時(shí)間：2022-08-21 23:12:20
序論：在您撰寫土壤檢測(cè)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
本設(shè)計(jì)是基于大區(qū)域農(nóng)田土壤監(jiān)測(cè)的實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)計(jì)的。系統(tǒng)主要由傳感器節(jié)點(diǎn)、協(xié)調(diào)器、WCDMA終端、上位機(jī)監(jiān)測(cè)中心等部分組成。系統(tǒng)采用太陽(yáng)能電池供電方式，使用蓄電池存儲(chǔ)電能，通過(guò)太陽(yáng)能電源控制模塊為各節(jié)點(diǎn)提供所需電能，維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。傳感器組采集土壤溫度、濕度、pH值和電導(dǎo)率數(shù)據(jù)，發(fā)送給以CC2530模塊為核心的ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口，終端節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給協(xié)調(diào)器;協(xié)調(diào)器通過(guò)RS232串口通信與WCDMA終端連接，將輪流采集到的各傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送給WCDMA終端;WCD-MA終端通過(guò)3G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心，監(jiān)測(cè)中心對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示并進(jìn)行Web;外網(wǎng)用戶可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)訪問。
2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2．1終端節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)
終端節(jié)點(diǎn)是組成無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的基本單元，用于采集各采集點(diǎn)土壤參數(shù)信息，并將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線發(fā)送給協(xié)調(diào)器。
2．1．1傳感器模塊
土壤溫度決定作物生長(zhǎng)環(huán)境，土壤水分是作物水分的主要來(lái)源，土壤pH值反映土壤酸堿程度，土壤電導(dǎo)率反映了土壤壓實(shí)度、黏土層深度及水分保持能力等。本設(shè)計(jì)選擇在大區(qū)域農(nóng)田種植中對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)影響較大的溫度、濕度、pH值及電導(dǎo)率4個(gè)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，選取的傳感器如圖3所示。1)溫度傳感器:選用Dallas公司推出的數(shù)字式防水封裝的DS18B20溫度傳感器，采用不銹鋼外殼封裝，防水防潮輸出數(shù)字信號(hào)，無(wú)需進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性;工作電壓3．0～5．5V，測(cè)量溫度范圍為－55～+125℃，在－10～+85℃范圍內(nèi)，精度為±0．5℃。2)濕度傳感器:選用SMTS－II－50型土壤濕度傳感器，4～20mA輸出，響應(yīng)速度快，性能可靠，平均電流小于10mA，功耗低;抽真空灌封，密封性極好，耐土壤中酸堿鹽的腐蝕，適用于各種土質(zhì)。3)pH值傳感器:選用上海陸基公司的土壤pH值傳感器，輸出4～20mA;測(cè)量范圍為0～14pH，零電位pH值為7±0．25pH，斜率≥95%;功耗低，抗干擾性能較強(qiáng)，耐腐蝕性好。4)電導(dǎo)率傳感器:選用上海陸基公司E－113－02－t型電導(dǎo)率傳感器，電導(dǎo)范圍10～2000μs/cm，適合各種土質(zhì);分辨率為1μs/cm，5～35℃內(nèi)溫度自動(dòng)補(bǔ)償;耐腐蝕好，適合長(zhǎng)期進(jìn)行土壤測(cè)量。
2．1．2CC2530模塊
農(nóng)田土壤監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)選用TI公司的高性能CC2530芯片作為射頻模塊，采集并傳送土壤數(shù)據(jù)。CC2530應(yīng)用了業(yè)界領(lǐng)先的Z－StackTM協(xié)議棧，提供了一套解決ZigBee網(wǎng)絡(luò)的完整方案。CC2530集成了RF前端、高靈敏度的接收器、8kBRAM、可編程Flash及101dB的鏈路質(zhì)量，輸出功率最高可達(dá)4．5dBm，包括定時(shí)器、5通道的DMA、8通道12位ADC、AES安全協(xié)處理器、21個(gè)通用I/O引腳和2個(gè)串行通信協(xié)議UART等。CC2530適用于對(duì)功耗要求嚴(yán)格的系統(tǒng)。
2．2嵌入式網(wǎng)關(guān)硬件設(shè)計(jì)
嵌入式網(wǎng)關(guān)的主要工作是接收各終端節(jié)點(diǎn)采集到的土壤參數(shù)并通過(guò)WCDMA發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心。嵌入式網(wǎng)關(guān)主要由協(xié)調(diào)器及DTU無(wú)線通信模塊兩部分組成。
2．2．1協(xié)調(diào)器模塊
協(xié)調(diào)器部分仍然選用TI公司的CC2530芯片，與終端節(jié)點(diǎn)共同構(gòu)成ZigBee網(wǎng)絡(luò)，底板比終端節(jié)點(diǎn)只增加了串口通信部分。
2．2．2DTU無(wú)線通信模塊
無(wú)線通信系統(tǒng)主要由DTU組成，是一種可以使用2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K端設(shè)備。綜合考慮成本和實(shí)用性，本設(shè)計(jì)采用通過(guò)第三代移動(dòng)通信WCDMA上網(wǎng)方式的DTU，其內(nèi)部集成了高性能ARMCortex－M332RISC內(nèi)核STM32F107處理器和WCDMA聯(lián)通3G模塊，支持1900M/1800M/900M/850M工作頻段;內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議棧，數(shù)據(jù)無(wú)線透明傳輸;采用低功耗電源監(jiān)控技術(shù)，值守電流小于2mA;采用軟件和電路雙重濾波，穩(wěn)定可靠。
2．3電源模塊設(shè)計(jì)
系統(tǒng)采用太陽(yáng)能電池為終端節(jié)點(diǎn)和嵌入式網(wǎng)關(guān)供電。電源模塊主要包括:蓄電池、太陽(yáng)能電池板和太陽(yáng)能控制器3個(gè)部分。蓄電池選用12V7．5AH免維護(hù)鉛酸蓄電池;太陽(yáng)能電池板選用功率20W，工作電壓18V的單晶硅太陽(yáng)能電池板。太陽(yáng)能控制器選用額定充電/負(fù)載電流均為10A，12V/24V充電電壓自動(dòng)識(shí)別的DL－12/24－10a系列控制器，內(nèi)置充放電智能控制技術(shù)。
3軟件設(shè)計(jì)
3．1終端節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
終端節(jié)點(diǎn)的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)大區(qū)域農(nóng)田土壤參數(shù)的采集與數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸。ZigBee協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的短距離無(wú)線傳輸，終端節(jié)點(diǎn)在ZigBee協(xié)議中屬于半功能節(jié)點(diǎn)，不支持路由功能，只能與上層的路由器、協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，負(fù)責(zé)向上一層節(jié)點(diǎn)傳輸土壤數(shù)據(jù)。
3．2嵌入式網(wǎng)關(guān)軟件設(shè)計(jì)
嵌入式網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)由兩部分組成，分別為協(xié)調(diào)器接收土壤參數(shù)和WCDMA遠(yuǎn)程發(fā)送土壤數(shù)據(jù)。工作時(shí)，需要先給DTU無(wú)線通信終端設(shè)備安裝聯(lián)通3G手機(jī)卡，并將DTU和PC機(jī)通過(guò)RS232相連對(duì)其波特率、中心IP、端口號(hào)及SIM卡號(hào)等參數(shù)進(jìn)行配置，配置軟件界面。
3．3遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心軟件設(shè)計(jì)
遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理中心界面采用LabVIEW圖形化軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。其主要實(shí)現(xiàn)的功能如下:1)多通道農(nóng)田土壤參數(shù)采集功能。設(shè)置了多個(gè)數(shù)據(jù)采集通道，可實(shí)時(shí)采集大區(qū)域農(nóng)田土壤的溫度、濕度、pH值及電導(dǎo)率4個(gè)參數(shù)。2)報(bào)警功能。設(shè)置土壤參數(shù)上下限，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中心會(huì)相應(yīng)的給出報(bào)警信號(hào)。3)通過(guò)LabVIEW的Web功能，外網(wǎng)用戶可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)訪問。
4測(cè)試與結(jié)果分析
考慮到農(nóng)田土壤的特性，為了在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)得到全面、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的有效數(shù)據(jù)，對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的布置進(jìn)行了合理的優(yōu)化。選取的試驗(yàn)田為長(zhǎng)寬均為200m的矩形區(qū)域，分成4塊長(zhǎng)寬均為100m的區(qū)域，每塊農(nóng)田4個(gè)終端節(jié)點(diǎn)數(shù)值取均值后通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)發(fā)送給協(xié)調(diào)器，后期可根據(jù)大區(qū)域農(nóng)田實(shí)際需求靈活對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展。系統(tǒng)設(shè)置安裝完成后，給整個(gè)系統(tǒng)上電1min后，觀察協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點(diǎn)，看到綠色組網(wǎng)LED亮，可以判定系統(tǒng)組網(wǎng)成功。打開位于監(jiān)測(cè)中心的上位機(jī)軟件對(duì)系統(tǒng)功能和穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試。上位機(jī)軟件以人性化的方式向用戶顯示采集到的參數(shù)，并具有人員登錄、參數(shù)設(shè)置、歷史數(shù)據(jù)查詢等功能，可以通過(guò)選項(xiàng)卡切換不同區(qū)域農(nóng)田的土壤參數(shù)。監(jiān)測(cè)界面既可以數(shù)值方式顯示溫度、濕度、pH值和電導(dǎo)率數(shù)值，也可以繪制參數(shù)的變化曲線。經(jīng)過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)儀器比較，各參數(shù)誤差均小于3%，滿足農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)精度要求，達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)LabVIEW軟件的Web工具，將軟件進(jìn)行Web。經(jīng)測(cè)試，外網(wǎng)用戶能通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)隨時(shí)隨地進(jìn)行訪問。
5結(jié)論
論文關(guān)鍵詞：越橘，根系分泌物，氨基酸，單糖
在植物生長(zhǎng)過(guò)程中，根系不僅從環(huán)境中攝取養(yǎng)分和水分，同時(shí)也向生長(zhǎng)介質(zhì)中分泌質(zhì)子、無(wú)機(jī)離子和大量的有機(jī)物，這些物質(zhì)和根組織脫落物一起統(tǒng)稱為根系分泌物（root exudates，RE）[1]。低分子有機(jī)物是根系分泌物的主要成分，例如，簡(jiǎn)單糖類、有機(jī)酸、氨基酸等[2-3]。其中簡(jiǎn)單糖類占根系分泌物總量50～70％，有機(jī)酸占20～30％，氨基酸占10～20％[4]。研究表明，根系通過(guò)分泌物改變根際物理、化學(xué)或生物學(xué)性質(zhì)來(lái)提高土壤養(yǎng)分的生物有效性，促進(jìn)植物對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用農(nóng)業(yè)論文，在克服和緩解養(yǎng)分脅迫中具有十分重要的意義[5]。根系分泌物中的碳水化合物和氨基酸為根際微生物提供有效的碳源和氮源，且直接影響著菌根和根際微生物的數(shù)量和種群結(jié)構(gòu)[4,6]。
眾所周知，越橘的根系沒有根毛，是依靠菌根吸收土壤中的養(yǎng)分和水分[7]。有研究表明，植物的生長(zhǎng)周期是影響根系分泌的一個(gè)重要因素。在不同的生長(zhǎng)時(shí)期，植物根系分泌物的種類和數(shù)量都有所變化。本文以生產(chǎn)中廣泛栽培的北高叢越橘品種北陸（Northland）為試材，在生長(zhǎng)季進(jìn)行定期采樣，通過(guò)測(cè)定越橘根系分泌物中氨基酸和糖分的組成及含量，研究越橘根系分泌物氨基酸和糖分的組成特點(diǎn)和年周期變化規(guī)律，為深入研究越橘根系功能及根系-根際互作機(jī)理奠定基礎(chǔ)，也為果園的土壤管理提供理論依據(jù)免費(fèi)論文。
1材料與方法
1.1 材料
試驗(yàn)在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)小漿果基地進(jìn)行，以三年生北高叢（V. corymbosum L.）越橘品種北陸（Northland）盆栽植株為試材。
1.2 試材準(zhǔn)備
本試驗(yàn)采用土培法收集根系分泌物。用400目濾網(wǎng)（長(zhǎng)×寬=30cm×20cm）做成根袋，底部扎緊。選取健壯、生長(zhǎng)勢(shì)基本一致的植株，將根系帶土坨套上根袋，栽植于裝有營(yíng)養(yǎng)土的塑料桶中（桶口直徑30cm，桶底直徑20cm，桶高22cm），常規(guī)管理。試驗(yàn)以10株為一小區(qū)，設(shè)三次重復(fù)。于栽植后的第二年取樣測(cè)定根系分泌物中的各類成分，共分6個(gè)采樣時(shí)期，即Ⅰ期（5月10日）；Ⅱ期（6月10日）；Ⅲ期（7月15日）；Ⅳ期（8月5日）；Ⅴ期（9月20日）；Ⅵ期（10月20日）。
1.3 根系分泌物的分離鑒定
從塑料桶中取出根袋，將根袋中的土壤迅速裝入自封袋內(nèi)農(nóng)業(yè)論文，放入冰桶中帶回試驗(yàn)室。將取回的土壤用3倍體積去離子水淋洗，收集土壤淋洗的水溶液作為粗提液。
1.3.1越橘根系分泌物中氨基酸的分離鑒定
將收集得到的土壤水溶液于50℃條件下孵育24h，3800r/min離心12min，取上清液，抽濾后真空減壓濃縮（50轉(zhuǎn)/min 65℃）至50ml，-4℃條件貯存。采用日立L-8800氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定氨基酸的種類及含量。檢測(cè)條件：色譜柱為2622Sc（PF）；檢測(cè)波長(zhǎng)為470nm；茚三酮顯色；流量為0.35ml/min；柱體溫度為57℃；反應(yīng)溫度為130℃；流速為0.05～0.99 ml/min；檢測(cè)限為3pmol；進(jìn)樣量為60μl。數(shù)據(jù)采用NPS軟件進(jìn)行方差分析。
1.3.2越橘根系分泌物中單糖的分離鑒定
將收集得到的土壤水溶液，參照1.3.1的方法濃縮至100ml后，加無(wú)水乙醇至醇濃度為80%，4℃低溫沉降過(guò)夜，5000r/min離心10min，除去上清液，依次用無(wú)水乙醇、丙酮各洗滌2次，50℃恒溫干燥至恒重，得褐色多糖粗樣。取20mg多糖粗樣，加入濃度為1mol/L硫酸溶液20ml，于100℃水解4～6h，得到的樣品水解液用2mol/L氫氧化鈉中和至pH 7.0，并以超純水定容到5.0ml，3800r/min離心5min，取上清液待用。
利用Agilent1100 Series高效液相色譜儀分離鑒定樣品中糖份的種類，并以峰面積外標(biāo)法對(duì)樣品中的單糖組分進(jìn)行定量分析。檢測(cè)條件：色譜柱為PhenomenexC18(250mm×4.6 mm，5μm)；流動(dòng)相為溶劑A（15%(v/v)乙腈+ 20 mmol/L乙酸銨水溶液）和溶劑B（40% (v/v)乙腈+20 mmol/L乙酸銨水溶液）；梯度模式：時(shí)間梯度為0 min～25 min農(nóng)業(yè)論文，相應(yīng)濃度梯度為0%～50%溶劑B。檢測(cè)波長(zhǎng)為250 nm；流速為1.2 ml/min，進(jìn)樣量為20μl，柱溫為室溫，數(shù)據(jù)采用NPS軟件進(jìn)行方差分析。
根據(jù)1.3.2的方法，得到7種單糖組分的標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見表1免費(fèi)論文。
表1 單糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線
單糖
Chromatogram
線性方程
Regression equation
r值
r
甘露糖 Mannose
Y= 0.8643X-0.0204
0.995
鼠李糖 Rhamnose
Y= 1.4023X-0.0413
0.997
葡萄糖 Glucose
Y= 1.1348X+0.0093
0.998
半乳糖 Galactose
Y=0.5503X+0.0298
0.998
核 糖 Ribose
Y=0.6950X-0.1580
0.997
阿拉伯糖 Arabinose
Y=0.6012X-0.0178
0.993
果 糖 Fructose
論文關(guān)鍵詞：蘋果再植病害，根際微生物，樹齡，變性梯度凝膠電泳
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年我國(guó)蘋果種植面積為199.23萬(wàn)hm2，產(chǎn)量為2984.7萬(wàn)t，占世界蘋果面積和產(chǎn)量的40%以上，居世界第一位[1]。由于很多主產(chǎn)區(qū)大部分耕地都栽植了蘋果，很難在新區(qū)域發(fā)展果樹種植，蘋果再植問題嚴(yán)重困擾著我國(guó)蘋果主產(chǎn)區(qū)果業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。以河北省為例農(nóng)業(yè)論文，本研究組在2007和2008年調(diào)查發(fā)現(xiàn)，樹齡在15年以上的蘋果園已占到近70%，而蘋果最佳的結(jié)果年齡一般不超過(guò)20年，表明果園更新?lián)Q代問題已經(jīng)非常緊迫。蘋果樹再植?。ˋpple replant disease，ARD）又稱連作障礙或忌地現(xiàn)象，有的也叫再植障礙，得病植株表現(xiàn)為樹勢(shì)弱、葉片小、新梢細(xì)短、根系腐爛、根量減少、果實(shí)質(zhì)量差等癥狀。據(jù)報(bào)道，果樹再植病主要是由于土壤殘毒、線蟲、土壤根際有害微生物等影響造成[2]。再植病害病因復(fù)雜，但眾多的研究報(bào)道[3~5]認(rèn)為，土壤微生物對(duì)果樹再植病害的發(fā)生發(fā)揮著重要作用[6]論文開題報(bào)告范例。
變性梯度凝膠電泳（denaturing gradient gel electrophoresis，DGGE）最早是一項(xiàng)用于DNA突變檢測(cè)的電泳技術(shù)[7]，近些年來(lái)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種環(huán)境微生物的生態(tài)研究中，如高熱溫泉、湖泊、海洋、土壤和根際等[ 8]。本文首先研究了隨著蘋果種植年限的延長(zhǎng)，其根際土壤對(duì)于后茬再植平頂海棠幼苗的株高、生物量、發(fā)病率和病原真菌數(shù)量的影響農(nóng)業(yè)論文，然后采用PCR-DGGE技術(shù)，以不同樹齡蘋果園土壤樣品中土壤微生物的基因組總DNA為研究對(duì)象，通過(guò)比較土壤中原核微生物的16S rDNA和真核微生物的18S rDNA差異，研究了隨著蘋果樹齡的增加土壤中微生物群落多樣性的變化情況。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料：花盆（10×12 cm）；海棠品種：平頂海棠(Malus robust Rehd.)
1.2 育苗：海棠種子用1%次氯酸鈉表面消毒5分鐘，然后在自來(lái)水下沖洗5分鐘。4℃層積處理30 d以上，待種子露白后播種于滅菌的泥煤苔和珍珠巖混合基質(zhì)上，定時(shí)澆灌Hoagland營(yíng)養(yǎng)液。每6 d更換新的營(yíng)養(yǎng)液，調(diào)節(jié)pH 6.0士0.2，培養(yǎng)溫度（24士1)℃，12 h光照的培養(yǎng)室中生長(zhǎng)。
1.3 土樣采集和處理設(shè)置：土壤采集于河北省清苑縣溫仁村紅富士蘋果園，采集果園的樹齡分別為3、8、15和24年。砧木為八棱海棠（Malus micromalus Makino)，土壤類型為黃褐土。對(duì)照土采集于蘋果園附近未種植過(guò)果樹的麥田。果園土樣采集距蘋果樹干1.5 m，深10-30 cm范圍內(nèi)的根際土壤，五點(diǎn)隨機(jī)取樣農(nóng)業(yè)論文，混勻、過(guò)篩，備用。對(duì)不同樹齡果園土壤的肥力測(cè)定結(jié)果表明，土壤肥力與蘋果樹齡間沒有明顯相關(guān)性（表1）。將不同樹齡蘋果園土壤及對(duì)照土壤分裝于直徑12 cm花盆中，每盆裝土1 kg。將在培養(yǎng)室中培養(yǎng)4周的平頂海棠幼苗移栽于不同處理的花盆中。每個(gè)處理4次重復(fù)，每6株幼苗作為一個(gè)重復(fù)論文開題報(bào)告范例。
1.4 土壤微生物總DNA提取和PCR擴(kuò)增
1.4.1 土壤微生物總DNA提取和純化
采用化學(xué)裂解法，稱取 5 g根際土壤樣品，按照化學(xué)裂解法的試驗(yàn)步驟進(jìn)行土壤微生物總DNA的提取[9]。為了避免土壤樣品所含腐殖質(zhì)雜質(zhì)對(duì)PCR擴(kuò)增反應(yīng)的抑制作用，對(duì)土壤樣品的基因組DNA粗提液進(jìn)行了純化。采用Takara公司凝膠試劑盒對(duì)5種土壤樣品的基因組DNA粗提液進(jìn)行了純化。
表1 不同處理的土壤肥力對(duì)比
Table 1 Soilfertility of different treatments
項(xiàng)目test items
對(duì)照 control
樹齡 tree age (years)
3
8
15
24
速效氮available nitrogen (mg/kg)
71
58
56
69
52
速效磷available phosphorus (mg/kg)
52
60
51
65
62
速效鉀available potassium (mg/kg)
85
78
92
88
55
有機(jī)質(zhì) organic matter (%)
1.3
1.3
2.6
2.0
1.5
鹽分 salt (%)
0.07
0.05
0.08
0.02
0.05
pH值
6.40
5.20
5.78
關(guān)鍵詞 磺酰脲類除草劑殘留 前處理技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)
隨著社會(huì)進(jìn)步以及人們綠色環(huán)保理念的提高，磺酰脲類除草劑因高效、廣譜、低毒和高選擇性等特點(diǎn)，已成為當(dāng)今世界使用量最大的一類除草劑[1，2] 。自美國(guó)杜邦公司上世紀(jì)80年代開發(fā)出第一個(gè)磺酰脲類除草劑——氯磺隆以來(lái)，磺酰脲類除草劑已有30多種產(chǎn)品問世，常見的有芐嘧磺隆、甲磺隆、氯磺隆、氯嘧磺隆、胺苯磺隆、苯磺隆、醚苯磺隆等[3]。這些磺酰脲類除草劑的基本結(jié)構(gòu)由活性基團(tuán)、疏水基團(tuán)（芳基）和磺酰脲橋組成，其品種隨著活性基團(tuán)和疏水基團(tuán)的變化而變化（圖1）。
圖1 磺酰脲類除草劑的基本結(jié)構(gòu)
但是，隨著磺酰脲類除草劑使用范圍的逐步擴(kuò)大，其在農(nóng)作物和環(huán)境中的殘留以及對(duì)人類健康的危害也日益顯現(xiàn)，因此，對(duì)作物和環(huán)境中磺酰脲類除草劑殘留的檢測(cè)也提出更高的要求。目前，磺酰脲類除草劑殘留檢測(cè)技術(shù)主要集中在兩大方面：一是前處理技術(shù)研究，二是快速檢測(cè)技術(shù)研究。關(guān)于磺酰脲類除草劑殘留檢測(cè)技術(shù)研究的綜述文章較多[4～7]，從分析誤差看，前處理技術(shù)是檢測(cè)的重要環(huán)節(jié)，前處理技術(shù)既重要又薄弱，因此本文就磺酰脲類除草劑殘留的樣品前處理技術(shù)做一綜述。
隨著磺酰脲類除草劑殘留檢測(cè)技術(shù)向著簡(jiǎn)便、現(xiàn)場(chǎng)、快捷、成本低、自動(dòng)化方向發(fā)展，其前處理技術(shù)也正向著省時(shí)、省力、低廉、減少有機(jī)溶劑、減少環(huán)境污染、微型化和自動(dòng)化的方向發(fā)展。本文將磺酰脲類除草劑殘留前處理技術(shù)分為兩類：一類是傳統(tǒng)前處理技術(shù)，另一類是新型前處理技術(shù)。
1 傳統(tǒng)前處理技術(shù)
磺酰脲類除草劑殘留傳統(tǒng)前處理技術(shù)常用的有：液液萃取技術(shù)（liquid-liquid extraction，LLE）和震蕩提取技術(shù)等，這些技術(shù)在實(shí)際操作中非常實(shí)用，雖然存在一些不足：操作時(shí)間長(zhǎng)、選擇性差、提取與凈化效率低、需要使用大量有毒溶劑等，但目前在實(shí)驗(yàn)室工作中仍被廣泛使用。
1.1 液液萃取技術(shù)
液液萃取技術(shù)又稱溶劑萃取，即用不相混溶（或稍相混溶）的溶劑分離和提取液體混合物中分析組分的技術(shù)。此技術(shù)簡(jiǎn)單，不需特殊儀器設(shè)備，是最常用、最經(jīng)典的有機(jī)物提取技術(shù)，關(guān)鍵是選擇合適萃取溶劑。張淑英等[8]萃取土壤中豆磺隆選擇二氯甲烷作為萃取溶劑，平均回收率達(dá)到75.5%～97.18%。黃梅等[9]使用液液萃取技術(shù)提取稻田水體中芐嘧磺隆與甲磺隆，之后用高效液相色譜法（HPLC）進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示方法的精確度和準(zhǔn)確度較好。另外，毛楠文等[10，11]也使用此技術(shù)對(duì)磺酰脲類除草劑進(jìn)行研究。此技術(shù)不足之處是易在溶劑界面出現(xiàn)乳化現(xiàn)象，萃取物不能直接進(jìn)行HPLC、GC分析。
1.2 震蕩提取技術(shù)
震蕩提取技術(shù)也是一種常用磺酰脲類除草劑等農(nóng)藥殘留的前處理技術(shù)，包括超聲震蕩提取、儀器震蕩提取等。例如，毛楠文等[10]利用超聲震蕩等技術(shù)提取土壤中磺酰脲類和苯脲類除草劑，甲醇作為提取劑，平均加標(biāo)回收率達(dá)到71.72%～118.0%。 崔云[11]總結(jié)震蕩提取等技術(shù)提取土壤中不同種類磺酰脲類除草劑殘留，并進(jìn)行HPLC、GC等儀器分析，總結(jié)見表1。
2 新型前處理技術(shù)
磺酰脲類除草劑殘留的新型樣品前處理技術(shù)主要包括固相萃取技術(shù)（Solid Phase Extraction，SPE）、超臨界流體萃取技術(shù)（Supercritical Fluid Extraction， SFE）、免疫親和色譜技術(shù)（Immunoaffinity Chromatography，IAC）、分子印跡聚合物富集技術(shù)（Molecularly Imprinted Polymer， MIP）、液相微萃取技術(shù)（Liquid Phase Microextraction，LPME）、微波輔助萃取技術(shù)（Microwave-assistant Solvent Extraction， MASE）及支持性液膜（Sport Liquid Membrane， SLM）萃取技術(shù)、連續(xù)性流體液膜萃取技術(shù)（Continuous-Flow Liquid Membrane Extraction， CFLME）、離子交換膜萃取技術(shù)（Ion Exchange Membrane Extraction Method）和在線土壤柱凈化（Online Soil Column Extraction， OSCE）等其他前處理技術(shù)。其中，SPE是這些新型前處理技術(shù)使用最廣泛的一種。
2.1 固相萃取技術(shù)
SPE起始于20世紀(jì)70年代并應(yīng)用于液相色譜中，是利用固體吸附劑吸附液體樣品中目標(biāo)化合物，再利用洗脫液或加熱解吸附分離樣品基體和干擾化合物并富集目標(biāo)化合物。
SPE基本操作步驟見圖2。分萃取柱預(yù)處理、上樣、洗去干擾雜質(zhì)、洗脫及收集分析物4步。岳霞麗等[12]使用美國(guó)Supelco公司3mLENVI-18規(guī)格固相萃取柱測(cè)定水體中芐嘧磺隆，檢測(cè)限達(dá)到0.01mg/L。葉鳳嬌等[13]比較SupelcleanTMLC-18 SPE Tube（500mg， 3mL）和Oasis HLB SPE Tube（60mg， 3mL）2種不同規(guī)格固相萃取小柱的凈化吸附和濃縮效果，并選擇Oasis HLB SPE Tube測(cè)定12種磺酰脲類除草劑殘留。將煙嘧磺隆等12種磺酰脲類除草劑樣品用85%磷酸溶液調(diào)整pH值至2～2.5之后過(guò)柱，各組分回收率達(dá)到90%以上。在洗脫及收集分析物步驟，用含0.1mol/L甲酸的甲醇-二氯甲烷（1：9，v/v）溶液洗脫磺酰脲類除草劑，用兩次小體積洗脫代替一次大體積洗脫， 回收率更高[7]，或者用CH2Cl2可洗脫芐嘧磺隆[12]。
另外，Carabias-Maninez等[14]用SPE提取水樣中酸性磺酰脲類除草劑殘留，嘗試選擇不同吸附劑和洗脫劑，回收率70%～95%。Furlong等[15]利用SPE同時(shí)提取濃縮磺酰脲類和磺胺類農(nóng)藥殘留并用HPLC-MS進(jìn)行檢測(cè)。Galletti等[16]對(duì)LLE、SPE 2種前處理技術(shù)進(jìn)行比較，土壤和水中分離提取的綠磺隆、甲磺隆、噻磺隆、氯嘧磺隆回收率后者明顯高于后者，噻磺隆更明顯。
近年來(lái)，固相萃取在復(fù)合模式固相萃取、固相微萃取（SPME）、基質(zhì)分散固相萃?。∕SPD）[17，18]和新型固相萃取吸附劑4個(gè)方面展開新應(yīng)用。
SPE前處理技術(shù)因其簡(jiǎn)單，溶劑用量少，不會(huì)發(fā)生乳化現(xiàn)象，可以凈化很小體積樣品（50～100μL），水樣萃取尤其方便，易于計(jì)算機(jī)控制而得到廣泛應(yīng)用。不足之處是提取率偏低，多數(shù)要求酸性條件。因此，對(duì)于在酸性條件下易分解的磺酰脲類除草劑殘留檢測(cè)需要及時(shí)分析或進(jìn)行酸堿平衡。
2.2 超臨界流體萃取技術(shù)
超臨界流體是物質(zhì)的一種特殊流體狀態(tài)，氣液平衡的物質(zhì)升溫升壓時(shí)，溫度和壓力達(dá)到某一點(diǎn)，氣液兩相界面消失成為一均相體系，即超臨界流體。SFE是利用超臨界流體密度大、粘度低、擴(kuò)散系數(shù)大、兼有氣體的滲透性和液體分配作用的性質(zhì)，將樣品分析物溶解并分離，同時(shí)完成萃取和分離2步操作的一種技術(shù)。超臨界流體萃取技術(shù)20世紀(jì)70年代后開始用于工業(yè)有機(jī)化合物萃取，90年代用于色譜樣品前處理，現(xiàn)已用于磺酰脲類除草劑等農(nóng)藥樣品分析物的提取[19]。
近年來(lái)，SFE的使用已相當(dāng)廣泛。例如，史艷偉[20]采用SFE技術(shù)萃取土壤中芐嘧磺隆，不僅對(duì)SFE萃取壓力、溫度、時(shí)間等因素做具體分析，而且研究高嶺土、蒙脫石和胡敏酸含量等對(duì)芐嘧磺隆萃取率的影響。郭江峰[21]在其博士論文中用超臨界甲醇提取土壤中14C-綠磺隆結(jié)合殘留，獲得85%以上提取率。另外，Bernal等[22]利用有機(jī)溶劑、SFE和SPE 3種方法提取土壤中綠磺隆和苯磺隆。HPLC檢測(cè)顯示，SFE-CO2在綠磺隆和苯磺隆土壤殘留測(cè)定中提取更加優(yōu)越，回收率更高，達(dá)到80%～90%。Berdeaux[23]用SFE-CO2從土壤中萃取磺酰脲類除草劑綠磺隆和甲磺?。状蓟蛩鳛楦男詣?，回收率均大于80%，結(jié)果與SPE技術(shù)相似或稍好。Kang等[24]用SFE技術(shù)萃取2種土壤類型中的吡嘧磺隆，以25%甲醇為改性劑，溫度80℃，壓力300atm，萃取時(shí)間30min，添加濃度0.40mg/kg，萃取率均達(dá)到99%。另外，Breglof等[25]用SFE技術(shù)與同位素跟蹤法相結(jié)合研究甲磺隆、甲嘧磺隆和煙嘧磺隆殘留，以土壤為基質(zhì)，以2%甲醇為改性劑，回收率達(dá)到75%～89%（煙嘧磺隆除外，回收率為1%～4%）。
目前常用的超臨界流體是CO2，廉價(jià)易得，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)色，易與萃取物分離，萃取、濃縮、純化同步完成。SFE前處理技術(shù)在磺酰脲類除草劑殘留提取中克服常規(guī)提取法的缺點(diǎn)[26]，具有分離效率高、操作周期短（每個(gè)樣品從制樣到完成約40min）、傳質(zhì)速度快、溶解能力強(qiáng)、選擇性高、無(wú)環(huán)境污染等特點(diǎn)。隨著SFE技術(shù)與越來(lái)越多的快速檢測(cè)技術(shù)聯(lián)用，其在磺酰脲類除草劑殘留的研究分析中具有較大潛力，尤其在多殘留分析中，能夠顯著提高分析效率。
2.3 免疫親和色譜技術(shù)
IAC是一種將免疫反應(yīng)與色譜分析方法相結(jié)合的分析技術(shù)，是基于免疫反應(yīng)的基本原理，利用色譜的差速遷移理論，實(shí)現(xiàn)樣品分離的一種分離凈化技術(shù)。分析時(shí)把抗體固定在適當(dāng)載體上，樣品中分析組分因與吸附劑上抗體發(fā)生的抗原抗體反應(yīng)被保留在柱上，再用適當(dāng)溶劑洗脫下來(lái)，達(dá)到凈化和富集目的。特點(diǎn)是具有高度選擇性。技術(shù)關(guān)鍵是選擇合適的載體、抗體和淋洗液。例如，邵秀金[27]采用IAC和直接競(jìng)爭(zhēng)ELISA法相結(jié)合對(duì)綠磺隆進(jìn)行分析檢測(cè)，選擇pH7.2磷酸緩沖液作為吸附和平衡介質(zhì)，80%甲醇作淋洗液，結(jié)果顯示：IAC動(dòng)態(tài)柱綠磺隆最高容量達(dá)到3.5μg/mL gel；樣品中綠磺隆含量250倍；空白土壤樣品添加0.1μg/g綠磺隆，平均回收率達(dá)到94.09%。另外，Ghildyal等也利用IAC結(jié)合酶聯(lián)免疫法對(duì)土壤中醚苯磺隆進(jìn)行分析檢測(cè)[28]。
2.4 分子印跡聚合體富集技術(shù)
MIP是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種分子識(shí)別技術(shù)，是利用MIP特定的模板分子“空穴”來(lái)選擇性吸附聚合物，從而建立的選擇性分離或檢測(cè)技術(shù)。MIP對(duì)磺酰脲類除草劑具有很好的粘合能力。例如，Bastide[29]等用MIP富集提取綠磺隆、噻吩磺隆、氟磺隆、氯嘧磺隆、氟胺磺隆5種磺酰脲類除草劑殘留，用4-乙烯基嘧啶或2-乙烯基嘧啶作為功能單體，乙烯基乙二醇二甲基丙烯酸酯作為交鏈，甲磺隆作為模板，結(jié)果顯示MIP在極性有機(jī)溶劑中具有很好的識(shí)別能力，鍵和容量達(dá)到0.08～0.1mg/g，這種方法可以從水中富集75%以上的磺酰脲類除草劑殘留。Zhu等[30]使用MIP鍵合甲磺隆，鍵合容量高，能夠測(cè)定ng級(jí)的甲磺隆。湯凱潔等[31]采用芐嘧磺隆分子印跡固相萃取柱（MISPE）對(duì)加標(biāo)大米中的芐嘧磺隆、甲磺隆、苯磺隆和煙嘧磺隆4種磺酰脲類除草劑殘留進(jìn)行凈化和富集預(yù)處理，幾種物質(zhì)能直接被萃取柱中的印跡位點(diǎn)保留，雜質(zhì)幾乎不保留，表現(xiàn)出良好的識(shí)別性能。
2.5 液相微萃取技術(shù)
LPME是1996年Jeannot和Cantwell等提出的一種新型前處理技術(shù)[32]。LPME相當(dāng)于微型化液液萃取技術(shù)，因樣品溶液中目標(biāo)分析物用小體積萃取劑萃取而得名。例如，吳秋華[18]將LPME與HPLC聯(lián)用，分析水樣中甲磺隆、氯磺隆、芐嘧磺隆和氯嘧磺4種磺酰脲類除草劑殘留，檢測(cè)限達(dá)到0.2～0.3ng/g，并且將基質(zhì)分散固相萃取結(jié)合分散液相微萃取與HPLC聯(lián)用分析土壤中上述4種磺酰脲類除草劑，檢測(cè)限達(dá)到0.5～1.2ng/g。
2.6 微波輔助萃取技術(shù)
MASE是匈牙利學(xué)者Ganzler等提出的一種新型少溶劑樣品前處理技術(shù)。MASE利用微波能強(qiáng)化溶劑萃取效率的特性，使固體或半固體樣品中某些有機(jī)物成分與基體有效分離，并保持分析物的化合物狀態(tài)[33]。MASE萃取時(shí)間短，消耗溶劑少，具有良好選擇性，可同時(shí)進(jìn)行多樣品萃取，環(huán)保清潔，回收完全，越來(lái)越成為替代傳統(tǒng)方法的新前處理技術(shù)。但使用時(shí)應(yīng)對(duì)萃取溶劑優(yōu)化，確保萃取過(guò)程和溶劑中分析物的穩(wěn)定性[34]。現(xiàn)階段MASE已廣泛應(yīng)用于磺酰脲類除草劑等農(nóng)藥殘留前處理中[35，36]。
2.7 其他前處理技術(shù)
有支持性液膜萃取技術(shù)、CFLME、離子交換膜萃取技術(shù)、OSCE等。支持性液膜萃取技術(shù)，又叫膜法提取，是一種以液膜為分離介質(zhì)，以濃度差為推動(dòng)力的膜分離技術(shù)，萃取的化合物范圍較窄，只能萃取形成離子的化合物，流速比較慢。例如，Nilve[37]用膜法提取測(cè)定水樣中的磺酰脲類除草劑殘留。CFLME是將LLE和SLM連接起來(lái)的一種技術(shù)，首先分析物萃取進(jìn)入有機(jī)相（LLE），然后轉(zhuǎn)入液膜支持設(shè)備形成的有機(jī)微孔液膜表面，最后通過(guò)液膜受體被捕獲（SLM）。這一技術(shù)被用來(lái)萃取水中的胺苯磺隆和甲磺隆，胺苯磺隆回收率達(dá)到88%～100%，甲磺隆達(dá)到83%～95%[38]。CFLME技術(shù)和支持性液膜萃取技術(shù)均適合在線檢測(cè)水中痕量磺酰脲類除草劑，方便快捷。不足之處是受體容量易受酸影響，而水樣和土樣中一般都有酸存在。離子交換膜萃取技術(shù)是一種采用離子交換膜作隔膜的萃取技術(shù)，通過(guò)離子交換膜（具有選擇透過(guò)性的膜狀功能高分子電解質(zhì)）的選擇透過(guò)性來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)分離物的萃取技術(shù)。離子交換膜萃取技術(shù)對(duì)生物測(cè)定有良好的評(píng)估，萃取過(guò)程成本低，能耗少，效率高，無(wú)污染、可回收有用物質(zhì)，與常規(guī)的分離萃取技術(shù)結(jié)合使用更經(jīng)濟(jì)。已在磺酰脲類除草劑殘留的檢測(cè)中得到應(yīng)用[39]。 OSCE適合土壤樣品中痕量污染物的萃取，方法有效、簡(jiǎn)單、快速。Lagana等[40]用OSCE萃取土壤中綠磺隆、芐嘧磺隆、煙嘧磺隆等6種磺酰脲類除草劑，其回收率達(dá)到63%～99%，比超聲波萃取和MASE高，精確度最好。
3 小結(jié)
目前，在磺酰脲類除草劑殘留前處理技術(shù)中，LLE和SPE仍占據(jù)重要位置，新型前處理技術(shù)并不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)前處理技術(shù)，很多情況下樣品前處理過(guò)程是在常規(guī)的傳統(tǒng)前處理技術(shù)基礎(chǔ)上與微型化、自動(dòng)化、儀器化的新型前處理技術(shù)結(jié)合共同完成的。
磺酰脲類除草劑的痕量殘留及其獨(dú)特的理化性質(zhì)，給該類農(nóng)藥殘留的分析檢測(cè)造成較大困難。為確保檢測(cè)方法的靈敏性和準(zhǔn)確性，前處理過(guò)程及技術(shù)顯得尤為重要。近年來(lái)，隨著SFE、MIP、CFLME及OSCE等新型前處理技術(shù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用和發(fā)展，儀器分析技術(shù)（如液-質(zhì)聯(lián)用、氣-質(zhì)聯(lián)用等）、免疫分析技術(shù)（如熒光免疫技術(shù)、酶聯(lián)免疫技術(shù)等）及生物傳感器法、活體檢測(cè)法、酶抑制法等磺酰脲類除草劑殘留新型檢測(cè)技術(shù)方法的不斷涌現(xiàn)和快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)環(huán)保、微型化、自動(dòng)化、儀器化的前處理技術(shù)及液-質(zhì)聯(lián)用等新型檢測(cè)方法的發(fā)展已成為其首選和重要發(fā)展方向，多殘留檢測(cè)、在線實(shí)時(shí)檢測(cè)、自動(dòng)化檢測(cè)等已成為國(guó)內(nèi)外共同關(guān)注的焦點(diǎn)。
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關(guān)鍵詞：土壤，菠菜，鉛的含量，自然對(duì)數(shù)，正態(tài)分布，相關(guān)性
1.實(shí)驗(yàn)部分1.1儀器與試劑WFX-110原子吸收分光光度計(jì)（北京瑞利分析儀器公司）
AE240型電子分析天平（梅特勒－托利多儀器有限公司）
光纖壓力密閉微波消解器MK－Ⅲ型（上海新拓微波溶樣技術(shù)有限公司）
MILII－Q超純水凈水系統(tǒng)（Miillipore.Lit.Co.）
鉛標(biāo)：500mg/L 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW（E）080362
所使用的試劑均為優(yōu)級(jí)純?cè)噭?，?shí)驗(yàn)用水為超純水。
1.2實(shí)驗(yàn)部分1.2.1試樣材料①土樣來(lái)源：源自漳州市蔬菜傳統(tǒng)供應(yīng)基地詩(shī)埔村菜地，約12畝地，常年種植當(dāng)季蔬菜，土壤類型是水稻土，種植期5年以上。
②采集方法：以20m×20m將菜地劃分19個(gè)網(wǎng)格。詳見圖1.2-1.。采集每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)的土壤樣品（樣本甲）以及相應(yīng)位置的菠菜樣品（樣本乙）。
土樣采集耕作層的深度為離地面15－20cm，采集量為2～3kg/份；蔬菜采集當(dāng)季生長(zhǎng)期的菠菜，除去根系取可食用部分的莖和葉，采集量為1kg。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁 檢測(cè)技術(shù)橋梁結(jié)構(gòu)探討
中圖分類號(hào)：F540.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 一．引言
公路橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能檢測(cè) ,按照受力狀態(tài)可分為靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn);按照試驗(yàn)持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)短分為瞬時(shí)試驗(yàn)及長(zhǎng)期試驗(yàn)。在靜載作用下 ,一般要測(cè)定作用力的大小(包括靜荷載、支座反力、推力等的大小) 、構(gòu)件的內(nèi)力(包括彎矩、軸向力、剪力、扭矩等) 、斷面上各種應(yīng)力的分布狀態(tài)及其大小、各種變形(包括撓度、相對(duì)位移、轉(zhuǎn)角等) 以及局部損壞現(xiàn)象(如裂紋的分布及其大小等) ; 在動(dòng)荷載作用下 ,一般要測(cè)定動(dòng)荷載的大小、頻率和變化及構(gòu)件的動(dòng)應(yīng)力、結(jié)構(gòu)的自振頻率、動(dòng)撓度、衰減特性及其加速度等。
二．路橋試驗(yàn)檢測(cè)內(nèi)容。
路橋檢測(cè)的內(nèi)容涵蓋廣泛，主要的檢測(cè)內(nèi)容如下表所示：其中，對(duì)于路橋的表面缺陷檢測(cè)目前大部分還是靠單一的人工目視方法進(jìn)行檢測(cè)評(píng)估。對(duì)于混凝土路橋，路橋的裂縫是探測(cè)和評(píng)估的重要項(xiàng)目。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年損壞的路橋有90％ 以上是由裂縫引起的，此外，還有剝落、坑洼等現(xiàn)象。路橋結(jié)構(gòu)出現(xiàn)缺陷之后，應(yīng)加強(qiáng)檢查與觀測(cè)。根據(jù)缺陷的特征，分析查明缺陷性質(zhì)、原因及其危害程度，確定是否需要修補(bǔ)，并為修補(bǔ)方案的制訂提供可靠的依據(jù)。檢查與觀測(cè)的內(nèi)容包括：
(1)缺陷發(fā)生的部位、走向、寬度；
(2)缺陷分布狀況以及大?。?/p>
(3)缺陷的變化發(fā)展情況。
項(xiàng)目檢測(cè)內(nèi)容檢測(cè)方法備注表面表面破損目測(cè)裂縫、銹斑
表面缺陷目測(cè)主要為網(wǎng)狀縫
裂縫分布目測(cè)、激光傳感器確定為網(wǎng)狀縫[本文轉(zhuǎn)自：]
裂縫寬度目測(cè)、數(shù)字相機(jī)、熱像儀等
裂縫深度超聲波
開裂趨勢(shì)玻璃纖維感器需要連續(xù)測(cè)試
內(nèi)部缺陷超聲波、雷達(dá)混凝土內(nèi)測(cè)的蜂窩應(yīng)力和繞度變形激光振動(dòng)加速器傳感器
應(yīng)力光纖傳感器
強(qiáng)度和剛度混凝土強(qiáng)度回彈、拉撥試驗(yàn)
強(qiáng)性模量超聲婆
擴(kuò)散深度碳人深度鉆芯取樣
氯化深度鉆芯取樣
酸侵蝕深度鉆芯取樣
其他物質(zhì)多譜分析限于混凝土表層
滲透性現(xiàn)場(chǎng)滲透實(shí)驗(yàn)
銹蝕位置自然電位法
銹蝕程度自然電位法需要周期性測(cè)試
三.公路橋梁主要的檢測(cè)技術(shù)。
1. 機(jī)械檢測(cè)技術(shù)。
機(jī)械測(cè)試儀器一般有杠桿、齒輪、軸、彈簧、指針和度盤等部件。它主要由四大部分組成:傳感機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、指示機(jī)構(gòu)和機(jī)體保護(hù)部分。
傳感機(jī)構(gòu)的功能是直接感受被測(cè)量的構(gòu)件變化 ,并把這種變化傳到轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)、在接觸式機(jī)械量測(cè)儀器中 ,這部分常常是測(cè)桿及彈簧;對(duì)于張線式機(jī)械量測(cè)儀器 ,則常常是鼓輪一類的機(jī)構(gòu)。
轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的功能是把傳感機(jī)構(gòu)傳來(lái)的被量測(cè)構(gòu)件的變化轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)度的變化 ,并且把它放大或縮小 ,或者改變方向 ,如百分表中的大小齒輪及彈簧。
指示機(jī)構(gòu)的功能 ,是將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為長(zhǎng)度并加以放大、縮小或改變方向之后的變化用一定形式表現(xiàn)出來(lái)。一般常由指針和度盤組成。
機(jī)體保護(hù)部分的功能是把各組成部分連接成整體 ,使之保護(hù)儀器不受周圍環(huán)境的影響。
機(jī)械測(cè)試儀器的特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,易于操作 ,工作可靠 ,經(jīng)濟(jì)耐久 ,可重復(fù)使用 ,對(duì)周圍環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng) ,但靈敏度不高 ,放大能力有限 ,較笨重。
2. 超聲波檢測(cè)技術(shù)。
超聲波檢測(cè)技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展非常迅速的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)。超聲波是一種頻率高于人耳能聽到的頻率的聲波 ,其頻率超過(guò)了20 kHz。它的基本原理是用人工的方法在工程材料或結(jié)構(gòu)中激出一定頻率的彈性波 ,這種彈性波以各種波形在材料與結(jié)構(gòu)內(nèi)部傳播并由接收儀器接收。在物體內(nèi)部傳播的彈性波的波速、振幅、頻率及波形等波動(dòng)特性參數(shù)與物體的力學(xué)參數(shù)(如動(dòng)彈性模量、動(dòng)泊松比、動(dòng)剪切模量及物體內(nèi)部的應(yīng)力分布狀態(tài)) 有直接的關(guān)系。此外 ,波動(dòng)傳播參數(shù)還與物體內(nèi)部的缺陷(如斷裂面、孔洞的大小、形狀和分布) 等有關(guān)。通過(guò)分析研究被接收記錄下來(lái)的彈性波信號(hào) ,可以了解材料與結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性和缺陷。聲波檢測(cè)技術(shù)比其他檢測(cè)方法輕便、靈活 ,可以在大范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試等一系列優(yōu)點(diǎn) ,目前在鉆孔灌注樁及路面質(zhì)量檢驗(yàn)中得到廣泛的應(yīng)用。
3. 電測(cè)技術(shù)。
電測(cè)法的原理是 ,通過(guò)一定的傳感元件把所測(cè)的機(jī)械量(應(yīng)變變化) 轉(zhuǎn)化為電量(電阻變化),再通過(guò)一定的儀器把電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓(電流) 的變化并加以放大 ,然后按機(jī)械量給出指示。這里所說(shuō)的傳感元件就是電阻應(yīng)變片 ,測(cè)量?jī)x器就是電阻應(yīng)變儀。在工程試驗(yàn)中最常用的是電阻應(yīng)變測(cè)試技術(shù) ,它是試驗(yàn)應(yīng)力分析中重要的方法之一。從 1938 年首次出現(xiàn)金屬電阻絲粘貼式傳感元件到現(xiàn)在 ,已形成一套使用方位、運(yùn)用性強(qiáng)、比較完備的測(cè)試儀器。
4. 射線檢測(cè)技術(shù)。
射線是同位素或核子散發(fā)的一種無(wú)形的能束 ,而同位素中的某些元素所散發(fā)的能束與土壤的密度與水分有著十分密切的關(guān)系 ,而且具有十分明顯的規(guī)律性 ,射線檢測(cè)技術(shù)就是利用了某些同位素的這種特性。國(guó)內(nèi)外的一些專家設(shè)計(jì)了核子檢測(cè)儀 ,用于土壤密實(shí)度與土壤含水量的測(cè)定。
用于土壤密實(shí)度與含水量測(cè)定的射線檢測(cè)技術(shù) , —般有四種結(jié)構(gòu)類型:1) 散射插入型;2) 透射插入型;3) 透射表面型;4) 散射表面型。射線是一種放射性物質(zhì) ,對(duì)人體的健康不利。在利用射線原理檢測(cè)路基路面的物理指標(biāo)時(shí) ,對(duì)檢測(cè)裝置或設(shè)計(jì)的檢測(cè)儀器的射線源一定要進(jìn)行有效的防護(hù) ,將射線對(duì)人體的影響控制在最低的程度。這是核子儀在設(shè)計(jì)時(shí)所必須考慮的關(guān)鍵問題。
5. 試驗(yàn)檢測(cè)工作不僅在橋梁方面發(fā)揮著重要的作用，也在高速公路建設(shè)中有著必不可少的用圖。標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)、工藝試驗(yàn)及原材料試驗(yàn)為高速公路的建設(shè)提供最根本的基礎(chǔ)； 地基承載力試驗(yàn)、強(qiáng)度試驗(yàn)及壓實(shí)度試驗(yàn)作為過(guò)程控制為工程質(zhì)量提供過(guò)程保障；而最終的驗(yàn)收評(píng)定工作則為工程質(zhì)量提供一個(gè)最終的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。總之，試驗(yàn)檢測(cè)工作在高速公路建設(shè)中發(fā)揮著重大的作用。但是，試驗(yàn)檢測(cè)工作仍存在著規(guī)范不齊全、試驗(yàn)檢測(cè)工作的范圍及試驗(yàn)材料所檢測(cè)的項(xiàng)目不明確的問題。以下是作者提出幾點(diǎn)建議，希望能夠引起相關(guān)各方的注意，能夠盡快地解決這方面的問題，以利于試驗(yàn)檢測(cè)工作的正常順利開展，確保工程質(zhì)量。
四．橋梁結(jié)構(gòu)材料缺損狀況診斷。
1.混凝土強(qiáng)度測(cè)定。
對(duì)于混凝土強(qiáng)度的測(cè)定 ,目前的測(cè)試方法主要有回彈法(表面硬度法) 、超聲波法、超聲---回彈綜合法、貫入法、斷裂法、取芯樣試驗(yàn)法等。回彈法超聲波法以及二者的綜合法是屬于非破損試驗(yàn)法 ,應(yīng)用比較廣泛。對(duì)于這三種方法 ,它們的測(cè)試結(jié)果平均誤差約為 9 % ±7 % ,但是綜合法要好一些。對(duì)于齡期在 90 d 以上的混凝土 ,采用回彈法時(shí)要考慮混凝土表面碳化深度的修正?；炷恋臐穸葘?duì)回彈值和超聲波脈沖速度都具有一定的影響。
2. 雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)。
使用脈沖雷達(dá)的電磁回波法是檢測(cè)具有瀝青覆蓋層的混凝土橋面板的有效方法。
3. 聲波檢測(cè)法。
聲波檢測(cè)法是指用工具敲擊構(gòu)件 ,聽其聲音的差異來(lái)判斷構(gòu)件是否存在破損 ,這種方法比較簡(jiǎn)便 ,是一般檢查中常用的手段。
五．結(jié)束語(yǔ)
橋梁結(jié)構(gòu)狀況的檢測(cè)是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)及部件的材料質(zhì)量和工作性能方面所存在的缺損狀況進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)、試驗(yàn)、判斷和評(píng)價(jià)的過(guò)程，我國(guó)可以建立一套路橋試驗(yàn)的完全檢測(cè)信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)路橋安全保障的遠(yuǎn)程化、智能化、集成化，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)路橋經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。
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中科院論文顯示：全國(guó)多地存在大量砷渣廢棄 個(gè)舊農(nóng)作物砷超標(biāo)過(guò)百倍
個(gè)舊因錫礦開發(fā)而聞名于國(guó)內(nèi)外，享有“錫都”美譽(yù)。然而，中科院的公開論文資料顯示，截至2008年，我國(guó)至少有116.7萬(wàn)噸砷被遺留在環(huán)境中，這就相當(dāng)于百萬(wàn)噸的砒霜被散落在曠野中。為了阻擋砷渣對(duì)農(nóng)田的污染，農(nóng)民們?cè)谏樵車銎稹巴翂巍?。但是，砷還是通過(guò)雨水滲入土壤。據(jù)檢測(cè)，個(gè)舊有些礦段附近，農(nóng)作物含砷量已超標(biāo)100多倍。
大批采礦者搶挖錫礦，砷作為錫的伴生礦，也被大量生產(chǎn)出來(lái) 新華社
毒禍 “錫都”的噩夢(mèng)
阿月是一位就讀于中央民族大學(xué)的少數(shù)民族姑娘，來(lái)自云南省紅河州個(gè)舊市某村，剛上大一的她是村里第一個(gè)大學(xué)生。談及家鄉(xiāng)，阿月顯得情緒復(fù)雜。
云南個(gè)舊被稱作“錫都”，占地1587平方公里，人口45.33萬(wàn)，錫的保有儲(chǔ)量為90多萬(wàn)噸，占全國(guó)錫儲(chǔ)量的三分之一，全球錫儲(chǔ)量的六分之一。在這里，所有的人都與錫緊密相關(guān)。阿月的爺爺曾在錫礦工作30多年，阿月的爸爸是當(dāng)?shù)匦∮忻麣獾腻a藝工匠，阿月的哥哥在做錫工藝品進(jìn)出口生意，阿月?lián)崦惆樗?8年的小錫鐲，它已經(jīng)緊緊卡在阿月瘦削的手腕上。隨處可挖的錫礦讓附近村民迅速富裕起來(lái)。
但與錫相生相伴的，是砷，其化合物是砒霜的主要成分。根據(jù)中科院地理科學(xué)與資源研究所環(huán)境修復(fù)研究中心的公開論文資料顯示，在我國(guó)，砷作為錫的伴生礦，由于利用價(jià)值不高，70%以上都成了被廢棄的尾礦。截至2008年，我國(guó)至少有116.7萬(wàn)噸的砷被遺留在環(huán)境中，這就相當(dāng)于百萬(wàn)噸的砒霜被散落在曠野中，任雨水沖刷，注入河流，滲進(jìn)土壤……于是，這片因錫而富裕的土地也在因砷而痛苦。
阿月的爺爺死于砷中毒引發(fā)的肺癌。阿月的三個(gè)伯伯也是老礦工，因同樣的病癥已先后去世，阿月的爸爸后來(lái)離開了錫礦，可是已經(jīng)染上嚴(yán)重的砷中毒，連劈柴的力氣都沒有……阿月的家鄉(xiāng)被稱為“癌癥村”。這里的癌癥發(fā)病率一度高達(dá)2%，接近全國(guó)平均水平的100倍，平均壽命不足50歲。
兇手 砷超標(biāo)一百多倍
記者通過(guò)多方搜集，找到了權(quán)威機(jī)構(gòu)中科院地理科學(xué)與資源研究所環(huán)境修復(fù)研究中心的多篇學(xué)術(shù)論文，這些論文尚未在社會(huì)上公開披露。論文資料顯示，廣東連南、廣西南丹、湖南常寧、湖南常德、湖南郴州等地也存在著大量廢棄砷渣，導(dǎo)致礦區(qū)周圍農(nóng)作物含砷量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)幾百倍的情況。
國(guó)土資源部曾公開表示，中國(guó)每年有1200萬(wàn)噸糧食遭到重金屬污染，直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)200億元。而這些糧食足以每年多養(yǎng)活4000多萬(wàn)人。同樣，如果這些糧食流入市場(chǎng)，后果將不堪設(shè)想。
曾對(duì)礦業(yè)市場(chǎng)做過(guò)多年深度調(diào)研的中國(guó)社會(huì)科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所研究員羅仲偉認(rèn)為，自上世紀(jì)80年代中期以來(lái)，國(guó)內(nèi)實(shí)行的是“大礦大開，小礦放開，有水快流”的政策?！捌浣Y(jié)果就是地方政府擁有中小礦產(chǎn)資源開發(fā)的審批權(quán)，‘一哄而上’全民辦礦的局面就此形成?！绷_仲偉認(rèn)為。
據(jù)了解，在我國(guó)已探明的礦產(chǎn)儲(chǔ)量中，共生伴生礦床的比重占80%以上，可是，只有2%的礦山綜合利用率在70%以上，75%的礦產(chǎn)綜合利用率不到2.5%，也就是說(shuō)，我國(guó)絕大多數(shù)礦山都只是為了開發(fā)極少數(shù)礦石，將更多的礦產(chǎn)資源破壞和廢棄了。在云南個(gè)舊，冶煉廠、電鍍廠非常密集，礦石在這里經(jīng)過(guò)加工就可以身價(jià)倍增，同時(shí)，大量的礦渣被生產(chǎn)出來(lái)，廢棄在礦山和礦廠附近。
在個(gè)舊老廠礦田竹葉山礦段，十幾萬(wàn)噸砷渣已經(jīng)裸露堆放在曠野里幾十年，為了阻擋砷渣對(duì)農(nóng)田的污染，農(nóng)民們?cè)谏樵車哑隽恕巴翂巍?，但是，砷還是通過(guò)雨水進(jìn)入了地下水系統(tǒng)，據(jù)檢測(cè)，該礦段附近的農(nóng)作物含砷量超標(biāo)100多倍。
救贖 修復(fù)之路還很長(zhǎng)
[1]
在湖南省郴州市蘇仙區(qū)鄧家塘鄉(xiāng)，綠油油的草長(zhǎng)滿了整個(gè)農(nóng)田，乍看之下還以為是青色的水稻。在這塊已經(jīng)被重金屬嚴(yán)重污染、無(wú)法農(nóng)耕的土地上，被稱作“土壤清潔工”的蜈蚣草卻生長(zhǎng)得郁郁蔥蔥。
中科院地理科學(xué)與資源研究所環(huán)境修復(fù)研究中心主任陳同斌介紹說(shuō)，蜈蚣草吸收土壤中砷的能力相當(dāng)于普通植物的20萬(wàn)倍，通過(guò)蜈蚣草的吸附、收割，三至五年內(nèi)，這片土地就可以“恢復(fù)健康”，在郴州已經(jīng)有修復(fù)完工的土地恢復(fù)了耕作。
現(xiàn)在，蜈蚣草已經(jīng)在湖南郴州、云南個(gè)舊、廣西環(huán)江扎下了根，尤其是在廣西環(huán)江，蜈蚣草種植面積已經(jīng)達(dá)到了2000畝，成為世界上面積最大的砷污染農(nóng)田修復(fù)項(xiàng)目。
陳同斌介紹說(shuō)，植物修復(fù)法更接近自然生態(tài)，從經(jīng)濟(jì)投入、修復(fù)周期和避免二次污染等多方面考慮都是目前的最佳選擇。但是，植物修復(fù)法的進(jìn)行卻并不順利，以云南個(gè)舊為例，目前治理修復(fù)面積還不到100畝，而污染面積卻在20萬(wàn)畝以上。
■專家說(shuō)法
“管住了開礦，就管住了重金屬污染”
“礦產(chǎn)不合理開采是導(dǎo)致土壤重金屬污染的最重要的原因，管住了開礦，就管住了土壤重金屬污染的最大問題?！绷_仲偉認(rèn)為，由于中央和地方各級(jí)政府對(duì)資源的關(guān)注點(diǎn)不同，利益取舍不同，“上有政策、下有對(duì)策”的情況時(shí)有發(fā)生，甚至在法律法規(guī)的執(zhí)行上都會(huì)有偏差和扭曲。應(yīng)該取消地方政府的礦業(yè)審批權(quán)，明令禁止地方政府參股礦業(yè)企業(yè)，建立礦業(yè)開采的利益協(xié)調(diào)機(jī)制。另外，在礦業(yè)監(jiān)督上，應(yīng)該成立專門的政府主管部門對(duì)礦業(yè)實(shí)行監(jiān)督迫在眉睫。
在前不久公布的2010年全國(guó)環(huán)保專項(xiàng)行動(dòng)成果中，截至9月30日，共排金屬排放企業(yè)11510家，取締關(guān)閉584家，在14個(gè)省(區(qū)、市)確定了148個(gè)重金屬重點(diǎn)監(jiān)管區(qū)域，19個(gè)省(區(qū)、市)確定了1149家重點(diǎn)監(jiān)管企業(yè)，其整治力度和監(jiān)管效應(yīng)都是前所未有的。
2011年，由環(huán)保部牽頭的《重金屬污染綜合防治規(guī)劃(2010—2015年)》編制工作也已基本完成，公布時(shí)間指日可待。由國(guó)家設(shè)立的“重金屬污染防治專項(xiàng)資金”也已經(jīng)籌集完畢，增加財(cái)政投入將為“無(wú)力的救贖”直接輸血。
