前言:我们精心挑选了数篇优质生物技术论文文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
厌氧生物的生存受到诸多因素的限制,为此,想要利用厌氧生物进行工业废水处理就需要为其营造一个良好的繁殖环境。废水厌氧硝化过程中,不同的微生物群的生理作用是联合完成的,为此就要对各种因素进行综合考虑,以保证最优的技术效果。下面就以下因素来分析影响厌氧生物技术效果的几点因素。
1温度要保证
厌氧生物的生存,温度是主要前提。一般而言,甲烷菌适宜生存的温度为50℃~60℃,如果将温度控制在35℃或者53℃左右,厌氧生物的硝化作用将十分显著,而40℃~45℃时,硝化率将明显降低。通过区分适宜温度,可以将厌氧生物的硝化分为三类,分别为:常温硝化、中温硝化以及高温硝化。
2pH值
适宜的pH值是保证厌氧生物生存的另外一个因素,厌氧生物的硝化作用离不开pH值的辅助。例如,甲烷菌的繁殖需要保证酸碱适中,pH值大约保持在7.0~7.2之间,产酸菌的pH值应控制在4.5~8.0之间。在利用厌氧生物技术处理污水时,厌氧体系相当于pH值的缓存体,为此繁衍酸菌和甲烷菌会在一个处理器中完成,那么该环境下的pH值就应该控制在6.8~7.2之间。
3氧化还原
电位严格的无氧环境是保证产甲烷菌正常活动的基本因素,也是保证其繁殖的重要条件。研究人员可以借助浓度与电位之间的关系,分析判断厌氧反应器中的氧气浓度。一般情况下,最适合产甲烷菌的氧化还原电位的范围是-150mv~-400mv,最适合非产甲烷菌的氧化还原电位的范围是-100mv~100mv。
4有机负荷据研究调查
有机负荷将会直接影响厌氧生物的厌氧硝化率,它对处理器的产气量和工作效率都将起到决定性作用。在一定范围内,厌氧生物处理器的有机负荷与产气率成相反趋势变化,而与其容量则呈正相关。
5F/M比相对于好氧生物而言
厌氧生物技术处理方式下的有机负荷更高,通常情况下可以保持在5kgCOD/m•d~10kgCOD/m•d之间,有时甚至能够达到50kgCOD/m•d~80kgCOD/m•d之间。想要选择较高或较低负荷启动设备运行时,一定要考虑该反应器此时拥有的生理量的高低。
6有毒物质
一些有毒物质的存在会直接影响到厌氧生物的生存,例如:重金属、硫酸盐以及氨氮等。一旦厌氧消化过程中掺入硫酸盐,其很容易被还原为硫化合物,这将抑制产甲烷过程。如果此时在反应器中加入金属盐类,很容易使这些有害物质的毒害作用得到缓冲。
二将厌氧生物技术应用于处理
工业废水的发展前景近年来,随着研究人员对于厌氧生物技术的不断完善,对于厌氧生物技术在工业废水领域的应用也越发成熟。较为典型的研究成果有:厌氧滤池、升流式厌氧污泥床以及厌氧膨胀颗粒污泥床等。这些技术虽然较过去而言已经有了很大进步,但还存在一定的不足有待完善。综合微生物和化学的角度,厌氧处理只是一个预处理过程,它要在完成水处理的前提下,去除残留的有机物质。因此,在高浓度有机废水处理过程中经常采用厌氧生物技术为主要处理方式。未来的工业废水处理手段也应主要采用厌氧生物技术来支持,以好氧生物处理技术为其辅助路线。为此,以后的发展过程中,相关人员可以考虑对以下几个方面进行研究。
1由于相对于好氧生物处理方法而言
厌氧生物技术的能源耗用量较小、成本费用较低,加之污泥量少、易于处置等优势,将会成为提升城市工业废水处理率的最主要途径。但是,由于厌氧物质对于有毒物的高敏感性,产甲烷菌的繁殖过程将很容易受到硫化物、重金属的破坏。为此,以后的研究中,为提高其效用,需要将工业上的其他污水处理技术与现有的技术进行结合,以构成一个综合处理循环系统,例如:好氧—厌氧—湿池等。
2由于受到环境以及其它制约因素的限制
单独使用厌氧技术处理工业废水的方式还没有被广泛投入使用。对厌氧出水的后续处理过程进行改进,将是解决这一问题的不错办法。例如,厌氧技术+酸化+好养技术的使用,它能够在前半段去除大多数COD(循环过程中的能源消耗能由此而大幅度降低),后半段的出水量可以采取不同规定下的排放标准。
三结语
生物技术专业毕业论文为实验研究类课题,每一个实验都需要多种仪器、生化试剂和其他耗材,特别是分子生物学试剂,价格非常昂贵。对于一些刚升格为本科院校的生物院系,教学资源会相对不足,如实验场地不够、仪器设备不全、少药品等现象较为普遍。学校对生物技术专业毕业论文经费的拨付是通过折算成课时(每位按28学时)以课时酬金的形式拨给指导教师。但许多高校对本科毕业论文经费的投入非常低,如有的高校生平均经费只有100元[3]。因此,大部分经费只能从指导教师自己的科研课题中拨付。加上大多数生物技术专业本科毕业论文由于缺乏系统性和创新性,其研究结果发表的价值不大。因此,从投入和产出的角度考虑,部分指导教师不太情愿投入过多的经费,而这反过来又会严重影响生物技术专业本科毕业论文的质量。
2提高南华大学生物技术专业本科毕业论文质量的建议
2.1改革现有教学模式
目前,生物技术专业人才不但需要掌握扎实的生物学理论知识,而且还需要具有一定独立从事科学研究和创新能力。许多综合性大学生物类研究生的招生规模已超过了本科生的招生规模。为了满足社会的需要,应在本科阶段即开始培养学生科学研究和创新的能力,为学生的进一步深造打下良好基础。因此,可以考虑改革现有教学模式,将生物技术专业毕业论文时间安排提前,在大三甚至大二时学生即可以在导师指导下进入实验室进行科学研究。郑增娟等对某医学院校本科生通过问卷调查研究发现42.6%受调查的学生都希望将毕业论文撰写时间提前至大三[4]。这样不但可以增加学生对理论知识掌握和应用的能力,还可以加强学生的科学研究素养,让学生有充分的时间去完成创新性和探索性较高的课题,以保证毕业论文的质量。目前,我校药学与生物科学学院已开展了尝试,在新生入校起,所有生物技术专业本科生就实行导师制,一般每位导师指导2-4名本科生。这样学生从大一开始,就可以进入导师的实验室,有充足的时间来确定毕业论文的选题,以及培养学生的科研兴趣、实践能力和创新思维能力。
2.2选拔具有较高学术水平和责任感的教师承担论文的指导
要明确指导教师的责任,通过制定指导教师工作细则来实现本科毕业论文指导的制度化[5]。指导教师应在毕业论文过程中培养学生树立勤勉严谨的工作态度、实事求是的科学作风,使学生充分认识到做好毕业论文对提高自身思想道德、业务水平、工作能力和综合素质的意义。同时指导教师自身的学术水平、学术道德和品行操守对学生会有深刻的影响。
2.3全程监控毕业论文质量
毕业设计过程中,要始终以指导教师为主导、学生为主体、组织管理为保障[6]。从任务书的下达、相关文献的查阅和论文的准备、开题、实施、中期检查、论文撰写阶段教师均要全程进行指导和监控。学校教务部门应制定论文开题与中期检查制度,全程监控论文的实施和完成情况。学校还应为学生建立完整的论文档案,如学生的任务书、开提报告、实验记录、论文等。指导教师在论文全程中的指导和监督是指强调指导教师的启发和引导作用,而不是布置任务似的指导,否则会导致学生过分依赖于指导教师,无法培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
2.4规范论文写作、严格答辩程序、客观评定成绩
论文写作要按正式期刊的发表要求来规范,从科学术语、文献引用、标点符号使用、图表绘制、图表说明等方面都应规范化。学校从2012年起实行本科毕业论文制度,规定重复率在30%以上的必须修改后才能参加答辩,重复率在60%以上的推迟一年答辩。对答辩过程应严格监督,如采取的教研室小组答辩、院级公开答辩和校级公开答辩三种形式是一种较好的尝试。小组答辩以教研室为单位分组进行,导师一概回避,互相答辩对方评委的学生,严格规定答辩程序和时间(如学校规定陈述和答辩时间必须控制在15min左右)。成绩的评定应采用客观、公正、合理的评价体系,最好是能量化的指标,如从论文的创新性、理论知识的掌握、论文工作量、实验结果、论文撰写等各个环节给出具体评分标准,成绩评定的主体可采用指导老师、论文评阅教师、答辩评委三级评分相结合。随机抽取30%左右参加院级公开答辩,被评为优秀的再参加校级公开答辩。这样能有效地对毕业论文(设计)的最终质量进行监控。
2.5建立本科毕业论文的激励制度,提高学生毕业设计的积极性
应建立完善的本科毕业论文激励制度,如学生的毕业论文公开发表在学术刊物上、获得了某些等级的奖励与表彰、获得了国家专利等,学校应给予一定的奖励。可以通过物质鼓励或以增加综合素质测评绩点、评优、评先、评奖学金、免试推荐攻读研究生等形式进行奖励。这样就能大大提高学生毕业论文的积极性,为毕业论文质量的提高打下基础。
2.6加大本科毕业论文的经费投入
专业基础课的设置体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1)。然而从科学到技术的差异很小,仅增加了工程基础课4学分(约11%),应为技术基础课,且应明确例举。从技术到工程的专业基础课要求有了明确的变化,按课程类别从科学到工程变化率近50%。学分的控制宜统一,且应规定生物技术专业的专业基础课最低学分要求中技术基础课学分应达20%以上,生物工程专业的专业基础课最低学分要求中工程基础课学分应达40%以上。且可给出典型的工程类专业基础课名录,如机械零件、电子电工基础等课程。另外生物工程专业基础课将《机械设计基础》列为可有可无的选修会造成该专业工程基础的严重缺陷,且应在生物工程专业的专业选修课中保留生物技术专业的细胞工程、酶工程等选修课(见表1)。
二、专业课
专业课的设置也体现了从科学、技术到工程的循序渐进过程(见表1),从科学到技术的专业课调整率达30%,而从技术到工程的专业课虽然有较大变化,但所列举的课程多为非典型的工科专业课(如基因工程、细胞工程、蛋白质工程),回避了典型的工科专业课如氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。学分的增加也不尽合理,三个相近专业,不论理科还是工科,学分基本要求应尽可能一致。向上浮动及在各选修课程间适当调整则是各校应有一定的自。另外生物工程是典型的工艺类专业,专业必修课缺工艺类专业应有的分析检测课也会给工艺过程及产品研发和生产中的质检质监和质控及产品安全留下隐患,故建议3+X模式中3应包含专业分析、X应例举氨基酸工艺学、抗生素工艺学、有机酸工艺学、酿造酒工艺学等。
三、实习及毕业实践环节
生物科学和生物技术的实习及毕业实践环节完全一致(见表1),未能体现从科学到技术的差异特点以及生物技术可授农学或林学学位的特色。毕业设计是工科工艺类专业最为特色的实践环节,但在许多学校以“毕业设计(论文)”的形式出现,实际实施则只做毕业论文,没有毕业设计,使毕业设计名存实亡,致使许多学校生物工程专业的毕业生根本就不知道何谓毕业设计,许多学生甚至把毕业论文当作毕业设计。建议明确生物工程专业的“毕业设计”为必修环节,可以设计论文二者兼顾,至于是“大设计小论文”还是“大论文小设计”可依各校情况而定,唯有如此,生物工程专业才能名符其实。
四、师资要求
师资的最低要求在规范中描述不尽一致,应加以统一。且应规定专业课的师资要求,因为能承担专业课的老师一般能胜任专业基础课,而能承担专业基础课的老师则不一定能胜任专业课。这在工科尤其如此。故除规定学历职称要求外,应规定专业要求,即“本科为相应或相关专业”的师资应大于专业师资总数的50%。
五、其他