发布时间:2023-10-05 10:22:30
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇光谱学分析,期待它们能激发您的灵感。
本书是第二卷,由四部分组成,共25章:第一部分是“历史的综述”,含第1章:1. Aimé Cotton在1895年发现CD和ORD后的第一个十年;第二部分是“有机立体化学”,含2-12章:2. 一些天然的手性发色团――经验规则和量子化学计算;3. 用于测定苯和其它芳香族发色团绝对构型的电子CD;4. 电子CD激子手性方法:原理和应用;5. 手性扩展p-电子化合物的CD光谱:绝对立体化学和实验验证的理论确定;6. 利用固态电子圆二色性和量子力学计算来编配天然产物的绝对构型;7. 金属有机化合物的动态立体化学和旋光光谱学;8. 动态系统的圆二色性:开关分子及超分子的手性;9. 超分子系统的电子圆二色性;10. 利用有量子计算功能的HPLCECD进行手性化合物的在线立体化学分析;11. 用振动圆二色性进行手性天然产物的结构测定;12. 分子绝对构型的测定:选择适当旋光法的准则。第三部分是“无机立体化学”,含第13章:13. 电子圆二色性在无机立体化学中的应用。第四部分是“生物分子”,含第14-25章:14. 蛋白质的电子圆二色性;15. 肽的电子圆二色性;16. 拟肽的电子圆二色性;17. 核酸的电子圆二色性;18. 肽核酸及其类似物的电子圆二色性;19. 蛋白质与核酸相互作用的圆二色性;20. 用电子圆二色性来分析捆绑在核酸上的药物或天然产物;21. 用电子圆二色性来探索HSA和AGP药物捆绑位置;22. 生物高聚物、肽、蛋白质和核酸的构象研究――振动圆二色性的作用;23. 从拉曼光学活性来看生物分子的结构和行为;24. 糖类和复合糖的旋光、电子圆二色性以及振动圆二色性;25. 通过电子圆二色性来发现药物。本书以纪念已故的Carlo Rosini教授的短文开头。每章的结尾有参考书目,目录的前面有各章作者简介,结尾有主题索引。
本书第一编著贝罗娃博士是美国纽约哥伦比亚大学化学系的研究员。1998年以来,她一直是《手性》杂志的编委会成员。
本书可用做大学生或研究生的教科书,或学术和工业领域的研究工作者的参考书。
[关键词]近红外光谱分析技术 牛奶 化学分析 应用
中图分类号:TS207.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)11-0258-01
近红外光具体指波长在780-2526nm范围内的电磁波,近红外光谱分析技术则是光谱测量技术同化学计量学的有机结合。近红外光分析技术应用范围不断拓展,在食品行业中应用于调味品、酒制品、肉类等成分鉴别以及真伪鉴别,近年来其在牛奶制品化学分析中也得到了较为广泛的应用。分析近红外光谱技术在牛奶及其制品分析检测中的应用,实施对牛奶及其制品的质量安全控制,有着重要的现实意义。
一、近红外光谱分析技术原理
近红外光谱分析技术是近几十年来发展最为迅速的高新分析技术之一。我国从上世纪80年代开始应用近红外光谱分析技术,并逐渐拓展到食品、农业、石化等多个领域,近红外光谱是分子振动光谱倍频与合频吸收光谱,主要为X-H键吸收。由于不同基团(例如苯环,甲基等)所生成的光谱在吸收峰的强度以及位置上有差异性,结合朗伯-比耳吸收定律,光谱特征将锁着样品成分含量的变化而变化。近红外光谱分析技术具体有以下几个优点:传输性能良好,近红外光在光导纤维中传输性能较好,能够实现对生产工艺流程的在线检测;检测手段无损。近红外光谱分析技术检测不对样品产生损伤,特别是在活体检测上有着非常大的优势;分析速度快捷。近红外光谱分析技术不用对样品进行预处理,对于样品的测量通常在1分钟之内可以完成,其分析速度较快,效率较高;绿色环保。近红外光谱分析技术在检测中不对环境产生污染,因而其也被称作绿色检测技术。
二、近红外光谱分析技术在牛奶化学分析中的应用
牛奶是由多种物质所组成的混合物,其具体包括真溶液、胶体悬乳液、高分子溶液以及乳浊液等。而牛奶成分中蛋白质分子、脂肪等对于近红外光有着吸收作用,因而近红外光谱分析技术在牛奶化学分析测定中能够得到良好应用。近红外光谱分析技术在牛奶制品上的应用主要体现在在线检测与离线检测两个方面。在线检测是指借助光纤探头直接在生产线中对样品进行检测;离线检测指用红外反射仪对样品杯或者试管中的样品实施全反射检测。其具体应用包括定性分析牛奶及其制品的产地来源与品种,以及定量分析牛奶及其制品的微生物与理化指标等。
1.在线检测
牛奶生产过程中,因出厂产品一致化的要求,通常需要保证原料成分含量的一致性,而现实生产当中不能使生产停止来满足在线检测。近红外光谱分析技术的应用则实现了对生产过程的实时监控。在线检测中,利用近红外光谱分析技术对牛奶成分中的蛋白、乳糖、脂肪、蔗糖以及水分进行测量,能够取得良好的效果,可广泛应用与鲜奶成品生产以及奶粉生产过程中的质量监控。并且如今近红外光谱技术应用也已经拓展到了牛奶中病菌数以及牛奶体细胞数测定方面。吴静珠等提出了建立包括不同种类奶粉样品集中的脂肪、乳糖、蛋白等的红外模型,并采取全谱分析结合模型优化的方法,简化了近红外技术在奶粉定量分析的步骤。刘蓉(2005)通过最小半球体积法以及半数重采样法来对牛奶成分近红外光谱实施奇异点剔除实验,这两种算法的有效结合有着快速简单的特征,能够适应牛奶成分等的在线检测,可大大提升分析模型的精度与稳定性。朱俊平(2003)通过多元线性回归法构建用近红外光谱分析技术检测儿童高钙奶粉蛋白、乳糖、脂肪的测定模型。其近红外法测定结果与标准法测定结果相一致。但总体来看,目前近红外光谱分析技术在牛奶及其制品在线检测中的应用尚停留在实验室的阶段,要真正实现牛奶及其制品生产的在线检测还需要做更多的工作。
2.离线检测
营养成分检测。牛奶制品营养成分检测主要是指利用近红外光谱分析技术对牛奶中的蛋白质、乳糖、脂肪等营养成分进行快速定量的分析。联邦德国的R.T.Carl早在1991年就利用近红外光谱分析技术以及偏最小二乘法分析牛奶中的脂肪含量,结果也表明利用近红外光谱分析技术分析牛奶中脂肪含量是非常可行的。
掺假物质鉴别。牛奶制品中有许多掺假物质,例如植物蛋白、植脂末、乳清粉乃至三聚氰胺等。奶制品掺假成分检测主要依赖传统方法,而近红外光谱分析技术的应用也能够起到有效作用。韩东海(2006)具体应用近红外光谱分析技术来鉴别纯牛奶中的还原奶,结合判别分析方法构建起还原奶鉴别模型,并利用偏最小二乘法构建起原料奶的ph值以及酸度预测模型,具体误差
致病菌分析。李守军(2007)对利用近红外光谱技术检测牛奶中致病菌方法进行了分析。具体采用最小二乘法、余弦相似度聚类等方法建立利用近红外光谱检测原料乳大肠杆菌、总菌落数的模型,结果表明能够在50分钟内完成,可有效预测原料乳大肠杆菌以及总菌数。
三、近红外光谱分析技术应用展望
我国的奶制品质量水准在食品市场中一直备受关注,牛奶产品的质量也一直是弱项,例如我国奶粉产品质量与西方国家有着巨大差距。究其原因,在于生产监控以及原材料质量控制上的差距。近红外光谱分析技术有着准确、快速、便捷等特性,得到了越来越广泛的应用。而这项技术在牛奶及其制品中的应用,则能够更有效地实施对牛奶制品的质量监控。其对于提升生产质量控制,降低生产成本等发挥着重要的作用。但同时,目前近红外光谱技术在牛奶分析检测中的应用仍存在着诸多问题有待解决:牛奶为多分散体系,由于测量条件以及测量方法等诸多因素影响,测定结果的准确率有待提升,因而需要开发专用的数学模型以及相关配件来提升检测精确度;近红外光谱分析技术定性与定量分析的关键因素在构建准确的校正模型,因而需要进行多种建模方法的对比来获取最优化的模型;此外,近红外光谱分析技术虽然分析成本较低,但其仪器本身较为昂贵,对于我国一些牛奶加工企业、牛奶养殖场所以及牛奶收购站而言,缺乏经济实力与生产规模。因而需要开发出更简便,价格更低的近红外仪器,拓展其在牛奶检测中的应用范围。
结束语
总而言之,近红外光谱分析技术有着简便、快速、绿色等特征,随着我国乳制品工业的快速发展以及社会对于乳制品质量的关注,近红外光谱分析技术有着广阔的应用前景。目前我国乳品市场质量安全方面仍然存在着诸多问题,新形势下,我们应当进一步加快对近红外光谱分析技术在牛奶化学分析应用的研究,促进其在乳品生产检测中的高效应用,从而提升我国乳制品的质量安全水平。
参考文献
[1] 邹强.近红外光谱技术在奶酪品质评价中的应用[J].光谱学与光谱分析,2011,10.
关键词:光学多道分析器;氢原子光谱;巴耳末系;里德伯常量
中图分类号:G307 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2012)15-0262-01
1 引言:
电子从高能级跃迁到低能级时,发射的光子能量hv为两能级间的能量差,
hv=E(m)-E(n) (m > n)
以波数?啄=1/?姿表示, 则上式为 ?啄=■=T(n)-T(m)=R■(■-■)
式中RH为氢原子的里德伯常数。
从图1中可知,从m≥3至n =2跃迁,光子波长位于可见光区,其光谱符合规律?啄=R■(■-■) (m=3,4,5…)
这就是1885年巴耳末发现并总结的经验规律,称为巴耳末系。
2.实验原理:
OMA光路见图2。光源S经透镜L成像与多色仪的入射狭缝S1,入射光经平面反射镜M1转向90°,经球面反射镜M2反射后成为平行光射向光栅G。衍射光经球面反射镜M3和平面镜M4成像于观察屏P。由于各波长光的衍射角不同,P处形成以一波长λ0为中心的一条光谱带,使用者可在P上直观地观察到光谱特征。转动光栅G可改变中心波长,整条谱带也随之移动。多色仪上有显示中心波长的波长计。转开平面镜M4,可使M3直接成像于光电探测器CCD上,它测量的谱段与观察屏P上看到的完全一致。
由于Hα线波长为656.28nm,Hδ波长为410.17nm,波长间隔246nm超过CCD一帧159nm范围,无法在同屏中观察到,故需分两次观察测量。第一次测量Hβ、Hγ、Hδ三条线,第二次单独测量Hα线。第一次测量使用汞灯的546.07nm(绿光)、435.84nm(蓝光)、404.66nm(紫光)三条谱线作为标准谱线手动定标;第二次用汞灯的546.07nm(绿光)、576.96nm(黄光)、579.07nm(黄光)及三条紫外光的二级光谱线312.567×2=625.13nm、313.17×2=626.34nm、334.17×2=668.34nm来定标。
3 实验步骤:
1)将多色仪起始波长调到390 nm、入射狭缝S1的宽度为0.1mm。
2)用笔形汞灯作光源,调节L·S与多色仪共轴,并令光源S成像于入射狭缝处,这时在多色仪的观察屏P上观察到清晰、明亮的水银谱线。
3)转动M4使光谱照到CCD上,调节入射狭缝,使谱线变锐。选择适当的曝光时间以获得清晰、尖锐的谱线。由于谱线强度不同,对不同的谱线可选用不同的曝光时间。
4)用水银的几条标准谱线定标,使横坐标表示波长(nm)。
5)改用氢灯,转动M4,使谱线成像于观察屏P上,调节氢灯的位置,使谱线强度为最强。
6)转动M4,测量Hβ、Hγ、Hδ线的波长。
7)将多色仪的起始波长调至540nm,用汞灯定标后,测出Hα线的波长。
4 实验数据及处理: 图3(a)中1、2、3号谱线对应氢光灯Hβ、Hγ、Hδ三条线;(b)中1号谱线对应Hα线
实验数据记录如下表 以δ为纵坐标■-■为横坐标经过Origin拟合后,可见斜率即为里德伯常量RH=1.10215×107 ,与标准值的相对误差仅为0.435%。
参考文献:
摘要:
使用光谱仪采集到的信号难免受到不同噪声源的影响。为了提高光谱信号解析的精准度,通过分析小波应用于信号降噪的原理以及经典的软、硬阈值降噪法存在的缺陷,提出了一种改进的阈值降噪法。该方法既克服了硬阈值法产生间断点,软阈值法产生恒定偏差的缺陷,又尽量地保留了有用信号。实验选用的小波基函数为SymletsA,分解层数为4,结合Birge-Mas-sart策略模型确定的分层阈值对硒化镉量子点荧光光谱信号进行降噪处理。结果表明,与经典的软、硬阈值降噪法相比,通过改进阈值降噪法得到重构信号的信噪比(SNR=47.5502)、能量占比(PER=0.9733)和均方误差(MSE=149.4213)均有提高和改善。
关键词:
小波;阈值;降噪;荧光光谱
引言
光谱分析中重点关注的是信号的局部特征,即光谱曲线中波峰的形状、位置和峰值强度[1]。然而在光谱仪采集信号的过程中,难免会受到外界光照、环境温度和仪器特性等因素的影响[2],导致实测信号往往含有高频噪声。如果直接使用采集到的光谱信号进行定量分析,必然会增大光谱鉴别的虚警率。因此,在深入分析之前,必须采取行之有效的方法对获取的原始信号进行相应的降噪预处理,以减弱或消除噪声和无用信号对有用信号的影响,才能提高光谱图解析的精准度[3-5]。由于在正交小波中,正交基的选取比传统方法更接近实际信号本身,所以通过小波变换可以更容易地分离出噪声或其他不需要的信息,因此在信号降噪中小波分析有着传统方法无可比拟的优势[6]。小波分析是一种兼顾时域和频域的分析方法,因其多分辨率分析的特点广泛适用于非平稳信号的处理[7-9]。在小波分解过程中,通过抑制部分小波系数实现降噪主要是基于如下事实:在光谱信号中,低频部分(近似系数)是表征信号本身特征的,而高频部分(细节系数)则是表征信号的细微差别。由于原始信号每次分解得到的近似系数比以前更光滑,舍去的细节信息就存放在各层细节系数中,因此为了保持原相对完整的信息,笔者采用了一种改进的阈值降噪方法处理各层小波系数,并在此基础上有选择地抑制保留的细节系数,以此达到降噪的目的。本文通过基于理论分析的实验验证了该方法的有效性。
1小波分析用于信号降噪的原理
1.1基本降噪模型
如果一个纯净信号X(t)被噪声污染后为F(t),那么基本的噪声模型就可以表示为F(t)=X(t)+σY(t)(1)其中:Y(t)为噪声;σ为噪声强度。小波变换的目的就是要抑制Y(t)以恢复X(t)。从统计学的观点看,这个模型是一个随时间推移的回归模型,这种分解方法可以看做是在正交基上对函数X(t)的无参估计。
1.2降噪的过程小波分析用于信号降噪的过程通常分为3个步骤:
1)分解过程:根据应用场合的不同,综合考虑小波函数的紧支集、对称性、正则性、消失矩等,选取适合的小波基函数对信号进行N层小波分解。
2)作用阈值过程:根据Donoho提出的小波阈值算法,对分解得到的各层小波系数进行硬阈值或软阈值处理。
3)重建过程:根据降噪处理后的第N层近似系数和各层细节系数(cdi,i=1,2,…,N),运用小波变换的重建算法实现信号的重构。
2阈值确定模型的选择
在小波分析用于信号降噪的过程中,核心的步骤就是在系数上作用阈值,因此阈值的选取直接影响降噪的质量。本文采用的方法是根据原始信号的信噪比确定各层系数降噪所需的阈值。假定噪声为高斯白噪声(噪声的数学期望为0),信噪比就用原始信号小波分解的各层系数的标准差来衡量。1)默认的阈值确定模型:)Birge-Massart策略阈值确定模型:由于本文采用的阈值降噪法需对各层小波系数设置不同的保留阈值,而通过默认的阈值确定模型求得的阈值为全局阈值,因此使用Birge-Massart策略确定分层阈值更恰当。
3改进的阈值降噪法
针对含噪信号的降噪处理,Donoho等创造性地提出了小波阈值法降噪。该方法在实际运用中取得了瞩目的成就,但也存在瑕疵。通常情况下小波硬阈值法会导致作用后的光谱曲线在某些点(阈值点)产生间断,虽然小波软阈值法克服了这一缺陷,但却给重构信号引入了附加振荡。除此之外,阈值函数将小于阈值的小波系数全部置0,会使得高频部分的有用信号无法参与重构,从而降低了还原度。针对这些缺陷,文献[10]提出了一种改进的阈值函数。
4.实验结果及分析
4.1小波基函数和最优分解层数的选取
实验采用波长为365nm的激发光源LIS365照射CdO溶液与Se粉反应15min时得到的量子点,由海洋光学QE65000光谱仪采集量子点荧光光谱,导入Matlab中得到如图1所示的CdSe量子点荧光光谱。光谱范围为300nm~1200nm,分辨率为1nm-1,横坐标为波长(nm),纵坐标为吸光度(a.u.)。小波基函数的选取应兼顾紧支集、对称性、正则性、消失矩等特性。symN小波族的构造类似于dbN小波族,且具有更好的对称性,可以减少重构时的相移。因此本文选用symN小波族对CdSe量子点荧光光谱信号进行降噪处理。由于支集太长会产生边界问题,支集太短又不利于信号能量的集中,所以选用如图2所示支集适中的sym4作为小波基函数。将CdSe量子点荧光光谱信号进行小波分解,细节系数在各分解层数上的奇异谱分布如图3所示。当分解层数为4时,奇异谱发生突变,说明最优分解层数即为4。
4.2算法验证
为了检验本文提出的改进阈值函数在实现CdSe量子点荧光光谱信号降噪时的优势,采用传统的硬阈值法、软阈值法、文献[10]提出的阈值法和改进阈值法分别对原始信号进行降噪处理,通过Matlab提供的小波降噪命令同时完成了作用阈值和重构过程,降噪后的光谱曲线如图4所示。为了进一步证明改进阈值降噪法的有效性,本文采用了信噪比、均方误差和能量占比3项指标来对降噪效果进行量化评估。
5结论
1)通过分析阈值确定模型的适用范围,选定了更适用于计算分层阈值的Birge-Massart策略模型确定各层阈值。
2)在兼顾紧支集、对称性、正则性、消失矩等特性的前提下,考量了应用于小波分解适宜的支集长度,选定sym4小波作为基函数;通过观察CdSe量子点荧光光谱信号分解后各层细节系数的奇异谱分布情况,确定了最优分解层数。
3)通过分析经典的硬阈值和软阈值降噪法的缺点,提出了一种改进的阈值降噪法,并结合选定的阈值确定模型对CdSe量子点荧光光谱信号进行了降噪处理。实验结果证明:无论是从相似性直观地判断,还是从信噪比、均方误差和能量占比进行量化评估,改进的阈值降噪法都具有优势。
参考文献:
[1]秦侠,沈兰荪.小波分析及其在光谱分析中的应用[J].光谱学与光谱分析,2000,20(6):892-897.
[2]陈红.多组分污染物气体光谱检测关键技术研究[D].合肥:合肥工业大学,2011.
[6]夏国荣,徐志胜,马振燕.多小波阈值降噪法在钢丝绳缺陷检测中的应用[J].测试技术学报.2007,21(4):319-323.
[10]蒋薇薇,鲁昌华,张玉钧,等.基于提升小波改进阈值的光谱信号去噪研究[J].电子测量与仪器学报,2014,28(12):1363-1368.
[11]臧玉萍,张德江,王维正.小波分层阈值降噪法及其在发动机振动信号分析中的应用[J].振动与冲击,2009,28(8):57-60.
1.1样品收集及制备
收集不同种植区域、不同品种、不同部位的单料烟样品共110个。将样品放入烘箱内,40℃排气烘烤2h,然后磨碎过40目筛,控制含水率在6%~10%之间。
1.2试验仪器及软件
仪器:Antaris傅里叶变换近红外光谱仪(美国ThermoNicolet公司);Agilent7890-5975气相色谱质谱仪(美国Agi-lent公司);AG204型电子天平(感量0.1mg,瑞士梅特勒-托利多公司);GFL3020震荡器(德国GFL公司);电热恒温水浴锅(德国GFL公司);VELPDK20消化器(意大利VELP公司);连续流动分析仪(美国Astoria-Pacific公司);旋转粉碎机(北京高科公司);恒温箱(日本ESPEC);SDE蒸馏器(郑州玻璃仪器厂);可控温度电热套及恒温水浴锅。软件:TQAnalyst8数据分析软件(美国ThermoNicolet公司);SPSS13.0统计产品与服务解决方案(美国IBM公司)。
1.3近红外光谱扫描
取适量烟末装入石英杯中,用500g的压样器压平杯中样品后,放到光谱仪器台上扫描。仪器的工作参数:光谱范围3800~10000cm-1,间隔4cm-1,分辨率8cm-1,扫描次数69次。
1.4常规化学成分的测定
参照烟草行业标准规定的方法应用连续流动分析仪测定样品的总糖、还原糖、烟碱、总氮、氯、钾含量,并计算出相应的糖碱比和钾氯比[11]。
1.5挥发性香味成分分析
采用同时蒸馏萃取的方式提取样品中的挥发性香味成分,具体操作如下:样品称质量25g,加水300mL、二氯甲烷60mL,同时蒸馏萃取2.5h,浓缩后加内标乙酸苯乙酯(12.553g/L)10μL后待测。采用安捷伦7890-5975NGC-MS分析,色谱柱HP-5(30m×250μm×0.25μm),进样口温度250℃,流速1mL/min,分流比10∶1。起始温度60℃,以5℃/min升温到80℃,保持5min;以2℃/min升温到150℃,保持10min;以2℃/min升温到200℃,保持20min;以2℃/min升温到280℃,保持10min,总运行时间149min。共检测到挥发性香味成分33种。
1.6逐步判别分析
逐步判别分析是一种多元统计方法。整个变量筛选过程实质就是作假设检验,通过检验引入显著性变量,剔除不显著变量。反映在输出结果上,通常可以用F值的大小作为变量引入模型的标准,即一个变量是否能进入模型主要取决于协方差分析的F检验的显著水平。逐步判别过程本身并不建立判别函数,筛选出重要变量后,采用Bayes判别方法建立判别函数和判别准则,对新样品进行判别归类。
2结果与分析
2.1近红外谱图的处理
2.1.1谱图的预处理
烟草样品的近红外谱图会受到样品颜色及仪器稳定性的影响而出现噪音及基线漂移,所以必须对样品的近红外谱图进行前处理[6]。利用TQAnalyst8分析软件包中的优化功能,采用如下方法可获得理想的结果:多元散射校正消除样品不均匀带来的差异;采用段长为9、间隔为5的NorrisDerivative滤波平滑光谱,消除高频噪音,保留有用的低频信息;采用二介微分处理,消除基线漂移的影响,获得比原光谱更高分辨率和更清晰的光谱轮廓变化。
2.1.2谱图的主成分分析
选择4000~8000cm-1波数为分析区域,由主成分分析获得样品的10个主成分,前5个主成分的贡献率达到96.97%,即5个主成分就能够代表96.97%的近红外谱图信息,所以以5个主成分得分为分析对象,采用逐步判别分析进行模式识别。
2.2烟叶种植区域模式识别结果的比较
收集的样品由福建、云南、安徽、江西、贵州4个地区的烟叶样品组成,依据《中国烟草种植区划》[13]110个样品属于5个产区,从每个产区随机抽取5个作为外部验证样品,其余作为建模样品。通过逐步判别分析,筛选出对于种植区域判别有主要影响作用的6种化学成分,即糠醛、吲哚、香叶基丙酮、柏木醇、新植二烯和氯,并获得其Bayes判别函数,同样由逐步判别分析获得近红外光谱5个主成分得分烟叶种植区域的Bayes判别函数。将筛选出的变量代入Bayes判别函数计算得到判别值,比较各判别值大小,其中最大值所对应的分组便是判别分组。表2表明,化学成分建模85个样品种植区域交叉验证模式识别的准确率为91.76%,外部验证25个样品种植区域模式识别的准确率为80.00%;近红外光谱建模85个样品种植区域交叉验证模式识别的准确率为89.41%,外部验证25个样品种植区域模式识别的准确率为80.00%。种植区域化学成分模式识别的准确率略高于近红外谱图模式识别的结果。滇南桂西山地丘陵烤烟区及滇西高原山地烤烟烟区都属于云南地区,地理位置较近,且种植水平及习惯接近,因此2个地区的样品发生部分误判,闽西赣南粤东丘陵烟区、皖南赣北丘陵烤烟区、黔中高原山地烤烟区样品识别正确率较高(表2)。
2.3烟叶品种模式识别结果的比较
收集的110个烟叶样品共有云烟87、翠碧1号、K326、红花大金元等4个品种,从每个品种中随机抽取5个作为外部验证样品,其余的样品作为建模样品。通过判别分析,筛选出对于品种模式识别有主要影响的4种化学成分,即4-环戊烯-1,3-二酮、茶香酮、香叶基丙酮、氯,并获得了其Bayes判别函数,同样由逐步判别分析获得近红外光谱5个主成分得分烟叶品种的Bayes判别函数。目前我国主栽烤烟品种均直接或间接来自于相同的亲本,甚至有些品种间亲缘关系极近,致使品种鉴别时容易发生错判。表4结果表明,化学成分建模90个样品品种交叉验证模式识别的准确率为77.78%,外部验证20个样品品种模式识别的准确率为70.00%;近红外光谱建模90个样品品种交叉验证模式识别的准确率为82.22%,外部验证20个样品品种模式识别的准确率为75.00%。烟草品种的近红外谱图模式识别结果优于化学成分模式识别的结果。
2.4烟叶部位模式识别结果的比较
收集的110个烟叶样品中上部烟36个、中部烟38个、下部烟36个,从不同部位的烟叶样品中随机抽取8个样品外部验证样品,其余的样品作为建模样品。通过判别分析,筛选出对于烟叶部位模式识别有主要影响的化学成分为三环萜、柏木醇、总烟碱,并获得了其Bayes判别函数,同样由逐步判别分析获得近红外光谱5个主成分得分烟叶部位的Bayes判别函数。表6结果表明,化学成分建模86个烟叶样品部位交叉验证模式识别的准确率为86.05%,外部验证24个烟叶样品的准确率为75.00%,近红外光谱建模86个烟叶样品部位交叉验证模式识别的准确率为94.19%,外部验证24个烟叶样品的准确率为91.67%。烟叶部位的近红外谱图模式识别结果优于化学成分模式识别的结果。
2.5模式识别结果比较
以化学成分、近红外光谱建模样品及外部验证样品模式识别正确识别的个数为变量进行相关性分析及配对t检验。相关性分析结果表明,2种方式获得的结果都存在显著的相关性(P<0.05);配对t检验结果表明所获得的结果差异不显著(P>0.05)(表7)。
3结论
关键词:健美操;普及组;推广;影响因素
近年来,中国青少年体质健康状况逐年下降,对此,国家高度重视。国务院令(第560号)《全民健身条例》第二十一条指出:“学校应当按照《中华人民共和国体育法》和《学校体育工作条例》的规定,根据学生的年龄、性别和体质状况,组织实施体育课教学,开展广播体操、眼保健操等体育活动,指导学生的体育锻炼,提高学生的身体素质。学校应当保证学生在校期间每天1小时的体育活动。”为了进一步贯彻落实《全民健身条例》,配合全国亿万学生阳光体育活动,中国健美操协会组织了全国健美操专家,根据不同年龄特点创编了6套规定动作普及组健美操,小、中、大学每个年龄段各两套(一套徒手操、一套轻器械操)。
一、影响中学普及组健美操推广的因素分析
中学组徒手规定动作针对青少年青春、阳光、活力的特征,以健康、活泼的阳光牛仔为成套主题,在动感的节奏里融入欢快的恰恰步伐和个性化牛仔手型,调皮、可爱,展现青春的活力和运动的魅力。简单的街舞动作的第二风格,与牛仔的风格相互对应,使成套内容更为丰富。核心动作有:(1)刺激大腿外侧肌群,修饰腿部线条,增强踝关节的灵活性的点地动作(Tap);(2)锻炼青少年背阔肌、胸大肌,提高肩关节灵活性,有效地纠正驼背、斜肩等不良姿态的动肩;(3)增强踝关节力量,预防崴脚,提高腿部灵活性与协调性的恰恰(cha cha);(4)锻炼小腿肌肉控制力,增强下肢运动协调性的漫步(Mambo)以及增强大腿和踝关节爆发力、定点控制能力、增强膝关节灵活性,锻炼大腿前侧肌群的弹踢腿(Skip)。
中学组轻器械套路选择具有中华民族特色的扇子,利用扇子来寓意翅膀,表现当代中学生勇于拼搏、积极向上的精神。将街舞中的Up-Down的律动融入创编中,简单易学,节奏感与发力制动感强。核心动作有:(1)踹腿街舞动作,需配合腹背肌收缩完成,随音乐节奏加大动作幅度,可锻炼腰腹与腿部发力的协调性,增强腹背肌力量,美化腰部线条,对大腿前侧肌肉以及身体控制力与爆发力都有很好的锻炼效果;(2)吸腿跳(Knee lift)可随吸腿高度的增加,加强对大腿前侧肌肉的力量锻炼;(3)锻炼小肌肉群的力量与协调性,同时可开发小脑,提高手指的灵活性的开扇经典动作。
从普及组健美操两套动作的内容分析中我们可以看出,普及组健美操主题鲜明,动作简单易学,内容丰富多彩,为健美操爱好者提供了更多的选择机会。第二风格更是各套动作亮点所在,在很大程度上增加了各套动作的新颖性、趣味性、时尚性和观赏性,为普及组健美操的推广提供了可靠的技术基础。
2010年7月11日,全国普及组健美操规定动作首次培训班在杭州隆重开班,考核合格的学员将具备本年度普及组健美操联赛分站赛的执法资格,为普及组健美操在全国的推广迈出了关键的一步。2010年12月11日,湖南省普及组健美操教练员培训班在湖南师范大学体育学院举行,为我省及全国普及组健美操的推广做出了重要贡献。紧接着2011年1月29日,中国健美操协会推出了《全国普及健美操系列推广活动管理办法(试行)》,为普及组健美操在全国的推广做出了赛制的保障。2011年3月,国家体育总局体操运动中心公布了《2011年全国普及健美操系列推广活动竞赛规程》,普及组健美操竞赛在全国开始具体实施。通过比赛达到宣传、交流、促进的效果。普及组健美操有其自身独特的竞赛观赏性,充分挖掘健身运动竞赛表演市场,并通过建立全国以及地方性的联赛制度,调研设计赛事频率、赛事规模,来促进普及组健美操赛事的发展,以赛事来宣传、以赛事来促进健身操运动技术的交流,真正实现以赛促练、以赛带练的目的。
合理的健美操场地和舒适的环境是普及组健美操的物质保障,场地的地面材料、高度都会影响健美操锻炼者的练习效果。普及组健美操场地选择室内场地较为适宜,地面应为木质材料地板且地面平坦、无裂痕、有弹性、防滑并保证室内空气流通。镜子是健美操锻炼不可缺少的设备,一般来说,可选择高度在2米以上,宽度贴于整个墙面的壁镜,这样投影清晰、照出的人体不变形。音响设备是健美操锻炼所必需的设备,要求声音纯正、效果好。目前,我国中学体育设施及场馆不断完善,为普及组健美操的推广与发展创造了有利条件。
二、从各方面入手,加大健美操推广的力度
相关部门和单位应该设计合理的赛事,建立全方位的赛制,促进健身操运动技术的交流。积极组织不同的普及组健美操比赛,发现人才,加快普及组健美操在中学的影响力,通过比赛达到宣传、交流、促进普及组健美操发展的效果。
要将教练员、裁判员的培训工作列入项目推广的首要工作,定期开展培训,培养专业人才,让他们熟练掌握普及组健美操的专业知识,从而推动学校乃至全国组健美操的发展,促进健美操技术水平的提高。
从学校教育体系出发,将普及组健美操作为“体育、艺术2+1”项目工程的课外体育活动,逐步建立从小学到大学普及组健美操运动员的培养体系,立足于校园,实现该运动项目的可持续发展。
普及组健美操的推广应建立在党委和政府的领导下,制订教育、
体育、卫生部门和共青团组织等共同参加的联席会议制度,统筹协调完成,把普及组健美操的推广作为阳光体育活动的内容,列入全民健身条例,加大普及组健美操推广的经费投入,加强学校体育设施特别是健美操体育场地建设,并且在课余和节假日免费或优惠向大众开放。
[关键词] 聚普瑞锌;原子分光光度法;人血浆
[中图分类号] R943 [文献标识码]A [文章编号]1673-7210(2011)07(b)-031-02
Determination on the concentration of Polaprezinc Granules in human plasma by atomic absorption spectrometry
YUAN Xiaochun1,2, DAI Zhiyong1, XU Pingsheng1, QIN Qun1
1.Department of Pharmacy, Xiangya Hospital, Central South University, Hu'nan Province, Changsha 410008, China; 2.Department of Pharmacy, Hu'nan Provincial People's Hospital, Changsha 410005, China
[Abstract] Objective: To establish an atomic absorption photometric method for the determination of Polaprezinc Granules in human plasma. Methods: Atomic absorption spectrometer was used and parameters were set as: wavelength was 213.9 nm, band pass was 0.5 nm, lamp current was 10 mA, flame was Air-Acetylene, Acetylene flow rate was 1.2 L/min. Results: The linear range of standard Zinc solution was 0.05-2.00 mg/L, the limit of quantification was 0.05 mg/L, recovery was 103.0%, within-day and between-day precisions all met the requirements. Conclusion: The method has a high selectivity, sensitivity and stability, and it is applied to a pharmacokinetic study of Polaprezinc Granules.
[Key words] Polaprezinc Granules; Atomic absorption spectrometry; Human plasma
聚普瑞锌颗粒(Polaprezinc granules)为L-肌肽络合物[1],属于促进防御因子类药。由于具有抗氧化及膜稳定作用从而保持胃黏膜体内平衡,达到细胞保护的作用,同时它也能促进伤口愈合,增强防御因子作用,用于防治消化性溃疡,同时它还具有增强黏膜附着性,提高胃黏膜防御作用的功效[2-3]。本品在吸收的过程中锌与L-肌肽解离,L-肌肽在体内参与代谢,经由组胺酸在生物体内作为蛋白质的组成成分而使用,因此聚普瑞锌的体内药代动力学研究以血锌为测定指标。本课题建立火焰原子吸收光谱法测定血浆锌浓度的方法[4-12],方法简便、准确、灵敏、重现性好,可用于聚普瑞锌的体内药物浓度监测及药代动力学研究。
1 仪器与试药
1.1 仪器
美国热电公司Solaar M6型原子吸收光谱仪(具空气-乙炔火焰,氘灯,锌空心阴极灯);TD Z4-WS 台式离心机(赛特湘仪离心机仪器有限公司);Dragonmed手动可调式移液枪(100 μl和1 000 μl,大龙仪器设备有限公司);金花牌移液器(5 ml,北京青云卓立精密仪器设备有限公司)。
1.2 试药
锌标准溶液(1 000 mg/L,国家标准溶液(GBW 08620),国家标准物质研究中心);曲拉通溶液(Triton X-100,Rohm-Haas,进口分装,上海化学试剂采购供应站);硝酸(优级纯,湖南株洲市化学工业研究院);实验用水均为双重蒸馏水。
2 方法与结果
2.1 溶液的配制
2.1.1 锌标准储备液配置精密吸取 1.0 ml锌标准溶液(1 000 mg/L)置100 ml容量瓶,加入1%硝酸溶液稀释至刻度,得10 mg/L锌标准储备溶液。置4℃冰箱备用。
2.1.2 血浆样品锌浓度测定将血浆样品从冰箱中取出,放置恢复到室温后,充分摇匀。精密吸取 0.5 ml血浆样置于具塞试管中,加入1%硝酸溶液 2.0 ml,密塞,摇匀,在仪器设定的工作条件下进行浓度测定。
2.2 仪器操作条件
波长为213.9 nm,光谱通带为 0.5 nm,灯电流为10 mA,火焰类型为空气-乙炔,乙炔流量为1.2 L/min。
2.3 标准曲线和最低定量限
精密吸取0.0、0.5、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0、15.0、20.0 ml标准应用液于100 ml容量瓶中,各容量瓶分别加入0.1 ml曲拉通溶液,然后用1%硝酸溶液稀释定容,配成空白和0.05、0.10、0.30、0.50、0.70、1.00、1.50、2.00 mg/L系列标准锌溶液。将原子吸收分光光度计调节至最佳操作条件,在213.9 nm波长下分别测定标准系列,以吸光度(Y)对锌浓度(X)进行最小二乘法线性回归,得回归方程:Y=0.272 4X+0.006 3,r=0.999 4,线性范围为0.05~2.00 mg/L。本法测定血浆锌浓度的定量下限为0.05 mg/L(回收率为103.0%,RSD为5.6%,n=8)。
2.4 方法的精密度与准确度
取空白人血浆,按“血浆样品锌浓度测定”项操作,加入适量标准锌溶液,配制成血锌浓度增加值分别为0.2、0.5、1.0 mg/L的低、中、高三浓度样品各5份,按“血浆样品锌浓度测定”项操作,测得血锌浓度,减去人血浆锌本底浓度,得实测锌加入浓度,再与对应的加入浓度相比,计算低、中、高各浓度的加样回收率和精密度。结果血锌的加样回收率分别为103.3%、101.9%、95.4%,日内精密度RSD分别为2.5%、3.0%、1.5%。按上述方法连续测定3 d,计算日间精密度,得日间RSD分别为4.0%、2.4%、3.1%。
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2.5 血浆样品室温放置稳定性考察
取人血浆,加入适量标准锌溶液,配制成血锌浓度增加值分别为0.2、0.5、1.0 mg/L的低、中、高三浓度样品,在室温条件下放置,分别在0 h和24 h按“血清样品锌浓度测定”项操作,测定血锌浓度。结果低、中、高三浓度的RSD分别为3.7%、2.9%、1.9%,样品在室温放置24 h 稳定。
2.6 反复冻融实验
取人血浆,加入适量标准锌溶液,配制成血锌浓度增加值分别为0.2、0.5、1.0 mg/L的低、中、高三浓度样品,在-40℃冰箱中冷冻后取出,室温融化,然后再冷冻,反复3次,按“血浆样品锌浓度测定”项操作,测定开始和3次冻融后样品血锌浓度。结果低、中、高三浓度的RSD分别为2.5%、3.3%、2.2%,样品在3次冻融过程中稳定。
2.7 冷冻放置稳定性考察
取人血浆,加入适量标准锌溶液,配制成血锌浓度增加值分别为0.2、0.5、1.0 mg/L的低、中、高三浓度样品,在-40℃冰箱中放置,分别在0、5、10、20、30 d取样,按“血浆样品锌浓度测定”项操作,测定血锌浓度。结果低、中、高三浓度的RSD分别为3.1%、2.5%、2.4%,样品在冷冻条件下放置30 d内稳定。
2.8 临床应用
12名健康受试者平均年龄为(22.67±3.27)岁,平均体重为(62.50±5.32) kg,平均身高为(169.00±4.20) cm,禁食10 h,空腹口服聚普瑞锌颗粒150 mg,分别于给药前0 h和开始给药后0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、3、4、6、8和12 h取静脉血4.0 ml,离心分离出血浆,按“血浆样品锌浓度测定”项操作,测定血锌浓度,得平均血锌浓度-时间曲线,见图1。
3 讨论
原子吸收光谱法测定血锌浓度有极高的选择性,测定方法有石墨炉和氢火焰两种,通过比较发现,石墨炉法虽然取样量少、灵敏度高,但重现性差。因此本实验采用稳定性好的氢火焰法测定血锌浓度,保证了测定结果的准确,有利于开展聚普瑞锌的人体药代动力学研究。
由于锌为人血浆中内源性物质,配制标准曲线不能采用空白血浆。通过溶液提升实验比较,0.1%曲拉通溶液的黏度与血浆基本一致,因此在配制标准锌溶液时,加入0.1%曲拉通溶液为基质,测定结果准确可靠。
本试验采用火焰原子吸收光谱法测定血锌的浓度,血样经1%硝酸稀释处理后,进行定量分析。综上所述,该方法具有选择性强、灵敏度高、稳定性好、操作简便的优点。
[参考文献]
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(收稿日期:2011-05-11)
【关键词】广西少数民族 普通话 社会心理
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2017)03C-0008-03
一、问题的提出
早在1956年,国务院就颁布了关于推广普通话(以下简称推普)的文件。然而,位处祖国边疆的广西少数民族地区,由于种种原因,在很长一段时间内推普工作进展缓慢。直到20世纪末,普通话在广西少得褡宓厍的普及率仍然不高。1998年的“广西语言文字使用情况调查研究”结果显示,42.6%的受访者还基本不会说普通话。
进入新世纪后,广西的推普工作取得了长足的发展。2013年,广西语委组织了“广西中小学教师使用普通话教学现状”调查,结果显示,全区中小学校已全部使用普通话进行授课,普通话已成为师生课堂内外交流的首选语言。但是,广西中小学教师的普通话水平大部分处于二乙水平(56.39%),二甲及以上水平的只占21.25%,而三甲以下水平的有22.36%。这从一个侧面反映了现阶段广西普通话总体水平不高的事实,特别是广西少数民族,在掌握普通话方面存在更多的难题。如何使广西少数民族掌握的普通话从说得出到说得好,是今后广西推普工作的重点。
关于广西少数民族学习普通话的问题,已有不少学者做过研究。韦茂繁和韦树关详细地分析了壮族人民学习普通话的语音难点所在;覃凤余也指出,广西少数民族的普通话语音上存在“夹壮”“夹粤”“夹平”问题,词汇、语法上存在偏离现象;覃如冰则用实验的方法对比了壮族人民的普通话与标准普通话在声学参数上的差异。
然而,仅从语言之间的差异来研究这个问题是不够的。语言是一种交际工具,语言的使用是一种社会现象。社会成员对语言的选择既是个性心理的反映,也是社会心理的体现。研究广西少数民族学习普通话的问题,不仅要研究语言本身的问题,也要从社会学、心理学的角度研究语言使用者的问题。
二、少数民族学习普通话的社会心理表现
近年来,随着新媒体的出现以及义务教育的普及,普通话在广西少数民族地区的使用日益广泛,城镇以上的居民大多数能听、能说普通话。少数民族人民学习普通话有主动的向往,也有被动的接受;是个人的选择,也是时展的结果。据调查,当前广西少数民族学习普通话的社会心理主要有以下一些表现。
(一)认同与追求
认同与追求是当前广西少数民族对普通话最基本的社会心理表现。这种认同与追求体现在使用的广泛性和学习的积极性上。如今,广西少数民族地区县级及以上的办公场所,主流的语言都已经由民族语或汉语方言转为普通话(乡镇地区普通话与民族语、汉语方言多语共存)。在大部分的民族自治县或少数民族聚居区,普通话渐渐为人们所接受,并悄然发展成为大众交流的工具。人们对普通话的学习积极性空前高涨,孩子们从幼儿园起就开始学习普通话,部分家长甚至送孩子去培训机构专门学习普通话。
广西少数民族对普通话的认同与追求心理从根本上说是时展的必然结果,主要是由以下几方面因素促成的。
1.学校教育。据广西语委的资料记载,广西自1998年起要求全区各级教学机构都要使用普通话进行教学。此后,普通话不仅被作为语文科目的内容,更被当作学习其他科目必备的工具,得到师生乃至整个社会前所未有的重视。1990年后出生的一代也因此有机会从小学开始就接受系统的普通话教育。如今,这些受过系统教育的学生陆续走向社会,成为社会上说普通话的中坚力量。
2.职业要求。首先,部分职业如教师、播音、主持等对普通话水平有专门的要求,个人要拿到相关的从业资格证,必须先拿到相应的普通话水平测试等级证书。这也促使从事这些职业或有志于从事这些职业的人员说好普通话。其次,政府提倡在学校、机关、企事业单位等公开、正式的场合使用国家通用的语言,这也促使人们重视普通话的学习和使用。再次,广西语言众多,绝大多数互相不能通话。随着社会的发展,少数民族要到外地去求学、谋生,或不熟悉某地民族语言的人要到该地区去工作,都要学习普通话,借助普通话进行交流。这也直接促进了普通话在该地区的传播和发展。
3.媒体宣传。随着经济的发展、生活水平的提高,人们有机会接触到各种媒体,如网络、电视、电影、手机等,而这些大众媒体的主流语言是普通话,人们要想理解这些媒体的信息,就必须掌握普通话。这也使得一部分人虽然没有职业要求,也没接受过相关的教育,也会认同和自觉学习普通话。
4.从众心理。从众心理是指个体在群体中因受到群体的压力,而在知觉、判断、信仰以及行为上,表现出与群体中的大多数人一致的一种行为倾向。上述三方面的因素,使得社会的主流群体把普通话作为重要的交流工具,这种现象无疑会对当地社会产生广泛而深远的影响。一些基层民众受到影响后,遂产生学习模仿心理,这样也会促使他们认同和追求普通话,自觉学习普通话。
当前正是这种对普通话的认同与追求,极大地促进普通话在广西少数民族地区的发展与传播。然而,伴随着少数民族对普通话的认同和追求,还有他们在学习和使用普通话中的随流和畏难心理。
(二)随流
当前,使用普通话在广西少数民族地区已经成为一种潮流,说的人越来越多,就形成了越来越强的普通话语境。但这种普通话并不是标准的普通话,而是带有明显的地方语言特色的“地方普通话”。这种“地方普通话”只有本地人熟悉,外地人听来往往“不知所云”,十分不利于更广泛的交流。但个体处在这样的语境中,很容易受到影响而表现出随流心理。随流也是一种从众。随流心理不仅出现在学习普通话的过程中,也出现在使用普通话的过程中,通常表现为个体对周围他人的发音特点和使用习惯的认可和接受上,并使自己的普通话使用表现出与周围他人相似的特点。
第二,确保少数民族教师能得到足够的有效培训。首先,培训要常态化。不仅要让教师在考证前得到培训,考证后也能得到培训,以保持一定的水平。其次,指导要专业化。培训人员应具备相应的语言学知识。再次,活动要经常化。相关活动的支撑也是必要的。如可以经常开展诵读、演讲等可以提升普通话水平的活动。
(三)加强对相关领域的研究
少数民族学习普通话是一种学习第二语言的实践活动,这种实践活动若能有正_的理论指导则能事半功倍。因此,加强对相关领域的研究是十分必要的。
第一,要加强对少数民族语言与普通话的对比研究。不同的民族语背景的少数民族学习普通话的难点不同。只有找出他们母语与普通话之间的差异,才能找到他们学习普通话的难点所在,进而找到合适的方法帮助他们。
第二,要加强对地方普通话的研究。影响少数民族普通话水平进一步提高的原因,除了母语的影响,更有来自地方普通话的影响。这种“地普”实际上是一种“中介语”,严重地阻碍了普通话水平的进一步提高。这种影响一定程度上甚至比来自母语的影响更大,因而应给予足够的重视。
第三,要加强对少数民族学习普通话的特点和规律的研究。少数民族学习普通话虽然属于第二语言的学习,但不完全等同于对外国语言的学习,不能照搬外国那套第二语言学习的理论和方法。且不同母语的人学习普通话会有不同的学习心理特点,呈现出不同的学习曲线。语言教育家要研究这些不同的学习特点和规律,形成一定的理论,以指导实践。
总而言之,认同与追求、随流和畏难是当前广西少数民族学习普通话过程中普遍存在的心理状态。少数民族对普通话的认同与追求心理非常有利于普通话在广西民族地区的传播与发展,应加以保护和利用。而随流和畏难心理则会影响少数民族普通话水平的进一步提高,有关部门要注意引导,并制定相关的措施,以帮助他们消除或缓解这些不良心态。
【参考文献】
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[4]覃如冰.壮族人学习普通话语音教学对策研究[D].南宁:广西大学,2008
[5]沙莲香.社会心理学[M].北京:中国人民大学出版社,2011
[6]许余龙.对比语言学[M].上海:上海外语教育出版社,2010
[7]广西壮族自治区地方志编纂委员会.广西通志・少数民族语言志[M].南宁:广西人民出版社,2000
【基金项目】广西教育科学“十二五”规划2015年度广西民族教育研究专项课题“民族地区学校民族文化传承与创新研究”(2015ZMJ023);广西教育科学“十二五”规划2015年度语言文字研究专项课题“广西世居少数民族普通话语音习得偏误调查研究”(2005ZYG001)
关键词:吉首市 阳光体育 现状 建议
1.1 研究对象
以吉首市普通中学阳光体育运动开展现状为研究对象,结合随机与整群抽样的方法抽取吉首市一中,四中,雅思中学三所学校中的学生共600人为调查对象,其中男生315人,女生285人,体育教师共28人。
1.2 研究方法
文献资料法;访谈法;问卷调查法;数理统计法;逻辑分析法
2.研究结果与分析
2.1吉首市普通中学开展阳光体育运动现状调查
2.1.1吉首市普通中学师资力量现状调查
体育教师是学校体育活动的主导者,是“阳光体育”运动运行好坏的“指挥棒”,因此学校体育的师资情况直接关系到学生“阳光体育”的落实情况,教师学历的高低、体育教师的数量从一定程度上影响着教学质量的提高,从调查来看吉首市普通中学教师学历有待提高, 96%的体育教师均为大学本科,而硕士研究生仅占一小部分,其中大部分学校体育老师兼双职。此外由于体育教师的结构性缺编,体育教师和在校学生比例严重失调。这给阳光体育的开展造成一定影响。
2.1.2吉首市普通中学师生对阳光体育运动的了解程度调查
从调查得知,大部分体育教师对阳光体育这一概念还是比较了解,但学生对阳光体育的了解却不容乐观。在调查中有36% 的学生完全不了解这个概念;46% 的中学生只是基本了解;真正比较了解“阳光体育运动”的仅有18%。由此可知学生对阳光体育这一概念不清晰,学校和体育教师应加大宣传力度,使学生理解阳光体育的真正含义,自愿参与阳光体育运动,把身体锻炼得更好。
2.1.3吉首市普通中学学生参加体育锻炼时间的情况
从表1可以知,大部分学生不同程度地参加了体育活动,只是每周运动的次数偏低,每次活动的时间大部分都在三十分钟以下。其中每周活动五次以上的仅占一小部分。离我们“每天活动1 h”的要求还有一定的差距。
2.1.4 吉首市普通中学有无阳光体育运动专项拨款的调查
据调查得知,没有专项拨款的学校达到64%,而有专项拨款的为35%。在资金方面,大部分学校还不到位,这直接影响到学校阳光运动的开展。通过访谈得知,小部分学校有一定的体育活动经费,可资金很少。这是导致阳光体育未能很好实施的一个重要原因,原因主要是学校领导对阳光体育运动的不重视,把大量的人力,物力和财力用在其他科目上。
2.1.5吉首市普通中学场地器材现状情况调查
据调查可知,学生进行体育活动的主要场所与器材的配备明显不足,这与教育部规定的每生活动场地面积为3平方米相比,明显不成比例,通过我们对老师和学生的交谈得知学校的体育器材比较缺乏,并且有些体育器材已经比较陈旧,学校没有进行及时的更新体育设备。学校应在体育的硬件和软件上进行改善。使学校体育能更好的发展。让学生能有更加宽敞的活动环境和更加标准的体育场地。
2.2 影响吉首市普通中学阳光体育运动开展的原因分析
2.2.1 吉首市普通中学学校领导对开展“阳光体育”运动的态度
学校领导对“阳光体育”运动的重视程度,直接影响到学校体育活动的组织和开展,因此学校领导对开展“阳光体育”运动的态度是影响吉首市普通中学阳光体育运动开展的一个直接原因。
2.2.2 吉首市普通中学体育教师师资力量状况
目前吉首市普通中学体育教师存在结构性失调,体育教师的数量无法满足学生的需要;因此,吉首市政府要加大教师人事改革,增大体育教师数量,注入年轻新力量,改革管理机制,以便更好的开展阳光体育运动。
2.2.3 吉首市普通中学学校场地器材配备及资金情况
阳光体育运动的开展必须依赖于体育场地和器材,而体育器材的使用频率高,需要投入大量的资金作为购买器材和维修,通过访谈与调查发现吉首市普通中学缺乏资金保障,体育器材得不到更新.因而使阳光体育运动没有收到预期的效果.
3.结果与建议
3.1 结果
3.1.1吉首市普通中学的体育师资力量不足,体育教师和学生对阳光体育运动了解不透彻。每天的体育活动时间达不到一小时。
3.1.2学校领导对阳光体育运动在校园的开展,还没有形成足够的重视,学校的场地器材条件有限。
3.1.3学校对开展阳光体育运动的经费缺乏;没有充足的资金保障,另外,体育教师工作量大,新生力量补充不足。
3.2 建议
3.2.1学校领导重视关心阳光体育运动,各级部门加强宣传,制定详细和长远的实施方案,设立专项资金,为阳光体育运动进一步开展提供条件保障。
3.2.2教育部门重视,建立和完善学校体育的管理制度,将学生每天一小时体育活动纳入学校督导内容及评估体系,把学生体质健康状况作为评价教育工作的重要指标。
3.2.3继续升化学校体育改革,加大课程资源开发与利用,把课外体育活动开展得丰富多彩,使之成为全体学生参与实践阳光体育运动的主要形式。(作者单位:1.上海体育学院,体育教育训练学院;2.上海体育学院,中国乒乓球学院)
参考文献
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[3] 朱志军.阳光体育”伴新世纪青少年健康成长[J].管理论坛,2007(8):47-48.
【关键词】 广州市;社区;普通居民;糖尿病;流行病学调查
DOI:10.14163/ki.11-5547/r.2016.01.215
Analysis of epidemiological survey for diabetes mellitus in 2000 ordinary residents in Qifuxincun Community of Panyu District, Guangzhou City LIU Feng, JI Bing, XIA Chun-lan, et al. Qifu Hospital of Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine, Guangzhou 511495, China
【Abstract】 Objective To investigate epidemiological survey for diabetes mellitus in 2000 ordinary residents in Qifuxincun Community of Panyu District, Guangzhou City. Methods Questionnaire survey and physical examination were applied for 2000 subjects, and influences by different individual factors on diabetic epidemiology were analyzed. Results Incidence of diabetes mellitus was 7.1% in the 2000 residents. People with body mass index ≥24 kg/m2, male waistline ≥90 cm, and female waistline ≥85 cm contained high morbidity of diabetes mellitus than common people. The morbidity of diabetes mellitus increased along with age, while it was low in people with high education level. People with deficient psychical exercise had higher morbidity of diabetes mellitus than those doing regular exercise. The differences all had statistical significance (P
【Key words】 Guangzhou city; Community; Ordinary residents; Diabetes mellitus; Epidemiological survey
近年来随着人们生活质量提高, 饮食结构发生变化, 糖尿病发生率明显增高。有资料显示[1, 2], 目前全世界有1.5亿糖尿病患者, 截止到2025年糖尿病患者可能达到3亿, 我国2010年数据显示糖尿病患病率达到近10%, 对患者生活质量造成不良影响。本研究通过对本社区糖尿病患者流行病学资料进行调查分析, 为提高社区糖尿病综合防治具有重要的意义, 现将研究结果报告如下。
1 资料与方法
1. 1 一般资料 选择2014年7月~2015年6月广州市番禺区祈福新村社区居民12万居民进行调查, 通过问卷调查和体格检查, 筛掉重要信息缺失和问卷调查无效人员, 最终保留调查例数为2000例。
1. 2 流行病学调查方法
1. 2. 1 调查内容 针对2000例调查对象进行问卷调查及体格检查, 并收集资料。主要包括调查对象的性别、年龄、文化程度、职业类别、婚姻情况、生活习惯、饮食习惯, 体格检查主要是身高、体重、腰围、臀围、血压、心率等情况。
1. 2. 2 判定标准 糖尿病诊断标准主要是空腹血浆葡萄糖(FPG)≥7.0 mmol/L, 或葡萄糖耐量试验(OGTT)≥11.1 mmol/L, 或已经确诊为糖尿病患者并且正在接受治疗。通过体质量指数进行判定≥24 kg/m2为异常。吸烟>1支/d, 连续或者累计天数>6个月。饮酒:患者饮白酒>50 ml/次或者饮啤酒>1瓶, 平均每周饮酒次数>1次, 连续时间>6个月。
1. 3 观察指标 观察2000例调查对象性别、年龄、文化程度、职业类别、婚姻情况、生活习惯、饮食习惯及体格检查方面的不同对糖尿病发生率的影响。
1. 4 统计学方法 采用SPSS18.0统计学软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差( x-±s)表示, 采用t检验;计数资料以率(%)表示, 采用χ2检验;由Visual Foxpro6.0建立数据库。P
2 结果
2000例调查对象性别、年龄、文化程度、职业类别、婚姻情况、生活习惯、饮食习惯、体格检查方面的糖尿病发生率情况。见表1。
3 讨论
糖尿病是目前威胁人类身体健康的重要疾病, 参照国际糖尿病联盟的估算, 我国每天新发现的糖尿病患者767例, 每年的新发糖尿病患者为101万例, 可见糖尿病预防控制和治疗的形势极为严峻[3, 4]。随着人们饮食结构的变化, 肥胖患者的发生率明显增高, 有资料显示, 年龄越大, 肥胖患者的糖尿病发生率也越高[5, 6]。本研究通过对广州市番禺区祈福新村社区2000名普通居民糖尿病流行病学调查情况进行分析, 糖尿病患病率为142/2000(7.1%), 此发病率和以往研究结果基本一致[7, 8]。本地区糖尿病患者患病率随着年龄增长呈现明显升高的趋势, 尤其是在55岁患者发生率>10%, 逐步升高, 提示年龄可能是社区普通居民发生糖尿病的一个重要的危险因素。以往的研究也表明了, 慢性疾病的发展是随着年龄的增长, 逐步的演变而来的, 糖尿病作为一种慢性疾病, 往往也是在中老年才逐步的显现, 对于糖尿病的预防, 应该从年轻时就开始注意饮食习惯和生活习惯[9, 10]。本研究中, 体质量指数较高和腰围较大居民的糖尿病患病率明显高于体重控制正常人群, 提示超重或者肥胖会影响机体代谢水平, 在一定程度上增加了糖尿病发生的风险性。缺乏体育锻炼的人群糖尿病患病率也高于经常参加体育锻炼的人群, 说明缺乏体育锻炼的人群往往也是肥胖人群, 尤其是中心性肥胖已经成为了糖尿病发生的重要原因。本研究还发现, 文化程度越高糖尿病患病率相对较低, 分析原因可能是由于文化水平相对较高的人群对健康意识和糖尿病的认知程度也相对较高, 在饮食、生活习惯方面更加关注, 有利于降低糖尿病的发生率。
综上所述, 糖尿病与年龄、体质量指数≥24 kg/m2、男性腰围≥90 cm、女性腰围≥85 cm、文化程度、体育运动等因素有关的疾病, 进行早期干预控制具有重要的临床意义。
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[关键词] 高效液相色谱法;荧光偏振免疫法;抗癫痫药
[中图分类号] R971;R927 [文献标识码] B [文章编号] 2095-0616(2013)21-61-03
癫痫(epilepsy)是多种原因导致的脑部神经元高度同步化异常放电的临床综合症[1]。癫痫的治疗仍以药物为主,临床常用的有苯妥英钠(PT)、苯巴比妥(PB)、卡马西平(CBZ)等。但由于这些药物常有不同程度的不良反应,且较容易发生中毒症状。因此需监测抗癫痫药物的血清浓度,进而保证使用安全。目前,高效液相色谱法(HPLC)与荧光偏振免疫法(FPIA)是最常用的监测血药浓度方法[2]。为了探究HPLC与FPIA在测定常用抗癫痫药物血清浓度的相关性,本资料对其进行实验研究并报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
研究对象为2012年6月~2012年12月在我院神经内科治疗的103例癫痫患者,按照使用抗癫痫药物的不同,分为PT组31例,CBZ组43例,PB组29例。3组间患者的性别、年龄等一般情况比较差异无统计学意义。癫痫的诊断与分类按照1989年国际抗癫痫联盟分类标准进行[3]。所有患者均在服药前抽取静脉血2~3mL,将分离后的血清分成2份,分别用HPLC法与FPIA法测定其药物的稳态谷浓度。
1.2 仪器与试剂
使用仪器主要包括Intergral-100 HPLC系统(美国Perkin-Elmer公司),TDxFLx荧光偏振免疫分析仪(美国雅培公司),LG10-3A高速冷冻离心机(北京医用离心机厂),xw-80A旋涡混合器(上海医科大学仪器厂),AG285电子分析天平(瑞士梅勒公司)等。
检验所用的PT、PB、CBZ均由中国药品生物制品检定所提供,内标物采用自制安眠酮。乙醚和甲醇分别为分析纯乙醚和色谱纯甲醇;FPIA法均使用雅培公司所生产的配套试剂盒、标准曲线盒、质控盒。
1.3 HPLC
1.3.1 色谱条件 色谱柱:Hypersil ODS柱(250mm× 4.6mm,5μm),流动相采用甲醇-水(6040),柱温30℃,检测波长254nm,流速为1.0mL/min,进样量20μL。
标准储备液制备:采用电子分析天平称取CBZ、PT、PB及安眠酮,用色谱纯甲醇作为溶剂制备成浓度为100μg/mL的内标液及标准贮备液,放入4℃冰箱内贮存。
1.3.2 血清样品处理 取0.1mL血清样品至10mL离心管内,加15μL内标液漩涡混合2min;加入乙醚2mL后再旋涡混合5min。然后在1500r/min转速下离心5min,将上清液1.5mL置于45℃水浴中,并于N2流下挥干,所得的残渣加入流动相150μL后旋涡混合5min,再在4000r/min转速下离心5min,取20μL上清液进样分析。相同色谱条件下,待测物的分析不受空白血清提取物的干扰,得到PB、PT、CBZ及内标液的保留时间依次为4.2、5.4、6.3、7.8min。
1.3.3 制备标准曲线 用电子分析天平量取适当CBZ、PT、PB的标准制备液(浓度100μg/ml),放入N2流及45℃水浴中挥干,再精密加入空白血清0.1mL、内标液15μL,进行2min漩涡混合,按照1.3.2中的方式测定。线性回归分析时,横坐标X为药物浓度,纵坐标Y为药物与内标峰面积之比,得到回归方程为YCBZ=0.0009+0.1054X(r=0.9993),线性范围1.4~23.0μg/mL;YPT=0.0112+0.0189X(r=0.9992),线性范围5.5~39.0μg/mL;YPB=0.0048+0.0169X(r=0.9995),线性范围5.5~61.0μg/mL。
1.3.4 回收率及精密度试验 分别制备低、中、高3种浓度的CBZ、PT、PB含药血清,精密量取内标液15μL后旋涡混合2min。按照上述方法进行测定,将测得的药物峰面积与内标峰面积之比(Y)代入回归方程,计算出测得量(X),并计算回收率(测得量与加入量之比)。每种浓度在1d内测定6次,得到日内相对标准差;连续测定6d来计算日间相对标准差,结果详见表1。
1.3.5 测定稳定性与灵敏度 在室温25℃以下的条件中,测定低中高不同浓度的含药血清,结果显示药物浓度在6h内保持稳定;含药血清经冷冻-融化3次之后,测定结果显示含药血清的药物浓度也保持稳定;于-30℃温度下将不同浓度的含药血清放置1个月,测定结果也显示血清能保持稳定。按照31的信噪比进行计算,CBZ、PB、PT的最低检测浓度依次为0.2、1.0、1.0μg/mL。
1.4 FPIA法
用荧光偏振免疫分析仪来测定血清浓度,主要步骤为:量取患者血清150μL,注入专用的样品杯后按照使用手册进行操作,用配套的标准曲线盒、质控盒制备标准曲线并作随机质控,分析仪进行自行取样、分析测定。见表2。
1.5 统计学方法
HPLC法与FPIA法结果比较,运用SPSS13.0进行数据处理,采用配对t检验,P
2 结果
2.1 相关性分析
用线性回归进行比较,横坐标X为HPLC法的测定结果,纵坐标Y为FPIA法的测定结果,得到回归方程为YCBZ=0.183+0.954X(r=0.944);YPT=-1.421+1.141X(r=0.963);YPB=-0.128+0.956X(r=0.949)。
2.2 配对t检验
将CBZ、PT、PB的两种测定方法结果进行配对t检验,结果显示这两种方法所测得的值均差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。
3 讨论
当前,HPLC及FPIA都已在国内医院或临床药学实验室广泛应用。在本资料中,HPLC法和FPIA法测定CBZ、PT、PB血清浓度结果的呈线性相关;对两者监测的数据进行配对t检验后发现,这两种方法监测的准确性方面没有明显差异。但是作为当前监测血药浓度的最常用方法,两者仍存在着一定的优劣。
HPLC法的专一性较FPIA法好,具有准确、灵敏、重现性好、专属性强的优点。由于高效的分离能力,HPLC法能同时测定多种药物及其代谢产物的浓度,故而在很多实验室中多采用HPLC法来对照比较其他监测方法的合理及准确程度[4-5]。虽然HPLC法不必依赖于商品化的试剂盒,但所用样品需进行预处理[6],周期较长且技术难度较大,对操作者要求较高。
FPIA法具有监测周期短、自动化程度高、操作简便等优点,因此适用于急诊检查与单一药物的批量分析测定。但由于不能同时测定多种药物,测定品种受试剂种类限制,且试剂价格昂贵,故而专属性较差,不能满足新药研究与开发[7]。此外,有些受监测药物的活性代谢产物常常影响原药浓度的测定。如FPIA法测定全血环孢霉素A的浓度测量值明显偏高,主要原因就是代谢产物对原药的监测有干扰,使得监测结果出现偏差[8]。
总的来说,高效液相色谱法与荧光偏振免疫法两种方法测定抗癫痫药血清浓度具有相关性。采用HPLC法和FPIA法进行CBZ、PT、PB的血清浓度测定各有利弊,须结合检测药物种类数目、受检人数等合理选择监测方式。
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微观量子“摄影师”的成长之路
聂博士于2007年毕业于中科院长春光机与物理研究所,凝聚态物理专业。他博士阶段的工作侧重于材料合成和发光动力学研究。从微观上来说,发光是接受能量跃迁到高能级的电子回到低能级并将能量以光的形式放出的过程。电子回到低能级之前,往往首先要经过一系列密集的电子组态或振动能级驰豫到一个亚稳态能级,而后通过发光释放能量回到基态。聂博士意识到,他研究的发光过程其实是整个过程后期阶段的表现,而当时他的实验条件不具备足够高的时间分辨来观察电子前期弛豫的超快动力学过程。拓展来讲,人们研究的各种现象往往都是事件发展过程中的某一个阶段的表现,那么事件的整体特征是什么,常常令人困惑。即使是对某一阶段的表现,由于时间分辨的逐步提高,人们对它的认识也是层层深入的,愈“深入”愈精彩。人们认识事件的时候,要么只是个大概,要么只是抓住了“大象”的一个“尾巴”或“耳朵”,对整头“大象”好似一无所知。聂博士常常问自己:我们真的可以认识这个世界吗?这个在聂博士现在看来近似幼稚的问题在他心中缠绕了很多年。
聂博士表示,他很幸运地遇到了他的恩师张家骅研究员和王笑军教授,他们都是激光光谱学专家,并且张家骅研究员还负责讲授《激光光谱学》这门课程。通过这门课程的学习他认识到,超短脉冲激光的持续周期可以为飞秒(1飞秒=10-15秒)甚至亚飞秒,这为我们研究超快现象提供了刻度非常精细的时间“尺”,由此成为多种时间分辨光谱技术的核心。这些超快激光技术就像“摄像机”一样,可以使人们能够对自然界的一些瞬态现象进行“录像”,以帮助人们了解这些超快现象变化的过程。这门课程的学习,在他心里种下了利用超快激光光谱学研究微观超快动力学的种子。
这颗种子在聂博士毕业后的时间里,一直成长了8年。在这期间,他先后在韩国(延世大学和国立忠北大学)、日本(电气通信大学小林孝嘉研究组)和新加坡(南洋理工大学Loh Zhiheng研究组)从事相关的超快和超强光物理研究。聂博士一路高歌猛进,直到2016年回到祖国怀抱,在广东工业大学物理与光电工程学院任“百人计划”特聘教授。回顾以往,他的研究工作涉及超快动力学、超快光学技术、高密度光存储、发光材料和发光动力学等多个交叉学科。累计共发表文章39篇,包括ACS Nano, Phys. Rev. B, J. Phys. Chem. Lett., Appl. Phys. Lett., Opt. Lett.等业界广泛认可的文章37篇(SCI或EI收录)。小种子已开花,这些工作已经引起超强和超快激光光谱学及材料物理学等研究领域的广泛关注。
回顾过去,量子“舞台”上看好“戏”
在国外近五年的研究工作中,聂博士沉浸在电子和声子的世界里,研究这些量子们的“表演”与宏观物理现象的必然联系。电子,声子,以及电-声子耦合是凝聚态物理中许多现象的核心问题。在这个世界里,最关键的过程往往发生在皮秒、飞秒甚至亚飞秒量级。人类本身视觉的分辨能力只有1/24秒,根本不满足这方面的要求。而亚10飞秒的时间分辨可以满足这一层次大部分动力学观察的需要。比如,它可以有效地观察载流子传输和弛豫、化学反应过程中化学键断裂和重新组合,还可以研究生物学上的光合作用等等。聂博士的工作主要是利用亚10飞秒的时间分辨泵浦-探测研究低维半导体纳米材料和生物分子的超快电-声子动力学过程。
他的成果主要包括:(1)用亚10飞秒时间分辨光谱学技术,在国际上首次通过实验得出MoS2载流子热能化时间小于20飞秒,同时发现载流子之间和载流子与声子之间的两种散射模式对载流子热能化过程都有重要影响。(2)以往泵浦-探测光谱学的研究工作往往只考虑三阶非线性极化率虚部的贡献。聂博士采用亚5飞秒泵浦-探测光谱学,重新评估了实部对碳纳米管声子振幅谱的贡献。这有利于人们深入理解当时国际上尚有争议的碳纳米管声子产生机理。(3)基于伯恩-奥本海默近似,电子和声子的动力学过程通常被认为是相互独立的。聂博士采用亚5飞秒激光脉冲,在碳纳米管中实现了通过控制电子运动来诱导纳米管轴向声子振荡模式的改变。这启示人们重新理解电-声子耦合现象。(4)到目前为止,大多数飞秒泵浦-探测光谱学注重了正向时间(泵浦光到达样品的时间早于探测光)的动力学分析,聂博士进一步研究了沿负向时间的动力学过程,讨论了碳纳米管激发电子态的电子失相和振动相位弛豫动力学。这加深了人们对超快激光光谱学的理解。(5)通过非线性多光子吸收的原理,实现了在有机玻璃材料内部不同深度层面上的多层数据点刻录,并诱导数据点本身的光致发光。这种三维存储模式可大大提高存储密度和信噪比。所用材料成本低,稳定性高,使用周期长,具有潜在的商用价值。
谈到超快动力学的研究意义,聂博士表示,超快动力学的研究往往不会直接带来实用的产品,但它是一项能协助多种学科在更深层次上认识客观世界本质的技术。如今,人们已经认识到,飞秒超快动力学的研究可以在实验和理论上,对光功能、新能源,化学反应,生命现象等诸多领域提供重要的机理性指导。
关键词:ICP-AES技术;ROHS指令;重金属检测;应用
中图分类号:TB
文献标识码:A
doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.23.130
1 前言
2003年,欧盟在全球率先提出了《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》,即RoHS指令,规定输往欧洲的电子产品及其组件需对六种有害物质的使用加以限制。电子电气产品中的六种有害物质为:铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr6+)、多溴联苯(PBBs)、多溴二苯醚(PBDEs)等。之后,包括中国在内的世界其他各国各地区也紧随其后,制定了类似的有害物质管控法规和指令。我国的《电子信息产品污染控制管理办法》也在2006年颁布,目前该管理办法已在电子电器、质量检测、环保等相关行业广泛实施应用。
对铅、镉、汞等重金属元素的检测方法主要以光谱学分析方法为主,基本可概括为以下几种方法:原子光谱法、分光光度法、化学发光法等,其中原子光谱法又可分为火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、冷原子吸收光谱法、原子发射光谱法等。
近几年,光谱学分析方法在重金属元素检测方面的研究取得很大的进展,特别是仪器分析方法之间的相互渗透以及联用技术的发展,使得分析的准确性、灵敏度和自动化程度都得到很大的提高。
2 ICP-AES技术在基于RoHS指令的重金属检测中的应用
因ICP-AES根据特征谱线的强度与元素含量的线性关系进行定性定量,抗干扰性强,故具有分析灵敏度高、精密度好的优点,又因其方法的线性范围宽且能够实现多元素同时检测,使其在电子电器产品中重金属的检测方面得到广泛地应用。
由于ICP-AES技术要求试样以溶液或气体形式进入雾化器,故对制样技术提出了较高要求。常用与ICP-AES法相匹配的制样方法有:溶剂直接浸提法、微波消解技术、固相萃取法,其中微波消解技术特别是高压微波消解技术,具有制样高效快捷、节省试剂、污染小、操作简单、样品溶解完全等特点,使其在利用ICP-AES联用技术的检测中应用较为广泛,是最具发展前景的制样方法之一。
陶绪泉等采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法同时测定聚氯乙烯(PVC)塑钢门窗中的多种重金属元素含量。实验中,制样方法采用微波消解制样技术,检测方法采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)法,确定了同时测定聚氯乙烯(PVC)塑钢门窗中的Pb、Zn、Ti、Cu等重金属元素含量测定的最佳实验条件。方法的检出限达0.01840~1.034μg/mL,回收率达94.23%~103.5%,相对标准偏差控制在4.6%以内。该方法快速、准确、灵敏度高,可基本满足PVC塑钢门窗中多种金属元素的同时测定。
王英锋等利用微波消解技术-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法实现了对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)塑料中的铅、镉、汞、铬、砷五种元素的同时测定。在实验中对仪器的参数设置、进样条件进行了优化,并对样品的消解体系、消解温度、恒温时间以及酸用量等前处理条件进行了优化。建立的检测方法检出限为0.7~6.5ng/g,回收率为89.8%~110.8%,相对标准偏差为2.8%~11.3%。
黄庆君等用电感耦合等离子法测定塑料样品中镉的含量。实验采用微波消解技术对样品进行消解,通过对仪器的工作条件进行优化,发现镉含量在0~1000mg/L的范围内,特征谱线强度与目标物含量具有良好的线性关系(相关系数为0.9999)。结果表明,方法检出限达0.005mg/L,样品回收率达95.96%~99.33%,RSD为0.591%(n=6)。
邱静等建立了电感耦合等离子体质谱法同时测定塑料包装材料中十二种元素的方法。实验采用硝酸-过氧化氢消解溶液,用高压微波消解对塑料包装材料样品进行处理,建立了电感耦合等离子体质谱法对塑料包装材料中铅、镉、砷、铬、锑、汞、硒、钡、镍、锡、锶、铊等十二种元素同时测定的方法。方法的检出限为0.02~0.20μg/L,加标回收率为88.0%~117.0%,相对标准偏差(RSD)小于10%。
李宣等通过测定有证参考物质和国际水平测试,研究了多种不同塑料基体中不同浓度的镉、铅、汞和铬的测定方法。实验通过对样品的消解程序和消解试剂的优化进行研究,确定了塑料样品的微波消解方法。采用上述微波消解方法对样品进行预处理,用电感耦合等离子体-原子发射光谱法测定了不同样品中的目标物,结果表明,该方法具有很好的准确度和精密度,相对标准偏差(RSD)为1.8%~2.4%,回收率为97.3%~98.8%,能够同时测定各种塑料中镉、铅、汞和铬。
钟志光等采用微波消解技术,用全谱直读DUO-ICP-AES测定塑料样品中铅、镉、铬和汞。实验硝酸-氟硼酸-过氧化氢在210℃的温度下加热约1h处理样品,将电子电气产品中的塑料样品完全溶解后进行检测,实验结果表明,该方法的回收率为91.2%~100.5%,精密度为0.45%~3.18%,可应用于电子电气产品塑料中的铅、汞、铬和镉日常检验。
3 结语
在基于RoHS认证的多种检测方法中,ICP-AES技术作为一种成本低、时间短、方便快捷的测定有害重金属元素含量的方法,已在涉及到RoHS检验的环境监测及检验检测等部门被广泛应用。
随着科技发展,ICP-AES技术愈加先进,检测范围愈加广泛,但ICP-AES技术在实际检测过程中仍存在一些问题有待进一步改进,这将是今后重要的研究课题。
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关键词:谷物;原子吸收光谱法;微量元素
中图分类号:R151 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)22-5570-03
《中国居民膳食指南》指出“食物多样,谷物为主”,谷物是我国居民的主要膳食,包括大米、小米、玉米、江米、小麦、荞麦、高粱、大麦等。我国居民膳食中约70%~80%热能和50%蛋白质由谷物提供。谷物含有多种微量元素,同一类别谷物颜色不同,所含微量元素也存在差别。微量元素是维持人体生长发育的重要营养素,参与生物体正常新陈代谢活动,摄入缺失或者过量都会引起人体疾患[1]。为指导健康饮食,有必要了解不同谷物中微量元素的区别。
1 材料与方法
1.1 材料
黑小米和黄小米购于陕北榆林某农贸市场;黑米和江米(白糯米)购于陕南安康某农贸市场。
1.2 仪器与试剂
WFX-120型原子吸收分光光度计(北京瑞利分析仪器有限公司),配备Fe、Mn、Cu和Zn空心阴极灯,1810B型自动双重纯水蒸馏器(上海申立玻璃有限公司)。
试剂及样品:HNO3、HClO4、HCl、Fe(NO3)3·9H2O、MnO2、CuSO4·5H2O、ZnO均为分析纯试剂。
1.3 方法
1.3.1 样品处理 将样品用自来水冲洗干净,并用去离子水漂洗后置于105 ℃恒温干燥箱中干燥1 d。取出样品粉碎,准确称取1.000 0 g样品于100 mL三角瓶中,加5 mL HNO3过夜,补加HNO3 5 mL,HClO4 2.5 mL,在电炉上保持微沸状态下消化,至红棕色烟淡去,升高温度待白烟冒尽,溶液澄清,取下冷却,用2%(V/V,下同)HNO3溶液稍微加热溶解后转移到25 mL容量瓶中,三角瓶用2% HNO3溶液洗3次,合并洗涤液,定容,待测[2-6],同条件下设空白1份。
1.3.2 仪器条件 原子吸收分光光度计检测条件见表1。
2 结果与分析
2.1 标准曲线的绘制
准确称取各种元素的分析纯试剂,配制成浓度1.00 g/L的储备液,再稀释成所需浓度的工作液,Fe、Mn、Cu和Zn的浓度分别为50.00、20.00、20.00、
20.00 mg/L,测定各样品溶液的吸光度,计算得到的标准曲线回归方程和相关性系数见表2。由表2可知,本方法中4种元素的线性关系良好。
2.2 准确度
取同一批干燥的粉碎黄小米,称取1.000 0 g样品于100 mL的三角瓶中,分别加入Fe标准溶液(50.00 mg/L)0.80 mL,Mn标准溶液(20.00 mg/L)2.50 mL、Cu标准溶液(20.00 mg/L)1.50 mL,Zn标准溶液(20.00 mg/L)3.00 mL,按“1.3.1”处理后, 用2%硝酸定容到25 mL,测定结果见表3。由表3可知,本方法的回收结果良好。
2.3 精密度
分别取某一浓度标准溶液,连续进样5次,计算测定结果的精密度。各元素测定的精密度均在3%以内。
2.4 样品分析
4种样品中的微量元素含量见表4。由表4可知,深色谷物中微量元素含量高于白色谷物,黑小米和黄小米的铁和锰含量明显较高,黑小米中的锌含量最高。
3 讨论
小米熬粥营养价值高,有“代参汤”之美称。由于小米不需精制,保存了许多的维生素和无机盐,而黑小米营养价值更高,这与它含有丰富微量元素有着必然联系。例如:黑小米中含有较高的锌元素,锌是免疫器官胸腺发育的营养元素,只有锌量充足才能保证胸腺发育,正常分化T淋巴细胞,促进细胞免疫功能。该结果验证了小米具有补气补虚的功效,也为上述谷物的开发应用提供了科学依据。
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