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環境工程專業的論文

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導語:針對環境工程這一專業,大家會寫出什麼樣的論文呢?下面是小編收集整理的環境工程專業論文,供各位閱讀和參考。

環境工程專業的論文

論文一:環境工程磁性固定化技術研究

 摘要:

磁性固化技術憑藉自身的特點與優勢在環境工程利用中得到了廣泛地應用,並且從其應有效果來看,其具有不錯的應用前景。該文在介紹磁性固化技術種類的基礎上,對其在環境工程領域中的應用進行了介紹,僅供參考。

 關鍵詞:

磁性固化;環境工程;廢氣處理

磁性固化技術透過物理或化學方法將酶或微生物定位於磁性固化載體,待固化反應完後,透過外部磁場完成對其的分離處理,同時使酶或微生物能夠保持活性,並且可以進行多次固化,具有不錯的應用前景。

1磁性載體的固化分類

磁性納米球是磁性固化過程中的常用載體,對其進行分類大體可以分爲以下幾種。

(1)吸附法,利用物理吸附方法,將酶固定在瓊脂糖或多孔玻璃等載體上。該固定方法具有固定條件溫和、工藝簡單等諸多優點,同時其載體具有較爲廣泛的選擇空間,既可以選擇人工合成的高分子材料,也可以選擇天然的高分子材料,在吸附過程中可以實現固定化和純化,失活的酶能夠再次活化,而應用的載體也能夠實現再生。

(2)共價法,支援物反映基團和分子功能基形成共價鍵,粘合十分牢固,在應用過程中具有較高的穩定性,並且很少會發生酶脫落的情況。該方法在應用過程中的主要缺點是固化和載體活化起來相對比較複雜,並且反應發生所需要的環境也十分劇烈,因此要想獲取活力較好的固定化酶,必須要對反應條件進行嚴格地控制。

(3)包埋法,在聚合物材料的微囊或格子結構中固定酶,透過這種方式有效地避免了酶蛋白釋放,而在實際操作中,在微囊或格子中仍然可以有底物落入與酶發生接觸。該方法的最大優點是操作起來相對比較容易,只是將酶分子包埋起來,不會對生物活性造成較爲嚴重地破壞,但是該方法並不是適用於分子較大的底物。(4)交聯法,對試劑進行應用,完成蛋白酶之間交聯,從而使多功能試劑與酶分子之間形成共價鍵,最終形成三向交聯網結構,酶分子不僅存在外交聯,而且也存在內交聯。在實際操作過程中添加材料上的差異會使產生的固化酶具有不同的物理性質。

2環境工程對磁性固化技術的應用

2.1環境檢測

免疫磁性分離技術在生物學和醫學中的應用已經十分成熟,近幾年其也被應用到環境檢測中。透過對免疫磁分離技術的應用可以從樣品中將目標微生物分離,如果在檢驗過程中與熒光免疫分析、多聚酶鏈式反應等方法合理地結合在一起,可以提高檢測極限和分離效率。在檢測廢水大腸桿菌的含量時,可以結合三磷酸腺苷爲生活和免疫磁性分離技術相結合,實驗結果顯示,檢測的整個環節時間低於60min,並且檢測結果具有較高的精準度,因此是一種快速有效的檢測方法。部分學者在研究過程中在分離金屬離子過程中利用了一種表面被改性後的磁性納米微生物球,實驗結果顯示,在濃度爲10ng/ml,pH=4的溶液中,Cu、Co、Pb等離子能夠依照順序被提出,並且提取效率超過了90%,是一種不錯的方法。

2.2廢氣處理

磁性固定化技術因爲具有反應速度塊、密度高、產物易分離、抗毒性較強等等優點,被廣泛地應用到廢氣治理領域中。宣羣等研究人員利用海藻酸鈉進行固化實驗,在對氧化亞硫酸鐵的降解率超過了97%,得到不錯的應用效果。馬豔玲等研究人員利用海藻酸鈣制定固定微生物顆粒實現對硫化氫等廢氣的淨化,透過實驗發現,硫化氫的排除率超過了90%,排除效果良好。此外,馬豔玲透過對活性炭的應用,對假單胞菌進行吸附降解油煙廢氣,透過實驗結果發現,當氣流速低於8L/h,油煙濃度未超過100mg/L,容積負荷處於2.5~19.0g/m3h,油煙的滯留時間超過30s時,生活反應器對講解油煙的效率超過了95%,降解效果十分明顯,對油煙的處理效果明顯,並且以活性炭爲填充料的反應器具有較強的抗衝擊能力,這也確保了其應用的合理性。

2.3廢水處理

部分學者在嘗試在污水處理過程中將磁性技術與固化技術結合,將磁性物質作爲酶或微生物在固化過程中的載體,透過其具有的磁場和高效分離等特點對微生物和污水進行處理,這彌補了傳統廢水處理中難以對微生物進行處理,難以將水與微生物進行分離的弊端,探索出一條處理廢水的新途徑。在對磁性納米球進行一系列地處理後,可以使其攜帶功能基團,這在一定程度上提高了載體對微生物的固載量。固定微生物附着在磁性載體上可以使其在廢水處理上的效率、速度得到提高,同時在污水處理過程中還具備磁處理所具有的優勢,也就是在存在外磁場的情況下,具有較強的磁響應,因此很容易從反應體系中將載體分離出來,具有良好的處理效果。

部分學者在磁性微球上固定辣根過氧化物酶,在固定酶過程中,酶最大固載量可以達到3.35mg/g,在反應器中利用其對廢水(含有酚酞)進行處理,在實驗過程中對廢水的成分進行處理,透過測量,遊離酶的動力學參數Km爲224μmol/L,固定化酶動力學參數Vmax爲371μmol/L;也有學者對磁活性污泥進行應用對奶廠生產過程中產生的廢水進行處理,主要處理廢水中的氨氮和有機物,相關實驗表明,處理率分別可以達到98%和92%,並且隨着科技的發展,處理率還會進一步提高,可見其是一種高效的處理方法;部分學者也針對功能化硅包覆介孔磁性載體固定細菌效果進行了研究,主要針對pH值、處理時間、處理溫度等因素進行分析,同時在研究過程中需要將結果與其他載體固菌效果對比。實驗結果顯示在30℃環境中,搖牀中的振動速度爲200r/min,對固菌進行24h培養效果最佳,在城市污水處理過程中對固菌後載體進行應用,處理24h,主要處理過程中應當在pH=7,投加量爲0.5g的最佳情況下開展,在該環境下,去除COD的量能夠超過83%,利用pH=2的HCL溶液完成酸洗後的再生載體,將其應用到城市污水處理中,處理效果仍然可以超過76%。

將磁性載體固化酶放入磁場穩定流動牀反應器中,可以簡化整個體系在反應過程中的操作環節,比較適合規模化生產。透過對外部磁場的應用可以對磁性材料固定酶的運動方向和方式進行適當控制,透過該方式頂替傳統機械攪拌的方式,可以使攪拌變得更加合理,使固定化酶的催化效率得到了進一步提高。

部分學者利用納米磁粉磁化菌生物肥對屠宰場的廢水進行處理,處理結果顯示,透過對該工藝的應用,可以快速地分離磁性生物絮凝泥水混合液,在處理過程中僅需要15min便可以完成沉澱,磁粉和磁場能夠促進微生物的新陳代謝,提高了污泥活性以及處理廢水的效果,透過大量的實驗結果進行統計分析,可以發現,利用其對屠宰場的廢水處理,對SS、COD、NH3-N3種化學物質的.去除效率分別可以達到92%、96%、87%,透過處理後的排除的水的水質遠高於排放標準,並且該工藝具有很強的抗衝擊負荷能力,具有不錯的應用前景。

3結語

磁性固化技術因爲其自身具有的特點和優勢,被廣泛地應用到生物學、醫學等多個領域中,並且對其的應用也已經逐漸趨於成熟,但是對其環境工程領域中的應用還處於發展階段。因此,加強對磁性固化技術在環境工程領域中的應用的研究,擴大其應用範圍,並且要將研究結果由實驗階段逐漸嚮應用階段發展,進一步改善我國的環境。

論文二:環境工程專業化學污染教學改革

化學污染與生態是研究生態環境中的污染物與周圍的生態環境之間相互影響的規律的科學,是環境工程專業的一門重要的專業課。化學污染與生態課程是一門綜合性課程,同時又具有較強的現實性和實踐性特點。針對化學污染與生態課程教學,我們在多年課程教學改革和實踐中進行了一些探索並形成了一些想法。

一、課程特點分析

化學污染與生態課程是爲環境工程專業三年級學生開設的一門綜合性專業課程,這門課程涉及內容和範圍比較廣泛,因此在學習本課程之前學生需要具備與該課程相關的基礎知識,學生不但要對有機化學和無機化學具有較深的理解,而且還應當深入瞭解生態學和環境學等方面的知識。在這門課程的學習過程中,學生在以前所學的相關知識的基礎上進一步掌握化學污染物與生態環境的相互作用規律,並且能夠根據所學的知識對實際污染過程進行分析並提出具體的防治措施。在這門課程的學習過程中,學生不但要學習各種理論知識,還應當能夠進行相關的驗證性和設計性實驗,達到理論與實踐的結合。同時,透過對該課程的學習,可以激發學生們的學習興趣並且擴展他們的視野,爲進一步學習環境工程專業的其他課程打下一定的基礎。

二、教學內容的設計

化學污染與生態課程的主要研究內容是化學污染物與生態環境之間的相互作用,對實際污染過程進行分析並提出具體的防治措施。該課程的一個重要特點是內容涉及多學科交叉,包括化學,環境學和生態學等學科的基本概念和基本原理。該課程涉及內容較多但課程學時數又有所限制,因此在課程教學內容的設計過程中要考慮到這些實際情況,防止該課程所講述的內容與其他相關課程的內容產生重複現象,重點講述本課程的核心內容。該課程的主要內容是以生態學的基本原理爲基礎,以化學和生態學理論相結合的觀點探討生態系統的結構和功能,詳細研究非金屬污染物,重金屬污染物,有機污染物的來源,分佈,循環,遷移轉化規律以及對生態系統的作用和防治方法等。同時在教學過程中還要透過文字和影音圖片資料介紹學科發展的前沿最新動態,讓學生了解到最新的研究成果,這樣可以使教學內容更豐富和充實。

 三、教學過程中教學方法的運用

在這門課程講授過程中發現完全的以教師講授教學內容的方法,很難適應學生能力培養的要求。這種教學方法不利於發揮學生的主觀能動性,也不利於培養學生的創新思維。因此教學改革中需要改善教學模式,在課程講授過程中既能發揮教師的主導作用又能調動學生學習的積極性,從而提高教學效果。同時在教學過程中不同的章節其具體的內容也不一樣,可以針對不同的內容採用不同的教學方法,提高教學效率。在化學污染與生態課程的教學過程中運用瞭如下所述的多種教學方法。第一種方法是講授法,講授法是教學過程中最基本的方法,這種方法主要用於基本原理和基本概念的講述。講授過程中教師除了講授課程中的內容以外,還可以結合自己的科研過程,把一些相關的內容進行講述,使學生能夠更多地掌握本學科的知識。第二種方法是課堂提問法,課堂提問可以活躍課堂氣氛,同時還可以調動學生對問題積極思考的能力,透過主動思考學生對課程重點和難點的認識得以強化,使分析問題的過程思路清晰並且條理化。同時透過對以前所學知識進行課堂提問也可以鞏固學生對所學知識的掌握。第三種方法是課堂討論,課堂討論是一種較好的教學方法,隨着素質教育的深入,課堂討論也被越來越多地使用,這種方法可以活躍課堂氣氛,充分調動學生的學習積極性,有利於培養學生學習過程中的主觀能動性,學生可以在課堂討論過程中發現問題,然後透過討論解決問題,是一種合作學習的過程,透過這種分析歸納總結的思維過程,可以讓學生體會自主探究的過程,充分展示學生的個性。採用課堂討論的方法的過程中,爲了達到較好的教學效果,學生需要對問題進行充分的思考,爲了使學生有充分的獨立思考的時間,可以提前介紹下節課的主要內容以及提出的問題,上課時在教師的指導下透過課堂討論的方式進行課程內容的學習。第四種方法是案例教學法,教師在課程講述過程中要注意運用案例進行教學,透過實際案例對一些環境污染問題和事件進行探討,可以使學生學會應用基本原理對實際情況進行分析,加深對所學知識的理解和掌握,同時還可以使學生及時瞭解這方面的研究熱點以及最新科研成果。

 四、多媒體教學的應用

多媒體教學法是隨着計算機多媒體技術的發展而產生的一種新的教學方法,是傳統板書教學法的重要的輔助手段。多媒體教學法和板書教學法各有優點和缺點,根據環境污染與生態課程的特點,結合環境工程專業的特點,本課程採用多媒體教學法結合板書教學法進行課堂教學。在多媒體教學過程中,可以在很大程度上增加課堂教學的資訊量,例如一些圖表可以透過圖片方式快速顯示出來,這樣就能把更多的時間放到對圖表的分析上。同時,利用多媒體技術可以把一些抽象的理論和概念直觀地顯示出來,達到感性認識和理性認識的有機結合,例如可以透過動畫講述一些比較抽象的概念和過程。因此採用多媒體教學法可以提高學生學習這門課程的學習興趣,有利於學生對課堂所學知識的理解和掌握,從而提高課堂教學的效果。當然,多媒體教學方法只是一種輔助教學手段,傳統的板數教學方法仍有很強的靈活性和實用性,例如教師在黑板上對公式進行逐步推演要比多媒體教學法更符合學生的認知規律,在多媒體教學方法的應用過程中,要與傳統的板書教學法相結合,這樣才能達到更好的教學效果。

 五、適當增加實踐性內容

化學污染與生態課程具有很強的現實性和實踐性,因此應當開展實踐教學活動,首先學生應當能夠進行驗證性實驗的操作,在教師的指導下應用實驗設備進行獨立的操作,在實驗過程中透過觀察各種實驗現象從而進一步加深對所學理論知識的理解和掌握。此外還鼓勵學生進行創新性和設計性實踐項目,例如讓學生從一些環境污染問題中提出研究題目,查閱國內外與此研究題目相關的文獻資料,然後進行討論確定研究方案,在教師的指導下進行實驗,透過這種具體的科研實踐活動可以提高學生理論聯繫實際的能力,同時也鞏固了在課堂上所學的知識。

 六、改變課程成績評定方式

成績的評定是化學污染與生態課程教學改革的一個重要方面,在成績評定過程中需要要注重四個方面,第一個方面是對學生所學課程理論基礎知識的成績評定,這項評定透過筆試試卷考試的方式進行,考試過程採用教考分離的方法,防止任課教師試卷出題過程中的傾向性,這樣能更客觀地評價教學過程中教師的教學效果以及學生的學習成績,同時試卷閱卷過程採用流水閱卷方式,在此過程中可以讓每位教師對學生的答題情況進行分析,這樣可以更客觀地評估教學成效;第二個方面是對學生出勤和平時作業的成績評定,第三個方面是學生在實踐環節中的表現,最後是成績評定過程中還要注重學生對化學污染與生態學科發展的認識,以及對所學的一些基本原理在自己專業領域中的應用的認識。