生态环境学报 2010, 19(1): 45-50 https://www.doczj.com/doc/2010008327.html, Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@https://www.doczj.com/doc/2010008327.html,
基金项目：福建省自然科学基金青年基金项目(2009J05033)；国家自然科学基金青年基金项目(20807033)
作者简介：罗专溪(1979年生)，男，博士，主要从事污染物在水环境介质中的行为过程研究。E-mail: zxluo@https://www.doczj.com/doc/2010008327.html, *通讯作者：颜昌宙，研究员，博士。E-mail: czyan@https://www.doczj.com/doc/2010008327.html, 收稿日期：2009-10-30
淡水水体溶解有机氮对有毒藻种的生物有效性
罗专溪1
，魏群山1
，王振红2
，颜昌宙
1*
1. 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室, 福建 厦门 361021；
2. 漳州师范学院化学与环境科学系, 福建 漳州 363000
摘要：溶解有机氮（Dissolved organic nitrogen, DON ）是多数天然水体中溶解氮的主要组成部分。天然水体DON 是许多微生命体包括有毒藻种的氮营养源，在供水安全以及水体富营养化等方面的生态环境效应不容忽视。文章系统地介绍了淡水水体DON 含量与来源、生物有效性与估算方法，以及对有毒藻种生长的影响。DON 的来源是影响水体中DON 含量动态特征的关键因素。DON 来源包括陆地径流，植物碎屑，土壤淋溶液，沉积物释放，大气沉降，藻类、大型植物、细菌与细胞死亡或自我分解，微型及大型浮游动物捕食和排泄、分泌物释放等。研究表明约有12%~72%的DON 可迅速被生物所利用，具显著差异，究其原因可能是其来源组成、化学本质（分子质量与极性）、测试生物组成、是否有细菌作用等因素造成的。不同藻种具有不同氮源利用能力，DON 对藻类生长具有直接或间接的作用，并可能影响藻类群落结构（有毒藻类成为优势种）。考虑到水环境保护与饮用水安全供水的重要性，未来研究应重视淡水水体DON 生物有效性与其化学本质的揭示，尤其是对有毒藻种。
关键词：溶解有机氮；生物有效性；有毒藻种
中图分类号：X17 文献标识码：A 文章编号：1674-5906（2010）01-0045-06
全世界河流中的总氮有14%~90%由有机氮组成[1]。而作为有机氮的主要成分，溶解有机氮（Dissolved organic nitrogen, DON ）是多数天然水体中溶解氮的主要组成部分，所占百分比约达60%~69%[2]。传统观点认为DON 是一类难以被利用、生物有效性（bioavailability ）低的有机氮库，不会促进水体水质富营养化[3][4]，因而不重视DON 的管理和控制[5]，甚至在水体氮负荷估算时忽略不计DON 含量[6][4]。DON 是天然水体有机质的重要组成成分，其含量、生物有效性及其生态环境效应逐渐受到关注[6]-[8]。目前世界上DON 的研究报道主要关注河口、近海和海洋生态系统，而淡水生态系统中的DON 研究相对较为缺乏。
能利用DON 的浮游植物，特别是一些有毒藻种（如水华束丝藻Aphanizomenon flosaquate 、铜绿微囊藻 Microcystis aeruginosa ）具有其他藻种所没有的强大竞争力，可在无机氮缺乏而有机氮浓度相对较高的环境中很好的生长[9]-[10]。有毒藻种可以产生肝毒素、神经毒素等藻毒素[11]，不利于作为饮用水源的淡水水体的安全保障。
当前我国微污染原水普遍存在有机物含量超标、含氮化合物浓度高、藻类大量繁殖等问题。另外，DON 绝大部分物质本身对人体具有直接或间接的毒害作用。因而本文综合分析淡水水体DON 对有毒藻种的生物有效性，希望有助于揭示淡水水体DON 的潜在生态风险与环境效应。
1 淡水水体DON 含量与来源
1.1 淡水水体的DON 含量
多数自然水体中的TDN 含量与其中的DON 密切相关。开阔海洋表面DON 约占TDN 的83%，河口DON 约占13%；近海约占18%[2]。在淡水生态系统中，其DON 浓度要比DIN 浓度高0[13]。如美国乔治亚州Satilla 河水的DON 浓度 (以N 计，下同) 为59.0 μmol/L ，而其TDN 浓度 (以N 计，下同) 仅
为62.6 μmol/L [14]。
又如日本琵琶湖的DON 浓度为4.0~7.2 μmol/L ，而其TDN 浓度仅为7.0~8.0 μmol/L [15]。以色列 Kinneret 湖为中富营养化湖泊，其水中DON 含量（1975—1974年均值）呈现季节差异性，9月份DON 占TDN 的65%，而三月份DON 占TDN 比例变小，仅为39%[2]。分析报道的文献，目前世界上DON 的研究报道主要关注河口、近海和海洋生态系统，而淡水生态系统中的DON 研究（包括DON 动态特征的量化描述及其影响因素等）较为缺乏。
当前，测定DON 含量的所有方法都是采用差减法，需依赖于测定总溶解性氮（TDN, Total dissolved nitrogen ）浓度的测定，然后再减去溶解性无机氮（DIN, dissolved inorganic nitrogen ）浓
度（分别测定的NH 4+，NO 3-和NO 2-浓度的加和）
，这使得测定结果具有3方面的分析误差，即测定TDN 、NH 4+和（NO 3-、NO 2-）的分析误差，因此DON 含量测定时，为了提高其测定精度，应尽可
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能的减少上述3方面的分析误差。TDN测定的常见方法有：（1）过硫酸钾硝化湿化学氧化测定NO3-（Persulfate Oxidation, PO）；（2）高温催化氧化至NO，分光光谱[16]或化学发光测定[17]。Bronk等比较了3种（PO、紫外氧化和高温氧化）测定TDN 的方法，发现PO法与高温氧化法测定的结果基本吻合，但都存在不能充分氧化某种氮化合物的缺陷[18]。黎文等比较研究了PO法和高温氧化法测定淡水湖泊水体DON的差异，他们报道用PO法测定溶解有机氮的相对标准偏差范围为6.2%~12.5%，而用高温催化氧化法对不同氮标准化合物的回收率较低，平均为（68.4±13.6）%，需作进一步条件优化[19]。随着科技的发展，相信会有更加简便、科学的测定方法出现。
1.2 淡水水体的DON来源
DON来源可分为外源和内源两种[20]。外源包括陆地径流、植物碎屑和土壤淋溶液、沉积物释放与大气沉降等。内源可能包括藻类、大型植物以及细菌、细胞死亡或自我分解，微型及大型浮游动物捕食和排泄、分泌物释放等。DON的来源是影响水体中DON含量动态特征的关键因素。1.2.1 淡水水体DON的外源
在淡水水体中，大部分DON来自陆地径流、植物碎屑和土壤淋溶液。不同流域属性的DON特征因土壤、植被、人类扰动强度等可能具有较大的差异性。Perakis & Hedin的研究发现美国南部温带未受人类扰动的原始森林河流中70%的TDN 由DON组成[21]，而美国东北部植树地区流动水域中只有2%的TDN是由DON组成，其原因应是人类活动导致大气被NH4+和氮氧化物污染，增加了大气无机氮的沉降数量[22]，从而使得人类扰动区域的河流DON占TDN比例趋小。不同植被覆盖度的流域输出的径流量也会有差异性，一定程度上也会稀释N的输入浓度，特别是氮的点源输入，这也可能改变水体中DON和DIN的比例[23]。即使是相同流域，其径流量的改变，也会导致氮输入浓度和形态比例的变化，从而改变水体DON的动态特征。
沉积物释放是水生态系统中上覆水相DON 的重要来源之一[24]。Zehr等研究了美国加利福尼亚中富营养化湖泊Castle湖的DON动态特征时，发现沉积物释放是DON的主要来源[25]。Lomstein 等估算了丹麦浅水水体Knebel Vig中沉积物DON的释放通量是DIN的2倍[26]。但是沉积物通量估算没有考虑沉积物上覆水微生物对DON 的快速吸收和利用，其数值往往会偏低。另外沉积物再悬浮解吸特征会导致水生态系统中DON
浓度的升高。El-sayed 等研究河口水体DON特征时，发现DON浓度会因沉积物再上浮的DON 释放而升高[23]。Tappin 等研究河口沉积物—水界面氨基酸（DON库中重要化合物之一）动态特征时，发现再悬浮颗粒在不到10 min时间内解吸出溶解性氨基酸就约达到20 μmol/L，从而导致DON浓度的升高[27]。
大气DON输入是水生态系统中DON的又一重要来源。在北美洲的陆地观测站上，大气沉降中的DON约有20％~75%是可生物利用的[28]-[30]，可以促进无菌培养条件下藻类的生长[28]。美国东北部研究表明雨水中DON大部分（45％~75%）是可被生物利用的，并可促进近海海水细菌和藻类的生产力[30]。
1.2.2 淡水水体的DON内源
水生态系统中DON内源也是DON来源的重要形式。DON内源产生的过程包括：藻类胞外分泌物（extracellular exudate production），浮游动物捕食(Zooplankton sloppy feeding)，排泄物分解（faecal pellet decay），滤过性毒菌细胞溶解（viral cell lysis），颗粒物溶解，以及细菌转换和释放作用等[31]。El-sayed等研究认为细菌对DON的氨化和硝化转换可影响到河口水体的DON动态特征，且转化速率受到水停留时间的影响[23]。Kerner & Spitzy研究Elbe河口硝态氮再生过程时，认为约有65％~85%的DON会因细菌的氨化和硝化作用而减少[32]。而Bronk & Ward [33]概括了河口藻类在实验室培养条件下的DON释放数据，其释放速率约为1 μM DON-N day-1。目前DON内源的产生过程与环境的交互作用及其机制有待于深入研究[34]。
2 淡水水体DON生物可利用性与估算 2.1 DON的生物可利用性
传统观点认为DON是一类难以被利用、生物有效性（bioavailability）低的有机氮库[4]。研究表明，DON可作为氮源而被藻类和细菌利用[10]，是水生态系统中重要的活性组成成分，可直接参与固氮、同化、氨基化等氮循环过程。近年来，DON生物可利用性评价引起较为广泛的关注，研究范围主要包括雨水和不同土地利用（森林、牧场、湿地、城市和城市郊区）径流输入源的DON 对河口、近海等水体DON生物可利用性和浮游生物群落的影响，而对淡水水体（水库、湖泊等）研究较为缺乏。
由氮限制的细菌生物测试的天然水体DON 生物有效性一般在8%~72%之间[23]32,[35][38]。天然水体DON的生物有效性变化幅度较大，其原因可能是DON来源不同引起的。Wiegner & Seitzinger
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[39]研究发现牧草地、混合阔叶林径流DON的生物可利用性含量较低，分别只有25%、20%；而Seitzinger 等[35]研究发现，城市或城市郊区暴雨径流DON的生物可利用性可达到（59±11）%，比牧草地（（30±14）%）和森林（（23±19）%）高很多；但瑞典一个相对原始的湿地中，只有8%~15%的DON可被生物利用[38]。可见，不同土地利用类型输出的DON生物可利用性因其受人类扰动程度不同而存在差异性。
细菌在天然水体DON对藻类的生物有效性具有重要作用[40]。若在藻类培养试验中缺少细菌，可能导致天然水体DON对藻类生物有效性量的低估。Pehlivanoglu & Sedlak [5]研究废水源DON对绿藻门羊角月牙藻（Selenastrum capri-cornutum）的生物有效性时，发现在无河流细菌影响下约有10%的DON可被藻类利用，而在河流细菌作用下DON被藻类利用量高达60%。可见，DON生物有效性差异，可能还与测试生物组成等有关[35]。因此，DON生物可利用性大小会因其来源组成、测试生物组成、是否有细菌作用等不同而呈差异性变化。因而很有必要开展各种类型水体DON对藻类的生物有效性研究，并重视细菌在促进藻类利用DON方面的重要作用，这有利于全面评估DON的生物有效性和生态环境效应。
多数研究天然水体DON的生物有效性都集中研究藻类利用尿素、溶解游离氨基酸（dissolved free amnio acids, DFAA）和溶解复合氨基酸（dissolved combined amino acids，DCAA）的动力学特征和物质代谢特征。DFAA能够直接被藻类利用[3]，但是DCAA在藻类吸收之前，须水解为单体和寡聚物[38]或者是通过细菌矿化[40]。但是尿素、DFAA和DCAA含量占DON的比例较低，不到30%[5]。因而能被藻类利用的DON化合物应该还有其他一类化合物。但是完全认识DON库中的所有化合物十分困难，从而很难评估DON的生物有效性。因而近年来有学者从相对分子质量分布探讨藻类对废水源DON的生物有效性，一般认为是小相对分子质量的污水源DON易被藻类利用[5]。另外亲水性和疏水性也是DON化合物的重要化学特征[6]。藻类利用DON不同相对分子质量分布组分和极性组分特征的报道还很少，尤其是淡水水体。因而，有必要开展藻类对DON的不同相对分子质量和极性组分的生物有效性研究，深入理解藻类利用DON的化学本质。
2.2 DON生物可利用性的估算方法
DON生物可利用性评价最大的困难在于如何精确、原位反应DON在目标水体中的生物可利用性。先前多数研究DON特征时[1]，都是采用外加足够无机营养盐（根据Redfield 比例，假设其比例适合细菌群落）对接种细菌群落进行培养，观测DON浓度随时间变化规律，来估算DON生物可利用量。这种培养方法，可能导致细菌群落对添加的营养盐产生未知或不期望的影响而使估算结果偏差很大[42]。
栓赛流生物反应器（PFB，Plug flow biore-actor，图1）已经成功用来估算水体中DON的生物可利用性。El-sayed 等[23]利用PFB估算欧洲两个典型河口DON的生物可利用性含量（以N计）为3.3±2.3 μmol/L，约占DON总量的44%±14%。PFB由塞满硅硼酸盐玻璃珠的石英玻璃柱构成。其中玻璃珠直径约为1~2 mm，孔径约为60~300 μm。PFB估算水体DON的生物可利用性具有一个重要假设，即生物反应膜可培育一个类似于目标环境中类似的微生物群落，且系统中非生物利用很小。PFB系统的入水和出水DON浓度之差即为DON的生物可利用性含量。
PFB系统最大的优点是在不外添加营养盐运行时，可近似原位估算目标水体DON生物可利用性量，具有其它室内培养方法不可比拟的优势。但是该系统培养稳定的生物膜耗时较长，其DON 生物可利用性估算量的时间精度比较低。经过一定优化，该方法具有较好的应用前景。
3 DON对有毒藻类生长的影响
DON是是水生态系统中重要的活性组成成分，是直接参与固氮、同化、氨基化等氮循环过程，是氮循环转换的关键环节。研究表明，DON 可作为氮源而被藻类和细菌利用[10]，是水生态系统氮循环过程的积极参与者[2]。研究表明约有12%~72%的DON可迅速被生物所利用[36]。Berman & Chava 通过不同无机氮源或有机氮源图1 栓塞生物反应器组成示意图（改自El-sayed et al. 2008）
Fig.1 The sketch of plug flow bioreactor
(Revised from El-sayed et al. 2008)
玻璃珠通风
过滤目标水样
栓塞生物反应器
出水
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下的藻类单培养生长实验和经玻璃纤维滤纸（GF/F Whatman）过滤的湖水藻类优势种分批培养实验研究中，发现不同藻种具有不同氮源利用能力，DON对藻类生长具有直接或间接的作用，并可能影响藻类群落结构（有毒藻类成为优势种）[10]。而Berman 等发现经过土著细菌和（或）游离溶解性酶作用，自然水体DON可被分解而产生藻类易利用的NH4+或尿素，而可能促进藻类的生长[43]。Seitzinger & Sanders在研究雨水DON对藻类群落结构的影响时，发现DON培养条件下硅藻属和/或腰鞭毛虫(Dinoflagellates)成为优势种，而在无机氮培养条件下小单细胞藻类成为优势种[30]。另外DON输入到河口和近海水域会促进褐色赤潮Aureococcus anophagefferens的发育[44]-[45]。在Florida富营养化湖泊Okeechobee湖中，Gu等分析了夏季蓝藻暴发氮源的利用情况，发现蓝藻吸收的氮源有53%为NH4+，19%为硝酸盐，16%为尿素，12%为氮气固定[46]。以色列Kinneret 湖泊束丝藻Aphanizomenon ovalisporum暴发时，DON和DIN的比例为4:1，仅有小部分氮源来自
N2固定[9]。波兰Glebokie湖中也曾出现类似情形。该湖蓝藻生长氮源主要来自DON，也仅有小部分氮源来自N2固定0。其原因推测应是，固氮蓝藻细菌在固定N2过程中损失的能量要比直接或间接利用DON损失的能量高出很多，从而使其优先利用部分DON。因而，DON含量的改变，会导致藻类群落组成的改变[1][10]，甚至导致有毒藻类生物量的增加[3]。考虑到饮用水安全供水的重要性，未来研究应重视淡水水体DON生物有效性与其化学本质的揭示，尤其是对有毒藻种。
4 展望
随着DON的生物有效性研究的深入，人们逐渐认识到自然水体DON含量活性很高，是许多微生命体包括有毒藻种的氮营养源，可能导致的饮用水源安全以及富营养化等方面的生态环境问题不容忽视。目前淡水水体DON的研究还较为缺乏。未来研究应重视淡水水体DON生物有效性与其化学本质（相对分子质量分布、极性等特征）的揭示，尤其是对有毒藻种。这些成果的取得，有助于深入理解DON在浮游植物生长中的重要营养作用与潜在的生态风险、环境效应，有助于阐述淡水水体氮循环过程、水质恶化演变规律和趋势，可为水体环境保护和饮用水供水安全提供科学依据。
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50 生态环境学报第19卷第1期（2010年1月）
Bioavailability of dissolved organic nitrogen in freshwaters to toxic algae LUO Zhuanxi1, WEI QunShan1, WANG Zhenhong2, YAN Changzhou1
1. Key Lab of Urban Environment and Health, Institute of Urban Environment, Chinese Academy of Sciences, Xiamen 361021, China;
2. Department of Chemistry and Environment Sciences, Zhangzhou Normal University, Zhangzhou 36300, China
Abstract: Dissolved organic nitrogen (DON) can be a significant component of the dissolved nitrogen pool in most of natural waters. Many species of DON can serve as N source directly or indirectly to phytoplankton and bacteria, thus affect the eutrophi-cation and the supply of safe drinking water. In this paper, the contents, sources, bioavailability and its estimation methods, as well as the effects on the growth of toxic algae, of DON in freshwaters were systematically reviewed. The quantitative and dynamic characteristics of DON in natural waters are greatly impacted by their sources which can be classified as allochthonous and autochthonous ones. The former include terrestrial runoff, leaching from plant detritus and soils into streams and rivers, sediments, and atmospheric deposition. The later include the exudation, death and autolysis of algae, macrophytoplankton, bacteria and other cells. The grazing and excretion of micro- and macrozooplankton also contributed to the later source. It was reported that 12 to 72% of the DON could be biologically utilized in days to weeks and the bioavailability showed significant differences due to their different sources, chemical nature (molucular weight and polarity), and the bioassay organisms involved. Specific DON compo-nents could exert selective pressure over phytoplankton community composition. In particular, some harmful algae species would take DON as their preferred nutrition over inorganic nitrogen, which make such algae the dominated species. As the security of source water and the protection of water environment are concerned, it is crucial to understand the bioavailability of DON in freshwaters to toxic algae and its chemical nature.
Key words: dissolved organic nitrogen; bioavailability; toxic algae
淡水水体溶解有机氮对有毒藻种的生物有效性
作者：罗专溪， 魏群山， 王振红， 颜昌宙， LUO Zhuanxi， WEI QunShan， WANG Zhenhong， YAN Changzhou 作者单位：罗专溪,魏群山,颜昌宙,LUO Zhuanxi,WEI QunShan,YAN Changzhou(中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室,福建,厦门,361021)， 王振红,WANG Zhenhong(漳州师范学院化学与环境科学系,福建,漳州
,363000)
刊名：
生态环境学报
英文刊名：ECOLOGY AND ENVIRONMENTAL SCIENCES
年，卷(期)：2010,19(1)
被引用次数：4次
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本文链接：https://www.doczj.com/doc/2010008327.html,/Periodical_tryhj201001009.aspx
常用溶剂的沸点、溶解性和毒性 溶剂名称沸点（101.3kPa）溶解性毒性 液氨-33.35℃特殊溶解性：能溶解碱金属和碱土金属剧毒性、腐蚀性 液态二氧化硫-10.08 溶解胺、醚、醇苯酚、有机酸、芳香烃、溴、二硫化碳，多数饱和烃不溶剧毒 甲胺-6.3 是多数有机物和无机物的优良溶剂，液态甲胺与水、醚、苯、丙酮、低级醇混溶，其盐酸盐易溶于水，不溶于醇、醚、酮、氯仿、乙酸乙酯中等毒性，易燃 二甲胺7.4 是有机物和无机物的优良溶剂，溶于水、低级醇、醚、低极性溶剂强烈刺激性 石油醚不溶于水，与丙酮、*****、乙酸乙酯、苯、氯仿及甲醇以上高级醇混溶与低级烷相似 ***** 34.6 微溶于水,易溶与盐酸.与醇、醚、石油醚、苯、氯仿等多数有机溶剂混溶*****性 戊烷36.1 与乙醇、*****等多数有机溶剂混溶低毒性员?婷疋0? 二氯甲烷39.75 与醇、醚、氯仿、苯、二硫化碳等有机溶剂混溶低毒，*****性强 二硫化碳46.23 微溶与水，与多种有机溶剂混溶*****性，强刺激性 溶剂石油脑与乙醇、丙酮、戊醇混溶较其他石油系溶剂大 丙酮56.12 与水、醇、醚、烃混溶低毒，类乙醇，但较大 1，1-二氯乙烷57.28 与醇、醚等大多数有机溶剂混溶低毒、局部刺激性 氯仿61.15 与乙醇、*****、石油醚、卤代烃、四氯化碳、二硫化碳等混溶中等毒性，强*****性甲醇64.5 与水、*****、醇、酯、卤代烃、苯、酮混溶中等毒性，*****性 四氢呋喃66 优良溶剂，与水混溶，很好的溶解乙醇、*****、脂肪烃、芳香烃、氯化烃吸入微毒，经口低毒己烷68.7 甲醇部分溶解，比乙醇高的醇、醚丙酮、氯仿混溶低毒。*****性，刺激性 三氟代乙酸71.78 与水,乙醇,*****,丙酮,苯,四氯化碳,己烷混溶,溶解多种脂肪族,芳香族化合物 1，1，1-三氯乙烷74.0 与丙酮、、甲醇、*****、苯、四氯化碳等有机溶剂混溶低毒类溶剂 四氯化碳76.75 与醇、醚、石油醚、石油脑、冰醋酸、二硫化碳、氯代烃混溶氯代甲烷中,毒性最强 乙酸乙酯77.112 与醇、醚、氯仿、丙酮、苯等大多数有机溶剂溶解，能溶解某些金属盐低毒，*****性 乙醇78.3 与水、*****、氯仿、酯、烃类衍生物等有机溶剂混溶微毒类，*****性 丁酮79.64 与丙酮相似，与醇、醚、苯等大多数有机溶剂混溶低毒，毒性强于丙酮 苯80.10 难溶于水，与甘油、乙二醇、乙醇、氯仿、*****、、四氯化碳、二硫化碳、丙酮、甲苯、二甲苯、冰醋酸、脂肪烃等大多有机物混溶强烈毒性 乙睛81.60 与水、甲醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、醚、氯仿、四氯化碳、氯乙烯及各种不饱和烃混溶，但是不与饱和烃混溶中等毒性，大量吸入蒸气，引起急性中毒 异丙醇82.40 与乙醇、*****、氯仿、水混溶微毒，类似乙醇 1，2-二氯乙烷83.48 与乙醇、*****、氯仿、四氯化碳等多种有机溶剂混溶高毒性、致癌 乙二醇二甲醚85.2 溶于水，与醇、醚、酮、酯、烃、氯代烃等多种有机溶剂混溶。能溶解各种树脂，还是二氧化硫、氯代甲烷、乙烯等气体的优良溶剂吸入和经口低毒 三氯乙烯87.19 不溶于水，与乙醇.*****、丙酮、苯、乙酸乙酯、脂肪族氯代烃、汽油混溶有机有毒品_ 三乙胺89.6 水:18.7以下混溶，以上微溶。易溶于氯仿、丙酮，溶于乙醇、***** 易爆,皮肤黏膜刺激性强 丙睛97.35 溶解醇、醚、DMF、乙二胺等有机物，与多种金属盐形成加成有机物高度性，与氢氰酸相似 庚烷98.4 与己烷类似低毒，刺激性、*****性
实验室常见事故的应急措施 一、实验室内常见危险品 实验室事故有很多源于室内易燃易爆、有毒、有腐蚀性等危险品，实验室常见危险品有：1、爆炸品：具有猛烈的爆炸性。当受到高热摩擦，撞击，震动等外来因素的作用或其它性能相抵触的物质接触，就会发生剧烈的化学反应，产生大量的气体和高热，引起爆炸。如：三硝基甲苯（TNT），苦味酸，硝酸铵，叠氮化物，雷酸盐及其它超过三个硝基的有机化合物等。 2、氧化剂：具有强烈的氧化性，按其不同的性质遇酸、碱、受潮、强热或与易燃物、有机物、还原剂等性质有抵触的物质混存能发生分解，引起燃烧和爆炸。如：碱金属和碱土金属的氯酸盐、硝酸盐、过氧化物、高氯酸及其盐、高锰酸盐、重铬酸盐，亚硝酸盐等。 3、压缩气体和液化气体：气体压缩后贮于耐压钢瓶内，使都具有危险性。钢瓶如果在太阳下曝晒或受热，当瓶内压力升高至大于容器耐压限度时，即能引起爆炸。钢瓶内气体按性质分为四类： 剧毒气体，如液氯、液氨等； 易燃气体，如乙炔、氢气等； 助燃气体，如氧等； 不燃气体，如氮、氩、氦等。 4、自燃物品：此类物质暴露在空气中，依靠自身的分解、氧化产生热量，使其温度升高到自燃点即能发生燃烧。如白磷等。 5、遇水燃烧物品：遇水或在潮湿空气中能迅速分解，产生高热，并放出易燃易爆气体，引起燃烧爆炸。如金属钾，钠，电石等。 6、易燃液体：这类液体极易挥发成气体，遇明火即燃烧。可燃液体以闪点作为评定液体火灾危险性的主要根据，闪点越低，危险性越大。闪点在45℃以下的称为易燃液体，45℃以上的称为可燃液体（可燃液体不纳入危险品管理）。易燃液体根据其危险程度分为： 一级易燃液体闪点在28℃以下（包括28℃）。如乙醚、石油醚、汽油、甲醇、乙醇、苯、甲苯、乙酸乙酯、丙酮、二硫化碳、硝基苯等。 二级易燃液体闪点在29-45℃（包括45℃）。如煤油等。 7、易燃固体：此类物品着火点低，如受热，遇火星，受撞击，摩擦或氧化剂作用等能引起急剧的燃烧或爆炸，同时放出大量毒害气体。如赤磷，硫磺，萘，硝化纤维素等。 8、毒害品：具有强烈的毒害性，少量进入人体或接触皮肤即能造成中毒甚至死亡。如：汞和汞盐（升汞、硝酸汞等）、砷和砷化物(三氧化二砷,即砒霜）磷和磷化物（黄磷，即白磷，误食0.1 克黄磷即能致死) 、铝和铅盐（一氧化铅等）、氢氰酸和氰化物(HCN,NaCN ,KCN)、以及氟化钠、四氯化碳、三氯甲烷等。有毒气体，如醛类、氨气、氢氟酸、二氧化硫、三氧化硫和铬酸等。 9、腐蚀性物品：具强腐蚀性，与人体接触引起化学烧伤。有的腐蚀物品有双重性和多重性。如苯酚既有腐蚀性还有毒性和燃烧性。腐蚀物品有硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸、氟酸氟酸、冰乙酸、甲酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、甲醛、液溴等。 10、致癌物质：如：多环芳香烃类、3 ,4 - 苯并芘1 ,2- 苯并蒽、亚硝胺类、氮芥烷化剂、α- 萘胺、β- 萘胺、联苯胺、芳胺以及一些无机元素、As、Cl 、Be 等都有较明显的致癌作用，要谨防侵入体内。 11、诱变性物品：如溴化乙锭（EB），具强诱变致癌性，使用时一定要戴一次性手套，注意
身边有毒有害的试剂2014-07-31 13:45 来源：丁香园点击次数：2132 关键词：有毒有害试剂我们大部分人都知道无机酸和无机碱的腐蚀性，并能够有意识地加以防护；通常情况下，也并不会发生误食的事件，因此我们着重提醒经呼吸道吸收和皮肤接触吸收的毒性物质。其中部分操作，除了手套，还要戴上护目镜。没有列出并不一定说明该物质是安全的，因为目前我们所能够了解的还很有限。 苯甲基磺酰氟（PMSF）：是一种高强度毒性的胆碱酯酶抑制剂。它对呼吸道黏膜、眼睛和皮肤有非常大的破坏性。可因吸入、咽下或皮肤吸收而致命。戴合适的手套和安全眼镜，始终在化学通风橱里使用。在接触到的情况下，要立即用大量的水冲洗眼睛或皮肤，已污染的工作服丢弃掉。注意：PMSF在碱性，在室温存放数小时，即失活，可安全丢弃。 甲醛：有很大的毒性并易挥发，也是一种致癌剂。很容易通过皮肤吸收，对眼睛、黏膜和上呼吸道有刺激和损伤作用。避免吸入其挥发的气雾。要戴合适的手套和安全眼镜。始终在化学通风橱内进行操作。远离热、火花及明火。 丙烯酰胺（未聚合的）、N ，N′‐亚甲基双丙烯酰胺：具有神经毒性，可通过皮肤吸收及呼吸道进入人体。在搬运和使用中必须穿戴好防护用具，如防毒服，防毒口罩及防毒手套等。聚丙烯酰胺无毒，但由于可能含有未聚合的物质故仍应谨慎对待。 二硫苏糖醇（DTT）：很强的还原剂，散发难闻的气味。可因吸入、咽下或皮肤吸收而危害健康。当使用固体或高浓度储存液时，戴手套和护目镜，在通风橱中操作。 过硫酸铵：对黏膜和上呼吸道组织、眼睛和皮肤有极大危害性。吸入可致命。操作时戴合适的手套、安全眼镜和防护服。始终在通风橱里操作，操作完后彻底洗手。 溴乙啡啶（ EB）：强致突变剂，有毒性。避免吸入粉末和蒸汽，现已有可代替的核酸燃料Goldview 等，建议实验室取缔。含此物质的废液处理请参考相关书籍。 十二烷基硫酸钠（SDS）：有毒，是一种刺激物，并造成对眼睛的严重损伤的危险。可因吸入、咽下或皮肤吸收而损害健康。戴合适的手套和安全护目镜。不要吸入其粉末。 X‐半乳糖（X‐gal）：对眼睛和皮肤有毒性。应注意，X‐gal溶液以DMF为溶剂，该物质刺激眼睛、皮肤和黏膜。慢性吸入可导致肝、肾损害。应在通风橱内操作。 TEMED：强神经毒性，防止误吸，操作时快速。易燃，存放时密封，远离热源、火花。 Triton X-100 ：引起严重的眼睛刺激和灼伤。可因吸入、咽下或皮肤吸收而受害。戴合适的手套和护目镜。 乙酸（高浓度）：使用要非常小心，吸入、摄入或者皮肤接触都可能造成伤害，在通风橱内操作。 氯仿（ CHCl3 ）：致癌剂，有肝肾毒性。长期慢性吸入可导致危及胎儿健康。有挥发性和刺激性，在通风橱内操作。
一、填空题 1．控制系统正常工作的首要条件是__稳定性_。 2．脉冲响应函数是t e t g 532)(--=，系统的传递函数为___2s ?3S+5____ 。 3．响应曲线达到过调量的____最大值____所需的时间，称为峰值时间t p 。 4．对于一阶系统的阶跃响应，其主要动态性能指标是___T _____，T 越大，快速性越___差____。 5．惯性环节的奈氏图是一个什么形状______半圆弧 。 二、选择题 1．热处理加热炉的炉温控制系统属于：A A.恒值控制系统 B.程序控制系统 C.随动控制系统 D.以上都不是 2．适合应用传递函数描述的系统是（ C ）。 A 、单输入，单输出的定常系统； B 、单输入，单输出的线性时变系统； C 、单输入，单输出的线性定常系统； D 、非线性系统。 3．脉冲响应函数是t e t g 532)(--=，系统的传递函数为： A A.)5(32+-s s B.) 5(32-+s s C.)5(32+- s D. )5(32++s s 4．实轴上两个开环极点之间如果存在根轨迹，那么必然存在( C ) A ．闭环零点 B ．开环零点 C ．分离点 D ．虚根 5. 在高阶系统中，动态响应起主导作用的闭环极点为主导极点，与其它非主导极点相比，主导极点与虚轴的距离比起非主导极点距离虚轴的距离（实部长度） 要（ A ） A 、小 B 、大 C 、相等 D 、不确定 6．一阶系统的动态性能指标主要是（ C ） A. 调节时间 B. 超调量 C. 上升时间 D. 峰值时间 7 . 控制系统的型别按系统开环传递函数中的（ B ）个数对系统进行分类。
精心整理 实验室有毒试剂 免疫组化： 甲醛（致癌） 二甲苯（致癌） TritonX-100（有毒） DAB DEPC 苯酚（DMSO EB PMSF SDS TEMED （N,N,N',N'-四甲基乙二胺，强神经毒性） 丙烯酰胺（中等神经毒性） 过硫酸铵（有毒）叠氮钠(NaN3，有毒) DTT(二硫苏糖醇，很强的还原剂) 放射线（可能用到，致突变）
细胞： 逆转录病毒（这个不用说了，想想HIV…） Giemsa（吉姆萨染料，有毒） 其余可能接触有毒物质： 三氯乙酸、冰醋酸、苯、四氯甲烷、氰及氰化物、氟化氢、硫化氢、高氯酸、有机 DMSO DMSO 质变性 DMSO是毒性比较强的东西，用的时候要避免其挥发，要准备1%-5%的氨水备用，皮肤沾上之后要用大量的水洗以及稀氨水洗涤. 最为常见的为恶心、呕吐、皮疹及在皮肤、和呼出的气体中发出大蒜、洋葱、牡蛎味。 吸入：高挥发浓度可能导致头痛，晕眩和镇静。
皮肤：能够灼伤皮肤并使皮肤有刺痛感，如同所见的皮疹及水泡一样。若二甲基亚砜与含水的皮肤接触会产生热反应。要避免接触含有毒性原料或物质的二甲基亚砜溶液，因其毒性不为人所知，而二甲基亚砜却可能会渗入肌肤，在一定条件下会将有毒物质代入肌肤。 吸收：吸收危险性很低。 2.EB： DNA。 胶中 嵌入 ） 溴化乙锭是强诱变剂，具有高致癌性！会在60－70度是蒸发（所以最好不要在胶太热的时候加，或者应该加到液体里，0.5ug/ml，染色半小时）（当EB加得过多时，也可以在室温用水将已染色的凝胶浸泡20min以降低未结合的EB引起的背景荧光）。溴化乙锭溶液的净化处理：由于溴化乙锭具有一定的毒性，实验结束后，应对含EB 的溶液进行净化处理再行弃置，以避免污染环境和危害人体健康。
中国地质大学(武汉)远程与继续教育学院 机械控制工程基础课程综合测试1 学习层次：专科时间：90分钟 一.填空题:(每空0.5分,共15分) (1).构成控制系统的基本环节通常有1. 给定环节、2. 比较环节、3. 放大环节、4. 执 行环节、 5.控制环节、6.被控对象、7.反馈环节（或测量环节） (2).理论上而言，零型伺服控制系统适用于对8. 线位移或角位移信号进行跟踪；I型伺服 系统适用于对9. 线速度或角速度信号进行跟踪；II型伺服系统适用于对10. 线加速度或角加速度信号进行跟踪。 (3).系统的时间响应中，与传递函数极点对应的响应分量称为11. 动态分量、与输入 信号极点对应的响应分量称为12. 稳态分量。 (4).传递函数中的基本环节按性质可分为五类，即13.比例环节、14. 微分环节、15. 惯性环 节、16. 积分环节、17. 延迟环节 (5).时域分析方法中，常使用的性能指标有：18.延迟时间、19.上升时间、20.峰值时间、 21.调节时间、22.最大超调量、23.稳态误差（或偏差） (6).经典控制理论中，常使用的校正方式有：24. 串联校正、25.反馈校正、26.前馈校正 (7).伯德图(Bode)用27 .对数幅频特性坐标系和28. 半对数相频特性坐标系分别描述系 统的幅频特性和相频特性。 (8).奈奎斯特稳定性判据中N=Z-P，Z代表特征函数在右半平面的29. 零点数、P代表 特征函数在右半平面的30. 极点数。 二.求如下系统传递函数C(S)/R (S):(15分) 解：如下图：
三. 设系统如图所示。如果要求系统的超调量等于%15，峰值时间等于0.8s ，试确 定增益K 1和速度反馈系数K t 。同时，确定在此K 1和K t 数值下系统的上升时间和调节时间。（15分） 答案：由图示得闭环特征方程为0)1(112=+++K s K K s t -----5分 即 2 1n K ω=，n n t t K ωωξ212+= 由已知条件 8.0115.0%2 1/2=-===--t n p t e t t ξωπ σξπξ----3分 解得 1588.4,517.0-==s n t ωξ--------2分 于是 05.211=K 178.021 1==-K K n t t ωξ--------2分 0.538r t s === s t n t s 476.15.3==ωξ---3分 解毕。 四.已知系统的特征方程为43251020240s s s s ++++=，使用劳斯判据判断系统的稳 定性:(10分) 答案： 4s 1 10 24 3s 5 20 2s 6 24 1s 0（ε）-------→024 620561=- 0s 24 -------→240 2461=-εε 第一列系数出现0，用一个小正数ε代替，ε上下元素符号相同，表示有一对纯虚根存在，则认为有一次变号此例解得根为：±2j ，-2，-3。故系统不稳定，并且有两个不稳定的特征根。 五、系统开环频率特性如图6所示,且P=0，试用奈奎斯特判据分析闭环系统的稳定 性。（10分）
分子生物学实验室有毒常用药品 1.溴化乙锭（：具有强诱变致癌性，使用时一定要戴一次性手套，注意操作规范，不要随便触摸别的物品。 2（焦碳酸二乙酯：闻起来香香甜甜的，可是害人不眨眼！一种强有力的蛋白质变性剂，而且怀疑是致癌剂.开瓶时将瓶子远离你，内压可导致溅泼.操作时戴合适的手套，穿工作服，并在化学通风橱里进行. 3（苯甲基磺酰氟：老板说是神经毒!!!是一种高强度毒性的胆碱酯酶抑制剂.它对呼吸道黏膜，眼睛和皮肤有非常大的破坏性.可因吸入，咽下或皮肤吸收而致命.戴合适的手套和安全眼镜，始终在化学通风橱里使用.在接触到的情况下，要立即用大量的水冲洗眼镜或皮肤，已污染的工作服丢弃掉. 4. 乙腈，易挥发易燃，是一种刺激物和化学窒息剂，通风橱中远离热、火。 5. 放线菌素D ,是一种致畸剂和致癌剂，通风橱中操作。 6鹅膏蕈毒环肽，具有强毒性,可能致命。 7亚甲双丙烯酰胺,有毒，影响中枢神经系统，切勿吸入粉末。 8. 甲醇,有毒,能引起失明。 9. 乙酸（浓的：可能因为吸入或皮肤吸收而受到伤害，要戴手套和护目镜，最好在化学通风橱中操作。 10. 过硫酸酸铵:对粘膜和上呼吸道、眼睛和皮肤又较大危害性，吸入可致命。操作时戴手套、护目镜。始终在通风橱中操作。
11. 氯化铯:可因吸入、咽下或皮肤吸收而危害健康。操作时戴手套和护目镜。 12:很强的还原剂，散发难闻的气味。可因吸入、咽下或皮肤吸收而危害健康。当使用固体或高浓度储存液时，戴手套和护目镜,在通风橱中操作。13.甲醛:毒性较大且易挥发，也是一种致癌剂，易通过皮肤吸收，对眼睛、粘膜和上呼吸道有刺激和损伤作用。避免一如其挥发的气雾。戴手套和护目镜。始终在通风橱中操作。远离热、火花及 明火。 14 ,对眼睛有刺激性，腐蚀皮肤。有一次不小心溅出一小滴在脸上，马上就红了，过一会儿感觉到疼，一周之后才好。如果溅上，马上用大量的水冲洗。 大家在实验室里，接触到的化学试剂多半都有危害性，紫外灯，如果离心机不是很好的话的噪声污染，会导致手指需要震动，等等,所以每个人都应该注意保护自己，而不能因为图省事或者别的什么原因而放松对安全的注意。 另外就是注意规范操作，搞微生物的尤其要注意，不要实验室感染。 15. 叠氮钠,有毒,阻断细胞色素电子运送系统 16. 氟化钠,有毒可致命,通风橱中操作 17. 放射性物质（同位素标记时，要戴手套,护目镜,穿工作服,最好买试剂盒（如果有商品化的 18巯基乙醇，可致命,对呼吸道、皮肤和眼睛有伤害 19. 氨甲蝶呤,致癌和致畸
实验室常见有毒物质，请大家防犯！ (1) Tris 吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。 (2) 氨基乙酸：吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。避免吸入尘埃。 (3) X-半乳糖(X-gal)：对眼睛和皮肤有毒性。使用粉剂时遵循常规注意事项。应注意的是，X-gal 溶液是在一种有机溶剂(DMF)中制备的。 (4)β-半乳糖苷酶：有刺激性，可产生过敏反应。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。 (5)苯二胺：吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。 (6)苯酚：有剧毒性和高度腐蚀性，可致严重烧伤。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好合适的手套和护目镜，穿好防护服，在通风橱内操作。若有皮肤接触药物，可用大量清水冲洗，并用肥皂和水清洗，不要用乙醇洗。 (7)苯甲基磺酰氟化物(PMSF)：为一有剧毒的胆碱酯酶抑制剂。对上呼吸道的黏膜、眼睛和皮肤有极大损害。戴好合适的手套和护目镜，在通风橱内操作。万一眼睛或皮肤接触到此药品，立即用大量的水冲洗，丢弃被污染的衣物。 (8)苯甲酸：有刺激性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜，不要吸入。 (9)苯甲酸苄酯：有刺激性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。避免接触眼睛。戴好合适的手套和护目镜。 (10)苯乙醇：有刺激性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜，远离火源、火花和明火。 (11)丙烯酰胺(未聚合的)：为一种潜在的神经毒素，可通过皮肤吸收(有累积效应)。避免吸入尘埃。称量丙烯酰胺和亚甲基双酰胺粉末时，戴好手套和面罩，在化学通风橱内操作。聚合的丙烯酰胺是无毒的，但是使用时也应小心，因为其中可能喊有少量未聚合的丙烯酰胺。 (12)蛋白酶K：有刺激性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。 (13)碘化丙锭：吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。刺激眼睛、皮肤、黏膜和上呼吸道。可诱导突变并可能致癌。戴好手套和护目镜，穿好防护服，在通风橱内小心操作。 (14)碘乙酰胺：能碱基化蛋白质上的氨基，从而影响抗原的氨基酸序列分析。有毒性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作，勿吸入尘埃。 (15)叠氮化钠：有剧毒性，可阻断细胞色素电子转运系统。含此药物的溶液要明确标记。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜，并小心使用。此药品为氧化剂，故保存时要远离可燃物品。 (16)多聚甲醛：有剧毒。易通过皮肤吸收，并对皮肤、眼睛、黏膜和上呼吸道有严重破坏性。避免吸入尘埃。戴好手套和护目镜，在通风橱内操作。多聚甲醛是甲醛的未解离形式。 (17)3，3’-二氨基联苯胺四氢氯化物：为一种致癌剂，操作时要非常小心。避免吸入气体。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。 (18)二甲苯：可燃，高浓度有麻醉作用。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。始终远离热源、火花和明火。
1.DMSO： DMSO是二甲基亚砜，用途广泛。用作乙炔、芳烃、二氧化硫及其他气体的溶剂以及腈纶纤维纺丝溶剂。是一种即溶于水又溶于有机溶剂的极为重要的非质子极性溶剂。对皮肤有极强的渗透性，有助于药物向人体渗透。也可作为农药的添加剂。也是一种十分重要的化学试剂。 DMSO也是一种渗透性保护剂，能够降低细胞冰点，减少冰晶的形成，减轻自由基对细胞损害，改变生物膜对电解质、药物、毒物和代谢产物的通透性。 但是研究表明，DMSO存在严重的毒性作用，与蛋白质疏水集团发生作用，导致蛋白质变性,具有血管毒性和肝肾毒性。 DMSO是毒性比较强的东西，用的时候要避免其挥发，要准备1%-5%的氨水备用，皮肤沾上之后要用大量的水洗以及稀氨水洗涤. 最为常见的为恶心、呕吐、皮疹及在皮肤、和呼出的气体中发出大蒜、洋葱、牡蛎味。 吸入：高挥发浓度可能导致头痛，晕眩和镇静。 皮肤：能够灼伤皮肤并使皮肤有刺痛感，如同所见的皮疹及水泡一样。若二甲基亚砜与含水的皮肤接触会产生热反应。要避免接触含有毒性原料或物质的二甲基亚砜溶液，因其毒性不为人所知，而二甲基亚砜却可能会渗入肌肤，在一定条件下会将有毒物质代入肌肤。 吸收：吸收危险性很低。 2.EB：EB（Ethidium bromide，溴化乙锭） 溴化乙锭是一种高度灵敏的荧光染色剂，用于观察琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶中的DNA。溴化乙锭用标准302nm紫外光透射仪激发并放射出橙红色信号，观察琼脂糖凝胶中DNA最常用的方法是利用荧光染料溴化乙锭进行染色，溴化乙锭含有一个可以嵌入DNA堆积碱基之间的一个三环平面基团。它与DNA的结合几乎没有碱基序列特异性。在高离子强度的饱和溶液中，大约每2.5个碱基插入一个溴化乙锭分子。当染料分子插入后，其平面基团与螺旋的轴线垂直并通过范德华力与上下碱基相互作用。这个基团的固定位置及其与碱基的密切接近，导致与DNA结合的染料呈现荧光，其荧光产率比游离溶液中染料有所增加。DNA吸收254nm处的紫外辐射并传递给染料，而被结合的染料本身吸收302nm和366nm的光辐射。这两种情况下，被吸收的能量在可见光谱红橙区的590nm处重新发射出来。由于溴化乙锭-DNA复合物的荧光产率比没有结合DNA的染料高出20-30倍，所以当凝胶中含有游离的溴化乙锭（0.5ug/ml）时，可以检测到少至10ng的NDA条带。溴化乙锭可以嵌入碱基分子中，导致错配。溴化乙锭是强诱变剂，具有高致癌性！会在60－70度是蒸发（所以最好不要在胶太热的时候加，或者应该加到液体里，0.5ug/ml，染色半小时）（当EB加得过多时，也可以在室温用水将已染色的凝胶浸泡20min以降低未结合的EB引起的背景荧光）。 溴化乙锭溶液的净化处理：由于溴化乙锭具有一定的毒性，实验结束后，应对含EB的溶液进行净化处理再行弃置，以避免污染环境和危害人体健康。 （1）对于EB含量大于0.5mg/ml的溶液，可如下处理： ①将EB溶液用水稀释至浓度低于0.5mg/ml； ②加入一倍体积的0.5mol/L KMnO4，混匀，再加入等量的25mol/L HCl，混匀，置室温数小时； ③加入一倍体积的2.5mol/L NaOH，混匀并废弃。 （2）EB含量小于0.5mg/ml的溶液可如下处理： ①按1mg/ml的量加入活性炭，不时轻摇混匀，室温放置1小时； ②用滤纸过滤并将活性碳与滤纸密封后丢弃。
西安交通大学17年3月课程考试《机械控制工程基础》作业考核试题 一、单选题（共30 道试题，共60 分。） 1. 一个系统稳定的充要条件是系统的全部极点都在[S]平面的（） A. 右半平面内 B. 上半平面内 C. 左半平面内 D. 下半平面内 正确答案： 2. 拉氏变换将时间函数变换成（） A. 正弦函数 B. 单位阶跃函数 C. 单位脉冲函数 D. 复变函数 正确答案： 3. 一阶系统的阶跃响应，( ) A. 当时间常数T较大时有振荡 B. 当时间常数T较小时有振荡 C. 有振荡 D. 无振荡 正确答案： 4. 系统稳定的必要和充分条件是其特征方程的所有的根都必须为（） A. 负实数或为具有负实部的复数 B. 正实数 C. 具有正实数的复数 D. 具有负实数的复数 正确答案： 5. 一个线性系统稳定与否取决于（） A. 系统的结构和参数 B. 系统的输入 C. 系统的干扰 D. 系统的初始状态 正确答案： 6. 关于系统模型的说法，正确的是（） A. 每个系统只有一种数据模型 B. 动态模型在一定条件下可简化为静态模型 C. 动态模型比静态模型好
D. 静态模型比动态模型好 正确答案： 7. 最小相位系统的定义为：系统开环传递函数G(s)的所有零点和极点均在s平面的（） A. 左半平面 B. 左半平面 C. 上半平面 D. 下半平面 正确答案： 8. 二阶欠阻尼系统的上升时间为（） A. 阶跃响应曲线第一次达到稳定值的98%的时间 B. 阶跃响应曲线达到稳定值的时 C. 阶跃响应曲线第一次达到稳定值的时间 D. 阶跃响应曲线达到稳定值的98%的时间 正确答案： 9. 系统的传递函数（） A. 与外界无关 B. 反映了系统、输出、输入三者之间的关系 C. 完全反映了系统的动态特性 D. 与系统的初始状态有关 正确答案： 10. 线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下（） A. 系统输出信号与输入信号之比 B. 系统输入信号与输出信号之比 C. 系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比 D. 系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比 正确答案： 11. 某线性定常系统，当输入为单位阶跃函数时，该系统的传递函数为( ) A. sY(s) B. s+Y(s) C. s-Y（s） D. ssY(s) 正确答案： 12. 二阶系统的阻尼比ζ，等于( ) A. 系统的粘性阻尼系数 B. 临界阻尼系数与系统粘性阻尼系数之比 C. 系统粘性阻尼系数与临界阻尼系数之比 D. 系统粘性阻尼系数的倒数 正确答案： 13. 关于反馈的说法，正确的是（） A. 反馈实质上就是信号的并联 B. 反馈都是人为加入的 C. 正反馈就是输入信号与反馈相加 D. 反馈就是输出以不同方式作用于系统 正确答案：
生物实验室45种有毒物质 （1） Tris ：吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。（2）氨基乙酸：吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。避免吸入尘埃。 （3） X-半乳糖 (X-gal)：对眼睛和皮肤有毒性。使用粉剂时遵循常规注意事项。应注意的是，X-gal 溶液是在一种有机溶剂（DMF）中制备的。（4）β-半乳糖苷酶：有刺激性，可产生过敏反应。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。 （5）苯二胺：吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。 （6）苯酚：有剧毒性和高度腐蚀性，可致严重烧伤。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好合适的手套和护目镜，穿好防护服，在通风橱内操作。若有皮肤接触药物，可用大量清水冲洗，并用肥皂和水清洗，不要用乙醇洗。 （7）苯甲基磺酰氟化物(PMSF)：为一有剧毒的胆碱酯酶抑制剂。对上呼吸道的黏膜、眼睛和皮肤有极大损害。戴好合适的手套和护目镜，在通风橱内操作。万一眼睛或皮肤接触到此药品，立即用大量的水冲洗，丢弃被污染的衣物。
（8）苯甲酸：有刺激性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜，不要吸入。 （9）苯甲酸苄酯：有刺激性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。避免接触眼睛。戴好合适的手套和护目镜。 （10）苯乙醇：有刺激性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜，远离火源、火花和明火。 （11）丙烯酰胺（未聚合的）：为一种潜在的神经毒素，可通过皮肤吸收（有累积效应）。避免吸入尘埃。称量丙烯酰胺和亚甲基双酰胺粉末时，戴好手套和面罩，在化学通风橱内操作。聚合的丙烯酰胺是无毒的，但是使用时也应小心，因为其中可能喊有少量未聚合的丙烯酰胺。 （12）蛋白酶K：有刺激性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。 （13）碘化丙锭：吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。刺激眼睛、皮肤、黏膜和上呼吸道。可诱导突变并可能致癌。戴好手套和护目镜，穿好防护服，在通风橱内小心操作。 （14）碘乙酰胺：能碱基化蛋白质上的氨基，从而影响抗原的氨基酸序列分析。有毒性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作，勿吸入尘埃。
实验室120种常见有毒物质及防护方法 我们大部分人都知道无机酸和无机碱的腐蚀性，并能够有意识地加以防护；通常情况下，也并不会发生误食的事件，因此我们着重提醒经呼吸道吸收和皮肤接触吸收的毒性物质。其中部分操作，除了手套，还要戴上护目镜。 没有列出并不一定说明该物质是安全的，因为目前我们所能够了解的还很有限。 1.Tris吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。 2.氨基乙酸：吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。避免吸入尘埃。 3.X-半乳糖(X-gal)：对眼睛和皮肤有毒性。使用粉剂时遵循常规注意事项。应注意的是，X-gal溶液是在一种有机溶剂（DMF）中制备的。 4.β-半乳糖苷酶：有刺激性，可产生过敏反应。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。 5.苯二胺：吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。 6.苯酚：有剧毒性和高度腐蚀性，可致严重烧伤。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好合适的手套和护目镜，穿好防护服，在通风橱内操作。若有皮肤接触药物，可用大量清水冲洗，并用肥皂和水清洗，不要用乙醇洗。 7.苯甲基磺酰氟化物(PMSF)：为一有剧毒的胆碱酯酶抑制剂。对上呼吸道的黏膜、眼睛和皮肤有极大损害。戴好合适的手套和护目镜，在通风橱内操作。万一眼睛或皮肤接触到此药品，立即用大量的水冲洗，丢弃被污染的衣物。 8.苯甲酸：有刺激性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜，不要吸入。 9.苯甲酸苄酯：有刺激性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。避免接触眼睛。戴好合适的手套和护目镜。 10.苯乙醇：有刺激性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜，远离火源、火花和明火。 11.丙烯酰胺（未聚合的）：为一种潜在的神经毒素，可通过皮肤吸收（有累积效应）。避免吸入尘埃。称量丙烯酰胺和亚甲基双酰胺粉末时，戴好手套和面罩，在化学通风橱内操作。聚合的丙烯酰胺是无毒的，但是使用时也应小心，因为其中可能喊有少量未聚合的丙烯酰胺。 12.蛋白酶K：有刺激性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。 13.碘化丙锭：吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。刺激眼睛、皮肤、黏膜和上呼吸道。可诱导突变并可能致癌。戴好手套和护目镜，穿好防护服，在通风橱内小心操作。 14.碘乙酰胺：能碱基化蛋白质上的氨基，从而影响抗原的氨基酸序列分析。有毒性。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作，勿吸入尘埃。 15.叠氮化钠：有剧毒性，可阻断细胞色素电子转运系统。含此药物的溶液要明确标记。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜，并小心使用。此药品为氧化剂，故保存时要远离可燃物品。 16.多聚甲醛：有剧毒。易通过皮肤吸收，并对皮肤、眼睛、黏膜和上呼吸道有严重破坏性。避免吸入尘埃。戴好手套和护目镜，在通风橱内操作。多聚甲醛是甲醛的未解离形式。 17.3，3’-二氨基联苯胺四氢氯化物：为一种致癌剂，操作时要非常小心。避免吸入气体。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。 18.二甲苯：可燃，高浓度有麻醉作用。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜。在通风橱内操作。始终远离热源、火花和明火。 19.二甲苯蓝：见二甲苯。 20.二甲次胂酸钠：可能为致癌剂，并含有砷，有剧毒性。戴好手套和护目镜，只在通风橱内操作。 21.N，N-二甲基酰胺(DMF)：刺激眼睛、皮肤和黏膜。可通过吸入，摄入，和皮肤吸收发挥其毒性。慢性吸入可导致肝、肾损害。戴好手套和护目镜，在通风橱内操作。 22.二甲亚砜(DMSO)：吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。戴好手套和护目镜，在通风橱内操作。DMSO为可燃物保存于密封容器中。远离热源、火花和明火。 23.二硫苏糖醇(DTT)：为一强还原剂，有恶臭味。吸入，摄入，皮肤吸收可造成伤害。当使用固体形式或高浓度溶液时，戴好手套和护目镜并在通风橱内操作。
实验室有毒试剂 免疫组化： 甲醛（致癌） 二甲苯（致癌） Triton X-100（有毒） DAB（二氨基联苯胺，致癌） RT-PCR DEPC（焦碳酸二乙酯，易挥发，致癌） 氯仿（有挥发性，致癌） 苯酚（trizol中含，易挥发，有毒） DMSO（二甲桠枫，易挥发，血管毒性和肝肾毒性） EB（溴化乙锭，致癌） Goldview（致癌有争议） 紫外灯（致癌） Western-blot PMSF（苯甲基磺酰氟, 高强度毒性胆碱酯酶抑制剂） SDS（十二烷基硫酸钠，粉末、质量小、易飞扬，对皮肤、呼吸道粘膜有刺激） TEMED（N,N,N',N'-四甲基乙二胺，强神经毒性）
丙烯酰胺（中等神经毒性） 过硫酸铵（有毒）叠氮钠(NaN3，有毒) DTT(二硫苏糖醇，很强的还原剂) 放射线（可能用到，致突变） 细胞： 逆转录病毒（这个不用说了，想想HIV…） Giemsa（吉姆萨染料，有毒） 其余可能接触有毒物质： 三氯乙酸、冰醋酸、苯、四氯甲烷、氰及氰化物、氟化氢、硫化氢、高氯酸、有机过氧化物 实验室最危险的17种物质。。。 慢性毒性，最易忽视~ 各位兄弟姐妹们务必小心 1.DMSO： DMSO是二甲基亚砜，用途广泛。用作乙炔、芳烃、二氧化硫及其他气体的溶剂以及腈纶纤维纺丝溶剂。是一种即溶于水又溶于有机溶
剂的极为重要的非质子极性溶剂。对皮肤有极强的渗透性，有助于药物向人体渗透。也可作为农药的添加剂。也是一种十分重要的化学试剂。 DMSO也是一种渗透性保护剂，能够降低细胞冰点，减少冰晶的形成，减轻自由基对细胞损害，改变生物膜对电解质、药物、毒物和代谢产物的通透性。 但是研究表明，DMSO存在严重的毒性作用，与蛋白质疏水集团发生作用，导致蛋白质变性,具有血管毒性和肝肾毒性。 DMSO是毒性比较强的东西，用的时候要避免其挥发，要准备1%-5%的氨水备用，皮肤沾上之后要用大量的水洗以及稀氨水洗涤. 最为常见的为恶心、呕吐、皮疹及在皮肤、和呼出的气体中发出大蒜、洋葱、牡蛎味。 吸入：高挥发浓度可能导致头痛，晕眩和镇静。 皮肤：能够灼伤皮肤并使皮肤有刺痛感，如同所见的皮疹及水泡一样。若二甲基亚砜与含水的皮肤接触会产生热反应。要避免接触含有毒性原料或物质的二甲基亚砜溶液，因其毒性不为人所知，而二甲基亚砜却可能会渗入肌肤，在一定条件下会将有毒物质代入肌肤。 吸收：吸收危险性很低。 2.EB：EB（Ethidium bromide，溴化乙锭） 溴化乙锭是一种高度灵敏的荧光染色剂，用于观察琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶中的DNA。溴化乙锭用标准302nm紫外光透射仪激发并放射出
2006-2007学年第二学期期末考试试题（A卷） 控制工程基础 使用班级：04014401, 04014402，04014403 ⅠBlank Filling（10 point） [1 point each blank] 1、A system is called a if all its zeros and poles lie in the left-hand of s-plane. 2、The algebraic sum of voltages round a closed-loop equals , The algebraic sum of currents flowing into a circuit node equals 。3.、稳态误差与系统型次有关，型次越高，稳态误差越（大，小），稳态误差与系统开环增益有关，开环增益越大，稳态误差越（大，小）。 4、are the comprising classes of fundamental elements in any control system. 5、微分方程是在中描述系统（或元件）动态特性的数学模型。 6、线性定常系统对谐波输入的稳态响应称为。 7.The common characteristics of control systems are . . . 8、一个系统的输出，部分或全部的被反过来用于控制系统的，称为系统的反馈。 ⅡBlank Filling（20 point） [2point each blank]
1．控制论的中心思想是（ ） A. 系统是由元素或子系统构成的； B. 机械系统与生命系统乃至社会经济系统等都有一个共同的特点，即通过信息 的传递，加工处理，并利用反馈进行控制； C. 有些系统可控，有些系统不可控； D. 控制系统有两大类，即开环控制系统和闭环控制系统。 2．设一阶系统的传递函数为52s 3 +，则其时间常数和增益分别为（ ） A. 2, 3; B. 2, 23 ; C. ,52 53 D. 25, 23 3. 系统的传递函数（ ） A ． 与外界无关； B ． 反映了系统，输入，输出三者之间的关系； C ． 完全反映了系统的动态特性； D ． 与系统的初始状态有关。 4． 系统的单位脉冲响应函数为2t .03e )t (w -=，则系统的传递函数为（ ） A ．2.0S 3+ B. 2.0S 6.0+ C. 3S 2 .0+ D. 3S 6.0+
实验室常见有毒试剂 ⒈EB（溴化乙锭，C21H20N3Br） 性质：EB是分子生物学常用染料 毒性：强诱变剂、中度毒性 注意：通风橱中配制，接触时需戴手套，勿将该染色剂洒在桌面及地上，凡是污染有溴化乙锭的器皿或物品，必须经专门处理后，才能进行清洗或弃去。棕色瓶保存。 净化处理：1、对于EB含量大于0.5mg/ml的溶液，可如下处理： 将EB溶液用水稀释至浓度低于0.5mg/ml；加入一倍体积的0.5mol/L KMnO4，混匀，再加入等量的25mol/L HCl，混匀，置室温数小时；加入一倍体积的2.5mol/L NaOH，混匀并废弃。 2、EB含量小于0.5mg/ml的溶液可如下处理： 按1mg/ml的量加入活性炭，不时轻摇混匀，室温放置1小时；用滤纸过滤并将活性碳与滤纸密封后丢弃。 ⒉SDS(十二烷基硫酸钠，CH3(CH2)11OSO3Na) 毒性：对粘膜和上呼吸道有刺激作用，对眼和皮肤有刺激作用，可引起呼吸系统过敏性反应 急救措施 ①皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗。 ②眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。 ③吸入：脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难，给输氧。 ④食入：饮足量温水，催吐。就医。 使用注意： ①呼吸系统防护：SDS微细结晶粒易于扩散，称量时应戴面罩。空气中粉尘 浓度超标时，必须佩戴自吸过滤式防尘口罩。紧急事态抢救或撤离时，应该佩戴空气呼吸器。 ②眼睛防护：戴化学安全防护眼镜。 ③身体防护：穿防毒物渗透工作服。 ④手防护：戴橡胶手套。 ⒊氯仿（CHCl3） 性质：带有特殊气味的无色液体，易挥发。 毒性：是一种致癌剂，可损害肝、肾及中枢神经系统。对皮肤、眼睛、黏膜和呼吸道有刺激作用。 中毒表现：头疼、恶心、轻微黄疸、食欲不振、昏迷；长期或慢性暴露可致癌。 使用注意 1、由于它易挥发，要注意避免吸入挥发的气体。操作时戴合适的手套、口罩和安全眼镜并始终在化学通风橱里进行。
生态环境学报 2010, 19(1): 45-50 https://www.doczj.com/doc/2010008327.html, Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@https://www.doczj.com/doc/2010008327.html, 基金项目：福建省自然科学基金青年基金项目(2009J05033)；国家自然科学基金青年基金项目(20807033) 作者简介：罗专溪(1979年生)，男，博士，主要从事污染物在水环境介质中的行为过程研究。E-mail: zxluo@https://www.doczj.com/doc/2010008327.html, *通讯作者：颜昌宙，研究员，博士。E-mail: czyan@https://www.doczj.com/doc/2010008327.html, 收稿日期：2009-10-30 淡水水体溶解有机氮对有毒藻种的生物有效性 罗专溪1 ，魏群山1 ，王振红2 ，颜昌宙 1* 1. 中国科学院城市环境研究所城市环境与健康重点实验室, 福建 厦门 361021； 2. 漳州师范学院化学与环境科学系, 福建 漳州 363000 摘要：溶解有机氮（Dissolved organic nitrogen, DON ）是多数天然水体中溶解氮的主要组成部分。天然水体DON 是许多微生命体包括有毒藻种的氮营养源，在供水安全以及水体富营养化等方面的生态环境效应不容忽视。文章系统地介绍了淡水水体DON 含量与来源、生物有效性与估算方法，以及对有毒藻种生长的影响。DON 的来源是影响水体中DON 含量动态特征的关键因素。DON 来源包括陆地径流，植物碎屑，土壤淋溶液，沉积物释放，大气沉降，藻类、大型植物、细菌与细胞死亡或自我分解，微型及大型浮游动物捕食和排泄、分泌物释放等。研究表明约有12%~72%的DON 可迅速被生物所利用，具显著差异，究其原因可能是其来源组成、化学本质（分子质量与极性）、测试生物组成、是否有细菌作用等因素造成的。不同藻种具有不同氮源利用能力，DON 对藻类生长具有直接或间接的作用，并可能影响藻类群落结构（有毒藻类成为优势种）。考虑到水环境保护与饮用水安全供水的重要性，未来研究应重视淡水水体DON 生物有效性与其化学本质的揭示，尤其是对有毒藻种。 关键词：溶解有机氮；生物有效性；有毒藻种 中图分类号：X17 文献标识码：A 文章编号：1674-5906（2010）01-0045-06 全世界河流中的总氮有14%~90%由有机氮组成[1]。而作为有机氮的主要成分，溶解有机氮（Dissolved organic nitrogen, DON ）是多数天然水体中溶解氮的主要组成部分，所占百分比约达60%~69%[2]。传统观点认为DON 是一类难以被利用、生物有效性（bioavailability ）低的有机氮库，不会促进水体水质富营养化[3][4]，因而不重视DON 的管理和控制[5]，甚至在水体氮负荷估算时忽略不计DON 含量[6][4]。DON 是天然水体有机质的重要组成成分，其含量、生物有效性及其生态环境效应逐渐受到关注[6]-[8]。目前世界上DON 的研究报道主要关注河口、近海和海洋生态系统，而淡水生态系统中的DON 研究相对较为缺乏。 能利用DON 的浮游植物，特别是一些有毒藻种（如水华束丝藻Aphanizomenon flosaquate 、铜绿微囊藻 Microcystis aeruginosa ）具有其他藻种所没有的强大竞争力，可在无机氮缺乏而有机氮浓度相对较高的环境中很好的生长[9]-[10]。有毒藻种可以产生肝毒素、神经毒素等藻毒素[11]，不利于作为饮用水源的淡水水体的安全保障。 当前我国微污染原水普遍存在有机物含量超标、含氮化合物浓度高、藻类大量繁殖等问题。另外，DON 绝大部分物质本身对人体具有直接或间接的毒害作用。因而本文综合分析淡水水体DON 对有毒藻种的生物有效性，希望有助于揭示淡水水体DON 的潜在生态风险与环境效应。 1 淡水水体DON 含量与来源 1.1 淡水水体的DON 含量 多数自然水体中的TDN 含量与其中的DON 密切相关。开阔海洋表面DON 约占TDN 的83%，河口DON 约占13%；近海约占18%[2]。在淡水生态系统中，其DON 浓度要比DIN 浓度高0[13]。如美国乔治亚州Satilla 河水的DON 浓度 (以N 计，下同) 为59.0 μmol/L ，而其TDN 浓度 (以N 计，下同) 仅 为62.6 μmol/L [14]。 又如日本琵琶湖的DON 浓度为4.0~7.2 μmol/L ，而其TDN 浓度仅为7.0~8.0 μmol/L [15]。以色列 Kinneret 湖为中富营养化湖泊，其水中DON 含量（1975—1974年均值）呈现季节差异性，9月份DON 占TDN 的65%，而三月份DON 占TDN 比例变小，仅为39%[2]。分析报道的文献，目前世界上DON 的研究报道主要关注河口、近海和海洋生态系统，而淡水生态系统中的DON 研究（包括DON 动态特征的量化描述及其影响因素等）较为缺乏。 当前，测定DON 含量的所有方法都是采用差减法，需依赖于测定总溶解性氮（TDN, Total dissolved nitrogen ）浓度的测定，然后再减去溶解性无机氮（DIN, dissolved inorganic nitrogen ）浓 度（分别测定的NH 4+，NO 3-和NO 2-浓度的加和） ，这使得测定结果具有3方面的分析误差，即测定TDN 、NH 4+和（NO 3-、NO 2-）的分析误差，因此DON 含量测定时，为了提高其测定精度，应尽可