生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中環(huán)保問題的探討

曾向華

摘要：在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中重視環(huán)保問題是非常有必要的，有利于提升學(xué)生對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)，使綠色生物化學(xué)理念能夠在實(shí)驗(yàn)中得到踐行，以便對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、環(huán)境以及技術(shù)等進(jìn)行優(yōu)化。本文圍繞生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的環(huán)保問題展開了探討分析。

關(guān)鍵詞：生物化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);環(huán)保

1、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中環(huán)保問題的研究背景

近年來，國(guó)家高度重視生態(tài)文明建設(shè)，要求在各行各業(yè)貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展理念，各行業(yè)發(fā)展都必須遵循綠色原則。伴隨著社會(huì)環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)以及清潔化學(xué)的發(fā)展，其在為人類社會(huì)健康發(fā)展提供保障方面發(fā)揮了越來越重要的作用。為了推動(dòng)人類社會(huì)的永續(xù)發(fā)展，推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)水平的提升，保障人類的生命健康安全，就務(wù)必要走綠色化學(xué)道路。

“綠色化學(xué)”的提出，就是綠色環(huán)保理念在化學(xué)中的貫徹，綠色化學(xué)也叫清潔化學(xué)、環(huán)境無害化學(xué)等。這一理念提出的主要目的是指導(dǎo)人們利用相關(guān)的化學(xué)原理，大大地提升化學(xué)反應(yīng)效率，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)過程的綠色化、環(huán)保化，以盡可能的減少以及消除化學(xué)對(duì)環(huán)境造成的不良影響[1]。綠色化學(xué)概念的提出，為緩解當(dāng)前我國(guó)日益惡化的生態(tài)環(huán)境提供了相應(yīng)的思考。

二十一世紀(jì)被稱作是生物學(xué)的世紀(jì)，作為生物科學(xué)領(lǐng)域的重要學(xué)科，生物化學(xué)利用化學(xué)原理以及技術(shù)對(duì)生命的能量代謝以及化學(xué)變化展開研究，生物課程是各大高校生物技術(shù)，生物工程，農(nóng)學(xué)等各大專業(yè)的基礎(chǔ)課程，可見其重要性。在整個(gè)生物化學(xué)教學(xué)過程中，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)都是輔助教學(xué)的重要部分，能夠在理論知識(shí)教學(xué)之余，幫助學(xué)生更加深入地理解所學(xué)知識(shí)，使學(xué)生更加?jì)故斓剡\(yùn)用相關(guān)理論去分析以及解決實(shí)際問題，提升他們的動(dòng)手操作能力。但是，在進(jìn)行生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，不可避免的會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害廢棄物，這些廢棄物必須要經(jīng)過合理的處理才能夠進(jìn)行排放，否則就會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來極其嚴(yán)重的不良影響[2]。2005年，我國(guó)國(guó)家環(huán)保總局發(fā)布了有關(guān)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室污染監(jiān)管的通知，通知當(dāng)中明確提出了將生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的污染納入到實(shí)驗(yàn)室內(nèi)污染環(huán)境監(jiān)管工作當(dāng)中。在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，如何最大程度上避免實(shí)驗(yàn)過程對(duì)環(huán)境造成的破壞以及對(duì)人體健康造成的不良影響，是需要重點(diǎn)思考的問題。當(dāng)前生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須貫徹環(huán)保理念，使學(xué)生們樹立綠色化學(xué)意識(shí)。

2、生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中環(huán)保理念的融入路徑

2.1改進(jìn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法

為了貫徹生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的環(huán)保教育，提升學(xué)生的綠色發(fā)展意識(shí)，需要從改進(jìn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法方面采取措施。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)試劑用量是非常大的，有一些化學(xué)試劑有著較大的毒性，如果處理稍有不當(dāng)，不僅影響環(huán)境健康，甚至給師生生命安全才是一種威脅。所以針對(duì)這樣的情況，就需要對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中，盡可能的選用綠色無污染的化學(xué)試劑或者盡可能減少有毒化學(xué)試劑的用量。比如說，在進(jìn)行DNA凝膠電泳實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用毒性比較低的核酸染色劑代替具有強(qiáng)致癌性的染色劑EB，就大大降低了劇毒物質(zhì)的使用風(fēng)險(xiǎn)以及對(duì)環(huán)境的污染，節(jié)省了實(shí)驗(yàn)成本，又保證了實(shí)驗(yàn)效果。又例如在對(duì)蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定時(shí)，方法多種多樣，但是染色法測(cè)定、雙縮脲法測(cè)定等方式，都會(huì)使用到含有毒性的化學(xué)試劑，而如果運(yùn)用紫外吸收測(cè)定方法，不僅簡(jiǎn)化了操作流程，節(jié)省了操作成本，同時(shí)還避免了對(duì)顯色劑以及其它有毒化學(xué)試劑的應(yīng)用，達(dá)到了綠色環(huán)保的實(shí)驗(yàn)要求[3]。這些實(shí)際案例表明，在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，只要合理優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件，那么就能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保要求。除此以外，在進(jìn)行生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，把握好實(shí)驗(yàn)操作技巧，也是尤為重要的。比如說在進(jìn)行加熱操作時(shí)，一定要注意控制火力大小，加熱條件極大地影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程與結(jié)果，所以不能掉以輕心。一般情況下，化學(xué)試劑的揮發(fā)性都是隨著溫度的提升而不斷提高。溫度越高的情況下，化學(xué)試劑的揮發(fā)性則越強(qiáng)，引發(fā)的空氣污染程度也就更大。因此，在采用揮發(fā)性的化學(xué)試劑時(shí)，需要根據(jù)不同的反應(yīng)需要采用水浴、微熱等加熱方式，既能夠?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)創(chuàng)造足夠的溫度條件，同時(shí)也能夠大大的控制化學(xué)試劑的揮發(fā)，過程也更加環(huán)保。總之，營(yíng)造良好的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件是十分有必要的。

2.2優(yōu)化化學(xué)生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，從源頭上控制污染

對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化更新，以從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容安排方面滿足環(huán)保目的，是保證生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的必然要求。化學(xué)生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容，一方面要滿足教學(xué)大綱要求，另一方面又要遵循環(huán)保理念的要求，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新性，采用各種新的測(cè)試方法以及手段，對(duì)實(shí)驗(yàn)開展過程中有悖于環(huán)保精神的部分進(jìn)行調(diào)整[4]。伴隨著我國(guó)生物化學(xué)技術(shù)的快速提高，各種先進(jìn)的測(cè)試方法開始應(yīng)用到生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，并形成了一些具有創(chuàng)新性的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在運(yùn)用新的實(shí)驗(yàn)方法時(shí)，要盡可能的保證化學(xué)試劑的無毒無害性以及產(chǎn)品的無毒無害性和易處理性，在能源節(jié)約的基礎(chǔ)上，盡可能從源頭上消除生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的污染源。教師在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程當(dāng)中，要重視滲透環(huán)保教育，使學(xué)生不僅關(guān)注實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本身也要更加明確技術(shù)要領(lǐng)和操作的規(guī)范性，培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念，使學(xué)生能夠從環(huán)保的角度對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考慮。

2.3引入計(jì)算機(jī)與多媒體仿真教學(xué)，提升實(shí)驗(yàn)技術(shù)水平以及環(huán)保程度

引入計(jì)算機(jī)和多媒體化的教學(xué)，是推動(dòng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)朝向更加環(huán)保的方向發(fā)展的重要途徑。近幾年來，計(jì)算機(jī)技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，在教學(xué)領(lǐng)域，多媒體教學(xué)設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，相比于普通的教學(xué)方法而言，多媒體仿真教學(xué)方法，能夠采用文字、圖像、聲音、視頻等多樣化的方式，形象生動(dòng)地向同學(xué)們展示教學(xué)內(nèi)容。在目前學(xué)校使用的生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教材當(dāng)中，對(duì)一些新技術(shù)與新方法，僅僅只是做了文字的簡(jiǎn)單介紹，并不能夠使學(xué)生充分的理解，也很難使學(xué)生在實(shí)踐過程中予以運(yùn)用。而計(jì)算機(jī)輔助和多媒體仿真教學(xué)就很好的解決了這個(gè)問題。能夠?qū)ΜF(xiàn)代生物化學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行生動(dòng)化的演示，增進(jìn)學(xué)生的了解和認(rèn)識(shí)，由此使教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量的大大提高[5]。除此以外，對(duì)于生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中那些容易給生態(tài)環(huán)境造成極大污染的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，可以通過計(jì)算機(jī)編程制作出生動(dòng)的模擬實(shí)驗(yàn)，使操作人員利用計(jì)算機(jī)就可以在設(shè)定情景當(dāng)中完成實(shí)驗(yàn)，也就是所謂的仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，一方面可以減少實(shí)驗(yàn)成本的投入，另一方面又可以達(dá)到和真實(shí)實(shí)驗(yàn)同樣的效果，可謂是一舉兩得[6]。而最重要的是，仿真生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)真正實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的零污染。總之，在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，采用計(jì)算機(jī)輔助與多媒體仿真教學(xué)，能夠使一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更加生動(dòng)的呈現(xiàn)在學(xué)生面前，同時(shí)還能夠幫助學(xué)生拓寬知識(shí)面，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作具體流程有更加充分的了解，從而使學(xué)生更好的掌握生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)，提高實(shí)驗(yàn)效率，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。

3、結(jié)束語

綜上所述，近些年來，高校生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生大量的廢棄物給生態(tài)環(huán)境造成極其嚴(yán)重的污染后果，因而，生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的環(huán)保問題開始受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。在生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要重視采用科學(xué)的教學(xué)方法，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)環(huán)境，改善實(shí)驗(yàn)條件，提高新技術(shù)以及新方法的應(yīng)用，從源頭上減少生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)的污染性，使學(xué)生養(yǎng)成綠色環(huán)保的實(shí)驗(yàn)意識(shí)。以此既有利于提升生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，又能科學(xué)控制生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中廢棄物污染問題。

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