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英文名稱:Chemistry & Bioengineering
主管單位:湖北省教育
主辦單位:武漢化工學院;湖北省化學化工學會;湖北省化學研究院;湖北省化學工業(yè)研究設計院
出版周期:月刊
出版地址:湖北省武漢市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1672-5425
國內刊號:42-1710/TQ
郵發(fā)代號:38-356
發(fā)行范圍:國內外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1984
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
核心期刊:
期刊榮譽:
Caj-cd規(guī)范獲獎期刊
聯(lián)系方式
關鍵詞:塘壩;生物工程;防護技術
一、生物工程防護坡的優(yōu)勢
經(jīng)過多年生物工程防護坡建設和實際的應用研究發(fā)現(xiàn),相比土袋打樁等傳統(tǒng)的防護坡,采用生物工程防護坡具有以下優(yōu)勢:
1、投資少,取材方便
缺少資金是防護坡建設的主要難題,而利用生物工程技術建設的防護坡的最大好處就是節(jié)省開支,而且簡單,易操作,不需要特別的技術,與傳統(tǒng)的混凝土的防護坡相比,不僅節(jié)約了資金,而且使用效果好。
2、理想的護坡效果
使用生物工程技術建造的護坡雖說不能達到混凝土護坡的效果,但在7-8級大風直吹下,護坡不會產生掉土等現(xiàn)象,在較少投資下,取得非常理想的效果。
3、改善生態(tài)環(huán)境
采用生物工程技術建造的護坡不僅環(huán)境優(yōu)美,改善當?shù)丨h(huán)境,防風固沙,保護土壤植被,減少沙塵的產生,凈化空氣,而且使用生物工程技術的護坡的養(yǎng)魚池還可以節(jié)省一定的餌料,具有一定的經(jīng)濟效益。
4、能減少北方高寒地區(qū)熱脹冷縮引起的涂層破壞
由于北方地區(qū)冬季特別寒冷,混凝土護坡易凍裂,而采用水草和柳條結合的生物工程護坡能有效克服北港高寒地區(qū)土壤的熱熱脹冷縮引起的護坡破壞。
二、塘壩生物工程護坡技術方案
利用生物工程技術建造護坡首先要考察當?shù)氐膶嶋H情況,如堤壩的坡度,附近的植物情況,土壤情況,水土流失情況等,在實際工作中要綜合考慮幾方面的因素,綜合考量,形成多層次,立體化的生物工程護坡方案。
1、全系列生態(tài)護坡技術
全系列生態(tài)護坡技術是從坡腳至坡頂依次種植沉水植物、浮葉植物、挺水植物、濕生植物等一系列護坡植物,形成多層次生態(tài)防護。在坡頂種植垂柳、水杉等本地的濕生喬木,株距為5m;常水位以上岸坡種植火棘、黃馨等耐濕性強的觀賞灌木,地被鋪設固坡效果好的結縷草;常水位附近種植根系較發(fā)達的野茭白、菖蒲、蘆葦?shù)缺镜赝λ参?;向下種植芡實等浮葉植物和菹草等沉水植物。該類護坡技術主要應用在那些出現(xiàn)表層土壤侵蝕、植被稀少、景觀要求較高的河段。
2、土壤生物工程護坡技術
土壤生物工程是一種邊坡生物防護工程技術。它使用大量的可以迅速生長新根的當?shù)啬颈局参?,最常用的木本灌木和喬木如柳、楊、山茱萸等。應用這些存活的植物體,采用活枝扦插、柴籠以及灌叢墊等3種工程類型,以“點、線、面”的種植方式對整個邊坡進行生態(tài)修復。
(1)活枝扦插。在機場鎮(zhèn)的常水位以上的坡岸扦插4~5排長度0.5m、直徑2~4cm的活性垂柳枝,株距約0.5m;坡頂種植柳樹,株距5m;坡面地被鋪設結縷草。常水位上方10cm處種植一排柴籠,其下方種植野茭白、菖蒲等挺水植物,有效控制淘蝕作用。
(2)柴籠。機場鎮(zhèn)常水位以上的坡岸種植3排杞柳枝柴籠,排距0。8~1。0m。坡頂種植柳樹,地被鋪設結縷草;常水位以下依次種植菖蒲、野茭白等根系發(fā)達的挺水植物,以及苦草、菹草等沉水植物。
(3)灌叢墊。從常水位至坡頂?shù)钠旅嫔暇鶆蜾佒茶搅鄥矇|,單株枝條長1~2m,枝條鋪植厚度控制在10~15cm,每隔1m壓入較粗的枝條或木楔;坡頂種植夾竹桃、柳樹等濕生喬木。常水位附近安置一些拋石,并種植菖蒲、野茭白等根系發(fā)達的挺水植物,株距30~50cm,向下種植苦草、菹草等沉水植物。
3、復合式生物穩(wěn)定技術
復合式生物穩(wěn)定技術是生物工程護岸技術與傳統(tǒng)工程技術相結合的復合式生態(tài)護坡技術。這種生態(tài)護坡技術強調活性植物與工程措施相結合,采用水泥樁漿砌石塊的傳統(tǒng)護岸技術,以達到在復雜地形條件下的固坡作用,附以活枝柴籠捆插和活枝扦插土壤生物工程技術。其技術核心是植生基質材料,依靠錨桿、植生基質、復合材料網(wǎng)和植被的共同作用,達到對坡面進行修復和防護的目的。該技術適用于水力問題或生態(tài)問題比較突出的坡岸,比如易坍塌的陡坡或侵蝕嚴重的坡岸。
三、塘壩生物工程護坡技術的應用探討
1、植物護坡技術具有近自然型、成本低、養(yǎng)護要求低、施工簡單等優(yōu)勢,固坡作用突出,為我國各類邊坡(山地斜坡、江河湖庫堤岸、海岸坡岸、城市河網(wǎng)等)的侵蝕控制和生態(tài)修復提供了新的工程技術和方法。其中,土壤生物工程的護坡植物形成的河岸景觀比較單一,有時密集生長的護坡植物導致生物多樣性可能降低;復合式生物穩(wěn)定技術對河岸的穩(wěn)固作用最有效,護坡植物杞柳生長良好,但成本和施工難度較高,且石籠、土工布等人工基質不適合其他本地植物的生長,導致植物群落結構單一,多樣性較低。在實際工程設計中,3類生態(tài)護坡技術可以整合運用,發(fā)揮各自優(yōu)勢,以獲得坡岸生態(tài)修復的最佳效果。
2、植物護坡的結構穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在護坡植物的固坡作用和土壤的抗侵蝕性。監(jiān)測結果表明,植物護坡的護坡植物生長良好,新生的枝葉和根系具有良好的護坡特性。尤其是土壤生物工程的杞柳枝和垂柳枝形成先鋒群落,對河岸形成良好防護。應用土壤生物工程的方法和當?shù)氐闹参镔Y源對山地斜坡、江河湖庫堤岸等各類邊坡實現(xiàn)穩(wěn)定加固、水土流失控制和生態(tài)修復,可在很大程度上改善這些地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。例如西部地區(qū)有適生性較好的沙柳、檸條、沙棘等灌木,其根深枝繁葉茂,較耐干旱,且抗風護沙能力最強,在其叢下構成優(yōu)良的小生態(tài)環(huán)境與土壤條件,從而形成荒漠與草原中獨特的灌叢“小生境”,具有很強的復壯更新能力。
3、河岸生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接依賴于系統(tǒng)結構的復雜度以及系統(tǒng)內物種的多樣性。坡岸植被的恢復使坡岸生境得到明顯改善,河岸野生動物明顯增多,尤其是兩棲類動物。護坡工程完成后的3年中,植物護坡的植物群落的結構在不斷變化,本地草本植物的覆蓋度在不斷增加,草本群落由一年生草本占優(yōu)勢向多年生草本占絕對優(yōu)勢轉變。各類植物護坡的演替特征有所不同,活枝扦插與柴籠組合護坡、全系列護坡的本地草本植物種數(shù)趨于穩(wěn)定,覆蓋度增加,而灌叢墊和復合式生物穩(wěn)定技術護坡的新生枝條易形成郁閉環(huán)境,導致恢復后的草本植物群落的種類數(shù)和總蓋度出現(xiàn)減小趨勢。
結語:綜上所述,經(jīng)過多年的研究和實踐,在北方高寒地區(qū)采用水草和柳條等結合的生物工程技術建造的護坡適應了北方高寒的氣候,利用植物發(fā)達的根系對土壤表層的固化,限制土壤顆粒的移動,不僅起到了改善當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)的作用,還具有防風,固沙,涵養(yǎng)水源,對控制當?shù)厮亮魇?,維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡都起到了重要的作用,而且相比混凝土護坡,生物工程護坡投資小,回報高,值得推廣。
參考文獻:
我學習的專業(yè)是生物工程,今年在一家動物藥業(yè)公司進行生產實習,現(xiàn)在實習已經(jīng)結束,回頭總結我的實習報告時,感受頗深,它使我在實踐中了解了社會,讓我們學到了多在課堂上根本就學不到的知識,也打開了視野、增長了見識,更為我即將走向社會打下堅實的基礎,基本上達到了學校要求的實習目的。這份實習報告共分六個部分,在這六個部分中,前面五個部分主要從公司的概況、生產、管理等方面加以客觀介紹,內容來源有我在實習期間的所見所聞(主要)、從公司帶回來的一些資料、回來后通過查書和上網(wǎng)獲得一些知識等;最后一個部分則是我這次實習的一些主觀認識,下面我就逐一來談談這六個部分。
第一部分 企業(yè)概況
我是在四川德潤鑫動物藥業(yè)有限公司完成本次實習任務的,它是一家集動物藥業(yè)和動物保健品開發(fā),生產,經(jīng)營與服務為一體的高科技獸藥gmp企業(yè)。位于成都市經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)龍泉驛區(qū)內,占地38畝。公司建于XX年5月。現(xiàn)有員工68人,其中:各類技術人員達60%,大學本科以上人員達50%,擁有博士1名,碩士2名,藥劑師1名。公司全體員工均通過嚴格的獸藥gmp系統(tǒng)培訓,公司共建有水針車間、口服液車間、粉劑和散劑車間等四個車間,以及辦公、倉儲、檢驗等設施。于XX年3月一次性通過國家農業(yè)部gmp驗收,具備完善的gmp硬件設施和軟件系統(tǒng),技術力量雄厚。公司現(xiàn)有產品:菌毒滅金針、鑫戰(zhàn)役、冰火、潤鑫喘鼻康、附紅克星、芪多鑫、財富鑫、止痢大敗毒、敵球甘露、禽病康、鑫大腸桿菌特號、潤鑫桿快治、潤鑫先鋒、鴨哈哈、抗菌威達、潤鑫別咳等四種劑型近100余個品種,經(jīng)過半年的銷售,取得了較好的業(yè)績,產品和服務均受到了全國各地廣大經(jīng)銷商和用戶的好評和青睞!
第二部分 公司的總平面布置圖
分析:
1,就企業(yè)所選的廠址來看:它位于成都經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)龍泉驛區(qū)私營園區(qū)內,具備以下優(yōu)勢:①在土地費用和納稅結構等方面享有一定的優(yōu)惠政策;②在私營園區(qū)內分布有眾多的醫(yī)藥產業(yè),在研發(fā)、包裝、運輸、服務等環(huán)節(jié)形成共生的“地利”條件有利于企業(yè)的發(fā)展;③龍泉當?shù)厮Y源豐富且符合注射劑生產所需水源要求,廉價方便。
2,就企業(yè)內部廠房的分布來看:由于這是一家通過gmp驗證的企業(yè),因此它也符合gmp在廠房設計上的標準。①從上圖來看,生產區(qū)、輔助區(qū)和行政區(qū)布局合理緊湊,互不妨礙,既節(jié)約了土地資源,又可提高生產效率,比如其包材庫房、生產車間、成品庫房在布局上就減少了往返行進路程,節(jié)約了時間。②在針劑車間方位的選擇上也遵循了應遠離污染源,并在污染源的上風側,有一定防護距離,鍋爐在下風側的原則。
第三部分 工藝流程簡介
一,可滅菌小容量注射劑生產工藝流程:
可滅菌小容量注射劑生產工藝過程包括原輔料的準備、注射用水的制備、安瓿處理、配液過濾、灌裝封口、滅菌檢漏、印字包裝、質量檢查等工序。
(一) 原輔料的準備
1)領料:根據(jù)生產指令內容及車間生產作業(yè)計劃,分別領取原料、輔料。應按生產指令內容仔細核對原、輔料名稱、代碼、規(guī)格、數(shù)量(重量),必須做到物料的名稱、代碼、批號、規(guī)格、數(shù)量準確無誤。
2)原輔料進入潔凈室的凈化、滅菌:
原輔料 到貨點收 抽樣化驗 入庫入帳(分類分批
進入貨位) 稱量 凈化(除塵、剝除外包裝,
殺菌液擦抹) 氣閘(緩沖)
滅菌室1(殺菌液) 滅菌室3(紫外線照射、臭氧滅菌) 風淋室
(二) 注射用水的制備
1)原水處理:飲用水往往含有懸浮物、無機鹽、有機物、細菌及熱原等雜質,先要進行預處理:采用濾過澄清法;將水通過砂濾桶,濾層通常由洗凈的碎石、粗砂、細砂、木碳、陶制濾棒組成。經(jīng)過濾過、吸附,可除去水中的懸浮粒子。這一步稱為原水的預處理。接下來主要采用二級反滲透法(靠外界壓力,使原水中的水透過膜,而雜質被阻擋下來,原水中的雜質濃度越來越高),即可制得注射用水。其制備注射用水的工藝流程如下圖:
進料水 一級高壓泵
2)注射用水的收集和保存:初餾水適當棄去一部分,檢查合格后方能正式收集。收集時應注意防止灰塵及其他污物落入,最好采用帶有無菌過濾裝置的收集系統(tǒng)。在80攝氏度以上或滅菌后密封保存。
(三) 安瓿處理
1)安瓿的切割與圓口:生產中采用安瓿自動切割機,其作用一是切割瓶口到需要的長度;二是用火焰噴烘頸口截面使熔融光滑平整,從而減少以后工序中的破損率。切割、圓口完畢后拍出安瓿內的玻屑,貯放時不宜重壓。
2)安瓿的洗滌:采用甩水洗滌法,就是將安瓿經(jīng)沖淋機灌滿濾凈的水,再用甩水機將水甩出,一般反復三次以達到清洗的目的。最后用孔每項0.45μm濾膜濾過的注射用水洗凈。
3)安瓿的干燥或滅菌:空安瓿洗凈后,要進行干燥滅菌、冷卻。一般要在烘箱內用120~140攝氏度溫度干燥。滅菌好的空安瓿存放時間不應超過24h。如已超過貯存時間則必須重新洗滌、滅菌。
(四) 配液過濾
1) 稱量
①配料前核對原輔料品名、批號生產廠、規(guī)格及數(shù)量,應與原輔料檢驗報告單相符。必要時應的小樣試驗合格單。
②處方、計算、稱量及投料必須復核,操作人、復核人均應在原始記錄上簽名。
③剩余的原輔料應封口貯存,在容器外標明品名、批號、日期、剩余量及使用人簽名。
2) 配制及粗濾
① 使用的注射用水在80℃以上保溫下其貯存時間不宜超過12h。
②直接與藥液接觸的惰性氣體,用前需經(jīng)凈化處理,其所含微粒量應符合規(guī)定的潔凈度要求。
③藥液混勻后取樣,測定含量、ph值等。調整含量時須經(jīng)復核。
④砂棒或板柜過濾機按品種專用,用于同一品種連續(xù)配制時要每天清潔消毒規(guī)程消毒。
⑤凡接觸藥液的一切設備管道和容器具,應根據(jù)品種制定清洗要求,定期用清潔劑進行處理。更換品種時必須用清潔劑處理,處理后應以注射用水洗滌至清潔。
3) 精濾
①藥液應經(jīng)半成品檢驗合格后,才能進行精濾。
②藥液精濾應孔徑為0.45~0.65μm的濾膜進行過濾。
③盛精濾品容器應密閉,并標明藥液品種、規(guī)格、批號。目檢色澤、澄明度,合格后方可流入下工序。
④藥液自溶解至滅菌在12h內完成,特殊品種另定。
(五) 灌裝封口
安瓿藥液灌封是滅菌制劑制備的關鍵操作,應在同一室內進行,其潔凈環(huán)境要嚴格控制(如潔凈度為萬級),以免污染。采用機械灌封,由安瓿自動灌封機完成。整個工藝過程包括安瓿的排整、灌注藥液、充氣和封口等。
1) 空安瓿的排整:將密集堆放的滅菌安瓿,依照灌封機動作周期的要求將固定只數(shù)的安瓿,按一定距離間隔組排在傳送裝置上
2) 灌注:采用灌封機進行操作。灌封機是利用具有單向閥的計量活塞完成定體積藥液的抽取及灌注。機器上設有自動止灌裝置。當安瓿空缺時計量活塞不工作,即停止灌注。
3) 充氣:由于某些產品的穩(wěn)定性較差,在安瓿內往往要通入惰性氣體以置換其中的空氣。所有充氣過程都是在充氣針頭插入安瓿內的瞬時完成的。針頭的動作要快速進退與短時停留,氣閥要同時快速啟閉。
4) 封口:是用火焰將已灌封好的安瓿頸部熔融密封。此工藝采用拉絲封口機。
(六) 滅菌檢漏
1)濕熱蒸汽滅菌法:用壓力大于常壓的飽和水蒸汽加熱殺死微生物的方法。
2)紫外線滅菌法:是指用紫外線照射殺死微生物的方法。本法適用于物體表面之滅菌,無菌室空氣及蒸餾水的滅菌;普通保健品可吸收紫外線,因此裝于容器中的藥物不能滅菌。紫外線對人體照射過久會發(fā)生結膜炎,紅斑及皮膚燒灼等現(xiàn)象,故一般在操作前開啟1—2小時滅菌而在操作時關閉。如若必須在操作中使用時,則工作者的皮膚及眼睛應做適當防護。
3)無菌操作法:無菌操作法是把整個過程控制在無菌操作的條件下進行的一種操作方法。無菌操作所用的一切用具,材料及環(huán)境均需滅菌,操作也在無菌室或無菌柜內進行。操作人員進入操作室之前要洗澡,并換上滅菌的工作服和清潔的鞋子和帽子以免造成污染機會。小量的無菌注射劑的制備,在層流潔凈工作臺進行操作。
4)檢漏:灌封工序完畢,所有制品還必須進行一次檢漏,檢漏的目的是檢查安瓿封口的嚴密性以保證灌封后的密閉性。采用熱壓滅菌檢漏箱來進行。
(七) 燈檢
應按《澄清度檢查細則和判斷標準》規(guī)定的檢查標準和方法逐支目檢。檢查人員視力應為遠距離和近距離視力測驗均為0.9或0.9以上(不包裝矯正后視力),無色肓,每年檢查一次。檢查后的半成品應注明檢查者的姓名或代號,由專人抽查,不符合要求時應返工重檢。每批結束后做好清場工作。燈檢不合格品應標明品名、規(guī)格、批號,置于適當?shù)娜萜鲀纫平粚H素撠煛⒈9芑蛱幚怼?/p>
(八) 印字包裝
注射劑經(jīng)質量檢測合格后方可印字與包裝。每支注射劑均須印上品名、規(guī)格、批號等。用安瓿印字機進行印字。所印字跡應清晰可見,且不易抹掉。裝安瓿的紙盒內應襯有瓦楞紙,并應放有割頸用小砂石片及使用說明書。盒外應貼標簽,標簽上須注明下列內容:①注射劑名稱;②內裝支數(shù);③每支容量與主藥含量;④批號、制造日期與失效日期;⑤處方;⑥制造廠名稱和地址;⑦應用范圍、用法、用量、禁忌;⑧貯藏方法與條件。
(九) 質量檢查
包括對物料、生產過程、包裝、成品入庫及發(fā)運等的控制。
1) 物料的控制:
① 物料的采購:根據(jù)采購計劃,首先考察供應商的基本情況:產品質量信譽,工藝水平,質量管理水平等,并按gmp要求,對供應廠商進行產品、工藝、設備進行驗證,然后,將通過驗證的廠商列為物料定點采購單位。
② 物料的入庫、貯存與發(fā)放:原料、輔料及包裝品的質量監(jiān)控始于驗收入庫。物料到貨后接受人員應查核送貨憑證與訂貨合同一致,票物相符。注意外包裝是否完整,標簽是否正常,無異常情況始可入庫;物料應分庫存放,對有溫度、濕度及特殊要求的物料應按規(guī)定條件貯存;藥品的標簽、使用說明書應由專人保管和領用,應由專柜或專庫存放。憑包裝指令,計數(shù)發(fā)放。發(fā)放、使用和銷毀應有記錄;物料發(fā)放時應根據(jù)進料日期先進先出,易變易出,毒、麻及貴重藥出庫要雙人復核。依照生產指令所列的物料品名、編號、批號、規(guī)格和數(shù)量等進行發(fā)放,做好并保持適當?shù)挠涗洝?/p>
2) 生產過程的控制:(從下達生產批令開始,開領料單給倉庫,經(jīng)核對配送原材料到生產部,經(jīng)核對后,按標準操作程序稱量、配料。每次稱量必須核對無誤方可投料,并及時做操作記錄,記錄投料的每種成分、檢驗報告號和投料順序,對任何偏離標準的操作都應向生產部門和該產品負責質控人員報告)
① 制水:在注射劑的生產中70%的質量問題與水的質量有關,其評價指標主要包括電阻率、菌落數(shù)(cfu)、細菌內毒數(shù)(eu)
② 洗瓶:監(jiān)控的項目是保健品輸液瓶經(jīng)清洗后的清潔度??扇∏逑春蟮妮斠浩?,灌裝注射用水振搖,制得水樣,然后按注射用水檢驗方法檢驗不溶性微粒、電阻率、微生物和內毒素等指標。
③配制:本工序包括稱量,濃配,稀配、檢驗及過濾等過程。
a藥液經(jīng)含量、ph值檢驗合格后方可精濾。調整含量須重新測定。精濾藥液經(jīng)澄明度檢查合格后直接進入灌裝工序。
b直接與藥液接觸的惰性氣體,使用前必須經(jīng)凈化處理,其所含微粒量要符合規(guī)定的潔凈度要求。
④ 灌封:應經(jīng)常檢查裝量半成品澄明度,藥液從稀配到灌裝結束一般不宜超過24h。
⑤ 滅菌:監(jiān)控標準:每100ml藥液中污染菌不得超過100個。
⑥ 燈檢:不得有可見微粒。
3)包裝的控制:在開始包裝操作前,質檢人員和包裝管理員必須檢查核實以下內容:包裝線清場和設備清洗情況;包裝材料容器、標簽品種和數(shù)量;被包裝產品品種數(shù)量,以保證沒有外來的藥物和標簽混入,保證使用的容器、標簽及其文字內容正確無誤,確認產量在生產指令的理論是允許誤差范圍。
4)成品入庫及發(fā)放的控制:包裝完成后的產品,經(jīng)質管部門檢驗符合企業(yè)內控標準,批準發(fā)放合格證可以入庫。入庫時必須經(jīng)過驗收和辦理入庫手續(xù)。發(fā)運產品應按照“及時、準確、安全、經(jīng)濟”的原則,并及時做好出庫發(fā)運記錄。
二,散劑的制備:
其流程圖如下:
散劑:系指一種或數(shù)種藥物均勻混合而制成的粉末狀制劑,可供內服,也可外用。散劑的特點:①粉碎程度大,比表面積大、易分散、起效快;②外用覆蓋面大,具保護、收斂等作用;③制備工藝簡單,劑量易于控制,可配和飼料一起食用;④貯存、運輸、攜帶比較方便。
(一)物料前處理:在固體劑型中,通常是將藥物與輔料總稱為物料,故而,所謂的物料前處理是指將物料處理到符合粉碎要求的程度,如果是西藥,應將原、輔料充分干燥,以滿足粉碎要求;如果是中藥,則應根據(jù)處方中的各個藥材的性狀進行適當?shù)奶幚?,使之干燥成凈藥材以供粉碎?/p>
(二)粉碎與篩分:此處采用干法粉碎。指將藥物干燥到一定程度(一般是使水分小于5%)后粉碎的方法,采用高效粉碎機進行操作。篩分是指利用篩分器將粒度不同的固體顆粒混合物分離成若干部分的單元操作。采用zs515旋渦振動式分篩機進行操作。
(三)混合:指使多種固體粉末相互交叉分散的操作。因散劑要達到藥物均勻分散狀態(tài),故混合操作是制備散劑的關鍵工序。在散劑制備過程中,采用攪拌混合法與過篩混合法配合使用。
(四)分劑量:將混合均勻的散劑,按重量要求分成等重份數(shù)的過程叫分劑量。此處用容量法進行分劑,很方便,誤差在允許范圍內。容量法分劑量必須注意散劑的密度、粉末成分的性質、疏松及緊密程度、鏟粉用力輕重、快慢、方向、深淺、刮粉角度以及分劑量速度等,均可影響分劑量的準確性,力求及時調整,保持條件一致,以減少誤差。
(五)散劑的質量檢查:要檢查的內容有:①均勻度取供試品適量置光滑紙上平鋪約5cm2,將其表面壓平,在亮處觀察,應呈現(xiàn)均勻色澤,無花紋、色斑。②水分取供試品照水分測定法測定,除另有規(guī)定外,不得超過9.0%。③裝量差異單劑量、一日劑量包裝的散劑,裝量差異限度應符合規(guī)定。
(六)包裝貯存:散劑包裝與儲存的重點在于防潮,散劑的吸濕特性及防止吸濕措施成為控制散劑質量的重要內容。選用適宜的包裝材料與貯藏條件可延緩散劑的吸濕。常用的包裝材料有有光紙、保健品紙、蠟紙、保健品瓶、塑料瓶、鋁塑袋、硬膠囊及聚乙烯塑料薄膜袋等。散劑貯藏的場所要選擇干燥、避光、空氣流通的庫房,分類保管,定期檢查。
三,溶液型注射劑的生產流程圖:
關鍵詞:化工原理;實踐教學;改革措施;實踐教學質量
工程類學科來源于實踐又服務于實踐。化工原理是化學工程類、生物工程類及各相關專業(yè)的專業(yè)技術基礎課程,內容涉及基本理論、工藝計算、設備工藝設計和選型、經(jīng)濟核算以及節(jié)能等問題[1-2]?;ぴ韺嵺`教學是化工原理課程教學的重要組成部分,肩負著使學生將學到的理論知識轉化為實踐技能的重要責任,是增強學生工程意識,培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力,提高綜合素質的重要環(huán)節(jié),在培養(yǎng)高級工程技術人才過程中發(fā)揮著不可替代的作用[3]。我院生物工程專業(yè)自2003年開始開展化工原理實踐教學,經(jīng)過多年的實踐,取得了一定的成績和經(jīng)驗。通過對現(xiàn)有成績、經(jīng)驗的總結,不足之處的分析,以及改進措施的提出,以期與兄弟院校之間相互學習和交流,為進一步提高生物工程專業(yè)化工原理實踐教學質量提供借鑒。
1實踐教學取得的成績
1.1建立相對穩(wěn)定的實踐教學基地
基于生物工程專業(yè)工科的教學要求和化工原理課程所擔負的教學作用,我校化工原理的實踐教學堅持遵循讓學生一定能深入到大型化工企業(yè)中去鍛煉的理念,這就要求學校與企業(yè)之間必須建立良好的合作關系。2003年實習之初,由于生物工程專業(yè)成立時間較短,缺少人力、物力積累,學院與化工類大型企業(yè)的聯(lián)系較少,實習基地尚未建成。因此自2003年至2005年三年內,我們的化工原理實踐教學基本上都處于“游擊戰(zhàn)”狀態(tài)。這樣必然導致教師、學生以及企業(yè)三方面互相了解較少,各方準備不足,實踐教學效果不理想。從2003年至2005年,我們先后與興平化肥廠、西安南風集團和渭南煤化工集團有限公司聯(lián)系,開展實踐教學。至2006年,在院領導和相關教師的不懈努力之下,經(jīng)過多方對比、協(xié)商,把實踐教學地點定在渭南煤化工集團有限公司(后簡稱渭化集團)。經(jīng)過2006至2009三年連續(xù)合作,深入了解,校企雙方達成“合作共建、互利雙贏”的共識,于2009年6月舉行了隆重的化工原理實踐教學基地掛牌儀式,化工原理實踐教學基地正式建立,教學基地的建立,一方面改善了實踐教學條件,另一方面為促進“產、學、研”結合打下基礎[4]。
1.2實踐教學過程逐漸秩序化、正規(guī)化
經(jīng)過幾年的實踐教學,基本上已經(jīng)與渭化集團之間形成了較為固定的實習模式。每一學年,實踐教學時間定在第三學期化工原理理論課程結束之后。參加人數(shù)約120人,分兩批,每批60人。每批學生由三名帶隊教師負責。實踐教學開始之前,由學院主管教學院長和帶隊教師與企業(yè)進行聯(lián)系,商洽實踐教學具體事宜,使企業(yè)明確實習目的和學生人數(shù)等情況,做好實踐教學接待準備工作;進企業(yè)之前,統(tǒng)一給學生辦理臨時通行證;進企業(yè)后,先進行安全紀律教育和企業(yè)概況介紹;正式實習時,一般將學生分為三組,每組20人,跟隨基地指導教師下到不同車間實習,實行倒班制,基地指導教師根據(jù)每個學生的現(xiàn)場表現(xiàn)進行打分,反饋給帶隊教師。最終實踐教學考核成績包括紀律(20%)、實踐教學表現(xiàn)(30%)和總結報告(50%)。
1.3實踐教學成效顯著
經(jīng)過幾年的化工原理實踐教學表明:(1)通過實踐教學,使學生對化工生產過程的生產組織、管理措施和經(jīng)營狀況有了較全面的認識,通過觀看現(xiàn)場真實設備和了解實際的生產工藝流程,對進一步鞏固、加深和理解化工單元過程的原理起到很好的作用,同時增強了學生的工程觀念,為化工原理課程設計和后續(xù)其他專業(yè)課的學習打下良好的基礎[5];(2)實踐教學過程中培養(yǎng)了學生實事求是的科學態(tài)度,使之逐步樹立正確的工程思想、經(jīng)濟觀點和嚴謹、認真的工作作風,提高了學生綜合運用所學知識,獨立解決實際工程問題的能力;(3)通過實踐教學,使學生加強了理論聯(lián)系實際的能力,學生在工業(yè)生產中感受到知識用于實踐后所產生的巨大效益,主動將自己所學的理論知識與工業(yè)生產中所需的知識進行比較,找出差距,為今后的學習和工作提供了有益的參考和借鑒。
2實踐教學中存在的不足
取得成績的同時,我們在實踐教學過程中也存在著一些不足:
2.1實踐教學時間短,不能完全滿足實踐教學的要求
一方面由于化工生產自身具有的易燃易爆性和隨著現(xiàn)代化工生產自動化、連續(xù)化和集成化,企業(yè)對外來人員數(shù)量的限制越來越嚴格;另一方面,高校擴招以來,學生人數(shù)逐年增加,學校實踐教學經(jīng)費緊張,導致目前我院生物工程專業(yè)學生實際的實踐教學時間僅為2.5天/人,與生物工程專業(yè)本科教學培養(yǎng)計劃所要求的7天/人實踐教學的標準還有很大差距。由于實踐教學實踐的限制,目前的實踐教學還停留在“走馬觀花”式的參觀式實踐教學,與實踐教學的最終目標還有一定差距。
2.2實踐教學內容和基地指導教師的不確定性
按照化工原理實踐教學計劃,結合企業(yè)實際情況,我們制定了實踐教學指導書便于指導學生學習,但是由于大型化工企業(yè)的生產特點,生產車間隨時都有可能出現(xiàn)一些意外情況,導致我們的實踐教學內容很難保證按預期計劃進行。此外,隨著日趨激烈的市場競爭,目前的大型企業(yè)都處于不斷精簡狀態(tài),企業(yè)人員編制少,工作任務重。因此在整個實習過程中,車間技術員或車間主任很難抽出時間給學生詳解生產的主要工藝流程及關鍵技術,只能臨時抽調人員,基地指導教師人員不穩(wěn)定,導致實踐教學內容和效果的波動性。
2.3學生難以真正深入車間,了解相關設備構造和原理
近年來,我國的企業(yè)大多進行了改制,技術保密工作要求越來越高,好多企業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)了拒絕和學校合作的趨勢。在這種發(fā)展背景下,廠方為了技術保密或擔心侵犯知識產權等原因,不允許學生瀏覽有關的技術圖紙,甚至不允許觀摩設備內部結構(除非是巧遇設備檢修或其他原因停機檢查,否則學生根本無法了解主要設備、管件等的內部結構及物流情況[2])學生到現(xiàn)場后,只能學習熟悉流程、認知設備,對一些基本的安全生產控制方法,開停車和簡單的事故處理是得不到鍛煉的,學生真正深入車間時間很短,深入了解相關設備構造、原理的機會很少。學生對實習的總體感覺是“實習有用,但是較膚淺”。
3幾點改進措施
為了使化工原理實踐教學取得更好的效果,經(jīng)過幾年的不斷探索,我們提出了以下幾點改革措施。這些措施的提出將為進一步提高我院生物工程專業(yè)化工原理實踐教學質量提供依據(jù):
3.1調整教學計劃、將原先安排在學期末進行的實踐
教學調整到學生期末考試之后進行將實踐教學環(huán)節(jié)調整到所有理論課程考試結束之后進行,便于學生全身心投入到教學實習實踐中去,為提高實習效果提供了時間上和精力上的保證。
3.2系統(tǒng)編寫和修訂化工原理實踐教學指導書,為教學效果提供保證
通過多年實踐教學經(jīng)驗的積累,化工原理實踐教學逐漸走向成熟和完善,為了進一步提高實習效果,必須在現(xiàn)有條件的基礎上重新編寫切合自身實習情況的實踐教學指導書。內容主要涉及:(1)實踐教學的目的、意義和預期效果。實踐教學的目的意義和預期效果的提出,一方面使學生能夠從思想上高度重視教學實習,端正實習態(tài)度;另一方面也使實踐教學單位明確責任,依此做好接待實習的準備;(2)實踐教學基地概況、生產技術、主要車間的儀器設備、工藝流程、產品種類及特性介紹;(3)實踐教學的管理、評估、考核標準。①實踐教學考勤占20%,主要考核學生在實習期間的出勤情況和遵守紀律情況;實習期間由學校帶隊教師考核;②實踐教學的現(xiàn)場考核占30%,由實踐教學基地指導教師根據(jù)學生參與情況和業(yè)務能力考核;③總結報告占50%,由所有實習指導教師根據(jù)實習報告質量統(tǒng)一考核。實踐教學指導教材的編寫,是實踐教學進一步正規(guī)化的重要保障,這樣教師有據(jù)可依,學生有章可循,企業(yè)任務明確,實踐教學效果有明顯改進。
3.3利用多媒體手段,結合實踐教學指導書,減少實習的盲目性
實踐教學是完全不同于其他理論課教學的,單純靠書面上的介紹是很難讓學生完全理解和接受,學生直接進入企業(yè),必然帶有很大的盲目性。因此我們可以充分利用現(xiàn)代化的計算機技術及網(wǎng)絡資源,將實踐教學基地的生產工藝、所涉及的典型單元操作、典型設備的原理、結構以及部分現(xiàn)場工作錄像片制作成電子課件在實踐教學前、實踐教學中和實踐教學后讓學生觀看。實踐教學前,播放電子課件并與實踐教學指導書結合起來進行實踐教學動員,使學生在進入實踐教學基地之前就對要實習的目的、重點做到心中有數(shù),減少實踐教學的盲目性。同時,通過形象、生動、色彩繽紛、圖文并茂的電子課件的學習,能夠提高學生實踐教學的積極性,增強感性認識,給學生留下深刻印象,為進一步現(xiàn)場實習奠定基礎。
4結束語
總之,化工原理教學實習的改革,是一個長期而艱難的的過程。隨著社會的發(fā)展、國家和教育部培養(yǎng)創(chuàng)新人才戰(zhàn)略思想的不斷深入,給化工原理教學實習也提出了更高的要求,化工原理教學實習的改革勢在必行。上述內容和觀點是我們在總結六年教學實踐經(jīng)驗的基礎上進行的一些探索和思考,希望能為今后的化工原理教學實習工作起到一定的借鑒作用。
參考文獻
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1教材的選擇
教材是學生掌握知識的最直接工具,也是教師與學生之間的橋梁。但是,如果教材編寫的過于深奧,不易理解,學生將產生厭學情緒,同時也會對所學知識的實用性產生懷疑,不利于生物工程或相關專業(yè)人才的培養(yǎng)[3]。因此,選擇完整、系統(tǒng)的知識體系,以及可以反映與本學科相關的產業(yè)背景和最新研究成果的優(yōu)秀教材,是保證教學質量和教學效果的關鍵之一。在教學過程中,注重理論和實際相結合,堅持以學生為本的原則,內容兼顧實際生產過程中遇到的實際問題。除了教材上的知識之外,也要注意整個生物能源領域不斷出現(xiàn)的新理論、新思路、新技術和新成果。通過閱覽國內外優(yōu)秀期刊和專業(yè)網(wǎng)站,訪問行業(yè)內相關企業(yè)和研究機構,及時將新的知識介紹給學生,擴充學生的信息量,拓寬學生思路,提高學生學習興趣,為學生今后的就業(yè)或繼續(xù)在本專業(yè)領域進行研究打下基礎。
2教學互動
教學方式也是體現(xiàn)教學質量的一大重點。在教學方式上,我們首先運用現(xiàn)代化的多媒體將教學過程中的重點難點內容通過圖片、視頻、動畫等多種方式呈現(xiàn)給學生[4]。從而使得抽象難懂的內容具體化、形象化、趣味化,激發(fā)學生的學習熱情。特別是,涉及到生物能源生產過程中的流程圖、設備圖以動畫及視頻的形式穿插在教學過程中,使學生更好理解,也更加直觀。除此之外,我們也注重邀請一些專家學者、或與本專業(yè)相關企業(yè)的人士來進行一些講座介紹。這樣,可以使學生從科研或生產等不同角度對這個行業(yè)進行了解,加深學生對本專業(yè)的理解和認知度,而不是僅僅停留在理論知識上。此外,學期中和學期末,我們會安排幾節(jié)課讓學生自己上臺,結合課上所學的知識,對自己感興趣的產品做項目調研和介紹,甚至可以向老師提問,增加課堂的互動性、調動學生的積極性,以提高學習效率。
3實驗教學的建立
學生畢業(yè)以后會進入工作崗位或科研單位繼續(xù)深造,對理工科學生來說,動手能力是重要的一環(huán)。因此,除了課堂講學以外,培養(yǎng)學生的實驗操作能力也是生物能源課程重要環(huán)節(jié)。以生物能源中的纖維素乙醇為例,生產過程涉及到的纖維素預處理反應器操作、纖維素酶活測定,酶水解及發(fā)酵過程操作,均是課堂講解所不能涉及的范圍。因此,在生物能源課程中需穿插幾次實驗課,以便學生對生物能源涉及的實驗及生產過程有一定的感性認識,從而對所學內容有更透徹的理解。蘇州科技學院化學生物與材料工程學院在各級領導的關心下,擁有發(fā)酵罐、搖床等大型實驗設備,并具有實驗所需的HPLC,IC,HPLC-MS,GC-MS等分析儀器。同時,學院分析測試中心還具備核磁共振、電鏡等大型精密分析儀器,可以說儀器設備齊全,為學生實驗的開展和學習打下了較為堅實的物質基礎。
4企業(yè)參觀交流
為了進一步強化和促進學生對生物能源課程的認識,同時進一步提高學生學習知識的主觀能動性和積極性,在學習期間,有必要安排學生到一些生物能源相關企業(yè)去進行參觀學習。了解工廠基本的生產方法,熟悉基本的生產設備等等。并且,在參觀之前,給學生布置任務,學生參觀結束后需對產品的基本生產工藝流程、使用的主要設備、產品提取和質量控制等環(huán)節(jié)撰寫報告,并作為平時成績。讓學生帶著問題去學習,增加學習興趣,以達到良好的教學目的。
5結論和體會
Abstract: With the rapid development of the marine industry, marine pollution of the marine environment has become increasingly serious. The traditional physical and chemical methods have been difficult to meet the governance needs for dealing with these marine pollution, and biotechnology is increasingly used in ship pollution prevention and control due to high efficiency, safe, inexpensive, non-toxic superior characteristics, so this paper focuses on the application of modern biotechnology in the marine pollution prevention and protection of the marine environment.
關鍵詞: 現(xiàn)代生物工程技術;船舶防污染;生物技術應用
Key words: modern biotechnology;marine pollution;biotechnology application
中圖分類號:Q819 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)26-0109-03
1 現(xiàn)代生物工程技術概述
現(xiàn)代生物工程技術是一項以DNA分子技術作為應用基礎,在生物的個體、細胞甚至分子層面上運用生物技術手段,嚴格遵循要達到的目的,以生物學知識為應用基礎對生物進行設計和操作,實現(xiàn)其預期額目的和作用的現(xiàn)代科學方法,主要包括微生物工程、細胞工程、酶工程、基因工程等諸多系列的生物高新技術。
生物工程技術作為一門具有綜合性和應用性的學科最早可以追溯到上世紀70年代,直到90年,現(xiàn)代生物工程技術才真正產生,通過發(fā)揮其獨特作用漸漸造福人類。生物工程技術被認為是21世紀的主導技術,隨著該項技術的不斷發(fā)展,其所具有的獨特優(yōu)勢作用也不斷顯現(xiàn),正越來越受到世界各國的普遍重視,生物工程技術將為解決人類面臨的環(huán)境、資源、人口、能源、糧食危機提供技術保障和支持。
現(xiàn)代生物工程技術不僅在作物改良研究、醫(yī)藥、食品工程中起著重要作用,而且能有效控制日益嚴重的污染問題,在環(huán)境和生物監(jiān)測中起著重要的作用,比如在處理海洋污染中常用的生物技術通常涉及分子生物學、細胞生物學、發(fā)育生物學、生殖生物學、遺傳學、生物化學、微生物學等學科,可以通過研究這些學科來實現(xiàn)生物工程技術在船舶防污染中的應用。
運用現(xiàn)代生物工程技術處理污染問題與運用傳統(tǒng)方法相比,生物控制方法明顯具有許多獨特的優(yōu)點,生物工程技術通常情況下是以酶促反應為基礎的生物化學過程,同時反應過程所需要的反應條件通常是常溫、常壓和近乎中性的條件,所以一般情況下這些生物處理技術都是能夠實現(xiàn)的,并且還不會因為條件苛刻而影響其他反應的正常運行,這與物理化學處理方法技術需要高溫高壓的反應條件相比,大大簡化了程序和反應過程,同時所需的設備也簡單便于操作,整體工藝穩(wěn)定安全等優(yōu)點。
2 船舶航運對海洋造成的污染
海洋在人類社會的發(fā)展史上具有重要的地位,海洋生態(tài)環(huán)境是人類生存和發(fā)展的物質基礎之一,同時隨著海上貨運量的逐年增加不可避免的在船舶運輸中產生了一系列的污染海洋環(huán)境的問題,使海洋的生物資源遭受嚴重破壞,甚至危害到了人類的健康和生存。
隨著船舶事業(yè)的蓬勃發(fā)展,無數(shù)的船舶在海洋上航行越來越頻繁,隨之而來的是與日俱增的船舶和各種有害物質品種進入海洋,使海洋生態(tài)環(huán)境受到不同程度的破壞,從一定程度上造成了海洋污染。在一般情況下,帶來物質污染可分為油性污染物和非油性污染物。
2.1 油性污染物 一般情況下,船舶帶給海洋的油性污染物主要是船舶在營運作業(yè)期間向海洋中排放的油性混合物和船舶在遭受海難事故中產生的溢油問題,這兩類問題都不同程度的造成了海洋中有毒污染物的增加,對海洋的生態(tài)環(huán)境改變具有直接作用,因此需要慎重對待和分析。
船舶在營運期間向海洋中排放的油性混合物主要有:油船的壓載水、洗艙水、船舶機爐艙的含油艙底水和分油機排出的油渣。其中油船壓載水是指油船在卸貨后空載返航時,為保持船舶有一定的吃水和穩(wěn)性而注入貨油艙的海水或淡水;油船洗艙水是指油船在進塢修船、通過運河和狹窄航道或換裝不同品種油料時,為清洗貨油艙所用的清洗水;船舶艙底水是指船舶動力裝置運轉期間,由于燃油系統(tǒng)、滑油系統(tǒng)等的滲漏,船舶檢修時漏入艙底的油料,擦洗機器的破布棉紗等,當混入機爐艙艙底水中,未經(jīng)處理排放時將造成可觀的污染;分油機排出的油渣是指主副機鍋爐燒用的燃油所產生的渣料。
船舶由于海上事故原因所產生的事故性溢油主要有船舶因觸礁、碰撞、擱淺和失火等意外事故所造成的油船貨油艙、貨船燃油艙等破損的大量溢油,這類污染的特點是:常常發(fā)生在近岸或港灣內,往往在短時間內把大量石油類突然傾瀉海中,對海洋生物資源,沿岸居民的生活環(huán)境和港灣設施危害甚大。[1]
2.2 非油性污染物 船舶所產生的非油性污染物主要指散裝運載含有有害物質的液體或固體貨物所產生的貨艙洗艙水和艙底水,船舶生活污水和各種垃圾。
船舶在運輸中產生有害洗艙水、壓載水和艙底水的原因是隨著油氣運輸船和化學制品運輸船的數(shù)量越來越多,噸位越來越大,船舶所運載的含有害物質貨物產生的貨艙洗艙水和艙底水排放時約含0.6%運輸量的有害殘液,船舶從一港駁入的壓載水可能帶有有害生物到另一港排放時將給當?shù)氐暮I飵砦:Γ@些有害殘液或壓載水排放時將危害海洋生物和人類健康。
船舶所產生的生活污水主要包括盥洗水、糞便及廁所沖洗水、廚房和醫(yī)務室排出水及運送動物艙內的清洗水等,這些污水帶有大量的細菌和傳染病毒,對海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡也具有重要影響。
船舶運輸過程中產生的垃圾主要來自運輸貨物而產生的包扎和墊艙材料、船舶維修保養(yǎng)而產生的廢棄物,比如油漆、鐵銹、廢紙、玻璃及纖維、生活食品廢料及食品包裝等,這些垃圾排放入海也將造成污染。[1]
3 船舶防污染的傳統(tǒng)方法
對于處理船舶所帶來的污染問題,傳統(tǒng)意義上一般采取化學和物理兩種方法,按照所使用方法的原理來分主要分為化學分離法和物理分離法以及其他方法,下面簡單介紹以下這三類方法。
3.1 化學分離法 化學分離法按照所使用方法的不同主要分為兩類:沉淀法和電浮分離法,這兩類方法使用條件不同,但是所達到的效果則相似。
沉淀法是利用使油污沉淀或上浮的原理,通過向含油污水中投放絮凝劑或聚集劑而達到油水分離的一種方法,其中所使用的兩種沉淀劑又有細微的區(qū)別,絮凝劑可使油凝聚成凝膠體而沉淀,而聚集劑則使油凝聚成膠體使其上浮。
電浮分離法的原理是把含油污水引進裝有電極的艙柜中,利用電解產生的氣泡在上浮過程中附著油滴而加以分離、從而實現(xiàn)油水分離的方法。[1]
3.2 物理分離法 物理分離法按照分離原理不同,可以分為以下幾類:
3.2.1 重力分離法 重力分離法是利用油和水的密度差,使水中油滴克服水流阻力上浮與水分離的一種方法,這種方法的主要影響因素是油粒直徑、油和水的密度、溫度,其中一般認為油粒直徑小于50um的情況下這類方法就不再起作用,比如重力分離法就很難分離乳化油,另外重力分離法如按其作用方式的不同,還可分為機械分離、靜置分離和離心分離三種。
3.2.2 過濾分離法 過濾分離法的原理是讓油污水通過多孔性介質濾料層時,油污水中的油粒及其它懸浮物被濾料層截留,而水可以通過濾層排出,這類方法的特點主要有:一是油水分離的過程主要靠濾料層阻截作用,將油粒及其它懸浮物截留在濾料表面;二是具有很大表面積的濾料對油粒及其它懸浮物的物理吸附作用和對微粒的接觸媒介作用,增加了油粒碰撞機會,使小油粒更容易聚合成大油粒而被截留。
3.2.3 聚結分離法 聚結分離法的主要原理是運用潤濕理論和碰撞聚結理論,當微小油粒通過多孔材料時,讓這些細小微?;ハ嗯鲎泊偈褂土>酆显龃髲亩细『头蛛x,這類方法最大的特點是精細化,但是在使用聚結分離法時影響粗?;潭鹊囊蛩刂饕芯劢Y元件的材料選擇和材料充填的高度密度等,決定聚結分離程度的關鍵是材料和油粒之間的相互作用,也就是說只有材料和油發(fā)生潤濕,聚結才能發(fā)生。
3.2.4 吸附分離法 吸附分離方法的原理是用多孔性固體吸附材料作為濾器,當污水通過濾器時微小油粒被吸附在固體表面上,從而使油水分離,這類方法的特點是由于分子間普遍存在著引力,所以這類吸附方法沒有選擇性,并且可以吸附多層粒子。
3.2.5 氣浮分離法 氣浮分離法的原理就是通過產生氣泡將污水中的細微油粒吸附上浮,從而達到油水分離的目的。[1]
3.3 其他分離方法 在實際操作中,除了常用化學分離法和物理分離法之外,經(jīng)過方法創(chuàng)新,還有其他的一些分離方法,這些分離方法主要有:電解分離法、凝聚分離法、活性污泥法(生物化學法)、超濾膜過濾法、反滲透法。
4 生物工程技術在船舶防污染中的應用
以上部分主要列舉出了一些傳統(tǒng)的物理法和化學法在船舶防污染中的應用,雖然化學法處理污染的效果好,但因其操作條件差,腐蝕性高,還存在著二次污染又不能滿足環(huán)保的要求,物理法也存在著一定缺陷,因而可以考慮在船舶防污染中應用生物工程技術,在船舶防污染中引進生物工程技術的原理是由于被污染過的海洋污水中存在著許多成分復雜的有毒物質,而運用生物技術中的微生物自身的降解作用可以降解海洋污水中的有毒物質,將其轉化為無毒物質,從而使污水得到凈化。
將生物技術運用到船舶防污染中,可以有效保護海洋環(huán)境,目前,在該領域得到應用的生物工程技術主要包括生物修復、防生物附著、生態(tài)毒理、環(huán)境適應和共生等,具體而言主要有以下幾個應用方面:
4.1 處理油污染 船舶帶給海洋的油性污染物都不同程度的造成了海洋中污染物的增加,對海洋的生態(tài)環(huán)境具有嚴重的破壞作用,生物工程技術在處理這類污染過程中采取的原理是運用微生物的生物降解將石油中的大分子降解為小分子,最后完全氧化為二氧化碳和水,這種方法具有高效、經(jīng)濟、安全、無二次污染的獨特優(yōu)點,對于海洋環(huán)境沒有副作用。
4.2 處理有害防污漆污染 為了防止船底生物附著造成污染,減小船舶航行的阻力,節(jié)省燃料,提高船舶運營效率,運用生物工程技術的原理就是利用海洋生物的自身防污損機理,確保海洋生物污染預防機制正常運行,加大對有益微生物的篩選,從而提取和分離防污活性物質,制備天然生物防污劑用于海洋附著生物的防除。[4]
4.3 防治海洋大氣污染 一般情況下,船舶運輸過程中都會產生一定量的廢煙廢氣,故而會向海洋大氣中注入硫氧化物、氮氧化物和烴類污染物等有害氣體,這些氣體會對海洋大氣造成嚴重污染,也會對動植物及人類造成極大危害,故而可以運用生物技術來處理海洋大氣污染,大氣污染的生物技術治理原理是利用微生物的生化作用,首先將大氣污染物進行分解然后轉化為無害或少害物質,從而達到治理的目的。[4]
參考文獻:
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關鍵詞:生物工程;教學改革;高等院校
面對生物工程產業(yè)化的發(fā)展趨勢,我國各高校均開設了生物工程專業(yè),為該產業(yè)提供了不少高級專業(yè)人才。但是受經(jīng)濟條件和地方背景影響,高校在專業(yè)教學體系方面仍有較大差距,一些高校在教學設置上缺少特色和經(jīng)驗,從而影響自身的發(fā)展和人才的輸出,因此高校必須就生物工程專業(yè)教學進行改革和創(chuàng)新。
一、明確人才培養(yǎng)方向,優(yōu)化專業(yè)教學內容
生物工程專業(yè)人才必須要適應當代高新科學技術產業(yè)的實際需求,所以高校在培養(yǎng)人才時,除了要求其掌握生物工程專業(yè)基礎知識和基本技能,還應注重提高學生的綜合素養(yǎng)以及創(chuàng)新創(chuàng)造能力。但是當前高校在該專業(yè)的教學體系方面仍舊存在教學內容陳舊的問題,為了實現(xiàn)為社會輸送高級專業(yè)人才的目標,促進自身生物工程專業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,高校必須結合新時期發(fā)展背景,明確人才培養(yǎng)方向,優(yōu)化專業(yè)教學內容。對此,高校首先應該對傳統(tǒng)的“以書本為教學中心”的教學方式進行改革,利用信息技術和互聯(lián)網(wǎng)技術拓寬專業(yè)教學模式,重視學生的個性化,對學生采取因材施教的教育模式,堅持“開放式”教學理念,營造愉悅且輕松的課堂教學氛圍,從而充分調動學生的積極性,促進學生進行創(chuàng)造性的自主學習。[1]其次,生物工程專業(yè)的教師應當結合當下生物工程產業(yè)的發(fā)展形式,對教學大綱、教學內容和教學方案進行修訂,繼承傳統(tǒng)教材中的創(chuàng)造性因素,融合國內外先進技術理念,有機整合生物工程教學知識點,實現(xiàn)優(yōu)化專業(yè)教學內容、培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的目的。最后,高校必須明確生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方向,由于生物工程是一個與實際生產緊密聯(lián)系的學科,人才的需求情況會隨著產業(yè)的變化而發(fā)生變化,所以生物工程專業(yè)的教師在進行教學安排時,必須與生物產業(yè)實際相結合,在傳授基本知識的同時,應該根據(jù)最新產業(yè)進展現(xiàn)狀不斷更新教學內容,以此培養(yǎng)符合產業(yè)發(fā)展需求的高素質人才。
二、結合實際生產應用,改革專業(yè)教學模式
生物工程與生產實際緊密相連,高校的實踐體系是否具有針對性和完整性直接影響著生物工程專業(yè)的教學質量,如果實踐教學體系存在疏漏,就會嚴重制約學生的實踐能力、創(chuàng)新能力。另外,生物工程專業(yè)的理論知識較為抽象,如果不能與實際應用結合學習,就容易導致學生只會紙上談兵,與生物工程產業(yè)對人才的實際需求嚴重脫離。為了能夠為生物工程產業(yè)輸送理論知識扎實、實踐操作能力優(yōu)秀的專業(yè)人才,高校必須結合實際生物生產,優(yōu)化教學實驗項目,安裝新型先進實驗設備,結合當前應用技術改革專業(yè)教學模式。在設置生物工程專業(yè)的實驗課程時,教師應當跟緊當前生物產業(yè)的熱點應用技術,及時優(yōu)化、更新實驗項目,減少單一的、陳舊的且重復性、驗證性較強的實驗,多選擇技術含量高且操作技術強的“新”實驗,令學生能夠將新技術和新理念融入到實踐中,培養(yǎng)學生的動手能力和實踐能力,使其不會與生物產業(yè)實際應用脫節(jié)。[2]除此之外,高校培養(yǎng)生物工程專業(yè)人才的主要目的是為了生物行業(yè)的實際生產服務,所以高校在進行實驗教學模式改革時還應當重視實驗的情景設定,盡量將真實生產情景融入到課堂教學中,使教學與生產實踐能夠緊密相連,從而實現(xiàn)提高學生專業(yè)技能水平的目的。例如建立微生物資源與發(fā)酵實驗室,將真實樣品作為實驗對象,模擬企業(yè)生產車間和流程,營造真實市場和生產情景,令學生能夠從企業(yè)的角度設計實驗方案、發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,使學生能夠一畢業(yè)就快速融入到實際工作中。
三、加強高校企業(yè)聯(lián)合,提升師資教學水平
生物工程要求學生能夠充分掌握技能的應用性,所以學生不僅要具備扎實的理論基礎,還要擁有較強的實際操作能力。為了能夠培養(yǎng)出符合生物產業(yè)要求和社會發(fā)展需求的應用型人才,高??梢约訌娕c企業(yè)之間的合作,按照企業(yè)對人才的需求情況改革專業(yè)教學體系,派遣教師為企業(yè)解決實際生產問題并學習最新、最前沿的生物技術,或者聘請企業(yè)的一線專家為學生講授實際生產中需要注意的問題和知識,努力提升師資教學水平。如此,不僅能夠豐富教師的知識儲備、提高其技能素質,還能使學生真正了解實際生產情況,有力推動了生物工程專業(yè)的教學改革。另外,生物工程專業(yè)的教師還應當保持勤奮刻苦、持之以恒的學習態(tài)度,隨著時展不斷更新自身專業(yè)知識,提高專業(yè)技能水平,為培養(yǎng)教育專業(yè)人才奠定基礎。
1.1專業(yè)課程銜接性差
生物工程專業(yè)課程銜接性的不足主要體現(xiàn)在兩個方面:一是部分課程孤立,不能體現(xiàn)課程知識的承上啟下作用,造成專業(yè)人才培養(yǎng)方案失去體系性。例如某些高校生物工程專業(yè)開設有工程制圖課程,本意是想讓學生掌握識讀工程圖紙的技能,以便后續(xù)工程類課程的學習。但由于這些高校工程學教學力量弱,導致工程類課程偏少甚至缺失,如此一來,工程制圖這一門課程就在整個教學體系中失去了作用及意義。二是課程之間內容存在重復現(xiàn)象。由于教學計劃不夠完善,課程教師之間缺乏溝通,教材存在重復內容,導致部分課程在講授內容上存在重疊現(xiàn)象。實驗教學中,部分工程類實驗由于實驗條件的限制,往往用生物類實驗替代工程類實驗,使得生物工程專業(yè)實驗課程中生物類專業(yè)通用的實驗項目比例過大。
1.2教學師資隊伍薄弱
生物工程專業(yè)教師缺乏是一些新開生物工程專業(yè)高校普遍面臨的問題。生物工程學科屬于較新的學科,學科人才不像其他較成熟學科那么豐富,從事高等教育的更是奇缺。高校往往通過引進生物技術、分子生物學與生物化學等專業(yè)的碩士、博士從事生物工程教學,或是利用本校一些相關專業(yè)的教師承擔生物工程專業(yè)骨干課程的教學,導致整個教學體系遠離生物工程專業(yè)“工科”一端,偏向于其生物技術、生物科學的“理科”一端,使生物工程專業(yè)與其他生物學專業(yè)產生趨同性,喪失了自身專業(yè)的特色,培養(yǎng)出的人才專業(yè)優(yōu)勢不明顯。
1.3缺乏必要的實驗、實踐教學平臺
實驗教學平臺和實踐教學平臺是高等教育培養(yǎng)體系中兩個重要的支撐平臺。實驗教學被認為是當前培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的重要途徑,但目前實驗教學主要是一些驗證性的實驗,綜合性、研究性實驗偏少,實驗教學往往被等同于實踐教學。實踐教學應該更多地和生產實踐相結合。由于教學與生產應用之間缺乏緊密聯(lián)系,實踐教學更多地停留在到企業(yè)參觀學習和以驗證性實驗替代實踐性教學的層面上,缺少以就業(yè)為導向的實踐教學環(huán)節(jié),自然就不能保證人才培養(yǎng)的質量。
1.4教學研究不系統(tǒng)
我國生物工程教學研究還是以相對獨立的課程教學研究為主,缺少從生物工程專業(yè)整個教學體系出發(fā)的整體性、系統(tǒng)性研究;教學研究成果大多是描述性的結論,缺少實證性的調查分析數(shù)據(jù)支撐,這使得很多教學研究浮于問題的表面,不能從根本上解決生物工程教學中的問題。
二、生物工程專業(yè)教學改革措施
2.1完善教學計劃
生物工程教學團隊成員要共同制訂教學計劃,成員間共同協(xié)商,理順課程之間的關系,避免課程之間出現(xiàn)知識點的重復和遺漏,實現(xiàn)專業(yè)知識和技術的銜接性,體現(xiàn)課程的延續(xù)性。教學計劃是一個動態(tài)過程,在專業(yè)建設早期辦學條件不夠完善的條件下,更要注意經(jīng)驗的積累。實際工作中,通過兄弟院校師生之間的交流、專業(yè)教師的培訓、邀請專家學者講學、教師之間的教學研討等多種形式互通有無,實現(xiàn)教學計劃與人才培養(yǎng)目標的協(xié)調與統(tǒng)一。
2.2鼓勵以學生為主體的教學方式改革
課程教學是整個人才培養(yǎng)的核心,授課方式應該以學生主動學習為主,教師引導答疑為輔,充分提高學生自主學習的積極性和有效性。ThomasR。Harris認為:讓學生在課堂之外開展網(wǎng)絡自主學習,然后帶著問題到課堂中與老師進行交流探討,這是生物工程教育中一種行之有效的做法。
2.3鼓勵現(xiàn)代教育技術的應用與資源共享
加強影像、聲音等多媒體技術手段在課程教學上的應用,讓抽象的理論具體化,讓呆板的文字生動起來。高校應該對自制多媒體課件、自制教學素材等教學行為進行嘉獎,從而提高廣大教師探索的積極性。高校應該根據(jù)自身的學科、技術優(yōu)勢,開發(fā)獨有的優(yōu)勢資源,通過一定的機制,在一定范圍內進行交流共享,更好地提升教學資源的質量和利用率。
2.4努力實現(xiàn)產學研相結合的專業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式
據(jù)了解,2015年9月25日,山東省眼科醫(yī)院、眼科研究所謝立信院士為角膜盲患者王先生實施了生物工程角膜移植手術?!盎颊咝g后近3個月時間里,復查過4次,角膜植片狀態(tài)很好,患者視力已恢復到0.3。”山東省眼科研究所角膜科主任翟華蕾介紹。
角膜盲是我國第二大致盲病因。我國現(xiàn)有角膜盲患者400余萬人,并且每年新發(fā)角膜盲患者約10萬人。全國每年捐獻的角膜僅有3000余例,加上國外捐獻或進口眼角膜,每年施行的角膜移植手術僅約5000例。此次手術采用的生物工程角膜“艾欣瞳”,由謝立信院士和史偉云教授牽頭,與中國再生醫(yī)學國際有限公司合作研發(fā),是目前世界上唯一完成臨床試驗并上市的高科技生物工程角膜產品。臨床試驗結果表明,其效果接近捐獻人角膜。
據(jù)介紹,獲準上市的生物工程角膜雖然技術領先,優(yōu)點頗多,但其應用范圍相對人角膜狹窄,只能解決角膜移植中的板層角膜移植供體缺乏的問題,可以治療50%的角膜盲患者,其余患者仍需利用捐獻人角膜接受全層角膜移植術治療。
另據(jù)悉,我國角膜病專業(yè)醫(yī)生極度缺乏,國內能夠熟練完成角膜移植手術的醫(yī)生不足50人,再加上人工生物角膜與捐獻人角膜有著明顯不同的特點,從手術適應證選擇到圍手術期處理都有著獨特的技巧,因此手術醫(yī)生培訓是關鍵因素。截至目前,山東省眼科醫(yī)院已經(jīng)舉辦三期生物工程角膜移植培訓班。
肝膽外科借“慧眼”實現(xiàn)精準診治
《健康報》訊 術前通過新型影像診斷技術,精確判定腫瘤大小和侵襲范圍;通過立體定量評估肝儲備功能,判斷術后預留肝臟的大小及功能;通過3D重建和術中導航技術,幫助外科醫(yī)師精密設計,實現(xiàn)手術方案的量體裁衣……北京清華長庚醫(yī)院執(zhí)行院長董家鴻教授表示,肝膽外科的精準診治已不單純依靠經(jīng)驗設計手術方式和手術方案,而開始借助生物學、影像學等先進技術,逐步實現(xiàn)可視化、可控化和可量化。
董家鴻團隊演示了三維打印個體化肝臟模型引導下的肝門部膽管癌精準切除術,整個手術過程中,患者僅出血200毫升。作為該患者的主管醫(yī)生,北京清華長庚醫(yī)院肝膽外科項燦宏告訴記者,58歲的患者術后第二天已能下地行走,各項指標恢復正常。由于肝門部膽管癌位置特殊,長期以來被認為是無法手術根治性切除的癌癥。不僅如此,在術前影像學檢查中,手術團隊還發(fā)現(xiàn)這位患者肝動脈、門靜脈及膽管的解剖結構異于常人;腫瘤已經(jīng)侵及門靜脈主干,需要切除重建;同時,腫瘤侵及的右后肝管解剖位置深藏在肝臟深處,使得膽腸吻合重建困難。該醫(yī)療團隊決定通過3D技術,真實重構患者肝膽解剖結構。
老人骨折可用PFNa內固定術
《健康報》訊 早晨8點左右,山東省聊城市東昌府人民醫(yī)院急診科突然送來一位高齡患者。老人今年81歲,早晨出門時不慎摔傷,經(jīng)檢查診斷為左股骨粗隆間粉碎性骨折。老人強烈要求手術,因為他不想當一個“躺著的累贅”。骨外科李眾德主任為老人做了全面檢查,確認他具備手術條件。調整好老人身體狀況,完善術前準備后,在24小時內做了左股骨粗隆間骨折閉合復位PFNa內固定術。
老年人骨折后,做不做手術都有發(fā)生并發(fā)癥的風險。據(jù)報道,傳統(tǒng)的保守治療方式病人死亡率大于34.6%,國外目前治療該類骨折首選手術。由于老年人容易出現(xiàn)應激反應,所以不適宜用傳統(tǒng)手術。傳統(tǒng)手術需要切開一條長達20厘米的切口,手術時長2個多小時,輸血約400毫升。我們采用股骨粗隆間骨折閉合復位PFNa內固定術,先進行閉合手術復位,再采用微創(chuàng)手術技術,在病人髖部切開3個1~4厘米的小切口,放入PFNa固定。PFNa屬于一種新型股骨近端內固定術,即用螺旋刀片鎖定技術取代傳統(tǒng)的2枚螺釘固定,未鎖定的螺旋刀敲入時,自旋轉進入骨質,對骨質起填壓作用,且不易松動退出。手術時間不到30分鐘,出血極少。病人清醒后就能起身半坐,3~7天后即可以在助行器的協(xié)助下行走。目前我們已成功治療100余位病人,明顯改善了病人的生活質量。
青少年庫欣綜合征警惕罕見亞型
《健康報》訊 不久前,在積水潭醫(yī)院內分泌科與泌尿外科的通力合作下,醫(yī)生們終于將呂小姐增生的腎上腺切了下來,然而當看到病理標本時,在場的人們皆是一驚。原來,呂小姐患了一種罕見的腎上腺疾病。
兩年前,呂小姐發(fā)覺自己沒有任何原因的變胖了,而且面部皮膚發(fā)紅,及腰腹部皮膚出現(xiàn)紫紋,還常有瘀斑出現(xiàn)。19歲的她正值花季,這些無緣由的變化令她十分著急,可到了當?shù)蒯t(yī)院檢查后只診斷出“腰椎間盤突出”,吃藥也不見效果。在之后的一年里,她的月經(jīng)量明顯減少,體重卻持續(xù)增加,后頸部和肩背部的脂肪不斷增多,四肢卻越來越細。她的身體狀況逐漸變差,腰部的疼痛使她翻身困難,雙腿無力,甚至出現(xiàn)視物模糊。無奈下,她來到積水潭醫(yī)院就診,希望能夠找到疾病的真正原因。
了解呂小姐的病情后,醫(yī)生首先斷定她有重度的骨質疏松。為了找到骨質疏松和肥胖的原因,內分泌科的專家為她進行了激素水平的檢查,發(fā)現(xiàn)她的皮質醇明顯升高,但雙腎上腺無明顯異常。介入科專家采用分段下腔靜脈取血測量激素水平,發(fā)現(xiàn)其左側皮質激素升高顯著,初步診斷為庫欣綜合征。庫欣綜合征又稱皮質醇增多癥或柯興綜合征,是由多種病因引起的以高皮質醇血癥為特征的臨床綜合征?;颊咧饕憩F(xiàn)為滿月臉、多血質外貌、向心性肥胖、痤瘡、紫紋、高血壓、繼發(fā)性糖尿病和骨質疏松等。
在內分泌科的精心治療下,呂小姐的癥狀有所減輕,然而要想根治,還需要手術治療。為了避免出現(xiàn)腎上腺危象,泌尿外科王海東主任制定了周密的手術計劃。2015年12月7日,歷時兩個小時,手術安全順利地完成。術后,當大家看到病理標本時都十分驚訝。通常腎上腺為金黃色,而患者的腎上腺有許多黑色小結節(jié),這種疾病有個學名叫作“原發(fā)性色素性結節(jié)狀腎上腺病”,是庫欣綜合征里十分罕見的一種亞型。該病好發(fā)于青少年患者,高峰在20歲左右。大多數(shù)病例病程較長,呈隱匿性進展,從起病到確診大約需要2~5年。部分患者有家族史。目前,呂小姐身體癥狀已經(jīng)明顯緩解,為了防止其他并發(fā)癥的發(fā)生,呂小姐還需要在院觀察一段時間。在激素水平回到正常之后,她的身體會慢慢恢復。
沖擊波治腱鞘炎見效快痛苦小
《健康報》訊 患者張女士,56歲,右側橈骨莖突部(靠拇指一側手腕處)疼痛兩年余,有時可放散至手和肘部,活動腕部及拇指時疼痛加重。近日,張女士手臂疼痛加重,來到北京積水潭醫(yī)院沖擊波治療室,診斷為橈骨莖突狹窄性腱鞘炎。我們采用放散狀沖擊波治療機進行標準治療,在治療過程中保持患側拇指功能位,患者拇指逐漸伸直,活動度增加,疼痛減輕明顯并且局部硬結變小。
橈骨莖突狹窄性腱鞘炎是骨科的常見病,可發(fā)生于任何年齡,中老年人特別是女性患者居多,男女比例約為1:6,好發(fā)于從事手指和腕部工作的人?;颊咔覆槐?,尤以早晨最為明顯,但活動幾下即見好轉;局部有壓痛和硬結;嚴重時可產生彈響,患指屈而難伸或伸而不能屈;在橈骨莖突處有疼痛、壓痛和局部性腫脹,有時可觸及硬塊;指活動困難。