導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇微生物行業(yè)前景，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

此次會(huì)議，特邀了全國(guó)各地食品衛(wèi)生專家、學(xué)者，高校、科研機(jī)構(gòu)、從事食品微生物控制與檢測(cè)技術(shù)開(kāi)發(fā)的企業(yè)及食品生產(chǎn)企業(yè)等共商大計(jì)，以食品產(chǎn)業(yè)鏈微生物污染的話題為切入點(diǎn)，就中國(guó)食品衛(wèi)生安全現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了研究和探討，旨在促進(jìn)我國(guó)食品微生物控制與檢測(cè)技術(shù)發(fā)展，提升我國(guó)食品產(chǎn)業(yè)控制微生物的科學(xué)技術(shù)水平，維護(hù)和加強(qiáng)食品產(chǎn)業(yè)鏈健康、高效地運(yùn)營(yíng)發(fā)展，確保食品安全，共同推動(dòng)食品產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)理事、中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)消毒分會(huì)全國(guó)委員、北京長(zhǎng)江脈醫(yī)藥科技有限公司董事長(zhǎng)戴彥榛現(xiàn)場(chǎng)為大家分享了食品衛(wèi)生消毒在食品安全中的風(fēng)險(xiǎn)因素及對(duì)策，從食品安全問(wèn)題頻發(fā)的原因到食品安全問(wèn)題如何通過(guò)衛(wèi)生消毒一一解決作了詳細(xì)介紹，引起了到場(chǎng)人員的強(qiáng)烈共鳴。

戴彥榛表示，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的成功讓長(zhǎng)江脈看到了廣闊的大衛(wèi)生市場(chǎng)前景，為響應(yīng)對(duì)食品安全工作的指示，長(zhǎng)江脈在全國(guó)率先建立了中食健之素（武漢）食品衛(wèi)生安全科技產(chǎn)業(yè)創(chuàng)谷和長(zhǎng)江脈（武漢）食品衛(wèi)生安全科技與產(chǎn)業(yè)基地。該創(chuàng)谷與基地將全方位建立食品衛(wèi)生與安全科技產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化配套功能，建立食品衛(wèi)生與安全綜合性生產(chǎn)基地，聚集全國(guó)相關(guān)科研機(jī)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)，形成我國(guó)食品衛(wèi)生與安全科技與產(chǎn)業(yè)的核心區(qū)。通過(guò)中國(guó)消毒創(chuàng)新與食品產(chǎn)業(yè)的深度融合，來(lái)促進(jìn)大衛(wèi)生相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速良性發(fā)展。

近幾年來(lái)，食品安全監(jiān)督管理離不開(kāi)專業(yè)的衛(wèi)生消毒技術(shù)，快速滅菌作為效率化的消毒手段，越來(lái)越多的被應(yīng)用在食品安全保障領(lǐng)域，食品衛(wèi)生消毒行業(yè)得到了快速發(fā)展，前景廣闊。長(zhǎng)江脈專注大衛(wèi)生消毒二十年，堅(jiān)持“專業(yè)專注，行穩(wěn)致遠(yuǎn)”的事業(yè)觀念，“長(zhǎng)江脈?健之素”在行業(yè)內(nèi)擁有良好的口碑與品牌形象，如今已經(jīng)躋身中國(guó)衛(wèi)生界最為專業(yè)、極具規(guī)模、技術(shù)領(lǐng)先的智慧消毒綜合服務(wù)解決方案和一體化產(chǎn)品服務(wù)提供商，更是北京市政府重點(diǎn)扶持發(fā)展的企業(yè)。公司在二十年間的一千五百多場(chǎng)全國(guó)性學(xué)術(shù)推廣活動(dòng)中，實(shí)踐著“以發(fā)展學(xué)術(shù)為市場(chǎng)先導(dǎo)”的經(jīng)營(yíng)理念。會(huì)上，中國(guó)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)與北京長(zhǎng)江脈醫(yī)藥科技有限公司簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議。

篇2

1微生物幾丁質(zhì)酶的研究現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)外的研究主要側(cè)重于不同來(lái)源的幾丁質(zhì)酶對(duì)不同底物的作用機(jī)理、遺傳工程學(xué)和生態(tài)學(xué)意義等。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，人們展開(kāi)了對(duì)幾丁質(zhì)酶的分子結(jié)構(gòu)、同源性等研究，以解釋其抑制真菌生長(zhǎng)及殺蟲(chóng)的分子機(jī)理。其中研究較多的有：蘇云金芽孢桿菌（Bacillusthuringiensis，Bt），其產(chǎn)生的幾丁質(zhì)酶對(duì)探討該酶在Bt殺蟲(chóng)中的作用、提高殺蟲(chóng)活性和擴(kuò)大殺蟲(chóng)譜的研究具有重要意義；球孢白僵菌（Beauveriabassiana）在以幾丁質(zhì)為基質(zhì)的條件下，可被誘導(dǎo)產(chǎn)生大量胞外幾丁質(zhì)酶，其殺蟲(chóng)機(jī)理是其芽管新梢分泌的幾丁質(zhì)酶能將昆蟲(chóng)體表的幾丁質(zhì)分解，侵入昆蟲(chóng)體內(nèi)后菌絲四處穿透并充滿個(gè)體腔，最終昆蟲(chóng)新陳代謝紊亂、死亡呈現(xiàn)白色僵硬狀；哈茨木霉（Trichodermaharzianum）產(chǎn)生的胞外酶中，幾丁質(zhì)酶不僅出現(xiàn)時(shí)間早、生物活性高，在重寄生過(guò)程中具有重要的作用，可以用于防治植物病原體，而且其在消除甲殼類廢料中具有工業(yè)價(jià)值。研究表明木霉G蛋白參與了幾丁質(zhì)酶的形成，并進(jìn)行了不同抗真菌次生代謝產(chǎn)物分子機(jī)制的研究。

2微生物幾丁質(zhì)酶在植物線蟲(chóng)病害生物防治中的應(yīng)用

幾丁質(zhì)酶能酶解許多病原微生物細(xì)胞壁的重要結(jié)構(gòu)成分幾丁質(zhì)，從而使病原微生物死亡。根據(jù)這一特性，其在植物病害的防治中有著極其廣泛的用途和巨大的潛力。近年來(lái)，由于植物寄生線蟲(chóng)的危害日益嚴(yán)重，尋找高效低毒的線蟲(chóng)生物防治因子越來(lái)越引起人們的重視，而幾丁質(zhì)酶由于被證實(shí)可有效地作用于線蟲(chóng)，在線蟲(chóng)的生防中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。如食線蟲(chóng)真菌所產(chǎn)幾丁質(zhì)酶等胞外酶，可作用于線蟲(chóng)體表角質(zhì)層和卵殼的幾丁質(zhì)層，在侵染線蟲(chóng)的過(guò)程中起到關(guān)鍵作用；同時(shí)還發(fā)現(xiàn)幾丁質(zhì)酶本身也可作為侵染宿主的毒性因子發(fā)揮作用，它在侵染過(guò)程中作為水解酶的其它潛在功能也在研究中。用蠟蚧輪枝胞屬的食線蟲(chóng)真菌培養(yǎng)濾液所產(chǎn)的幾丁質(zhì)酶處理Globoderapallida線蟲(chóng)卵，掃描電鏡觀察顯示可破壞卵表面的結(jié)構(gòu)組成。另外，木霉菌、蠟蚧輪枝菌均可用來(lái)防治大豆胞囊線蟲(chóng)等植物寄生線蟲(chóng)。先接種AM真菌后再接種SCN的大豆根內(nèi)幾丁質(zhì)酶和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性顯著提高，證明Chibl和PAL5基因表達(dá)可能是AM真菌誘導(dǎo)植物抗大豆胞囊線蟲(chóng)病害防御反應(yīng)的一種表現(xiàn)，推測(cè)這2個(gè)基因直接參與了AM真菌誘導(dǎo)大豆抗胞囊線蟲(chóng)病害的防御反應(yīng)。曾有報(bào)道2001年，在印度的喀拉啦省從香蕉病株的根部發(fā)現(xiàn)的線蟲(chóng)胞囊中分離出11種真菌，其中包括總狀共頭霉（Syncephalastrumracemosum，Sr．）菌株，這些真菌能夠侵染胞囊線蟲(chóng)的卵及幼蟲(chóng)，從而破壞卵的孵化，對(duì)香蕉和水稻胞囊線蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，這些真菌具有潛在的生防能力。其侵染過(guò)程是否與產(chǎn)幾丁質(zhì)酶有關(guān)有待證實(shí)。線蟲(chóng)生防菌株Sr18的代謝產(chǎn)物可以安全高效地防治植物寄生線蟲(chóng)，在研究其代謝產(chǎn)物殺線蟲(chóng)活性過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有線蟲(chóng)被消解的現(xiàn)象，這可能與產(chǎn)水解酶如幾丁質(zhì)酶有關(guān)。

3微生物幾丁質(zhì)酶在其它植物病害防治中的應(yīng)用

3．1真菌病害的生物防治

大多數(shù)植物病害是由真菌引起的，產(chǎn)幾丁質(zhì)酶微生物分解真菌細(xì)胞壁的多數(shù)植物病原真菌細(xì)胞壁的重要成分幾丁質(zhì)。幾丁質(zhì)酶可殺死病原真菌，用于農(nóng)作物的生物防治中。Horikoshi等研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生毒素的黃曲霉菌能被環(huán)狀芽孢桿菌裂解，并且隨著加入的幾丁質(zhì)酶濃度的提高，裂解效率也隨之提高。Mitchell等研究表明，只要能裂解真菌細(xì)胞壁的微生物菌株都含有幾丁質(zhì)酶。植物生長(zhǎng)促生根際細(xì)菌熒光假單胞菌可在不同的基質(zhì)上產(chǎn)胞外幾丁質(zhì)酶，可抑制菌絲生長(zhǎng)，被用于抗真菌病害，其抑制真菌生長(zhǎng)可能的機(jī)制：絲狀真菌的菌絲頂端暴露的幾丁質(zhì)鏈會(huì)被幾丁質(zhì)酶所水解，細(xì)胞壁變薄，原生質(zhì)膜破裂；同時(shí)菌絲末端新合成的幾丁質(zhì)也能被幾丁質(zhì)酶降解，使真菌孢子萌發(fā)，芽管伸長(zhǎng)受阻，破壞菌絲端部生長(zhǎng)。已有研究發(fā)現(xiàn)，幾丁質(zhì)酶對(duì)真菌孢子萌發(fā)的抑制作用有一定的特異性。哈茨木霉菌被廣泛用于植物病害生物防治中，其可分泌產(chǎn)生細(xì)胞降解酶類，其中以幾丁質(zhì)酶尤為重要，幾丁質(zhì)酶的產(chǎn)生在木霉防治病原菌的機(jī)制中占重要地位。

3．2在害蟲(chóng)防治中的增效作用

內(nèi)寄生真菌可產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶，防治牛豆象甲，包括哈茨木霉可產(chǎn)生水解酶用于害蟲(chóng)生防。在害蟲(chóng)防治方面，微生物幾丁質(zhì)酶還具有增效作用。許多昆蟲(chóng)的中腸具有圍食膜，主要成分是幾丁質(zhì)。圍食膜是昆蟲(chóng)防止病原細(xì)菌或病毒傳染的一道天然屏障，少量的昆蟲(chóng)病原真菌產(chǎn)幾丁質(zhì)酶可破壞角質(zhì)層及幾丁質(zhì)屏障，利用蠟蚧輪枝菌孢子作為生物防治昆蟲(chóng)和害蟲(chóng)的手段受到極大的關(guān)注。微生物幾丁質(zhì)酶對(duì)蘇云金芽孢桿菌制劑也有增效作用。對(duì)有些害蟲(chóng)，微生物幾丁質(zhì)酶不是水解圍食膜的幾丁質(zhì)，而是提高殺蟲(chóng)制劑的殺蛋白活性，如果單獨(dú)使用微生物幾丁質(zhì)酶無(wú)殺蟲(chóng)效果，因此其可作為殺蟲(chóng)制劑的增效劑。

3．3在基因工程中的應(yīng)用

基于幾丁質(zhì)酶的特性，可將其應(yīng)用于基因工程中。20世紀(jì)80年代以來(lái)，許多科學(xué)家致力于將外源微生物的幾丁質(zhì)酶基因?qū)胫参镆蕴岣咧参锏目共∠x(chóng)性和生防效果。煙草、馬鈴薯、水稻、番茄、蘋(píng)果、葡萄等植物已經(jīng)成功獲得了轉(zhuǎn)基因植株，表達(dá)了幾丁質(zhì)酶生物活性。與對(duì)照相比，轉(zhuǎn)基因植物不僅可抗真菌，對(duì)線蟲(chóng)、昆蟲(chóng)和其它一些病原微生物也有一定的抗性。

4微生物幾丁質(zhì)酶降解產(chǎn)物的應(yīng)用

許多細(xì)胞壁含幾丁質(zhì)的微生物能被微生物幾丁質(zhì)酶分解，可用于真菌原生質(zhì)體的釋放，產(chǎn)生菌體蛋白；幾丁質(zhì)部分水解產(chǎn)生的氨基糖寡糖素，在調(diào)節(jié)動(dòng)植物細(xì)胞生命代謝活動(dòng)中起著非常重要的作用；幾丁質(zhì)酶的降解產(chǎn)物可用于制藥、食品、化妝品及動(dòng)物飼料等行業(yè)，特別是對(duì)甲殼類水生動(dòng)物廢棄物的生物轉(zhuǎn)換，對(duì)于環(huán)境保護(hù)和資源的再利用方面起到非常重要的作用，因此有著廣闊的應(yīng)用開(kāi)發(fā)前景。

5展望

篇3

【關(guān)鍵詞】傳統(tǒng)發(fā)酵食品；微生物代謝作用

0.引言

傳統(tǒng)的發(fā)酵食品具有悠久的歷史，品種多樣。其中，比較常見(jiàn)的發(fā)酵食品有：發(fā)酵乳制品、豆制品、肉制品等。并且，我國(guó)傳統(tǒng)食品發(fā)酵體系通常都是由一種、或是多種的微生物所構(gòu)成的，其處于特殊的微生態(tài)環(huán)境中，所產(chǎn)生的微生物是與發(fā)酵制品的氣味、品質(zhì)等有著直接的聯(lián)系。除此之外，很多我微生物能夠在代謝過(guò)程中，產(chǎn)生大量的活性物質(zhì)，促使發(fā)酵食品具有良好的保健功效，在我國(guó)的醫(yī)藥、食品行業(yè)具有十分廣泛的應(yīng)用前景，勢(shì)必會(huì)成為傳統(tǒng)發(fā)酵食品業(yè)未來(lái)主要的發(fā)展大方向。以下，本文就對(duì)傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的微生物及其代謝作用進(jìn)行了探討分析，從而總結(jié)出一些自身的觀點(diǎn)與建議。

1.傳統(tǒng)發(fā)酵工藝的發(fā)展現(xiàn)狀

在以往傳統(tǒng)的食品發(fā)酵工藝中，通常參與代謝的微生物都是由各自的原生產(chǎn)地進(jìn)行統(tǒng)一的富集，共同組成了一個(gè)完整而又復(fù)雜性的結(jié)構(gòu)體系。而伴隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，現(xiàn)有的食品發(fā)酵工藝也取得了進(jìn)一步的發(fā)展與進(jìn)步。當(dāng)前大部分的微生物群落結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)逐漸成熟。然而，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的食品發(fā)酵工藝是在自然環(huán)境下形成的，常常會(huì)受到地理環(huán)境、或是其他方面因素的影響，再加之地域的差異性，就導(dǎo)致發(fā)酵完成的食品在特性上存在著十分明顯的區(qū)別。這樣以來(lái)，其所構(gòu)成的微生物群落發(fā)揮的作用也各不相同。相關(guān)人員在對(duì)發(fā)酵工藝進(jìn)行深入研究分析以后發(fā)現(xiàn)，部分重要的微生物并未真正發(fā)揮自身重要的作用機(jī)制，這是由于我國(guó)目前對(duì)發(fā)酵工藝中微生物的產(chǎn)物累積機(jī)制等方面的研究較少，再加之缺乏一個(gè)明確的理論概念，大多數(shù)的發(fā)酵企業(yè)技術(shù)水平滯后，無(wú)法充分保障食品的發(fā)酵質(zhì)量。為此，加強(qiáng)對(duì)傳統(tǒng)發(fā)酵食品的微生態(tài)環(huán)境的分析是非常有必要的，這也是促使發(fā)酵食品業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。

2.傳統(tǒng)大豆發(fā)酵食品中的微生物及其代謝作用

傳統(tǒng)大豆發(fā)酵食品主要有醬油、豆醬、腐乳和豆豉等，制曲是其發(fā)酵的關(guān)鍵步驟，曲中的微生物及其分泌的胞外酶對(duì)食品后期發(fā)酵過(guò)程中的風(fēng)味形成、營(yíng)養(yǎng)成分變化及功能因子形成等有重要影響。我國(guó)傳統(tǒng)醬油釀制及日本傳統(tǒng)醬油發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程中使用的發(fā)酵劑“Koji”，其主要微生物是霉菌，其中以米曲霉為主。在發(fā)酵過(guò)程中，米曲霉分泌多種水解酶，水解原料曲中的蛋白質(zhì)和碳水化合物，分解物質(zhì)可供其他微生物利用，產(chǎn)生獨(dú)特的風(fēng)味物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。同時(shí)，在霉菌的作用下，一些不溶性膳食纖維降解為水溶性糖類，提高了發(fā)酵豆制品的功能性和可利用性。乳酸菌在醬油的釀制過(guò)程中也起關(guān)鍵性作用。與醬油風(fēng)味形成有關(guān)系的乳酸菌有嗜鹽片球菌、醬油四聯(lián)球菌、植物乳桿菌等。嗜鹽乳酸菌在鹽水發(fā)酵前期產(chǎn)生乳酸，使鹽水酸化，利于形成特殊風(fēng)味。而且乳酸菌生長(zhǎng)速度快，抑制了其他雜菌的生長(zhǎng)。一些耐高滲透壓、耐鹽性強(qiáng)的酵母，如魯氏酵母和嗜鹽球擬酵母，對(duì)醬油香氣和風(fēng)味的形成影響極大。耐鹽酵母菌在發(fā)酵過(guò)程中，隨著鹽水濃度的增大而迅速增殖，并且能夠進(jìn)行酒精發(fā)酵，一些醇類物質(zhì)的生成增加了醬油的風(fēng)味。

可以說(shuō)，納豆是一種較為常見(jiàn)的傳統(tǒng)發(fā)酵食品，其主要的發(fā)酵工藝是通過(guò)將大豆加入純種的納豆芽孢桿菌中，經(jīng)過(guò)一系列的加工發(fā)酵以后而形成的，這種發(fā)酵食品存在一定的氣味，具有較強(qiáng)的粘性。并且，其在發(fā)酵過(guò)程中，該類納豆芽孢桿菌還會(huì)分泌出有機(jī)酸及低聚糖等氨基酸物質(zhì)。與此同時(shí)，由于納豆在發(fā)酵時(shí)將會(huì)產(chǎn)生一些生理活性物質(zhì)，這樣就賦予了納豆多種的保健功能，例如，降血壓、降血糖、抗腫瘤等療效。所以，納豆菌也是一種特殊的益菌類食品，并在飼料、醫(yī)藥行業(yè)得到了十分廣泛的應(yīng)用，具有非常廣闊的發(fā)展前景。

3.食醋釀制過(guò)程中的微生物及其代謝作用

我國(guó)的傳統(tǒng)食醋以鎮(zhèn)江香醋、山西老陳醋等最為著名，其他國(guó)家比較著名的傳統(tǒng)食醋有意大利香脂醋、日本米醋、西班牙葡萄酒醋等。傳統(tǒng)食醋中的主要功能微生物包括醋酸菌、乳酸菌、霉菌、酵母等。霉菌的主要作用是降解蛋白質(zhì)、多糖等大分子物質(zhì)。酵母菌在酒精發(fā)酵階段利用單糖，在醋酸發(fā)酵階段，其自身發(fā)生自然降解，并釋放出營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，供其他微生物利用。醋酸菌的主要功能是氧化糖和乙醇，可將乙醇氧化為高濃度的醋酸，同時(shí)還能生成大量的有機(jī)酸。食醋中的乳酸菌能夠產(chǎn)生大量的乳酸，起到緩解食醋剌激的酸味，改善口感的作用。芽孢桿菌產(chǎn)生的具有高度活性的蛋白酶可以將蛋白質(zhì)水解成氨基酸，這些氨基酸對(duì)食醋的風(fēng)味和色澤起著重要的作用。但由于地理環(huán)境、發(fā)酵方式差異，不同食醋之間的微生物菌落結(jié)構(gòu)不同，造成口味和營(yíng)養(yǎng)的差異。據(jù)研究報(bào)道，鎮(zhèn)江香醋中主要細(xì)菌屬為乳酸菌，醋酸菌，糖醋桿菌葡萄球菌，腸桿菌等，真菌只有一個(gè)屬：酵母菌屬。對(duì)山西老陳醋研究菌群發(fā)現(xiàn)，老陳醋釀酒過(guò)程中酵母菌和細(xì)菌是其主要微生物。其中，酵母菌有德克酵母屬，酒香酵母屬，卵孢酵母屬，，醋酸發(fā)酵過(guò)程中的產(chǎn)酸功能菌為植物乳桿菌和巴氏醋酸桿菌。對(duì)意大利香醋中醋酸菌的多樣性進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)醋酸菌是其中最主要的功能微生物。

由此，我們可以看出，處于不同的區(qū)域有條件下的食醋，其在發(fā)酵過(guò)程中所存在的微生物類型有著較大的差異，無(wú)論是代謝物質(zhì)，還是作用機(jī)制方面都不同，這也就導(dǎo)致食醋風(fēng)味與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的區(qū)別。雖然有關(guān)實(shí)驗(yàn)人員已經(jīng)對(duì)對(duì)食醋發(fā)酵過(guò)程中的微生物進(jìn)行了全面的研究試驗(yàn)，但在發(fā)酵食醋功能及群落結(jié)構(gòu)體系方面還需要進(jìn)一步的調(diào)查分析以后，才能夠得到明確的結(jié)論，這樣也有利于促進(jìn)傳統(tǒng)食醋業(yè)朝著規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化而發(fā)展。

在傳統(tǒng)的紅曲、黃酒發(fā)酵工藝中，酵母菌菌群結(jié)構(gòu)一直處于動(dòng)態(tài)變化的狀態(tài)，直到最終穩(wěn)定完成。而在發(fā)酵的前期過(guò)程中，酵母菌將會(huì)隨著釀造進(jìn)程的發(fā)展，其本身存在的扣囊復(fù)膜孢酵母也會(huì)迅速減少，并由原有的釀酒酵母形成了一種優(yōu)勢(shì)的酵母菌。與此同時(shí)，非釀酒的酵母在釀造過(guò)程中，將會(huì)產(chǎn)生特殊的香氣，使得黃酒具備了不同的物質(zhì)風(fēng)味。但是，除了這些物質(zhì)意外，部分氨基甲酸乙酯等代謝有害物質(zhì)也會(huì)隨之產(chǎn)生，這樣就極大的破壞了黃酒的釀造質(zhì)量，再加之目前我國(guó)仍沒(méi)有對(duì)其累積機(jī)制進(jìn)行過(guò)多的研究，缺乏完善的傳統(tǒng)發(fā)酵工藝機(jī)制體系，這就導(dǎo)致很多功能微生物的代謝變化規(guī)律并沒(méi)有被大家所認(rèn)知。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，可以得知，傳統(tǒng)發(fā)酵食品體系是功能性食品微生物挖掘的重要來(lái)源。目前已經(jīng)對(duì)發(fā)酵食品中的微生物做了大量研究工作，但其微生物群落結(jié)構(gòu)與功能并未得到全面分析，許多功能性食品微生物并沒(méi)有得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]馬雁飛，倪玲.發(fā)酵食品中微生物多樣性研究方法進(jìn)展[J].中國(guó)釀造，2011，（2）：12-15.

篇4

關(guān)鍵詞：污水處理；生物污泥；減量；復(fù)合微生物

現(xiàn)在世界上85%以上的污水處理廠是應(yīng)用活性污泥法來(lái)處理污水，這種方法最大的弊端是污水處理的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大數(shù)量的剩余污泥。剩余污泥中的固形物有截留下的懸浮物，有生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生的生物污泥，有因添加化學(xué)絮凝劑而產(chǎn)生的化學(xué)泥，污水處理廠產(chǎn)生的污泥量大約為所處理的污水體積的0.15～1%。現(xiàn)在的污泥的處理及處置，就是通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施，使其得到再利用或是將其的環(huán)境的損害程度降低后再投放到自然環(huán)境中。這些污泥富含有機(jī)物、病毒、重金屬等，如不加以處理而隨意堆放，將對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生再次污染。

目前對(duì)污泥的處理方法有：埋地、焚燒、農(nóng)用等。但這些方法也都存在其他弊端。且現(xiàn)行方法的處理成本很高，一般占到污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的30%～60%左右。歐美國(guó)家每年用于處理剩余污泥的費(fèi)用資金就高達(dá)幾十億人民幣。因此，尋找更好的剩余污泥的處理處置方案，一直是污水處理行業(yè)的重要研究領(lǐng)域。

當(dāng)前關(guān)于污泥減量技術(shù)的研究在國(guó)內(nèi)外一直停留在已產(chǎn)生污泥的處理上或者通過(guò)溶胞技術(shù)進(jìn)行的化學(xué)物質(zhì)的投加，或者在生化過(guò)程中通過(guò)投加能量解偶聯(lián)和物質(zhì)解偶聯(lián)化學(xué)藥劑的研究上，對(duì)于生化處理系統(tǒng)的研究也停留在通過(guò)工藝的調(diào)整完成污泥減量化的研究上，并沒(méi)有進(jìn)行微生物共生的研究也沒(méi)有將生物共生技術(shù)和工藝研究結(jié)合進(jìn)行的污泥減量化研究。

1 復(fù)合微生物污泥減量的技術(shù)原理

復(fù)合微生物，由光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌、硝化菌、反硝化菌等五屬十科五十多種微生物組成，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性能顯著，用于污水處理中可顯著減少污泥產(chǎn)量，因其可降低BOD、COD、脫氮、除磷，將有機(jī)物、含氮物等分解為CO2、H2O、N2等。復(fù)合微生物對(duì)活性污泥的減量作用通過(guò)以下機(jī)理達(dá)到其效果。

1.1 脫碳機(jī)理

污水處理過(guò)程中的活性生物的結(jié)構(gòu)和功能中心是起絮凝作用的菌膠團(tuán)，菌膠團(tuán)中各種微生物之間是食物鏈的關(guān)系。污水中的有機(jī)物先吸附到含有大量微生物的菌膠團(tuán)表面，與菌膠團(tuán)中的微生物進(jìn)行細(xì)胞表面的接觸，小分子有機(jī)物直接穿過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)行微生物體內(nèi)，糖類、蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)物通過(guò)細(xì)胞膜上的透膜酶而進(jìn)入微生物體內(nèi)。進(jìn)入微生物內(nèi)部，在各種細(xì)胞內(nèi)酶，如氧化酶、脫氫酶等的催化作用下，被微生物分解代謝。

脫碳主要在細(xì)胞中的好氧區(qū)域發(fā)生。一部分有機(jī)物被微生物逐步氧化分解，最終成為CO2和H2O等穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物質(zhì)，并從此過(guò)程中獲得生存所需要的能量。還有一部分有機(jī)污染物通過(guò)合成代謝形成了新細(xì)胞的組分。微生物通過(guò)合成代謝和分解代謝，從而去除了污水中的有機(jī)物，即達(dá)到了脫碳的目的。

1.2 脫氮機(jī)理

在污水中，氮主要以有機(jī)氮（如：蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素等）和氨態(tài)氮的形式存在。含氮化合物通過(guò)微生物的作用，連續(xù)發(fā)生氨化反應(yīng)、硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)，最終轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無(wú)害的N2，排入大氣，從而達(dá)到脫氮的目的。氨化反應(yīng)、硝化反應(yīng)主要在好氧區(qū)域發(fā)生，而反硝化反應(yīng)則主要發(fā)生在缺氧區(qū)域和厭氧區(qū)域。

首先，有機(jī)氮化物在氨化菌的作用下，分解轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮。硝化是指在廢水處理過(guò)程中，氨態(tài)氮被轉(zhuǎn)化為亞硝氮和硝氮。硝化反應(yīng)是在好氧狀態(tài)下由亞硝酸菌與硝酸菌共同完成的。近幾年的研究所發(fā)現(xiàn)硝化菌有豐富的代謝多樣性和基質(zhì)多樣性。一般情況下，亞硝酸細(xì)菌將氨作為電子供體，將氧作電子受體進(jìn)行好養(yǎng)呼吸；而在較低氧濃度下則同時(shí)利用亞硝酸鹽和氧作電子受體；無(wú)氧條件下進(jìn)行厭氧呼吸是利用亞硝酸鹽作為電子受體。將亞硝酸鹽做電子受體時(shí)，其還能同時(shí)利用氨、氫、有機(jī)物等多種電子受體。一般情況下，以亞硝酸鹽做電子供體以氧做電子受體而進(jìn)行好氧呼吸的硝酸細(xì)菌為自養(yǎng)生長(zhǎng)，而在存在亞硝酸鹽的無(wú)氧條件下則轉(zhuǎn)變?yōu)橐杂袡C(jī)物做電子供體，以硝酸鹽做電子受體的厭氧呼吸。在即沒(méi)有氧也沒(méi)有硝酸鹽時(shí)，其進(jìn)行以有機(jī)物做電子供體和電子受體的異養(yǎng)生長(zhǎng)。

在調(diào)節(jié)池和反應(yīng)器中，還可能存在厭氧氨氧化反應(yīng)。厭氧氨氧化是以亞硝酸鹽做氧化劑而將氨氧化為N2；或以氨做電子受體而將亞硝酸鹽還原為N2的生物反應(yīng)。

2 應(yīng)用實(shí)例

（1）2008年在某工廠生活污水處理項(xiàng)目中（600噸/天），為研究探索復(fù)合微生物替代活性污泥及化學(xué)絮凝劑，研究人員與相關(guān)設(shè)計(jì)院溝通按照復(fù)合菌的生存需求設(shè)計(jì)采用格柵、調(diào)節(jié)池、缺氧池、生物接觸氧化池（采用生物固定化技術(shù)）、二沉池、消毒池、污泥池等工藝處理。經(jīng)過(guò)半年穩(wěn)定運(yùn)行，出水水質(zhì)完全符合綠化和農(nóng)用地要求，污水COD達(dá)到40mg/L以下，廢水回用綠化園區(qū)植物。由于復(fù)合微生物對(duì)有機(jī)物的分解充分，沒(méi)有多余污泥產(chǎn)生。

（2）2009年在山東省某醫(yī)院污水項(xiàng)目上使用驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。醫(yī)院污水量2000噸/天，自2009年4月20日開(kāi)始用復(fù)合菌調(diào)試，15天運(yùn)行達(dá)標(biāo)，經(jīng)過(guò)了4個(gè)月運(yùn)行監(jiān)測(cè)穩(wěn)定?！安惶砑有跄齽┏鏊甋S較好，不添加消毒劑大腸桿菌數(shù)減少98%以上，污泥量少，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到項(xiàng)目建設(shè)要求。”

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關(guān)鍵詞：微生物肥料；土壤肥力；維持

中圖分類號(hào)：S144 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

用微生物肥料，既可疏松土壤又可提高土壤肥力，還可以減少病害。因此，對(duì)微生物肥料對(duì)土壤生物肥力的維持有其必要性。

1土壤生物肥力

土壤的四大肥力因素是養(yǎng)分（礦物質(zhì)）、有機(jī)質(zhì)、空氣、水分。這四大因素要同時(shí)存在，相互供應(yīng)，相互配合。母質(zhì)是土壤中礦物質(zhì)的基礎(chǔ)，構(gòu)成土壤的“骨骼”，像氧、硅、鋁以及一些微量元素來(lái)自成土母質(zhì)。有機(jī)質(zhì)對(duì)土壤的肥力發(fā)展和理化性質(zhì)影響極大，來(lái)自動(dòng)植物殘?bào)w以及其分解和合成的物質(zhì)。其中，有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)的含量是土壤肥力衡量的一個(gè)重要標(biāo)志。

目前，對(duì)于土壤生物肥力還沒(méi)有一個(gè)特定的定義和定量描述，但是其已經(jīng)廣泛應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，并且對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作出了較大的貢獻(xiàn)。目前，學(xué)術(shù)界對(duì)土壤生物肥力有這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的定義，即指生活在土壤中的微生物、動(dòng)物、植物根系等有機(jī)體為植物生長(zhǎng)發(fā)育所需的營(yíng)養(yǎng)和理化條件做出的貢獻(xiàn)。同時(shí)，生物過(guò)程對(duì)土壤的物理、化學(xué)特性起到良好的促進(jìn)和維持作用。它與物理肥力、化學(xué)肥力共同構(gòu)成土壤肥力3個(gè)不可或缺的組分。

與化學(xué)肥力、物理肥力相比，土壤生物肥力的特征主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：首先，動(dòng)態(tài)性，其在生物過(guò)程中，隨著植物的生長(zhǎng)和時(shí)間的變化而不斷地發(fā)生變化。其次，多樣性，這種特性主要表現(xiàn)為多種微生物的共同參與，是一種綜合化的過(guò)程。對(duì)于土壤生物肥力，微生物是其中的核心部分。

2 微生物肥料對(duì)土壤生物肥力的維持

2.1案例分析

為了研究微生物肥料對(duì)土壤生物肥力的維持，進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究（表1）：

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要針對(duì)材料的生長(zhǎng)情況、病蟲(chóng)害情況以及產(chǎn)量等都分別作好記錄，并且進(jìn)行分析。

2.2土壤肥力的維持

一般而言，微生物肥料適宜于全部植物，其實(shí)微生物肥料是針對(duì)板結(jié)土壤，尤其是對(duì)于鹽堿化土壤以及病蟲(chóng)害嚴(yán)重的土壤會(huì)更有效果，大體而言，微生物肥料對(duì)土壤肥力的影響有以下幾點(diǎn)：

2.2.1對(duì)土壤中有機(jī)質(zhì)的影響。根據(jù)測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與沒(méi)有施用肥料的土壤相比，施用微生物肥料后的作物產(chǎn)量有所減少，而且減輻在0.3%～0.4%左右，這是因?yàn)槲⑸锓柿现泻薪忖浘?、解磷菌以及固氮菌，由于這些微生物的存在，使得土壤中的有機(jī)物，不斷地分解和轉(zhuǎn)化，因此，在施用微生物肥料時(shí)，要想保持土壤肥力，需要增施有機(jī)肥，而且，經(jīng)過(guò)實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，微生物肥料比較適用于機(jī)質(zhì)含量較多的土壤。

2.2.2對(duì)土壤中磷的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，施有微生物肥料的土壤中，作物產(chǎn)量提高，但是土壤中的磷含量卻有所減少，其減輻在4.6～18.9mg/Kg，造成這種現(xiàn)象的主要原因就是由于作物生長(zhǎng)帶走了很多的磷元素，自然也說(shuō)明微生物肥料可以沒(méi)有較強(qiáng)的解磷能力。

2.2.3對(duì)土壤中鉀的影響。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在收獲作物以后，土壤中鉀的含量明顯有所上升，其中，沒(méi)有施微生物肥料的土壤肥力提高了 23mg/Kg，而施加微生物肥料的土壤肥力提高了54mg/Kg，顯然，微生物肥料有助于土壤中鉀含量的增加。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.3.1根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)分析，對(duì)土壤中的礦物質(zhì)以及有機(jī)質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)，在土壤中，施加微生物肥料，促進(jìn)土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，促使益生菌群增殖，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。與此同時(shí)，微生物肥料主要促進(jìn)土壤中難溶性養(yǎng)分的溶解、轉(zhuǎn)化和釋放。同時(shí)，由于菌劑的代謝過(guò)程中釋放出大量的有機(jī)物質(zhì)，促進(jìn)土壤中微量元素硅、鋁、鐵、鎂、鉬等的轉(zhuǎn)化及螯合，有效打破土壤板結(jié)，改善團(tuán)粒結(jié)構(gòu)狀態(tài)，改善土壤養(yǎng)分的供應(yīng)狀況、通氣狀況及疏松程度。促使各種自生、共生益生菌群增殖的生物肥料，可以增加土壤中的氮素來(lái)源，將土壤中難溶的磷、鉀分解轉(zhuǎn)化，從而能為作物吸收利用，增加土壤肥力。

2.3.2使得土壤中的農(nóng)藥殘留量大大減少，并且在很大程度上提高作物產(chǎn)量，其中，玉米提高13%，小麥平均畝產(chǎn)提高16%，棉花提高14%，甘蔗、大白菜提高40%，甜瓜增產(chǎn)15%-24%。

2.3.3作物產(chǎn)品的質(zhì)量也有所提升，對(duì)作物產(chǎn)品中富含的物質(zhì)進(jìn)行了分析，農(nóng)產(chǎn)品中的活性多糖、黃酮、胡蘿卜素等活性物質(zhì)的含量大大增加，作物品質(zhì)全面提升，進(jìn)而提升了作物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)，產(chǎn)品的口感提升，營(yíng)養(yǎng)更加均衡。

3 微生物肥料的研究與發(fā)展趨勢(shì)

綜合以上分析，可以知道，微生物肥料具有很好的實(shí)用性和農(nóng)業(yè)價(jià)值。與其他國(guó)家相比，我國(guó)的微生物肥料行業(yè)，品種多，應(yīng)用廣，尤其是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的合成方面，更處于領(lǐng)先地位，而且這些產(chǎn)品目前已經(jīng)形成了一定的規(guī)模，具有很好的發(fā)展前景。但是從另一個(gè)方面來(lái)講，我國(guó)在微生物肥料研究方面的投入不足，所以，整體而言，我國(guó)微生物肥料研究水平仍舊不是很高，再加上缺乏技術(shù)創(chuàng)新，使得產(chǎn)品的質(zhì)量和穩(wěn)定性不足，這些都是目前極需解決的問(wèn)題。為此，需要針對(duì)我國(guó)微生物肥料的研究現(xiàn)狀，加強(qiáng)對(duì)我國(guó)微生物肥料產(chǎn)業(yè)的分析，采用現(xiàn)代高科技術(shù)手段，取得更大的突破，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 總結(jié)

總而言之，微生物肥料，不僅有利于促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，使土壤中空氣和水的比值協(xié)調(diào)，使土壤疏松，增加保水、保溫、透氣、保肥的能力，而且施用微生物肥能讓土壤中的有益微生物保持很大的優(yōu)勢(shì)，也能明顯疏松土壤，提高透氣性，進(jìn)而促進(jìn)植物的良好生長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳添昌，鐘平，李添華，林雷通，童德文，陳鄭盟.微生物肥料在煙草生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].農(nóng)技服務(wù)，2012（05）.

[2]孟令文，付雪嬌，劉冠求.易豐收在甘薯栽培上的應(yīng)用效果研究[J].遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（03）.

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新近研究發(fā)現(xiàn)，一些靠“吃礦石”為生的微生物正通過(guò)“生物冶金”的方式在這些方面有所作為，而這卻鮮為人知。

不久前，尚普咨詢?cè)凇?013-2017年中國(guó)冶金市場(chǎng)分析調(diào)研報(bào)告》中指出，21世紀(jì)是生物技術(shù)飛躍發(fā)展的一個(gè)世紀(jì)，生物冶金也將會(huì)有更進(jìn)一步的滲透和影響。

所謂生物冶金，即利用微生物的自然代謝過(guò)程，將礦石中的有價(jià)元素選擇性浸出，直接高效制取高純度金屬的方法，主要應(yīng)用于傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法處理的低品位礦、廢石、多金屬共生礦等。

業(yè)內(nèi)專家表示，生物冶金技術(shù)由于其具有利于環(huán)境保護(hù)、基建投資少、運(yùn)作成本低等優(yōu)越性，有望促進(jìn)整個(gè)冶金行業(yè)的快速發(fā)展。

貧礦開(kāi)發(fā)的“金鑰匙”

品位低是我國(guó)礦產(chǎn)資源的顯著特點(diǎn)。資料顯示，我國(guó)銅礦的平均品位僅為0.87%，大于200萬(wàn)噸級(jí)的超大型銅礦品位基本上都低于1%；鎳鈷貧礦占到總儲(chǔ)量的30%-40%；鐵礦貧礦占到總儲(chǔ)量的95%：錳礦貧礦占到總儲(chǔ)量的93%。

隨著貧、細(xì)、雜為突出特點(diǎn)的難選冶礦石所占比例不斷上升，常規(guī)選冶方法在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都面臨挑戰(zhàn)。

中國(guó)工程院院士、中南大學(xué)教授邱冠周表示，傳統(tǒng)的采礦、選礦、冶金工藝在處理低品位礦產(chǎn)資源時(shí)，存在低效率、長(zhǎng)流程、高成本、重污染等問(wèn)題，這使得新型工業(yè)化發(fā)展的支撐日趨乏力。為此，生物冶金這一能控制成本、節(jié)能高效、操作簡(jiǎn)易、環(huán)境友好的處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

“這些以礦石為食的微生物屬于一類化能自養(yǎng)菌，它可以把礦物里的Fe2+轉(zhuǎn)換成Fe3+，把硫轉(zhuǎn)換成硫酸，并通過(guò)氧化過(guò)程獲取能量。同時(shí)，礦石由于被氧化，從不溶于水變成可溶，人們也就能夠從溶液中提取出礦物?！敝袊?guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所研究員張廣積對(duì)記者解釋說(shuō)。

該所另一位副研究員李浩然也對(duì)記者表示，低品位、難處理的金屬礦物，如金、錳、銅、鎳、鋅等，均適合利用微生物進(jìn)行冶煉，這些微生物一般多耐酸，甚至在pH1以下的環(huán)境中仍能生存。

不僅如此，在北京科技大學(xué)冶金與生態(tài)工程學(xué)院教授李宏煦看來(lái)，與傳統(tǒng)資源加工技術(shù)不同的是，生物冶金只需要利用微生物、空氣和水這三大天然物質(zhì)，在低溫低壓的環(huán)境下就可以從礦石中直接提取有價(jià)金屬，而無(wú)須選礦、火法冶煉、電解等復(fù)雜的工藝流程，因而其投資成本和操作成本都很低。

生物技術(shù)助菌種改良

李宏煦對(duì)記者表示，傳統(tǒng)的生物冶金普遍被認(rèn)為僅是一個(gè)生物浸出的過(guò)程，事實(shí)上，生物冶金至少包括生物浸出、生物吸附、生物修復(fù)3個(gè)領(lǐng)域，而每個(gè)領(lǐng)域所依賴的微生物也大有不同。

以生物浸出為例，其體系中所涉及到的微生物主要有化能自養(yǎng)菌、異養(yǎng)菌和真菌，此外也有原生動(dòng)物存在。其中已用于硫化礦生物浸出的菌種主要有嗜酸氧化亞鐵硫桿菌、嗜酸氧化硫硫桿菌和氧化亞鐵鉤端螺旋菌。

另外，在浸礦過(guò)程中，由于工藝及實(shí)際生態(tài)環(huán)境的不同，也存在許多對(duì)不同溫度環(huán)境具有適應(yīng)性的菌株。

在張廣積看來(lái)，微生物冶金真正實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化工業(yè)應(yīng)用的時(shí)間仍然較短，自身也有許多不成熟的地方。例如，反應(yīng)速度慢、細(xì)菌對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性差、超出一定溫度范圍細(xì)菌難以成活、經(jīng)不起攪拌、對(duì)礦石中有毒金屬離子耐受性差等。

為此，科研人員也正在從遺傳工程等方面開(kāi)展工作，試圖通過(guò)基因工程得到性能優(yōu)良的菌種。

邱冠周稱，早在2004年，中南大學(xué)就參與了世界上第一個(gè)嗜酸氧化亞鐵硫桿菌的全基因組測(cè)序研究工作。在全基因組測(cè)序獲得全部3217個(gè)基因信息的基礎(chǔ)上，進(jìn)行全基因組芯片和比較基因組學(xué)研究，最終發(fā)現(xiàn)亞鐵氧化、硫氧化及抗性相關(guān)的320個(gè)高氧化活性基因，實(shí)現(xiàn)了微生物浸礦行為研究從表現(xiàn)型向基因型的轉(zhuǎn)變。

而針對(duì)微生物冶金反應(yīng)速度慢等問(wèn)題，李浩然則認(rèn)為，可以把基因組解碼技術(shù)利用到微生物濕法冶金領(lǐng)域，解釋浸礦特性與其基因表達(dá)的內(nèi)在規(guī)律，并在指導(dǎo)下實(shí)施菌種的基因工程改良，獲得既能耐高溫又能耐磨、耐酸、耐毒性的綜合性能好的微生物。

李浩然坦言，生物工程的進(jìn)步與成就應(yīng)該盡快應(yīng)用到生物濕法冶金上來(lái)，培育出性能更好、更能滿足冶金過(guò)程所需要的微生物，應(yīng)用范圍也應(yīng)進(jìn)一步拓展并走向產(chǎn)業(yè)化。

產(chǎn)業(yè)化待突圍

張廣積表示，生物冶金已經(jīng)在含砷金礦的預(yù)處理、低品位銅礦和鈾礦的工業(yè)提取中取得了顯著成效，其中次生硫化銅礦、難處理金礦的生物提取已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

據(jù)了解，目前用生物法提取的銅約占全世界銅總產(chǎn)量的25%，美國(guó)、加拿大等20多個(gè)國(guó)家相繼實(shí)現(xiàn)了生物提銅的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。在我國(guó)，也有江西德興銅礦等3座銅生物氧化提取工廠相繼投入生產(chǎn)。

現(xiàn)如今，生物冶金技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。李浩然稱，國(guó)內(nèi)針對(duì)錳、銅、鎳、金、鈷、鋅等礦物，已經(jīng)先后建立了數(shù)十座規(guī)?；S，如福建萬(wàn)噸級(jí)生物堆浸一萃取一電積提銅等項(xiàng)目、河北氧化錳與硫化礦共同綜合利用項(xiàng)目、遼寧和山東嗜熱菌提金項(xiàng)目等。

可以說(shuō)，隨著低品位、難處理礦產(chǎn)資源的日益增加，生物冶金可觀的應(yīng)用前景逐漸顯現(xiàn)。不過(guò)，就目前來(lái)看，生物冶金技術(shù)仍然僅限于幾種礦物，取代傳統(tǒng)冶金還有待時(shí)日。

對(duì)此，不少專家表示，生物冶金技術(shù)還面臨相當(dāng)多的問(wèn)題，未來(lái)應(yīng)該加強(qiáng)中等嗜熱茵和高溫菌浸出工藝的開(kāi)發(fā)和優(yōu)化。另外，生物浸礦反應(yīng)器也應(yīng)該更趨向于大型、高效和節(jié)能。同時(shí)，還應(yīng)該系統(tǒng)地集成或優(yōu)化生物氧化的工藝流程，擴(kuò)大它的應(yīng)用范圍。

篇7

【Abstract】Textile printing and dyeing wastewater is one of the most important sources of industrial wastewater pollution in China. Because the wastewater contains a large number of refractory substances， it has been a difficult point in industrial wastewater treatment. The immobilized microorganism technology has many advantages， such as high efficiency， stability， adaptability and so on， and these characters makes it played an important role in the treatment of printing and dyeing wastewater. This paper introduces the principle of immobilized microorganism technology and its research progress in the treatment of printing and dyeing.

【P鍵詞】固定化微生物技術(shù)；印染廢水；應(yīng)用

【Keywords】immobilized microorganism technology； dyeing wastewater treatment； application

【中圖分類號(hào)】R139+.1 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）04-0142-02

1 固定化微生物技術(shù)的發(fā)展和意義

紡織染整工業(yè)作為我國(guó)傳統(tǒng)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，為我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)，同時(shí)也帶來(lái)嚴(yán)重環(huán)境污染問(wèn)題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)紡織染整工業(yè)每天產(chǎn)生的廢水量約為每天排放量為3×106～4×106m3。隨著紡織染整工業(yè)的高速發(fā)展，一方面廢水的產(chǎn)生量也在逐年增加，另一方面由于新工藝、新技術(shù)及染料助劑的更新等，印染廢水的水質(zhì)變得越發(fā)復(fù)雜，增加了其處理難度。以目前印染廢水的處理方法來(lái)看，可以分為兩個(gè)大類，一類是物理化學(xué)方法，另一類是生物方法，其中以生化方式為主。

固定化微生物技術(shù)自20世紀(jì)60年代產(chǎn)生以來(lái)，以其具有的高效、穩(wěn)定、耐毒性等特點(diǎn)受到各方研究人員青睞，從國(guó)內(nèi)外的研究表明，固定化微生物技術(shù)已被運(yùn)用于環(huán)境修復(fù)、食品工業(yè)、化學(xué)分析、能源開(kāi)發(fā)、醫(yī)學(xué)和制藥等多種領(lǐng)域。其中，固定化微生物技術(shù)在污水處理中已由實(shí)驗(yàn)階段向工程應(yīng)用方面發(fā)展。國(guó)內(nèi)外研究固定化微生物技術(shù)對(duì)于印染廢水的作用，通過(guò)不斷培養(yǎng)合適的菌種，組成高效的廢水處理系統(tǒng)，實(shí)踐證明，這種處理方法的效果是比較好的，具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。

2 微生物的固定化方法

固定化微生物技術(shù)關(guān)鍵在于微生物的固定，而微生物的固定化方法種類很多，可以根據(jù)微生物細(xì)胞和載體的作用力作用形式等因素對(duì)方法進(jìn)行分類：

2.1 吸附法

吸附法是一種十分常見(jiàn)的微生物固定化方法，與此同時(shí)，吸附法又常常被我們稱之為載體結(jié)合法，在此種方法之中，需要用到多孔載體，然后利用這個(gè)載體本身的吸附作用來(lái)修復(fù)微生物細(xì)胞，吸附法的重要優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)于細(xì)胞活性的影響比較小，基本上不會(huì)造成細(xì)胞的抵抗反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程比較溫和，而且操作步驟很簡(jiǎn)單，操作思路很明了。缺點(diǎn)就是當(dāng)受到的負(fù)荷比較大時(shí)，載體就會(huì)發(fā)生破壞，而且固定的細(xì)胞是有一定的數(shù)量限制的。董新姣利用絲瓜穰的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行了微生物固定化研究，實(shí)驗(yàn)證明，是瓜瓤的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠很好地固定化菌體，當(dāng)pH值為6的時(shí)候，對(duì)于顏色顆粒的吸附能力是最強(qiáng)的。

2.2 包埋法

除了吸附法之外，包埋法也是一個(gè)十分常見(jiàn)的微生物固定化方法，其主要原理就是把微生物細(xì)胞放置在多孔的網(wǎng)絡(luò)空間中，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)空間是不溶于水的，也應(yīng)當(dāng)是多聚體化合物，因而可以通過(guò)聚合作用而讓細(xì)胞匯集，把細(xì)胞固定住。與此同時(shí)，多聚體化合物的網(wǎng)絡(luò)是十分致密的，這不但能夠防止細(xì)胞發(fā)生泄漏，而且能夠讓底物進(jìn)行一定程度的滲出，讓那些不想要的產(chǎn)物擴(kuò)散出來(lái)，得到濃度更高的目標(biāo)產(chǎn)物。包埋法的操作是比較簡(jiǎn)單的，因而制作效率比較高，除此之外，通過(guò)包埋法制作出來(lái)的固定化細(xì)胞球體強(qiáng)度更高。劉志培等人探索了聚乙烯醇對(duì)于固定混合細(xì)胞的作用，并把其運(yùn)用到了印染廢水脫色的研究之中，實(shí)踐結(jié)果表明，聚乙烯醇具有很好的應(yīng)用價(jià)值，當(dāng)溫度在30℃左右，pH值在7左右的時(shí)候，具有非常高的脫色效率，可以被投入到工業(yè)使用之中。

2.3 交聯(lián)法

交聯(lián)法是一種化學(xué)方法，通過(guò)一定的形式讓微生物細(xì)胞與交聯(lián)劑進(jìn)行結(jié)合，從而達(dá)到固定化的效果。交聯(lián)法的應(yīng)用并不是很廣泛，主要是因?yàn)榇朔N方法所耗費(fèi)的資金比較多，包括交聯(lián)溶劑以及交聯(lián)操作的實(shí)驗(yàn)設(shè)備等，而這些設(shè)備都是十分昂貴的。

2.4 自固定化法

在自固定法中，沒(méi)有用到載體，因此，這種固定方法又被稱為無(wú)載體固定化法，當(dāng)顆粒形成的時(shí)候，微生物的周圍會(huì)形成相應(yīng)的小型生態(tài)系統(tǒng)，有利于微生物的生存和代謝，這種協(xié)調(diào)發(fā)展能有助于微生物的信息傳遞，細(xì)胞顆粒的整體活性就會(huì)提高很多。最重要的是，這種自固定化法是比較簡(jiǎn)單的，非常容易進(jìn)行操作，因而得到了廣大工程技術(shù)人員的青睞。[1]

3 在印染廢水處理中的應(yīng)用

固定化微生物技術(shù)在印染廢水處理中得到了較為廣泛的應(yīng)用，在傳統(tǒng)的印染污水處理過(guò)程中，我們通常采用懸浮生物方法，然而這種方法的操作效率并不是很高，菌種并不能得到足夠的純化。當(dāng)我們采用固定化微生物技術(shù)之后，不但菌種的純化度提高了，而且菌種的工作效率大大提升，污泥的產(chǎn)量也有所降低，固體與液體的分離效果十分明顯，正是由于固定化微生物技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)，我們把這項(xiàng)技術(shù)廣泛運(yùn)用在了廢水處理中，充分運(yùn)用生物技術(shù)來(lái)美化環(huán)境。在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，印染廢水是五顏六色的，而且顏色的濃度比較大，因此這些印染廢水是達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)的，這時(shí)候，通過(guò)采用固定化微生物技術(shù)，我們可以用一些混合脫色細(xì)菌對(duì)廢水進(jìn)行處理，從而消除印染廢水的顏色，大大降低有害物質(zhì)含量。實(shí)踐證明，此種方法對(duì)于廢水的脫色率可以達(dá)到85%，是一種十分可靠的方法。[2]

固定化微生物技術(shù)有非常大的優(yōu)點(diǎn)，并且在印染廢水處理行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但是其應(yīng)用水平并不是很高，有很多時(shí)候，此種技術(shù)與實(shí)際工作并不能很好地契合，要想加強(qiáng)固定化微生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用水平，我們還需要加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的研究工作：

首先，優(yōu)勢(shì)微生物細(xì)菌的培養(yǎng)。在目前的廢水處理工作中，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大量的可以用于降解印染廢水的生物菌種，但是存在的這些菌種數(shù)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。印染廢水的種類非常之多，因此所需要的降解菌種也非常多，只有不斷開(kāi)發(fā)和培養(yǎng)新的微生物細(xì)菌，才能夠讓印染污水的處理更加順暢。這些優(yōu)勢(shì)菌種不但要能夠在常溫中很好地生存，而且需要適應(yīng)低溫環(huán)境和高溫環(huán)境，從而滿足各種處理?xiàng)l件的需要。

其次，固定化載體的開(kāi)發(fā)與改進(jìn)。雖然說(shuō)我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了很多固定化載體，但是很多載體還仍然存在著容易坍塌、容易堵塞的問(wèn)題，而且很多載體的制作成本比較高，這在很大程度上阻礙了載體的運(yùn)用，因此，開(kāi)發(fā)出更加便宜和性能穩(wěn)定的固定化載體，是一項(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的任務(wù)。

固定化微生物反應(yīng)器的研究也是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，只有構(gòu)建好高效的反應(yīng)器，才能夠讓反應(yīng)更加徹底，從而高效的去除掉廢水中的顏色，有效凈化污水。因此，我們應(yīng)當(dāng)研究透徹印染廢水的特性，并有針對(duì)性地探索固定化微生物反應(yīng)器的工作方法，不斷優(yōu)化和篩選，從而充分提高固定化微生物反應(yīng)器的工作效率。

總而言之，固定化微生物技術(shù)對(duì)于印染廢水處理工作具有重要意義，相關(guān)的工程技術(shù)人員必須要不斷探索新技術(shù)和新材料，并在具體的工作實(shí)踐之中不斷改進(jìn)工作思路、改善工作方法，為印染污水處理行業(yè)的進(jìn)步而不斷努力。

【參考文獻(xiàn)】

篇8

皮革鞣前下腳料的酶處理

傳統(tǒng)上提取膠原多采用酸法、堿法以及酸堿結(jié)合法，然而這些方法都有著致命的缺點(diǎn):酸法［9］迅速而徹底，但色氨酸完全被破壞，同時(shí)存在產(chǎn)率低、易污染等問(wèn)題;堿法不僅破壞含羥基和巰基的氨基酸，而且產(chǎn)生消旋作用;而酶法提取因其具有專一、高效且清潔無(wú)害的優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注，提取出的膠原蛋白類產(chǎn)物已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品、制革、造紙、紡織等行業(yè)中。如:MorimuraS等［10］使用酶法從動(dòng)物皮中提取出可以用于食品生產(chǎn)原料的食品級(jí)蛋白多肽。食用級(jí)膠原和蛋白產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)不僅可以滿足食品工業(yè)的發(fā)展要求，更能彌補(bǔ)我國(guó)飲食結(jié)構(gòu)中蛋白質(zhì)偏低的不足。另外，HsiuO等［11］進(jìn)行了利用胃蛋白酶消解豬皮提取膠原的研究，并將提取產(chǎn)物用于制備藥物緩釋材料。鞣前皮革下腳料中不含鉻，因此在其處理過(guò)程中不受脫鉻等條件的限制，提取出的膠原及其產(chǎn)物純度高，應(yīng)用范圍也更廣。國(guó)內(nèi)外在應(yīng)用蛋白酶水解鞣前制革下腳料方面的報(bào)道已不少見(jiàn)，李彥春等［12］以牛皮的堿皮邊角為原料，用木瓜蛋白酶水解提取膠原，并確定了較好的水解條件。eljkoBa-jza等［13］將化學(xué)法與酶法結(jié)合處理未經(jīng)鞣制的皮革廢棄物，該法分解制革廢棄物的能力可達(dá)500u/g，經(jīng)微生物試驗(yàn)鑒定:水解產(chǎn)物中未檢出沙門(mén)氏菌、葡萄球菌、變型桿菌等致病微生物，符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)。為提高鞣前下腳料的酶解效率，也有研究人員利用超聲波［14］等方法輔助酶解過(guò)程，結(jié)果降解率從之前的57.6%提高到84.1%。

鉻革屑的酶水解

鉻革屑的處理及資源化利用，首先要解決的是脫鉻問(wèn)題?？v觀國(guó)內(nèi)外，對(duì)鉻鞣革屑脫鉻的研究多集中于堿法脫鉻、氧化法脫鉻及結(jié)合法脫鉻，而缺乏對(duì)酶法脫鉻的研究。究其原因，可能是因?yàn)槊阜撱t專一性強(qiáng)且成本較高。然而隨著生物技術(shù)水平的提高，酶制劑的種類越來(lái)越多，價(jià)格也在大幅度降低，這就為其在工業(yè)化生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了極大空間。酶法脫鉻［15］是利用酶復(fù)雜而特殊的作用機(jī)理，使膠原蛋白水解成小肽和氨基酸，同時(shí)釋放出鉻鞣革中的鉻，從而達(dá)到脫鉻的目的。酶法脫鉻的關(guān)鍵，是所用酶應(yīng)具有對(duì)鉻離子的耐受性。國(guó)外在利用酶制劑水解革屑方面的研究較早，早在20世紀(jì)中后期就有許多關(guān)于酶水解鉻革屑的報(bào)道［16－18］，且當(dāng)時(shí)的技術(shù)已能獲得較高的脫鉻水平和蛋白回收率。我國(guó)的研究人員在借鑒國(guó)外技術(shù)的同時(shí)，也對(duì)鉻革屑的酶解研究做了大量的工作。兩步法或者結(jié)合法，仍是目前酶法水解鉻革屑最常見(jiàn)且最有效的方法，該法通常先采用酸或堿對(duì)鉻革屑進(jìn)行脫鉻處理，再對(duì)脫鉻革屑進(jìn)行酶解研究。國(guó)內(nèi)在利用兩步法酶解鉻革屑方面的研究較多［19－22］，試驗(yàn)證明，兩步法酶解可以達(dá)到較高的脫鉻率和蛋白回收率。陳秀金等［23］對(duì)脫鉻后革屑進(jìn)行堿性蛋白酶水解研究，考察了各種因素對(duì)膠原水解產(chǎn)物收獲率的影響，并獲得膠原水解產(chǎn)物收獲率為66.2%、鉻含量為4.20mg/kg的產(chǎn)品。利用微生物產(chǎn)酶降解鉻革屑，是酶處理鉻革屑的又一新途徑。SivaPM等［24］的研究發(fā)現(xiàn)，土壤放線菌在一定條件下對(duì)植鞣革屑的降解率可達(dá)100%，但對(duì)鉻革屑的降解能力不高。另外，關(guān)于利用青霉和枯草桿菌等微生物產(chǎn)酶降解鉻革屑的研究亦有報(bào)道［25］。

制革污水及廢棄毛發(fā)的酶治理

制革污水的綜合治理源頭是關(guān)鍵，從主要污水排放源出發(fā)，研究清潔制革工藝，是解決制革污水污泥問(wèn)題最直接、最有效的辦法。四川大學(xué)皮革化學(xué)與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在制革清潔化生產(chǎn)方面做了大量的研究工作［27－28］，蛋白酶保毛脫毛等技術(shù)的研究以及多種清潔化材料的開(kāi)發(fā)，不僅大大減少了污泥和有毒物質(zhì)的排放，節(jié)水節(jié)能的途徑也應(yīng)運(yùn)而生［29］。SaravanaBhavan等［30］也進(jìn)行了無(wú)硫蛋白酶脫毛工藝試驗(yàn)，結(jié)果表明:該工藝可以明顯減少制革污水中有害物質(zhì)的含量，其中COD和固形物含量分別降低55%和25%。隨著環(huán)保和清潔技術(shù)的要求，酶制劑將在制革生產(chǎn)中擔(dān)任越來(lái)越重要的角色，從以往的制革輔材料轉(zhuǎn)變?yōu)橹饕牧?。除此之外，酶制劑在處理制革廢棄毛發(fā)等方面也有突出的貢獻(xiàn)。制革廢棄毛發(fā)的主要成分是角蛋白，它是一種良好的生物質(zhì)資源。毛發(fā)角蛋白結(jié)構(gòu)中帶有許多雙硫鍵，穩(wěn)定性高，不溶于水，因此很難在自然界中被消解。傳統(tǒng)上，開(kāi)發(fā)利用這些角蛋白是采用物理或者化學(xué)方法水解［31］，但這些方法不僅能耗高、效率低，而且產(chǎn)品品質(zhì)低、氨基酸破壞嚴(yán)重。然而利用生物技術(shù)降解角蛋白不僅對(duì)環(huán)境友好，而且可以在一定程度上改善角蛋白的營(yíng)養(yǎng)組成，在肥料、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景。劉軍等［32］篩選到一株高溫蛋白酶的高產(chǎn)菌株———嗜熱脂肪芽孢桿菌，并研究了該菌株所產(chǎn)的高溫蛋白酶對(duì)毛發(fā)角蛋白的降解能力。結(jié)果表明，該菌株所產(chǎn)高溫蛋白酶對(duì)毛發(fā)角蛋白有較大的水解能力。此外，也可利用角蛋白酶降解毛發(fā)生產(chǎn)有機(jī)肥料，因?yàn)樵谖⑸锝堑鞍酌傅淖饔孟?，毛發(fā)廢物可被逐漸降解，緩慢釋放氮素［33］。另外，紡織行業(yè)中常用到的羊毛等織物的酶處理研究［34－35］，對(duì)制革廢棄毛發(fā)的處理也有很好的借鑒意義。

發(fā)展前景

盡管酶制劑的優(yōu)勢(shì)已被研究工作者廣泛認(rèn)可，但由于其在制革工業(yè)中的應(yīng)用研究起步較晚，因此尚有很多工作需要完善。筆者認(rèn)為，酶制劑在制革廢棄物處理方面的應(yīng)用可以朝著以下幾個(gè)方面努力。(1)酶的高度專一性從某個(gè)角度來(lái)說(shuō)限制了它的應(yīng)用，因此，更多高效的復(fù)合型酶和產(chǎn)酶菌種還有待開(kāi)發(fā)。制革過(guò)程中使用了大量的化學(xué)品，使得不同制革工段產(chǎn)生的制革廢棄物有所差別，因此單一的酶制劑已經(jīng)不能滿足廢棄物處理的要求。此外，降低酶制劑生產(chǎn)成本是酶制劑能在制革工業(yè)中廣泛應(yīng)用的又一重要條件。(2)酶制劑在處理制革廢棄物中的應(yīng)用研究涉及生物等多個(gè)學(xué)科，加強(qiáng)與這些學(xué)科之間的聯(lián)系，培養(yǎng)研究人員的綜合素質(zhì)對(duì)研究大有裨益。在生物技術(shù)急速發(fā)展的今天，有效利用生物技術(shù)研究成果如微生物技術(shù)、酶脫毛和酶軟化技術(shù)等，尋找適合制革工業(yè)應(yīng)用的途徑，是酶制劑在制革工業(yè)中應(yīng)用的必經(jīng)之路。(3)受膠原在食品中應(yīng)用的基礎(chǔ)研究的限制和公眾消費(fèi)習(xí)慣的影響，我國(guó)開(kāi)發(fā)制革廢棄物在食品中的應(yīng)用鮮有報(bào)道。但從滿足我國(guó)對(duì)食品的大量需求出發(fā)，應(yīng)該考慮合理利用各種生物質(zhì)資源，發(fā)揮酶制劑清潔高效的優(yōu)勢(shì)，研究和開(kāi)發(fā)各種形態(tài)的膠原蛋白或膠原多肽，并將其應(yīng)用于食品工業(yè)中。

篇9

[關(guān)鍵詞] 行動(dòng)導(dǎo)向；能力遞進(jìn)；教學(xué)設(shè)計(jì)；農(nóng)業(yè)微生物

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 1005-4634（2014）04-0074-03

0 引言

隨著職業(yè)教育教學(xué)改革的深入，以行動(dòng)導(dǎo)向開(kāi)展課程改革已經(jīng)較為普遍。以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)行動(dòng)能力（包含知識(shí)、技能和關(guān)鍵能力）為教學(xué)目標(biāo)的課程開(kāi)發(fā)[1]，其實(shí)，就是構(gòu)建理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)體系和方法。《農(nóng)業(yè)微生物》是農(nóng)業(yè)類和生物技術(shù)類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，間接對(duì)應(yīng)職業(yè)崗位工作有食用菌工、苗木生產(chǎn)工、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)檢員、植保員等。該課程所對(duì)應(yīng)的專業(yè)崗位都要求相關(guān)工作人員具備熟練的無(wú)菌技術(shù)和微生物純培養(yǎng)技術(shù)，并能鑒別常見(jiàn)微生物種類，以及能夠組織和按照試驗(yàn)規(guī)程開(kāi)展試驗(yàn)或生產(chǎn)等工作的職業(yè)能力。以前按“需”培養(yǎng)學(xué)生以及讓培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)“職業(yè)框架”的做法已經(jīng)不能適應(yīng)不斷變化的市場(chǎng)需求。那么，如何培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)行動(dòng)能力，即培養(yǎng)的學(xué)生不僅會(huì)應(yīng)用職業(yè)專業(yè)知識(shí)，還能夠運(yùn)用跨專業(yè)知識(shí)并且獨(dú)立面對(duì)和解決存在的實(shí)際問(wèn)題，找到解決問(wèn)題的方法。近年來(lái)，筆者對(duì)高職《農(nóng)業(yè)微生物》課程進(jìn)行了行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)的課程開(kāi)發(fā)與教學(xué)實(shí)踐，取得較為顯著的教學(xué)效果。

1 《農(nóng)業(yè)微生物》課程設(shè)計(jì)思路

課程教學(xué)是依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)崗位的工作過(guò)程的需求來(lái)設(shè)計(jì)，依據(jù)典型工作任務(wù)即無(wú)菌技術(shù)-純培養(yǎng)技術(shù)-識(shí)別與初步鑒別等，分別作為學(xué)習(xí)和工作的共同載體，實(shí)施項(xiàng)目教學(xué)，制定4個(gè)工作任務(wù)。

課程采用“綜合能力訓(xùn)練-單項(xiàng)技能訓(xùn)練-綜合能力訓(xùn)練-職業(yè)能力初步訓(xùn)練”四級(jí)的能力遞進(jìn)培養(yǎng)方法進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，分別基于真實(shí)性的工作任務(wù)即制定整體的工作目標(biāo)（構(gòu)建整體思維框架）和工作任務(wù)（實(shí)驗(yàn)預(yù)期和設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練）、部分工作環(huán)節(jié)（項(xiàng)目分解與實(shí)施，分解為若干的單項(xiàng)技能訓(xùn)練）、完整的工作過(guò)程（小的綜合項(xiàng)目，綜合能力訓(xùn)練）、生產(chǎn)過(guò)程（1～2項(xiàng)工作任務(wù)，職業(yè)技能初步訓(xùn)練）。例如：“工”的設(shè)計(jì)：以一個(gè)完整的企業(yè)微生物純培養(yǎng)生產(chǎn)過(guò)程為工、學(xué)、教的共同載體，學(xué)生參與整體工作目標(biāo)的制定，帶著任務(wù)、按照生產(chǎn)流程完成整體目標(biāo)。生產(chǎn)過(guò)程 是相互關(guān)聯(lián)的，遞進(jìn)的，學(xué)生必須完成好每一個(gè)工作0

環(huán)節(jié)，熟練掌握單項(xiàng)技能（某一個(gè)生產(chǎn)流程）外，必須考慮前后生產(chǎn)流程間的邏輯關(guān)系；直到完成小型綜合性項(xiàng)目，初步解決問(wèn)題。最終完成初步職業(yè)能力的訓(xùn)練過(guò)程?！皩W(xué)”的設(shè)計(jì)：以任務(wù)驅(qū)動(dòng)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，制定4個(gè)獨(dú)立的學(xué)習(xí)任務(wù)來(lái)貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程。以典型工作任務(wù)為載體進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了在做中學(xué)，學(xué)中做，一邊工作一邊學(xué)習(xí)，一邊學(xué)習(xí)一邊工作。以學(xué)生與老師共同參與完成學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)生獨(dú)立完成綜合性任務(wù)以及學(xué)生熟練掌握相關(guān)技能作為最終考核目標(biāo)。

課程開(kāi)發(fā)別強(qiáng)調(diào)學(xué)生主觀能動(dòng)性發(fā)揮[2]。例如，在教學(xué)實(shí)踐中，通過(guò)課前設(shè)立問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行探究，學(xué)生會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)愿望。在項(xiàng)目教學(xué)的實(shí)施過(guò)程中，充分發(fā)揮和展現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，學(xué)生互相配合工作和討論問(wèn)題，進(jìn)一步通過(guò)團(tuán)隊(duì)工作培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)行動(dòng)能力。教學(xué)中也從作業(yè)單的完成、任務(wù)單等書(shū)面資料及教師指導(dǎo)、示范和講授，讓學(xué)生最大程度的參與全部教學(xué)過(guò)程，獲得較好的學(xué)習(xí)效果和教學(xué)效果。

2 《農(nóng)業(yè)微生物》行動(dòng)導(dǎo)向課程開(kāi)發(fā)內(nèi)容

2.1 課程目標(biāo)

《農(nóng)業(yè)微生物》課程內(nèi)容可對(duì)應(yīng)于食用菌、植物組織培養(yǎng)、疫苗、微生物發(fā)酵、植物保護(hù)等各生產(chǎn)職業(yè)崗位，這些崗位有一共同的要求，即能夠熟練從事微生物基本試驗(yàn)技術(shù)、準(zhǔn)確辨識(shí)常見(jiàn)微生物類別，以及明確微生物與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系及其應(yīng)用前景，能夠初步獨(dú)立開(kāi)展相關(guān)農(nóng)業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)等職業(yè)行動(dòng)能力（包括專業(yè)能力、方法能力、社會(huì)能力的多維體）等。因此，開(kāi)展課前崗位調(diào)研，確定崗位工作能力要求并作為課程教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)需考慮對(duì)應(yīng)專業(yè)和相關(guān)職業(yè)崗位需求選定教學(xué)內(nèi)容[3，4]。

2.2 理論和實(shí)踐一體化課程設(shè)計(jì)

按照職業(yè)崗位典型工作任務(wù)的需求組織與安排課程教學(xué)內(nèi)容[5]。教學(xué)內(nèi)容按職業(yè)能力形成內(nèi)在規(guī)律設(shè)計(jì)組織[6]，以工作過(guò)程程序化教學(xué)內(nèi)容，具體分解為4個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)單元。

1）微生物純培養(yǎng)技術(shù)。 具體以“大腸桿菌的純培養(yǎng)技術(shù)”為學(xué)習(xí)任務(wù)載體，旨在建立整體工作框架，即微生物試驗(yàn)準(zhǔn)備工作至完成微生物純培養(yǎng)的全部工作過(guò)程。重點(diǎn)學(xué)習(xí)微生物基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，以單項(xiàng)技能（配制培養(yǎng)基、消毒、滅菌、無(wú)菌移接、培養(yǎng)與觀察、油鏡的使用、革蘭氏染色、觀察識(shí)別常見(jiàn)細(xì)菌種類等）訓(xùn)練為主，學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，一邊做一邊學(xué)習(xí)，初步掌握基本實(shí)驗(yàn)技能。

2）微生物的深層培養(yǎng)技術(shù)。具體以“某食用菌或藥用真菌的深層培養(yǎng)技術(shù)”為學(xué)習(xí)任務(wù)載體。主要針對(duì)目前發(fā)酵工藝、生物技術(shù)以及食品檢驗(yàn)等崗位要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)也是對(duì)微生物純培養(yǎng)（真菌的培養(yǎng)）的基本實(shí)驗(yàn)技能開(kāi)展的進(jìn)一步訓(xùn)練和鞏固，即在前一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)中教師示范和指導(dǎo)操作的基礎(chǔ)上，逐步實(shí)現(xiàn)學(xué)生嘗試著自己獨(dú)立操作，從而強(qiáng)化和熟練微生物基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)技能。在這項(xiàng)任務(wù)中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主完成工作計(jì)劃，并學(xué)習(xí)相關(guān)文獻(xiàn)的利用，學(xué)會(huì)初步評(píng)價(jià)和預(yù)期試驗(yàn)結(jié)果。

3）微生物分離技術(shù)與計(jì)數(shù)。具體以“某生境土壤微生物的分離技術(shù)與計(jì)數(shù)”為學(xué)習(xí)任務(wù)載體。該學(xué)習(xí)任務(wù)是對(duì)微生物知識(shí)和相關(guān)試驗(yàn)技能的整體運(yùn)用能力的訓(xùn)練和學(xué)習(xí)。在教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生制定工作計(jì)劃、進(jìn)行試驗(yàn)準(zhǔn)備、進(jìn)行微生物的分離和培養(yǎng)、統(tǒng)計(jì)結(jié)果。全部的教學(xué)過(guò)程以學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)、操作練習(xí)等多種學(xué)習(xí)形式來(lái)完成，教師只參與討論答疑及考核技能關(guān)鍵點(diǎn)等的工作。通過(guò)學(xué)生完成一個(gè)真實(shí)性完整工作任務(wù)的訓(xùn)練，一方面檢驗(yàn)了學(xué)生對(duì)微生物基本試驗(yàn)技能全面熟練運(yùn)用能力，另一方面是對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用微生物學(xué)知識(shí)和技能的能力的訓(xùn)練，從而實(shí)現(xiàn)了行動(dòng)導(dǎo)向?qū)W習(xí)的全過(guò)程。

4）常見(jiàn)植物病害病原微生物的分離與培養(yǎng)。以當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物生產(chǎn)主要病害診斷為學(xué)習(xí)任務(wù)載體，為后續(xù)課程的銜接而設(shè)置。擬在對(duì)微生物知識(shí)和能力的綜合運(yùn)用的再訓(xùn)練，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將專業(yè)背景和職業(yè)崗位等真實(shí)情境滲透于教學(xué)中。引入真實(shí)的生產(chǎn)任務(wù)，對(duì)常見(jiàn)病害癥狀進(jìn)行初步的識(shí)別，并通過(guò)運(yùn)用微生物基本試驗(yàn)技術(shù)，對(duì)病原物進(jìn)行初步的分離、培養(yǎng)和初步鑒別。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)病原微生物的分離培養(yǎng)進(jìn)行熟練操作，同時(shí)也對(duì)常見(jiàn)微生物種類進(jìn)一步辨識(shí)進(jìn)行訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)了課程教學(xué)目標(biāo)。

在不斷的教學(xué)實(shí)踐中，可明顯的看到學(xué)生能夠熟練掌握微生物基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，對(duì)課程相關(guān)內(nèi)容關(guān)注度高、非常注重知識(shí)的應(yīng)用與實(shí)踐，樂(lè)于思考，并且能夠初步運(yùn)用微生物知識(shí)和技能獨(dú)立開(kāi)展實(shí)踐工作。

3 能力遞進(jìn)教學(xué)設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐

通過(guò)近幾年的改革嘗試，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)的“做中學(xué)”、“學(xué)做一體”的教學(xué)取得較好的效果。目前，《農(nóng)業(yè)微生物》已經(jīng)建設(shè)成為基于課程對(duì)應(yīng)的職業(yè)崗位工作過(guò)程的行動(dòng)導(dǎo)向的工學(xué)結(jié)合課程。圍繞典型學(xué)習(xí)工作任務(wù)進(jìn)行的教學(xué)中，多以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，大致分為幾個(gè)層面。

3.1 以探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)進(jìn)入課程

在課程入門(mén)的內(nèi)容中，提出問(wèn)題，“如何探究微生物”，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考。每個(gè)學(xué)生需要制定自己的工作計(jì)劃，然后參與小組學(xué)習(xí)和討論，進(jìn)入自主學(xué)習(xí)；每個(gè)同學(xué)會(huì)按照自己的計(jì)劃去實(shí)施，在親身實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題。這種學(xué)習(xí)方式產(chǎn)生的效果即是學(xué)生參與實(shí)踐，獲得了深刻的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，學(xué)生會(huì)專注于實(shí)踐過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)下一單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容有所思考。

3.2 幫助學(xué)生搭建腳手架即實(shí)現(xiàn)支架式教學(xué)

進(jìn)入學(xué)生想做，不知怎么做時(shí)的階段，提出“如何培養(yǎng)微生物”，開(kāi)展起一邊工作一邊學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)階段。教師示范操作，指導(dǎo)和幫助學(xué)生學(xué)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)或工作計(jì)劃，進(jìn)行試驗(yàn)準(zhǔn)備，講解基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)及其原理，掌握通過(guò)創(chuàng)設(shè)情景和多媒體展示使得學(xué)生較好的微生物世界里的內(nèi)容。以實(shí)景、實(shí)物直觀教學(xué)和教學(xué)演示，學(xué)生在這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，除能夠較好掌握微生物學(xué)基本試驗(yàn)技術(shù)外，還有表現(xiàn)為一種很新鮮的嘗試和學(xué)會(huì)了的內(nèi)心感受。

3.3 展開(kāi)拋錨式教學(xué)

通過(guò)上一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)的完成，學(xué)生已經(jīng)學(xué)會(huì)一些微生物的知識(shí)和技能，再進(jìn)一步反思所學(xué)知識(shí)和內(nèi)容還能夠干什么，這時(shí)，應(yīng)該做好信息資源設(shè)計(jì)及協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)。例如，在一個(gè)現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中，遇到微生物生長(zhǎng)與控制的實(shí)際問(wèn)題，如何解決引導(dǎo)和幫助學(xué)生去發(fā)現(xiàn)。同時(shí)，講授案例，使學(xué)生接觸更多的真實(shí)問(wèn)題，使用拋錨或頭腦風(fēng)暴等教學(xué)方法導(dǎo)入新課。最后，設(shè)置“試著解決一些某生產(chǎn)中問(wèn)題”的學(xué)習(xí)任務(wù)，又能再一次極大的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和能動(dòng)性。在微生物分離與培養(yǎng)技術(shù)的內(nèi)容中，能夠延伸很多專業(yè)問(wèn)題，與后續(xù)課程及相關(guān)的崗位要求很好的銜接起來(lái)。學(xué)生們的體會(huì)是會(huì)用了、能用和有用。

3.4 知識(shí)拓展

以課程小論文為題的匯報(bào)演講和交流討論的教學(xué)組織形式，受到了學(xué)生們普遍的積極的回應(yīng)。通過(guò)對(duì)“微生物在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用技術(shù)”為主題內(nèi)容的思考和討論，學(xué)生能夠?qū)ψ约核鶎W(xué)的課程內(nèi)容進(jìn)行初步的總結(jié)和評(píng)價(jià)，對(duì)其他同學(xué)所述內(nèi)容能思考、甄別和評(píng)價(jià)，等等，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力得到提高。學(xué)生對(duì)此教學(xué)活動(dòng)印象深刻，感覺(jué)收獲很大。

3.5 考核與評(píng)價(jià)

課程的考核也是依據(jù)基于工作過(guò)程的行動(dòng)導(dǎo)向課程開(kāi)發(fā)理念[7，8]，由單項(xiàng)能力考核與綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元評(píng)價(jià)形式；由單一的最終評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為全程評(píng)價(jià)；由教師單一評(píng)價(jià)學(xué)生轉(zhuǎn)化為學(xué)生自評(píng)、學(xué)習(xí)小組互評(píng)與教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)模式。目前，已經(jīng)開(kāi)發(fā)出《農(nóng)業(yè)微生物》課程的教師手冊(cè)和學(xué)生手冊(cè)中，每個(gè)學(xué)習(xí)單元都設(shè)有相應(yīng)的評(píng)價(jià)單和考核單，對(duì)應(yīng)于每個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)或工作過(guò)程。在開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)中，按照行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)的過(guò)程，資訊-計(jì)劃-決策-實(shí)施-檢查-評(píng)價(jià)-考核，每一個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)都會(huì)對(duì)應(yīng)有個(gè)人評(píng)價(jià)、小組評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)，在評(píng)價(jià)和考核中都有對(duì)專業(yè)能力、方法能力和社會(huì)能力的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（或分值），對(duì)每次的教學(xué)活動(dòng)過(guò)程及教學(xué)效果能夠給予很詳盡的記錄和評(píng)價(jià)，考核及內(nèi)容過(guò)程清晰可見(jiàn)，利于學(xué)生糾錯(cuò)，也利于老師及時(shí)調(diào)整教學(xué)中存在的問(wèn)題。

4 教學(xué)效果

總結(jié)近年來(lái)的教學(xué)活動(dòng)，以下做法的效果較為突出。

4.1 學(xué)前測(cè)試

課前通過(guò)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)基本狀況、知識(shí)水平進(jìn)行摸底，了解學(xué)生學(xué)習(xí)的基本特點(diǎn)。同時(shí)，建立問(wèn)題點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入本課程的“問(wèn)題域”，啟發(fā)學(xué)生思考，建立起學(xué)生的學(xué)習(xí)興奮點(diǎn)。經(jīng)過(guò)幾輪實(shí)踐，本環(huán)節(jié)教學(xué)組織比較成功，學(xué)生經(jīng)自我測(cè)試后，身心放松，表現(xiàn)為樂(lè)于關(guān)注本課程的內(nèi)容，并且能夠主動(dòng)提問(wèn)，敢于與老師交流。

4.2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)

在教學(xué)活動(dòng)中始終貫穿任務(wù)學(xué)習(xí)。任務(wù)學(xué)習(xí)是在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生自己去某個(gè)領(lǐng)域或生產(chǎn)實(shí)際探究問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并思考解決問(wèn)題，需制定工作計(jì)劃和落實(shí)解決措施等，是學(xué)生自身有學(xué)習(xí)需求的學(xué)習(xí)過(guò)程。針對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)的教學(xué)組織，老師主要側(cè)重于做好輔助與指導(dǎo)學(xué)生的工作，靈活運(yùn)用問(wèn)題法、討論法、小組法等多種教學(xué)方法，充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能動(dòng)性用。尤其是在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，開(kāi)展充分的實(shí)訓(xùn)訓(xùn)練，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，激發(fā)出很多有創(chuàng)造性的想法。在完成學(xué)習(xí)任務(wù)的過(guò)程中，學(xué)生常常表現(xiàn)出更多的創(chuàng)新與嘗試，極大滿足了學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求。這樣的教學(xué)活動(dòng)，教學(xué)的內(nèi)容顯得很生動(dòng)，教學(xué)的過(guò)程是快樂(lè)的。學(xué)生經(jīng)歷了思考和實(shí)踐，經(jīng)歷動(dòng)手動(dòng)腦的過(guò)程，經(jīng)歷了問(wèn)題、質(zhì)疑與檢查、反思和評(píng)價(jià)等不同的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，對(duì)教學(xué)活動(dòng)產(chǎn)生極大的滿足感，內(nèi)心感到很愉悅和充實(shí)，

4.3 教師要加強(qiáng)自身的人文與科學(xué)修養(yǎng)

尊重學(xué)生，尊重學(xué)習(xí)的過(guò)程，尊重客觀事實(shí)；在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，關(guān)注學(xué)生狀態(tài)，關(guān)心學(xué)生；對(duì)

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課程內(nèi)容安排恰當(dāng)、科學(xué)真實(shí)、符合學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)；教師要成為勤奮學(xué)習(xí)、求真務(wù)實(shí)、精益求精、追求卓越和具有批評(píng)精神的榜樣和示范。

以行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)進(jìn)行的《農(nóng)業(yè)微生物》課程開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，多以行業(yè)具體問(wèn)題組織教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)資源豐富、教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)成熟，利于學(xué)生形成行業(yè)印象并培養(yǎng)關(guān)注生產(chǎn)的意識(shí)，從而激勵(lì)以任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，有利于提高學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，以任務(wù)驅(qū)動(dòng)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)為整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中心的做法，對(duì)于所承擔(dān)的每一項(xiàng)任務(wù)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都有要求有目標(biāo)并相互關(guān)聯(lián)，因此，學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)很深刻。特別是進(jìn)行綜合能力訓(xùn)練既可以有效地培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，又可以強(qiáng)化基礎(chǔ)技能，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。對(duì)于每一個(gè)學(xué)生每一個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行記錄、考核，建立學(xué)生學(xué)習(xí)檔案，指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)踐目標(biāo)，初步形成了學(xué)生全過(guò)程學(xué)習(xí)的控制機(jī)制。利用現(xiàn)代多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段，創(chuàng)造隨機(jī)學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)與實(shí)踐的環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

5 結(jié)束語(yǔ)

師生相互信任、互相理解、溝通良好，是教學(xué)工作順利完成的重要因素。在教學(xué)中，教師的職業(yè)態(tài)度、學(xué)業(yè)精神、能力水平等對(duì)教學(xué)效果有很大的影響。工學(xué)結(jié)合課程的改革，更多的體現(xiàn)課程的開(kāi)放性，學(xué)生學(xué)習(xí)也多顯現(xiàn)出個(gè)性特點(diǎn)。因此，在教學(xué)中不斷研究學(xué)生，努力提高自身的執(zhí)教能力，將始終是一個(gè)即老又新的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]馬福軍.行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法在職業(yè)教育中的應(yīng)用[J].職業(yè)教育技術(shù)，2007，（23）：39-40.

[2]陳啟探.淺談行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法的催化作用[J].中國(guó)職業(yè)教育技術(shù)， 2005，（12）：34-35.

[3]姜大源.信心、決心、恒心――論職校生的成長(zhǎng)觀[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2005，（12）：11-15.

[4]毛卓琳，歐陽(yáng)潘.初探行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法在教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2008，（12）：55-56.

[5]江熒，朱強(qiáng).行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)法的實(shí)施過(guò)程及其示例[J].職業(yè)教育技術(shù)，2008，（26）：48-49.

[6]袁江.關(guān)于行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)的教學(xué)觀[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育， 2005，（4）：2.

篇10

關(guān)鍵詞：自來(lái)水；氯化法；臭氧消毒法；紫外線消毒法

中圖分類號(hào)：TU991.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

水是地球上的萬(wàn)物生命之源，是人類賴以生存的基本物質(zhì)。俗話說(shuō)“人能三日無(wú)糧，不可一日缺水?！边@形象地說(shuō)明了水的重要作用。但是，對(duì)傳染病學(xué)和細(xì)菌學(xué)的研究證明水是傳播疾病的重要媒介物，據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）統(tǒng)計(jì)，全球80%的疾病以及1＼3以上的死亡直接來(lái)源于不清潔的飲用水。水質(zhì)決定著人的體質(zhì)，于是自來(lái)水的消毒處理是保證我們?nèi)祟惡细裼盟年P(guān)鍵一步。

目前我國(guó)多數(shù)自來(lái)水廠都是采用氯化法對(duì)自來(lái)水進(jìn)行消毒的，而現(xiàn)在人們發(fā)現(xiàn)用氯化法消毒時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些鹵化有機(jī)物，而這些鹵化有機(jī)物中很多是致癌物或誘變劑；常規(guī)處理工藝對(duì)氯化法產(chǎn)生的副產(chǎn)物不能有效的進(jìn)行去除。

1 自來(lái)水消毒方法

1.1 國(guó)內(nèi)常用消毒方法

自來(lái)水消毒方法主要分為物理方法和化學(xué)方法兩類。物理方法包含有機(jī)械過(guò)濾、加熱、輻射、冷凍、紫外線、微電解和微波消毒等方法；化學(xué)方法包含有氯、臭氧、二氧化氯、氯胺、金屬離子、鹵素、陰離子表面活性劑及其它殺生劑等。

1.2 國(guó)外自來(lái)水消毒常用的方法

1.2.1 美國(guó)小型自來(lái)水廠常用的消毒劑

氯氣雖然仍是最廣泛使用的消毒方式，但出于人們對(duì)健康安全的關(guān)注和許多使用水法規(guī)的實(shí)施，使用氯氣的水廠在不斷的減少[1]。

在使用地下水作為水源的小型水廠中，通過(guò)對(duì)200家水廠進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)所有水廠都使用各自形式的氯作為消毒劑，沒(méi)有一家水廠使用臭氧和紫外線消毒。其中61%的水廠使用了氯氣消毒，其他的水廠使用液體或粉末狀的次氯酸鹽作為消毒劑。所有服務(wù)人口為25—100人的水廠，占的服務(wù)人口為101—500人的58%水廠都使用次氯酸鹽作為消毒劑，而只有46%的服務(wù)人口為501—3300人的水廠和19%的服務(wù)人口為3301—10000人的水廠使用次氯酸鹽[1]。

1.2.2 法國(guó)巴黎自來(lái)水廠

法國(guó)首都的巴黎自來(lái)水廠，日處理量為18萬(wàn)立方米。系統(tǒng)采用單一的紫外線消毒工藝，整套系統(tǒng)由五臺(tái)反應(yīng)器并聯(lián)組合而成，水源水質(zhì)硬度較高，整套設(shè)備配套自動(dòng)清洗系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)紫外線消毒處理后的自來(lái)水廠，可以達(dá)到直飲水標(biāo)準(zhǔn)。

2 自來(lái)水廠中三種常用的消毒方法的比較

在我國(guó)自來(lái)水廠進(jìn)行消毒時(shí)最常用的是氯化法、臭氧消毒法、紫外線消毒法這三種方法。這三種方法的消毒原理各不相同，但都存在著各自的優(yōu)點(diǎn)和不可避免的缺陷及不足。目前，我們還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一個(gè)更為有效的方法來(lái)代替這三種消毒方法，使其能夠在消毒的同時(shí)避免發(fā)生以上三種消毒方法所帶來(lái)的弊端。

2.1 氯消毒

2.1.1 消毒原理

所謂消毒，就是殺死微生物，氯氣與水反應(yīng)生成次氯酸，而次氯酸的強(qiáng)氧化性就是導(dǎo)致它們的細(xì)胞中的酶被氧化并且蛋白質(zhì)被阻止合成而死亡，從而實(shí)現(xiàn)了消毒。

Cl2+H2HClO+ HCl

HClOH++ClO-

生產(chǎn)實(shí)踐表明 pH值越低，相同條件下，消毒效果越好，雖然低 pH值有利于提高氯的殺生效果，但卻加快了冷卻水系統(tǒng)、金屬的腐蝕速度[2]。為此，選擇用氯作殺生劑時(shí) pH值控制在6.5～7.5為宜 。氯對(duì)致病微生物有很強(qiáng)的殺滅作用，然而，在氯化消毒殺滅水中病原微生物的同時(shí)，氯與水中的有機(jī)物反應(yīng)，產(chǎn)生致癌物質(zhì)三鹵甲烷（THMs）等，對(duì)人類健康和水生生物產(chǎn)生長(zhǎng)期毒性影響。我國(guó)《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》對(duì)飲用水中總?cè)u甲烷含量作出明確規(guī)定：每一種物質(zhì)檢出濃度與限量值比率之和不超過(guò)1。而美國(guó)對(duì)總?cè)u甲烷控制在0.08 mg/L，歐洲0.1 mg/L，日本 0.1 mg/L[3]。可見(jiàn)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比我們還有很大的差距。

2.1.2 氯消毒的優(yōu)缺點(diǎn)

自來(lái)水廠中采用氯消毒，具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

氯消毒操作簡(jiǎn)便，便于控制；

具有余氯的持續(xù)消毒作用；

氯消毒的價(jià)格較低，不需要龐大的設(shè)備。

自來(lái)水廠中采用氯消毒帶來(lái)的弊端有：氯氣本身有毒，使用時(shí)必須注意安全，防止泄漏。且水經(jīng)氯消毒后往往會(huì)產(chǎn)生多種有害物質(zhì)，尤其是“三致”作用的消毒副產(chǎn)物，如三氯甲烷、氯乙酸等。此外，液氯不能有效殺滅隱孢子蟲(chóng)及其孢囊，因此，現(xiàn)在氯消毒在逐漸被其他消毒方法代替。

當(dāng)人們飲用了經(jīng)過(guò)這種方式處理后的水后，會(huì)對(duì)人體造成一定的傷害。

2.1.3 應(yīng)用前景

雖然氯化法在消毒的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些致癌的副產(chǎn)物，但是由于它價(jià)廉，操作簡(jiǎn)單，易于控制，而且消毒持續(xù)性好，所以目前國(guó)內(nèi)很多自來(lái)水廠仍然采用氯消毒的方法對(duì)飲用水進(jìn)行消毒。而且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，氯消毒將仍然較多的運(yùn)用在自來(lái)水的消毒上。

2.2 臭氧消毒

2.2.1 消毒原理

臭氧在水中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的單原子氧（O）和羥基自由基（OH?），瞬間分解水中的有機(jī)物質(zhì)、細(xì)菌和微生物。羥基自由基（OH?）是強(qiáng)氧化劑、催化劑，可使有機(jī)物發(fā)生連鎖反應(yīng)，反應(yīng)十分迅速。羥基自由基（OH?）對(duì)各種致病微生物有極強(qiáng)的殺滅作用。單原子氧（O）也具有強(qiáng)氧化能力，對(duì)頑強(qiáng)的微生物如病毒、芽孢等有強(qiáng)大的殺傷力。臭氧殺滅細(xì)菌和病毒的作用，通常是物理的、化學(xué)的及生物的等幾個(gè)方面的綜合作用。

臭氧消亡的途徑，有兩個(gè)，一是自然消亡，臭氧在250nm-320nm的紫外線照射下自然分解為O2；二是化合消亡，臭氧是強(qiáng)氧化劑，它可與任何物質(zhì)反應(yīng)，即稱為化合消亡。由此使臭氧變成了不穩(wěn)定，可迅速分解的物質(zhì)[4]。

2.2.2 臭氧消毒的優(yōu)缺點(diǎn)

自來(lái)水消毒運(yùn)用臭氧消毒所帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)有：

無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)副反應(yīng)、無(wú)物染、無(wú)水質(zhì)改變；

臭氧改變微生物蛋白結(jié)構(gòu)后，氧氣直接揮發(fā)，微生物被殺滅，對(duì)水中的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)沒(méi)有破壞；

無(wú)需耗能（不用加熱），操作簡(jiǎn)單（氣體稀釋后直接由通入水中）；

用量少，用0.1%的就可以；

消毒全面徹底速度快，氣相與液相有較快的擴(kuò)散作用速度。

臭氧消毒的不足之處：

臭氧對(duì)物體有氧化性，主要是對(duì)天然橡膠或天然橡膠制品以及銅制品（有水汽存在時(shí)）有一定的腐蝕；

臭氧發(fā)生器工作時(shí)，不宜導(dǎo)入超過(guò)爆炸極限的易燃性氣體；

產(chǎn)生臭化副產(chǎn)物；

臭氧的穿透力弱，對(duì)物體縱深處細(xì)菌殺滅能力低；

臭氧極不穩(wěn)定，且臭氧生產(chǎn)成本高。

2.2.3 應(yīng)用前景

臭氧技術(shù)產(chǎn)業(yè)屬新興朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，應(yīng)用范圍極廣，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)潛力大。國(guó)際上臭氧技術(shù)生產(chǎn)企業(yè)仍處于百家爭(zhēng)鳴階段，沒(méi)有品牌，沒(méi)有大企業(yè)壟斷，因此極易涉足。從技術(shù)上看，一些基本的關(guān)鍵技術(shù)已解決，只要開(kāi)拓思路很容易開(kāi)發(fā)一系列適銷路的產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)臭氧技術(shù)與國(guó)外存在差距，但趕超國(guó)際水平的技術(shù)難度并不高，而且國(guó)外產(chǎn)品側(cè)重于水處理和空氣凈化產(chǎn)品。臭氧化水的各種用途沒(méi)有作為產(chǎn)品的重點(diǎn)，并且尚未涉足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，正是國(guó)內(nèi)臭氧技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大好時(shí)機(jī)。

2.3 紫外線消毒

2.3.1 消毒原理

紫外線殺菌就是通過(guò)紫外線的照射，破壞及改變微生物的DNA（脫氧核糖核酸）結(jié)構(gòu)，使細(xì)菌當(dāng)即死亡或不能繁殖后代，達(dá)到殺菌的目的。真正具有殺菌作用的是UVC紫外線，因?yàn)镃波段紫外線很易被生物體的DNA吸收，尤以253.7nm左右的紫外線最佳。同時(shí)，紫外線還可以對(duì)微生物的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞壁產(chǎn)生一定的破壞作用。失去分裂和復(fù)制能力的微生物不會(huì)對(duì)人體造成威脅，得當(dāng)?shù)淖贤饩€消毒技術(shù)和有效的紫外線劑量可以確保飲用水安全。每天，全世界范圍內(nèi)有超過(guò)3000萬(wàn)噸的飲用水是經(jīng)過(guò)紫外線消毒處理的。

2.3.2 紫外線消毒的優(yōu)缺點(diǎn)

自來(lái)水廠中采用紫外線消毒的優(yōu)點(diǎn)有：

對(duì)致病微生物有廣譜消毒效果、消毒效率高，運(yùn)行安全可靠；

對(duì)隱孢子蟲(chóng)、賈第蟲(chóng)卵囊有特效消毒作用；

不產(chǎn)生有毒、有害副產(chǎn)物；

占地面積小，停留時(shí)間短；

消毒效果受水溫、pH影響??；

不增加可同化有機(jī)碳（AOC）、生物可降解溶解性有機(jī)碳（BDOC）等損害管網(wǎng)水質(zhì)生物穩(wěn)定性的副產(chǎn)物；

可以降解水中的有機(jī)物和嗅味。

自來(lái)水廠采用紫外線消毒存在的不足有：

無(wú)持續(xù)殺菌能力，消毒后的水如果遇到新的污染源，會(huì)再次被污染，需要與氯配合使用；

無(wú)后續(xù)殺菌作用；

紫外燈套管容易結(jié)垢，影響紫外光的透出和殺菌效果；

一些細(xì)菌被紫外照射失活的病毒細(xì)菌可通過(guò)光的協(xié)助修復(fù)自身被破壞的組織，達(dá)到復(fù)活目的，另外一些細(xì)菌可能存在著暗復(fù)活現(xiàn)象（不需光照）；

國(guó)內(nèi)使用經(jīng)驗(yàn)少，對(duì)紫外線消毒技術(shù)的研究還沒(méi)有完全開(kāi)展起來(lái)，對(duì)紫外線消毒的應(yīng)用還存在著許多問(wèn)題。

2.3.3 應(yīng)用前景

與化學(xué)消毒法相比，紫外線殺菌具有消毒能力更強(qiáng)、無(wú)任何有害殘留物的特點(diǎn)，是一種地地道道的“綠色”技術(shù)，人們最早把這種技術(shù)用到醫(yī)療和空氣消毒中。1910年，法國(guó)馬賽的自來(lái)水廠中首次應(yīng)用紫外線消毒。之后，用紫外線為水消毒因?yàn)槌杀靖叨y以推廣。近年來(lái)，隨著一些新的紫外線消毒技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許一些較為廉價(jià)的消毒方法，因此利用紫外線消毒重新被提上議事日程。 目前，全球有3000多家自來(lái)水廠使用了紫外線消毒技術(shù)。美國(guó)已經(jīng)制定相關(guān)法律，要求推廣紫外線消毒技術(shù)，并規(guī)定在廢水處理中必須使用紫外線消毒技術(shù)，紐約自來(lái)水公司日處理能力達(dá)780萬(wàn)噸的自來(lái)水廠已經(jīng)決定采用紫外線消毒。

另外，隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了一些新的消毒方法，如光催化氧化法，磁化法，靜電法，微電解法，超聲波法，銀法，膜法等。其中膜法應(yīng)用在消毒工藝上也是一項(xiàng)新興技術(shù)，膜對(duì)水中的有機(jī)物和微生物，細(xì)菌，病毒都有很高的去除率，能生產(chǎn)出高質(zhì)量的飲用水。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)這三種自來(lái)水常用的消毒方法的比較，我們可以看出，綜合目前我國(guó)的國(guó)情和自來(lái)水消毒方法自身存在的不足，無(wú)論從消毒成本上講，還是從消毒效果上說(shuō)，我覺(jué)得氯消毒這種消毒方法在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)將仍會(huì)作為我國(guó)多數(shù)自來(lái)水廠首選的消毒方法，雖然目前氯消毒在消毒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生致癌物質(zhì)危害人們身體，但是這種不足可以通過(guò)改善水源來(lái)消除或是降低發(fā)生的可能性。隨著科技的發(fā)展社會(huì)的進(jìn)步，也許會(huì)在不久的將來(lái)人們會(huì)克服臭氧消毒和紫外線消毒所存在的不足，讓生產(chǎn)臭氧的成本降低，找出可以保存的方法等等，或是人們通過(guò)將兩種或兩種以上的消毒方法串聯(lián)使用，使其不僅達(dá)到消毒的目的，同時(shí)也使成本也有所降低，并且也不產(chǎn)生對(duì)人體有害的物質(zhì)。通過(guò)這種改進(jìn)漸漸的取代氯消毒的地位。使人們真的可以能夠放心飲用自來(lái)水，而不是煮沸后的自來(lái)水。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉珂， 秦曉， 韓柏平. 美國(guó)自來(lái)水行業(yè)消毒現(xiàn)狀和展望[J]. 江蘇環(huán)境科技， 2007（1）.

[2] 劉珊， 萬(wàn)新南. 飲用水氯消毒及余氯控制技術(shù)展望[J]. 中國(guó)給水排水， 2005（5）.

[3] 李延平， 蔡祖根. 生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)使用指南[M]. 福州： 東南大學(xué)出版社， 2002.