時間：2023-01-19 15:15:33
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水處理生物學論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
隨著我國經濟水平的提高及工業的大規模發展，水環境污染也越來越嚴重，地表水及地下水出現了許多新增污染物，給人們身體健康產生嚴重危害。為了遏止水環境繼續惡化，一些新技術、新工藝應運而生。在給排水科學與工程專業課程體系中，《水處理新技術》正是這樣一門重要專業課[1]，它強調污水處理的“新技術”、“新工藝”，具有較強的工程實踐性，兼具一定的理論知識。該課程涉及范圍廣泛，內容較多，但課程學時較短，如何在短時間內培養學生工程實踐能力，是廣大教學工作者面臨的一個共同難題。筆者嘗試通過案例教學法讓學生更好地掌握課程知識，培養學生分析問題與解決問題的能力，并在此與廣大同行探討案例教學法設計的要點。
1 案例應注重理論與實踐緊密結合
理論知識是工程實踐的基礎，在2012年教育部《高等教育本科專業》中將“給水排水工程”專業更名為“給排水科學與工程”專業[2]，名稱的更換標志著科學理論基礎在專業人才培養的重要性。因此在《水處理新技術》課程教學的案例選用上，需要理論與工程實踐并重，同時與教材緊密結合，通過案例來啟發學生思考，并建立理論和實踐的聯系。
在生物脫氮新技術單元，以短程硝化-反硝化工藝（SHARON）工藝為案例進行介紹。傳統硝化過程是指氨氮（NH4+）先氧化成亞硝氮（NO2-），再被氧化成硝態氮（NO3-），兩個步驟分別由氨氧化細菌（AOB）和亞硝化氧化細菌（NOB）催化完成（式1和式2）。
NH4+ + 1.5O2――NO2- + H2O + 2H+ （1）
NO2- + 0.5O2――NO3- （2）
這兩個過程是獨立的，且亞硝酸還原菌能夠以NO2-為底物進行反硝化反應（式3），而不是傳統觀念認為只能以NO3-為底物進行反硝化反應（式4）。
在案例教學中通過介紹短程硝化-反硝化的微生物學理論知識，使學生更容易理解SHARON工藝的運行方式與特點。綜合比較化學反應式1和2，理論上氧氣（O2）可以節省25%，對應工藝過程中可以節省曝氣量25%；綜合比較化學反應式3和4，甲醇（CH3OH）可以減少40%，對應SHARON工藝反硝化過程中可以節省外加碳源40%。這樣從理論和工藝兩方面進行案例分析，加深學生對SHARON工藝的理解，并增加其對生物脫氮新技術的認識。
2 案例需具有新穎性和典型性
與文獻相比，教材往往具有一定的滯后性。在《水處理新技術》教材中介紹的新技術、新工藝，它們的特點與應用范圍可能會隨著實際工藝研發而發生一些變化。為了及時掌握這些變化，需要閱讀最新文獻。案例選用上也要緊跟水處理新技術的發展，及時補充新知識，才能避免學生走出校園后出現知識與實際情況脫節的問題。
在厭氧生物處理技術中，以厭氧顆粒污泥為案例，介紹最新的分子生物學技術――熒光原位雜交技術（FISH）在厭氧顆粒污泥菌群檢測中的應用，講解其在厭氧顆粒污泥形態特征檢測中的應用，并介紹厭氧顆粒污泥形成的機理。通過這些講解，讓學生了解厭氧生物處理技術的最新發展成果與研究技術。
另外，案例選用要具有典型性與代表性，不能只有一、兩篇文獻的報道，而要得到廣大同行的認可，并經過工程實踐的檢驗，這種案例才更有說服力。
3 案例應與科研緊密聯系
我校《水處理新技術》課程是在給排水科學與工程專業大四上學期開設，很多學生即將開展畢業設計（論文），一些同學隨后會進入研究生階段開展課題研究。因此可以通過案例激發學生興趣，培養學生科研能力。在氧化溝工藝介紹時，以我國的第一座三溝式氧化溝污水處理廠――邯鄲市東污水處理廠為案例，介紹氧化溝工藝運行流程圖、各構筑物的運行參數及對污染物的處理效果。這樣學生在做排水方向畢業設計，遇見氧化溝工藝的設計就能與課堂知識聯系起來；或者學生在做氧化溝生物脫氮的畢業論文的時候，課堂所學知識可以為畢業論文的開展提供良好的基礎，進一步為研究生生物脫氮相關課題研究奠定基礎。
4 增強與學生的互動性
教學過程中，學生的積極參與是保證教學效果的重要因素[3]。因此案例實施過程中，老師需要充分挖掘學生潛力，調動他們的積極性，提高其學習興趣和主動參與意識，從而培養學生發現問題、分析問題與解決問題的能力，達到提高《水處理新技術》教學質量的目的。值得注意的是，課堂中往往是幾個表現突出的學生主動性強，而部分學生則好像事不關己，不會積極參加案例的討論[4]。因而在案例教學過程中，除了關注表現積極的學生外，還需要強制性地要求一些不參與討論的學生發表觀點，活躍整個課堂氣氛，增強案例法的教學效果。
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]。
關鍵詞:活動課;實踐;發展;自主性
生物活動課是生物課堂教學的延伸，是提高學生素質的重要手段，是集知識體、思維鏈、能力鍵、與再生力(學會學習的能力)為一體的重要課程。生物活動課服從與生物教育目標，又必須滲透下列各項具體目標:
(1)培養動手操作能力;
(2)培養觀察力、注意力、記憶力、思維能力和創造能力;
(3)培養合作、競爭意識;
(4)培養關心集體、團結互助的社會公德意識;
(5)培養自尊、自信、自立、自強的優秀品質;
(6)培養自學能力及資料檢索處理能力;
(7)激發學習生物學興趣，培養學習生物學情感。
1生物活動課的構建原則
為了更好地根據生物活動課特點開展活動，須遵循以下原則:
1.1生物活動課與學科課程內容互補原則。
1.2全面發展與個性培養相統一原則。
1.3自主性和主導性相結合原則。
1.4規定性與創造性相結合的原則。
1.5實效性和因地制宜原則。
1. 6趣味性和多樣性原則。
2 生物活動課現狀透視
近幾年，活動課程的設置受到教育部門及部分學校的重視，但目前許多師范學校生物活動課不同程度偏離活動課的構建原則，存在以下不容忽視的問題。
2.1組織上的自發性
生物活動課雖然強調自愿參加，但總要依賴與一定的組織形式，以保證活動課的正常開展。目前，部分師范學校生物活動課仍處于自發狀態，無牽頭的組織者、無組織發展的有關程序、無嚴格的組織紀律、無檢查評估的組織部門。這樣的自發組織是不穩定、不長久的。
2.2內容上的隨意性
活動課內容應根據學科的培養目標，考慮到和教材的銜接，體現有序性。而有些學校或生物教師在安排的內容上隨心所欲，沒有通盤考慮課程體系，又沒有精心設計活動方案，也不參照相應的活動課教材，使活動具有很大的盲目性，收不到實效。2.3形式上的單調性目前部分師范學校開展生物活動課時，忽視了學生的興趣、愛好的差異，搞簡單的一刀切、大呼隆的群眾性活動，沒有指定有專長的教師作指導。久而久之，把本來有興趣的學生培養成無興趣的人，抑制了學生個性的發展，有特長的學生得不到及時發現和接受相應的培養。
2.4開展活動的不經常性
由于活動經費、活動場地設施、活動時間等諸多因素的限制，生物活動課開展的不夠正常，前后脫節，缺乏連續性、遞進性。
3生物活動課的實踐
我校針對開展生物活動課存在的問題，以生物活動課構建原則為指導，結合學科特點，反復實踐，總結以下活動方式和操作形式。3.1健全的組織結構
開展生物活動課必須由教務處、教研室主任、班主任組成的健全管理系統。聘請有專長的生物教師任指導，選拔對生物學有興趣的學生組成活動集體。制定明確的活動計劃，包括活動課題、內容、目的、要求、時間、、參加人數、活動形式等，做到有的放矢。并從實際情況出發，因地制宜設計每一個活動方案，既能使學生在活動中學
到技能，還能在一定程度上使教育為當地的經濟建設服務。
3.2獨特的方案設計
活動課是學生在教師指導下的一種科技活動，優秀的活動方案是學生活動成功的重要前提。在活動中教師應創造條件，引導學生參與一些活動方案的設計，倡導參與意識，把握好學生參與的契機;體現自主性和主導性原則。以“空中綠化調查的活動課，，進程為例，設計活動方案。
活動進程
教師行為
學生行為
空中綠化對城市建設的影響
我市空中綠化的程度
空中綠化對各行業的影響
交代活動目標
明確活動目標
空中綠化的類型有那些
我市空中綠化的程度怎樣
空中綠化對交通、旅游有何影響
制約空中綠化的因素有那些
提出問題
引導思考
積極思考
勇于探究
調查居民陽臺的綠化
調查馬路的欄桿綠化
調查建筑物的屋頂綠化
組織調查
激發動機
親自實踐
動手操作
我市居民陽臺綠化率不足10%
馬路欄桿、厘頂的綠化率近為零
我市空中綠化還存在著許多問題
總結討論
解疑釋疑
討論辨析
質疑問難
國內外城市綠化情況
影響環境的因素
引發聯想
促進遷移
積極想象
舉一反三
提交調查報告或
撰寫科研論文
評價分析
自我檢測
3.3豐富多樣的活動內容
3.3.1參觀考察
結合當地的實際，組織學生參觀市蟹苗養殖廠、貝雕工藝廠、水族館、珍稀蝴蝶展、海洋生物標本展，還參觀市污水處理廠、市環境檢測中心;組織學生看科普電影和錄像;考察新海電廠循環水的利用情況。參觀考察過程中請有關技術人員現場講解，參觀后組織學生談收獲、寫體會，教師作總結。
3.3.2實驗探究
根據學校現有的實驗條件，開展一定的實驗活動;也可以根據日常生活中發現有意義的課題，在教師的指導下進行實驗，讓學生獨立思考，主動探究，親自實踐，動手操作，敢于創造。如《綠蒂王、梧桐等花卉的組織栽培》、《用廢棄茶葉、櫟葉栽培靈芝高產技術的研究》、《玳瑁的人工飼養試驗》、《玉蘭種子的芳香油提取試驗》等。
3.3.3開展討論
生物活動課上可就有興趣的問題開展討論，如我國是否存在蜂鳥?蜂鳥與雀天娥到底有那些區別?也可就某些重大工程建設展開討論，如圍繞高公島核電站的建設對我市經濟的促進作用和可能對環境產生副面作用開展討論。討論中，注意營造自由商討的氣氛，使學生敢于大膽表述，注重培養學生的說理能力，加強語言規范表達的訓練，也滲透了環境教育。
3.3.4撰寫小論文
指導學生撰寫小論文也是生物活動課的一項重要內容，根據學生的年齡、認知水平可以布置一些“課題”或讓學生自己選題，進行論文的撰寫，以提高寫作能力。題材可源于學習書本知識的心得、體會，如“為什么有的黃瓜吃起來很苦"、“大象的生殖能力到底有多大”；也可源于日常生活及生產實際的總結體會，如“豆蟲的人工飼養"、“藥用昆蟲的調查"、“煙臺百里香的香料提取"等，然后，由師生共同組成的評審組從科學性、創造性、應用性對論文進行評審，給優秀者以獎勵。
論文摘要:隨著經濟的快速發展以及人們生活水平的不斷提高，城市環境已經成為人們評價一個城市發展程度的重要指標。城市廢水處理――這一影城市下游環境的重要工程，其實施效果對于我國環境有著重要的影響。文中就城市廢水處理新技術進行了簡要的分析。
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。化學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。混凝法的效率是受混凝劑的物理及化學特性、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
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[論文關鍵詞]我國本身水資源十分短缺，經濟的發展和城市化進程的加快，以及水污染問題的日益嚴重，更加加劇了我國水資源的短缺，這種情況下，污水回收就顯得尤為重要，本文簡單探析了我國城市污水回收的現狀和發展戰略。
城市污水主要包括生活污水和工業污水，城市污水回收指的是，生活和工業污水經過處理后，作為工業，農業或市政用水的水源。城市污水中含有污染物質的水量僅占整個污水量的0.1％，其余絕大部分是可用清水，而且城市污水就近可得。水量穩定、易于收集，污水處理技術也比較成熟，將城市污水經常規處理后回收再用于工業是完全可行的。盡管我國水資源十分短缺，但長期以來，城市污水回用一直發展緩慢，水價過低和體制問題是主要阻礙。由于多數城市水廠實行微利甚至政府補貼運行，水價過低，大多數地區回用水在經濟上明顯沒有優勢。管理體制分割又影響了水資源的統一管理，地表水、地下水、供水與用水排水之間條塊分割，形成“多龍管水”。
另外，由于水資源危機感和節水意識不強，認為水取之不盡，用之不竭的觀念還未完全清除，同時，污水回收方面的科技投入也相對不足，政策鼓勵也欠完全，導致全國大型污水回收項目為數不多，與發達國家相比，我國城市污水的回收率還很低，但是西方發達國家已經有了許多成功的實例。美國自50年代起，即開始著手這方面的工作，據報道，美國357個城市實現了污水回收再利用，其中回用于農業占55．3％，回用工業占40．5％；日本早在1962年就開始污水回用的實踐，70年代東京、名古屋和大阪等城市就已將城市污水處理后回用于工業；前蘇聯莫斯科東南區設有專用的工業水系統，有36家工廠使用處理后的城市污水，每日污水回用量達5.5×105m3；南非聯邦不但工業使用再生水，而且在約翰內斯堡市，每日自來水的85％加入的是城市再生水，開創了使用污水回用到飲用水的先例。隨著我國經濟建設和城市化的快速發展，使城市污水排放量增長很快。目前，我國城市污水年排放量已達414億立方米，已建污水處理設施400余座，城市污水處理率達到30%，二級處理率達到15%。根據“十五”計劃綱要要求，到2005年中國城市污水處理規模將超過4000萬m3/d，城市污水集中處理率將達到45%，這就給城市污水回收創造了基本條件。
經濟的發展和城市化進程的加快，以及水污染問題的日益嚴重，也導致我國的城市缺水問題十分突出。據統計，我國目前668座城市中有400多座城市存在不同程度缺水，其中136座城市嚴重缺水，日缺水量達1600萬立方米，年缺水量60億立方米，由于缺水每年影響工業產值2000多億元人民幣。嚴重缺水城市主要集中在北方，占全國的2/3，占南方城市總數的30%；南方占全國的1/3，占南方城市總數的17.8%。北方缺水城市中主要是資源型缺水，即城市發展的需水量超過當地水資源承受能力；南方缺水城市中除沿海少數城市外，基本上屬于工程型或污染型缺水，即因工程設施不足或水質受污染造成。
一方面城市缺水十分嚴重，一方面大量的城市污水經治理后又白白流失，浪費了大量的可利用資源。和城市供水量幾乎相等的城市污水中，只有0.1%的污染物質，遠低于海水中3.5%的量值。水在自然界中是唯一不可替代的、也是唯一可重復利用的資源。城市污水就近可得，易于收集，再生處理比海水淡化成本低廉，基建投資比遠距離引水經濟。城市污水可以作為可靠的第二水源，這已成為當今世界各國在解決缺水問題時的共識。但是，由于污水回收再利用的復雜性，在我國開展污水回收必須注意以下幾個方面的工作。
一、正確進行城市污水回收的規劃和設計
由于再生水的需求者通常比較分散，用水量較小，因此鋪設再生水管道系統是推廣污水再生利用的關鍵。為了保證處理后的再生水能夠送到各個用戶，首先必須編制城市污水再生利用規劃，確定污水深度處理的規模、位置、再生水管道系統的布局，以指導再生水廠和再生水管道的建設和管理。由于以前的道路和市政管道建設時未能預留再生水管道的位置，或者即使可以安排再生水管道也需要破路才能施工，這便造成了推廣城市污水再生利用的一個主要困難。
二、切實保障城市污水資源化的安全性
在再生水利用的過程中間，保障安全性是非常重要的，不能只注意到大力推廣污水的再生回用，而不注意到安全問題。首先是衛生安全，如回用到農業要保證農作物的衛生質量、保證土壤的質量、保證地下水的質量不受到影響。如果要回用到工業要保證工業品的衛生質量、工業用水系統的衛生質量，如工業冷卻水管道系統會不會因為污水水質達不到要求而受到影響，也要注意到環境衛生受不受影響，如灌溉城市綠地、沖刷城市馬路、沖洗城市汽車，要注意到有沒有造成傳染病的可能性，所以衛生標準是最重要的。當然，如果要補給飲用水源則更要注意飲用水源的安全性，另外，其它還有很多安全保障，例如供給的保證度，需要水的工業如果斷水就不行。當然，還有一些特殊的水質要求，如硬度等等。
三、建立必要的政策法規，推進城市污水資源化
如制定再生水回用水質的標準，包括物理學標準、化學標準、生物學標準；加強對工業廢水排放進城市下水道的水質控制，現行工業廢水排放至城市下水道的水質標準要嚴格實施，要特別注意含有重金屬的廢水和含有持久性有機污染物的廢水，傳統的污水處理工藝不可能去除這些持久的有機物，如果不在源頭加以控制，并將造成嚴重后果。應該促進工業清潔生產，要在源頭減少廢水量，降低污染負荷。通過清潔生產達到節水、減污的目的，以保障污水回用的安全性。改革水價政策也十分重要，對水資源、自來水、污水排放和再生水都要定價。
四、開發利用適合國情的城市污水處理技術
2013年新入選 CODE 期刊名稱
L034 石油化工高等學校學報
L021 石油化工設備技術
L019 石油機械
L031 石油勘探與開發
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E126 石油實驗地質
L005 石油物探
L028 石油學報
L012 石油學報石油加工
L006 石油與天然氣地質
L008 石油鉆采工藝
L025 石油鉆探技術
G387 實驗動物與比較醫學
A113 實驗技術與管理
C009 實驗力學
Y018 實驗流體力學
A115 實驗室研究與探索
G512 實用癌癥雜志
G875 實用兒科臨床雜志
G534 實用放射學雜志
G586 實用婦產科雜志
G746 實用肝臟病雜志
G457 實用骨科雜志
G224 實用口腔醫學雜志
G700 實用老年醫學
Q919 實用臨床醫藥雜志
G652 實用皮膚病學雜志
G834 實用藥物與臨床
G324 實用醫學雜志
G760 實用醫院臨床雜志
G768 實用預防醫學
G856 實用腫瘤學雜志
G890 實用腫瘤雜志
* U049 食品安全質量檢測學報
U005 食品工業科技
U006 食品科學
U035 食品與發酵工業
U641 食品與發酵科技
U547 食品與機械
U029 食品與生物技術學報
* H838 食用菌學報
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E548 世界地質
A201 世界科技研究與發展
G906 世界科學技術-中醫藥現代化
G485 世界臨床藥物
G484 世界中西醫結合雜志
G483 世界中醫藥
A023 首都師范大學學報自然科學版
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F033 獸類學報
R005 數據采集與處理
W009 數理統計與管理
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B007 數學進展
B004 數學年刊A
C036 數學物理學報
B006 數學學報
B012 數學雜志
S032 數值計算與計算機應用
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H008 水產學報
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R049 水力發電學報
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W003 水利學報
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J011 太原理工大學學報
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V027 特種結構
T999 特種橡膠制品
L505 特種油氣藏
N065 特種鑄造及有色合金
A041 天津大學學報
農業院校的環境工程專業因辦學條件的限制,難以達到像清華大學、同濟大學等國家重點工科院校辦環境工程專業的要求。農業院校的環境工程專業應有自己的辦學方向和專業特色,發揮自己的特點。高等農業院校和農村、農民聯系比較緊密,比較熟悉農村的生產、生活和生態問題,并且在土壤學、植保學、生態學及環境生物學學術研究領域有較強的優勢,這些正是高等農業院校培養人才的優勢。因此,我們開設了“環境生物修復工程、環境微生物工程、農業生態工程及其設計”這樣一些比較適應農村生態建設的課程。在開設水、大氣環境污染物和噪聲監測等環境工程專業常規實驗項目的基礎上,增設土壤污染物、農產品污染物、畜產品污染物、水產品污染物的監測分析實驗,拓寬實驗面,以突出高等農業院校環境工程專業的特色。
二、變實驗室為模擬生產現場
環境工程是實踐性很強的專業,培養學生從事工程設計與實踐的能力至關重要,為此,我們購進一批大氣、水相關實驗的模型設備,模擬工業生產過程。模型設備均用有機玻璃制成,有園型曝氣池、氣浮池、絮凝沉降池、活性碳吸附、生物塔式濾池、生物膜轉盤、鈄板沉淀池、普通快濾池、XT型高效填料氣體凈化塔、YQJ型(旋流板式)氣體凈化器、旋風除塵器等模型,使學生非常直觀清楚地了解相關大氣、水處理設備的內部構造,在生產實地這些內部構件如果不是停產檢修也難以看清。模擬生產過程,進行實驗操作,測得相關的實驗數據,這樣的實驗非常接近工業生產實際,通過實驗學生能充分體驗到專業基礎和專業課理論與生產相結合的典型事例,縮短學生對生產工程的距離感、生疏感。學生對這些實際處理工藝的運行操作,對整個工藝以及設備有了一個更完整的認識和掌握,有效地提高了學生的專業操作技能。
三、實施開放式實驗
環境監測是我校環境工程專業主要專業課之一,而環境監測教學實習是培養學生獨立開展監測工作的重要措施。為了使學生能真正掌握大氣、水、土壤、噪聲等常規監測項目的實施方案和監測方法,我校進行了環境監測教學實習改革,即“開放式”教學實習。任課教師和實驗員根據現有的儀器設備、藥品等擬定監測項目和監測對象,將全班學生分為若干個實習小組(一般每組3~5人),每個實習組分別制定實習計劃,確定本實習小組的監測項目、監測對象、采樣地點、分析方法和時間進度;以小組為單位領取試劑、玻璃儀器,配制實驗試劑,實習期間實驗室和儀器室全天開放,1周內每個小組要獨立完成對水質、大氣,土壤、噪聲等10個以上項目的監測。實習結束后,每小組將所領取的藥品試劑、玻璃器皿等洗凈歸還,并且最后各小組進行交流討論實習的收獲和存在的問題,每人交一份實習報告。試行“開放式”實驗,可讓學生根據現有的儀器設備和藥品,自己外出取樣,然后根據采樣點及其周圍環境狀況可能導致的水質來確定監測項目和監測方法,學生各自制定不同的監測方法來測定水樣中不同的污染物,學有余力的同學還可以就不同的監測方法進行比較實驗。這樣一方面增加了學生的實驗興趣,更有利于培養其創新能力和解決實際問題的能力;另外根據實驗過程中出現的問題,教師可指導學生查閱參考資料、文獻對某些實驗項目進行方法上的改進,激勵學生的求知欲望,使學生具有獨立思考、自由發揮、自主學習的時間和空間。通過這種“開放式”教學實習,學生的動手操作能力有了很大提高,對整個環境監測過程有了清楚的認識,同時通過對校園周邊環境的監測,更清楚地了解到環境的質量現狀。
四、加強師資隊伍實驗教學能力的建設
由于歷史的原因,高等農業院校環境工程專業的教師大多出自綜合大學的理科或農業院校,來自工科專業的很少,教師專業結構不夠合理,實驗教學能力較差。近年來,我們通過以下4種方式加強了師資隊伍的建設:(1)從工科院校畢業的研究生中補充新鮮血液,近年來爭取了浙江大學、東華理工大學等環境工程專業的研究生3人。(2)加強包括實驗技術人員在內的現有教師的培訓、培養,鼓勵他們到工科院校聽相關的課程,使他們向工程學科靠近。(3)通過科研提高解決環境工程實際問題的能力。(4)鼓勵教師參加各式各樣的短期環境教育研討班,獲取從事環境影響評價、環境工程設計的多種上崗資格證。這樣一方面提高了教師的業務水平,擴展教師從事社會實踐的機會,另外還提升了學校在社會上的知名度,為學生的就業提供了更多的機會。
五、對環境工程專業實驗教學的建議
1.增加工程實驗課
環境工程實驗教學改革和創新的目的在于培養具在較強動手能力和創新精神,善于理論聯系實際的環境工程專業畢業生。為此,對傳統的實驗課體系與模式應加大力度調整,增加工程實驗題,要求學生根據社會上某一具體的生產或工程單位的實際生產活動為背景。這些工程單位包括學生在生產實習、社會實踐和外出頂崗中接觸的單位,可由學生自己聯系,也可由學校幫助聯系,以提交實驗報告或工藝設計、工藝流程的形式完成。
2.實驗與畢業(設計)論文掛鉤
環境工程專業畢業生的畢業(設計)論文必須具有工程背景,必須以綜合實驗或工程實驗為基礎來撰寫。取消目前大量存在的綜述性的畢業論文課題。學生的畢業論文應以自己親手做的研究性實驗,或親身參與的工程項目為基礎進行撰寫,沒有研究項目的教師不能做論文指導教師。聘請一批長期在生產第一線的工程技術人員擔任畢業(設計)論文指導教師,通過把實驗與畢業(設計)論文掛鉤,使學生在做實驗的時候更投入、更有針對性,同時也可使畢業(設計)論文的質量得到提高。
3.引用最新的科研成果,體現學科前沿
作為肩負高素質人才培養使命的教師,應積極參與科研,時刻關注、跟蹤環境工程學科的前沿,關注了解最新研究方法與手段,并盡快將其引入實驗教學,不斷更新實驗手段。要積極為學生開展第二課堂活動,讓學生利用課外時間盡早參與教師的科研活動,使他們在科研活動中學到書本上學不到的知識,以培養其實驗動手能力、組織實驗能力和科研能力。
4.實驗過程綠色化
作為環境保護事業的參與者,在實驗的全過程(從實驗內容的設計到實施)更應注意環境保護問題。首先在實驗的設計上,盡量做到微量化,減少化學物質的環境投放量,盡可能地選用對環境不造成二次污染的藥品試劑;此外,對于實驗過程中產生的有毒、有害化學物質,決不隨意排放,應用專門的容器收集,再送有關部門統一進行無害化處理。
1.1加強實驗示范教學
目前，學生對微生物學實驗接觸很少，很多時候存在重理論輕實踐的觀念，實驗課前很少預習，甚至不預習實驗內容，在實驗過程中按照教師的示范來做實驗，不能夠很好的掌握實驗目的、原理、基本要求、操作步驟及注意事項等，很多時候學生在實驗過程中知其然不知其所以然，造成實驗失敗。環境工程微生物學的理論與實踐通過實驗教學加以融合，教師的實驗示范能夠使學生直觀看清實驗的具體操作動作、實驗現象及變化過程，教師在實驗示范中的言行舉止都會成為學生學習操作的榜樣與依據，與學生實驗技能能否提高息息相關，教師實驗示范的好壞是決定實驗教學質量的一個關鍵因素。因而，充分利用多媒體技術可以加強實驗課程平臺建設，提高教學示范的可見性。通過多媒體技術將教師的實驗示范錄像播放給學生，可以使學生看清實驗操作，掌握實驗過程中的細節，規范實驗操作，使學生快速掌握所需技能，提高學生的學習興趣和積極性。
1.2開展研究性教學
2010年5月正式出臺的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》文本中，提出要倡導啟發式、探究式、討論式、參與式教學，幫助學生學會學習。在傳統教育中，以教師、課堂和教材為中心的單向程式的教學方式壓抑了學生的想象力、積極性、主動性學習的意識，如何轉變教師的教學模式及學生的學習方式，提高教學效果，就要求教師改進教學手段，開展研究性教學，真正實現教師和學生共同探究知識。將學生探究實踐知識的過程引入并結合實驗教學過程，培養學生的探索知識的興趣及獨立思考的能力。諾貝爾化學獎獲得者李遠哲曾說：“一個學生在學校受教育，做習題，上課，而沒有時間深深思考的話，三五年過去了，畢業的時候，只不過像是機械加工廠里加工出來的人。”研究性學習以學生為中心，強調問題導向及主動學習。人本主義心理學代表人物之一羅杰斯將其“病人為中心”的治療理論應用到教育領域，導致了“學生為中心”的教學理論的產生。學生的主動思考，是發揮學生創造性潛能的具體體現。教師的職責是傳道授業解惑，而學生就要求學會悟道。在實驗過程中應該引導學生，“為什么要這樣做實驗？每一個實驗步驟的目的是什么？實驗條件改變了，結果會有怎樣的改變？為什么會這樣？在日常生活中有沒有觀察到類似的現象？發生此類現象的環境條件如何？”在學生思考和實驗的過程中提高學生的思考和表達能力，充分利用所學知識解決實際問題，培養了學生嚴謹的科學態度以及創新精神。研究性教學要求學生不僅要學會研究的方法和專業知識，更要培養學生的做科學研究的思維。因而就要求教師在傳授專業知識的過程中，逐漸培養學生的思考和思維方式。
1.3改革實驗內容
根據環境工程微生物學生實驗內容，通過教學過程中出現的問題，做出調整和完善。針對基礎性實驗，主要要求學生掌握實驗的基本原理，基本內容，規范基本操作技術。比如光學顯微鏡的操作及細菌、放線菌和藍細菌個體形態的觀察實驗。針對綜合型實驗，更能夠培養學生的創新能力。華北水利水電大學學生每年可以申報創新計劃項目，可以參與教師科研活動，讓更多的學生經歷理論-實驗-實踐的過程。如“鄭州市農用地畜禽污染物調查及環境風險評價”、“中度嗜鹽菌Halomonassp.STSY-3的耐鹽特性研究”、“黃河酚污染物生物降解動力學特征研究”、“酚類在黃河底質中的生物降解性模型研究”等。組織學生從污水處理廠附近水體和土壤篩選重金屬降解菌，對篩選出的菌種進行鑒定、馴化和應用研究，通過教會學生查找文獻，師生間的討論，逐步培養學生的學習主動性和科研興趣，提高了學生綜合運用微生物理論知識的能力，在鍛煉學生操作技能的同時，幫助學生更深入的了解本學科的研究現狀。
1.4改革考核方式方法
傳統上，理論課程是主流，實踐環節是非主流。由于人們總是由主次權衡輕重，因而即使強調實踐環節的重要也不過是次等的重要。環境工程微生物學實驗課依附于理論課，考核相對簡單，學生對實驗的重視程度不夠，熱情不高。如何綜合考量學生的實驗操作技能，對知識的掌握程度，實驗過程中出現特殊現象的探究都值得思考，這些都要求我們制定一套相對穩定的考核辦法。特別是針對綜合性實驗、設計性實驗和研究性實驗的實驗報告的內容、實驗操作的規范性、實驗結果的準確性、實驗中出現特殊情況的處理、實驗衛生等方面綜合考評，考評采用論文答辯的方式進行，由于實驗過程中遇見的問題和結果都不同，所以答辯過程中可以就本次實驗進行相互的討論和學習，擴展知識面的同時，也給學生提供一個展現自我的平臺，為今后的科研和工作打下基礎，激發學生的主觀能動性，提升學生的綜合素質。考核結果乘以30%納入最后的總成績(考試60%，平時作業課堂10%，實驗考核30%)。
2總結
[論文關鍵詞]景觀水體、環境、污染
[論文摘要]隨著城市化的發展，城市景觀水環境污染源越來越嚴重，本文通過對城市公共景觀水污染的原因進行研究分析，在此基礎上提出預防和解決污染的方法。
隨著中國城鄉一體化建設步伐的加快，城市化率越來越高，但人們對生態環境要求越來越高，在城市擴建的同時。也必然會新建很多帶景觀水體的一些公園場所。目前景觀水多為封閉性和非流動性的死水特征。水質更容易腐敗發臭，而且水藻在靜止的水體中也更容易瘋長，水體自凈能力差，易污染等特點，并對環境和市民健康造成不利影響。因此，如何把這些水體建成生態、清潔、無污染型景觀公園已成為人們關注的話題。
1、景觀水體水質惡化的原因
經過對全市幾個公園內的景觀水體調查研究發現，導致景觀水水質惡化的原因有很多。總體上可分以下幾種：
1.1、景觀水的水源水質較差。一般景觀水的水源主要來自三個方面：降水、地表水、中水。大部分日常補充水量以降水匯集為主，而四周匯集的降水把地表很多污染物都溶解在內，使得景觀水源先天質量較差。
1.2、周圍污染源對其污染。景觀水體污染物主要來源于四周小區內居民日常生活所排放生活污水、生活垃圾、建筑垃圾及其滲濾液、漂物和施工塵土等。尤其是生活污水中含有大的有機污染物及氮、磷等植物營養物，植物營養物進入天然水體后將惡化水體水質，加速水體的富營養化過程，影響水面的利用。
1.3、水池防滲處理破壞景觀水生態系統。目大部分的人工湖由于考慮到防滲等問題，湖底多為硬質底。對于需要泥土才能生長的水生植物而言，其種植、生長都會有諸多限制。很多水域由于防滲層鋪設質量不過關，造成人工湖水流失過快，或管理過程中補水不及時。水生植物因干涸而生長不良甚至枯死，既沒有發揮凈水作用又破壞觀景效果。
1.4、游客人為的破壞。游客的一些行為，也是導致水質惡化的原因之一。比如向水中丟棄垃圾；為了垂釣，向水體撒過多的魚餌，這些多余的魚餌也會造成水體的污染，這些種種行為都會嚴重地污染景觀水。
1.5、設計的不合理。由于在水景設計與考慮不周，人工湖中經常會出現死角，而死角中的水由于缺乏流動，水質往往最容易惡化。各種污染物將會沉積在死角，并慢慢地污染整個人工湖，死角成人工湖的一個內部污染深，因此，在一個人湖中如果死角越多，水質惡化得越快。
1.6、地下水的污染。隨著工農業的不斷發展，越來越多的污染(如氮、磷、重金屬離子等等)滲入了地下，污染了地下水。如今我國地下水的污染已相當普遍而嚴重。而大部分的景觀水又是與地下水相通的，因此導致景觀水的變質也是顯而易見的。
2、景觀水體污染預防的方法
要保持景觀水體的清潔，使之達到規定的景觀娛樂用水水質標要求，必須對可能造成該水體污染的上述污染物的污染源嚴加控制，具體主要建議措施如下：
2.1、加大政府投入，建好城市污水設施。充分利用現在國家環保的新形勢，多方面籌集資金，規劃建設好城市污水處理廠和雨污分離管道，使景觀周圍的污水經過處理達到景觀水質量標準后再排入；對前10分鐘的降水也要納入污水處理廠處理，這樣能有效的遏制地面沉積物對景觀水的污染。
2.2、加強執法。管好周圍污染源。保證水體四周區域內小區、飯店等污染源產生的生活污水必須排入城市下水道系統，進城市污水處理廠處理，不能直排入景觀水體；在有些水體四周下水道系統還不完善，與現有市政下水道系統沒有連接的情況下，周邊污染源必須設立獨立污水處理站對其污水進行處理，要求改道外排。也應嚴禁在湖周圍附近堆放生活或建筑垃圾。以免垃圾飄浮物經風吹到湖體水面或垃圾滲濾液直接流入湖體，對湖體水質造成不同程度的污染
2.3、做好調度，保證地表徑流水質質量。地表徑流雨水含有較多有機物和無機塵土，尤其降雨前十分鐘地表徑流水中污染物含量更高，應排入城市雨水管道排除。不能直接排入景觀水體，若直接排入景觀水體會造成淤積或水體不同程度的污染。
2.4、加強管理，設專人管理水面環境。必須設專人對水面漂浮物及時清除。諸如雜草樹葉等腐植物不及時清除，長期浮于水面不但影響水體的自然復氧功能，而且沉于湖底腐爛變質后會引起水質變臭；同時管理垂釣人員，制止過多投放魚餌。
2.5、湖體邊坡應做毛石或預制混凝土塊護砌。防止邊坡土被水浪沖刷，影響水體感官指標。
3、污染景觀水體治理的方法
3.1、物理方法
景觀水體凈化的物理方法有機械過濾、疏浚底泥、水位調節、高壓放電、超聲波等方法，這些方法效果明顯，但不易普及，難以大規模實施。過去常用的有疏浚底泥和水位調節兩個方法，疏浚底泥是為了抑制泥中氮、磷的釋放而污染水體。定期補水是為了稀釋污染物濃度，其主要機理為稀釋作用，其并不改變污染物的性質，但可為進一步的凈化作用創造條件，如降低有害物質的濃度，使水體其它凈化過程尤其是生物凈化過程能夠恢復正常。定期補充水的處理方法對于較小水面的景觀水體來說是一種行之有效的方法。在經濟上可行，也達到預期的效果。
3.2、化學方法
對于湖泊、河道等緩流水體，由于氮、磷等植物營養物的大量排入已經發生富營養化引起水質變臭時，可以采用直接向水中投加化學藥劑的方法殺死藻類。然后通過自然沉淀后，清除淤泥層即可達到防止水體富營養化的目的。殺藻常用的藥劑有硫酸銅和漂白粉。
3.3、生態凈化法
3.3.1水生植物系統凈化。水生植物技術以生態學原理為指導，將生態系統結構與功能應用于水質凈化，充分利用自然凈化與水生植物系統中各類水生生物間功能上相輔相成的協同作用來凈化水質，利用生物間的相克作用修飾水質，利用食物鏈關系有效的回收和利用資源取得水質凈化和資源化、景觀效果等結合效益。但需要控制水生植物的種植密度。以防過度繁殖，適得其反。
3.3.2水生動物凈化。魚是水生食物鏈的最高級。在水體內利用藻類為浮游生物的食物，浮游生物又供作魚類的餌料。使之成為菌－藻類－浮游生物－魚的生態系統。在景觀水體內宜于放養的品種應以花鰱、白鰱為主，并配以鳙、草、鯉、羅非魚等。因此，作為景觀水體適量養魚是一種很好的方法，既有凈化水質的作用，同時又能很好的發揮水體的垂釣功能。
3.3.3曝氣充氧。曝氣主要是向水中補充氧氣，以保證水生生物生命活動及微生物氧化分解有機物所需的氧量，同時攪拌水體達到水體循環的目的。采用曝氣的方法給封閉水體充氧在一定程度上可以防止因藻類大量繁殖而導致的魚類死亡，對維持水體生態平衡起到一定的作用。曝氣的方法只能延緩水體富營養化的發生，但不能從根本上解決水體富營養化。
【關鍵詞】飲用水；除砷；MCL標準；零處理策略
1.前言
根據聯合國世界衛生署的報道，自1990年起，全世界總人口凈增了六億，而人們賴以生存的水資源卻日益枯竭。水資源的枯竭大部分的原因直接來自水的資源污染，這引起全世界的高度關注。目前，全世界43% 的人口其飲用水沒有達到足夠的衛生標準，而有22 %的人口其飲用水的情況非常糟糕[1]。隨著人口的增加和用水量的增加，地表水的供應已常常滿足不了需要。人們不得不轉向地下，尋找地下水資源。然而地下水的過度開發，又引起一系列新的問題。P.Bagla在《科學》期刊中披露[2]，印度和孟加拉國由于地下水的污染，產生了種種新的疾病，嚴重地威協人類的健康。在孟加拉灣三角州地區，大約3600萬的居民喝了被砷污染的水而導致中毒。最新一期美國《化學與工程新聞》[3]，又專門報道了孟加拉國砷污染的嚴重情況，并且有科學家義務前往該地，進行調查研究。世界各地不斷有關于飲用被砷污染的水而導致中毒的報道。這其中有亞洲的印度、孟加拉國、越南、泰國、中國的臺灣、新疆、陜西、內蒙古，南美的阿根挺、智利、巴西、墨西哥，歐洲的德國、西班牙、英國，以及北美的加拿大和美國。
砷是一種有毒元素，其化合物有三價和五價兩種，三價砷的毒性更大。五價砷對大鼠、小鼠徑口半數致死量為100mg/kg，三價則為10mg/kg，相差10倍。天然地下水和地表水都可能含有砷，除來源于地殼外，砷污染也來自農藥廠、玻璃廠和礦山排水。地下水含砷量高于地表水，砷可通過呼吸道、食物或皮膚接觸進入人體，在肝腎、骨胳、毛發等器官或組織內蓄積，破壞消化系統和神經系統，從而具有致癌作用[4] [5]。
歐洲、美國、日本等西方國家實行飲用水的最高允許含砷質量濃度10μg/L的標準，美國環境保護協會（EPA）規定： 2006年1月23日，美國所有地區均強制實行飲用水的最高允許含砷質量濃度10μg/L的標準[6]。我國目前實行的飲用水最高允許含砷質量濃度50μg/L的標準，隨著經濟實力的不斷增強和全民健康意識的普遍提高，最近建設部行業標準規定砷含量10μg/L，因此，進一步提高引用水的質量，保證居民飲用水中砷含量合格已經迫在眉睫，部分使用地下水源的水廠必須采取適當的處理工藝除去水中過高含量的砷。
減少砷對人類的侵害，是一項世界性的綜合性課題，需要諸如地球化學、環境化學、水文地質學、微生物學等學科的共同努力，也需要政府部門的政策干預。有兩種地質環境會導致高濃度的砷[7]，一種是干旱氣候的封閉盆地，尤其是一些與火山有關系的盆地；第二種是有硫酸鹽存在沉積地帶，具強還原性的含水層中。一些年青的沉積地帶在其地勢低的水層中，砷的含量很高。在一些外部因素的誘導下，如pH高于8.5，或者水中有還原性鐵離子，地下水中的砷便顯著升高，濃度大于50μg/L。其它一些潛在因素，如磷酸鹽、碳酸氫鹽、硅酸鹽、或水中的一些有機物，都會促使地下水中的砷含量升高。這是因為磷酸鹽、碳酸氫鹽、硅酸鹽或水中的一些有機物降低和阻止了粘土、特別是氧化鐵對三價砷離子和五價砷離子的吸附作用。通常，五價砷離子被吸附的穩定性大，因此，三價砷離子往往以主要形式存在于水中。
2.零處理策略[8][9]
處理飲用水超標問題的研究非常活躍，但是目前的處理技術存在諸多不足，明顯滯后于迅速高漲的衛生需求。對于飲用水砷超標問題，美國環境保護協會（EPA）主張首先采取零處理策略，即通過一些適當手段緩解或者消除砷超標的問題。
2.1 尋找可替換水源
考慮零處理策略，最簡單的方法就是放棄砷含量超標的水源，采購砷含量符合MCL標準的新水源。這種選擇對于擁有多個水源的供水公司來說是非常實用的，條件就是在這許多個水源中，至少有一個可依賴的砷含量低于MCL標準的生產水源。 然而，可能會存在許多制約因素，如果沒有足夠大的處理能力或用水權限，很多小的供水公司只維持一個單一水源，而且也不具備轉換到其他制水場所的能力，那么這個供水公司有兩種選擇：尋找開發新水源或者從鄰近系統購水，對他們來說，新水源的購置成本并不都比水處理費用高。另一可供選擇的方式是從全天性持續供水切換到季節性或者高峰時段供水。當使用這種方式時，必須在供水系統入口之前把砷超標水與低砷水源水進行配比。這一方式在聯邦規定中是被許可的，只要水在供水系統入口處的砷含量年平均值不超過MCL就可以。
2.2 混合
混合是針對穩定無機砷的一種可行的緩和策略。混合就是在水源分配之前把兩個或更多不同的水源加以融合。簡而言之就是高砷水源（砷含量高于修正MCL標準）和低砷水源（砷含量低于修正MCL標準） 同時進入組合系統。供水系統和政府調控部門應該考慮到兩個水源的流量相關性和處理連續性以保證處理后水中砷含量始終低于修正MCL標準。多數情況下，即使系統可實現混合，但它還是需要更換泵的位置或者做一些其他相關設備改動。
2.3 支流處理
支流處理方法包括將水源拆分，處理其中一處水源，并在水源分配之前將它與未治理水源相混合。混合法和支流處理法可以獨立使用，也可以通過多種形式進行組合。當水源中砷含量超標不嚴重時，支流處理方法是可行的。因為在最佳操作條件下，大多數砷處理過程可以去除80%的砷，在大多數情況下，這種高水平處理并不超過到MCL標準。
2.4 現有設備的優化
如果某個系統具有砷含量超標的水源，但卻沒有辦法通過更換水源或混合配比的方式達到標準，那么該系統就應該對既有的水處理設備做出優化或者安置新的治理系統。現有處理系統應該首先確定是否擁有有效除砷的能力。即使目前沒有達到，在增加額外的處理裝置之前，系統也應該首先試圖優化它既有的設備。如果系統中有一些現成的工藝，那么就應該把工作的重點放在對這些處理設施的優化上；如果系統中沒有現成的工藝設施，但卻有一些鐵或錳含量較高的水源，那么我們可以考慮安裝一套氧化/過濾設備來同時除去這些二次污染物和砷。
3.國內外常用除砷技術
目前，就文獻報道，國內外的除砷技術大致為幾種：混凝法、直接沉淀法、離子交換法、生物法等等。以下將對主要的除砷技術作詳細的述評。
3.1 混凝法[10]
混凝法是目前在工業上和生活中使用最為廣泛的一種除砷方法，它具有成本低廉、易于
操作、除砷效率高等優點，能使處理后的含砷水達到排放標準。
混凝法除砷的原理是利用具有強大吸附能力的混凝劑，利用吸附作用將砷吸附，轉化為沉淀，再通過過濾等方式將砷與水分離。
常見的混凝劑有鐵鹽、鋁鹽、比表面積大的粉煤等無機物以及一些高分子粘結劑[11]。混凝劑通過將不同價態的砷以沉淀形式轉化出來，達到除砷的目的。通過對國內外文獻的研究，發現在混凝法除砷的過程中，五價砷比三價砷更加容易形成穩定的化合物而沉淀，所以在使用混凝法除砷的過程中，若加入一定量的氧化劑使得三價砷轉化成為五價砷再沉淀，除砷效果將會有很大的改良。
3.2 直接沉淀法
直接沉淀法是利用化學反應將砷直接轉化為沉淀，然后過濾除去。此種方法對工業中高砷廢水的初步處理具有十分明顯的優勢，但是不適用于處理飲用水中微量砷。所以此種方法處理后的含砷廢水還有必要用其他方法，例如混凝法等再處理才能達標排放。
3.3 離子交換法
離子交換法具有能有效回收有價金屬的特點，因此目前得到越來越多研究人員的重視。而且離子交換法處理量大、操作簡單，非常適合工業化生產。據國內外的報道，在對低含量含砷水的處理中，較有成效的有無機離子交換劑（ 如水合二氧化鈦，即TiO2·H2O）和有機離子交換劑（如經二價銅離子活化的陽離子交換樹脂和聚苯乙烯強堿型陰離子交換樹脂） 。其中無機離子交換劑水合二氧化鈦對除去水中的三價砷有良好的效果，但還未見實際應用的報道[12]。
3.4 生物法
生物法除砷的原理在于某些特殊菌種在培養過程中會產生一種類似于活性污泥的物質，這種物質起絮凝作用[13]，它會與砷結合而形成沉淀，達到除砷的目的。但是，生物法菌種培養周期長，對環境要求苛刻，而且常被用于廢水除砷，用于飲用水除砷還鮮有報道。
目前，美國伊利諾伊大學（University of Illinois）的研究人員提出一種通過細菌檢測達到抗砷污染的簡易方法。通過對伊利諾伊中部地區的供水進行取樣分析，研究人員發現水樣中砷的濃度與硫酸鹽含量成反比。這是因為在水中的可使硫酸鹽減少的細菌將硫酸鹽還原為硫化物，而硫化物可將砷沉淀下來，從而有效地從水中除掉砷。當缺少硫酸鹽時，砷的含量就會升高，但當硫酸鹽含量較高時，能使硫酸鹽減少的細菌可使砷的含量保持較低的水平。因此，測試水中的硫酸鹽含量能反映出砷的安全程度，受污染的水可以通過加入廉價的硫酸鹽進行補救。
3.5 與鐵錳共沉除砷[8]
目前，美國環保總署（EPA）認為鐵錳除砷是最有效的除砷方法。除砷可以在具有混合池和反應池的傳統處理構筑物中進行，或者通過粒狀濾料除去。原有水處理系統如果已經具備除鐵錳系統但砷含量超過修正MCL標準過多，可以采用此種策略。
雖然砷可以通過與錳吸附共沉來去除，但鐵對于砷的去除作用更加有效。砷去除率與水中初始鐵含量和水中鐵砷比相關。大多數情況下，水中鐵含量保持在1.5mg/L或更高，并且鐵砷比至少是20：1，這時，砷去除率通常保持80～95%。某些情況下，在除鐵工藝的起始處加入一些鐵鹽混凝劑，這對于除砷工藝的優化是十分必要的。當pH在5.5～8.5范圍內，通過與鐵共沉的除砷效果與原水pH無關，但是超出這個范圍除砷效果則會大大降低。因此，進水砷含量嚴重超標的系統可以通過調節pH來增加砷去除率。
3.6 其他方法
其他方法如反滲透法（RO）在對生活飲用水進行除砷的實驗中也取得了良好的效果，是一種有效的除砷方法，但該法還只停留在實驗階段，實際中還未得到應用。有利用電吸附技術去除水中砷，也取得了較好的效果[14]。還有用改進的飛灰床過濾去除飲用水中的砷的方法，過濾結果令人滿意。
4.結論[15]
目前解決地下水砷超標的方法有許多，總的來說砷污染治理應遵循以下一些原則：
（1）首先考慮零處理策略，對砷超標水源井采取間歇開停或者混合配比的方法降低水中砷含量，解決砷超標問題。
（2）對于無法通過零處理策略解決的砷超標問題，在上處理裝置之前，應該著眼于現有設備的優化和改進。
（3）開發脫砷的新工藝。通過對新工藝的開發，降低砷對環境的污染，提高砷礦種有價金屬的回收率。
砷污染地下水是個世界性的環境問題。砷污染地下水耍嘴皮子的富集機理研究涉及到地質學、水文地球化學、微生物學、物理化學等多個學科領域。由于各地區的氣候、地下水的影響也越來越顯著。因此，分析地下水砷污染因素需要綜合考慮各種影響因素：（1）全面考慮人類活動對地下水砷污染的影響，并結合研究區域的氣候、地形、地貌以及地質構造等因素對地下水砷的富集作用；（2）以大尺度對耍嘴皮子污染區域沉積物的巖性、地下水徑流以及地下水化學環境進行分析；（3）應考慮研究區域的地質形成過程以及各階段的古氣候環境對砷的釋放和遷移的影響；（4）從水巖相互作用的角度結合地球化學模擬軟件進行定量分析，以便探討地下水在不同水化學環境下的釋放機理，進一步查明砷的來源。
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關鍵詞：農業科技；光合細菌；生態農業
我國是農業大國，農業不僅僅是我國第一產業，更是我國的立國之本。改革開放以來，我國的農業得到快速發展，農業科技水平不斷提高，農產品產量持續增長，產品種類不斷豐富。然而與此同時，伴隨著工業化的不斷發展和人口的持續增長，工業生產和人們的生活排放也開始對農業種植環境造成污染，發展生態農業成為促進農業可持續發展的根本途徑。
發展生態農業離不開農業科技水平的提高。在這其中，關于光合細菌的研究成為近幾年的熱點。光合細菌（Photosynthetic Bacteria，簡稱PSB）具有原始光能合成體系的原核生物的總稱。光合細菌在自然界中分布非常廣泛，凡是光能所及之處，如海洋、江河、湖泊、池沼、土壤、水田、極地或溫泉高鹽水體等各種生境中均能發現它們的蹤跡[1]。光合細菌是微生物中一類可以利用太陽能生長繁殖的特殊類群，可以利用硫化氫、二氧化碳等進行光合作用，由于能夠廣泛應用于環境污染治理和可再生能源利用等多個方面，成為微生物學、農學、環境科學等多個領域的科學家研究的焦點[2]。
1 我國對于光合細菌的研究歷史及現狀
我國對光合細菌的研究起步較早，早在1987年，陳世陽等[3]就對海洋光合細菌的培養及作為水產養殖飼料的應用進行了研究，其研究首次提出了光合細菌作為餌料生物的研究價值。隨后史家梁等[4]嘗試使用光合細菌處理高濃度有機廢水，取得了不錯的效果。早期對于光合細菌的應用研究主要集中于有機污染的處理及作為飼料添加劑包括家禽、家畜及水產品等多種飼料添加劑中的應用。為了較好地發揮光合細菌的作用，制備合適的菌劑也是早期的研究熱點，劉春朝等[5]對光合細菌菌劑的生產工藝及生長動力學進行了研究，戰培榮等[6]研究了海藻酸鈣、瓊脂、聚乙烯醇等幾種不同的光合細菌固定化包埋劑的優缺點以及對除氨活性的影響。同時隨著光合細菌的應用價值不斷被人們所了解，對于光合細菌的基礎研究也在不斷開展，王宇新等[7]研究了光合細菌的生長動力模型，崔武等[8]研究了光合細菌rbcL嵌合基因的構建問題并嘗試了其在高等植物中的整合及表達，葛嵐等[9]從細胞分子遺傳學的角度對光合細菌與酵母菌的融合及產物進行了研究。進入21世紀以后，隨著生物學愈發被人們所重視，對于光合細菌基礎研究和應用研究逐漸成為熱點，通過萬方數據庫以“光合細菌”為關鍵詞進行搜索我們可以看到（圖1-1），1997年以前每年關于光合細菌發表的研究論文及學位論文都只有個位數，1998年開始關于光合細菌的研究論文開始增長。從研究領域來看（圖1-2），對于光合細菌的研究主要集中在農業科學、環境科學、生物科學及工業技術等幾個領域，其中在農業科學中的研究和應用最為研究人員所關注，成為發展農業科技和建設生態農業的一項重要的技術手段。
2 光合細菌技術在生態農業領域應用
由于光合細菌可以利用有機物合成植物所需的養分，并生產促生長因子，激活植物細胞的活性，提高植物光合作用的能力，因此可以提高農作物的產量[10]。光合細菌在其生長過程中還可以降解和利用化肥和農藥，達到降低污染、改善農業生態環境的效果，同時其代謝產生的有用分泌物質成為其他微生物生長的營養及原料，從而促進形成一個復雜而穩定的微生物系統，起到抑制病蟲害發生的作用[11]。光合細菌在生態農業領域應用廣泛，是一項非常重要的農業科技技術，以下是光合細菌技術在生態農業領域應用較多并且取得了較好的成果幾個方面。
2.1 光合細菌用于改善土壤理化性質
在農業生產過程中，由于長期施肥和使用農藥會造成土壤質量的下降，而光合細菌可以顯著促進土壤中放線菌、異養細菌、固氮菌、氨化細菌和硝化細菌的生長，而抑制反硝化細菌數量[12]，細菌的增加對于土壤可給性氮素和磷素的增加是有利的：放線菌的增多有利于土壤中有機質分解和抗菌素及激素類物質的增加，對各種病原菌起一定的抑制作用。固氮菌的增殖能促進微生物的自生固氮作用，有利于增加土壤含氮量，從而提高土壤的肥力。光合細菌對過氧化氫酶、脲酶，轉化酶、堿性磷酸酶、蛋白酶等多種土壤酶活性均有明顯的促進作用[13]。同時光合細菌在進行光合作用的過程中能有效地固定大氣中的N2，從而提高土壤氮素水平。而且，光合細菌還能促進土壤物質轉化，同時改善土壤結構，促進植物根系發育，使種植系統能夠進行高效的良性循環，達到高產效果。李俊峰[14]等研究表明，光合細菌可以改善表層土壤的疏松程度，提高土壤有機質含量，增加土壤中全氮和全磷的含量，對土壤起到良好的修復作用。
此外，光合細菌能有效地降解土壤中的殘留農藥、H2S、有機氨類等有毒化合物，緩解由于大量無機肥料與化學農藥的使用造成的土壤殘留農藥毒害、土壤鹽化、板結嚴重、土壤肥力衰竭等問題。光合細菌利用太陽熱能或紫外線將土壤中的硫氫和碳氫化合物中的氫分離出來，變有害為無害，并和CO2、氮等合成糖類、氨基酸類、維生素類、生物活性物質（激素）等，培肥土壤[15]，從而減少有毒物質在農作物中的積累，對土壤起到解毒、凈化作用，保證農產品質量。
2.2 光合細菌用于提高種子發芽率、出苗率
光合細菌發酵液中含有多種生理活性物質，如葉綠素A、葉綠素B、類胡蘿卜素、多種維生素、多種植物激素和核酸、水楊酸、多種氨基酸以及單細胞蛋白質等物質，這些物質能促進種子發芽，打破種子休眠。錢森和等[16]采用玉米種子作為材料，研究了不同濃度的光合細菌（PSB）浸種對種子發芽率、發芽勢、葉綠素等的影響，研究表明采用PSB菌液浸種，可以顯著促進玉米種子的萌發和生長，提高葉綠素和可溶性糖的含量。馬文麗等[17]用t測驗顯示，光合細菌稀釋上清液處理對黑小麥種子萌發率有顯著的激活效應，經過光合細菌處理過的種子，其發芽勢及發芽率均高過未經處理的，大大提高了種子的發芽率。相關研究還表明多種蔬菜種子如辣椒、茄瓜、番茄種子經光合細菌發酵液處理后，成苗率明顯提高，莖稈粗壯，葉色濃綠，根系更加發達[18]。采用光合細菌育苗，提高了農作物幼苗的品質，減少農民耕作成本，從而促進農民增產增收，提高農民的生活水平。
2.3 光合細菌用于促進作物生長及產量
植物的光合作用是借助于光能，通過光合磷酸化作用，合成能量和還原力，再通過RUDP羧化酶進行CO2的還原，合成有機物。而施用光合細菌可以提高葉綠素含量，增加RUDP羧化酶的活性，因而促進了植物的光合作用和光呼吸作用，這是光合細菌增產的基礎所在。RUDP羧化酶是一種雙功能調節酶，能夠調節光合作用，經處理后從而提高了光合效率，使植物生長加快，積累物質增多。同時光合細菌在自然界具有和其他菌類廣泛共生關系，大大提高了其固氮、固碳能力。
光合細菌增殖分泌的氨基酸、核酸等活性物質促進水稻根系生長，對葉片生長、花芽形成、稻粒的形成及干物質積累也有顯著作用[19]。研究表明，將含有光合細菌的肥料在水稻穗分化后使用，對水稻有一定增產效果，對產量結構性狀的促進作用主要是提高結實率，實粒數也有所增加而千粒重增加很少[20]。史清亮等[21]使用含光合細菌的不同劑型對水稻和玉米兩種作物進行了肥效比較試驗，結果表明施用PSB菌劑的不同制劑對水稻和玉米均有明顯效果，其中可以提高水稻葉綠素含量0.05%，提高玉米葉綠素含量0.03，增加光合作用效果5.2%。同時PBS菌劑對兩種作物的固氮能力有明顯影響，根際土、水稻提高78.3%-107.1%，玉米提高3.6%-52.0%。葉綠素含量的增加有利于提高植物光合作用，而根際固氮活力的提高，則可以增加植物的根際養分，最終使兩種大田作物增產7.7%-10.3%。吳國恩等[22]曾報道小麥施用光合細菌后，葉面積增大、穗長增加，公頃穗數平均增加1125萬個，每公頃增產23.5%。光合細菌還可以明顯提高農作物地上部分的含水量，由于含水量的增加，使葉菜類的品質更加細膩、鮮嫩，單位重量增加，產品質量提高。實驗結果還表明，光合細菌能明顯降低農作物地下部分的含水量，從而使根部纖維含量增多，維管組織發達、根毛密集，有壯苗作用，該作用對植物抗倒伏具有重要的意義，同時又增加了植物根的吸收能力[23]。
2.4 光合細菌用于提高植物抗逆性、抗病性
光合細菌含有抗細菌、抗病毒的物質，它在光照及黑暗條件下均有鈍化病毒致病力的能力及抑制病原菌的能力。相關研究表明，施用光合細菌的土壤中放線菌和絲狀真菌的比值增大，放線菌成為優勢菌群，產生抗生素和激素，使絲狀病原真菌的生長受到抑制，從而達到清除、防治由絲狀真菌引起的植物病害[20]。此外，光合細菌本身就有抑制其它有害菌群以及病毒的能力。
2.5 光合細菌在水產養殖業上的應用
目前的水產養殖方式以高密度塘養為主，大量魚、蝦等水產動物的排泄物及殘餌積聚池底，使養殖水環境惡化，動物生長受到抑制。傳統上采用換水的方法來解決此問題，但頻繁換水不僅不易保持水中最適微生物區系，而且成本較高，污染環境，不利于水產養殖業的可持續發展。目前，光合細菌廣泛應用于海、淡水魚類、蝦類及貝類等的養殖、育苗，它能吸收利用有機質和氮、磷等物質[24，25]，消解硫化物。減少水體污染物，降低發生有毒分解產物的機會，與微生物共同作用，高效率地降解廢水中的有機物，同時還能調節水體的pH值在適宜的范圍內，增加水體中溶解[26]。
光合細菌菌體無毒，營養非常豐富，含60%以上的蛋白質，并富含多種維生素，特別是B12、葉酸、生物素的含量是酵母的幾千倍，另外還含有生長促進因子，是一類營養價值高且成分較全的細菌，作為飼料添加劑在水產養殖領域具有明顯的增產效果[27]。
2.6 基于光合細菌的有效菌群（EM）技術
有效菌群（EM）是由光合細菌、放線菌、酵母菌、乳酸菌等10屬80余種微生物復合而成。EM是一種活菌制劑，著眼于強身固體，通過改善植物體內及環境微生態而發揮作用。醋酸桿菌是氮素合成中具代表性的微生物，它從光合作用微生物中攝取糖類固定氮，然后將固定的氮一部分供給植物，另一部分再還給光合細菌，形成好氣性和嫌氣性細菌的共生結構；放線菌將光合細菌生產的氮素作為基質就會使放線菌增加，各種各類的放線菌，具有抗生物質，能直接抑制病原菌。通過放線菌分解的物質容易被植物吸收，可增強動植物對病害的抵抗性和免疫性；乳酸攝取光合細菌生產的物質，分解在常溫下不易分解的木質素和纖維素，使未腐熟的有機物發酵，轉化成動植物有效的養分；酵母菌可產生出促進細菌分裂的生物活性物質，同時酵母菌還對促進其它有效微生物增殖的基質（食物）的生產起著重要作用。所生產的單細胞蛋白是動物的有效養分。
光合細菌與其它微生物的復合，大大提升了光合細菌能力，特別是在種植業方面取得了明顯的效果，在我國引起了廣泛的關注。近年來的國內相關研究表明[28]，EM技術在提高種子發芽率、提高土壤肥力、抵抗病蟲害、促進作物生長、改善作物品質等方面都有顯著成效。
3 未來的發展趨勢及展望
我們可以看到，隨著微生物新技術的飛躍發展和規模培養技術的應用，光合細菌這一新興農業科技技術正不斷從實驗室走向農田，從科研產品變為推進農業發展的重要技術手段。對于光合細菌的基礎研究不斷深入，從生理研究到遺傳學、分子生物學的研究都取得了可喜的進展，有效地指導了光合細菌技術的應用開發。光合細菌技術在生態農業領域應用呈現出多點開花的態勢，在開發新型飼料添加劑、改善土壤性質、提高植物提高種子發芽率、提高作物抗病性、提高作物產量、處理環境污染物等多個方面都取得了較好的應用效果。從光合細菌技術的發展趨勢來看，EM菌技術將成為未來的研究重點，該技術將光合細菌與其它微生物進行有效的復合，可以大大提升光合細菌的能力。
我們相信光合細菌技術的應用和發展將持續推動農業科技的發展，為實現農民增收、助推生態農業建設和促進我國農業可持續發展做出更大的貢獻。
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關鍵詞：環境工程；教學改革；固體廢物
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）25-0041-02
環境工程是一門實踐性很強的交叉性、應用型學科，在經濟快速發展的今天，如何有效提高學生的實際處理問題的能力以及科研思考能力，是其在社會上作為有用人才的必備條件，所以如何合理的進行專業改革和實踐是亟待解決和思考的問題之一。根據上述考量，在充分考慮當前社會需求和就業壓力的情況下，進行必要性的教學改革和專業課程探索迫在眉睫。
一、環境工程教學改革
當前，由于高校招生的擴張給應屆畢業生就業帶來了巨大的壓力，作為工科類型的環境工程專業也難逃其咎。在此現實問題的基礎上，對我國傳統的人才培養方式進行了大膽改革。在綜合考慮人才市場和社會發展趨勢的前提下，確定了培養復合型應用人才的培養目標；同時，針對專業課程設置進行了優化，保證在核心專業課程完成的基礎上，強調實踐教學，調動學生積極主動地參加科技創新活動。為了合理優化和建設完善的環境工程專業體系，需重點抓以下幾個方面的工作。
1.突出學科交叉性。環境工程是一門較為綜合的學科體系，主干課程有水、氣和固體廢物處理工程，以及排水管道、污水處理設施、垃圾填埋場設計以及不同環保設施的設計和開發等必須具備的工科專業技能。與此同時，考慮到了學科交叉性大的特點，在進行環境工程教學改革時，特別的需要有意識的加大實踐教學的考核以及科技創新的力度，充分開發和調動學生的潛力和智力。其次，要結合國內外學科發展的動態，主要邀請國內外不同領域的專家、學者來校講學或做講座，大大增加了就業的成功率。最后，也要大幅度的增加交叉學科的教學工作，提高學術的研究深度。
2.突出教學實踐。環境工程專業的最終目的是培養環境領域的專業技術人才，如何能在有效的時間范圍內大大提高學生實際處理問題的能力呢？針對這個問題我們也做過深入的思考，唯一且有效的方式就是加強實踐教學和開展科技創新。對于實踐教學而言，我們不應只停留在簡單的驗證性實驗、綜合性實驗、生產實習、課程設計以及畢業設計等方式上，為了更好結合社會的快速發展，緊跟經濟高速發展的腳步，首先要大幅度增加設計性、創造性的實驗，在研究生的帶領下完成試驗方案設計、試驗裝置制備以及實驗數據的測定與分析，思考結果的正確性和科學性，以及考核結果帶來的社會或經濟意義。其次，水、氣、固廢盡量在大學期間在科技創新或實踐環節均有所參與，同時課題選擇也要結合實踐需求，所有過程均需要有課程匯報環節，也可以突出科技論文的寫作能力。最后，加強產、學、研基地的建設，使學生有可能直接參與到企業的實踐過程中，通過實習和觀察刺激和培養學生結合實踐的創新能力，使得所學能夠更好的和實際工業過程有機契合，大大提高學生適應社會的能力。
3.突出交叉教學方式。傳統的教學方式突出板書的教學實現，然而，對于環境工程專業而言，大多好氧生物處理、厭氧生物處理等生化設施適應傳統的板書，從而不能體現出它的動態運行過程，如果我們采用視頻處理或者PPT等多媒體教學模式，不僅有效地提高了教學的效果，也大大調動了學生的興趣，能使學生更好的投入到專業課程的學習中。因此，這種交叉性的教學方式更能被學生所接受。一方面，大大加大的教學進度，使單位時間內呈現出更大的教學信息量，使學生在單位時間內能獲得更多的知識量。例如，通過圖片和視頻使學生學習了準好氧填埋場和倒置A-A-O污水處理設施后，學生對實際的處理過程就有了更為深刻的理解。
4.突出開拓就業能力。任何教學的目的都是以就業為導向的，我們也要大力開發和拓展環境工程專業學生的就業領域。目前來講，主要的就業方向有以下幾種：①環境工程或市政工程設計研究院。主要業務范圍包括給水處理、排水處理以及相關設施的設計工作，以及相關配套設施的采購、安裝、調試和運行等工作。②國有或私有環保公司。主要從事的業務有污水處理、垃圾填埋、垃圾焚燒等處理處置設施的BOT、TOT、BT項目的實施，以及工程總承包等項目。③環境咨詢以及產品銷售。④環境影響評價。主要從事新建、改建以及擴建項目的環境影響評價等。⑤其他。主要涉及電力、化工、煤炭等產業發展過程中對環保人員的需求。所以，在高校就業指導過程中，要給學生進行就業去向的培訓工作，積極指導和引導他們根據自身的特長進行正確的就業選擇。
二、拓展固體廢物專業課程體系
1.加強教材、教學和科研成果體現。深入淺出的教材、知識點全面的教材以及當代專家學者根據科學前沿即時更新的教材是我們最好的選擇。首先，我們要選擇省部級以上的優秀教材、“面向21世紀課程教材”、“十一五”國家重點教材等優秀的教材科本[1]。其次，教學人員也要及時把自己的科研結果或時展的前沿知識，通過教學過程展現在實踐教學過程中。最后，教學人員要根據自己的實踐教學經驗，合理補充必要的教學內容進入教學環節。例如，我們還可以將MFC、MEC、生物能源、固體廢物資源化等知識滲透進入教學內容，學生不僅學習了固體廢物方面的知識，也拓寬了環保領域的視野。
2.加強交叉課程銜接。相同的知識點可能在不同專業課程中都有所體現，如何合理的將不同課程體系有機結合，最大程度的獲得知識量是我們最關注的話題。所以，在充分掌握固體廢物處理處置專業課程的基礎上，也要有意識的去學習一些兼容性強的課程。比如：固體廢物資源化及生物基產品、污染控制微生物學等。在學習好氧垃圾填埋過程中，我們融入了污染控制微生物學的內容，能使學生更容易理解厭氧堆肥和衛生填埋，從而更加全面地了解了填埋的不同類型，大大調動了學生的學習主動性[2]。
3.加強課程考核。課程考核是教學過程的必備環節。傳統的考核方式是考試，這種單一的考核方式，容易使學生機械的學習知識，不能活學活用。所以，我們要進一步開發出能有效調動學生學習積極主動性的考核方式。多維的考核體系可能是我們更容易實現全面考核的考核方式。多維考核方式可以有以下幾方面組成：考試、作業、報告、實踐及科技創新等。不同類別進行單獨考核，設置不同的等級或分數。考核同時也要增強知識的全面性和理解深度，使學生真正掌握所學內容，提高面對社會的適應能力。
參考文獻：
[1]范欽華.環境工程專業課程建設與教學改革初探[J].科教文匯，2011，（1）：65-66.
