水处理生物学论文范文

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第1篇

Abstract：The construction and practice of teaching team is one part of the university reform and one of the important measures to carry out the quality engineering and teaching reform. This paper deals with the construction concept， connotation， specific characteristics and target of the teaching team of the biology of water and wastewater treatment and experiment. And in particular it discusses the specific characteristics and target of the teaching team construction of the biology of water and wastewater treatment and experiment in the aspects of the experiment reform of the biology of water and wastewater treatment and improvement of teaching quality.

关键词：教学团队；质量工程；教学改革；水处理生物学及其实验

Key words：teaching team；quality engineering；teaching reform；biology of water and wastewater treatment and experiment

中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）32-0088-03

0 引言

在国家教学质量与教学改革工程建设中，教学团队建设是其重要的组成部分[1]。水处理生物学及其实验教学团队建设是为了适应市政工程、环境工程专业教学发展的需要及社会发展的需要，深化课程体系建设、教学思想体系、教学内容改革，提高教学队伍整体水平和质量、提高学生创新人才培养能力及工程素质，完善教学条件、完善和更新教学方法和教学手段、规范教学管理的一项综合性整体建设。水处理生物学及其实验教学团队是2011年安徽建筑大学评选出的教学团队，2015年成长为省级教学团队。教学团队由具有不同年龄和职称层次的教师队伍组成，拥有教授2人，副教授2人，讲师3人，其中硕士生导师2人。在教学方面，教学团队已打造了一批具有丰富教学经验和较高职业素养的教师队伍。教学团队成员都具有受专业教育的背景，大多数团队成员是从全国著名高校的农林科、理工科等各专业科室中选的，都精通生物学和水污染理论与控制，并且对于专业教学都各有特长。他们中间以博士、硕士为主，拥有系统的业务知识，组成了特色鲜明的教学团队。

1 水处理生物学及其实验教学团队的建设理念

1.1 教学团队建设形式

水处理生物学及其实验教学团队的建设首先要解决构建一支什么形式的团队。按师资力量、相关的课程规模及近期建设目标等因素，可以把团队分为狭义的教学团队和广义的教学团队[2]。其中狭义教学团队又可分为针对单一课程教学而组建的教学团队和基于专业课及相关专业课组建的课程群教学团队。单一课程教学团队主要围绕某一课程开展教学课程，课程群教学团队所从事的教学活动侧重课程内容之间的关联性以及课程间的配合。广义的教学团队则是围绕若干较为核心的单一课程教学团队的建设，组建由单一课程教学团队和课程群教学团队构建起来的较完整的专业课程体系而形成的大团队。广义的教学团队小则至少是本科教学中某个年级的课程教学团队，大到可以是包括相关专业研究生教学的课程体系团队。

鉴于市政工程、给排水工程专业教学的特殊性，水处理生物学及其实验教学团队属于狭义的教学团队，但因“水处理生物学”及其实验是相关专业的专业基础骨干课程，应该按照“从大处着眼，从小处切入”的原则进行课程建设。“从大处着眼”就是根据课程所涉专业的教育目标，结合课程的特点及其内在联系，把生物化学、环境生物学、环境生物技术、环境毒理学、水处理生物学及其实验等多门存在逻辑性和内在一致性的课程，整合成系列课程进行一揽子建设，组建课程群教学团队；“从小处切入”就是要将单一课程教学团队建设好，为课程群教学团队的可持续发展发挥作用。

1.2 教学团队建设方式思考

建设教学团队的过程需要不断积累和探索[3]。水处理生物学与实验教学团队的建设首先应当审定相关专业的总体培养目标；其次需要监督目标的落实，以确保其各层级之间相互配合与协作；最后以此为依托重点开展水处理生物学及其实验教学团队教师梯队的构建和培养。

从小的细节入手，每一个单一课程教学团队的建设都要落到实处[4]。在实际的建设过程中，单一课程教学团队建设要在充实内涵的基础上注重外延衔接。内涵建设指针对某一门课程的教学目标及教学要求进行教学规划，充分发挥教师丰富扎实的专业知识、强烈的创新意识和创新精神。外延衔接指在明确该课程与其他课程群之间关系基础上，与其它课程的教学积极主动去联系，融洽共存，进而实现团队层面上的局部与整体的统一。

2 水处理生物学及其实验教学团队的建设内涵

2.1 加强课程建设和教学改革，拓展教学团队成长平台

课程建设要着眼于全局，根据专业教育目标和整套课程体系规划去设计主体教学方案，贯穿基础课、专业基础课和专业课，使课程与课程之间进一步整合，在专业理论中融入更多应用型案例，确保单科教学与整个课程体系相协调[5]。比如在制定《水处理生物学》课程教学内容时，应该考虑该课程与前导课程《生物化学》及后续课程《水质工程学》的联系，加强应用实例的教学内容。

理论教学方法科学，教学手段先进，采用现代教学模式提高教学效果。理论教学 “以多媒体为主、板书为辅、师生现场操作”的思路进行课堂讲学，运用先进的多媒体教学手段来改进传统教学模式。重视实验教学方式和内容的改革，注重趣味性、工程性和创新性。市政工程、给排水工程专业的大学生尤其需要重视实验教学。实验教学实施原则是重在参与、重在过程、重在实验报告、重在知道，学到东西比实验结果重要得多。教学中除注重实验引导外，还要注重学生自主开发实验作品的能力，激发学生的实验兴趣和创作热情，提高实验教学水平和教学效果。

教学团队成员要积极申报和建设各级精品课程、MOOC课程。通过课程建设，完善课程的网上学习资源和网上答疑渠道，不断提升课程建设水平，力争获得标志性教学成果。水处理生物学及其实验教学团队近3年来取得相关教学工作积累和经验：主持完成省、校级教学质量工程项目5项，目前在研省、校级教学质量工程项目3项，发表相关教学研究论文10余篇。

2.2 加强师资队伍培养，提升团队教师素质

加强教师队伍建设，尤其对青年教师的培养。本着“质量立校，科研强校”的思想，按照“内培外引，优化结构，打造专兼结合双师教学团队”的人才队伍建设思路，通过在职学历教育、访学交流、新技术培训、职业资格培训、企业实践锻炼和坚持开展“传、帮、带”活动、教学竞赛活动、师德师风教育等方式，大力加强师资培养，教师队伍的学历结构、职称结构得到充分优化，专业素质、教学水平、实践能力得到不断提高，建成一支师德好、素质高、业务精的师资队伍，为课程教学融入新鲜血液。

2.3 重视科研工作，提高人才培养质量

教学团队建设的重要方面是要重视科研工作，教师学术水平得以提高、教学水平得以进步的基础是需要教学与科研间的互动。将科研项目与教学相结合，为有能力的学生提供科研项目有关的学习资料，积极让学生参与科研项目的研究和系统的研发，培养学生的文献查阅能力、论文报告能力及论文写作能力。教学团队成员有几个科研方向，诸如水处理微生物学、水处理生物生态学、水处理藻类学等，鼓励教师结合书本知识把科研新知识及时传授出来，让学生领略科技发展的魅力，鼓励学生发奋学习。良好的教学科研互动，尤其是青年教师在受到学生的钦佩和爱戴气氛中增强了自信心和工作动力。水处理生物学及其实验教学团队近几年来一直从事水处理生物学研究工作，具有相关研究工作积累和经验：主持完成安徽省十五科技攻关项目“微缺氧悬浮污泥层单级脱氮污水处理设备”、安徽省教育厅自然科学基金项目“新农村建设实用污水处理技术研究”的科研工作，均取得了较为系统的研究成果；目前教学团队成员主持在研2项国家自然科学基金青年基金“活性污泥法除磷过程中胞内储存物质的红外光谱解析与应用”、“sphingomonas sp. SJ-1对三苯甲烷类染料降解脱色的机制研究”；1项国家科技支撑计划子课题“铝合金聚氨酯外墙保温装饰一体化系统防潮、防霉、防水机理”；1 项安徽高校省级自然科学研究重点项目“污水处理厂尾水中有机氯的活性炭吸附及其机理”。2008-2015年教学团队成员多人参加了国家水体污染控制与治理科技重大专项“巢湖流域城镇污水处理功能提升及污泥处理技术与示范”等的科研工作，主要承担与水处理生物学有关部分的工作。教学团队成员近3年发表相关领域的科学论文30余篇，SCI、EI检索10篇。

3 水处理生物学及其实验教学团队建设的特殊性――实验教学改革

3.1 实验教学改革内容

实验教学建设是水处理生物学及其实验教学团队建设的一个重要方面。根据人才培养的目标，从学生素质培养和锻炼的角度出发，应该从实验教学内容、方法以及功能等各方面对相关体系进行全面的深化改革。水处理生物学及其实验教学团队不仅能够充分发挥集体协作的优越性，而且在实验教学中更加注重实验的综合性和实践性的改革，以达到探索综合型、设计型实验教学的新方法新内容的目标[6-8]。

综合型实验教学，实际上就是以学生独立操作为主、教师辅导为辅、实验过程包含数个实验关键点的实验教学模式。综合水处理生物学实验内容、方法、手段，培养全面思考以及解决水处理生物学问题的思维方式，运用综合分析问题、解决问题的方法和手段，掌握水处理生物学综合知识，以达到培养综合运用水处理生物学知识的能力和素质的目的。设计型实验教学，即学生根据实验指导教师提供的可选择题目自由选择感兴趣的课题、运用所学的理论知识和实验技能独立设计研究方案、确定研究路线并完成整个实验过程以达到实验目标的实验教学模式。

综合型和设计型的实验教学不仅反映了教学形式的多变性，而且体现了实验教学的内在本质。在筛选及判定综合型和设计型实验过程中，教师应认识和理解水处理生物学实验教学的内在规律；在进行综合型和设计型实验过程中，学生不仅增强多方位考虑问题的大局意识，而且通过水处理生物学研究方案设计以及水处理生物学实验过程中的设备和仪器调试和操作，学生的创新意识、主观能动性均得到提高。

3.2 实验教学改革实践

设置综合型实验。对于市政工程、给排水工程专业的学生来说，选用细菌总数、总大肠菌群2个指标作为综合性实验的内容是比较合适的。因为细菌总数、总大肠菌群是自来水厂2个重要的出水卫生学指标，熟练掌握这2个实验对今后从事水务工作的同学来讲是必不可少的。该实验将若干个微生物基础实验串联在一起，几乎运用到了微生物实验所有的基础操作技能，同学们之间也需要相互配合才能完成，这既增长了学生的实验操作技能，也培养了同学之间团队协作精神。

设置设计型实验。对于市政工程、给排水工程专业的学生来讲，由于很多学生毕业后都将从事水污染控制与理论工作，所以有关污水生物处理机理研究是其未来工作的重点。为此，我们设计了不同的实验以提高学生的技术水平：在综合型实验基础上，诸如“设计一个从污水处理构筑物中分离降解某种污染物的细菌纯种的实验方案”题目，要求学生学会从特定实验材料中分离降解某种污染物的细菌。为了培养学生解决问题的能力，实验中我们将学生分成几个小组，让学生自己查找资料、设计方案、准备药品和仪器，并完成实验。在这期间，教师只负责实验的指导和检查。通过此类实验，提高了学生查阅文献、应用文献的能力，最终达到驾驭文献的目的，由此增强了学生的成就感，大大提高了学生进行水处理生物学实验的兴趣。

4 水处理生物学及其实验教学团队建设的根本目标――提高人才培养质量

倡导团队中的成员与学生沟通，成为他们的知心朋友。深入同学中间，去了解同学生活、理解同学的喜怒哀乐，为同学们排解学习疑难，增进师生间的友谊，引导学生健康愉快学习生活。

倡导团队成员博学多才。大学教育不能够仅是讲授书本知识，需要把与书本知识相关的知识融入到教学过程中。人人知道“大肠杆菌”，在讲授大肠杆菌相关内容时，适时穿插一些水处理之外的内容，如大多数大肠杆菌是条件致病菌，主要附生在人或动物的肠道里，一般不致病，消除学生对其的畏惧心理；生物知识对水处理很重要，其实与我们的生活也息息相关，酸奶、奶酪、酒、食品添加剂（味精、酱油等）、豆腐乳、臭豆腐等均与微生物有关。借助好学生的好奇心，这样既活跃课堂教学气氛，又能够增强课堂教学效果，丰富学生的知识面。

水处理生物学及其实验教学团队的建设是长期的，每一位成员都以团队建设为己任，都在为团队争光；每一位成员都在用人格的正能量督促自己、影响学生，教与学相长，达到提高人才培养质量的根本目标。

参考文献：

[1]周峰，华春，陈全战，等.植物生理与分子生物学教学团队的建设与实践[J].江苏教育学院学报（自然科学），2011，27（2）：68-69，73.

[2]汪红.外语专业教学团队的建设理念和构建模式[J].北京第二外国语学院学报，2009（2）：29-32.

[3]刘凤春，陈希有，王林，等.高校教学团队建设的理论与实践[J].电气电子教学学报，2011，33（1）：5-8，56.

[4]王全胜.高校教学团队的组建及运行保障[J].甘肃联合大学学报（社会科学版），2009，25（5）：108-111.

[5]Bing G. Study on the engineering practice course education teaching reform [J]. Procedia Engineering， 2011， 15： 4224-4227.

[6]Paine L W， Fang Y P. Reform as hybrid model of teaching and teacher development in China [J]. International Journal of Educational Research， 2006， 45（4-5）： 279-289.

第2篇

教材教学模式考核体系给排水技术的迅猛发展，给排水工程专业教育的国际化成为必然趋势，双语教学也已成为很多高校给排水工程专业教学改革的重点之一。我校土木工程专业于2001年开设了给水排水工程方向，于2007年正式开始招生，在2011年一次性顺利通过学士学位点评估，并于2012年通过省教育厅审批成为“江苏省本科重点专业”。《水处理生物学》是给排水工程专业的学生必修的一门专业基础课，水处理生物学领域的发展是给排水工程技术的发展与创新的根本源泉，所以，为了培养给排水专业学生的创新能力及国际竞争力，开展《水处理生物学》双语课程的建设势在必行。

一、教材的选编

《水处理生物学》的主体部分是微生物学，有很多权威的外文书籍。目前，我国很多高校双语教学选用的是外文原版教材，虽然原版的外文教材能给学生提供很地道的英语环境，但是外文原版教材价格昂贵，而且外文教材的编写思路与国内专业设置的教学内容存在差异，学生通常难以适应，甚至会造成专业知识结构与重点的错乱的不良结果。因此，需要调整外文原版教材的专业知识结构，编写双语教学专用的教材，一方面，选用了很地道的、权威的英文专业术语；另一方面，又能很好地适应国内的教学思路。此外，选择一些国际前沿的科技研究论文，编成课外选读教材，让学生接触科技论文的写作技巧，同时也及时了解本学科的前沿动态。作者所在教研组以“高等学校给水排水工程专业指导委员会规划推荐教材”中文版教材为基准，从众多的英文原版教材中选择相应的内容汇编成英文版的教材，并选取大量的科技类论文编成选读教材，这样实现了双语教材内容的一致性，同时也非常符合中国学生知识构建的一般规律，有利于学生接受知识，在实践中效果很显著。

二、教学模式

目前，国内高校常用的双语教学模式是“英文原版教材，中文讲授”。但考虑到学生的英语水平薄弱，加上《水处理生物》的知识点比较多，比较零散，如果直接采用英语授课将不利于学生对专业知识的理解与掌握。此外，教师讲授为主的模式也不利于充分发挥学生的主观能动性。

因此，笔者所在教研组尝试将中文与英文讲授相结合，并充分调动学生学习的主观能动性。具体要求学生课前同步预习中/英文教材的内容，查询相关生词；课堂上先用中文讲解中文教材的内容，然后用英文进行总结和要点的回顾；板书与多媒体以中文为主，涉及到的专业术语给出对应的英文翻译，多媒体中加入一些纯英文的图片、音频、动画等，帮助学生理解与联想记忆；布置选读教材上相关的翻译、思考题作为课后作业；同时，考虑到全面培养学生对英语的听、说、读、写的能力。因此，在课堂的复习回顾环节中通过英文提问和英文回答来锻炼学生的听说能力，通过开展课堂讨论，鼓励学生查阅与课程内容相关的外文文献后，用英语对某一话题进行演讲与讨论。此外，《水处理生物学》有课内实验，实验课也采用双语进行教学。通过实践证明，该教学模式很大程度地调动学生学习的主观能动性，学生对专业知识的掌握和应用英语的能力均有较大的提升，教学效果很好。

三、考核体系

双语教学课程的考核与普通课程不一样，既要注重对学生掌握专业知识情况的考核，又要注重学生对专业英语的综合应用能力的考核，同时也要综合平时的学习表现和闭卷考试的成绩。作者所在教研组开展《水处理生物学》双语教学过程中，将学生课前预习的情况、复习回顾环节中的英文回答、课堂讨论中对英文的运用情况等纳入了考核体系，同时闭卷考试中加入了三分之一的英文试题，综合考察了学生对专业知识的掌握情况以及对专业英语的运用能力。

四、其它辅助资源

学生应当多阅读国内外相关专业的文献，才能拓展专业知识面，培养英语运用能力，因此外文学术资源对于双语教学非常重要。作者所在学校的图书馆可以提供国内外权威书籍的纸质版和学术资料的电子版。同时学院的独立资料室可提供与专业更密切相关的文献书籍，还有可供小组讨论的场所，有助于学生团队合作完成双语课程的作业。学院还具有一系列鼓励教师到国内、国外著名高校调研交流的政策，有利于双语课程建设的调研与完善。

为实现高等教育与国际的接轨，开展双语教学是必然的趋势。但是实践中由于多种原因，双语教学的效果并不理想。作者所在教研组通过近几年对《水处理生物学》双语教学的实践与研究，从教材的选编、教学模式、考核体系以及其它的辅助资源的角度进行了经验性的总结，可为今后其它类似双语教学的开展提供参考。

参考文献：

[1]孟海玲.“水处理生物学”双语教学与考核的探讨[J].科技信息，2011，（23）：188.

[2]胡碧波，阳春，许晓毅.水处理类专业双语课程参与式教学法实践研究[J].高等建筑教育，2011，20（01）：109-111.

第3篇

摘　要：目前，高效低耗去除水中氮磷污染物是国内外广泛关注的环境问题，污水反硝化脱氮除磷技术则是当前的研究热点。本论文针对反硝化脱氮除磷技术的核心——反硝化除磷菌的微生物学性能进行了研究，以深入理解反硝化除磷现象，也由此才能充分利用其优越性来提高和优化生物脱氮除磷效率和工艺。

关键词：污水处理；反硝化脱氮除磷；微生物学；反硝化除磷菌

到目前为止，国内外学者普遍关注反硝化除磷工艺的试验及影响因素，但对反硝化除磷脱氮微生物及其种属的研究较少，尚处于起步阶段，而针对反硝化除磷菌种在生理生态方面的特性研究则更少。本论文针对反硝化脱氮除磷技术的核心——反硝化除磷菌开展微生物学研究，更进一步理解反硝化除磷现象，提高生物脱氮除磷效率。

1.反硝化脱氮除磷的微生物机理 Seyoum Yami Gebremariam, Marc W. Beutel, David Christian, et al. Research advances and challenges in the microbiology of enhanced biological phosphorus removal-a critical review. Water Environment Research, 2011, 83(3): 195-219.

第4篇

环境工程微生物学是环境工程专业学生必修的专业基础课程,是一门实践性很强的应用学科。实验课是环境工程微生物教学的重要组成部分,它是培养和训练学生的实验操作能力、独立分析问题、解决问题能力的重要环节。环境微生物的一些基本技术如无菌操作、培养基制备、消毒与灭菌、微生物的培养分离计数等在环境污染处理的应用领域中应用十分广泛。随着生物工程技术的发展,现代生物技术如基因重组、pcr技术也在环境工程得到应用。近年来我国高等教育规模急剧扩张,教学实践资源日趋紧张。如何改革环境工程微生物学实验的内容及授课方式,一直是大学环境类课程建设的重要内容。近年来,我们对环境工程微生物的实验教学进行了改革探索,目的是进一步提高环境工程微生物学实验教学效率,培养具备理论知识扎实、动手能力强的大学毕业生。

1 改革实验课程的设置

我们将过去独立、互不相关的微生物实验改为一连续的探索性的大实验,开设了一门“环境工程微生物综合训练”的独立课程。课程放置在学期结束时的实践周中进行,集中对学生进行微生物的培养、分离、鉴定和污水处理应用的基本操作的训练过程,这样强化了对学生基本技能和动手能力的培养。综合训练的主要内容包括:首先在制备各类培养的基础上,采取不同的环境样品中进行接种、培养,通过菌落和个体形态观察,纯化细菌、放线菌或霉菌和酵母菌,然后学生以自己分离、纯化的菌种为材料继续进行以后的实验,在对细菌形态观察、革兰氏染色和菌体大小测定基础上,最后做细菌的生理生化试验,对细菌做出初步鉴定,并将分离出来的细菌用于生活污水的处理上。环境工程微生物综合训练的主要实验内容和所涉及的知识点见表1。改革后的综合训练使原来孤立、不连续的实验形成一个连续的整体。在微生物的菌种的培养和分离,纯种的计数和鉴定等方面强化了学生的实验技能。各种基本操作技能在微生物综合训练中多次操作,反复应用,能大大提高学生的微生物技能的综合应用能力。

验证操作性实验相对较多,设计性、综合性实验相对较少是目前实验课程教学中的突出问题,这对培养实用型人才极为不利,也不利于调动学生的学习兴趣和积极性。我们将一些应用性、综合性和学生感兴趣的实验课题,作为选作实验,供感兴趣的学生通过查阅相关资料,综合运用不同实验技术,设计实验方案,通过教师指导和小组讨论确定方案并加以实施。实验后综合分析实验结果,撰写科创论文。比如,“微生物诱导腐蚀”的选作实验,主要是研究研究厌氧微生物对金属腐蚀过程,使同学们扩大对微生物环境作用的了解,增强学生的学习兴趣和实践动手能力。这样,既能提高学生对实验的兴趣,又能促使他们将所学的理论知识应用起来,从而加深对环境工程微生物课堂教学内容的理解。(如表1）

2 重视视频实验教学的应用

微生物个体微小,学生对它的感性认识不多,这使得许多有关微生物的概念变得抽象、难以理解。在实验教学中,有目的的引入了视频实验等多媒体教学的方法,可以增加实验教学的直观性和趣味性,并在一定程度上弥补实验教学经费紧张等问题。我们不仅制作了环境工程微生物的多媒体课件,而且采用视频教学短片,向学生展示基本的实验操作,以及相关实验技术的发展及其在生产或科研中的应用。这些改革以视频的形式向学生展示实验的基本过程,具有较强的直观性,通过屏幕清晰形象准确地展现每一个步骤,使学生掌握实验操作技能的关键所在加深了学生对使微生物的实验规程和操作技巧理解,如无菌操作技术、微生物的分离和培养技术、消毒灭菌技术、斜面、液体、平板接种培养方法等。采用多媒体进行实验教学,具有形象、生动、信息量大的优点,结合教师在实验过程中的讲授和示范,有利于学生在脑海里建立每一种实验操作的标准和规范。因此应该加强多媒体在环境微生物学实验教学中的应用。

3 强调实验前的准备工作

传统的实验课程教学方法是由实验教师帮助学生完成很大一部分准备工作,学生只是按教师的讲解和实验手册的步骤进行操作。我们在微生物综合训练中,改变实验课中讲解过多的现象,只是重点讲述实验成功的关键并事先提出思考题,让学生们带着问题去进行实验,让学生通过实验归纳出结论,从而理解和验证微生物学的基本原理。教师在实验中起指导作用,着重培养学生的动手能力。由于综合实验涉及的内容很多,所以我们要求学生先复习以前学过的知识并写出实验计划(包括实验目的、原理、仪器、材料、步骤),然后在课堂上对实验计划进行讨论,讨论后学生再进行修改,最后由教师审定。审定合格后,学生方可开始进行实验,这是可以提高学生的实验培训的主动性。实验从实验材料的准备到每一步实验都由学生自己动手,教师只起检查和辅导示范作用。让学生明白每个实验步骤操作的好坏对后续实验的进行有直接的影响,培养学生整体的实验观念和细心的操作习惯。由于是学生自己进行实验的准备工作,可以加深对实验的目的、原理、方法、步骤的了解,实验效果很好。

4 改革实验课程的考核形式

综合训练的考核是既是课程设置的要求,也是对学生实验技能学习的一种督促和检查。在微生物综合

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训练中,我们将学生4～5人分为一小组,同一组的每位学生既有分工又有合作,每位学生都独立进行无菌操作、接种培养等工作。在材料的准备和实验完成的整个过程中,任何一个步骤的失误都将直接影响最终结果,因此我们要求每位学生规范操作,仔细观察,及时记录,培养严谨的科学态度和独立操作能力,老师对每位学生的操作和实验结果都做出客观的评价。将综合训练考核分为预习、操作、实验报告三部分记分。在实验过程中,进行现场指导,当场考核,不仅要看实验报告,更要依据预习、现场实验操作和实验结果综合考核。在操作考核中既有单独的个人操作考核,也有分组的操作考核。实验报告要实事求是,严格杜绝相互抄袭现象。要求学生在实验报告中对实验过程和结果进行详细记录和分析,养成一个善于分析问题和总结问题的好习惯。实验报告中的分析与讨论是很重要的内容,我们鼓励学生在分析讨论中自由地写出自己对实验的理解,比如哪些操作步骤没有做好,或者在实验过程中容易出现什么问题,如何避免等,还可以提出对实验设计修改的建议。通过对实验问题和结果的分析、讨论,可加强学生对理论知识的理解,大大提高学生分析问题和解决问题的能力。

通过这些改革措施,使学生能够认识到实验课的重要性,同时也提高了实验课的地位和学生的积极性,教学质量有较大的提高,为环境工程专业后续课程教学的展开和将来毕业论文的顺利完成打下基础。

5 培养工程实践观念

我校是具有电力特色的地方性高等学校,环境工程专业是从电厂化学专业基础上衍生和发展起来的。我校环境工程专业的课程设置强调重工程、重实践的专业特色。环境工程微生物学需培养学生分析和解决环境工程问题的思维模式,要使学生了解微生物在环境污染物治理中的作用原理,而不是仅仅停留在微生物学本身基本的实验操作上。我们在微生物综合训练课程设计别注意结合工程应用问题,充分围绕教学队伍的科研课题及实习单位的生产展开,注重培养学生的工程实践能力。我们根据本专业教师承担的科研项目,通过课题的形式,组织一些对环境工程微生物感兴趣的学生,参加到教师的科研项目中。一些老师在设计新的污水处理工艺时,经常会有很多项目指标需要测试,只要合适,我们也将样品拿来让学生在实验教学中做。这样就培养了学生从工程角度思考和解决实际问题的能力。

第5篇

关键词：生物脱氮工艺 短程硝化反硝化 同时硝化反硝化 厌氧氨氧化

1.短程硝化反硝化

短程硝化反硝化生物脱氮（shortcut nitrification denitrification）是由荷兰Delft技术大学开发出来的脱氮新工艺[1-3]。其基本原理是将NH3-N氧化控制在亚硝化阶段，然后进行反硝化。反应方程式可表示为：

短程硝化反硝化的生物脱氮途径与传统硝化反硝化相比，在处理高浓度有机氮废水中具有潜在的优势：⑴短程硝化反硝化生物脱氮比传统硝化反硝化生物脱氮节省了25%的耗氧量；⑵在反硝化过程中是以有机碳源作为电子供体，短程硝化反硝化仅需传统硝化反硝化60%的有机碳源，节省了40%的碳源。理论上计算，传统硝化反硝化C/N为2.86:1，短程硝化反硝化C/N为1.71:1，即较低的C/N下就可以实现短程硝化反硝化反应；⑶缩短了反应历程，提高了脱氮效率。在好氧过程中短程硝化反硝化生物脱氮比传统硝化反硝化生物脱氮减少了由NO2－-N氧化为NO3－-N的过程，缩短了总的反应历程。另外，在短程硝化反硝化过程中由于省去了由NO3－-N到NO2－-N这一转化过程，反硝化碳源不再为硝酸盐还原菌优先利用，也不存在硝酸盐还原酶对亚硝酸盐还原酶的竞争性抑制，加速了脱氮效率。

2.同时硝化反硝化

同时硝化反硝化（simulataneous nitrification denitrification）工艺，简单地说，是在同一个反应器中同时实现硝化和反硝化。Munch.Elisabeth V等研究了SBR法中的同时硝化反硝化现象[4。G.Bertanza运用延时曝气法对废水处理过程中的同时硝化反硝化现象进行了三年的研究[5]。试验结果表明：处理系统中的氧化还原电位在120～180mv范围内（此时DO浓度均在1.5mg/L以下）同时硝化反硝化的处理效果最好，总氮去除率可达到60%～70%。

根据以上可知，同时硝化反硝化现象确实存在于多种废水处理工艺中。目前大多数学者认为其机理的探讨主要从微环境理论、微生物学和生物化学的角度来研究：

⑴从微环境角度来看，由于微生物个体形态非常微小，一般属μm级，影响生物的生存环境也是微小的。由于微生物种群结构、基质分布、代谢活动和生物化学反应的不均匀性，以及物质传递的变化等因素的相互作用，在活性污泥菌胶团和生物膜内部会存在多种多样的微环境类型。即使在好氧性微环境占主导地位的活性污泥系统中，也常常同时存在少量的微氧、缺氧、厌氧等状态的微环境。

⑵从生物学和生物化学角度来看，主要有两种观点存在：一种是Lloyd等及Robertson和Kuennen提出的好氧反硝化的概念，认为好氧反硝化菌和好氧反硝化酶系的存在导致了这种现象。目前已知的好氧反硝化菌有Pseudoonas、Spp、Alcaligensfaecalis、Thiosphaera、Pantotropha等[6]，这些菌种为好氧反硝化的解释提供了生物学依据。另一种是Bock等提出的好氧反氨化的概念，即在有氧气限制的情况下，NH3-N直接转化为氮气。

同时硝化反硝化有以下优点[7]：⑴硝化过程中消耗碱度，反硝化过程中产生碱度，这样同时硝化反硝化能有效地保持反应器中pH值稳定，而且无需添加外碳源，考虑到硝化菌最适pH值范围很窄，仅为7.15～8.16，因此这一点是很重要的。⑵同时硝化反硝化意味着在同一反应器、相同的操作条件下，硝化和反硝化应能同时进行。如果能够保证在好氧池中一定效率的反硝化与硝化反应同时进行，那么对于连续运行的同时硝化反硝化工艺污水处理厂，可以省去缺氧池的费用，或至少减少反应池容积。对于仅由一个反应池组成的序批式反应器来讲，同时硝化反硝化能够降低实现完全硝化反硝化所需的时间。同时硝化反硝化系统提供了今后降低投资并简化生物脱氮技术的可能性。然而，对于同时硝化反硝化的机理还缺乏深入的认识与了解，要使该项技术实用化还有大量研究工作有待完成。

3.厌氧氨氧化

1990年，荷兰Delft技术大学Kluyver生物技术实验室开发了ANAMMOX工艺。该工艺的特点是：在厌氧的条件下，以NO3―为电子受体，将NH3-N转化为氮气。最近研究表明NO3―是一个关键的电子受体。由于这类细菌是自养菌，因此不需要添加有机物来维持反硝化。试验研究发现:厌氧反应器中NH3-N浓度的降低与NO3―的去除存在一定的比例关系[8]。发生的反应可假定为:

最近研究表明，NO2―也可以作为电子受体进行如下反应：

根据化学热力学理论，上述反应的ΔG＜0，说明反应可自发进行的。厌氧氨氧化过程的总反应是一个产生能量的反应，从理论上讲，可以提供能量供微生物生长。因此，可以假定厌氧反应器中存在微生物，它可以利用NH3-N作为电子供体还原NO3―-N，或者说它可以利用NO3―-N作为电子受体来氧化NH3-N。

从方程式2-17和2-18可以知道，该工艺不需要氧气和外加碳源，处理低C/N的高浓度NH3-N废水很有前景的。

4.固定化微生物脱氮技术

固定化微生物技术是指通过化学或物理的方法将游离的细胞或微生物加以固定，使之成为不溶于水但仍具有高的生物活性固定生长体的一项新技术[9]。

固定化微生物技术是20世纪60年代直接从固定化酶技术发展起来的一项新技术，最初主要用于工业微生物的发酵，70年代后期由于水污染问题的日益严重，迫切要求开发高效的废水处理新技术，于是人们开始考虑将固定化微生物技术引入废水处理领域。该技术可将筛选的优势菌种或微生物加以固定，从而构成一个高效的废水处理系统，与传统的悬浮生物处理法相比较具有处理效率高、稳定性强、产泥量少、无污泥膨胀、固液分离效果好、装置容积小等优点，在废水处理，尤其是特种工业废水处理领域中显示出广阔的应用前景。固定化微生物脱氮技术就是利用固定化微生物技术的特点，将硝化菌和反硝化菌固定在一起，以保证反应器的菌体浓度和脱氮性能，成为近10多年来生物脱氮领域研究的热点之一。国内外学者对硝化菌和反硝化菌单独固定及固定化细胞的脱氮性能作了详细的研究，在日本已有将固定化硝化菌用于废水处理能力11300m3/d的工业装置[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] 冯叶成，王建龙，钱易，生物脱氮新工艺研究进展[J]，微生物学通报， 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] 李丛娜，吕锡武，稻森悠平，，同步硝化反硝化脱氮研究[J]， 给水排水， 2001，27(1):22-25；

[8] 白莉，杨云龙，生物脱氮新技术[J]，科技研讨，2003，13(7):101-102；

[9] 杨麒了，李小明，曾光明，谢珊，刘精今，固定化微生物脱氮技术[J]， 环境污染治理技术与设备， 2002.10，Vol.3 No.10 :58-60;

第6篇

引言

环境工程微生物学作为一门边缘学科，它要求学生要将理论与工程实践紧密结合，是一门实践性很强的课程。掌握必要的环境工程微生物学实验技能对于理解和认识环境工程微生物学有关理论，从事环境工程相关研究工作具有重要意义。现代大学教育的目标是培养学时创新意识和能力，将以知识为核心的观念转变为以创新为核心，从强调传授知识到知识与能力并重，培养应用型人才。因此，大量的课程实验成为巩固和加深学生对基本知识和基本技能掌握与理解的必然要求。然而，传统环境工程微生物实验课中，各部分实验项目相对独立，连贯性不强，且内容重复较多，学生在有限的课堂教学中难以系统地把握微生物学实验操作，不利于实现对培养学生的环境工程微生物操作技能和综合素养。面对近年来各种实验课堂教学学时都存在压缩趋势，如何在实验教学过程中综合设计、合理调整、突出重点显得非常关键。因此，我们可以根据实际需求和条件，适当调整实验内容，将原有各相对独立的实验项目按照器皿包扎、配制、消毒，菌株划线分纯、计数、转种、保存，革兰氏染色、菌落观察及菌体特征显微观察等系统串联在一起，形成一个综合性实验。通过该综合实验短期而系统的锻炼，让学生掌握4种以上实验项目的实验技能。

这不仅优化实验教学内容，能够让学生在有限实验教学学时内掌握几种关键的微生物学基础操作技术，而且使他们对环境工程领域所涉及的微生物学研究途径有一个完整认识。结合自身特色，设计综合性实验。如自建的污水处理厂，环境工程专业实验室位于污水厂办公楼内，极大程度上方便了相关实验课的开展。结合此特点，我们提出了“污水生物处理过程中微生物的简单分析”的综合性实验。

一、综合实验教学方案设计

污水生物处理主要是指利用微生物的新陈代谢作用，分解转化污水中的污染物，达到净化水质的目的。生物处理是目前污水处理最有效、最经济的方法之一。污水处理过程中微生物种类繁多，采用传统技术方法和镜检来分纯、计数、观察其中的优势菌株，对比其与进水和出水中主要菌株的差异，有助于了解污水生物处理过程中微生物的生长情况，巩固基本操作技术。长期对不同阶段、环境下污水处理中优势菌株观察，可以有助于正确判断污水处理运行情况。综合性实验“污水生物处理过程中微生物的简单分析”是在综合实验准备环节、细菌计数、划线分纯、形态观察等操作的基础之上，完成对污水中微生物的划线分纯培养、斜面接种、菌落计数(平板涂布法、倾倒法及显微镜直接计数法相比较)、菌落观察、菌体观察(革兰氏染色及镜检)等系列分析工作。通过对污水分离菌的菌落和菌体形态观察，初步判定大致所分主要菌株类型。结合本组的实验结果，了解所选污水处理的不同阶段微生物生长情况。在学习对污水处理过程中微生物生长情况简单分析的方法的同时，强化了学生的微生物基础操作能力。

二、实验教学内容实施

让学生掌握微生物基础操作，并尝试判断污水处理的前、中、后不同阶段细菌生长情况。实验前，先统一以PPT形式讲授整个实验流程及各部分须注意事项，然后开始分组实验。

(1)实验准备环节:配制固体基础培养基和0．85%生理盐水，并分装固体培养基———6支试管(每支5mL)做斜面，剩余装入锥形瓶中;另外，制作试管、锥形瓶的棉塞，并对试管、锥形瓶、培养皿、移液管进行包扎;然后对以上所有实验用品进行高压灭菌。取出后放入无菌操作台中，并用紫外灭菌。用无菌锥形瓶分别取进水、处理中、出水水样，备用。

(2)细菌计数:计数之前首先对所取水样进行梯度稀释，然后按照平板涂布法、倾倒法及用血球计数板直接计数法分别进行计数，尽量让学生了解并掌握三种计数方法的特点与差异，以便今后根据实际情况选择合适计数方法。

(3)划线分纯:取原水样进行平板划线，根据微生物菌落特征分别选取分散开的不同菌落进行再次划线后继续培养，直到获得多个不同菌株。此部分工作由于每次划线培养都需要1天时间，因此若要多次划线分纯，则需学生在课后继续“自助”进行该实验，直到获得纯菌株为止。最后，在已准备好的固体斜面上接种所得已分纯菌株，培养24小时后取出，4℃下保存。

(4)形态观察:取出前一天培养的平板，对细菌的菌落形态和菌体形态分别进行观察。其中菌落形态是观察培养皿内不同菌落形态，初步分析自己分离微生物的种类，并和其他同学的实验结果进行对比，大致判断污水处理不同阶段微生物的差异。菌体形态则是分别挑取具有不同特征的菌落，按照已掌握革兰氏染色方法进行染色，镜检观察。实验过程中，学会具体操作技能是根本，而对实验结果的分析判定同样重要。因此要求学生做详细记录，以便根据所属小组的实验结果分析所取水样中细菌情况。可根据各个实验部分设计不同图表方便学生记录，如表1就是用于实验污水中细菌计数结果记录用表。要求学生根据实验结果，分析所属小组分离出了那些常见菌，以及结合自己实验，判断污水处理过程中有没有哪些菌在不同阶段都存在?如果存在，有哪些?

三、“指导+自助”实验教学模式探讨

采用“指导+自助”实验教学模式，实现课上指导、课下自助。指导老师在课堂上有重点地讲授实验操作技能，学生除课堂学习外，根据自己喜好，或重复练习课堂所学实验操作，或自己设计实验进行分析，也可以参与教师的科研项目进行更深入的锻炼与提高。这种方式不仅是对环境工程微生物课堂实验教学学时有限的弥补，更是对实验教学学时、内容的拓展与延伸，能够充分提高本科实验室教学资源的利用效率，发挥本科实验室教学资源的功能，让学生可以充分利用课余时间熟练实验操作，巩固所学实验知识，增强自主创新技能。在学生自助实验学习过程中，实验室指导老师也可以根据学生个人情况适当安排和指导。可以根据已学“污水生物处理过程中微生物的简单分析”实验进行延展分析，如设计活性污泥法处理污水过程中的“革兰氏阳性与阴性细菌比例情况分析”、“污水处理中最常见菌体的确定与分纯”、“接触池投加药物量与杀菌效果的关系”等实验，促进学生培养自己的创新性思维。#p#分页标题#e#

四、实施效果总结

(一)集中讲授效果

实验课在理论课结束后集中两天授课，改变了实验教学依附于理论教学的从属地位，既保证了与理论课的衔接，使实验在理论的指引下按其本身的规律和系统进行，又能系统、合理安排实验教学内容，使实验内容连续、有序进行。不仅使学生操作起来认真，更重要的是结合实际、系统讲授使得环境工程微生物学实验课程更有意义。尽管课时有限，但六年来的实验教学探讨发现，95%的学生在实验学习过程中有良好表现，并对这种集中式综合设计实验表示非常满意。

(二)学生评价结果

通过对“污水生物处理过程中微生物的简单分析”实验课的学习和课后自己的巩固练习，系统掌握了从实验基本的包扎、消毒等准备工作到细菌分纯、计数，再到菌落、菌体观察等。此外，由于本实验内容是基于污水处理过程中的细菌分析，学校有国内首座高校自建污水处理厂，实验取样方便，实验结果对于我们更清楚认识污水处理过程有积极作用。

第7篇

1 畜禽粪便恶臭处理

养殖业是农业的重要组成部分，养殖业的发展直接丰富了人们的餐桌。然而另一方面，与日俱增的畜禽排泄物的无害化集约化处理又成了一道困扰我们的难题，其中就包括了畜禽排泄物的无臭处理。数据表明，与人的污物排放量对比，畜禽养殖排放的粪便和污水量平均是人的十倍至几十倍[1]，因此，实现畜禽污物的高效除臭，是新型微生物除臭剂开发的重点方向之一。

籍景淑比较了不同类型的除臭剂对猪粪的除臭效果并研究其对动物生理的影响，针对性的分析了乙酰氧肟酸、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和啤酒酵母对猪粪中NH3的清除效果及清除机理，发现复合菌剂联合乙酰氧肟酸作用，对猪粪NH3清除的效果更加显著[2]。曾晰菀以兔粪、马粪、菌渣、稻草牛粪堆腐物、腐熟猪粪五种材料为筛选对象，得到3株耐高温菌，形成复合菌剂添加到猪粪堆肥中，经检测该菌剂在猪粪腐熟过程中可有效降低NH3的生成[3]。刘鸫将枯草芽孢杆菌、活性炭和茶渣组成的复方除臭剂，发现按照2%的添加量进行猪饲料添加，不仅能够显著降低粪便臭味化合物的散逸量，还能显著提高饲料内纤维物质的表观消化率。近几年也不乏针对畜禽养殖过程恶臭处理的除臭剂专利，贵州大学文明等发明了一种可对畜禽B殖场开展有效恶臭处理的复合型微生物除臭剂，包含了嗜酸乳杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、沼泽红假单胞菌、班图酒香酵母菌、平常假丝酵母菌、扩张青霉、米根霉、绿色木霉、细黄链霉菌和灰色链霉菌。吕津东发明了由乳酸菌、芽孢杆菌和酵母菌组成的微生物除臭剂，可广泛用于畜禽粪尿除臭。

2 固体垃圾恶臭处理

现代社会城市化的进程越快，城市产生的固体垃圾越多，面对堆积如山的固体废弃物，最传统的垃圾填埋法无疑会产生强烈的恶臭，因此利用微生物除臭剂开展城市固体垃圾堆放和处理过程中的除臭，也是今后微生物除臭剂极具潜力的应用方向之一。

崔玉雪2011年报道，从垃圾填埋场的污泥和垃圾渗滤液中分离得到7株具有较好环境适应性的菌株，经鉴定分别属于产碱杆菌属、芽抱杆菌属、无色菌属、显核菌属及溶藻菌属，并开发成为复合除臭菌剂，该除臭菌剂的效果与EM菌剂相比，对NH3的消除效果更佳。

湖南省微生物研究所许丽娟等发明了一种有效消除城市生活垃圾填埋场、垃圾中转站异味的微生物除臭剂，实验得到除臭微生物混合发酵的稳定工艺，可大幅降低生产成本。宜宾万华生物姜德油发明的微生物环保剂将沼泽红假单孢菌、枯草芽孢菌、德氏乳酸杆菌以中草药提取液作为发酵基质，发酵工艺简单，使用操作简便，除臭灭蝇效果显著，较好的解决了垃圾填埋场、垃圾中转站及化粪池的蚊蝇和恶臭问题。

3 污水集中处理

城市生活、农业、养殖、工业等都会源源不断产生废水、污水，现代污水的处理过程中必备除臭阶段，以污水处理设备中最常见的生物滤塔为例，污水净化的同时或在下游实现脱臭，对减少污水的二次污染意义重大。

田顺从污水处理厂污泥中筛选分离到一株具有高效蛋白降解特性的功能菌枯草芽孢杆菌，并经过配比试验与嗜酸乳杆菌制成复合除臭菌剂，表现出良好的除臭性能。2011年葛洁对除臭生物滴滤塔的工艺进行优化研究，实验确定了适于生物滴滤塔特性的净化H2S混合菌种及改性陶粒填料。北京工业大学刘春敬研究生物滴滤塔中优势微生物固定化微球对H2S的降解作用。张钊彬针对污水处理厂恶臭问题提出利用化学-生物联合除臭法解决污水处理厂对环境的二次污染问题，采用化学试剂喷雾结合生物滴滤塔处理恶臭气体，可达到兼顾降低生物处理部分原料成本和化学处理部分运行成本的目的。

4 景区环境维护

旅游业的兴旺带来了我国新的经济增长点，而景区剧增的游客量却导致了游客粪便处理问题日渐棘手，处理不善引起的恶臭不仅影响游客心情也严重影响景区的环境。目前有不少研究者也从景区生态环境建设方面着手进行景区厕所除臭剂的研究。

唐微微报道了针对景区生态厕所的除臭剂的开发及应用研究，获得植物乳杆菌、东方伊萨酵母、干酪乳杆菌、公牛链霉菌等六株除臭性能较好的菌株。按合适配比开发出除臭菌剂结合10%木屑添加，除臭效果检测四个指标均比市售的EM菌液略胜；中国科学院成都生物研究所闫志英等发明的复合生物制剂包含乳杆菌、嗜热链球菌和橘皮提取液，可直接用于公厕除臭；上海澄思源生物科技朱恩灿等发明了由光合细菌、酵母菌、乳酸菌复合菌群和香精、乙酸、乳酸组成的混合除臭剂，直接喷洒至厕所即可达到吸收臭气、抑制臭味物质产生的目的。

另外，除了喷洒微生物菌液直接进行恶臭处理，微生物除臭菌剂的效果优劣还与其添加的填料直接相关，填料对除臭效力的影响主要来自于物理吸附作用以及为除臭微生物提供附着载体。文献大量报道的填料有沸石粉、硅藻土、膨润土、泥炭土、生物活性炭、锯末、煤粒、陶粒等，而最近一些研究发现，聚氨酯泡沫塑料表面多孔，表面积大，并且微生物只在填料的孔中生长，不易造成填料堵塞，因此适合制作成生物反应器的填料，利于促进生物反应器净化效率提高并降低运行成本。孙绍堂等发明了一种微溶性矿物质材料焙烧形成的惰性填料，其特点是在填料微孔结构和孔隙表面包覆营养膜，使其具有为微生物缓释补充营养物质的功能，使生物填料的性能具有可控性和自培育性，降低成本，解决传统生物填料的微生物优势菌群培育问题及营养供给问题。

对具有有效面积更大、孔隙多、交换能力强等特点的新型填料的发掘还在不断进展之中，材料的吸附性能、通气性能、保水性能、能否为微生物的生长提供营养源，都是研究者需要重点考虑的方向。

综上，新型除臭微生物的发现为新型微生物除臭剂的开发提供了基础，另一方面，也可以依靠分子生物学的手段对微生物进行定向改造，创造出更符合实际需求的工程菌株。由于分子改造的周期较长、成本较高，越来越多的研究则侧重于将微生物的转化与除臭剂中填充剂的理化作用相结合，形成多种作用机制联合的复合型微生物除臭剂。未来，随着微生物处理能力的提高、单位体积填料有效面积的增加、以及合理的操作参数的确定，复合型除臭制剂必将在恶臭问题治理过程发挥更加强大的作用。

【参考文献】

[1]崔玉雪.（2011）.用于填埋场臭气控制的微生物除臭剂开发与除臭机理研究. [硕士学位论文]华东师范大学.

第8篇

【关键词】阶梯式;科研素质;创新能力

创新型人才的培养是我国教育改革的核心问题。所谓创新型人才是指具有独立的创新能力，能够提出问题、解决问题、开创事业新局面的人才[1]。对大学生而言，创新能力需要知识的积累,但知识并不能替代学生的创新能力[2]。实践性教学是高等学校本科人才培养中一个非常重要的组成部分，探索构建创新实践教学体系对学生创新精神和创新能力的培养至关重要。吉林大学环境工程专业构建了课内与课外有机结合、阶梯式的科研实践训练体系，并制定了相关实施办法和质量保障制度，取得了一定成效。

1.主要科研素质训练实践环节构建

构建基本原则：课内与课外实践相结合；充分发挥学生的个性；以科研引领和支撑，构建阶梯式的多级科研素质训练和创新能力培养实践教学体系。构建的主要环节包括课内环节和课外环节，课内环节主要包括课内实验、认识实习、教学实习、生产实习（实训）、毕业论文（设计）等；课外环节主要包括专业调研、大学生开放性实验、大学生创新实验训练项目、专业竞赛、参与老师科研项目等。

2.主要科研素质训练实践环节的内容

2.1主要课内实验

根据环境工程专业的特点和要求，强化主干课程课内实践的内容和训练项目数，增强基础专业实践能力，主要包括环境工程微生物学、环境监测、环境工程原理、物理性污染控制、环境水文地质学基础、环境水文地球化学、水处理实验技术、固废废物处理与处置、大气污染控制工程、污染场地控制与修复、环境生物技术等实验。

2.2主要实习环节

主要实习环节包括认识实习、教学实习、生产实习和毕业设计（论文）。（1）一年级认识实习及实习基地认识实习的主要目的与任务在于：通过参观给水处理厂、污水处理厂、卫生垃圾填埋场、污染场地、环境监测站和典型地形地貌等，了解和熟悉给水、污水处理工艺和大气污染控制工艺、构筑物的组成及其工作原理以及水土污染状况，为后续专业主干课程的学习提供必要的知识储备；了解城市环境污染调查、监测、评价的基本工作方法；明确当前环境污染控制和综合治理基本策略和原则；培养学生主动获取和分析判断环境信息的能力，提高学生在环境污染控制与治理技术方面的应用能力、实践能力。（2）二年级教学实习及实习基地教学实习的目的与任务在于：掌握城市水、土、气、固体废物、污染场地等环境污染的调查、监测、评价的基本工作方法和技术要领；掌握污染场地的基本调查方法，污染现状的评价，污染风险的预测方法；培养学生主动获取和分析判断环境信息的能力，提高学生对城市环境污染现状、污染场地的调查、评价等方面的应用能力和实践能力。（3）三年级生产实习及实习基地生产实习的主要目的和任务在于：巩固和加深已学过的基础和专业基础理论知识，提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际工程技术问题的能力；培养学生分析和解决具体问题的能力；掌握给水、排水、卫生垃圾填埋场、大气污染控制、污染场地控制与修复等处理工艺及构筑物设计方法，并绘制构筑物设计图纸；了解国家相关的方针和政策，正确使用专业的有关技术规范和规定。培养设计计算、编写设计文件或设计论文、使用规范手册和应用计算机的能力；学会广泛地搜集国内外有关资料，了解国内外的水平和状况；培养深入细致调查研究，理论联系实际，从经济、技术的观点全面分析问题的能力。（4）毕业论文（设计）本科毕业论文（设计）是学生大学四年所学知识的归纳、运用和提高的关键环节之一，旨在培养学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力，环境工程专业通过过程档案对毕业论文（设计）实行全过程管理，主要环节包括动员与师生对接、选题与方案论证、实施、评审、答辩、成绩评定及归档总结等阶段。本专业对教师立题方面严格审查，对毕业论文（设计）质量评价实行指导教师、论文评阅教师双重把关，确定答辩资格。成立本科毕业论文（设计）答辩委员会集中开展评审、评优等工作，组织学生进行论文答辩。

2.3课外实践环节

环境工程专业2013版的培养方案中明确要求学生在校学习期间，除修满教学计划要求的学分外，必须取得8学分课外实践学分。课外实践学分可通过专业调研报告、大学生开放性实验、大学生创新实验项目、参与教师的科研项目、CS-TD大赛及其他相关学科竞赛等获得。3.科研训练保障措施对于课外实践训练，主要质量保障措施包括：（1）科研素质训练项目学分计入培养计划课外科研素质训练项目经考核合格后，相应的学分列入培养计划，规定达到毕业基本要求学分，最低需要获得8学分，上不设限。（2）所有的教学、科研实验室向学生全面开放在正常工作日，教学、科研实验室全天候向本科生开放，学生在实验员老师的指导下实验，或者与相关研究生组成课题组共同在进行科研项目训练，同时也锻炼他们自己管理实验室的能力。（3）发挥指导教师与学生社团组织的作用教师应全面掌握学生取得学分情况和成绩，协助学生小组项目选题，指导督促项目申报和结题等相关工作。通过学生社团组织相关学科竞赛、专业实验技能大赛、各类专业调研大赛。学生社团成员通过科技学术实践项目训练和自我管理，有利于他们成长。

参考文献：

[1]阳浙江.创新型人才激励机制初探.人才资源开发.2008.03.6-8.

第9篇

关键词：活性污泥膨胀，丝状菌，污水处理

 

自从1914年Aldern和Lockett首次发明利用活性污泥处理污水技术的方法以来，由于其经济、高效及可靠的优点得到广泛的应用，并在此基础上衍生出一系列工艺，如A/O法、A2/O法、AB法、氧化沟及SBR法等。但无论是哪一种方法，其中活性污泥的沉降性能好坏直接影响到出水水质，在实际运行过程这些工艺都会发生污泥膨胀。因此，污泥膨胀已成为活性污泥法处理污水亟待解决的问题之一。

1.污泥膨胀理论

由于某种原因，活性污泥质量变轻、体积膨大、沉降性能恶化，造成二沉池中泥水分离效果差，污泥随出水流失，影响出水水质，从而破坏工艺正常运行的现象称为污泥膨胀。根据其诱因可以分为丝状菌异常增殖导致的丝状菌膨胀和因黏性物质大量产生积累导致的非丝状菌膨胀。

1.1 丝状菌污泥膨胀

目前可辨识的丝状污泥膨胀絮体有两种类型:①长丝状菌从絮体中伸出,将各个絮体连接,形成丝状菌和絮体网;②具有更开放(或扩散) 的结构,由细菌沿丝状菌凝聚,形成细长的絮体。目前在膨胀污泥中发现的丝状菌有三十余种，常出现的有：微丝菌、0092 型、0961 型、软发菌、浮游球衣菌、发硫菌等。事实上，所有污泥膨胀现象都是由多种有机体的过度繁殖造成的。

现在主要有下面几种假设解释丝状菌污泥膨胀现象：（1）表面积/容积假说：当微生物处于基质浓度限制时，表面积大的丝状菌比表面积小的絮凝体菌胶团微生物更易获取底物中的营养物质和氧，因而丝状菌占优势，导致丝状菌污泥膨胀。（2）积累-再生假说:认为基质被微生物利用要经过细胞内积累、储存和代谢3个阶段。当微生物处于溶解氧限制时，菌胶团积累的大量有机基质得不到氧化，而丝状菌需要的氧较少，完成积累—再生的循环快，所以再生较快，易形成丝状菌污泥膨胀。（3）选择性理论:以Monod方程为理论基础。当有机物底物的浓度较低时，丝状菌的生长速率较大，占优势；反之，有机物底物浓度较高时，菌胶团细菌生长的速率较大，占优势。另外，Palm认为该理论对于溶解氧对菌胶团和丝状菌的生长速率影响同样适用。（4）饥饿假说：进一步将丝状菌分为两类：第一类是具有高基质亲和力、生长缓慢的耐饥饿的丝状菌；第二类是对溶解氧有较高的亲和力、对饥饿高度敏感的快速生长的丝状菌。在低基质浓度下，第一类丝状菌生长占优势；在高基质低溶解氧情况下，第二类丝状菌生长占优势；只有基质浓度适中，溶解氧不是限制因素时，菌胶团细菌才占优势。（5）广义Monod方程：进一步提出有机物、溶解氧、营养物及微量物质和环境因素都可以成为控制丝状菌和菌胶团生长的因素。广义Monod方程在一定程度上很好地统一了污泥膨胀的理论。

1.2 非丝状菌污泥膨胀

主要发生在水温较低而污泥负荷较高时。由于污泥负荷高，细菌吸取了大量的营养物质，但低温下代谢速度慢，所以在微生物表面积贮大量的高黏性多糖类物质，此类物质具有很强亲水性，所以使活性污泥表面附着水大大增加，导致污泥的SVI 值升高，形成污泥膨胀。

2.污泥膨胀的影响因素

2.1 污水性质

2.1.1营养物质

进水有机底物浓度低，丝状菌的生长占优势，易导致污泥膨胀；有机底物浓度太高，DO受限制，同样容易导致污泥丝状膨胀。Wagnet 研究发现，丝状菌对N、P等营养物质有较强的亲和力,在该类营养物质浓度较低的情况下对其有累积能力，Sawyer通过试验确定N和P的最少需要量是BOD:N=32:1和BOD:P=150:1。

2.1.2 pH值和温度

适宜菌胶团生长的pH值范围是6.5~8.5，当pH值低于6.5时，有利于真菌的繁殖。Daigger等人的研究表明，低温有利于丝状菌的生长，这也是大多数活性污泥在冬季会产生污泥膨胀的原因之一。

2.1.3早期消化

污水在预处理区停留时间过长，易发生消化反应,生成H2S，当H2S浓度超过1~2mg/L时易引起硫丝菌的过量增殖，从而导致污泥膨胀。

2.2 运行条件

2.2.1 污泥负荷

由于丝状菌比菌胶团细菌有更大的比表面积，在低负荷下具有更强的捕食能力，更容易生长繁殖。Pipes发现污泥负荷在BOD5/MLSS为0.25~0.45 kg/ kg·d-1范围内才不易引发污泥膨胀。

2.2.2 溶解氧浓度

一般认为，由于丝状菌比菌胶团细菌有更高的溶解氧亲合力和忍耐力，因此在低氧条件下丝状菌比菌胶团细菌有更强的竞争力，因此在溶解氧浓度低的情况下易造成污泥膨胀。但Benefield等人的试验表明DO在8~9mg/L之间也会发生污泥膨胀。Palm等人在研究中找到了对应F/M值下的“安全溶解氧浓度值”，这一研究结果表明，只要DO成为限制，在任何负荷下都能发生膨胀，同样在任何DO的条件下，只要负荷足够高也可能发生膨胀。

2.2.3 工艺方法

不同的工艺方法对污泥膨胀现象的影响也不同。完全混合的工艺方法比传统的推流式处理方法更易发生污泥膨胀；而间歇运行的曝气池最不易发生污泥膨胀；不设初沉池的活性污泥法不易发生污泥膨胀；叶轮式机械曝气较鼓风曝气易发生污泥膨胀等。

3.污泥膨胀的防治方法

由于产生膨胀的原因不同，因此在防治污泥膨胀时，可按膨胀类型、诱因与性质采取相应的措施加以消除。论文参考网。目前主要有以下几种防治和消除污泥膨胀的方法：（1）投药处理：投加能杀灭丝状菌的药剂如氯、臭氧、过氧化氢等。对已产生大量球衣菌属的活性污泥，用浓度为50 mg/L 的硫酸铜，保持5 mg/L的残留浓度，能够抑制球衣菌属的繁殖。论文参考网。（2）改善、提高活性污泥的絮凝、沉降性：在曝气池的入口处投加硫酸铝、三氯化铁、粘土、消石灰、生污泥、高分子混凝剂等絮凝剂提高污泥絮凝能力。（3）避免高黏性膨胀：通过加大回流污泥量，降低高黏性膨胀的致因物质—多糖类物质，另外可考虑改变水温，水温在15℃以下易发生高黏性膨胀，丝状菌膨胀则多发生在20 ℃以上。保证BOD:N:P=100:5:1的要求，当失去营养平衡时，往往会发生高黏性膨胀。论文参考网。（4）防治H2S积累：采取预曝气，吹脱硫化氢等有害气体，防止形成厌氧状态，避免贝代硫菌的增殖。另外可降低污泥在二沉池内停留时间，防止形成厌氧状态。（5）调整污泥负荷：运行经验表明，如果污泥负荷超过0.35 kg BOD/kg MLSS·d，易发生丝状菌性污泥膨胀。

4.结论

泥膨胀现象是自活性污泥法问世以来一直困扰人们的难题。由于原因复杂，没有一种解释适用于所有膨胀现象，因此只能结合不同的水质和运行条件，做出有针对性的解释和采取有效的控制措施。随着活性污泥法进一步发展，对污泥膨胀的研究必将进一步深入。

参考文献：

[1] 胡锋平,汪琳媛.对三峡库区区县污水处理工程建设若干问题的思考[J].重庆建筑大学学报,2001 (4):30-33.

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[3] Madoni P, Davoli D, Gibin. Surveyof filamemtous microorganisms from bulking foaming activated-sludge inItaly[J]. Water Reasearch, 2000,34(6):1767-1772.

[4] 唐受印,戴友之.水处理工程师手册[M].北京:化学工业出版社,2000.

[5] 顾夏声.水处理微生物学[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

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[7] 王凯军.统一的活性污泥丝状菌型膨胀理论[J].环境科学,1992,14(2):44-48.

[8] 王凯军,许小鸣.丝状菌污泥膨胀理论分析[J].中国给水排水,2001,17(3):66-69.

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[10] Palm J C, Jenkins D, Parker D S.Relationship between organic loading, dissolved oxygen concerntration andsludge settleability in the completey-mixed activated sludge process[J]. WaterPullution Controlled,1980,52(10):2484-2506.

第10篇

论文摘要:随着经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高，城市环境已经成为人们评价一个城市发展程度的重要指标。城市废水处理――这一影城市下游环境的重要工程，其实施效果对于我国环境有着重要的影响。文中就城市废水处理新技术进行了简要的分析。

可持续发展路线的实施，增加了我国各级政府对环境保护的认识和治理力度。城市污水处理，作为一个城市发展程度的重要标志，其实施效果已经成为了评价城市发展程度的重要指标。城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护，更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设，加快城市污水处理新技术的应用，促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施，是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。

1.我国城市污水处理现状分析

目前我国城市污水处理的面临着重要的考验，现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染，加大了城市生活用水处理的费用，加剧了我国城市废水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境，我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理，减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术，加快污水处理建设，为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。

2.城市污水处理新技术分析

2.1曝气生物滤池技术分析

曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理，也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理，并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来，因此不再需要沉淀池；占地面积小，是常规工艺的1/4～1/5，节省大量征地和地基处理费用；池容小，土建工程量比其它工艺少20％～40％；全部模块化结构，改扩建容易，工期短；上部出水为清水，滤头不易堵塞，检修和更换容易。无需放空滤池中滤料；可对厂区进行全封闭，无臭味污染，视觉和景观效果好；不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵，降低了设备投资和运行费用；穿孔管曝气，节省设备投资和维护费，效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率；自动化程度高，操作人员少；低温运行稳定，受温度影响很小；由于其具有连续的物理过滤能力，一旦生物反应发生问题，滤池仍可去除绝大部分的悬浮物；而且仅需要几天即可恢复生物处理能力，而活性污泥法需要几个星期才能恢复；由于其具有的众多有点，我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂，从近6年的处理运行情况来看，运行稳定，处理效果好，是投资较少的一种新技术应用典型。

2.2天然有机化学污水处理技术的分析

天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可，也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮，使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理，如挪威、瑞典、丹麦，其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法，该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少，但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。

世界上最常用的混凝剂为铝盐和铁盐，也有一定数量的有机聚合物作混凝剂或助凝剂。水和污水中的污染物去除是通过已知的机械原理即破坏胶体的稳定性而混凝，或者是化学药剂与固体水解产物共同沉降来完成。混凝法的效率是受混凝剂的物理及化学特性、进水及工艺条件等因素的影响。

污水处理无疑是要花钱的。问题是要找到一种不仅投资少而且长期运行费用低的最经济最有效的方法。根据欧洲污水处理经验，要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脱除85%氮，则化学强化一级处理+生物处理是最经济有效的。化学处理法特别是在工业污水比例大、污水水质日/年变化大时更显其最经济有效。在快速发展的工业化城市，企业排放的污染物会影响甚至破坏传统的生物处理过程，而化学处理法在这方面具有许多的先进性，能处理很多不同的污水，能承受很大的冲击负荷。对实际污水处理工程而言，首先用化学法进行污水处理研究，不仅能承受冲击负荷，将污水处理到一定的程度，还可以了解污水的组成和变化情况，为较易受污水冲击负荷、毒性物质影响的生物处理提供保护。种种优势预示了天然有机化学污水处理的良好发展前景。

2.3污水生物处理方法分析

生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称，是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物，使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸，甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等，如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气（如藻类光合作用产氧等）为污水中好氧微生物提供活动能源，促进好氧微生物的分解活动，使污水得到净化，如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好，费用低，技术较简单，应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时，就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点，满足其要求条件；污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大，冬季一般效果较差。

3.加快分流制排水管网的推进，促进污水处理的实施

我国原有城市排水管网多位合流制排水管网，其是通过在城市中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量，增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网，是在城市中设两套独立的排水管网，分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中，可以不对径流雨水进行处理，只针对污水进行处理，大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用与合流制排水管网污水处理费用相比，分流制虽然一次性投入较大，但是综合比较可以发现，其在管网运行多年后，总体费用只占合流制管网污水处理的42.7％。因此，加快我国老城区合流制管网改革，在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。

结论

城市污水处理新技术的不断涌现，为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用，减少有害污水的产生，为我国环境保护打下坚实的基础。

参考文献

[1]李笑雯.城市废水处理技术[M].化学工业出版社，2006，7.

[2]梁国庆.城市污水处理生物技术分析[J].农业技术，2007，8.

[3]杨欣.居民生活污水的处理[J].化工信息，2007，8.

第11篇

    论文摘要:随着经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高,城市环境已经成为人们评价一个城市发展程度的重要指标。城市废水处理――这一影城市下游环境的重要工程,其实施效果对于我国环境有着重要的影响。文中就城市废水处理新技术进行了简要的分析。

    可持续发展路线的实施,增加了我国各级政府对环境保护的认识和治理力度。城市污水处理,作为一个城市发展程度的重要标志,其实施效果已经成为了评价城市发展程度的重要指标。城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护,更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设,加快城市污水处理新技术的应用,促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施,是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。

    1.我国城市污水处理现状分析

    目前我国城市污水处理的面临着重要的考验,现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染,加大了城市生活用水处理的费用,加剧了我国城市废水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境,我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理,减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术,加快污水处理建设,为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。

    2.城市污水处理新技术分析

    2.1曝气生物滤池技术分析

    曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理,也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理,并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来,因此不再需要沉淀池;占地面积小,是常规工艺的1/4~1/5,节省大量征地和地基处理费用;池容小,土建工程量比其它工艺少20%~40%;全部模块化结构,改扩建容易,工期短;上部出水为清水,滤头不易堵塞,检修和更换容易。无需放空滤池中滤料;可对厂区进行全封闭,无臭味污染,视觉和景观效果好;不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵,降低了设备投资和运行费用;穿孔管曝气,节省设备投资和维护费,效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率;自动化程度高,操作人员少;低温运行稳定,受温度影响很小;由于其具有连续的物理过滤能力,一旦生物反应发生问题,滤池仍可去除绝大部分的悬浮物;而且仅需要几天即可恢复生物处理能力,而活性污泥法需要几个星期才能恢复;由于其具有的众多有点,我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂,从近6年的处理运行情况来看,运行稳定,处理效果好,是投资较少的一种新技术应用典型。

    2.2天然有机化学污水处理技术的分析

    天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可,也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮,使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理,如挪威、瑞典、丹麦,其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法,该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少,但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。

    世界上最常用的混凝剂为铝盐和铁盐,也有一定数量的有机聚合物作混凝剂或助凝剂。水和污水中的污染物去除是通过已知的机械原理即破坏胶体的稳定性而混凝,或者是化学药剂与固体水解产物共同沉降来完成。混凝法的效率是受混凝剂的物理及化学特性、进水及工艺条件等因素的影响。

    污水处理无疑是要花钱的。问题是要找到一种不仅投资少而且长期运行费用低的最经济最有效的方法。根据欧洲污水处理经验,要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脱除85%氮,则化学强化一级处理+生物处理是最经济有效的。化学处理法特别是在工业污水比例大、污水水质日/年变化大时更显其最经济有效。在快速发展的工业化城市,企业排放的污染物会影响甚至破坏传统的生物处理过程,而化学处理法在这方面具有许多的先进性,能处理很多不同的污水,能承受很大的冲击负荷。对实际污水处理工程而言,首先用化学法进行污水处理研究,不仅能承受冲击负荷,将污水处理到一定的程度,还可以了解污水的组成和变化情况,为较易受污水冲击负荷、毒性物质影响的生物处理提供保护。种种优势预示了天然有机化学污水处理的良好发展前景。

    2.3污水生物处理方法分析

    生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称,是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物,使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸,甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等,如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气(如藻类光合作用产氧等)为污水中好氧微生物提供活动能源,促进好氧微生物的分解活动,使污水得到净化,如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好,费用低,技术较简单,应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时,就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点,满足其要求条件;污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大,冬季一般效果较差。

    3.加快分流制排水管网的推进,促进污水处理的实施

    我国原有城市排水管网多位合流制排水管网,其是通过在城市中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量,增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网,是在城市中设两套独立的排水管网,分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中,可以不对径流雨水进行处理,只针对污水进行处理,大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用与合流制排水管网污水处理费用相比,分流制虽然一次性投入较大,但是综合比较可以发现,其在管网运行多年后,总体费用只占合流制管网污水处理的42.7%。因此,加快我国老城区合流制管网改革,在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。

    结论

    城市污水处理新技术的不断涌现,为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用,减少有害污水的产生,为我国环境保护打下坚实的基础。

    参考文献

    [1]李笑雯.城市废水处理技术[M].化学工业出版社,2006,7.

    [2]梁国庆.城市污水处理生物技术分析[J].农业技术,2007,8.

    [3]杨欣.居民生活污水的处理[J].化工信息,2007,8.

第12篇

论文摘要:随着经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高，城市环境已经成为人们评价一个城市发展程度的重要指标。城市废水处理――这一影城市下游环境的重要工程，其实施效果对于我国环境有着重要的影响。文中就城市废水处理新技术进行了简要的分析。

可持续发展路线的实施，增加了我国各级政府对环境保护的认识和治理力度。城市污水处理，作为一个城市发展程度的重要标志，其实施效果已经成为了评价城市发展程度的重要指标。城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护，更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设，加快城市污水处理新技术的应用，促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施，是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。

1.我国城市污水处理现状分析

目前我国城市污水处理的面临着重要的考验，现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染，加大了城市生活用水处理的费用，加剧了我国城市废水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境，我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理，减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术，加快污水处理建设，为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。

2.城市污水处理新技术分析

2.1曝气生物滤池技术分析

曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理，也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理，并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来，因此不再需要沉淀池；占地面积小，是常规工艺的1/4～1/5，节省大量征地和地基处理费用；池容小，土建工程量比其它工艺少20％～40％；全部模块化结构，改扩建容易，工期短；上部出水为清水，滤头不易堵塞，检修和更换容易。无需放空滤池中滤料；可对厂区进行全封闭，无臭味污染，视觉和景观效果好；不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵，降低了设备投资和运行费用；穿孔管曝气，节省设备投资和维护费，效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率；自动化程度高，操作人员少；低温运行稳定，受温度影响很小；由于其具有连续的物理过滤能力，一旦生物反应发生问题，滤池仍可去除绝大部分的悬浮物；而且仅需要几天即可恢复生物处理能力，而活性污泥法需要几个星期才能恢复；由于其具有的众多有点，我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂，从近6年的处理运行情况来看，运行稳定，处理效果好，是投资较少的一种新技术应用典型。

2.2天然有机化学污水处理技术的分析

天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可，也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮，使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理，如挪威、瑞典、丹麦，其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法，该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少，但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。

世界上最常用的混凝剂为铝盐和铁盐，也有一定数量的有机聚合物作混凝剂或助凝剂。水和污水中的污染物去除是通过已知的机械原理即破坏胶体的稳定性而混凝，或者是化学药剂与固体水解产物共同沉降来完成。混凝法的效率是受混凝剂的物理及化学特性、进水及工艺条件等因素的影响。

污水处理无疑是要花钱的。问题是要找到一种不仅投资少而且长期运行费用低的最经济最有效的方法。根据欧洲污水处理经验，要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脱除85%氮，则化学强化一级处理+生物处理是最经济有效的。化学处理法特别是在工业污水比例大、污水水质日/年变化大时更显其最经济有效。在快速发展的工业化城市，企业排放的污染物会影响甚至破坏传统的生物处理过程，而化学处理法在这方面具有许多的先进性，能处理很多不同的污水，能承受很大的冲击负荷。对实际污水处理工程而言，首先用化学法进行污水处理研究，不仅能承受冲击负荷，将污水处理到一定的程度，还可以了解污水的组成和变化情况，为较易受污水冲击负荷、毒性物质影响的生物处理提供保护。种种优势预示了天然有机化学污水处理的良好发展前景。

2.3污水生物处理方法分析

生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称，是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物，使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸，甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等，如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气（如藻类光合作用产氧等）为污水中好氧微生物提供活动能源，促进好氧微生物的分解活动，使污水得到净化，如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好，费用低，技术较简单，应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时，就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点，满足其要求条件；污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大，冬季一般效果较差。

3.加快分流制排水管网的推进，促进污水处理的实施

我国原有城市排水管网多位合流制排水管网，其是通过在城市中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量，增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网，是在城市中设两套独立的排水管网，分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中，可以不对径流雨水进行处理，只针对污水进行处理，大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用与合流制排水管网污水处理费用相比，分流制虽然一次性投入较大，但是综合比较可以发现，其在管网运行多年后，总体费用只占合流制管网污水处理的42.7％。因此，加快我国老城区合流制管网改革，在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。

结论

城市污水处理新技术的不断涌现，为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用，减少有害污水的产生，为我国环境保护打下坚实的基础。

参考文献

[1]李笑雯.城市废水处理技术[M].化学工业出版社,2006,7.

[2]梁国庆.城市污水处理生物技术分析[J].农业技术,2007,8.

[3]杨欣.居民生活污水的处理[J].化工信息,2007,8.

第13篇

科技创新活动的必要性。研究的重心放在高中的生物课外延伸，更注重学生在活动中科学态度和科学方法应用的基本素养的养成，活动过程注意思维分析的科学性和在力所能及的科学技术手段的运用和创新。

例如观察植物时，师生一起给校园的植物挂牌，观察校园松鼠种群时，收集有关知识保护动物的文献，制作了宣传牌大大提高同学们环保意识，对校园生态环境进行观察、分析和评价等等。例如，在讨论有关环境保护问题时，有学生希望对“哪些植物能够吸收人工湖污水中的有害物质”等问题进行探讨，就引起了对人工湖水污染原因、污水处理等问题的关注。同学以永春地区的湖水、池塘水、河水的污染情况为题，进行了水源取样，对水源地的污染源进行了调查，并初步推测污染物的性质和种类。在实验设计和准备完成后，在课余时间里分组进行实验，记录实验数据。实验一段时间以后，将收集到的数据进行分析，获得人工湖水污染物的具体信息。开展了《永春县人工湖水质研究》的研究性课题，并已经完成借题。现在已筹备购制皮划艇，进行水葫芦的综合治理的研究。

根据高中生物教材知识内容进行研究性教学活动（部分）：设计一个实验证明唾液淀粉酶是蛋白质；设计测定光合作用速率的仪器；设计实验探究土壤微生物对土壤农药污染是否有净化作用；对环境污染的研究，酸雨的危害（种子萌发/花粉管萌发/蛙的发育的影响；永春芦柑的品牌保护；黄龙病的防治研究；溪畔行道树种植树种的可行性报告；植物激素的生理作用等等。实验过程中，手、脑的结合可使学生在掌握知识、方法、技能的同时也得到发展，尤其是态度、意识、能力的培养，即获得了综合性、协调性的发展。成功的实验不一定是得到了正确结果，更重要的是参与和体验了探究过程。

2、生物科技创新活动的开展与评定

2.1培养学生实事求是的科学精神和实事求是的根本准则。设计并完成一个实验最根本的目的不是得到一个结果，而是真正掌握并运用自己所学到的知识。所学到的就一定比得到标准答案要多得多。所以在实验安排中往往会故意做些变化，那些坚持实事求是，相信自己的同学才能得出正确的结果。规范科学探究的过程。

2.2指导学生撰写科技论文。中学生科学研究的函盖面很广，研究的形式也多样化，其论文的写作都要做到主题鲜明，重点突出，着重阐述对社会的发展有意义的、有创造性的见解或发明。行文要思路清晰，论证严密、前后贯通。语言表达要准确、简明。

2.3对学生的科技创新活动项目和撰写科技论文进行评价，选择优秀作品参加各种活动与竞赛。

3、生物科技创新活动的实践成效

3.1发现并培养了一批具有创新能力的人才：2012年我校王宇正同学在青少年创新大赛获得省级一等奖，2012年生物奥赛获得市级以上奖励11人次，其中获得省级二、三等奖各一人，我校参加2013年第十一届全国中学生水科技发明比赛暨斯德哥尔摩青少年水奖中国地区选拔赛，有两项目获得总结赛二等奖。

3.2增强了学生的论文写作能力和口头表达能力：每学年学生撰写的科技小论文多篇，创新大赛要经过公开展览、技能测试、封闭答辩提高了口头表达能力。

3.3增强了学生学习生物学的兴趣、学习能力：参加的选手经实践活动和学习，综合科学素养提高了，分析问题和解决问题的能力得到锻炼，视野有所开拓，具备较好创新思维能力，成为各个教学班生物科的领头羊。2011年完成永春县教育科学规划研究性课题《学生创新与实践能力培养的实践》。生物科技活动以生物实验、探究活动和理论探源为主要内容和形式，特别强调活动在中学生物教学基础上的适用性，有利于帮助教师和学生通过这些活动进行进一步的科学探究，为学生中广大的生物科技活动爱好者提供可操作的实验范例。

第14篇

论文关键词：固定化微生物技术,污水处理,方法分类,载体

由于固定化微生物技术可固定经筛选出的能降解特定物质的优势菌属，因此该技术的应用能使污水处理系统专一性、耐受性增强，处理效果稳定，运行管理简单，降解效率明显优于传统。因此，近年来固定化微生物技术已成为各国学者研究的热点课题，并且已有部分研究成果由实验室走向实际应用阶段。本文就现有的固定化微生物技术进行了分类，介绍了各种固定化微生物技术所常用的载体在污水处理中的研究与应用，对各种固定化微生物技术的优劣性和适用范围进行了比较与总结，最后对该方法在污水处理中的实际应用进行了展望。

1 固定化微生物技术及分类

作者简介：夏冰，(1985-)，男，江西南丰，青岛大学在读硕士研究生,主要研究方向为环境生物技术。E-mail:meilisanzhu@yahoo.com.cn

固定化微生物技术是从60年代开始发展起来的新型技术。固定化微生物技术是指用物理或化学方法将游离微生物细胞、动植物细胞、细胞器或酶限制或定位在某一特定空间范围内，保留其固有的催化活性，并能被重复和连续使用技术。采用固定化微生物技术有以下优点：有利于提高生物反应器内微生物浓度和纯度，缩短反应所需的时间，降低处理设施的工程投资和造价；有利于反应器的固液分离，反应易于控制，污泥产生量少；有利于除氮和除去高浓度有机物或其他难降解的有毒有害物质，可免除污泥处理的二次污染等。由于其在废水处理方面的独特优势，在近十几年获得了迅速的发展。它已由原来的单一固定化酶、固定化微生物细胞发展到固定化动植物细胞、固定化细胞器、固定化原生质体、固定化微生物分生孢子以及酶与微生物细胞、好氧微生物与厌氧微生物的联合固定化[1]等。

目前固定化微生物技术的方法分类多种多样，根据微生物细胞与载体的作用力及作用形式、微生物细胞被固定的状态以及载体的性质将固定化微生物技术分为以下五类：吸附法、包埋法、交联法、自固定化法和介质截留法。

1.1吸附法

吸附法在固定化微生物技术处理污水中是研究最早、应用较广泛、技术也较成熟的方法。在大多数生物膜反应器启动的早期，所应用的都是吸附法的原理。吸附法包括物理吸附和离子吸附两类。物理吸附是使用高度吸附能力的硅胶、活性炭等吸附剂将微生物吸附到表面使之固定化；离子吸附则是根据微生物在解离状态下因静电引力的作用而固着于带有相异电荷的离子交换剂上。该方法操作简单,微生物固定过程对细胞活性的影响小,条件温和。但这种方法结合的细胞数量有限,反应稳定性和重复性差,所固定的微生物数目受所用载体的种类及其表面积的限制[2]，所以需要进行改进。同时微生物与载体间的吸附强度也不够牢固,故载体的选择是关键。

1.2包埋法

包埋法是将微生物细胞截留在水不溶性的凝胶聚合物孔隙的网络空间中,通过聚合作用,或通过离子网络形成,或通过沉淀作用,或改变溶剂、温度、pH值使细胞截留。凝胶聚合物的网络可以阻止细胞的泄漏,同时能让底物渗入和产物扩散出来。包埋法又可分为高分子合成包埋、离子网络包埋及沉淀包埋。该法操作简单，对微生物活性影响小，可将微生物锁定在特定的高分子网络中，因此制作的固定化微生物小球的强度高。包埋法是目前制备固定化微生物最常用、研究最广泛的方法。

1.3交联法

交联法是利用两个或两个以上的功能基团，使微生物菌体相互连接成网状结构，即使功能基团直接与微生物细胞表面的反应基团如氨基、羟基等进行互联，形成共价键而达到固定化的目的。使用该方法,微生物细胞间的结合强度高,稳定性好,经得起温度和pH 值等的剧烈变化。但是由于在形成共价键的过程中反应条件过于剧烈，往往会对微生物细胞的活性造成较大的影响，而且适用于此类固定化的交联剂大多比较昂贵，因而其在实际应用中受到一定的限制。

1.4自固定化法

自固定化法又称为无载体固定化法，这种方法是一种全新的概念:在自絮凝颗粒形成过程中,同时形成了微生物的适宜生态环境,使之有利于微生物代谢之间的协调或者说有利于微生物之间生物信息的传递[3]。这种方法与其他的固定化方法相比，具有传质扩散阻力小，细胞颗粒整体活性高，固定化方法简单等优势，将在环境工程中的污水处理领域得到广泛的应用[4]。

1.5 介质截留法

介质截留法是通过特殊的孔网状结构将酶、微生物或动植物细胞等固定截留在具有特定功能的载体内，或将酶、微生物或动植物细胞限制在一定的空间范围内，微生物细胞不能透过此孔网结构，但底物和产物可以通过，从而实现废水的生化反应和分离同时进行。介质截留法可以通过控制介质的孔径选择性的控制底物和产物的扩散，防止微生物细胞的泄露，可以使基质与微生物细胞充分接触，从而有效的反应。所以介质截留法是一项很有发展前景的工艺。

2 载体的特点

要完成微生物的固定化，关键是要选择一种合适的微生物载体。不同的固定化微生物技术方法需要不同种类的载体。虽然随着材料学与生物学的不断发展与结合，关于各种固定化微生物方法的最适载体有待进一步的研究与讨论，但所有载体都应具备如下特点：（1）具有抗物理降解、抗化学降解、抗生物降解的稳定性，具有一定的机械强度和结构稳定性。在一定PH值和温度下，不容易被破坏。（2）固定化方法简单、易行，固定化条件尽可能温和。（3）能够控制固定化微生物颗粒的大小和孔隙度。（4）载体所使用的材料价廉易得，固定化成本低。（5)固定化系统使底物、产物和其他代谢产物能够自由扩散。（6)载体对微生物来说是惰性的，不会损伤细胞。（7)单位体积的固定化系统拥有尽可能多的微生物，以便更好地起到生物催化作用。

3 固定化微生物技术的展望

各种固定化方面都有自身的优缺点，没有一种在所有污水处理中都适用的方法，在实际应用中要根据污水水质、水力负荷、操作条件等情况选择合适的方法。表一列举了各种固定化方法的比较。

表1 各种固定化方法的比较

Table 1 the comparison of immobilized microorganisms manner

 

性能        吸附法       包埋法       交联法     自固定化法      介质截留法  

固化成本         低          低         适中       低             适中             

制备难度         易          适中       适中       易             适中             

稳定性能         低          高         高         低             高               

结合能力         弱          适中       强         适中           高               

存活能力         高          高         低         适中           高               

活性保留         高          适中       低         高             高               

适用性能         适中        大         小         大             适中             

第15篇

关键词： 探究教学 生物课外活动 科学探究能力

在现代科学技术的发展潮流面前，理科教学正在发生革命性的变化。纵观二十世纪八十年代以来生物教学的改革，尽管提法不同，名称各异，但其指导思想可以说就是“探究教学”。探究教学是指在教师的引导下，学生主动参与到发现问题、寻找答案的过程中，以培养学生解决问题能力为目的的教学活动。通过探究教学过程，教师应教会学生如何学习，如何获得知识和信息，掌握科学的探究方法。而科学探究是寻求问题解释，解决过程，其价值在于创新，通过丰富和发展理论对未知世界进行解释或预测。生物课外活动注重科学性、实践性和趣味性，是培养学生智力、能力的一种重要途径。学生通过课外活动可以对所观察到的现象进行探究，用已知的和发展的科学原理寻求解释，使观察具有意义，建立基础的科学知识，培养初步的科学探究能力。本文以指导学生对本县的“浐溪水质调查与综合治理设想”课题探究为例，探索在生物课外活动中如何培养学生的科学探究能力。

1.根据课题目标，制订探究计划

1.1确定探究问题。

探究教学的主要目的是使学生通过经历探究知识或问题的过程掌握科学的思维方法，培养解决问题的能力。在课外活动过程中，教师根据活动目标，寻找与活动内容密切相关的、可以激发学生兴趣的课题，创设情境，明确告诉学生要调查研究的领域。浐溪是本县的母亲河，学生非常熟悉。通过乡土地理的学习，学生都清楚浐溪的今昔变化，教师通过讲述它目前的状况：“水质受到污染，影响周边生物的生存，影响溪边公园的景致，政府对治理浐溪的决心。”学生立即表现出浓厚的兴趣，并纷纷表示要为治理浐溪贡献自己的力量，这样学生的积极性就被很好地调动了起来。

1.2制订探究计划。

教师引导学生就探究的内容进行讨论，让学生发现并提出问题。问题是多种多样的，教师应引导学生集中于一或两个问题进行重点研究，并指导学生自己制定实施目标和内容，发挥学生在课题探究中的主体作用。围绕治理浐溪这一课题，学生在分组讨论提出许多建议：“大家行动起来义务到浐溪捡垃圾。”“对水质进行测定，制订治理方案，恢复浐溪生态环境。”“英国人治理泰晤士河取得很大成功，我们可以学习他们先进的经验。”这样通过学生讨论和教师总结，三项探究内容（探究不同水质对植物根生长影响，探究溪边公园生态环境的保护，探究对浐溪污染的综合治理）就产生了。教师再根据学生的实际能力状况，将学生分成三组，确定探究内容。最后各组学生分别制订各自的实施计划。

2.选择科学探究方法，培养勇于探索的精神

2.1选择科学探究方法。

选择科学的探究方法，是课题探究取得成功的基础，科学探究不是让学生“读”“记”科学，而是动手“做”科学。大量安排实验活动是为了诱导学生探究问题。如第一组学生进行水质测定时，教师告知学生分别采集同一河段涨潮时和退潮时的水样，以保证水样的代表性。探究内容可以是简单的理化测定，也可以是对不同生物生长的探究实验。学生在教师的指导下，各自准备实验材料开展实验，告诉学生实验材料的选择一定要有代表性和一定的数量，实验结论才有普遍性。在实验过程中，教师指导学生排除外界环境对调查对象的干扰，教给学生正确的观察和测量方法，实验后指导学生设计记录表格，进行观察和记录。学生通过观察获得大量信息，在观察中产生问题，用不同方式做记录，以便保存与交流，在测量比较中学会一整套实验操作的方法和技能，通过思考得出结论，并计划下一步行动，在解答问题中增长知识和才干。通过以上探究常规方法的指导，学生初步掌握了科学探究的方法，也为今后的学习和工作打下了基础。

2.2不怕挫折，勇于探索。

鼓励学生进行探究性实验，一项实验往往要经过多次失败，不断总结经验和教训后方能取得成功，如第一组学生在做不同水质条件对植物根生长的影响时，发现原来的实验材料——蚕豆和小麦根的生长较易受非调查因素的影响，实验现象不够明显。于是他们调整选择了其他种类的材料进行了反复实验，最后通过对比和筛选，发现鳞茎类植物生根现象显著，这样通过课题的探究，培养了学生不怕挫折、勇于探索的精神。

3.督促学生按计划进行，及时研究挫折和新发现

3.1按计划探究。

在研究内容和方法确定后，教师应督促学生按计划进行课题探究。如实验的学生分工，定期检查学生的调查结果，及时解决学生在探究过程中发现的问题，召开课题探究交流会等。在教师的引导下，学生的主观能动性被调动起来，兴奋点被触发，好奇心得到鼓励。他们不仅独立地操作、思考，而且集体分析讨论。他们不仅按计划实施研究调查，而且走访了环保局、污水处理厂等单位，向有关专家请教，有的还去图书馆查阅了许多有关的专业书籍。

3.2不断修改实施内容。

对于课题探究中出现的困难和新发现，教师应及时引导学生不断修改探究计划和实施内容，如针对第三组学生的调查结果“目前河岸边各种污染源密布，市民的环保意识还普遍不高”，及时修正了实施内容，经过详细调查，提出了对浐溪进行综合治理的设想。“指出浐溪不仅是建立污水处理厂的问题，更重要的是需要加强各职能部门，各位市民的环保意识”。学生还设计了一些在目前条件下切实可行的方案，其中“将计算机应用到污水处理程序”受到有关专家的好评。

4.引导学生对课题的实施过程进行自我评价

4.1得出结论。

引导学生对调查结果进行整理、归纳，通过对浐溪水质的测定和动、植物生长实验，教师引导学生运用简单的生物统计方法，统计调查记录，分析整理数据，综合归纳概括出有关规律性的结论。

4.2指导写论文。

指导学生进行论文撰写，论文成形后对文章中的错误数据、观点、语句等，及时给予指正，保证论文的科学性，体现探究的目标、方法、步骤和结论。

4.3评价研究结果。

组织学生进行论文答辩和交流，要求学生对课题研究的各方面有深刻的了解，要有较强的口头表达能力和临场应变能力，为了在论文答辩中取得好成绩，学生准备了大量图表模型，设想了许多可能遇到的提问。最后教师对研究成果进行评价总结。

通过课外活动锻炼，学生认识到：第一，科学知识不只是观察到的事物的简单报告，科学知识还是由原始材料缓慢地、试验性地积累而成的知识体系。第二，收集到的原始资料产生于有计划的观察和实验。第三，实验和观察的计划是根据问题而制订的，问题又产生于我们对先前的知识的总结所得来的概念。第四，总结性概念要受到问题解决的效果的检验，并通过检验不断地得到修正和更新。

总之，探究教学的目的是培养学生探究未知世界的积极态度，认识到学习不再是为取得好分数而受到父母或老师的表扬，应来源于对学习本身的兴趣。探究过程有独立的操作、思考，也有集体的分析讨论，这样既给予学生独立思考、自我钻研、自我决策、自我负责的机会，又在讨论中形成对旁人观点的容忍态度，树立尊重科学事实的态度，以及依事实批判地思考的态度。这种既尊重个性发展，又重视集体合作的探究活动对学生的身心健康及日后工作都有极其重要的意义。

参考文献：

[1]刘恩山.生物学教育研究方法与案例.北京：高等教育出版社，2004.

[2]王伟庆.生物教学中实施探究教学.生物学教学，2002.