择。例如,在配置C40 以下的流态混泥土时,选择 42. 5Mpa 普硅水泥就不太合适,应结合应用需求,选择 32. 5Mpa 普硅水泥,避免选择的盲目性带来施工的不便。 此外,混凝土的选择要科学的利用化学知识,如相同标号的混凝土,要选择强度系数大,确保混凝土的耐久性; 相同强度的混凝土,则要选择需水量小的,降低水泥用量,确保水灰比例的科学性。同时,注重季节、气候等对于建筑建材化学性能的影响,如在混凝土配置中选择水泥,如在冬季施工则易采用 R 型硅酸盐水泥,搭配合适的掺料、外加剂等,确保混凝土性能。总之,化学丰富了现代建筑建材市场,为建筑提供了更多的选材机遇,而新型的建筑建材的使用一定要避开盲目性、跟风性,应在建筑目的的指导下,结合建筑建材性能,利用化学分子力学等知识,科学的、适当的对其进行选择和应用,以提高建筑建材的应用效果和应用价值。化学的分子力学,在建筑建材中应用非常广泛,基于建筑建材的化学分子力学应用,可以将建材的使用效率和使用效果做到最佳。总之,要充分利用化学分子力学的原理,在建筑建材中实现广泛的推广性使用,逐步加强对于化学原理的实际应用,从而达到推动行业发展的目的。 3 结语 高科技带来了建筑建材的高性能、多功能及轻便、美观等等。如玻璃材料钢化、夹丝、夹层等工艺不但提高了玻璃的安全性、抗压性,还对玻璃的隔音性、保温性等有很大的优化作用。随着化学工业的发展,越多的不可能变为可能,玻璃墙、塑料地板等,不断的丰富人类的建筑需求,提升建筑品味,使城市建设的风景更加多姿多彩。 参考文献 [1]辉宝琨。压力输送式预拌特种干混砂浆生产工艺选择[J].广东建材,2013( 9) . [2]崔东霞,费治华,姚海婷等,粉煤灰与化学外加剂对高性能混凝土开裂性能的影响[J].混凝土与水泥制品,2011( 4) . 猜你喜欢: 1. 大学毕业论文范文化学 2. 化学毕业论文精选范文 3. 大学化学论文范文 4. 化学毕业论文范文参考 5. 化学本科毕业论文范文
一、包气带土体生物地球化学特征
包气带土体的结构决定了它的功能,在的钻孔地质剖面中,以浅主要为粉质轻亚粘土及粉土,以深则以砂层为主夹有数层厚度不等的粉质重亚粘土层(表6-1)。
表6-1 试验场ZK1取样孔剖面岩性表
(一)包气带土体剖面微生物分布特征
地下的生物主要是微生物,且以细菌为主,约占微生物总量的70%~90%(钱易等,2000)。微生物的活动不仅能促进岩石、矿物的风化和有机物质的分解,而且在为地表和地下生态系统提供营养和传输物质中起着重要媒介作用。在对整个地球的碳、氮、硫、磷等生命元素的循环特别是在氮素的转化中微生物起着重要作用。地下的微生物种类很多,1 g土壤里的微生物就有几千万个甚至几亿个之多。对正定试验场包气带剖面97组土样作了细菌总数、硝化菌、固氮菌、反硝化菌和脱氮菌的培养鉴定,其随深度变化见图6-1,由此图可看出:5种细菌指标的生物活性变化趋势具有良好的对应关系。在土壤表层0~段,5种细菌指标除个别外,大多显示出由上至下总的递减规律,这和以往土壤学的研究结果是一致的,尤其是细菌总数从106降至103有3个数量级的衰减;但在~出现了一个异常峰值区段,而在~为相对低值区段,~为另一个高峰值变化段,~又为一低值区段,~的剖面末段曲线再次显示微生物活动增强。
图6-1 土样细菌指标随深度变化曲线
的包气带剖面微生物变化特征,一方面验证了以往在表层2m内随深度增加土壤有机质含量减少,微生物活动逐渐减弱的结论;另一方面也看出土壤中微生物分布不是简单的自上而下递减,即使是在2m以内也有波动。如处的细菌总数高于段2倍多。而在2m以下随地质结构的变化出现了微生物活动强弱交替的层段变化。
(二)包气带土体的物理化学指标
包气带土体的物理化学特性决定着微生物的环境特性,这些环境特性影响到微生物菌群的生存、繁殖、组合和作用强度。我们测定了剖面土样的含水量、TDS、Cl-和有机质含量。其随深度变化的特点如图6-2所示。
图6-2 土样物理化学指标随深度变化曲线
1.土体的水理性质指标变化特征
从土样的含水量指标随深度变化曲线看出:其变化特征具有显明的分段性。0~段,含水量均值为7%;~均值为18%;~均值为3%;~均值为20%;~均值为3%;~均值为17%。总体上为3个高值区和2个低值区与细菌分布的峰谷变化趋势一致。土体的含水量与沉积物颗粒粗细所制约的容水性及持水性密切相关,细粒岩土容水性及持水性均优于粗粒岩土,含水量大。另外,靠近地下水饱和带部位含水量往往受毛细作用影响而增大。
2.土体的地球化学指标随深度变化特征
(1)土样的TDS值反映沉积物的可溶盐含量,在剖面中它与含水量随深度变化曲线有较好的关联性。0~ TDS均值为829mg/kg,~为1300mg/kg,~为431mg/kg,~为916mg/kg,~段TDS含量介于800~300mg/kg之间,其均值为544mg/kg。土体的氯离子含量与上述曲线有类似的变化特征。
(2)土样的 、 、 、总氮和碱解氮含量随深度变化情况如图6-3所示。它们的曲线形态表征出包气带土体中各种形态的氮化合物含量在纵向上的变化具有较好的一致性。在土壤表层深度的样品,土壤总氮、碱解氮和 和 含量出现高值,尤以碱解氮明显,在~层段则呈减少趋势;除 外,在~其余4项指标含量都在一个高值区;~ 深度土壤各种氮化合物含量明显增高;~剖面位置上,各种氮化合物含量又处在相对较低的水平,在~水位变动带附近, 含量有所增加。
图6-3 土样氮化合物指标随深度变化曲线
(3)土体有机质含量是沉积环境及其演化的指示剂,随深度变化有机质含量在0~段从逐渐降至,均值为;~ 均值为,~均值为,~均值为,~均值为,与微生物分布对应良好。
综合各指标随剖面深度变化趋势,相互间存在着较好的关联性,曲线间的高值峰段与低值谷段的波动大都相吻合,多数曲线存在着4个峰值和2个低值区段。
第一个峰值段为0~,总特征是多数指标在的近地表段出现高值,而后由高值向低值递减,尤以土壤的细菌总数、有机质含量、总氮含量、碱解氮、亚硝酸盐、反硝化菌和固氮菌表现明显,其他指标变化较平稳。
第二个峰值段为~(主要由粉质轻亚粘土组成),虽然各指标变化幅度有差异,但大多呈现高峰值,特别是土壤含水量、硝酸根离子和氯离子变化较明显,硝酸根离子平均含量为全剖面之最高值。土体中 含量在该段未显示明显的富集特征。
第三个峰值段为~(主要由两层粉质重亚粘土夹薄层粉砂组成),所有指标在该段都显示出峰值特征,尤其是土壤含水量、5种细菌含量和 含量在该段出现高峰值(尤以~层段最高)。
第四个峰值段处于地下水位波动带,为~,土壤含水量与微生物5种细菌在该段都有增高趋势,尤以固氮菌、硝化菌、反硝化菌含量增高明显。
第一个低值段为~,第二个低值段为~,两层段都主要由中砂组成。在此两层段内,各指标均在不同程度上出现含量相对较低的特点,土壤含水量与细菌总数反映得尤为明显。
二、包气带土体剖面特征在氮转化研究中的意义
(一)活性层的生物地球化学作用
由一定比例粘粒成分构成的粘性土层,称之为活性层。这是由于粘性矿物与土壤的吸湿性、对离子及微生物的吸附性以及较高的有机质含量等有关,对土壤微生物生长、繁殖和含量具有很大影响,它成为土壤活性的根本性区带,为此我们把粘性土层称为活性层,它起着生物地球化学屏障的作用。如果说地球化学屏障是指表生带在短距离内迁移条件明显交替并导致化学元素浓集的地段,使元素和化合物由迁移状态变为非迁移状态,那么生物地球化学屏障除了具有浓集元素和化合物的作用外,还具有因活跃于此带的微生物作用促进元素或化合物的转化功能,尤其对氮元素价态转换的影响更为显著,因为氮循环过程中氮素转化的几个重要过程主要由微生物推动。在氮转化研究中把活性层视为生物地球化学屏障对理解和阐释包气带土体剖面的生物地球化学特征具有理论和实际的指导意义。
(二)生物地球化学屏障锋面的构成
与活性层交接的非粘性土层是活性层与非活性层岩性变化过渡地段,是生物地球化学环境的交界线,是相对好气层和相对厌气层并存的部位,形成生物地球化学屏障的锋面。根据它与活性层层位的上下关系,又可分为上锋面与下锋面。就我们所研究的剖面而言,位于粉质轻亚粘土之上的深度段的粉土层段、位于粉质重亚粘土层之上的深度段的中砂层段、位于粉质重亚粘土层之上的深度段的粉砂层段,以及位于粉质重亚粘土层之上的 深度段的中砂层段,均属于上锋面类型;位于粉质重亚粘土之下的深度段的粉砂层段则属于下锋面类型。在我们所研究的剖面上出现的高值峰区主要由生物地球化学屏障与其锋面组成。
从锋面的生物地球化学效应来看,上锋面更为显著。最典型的例子是深度的中砂层段和深度的粉砂层段,除pH值、TDS和Cl-含量外,大多数测试项目均显示了不同程度的高值异常,在诸异常中,尤以细菌总数的增加最为突出。锋面上异常的出现,可能与岩性过渡带通气层和厌气层并存形成了有利于生物地球化学作用的生态环境有关(如通气性、有机质、粒度成分、湿度等因素的贡献性搭配)。其机制问题尚需进一步探讨。
(三)活性层与非活性层某些生物地球化学指标的对比分析
为了研究活性层与非活性层某些生物地球化学特征上的差异性,选择3个厚度较大的粘性土层段和3个厚度较大的中砂层段,进行对比分析(表6-2)。
表6-2 粘性土层段与中砂层段地球化学指标特征
粘性土层段与中砂层段有机质与总氮含量之间具有各自的对应关系:在大多数情况下,前者有机质含量为,总氮量为 n%;后者有机质含量为 n%,总氮量则为 n%,上述对应关系反映了有机质含量与总氮含量的内在关系。
有机质含量和湿度是影响微生物生长和繁衍的重要环境条件,粘性土层正是具备优于砂层的上述条件,因此,在微生物含量上有明显的优势。除表层和接近含水层的砂层段外,在总体上粘性土层中各种菌的含量均高于砂层,尤以硝化菌和固氮菌的反映明显。由于地质剖面上土体粒度成分分布的不均一性以及微生物分布控制性因素的多样性,在剖面上微生物含量的波动较大。粘性土层与中砂层在地球化学指标上的差别如表6-2 所示,主要表现在:前者的TDS与Cl-含量较后者高出1倍多。TDS含量在粘性土层随深度减少,砂层则相反;粘性土层TDS分布所具有的反向演化(即随深度减小)特点,除与近地表人为影响有关外,是否还隐含着气候变化的信息?Cl-含量除~深度的层段外,在粘性土层与砂层均趋向正向演化,其变化幅度很小,这与Cl-的地球化学特点有关。 、 和 在两类土体层段的变化很好地体现了活性层与非活性层的生物地球化学作用的差异。粘性土层 含量最高可高出中砂层3倍之多, 含量可相差一个数量级,而 含量在总体上粘性土层略高于中砂层。
将不同深度的粘性土层的 、 、 含量加以比较可以看出:高值段分别出现在不同的深度上: 在~深度段; 在~深度段; 在~深度段。上述不同价态氮出现于不同深度的特点反映了它们对氧化还原条件的依附性。
需要指出的是:剖面上还出现了两个 含量的高值异常点,分别位于和深度中砂层的两个取样段,其含量分别为24mg/kg与35mg/kg,超出粘土层1倍之多。与上述两异常点相对应,出现全剖面仅有的两个pH值低异常点,分别为和。这是剖面上仅有的偏酸性环境, 特高值出现的机制与其所处的酸性环境有关。这是由于NH3的离子化(即离子化为 )高度依赖于环境中的pH值,较低的pH值有利于 的积累(陈文新,1996)。
在上述几个地球化学指标中,TDS、 受控于颗粒的吸附性,而Cl-和 则很少受吸附性的影响。Cl-含量在两类土层和不同层位的变化除个别层段外,基本上是在一个数量级内波动。 则不同,其含量不仅有不同土层的变化,也有同一土类不同层段的变化,反映出它的积累过程与微生物分布紧密相关的特点。
(四)水位变动带与氮转化有关的菌群数量异常
异常带出现在薄层()粉质重亚粘土之下、潜水面以上厚约的中砂层段,是在土体剖面上由包气带向饱水带转换的过渡空间内。它的特点是:与其上部中砂层段不同,粘性土层下的中砂层段的固氮菌、硝化菌、脱氮菌、反硝化菌在此砂层段内没有明显的衰减;硝化菌数超过上覆粘性土层段并达到剖面上粘性土层硝化菌数的最高数量级(107个/g);脱氮菌、反硝化菌高点值也高出上覆粘性土层的细菌数,形成了以上述菌群活化为特征的微生物垒。另外,与其上部的中砂层段不同,其含水量高出一个数量级,达到粘性土层含水量的量级。在这个层段上还出现了 含量增高的趋势。
将上述异常与所研究的各项指标对比分析,此砂层段的含水量是此异常带可与粘性土层的水理特征相比拟的指标。含水量是否为此层段菌群数量异常的贡献性因子?这只是统计学相关的分析。控制微生物分布的因素很多,复杂的机理问题还需多学科联合深入研究。
三、小结
(1)包气带作为层圈相互作用及由地表向地下传输物质和能量的过渡带,生物地球化学场态研究和开发对评估和防治地下水污染以及进行环境演化和全球变化对比研究具有重要的科学价值。
(2)不同价态的氮及其相关的微生物含量,在包气带土体剖面上随深度的分布不是一个简单的线性递增或衰减。它们在剖面上的丰度波动及其递增和衰减的幅度受土体组构特点的制约。不同粒度成分土体在剖面上的配置关系以及包气带厚度、水位变动带岩性组成及其幅度均对生物地球化学场及其变化产生影响。
(3)在包气带剖面上,不仅自上而下存在着纵向的层间氮转化过程,也在不同的层段内部进行着强度不等的氮素形态转化。只有深入研究上述两个侧面氮转化的机制,才能全面认识氮在地质大循环基础上的地区和地段的生物地球化学小循环特征。
(4)包气带土体剖面上由活性层及相邻土层构成的生物地球化学屏障和锋面及水位变动带的微生物学特征,为氮素污染地下水的阻控以及污染土体(如有机化学物质污染等)的原位生态修复研究开辟了新的思路。
(5)包气带剖面中各项测试指标与其地质结构的对应关系揭示它们对研究区环境演变具有记忆效应,这些指标的提取对认识环境演变过程非常重要。也就是说,包气带中储存着更多环境演变研究的可提取信息,若能展开系统研究将对全球变化影响的对比具有重要意义。
1.氨氮的作用;2.土壤中氮的循环过程,有机氮,氨态氮,硝态氮;3.氨氮的来源(施肥、雷电、生物固氮等),对土壤中的植物、微生物以及环境的影响和危害;4.回头再增,有事先撤了
论文答辩注意事项1、无须紧张,要充满信心,做好自己,相信自己一定能闯过去。2、当场验证实验研究数据与案例分析报告,这是一道难度较大的题目,因为你的答题时间是十分有限的。找到论文的这一部分,选择主要的老师叙述部分,在回复的时候会有ppt,大家可以在这一部分ppt里面做一下,减少老师提问的机会。3、答辩时间一般规定在5-10分钟,PPT要准备15-20页左右。4、不要不懂装懂,对于自己不熟悉的问题千万不能强求解释,也不要顾左右而言他,如果题目是从你的文章上出的,这一部分你没有写清楚,那就可以跟老师讲了。如果解释一个自己不懂的问题,老师就多问你不懂的地方。
以下是线上论文答辩的大致模板:
一、下面我会从主要内容、方法创新和现存不足三方面进行汇报
主要框架就是:使用了什么方法(有创新记得表达出来)+分析了什么事情(数据)+得出了什么结论
总结写论文的全部过程,将自己的不足之处一定要说出来,并且一定一定要谦虚‼️恳请各位老师批评指正,不足之处我一定加以改正,使论文更加完善
以上就是我自述的全部内容,本论文是在xxx老师的指导下完成的(说一两句句感谢指导老师的漂亮话),感谢各位老师在百忙之中抽出时间来对我的论文进行批评指正,我一定会按照老师的建议,认真修改论文,各位老师辛苦了!
这部分一定要精简描述,将自己的论文整理清楚,可以写在便签纸上贴到电脑屏幕上,有条理有侧重点的表达能够让答辩老师在短时间内熟悉你的文章,因为答辩老师也是在现场阅读你的论文的!一定一定要有条理的描述,重点将自己的研究成果或者得出来的结论详细描述。这部分描述一定要有理论的支撑并有自己的观点,这样在后面老师提问的时候才不会出错。
如果你前期准备充分的话,其实答辩过程中一般都没什么大问题,放平心态,灵活应对是最好的方法。
1.背景和穿衣
首先是外貌问题。要注意保持自己身后的背景是比较干净简洁的,讲究的孩子,还会注意一下光线问题。然后在穿衣上,如果学校没有强制要求正装的话,你也不能穿的太随意,保持基本的得体,简单干练的衬衫是最好的选择。
2.礼貌和态度
一定一定要记得在答辩开始前跟老师们问好,结束的时候和老师说声“谢谢”。无论是在论文自述或者问答环节,都要时刻注意自己的用词和语气,不要太过于口语化,语速适当,尽量展现你有礼貌的一面。
论文答辩过程
1.在论文答辩前半个月,将经过指导老师审定并签署过意见的毕业论文一式三份连同提纲、草稿等交给答辩委员会,主答辩老师会在仔细研读毕业论文的基础上,拟出要提的问题,然后举行答辩会。
2.在答辩会上,要先用15分钟左右的时间概述论文的标题以及选择该论题的原因,较详细地介绍论文的主要论点、论据以及写作体会。
3. 答辩老师提问。答辩老师一般会提三个问题,老师提问后,有的学校规定,可以让学生独立准备15~20分钟后再来回答,而有的学校要求答辩老师提出问题后,学生当场作答(没有准备时间),随问随答。三个问题可以是对话式,也可以是答辩老师一次性提出三个问题,学员在听清楚记下来后,按顺序逐一作答。根据学员回答情况,答辩老师也可能会随时插问。
4. 回答完所有问题后退场,答辩委员会老师根据论文质量和答辩情况,拟定成绩和评语,并商定是否通过。
钢结构无损检测 摘要:通过对应用于建筑钢结构行业中的几种常规无损检测方法的简述,归纳了被检对象所适用的不同无 损检测方法。为广大工程技术人员和管理人员了解、学习、应用无损检测技术提供参考。 关键词:建筑钢结构;无损检测 1 前言 建筑钢结构由于其强度高、工业化程度高以及综合经济效益好等优点,自上世纪 90 年代,特别是近年来得 到了迅猛发展,广泛应用于工业和民用等领域。由于一些重点工程,建筑钢结构发生了严重的质量事故, 如郑州中原博览中心网架曾发生了崩塌事故,所以建筑钢结构的安全性和可靠性越来越受到重视。 建筑钢结构的安全性和可靠性源于设计,其自身质量则源于原材料、加工制作和现场安装等因素。评价建 筑钢结构的安全性和可靠性一般有三种方式:⑴模拟实验;⑵破坏性实验;⑶无损检测。模拟实验是按一 定比例模拟建筑钢结构的规格、材质、结构形式等,模拟在其运行环境中的工作状态,测试、评价建筑钢 结构的安全性和可靠性。模拟实验能对建筑钢结构的整体性能作出定量评价,但其成本高,周期长,工艺 复杂。破坏性实验是采用破坏的方式对抽样试件的性能指标进行测试和观察。破坏性实验具有检测结果精 确、直观、误差和争议性比较小等优点,但破坏性实验只适用于抽样,而不能对全部工件进行实验,所以 不能得出全面、综合的结论。无损检测则能对原材料和工件进行 100%检测,且经济成本相对较低。 上世纪 50 年代初,无损检测技术通过前苏联进入我国。作为工艺过程控制和产品质量控制的手段,如今在 核电、航空、航天、船舶、电力、建筑钢结构等行业中得到广泛的应用,创造了巨大的经济效益和社会效 益。无损检测技术是建立在众多学科之上的一门新兴的、综合性技术。无损检测技术是以不损伤被检对象 的结构完整性和使用性能为前提,应用物理原理和化学现象,借助先进的设备器材,对各种原材料,零部 件和结构件进行有效的检验和测试,借以评价它们的完整性、连续性、致密性、安全性、可靠性及某些物 理性能。无损检测经历了三个阶段,即无损探伤(Non-destructive Inspection,简称 NDI)、无损检测 (Non-destructive testing,简称 NDT)、无损评价(Non-destructive Evaluation,简称 NDE)、无损 探伤的含义是探测和发现缺陷。无损检测不仅仅要探测和发现缺陷,而且要发现缺陷的大小、位置、当量、 性质和状态。无损评价的含义则更广泛、更深刻, 它不仅要求发现缺陷,探测被检对象的结构、性质、状 态,还要求获得更全面、更准确的,综合的信息,从而评价被检对象的运行状态和使用寿命。应用于钢结 构行业中的常规无损检测方法有磁粉检测(Magnetic Testing 简称 MT)、渗透检测(Penetrate Testing, 简称 PT)、涡流检测(Eddy current Testing 简称 ET)、声发射检测(Acoustic Emission Testing 简称 AET)、超声波检测(Ultrasonic Testing,简称 UT)、射线检测(Radiography Testing,简称 RT)。在 建筑钢结构行业中,按检测缺陷产生的时机,无损检测方法可以按下图分类。 2 检测方法的简述 磁粉检测(MT) 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 渗透检测(PT) 原理 在被检对象表面施加含有荧光染料或着色染料的渗透液,渗透液在毛细血管的作用下,经过一定时间 后,渗透液可以渗透到表面开口的缺陷中去。经过去除被检对象表面多余的渗透液,干燥后,再在被检对 象表面施加吸附介质(显象剂)。同样在毛细血管的作用下,显象剂吸附缺陷中的渗透液,使渗透液回渗 到显象剂中,在一定的光照下,缺陷中的渗透液被显示。从而达到检测缺陷的目的。 适用范围 适用于非多孔状固体表面开口缺陷。 局限性 仅适用于表面开口缺陷的检测,而且对被检对象的表面光洁度要求较高,涂料、铁锈、氧化皮会覆盖表面 缺陷而造成漏检。对检测人员的视力有一定要求,成本相对较高。 优点 设备轻便、操作简单,检测灵敏度高,结果直观、准确。 涡流检测(ET) 原理 金属材料在交变磁场的作用下产生了涡流,根据涡流的分布和大小可以检测出铁磁性材料和非铁磁性材料 的缺陷。 适用范围 适用于各种导电材料的表面和近表面的缺陷检测。 局限性 不适用不导电材料检测,对形状复杂的试件很难应用,比较适合钢管、钢板等形状规则的轧制型材的检测, 而且设备较贵;无法判定缺陷的性质。 优点 检测速度快,生产效率高,自动化程度高。 声发射检测(AET) 原理 材料或结构件受到内力或外力的作用产生形变或断裂时, 以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射, 也称为应力波发射。声发射检测是通过受力时材料内部释放的应力波判断被检对象内部结构损伤程度的一 种新兴动态无损检测技术。 适用对象 适用于被检对象的动态监测,如对大型桥梁、核电设备的实时动态监测。 局限性 无法监测静态缺陷、干扰检测的因素较多;设备复杂、价格较贵、检测技术不太成熟。 优点 可以远距离监控设备的运行情况和缺陷的扩展情况,对结构的安全性和可靠性评价提供依据。 超声波检测(UT) 原理 超声波是指频率大于 20 千兆赫兹的机械波。根据波动传播时介质的振动方向相对于波的传播方向不同,可 将波动分为纵波、横波、表面波和板波等。用于钢结构检测的主要是纵波和横波。 超声波探伤仪激励探头产生的超声波在被检对象的介质中按一定速度传播,当遇到异面介质(如气孔、夹 渣)时,一部分超声波反射回来,经仪器处理后,放大进入示波屏,显示缺陷的回波。 适用对象 适用于各类焊逢、板材、管材、棒材、锻件、铸件以及复合材料的检测,特别适合厚度较大的工件。 局限性 检测结果可追溯性较差;定性困难,定量不精确,人为因素较多;对被检工件的材质规格,几何形状有一 定要求。 优点 检测成本低、速度快、周期短、效率高;仪器小、操作方便;能对缺陷进行精确定位;对面积型缺陷的检 出率较高(如裂纹、未熔合等) 射线检测(RT) 原理 射线是一种波长短、频率高的电磁波。 射线检测,常规使用×射线机或放射性同位素作为放射源产生射线,射线穿过被检对象,经过吸收和衰减, 由于被检试件中存在厚度差的原因,不同强度的射线到达记录介质(如射线胶片),射线胶片的不同部位 吸收了数量不等的光子,经过暗室处理后,底片上便出现了不同黑度的缺陷影象,从而判定缺陷的大小和 性质。 适用范围 适用较薄而不是较厚(如果工件的厚度超过 80mm 就要使用特殊设备进行检测,如加速器)的工件的内部体 积型缺陷的检测。 局限性 检测成本高、周期长,工作效率低;不适用角焊逢、板材、管材、棒材、锻件的检测;对面状的缺陷检出 率较低;对缺陷的高度和缺陷在被检对象中的深度较难确定;影响人体健康。 优点 检测结果直观、定性定量准确;检测结果有记录,可以长期保存,可追溯性较强。 3 小结 综上所述,每种无损检测方法的原理和特点各不相同,且适用的检测对象也不一样。在建筑钢结构的行业 中应根据结构的整体性能,检测成本及被检对象的规格、材质、缺陷的性质、缺陷产生的位置等诸多因素 合理选择无损检测方法。一般地,选择无损检测方法及合格等级,是设计人员依据相关规范而确定的。有 的工程,业主也有无损检测方法及合格等级的要求,这就需要供需双方相互协商了。 钢结构在加工制作及安装过程中无损检测方法的选择见表 1 被检对象 原材料检验 板材 锻件及棒材 管材 螺栓 焊接检验 坡口部位 清根部位 对接焊逢 角焊逢和 T 型焊逢 UT 检测方法 UT、MT(PT) UT(RT)、MT(PT) UT、MT(PT) UT、PT(MT) PT(MT) RT(UT)、MT(PT) UT(RT)、PT(MT) 被检对象所适用的无损检测方法见表 2 内部缺陷 表面缺陷和近表面 检测方法 UT ● ○ ● ● MT ● ● ● ● PT ● ○ ○ ● ET △ △ ● × AET △ △ △ △ 发生中缺陷检 测 检测方法 RT 被检对象 试 件 分 类 锻件 铸件 压延件(管、板、型材) 焊逢 × ● × ● 分层 疏松 气孔 内部 缩孔 缺陷 未焊透 未熔合 缺陷 分类 夹渣 裂纹 白点 表面裂纹 表面 缺陷 表面气孔 折叠 断口白点 × × ● ● ● △ ● ○ × △ ○ — × ● ○ ○ ○ ● ● ○ ○ ○ △ × — × — — — — — — — — — ● △ ○ ● — — — — — — — — — ● ● ○ ● — — — — — — — — — ● △ ○ — — — — — △ △ △ △ △ △ — — — 注:●很适用;○适用;△有附加条件适用;×不适用;—不相关 参 1. 考 文 献 强天鹏 射线检测 [M] 云南科技出版社 2001 2. 3. 4. 5. 周在杞等 张俊哲等 无损检测技术及其应用 [M] 科学出版社 王小雷 锅炉压力容器无损检测相关知识 [M] 李家伟等 无损检测 冉启芳 2001 1993 [M] 机械工业出版社 2002 无损检测方法的分类及其特征的介绍 [J] 无损检测 1999 2 钢网架结构超声波检测及其质量的分 [J] 无损检测 2001 6 磁粉检测(MT) 磁粉检测(MT) 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 磁粉探伤的原理及概述 磁粉探伤的原理 磁粉探伤又称 MT 或者 MPT(Magnetic Particle Testing),适用于钢铁等磁性材料的表面附近进行探伤 的检测方法。利用铁受磁石吸引的原理进行检查。在进行磁粉探伤检测时,使被测物收到磁力的作用,将 磁粉(磁性微型粉末)散布在其表面。然后,缺陷的部分表面所泄漏出来泄露磁力会将磁粉吸住,形成指 示图案。指示图案比实际缺陷要大数十倍,因此很容易便能找出缺陷。 磁粉探伤方法 磁粉探伤检测的顺序分为前期处理、磁化、磁粉使用、观察,以及后期处理。 前期处理→磁化→磁粉使用→观察→后期处理 以下分别说明各个步骤的概要。 (1)前期处理 探探伤面如果有油脂、涂料、锈、或其他异物附着的情况下,不仅会妨碍磁粉吸附在伤痕上,而且还会出 现磁粉吸附在伤痕之外的部分形成疑私图像的情况。因此在磁化之前,要采用物理或者化学处理,进行去 除污垢异物的步骤。 (2)磁化 将检测物适当磁化是非常重要的。通常,采用与伤痕方向与磁力线方向垂直的磁化方式。另外为了适当磁 化,根据检测物的形状可以采用多种方法。日本工业规格(JIS G 0565-1992)中规定了以下 7 种磁化方法。 ①轴通电法……在检测物轴方向直接通过电流。 ②直角通电法……在检测物垂直于轴的方向直接通过电流。 ③Prod 法……在检测物局部安置 2 个电极(称为 Prod)通过电流。 ④电流贯通法……在检测物的孔穴中穿过的导电体中通过电流。 ⑤线圈法……在检测物中放入线圈,在线圈中通过电流。 ⑥极间法……把检测物或者要检测的部位放入电磁石或永磁石的磁极间。 ⑦磁力线贯通法……对通过检测物的孔穴的强磁性物体施加交流磁力线,使感应电流通过检测物。 (3)磁粉使用磁粉探伤的原理 ① 磁粉的种类 为了让磁粉吸附在伤痕部的磁极间形成检出图像,使用的磁粉必须容易被伤痕部的微弱磁场磁化,吸附在 磁极上,也就是说需要优秀的吸附性能。另外,要求形成的磁粉图像必须有很高的识别性。 一般,磁粉探伤中使用的磁粉有在可见光下使用的白色、黑色、红色等不同磁粉,以及利用荧光发光的荧 光磁粉。另外,根据磁粉使用的场合,有粉状的干性磁粉以及在水或油中分散使用的湿性磁粉。 ② 磁粉的使用时间 磁粉使用时间分为一边通过磁化电流一边使用磁粉的连续法,以及在切断磁化电流的状态即利用检测物的 残留磁力的残留法两种。 (4)观察 为了便于观察附着在伤痕部位的磁粉图像,必须创造容易观察的环境。普通磁粉需要在尽可能明亮的环境 下观察,荧光磁粉则要使用紫外线照射灯将周围尽量变暗才容易观察。 (5)后期处理 磁粉探伤结束,检测物有可能仍作为产品或是需要送往下一个加工步骤接受机械加工等。这时就需要进行 退磁、去除磁粉、防锈处理等后期处理。 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 生产厂家: 生产厂家:济宁联永超声电子有限公司 仪器设备名称: 仪器设备名称:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪 Ⅲ 仪器概况:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪是具有多种磁化方式的磁粉探 伤仪设备。仪器采用可控硅作无触点开关,噪音小、寿命长、操作简 单、方便、适应性强、工作稳定。是最近推出新产品,它除具有便携 式机种的一切优点,还具有移动机种的某些长处,扩展了用途,简化 了操作,还具有退磁功能。 该设备有四种探头: 1、旋转探头: 型)能对各种焊缝、各种几何形状的曲面、平面、 (E 管道、锅炉、球罐等压力容器进行一次性全方位显示缺陷和伤痕。 2、电磁轭探头: 型)它配有活关节,可以对平面、曲面工件进行 (D 探伤。 3、马蹄探头: 型)它可以对各种角焊缝,大型工件的内外角进行 (A 局部探伤。 4、磁环: 型)它能满足所有能放入工件的周向裂纹的探伤,用它 (O 来检测工件的疲劳痕(疲劳裂痕均垂于轴向)及为方便,用它还可以 对工件进行远离法退磁。 总之,该仪器是多种探伤仪的给合体,功能与适用范围广,尤其应用 于不允许通电起弧破表面零件的探伤。 无损检测概论及新技术应用 无损检测概论及新技术应用 概论 摘要: 摘要:综述了无损检测的定义、方法、特点、要求等基本知识,以及无损检测在 现今社会中的应用实例,其中包括混凝土超声波无损检测技术、涡流无损检测技 术、渗透探伤技术。 关键词: 关键词:无损检测;混凝土缺陷;涡流检测;渗透探伤。 引言: 引言:随着现代工业的发展,对产品的质量和结构的安全性、使用的可靠性提出 了越来越高的要求,无损检测技术由于具有不破坏试件、检测灵敏度高等优点, 所以其应用日益广泛。无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上 反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。 1、 无损检测概论 、 无损检测 检测概论 无损检测就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用 性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位 置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿 命等)的所有技术手段的总称。 常用的无损检测方法有射线照相检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和 液体渗透检测(PT) 四种。 其他无损检测方法: 涡流检测(ET)、 声发射检测 (AT) 、 (TIR) 泄漏试验 、 (LT) 交流场测量技术 、 (ACFMT) 漏磁检验 、 (MFL)、 热像/红外 远场测试检测方法(RFT)等。 基于以上方法,无损检测具有一下应用特点: 1>不损坏试件材质、结构 无损检测的最大特点就是能在不损坏试件材质、 结构的前提下进行检测, 所以实施无损检测后,产品的检查率可以达到 100%。但是,并不是所有需要测 试的项目和指标都能进行无损检测,无损检测技术也有自身的局限性。某些试验 只能采用破坏性试验, 因此, 在目前无损检测还不能代替破坏性检测。 也就是说, 对一个工件、材料、机器设备的评价,必须把无损检测的结果与破坏性试验的结 果互相对比和配合,才能作出准确的评定。 2>正确选用实施无损检测的时机 在无损检测时, 必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测的时机,从而顺利 地完成检测预定目的,正确评价产品质量。 3>正确选用最适当的无损检测方法 由于各种检测方法都具有一定的特点,为提高检测结果可靠性,应根据设备 材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、 形状、部位和取向,选择合适的无损检测方法。 4>综合应用各种无损检测方法 任何一种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。应 尽可能多用几种检测方法,互相取长补短,以保障承压设备安全运行。此外在无 损检测的应用中,还应充分认识到,检测的目的不是片面追求过高要求的“高质 量”,而是应在充分保证安全性和合适风险率的前提下,着重考虑其经济性。只 有这样,无损检测在承压设备的应用才能达到预期目的。[1] 通过各种检测方法,最终对于无损检测的要求是:不仅要发现缺陷,探测试 件的结构、状态、性质,还要获取更全面、准确和综合的信息,辅以成象技术、 自动化技术、计算机数据分析和处理技术等,与材料力学、断裂力学等学科综合 应用,以期对试件和产品的质量和性能作出全面、准确的评价。 2、 无损检测在各领域的应用 、 无损检测基于以上优点,在现今社会受到广泛关注和应用,为实际生产工作减 少了废料成本,提供了极大的方便。其中超声波检测技术、涡流检测、渗透探伤 技术、霍尔效应无损探伤技术应用极为出色。 混凝土超声无损检测 混凝土是我国建筑结构工程最为重要的材料之一,它的质量直接关系到结构 的安全。多年来,结构混凝土质量的传统检测方法是以按规定的取样方法,制作 立方体试件,在规定的温度环境下,养护 28d 时按标准实验方法测得的试件抗压 强度来评定结构构件的混凝土强度。用试件实验测得的混凝土性能指标,往往是 与结构物中的混凝土性能有一定差别。因此,直接在结构物上检测混凝土质量的 现场检测技术,已成为混凝土质量管理的重要手段。 所谓混凝土“无损检测”技术,就是要在不破坏结构构件的情况下,利用测 试仪器获取有关混凝土质量等受力功能的物理量。 因该物理量与混凝土质量之间 有较好的相互关系,可采用获取的物理量去推定混凝土质量。[2] 混凝土超声检测是用超声波探头中的压电陶瓷或其他类型的压电晶体加载某 频率的交流电压后激发出固定频率的弹性波, 在材料或结构内部传播后再由超声 波换能器接收,通过对采集的超声波信号的声速、振幅、频率以及波形等声学参 数进行分析,以此推断混凝土结构的力学特性、内部结构及其组成情况。超声波 检测可用于混凝土结构的测厚、探伤、混凝土的弹性模量测定以及混凝土力学强 度评定等方面. [3] 涡流无损检测 涡流检测的基本原理:将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测 的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的感 应交变电流,称为涡流。涡流的分布和大小,除与线圈的形状和尺寸、交流电流 的大小和频率等有关外,还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈 的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而,在保持其他因素相对不变的条件下,用 一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化,可推知试件中涡流的大小和相位变化, 进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或 缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流,具有集肤效应,所检测到的信息仅能 反映试件表面或近表面处的情况。[4] 应用:按试件的形状和检测目的的不同,可采用不同形式的线圈,通常有穿过 式、探头式和插入式线圈 3 种。穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材,它的内 径略大于被检物件, 使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过, 可发现裂纹、 夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈适用于对试件进行局部探测。应用时线圈置于金 属板、管或其他零件上,可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳 裂纹等。插入式线圈也称内部探头,放在管子或零件的孔内用来作内壁检测,可 用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度,探头式和插入式线 圈大多装有磁芯。涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大 批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤(这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传 送的机械装置) 、材质分选和硬度测量,也可用来测量镀层和涂膜的厚度。[5] 优缺点:涡流检测时线圈不需与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现 自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷, 检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。 渗透探伤技术 液体渗透检测的基本原理:零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透 剂后,在毛细管作用下,经过一段时间,渗透液可以渗透进表面开口缺陷中;经 去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样,在毛细管的作 用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光 源下 (紫外线光或白光) 缺陷处的渗透液痕迹被现实, 黄绿色荧光或鲜艳红色) , ( , 从而探测出缺陷的形貌及分布状态。[6] 渗透检测适用于具有非吸收的光洁表面的金属、非金属,特别是无法采用磁 性检测的材料,例如铝合金、镁合金、钛合金、铜合金、奥氏体钢等的制品,可 检验锻件、铸件、焊缝、陶瓷、玻璃、塑料以及机械零件等的表面开口型缺陷。 渗透检测的优点是灵敏度较高(已能达到检测开口宽度达 的裂缝) ,检测 成本低,使用设备与材料简单,操作轻便简易,显示结果直观并可进一步作直观 验证(例如使用放大镜或显微镜观察) ,其结果也容易判断和解释,检测效率较 高。缺点是受试件表面状态影响很大并只能适用于检查表面开口型缺陷,如果缺 陷中填塞有较多杂质时将影响其检出的灵敏度。[7] 3、 结语 、 随着现代科学技术的发展,激光、红外、微波、液晶等技术都被应用于无损 检测领域,而传统的常规无损检测技术也因为现代科技的发展,大大丰富了应用 方法,如射线照相就可细分为 X 射线、γ射线、中子射线、高能 X 射线、射线 实时照相、层析照相……等多种方法。 无损检测作为一种综合性应用技术,无损检测技术经历了从无损探伤,到无 损检测,再到无损评价,并且向自动无损评价、定量无损评价发展。相信在不远 的将来, 新生的纳米材料、 微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。 参考文献【1】李喜孟.无损检测.机械工业出版社.2011 】 【2】父新漩. 混凝土无损检测手册.人民交通出版社.2003 】 【 3】 冯子蒙.超声波无损检测于评价的关键技术问题及其解决方案.煤矿机 】 械.2009(9) 【4】唐继强.无损检测实验.机械工业出版社.2011 】 【5】李丽茹.表面检测.机械工业出版社.2009 】 【6】国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材编审委员会.机械工业 出版社.2004 【7】胡学知主编. 中国劳动社会保障出版社.2007 】
浅谈酶联免疫吸附试验实验教学思考的分析论文
【摘要】 酶联免疫吸附试验是广泛应用于临床检验诊断的免疫学检验技术,实验教学中采用该技术检测“乙肝两对半”。为适应中职生教育人才培养模式的教学改革,使学生符合具有“理论知识适度、技术应用能力强”的要求,我们对实验教学内容和方法进行改革,从适用性角度选题,通过实验操作考核,采取以考促学的手段,加强酶联免疫吸附试验的训练力度,提高学生实验操作能力,培养学生独立工作的能力。
【关键词】 酶联免疫吸附试验;免疫学检验;实验;考核
酶联免疫吸附试验(enzyme-linkedimmunosorbentassay,ELISA)是广泛应用于临床检验诊断的免疫学检验技术。该技术集基本理论、基本技能为一体,能使学生能对前期所学的理论知识及技能进一步加强和提高,是一个能为学生进人临床实习打好基础的系统实训。目前该技术的临床检测多采用商品化的ELISA试剂盒,实验步骤较少,操作简单。然而,参与反应的成分很多,如抗原抗体浓度、酶结合物浓度以及试剂的质量控制等等,影响因素众多。传统的实验教学中,实验材料的准备、仪器的准备及调试、标本及试剂的处理等工作基本上是由教师包办。实验的许多环节学生没有亲自做,因而在实验完成后,部分学生对实验还是一知半解,更谈不上能力的锻炼和培养[1]。为适应中职生教育人才培养模式的教学改革,使学生符合具有“理论知识适度、技术应用能力强”的要求,对免疫学检验实验教学内容和方法进行改革势在必行。为此我们通过实验技能操作考核,采取以考促学的手段,加强了酶联免疫吸附试验内容的训练力度,也收到了一定的效果,以下谈谈我们的做法及效果。
1精选考核内容,以适应临床实践的需要
考核内容的选择上以围绕临床实际进行选择,真正使学生做到学以致用。不但要让学生了解、掌握先进的免疫学检验技术和操作方法,还必须着重培养学生的创造性思维和综合分析问题的能力,从而全面提高学生素质[2]。ELISA由于操作简单、灵敏度高、可定性定量,在临床检验诊断中应用最为广泛。常用于如病毒性肝炎、艾滋病、疱疹等传染性疾病的检测诊断,还常用于补体、免疫球蛋白和肿瘤标志物的检测。要想在有限的课时里完成诸多的内容训练,显然是不现实的。因此我们仅选择了最具有代表性的“乙肝两对半”检测作为该技术的训练及考核内容。“乙肝两对半”共有五项检测项目,即HBsAg、HBsAb、HBeAg、HBeAb、HBcAb,实验中所需要的实验器材均能由检验实验室提供,易于准备,给学生提供了选择和发挥的空间。实验过程中所需要的待测血清标本为阳性或阴性标准物,不具传染性,保证了学生实验的安全性。学生只要掌握了“乙肝两对半”的检验程序和检验方法,其他在临床上需要用ELISA技术检测的常见项目则触类旁通,能起到事半功倍的效果,至于少见的、较为复杂的检测项目可以在日后的实习及工作中继续学习。
2调整考核内容,可行性及针对性强
酶联免疫吸附试验教学内容在学时安排上有6课时,理论与实验课课时之比为1.1。以往的教学形式为先理论授课,教师讲解实验的原理及检验程序,实验教学中教师讲解后进行示范教学,学生照葫芦画瓢的再做实验;实验操作考核只设HBsAg项目的考核,考核项目单一、形式单一。学生只需完成实验操作,报告结果即可。而现行的考核内容是“乙肝两对半”的共五项检测项目,各个项目的检验过程如标本的稀释、试剂选择、加样顺序有所不一。从限制考核时间的角度考虑,学生在考核时随机抽考其中的一个项目,由考生自主选择所需物品进行实验操作,这样增加了考试的随机性和灵活性。虽然抽考使得考核难度增加,但能强化学生对ELISA检测乙肝两对半操作步骤的理解。当学生抽到题目后,在熟悉操作步骤的基础上,只要懂得该项目检测时需注意的细节,如检测HBcAb需将血清稀释50倍,HBeAb的检测需加入中和试剂,学生在对离心机、水浴箱及微量移液器的使用相当熟悉的基础上,不难将标本中的结果如实地检测出来。
3考核的形式
学生重理论、轻实验的现象普遍存在,有的学生每操作一步就看一下笔记,或者是询问其他同学,有的学生甚至希望教师能一步步的教,因而学生对酶联免疫吸附试验缺乏系统的认知。我们将考核的形式设计有理论测试(占30分)和操作考核(占70分)。通过调整考核内容,将能力培养贯穿于整个训练过程,将单纯理论教学融合于实验教学中,能把理论知识激活,也强化了学生的实验操作能力及解决问题、分析问题能力。理论测试采用本教研室的计算机交互平台进行,根据教学内容特点,理论测试我们进行这样的设计,首先收集乙肝两对半检测相关试题,建立题库,内容涉及实验原理、操作、材料、结果观察及临床意义。如(1)乙肝两对半检测涉及ELISA的哪些原理?分别检测什么项目?(2)通过各反应孔显色,判断疫苗接种者、病毒携带者、“大三阳”、“小三阳”;(3)手工洗涤有何要求;(4)加终止液的目的是什么;(5)ELISA常用的酶是哪种?其底物是什么。共组10套试题,学生抽签后通过计算机交互平台指向性地发布试题、进行考试。考虑到学生对理论考试容易产生畏难情绪,在题型的设计上,设有填充题,标示题、连线题及填空题等,内容直观、清晰,学生“寓考于乐”,在轻松愉快的心理环境下地完成理论测试。
4考试评分严谨,设计合理
理论考核从试题集中抽取出6道题组卷,每题5分,共30分。操作考核的评分项目包括:专业素质(衣着仪表、考试态度、纪律)5分;实验准备(实验用品、试剂的预处理、标本处理、标记记录)5分;实验步骤(加样、微量移液器的使用、孵育、洗涤、显色)35分,结果观察10分;操作后清场(试剂、器材归位、实验台面清理)5分,综合评价(规定时间完成、实验后清场、消毒等)10分,共70分。评分标准于考试前告知学生,给学生能充分地复习和准备,注意操作细节,提高考试质量。考试时每个学生独立完成试验,教师全程监考,及时对出错环节扣分,评出总分。
5效果分析
在酶联免疫吸附试验的实验教学中,采用考核方式,取得了以下成效。
5.1利于调动学生的主观能动性,激发起学习的热情
实验操作考核综合反映出学生的实验预习、实验过程和实验态度等各方面的表现。考核成绩占期末总成绩的30%,将学生实验考核计入课程总成绩后,学生上实验课的目的性增强,课上都抢着做实验,从以往实验缺乏主动性,不预习,不复习,变为积极思考,认真准备。实验报告抄袭现象也明显减少,改变了重理论轻实践的现象[3]。从学生提出的'问题,如溶血标本可以检测“乙肝两对半”吗?如果用溶血标本检测,会有什么影响,会影响什么试剂?从这些问题的提出可以看出,学生懂得对实验进行思考,也懂得遇到问题主动和老师商量,学生不断发现问题、思考问题、解决问题的能力得到提高。
5.2独立工作能力的培养
独立工作能力是一个医学检验工作者最基本素质,中职生毕业后就业单位多是基层医院,基层医院的检验科可能只有1至2名检验员,每天的检验工作任务都要独立完成。因而学生在就学期间即应注重独立工作能力培养。在实验考核过程中,实验物品的选择、摆放,实验结束后操作台的清理等,是学生自己准备和独立完成。学生在考核时需考虑到考核时间的限制,因此只有熟悉基本的理论知识、熟练基本操作,才能在规定时间内完成实验,得出正确的结果,考试前不做好准备实验将无法顺利完成。
5.3实验基本技能的训练
由于酶联免疫吸附试验涉及环节多,通过考试能综合考核学生的基本实验技术,如移液管的准确吸样,血清等倍稀释的方法;能考察学生对常用仪器设备如离心机、恒温孵育箱、酶标仪、洗板机的操作;在对血清标本进行检测时,使用过的物品如棉签、试管、注射器的正确处置,能增强学生的无菌操作技术和观念。
5.4学生的评价及反馈
此考核方案在两届学生进行了实施,通过操作考核,学生们得到较为系统的训练,对ELISA检测乙肝两对半的整个流程有了较为深刻的认识。有必要开展,通过考核能更好地将理论与实践相结合,学生能自如地、成功地检测出标准物血清标本的正确结果,同时也很有成就感,增强了对实习及将来的工作的信心。在对2013级的学生进行实习情况跟踪、访谈中得知,学生普遍认为,ELISA技术在临床免疫检验诊断中应用广泛,用此技术检测的项目多,工作量较大。由于在操作考核强化了技能,在实习老师的指导下,能很快地进入角色,增强了工作自信心。对学生进行实验考核的同时,也对教师提出了更高要求。教师准备的理论测试问题在内容上需与临床免疫检验接轨,使考核更科学合理化。规范实验教学,严谨、规范示作好示教。学生操作过程中,巡视督查,及时纠正学生的错误。以考促学法强化酶联免疫吸附试验的实验教学,补充和完善了免疫学检验实验教学的内容和方法,也希望能以此提高学生对其他课程学习的主动性及激发起学习的热情。