中图分类号：X703
文献标识码：A文章编号：16749944（2017）12009004
1引言
按照环保部《关于污（废）水处理设施产生污泥危险特性鉴别有关意见的函》（环函（2010）129号）要求，①专门处理工业废水（或同时处理少量生活污水）的处理设施产生的污泥；②以处理生活污水为主要功能的公共污水处理厂，若接收、处理工业废水，工业废水排放情况发生重大改变时产生的污泥；③企业以直接或间接方式向其法定边界外排放工业废水时产生的污泥，应进行危险特性鉴别。同时依据《关于加强工业废水处理污泥环境管理工作的通知》（苏环办z2015{327号）要求，工业污泥产生单位（包括工业企业和工业废水集中处理厂，下同）应严格按照环评文件明确的污泥属性进行利用处置，未明确属性或环评为了明确污水处理厂污泥的危险特性[1]，对其进行科学合理的处置利用[2～5]。本文以江苏省内某开发区污水处理厂为例，结合重点行业如电镀[6-7]、印染[8]和机械[9]等典型接管企业的原辅材料、产品方案、工艺流程、废水处理工艺和污水处理站处理工艺的分析，对该污水处理厂污泥的危险特性进行鉴别，并提出后续处置利用建议。
2污泥成分来源分析
某工业污水处理厂设计能力4万m3/d，实际处理能力为3.6万m3/d，其中工业废水占比60%，其余为园区及周边乡镇的生活污水。该污水处理厂的接管废水主要来源于印染、电子、电镀和机械行业。其中对污泥鉴别影响较大的为印染、电子和电镀企业产生的废水。污水厂处理工艺为“格栅+旋流沉砂+混凝沉淀+C-TECH生物反应+紫外线消毒”，加入剂聚丙烯酰胺（PAM）、聚合氯化铝（PAC）和葡萄糖，污泥经污泥泵输送至污泥浓缩池进行浓缩、稳定后，通过带式压滤机压滤脱水，分别得到含水率约80%的物化污泥和生化污泥。
该工业污水处理厂的重点接管企业为电子、印染和电镀企业，接管水量达到园区接管水量的75%以上，其他接管企业接管水量较小，且多为机械行业。在重点接管企业中分别选择电镀、印染和电子行业的企业，通过分析其原辅材料、生产工艺、废水处理工艺等得出进入废水中的主要污染物，见表1所示。
对照《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）表1 及《危险废物鉴别标准-毒性物质含量鉴别》（GB5085.6-2007）标准附录中相关的危害成分项目，确定与废水处理污泥危险性鉴别相关的主要污染因子有：铜、总铬、六价铬、钡、镍、砷、硒、银、钾、钠、钴、铝、锡、钙、无机氟化物、氰化物、硫酸根、氯离子、次氯酸根、醋酸根、硫酸根、铵根、磷酸根、硝酸根、甲醛、苯酚、二氯甲烷、正丁醇、苯酚、间甲苯酚、苯醌等。
3污泥危险特性初筛
3.1接管企业和污水处理厂水质初步检测分析
对3家重点接管企业A，B，C的废水排口和污水处理厂废水进口进行水质的初步采样监测。检测项目包括：①常规污染物因子及无机元素分析如pH值、COD、BOD5、SS、氨氮、总磷、总铜、总锌、总镉、总铅、总铬、六价铬、总铍、总钡、总镍、总银、总砷、总硒、无机氟化物、氰化物。②挥发性有机物（VOCs）、半挥发性有机物（SVOCs）进行了GC-MS定性全扫分析。
通过检测分析，接管企业排口水质，均达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中三级标准、《污水排入城市下水道水质标准》（CJ343-2010）中A等级标准要求及《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-2012）及其修改单中相关标准要求，满足开发区污水厂接管水质要求。对水质的无机元素定量分析和挥发性有机物（VOCs）、半挥发性有机物（SVOCs）定性分析中，检测出与本次鉴别相关的污染物分析结果见表2。
3.2污水处理厂污泥初步检测
对污水处理厂的物化污泥和生化污泥分别选取一个样品进行危险特性的初步检测。检测指标分别为①腐蚀性：pH值；②浸出毒性：总铜、总锌、总镉、总铅、总铬、六价铬、总铍、总钡、总镍、总银、总砷、总硒、无机氟化物、氰化物；③挥发性有机物（VOCs）、半挥发性有机物（SVOCs）的GC-MS定性全扫分析。通过分析，物化污泥和生化污泥中与本次鉴别可能相关的无机污染物有：铜、锌、镉、铅、钡、镍、总银、砷、硒、无机氟化物。有机物均未有检出。
4污泥危险特性检测
4.1检测项目筛选
结合初步检测结果和原辅材料分析，污水处理厂的污泥检测项目如表3所示。
4.2检测依据
4.2.3腐蚀性鉴别项目
初步的样品分析可知，该物化、生化污泥均不符合上述腐蚀性鉴别标准中的条件。考虑到pH值为污泥相关污染物浸出浓度的重要影响因素，且接管企业的生产工艺中使用较多的酸、碱，因此建议在正式采样分析过程中，仍需对每个样品的pH值和腐蚀性速率进行测定。
4.2.4浸出毒性鉴别项目
样品浸出毒性鉴别包括无机物质和有机物质检测，采用结合前期采样初步检测结果、原辅材料及废水产生和处理工艺综合分析的原则，确定浸出毒性检测项目。
（1）污泥样品无机元素初步检测结果中检出了铜、钡、镍、总银、砷、硒、无机氟化物，这些物质均可能来源于重点接管企业废水；前期重点接管企业废水中分析及检测中含有总铬、六价铬、氰化物；污泥样品无机元素初步检测结果中检出了镉，均属于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）中物质，因此，本次污泥样品鉴别将铜、钡、镍、总银、砷、硒、总铬、六价铬、镉、氰化物、无机氟化物列为检测对象。
（2）前期废水中分析出含有苯酚为《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）表1 中所列危害成分项目，因此需测定苯酚。
（3）废水及固废初筛检测出的其他物质：甲醛、二氯甲烷、正丁醇等均不属于《危险废物鉴别标准-浸出毒性鉴别》（GB5085.3-2007）中的毒性物质，因此不予考虑。
综合以上分析，本次浸出毒性鉴别有机物质检测项目确定为：铜、锌、铅、总铬、六价铬、总银、钡、镍、砷、硒、无机氟化物、氰化物、苯酚。
4.2.5毒性物质含量鉴别项目
（1）通过对重点接管企业原辅料和污染物迁移的分析，接管企业使用的原辅料中含有银、钴、钡、镍、铬、硒、砷、钾、钠、钙、铁、铝、锡等多种金属离子、硫离子、氯离子、硫酸根、碳酸根及氰化物和氟化物，同时初次采样污泥检出少量的锌、钡、无机氟化物，因此，需对毒性物质含量中相关物质进行检测，依据《危险废物鉴别技术规范》规定，在进行毒性物质含量检测时，当同一种毒性成分在一种以上毒性物质中存在时，以分子量最高的毒性物质进行计算和判断，因此可以得出需要检测的毒性物质有氰化钡、碳酸钡、硫化镍、氯化硒、硫酸钴、锡及有机锡化合物。
（2）通过前期对接管水质的成分分析及污泥初筛中的物质分析，接管废水中可能含有苯胺、间甲苯胺等苯胺类物质，则污泥中可能会含有相关苯胺类以及一些同分异构体物质如苯胺、间甲苯胺、邻甲苯胺、对甲苯胺，且在废水处理过程中可能氧化生成苯酚、间甲苯酚、邻甲苯酚、对甲苯酚。接管废水中可能含有的苯酚类物质在空气中极易氧化成苯醌，其他含有与毒性物质含量相关的有机物质有：二氯甲烷、甲醛、正丁醇。
因此对照《危险废物鉴别标准-毒性物质含量鉴别》，为了进一步明确风险，需要检测二氯甲烷、甲醛、正丁醇、间甲苯胺、邻甲苯胺、对甲苯酚、苯胺、邻甲苯酚、间甲酚、苯醌、锡及有机锡化合物、氰化钡、碳酸钡、硫化镍、氯化硒、硫酸钴等。
4.2.6急性毒性初筛
急性毒性初筛参数包括口服毒性半数致死量LD50、皮肤接触毒性半数致死量LD50和吸入毒性半数致死浓度LC50。
为了进一步明确该鉴别固体废物的危险特性以及生物毒性，是否会对生物造成毒性伤害，需要进行急性毒性初筛，且根据固废产生过程分析和所含主要污染物判断，本次鉴别固废基本可以正常接触皮肤，也不存在蒸汽、烟雾或粉尘吸入造成的毒性，因此采用经口摄取后的口服毒性半数致死量LD50（小鼠经口）进行急性毒性初筛。
4.3鉴别结果
根据正式采样监测结果，检测项目的对应指标均符合相应的鉴别标准限值要求，所检测的污泥不具有相应的危险特性。因此，在接管废水水质及废水处理工艺未发生变化且运行工况稳定的情况下，废水处理产生的污泥不属于危险废物。
2017年6月绿色科技第12期
5结论与展望
污水处理厂污染因子较为复杂[10]。从上述结果来看，不同行业的企业，检测因子是不同的。各接管企业根据生产工艺、原辅材料及废水处理工艺的不同，检测因子各有增减，经污水处理厂处理工艺后形成的污泥存在一定的环境风险[11，12]，但从鉴别情况看，部分污水处理厂污泥未达到危险废物鉴别标准的限值，基本可判定不具有危险特性。污水处理厂接管企业种类繁多、接管量大，涉及有机污染物的污泥中有多种有机物检出，但多数均不在浸出毒性鉴别-危害成分名录之列，建议通过对分行分类固废产生和处置情况进行全面核查和调研，进而对危废相关技术指标进行深入研究，从而不断提高我国的危险废物鉴别技术及管理水平，完善我国危险废物监督管理体系，避免出现危险废物鉴别标准的漏洞盲区死角，给危险废物鉴别科学性带来不确定性[13～15]。
参考文献：
[1]
陈中颖， 刘爱萍， 刘永，等. 中国城镇污水处理厂运行状况调查分析[J]. 环境污染与防治， 2009， 31（9）：99～102.
[2]余杰， 田宁宁， 王P军，等. 中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析[J]. 环境工程学报， 2007， 1（1）：82～86.
[3]王敏， 熊娅， 宋英豪，等. 废水处理中污泥减量技术研究进展[J]. 环境工程， 2012（s2）：171～175.
[4]孔祥娟. 我国城镇污水处理厂污泥处理处置工作现状、问题及展望[J]. 水工业市场，2012（4）：12～14.
[5]方路乡， 杜波， 牟义军，等. 浙江省污水处理厂现状、存在问题及对策建议[J]. 环境污染与防治， 2005， 27（4）：305～308.
[6]邹森林. 电镀废水处理的研究进展[J]. 广东化工， 2010， 37（8）：142～144.
[7]周大众， 韩锡荣， 黄浩，等. 电镀废水中重金属处理技术研究现状与发展[J]. 广州化工， 2014（12）：16～18.
[8]奚旦立，马春燕.印染废水的分类、组成及性质[J].印染，2010（14）：51～53.
[9]张嫦. 机械工业废水中重金属离子的处理工艺研究[J]. 环境污染与防治， 2003， 25（6）：348～350.
[10]张玲玲， 陈立， 郭兴芳，等. 南北方污水处理厂进水水质特性分析[J]. 给水排水， 2012， 38（1）：45～49.
[11]李海燕， 胡晓东， 吴启航，等. 广州城市污泥中重金属的含量、排放通量及农用风险评价[J]. 环境工程学报， 2015， 9（3）：1409～1416.
收稿日期：20170503
作者简介：杨燕萍（1989―），女，硕士，助理工程师，主要从事环境规划工作。
[HT][CDH01248*4/5]
[12]戴晓虎. 我国城镇污泥处理处置现状及思考[J]. 给水排水， 2012（2）：1～5.
授课时数：4课时
教学课型：实验课
所属学科：化学
教 材：赵新华主编，《无机化学实验》第四版，高等教育出版社
授课对象：化学专业本科生
一、 教学内容分析
由于酸碱性、氧化还原性等的限制，很多阳离子或阴离子不能共存于同一溶液中，共存于溶液中的各离子彼此干扰较少，且许多阳离子或阴离子有特征反应，故可采用分别分析法，即利用阳离子或阴离子的分析特性先对试剂进行一系列初步试验，分析并初步确定可能存在的阳离子或阴离子，然后根据离子性质的差异和特征反应进行鉴定。本实验为设计性实验，要求学生学会设计实验方案进行离子鉴定或未知物的鉴别，达到实验教学的目的，进一步培养学生发现新方法、积极探索的精神。
二、 学情分析
化学专业的本科生在进行该实验之前，了解了一些典型物质的分析与鉴定，通过设计化学实验的相关内容，对设计实验方案开展化学实验有一定认识，具备了一定的基础。同时，在该实验之前，学生已进行了多次无机化学实验，掌握了大多数仪器的基本操作，具备了一定的动手能力。通过对设计的实验方案实施，验证实验方案的可行性与合理性与教材进行比对，更好地明白和掌握理论知识，同时提高实验过程中的动手能力。
三、 教学目标
1、 思政目标
（1） 通过实验探究，激发学生的学习热情。
（2） 培养学生发现新方法、积极探索的精神。
2、 知识与技能目标
（1） 通过已学的元素及化合物的基本性质进行常见的鉴定或鉴别。
（2） 巩固常见阳离子和阴离子重要反应的基本知识。
四、 教学重点和难点
1、 教学重点
（1）运用所学的元素及化合物的基本性质，进行常见物质的鉴定或鉴别。
2、 教学难点
（1）进一步巩固常见离子和阴子重要反应的基本知识；
（2）综合运用所学知识对未知物进行鉴别或鉴定。
五、 教学方法
1、 采用理论讲授和操作演示的方法；
2、 采用“线上预习——线下实验（提出问题——解决问题）——线上巩固”的教学模式，以启发式教学的方法激发学生的学习兴趣。
六、 教学过程
教学
环节
教师活动
学生活动
设计
意图
时间
线
上
预
习
学习通线上学习任务：
预习实验；
了解实验原理、操作要点、实验关键点；
根据要求，设计实验方案。
登录学习通，完成线上学习；
预习实验内容。
自主安排
导
入
新
课
了解酸、碱、盐之间的反应规律，再根据物质的不同性质可对常见物质进行鉴定和鉴别，这对人类的生产、生活有重要的作用。
学生体会，尝试举例。
激发学生实验的兴趣
3~5min
提
出
问
题
问题铺垫：通过对前面一些实验中对一些典型的物质分析与鉴定的学习，已经初步具备了鉴别未知物的意识，但是还未系统的学习过鉴定或鉴别物质的方法，那么对某种物质或离子进行鉴定时的依据是什么？应该如何鉴定离子和鉴别未知物呢？
思考归纳，回答所提出 的问题，巩固理论知识。
思考、
讨论、
完善方案
培养学生的化学思维，锻炼归纳总结与表达能力。
35 min
问题提出：
1、如何区别二片银白色金属：铝片和锌片？
2、如何设计实验鉴别四种黑色和近于黑色的氧化物：CuO、Co2O3、PbO2、MnO2？
3、未知混合液1，2，3分别含有Cr3+，Mn2+，Fe3+，Co2+，Ni2+离子中的大部分或全部，如何设计实验方案以确定未知液中含有哪几种离子，哪几种离子不存在？
4、当盛有以下十种钠盐试剂瓶标签被腐蚀，如何分别鉴定这些物质：NaNO3、Na2S、Na2S2O3、Na3PO4、NaCl、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO4、NaBr、Na2SO3？
解
决
问
题
解决问题：（列出方案）
1、可以利用物质性质和化学性质（如先加稀盐酸溶解、再加浓氨水）对铝片和锌片进行鉴别。
2、根据他们与浓盐酸地反应条件和产物的不同进行分析，再利用不同阳离子的特征反应进行鉴定。
3、利用阳离子性质不同进行鉴别。
4、利用钠盐中阴离子性质不同进行鉴别。
问题解决详细方案见教学内容
动动手：讲解实验目的和要求，指导学生操作，指出其中的不足。
开展实验，解决问题。
2 h
课
堂
小
结
实验结束后，引导学生根据自己实验方案以及实验结果进行分析，总结实验中的不足，与先前的理论分析做对比。根据学生的实验结果进行总结，进行思政教育：科学家精神，严谨求实的科学态度，掌握科学方法、积极探索。
积极参与课堂小结，回顾操作中遇到的问题，激发自主探索精神。
通过总结帮助学生熟练掌握相关知识
2~3 min
线
上
提
升
线上讨论题：
1、查阅资料，设计方案对盛有以下十种硝酸盐的试剂瓶标签被腐蚀试加以鉴别：AgNO3、Hg(NO3)2、Hg(NO3)2、 Pb(NO3)2、NaNO3、Cd(NO3)2、Zn(NO3)2、Al(NO3)3、KNO3、Mn(NO3)2？
线上拓展学习资料：
1、登录学习通，学习网课视频资料。
2、完成线上资料拓展学习。
学生积极参与且思考
检验学生的学习效果，培养其自主学习能力和探索能力
自主安排时间
七、 参考资料
1、 李华民等，基础化学实验操作规范（第2版），北京师范大学出版社，2010.
2、 付强，普通化学实验，东北师范大学出版社，2005.
3、 张勇等，现代化学基础实验，科学出版社，2000.
4、 袁书玉，无机化学实验，清华大学出版社，1999.
由于性状鉴定主要依靠鉴定者丰富的经验和感觉，这其中不可避免地带入了鉴定者的一些主观因素。由于每一个鉴定者的鉴别经验的差异，加上信息交流的限制，性状鉴定的准确性就不可能很高。
2显微鉴定的形成与发展
用显微鉴定的方法评价生药的质量是在一定的历史背景下形成的，19世纪以后，显微镜的发明和生药解剖图谱的发表为生药的显微鉴别打下了物质基础。由于生药的各种组织形态均具有较稳定的显微特征，利用显微镜来观察生药的组织结构、细胞形状及内含物，可以成为生药品种鉴别和质量鉴定的一个重要手段。它弥补了性状鉴定的不足，尤其是在对破碎药材及粉碎后的药材的鉴定中发挥了重要作用。
道地药材的显微鉴别特征也成为监测道地药材的质量、区分道地药材和非道地药材的一个重要依据。例如：道地药材茅苍术与北苍术相比，其横切面的显微特征表现为皮层中的油室直径大、数量多，一般其油室直径达450μm，而北苍术的油室直径约为270μm。再如，道地药材杭麦冬与其它麦冬相比，前者的块根横切面显示韧皮部束15～24个，与木质部束相间排列，而短葶山麦冬韧皮部束8～17个。作为道地药材的“味连”，其根茎横切面有单个散在或数个成群的石细胞，而“云连”的皮部及髓部均无石细胞。通过显微镜可明显观察到这些差异。很显然。显微鉴别为道地药材的质量评价提供了比较可靠的依据，使其鉴别标准更加客观，鉴别的准确度大大提高。
随着计算机的发展，显微鉴别有了进一步的发展，目前，有些学者运用显微镜、计算机图形学及自动图像处理系统，实现了某些道地药材的显微刻划三维化。如四川中药研究所与重庆大学电子信息学院合作建立了麦冬、附子、川贝等道地药材组织细胞计算机三维动态显示与立体鉴别系统，与攀枝花钢铁公司设计院合作完成了黄连、杜仲等道地药材所含无机成分的显微定位定量研究［1］。这显然为传统的显微鉴定开辟了一个新天地，也为道地药材的质量评价提供了更为先进的技术依据。
3理化鉴别的迅速发展
在化学和分析化学发展到一定阶段后，人们开始关注药材中的活性成分，因而，19世纪后半叶起，开始以药材中的化学成分作为衡量药材质量的标准。这种方法很快运用到道地药材的质量评价中，如郭兰萍等［2］在研究中发现茅苍术道地药材的挥发油组成特征不同于非道地苍术，丁平等［3］发现阳春砂道地药材和与非道地药材挥发油组分含量差异显著。张重义、李萍等［4］对道地与非道地产区的金银花的质量作了比较，对绿原酸、总黄酮、环烯醚萜、常青藤、皂苷元、齐墩果酸等进行含量测定，并用SAS统计分析系统进行聚类分析。
20世纪60年代后，在对道地药材的化学成分进行研究时，现代的分析手段不断地被运用，色谱法和光谱法越来越多地被用于道地药材和非道地药材的对比研究，很多学者用化学指纹图谱对道地药材进行识别鉴定。高分辨率气相色谱（HRGC）、高效液相色谱（HPLC）、毛细管电泳色谱（HPCE）等已越来越广泛地进入到生药学的研究领域，成为生药质量评价的重要方法和手段，尤其是在对道地药材的鉴别中，越来越多的学者利用这些现代化分析手段，完成了部分道地药材的指纹图谱，如马英丽等［5］分别采用指纹图谱和模式识别的方法对大黄、三七、黄芪等药材的道地性进行了分析。这些现代化分析手段的应用，为道地药材的质量评价提供了更加可靠的依据。
4分子生物技术用于道地药材的质量评价
1995年，黄璐琦［6］首次提出了“分子生药学”的概念，引起了生药学界的强烈共鸣。2000年6月，《分子生药学》的正式出版，使原有的生药学跨入了一个新的时代，在生药的质量鉴别方面也开创了一个新纪元。选用适当的DNA分子标记技术，可以在属、种、亚种居群或个体水平上对研究对象进行准确的鉴别。近年来，在PCR技术基础上发展起来的随机扩增的DNA多态性分析(RAPD)，用于道地药村的鉴别，通过RAPD技术找出道地药材的DN段，对此进行测序，进而制备DNA探针来检测相应的药材，成为判断药材的道地性的一个便捷、准确的鉴别方法。而遗传物质DNA及初生和次生代谢过程中酶系统发生的变异，是道地药材鉴别的理论依据。陈永久等［7］利用的RAPD技术对冬虫夏草的研究为冬虫夏草的药材道地性研究提供了分子水平的支持依据，肖小河等［8］对姜黄的研究表明，RAPD技术可作为姜黄属药用植物的分类鉴定与道地性评价的新手段。魏玉清等［9］运用RAPD技术对宁夏枸杞展开研究和质量评价，从RAPD指纹图谱的分析中得出结论是：RAPD技术用于枸杞道地品种的确定及药材真伪的鉴别是有效的。据文献统计，至2003年，对重要的植物药的分子鉴定研究已完成了六十多个类别，其中有相当一部分是道地药材。
分子遗传标记技术的兴起和逐步成熟，在道地药材的质量评价方面充分显示了其不可比拟的优势，从基因水平上对药材进行研究，使道地药材的质量评价有了更为准确、可靠的依据，解决了性状鉴别、显微鉴别、理化鉴别中不能阐述和表达的问题，是道地药材的质量评价上的重大突破。
综上所述。道地药材的质量评价始终是生药学中一个引人注目的问题，随着时代的进展，现代的分析技术和仪器被用于生药的鉴定，在道地药材的鉴定中，多种鉴别方法的综合运用，将会使鉴定结果的准确性越来越高。对于我国道地药材的发展无疑是一个推进。
【参考文献】
［1］肖小河,舒光明,方清茂,等．中药附子形态结构计算机三维重建与动态显示［J］.中草药，1997,28(3):167.
［2］郭兰萍,刘俊英,吉利,等.茅苍术道地药材的挥发油组成特征分析［J］.中国中药杂志,2002,27(11):814.
［3］丁平,曾元儿,何智健,等.不同产地阳春砂挥发油气相色谱指纹图谱研究［J］.中国药学杂志，2004,39（6）：418.
中图分类号：N93 文献标识码：A 文章编号：
岩石矿物分析鉴定是地质工作的一个重要内容，它对整个地质工作起着基础性和指导性作用。我国幅员辽阔，拥有着极其丰富的矿产资源。这些矿产资源是实现我国国民经济飞速发展的雄厚物质基础，没有它们就无法建立完整的工业体系。
1、岩石矿物的种类和特征
岩石矿物是由地壳中的一种或是多种化学元素组成的自然聚合体，是地壳中各种地质作用的产物。岩石矿物种类是多种多样的，这主要是由于自然界中不同的化学元素以及它们多样的组合方式，同时复杂多变的地质作用也促使了岩矿的多样化。
1.1矿物的种类划分
矿物分为有机矿物和无机矿物两种：前者种类比较少，主要是碳氢氧化合物，如：琥珀等。后者在地球上数量众多，由于每年都有几十至几百种新矿物被发现，据统计，目前已有三四千种。许多种矿物是我们日常生活离不开的，可以说人类时时刻刻都离不开矿物。
有机矿物的化学成分是碳氢氧化合物，无机矿物的化学成分比较复杂，门捷列夫元素周期表中的一百多个化学元素，都可以组成无机矿物。既可以是由一个元素独立存在，也可以是多个元素的组合。一个元素独立存在的矿物较普遍，如：Fe（铁）元素可以形成自然铁矿物，Ag（银）元素可以形成自然银矿物，Au（金）元素可以形成自然金矿物等。两个以上的元素组合可以形成几千种矿物，最简单的如两个元素Si（硅）和O，可以组成SiO2，由这两个元素组成的矿物可以是石英、柯石英和鳞石英等。三个元素组成的矿物就更多了，例如：CusFeS4是斑铜矿、CuFeS2是黄铜矿、CoAsS是辉砷钴矿等。
1.2矿物的形成
形成矿物的途径，一条是通过岩浆的活动。在岩浆里有着地球上的各种元素。这些元素，在岩浆的高温熔融的条件下，发生化学变化，形成了多种化合物和一些单质。由于地下各处岩浆的化学成分不一样，岩浆在冷却时，温度、压力等条件都在发生变化，而一定环境只适于一定的矿物生成，因此，由于岩浆冷却形成的矿物，种类是很多的。
1.3矿物的物理性质与形状特征
各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质，它可以用来作为识别矿物的依据。 矿物的形状是各种各样的。有些矿物能形成整齐的晶体，如食盐是立方体，水晶是六面体，云母是六边形的片状。有些矿物则呈不规则的葡萄状、粒状、纤维状、放射状等。
1.4岩石与矿物的区别
岩石是由一种或多种矿物组成的固体，但它并不具备矿物的基本特性。岩石与矿物之间的区别就好像飞机模型和制造这些模型的材料之间的区别。正如岩石的构成要素是矿物一样，飞机模型的构成要素是轮胎、机翼、发动机和其他组成部分。岩石的基本特点是所有的岩石都是混合物。
2、岩矿分析鉴定的基本程序
2.1试样的加工
通常送到实验室进行鉴定的原始岩矿样品重量，以及矿物种类的不同，从几公斤到几十公斤不等，但是实际上用于分析的试样一般只是需要几克。所以，在岩矿鉴定工作中首先遇到的问题就是试样的加工获取。加工试样的目的，一方面是将岩矿粉碎到一定的细度，以便于分解；另一方面是用最有效、最经济的方法获得一定重量（一般为100g）的能代表原始样品组成的均匀的试样。
2.2进行定性和半定量分析
岩矿试样加工好后，必须先进行定性和半定量分析，主要是为了了解试样中含有哪些元素以及这些元素的大致含量和比率等。
2.3选择测定方法
对岩石矿物中的各种元素的测定均有多种测定方法可供选择。这就需要根据上面定性和半定量的分析结果，选择最合适的分析方法。一般从两个方面进行选择：一是根据待测定元素的含量进行选择；一般来说，对岩矿试样中含量较高（一般为1%以上）的待测元素，应采用容量法、重量法等方法进行测定，而对于含量相对较低（一般为1%以下）的待测元素，则使用比色法或是其他仪器分析方法进行测定。二是根据共存元素的情况进行选择。
2.4拟定鉴定分析方案
拟定鉴定分析方案是一个十分重要而又复杂的环节。它涉及到各个元素的测定方法和分离方法间的相互影响和配合的问题，需要较全面的岩矿鉴定理论知识和丰富的实践经验。因此，在拟定鉴定分析方案时，应同时考虑岩矿试样的分解方法、干扰元素的消除方法和具体的测定方法三个方面。
2.5分析鉴定
在具体的鉴定分析方案确定之后，就应当严格遵守有关的操作规程进行分析鉴定。
2.6审查分析结果
审查分析结果是整个岩矿分析鉴定工作的重要一环，它是在于进一步发现问题，以确保鉴定结果的准确性和正确性。这一环节也应严格遵照质量检查制度进行检查，分析结果必须符合国家规定的要求。
3、地质工作中对岩矿分析鉴定的评价
地质工作就是为矿产勘查开发规划和工程建设、以及相关的环境保护和地质灾害的预报防治工作提供基础的地质资料和信息。而岩矿分析鉴定被认为是地质工作中最基础的一项工作，它对查明认识全国的基本地质状况、获取相关地质数据信息具有基础性、超前性、公益性和指导性意义。
3.1矿物普查中对岩矿分析鉴定的评价
每种岩矿都是在一定的地质作用和物理化学条件性形成的，它们包含有一种或多种矿物，探明其中的化学元素，矿物种类，以确定岩矿的使用价值、经济价值，都需要基础的岩石矿物鉴定工作。岩石矿物分析鉴定特别是对开采和普查找矿有着极其重要意义。它能够确定岩矿的种类，分析矿床的开采量，以及开采的可能性与经济性，并能有效的提高地质勘探工作的效率。具体来说，就是在普查找矿阶段，需要进行大量的简项分析，以确定岩矿的有无和矿产的种类；在勘探阶段，更要求进行大量的简项分析和全分析，以便了解其共生元素的情况及其赋存状态，确定矿石品位以及开采的价值，从而为拟定相关的开采方案做准备。
3.2工程地质中对岩矿分析鉴定的评价
岩矿分析鉴定在工程地质勘查中也起着非常重要的作用，能够为工程建设的设计和施工，以及合理利用自然地质资源、正确改造不良地质、最大限度的避免自然灾害，提供基础的地质学资料。在工程地质中的岩矿鉴定包括对岩体的特征、化学元素和性质等进行分析，同时，水分析也是找矿工作的重要标志之一，也属于岩石矿物分析工作的一部分。
因此，岩石矿物分析鉴定工作在地质工作中占据十分重要的地位，对整个地质工作具有基础性和指导性意义。
中图分类号：R282.5 文献标识码：B 收稿日期：2015-11-12
一、分子鉴定技术
1.蛋白质标记技术
（1）抗血清鉴别技术。抗血清鉴别技术通过中药中的抗原性物质制作出所需要的抗体，采用抗体酶免疫试验或者酶联免疫吸附法等鉴别中药，如阿胶及其代用品采用抗血清进行鉴别。
（2）蛋白质电泳鉴别。是指根据中药中所含蛋白质分子的特性，采用电泳分离的方法对中药进行鉴定的方法。我们比较熟悉的如毛细管电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳，聚丙烯酰胺凝胶电泳可对果实种子、动物类药材进行鉴定。
（3）同工酶鉴别技术。是指根据中药中的同工酶分子活性、免疫性等特质，通过对重要酶活性分析和电泳检测来完成对中药的鉴定的技术。
2.DNA分子鉴定
（1）DNA条形码鉴定技术。2003年，加拿大分类学家PaulHebert提出了DNA条形码。该方法是指利用基因组中一段公认标准且较短的DN段作为物种标记而建立的一种鉴定方法，通过对DNA进行筛选确定DNA通用条形码，利用生物信息学分析方法分析比对DNA数据，进行物种鉴定。DNA条形码由于鉴定快速准确，已经成为国内外学者研究的热点。与分子鉴定方法相比，DNA条形码鉴定优点包括鉴定结果可重复使用，通用性强，能建立数据库和鉴定平台。近年来，中药DNA条形码鉴定研究促进了中药鉴定技术的快速发展。
（2）基于PCR的分子鉴定技术。随机和简单限定引物的PCR标记技术采用随机引物对模板DNA进行扩增，如RAPD、AP-PCR等；或对引物进行简单限定，如AFLP、ISSR、DALP、SRAP、TRAP等。目前主要用于生物遗传关系和多样性分析。PCR标记技术研究的前提是事先掌握研究对象的DNA序列信息。
（3）基于分子杂交的DNA分子技术。RFLP是依据序列差异产生特定的限制性内切酶酶切位点，从而导致酶切片段长度的变化或片段数量的增减，以此进行鉴定。该项技术首次应用到北沙参基原植物珊瑚菜的不同居群的鉴别，现在广泛应用到了柴胡等药材或其基原植物的鉴定技术当中。该方法所需DNA的量较大，对DNA的质量要求也较高，因此在推广方面受到了一定的限制。在保留酶切方法、简化杂交技术的基础上建立了PCR-RFLP技术，已经在灵芝、绞股蓝等药材鉴定方面得到了广泛应用。
二、化学鉴定技术
中药化学鉴定的物质基础是其化学成分。中药材所含成分复杂，因此必须选择具有特征的少量化学成分进行鉴定。早期的中药理化鉴定多依据一类成分具有的化学特性来开展鉴定。TLC方法采用对照品、对照药材或对照提取物进行随行对照鉴定，得到应用和普及。与色谱分离、分析技术的飞速发展相对应，HPLC、GC、HPCE等方法及光谱联用技术也有了相应发展，在更高精确度反映中药材化学组分数和量等特征方面发挥着日益重要的作用。
三、性状显微鉴定新技术
物种的遗传特征主要通过生物的性状特征表现出来，因此物种特异性可采用中药物种的方式进行鉴定，因此发掘和明确有效中药材鉴别性状特征随着技术进步一直在不断发展。中药材性状鉴别技术经过长期积累和总结，已经形成了丰富的鉴别经验和有效方法：该方法是一种比较实用、快捷、有效的中药材鉴定方法。生物学中的细胞学确定后，显微镜成为植物药鉴别的重要方法。
四、生物效应鉴定技术
中药生物效应鉴定以生物效应为基础，以生物统计为工具，运用特定的实验设计，通过在一定条件下生物体对不同供试品所产生的反应来测定中药的生物活性与强度差异，并以此作为鉴定中药的主要依据。该技术的优点是直接与中药的有效性和安全性相关，缺点是实验方法专属性强，通用性差。中药生物效应鉴定中的模型、参数、值、处理方法等关键问题，仍需要进一步解决。
有机化合物分子最简单的便是甲烷,在学习甲烷时,老师可以先设问:同学们听说过瓦斯爆炸吗?你用棍子捅过垃圾污泥池或污泥沟吗?你家附近有烧沼气的吗?学生兴趣来了便立即作答,这时老师告诉学生瓦斯爆炸的原因、沼气的成分、捅踩污泥冒气泡的原因是因为污泥里面产生了沼气或空气等原因,化工由瓦斯、沼气引出甲烷,接下来讲甲烷的结构性质就使学生极易接受和掌握。
在学习乙烯时,老师可以这样先设问:同学们听说过有催熟剂吗?你是否注意过市场上的香蕉由购进到销售在颜色上的变化?学生便会马上相互讨论、打听或从书本中找答案,其活动多样化,在学生急需答案的情况下,老师引出本堂课要学习的乙烯可作瓜果催熟剂,接下来就讲乙烯的结构、制法、性质等。
二、用实验吸引学生去分析、理解、掌握
例如在学习乙烯的氧化反应时,老师将制取的乙烯气体通入盛有1-2毫升0.5%的高锰酸钾溶液的试管里,观察到高锰酸钾溶液的紫色红色迅速褪去。从而学生知道乙烯能被氧化剂氧化。
在学习乙烯的加成反应时,老师把乙烯气体通入盛有溴水的试管里,可以观察到溴水的红棕色迅速消失。
分析:因为乙烯分子中有一个“C=C”双键,双键中的一个键成键电子云重叠密度不大而不稳定,容易断裂,与溴原子结合形成了新的化合物,不再存在单独的溴分子。所以,溴水的红棕色消失,可用下式表示其反应:
H H H H
H—C=C—H+Br—BrH—C—C—H
Br Br
在此基础上导出乙烯加H2、HCL、H2O的反应。
在学习乙炔的氧化反应时,可先这样提问:同学们看到过用氧炔焰切割金属吗?氧炔焰为什么能将金属切割下来?随后老师将制好的乙炔点燃要学生观察现象。 分析:乙炔在燃时火焰明亮而带有浓烟,火焰明亮说明乙炔在空气中燃烧时放出大量的热而形成高温使火焰显得明亮,在氧气中燃烧更为剧烈,氧炔焰温度可达3000℃以上,所以工业上可用氧炔焰来焊接和切割金属。
反应式为2C2H2 + 5O24CO2+ 2H2O(液)+2597.9千焦
得出乙炔与空气或氧气在点燃的情况下能被氧化,在适当条件下也能被其他氧化剂氧化。
三、利用同系物的共性鉴别非同系物,利用物质的个性鉴别出不同物质。
有机物的种类繁多,在性质上既具有共性,也具有个性。用合适的方法鉴别物质是化工行业日常之事,也是技校化工专业学生要学习的基本功。对有机化学入门阶段的学生来说在鉴别有机物这方面主要是简单的烷烃、烯烃、炔烃等的鉴别,但在知识面不能仅限于此,要从扩展的角度出发才能打开学生思路,才能有活力。
例如乙烷与乙烯的鉴别,老师可以演示,将乙烷乙烯二种气体分别通入盛有1-2毫升0.5%高锰酸钾酸性溶液的试管里,可以发现一只试管里的紫红色迅速褪去。论文
分析:乙烷乙烯这两种气体的分子,在碳原子数目上是相同的,但乙烯分子中具有“C=C”双键不稳定,在通常情况下[！]能与溴起加成反应,使溴水褪色。能被氧化剂氧化,高锰酸钾是一种氧化剂,高价的锰得到电子后转为了低价的锰,试管里的溶液不再是原来的高锰酸钾溶液,所以紫红色褪去,而乙烷结构稳定,在通常情况下不能被氧化,所以高锰酸钾溶液的紫红色没有褪去。由此学生知道能使高锰酸钾溶液褪色的气体是乙烯,否则是乙烷。
又如乙烯和乙炔的鉴别,两种都是不饱和的烃,都能在空气中燃烧,都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,但一个是分子中含“C=C”双键,一个是分子中含“CC”三键,两者因结构不同,性质也有异,乙炔分子中的含碳量高于乙烯分子中的含碳量,所以乙炔在燃烧时因燃烧不完全而产生浓烟现象,乙烯没有,根据这个现象可以定性鉴别出乙烯、乙炔。同样体积乙烯乙炔气体,发生双键断裂、三键断裂与溴起加成反应而达到饱和所需溴的量不同,因此乙烯、乙炔也可用定量法鉴别出来。
通过对上述几种物质的鉴别与分析可以小结为乙烷属于烷烃,其他烷烃的结构与之相似,化学性质也相似;乙烯属于烯烃,其同系物结构与之相似,化学性质也相似:乙炔属于炔烃,其同系物结构与之相似,化学性质也相似;非同系物因结构不同而性质也就有不同。利用物质的不同性质就可以鉴别出不同的物质。
四、综合复习小结使知识有机结合成整体。
例如在学习完烷烃、烯烃、炔烃之后,综合小结如下: 1、烷烃的通式是CnH2n+2,物理性质随碳原子数目递增,在常温下由气态、液态到固态。在通常状况下化学性质很稳定,在相应条件下能发生氧化反应,热分解反应和取代反应。烯烃的通式为CnH2n,随分子中碳原子数目递增,在常温下由气态、液态到固态。在相应条件下能发生氧化反应、加成反应、聚合反应,乙烯可作为塑料、合成纤维、合成橡胶、农药的原料。炔烃的通式为CnH2n-2,物理性质随分子里碳原子数目而递变,化学性质都能发生氧化、加成、聚合等反应。乙炔是许多化工产品的原料。
2、简单烷烃、烯烃、
炔烃的化学鉴别方法
可以用酸性高锰酸钾溶液褪色的速度区别等
3、甲烷、乙烯、乙炔的实验室制法
甲烷:可用无水乙酸钠和烧碱共熔制取。
加热
CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3
乙烯:可用浓度为95%以上的乙醇和浓硫酸混合加热制取:
浓H2SO4
CH3CH2OH CH2=CH2 + H2O
170℃
乙炔:企业内部会计控制论文可用电石和水反应制得:
CaC2+ 2H2O C2H2 + Ca(OH)2
五、进行必要的考试和分析讲评
20世纪中叶以来，由于量子力学、电子和光学技术以及计算机科学的迅速发展，一批现代分析仪器逐渐问世，有机化学家在科学研究中广泛使用这些仪器来鉴定有机化合物的分子结构，大大加快了有机化学的发展和新有机化合物的发现。在这些仪器分析方法中，鉴定有机化合物结构最常用的方法除了有红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)外，紫外光谱(UV)也被广泛应用于有机化合物的定性和定量测定。
一、紫外光谱在有机化学中应用的基本原理
物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量，相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。由于各种物质具有各自不同的分子 、原子和不同的分子空间结构，其吸收光能量的情况也就不会相同，因此，每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线，可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量。紫外光谱分析就是根据物质的吸收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作用的有效手段。通过紫外光谱，可研究分子中电子能级的跃迁。在电子光谱中，价电子吸收一定波长的电磁辐射发生跃迁。有机化合物的价电子有三种类型：形成单键的σ电子、形成多重键的π电子、杂原子(氧、氮、硫、卤素等)上未成键的n电子。各类电子吸收紫外光后，由稳定的基态(成键轨道或非键轨道)向激发态(反键轨道)跃迁，当这些电子吸收了外来辐射的能量就从一个能量较低的能级跃迁到一个能量较高的能级。因此，每一跃迁都对应着吸收一定的能量辐射。特殊的结构就会有特殊的电子跃迁，对应着不同的能量（波长），反映在紫外可见吸收光谱图上就有一定位置一定强度的吸收峰，根据吸收峰的位置和强度就可以推知待测样品的结构信息。
二、紫外光谱在有机化学中的主要应用
1.有机化合物的定性鉴别
利用紫外光谱对有机化合物进行定性鉴别的主要依据是，多数有机化合物具有吸收光谱特征。例如，吸收光谱形状、吸收峰数目、各吸收峰的波长位置、强度和相应的吸光系数等。值得注意的是，结构相同的化合物应有完全相同的吸收光谱，但吸收光谱完全相同的化合物却不一定是同一个化合物。利用紫外光谱进行化合物的定性鉴别，一般采用对比法。所谓的对比法，就是将样品化合物的吸收光谱特征与标准化合物的吸收光谱特征进行比较。如果两者完全相同，则可能是同一种化合物；如果两者有明显差别，则肯定不是同一种化合物。最常用于鉴别的光谱特征数据是吸收峰所在的波长(max)。若一个化合物中有几个吸收峰，并存在谷或肩峰，应该同时作为鉴定依据。另外，具有不同或相同吸收基团的不同化合物，可能有相同的 max值。但它们的相对分子质量一般不相同，因此它们的或值常有明显差异，吸光系数值常用于化合物的定性鉴别。
2.有机化合物的结构研究
有机化合物的紫外吸收光谱特征主要取决于分子中生色团和助色团以及它们的共轭情况，不能反映整个分子的结构特征。所以，单独用紫外光谱不能完全确定物质的分子结构，必须与红外光谱、质谱和核磁共振谱等联合使用，方可得到化合物结构的详细信息。不过在分析紫外光谱时，有一些基本实验事实应该充分掌握和利用。例如，在200~800 nm无吸收(
3.有机化合物的定量分析
一定浓度范围内的溶液对紫外光的吸收遵循朗伯--比尔定律。利用紫外分光光度法可以对有机样品中某组分进行定量分析。其原理和比色分析相同，具体步骤如下：①绘制被测组分纯品的紫外吸收曲线，找出最大吸收波长 max；②在 max处测量一系列不同浓度的标准溶液的吸光度，以吸光度为纵坐标、浓度为横坐标，绘制标准曲线；③在 max处测量未知样品溶液的吸光度，对照标准曲线，求出被测组分的含量。
三、结语
紫外分光光度法的优点在于分析快速、灵敏度高、不需要显色剂和操作方便等。对于混合物中单组分含量测定时，只要各组分的 max不重叠，便可不用事先分离而直接测量。紫外分光光度法目前正广泛应用于微量和痕量分析中。
参考文献
随着中药事业的快速发展，中药材品种逐渐增多，市场以伪充真、以劣充好、真伪混杂的现象也相对增多，严重影响了中药材的质量和药效，从而危害了人民的身体健康。由于我国地域辽阔,历代“本草”对中药形态特征的记述往往不十分详尽和准确,致使中药的品种混乱现象相当突出,同名异物,同物异名等始终未能澄清。“鉴别”系指检定药材真实性的方法。主要包括经验鉴别、显微鉴别及理化鉴别等。[1]中药的传统经验鉴别方法，方便实用，极为宝贵，但因历史条件所限，难免有些局限性。现代的鉴别研究多种多样，其中是以人的经验鉴别为主,即以药材的形状、大小、颜色、气、味、表面特征、质地、断面等判别药材的真伪,对部分药材,还辅以简单的理化试验,如火烧试验、沉水试验等多种方法[2,3]。
1 名词含义
广义的药材性状还应包括人水、火试后产生的理化反应现象稳定性，是指药材不受产生个体差异的产地、年龄、性别等环境变异因素或遗传变异因素的影响而普遍共有的性状属性。如野山参的外形是“芦长碗密枣核丁，紧皮细纹珍珠须、天麻是“长圆扁稍弯，点状环纹十余圈，顶端茎基鹅哥嘴，末端疤痕似圆脐，表面黄白半透明，断面淡棕角质样，冬麻皱纹细少，春麻皱纹粗而大”。
2技术鉴别
由于物理、化学、生物学和计算机的加速发展使仪器分析的手段不断更新,紫外、红外、气相、高效液相、计算机图象处理分析、各种电泳、同功酶分析法、分子生物学技术、差热分析技术等。中药指纹图谱是指某种或某产地中药材或中成药中所共有的、具有特征性的某类或数类成分的色谱或光谱的图谱。通过指纹图谱的特征性,能有效鉴别样品的真伪或产地[4]。现代分子生物学研究发现,中药材(不含矿物药)物种的多样性是由于其基因多态性的结果,而基因多态性可在分子水平上检测,它比在形态、组织和化学水平上检测更能代表其变异类型的遗传标记。
3经验鉴别
经验鉴别中，通过目测可一目了然地发现虫蛀、霉烂、变质、变色、泛油等质量不合格极明显的假劣药品，如拘祀以颗粒大、色鲜红肉头厚，无破损者为佳，而颜色暗红，肉头薄破损且已虫蛀者为劣质品。
4理化鉴别
一般理化鉴别是针对中药所含主要化学成分或有效成分,采用物理或化学方法进行鉴别,包括荧光法、显色法、沉淀法、升华法、结晶法等。一般用于性状相似而又无明显显微鉴别特征且化学成分不同的药材。
总的来说，简便易行的传统方法观察颜色变化、浮沉情况以及爆鸣、色焰等特征。中药的鉴别方法有很多,其中最主要也是最常用的还是中药材的经验鉴别法。其鉴定方法主要有传统的眼看、手摸鼻闻口尝、水试火试。水浸试验:对郁金的鉴别,李时珍谓:“人以浸水染色,亦微有香气”[5]。对于不同品质的乳香的鉴别,李时珍谓:“次为水湿塌,水渍色败气变者”;对于青黛的鉴别；通常所说的药材性状鉴别特征就是指这种专属性性状。专属性性状又可分为单一专属性性状和集合专属性性状。单一专属性性状是指药材与其混伪品相比，自身特有的一个性状。但是,我们应该认识到,鉴定手段的多样性、层次性及现代化,也给中药鉴定工作者带来新的问题。有的人不顾鉴定内容的需要和经济条件的约束,一味地追求“高”、“新”。用火烧、缎药材，观察所产生的现象来鉴别药材。有些药材用火烧后，能产生特殊的气味、颜色、烟雾、响声等现象。如血竭粉末放在白纸上，下面用火烤即熔化，色鲜明如血且透明无残渣；口尝则很容易查出药材的真伪优劣，如砂仁的正品，味辛而苦;所有伪品均辛辣而无苦味。黄连、黄柏以味越苦越好;甘草、党参以味甜为好。鼻闻可闻出药材的原有气味，若气味改变。另外还有如山楂的酸、黄连的苦、甘草的甜等。味感则分为麻、涩、谈、滑、凉、腻等。如麝香放入口中，有甘、辛、苦、咸、酸五味，并有清凉浓郁的香气，钻舌感直达舌根。另外还有，条痕鉴别，矿物在白色毛瓷板上划过后留下的粉末痕迹称为条痕,粉末的颜色为条痕色。条痕是矿物和矿物药常用的鉴别方法。如《雷公炮炙论》载滑石 “其白滑石如方解石,色似冰白,画石上有白腻纹者,真也”。
综上所述，鉴别要点是鉴别特征的有机组成部分，而鉴别特征则是多个鉴别要点的集合体。如果把某种药材性状中不稳定的部分作为鉴别要点，就会把药材种内的正常差异误认为是种间差异。以上介绍的中药鉴别方法都是较为常用的方法,这些鉴别方法有的仍有一定的适用范围和局限性,中药鉴别研究的内容更为丰富,更为完善,以不断满足整个中药事业发展的需要,为中药现代化作出应有的贡献。
参考文献
[1] 康廷国.中药鉴定学[M].北京:中国中医药出版社，2003，6-7.
[2] 卓丹如.冬虫夏草及其混伪品的鉴别[J].海峡药学,2008,20(8):77-79.
文章编号： 1814-8824(2007)-10-0003-03
摘要:DNA指纹图谱可从分子水平对中药材的种质进行准确的鉴定。文章介绍了随机扩增多态性DNA技术、限制性片段长度多态性分析技术、mRNA差异显示技术、微卫星DNA技术、单核苷酸多态性技术在中药品质鉴定的应用。
关键词 DNA指纹图谱 测序技术 中药鉴定 综述
中医药是中华民族对世界医学界的一项巨大贡献,它是一座巨大的宝库。但是由于中药成分十分复杂,存在着难以定性定量分析,没有统一的质量标准,质量不稳定、难以控制等问题。因此,国外对中药的看法是:有效成分不明,质量可靠性、质量可控性不够。有的中药只是部分查明了有效成分,而且成分还会因产地、品种、采摘季节、气候条件、炮制等多种因素的影响而不同。在有效成分不明确的前提下,用什么客观指标来保证中药质量? 同时,中药是通过多成分、多途径、多层次、多靶点在人体内发挥整合作用,这些都给中药的深入研究和质量控制带来很大困难。近年来,国内外学者一起致力于运用分子生物学的方法对中药进行研究,其中基因分析技术在中药分类、鉴别、资源利用等方面的应用是目前最令人鼓舞的进展之一。
通过基因工程的分析手段来获得中药的DNA 指纹图谱,是近年来研究出的一种新的、便捷的、准确的分子标识鉴定方法。据初步统计,我国有12807种中药,它们由于成分不同,而各有自己的特性,只要能获取每一种中药的DNA指纹图谱,便可将它们准确的鉴别出来,建立生药质量标准。
中药的鉴定是中药应用的首要工作,其意义和重要性日益突出而且亟待解决,这直接关系到中药各项研究工作结论的正确与错误和临床疗效的好坏。中药的鉴定包括两个方面,一是中药材的真伪,二是质量的高低。我国中药历史悠久,用于临床的大都是野生资源,在长期的进化过程中会发生各种各样的变异,从而造成资源混乱,在人工种植过程中,由于缺乏有效的鉴定,致使农民种植了伪品或混淆品,造成很大损失。尤其是目前在中医药研究中的关键问题中草药的育种,更需要有真实可靠的资源保证。近年来,运用分子生物学的技术和方法对植物药,尤其是中药进行研究引起了许多科研人员的关注。通过基因工程的分析手段来获得中药的DNA指纹图谱,可以从分子水平上对药材的种质进行准确的鉴定。
1 随机扩增多态性DNA技术
这是目前常用的DNA指纹图谱法,用随机合成或任意选定的单一引物在低温条件下与模板DNA序列随机的配对实现扩增,获得DNA指纹图谱,对研究对象的基因组DNA做多态分析。中国中医科学院中药研究所的曹晖是国内较早进行该课题研究的学者之一,他先后对苦地胆、蒲公英和人参等同它们的混淆品进行了比对、鉴别［1~5］。李晓波［6］综述了1999年以前国内外基于PCR技术的中药DNA分子鉴别研究,重点论述了RAPD法和DNA直接测序法的应用,提出了DNA分子鉴别研究的思路与实验设计。
黄芸等［7］用RAPD技术对射干类药材射干及混淆品鸢尾、野鸢尾、蝴蝶花、德国鸢尾等进行了分子水平的鉴定,用OPD - 80等作随机扩增时,可得到识别这些物种基因组DNA的多态性片段, RAPD法能有效地鉴别射干类药材,把射干和鸢尾、野鸢尾、蝴蝶花、德国鸢尾等药用植物区分开。
据对茅苍术、北苍术、关苍术和白术的挥发油化学成分分析发现,苍术类主要含苍术素( atractylodin) ,而白术类主含苍术酮( atractylon) 。《日本药局方》以此成分的差异作为白术与苍术的理化鉴别依据。然而日本市售苍术商品药材中常常有白术的特异成分苍术酮,因此有人认为这是茅苍术和白术类植物杂交的结果。Kohjyouma等［8］采用RAPD方法对日本和中国野生或栽培的术类进行分析,发现日本栽培的茅苍术与中国产的RAPD指纹几乎一致。虽然存在含较高苍术酮的茅苍术,但未显示茅苍术与白术或关苍术的杂交谱带,这表明茅苍术存在种内变异。
Nakai等［9］采用RAPD和PCR - RELP方法对淫羊藿属8种植物进行了DNA分析,结果发现RAPD指纹较易区别中国特有箭叶淫羊藿和日本其他7种淫羊藿。同时采用叶绿体基因组rbcL (引物间距约1. 4kb)片断扩增后,用ScrF I酶解进行了RFLP分析,表明日本7种淫羊藿属内变异较大,与形态学结果不符。
动物龟板和鳖甲来源复杂,加之资源急剧下降,市场上龟板与鳖甲出现的混乱品种达15种之多。而其鉴别特征不明显,进行真伪鉴定十分困难。王亚明等从保存9年以上的药材龟板和鳖甲中提取DNA,并用线粒体基因组cyt - b基因(引物间距约500bp )通过PCR方法对龟板和鳖甲成功地进行了DNA指纹鉴定［10］。
此外,还有采用RAPD对溪黄草［11］、黄连属［12］、山麦冬属［13］、铁线莲属［14］、木蓝属［15］、蛇类［16］以及用PCR - RFLP对人参属［17］、黄芪属［18］、海马［19］的DNA分析报告。
王培训等［20］运用RAPD技术对来自不同产地的西洋参样品进行多态性分析。结果显示,大部分引物能扩增出清晰的DNA指纹图,西洋参真伪品之间的指纹图谱差异较大,而各地产西洋参DNA指纹图基本一致。同时,发现个别产地产品的指纹图有不同程度的改变,考虑有变异可能。于燕莉等［21］采用RAPD标记方法对山东临沂地区栽培的金银花两品系:大毛花金银花、鸡爪花金银花的DNA指纹图谱进行分析,试图从DNA分子水平上为两品系的鉴别提供依据。实验结果表明: RAPD技术可有效地用于金银花品种的分类与鉴别。刘文生等［22］采用RAPD技术扩增植物基因组DNA样品,获得清晰可靠的DNA指纹图谱,根据琼脂糖凝胶上显示的DNA带型差异可区分出厚朴、凹叶厚朴和其伪品、混淆品。张庆芝等［23］比较了2000年版《中国药典》收载的黄芪品种及其民间西用品的DNA指纹图谱和有效成分黄芪甲苷、总黄酮机总多糖的含量,对黄芪质量标准进行多为研究,结果显示,DNA 指纹图谱分析表明膜荚黄芪、蒙古黄芪和梭果黄芪有着较紧的遗传关系,而另外3种黄芪,即苦黄芪、黑毛多枝黄芪和直立黄芪有非常近的亲缘关系。RAPD指纹图谱鉴别不仅被用于单味中药材,也被用于复方制剂中组成药的鉴别,如采用RAPD技术检测“玉屏风散”中的白术、黄芪、防风3味中药［24］。
2 限制性片段长度多态性分析技术
将药材DNA用限制性内切酶消化后,进行限制性片段长度多态性分析,确定其基因的种属特异性,如苍术属药用植物的鉴别。亦要对药材DNA的PCR扩增产物进行限制性片段长度多态性分析,找出种属特异性来鉴别中药。
罗志勇等［25］采用扩增片断长度多态性DNA (AFLP)分子遗传标志技术,分析人参、西洋参基因组DNA多态性。结果显示,经变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,成功构建多态性丰富和重复性好的人参、西洋参DNA指纹图谱。虞泓,和锐等［26］采用AFLP技术对石斛属类石斛组4个种和1个外类群种进行基因组DNA多态性分析,结果显示,从64对引物组合中选出5对引物组合构建了5个种的DNA指纹图谱。通过聚类分析,石斛属4种植物聚成一个大类,彼此间关系得到了很好的分辨,并获得bootstrap校验的有力支持,证明AFLP技术可用于石斛DNA指纹图谱研究。
3 mRNA差异显示技术
这是一种新的、以标准PCR 为基础的基因分析方法。在动植物的细胞中,很多基因的表达有其特定的模式,即具有细胞或组织特异性。通过将总RNA反转录成单链cDNA,进行PCR扩增,挑选出有差异表达的基因进行序列分析。该技术有助于将野生植物与栽培植物、地道药材与普通药材之间的差异鉴别出来,因此在中药村的质量鉴定上应用前景广阔。
4 微卫星DNA技术
微卫星DNA 技术即SSR, 也可称为SSRP ( Simp le Sequence Repeat polymorphisms) ,其基本原理是根据与微卫星重复序列两翼的特定短序列来设计引物,用来扩增重复序列本身。由于重复的长度变化极大,所以这是检测多态性的一种有效方法。
5 单核苷酸多态性技术
同一位点的不同等位基因之间常常只有一个或几个核苷酸的差异,因此在分子水平上对单个核苷酸的差异进行检测是很有意义的。目前SNP作为一种新的分子标记,已有2000多个标记定位于人类染色体上,在植物上也在进行开发研究。检测SNP的最佳方法是新近发展起来的DNA芯片技术。利用DNA分子的特征进行物种鉴别的DNA分子标记鉴别法,与现有的中药鉴别方法相比具有以下主要特点: (1)准确性高、重现性好,真实、稳定、可靠; (2)不受样品形态的限制,原药材、饮片、粉末乃至含有生药原型的中成药(丸剂、散剂等)均可应用; (3)所需检样量少,对珍稀药材及化石标本的鉴定更具应用价值; ( 4) PCR技术的快速、便捷性使得DNA分子标记鉴别法更适宜推广。
中药鉴定是以鉴定药材的真伪优劣为目的,根据不同药材的特点,选择不同的分析方法,结合现有的鉴别方法,建立既能反映中药材整体固有特点又能给出稳定的中药质量评价标准的鉴定方法,将是今后中药鉴定研究的热点。
随着中药现代化步伐的加快,我国对中草药的研究在广度和深度上会逐渐加强,尤其是在资源的开发、遗传多样性分析、指纹图谱的构建、基因操作技术等方面,从而把我国的传统医药学进一步发扬光大。
参考文献:
［1］ 曹晖,毕培曦,邵鹏柱. 中药材苦地胆及其混淆品的DNA指纹鉴定［J］. 药学学报, 1996, 31 (7) : 543.
［2］ 曹晖,刘玉萍. DNA分析技术在中药质量研究中的应用［J］. 中药新药与临床研究, 1997, 8 (2) : 112.
［3］ 曹晖,毕培曦,邵鹏柱. 香港市售蒲公英及其混淆品土公英的DNA指纹鉴别研究［J］. 中国中药杂志, 1997, 23 (4) : 328.
［4］ 曹晖,刘玉萍. 分子标记技术在中药品种鉴别中的应用［J］. 中国中药杂志, 1998, 33 (5) : 269.
［5］ 曹晖,刘玉萍,毕培曦. DNA分子指纹图谱预测序技术在中药品质研究中的现状及展望［J］. 中国中药杂志, 1998,23 (11) : 643.
［6］ 李晓波,伏见裕利,小松习子,等. 基于PCR技术的中药DNA分子标记鉴别［J］. 中草药, 2002, 33 (8) : 760.
［7］ 黄芸,秦民坚,杨光,等. RAPD法鉴定射干类中药［J］. 中草药, 2002, 33 (10) : 935.
［8］ KohjyoumaM, Nakajuna S, Namera A, etal, Random Amp lified Polymorphic DNA Analysis and Variation of Essential Oil Components ofAtractylodes Plants［J］. Biol Pharm Bull,1977, 20: 502.
［9］ Nakai R, Shoyama Y, Shirashi S. Genetic Characterization of Ep imedium Spectes Using Random Amp lified Polymorphic DNA (RAPD) and PCR - Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP) Diagnosis ［J］. Biol Pharm Bull, 1996,19: 67.
［10］ 王亚明,周开亚,吴平,等. 中药材龟板和鳖甲种DNA的提取与扩增［J］. 药学学报, 1996, 31: 472.
［11］ 陈林娇,屈良鹄,施苏华,等. RAPD技术在溪黄草类原植物鉴别中的应用［J］. 中国中药杂志, 1998, 23 (6) : 328.
［12］Cheng K T, Chang H C, Su C H, et al. Jdentifucation of Dried Rhizomes of Cop tis SpectesUsing Random Amp lified Polymorphic DNA ［J］. Bot Bull Acad Sin ( Taiwan) , 1997,23: 328.
［13］ 吴雯,王义权,余伯阳,等. RAPD在山麦冬属四种植物分类中的应用［J］. 中草药, 1998, 29 (1) : 37.
［14］ 张荣,邵建本,田学明,等. 用RAPD分析法对钱线莲属7种中药的鉴定研究［J］. 中草药, 1996, 27: 686.
［15］ 张荣,张步振,叶浩. 用RAPD 分析法鉴定木兰属生药［J］. 中国中药杂志, 1997, 22: 72.
［16］ 王义权,周开亚. 蛇类药材分子遗传标记鉴别的初步研究［J］. 药学学报, 1997, 22 (5) : 72.
［17］ Fushuni H, Komatsu K, IsobeM, et al. App lication of PCR- RFLP andMASA Analyses on 18S Ribosomal RNA GeneSequence for the Identification of Three GinsengDrugs. Biol Pharm Bull, 1997, 20: 765.
［18］Liston A. Varition in the Chlorop last Genes rpoC1 and rpoC2 of rhe Genus Astragalus ( Fabaceae) ; Evidence from Restriction SiteMapp ing of a PCR - Amp lified Fragment.Am J Bot, 1992, 79: 365.
［19］ 吴平,周开亚,张朝辉,等. 海马类药材的分子遗传标记鉴定研究［J］. 药学学报, 1998, 33 (3) : 226.
［20］ 王培训,黄丰,周联,曹柳英,等. 商品西洋参DNA指纹图谱鉴别［J］. 中药新药与临床药理, 1999, 10 (6) : 367.
［21］ 于燕莉,向凤宁,夏光敏,等. DNA序列分析在金银花品种鉴定中的应用［J］. 山东科学, 2000, 13 (4) : 39.
［22］ 刘文生,朱建明,何斌,等. 中药材厚朴的随机扩增多态性DNA指纹图谱研究［J］. 中药材, 2004, 27 (3) : 164.
银桦GrevillearobustaA.Cunn.是山龙眼科银桦属的乔木，具有清热解毒，去痰止咳的功效[1-2]。研究发现，银桦树中含有极其丰富的对人类身体有益的化学营养物质[3]，其化学成分主要为酚苷类物质[4-5]。目前，对银桦的化学成分研究主要集中在根部，对于银桦叶的化学成分研究未见报道。本实验以银桦属银桦树的叶为研究对象，经提取后，采用化学反应鉴别法对银桦叶的化学成分类型进行了鉴别和分析，为其后续开展化学成分、药理活性等系统研究提供科学依据。
1实验材料
1.1材料银桦叶，采于广东省梅州市嘉应学院医学院杏林，经嘉应学院医学院药学系天然药物教研室杨开元老师鉴定为山龙眼科银桦属植物银桦GrevillearobustaA.Cunn.。1.2仪器VP20002电子天平(上海光正医疗仪器有限公司)；电热恒温水浴锅(北京市意成科技开发公司)；WFT-203B三用紫外线分析仪(上海精科实业有限公司)。1.3试剂5%盐酸溶液，三氯化铁试剂，香草醛-硫酸试剂，盐酸-镁粉试剂，氨气，10%氢氧化钠溶液，稀盐酸溶液，醋酸镁试剂，盐酸羟胺-三氯化铁试剂，碱性3,5二硝基苯甲酸试剂，茚三酮试剂、双缩脲试剂、碱性苦味酸试剂，氯仿-浓硫酸试剂，碘化汞钾试剂，碘化铋钾试剂，硅钨酸试剂；石油醚(分析纯)，乙酸乙酯(分析纯)，95%乙醇(分析纯)，甲醇(分析纯)，正丁醇(分析纯)。1.4化学鉴别取17.88g银桦叶，剪碎后置于1000mL烧杯中，加400mL甲醇浸泡24h，用4层纱布滤取甲醇溶液，浓缩成浸膏状，分成两部分，分别用于化学鉴别检查。
2实验方法与结果
2.1样品供试品溶液的制备2.1.1乙醇试液的制备将一份浸膏加水20mL混悬，取其中的3/4混悬液于分液漏斗中，再分别加入95%乙醇15mL，3mL，石油醚10mL萃取三次，除去叶绿素等脂溶性杂质。再取其20mL的滤液用40mL的95%乙醇稀释，作酚类、黄酮、蒽醌、香豆素类及萜类内酯、强心苷、甾体及三萜类的鉴别检查。2.1.2酸水试液的制备取上一浓缩液余下的1/4溶液加适量的5%盐酸溶液使之溶解，滤过，取滤液即为酸水溶液，作生物碱的鉴别检查。2.1.3水试液的制备称取新鲜银桦叶10g，加水200mL，冷浸24h，过滤，滤取10mL滤液作蛋白质、氨基酸、多肽的检查。称取新鲜银桦叶10g，加水200mL，于60℃水浴上加热45min，过滤，滤取10mL滤液作糖类、苷类的检查。2.1.4石油醚试液制备称取新鲜银桦叶10g，加入石油醚(沸程60~90℃)200mL，放置3h，过滤，滤取10mL滤液作挥发油、油脂、甾体或三萜检查。2.2实验结果银桦叶石油醚提取液、乙醇提取液和水提取液部分化学成分预试结果见表1、表2和表3。2.2银桦叶水提取液化学反应鉴别结果2.3银桦叶石油醚提取液化学鉴别结果
3讨论
近些年来，天然药物已受到越来越多的研究学者的重视，从药用植物中提取活性成分，开发高效低毒的新药已成为当前的研究热点之一。本实验采用化学成分预试方法对广东梅州产银桦叶进行化学鉴别，分别对其乙醇提取液、石油醚提取液、水提液进行化学鉴别，考察并分析其可能含有的化学成分类型。(1)乙醇提取液化学鉴别结果显示，黄酮、蒽醌、强心苷、植物甾醇、三萜、酚类均产生正反应现象，香豆素、生物碱均显示负反应现象；(2)石油醚提取液化学鉴定结果显示，挥发油显示负反应现象，甾醇、三萜显示正反应现象。(3)水提液化学鉴别结果显示，氨基酸、多肽、蛋白质、糖、多糖、苷类、有机酸均显示正反应现象。研究结果表明银桦叶含有蛋白质、糖、酚类、蒽醌类、香豆素类、强心苷类、甾体和三萜类等类型成分，可能含有黄酮类成分，但不含有生物碱类成分。本文首次对银桦叶进行了化学成分预试验，初步确定了银桦叶中可能存在的化学成分类型，研究成果为银桦叶在资源开发利用、化学成分、药理作用等方面系统研究提供了科学依据，并为银桦叶的深入研究、开发与利用提供一定的研究基础。
参考文献
[1]侯宽昭．中国种子植物科属词典(修订本)[M]．北京：科学出版，2012：387-387．
[2]杜同仿，黄兆胜．中国中草药图典[M]．广州：广东科技出版社，2011：887-887．
