12~24h。与其他植物灭螺方法比较,具有应用广泛、简便实用的特点,为利用植物资源进行灭螺提供了一种新的方法。
关键词钉螺;植物资源;植物颗粒灭螺剂;灭螺效果
灭螺植物资源的开发与利用,是生物灭螺工作中重要的内容。应用植物中的有效成分进行消灭钉螺的研究,不仅利用了我国灭螺植物资源的优势,而且有效地减轻了化学灭螺药物对环境的污染,有着广阔的应用前景。目前,由于生态环境的人为破坏严重,使有螺面积扩大,疫情呈上升趋势,引起广泛关注。生物灭螺因此成为比较活跃的研究领域,并取得了很大的进展[2-9]。本文研究了利用灭螺植物资源的现状,针对目前植物灭螺工作面临的问题,进行了灭螺植物资源的开发利用研究。
1灭螺植物资源利用的概况
1.1利用植物有效成分灭螺
提取灭螺植物有效成分和用新鲜灭螺植物的水浸液灭螺是目前广泛利用灭螺植物资源的方法。
自1933年ArchibaldR.G.首次报导了利用Balanitesaegyptiace的果实进行灭螺试验以来[10],人们不断地探索着新的灭螺植物资源。迄今为止,大约已有1000余种植物被用于灭螺活性试验,并筛选出一些对钉螺具有较强毒杀作用或对钉螺繁衍有抑制作用的植物。但这些灭螺植物主要用于杀灭分布在欧洲、非洲及美洲地区的几种水栖型钉螺Biomphalariaglabrata和Bulinustrancatas,而对分布在我国及亚洲地区的水陆两栖钉螺的杀灭作用研究较少[6]。
据Guo对分布在我国的500种植物的研究发现,有20种植物对钉螺有强烈的毒杀效果。Guo还发现,某些植物(如乌桕)的有效成分浸出液虽在短期内在高浓度下也不能使钉螺死亡[11],但於凤安等人的研究则表明这些植物如长时间作用于钉螺(一个汛期),很低的有效成分浓度也可使钉螺的多种生理生化指标显著地低于其他对照[8]。
糜留西等人对武汉地区20种含皂甙类低毒药用植物进行了室内灭钉螺活性筛选实验。筛选出的盾叶薯蓣(Dioscoreazingiberensis)、禾叶山麦冬(Liriopegraminifolia)和竹节香附(Anemoneraddeana)3种植物对钉螺具有较好的毒杀效果。实验还表明了皂甙类提取物浸泡钉螺24h,其灭螺效果比较差,而48h后才显示出较强的灭螺效果,由此说明皂甙类成分对钉螺的杀灭作用较为缓慢[7]。
1.2利用植物他感作用灭螺
在自然状况下,植物的生长对其周围的生物存在不同程度的生长促进或抑制作用,甚至引起某些生物个体的死亡,植物的这种他感作用广泛存在[8]。El-sany等发现豚草(Ambrosiameritima)对河滩钉螺的繁衍有显著的抑制作用[12]。於凤安等人也发现枫杨(Pterocaryastenoptera)、益母草(Leonurusartemisia)、问荆(Equisetumarvense)、酸模叶蓼(Rumexacetosa)、打碗花(Calystegiahederacea)、紫云英(Astragalussinicus)等植物对钉螺有很强的抑制作用[8]。
目前利用植物的他感作用灭钉螺的工作正在兴起,有些地区在钉螺孳生地建立一定规模的农林复合生态系统,或人工培植新的植物群落,以改变钉螺的生态环境,对钉螺的生长发育造成不利影响,达到控制和消灭钉螺的目的。这种方法也是利用灭螺植物资源的一个有效途径。
2利用灭螺植物资源的制约因素
2.1灭螺植物有效成分的提取液成本较高
目前利用灭螺植物进行灭螺,广泛采用的方法是用植物有效成分的提取液进行灭螺试验。由于提取植物有效成分需要一定的设备和条件,因而成本较高。此外,利用植物有效成分灭螺一般都需要达到一定的浓度,有时由于有螺水域环境复杂,使植物有效成分浓度产生变化,使灭螺达不到预期的效果。且由于植物有效成分提取液对钉螺毒杀作用普遍比较慢[13]。这些都是制约植物有效成分提取液不能广泛使用的因素。
2.2新鲜灭螺植物水浸液易造成环境污染
人们为了降低灭螺成本,充分利用灭螺植物资源,也常采用新鲜灭螺植物直接浸泡在有螺水域进行灭螺,但由于采用这种方法常使有螺水域水体变质发臭,严重污染了环境,只能用于小面积水域。采用这种方法,有时由于投入植物的多少而使水浸液浓度变化较大、效果极不稳定,且这种方法对陆栖钉螺不太适用,因而严重制约了它的应用范围。
2.3植物他感作用灭螺的机理尚需探讨
经过大量的实验证明,植物的他感作用对钉螺的生理生化指标的影响确实存在。对改变钉螺微生态环境及对钉螺的抑制作用也很明显[8],但到目前为止,对其机理尚存许多需要探索的不明因子。所以投入实际应用还需进行大量的研究。对其机理和作用还需进一步进行探讨和证实。因此,利用植物他感作用灭螺目前还没有达到实用阶段。
3灭螺植物的开发利用研究
为了充分地利用我国灭螺植物资源的优势,开发出应用广泛、简便实用、低毒高效、对环境影响较小的植物灭螺方法,我们将32种药用植物的根、茎和叶粉碎后与淀粉、明胶配合制成一种Φ2~3mm的植物颗粒灭螺剂用于灭螺实验,并与相同植物的粉剂进行比较实验。从中筛选出5种对钉螺有强烈毒杀作用的植物颗粒灭螺剂和粉剂。两年来多次实验表明,其毒杀效果不仅明显优于其他植物灭螺方法,且与目前广泛采用的化学灭螺剂氯硝柳胺效果相当。其对钉螺的致死时间还较1×10-3g/l氯硝柳胺提前12~24h。为利用灭螺植物资源进行灭螺提供了一种新的有效方法。
3.1植物颗粒灭螺剂开发利用的研究
3.1.1植物颗粒灭螺剂的制备
将32种植物的叶、根、茎等材料放在60℃烘箱内经5h烘干,捣碎后用小型磨粉机粉碎,用60目筛过筛,分别袋装备用。
将上述植物粉分别与淀粉按5∶1的比例(重量单位)混合。淀粉的作用是吸附植物有效成分的载体且为钉螺取食的饵料。将明胶与蒸馏水按1∶9的比例(重量单位)称取并加温至90℃溶化。明胶是颗粒剂成型原料,使颗粒剂遇水变软而不散。颗粒剂在实验室手工制法是:将上述植物粉与淀粉的混合物分别放入Φ30cm左右塑料圆盘内摊平,将明胶液乘热装入小喷壶并洒入盘内的混合物上,筛动圆盘使混合物形成颗粒,随着不断喷胶液和不断筛动,颗粒越滚越大,但一般只要直径达到
2~3mm即可,将植物颗粒剂晒干或烘干后分别袋装备用。如制大量颗粒剂可采用中药制丸技术和设备制取。
3.1.2毒杀钉螺实验
将每10只钉螺为1组,置于垫有湿纱布的95×20mm规格培养皿中,上覆盖铁纱网片,防止钉螺逃逸。每皿均匀撒入0.1g植物颗粒灭螺剂,每种植物颗粒灭螺剂设2组。另设2组对照,投入与实验组等量的纯淀粉颗粒。每12h观察1次,在第二次观察时,在培养皿内钉螺所在位置的纱布上做上记号,以后观察钉螺是否移动了位置。将移动了位置的钉螺再做上记号,并去掉此钉螺原来所处位置的记号,没移动位置的钉螺保留原记号并记载时间(作中毒时间)。5d后,将停止移动的钉螺放入盛有无氯清水的的烧杯中静置1d,作成活检查[2],统计其死亡率。实验重复1次,以2次实验平均值为实验结果①。
3.1.3实验结果
利用32种植物颗粒灭螺剂处理钉螺,其对钉螺的毒杀作用由于植物种类的不同而有所差异,其中5种植物颗粒灭螺剂对钉螺有强烈毒杀作用。钉螺取食颗粒剂后,24h钉螺死亡率达100%为2种。另有9种植物颗粒灭螺剂,钉螺对其有明显的避忌行为,因而毒杀效果较低。实验结果见表1。
3.2灭螺植物粉剂的开发和利用
3.2.1植物粉剂的制备
植物粉剂的制备同植物颗粒灭螺剂。
3.2.2毒杀钉螺实验
将每10只钉螺为1组,置于垫有湿纱布的95×20mm规格培养皿中,上覆铁纱网片。在皿内分别均匀撒入0.1g植物粉剂,每种植物粉剂设2组,另设2组对照,撒入纯淀粉。实验重复1次。观察和统计钉螺死亡率方法同颗粒灭螺剂。
3.2.3实验结果
32种植物粉剂中,随着植物种类的不同对钉螺的毒杀效果亦不同。其中与颗粒剂相同的5种植物的粉剂对钉螺也有较强的毒杀作用。实验结果见表1。上述两种实验在室温为20±5℃条件下进行。
3.3灭螺植物水浸液试验
为了验证植物颗粒灭螺剂与植物粉剂和植物水浸液对钉螺的毒杀效果的差异,从上述实验中,选取对钉螺毒杀效果最好的5种植物。采用颗粒剂、粉剂、水浸液3种处理方法进行了比较实验。颗粒剂和粉剂实验方法同上。但实验钉螺的组数由原来的2组增至4组,并重复1次,结果取2次实验的平均值,其结果见表
参考文献
1江苏新医学院.中药大辞典[M].上海:上海科技出版社,1979
2上海寄生虫病研究所.血吸虫病的防治[M].上海:上海人民出版社,1972
3彭镇华,江泽慧.从长江中下游“兴林灭螺”和“低丘、滩地”开发两项目谈整治与开发相结合[A].中国林业科学院.森林与环境——中国高级专家研讨会文集[C].北京:中国林业出版社,1993,28~32
4何家旭,张世清,吴维泽.4种灭螺药物实验室灭螺效果观察[J].中国寄生虫病防治杂志,1994,7(4):309
5王根法,宋庚明.茶树籽杀钉螺作用的初步试验[J].中国寄生虫学与寄生虫病杂志,1995,13(2):114~116
6黄文通,杨罗静,谈佩萍,等.中草药皂苷对钉螺、血吸虫毛蚴和尾蚴杀灭作用初步观察[J].中国寄生虫学与寄生虫病杂志,1995,13(3):236
7糜留西,张丽红,崔天义,等.灭钉螺植物的筛选[J].武汉植物学研究,1997,5(4):378~380
8於凤安,彭卫平,彭镇华,等.利用植物他感作用灭螺效果的研究[J].应用生态学报,1996,7(4):407~410
9彭卫平,彭旦明,於凤安.江滩与兴林垦种区钉螺体内几种酶活性的影响[J].应用生态学报,1995,6(2):182~185
10ArchibaldRG.TheuseofthefruitofthetreeBalanitesaegyptiacainthecontrolofschistosomiasisintheSudan[J].TransRSocMedHyg,1933,27:207~211
11GuoYH.PlantmolluscicidestudiesinthePeople''''sRepublicofChina[M].In:MottKE(ed.).PlantMolluscicdes.AWillyMedicalPublication,1987,289~298
关键词植物性灭鼠剂;鼠害;研究进展
中图分类号S482.5+6文献标识码A文章编号1007-5739(2012)08-0192-02
1鼠害防治方法及存在问题
1.1物理机械灭鼠
小范围或特殊环境的鼠害适宜用物理机械的防治方法,其对人畜安全,且简便易行,效果确实,成本较低,一般可作为化学防治后的补救措施,但剩余鼠密度较高,连用时功效较低,还依赖于使用者的操作熟练程度。
1.2化学灭鼠剂
人类最早使用的化学防治方法就是使用灭鼠剂,其特点是作用快、毒性大,短时间内能降低鼠密度,但容易产生抗性,且有二次中毒现象的发生。
1.2.1急性灭鼠剂。急性灭鼠剂又称速效灭鼠剂,其特点是:对鼠作用快,潜伏期短,投药后24h内便可收到较好的灭鼠效果;鼠类一般取食1次毒饵即可被毒杀;作用快,反应强烈,但鼠易产生拒食性和耐药性;多数对人、畜禽不安全,会产生二次中毒,污染环境,且无特效的解毒方法,伤害大量的有益和无害的生物,同时促进鼠类群落的演替及活动规律的改变。
1.2.2慢性灭鼠剂。又称缓效灭鼠剂,其效果和安全性均较好,鼠不易产生拒食性,一般灭鼠效果可达90%以上,但作用较慢,中毒潜伏期多于3d,耗粮也较多,对人畜安全。随着慢性灭鼠剂的广泛推广应用,近年来又出现了抗药性、适口性及灭鼠后鼠类种群迅速反弹等问题。
1.3生态防治措施
通过林业技术措施调节鼠害与天敌、食物及立地条件的生态条件,以建立和恢复以森林为主的动植物动态平衡结构,从而影响害鼠数量的增长。
1.4生物防治措施
1.4.1利用鼠类天敌灭鼠。鼠类的天敌种类繁多,其中猛禽类、小型猫科动物和鼬科动物是最重要的天敌类群。因此,保护老鼠的天敌,健全食物链发挥天敌自然控制能力无疑对控制鼠害的数量增长是有益的。
1.4.2生物毒素灭鼠。最近研究证明肉毒毒素不仅可以用于草原农田灭鼠,也可以用于城市、农村居民区内外环境及饮食行业家鼠的防治,利用肉毒酸菌毒素灭鼠是鼠害防治的一种新思路,其具有许多化学灭鼠剂所不及的优点,尤其利于环境保护。因此,具有良好的推广前景。
2植物性灭鼠剂的研究概况
植物源灭鼠剂来源于自然界,取材广泛,对人、畜安全,在环境中残留较低,不易引起抗药性,在自然环境中易于降解。因此,植物天然产物对现代杀鼠剂的研究有着巨大的激励和推进作用。我国对有毒植物的研究和综合利用有着悠久的历史,是最早对有毒植物有文字记载的国家之一。目前,我国有多位科技工作者对植物在控制鼠害方面的作用进行了研究。
2.1目前应用于灭鼠剂研究的有毒植物
2.1.1苦参。苦参(Sophoraflavescens)为豆科槐属植物,相关研究分别对苦参的根、茎叶、苦参中的生物碱等的毒性和灭鼠性能分别进行了检验,得知苦参主要的有毒成分为生物碱,以及由苦参的根与茎叶配制的毒饵的灭鼠毒性和适口性的相关数据,证明苦参及其生物碱具有作为高效、无污染灭鼠药的良好前景。苦参碱对小鼠的毒性较高,适口性较好,可以作为杀鼠剂使用[1]。
2.1.2瑞香狼毒。瑞香狼毒(Stellerachamaejasme)为瑞香科(Thymelaeaceae)狼毒属(Stellera)植物,关于瑞香狼毒的毒性以及在灭鼠方面的研究相对来说比较少,但也已经了解其对小鼠灌胃的半致死剂量与急性中毒症状等问题。同时常建等还用兔子进行了瑞香狼毒提取物的体内外毒性试验,结果都为利用瑞香狼毒灭鼠提供了较好的依据。但是目前的研究和应用还只限于实验室的范围内,关于临床应用与野外实践方面还未见报道。将之开发为一种新型的植物性杀鼠剂,即可以充分利用该植物资源。
2.1.3皂荚。皂荚(Gleditsiasinensis)为豆科苏木亚科的多年生木本植物。张宏利等[2]把皂荚拌入饲料给小鼠喂食后,发现皂荚无论是直接拌料还是经过乙醇提取后再拌料都具有良好的杀鼠活性与适口性。随后的研究更是确定皂荚的乙醇和丙酮提取物的零致死最大量、100%致死最小量以及半致死剂量,也进一步证明皂荚对小鼠具有较强的毒杀活性。
2.1.4蓖麻。蓖麻(Ricinuscommunis)为大戟科蓖麻属植物。何耀宏等[3]对蓖麻籽提取的粗毒进行了灭鼠药效的研究,证明其在对小鼠的灌胃、腹腔注射与饲喂试验中都表现良好的慢性杀灭效果;在随后进行的野外高原鼠兔的防治中,也证明其对牛羊是安全的。张小雪等[4]研究了蓖麻油对雌鼠的抗生育效果、有效成分、作用机理,为蓖麻应用于鼠类抗生育防治提供了资料支持。张越华等[5]与郭晓昭等[6]分别研究不同有机溶剂提取的蓖麻粗毒蛋白和蓖麻水提物作为灭鼠药的可行性,结果都十分乐观,并为进一步分离纯化灭鼠活性物质提供了线索。蓖麻蛋白由于是从植物中直接提取出来的,可以自然分解,对环境污染小,故用蓖麻毒蛋白作为灭鼠药有一定的开发前景。
2.1.5接骨木。接骨木含有多种化学成分,具有较强的杀鼠活性和适口性,表明接骨木中含有杀鼠活性成分;进一步研究接骨木的生物活性和成分,对于开发利用接骨木植物资源及开发研制植物性农药,发挥我国的植物资源优势具有一定的意义。
2.1.6乌头。乌头碱是一种毒性剧烈的生物碱,虽然未见用于灭鼠的剂量研究,但是《神农本草经》捎中出“乌头……其汁煎之名射惘,杀禽兽……”;《抱扑子》曰“毒粥既陈,则旁有烂肠之鼠”显示其利用潜力[7]。
2.1.7苍耳。苍耳为菊料植物。其用于灭鼠方面的研究只见少数毒性试验的报道。李涓等对苍耳不同提取物的急性毒性与长期毒性进行了比较研究,结果发现其急性毒性为水提物较强,而长期毒性则无差别,主要受损的脏器是肝脏和肾脏。
此外,曼陀罗(Daturastramonium)、牛心朴(Cynanchumkomarovii)、黄花烟草(Nicotianatabacum)等多种植物都有杀鼠活性和潜在的研究与开发价值。
2.2植物性灭鼠剂的研究方向
关键词:消防;初战指挥
消防初战指挥理论是初战指挥的总结,研究消防初战指挥理论,可以获得对消防初战指挥活动的科学认识,把握消防初战指挥的规律,熟悉消防初战指挥的原则,方式和手段以及内容,程序和方法,不仅可以提高初战理论水平,同时还可以提高组织指挥作战的能力。减少初战指挥实践活动中的盲目性,增强科学性,以顺利完成初战指挥活动。
―、探讨初战指挥理论、提高灭火救援作战效益
消防初战指挥:是消防作战指挥重要基础部分,决定了灭火救援的成败。因此,探讨消防初战指挥,增强和提高初级指挥员素质和能力,最大限度地发挥初级指挥员快速反应和临机处置能力,最大有效地控制灾情发生,最低限度地减少人员伤亡,对于提高灭火救援作战效益有着十分重要的意义。
二、消防初战指挥的意义
消防初战指挥是掌握灭火救援理论,提高灭火救援指挥能力的重要举措,特别是掌握和提高现代化条件下灭火救援初战指挥理论与灭火指挥能力的基本途径。目前,消防初战指挥是消防灭火抢险救援作战中较为重要的一个环节,小火酿大火,小灾成大灾的案例时有发生,严重影响着消防队伍良好声誉和形象。消防初战指挥的实际意义是有利于继承和发扬消防队伍灭火救援中积累的初战指挥经验;有利于借鉴国内外消防指挥的经验和理论;有利于探究和探索,消防队伍初战指挥理论;有利于指导消防初战指挥实践活动。
三、消防初战指挥的内容
消防初战指挥,初――指的是作战指挥行动的开始,一是指初级指挥员;二是与灾害事故初期阶段相对应,它既包括了初级指挥员思维活动,又包括了初级指挥员的指挥行动,是指挥员一系列指挥思维活动和指挥行为活动的总和。
消防初战指挥作为一种特殊的社会实践活动,其中包含着许多要素,主要有指挥员、指挥信息、指挥手段和指挥对象,这些要素相互作用,相互影响,对消防初战指挥活动进程和结果产生深远的影响,推动着消防初战指挥活动的发展演变,这些要素决定消防初战指挥的存在与发展,决定了消防初战指挥的性质、功能和成效。
初战指挥的定位:是根据城市消防站建设标准,按照接到指令后15分钟内可以到达辖区边缘的要求,那么初战指挥时间应该到8、5分钟:即接到命令出动1分钟,途中行驶4分钟,到场展开3、5分钟,加上发现起火4分钟和指挥中心处理2、5分钟,总时间为15分钟,针对基层中队指挥员新手较多,经验不足等特点,以中队指挥员闻警出动到向大队指挥中心报告为时间段,定位为消防初战指挥。在初战指挥中要求初级指挥员在短时间所完成向一系列动作:闻警出动,途中行驶、信息获取、谋划决策、战斗部署、现场案情、调整部署,信息上报,调集增援,协同作战,十个环节,每个环节环环相扣,一气呵成,每一个环节都显得非常重要。
四、消防初战指挥遵循的原则
消防初战指挥必须遵循以快制快,拓宽渠道,谋定后动、深入察情、重点突出、内攻近战,就近取水的原则。
(一)以快制快:消防初战指挥行动,更充分体现出一个“快”字。
(二)拓宽渠道:拓宽信息渠道,全面获取信息,是夺取火场信息优势的前提,而信息优势则是决定成败的主导因素,是现代灭火先导,决定了灭火救援的最终结果。
(三)谋定后动:谋定后动就是要深思熟虑,谋划,是消防指挥员综合信息处理的过程,合理的力量部署,灵活的战术应用,把握和驾驶作战态势,它的核心是谋,以智使力,扬长避短,谋定后动,以谋取胜。
(四)深入察情:指挥员在接到出动命令时,就预示着初战指挥行动的开始,利用一切可利用的手段迅速准确的查明以下情况。
(五)重点突出:火场的主要方面是人员受到火势威胁的场所,能引起爆炸,毒害的部位,重要物资受到火势威胁蔓延猛烈的地方,有可能造成重大损失,倒塌等方面。
(六)内攻近战:只有内攻,方能近战,内攻是消防队伍看家本领,是扑救一般火灾最有效方法,无论是突破还是堵截,都要实施近战。
(七)就近取水:就近利用水源,是灭火救援作战指挥的基本常识,是初战指挥必须遵循的原则。
五、掌握消防初战指挥方法
研究和发展消防初战指挥,对于加强消防队伍建设,提高初级指挥人员的灭火救援作战指挥能力,优化科技效能和指挥专业的研究能力培养现代条件下灭火救援作战的初级指挥人才,正确和高效的完成灭火抢险救援作战任务。
(一)要掌握灭火初战指挥基本方法
按照消防重大危险源4大类31项的基本分类:为危险化学品、建筑垛堆类、交通运输类、其他类。确定辖区特点,制定相应预案,进行演练,按一般火灾:以三级消防站三台车为例,首车靠火近,二车打接应,三车只管供等排列组合等基本方法。
(二)熟悉灭火救援初战指挥程序
如化学灾害事故的处置,依靠《化学灾害事故辅助决策系统》进行处置,作为基层中队的指挥员,必须熟悉和掌握易燃、剧毒和强腐蚀化学品的理化性质和应注意事项。
(三)掌握运用初战指挥应用操法通过操法训练,提高指挥员临机处置能力,在训练中要贴近实战,在初级指挥战斗中指挥员应熟练掌握和应用三种操法:一是梯次攻防操法;二是易燃液体扑救操法,三是楼层火灾扑救操法等。
六、探索初战指挥的有效途径
加强初战指挥的理论研究,探索初战指挥方法和途径,是提高初战控制能力,必须要研究灭火救援实践,从实战中总结消防初战指挥理论,用总结出来的理论来指导灭火救援作战工作,增强科学性,克服盲目性。这对提高基层中队初级指挥员的作战水平,提高消防队伍整体作战能力,有着极其重要的现实意义:
(一)强化初级指挥员心理素质。
(二)提高初级指挥员必备的条件
(三)提高初级指挥员能力。
(四)提高初级指挥员素质和能力的途径。
参考文献
对于《燃烧与灭火》这一课,我的整体教学设计为两课时完成。第一课时要进行三个知识点教学,即燃烧条件、灭火原理、安全自救原则和方法。第二课时的主要教学内容有:燃烧的定义、课文中磷燃烧实验的分析、灭火器原理及灭火器的使用、易燃易爆的安全知识及练习巩固。而对于燃烧的定义,本来设计在第一课时,但在教学中我感觉没有那么自然顺畅,故没有讲解,留待第二课时才讲。
由于所在学校现场条件的制约没有化学实验药品和仪器,所以我临时采用日常用品代替课本中的仪器和药品进行实验创新。最后,我运用了以下的主要生活用品:打火机、火柴、小刀、两只大烧杯(可用透明的厚塑料杯代替)、镊子(可用筷子代替)、药匙(可用一般的勺子代替)、纯碱、盐酸(可用白醋代替)、石子、大小蜡烛各两支、纸张、较长木棍。
以下是《燃烧与灭火》第一课时的具体教学过程:
1.情境导入:取出打火机并点燃――燃烧;熄灭打火机――灭火。
2.火的利用有什么好处?可以做什么用?翻看课本第128页看四张图片,说出火的哪些利用。再问:火只有好处,没有危害吗?如果火控制不了,就会造成火灾及经济损失,所以我们应学会控制火。要控制它,我们就要了解它。引入探究燃烧的条件。
3.探究燃烧的条件。
实验一:用一张纸和一支粉笔(或石子)说明燃烧需要可燃物。(用学生已知不能燃烧的物品,如,粉笔或石子等)
实验二:点燃两支蜡烛,并用烧杯将其中一支罩住。观察到被罩住的蜡烛慢慢熄灭。说明了燃烧需要氧气参加。
实验三:分别只用一根火柴点燃纸张和木棍。(学生通过生活经验已知纸张和木棍都能燃烧)结果:纸张燃烧而木棍不能燃烧。说明了燃烧需要使可燃物的温度达到着火点以上。
实验四:将一张纸张放在蜡烛火焰上方(不能接触火焰),过一会儿,纸张中间先变黑,接着从变黑的部位开始燃烧。说明了纸张中间的温度先达到着火点(加强对“着火点”概念的理解)。
总结燃烧的三个条件,强调燃烧需要三个条件同时具备,缺一不可。再画出火三角。
4.探究灭火的原理。
实验五:打开打火机点火,接着又将它熄灭。说明隔离或移走可燃物可灭火。
实验六:用烧杯把燃烧的蜡烛罩灭,说明灭火的第二种原理是把可燃物跟氧气隔绝。
利用火三角把这个原理讲解一遍,再让学生推断第三种灭火原理。
实验七:吹灭燃烧的蜡烛,说明降低可燃物的温度到着火点以下可灭火。
小结:灭火的三种原理中,只要具备其中一种即可灭火。
5.课堂练习:熄灭一支燃烧的蜡烛,可用几种方法?(越多越好)并将灭火方法与灭火原理一一对应。
学生的思维活跃,答案也五花八门,主要有:
(1)吹灭;(2)用烧杯罩灭;(3)浇水;(4)用灭火器灭火;(5)用剪子剪烛芯;(6)压灭;(7)摇灭;(8)倒灭;(9)用湿布盖灭;(10)用沙土扑灭;(11)用扇子煽灭等方法。
(灭火有时不仅只用一种原理,而有时可能同时具备两种或三种原理)
6.采用小组间知识竞赛形式练习巩固知识。
首先安排小组,再进行小组间的知识竞赛。规则:
(1)必答题:每道题答对了加一百分,回答课本第129页和课本第135页第一题讨论题。
(2)抢答题:观察实验后回答,答对加两百分,答错不扣分。试题为:划一根火柴,火柴头竖起向上,观察到火柴很快就熄灭了,思考为什么会熄灭。然后补做一个火柴头斜向下,火柴一直燃烧的对比实验以验证其中的原理。
7.探究课本第130页探究灭火原理的三个实验。
在实验操作的过程中尽量按课本的顺序排列蜡烛,以便学生观察。强调实验操作的规范性,如,如何取用液体药品?在观察实验现象后,要求学生把看到的现象写在课本相应的表格中,并进行了分析。把盐酸与碳酸钠反应的化学方程式书写在黑板上,说明灭火器的原理。
实验八:用烧杯罩住两支高低不同的燃烧蜡烛。(模拟火灾现场)
让学生讨论哪支蜡烛先熄灭,再做这个实验。为了帮助学生理解为什么二氧化碳等气体会浮在上方,可引导学生领悟热气球(或孔明灯)的原理:气体受热体积膨胀,密度变小,二氧化碳会浮在上方,故高的蜡烛先熄灭。这就是为什么有毒气体、烟尘和二氧化碳都会浮在屋内上方的缘故。
8.火灾安全自救知识:如果你身处火灾现场,应如何自救?
火灾安全自救原则:能灭则灭,不能灭就逃。逃出后应及时拨打火警电话119报警或呼救。
其他的安全自救措施还有哪些?由学生讨论后回答,最后进行总结。如,用湿毛巾捂住口鼻防止吸入有毒气体或烟尘;沿墙角迅速爬出;用湿棉被披在身上防烧伤,但不可过重;身上着火,可在地板上翻滚灭火;从楼上下来应走安全通道,不能坐电梯;在高楼上不可跳楼等等。
9.总结本课学习的主要内容(大都板书于黑板上),要求学生统一朗读。
10.布置两道作业题。
【教学反思】
同一节课的内容,根据学生实际、现有的教学条件和教师自身的特点,进行不同的教学设计。由不同教师根据自己的实际、自己的理解,自己备课并上课。由于任课教师的不同,所备所上的课的结构、风格,所采取的教学方法和策略各有不同,这就构成了同一内容用不同的风格、方法、策略进行教学的同课异构课。
《燃烧与灭火》这一课根据学生实际和现有的教学条件不同,在上课之前我已做了充分准备。比如,(1)只用多媒体课件怎么上课?(2)只有化学实验怎么上课?(3)有多媒体也有实验怎么上课?(4)没有多媒体也没有化学实验怎么上课?(5)如果学生已学过了这一课应该怎么上这一节同课异构课?
如果学生已学过,再重新上一遍,这样是不行的,要有新的教学设计思路。
【中图分类号】R457.1【文献标识码】B【文章编号】1007-8517(2009)24-0071-01
输血安全是广大医患关注问题之一,由于无菌采血技术的及血液病原体检测技术的不断提高,非溶血性输血反应(febrilenonhemolytictransfusionreactions,FNHTR)以及TA-GVHD的发生率明显下降。但是,由细菌和病毒污染血液制品所造成的输血事故仍然时有发生,一旦发生输血后感染,后果极为严重,所以输血安全与相关病毒的研究成为近些年来的研究热点。
1SEN病毒与输血安全
Martina[1]的研究小组1999年发现了一种新型病毒,他们认为这种病毒极有可能引起急性和慢性肝炎,并可能是80%的输血相关的NANE型肝炎的主要致病因子。初步研究表明SENV为一单链环DNA病毒,无包膜。目前已发现SENV有8个不同的基因型。病毒基因组全长依不同的病毒株而异,约3.2~3.8kb。Primi的研究表明[2]SENV的感染率在献血者中为13%,在接受过输血的人群中超过70%。SENV-D和SENV-H在供血者中感染率,而在与输血相关NANE肝炎患者中感染率超过50%,这表明SENV-D和SENV-H可能与输血相关的NANE肝炎的发生有关。SENV通过非肠道途径传播,主要是通过输血及血液制品的输注进行传播。
2辐照技术在输血安全中的应用
辐照血既能有效杀灭血液制品中的细菌、病毒和细胞因子,又能保留红细胞、蛋白等有效成分,不破坏蛋白成分的活性,为临床输血提供安全保障的关键。大量实验证实γ射线可干扰细菌的DNA复制,导致细菌死亡。同时,γ射线辐照对病毒具有良好的杀灭作用。因引γ射线辐照是灭活血液制品中细菌和病毒污染的快捷的方法之一。有研究者[3]观察了不同辐照剂量对冻干血浆中包膜和无包膜指示病毒的灭活作用。结果显示,Coy射线灭活冻干血浆中病毒的效果随辐照剂量增加而增强。照射后的血浆清蛋白等成分含量略有下降,凝血因子活性减少了30%~40%。各指示病毒对γ射线敏感性不同。辐照在细胞因子灭活中具有重要作用。国内外研究表明,TA-GVHD与NHFTR等输血相关性反应或疾病的发生与输注血液制品中白细胞所分泌的某些细胞因子含量有关。在血浆和血液细胞成分的上清液中存在着大量的细胞因子,主要包括IL-6和TNF-α等。国内前期研究表明,通过透射电镜观察到经一定剂量60Coy射线照射血液制品中白细胞尤其是淋巴细胞凋亡明显增加。李志强等[4]的研究表明,经30Gy60Coy射线辐照经去白细胞过滤血血浆IL-2、IL-6、INF-γ与TNF-α含量变化不是很显著,而未经Coy射线照射或去白细胞过滤血(对照组)血浆IL-2、IL-6、INF-γ与TNF-α含量明显升高。因此,他们认为经30Gy60Coy射线辐照血液制品输注具有预防TA-GVHD的作用。适当剂量γ射线能有效灭活产生上述细胞因子的细胞,同时又不损伤血细胞功能,血液也不因此获得放射性。也就是说,应用适当剂量的γ射线照射红细胞制品具有杀菌和灭活淋巴细胞的双重作用,为临床输血提供了安全保障。
3血浆中病毒的灭活
目前,对人血浆中病毒的灭活方法主要有两种:一种是S/D法(solvent/detergent)和MB法。S/D法即血浆用有机溶剂/去污剂灭活、血浆中病毒的方法。以后研究证明,不同的SD配方灭活不同种类制品中的不同种类脂包膜病毒。我国自1995年开展血液制品病毒灭活工作以来有数十个企业应用S/D法灭活血浆制品中的病毒。MB法处理血浆的优点可避免血浆大混合有增加传播病毒和其他病原体的不利影响外,另一个优点是Aznar等,进行了凝血因子的测定表明,MB法可避免SD法处理的缺失。此外MB法处理工艺相对简单,且残留亚甲蓝不必去除。MB法不足之处为:一是只能灭活脂包膜病毒等,而对非脂包膜病毒无效:二是单一袋中的各种凝血因子含量不同,各种凝血因子含量和总蛋白含量非标准化,所以临床使用无准确参考剂量,不方便。
4血细胞的灭活
血液中的血细胞病毒灭活一直处于探索之中。目前此领域的研究大多集中在光化学方面。MB法用于红细胞制品灭活时对红细胞有损伤,可导致红细胞溶血率、离子通透性和免疫球蛋白结合的增加等。为了克服MB法的不足,Wagner[5]等筛选了一系列吩噻嗪类复合物后,发现1,9-二甲基亚甲基蓝(DMMB)比美兰多了两个环形的甲基基团,从而疏水性增强更易于插入细胞膜内。可穿透病毒衣壳尤其是与鸟嘌呤结合,在光照下可激发产生单线态氧,将鸟嘌呤氧化成8-羟基鸟嘌呤,从而导致病毒基因的破坏。
参考文献
[1]MartinaH.Newhepatitisvirusdiscovered[J].MolecularMedicineToday,1999,5(11):462.
[2]黎儒青,蒋天伦,肖瑞卿,等.不同剂量γ射线对红细胞制品中细胞因子含量的影响[J].第三军医大学学报,2006,28(24):24-59.
关键词:气体;灭火;系统;技术;消防;应用;性能;
中图分类号:O659文献标识码:A文章编号:
引言
水灭火,这是自古以来被人类公认的自然法则。随着科技的发展,世界经济的迅速提升,工业建设的和民用建筑尤其是高层建筑的不断涌现。设备对灭火剂的要求越来越高,要求扑灭可燃气体、可燃液体和电器等的火灾,气体灭火剂应运而生气体灭火剂的使用最早始于19世纪末期,于一些西方工业发达的国家最早使用,由于气体灭火剂施放后对保护设备无污染、无损害等优点,其防护对象逐步向各种不同领域扩充。
一、几种气体灭火系统各自性能对比
首先是二氧化碳。二氧化碳容易被液化,可以罐装储存,在制造技术上难度小,同时其价格较为便宜。系统在高压或低温下将液化的二氧化碳释放到起火空间内,一方面降低保护区域内的空气含氧量阻止燃烧(空气中氧气的体积百分比低于12%时,燃烧将无法继续),同时气体液化会吸收环境热量,从而冷却着火现场二氧化碳在灭火时,不污染火场环境,对保护区的被保护物不产生腐蚀和破坏作用,不仅可以扑救A、B、C类火灾[1],在高浓度下还能扑救固态深位火灾,所以在扑救水和泡沫灭火剂无法保护的场所,显示了较好的功能。近几年,由于卤代烷灭火剂的使用限制,二氧化碳灭火剂的应用有扩大的趋势。二氧化碳灭火机理是通过向一个封闭空间喷入大量的CO2气体后,将空气中氧的含量由正常的21%降低到12%以下或二氧化碳的浓度达到30%~34%时,可达到窒息中止燃烧的目的[2]。1Kg的液体二氧化碳在常温常压下能生成500m3左右的二氧化碳气体,这些气体足以使1500m3空间范围内的火焰熄灭。然而,CO2的这种窒息作用对人体有致命危害,其最小设计灭火浓度(34%)大大超过了人的致死浓度,危险性极大,故在经常有人的场所不宜使用。如须使用,在气体释放前,人员必须迅速撤离现场。加上灭火剂在冷却保护对象的同时,会因为温度的急剧下降而对精密设备造成一定的影响,因此二氧化碳气体灭火系统不宜应用于有人员活动和存放贵重设备的场所,但液体二氧化碳具有良好的渗透性,可扑灭固体深度火灾,常用于图书、档案、文物等资料库房。
其次是七氟丙烷。七氟丙烷又称为FM―200或HFC―227ea,是HFC的一种。灭火机理与卤代烷系列灭火剂的灭火机理相似,属于化学灭火剂的范畴,通过灭火剂的热分解产生含氟的自由基,与燃烧反应过程中产生支链反应的H、OH-、O2-活性自由基发生气相作用,从而抑制燃烧过程中化学反应来实施灭火。七氟丙烷气体灭火剂不导电、不破坏大气臭氧层,在常温下可加压液化,在常温、常压条件下能全部挥发,灭火后无残留物。七氟丙烷属于全淹没系统,可以扑救A、B、C类和电器火灾,可用于保护经常有人场所。由于这种气体灭火剂在高温状态下,气体分解产生氟化氢(HF)气体,HF与空气中的水结合,形成具有腐蚀作用的氢氟酸,不仅腐蚀金属、皮革、纸张和玻璃的表面,还刺激人的呼吸系统和眼睛。同时,气体的挥发性强,无法渗透着火物体的深处,很难扑灭固体深度火灾。
而后是气溶胶灭火剂。气溶胶灭火剂是由氧化剂、还原剂及粘合物结合成的固体状态化学物质,属于烟火型灭火剂。气溶胶胶粒具有高分散度、高浓度特点,大部分微粒直径小于1um,可较长时间悬浮在空气中,较易粘附在物体表面。水蒸汽、CO2、N2等,碱金属盐(钾盐等)和金属氧化物(K2O等)起主要灭火作用,灭火效率较高。气溶胶用作灭火剂是在近30年才被人们认识、发现和重视,可分为冷气溶胶和热气溶胶二种。目前,国内广泛使用的气溶胶为热气溶胶,它是通过含能灭火剂的燃烧,产生大量的固体微粒和部分气体,均匀分布在空间内,形成气溶胶,达到快速高效地抑制火灾的目的。
最后是烟烙烬。烟烙烬(Inergen)与IG-541灭火剂为同类产品,是由氮气(N2,52%)、氩气(Ar,40%)和二氧化碳(CO2,8%)三种气体组成的无色、无味、无毒的混合气体,来源于大气,又释放回大气,不破坏大气臭氧层,对环境无任何不利影响。惰性气体灭火系统是靠稀释保护区域内空气中氧气的浓度来扑灭火灾,其灭火机理同二氧化碳气体灭火系统,灭火效率低于含氟气体灭火系统。不导电、灭火过程洁净,灭火后不留痕迹。IG-541属于全淹没系统,适用于扑救A(表面火)、B、C类及电气火灾,可用于保护经常有人场所[3]。IG541气体是近期国内地铁工程采用较多的灭火介质。IG541的灭火机理主要为窒息,但在在规定的浓度范围内使用,对人体是无窒息、无毒的。它本身不含有毒成分,火灾后也不产生有毒物质。另外IG541气体以气态储存,在喷放时不形成雾气,可确保逃生时能清楚地看到任何紧急逃生门,因而它适于有人停留的灭火场所。
二、气体灭火系统在消防中的优势
CO2和FM-200对臭氧层不破坏,但在大气中存活寿命较长,同时,大量的CO2和FM-200进入大气层后,对全球温室效应会有较大的影响。美、英等国已将其列入受控使用计划之列。气溶胶是液体或固体微粒悬浮于气体分散介质中形成的一种溶胶,气体主要是氮气,少量的CO2气体和水蒸气,因此气溶胶灭火剂对臭氧层不破坏,几乎不产生温室效应,对环境无污染。IG541不存在温室效应,对臭氧层不破坏,更不会产生具有长久大气寿命的化学物质,是一种真正意义上的“零污染”,是一种环境因素可以打满分的“绿色”产品。因此,单从环境影响因素来看,气溶胶和IG541明显优于另外两种灭火剂。人类只有一个地球,在今后的工程中,应结合实际,选择合适的气体灭火系统和灭火剂。
三、气体灭火系统的工程应用
在进行气体灭火系统的工程实际应用中,首先,需要将人员的人身安全放在第一位,根据保护空间的大小和人员活动的频率,设置合理的喷射时间和浓度;其次,从环保的角度出发,尽量减少对环境污染和破坏;第三,要结合保护对象和外界环境等因素,选用适宜的、灭火效率高的系统;最后,综合以上条件,还要满足经济投资的需求。
结束语
随着科学技术的不断提高,气体灭火技术在特殊场所将逐步取代传统的灭火系统,满足各种重要建筑的特殊功能区域的灭火需要。同时,随着人们环保意识的增强,气体灭火技术正在向洁净、安全和环保的方向发展,并将在未来的消防扑救中发挥重要的作用。
参考文献
[1]建设部编.《建筑设计防火规范》(GB50016―2006)
[2]公安部编.《二氧化碳灭火系统设计规范》(GB50193-93)
[3]廖赤虹.非开放空间内灭火的技术难点及新技术的展望[J].消防科学与技术,2004