人体必需的化学元素范文

导语:如何才能写好一篇人体必需的化学元素,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

化学元素是构成生物体的最小单位,在生物体元素组成中最基本元素是C,其原因是C是构成一切有机化合物的中心,并不是由于在生物体内含量较多。

(1)基本元素:C、H、O、N;(2)主要元素:C、H、O、N、P、S,此六种元素在生物体内含量达95%以上;(3)大量元素:指生物体内含量超过万分之一以上的元素,有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等;(4)微量元素:指生物体内含量少,但作用重要的元素,这是判断是否是微量元素的标准,具体元素有Fe、Zn、Mo、Cu、Mn、B、Ni、Cl等。

能力提升:(1)基本元素与组成细胞的主要元素二者的区别。基本元素是指构成任何生物体都必须的元素,包括结构最简单的朊病毒也不例外,也包含C、H、O、N四种元素;主要元素则是指细胞中作用重要而相对含量又较高的元素,如C、H、O、N、P、S等,它们大约占细胞总量的97%,所以主要元素中包含了基本元素,但二者又不完全等同;细胞的化学元素中又以O含量最多。

(2)大量元素和微量元素的区别是以各种元素在生物体内的含量而定的。含量占生物体总量万分之一以上的就称为大量元素,以下的就称为微量元素。

典例1.下列哪一实例能说明微量元素是生命活动所必需的是()。

A.Mg是叶绿素不可缺少的组成成分

B.油菜缺少B时只开花不结果

C.哺乳动物血液中Ca2+盐含量太低会抽搐

点拨:本题考查微量元素的定义。题中提到微量元素只有“B”、“Mn”符合,而D项不能说明该微量元素是否为人体生命活动所必需。

答案:B

总结:对生物体内的元素种类及构成,不仅考虑其在生物体内的含量,而且还要考虑其在生物体内的作用。称之为微量元素的标准是在生物体内含量少,但作用重要的元素。大量元素和微量元素是按照该元素在生物体内的含量来确定的。主要元素、基本元素等是按照该元素对生物体的作用区分的。自然界组成元素与生物体组成元素的关系可以用右图表示。

考点二:细胞中的元素及其重要作用

(一)组成化合物

(二)影响生命活动

①Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。

②K+可维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性。K在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输。

③B+可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长,植物缺少B会造成“花而不实”。

④K+在动物细胞中多分布在细胞质里,对神经的兴奋传导和肌肉收缩有重要作用。在植物中以无机盐溶液的离子状态存在,与光合作用过程中糖类的运输有关。Mg是叶绿素的组成成分,一切绿色植物光合作用不可缺少的。

⑤Zn2+有助于人体细胞的分裂,促进生长发育、大脑发育和性成熟。

典例2.下列对化学元素硼的描述,不正确的是()。

A.硼属于微量元素B.柱头和花柱中积累大量硼时,有利于受精作用

C.缺硼时花粉发育不良,花药和花丝萎缩D.能够促进雄蕊的萌发

一、人体健康与化学元素的关系

人体中含有大量的化学元素。在这些元素中,除碳、氢、氧、氮能形成各种体内的有机物质以外,其他元素都各以一定的化学形态和结构形成各种生物配合体、功能蛋白质、酶等存在于人体组织中,或作为组成人体结构的材料。或作为血氧运输的载体、或作为酶的激活剂、或作为体液中电解质平衡的调节剂,或作为人体细胞间的信息传递的通讯员,这些元素协同作用,共同完成人体的新陈代谢功能。

但是,由于人类在长期进化过程中,并没有形成对现代社会环境中,无论在数量、还是在质量方面的巨大变化的元素的生态适应机制,环境中有些元素对于人体是必需的,有些是非必需的,不是可有可无的。而人体中任何一种化学元素超过一定的标准都会成为对人体的有害元素。例如,铁是人体必需的元素,具有造血、组成血红蛋白、传递电子和氧,维持器官功能的作用,但人体摄人过量的铁,就会损伤胰腺和性腺,甚至引起心衰、糖尿病和肝硬化。氟也是人体的必需元素,氟对防龋齿、促进牙的生长有积极作用,氟还参与人体内各种氧化还原反应和钙、磷代谢。但是,过量的氟会引起氟斑牙、氟骨症和骨质增生。其他很多元素也如此。

现代人与古代人人体中的微量元素的变化是由环境污染而造成的。随着人类新技术的发展和对地球资源的开发利用,现代环境中的很多元素大大超过了古代环境。因此,现代人人体中各微量元素的含量水平也大大超过了古代人.

人类利用自己的智能得到的物质越多,“潘多拉魔盒”效应也越明显。据统计,已有96000种化学品进入了人类环境。这些化学品在给人类生活带来巨大利益的同时,也带来了大量的环境问题。100年前,“滴滴涕”的发明者(瑞士人缀勒)由于发明了“滴滴涕”而获得诺贝尔奖,而现在许多国家因其对环境和人体造成危害,已将“滴滴涕”列为禁用品。

科学家发现,人体对环境中某些元素具有惊人的富集效应。美国的科学家在长岛河口区做过这样的实验,大气中“滴滴涕”浓度很低,但经过食物链放大,进入人体的“滴滴涕”浓度可达大气“滴滴涕”浓度的1000万倍以上:大气“滴滴涕”(富集1.3万倍)浮游生物(富集14.3万倍)小鱼(富集57.2万倍)大鱼(富集85.8万倍)水鸟(富集1000万倍)人体。

三、环境污染物进入人体的途径及危害

各种污染物在体内经生物转化后,经肾、消化管和呼吸道排出体外,少量经汗液、乳汁、唾液等各种分泌液排出,也有的通过皮肤的新陈代谢到达毛发而离开机体。

1.化学元素与人体健康

,若要补充含该元素的药剂,一定要遵照医嘱,不能少服也不能多服,其原因是。缺钙会引起佝偻病,下列物质可用于人体补钙的是。

A.CaOB.Ca(OH)2C.CaCO3

解析:人体必需的微量元素有铁、锌、硒、碘、氟等;补充这些元素应该适量,因为摄入不足或摄入过量均不利于人体健康;CaO能与水反应放出大量的热,生成的Ca(OH)2具有强烈的腐蚀性,可用于补钙的是CaCO3。

答案:Zn,摄入不足或摄入过量均不利于人体健康,C。

2.营养素与人体健康

例2为了确保人体健康,需要吃些粗粮。玉米是营养成分丰富的优质粗粮,玉米中的主要成分见下表。

(1)上表中含有人体所需的营养素有类。

(2)玉米初加工可得到淀粉,淀粉属于(填序号,下同)。

①无机物②糖类③有机合成材料④高分子化合物

解析:人体所需的六大营养素是蛋白质、糖类、油脂、维生素、无机盐和水。在玉米的主要成分中,阅读表格可知,含有蛋白质、油脂、糖类、水和维生素B族5类;糖类包含淀粉、纤维素和葡萄糖,所以淀粉属于糖类,而且是高分子化合物。

答案:(1)5;(2)②④。

3.食品安全与人体健康

例3《食品安全法》从2009年6月1日起正式实施。某些奶粉中因为含有大量的三聚氰胺,对婴幼儿身体造成极大伤害,国家已明令禁止生产和销售。下列关于三聚氰胺(化学式为C3H6N6)的说法正确的是()。

A.三聚氰胺中含有氮分子

B.三聚氰胺中C、H、N三元素质量比为1∶2∶2

C.三聚氰胺由3个C原子、6个N原子、6个H原子构成

D.三聚氰胺由C、N、H三种元素组成

解析:三聚氰胺分子中含有氮原子,不可能含有氮分子;三聚氰胺中C、H、N三种元素的原子个数比为1∶2∶2,质量比为6∶1∶14。

答案:D。

二、化学与能源

1.化学反应与能量变化

例4电能是人们生产和生活中必不可少的能量,在①水力发电②风力发电③燃煤发电④太阳能电池⑤垃圾焚烧发电等5种获得电能的方式中,由化学能转变得到的是和(填序号)。

解析:由化学能转变得到电能,一定要发生化学变化。在5种获得电能的方式中,只有燃煤发电、垃圾焚烧发电的过程中发生了化学变化,是由化学能转变得到电能的。

答案:③,⑤。

2.化学反应与能源

例5“嫦娥一号”卫星使用的燃料是液氢,助燃剂是液氧。氧气从淡蓝色液体变成无色气体发生了变化,氢气燃烧的化学方程式为。液态氢作燃料除燃烧时产生较大的推动力外,另一个优点是

。对于目前全世界出现的能源危机,以及燃烧对环境的影响,我们应该合理开发利用的新能源有(至少填两种)。

解析:氧气从淡蓝色液体变成无色气体,并没有生成新物质,是物理变化;氢气作为燃料不仅能够产生大量的热,而且由于生成物是水,所以对环境无污染;应该合理开发的新能源有太阳能、风能等。

答案:物理,2H2+O22H2O,无污染,太阳能、风能等。

三、化学与环境

1.pH与酸雨

A.雨水酸性逐渐减弱

C.酸雨会腐蚀机械设备和建筑物

D.硫和氮的氧化物是形成酸雨的主要因素

解析:0~2分钟时,pH由4.8减至4.5,2~5分钟时,pH维持在4.5不变。pH越小,酸性越强,所以0~2分钟时雨水酸性逐渐增强;2分钟后,雨水的酸性趋于稳定;酸雨主要由硫和氮的氧化物引起,会腐蚀机械设备和建筑物等。

答案:A。

2.化学知识与水污染

例7水是生命之源,保护水资源、防止水污染是每个公民和全社会的责任。下列做法有利于防止水资源污染的是()。

①在农业生产中合理使用农药和化肥②工业废水和生活污水处理达标后再排放③不用含磷洗衣粉④将海水淡化

A.①②④B.②③④C.①②③D.①②③④

解析:保护水资源,人人有责。“将海水淡化”属于水的利用,与防止水污染没有关系。

答案:C。

3.化学知识与温室效应

例8温室效应被列为21世纪人类面临的最大威胁之一,二氧化碳是大气中的主要温室气体。为了减缓二氧化碳使全球变暖的趋势,有科学家设想,将排放到空气中的二氧化碳压缩使其液化,然后将其压入到冰冷的深海中。但也有科学家担心海水中富含二氧化碳后酸度会增加,可能会杀死一些海洋生物,甚至会溶解掉部分海床,从而造成灾难性的后果。

(1)为减少二氧化碳这种温室气体的排放,我们可以采取的措施有、(两种即可)。

(2)二氧化碳气体转变为液体时将会能量(填“释放”或“消耗”)。

(3)二氧化碳使海水酸度增加的原理用化学方程式表示为。

(4)二氧化碳在深海中的溶解度比在通常状况下的水中的溶解度,理由是。

解析:通过开发新能源或减少化石燃料的使用等措施可减少二氧化碳的排放;气体液化时放热;二氧化碳会与水反应生成碳酸,增加了海水的酸性;气体的溶解度随压强的增大、温度的降低而增大,而深海中与通常状况相比,压强大、温度低,所以二氧化碳在深海中的溶解度会变大。

答案:(1)开发新能源、减少化石燃料的使用或提高燃料的利用率。

(2)释放。

【关键词】初中化学兴趣培养化学实验

中图分类号:G4文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.04.041

一、理论联系生活实际

化学作为初中阶段的一门重要课程,它包含的概念比较多,学生接触后容易因为不熟悉而产生抗拒心理,但是初中化学对于高中化学的学习有着重要的影响作用,为了帮助学生克服畏难情绪,促使学生更好地学习初中化学这门课程,初中化学教师需要注重对学生学习兴趣的培养。众所周知,化学与生活实际的联系非常紧密,因此,初中化学教师需要将化学理论与生活实际联系起来,以期达到培养学生化学学习兴趣的目的。理论联系生活实际,需要初中化学教师在课堂教学中将课本中的化学基础知识概念与生活实际联系起来进行讲解,这种理论与生活实际相结合的教学方式,有利于培养学生的学习兴趣,促使学生善于观察生活,善于联系生活实际,最终帮助学生更好地学习化学。

例如,初中化学教师在讲解《化学与生活》这一部分内容时,可以采用设置问题的方式引入课题,吸引学生的兴趣,从而更好地调动学生的学习积极性。在学到化学元素与人体这部分内容时,初中化学教师可以让学生先自己思考或者小组讨论我们人类身体中究竟含有哪些化学元素?而这些化学元素在我们的身体中又起着怎么样的作用呢?在听取了学生的回答后,教师需要循序渐进的将化学元素在人体中的作用加以分析。例如钙是人们骨头中不可缺少的部分,大量的钙是在人们的骨头和牙齿中的,如果人体中钙这种元素过多的话,人们就容易产生结石,并且容易骨骼变粗。如果含钙量较少的话,青少年容易患佝偻病,并且容易发育不良,因此初中教师要鼓励学生在这个阶段补足钙的吸收。通过这种紧密结合生活实际的教学方式进行化学讲解,学生容易对化学这门课程产生兴趣,继而更加积极的参与到课堂中去,从而专心的学习化学。

理论联系实际来培养学生化学学习的兴趣,还需要教师鼓励学生善于观察。学生容易对自己生活中的周围的事物产生兴趣,而化学是与生活紧密相连的一门学科,例如在学习有关水这部分内容时,教师可以让学生观察水的各种形态,水可能是液体,也可能是固体,还可能是气体。学生观察到水的这些形态时,会对其化学元素的构成产生兴趣,教师在这种情况下进行授课,效率就会得到提高。因此,理论联系实际,还需要初中化学教师通过鼓励学生观察的方式来培养学生的学习兴趣。

例如在讲解有关燃烧的化学知识时,教师可以让学生分小组进行实验。在实验前,教师需要对学生进行安全操作的讲解,在学生了解了实验步骤后,再让学生进行小组的化学实验。燃烧本身需要可燃物、温度、氧气这三个条件,缺一不可,为了加深学生的印象,让学生更好地了解燃烧所需要的条件,初中化学教师在将学生分为小组后,可以让不同的小组进行对比实验。让一个小组用石头放在酒精灯上烧,一组用小木条,最后发现小木条燃烧,石头无法燃烧,这证明了达成燃烧这一结果需要可燃物;以此类推,初中化学教师可让两组学生分别用浸水的纸条和干燥的纸条放在酒精灯上燃烧,以此证明燃烧需要温度这一条件;最后,教师可以点燃两盏酒精灯,一盏酒精灯处于密闭的条件,一盏在空气中,以此证明了燃烧需要氧气。

通过这种让学生亲自动手参与的化学实验的教学,学生对于燃烧所必需的三个条件会印象深刻并且理解会更为透彻,化学实验本身所具有的趣味性对于初中化学教师培养学生的化学学习兴趣也是非常有益的。

三、教师自身的职业素养

初中化学教师除了通过理论联系实际,注重化学实验教学的作用来培养学生的化学学习兴趣之外,还可以通过加强自身职业素养这种方式来激发学生学习化学的兴趣。

初中化学本身包含的内容较多,学生学习起来容易产生困难,从而学习兴趣减弱,为了减少这种情况的发生,初中化学教师需要提升自己的专业素养。所谓专业素养既包括了教师本身教学所需要的化学专业知识,也包括了初中化学教师教学所需要的教师技能,如自如的谈吐、良好的教学姿态、本身所具有的优秀的人格魅力等等,对于这些职业素养,教师需要通过不断充电学习的方式来给予加强。例如,如果初中化学教师讲课把握不住重点,学生听起来就容易有一种雾里看花,水中望月的模糊感觉,因为听不懂而放弃这节课的学习,最终形成恶性循环。因此,教师需要锻炼自身讲课的技巧,善于抓住重点,授课时要条理分明,帮助学生更好地产生学习兴趣,调动学生的学习积极性。

【关键词】大麦草;微量元素;火焰原子吸收法

MeasurementandanalysisofTriflingElementsinBarleyPlants

HUIQiu-sha,LITian-lei.

【Abstract】ObjectiveThenutritionofbarleyplantsatthevigoroustilleringstagewereanalyzed.ThepaperanalysisofsomeelementssuchasFe,K,Cu,Mg,Ca,Mn,Zn,SeinBarleyplantsmethodofatomspectrumdetermineanalysis.ResultsTheBarleyPlantsarefullofmicroelementswhichhumanbodyneed.Conclusion

ItprovidesnewscientificfoundationforfurtherstudyandgeneralapplicationofBarleyPlantsbythisexperiment.

【Keywords】BarleyPlants;Microelement;Atomspectrummethod

作者单位:250014济南,山东中医药大学

大麦草(BarleyPlants)即大麦青苗,《本草纲目》中记载:麦苗,辛、寒、无毒,捣烂绞汁,饮之,消酒毒暴热,酒疸黄目;煮汁滤服,解蛊毒;藏器,除烦闷,解时疾狂热,退胸隔热,利小肠;做食,甚益颜色。近代的研究表明,麦苗中含有大量对生命肌体活动有益的营养物质,经常食用麦苗制品可增强人体免疫能力,防病抗病,抗衰老[1]。本实验从微量元素的角度进一步探索了大麦草营养保健的化学元素基础并为大麦草营养保健品的深度研究和综合利用提供了新的科学依据,并从微量元素营养学的角度探讨八种微量元素对人体的营养作用进一步证明大麦草是非常合适的功能保健食品。

1实验材料

1.1仪器设备WFX-1D型原子吸收分光光度计;400型电沙浴;FA1104型电子分析天平;SX4-10型马弗炉;电炉;研钵。

1.2材料及试剂硝酸、高氯酸为优级纯;Fe、K、Cu、Mg、Ca、Mn、Zn、Se标准溶液为光谱纯基准试剂;大麦草压片(系华堂科技开发有限公司出品委托黑龙江地王药业股份有限公司加工)。

2样品前处理

2.1样品处理将厂家提供的大麦草压片取适量在研钵中研成细粉,备用。

2.2消化

2.2.1干法精密称取处理好的大麦草细粉0.1948g,分别放入坩埚中在通风橱内置电炉上炭化,再置于马弗炉中500℃高温灰化,用0.4%稀硝酸定容10ml。

2.2.2湿法精密称取处理好的大麦草细粉0.2585g,放入锥形瓶中,加入少量混酸(硝酸:高氯酸=10:0.3),置电沙浴上消化,用去离子水定容至10ml。

2.2.3空白实验与上述各步完全相同,干法、湿法分别做平行空白实验。

3含量测定

3.1设备条件,见表1。

表1

各微量元素的测定条件

微量元素波长(nm)灯电流(mA)狭缝(nm)

Fe248.320.2

K766.520.2

Cu324.720.2

Mg285.220.2

Ca422.720.2

Mn279.520.2

Zn213.920.2

Se532.320.2

3.2制备标准曲线

3.2.1铁标准曲线的测定,见表2。

表2

铁标准曲线的测定数据

实验编号C(mg/L)A(吸光度)

100

20.50.059

31.00.116

42.00.224

铁的标准曲线

3.2.2钾标准曲线的测定,见表3。

表3

钾标准曲线的测定数据

21.00.088

32.00.171

43.00.340

钾的标准曲线

3.2.3铜标准曲线的测定,见表4。

表4

铜标准曲线的测定数据

20.50.057

31.00.114

42.00.220

铜的标准曲线及线性方程

3.2.4镁标准曲线的测定,见表5。

表5

镁标准曲线的测定数据

20.50.067

31.00.133

42.00.253

镁的标准曲线及线性方程

3.2.5钙标准曲线的测定,见表6。

表6

钙标准曲线的测定数据

2100.051

3200.099

4400.191

钙的标准曲线及线性方程

3.2.6锰标准曲线的测定,见表7。

表7

锰标准曲线的测定数据

20.50.025

31.00.055

42.00.110

锰的标准曲线及线性方程

3.2.7锌标准曲线的测定,见表8。

表8

锌标准曲线的测定数据

20.10.063

30.30.181

40.50.272

锌的标准曲线及线性方程

3.2.8硒标准曲线的测定,见表9。

表9

硒标准曲线的测定数据

1541.5

21083.9

320185.3

450496.0

5100962.1

硒的标准曲线及线性方程

3.3样品测定Fe:按国标法GB/T5009.90-2003食品中铁的测定方法进行测定;K:按国标法GB/T5009.91-2003食品中钾的测定方法进行测定;Cu:按国标法GB/T5009.90-2003食品中钾的测定方法进行测定;Mg:按国标法GB/T5009.90-2003食品中钾的测定方法进行测定;Ca:按国标法GB/T5009.92-2003食品中钾的测定方法进行测定;Mn:按国标法GB/T5009.90-2003食品中钾的测定方法进行测定;Zn:按国标法GB/T5009.14-2003食品中钾的测定方法进行测定;Se:按国标法GB/T5009.93-2003食品中钾的测定方法进行测定。

在3.1条件下测定吸收度,扣除空白植,由标准曲线法计算出每千克样品中的微量元素含量(mg/kg),见表10。

表10

大麦草微量元素的含量(mg/100g)

微量元素含量(mg/100g)

Fe2.922

K4975.340

Cu0.720

Mg584.650

Ca868.790

Mn0.518

Zn2.053

Se2.640

4回收率的测定

为了验证上述结果的可靠性,对以上8种元素进行回收实验,测试数据见表11。

表11

八种微量元素含量回收率测定数据

元素回收率(%)

Fe94-103

K92-102

Cu95-102

Mg96-104

Ca93-102

Mn91-102

Zn95-101

Se96-104

通过回收率的测定说明实验方法的稳定性。

5微量元素营养学分析

5.1微量元素的主要生理功能微量元素多数是酶的活性中心或酶的激动剂,酶在体内具有独特的催化作用,能加速体内的生化反应和促进体内的代谢。

运输载体,人体99%的宏量元素通过微量元素运送到全身各个细胞。

激素的组成部分,例如甲状腺分泌甲状腺激素,碘是甲状腺激素的组分。

参与核酸代谢,如矾、锰、铬、铁、钴、镍、铜、锌等微量元素都能影响核酸的合成和代谢。

5.2微量元素的共同特点含量低,生理功能大,具有双侧阈浓度的特点,即每种微量元素在人体内都一个安全和适宜的摄入范围,只有在此范围内,通过体内稳态平衡的作用,使组织浓度和功能维持在最佳状态,一旦超过安全和适宜范围,就具有潜在毒性,具有扩大功能的能力。

专一性和特效性,其在体内存在的化学形式有:金属酶,金属蛋白质,金属激活酶,形成离子对或盐的形式等。

人体所需的微量元素必须由外界获得。

5.3八种微量元素的生理功能和营养作用钙(Ca):钙是人体必需的常量元素,约占人体总重量的1.5%~2%。钙以羟基林灰石[3Ca3(PO4).Ca(OH)2]的形式构成骨骼和牙齿,它是血液凝结,心脏和肌肉的收缩和弛缓、神经兴奋与传递,细胞膜通透性的维持,多种酶的激活及体内酸碱成平衡等不可缺少的物质。人体长期缺钙就会导致骨骼、牙齿发育不良,血液不正常,甲状腺机能减退,我国目前食物中钙的摄取量普遍偏低,缺钙已成为全球性危害人类健康的营养问题,不仅婴幼儿明显缺钙,妇女与老人的缺钙也是比较严重。

铁(Fe):铁是人体营养极为重要的必需微量元素,成人含量约4.5g,73%存在于血红蛋白中,3.3%存在于肌红蛋白中,铁蛋白和血铁黄素中贮存有6.3%,体内铁都与蛋白质结合,无游离状态。红细胞内的血红蛋白是由一种叫卟啉的物质与铁构成血红素,血红素再于珠蛋白结合成血红蛋白,因此铁是血红蛋白合成的重要原料之一。若某些原因使机体对铁的需要量增加,而摄入量不足丢失过多,可以造成缺铁,就会影响红细胞内血红蛋白的合成,从而引起缺铁性的贫血。

硒(Se):硒是目前研究最活跃的一种人体必需微量元素,成人体内含硒14~21mg,多分布于指甲、头发、肾脏和肝脏[14-15]。硒和生物活性形式为含硒酶和蛋白(GPx等),硒是谷胱甘肽过氧化物(SOD)活性中心的必需成分,SOD可破坏机体正常代谢过程中形成的有害过氧化物,保护细胞膜,能清除体内自由基具有抗衰老的功能。硒能促进淋巴细胞产生抗体,提高肺泡中谷胱甘肽过氧物酶的活性,促进吞噬细胞功能,硒缺乏时体液免疫功能下降,降低细胞免疫功能和吞噬细胞杀菌功能,硒能使血中免疫球蛋白水平增高,增强人体免疫系统功能。我国目前食物中硒供给量一般不足。

铜(Cu):人体各器官均含有铜,以肝、脑、心、肾较多,肝是铜贮存的仓库,可以调节血中铜量,成人体内含铜总量约为80μg。铜是人体许多金属酶的组成成分,它们都是氧化酶,在生物氧化过程和代谢过程中有重要作用。铜能促进铁的吸收,缺铜时血红蛋白合成减少,可以导致贫血。每日膳食中铜的安全和适宜摄入量对成人为2~3mg,铜的摄入过多,也同样会引起中毒,如肝豆状核变性。

钾(K):细胞内液中主要的阳离子,维持体内的水平衡,渗透压及酸碱平衡。增强肌肉兴奋性,维持心跳规律,参与蛋白质,糖类和热能代谢。对心血管系统的作用,主要是参与细胞膜静息电位的形成,传导神经冲动,维持细胞内渗透压,维持神经肌肉的兴奋性,参与细胞的能量代谢。

镁(Mg):细胞内液中重要的阳离子,激活体内多种酶,维持核酸结构的稳定性,抑制神经的兴奋性,参与体内蛋白质合成,肌肉收缩和体温调节作用。Mg对人体心血管系统的作用是参与酶和能量的代谢,抑制房室传导,降低心肌兴奋性。

锰(Mn):锰盐难溶,不易吸收,是活化硫酸软骨素合成酶系统,促进生长和正常的成骨作用,缺乏时生长迟缓,生殖机能受阻,锰还参与造血过程,各种贫血患者血锰量多有降低。锰对心血管亦是有益的元素,能促进细胞内脂肪的氧化作用,降低肝脏内脂肪的含量。

6讨论

由实验结果可知大麦草中含量最多的微量元素主要是K(4975.34mg/100g)、Ca(868.79mg/100g)、Mg(584.65mg/100g),其次是Fe(2.922mg/100g)、Se(2.64mg/100g)、Zn(2.053mg/100g),最少量的为Cu(0.7195mg/100g)、Mn(0.5175mg/100g)。根据微量元素双侧阀浓度的特点和科学安全适宜的摄入范围[2-4],大麦草中八种微量元素根据微量元素在人体的最适浓度范围刚好呈一种递推关系,对于人体需求量很大的微量元素钙(Ca)、钾(K)在大麦草中含量很大并其含量在人体安全摄入范围内,含量特别少的铜(Cu)、锰(Mn),人体的本身摄入量本就不能太大,如果过大会造成毒副作用的出现,而这两种元素的含量也是很合理的[5,6]。硒是一种高活性的微量元素,人们都在试图努力开发富硒食品,在大麦草中测到的含量是比较高的,而高硒饮食人群患癌的几率远小于缺硒少硒人群。对于钙、硒、锌的含量对中国人群有特别的营养学意义,人类的缺钙现象比较普遍,而中国人的缺钙现象尤其严重,而硒是抗癌主要微量元素,锌称之为生命元素[7-13]。

本实验研究为大麦草的利用开发提供了一定的理论参考,特别是从无机元素营养学的角度更进一步证明了大麦草的作用元素基础。相信随着功能保健食品的发展,在麦草的研究回全面的探讨。

参考文献

[1]武红霞,邬飞波,张国平.大麦麦绿素的营养价值和开发现状.中国粮油学报,2003,(04).

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关键词:鹿蹄草;生物学;化学成分;生物活性

Abstract:PyrolacallianthaH.AndresisChina'straditionalChinesemedicinalmaterials,whichcommonlyusedinallkindsofrheumatismbonediseasesyndrome.Inrecentyears,manystudieswerecarriedoutandnewdiscoverywasmadeinchemicalcompositionandbiologicalactivitybyscholarsathomeandabroad.Nowwereviewedaboutitsoriginalplantmorphology,ecologicaldistribution,medicinalpartmorphologicalandbiologicalcharacteristicssuchasthestructure,themainmedicinalcomponentsofphenol,quinone,glucoside,aminoacidsandtheirbiologicalactivities.Provideareferenceforfutureresearchanddevelopmentandutilization.

Keywords:PyrolacallianthaH.;biologiy;chemicalconstituents;biologicalactivities

中药鹿蹄草为鹿蹄草科(Pyrolaceae)鹿蹄草属(PyrolaL.)合瓣花亚纲杜鹃花目[1]的鹿蹄草(PyrolacallianthaH.Andres)或普通鹿蹄草(PyroladecorateH.Andres)的干燥全草[2]。鹿蹄草的药用记载最早见于《滇南本草》,其别名鹿安茶、紫背金牛草、冬绿和鹿寿草等[3],俗名鹿衔草、鹿含草、破血丹等[4]。《中国药典》(2010年版一部)记载其味甘、苦,性温,归肝、肾经,具有祛风湿、强筋骨、止血、止咳的作用,用于风湿关节痛,肾虚腰痛,腰膝无力,虚劳咳嗽。宋立人等[5]报道鹿蹄草还可用于崩漏,白带,外伤出血,痈肿疮毒,蛇咬伤等。目前,对中国产的鹿蹄草属植物研究甚少。为此,本文就其生物学特性、主要药用成分及生物活性的研究报道予以综述为中药鹿蹄草的进一步研究和开发提供理论依据。

1生物学特性

1.1原植物形态特征:《中国药典》(2010年版一部)记载鹿蹄草为多年生常绿草本,根茎细长,茎圆柱形或具纵棱,长10-30cm。根状茎长而横生。叶基生,长卵圆形或近圆形,长2-8cm,暗绿色或紫褐色,全缘或有小锯齿,边缘略反卷,上表面有时沿脉具白色斑纹,下表面有时具白粉。总状花序,有花4-10余多;花半下垂,萼片5,舌形或卵状长圆形;花瓣5,早落,雄蕊10,花药基部有小角,顶孔开裂;花柱外露,有环状突起的柱头盘。蒴果扁球形,直径7-10mm,5纵裂,裂瓣边缘有蛛丝状毛。

1.2原植物的分类:鹿蹄草属(PyrolaL.)植物全世界约有30余种,我国为有27种3变种。该属植物鹿蹄草和普通鹿蹄草是历版《中华人民共和国药典》收载的中药鹿衔草项下的两种原植物,均为中国特有种[6]。各地使用的鹿蹄草的种类很多,有圆叶鹿蹄草、长叶鹿蹄草、肾叶鹿蹄草等。此外,根据地域的不同,鹿蹄草还分为四川鹿蹄草、云南鹿蹄草等[1]。

1.3分布和生长环境:鹿蹄草科科鹿蹄草属植物原产我国,广泛分布于华东、华南和西南等20多个省市区。生于海拔700-4100米山地针叶林、针阔叶混交林或阔叶林下。此外还分布在北半球的温带和寒温带地区,如亚洲的中国、朝鲜、韩国、日本、蒙古等,北美的美国、加拿大,欧洲的俄罗斯、波兰、挪威、瑞典、芬兰等[2]。

1.4药材显微结构特征:本品叶横切面,上、下表皮细胞类方形,外被角质层。下表皮可见气孔,内方具厚角细胞5-7列。下表皮内方有厚角细胞1-3列。栅栏细胞不明显,海绵细胞类圆形。主脉维管束外韧型,木质部呈新月形,韧皮部窄。薄壁细胞含棕红色或棕黄色物[2]。茎横切面类圆形,具1-3梭,导管多为孔纹,直径粗者可见有网状孔纹,纤维梭形,纹孔明显[2]。

2化学成分研究

鹿蹄草有多种种群系统,已形成不同的生态地理群[8]。不同的生态地理群之间其化学成分和含量都存在一定的区别。文献报道从中分离得到的化合物主要有黄酮类、酚苷类和醌类等化合物[9-11]。

2.1酚、醌类:

鹿蹄草素为氢醌类化合物,的化学名为2-甲基-1,4-苯二酚(2-Methyl-1,4-Benzenediol),又名邻甲基对苯二酚、甲基氢醌,别名为六茜素。鹿蹄草素的化学式为C7H8O2,分子量为124[12]。梅笠草素[8],化学名为3,7-二甲基-1,4-萘醌,英文名Chimaphilin?。它为鹿蹄草植物所特有的次生代谢物。此外,鹿蹄草中还含有2种萘醌和萘酮衍生物[12]。

2.2苷类:王西发[13]对鹿蹄草亚种化学成分进行研究,认为鹿蹄草的化学成分含有高熊果苷和熊果苷。

2.3氨基酸:罗定强等[6]报道测定紫背鹿蹄草中有16种氨基酸,罗文谦等报道其中有7种人体必需的氨基酸,还含有两种人体半必需氨基酸:组氨酸(His)和精氨酸(Arg)[14-15]。

2.4微量元素:刘存海等[16]报道鹿蹄草中含有14种人体所必需的化学元素,主要包括Mg、Fe、K、Ca、P、Zn、Sr、Na、Li、Cu、Mn、Ni、Co、Se。

2.5其他:除了以上介绍的活性成分以外,还含有没食子酸、乌苏酸、齐墩果酸、原儿茶酸等有机酸、儿茶素、槲皮素、苦杏仁酶、蔗糖、挥发油、苦味物质及鞣质[18]和儿茶素[19]等多种成分。

3生物活性

3.1抗菌、消炎作用:通过动物体外药效学实验,表明鹿蹄草素是一种光谱抗菌药,其水煎液有较好的抗菌、消炎作用。田玉先[20]报道鹿蹄草水对金黄色葡萄球菌、伤寒杆菌、志贺氏菌、福式痢疾杆菌等正固紫色染色阳性及阴性菌都有较强的抑制与抗菌效果。

3.2对心、脑血管的作用:王树梓[21]报道鹿蹄草注射液具有明显扩张兔脑血管等动脉管的作用。此外,马树德[22]用电磁流量计直接测定,结果显示,鹿蹄草注射液能显著扩张脑血管,增加脑血流量,降低脑血管阻力。

鹿蹄草浸剂能扩张家兔、蛙的离体器官的动脉血管,同时可以增强心肌收缩力,降低心肌耗氧量等作用[20]。鹿蹄草提取液可增加小鼠或麻醉犬、兔等动物冠脉血流量、心肌营养血流量及肝、肾、脑、脾等组织和四肢的血流量,降低脑血管阻力[22-23]。

3.3增强免疫力:鹿蹄草5%提取液有提高机体内活性E-玫瑰花结形成作用,对淋巴细胞转化率有明显促进作用。[13、24]。

3.4镇咳作用:鹿蹄草中的熊果甙还可选择性的抑制小鼠咳嗽中枢,而发挥较强的镇咳效果[18]。

3.5其它作用:除上述的生物学活性外,鹿蹄草的提取液还可抑制小白鼠的自主活动,并对抗中枢神经兴奋剂,具有较好的安眠效果[18]。用鹿蹄草制备的注射剂还具有一定的护肾作用。

4结语

参考文献:

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[22]马树德,鹿蹄草对麻醉动物脑循环德影响[J].中草药,1988,19(2):2325.

穿线成珠法

〔中图分类号〕G633.91〔文献标识码〕C

复习课与新课有着很大的区别,因为复习的是已知知识,学生的学习兴趣比学习新知识要来得低;再者复习时方法简单,学生很容易产生疲倦感,复习效果自然较低。因此教师在准备复习课时应尽量争取在形式和方法上的多样化,并科学合理地整合与组织教材,以使学生的大脑皮层始终处于兴奋之中,大幅度提高复习效率。

一、图示法

在复习“构成细胞与生物体的化学元素组成”时,由于涉及到最基本元素、基本元素以及植物必需矿质元素、组成植物的大量元素等概念,这些概念既有联系,又有区别,如果采用图示法,将其相互比较、辨析,它们之间的差别也就一目了然,利于学生轻松掌握了。

二、表格法

一些联系较为密切,在结构、功能或原理上有相似、相近之处的知识点,还可通过归类比较,制成表格让学生学习掌握。在设计表格时,第一列通常是比较项目,从大的方面说应至少包括两项内容,也就是相同点与不同点。当然,每一项也可细分为很多子项目。第二列及以后多列则是需进行比较的概念、规律、生理活动等。这样,所比较项目的异同点就清清楚楚,便于学生轻松掌握了。例如,在学习《呼吸作用》一节的内容时,我们可将无氧呼吸与有氧呼吸列一表格进行比较:

三、坐标法

另外,发挥学生的数学特长与优势,利用数学公式、坐标系等,也有利于其学习生物活动过程中物质、结构等前后动态的变化与联系,帮助他们准确理解变化过程中的细节和关键点。随着近年来高考对学生识图能力考查的加强,进行这样的训练就显得尤为重要了。例如,复习有丝分裂时必须注意这样一些细节:①间期DNA分子含量变化是缓慢增加还是瞬时加倍?②DNA分子加倍后就进入前期了吗?③染色体数、染色单体数在间期量的变化与DNA分子同步吗?帮助学生把这些困惑解决了,毫无疑问就能准确指导他们绘制出有丝分裂的过程。

四、核心辐射法

1.光合作用主要吸收的是什么光?怎么设计实验证明?光对光合作用的影响体现在哪些方面?应如何设计实验证明不同光谱的光对光合作用的影响?

2.如何设计实验证明二氧化碳是光合作用的原料?

3.怎么证明光合作用产生了氧气?光合作用放出的氧气来自于原料中的何种物质?又有什么办法进行证明?

4.光合作用的产物有哪些?如果光合作用合成了淀粉,如何证明?

5.叶绿体是光合作用的场所,叶绿体的结构是怎样的?成分包括哪些?有什么特点?这些成分在分布上有什么特点?这种分布与功能怎么联系?只有叶绿体才能进行光合作用吗?

6.叶绿素是光合作用中的重要色素,哪些因素会影响到叶绿素的合成与分解?

7.光合作用过程中的物质变化途径是怎样的?如果将一植物从光下突然移到暗处,ATP、[H]、C3、C5会发生什么变化?如果突然停止二氧化碳的供给呢?

8.光合作用过程中能量变化的具体过程是怎样的?

9.环境条件对光合作用的效率有什么影响?

10.C3植物和C4植物在叶的结构以及在光合作用的过程中有什么不同?

11.光反应与暗反应、光合作用与呼吸作用分别有什么区别和联系?

五、穿线成珠法

1.大气中的氮气被转化为植物体可以吸收的氮的过程有哪些?

2.什么是生物固氮?哪些微生物具有固氮作用?配置什么样的培养基可以将固氮微生物从其他微生物中分离出来?固氮微生物的氮源、碳源、能源各是什么?

3.为什么有些植物能利用大气中的氮气,而有些却不能呢?从理论上有没有办法让小麦、水稻等不具有固氮功能的作物具有固氮能力呢?

4.植物能吸收土壤中哪些形式的氮?它们又通过怎样的途径被运输?

5.怎样证明氮是植物必需的矿质元素?氮在植物体内能否移动?如果缺氮首先会伤害到什么结构呢?

6.植物体内合成蛋白质的场所在哪儿?过程是怎样的?合成什么样的蛋白质受哪些因素控制?

7.人体消化蛋白质的过程是怎么样的?消化产物是什么?通过什么途径被吸收?

8.人体吸收的氨基酸在人体内有哪些变化过程?最终以什么途径形成尿素?形成的尿素是通过什么途径被排出体外的?又是通过哪些途径返回大气中去的?

9.如果人体蛋白质摄入不足会对健康产生什么影响?

关键词:幼师生;化学教学;学习兴趣;能力培养

一、研究背景

如何提高幼师生的化学学习兴趣呢?应从幼师生对化学学习兴趣的调查着手,分析影响幼师生化学学习兴趣的因素。从整合教学内容、改变教学方式、开展实验教学等方面入手,能够提高幼师生学习化学的兴趣,提升幼师生化学素养,为幼师生胜任幼儿园科学教育工作奠定基础。

二、研究方法与问卷编制

1.研究方法

主要方法:实验法、调查研究法。选取平行班级的幼师生,将其分为实验班和对照班,通过课程设计后的学习兴趣和化学素养进行调查、数据整理和统计分析,再比较得出结论。幼师生班级是采取随机分班制,学生入校的化学平均成绩没有太大差异。因学校课程设置的原因,二年级才开设化学课程,因此,学生的化学学习基础几乎没有差异。为了进行比较,教师对所任教的班级采取了两种不同的授课方式,一种是采用传统的以教师讲解为主的教学方式,依据教材照本宣科;另一种是采用探究式的教学方式,并对教材内容进行了整合。

2.问卷的编制

结合研究目的和研究假设,通过查阅文献,参照刘知新、王建成主编的《化学教学测量与评价》中制定的“化学学习兴趣和态度调查问卷”,还结合其他文献和网络学习兴趣的调查问卷,教师编制成幼师生化学学习兴趣调查问卷,并以该调查问卷作为资料收集的工具,进行问卷调查,以了解幼师生实验班和对照班的化学学习兴趣。调查结果用专业统计软件SPSS19.0进行统计处理。本问卷的题目包括:第一部分共20道单选题。1至6题调查幼师生的课堂状态,了解他们在化学课堂上的学习情况;7至10题调查幼师生的化学实验,了解幼师生对化学实验的认识;11至14题调查幼师生的学习内容,了解幼师生对化学学习内容的看法和建议;15至20题调查幼师生的化学应用,了解幼师生对化学知识在生活和生产中应用的重要作用的认识。第二部分是4道选择题,主要了解幼师生对化学学习喜欢和不喜欢的原因。

3.培养学习兴趣的课程设计

在实际教学中,教师应以提高幼师生的化学科学素养为最终目标,根据学生的现状和学习特点,以激发幼师生学习化学的兴趣为出发点,从教学目标、教学内容、教学方法和教学评价四个方面,进行课堂教学实践和探索。

(1)教学目标的定位。《幼儿园教师专业标准》明确提出:幼儿教师要具备一定的自然科学和人文社会科学知识,能够有效指导儿童进行科学探索,要扮演四种教学角色:促进者、激发者、咨询者、榜样示范者。因此,准确定位幼师化学教学目标,能够激发幼师生的化学学习兴趣,提高幼师生的科学素养。本研究主要确定化学科学知识的探究能力、学生的自主学习能力、知识和能力的延伸拓展及学生对化学知识的应用能力这四个方面为教学的基本目标。在这样的前提下,开展幼师生的化学教学实践。

三、调查的结果与分析

对本研究的实验数据,采用统计与测量的专业统计软件SPSS19.0进行统计处理。

1.实验班和对照班化学学习兴趣四个维度的比较

对实验班和对照班的化学学习兴趣四个维度进行独立样本t检验,结果显示实验班在化学学习兴趣方面与对照班差异明显。主要表现在化学实验、化学应用两个方面,说明教学策略中的实验教学和课堂中注重化学在生活中的应用能够激发幼师生对化学学习的兴趣(见表。注:1代表实验班,195人;2代表对照班,170人。)

2.幼师生对化学的喜欢及兴趣程度

从实验班与对照班学生对化学喜欢程度的统计分析发现(如图),大部分的幼师生对化学喜欢程度一般,比较喜欢化学的W生不到30%,55.9%的幼师生对化学的喜欢程度一般,很不喜欢的学生极少,对照班人数多一些。

3.幼师生喜欢化学与不喜欢化学的原因分析

四、结束语

本研究通过问卷调查和访谈,初步了解了实施实验教学对幼师生化学学习兴趣的影响。调查结果显示:通过教学干预措施的实施,特别是在实验教学方面采取分组实验和趣味实验的教学策略,能明显激发幼师生的化学学习兴趣。另外,研究还表明,在教学过程中注重化学知识在生活和生产中的应用,也能激发幼师生的化学学习兴趣。激发学生化学学习兴趣是一项系统工程,不是单凭一项研究、一个教师的努力就能做到的。这些问题需要一线教师和教育理论工作者在教学实践过程中不断探索,进一步研究,才能逐步解决。

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一、享受太阳的光辉

日光疗法,即利用太阳光照人体以促进身心疾病康复的方法。古代称作“晒疗”,现代则称“日光浴”。

1、日光浴的益处

日光照射人体可产生各种生物效应。光被人体组织吸收后,其长波部分由于单个光子的能量较低,光能主要转变为热能而产生热效应,其短波部分除一部分转变为热运动的能量外,还可发生光化学反应和光电效应,此外还可产生心理效应,不同波长的光对人体的效应和作用不同,其应用的范围也不同。日光热辐射中红外线对人体具有强烈的热效应,机体组织吸收辐射转变为热量,可加强组织内氧化过程,增加抗感染的能力,细菌及其分泌毒素在热环境中被破坏,增加局部血液循环,使局部组织血管扩张,血液及淋巴液的循环和组织代谢,有利于代谢产物的清除,代谢作用增强,从而获得保健和治疗的功效。

日光紫外线部分由于其波长短,光量子的能量比可见光大,所以紫外线的光化学反应比可见光强得多。1、紫外线有较强的杀菌作用。紫外线照射后,病毒等蛋白质分解变性,核酸被破坏,细菌、病毒等就不能生长,达到了杀菌的目的。2、紫外线照射皮肤后,可使皮肤中的7-脱氢胆固醇变为维生素D,维生素D进入血液后,可以改善钙磷代谢,使血液中的钙磷浓度增高,并使血液中的氮排泄量减少,有利蛋白质的充分使用。钙磷和蛋白质是人体骨骼生长所必需的重要物质。3、紫外线照射后还可以增加记忆力,使人的注意力集中,不易疲劳,工作效率提高。4、紫外线照射皮肤后,能使网状内皮系统功能加强,白细胞吞噬能力活跃,同时能使血液凝集和血清补体发生变化,从而提高了机体的免疫能力。5、紫外线照射后,体内的糖、脂肪,蛋白质三大代谢物质发生明显的变化,血糖测定明显降低,有利于预防糖尿病和治疗糖尿病。6、在脂代谢方面,使体内的胆固醇含量降低,有利于预防动脉硬化的发生。还能分解某些致癌物质,然而紫外线照射后,能使黄曲霉素分解。花生,大豆及其所榨的油,经紫外线照射后,黄曲霉素被破坏,致癌因素就被消除。

2、日光浴的方法

日光浴是根据不同季节和地区选择日光浴的剂量,对人体皮肤能引起红斑反应的生物剂量做为剂量单位标准。上午9~11时和下午2~4时较为适宜,在春、秋季以上午11~12时较适宜。实施日光浴应选择适宜的地点,一般以江湖海滨、特别建筑的日光浴场为佳,楼顶,旷地,阳台,山区等也可选用,应以光照充足,空气清爽,安静清洁为准。

3、日光浴的宜忌

日光浴适应于因先天禀赋不足或后天失养而致阳虚寒盛的各种病证:营养不良、贫血、痛风、神经官能症、神经炎、神经痛、心脏病心功能代偿期、高血压病、糖尿病、肥胖病、佝偻病、骨关节结核、关节与肌肉疼痛、外伤性肌炎、骨髓炎、骨折、外伤后遗症、手术后恢复期、湿疹、汗腺炎、足癣、慢性盆腔炎等。对于中老年人而言,阳虚气弱而导致的畏寒肢冷、虚损、久咳、肾亏腰痛、风寒湿痹、跌打损伤等慢性病,以及一些急、重病恢复期的患者亦均可采用。即便是无病的中老年人做一做日光浴,享受大自然的阳光普照亦有益于身心健康。

浸润性肺结核、动脉硬化,胸膜炎,结核性腹膜炎,心脏病失代偿期,心动过速,甲状腺功能亢进等为日光浴的禁忌症。

二、在大海母亲的摇篮中

根据达尔文的进化理论,远古生物大部分出自海洋。海洋是生灵之母,回归大海,就象回到母亲的怀抱,母亲能为我们抚平身体的创伤。

1、海水浴的作用机理

海水对人体的作用机理主要是通过温度作用、机械作用及化学作用实现的。

上述三期反应,是海水温度作用于人体的生物学效应。在生物的进化过程中,人类形成了一个完善的体温调节系统,通过对机体内产热过程和散热过程的调节,保持机体内环境温度的相对稳定。

海水的机械作用包括静水压力、水流的冲击和浮力作用:

(1)静水压力作用:静水压是指周围的水对在水平面以下的人体所施加的压力。据测定,在l米深的海水中静水压为0.1个大气压,水深每增加l米,压力就增加0.1个大气压。这种静水压作用可以影响体液的分布,促进人体与外界的气体交换,对心血管系统、呼吸系统都是有益的。

(2)水流的冲击作用:海水是一种流体,因此,海水的流动产生了海水的摩擦力。人体浸浴海水后,海水的摩擦力作为一种机械刺激,作用于体表,能引起神经系统的兴奋,刺激信号由向心神经传到中枢神经,调节大脑皮质功能,进而能对全身各系统发生影响。

(3)浮力作用:根据阿基米德定律,人体沉入水中,将受到一个向上的浮力,浮力的大小等于人体所排出同体积水的重量。

在海水中,由于浮力的作用,肌肉、骨骼负荷很轻,使肌张力降低,能解除肌肉疲劳,还使全身大部分的关节处于放松状态,能屈伸自如,可进行各种水中体操活动,使身体匀称发展,形体更加健美,同时,可使肌糖元和肌红蛋白储备量增多,使萎缩的肌纤维增粗,肌力增强。同理,在医疗方面,由于肢体的重量变轻,使骨骼、肌肉得到松弛,对于某些运动系统疾患,如慢性关节炎、腰腿痛、局限性肌僵直等,有利于功能的恢复。

2、海水浴的方法和注意事项

凡进行海水浴者,事前均需全面准备,严格掌握海水浴的适应症与禁忌症。对有海水过敏史的患者,禁用海水浴疗法。

首先选择适合做海水浴的场地,海水温度应达20℃以上,风速在4米/每小时以下,当日的气温又高于水温2℃以上时,方可进行海水浴疗法。

入浴前应做准备活动,以使机体有利于适应海水的作用,如果体表多汗,应拭干后再入浴。入浴后,应先在浅水中用手舀水冲洗头部、颈部、胸部和腹部,然后再到深水处进行全身浴或游泳。

3、海水浴的宜忌

关键词:农业土壤;镉;危害;污染途径

中图分类号:S156文献标识码:ADOI编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.12.023

AnalysisofCadmiumPollutioninAgriculturalSoilsandAnalysisofitsAayofPollution

PANGRongli,WANGRuiping,XIEHanzhong,GUOLinlin,LIJun

(1.InstituteofZhengzhouPomology,CAAS/LaboratoryofQuality&SafetyRiskAssessmentforFruit(Zhengzhou),MinistryofAgriculture,Zhengzhou,Henan450009,China)

Abstract:Therapiddevelopmentofindustryandagricultureofourcountry,causeddifferentdegreesofpollutiononsoilenvironment,especiallytheproblemofcadmiumpollutionhasattractedglobalattention.Thearticleanalyzedthecurrentstatusofsoilcadmiumpollutionandtheharmofcadmiumpollutioninsoil,andpointedouttheevaluationindexesofcadmiuminsoilenvironment,andsummarizedthemainwaysofcadmiumpollutioninsoil,andputforwardthesuggestionsforreducingcadmiumpollutioninsoil.Thiswillbetterpromotethedevelopmentofsoilremediationandtreatmenttechnologyofcadmiumcontaminatedsoil.

Keywords:agriculturalsoils;cadmium;harm;pollutionway

土壤是生态环境的重要组成部分,也是人类赖以生存的物质基础。然而,随着我国工农业的快速发展,矿产资源的不合理开采,以及农业生产中污水灌溉、化肥的不合理使用、畜禽养殖等,导致了土壤重金属的污染逐步加剧。镉是环境中毒性最强的5毒(汞、铅、镉、砷、铬)元素之一,同时由于镉在土壤中不易迁移,镉对土壤的污染基本上是一个不可逆转的过程,土壤一旦受到镉污染就很难恢复,对镉污染土壤及修复的研究目前是土壤环境研究的热点[1-2]。

1我国土壤镉污染现状及评价指标

1.1土壤镉背景值

1.2土壤镉污染现状

现代农业技术的快速发展以及含重金属的化肥、农药等的大量使用,导致土壤重金属污染日益严重,这不仅使土壤肥力、农产品产量和品质下降,而且重金属元素通过在农作物中的富集而影响农产品食品安全,从而间接危害人体健康。据统计,我国镉污染农田超过1.3万hm2,涉及11个省市的25个地区[4],并且部分地区的镉污染已相当严重。2014年4月17日环境保护部和国土资源部联合公布了全国土壤污染调查公报,公布了我国首次全国土壤污染状况调查结果。公报指出,我国土壤环境状况令人堪忧,镉等重金属污染问题相对比较突出,从污染分布情况看,南方土壤污染较重,北方土壤污染相对较轻,西南、中南地区土壤重金属超标范围较大,长江三角洲、珠江三角洲、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题也较为突出。镉含量分布呈现出从东北到西南、从西北到东南方向逐渐升高的态势,镉点位超标率为7.0%,其中,轻微污染、轻度污染、中度污染、重度污染的比例分别为5.2%,0.8%,0.5%,0.5%。我国地质调查局的《中国耕地地球化学调查报告(2015)》显示,我国有232万hm2重金属中重度污染或超标耕地。

1.3土壤镉评价指标

评价指标的选择是土壤环境质量评价的关键,现行《土壤环境质量标准》(GB15618―1995)将土壤各污染物限量值分为三级:一级标准是为保护区域自然生态,维持自然背景而设置,镉限量值为0.2mgkg-1;二级标准是为保障农业生产,维护人体健康而设置,镉限量值在pH值7.5时为0.6mgkg-1;三级标准是为保障农林生产和植物正常生长而设置的土壤临界值,镉限量值为1.0mgkg-1(pH值>6.5)。此外,我国农业行业标准《无公害农产品种植业产地环境条件》(NY/T5010―2016)规定,土壤污染物镉为基本指标,具体限量值应符合国家标准GB15618的要求;《绿色食品产地环境质量》(NY/T391―2013)规定,镉限量值均为0.30mgkg-1(pH值≤7.5)和0.40mgkg-1(pH值>7.5)。

2土壤镉污染的危害及我国对植物性食品中镉的规定

2.1土壤镉污染对植物生长的危害

镉在土壤中具有移动性差、毒性强的特点,因而,重金属污染土壤之后,就有可能导致重金属等有害物质在农作物体内富集[5-6]。镉不是植物生长所必需的营养元素,当镉进入植物体内并积累到一定程度时,就会通过影响植物的生长发育、抑制植物的呼吸作用和光合作用、减弱植物体中的酶活性[7-8]、降低植物可溶性蛋白和可溶性糖的含量等途径来影响植物的产量、品质和安全,从而间接地危害人类的健康[9-10]。

2.2土壤镉污染对人体的毒害作用

镉不是人体所必需的元素,主要通过影响人体的心血管系统而使人体免疫力下降。镉属于肺癌的致癌物之一,同时其还是典型的环境激素类物质,对人类生殖系统造成损伤,对胚胎发育也有一定的毒性。

2.3我国农产品中镉的限制

3土壤中镉污染的主要途径

3.1交通运输

3.2农业投入品的使用

以畜禽粪便等为原料堆制成的有机肥中也含有较高的镉等重金属,长期连续施用也将造成土壤镉污染[19]。潘霞等[20]研究了畜禽有机肥对典型蔬果地土壤剖面重金属分布状况,指出施用猪粪、羊粪、鸡粪3种畜禽有机肥均可使重金属在土壤剖面呈现表聚现象,以设施菜地最为突出,Cd和Zn积累较为明显。叶必雄等[21]研究结果表明,牛粪集中施用区土壤剖面中Cd,Ni,Cu,Pb,Cr等重金属存在较为明显的淋溶下移性,长期施用不同畜禽粪便的不同土壤剖面Cd,Pb,Cr,Ni等含量变化差异明显。董志新等[22]在分析沼气肥养分物质和重金属含量差异时指出,沼渣有机质和养分含量较高,是营养元素种类齐全的优质有机肥料,但沼气肥中也含有一些重金属元素,农业利用有可能因植物富集而影响农产品食品安全。

农用塑料薄膜在生产过程中用到热稳定剂,而热稳定剂中又含有重金属镉,因而,随着塑料大棚和地膜覆盖技术的大量应用,在对低温季节和干燥地区的农业生产起到极大促进作用的同时,也可能使农用土壤中的镉积累,造成土壤质量下降。陈慧等[23]研究结果表明,覆膜种植方式下莴苣根际土壤中的重金属明显高于不覆膜种植方式,地膜覆盖能有效地降低重金属向地上部分转移。于立红等[24]在地膜中重金属对土壤―大豆系统污染的试验研究中指出,大豆各生育时期,高倍地膜残留量土壤和植株中Cd和Pb含量高于低倍残留,各生育时期各处理土壤中Cd含量为0.7~2.4mgkg-1,Cd含量均超过《土壤环境质量标准》GB15618―1995的Ⅱ级标准。

3.3污水灌溉

使用污水灌溉农田,在一定程度上解决了农业用水资源短缺的问题,但由于污水中可能会含有重金属等污染物,长期施用势必也会造成土壤中重金属含量的增加[25-26]。全国土壤污染调查公报(2014年)显示,在调查的55个污水灌溉区中,有39个存在土壤污染,在1378个土壤点位中,超标点位占26.4%,主要污染物为镉、砷和多环芳烃。长沙市郊引用化工区污水灌溉,土壤的重金属污染极其严重,环保部门在某铅锌矿区监测分析结果显示,该矿水系沿岸耕地所产的稻米Cd含量为2.24mgkg-1,是对照点的3.7倍,属于“镉米”[27]。张萌等[28]在对太原市污灌区土壤镉存在形态与生物可利用性研究时发现,与太原市土壤背景值相比,污灌区土壤中重金属镉含量已达太原市土壤背景值的3倍,镉在土壤表层含量明显高于其他分层,表明表层土壤有明显的镉累积,并且镉在表层土壤含量最高,随深度增加镉含量逐渐降低。艾建超等[29]研究结果表明,污灌区土壤镉含量超标,并且污灌区土壤耕作层中Cd的形态特征为可交换态>铁锰氧化态>碳酸盐结合态或有机结合态>残渣态。

3.4污泥施肥

3.5工况企业活动

镉往往与铅锌矿伴生,工矿活动可造成不同程度的镉污染。在冶炼废渣和矿渣堆放或处理的过程中,由于日晒、雨淋、水洗重金属极易迁移,以废弃堆为中心向四周及两侧扩散。全国土壤污染调查公报(2014年)显示,在调查的70个矿区的1672个土壤点位中,超标点位占33.4%,主要污染物为镉、铅、砷和多环芳烃。姬艳芳等[33]在2008研究凤凰矿区耕地土壤和稻米中重金属时发现,土壤中Cd含量高达10.70mgkg-1,大大超过了国家土壤环境质量的二级标准,稻米中Cd含量也严重超标。周建民等[34]2004年在研究广东省大宝山矿区的尾矿和周边的土壤重金属时发现,尾矿附近的稻田土壤Cd平均浓度高达2.453mgkg-1。尹伟等[35]2009年调查佛山某矿区周边菜地结果表明,在研究区域内有20%的土壤不同程度地受到镉污染。

4控制土壤重金属镉污染的建议

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THE END
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