水處理生物學論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇水處理生物學論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

一、教材的選編

《水處理生物學》的主體部分是微生物學，有很多權威的外文書籍。目前，我國很多高校雙語教學選用的是外文原版教材，雖然原版的外文教材能給學生提供很地道的英語環境，但是外文原版教材價格昂貴，而且外文教材的編寫思路與國內專業設置的教學內容存在差異，學生通常難以適應，甚至會造成專業知識結構與重點的錯亂的不良結果。因此，需要調整外文原版教材的專業知識結構，編寫雙語教學專用的教材，一方面，選用了很地道的、權威的英文專業術語；另一方面，又能很好地適應國內的教學思路。此外，選擇一些國際前沿的科技研究論文，編成課外選讀教材，讓學生接觸科技論文的寫作技巧，同時也及時了解本學科的前沿動態。作者所在教研組以“高等學校給水排水工程專業指導委員會規劃推薦教材”中文版教材為基準，從眾多的英文原版教材中選擇相應的內容匯編成英文版的教材，并選取大量的科技類論文編成選讀教材，這樣實現了雙語教材內容的一致性，同時也非常符合中國學生知識構建的一般規律，有利于學生接受知識，在實踐中效果很顯著。

二、教學模式

目前，國內高校常用的雙語教學模式是“英文原版教材，中文講授”。但考慮到學生的英語水平薄弱，加上《水處理生物》的知識點比較多，比較零散，如果直接采用英語授課將不利于學生對專業知識的理解與掌握。此外，教師講授為主的模式也不利于充分發揮學生的主觀能動性。

因此，筆者所在教研組嘗試將中文與英文講授相結合，并充分調動學生學習的主觀能動性。具體要求學生課前同步預習中/英文教材的內容，查詢相關生詞；課堂上先用中文講解中文教材的內容，然后用英文進行總結和要點的回顧；板書與多媒體以中文為主，涉及到的專業術語給出對應的英文翻譯，多媒體中加入一些純英文的圖片、音頻、動畫等，幫助學生理解與聯想記憶；布置選讀教材上相關的翻譯、思考題作為課后作業；同時，考慮到全面培養學生對英語的聽、說、讀、寫的能力。因此，在課堂的復習回顧環節中通過英文提問和英文回答來鍛煉學生的聽說能力，通過開展課堂討論，鼓勵學生查閱與課程內容相關的外文文獻后，用英語對某一話題進行演講與討論。此外，《水處理生物學》有課內實驗，實驗課也采用雙語進行教學。通過實踐證明，該教學模式很大程度地調動學生學習的主觀能動性，學生對專業知識的掌握和應用英語的能力均有較大的提升，教學效果很好。

三、考核體系

雙語教學課程的考核與普通課程不一樣，既要注重對學生掌握專業知識情況的考核，又要注重學生對專業英語的綜合應用能力的考核，同時也要綜合平時的學習表現和閉卷考試的成績。作者所在教研組開展《水處理生物學》雙語教學過程中，將學生課前預習的情況、復習回顧環節中的英文回答、課堂討論中對英文的運用情況等納入了考核體系，同時閉卷考試中加入了三分之一的英文試題，綜合考察了學生對專業知識的掌握情況以及對專業英語的運用能力。

四、其它輔助資源

學生應當多閱讀國內外相關專業的文獻，才能拓展專業知識面，培養英語運用能力，因此外文學術資源對于雙語教學非常重要。作者所在學校的圖書館可以提供國內外權威書籍的紙質版和學術資料的電子版。同時學院的獨立資料室可提供與專業更密切相關的文獻書籍，還有可供小組討論的場所，有助于學生團隊合作完成雙語課程的作業。學院還具有一系列鼓勵教師到國內、國外著名高校調研交流的政策，有利于雙語課程建設的調研與完善。

為實現高等教育與國際的接軌，開展雙語教學是必然的趨勢。但是實踐中由于多種原因，雙語教學的效果并不理想。作者所在教研組通過近幾年對《水處理生物學》雙語教學的實踐與研究，從教材的選編、教學模式、考核體系以及其它的輔助資源的角度進行了經驗性的總結，可為今后其它類似雙語教學的開展提供參考。

參考文獻：

[1]孟海玲.“水處理生物學”雙語教學與考核的探討[J].科技信息，2011，（23）：188.

篇（2）

論文要:本文闡述了生態工程的定義及原理,重點介紹了污水處理技術的要點和意義。

1生態工程介紹

1.1生態工程

生態工程以復雜的社會——經濟——自然復合生態系統為對象,遵循應用生態系統中物種共生、物質再生循環及結構與功能協調等原則,以整體調控為手段,以人與自然的協調關系為基礎,以高效和諧為方向,為人類社會及自然環境雙受益和資源環境可持續發展設計的具有物質多層分級利用、良性循環的生產工藝體系。以期同步取得生態環境效益、經濟效益和社會效益[1]。

1.2生態工程原理

生態工程涉及生態學、生物學、工程學、環境科學、經濟和社會等領域,原理眾多。我國學者(馬世駿1986、顏京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系統生態學理論的基礎上,對生態工程的原理作了精辟論述和提煉。把生態工程原理總結為整體、協調、自生、再生循環等基本原理。孫鐵珩,周啟星等[2]提出污水生態工程是指運用生態學原理,采用工程學手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物復合系統的物理、化學等特征對污水中的水、肥資源加以回收利用,對污水中可降解污染物進行凈化的工藝技術,是污水治理與水資源利用相結合的方法。

2主要生態工程污水處理技術

2.1污水土地處理系統

污水土地處理系統是一種污水處理的生態工程技術,其原理是通過農田、林地、葦地等土壤--植物系統的生物、化學、物理等固定與降解,對污水中的污染物實現凈化并對污水及氮、磷等資源加以利用[3]。根據處理目標、處理對象的不同,將污水土地處理系統分為慢速滲濾(SR)、快速滲濾(RI)、地表漫流(OF)、濕地處理(WL)和地下滲濾(UG)五種主要工藝類型[4]。

土地處理系統造價低,處理效果佳,其工程造價及運行費用僅為傳統工藝的10%~50%。其中污水濕地生態處理系統又稱人工濕地,目前研究最為深入、應用最廣泛。通過人工濕地生態工程進行水污染控制不僅可以使污水中的水得以再生利用,還能使污水中的有機物、N、P、K等營養物得到利用。整個系統呈自然式良性循環,構成了具有自適應、自凈化能力的水陸生態系統。該系統管理簡單,穩定后幾乎不需要人的參與,物耗、能耗低,效率高。生態系統中的植物群體不需要另行施肥與灌溉,還兼有美化環境的功能,這種生態凈化方法實現了水環境可持續發展[5]。

以人工濕地處理系統為例,土地生態處理系統對污水的凈化機理如下:系統中的填料(介質)具有巨大的比表面積,易形成生物膜,污水流經顆粒表面時,其中的污染物質通過沉淀、過濾、吸附作用被截留[6]。

2.2污水生態塘處理系統

生態塘系統是以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生作物,進行水產和水禽養殖,建立人工生態系統,,通過天然的生化自凈作用,在自然條件下完成污水的生物處理[7]。有機物質在生態塘處理系統中得到降解,釋放出的營養物進入了復雜的食物鏈中,產生的水生作物、水產都可以被收獲。生態塘處理系統能夠有效地處理生活污水及一些有機工業廢水,對有機物和病原體有很好的去除效果,具有投資少、運行費用低、運行管理簡單的優點。但該系統占地面積大、易出現短流、溫度較高時易散發臭氣和孳生蚊蟲、對氮磷的去除效果不穩定。近年來,我國生態塘污水處理工藝研究側重在兩個方面[8]:篩選、培育高效水生凈化植物;組合曝氣、水生植物、水產養殖多個生物處理單元的綜合功能,營建生化一體化水生動植物復合生態體系,是污水處理與資源利用的完美結合,構建了一個完整的生態系統和良好的內部良性循環系統。

2.3蚯蚓微生物濾池系統

蚯蚓生態濾池是濾床中建立的人工生態系統,由濾床填料、蚯蚓及布水系統等組成。系統利用蚯蚓和微生物的協同作用對污水中含有的各種形態污染物質進行處理和轉化。蚯蚓可對污水和污泥進行吸收和分解,清掃濾床,防止堵塞[9]。蚯蚓糞便可以濾除污染物,提高處理效率。蚯蚓的存在可作為家禽飼料。污水中的生物膜污泥微生物通過食物鏈最終被有效地轉化為蚯蚓的增長及其排泄物,而蚯蚓的機體及其排泄物又可成為他微生物的分解利用對象,從而進行新一輪的生態循環。

3生態污水新型處理技術

如利用土壤毛細管浸潤擴散原理,研制成功的地下毛細滲濾系統(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛細滲濾系統(UCSS)的中心部分是地下毛細滲濾槽,它通過土壤過濾和微生物降解來去除污水中的污染物。在一定程度上解決了常規土地凈化污水處理系統占地面積和運行費用問題,還可回收污水和營養物質(包括氮、磷和鉀)用于植物生長。

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1生態工程介紹

1.1生態工程

生態工程以復雜的社會——經濟——自然復合生態系統為對象,遵循應用生態系統中物種共生、物質再生循環及結構與功能協調等原則,以整體調控為手段,以人與自然的協調關系為基礎,以高效和諧為方向,為人類社會及自然環境雙受益和資源環境可持續發展設計的具有物質多層分級利用、良性循環的生產工藝體系。以期同步取得生態環境效益、經濟效益和社會效益[1]。

1.2生態工程原理

生態工程涉及生態學、生物學、工程學、環境科學、經濟和社會等領域,原理眾多。我國學者(馬世駿1986、顏京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系統生態學理論的基礎上,對生態工程的原理作了精辟論述和提煉。把生態工程原理總結為整體、協調、自生、再生循環等基本原理。孫鐵珩,周啟星等[2]提出污水生態工程是指運用生態學原理,采用工程學手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物復合系統的物理、化學等特征對污水中的水、肥資源加以回收利用,對污水中可降解污染物進行凈化的工藝技術,是污水治理與水資源利用相結合的方法。

2主要生態工程污水處理技術

2.1污水土地處理系統

污水土地處理系統是一種污水處理的生態工程技術,其原理是通過農田、林地、葦地等土壤--植物系統的生物、化學、物理等固定與降解,對污水中的污染物實現凈化并對污水及氮、磷等資源加以利用[3]。根據處理目標、處理對象的不同,將污水土地處理系統分為慢速滲濾(SR)、快速滲濾(RI)、地表漫流(OF)、濕地處理(WL)和地下滲濾(UG)五種主要工藝類型[4]。

土地處理系統造價低,處理效果佳,其工程造價及運行費用僅為傳統工藝的10%~50%。其中污水濕地生態處理系統又稱人工濕地,目前研究最為深入、應用最廣泛。通過人工濕地生態工程進行水污染控制不僅可以使污水中的水得以再生利用,還能使污水中的有機物、N、P、K等營養物得到利用。整個系統呈自然式良性循環,構成了具有自適應、自凈化能力的水陸生態系統。該系統管理簡單,穩定后幾乎不需要人的參與,物耗、能耗低,效率高。生態系統中的植物群體不需要另行施肥與灌溉,還兼有美化環境的功能,這種生態凈化方法實現了水環境可持續發展[5]。

以人工濕地處理系統為例,土地生態處理系統對污水的凈化機理如下:系統中的填料(介質)具有巨大的比表面積,易形成生物膜,污水流經顆粒表面時,其中的污染物質通過沉淀、過濾、吸附作用被截留[6]。

2.2污水生態塘處理系統

生態塘系統是以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生作物,進行水產和水禽養殖,建立人工生態系統,,通過天然的生化自凈作用,在自然條件下完成污水的生物處理[7]。有機物質在生態塘處理系統中得到降解,釋放出的營養物進入了復雜的食物鏈中,產生的水生作物、水產都可以被收獲。生態塘處理系統能夠有效地處理生活污水及一些有機工業廢水,對有機物和病原體有很好的去除效果,具有投資少、運行費用低、運行管理簡單的優點。但該系統占地面積大、易出現短流、溫度較高時易散發臭氣和孳生蚊蟲、對氮磷的去除效果不穩定。近年來,我國生態塘污水處理工藝研究側重在兩個方面[8]:篩選、培育高效水生凈化植物;組合曝氣、水生植物、水產養殖多個生物處理單元的綜合功能,營建生化一體化水生動植物復合生態體系,是污水處理與資源利用的完美結合,構建了一個完整的生態系統和良好的內部良性循環系統。

2.3蚯蚓微生物濾池系統

蚯蚓生態濾池是濾床中建立的人工生態系統,由濾床填料、蚯蚓及布水系統等組成。系統利用蚯蚓和微生物的協同作用對污水中含有的各種形態污染物質進行處理和轉化。蚯蚓可對污水和污泥進行吸收和分解,清掃濾床,防止堵塞[9]。蚯蚓糞便可以濾除污染物,提高處理效率。蚯蚓的存在可作為家禽飼料。污水中的生物膜污泥微生物通過食物鏈最終被有效地轉化為蚯蚓的增長及其排泄物,而蚯蚓的機體及其排泄物又可成為他微生物的分解利用對象,從而進行新一輪的生態循環。3生態污水新型處理技術

如利用土壤毛細管浸潤擴散原理,研制成功的地下毛細滲濾系統(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛細滲濾系統(UCSS)的中心部分是地下毛細滲濾槽,它通過土壤過濾和微生物降解來去除污水中的污染物。在一定程度上解決了常規土地凈化污水處理系統占地面積和運行費用問題,還可回收污水和營養物質(包括氮、磷和鉀)用于植物生長。

活機器(livingmachine)系統是加拿大出生的海洋生物學家約翰·托德(JohnTodd)發明的,是利用太陽能以及利用由多種多樣直接或間接從太陽獲得能量的生物組成生態系統,將水產養殖與人工濕地結合起來并封閉在溫室里,以創造一個高效的污水處理過程[12],包含了沉淀、過濾、凈化、吸收、揮發、硝化和反硝化、厭氧和好氧分解過程,在獲得高標準水質的同時避免了自然處理系統占地大、滯留期長、寒冷氣候處理效果欠佳等弊端。

結語

污水生態處理技術基本上不涉及化學能的投入和化學品的消耗。根據國情,我國的污水治理必須走生態處理技術的道路[13]。

參考文獻

[1]欽佩,安樹青,顏京松.生態工程學.南京大學出版社[M],1997.

[2]孫鐵珩,周啟星,張凱松.污水生態處理技術體系及應用[J].水資源保護,2002,3:6-9.

[3]錢文敏,陸軼峰,普紅平,張斌.分散生活污水的土地處理綜析[J].云南環境科學.2005,24(4):40-43.

[4]楊文濤,劉春平,文紅艷.淺談污水土地處理系統[J].土壤通報,2007,38(2):394-397.

[5]程璞,李多松,張雁秋.城市小區分散式生態污水處理[J].能源環境保護.2004,18(6):4-10.

[6]鄭潔敏,牛天新,宋亮.污水生態處理技術概述[J].杭州農業科技,2008(2):26-28.

[7]黃梅,李小兵.我國生態塘污水處理工藝的研究與應用[J].企業技術開發.2004,23(12):19-21.

[8]種云霄,胡洪營,錢易.大型水生植物在水污染治理中的應用研究進展[J].環境污染治理技術與設備.2003,(4):36-40.

[9]朱繼紅,宋碧玉,王啟中,鄒鵬,劉琳.新型污水生態工程處理技術[J].污染防治技術.2003,16(4):107-110.

[10]楊鍵,楊健,婁山杰.一種新型環境友好污水處理工藝--蚯蚓生態濾池[J].國資源綜合利用.2008,26(1):16-19.

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1.短程硝化反硝化

短程硝化反硝化生物脫氮（shortcut nitrification denitrification）是由荷蘭Delft技術大學開發出來的脫氮新工藝[1-3]。其基本原理是將NH3-N氧化控制在亞硝化階段，然后進行反硝化。反應方程式可表示為：

短程硝化反硝化的生物脫氮途徑與傳統硝化反硝化相比，在處理高濃度有機氮廢水中具有潛在的優勢：⑴短程硝化反硝化生物脫氮比傳統硝化反硝化生物脫氮節省了25%的耗氧量；⑵在反硝化過程中是以有機碳源作為電子供體，短程硝化反硝化僅需傳統硝化反硝化60%的有機碳源，節省了40%的碳源。理論上計算，傳統硝化反硝化C/N為2.86:1，短程硝化反硝化C/N為1.71:1，即較低的C/N下就可以實現短程硝化反硝化反應；⑶縮短了反應歷程，提高了脫氮效率。在好氧過程中短程硝化反硝化生物脫氮比傳統硝化反硝化生物脫氮減少了由NO2－-N氧化為NO3－-N的過程，縮短了總的反應歷程。另外，在短程硝化反硝化過程中由于省去了由NO3－-N到NO2－-N這一轉化過程，反硝化碳源不再為硝酸鹽還原菌優先利用，也不存在硝酸鹽還原酶對亞硝酸鹽還原酶的競爭性抑制，加速了脫氮效率。

2.同時硝化反硝化

同時硝化反硝化（simulataneous nitrification denitrification）工藝，簡單地說，是在同一個反應器中同時實現硝化和反硝化。Munch.Elisabeth V等研究了SBR法中的同時硝化反硝化現象[4。G.Bertanza運用延時曝氣法對廢水處理過程中的同時硝化反硝化現象進行了三年的研究[5]。試驗結果表明：處理系統中的氧化還原電位在120～180mv范圍內（此時DO濃度均在1.5mg/L以下）同時硝化反硝化的處理效果最好，總氮去除率可達到60%～70%。

根據以上可知，同時硝化反硝化現象確實存在于多種廢水處理工藝中。目前大多數學者認為其機理的探討主要從微環境理論、微生物學和生物化學的角度來研究：

⑴從微環境角度來看，由于微生物個體形態非常微小，一般屬μm級，影響生物的生存環境也是微小的。由于微生物種群結構、基質分布、代謝活動和生物化學反應的不均勻性，以及物質傳遞的變化等因素的相互作用，在活性污泥菌膠團和生物膜內部會存在多種多樣的微環境類型。即使在好氧性微環境占主導地位的活性污泥系統中，也常常同時存在少量的微氧、缺氧、厭氧等狀態的微環境。

⑵從生物學和生物化學角度來看，主要有兩種觀點存在：一種是Lloyd等及Robertson和Kuennen提出的好氧反硝化的概念，認為好氧反硝化菌和好氧反硝化酶系的存在導致了這種現象。目前已知的好氧反硝化菌有Pseudoonas、Spp、Alcaligensfaecalis、Thiosphaera、Pantotropha等[6]，這些菌種為好氧反硝化的解釋提供了生物學依據。另一種是Bock等提出的好氧反氨化的概念，即在有氧氣限制的情況下，NH3-N直接轉化為氮氣。

同時硝化反硝化有以下優點[7]：⑴硝化過程中消耗堿度，反硝化過程中產生堿度，這樣同時硝化反硝化能有效地保持反應器中pH值穩定，而且無需添加外碳源，考慮到硝化菌最適pH值范圍很窄，僅為7.15～8.16，因此這一點是很重要的。⑵同時硝化反硝化意味著在同一反應器、相同的操作條件下，硝化和反硝化應能同時進行。如果能夠保證在好氧池中一定效率的反硝化與硝化反應同時進行，那么對于連續運行的同時硝化反硝化工藝污水處理廠，可以省去缺氧池的費用，或至少減少反應池容積。對于僅由一個反應池組成的序批式反應器來講，同時硝化反硝化能夠降低實現完全硝化反硝化所需的時間。同時硝化反硝化系統提供了今后降低投資并簡化生物脫氮技術的可能性。然而，對于同時硝化反硝化的機理還缺乏深入的認識與了解，要使該項技術實用化還有大量研究工作有待完成。

3.厭氧氨氧化

1990年，荷蘭Delft技術大學Kluyver生物技術實驗室開發了ANAMMOX工藝。該工藝的特點是：在厭氧的條件下，以NO3―為電子受體，將NH3-N轉化為氮氣。最近研究表明NO3―是一個關鍵的電子受體。由于這類細菌是自養菌，因此不需要添加有機物來維持反硝化。試驗研究發現:厭氧反應器中NH3-N濃度的降低與NO3―的去除存在一定的比例關系[8]。發生的反應可假定為:

最近研究表明，NO2―也可以作為電子受體進行如下反應：

根據化學熱力學理論，上述反應的ΔG＜0，說明反應可自發進行的。厭氧氨氧化過程的總反應是一個產生能量的反應，從理論上講，可以提供能量供微生物生長。因此，可以假定厭氧反應器中存在微生物，它可以利用NH3-N作為電子供體還原NO3―-N，或者說它可以利用NO3―-N作為電子受體來氧化NH3-N。

從方程式2-17和2-18可以知道，該工藝不需要氧氣和外加碳源，處理低C/N的高濃度NH3-N廢水很有前景的。

4.固定化微生物脫氮技術

固定化微生物技術是指通過化學或物理的方法將游離的細胞或微生物加以固定，使之成為不溶于水但仍具有高的生物活性固定生長體的一項新技術[9]。

固定化微生物技術是20世紀60年代直接從固定化酶技術發展起來的一項新技術，最初主要用于工業微生物的發酵，70年代后期由于水污染問題的日益嚴重，迫切要求開發高效的廢水處理新技術，于是人們開始考慮將固定化微生物技術引入廢水處理領域。該技術可將篩選的優勢菌種或微生物加以固定，從而構成一個高效的廢水處理系統，與傳統的懸浮生物處理法相比較具有處理效率高、穩定性強、產泥量少、無污泥膨脹、固液分離效果好、裝置容積小等優點，在廢水處理，尤其是特種工業廢水處理領域中顯示出廣闊的應用前景。固定化微生物脫氮技術就是利用固定化微生物技術的特點，將硝化菌和反硝化菌固定在一起，以保證反應器的菌體濃度和脫氮性能，成為近10多年來生物脫氮領域研究的熱點之一。國內外學者對硝化菌和反硝化菌單獨固定及固定化細胞的脫氮性能作了詳細的研究，在日本已有將固定化硝化菌用于廢水處理能力11300m3/d的工業裝置[10]。

[1] Jetten M S M et al，Towards a more sustainable municipal wastewater treatment system[J]. Wat Sci Tech，1997，35(9):171-180.

[2] W Verstraete，S Philips.Nitrification-denitrification processes and technologies in new contexts[J]，Environmental pollution，1998，10(2):717-726;

[3] 馮葉成，王建龍，錢易，生物脫氮新工藝研究進展[J]，微生物學通報， 2001，28(4): 88-91；

[4] Munch ，Elisabeth V， Simultaneous nitrification and denitrification in bench-scale sequencing batch reactors[J]， Water Research，1996，30(2):227-284；

[5] G.Bertanza，Simultaneous nitrification-denitrifiction technique in extended aeration plants:pilot and real scale experiences[J]， Water Science and Technology， 1997， 35(6):53-61；

[6] Robertson LA，Van Niel EWJ，Torremams，Rob AM，Kuenen JG，Simultanseous nitrification and denitrification in aerobic chemostat of Thiosphaera pantotropha[J]，Appl Environ Nicrobiol， 1988， 54(1):12-18，28;

[7] 李叢娜，呂錫武，稻森悠平，，同步硝化反硝化脫氮研究[J]， 給水排水， 2001，27(1):22-25；

[8] 白莉，楊云龍，生物脫氮新技術[J]，科技研討，2003，13(7):101-102；

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1 《環境生物學》課程現狀分析

（1）課程現狀：我?！董h境生物學》總學時為48學時，其中理論32學時，實驗16學時。由于課時限制，理論教學內容集中在微生物結構、營養、代謝等基礎內容，而微生物生態與環境生態工程中微生物的作用等內容不能詳細講授，因此要使學生深刻理解本課程并熟練地用于實踐，難度較大。

2 教改思路與目標

針對我?！董h境生物學》課程中存在的問題，在現有理論和實驗教學基礎上，調整理論教學內容，拓寬學生視野，在理論和實驗教學環節結束后增設一周的實驗設計環節，以加深學生對理論知識的理解，并提高學生綜合素質與科研創新精神及能力。

3 調整教學內容

在理論教學內容上，針對我校工科背景的特點，改變了以往的一本教材為主的固定教學內容，選取面向21世紀教材《環境工程微生物學》[2]為主講教材，補充了水處理生物學[3]、環境生物學[4]等相關微生物學知識。限于學時限制，在講授內容的組織上，既考慮到教學大綱必須完成的教學內容，講授多數學生能夠接受的基礎知識，還深入講解較有深度的內容，以滿足報考研究生同學的求知欲。以此為契機，購買了一批如《微生物學》（第5版中文版，普雷斯科特著，沈萍等譯）等一大批優秀的微生物學圖書及電子資料，為拓寬同學們的微生物學基礎理論知識打下良好的基礎。

針對實驗教學中存在的問題，環境生物學實驗課程內容也做了相應調整使其內容更貼合我校同學的工科背景。實驗課程安排在三年級的第一學期與理論課程同步完成，在完成驗證性實驗教學內容后，提供足夠的學時讓學生們自行思考，完成一次綜合性實驗，加深對理論課學習內容的理解和掌握。

4 增設《環境生物學》實驗設計

實驗設計是實驗研究的重要環節，可架設起理論教學和實驗教學之間的橋梁，使學生能更系統、深刻的理解課程內容。為此，理論和實驗課程都完成以后，我們又專門抽出一周時間，讓學生自主查閱資料、自行設計、動手完成一個設計性實驗，并撰寫提交實驗設計說明書。學生們通過親歷實驗，調動了參與實驗的積極性，拓寬了知識面，提高了動手操作能力，觀察分析問題和解決問題的能力，提高了實驗課的教學質量。在撰寫實驗設計說明書的過程中，學生能運用課程的基本概念和原理，規范使用專業術語，為以后畢業論文的寫作打下良好基礎。

4.1 實驗設計及預答辯

為了有充足的準備時間，上理論課的后期，即給學生發放《環境生物學實驗設計指導書》，并提前分組，每組3～4人，遵照各組的興趣，每組查閱選擇合適的實驗設計題目，并圍繞自己的實驗設計題目，獨立動手完成預答辯課件。實驗設計周的第一天為預答辯時間，每組圍繞自己的實驗設計題目講述5～10 min，主要內容為實驗設計的原理、內容、步驟及實驗進行的可行性等，指導教師和學生同為評委，指出實驗設計中存在的問題及解決方法，并為講座同學打分，最后指導教師再總結。靈活的講授形式，加深了學生對所學內容的印象，調動學生的積極主動性，讓學生參與教學，發揮學生主體作用和教師的主導作用[5]。

4.2 實驗實施

實驗實施過程中，打破以往實驗教師為學生準備好各種實驗用品的格局。各組根據自己的實驗設計內容需要，領取藥品，儀器設備，并獨立完成標準液配置，玻璃器皿清洗、滅菌、無菌操作、計數、結果記錄等一系列實驗過程。指導教師在此期間只是指正學生實驗操作存在的問題，不參與任何實驗準備及操作活動。實驗結束后，各組進行實驗設計的答辯，針對實驗設計及操作中出現的問題進行總結與提高。

4.3 實驗設計總結

實驗設計結束時，每組提交實驗設計說明書一份，實驗設計說明書封面及格式由指導老師統一指定，并要求用黑或藍黑墨水工整書寫。

4.4 考核方式與評價方法

《環境生物學》和《環境生物學實驗設計》分別獨立進行考核。環境生物學總成績為100分，考試成績包括期末成績（占總成績的80%），實驗課成績（占總成績的10%）和平時成績（占總成績的10%，包括出勤情況，學習態度，課堂紀律等），期末考試采取閉卷考試形式。

《環境生物學實驗設計》成績評定一般按五級分制評定?？偝煽兎秩糠郑O計成果占60%，實驗動手操作占20%，平時檢查及答辯占20%。

5 課程改革效果

本次實驗設計在我校2009級環境工程專業，2010級、2011級環境科學專業連續實施了三年，經過上述實驗教改措施的實施，有了顯著成效。主要總結為以下三個方面：

篇（6）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0212-02

隨著我國經濟發展和政府對環境保護的重視，21世紀，環境保護的意識越來越被國民所接受，政府也正在加大對環境治理的力度。社會對環境專業人才的需求也持續增長，環境工程專業人才的需求和環境保護產業的興起，又促進環境工程專業的發展。這對于環境工程專業來說既是機遇，也是挑戰。環境工程專業人才也將面臨嚴峻的人才市場的競爭。環境工程是一個實踐性與工程性很強的學科，從根本上說，環境工程學科的主要任務是運用工程手段防止、控制和解決有關環境污染的問題，涉及到供水處理廠、污水處理廠、各種除塵設備與裝置、垃圾處理場等的規劃、工程設計、運行管理等，要求培養學生具有一定的工程實踐能力、運行管理能力、動手能力和一些基本技能。

長期以來在環境工程專業實驗教學過程中，重理論輕實踐的思想根深蒂固，這導致了環境工程的教學上出現了一定的誤區。

1 傳統實驗教學問題的分析

在傳統的環境專業教學中，實驗課基本作為理論教學的附屬品，一般只開設驗證性或者操作性的實驗，教師以及學生無法對這些內容簡單、容易掌握的實驗課引起重視。而且實驗教學并沒有很緊密的聯系環境工程實踐，學生難以將所學的知識以及概念系統化。傳統環境工程實驗有一下幾個特點。

（1）現有實驗內容單一，測定方法過于陳舊，落后于社會的發展，已不能滿足環境保護的需要。而實驗類型的單一化，導致學生對上實驗課缺乏興趣，學生對問題的觀察能力、分析能力和解決能力得不到鍛煉，沒有幫助學生掌握環境工程知識，更無從談起學生創新、創造力的鍛煉。

（2）實驗教學內容和手段相對陳舊，且落后于理論教學，實驗教材已經大大滯后于社會的發展，大部分實驗教材很早就編著，并沒有及時更新，甚至某些已經被淘汰的實驗方案仍在使用。這些情況使環境工程教學遠離現實情況，對現代社會的人才培養產生滯后影響。

（3）實驗安排缺乏整體性及系統性，環境保護研究發展越來越快，環保的標準被不斷更新，然而實驗教學中仍在使用配置較低、落后甚至老化的儀器設備，已經大不要所要求的測定結果的準確性和精度。

2 創新實驗教學方法

2.1 調整實驗課程安排

傳統的環境工程試驗包括環境監測實驗、環境微生物學實驗、水污染控制實驗和大氣、噪聲控制實驗等，這些試驗均依托于理論課程，我們先對這些實驗內容進行整合，設立以環境監測實驗和環境微生物實驗內容為主的環境工程專業實驗和以水處理實驗、固廢處理處置實驗和大氣控制實驗內容為主環境工程專業實驗，使之成為獨立的實驗課程。

以環境監測實驗和環境微生物實驗內容為主的環境工程專業實驗的內容各有側重。在學生完成規定學時學習外，在開放性實驗中，設立兩個專業實驗的選修實驗。環境工程專業實驗的選修實驗側重大型儀器的分析和使用，例如：氣相色譜、高效液相色譜、紫外分光光度儀、原子吸收光譜儀等。環境工程專業實驗的選修實驗側重水處理工程實驗、水處理工程綜合實驗和化工原理實驗。這樣可以保證學生根據興趣愛好和專業方向選修實驗課程。

2.2 增加綜合性專業實驗

除了安排傳統的綜合性專業實驗外，充分利用湖南城市學院和益陽市周邊資源，在環境工程專業實驗中開設南洞庭湖水質監測綜合實驗，校園及周圍地下水水質監測綜合實驗，長張高速公路（長沙至張家界益陽段）空氣質量與噪聲監測綜合實驗。此類實驗的開設，不僅使專業實驗充分與實際生產生活相結合，而且讓學生充分認識到所開實驗的實際應用意義，加深了對各項環境指標的認識和理解。

3 建立新實驗教學體系

3.1 采用開放式實習模式

任課教師將學生分成多個實習小組（ 每組2～4名成員），確定1名組長，然后根據監測對象及監測項目選擇藥品、儀器等設備，分別為各個小組制訂計劃，明確各小組的監測對象、監測項目、采樣位置、時間安排及分析方法；也可以預約實驗，即根據學生自己的時間和掌握實驗的程度，分批完成實驗。以小組為單位分發玻璃儀器、試劑藥品，實習期間儀器室及實驗室全天開放，以電廠廢水處理為例，要求學生自己動手配制污水，對污水進行一級處理、二級處理、深度處理后，還要進一步去除水中多余的陽離子和陰離子。在整個過程中，學生要對每步的處理效果進行分析比對，并檢測最終的處理結果。一星期內各小組完成實習項目。實習完成后，全班所有小組集中進行交流討論實習中存在的問題和收獲，每個學生提交一份實習報告。實驗教師也可以對學生做單獨指導，這樣也有助于學生對知識的理解和掌握。采用這種教學模式需要注意的是，對大型精密儀器要進行定期培訓，幫助學生掌握現代化的分析、測試手段，提高學生的科研能力。

3.2 畢業論文與工程項目相結合

取消綜述性研究的畢業論文，規定撰寫的論文要有一定的工程研究背景，以工程性實驗或綜合性實驗為基礎。學生的畢業（設計）論文可以采用教師自己主持或參與的工程項目和科研項目作為基礎，也可以聘請環保公司或者是環保局的工程技術人員做畢業（設計）論文指導教師，把畢業論文與工程項目及實驗掛鉤，使學生更投入、更有針對性地進行實驗研究，從而提高畢業（設計）論文的質量。

4 結語

通過對環境工程實驗教學的改革，實驗教學內容、方法與手段都獲得了改進，實驗條件也獲得了改善，湖南城市學院環境工程專業本科生在科學研究中試驗設計、試驗組織、數據進行分析和處理、實驗結果分析等方面得到了全面訓練，學生的綜合素質以及綜合解決問題的能力和創新能力都得到很大提高，

參考文獻

[1] 安小六，鄒小紅.加強實驗隊伍建設增強高校實驗室軟實力[J].西南師范大學學報：自然科學版，2010，35（1）：229-232.

篇（7）

創新型人才的培養是我國教育改革的核心問題。所謂創新型人才是指具有獨立的創新能力，能夠提出問題、解決問題、開創事業新局面的人才[1]。對大學生而言，創新能力需要知識的積累,但知識并不能替代學生的創新能力[2]。實踐性教學是高等學校本科人才培養中一個非常重要的組成部分，探索構建創新實踐教學體系對學生創新精神和創新能力的培養至關重要。吉林大學環境工程專業構建了課內與課外有機結合、階梯式的科研實踐訓練體系，并制定了相關實施辦法和質量保障制度，取得了一定成效。

1.主要科研素質訓練實踐環節構建

構建基本原則：課內與課外實踐相結合；充分發揮學生的個性；以科研引領和支撐，構建階梯式的多級科研素質訓練和創新能力培養實踐教學體系。構建的主要環節包括課內環節和課外環節，課內環節主要包括課內實驗、認識實習、教學實習、生產實習（實訓）、畢業論文（設計）等；課外環節主要包括專業調研、大學生開放性實驗、大學生創新實驗訓練項目、專業競賽、參與老師科研項目等。

2.主要科研素質訓練實踐環節的內容

2.1主要課內實驗

根據環境工程專業的特點和要求，強化主干課程課內實踐的內容和訓練項目數，增強基礎專業實踐能力，主要包括環境工程微生物學、環境監測、環境工程原理、物理性污染控制、環境水文地質學基礎、環境水文地球化學、水處理實驗技術、固廢廢物處理與處置、大氣污染控制工程、污染場地控制與修復、環境生物技術等實驗。

2.2主要實習環節

主要實習環節包括認識實習、教學實習、生產實習和畢業設計（論文）。（1）一年級認識實習及實習基地認識實習的主要目的與任務在于：通過參觀給水處理廠、污水處理廠、衛生垃圾填埋場、污染場地、環境監測站和典型地形地貌等，了解和熟悉給水、污水處理工藝和大氣污染控制工藝、構筑物的組成及其工作原理以及水土污染狀況，為后續專業主干課程的學習提供必要的知識儲備；了解城市環境污染調查、監測、評價的基本工作方法；明確當前環境污染控制和綜合治理基本策略和原則；培養學生主動獲取和分析判斷環境信息的能力，提高學生在環境污染控制與治理技術方面的應用能力、實踐能力。（2）二年級教學實習及實習基地教學實習的目的與任務在于：掌握城市水、土、氣、固體廢物、污染場地等環境污染的調查、監測、評價的基本工作方法和技術要領；掌握污染場地的基本調查方法，污染現狀的評價，污染風險的預測方法；培養學生主動獲取和分析判斷環境信息的能力，提高學生對城市環境污染現狀、污染場地的調查、評價等方面的應用能力和實踐能力。（3）三年級生產實習及實習基地生產實習的主要目的和任務在于：鞏固和加深已學過的基礎和專業基礎理論知識，提高綜合運用這些知識獨立進行分析和解決實際工程技術問題的能力；培養學生分析和解決具體問題的能力；掌握給水、排水、衛生垃圾填埋場、大氣污染控制、污染場地控制與修復等處理工藝及構筑物設計方法，并繪制構筑物設計圖紙；了解國家相關的方針和政策，正確使用專業的有關技術規范和規定。培養設計計算、編寫設計文件或設計論文、使用規范手冊和應用計算機的能力；學會廣泛地搜集國內外有關資料，了解國內外的水平和狀況；培養深入細致調查研究，理論聯系實際，從經濟、技術的觀點全面分析問題的能力。（4）畢業論文（設計）本科畢業論文（設計）是學生大學四年所學知識的歸納、運用和提高的關鍵環節之一，旨在培養學生綜合運用所學知識分析和解決實際問題的能力，環境工程專業通過過程檔案對畢業論文（設計）實行全過程管理，主要環節包括動員與師生對接、選題與方案論證、實施、評審、答辯、成績評定及歸檔總結等階段。本專業對教師立題方面嚴格審查，對畢業論文（設計）質量評價實行指導教師、論文評閱教師雙重把關，確定答辯資格。成立本科畢業論文（設計）答辯委員會集中開展評審、評優等工作，組織學生進行論文答辯。

2.3課外實踐環節

環境工程專業2013版的培養方案中明確要求學生在校學習期間，除修滿教學計劃要求的學分外，必須取得8學分課外實踐學分。課外實踐學分可通過專業調研報告、大學生開放性實驗、大學生創新實驗項目、參與教師的科研項目、CS-TD大賽及其他相關學科競賽等獲得。3.科研訓練保障措施對于課外實踐訓練，主要質量保障措施包括：（1）科研素質訓練項目學分計入培養計劃課外科研素質訓練項目經考核合格后，相應的學分列入培養計劃，規定達到畢業基本要求學分，最低需要獲得8學分，上不設限。（2）所有的教學、科研實驗室向學生全面開放在正常工作日，教學、科研實驗室全天候向本科生開放，學生在實驗員老師的指導下實驗，或者與相關研究生組成課題組共同在進行科研項目訓練，同時也鍛煉他們自己管理實驗室的能力。（3）發揮指導教師與學生社團組織的作用教師應全面掌握學生取得學分情況和成績，協助學生小組項目選題，指導督促項目申報和結題等相關工作。通過學生社團組織相關學科競賽、專業實驗技能大賽、各類專業調研大賽。學生社團成員通過科技學術實踐項目訓練和自我管理，有利于他們成長。

參考文獻：

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中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）48-0235-02

工程碩士專業學位自1997年首次設立以來發展迅速[1]，在2011年，教育部提出了“服務國家特殊需求人才培養項目”，著重培養工程碩士專業人才。上海第二工業大學在2011年獲批“服務國家特殊需求人才培養項目”，開展環境工程（電子廢棄物資源化方向）碩士學位專業研究生的培養[2]。學校自2012年首次招收環境工程領域工程碩士，截至目前共招收143名學生，其中已有60名學生畢業。

環境工程微生物學作為一門以微生物技術處理環境問題的課程，以其技術的廣泛性被納入到環境工程領域工程碩士培養中。本文根據3年多來給工程碩士講授環境工程微生物學這門課程的經歷，以上海第二工業大學環境工程領域工程碩士培養為例，談談研究生課程環境工程微生物學教學案例庫建設設計思路及其體會。

一、教學案例庫的概述及類型

教學案例庫是指教師為了更好的指導學生、實施案例教學而建立的用于存放所有案例的一個集合，其案例的來源及形式可以是多樣的。對于本文提到的環境工程微生物學教學案例，可以選擇微生物技術在土壤、水體環境中的應用。通過這些不同案例的分析，可以加深學生對基礎知識的理解和提高運用知識解決實際問題的能力，還可以激發學生的學習熱情，提高教學效率。

基于上海第二工業大學環境工程領域（電子廢棄物資源化）工程碩士的培養目標，環境工程微生物學教學案例類型分為兩類：一類是以研究生開展研究所需的思路模式，即選擇已解決某一具體問題，從研究工作角度來說該項目已經完成；另一類是面向實際工程研發過程解析類的案例，選擇采用本課程相關學科方向的技術，解決某個具體的工程問題，能說清楚從實驗室基礎研究到實際工程應用的全過程。

二、教學案例庫中的實際案例

（一）微生物與電子廢棄物方向

上海第二工業大學開展的環境工程碩士學位專業研究生培養的方向，本就是電子廢棄物資源化方向，在微生物應用于電子廢棄物中金屬資源化方向有著較為深入的研究，其與廣東惠州某公司合作開發的項目“微生物法回收廢線路板中有價金屬成套工藝與裝備”已經完成半工業化試驗。該項目可以很好的展示微生物技術從最初的實驗室內菌種篩選、菌種馴化、浸出條件優化、工藝控制參數、進一步放大試驗、工業化運行等階段，因此將它納入到環境工程微生物學教學案例庫可以使得今后教師在該方向上的教學更加形象，并讓學生了解微生物技術研發與應用相結合時如何走完一個從實驗室內研究到工業應用的全過程。

（二）微生物與土壤污染方向

土壤中重金屬和有機物污染越來越受到人們的關注，微生物技術以其廣泛的適用性、經濟性被應用于污染土壤的修復中，不管是重金屬污染還是有機物污染，理論上總能找到一種或一類微生物遷移、轉化或降解土壤中的這類污染。將這類微生物與土壤污染方向納入到環境工程微生物學教學案例庫中，可以形象地說明微生物是如何在實際工程應用中進行土壤污染治理的。此外，由于在電子廢棄物拆解地會產生場地土壤污染，因此這也是上海第二工業大學“服務國家特殊需求人才培養項目”環境工程領域工程碩士研究生培養中必須要關注的內容。

（三）微生物與污水處理方向

與土壤污染一樣，在電子廢棄物拆解產地也會造成水體污染。以重金屬鉈為例，鉈元素對人體的最小致死量為12mg/kg[3]，因此污水中必須控制鉈的含量，地方標準中含鉈廢水處理后鉈濃度需低于5μg/L，對于類似超低痕量級的鉈來說，很難利用純粹的化學或物理法將污水中鉈的含量降低至標準以內。實驗室研究表明，利用微生物的代謝產物和配合一定量的化學試劑可以達到上述要求，將微生物與污水治理方向納入到環境工程微生物學教學案例庫中，對于該領域工程碩士的培養同樣重要，它可以使學生在課堂上就能清晰了解到相關微生物技術在電子廢棄物領域的全方位應用概況。

（四）微生物與現代生物技術方向

現代生物技術的發展使得人們可以隨心所欲的改造微生物，以達到為人們服務的目的。在以電子廢棄物資源化為主要方向的環境工程微生物學教學過程中，將微生物與現代生物技術方向納入到環境工程微生物學教學案例庫中，可以使學生及時掌握最新生物技術前沿及科學合理的研究方法。

三、教學案例庫評估及運行效果

環境工程微生物學案例庫是由學校和企業雙方共同完成的，這可以充分利用學校的科研優勢及企業的工業運行經驗與實際工程，可以真正做到理論與實際相結合。教學案例庫的評估是以先對研究生進行一段時間的案例教學，后以研究生的相關反饋意見，最后以學校和企業相關負責人依據研究生的反饋意見進行評估，標準是通過該系列功能完備的案例，讓研究生在開展相關類型研發工作時從思路和模式上獲得研究型與工程應用型兩方面的啟發，便于后續開展研究工作時少走彎路。目前，環境工程微生物學教學案例庫教學獲得了研究生的認可。在實際授課過程中，不僅可以激發研究生的學習熱情，而且能提高教師的教學效率。

四、結論

環境工程微生物學教學案例庫由研究生開展研究所需的思路模式類、面向實際工程研發過程解析類兩種類型案例組成，具體包括微生物與電子廢棄物方向、微生物與土壤污染方向、微生物與污水處理方向、微生物與現代生物技術方向。最終評估是由學校、企業、全體工程碩士研究生共同參與。該類型的教學案例庫既可以激發研究生的學習熱情，又可以提高教師的教學效率。

參考文獻：

篇（9）

中圖分類號：U664文獻標識碼： A

隨著社會與經濟的越來越快發展，生態環保已經成為越來越重要的話題。生態環保關系到每一個人的生活，影響非常的大。而在生態環保中，最大的問題是水資源污染的問題，隨著工業等各種產業生產的需要，有的未經過檢測合格就擅自將污水排入河流或是水系里，導致自然水體被破壞，水污染越來越嚴重，而水污染嚴重影響著人們的生活。為了改變這一現狀，很多地方開始進行污水處理，但是傳統的污水治理方法成本太高，難以實行，取得的效果也不是很好，所以本文從生態環保角度出發，提出基于生態環保的污水處理技術。

一、污水致力傳統技術與污水生態處理技術簡介

污水處理技術有傳統的方法和生態處理技術。傳統的污水處理技術就是利用物理、化學等原理作用對污水進行凈化，物理方法就是利用物理特性將有害物質進行吸收，化學方法就是利用物質之間的化學反應將有害物質反映或是轉化為無害物質。而這兩種方法都不易實現，能源消耗非常大，而且在技術維護方面難度也比較大，成本比較高，難以進行有力的推廣。這也是很多企業冒著違規的風險將污水直接排出的原因。

生態環保的污水處理技術，就是利用生物原理將污水有目的、有控制性的投入到一定的生態系統中，利用這個生態系統中的土壤、動物、植物、微生物等多種資源的符合作用，將污水中的超標物質和有害物質進行利用吸收，使污水中的有害物質進行降解，最后達標的過程。這一過程也可以用循環再生來形容。生態環保的污水處理技術處理污水的最大好處就是操作簡單、投資較小、無副污染物出現，同時還可以達到整體優化的效果。

二、污水生態處理技術遵循的原理

1.循環再生原理

生物學中的循環再生原理，指的就是利用生態系統中的生物成分，將非生物成分合成新物質，然后又降解的過程，在這一過程中，通過生成和降解的循環，使整個生態系統保持平衡。在污水生態處理技術方面，也是利用循環再生的原理，將污水排入特定的生態系統，使污水中的非生物組分參與到這個循環再生的過程，加大了循環再生過程的進程和速度。

2.和諧共存原理

和諧共存原理指的是在生態系統中，所有生物與非生物之間的最穩定狀態就是和諧共存，如果做不到和諧共存，那么其中一方就會被一方毀壞，直到達到平衡為止。所以在污水處理的過程中，污水引入到一個特定系統中，引起系統的不平衡，這個系統里面的生物就會將污水里面的非生物稀釋或是降解，最后達到平衡狀態，做到和諧共存。

3.整體優化原理

使用生態學的方法對污水進行處理是一個簡單的過程，但是在這個處理過程中，包括很多環節，譬如說污水源控制、修復生態系統的選擇、污水布水公藝選擇、再生水的利用等等，這些環節都是必不可少的，而且對污水處理整個過程來說非常重要，不能單獨的進行考慮。所以，應該將這些環節作為一個整體來考慮，對這個整體進行優化，最后達到使用污水生態處理技術處理污水的同時又對污水中的資源加以利用，變廢為寶，達到整體優化的目的。

4.區域分異原理在進行污水生態處理技術上，必須要考慮到地區差異。因為每個地區的生態系統都會因為當地的特殊環境而不一樣，所以在考慮應用這種那個方法的時候就必須考慮到這個因素，不能盲目的進行，導致污水生態學處理技術作用不明顯?？紤]到地區差異，就必須因地制宜，選擇不同的修復植物、布水公藝、管理方法等進行管理和運用。并且在開始利用使用污水生態處理技術的時候，應先進行小范圍的實驗，在取得成功后，在開始大規模的使用這種方法。這樣污水生態處理技術的成功率才會比較高。

三、污水生態處理技術的主要方法

污水處理技術主要是應用生態系統天然的資源，來將污水中的污染物質轉移或是轉化為其他物質，達到消除或是降低水中污染物中的作用。這種方法費用低還能達到整體優化的目的。目前，我國主要采取土地處理系統、蚯蚓濾池處理系統、生態塘處理系統三種方法來進行污水處理，并取得了顯著的效果。

1.土地污水處理系統

土地污水處理系統就是利用土地―植物系統的自我調控能力以及生物作用對污水進行處理，從而改善污水的水質，在處理污水的同時植物和土地可以吸收污水中的富營養和水分，從而土地更加肥沃，植物生產的更快，更好。這樣在進行污水處理的同時也能帶來植物的更好發展，一舉兩得，實現廢水最大化的利用，變廢為寶。污水土地處理系統有很多種類型，常見的包括慢速滲透處理系統，還有與之相對的快速滲透系統，地表漫流處理系統以及地下滲透處理系統。使用土地污水處理系統的這幾種方法來凈化污水，其使用的原理是沉淀、過濾、揮發、生物氧化、土壤吸附、光解等，這幾種都是最原始的處理污水的原理，包括物理原理和化學原理。這幾種處理方法都可以使污水處理到達標水平，可以直接灌溉或是作為景觀水使用。

2.蚯蚓濾池處理系統

蚯蚓濾池處理是人工制造的生態系統，就是將蚯蚓引入常規的濾池內構成。蚯蚓濾池處理系統是利用蚯蚓的消化分解作用以及過濾作用而達到處理污水的目的，所以蚯蚓濾池一般分為三層。第一層為蚯蚓分解層，這一層就是利用蚯蚓的消化分解以及上下鉆動的特性來達到分解污水中污染物的過程。這一作用原理就是蚯蚓吃食污染物，和體內的細菌進行反應，排除，蚯蚓糞便的細菌進入環境中后使得有機物的數量增多，殺死微生物，達到處理污染物的效果。第二層是補充層，第三層是承托層。第二層和第三層的最主要作用是過濾作用，使得蚯蚓處理過的污水進一步的過濾。污水從蚯蚓濾池的上部進入，經過處理后的水從下部排出。蚯蚓濾池的整個處理污水的過程操作簡單、成本比較低，污水處理效果好，可以方便推廣使用。

3.生態塘處理系統

生態塘污水處理系統也是應用較多的生態污水處理技術。主要原理就是將污水引入人工制造的一個生態系統中，這個生態系統包括水產和水禽類生物。生態池塘通過太陽能的光合作用以及各種食物鏈原理將污水中的有機物進行分解或是轉化，然后再通過食物鏈作用將物質一層一層的轉移，使用這種方式將污水凈化。這個方法之所以使用較多并且效果不錯就是因為采用這種方法，污水得到凈化的同時，水生植物和生物等也得到了食物，可以進行回收。這種污水處理方法不僅維護方便、成本低，更大的好處是可以獲得經濟效益。

篇（10）

    可持續發展路線的實施,增加了我國各級政府對環境保護的認識和治理力度。城市污水處理,作為一個城市發展程度的重要標志,其實施效果已經成為了評價城市發展程度的重要指標。城市污水處理的效果不僅僅關系到城市所在地周邊的環境保護,更關系到下游城市人們的身體健康以及經濟發展。加快城市污水處理建設,加快城市污水處理新技術的應用,促進城市和諧發展以及可持續發展路線的實施,是目前我國城市污水處理相關部門的首要任務。

    1.我國城市污水處理現狀分析

    目前我國城市污水處理的面臨著重要的考驗,現有污水處理系統已經不能滿足日益增加的城市污水量。而工業廢水、日常生活排放污水在城市內部的流向對流經城市的河流以及淺層地下水也都有著不同程度的污染。這也使得我國多數城市水源受到污染,加大了城市生活用水處理的費用,加劇了我國城市廢水污染程度。近年來為了加快我國可持續發展戰略目標的實施、促進我國水資源優化、保護環境,我國很多城市已經開始了對城市內污水流向的治理,減少污水在城市內流向對淺層地下水的污染。同時大力應用新的廢水處理技術,加快污水處理建設,為我國可持續發展路線的實施打下堅實的基礎。

    2.城市污水處理新技術分析

    2.1曝氣生物濾池技術分析

    曝氣生物濾池是一種經過改良的新一代上向流曝氣生物濾池。它既可以用于污水的二級處理,也可以用于處理出水需要回用等其它要求的污水深度處理,并且能夠達到很高的排放水質標準。由于曝氣生物濾池工藝將濾池和生化反應器結合起來,因此不再需要沉淀池;占地面積小,是常規工藝的1/4~1/5,節省大量征地和地基處理費用;池容小,土建工程量比其它工藝少20%~40%;全部模塊化結構,改擴建容易,工期短;上部出水為清水,濾頭不易堵塞,檢修和更換容易。無需放空濾池中濾料;可對廠區進行全封閉,無臭味污染,視覺和景觀效果好;不需要單獨的反沖冼水和反沖洗水泵,降低了設備投資和運行費用;穿孔管曝氣,節省設備投資和維護費,效率高。而膜式曝氣頭通常在運行兩年后開始喪失其效率;自動化程度高,操作人員少;低溫運行穩定,受溫度影響很小;由于其具有連續的物理過濾能力,一旦生物反應發生問題,濾池仍可去除絕大部分的懸浮物;而且僅需要幾天即可恢復生物處理能力,而活性污泥法需要幾個星期才能恢復;由于其具有的眾多有點,我國已經在2002年在廣東南海新建了一座設計流量為50000m3/d的新型曝氣生物濾池污水處理廠,從近6年的處理運行情況來看,運行穩定,處理效果好,是投資較少的一種新技術應用典型。

    2.2天然有機化學污水處理技術的分析

    天然有機化學在污水處理方面的優勢已經被人們認可,也使得其在污水處理中的發展前景越來越好?；瘜W混凝與生物法共同作用污水處理法已經成為了天然有機化學污水處理發展的新方向。該工藝能有效去除水中的顆粒物、磷和氮,使出水水質達到一定的水平。有些國家把化學混凝法加生物處理作為主要的處理方法對城市生活污水進行處理,如挪威、瑞典、丹麥,其70%的污水都用混凝法+生物處理。其它一些國家如美國和香港用一種叫做化學強化一級處理法,該法比化學混凝法需要的混凝劑量更少,但足以去除大部分磷同時大大加快沉降速度。

    世界上最常用的混凝劑為鋁鹽和鐵鹽,也有一定數量的有機聚合物作混凝劑或助凝劑。水和污水中的污染物去除是通過已知的機械原理即破壞膠體的穩定性而混凝,或者是化學藥劑與固體水解產物共同沉降來完成?；炷ǖ男适鞘芑炷齽┑奈锢砑盎瘜W特性、進水及工藝條件等因素的影響。

    污水處理無疑是要花錢的。問題是要找到一種不僅投資少而且長期運行費用低的最經濟最有效的方法。根據歐洲污水處理經驗,要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脫除85%氮,則化學強化一級處理+生物處理是最經濟有效的。化學處理法特別是在工業污水比例大、污水水質日/年變化大時更顯其最經濟有效。在快速發展的工業化城市,企業排放的污染物會影響甚至破壞傳統的生物處理過程,而化學處理法在這方面具有許多的先進性,能處理很多不同的污水,能承受很大的沖擊負荷。對實際污水處理工程而言,首先用化學法進行污水處理研究,不僅能承受沖擊負荷,將污水處理到一定的程度,還可以了解污水的組成和變化情況,為較易受污水沖擊負荷、毒性物質影響的生物處理提供保護。種種優勢預示了天然有機化學污水處理的良好發展前景。

    2.3污水生物處理方法分析

    生物污水處理是用生物學的方法處理污水的總稱,是現代污水處理應用中最廣泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有機物轉化為簡單的無機物,使污水得到凈化。按對氧氣需求情況可分為厭氧生物處理和好氧生物處理兩大類。厭氧生物處理系利用厭氧微生物把有機物轉化為有機酸,甲烷菌再把有機酸分解為甲烷、二氧化碳和氫等,如厭氧塘、化糞池、污泥的厭氣消化和厭氧生物反應器等。好氧生物處理系采用機械曝氣或自然曝氣(如藻類光合作用產氧等)為污水中好氧微生物提供活動能源,促進好氧微生物的分解活動,使污水得到凈化,如活性污泥、生物濾池、生物轉盤、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物處理效果好,費用低,技術較簡單,應用比較簡單。當簡單的沉淀和化學處理不能保證達到足夠的凈化程度時,就要用生物的方法作進一步處理。生物處理中要特別注意掌握凈化污水的微生物的基本特點,滿足其要求條件;污水中BOD與COD比值要大于0.3。溫度影響較大,冬季一般效果較差。

    3.加快分流制排水管網的推進,促進污水處理的實施

    我國原有城市排水管網多位合流制排水管網,其是通過在城市中鋪設一套排水管網用來排泄污水和徑流雨水。這樣的排水管網導致后期在進行污水處理時加大了處理量,增加了污水處理費用。而目前較為先進的分流制排水管網,是在城市中設兩套獨立的排水管網,分別排泄污水和徑流雨水。這就使得在后期進行污水處理過程中,可以不對徑流雨水進行處理,只針對污水進行處理,大大降低了污水處理費用。鋪設分流制排水管網的費用與合流制排水管網污水處理費用相比,分流制雖然一次性投入較大,但是綜合比較可以發現,其在管網運行多年后,總體費用只占合流制管網污水處理的42.7%。因此,加快我國老城區合流制管網改革,在建設新城區時積極采用分流制排水管網設計是污水處理發展的必然方向。

    結論

    城市污水處理新技術的不斷涌現,為城市污水處理提供了更過的選擇空間。同時也使得我國污水處理技術正在向著國際化的標準邁進。通過新技術的應用及人們對日常生活中無磷清潔用品的廣泛使用,減少有害污水的產生,為我國環境保護打下堅實的基礎。

    參考文獻

    [1]李笑雯.城市廢水處理技術[M].化學工業出版社,2006,7.

    [2]梁國慶.城市污水處理生物技術分析[J].農業技術,2007,8.