導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇環境工程研究方向，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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水利工程的興建，特別是大型水庫的形成將使其周圍環境發生明顯的變化。在為發電、灌溉、供水、養殖、旅游等事業和解除洪澇災害創造有利條件的同時，也給人們帶來了一些不利影響。如何充分利用有利條件，避免減輕不利影響，是水利工作者在進行水利規劃中必須認真研究和加以解決的問題。

一、水利工程對庫區環境的影響

（一）庫區淹沒

建壩后，水位在壩前壅高形成回水，在回水范罔內，耕地、礦藏、名勝古跡等被淹沒；工廠、鐵路、公路設施需要拆遷；居民需要遷移，城鎮需要遷建。對被淹沒的土地和設施等要付賠償費。要妥善安排移民的生產和生活，這是一份十分重要而復雜的工作。在我國人多、耕地少的條件下，要采取適當措施加以利用。三峽工程移民百萬，所采用的“以人為本”、“就地開發性移民”，統籌安排生產和生活，是解決好庫區移民的重要舉措。

（二）滑坡、坍岸

岸坡浸水后，在水庫水位降低時，有可能因喪失穩定而坍滑。庫區大范圍坍岸，會加劇水庫淤積：而壩址附近的滑坡。將給工程的正常施工和運行帶來極為不利的后果，意大利互依昂拱壩，因庫區大滑坡，巖體驟然滑入水庫，使庫水漫溢壩頂而突然下泄，造成下游巨大災害，并使水庫淤滿報廢。有的工程在施工中由于壩址附近發生滑坡，被迫改變設計，甚至中途停工，應當引以為戒。

（三）水庫淤積

由于水流入庫的流速減小，挾沙能力降低，使泥沙顆粒先粗后細逐漸下沉，造成淤積。淤積不僅使庫容減小，縮短水庫壽命，加大淹沒損失，還將影響電站和航運的正常運行。解決和減輕水庫淤積的根本措施是做好上游封山育林、退耕還林、種草等水土保持工作，而水庫的合理運行，如蓄清排渾、利用易重流排沙也是減小水庫淤積的有效措施。

（四）生態變化

建壩蓄水對生態環境有很大影響，受影響的有庫區和下游陸地生態系統，也有河流水生生態系統或直至河口生態系統。例如，水庫淹沒影響陸生植物生存，并破壞其生存環境。又如，水環境變化對珍稀、瀕危水生生物的種群、數量、棲息場所、繁殖場所有致命影響。

二、利工程對水庫下游的影響

（一）河道水流中挾帶的泥沙在庫內沉積后，下泄清水的沖刷能力加大，將河床刷深，河水位下降，岸邊地下水位也相應降低；同時，還可能引起主河槽的游動，或沖刷下游橋基和護岸工程。為此，在多泥沙河流上修建水庫，需研究下游河床的演變趨勢，并提出適當的處理措施。

（二）枯水期，由于電站和灌溉用水，下泄流量增加，對航運有利。但當電站擔負峰荷，又將給航運帶來不便。為了不使河道干涸，不過分降低下游的地下水位，保護水生動物的生長和維持河道的自然風光，應經常泄放一定數量的生態用水，以保護河流的正常功能。

（三）除溢洪道外，自水庫泄放的水流大多來自水庫深層，水溫較低且變幅小，因而，壩下的河水水溫夏季較建庫前低.冬季較建庫前高。

（四）庫水的渾濁度和水溫一樣，隨水深而異。工業和生活用水要求渾濁度不得過高。水庫中，底層水溫較低，水中溶解的氧也低，對作物生長和魚類生存都不利。此外，在河道上建壩（閘），一方面為航運和樞紐上游的木材浮運創造了條件，另一方面由于河道受阻，需要設置通航，過木和過魚建筑物。

三、防止水利工程對環境產生不良影響的對策

（一）增強生態意識。強化水利規劃

加強水利工程和生態環境建設是當前水利工作面向“三農”的重心所在，因此提高廣大水利工作者的生態水利意識的意義非常重大。首先要站在可持續發展的高度，對生態水利建設進行科學規劃，做到全面、協調、可持續發展，實現有針對性和可操作性。其次是抓好現有已建水利工程的更新改造.使其真正實現從工程水利向生態水利的過渡，完善現有水利工程功能，特別是生態功能，實現水利工程的持續發展。其三是大力推廣節水農業.在加強節水灌溉設施建設的同時，加強節水農業技術的研究和推廣，充分利用一切可用資源。

（二）堅持生態標準.做到標本兼治

眾所周知，洪澇災害的頻發主要是由于生態環境破壞所造成的.因此，水利工程建設和生態建設要緊密結合在～起.堅持生態治理的目標不變、標準不變、做到標本兼治。繼續抓好各地的退耕還林、退耕還湖工作，加強小流域綜合治理，減少水土流失，提高森林覆蓋率，改善生態環境從根本上杜絕或減少水土流失.實現人與自然的和諧發展。

（三）開展科學研究。實現技術治理

在目前情況下，各級水利部門都要在科學研究上做文章，力爭在技術上有新的突破。加強庫區生態群落調查，開展已建水庫生態系統的健康評估與預測；合理調度水庫及其他水利設施，提高水體的自凈能力和自我修復能力；保持河流的蜿蜒性來保護河流形態多樣性。即在河道整治工程中，應尊重天然河道形態，避免直線和折線型的河道設計，保持河道斷面的多樣性，尊重河流原有的自然斷面；河道防護工程的岸坡采用有利于植物生長的透水材料，特別注意采用當地天然材料；水利工程設計應為植物生長和動物棲息創造條件，提供魚類產卵條件以及鳥類、水禽棲息地和避難所；利用生態系統自我凈化和自我修復功能，開發與推廣生態系統治污技術。

四、總結

水利工程對環境的影響是多方面的，既有對生態環境的破壞，也有對人類生活方式的影響，要從長期的工程水利中解脫出來，走向生態水利的持續發展軌道，除了采取以上措施之外，必須從政治、法制、經濟、技術上做文章，構筑起一個全方位的保障體系，實現對水利工程的綜合治理。具體的講，一是要加強組織領導力量，落實行政保障措施；二是要加強法制建設力度，落實法制保障措施：三是加強經濟管理力度，落實經濟保障措施：四是要加強科學管理力度，落實技術保障措施。只有這樣才能實現水利工程質的飛躍。

篇2

1973年,國務院了《關于保護和改善環境的若干規定》,明確指出,“有關大專院校要設置環境保護的專業和課程,培養技術人才”,我國高校從1977年開始設立環境類本科專業,隨著我國高等教育的從精英教育到大眾教育的轉化,在高校擴招大背景下,結合目前國內外廣泛存在的環境問題,社會對環境類本科專業的需求增加,造成許多高校紛紛開設環境類專業（其中環境工程專業尤其典型）。隨著競爭加劇、就業困難等問題的出現,一些學校開設緊縮相關專業的招生規模,甚至出現了部分高校環境類專業一度停止招生的現象。因此,結合傳統優勢和行業特色對進行專業定位是關系到專業發展水平和前途的關鍵。而特色專業課作為環境工程專業教學和學生培養的重要內涵,充分發揮其在構建專業特色、明確主攻和服務方向上的作用,必將對專業的發展將直至至關重要的作用。

1 環境工程專業本科教學現狀分析

我國環境工程專業本科生教學普遍致力于培養可從事企事業、城鄉、區域及全球環境污染控制工程的規劃、設計、運行管理和研究開發的高級工程技術人才及應用復合型人才,可在各級政府機關環境保護部門、規劃部門、科研院所、工礦企業、事業單位等從事環境管理、教育、環境監測與評價、科學研究和產品開發以及技術管理等工作。環境工程本科生專業課設置一般分三部分,即專業基礎課、專業必修課和專業選修課,綜合不同高校的課程開設情況,總體有代表性課程設置見下表（化學類、工程力學、流體力學等公共性專業基礎課除外）。

我國高校環境工程專業課程設置的三大部分中,專業基礎課重點介紹主要的環境學原理、環境與生態問題及解決問題的一般思路和方法學知識,為環境工程專業的基礎和重要保障;專業必修課則基本上各高校均為圍繞水、氣、固等環境工程重點方向設置專業主干課程,并結合環境監測和微生物學等基礎測試評價體系和微生物學知識,對本科生在重點方向上的基本專業技能、解決問題能力等進行培養與訓練;專業選修課則囊括了環境評價、質量分析、環境信息系統等現行的環境工程主要內容、方法和一些新興的邊緣學科、研究領域以及手段。以上三個部分由基礎帶動專業,基于原理和方法論來解決環境工程的主要分支方向具體問題,從問題的產生到新技術、新思維支持下的環境與生態相關問題的解決與處置。再輔以相關教學實踐環節如社會實踐、課程設計、本科生畢業論文或畢業設計等全面培養本科生的素質和技能,以達到培養計劃的要求。

分析我國高校現行的環境工程本科生教學體系,大體能滿足本科生教學的基本要求。但縱觀各高校環境工程專業本科生課程設置,基本上以共性為主,雖有部分高校開設了與學校傳統優勢或研究方向相關的課程（如中國農業大學環境工程專業開設的農業生態工程課程）,但總體說來,全國高校依舊普遍缺乏在主干課程體系支撐下的特色課程體系。通過對環境工程專業本科生的調查與溝通發現礦業類高校大部分學生對礦山、煤礦利用加工企業等存在的環境與生態問題、解決問題的原理與方法等普遍缺乏基本知識和認識,不清楚本校環境工程專業與其他學校相比優勢與特色所在,定位不明,這對于行業特色明顯的高校而言,無法突出其為行業服務,有目的、有方向培養高素質、強技能人才的特點和優勢。

2 特色專業課開設的必要性

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1973年,國務院了《關于保護和改善環境的若干規定》,明確指出,“有關大專院校要設置環境保護的專業和課程,培養技術人才”,我國高校從1977年開始設立環境類本科專業,隨著我國高等教育的從精英教育到大眾教育的轉化,在高校擴招大背景下,結合目前國內外廣泛存在的環境問題,社會對環境類本科專業的需求增加,造成許多高校紛紛開設環境類專業（其中環境工程專業尤其典型）。隨著競爭加劇、就業困難等問題的出現,一些學校開設緊縮相關專業的招生規模,甚至出現了部分高校環境類專業一度停止招生的現象。因此,結合傳統優勢和行業特色對進行專業定位是關系到專業發展水平和前途的關鍵。而特色專業課作為環境工程專業教學和學生培養的重要內涵,充分發揮其在構建專業特色、明確主攻和服務方向上的作用,必將對專業的發展將直至至關重要的作用。

1 環境工程專業本科教學現狀分析

我國環境工程專業本科生教學普遍致力于培養可從事企事業、城鄉、區域及全球環境污染控制工程的規劃、設計、運行管理和研究開發的高級工程技術人才及應用復合型人才,可在各級政府機關環境保護部門、規劃部門、科研院所、工礦企業、事業單位等從事環境管理、教育、環境監測與評價、科學研究和產品開發以及技術管理等工作。環境工程本科生專業課設置一般分三部分,即專業基礎課、專業必修課和專業選修課,綜合不同高校的課程開設情況,總體有代表性課程設置見下表（化學類、工程力學、流體力學等公共性專業基礎課除外）。

我國高校環境工程專業課程設置的三大部分中,專業基礎課重點介紹主要的環境學原理、環境與生態問題及解決問題的一般思路和方法學知識,為環境工程專業的基礎和重要保障;專業必修課則基本上各高校均為圍繞水、氣、固等環境工程重點方向設置專業主干課程,并結合環境監測和微生物學等基礎測試評價體系和微生物學知識,對本科生在重點方向上的基本專業技能、解決問題能力等進行培養與訓練;專業選修課則囊括了環境評價、質量分析、環境信息系統等現行的環境工程主要內容、方法和一些新興的邊緣學科、研究領域以及手段。以上三個部分由基礎帶動專業,基于原理和方法論來解決環境工程的主要分支方向具體問題,從問題的產生到新技術、新思維支持下的環境與生態相關問題的解決與處置。再輔以相關教學實踐環節如社會實踐、課程設計、本科生畢業論文或畢業設計等全面培養本科生的素質和技能,以達到培養計劃的要求。

分析我國高?，F行的環境工程本科生教學體系,大體能滿足本科生教學的基本要求。但縱觀各高校環境工程專業本科生課程設置,基本上以共性為主,雖有部分高校開設了與學校傳統優勢或研究方向相關的課程（如中國農業大學環境工程專業開設的農業生態工程課程）,但總體說來,全國高校依舊普遍缺乏在主干課程體系支撐下的特色課程體系。通過對環境工程專業本科生的調查與溝通發現礦業類高校大部分學生對礦山、煤礦利用加工企業等存在的環境與生態問題、解決問題的原理與方法等普遍缺乏基本知識和認識,不清楚本校環境工程專業與其他學校相比優勢與特色所在,定位不明,這對于行業特色明顯的高校而言,無法突出其為行業服務,有目的、有方向培養高素質、強技能人才的特點和優勢。

2 特色專業課開設的必要性

針對目前我國高校環境工程專業本科教育的重共性的特點,應有計劃、按辦學重點和側重點逐步開設相關的特色專業課程,增強學生在相關行業和部門工作中的能力,以應對越來越激烈的社會競爭。

眾所周知,特色決定優勢,這一點在本科生教育中也有明確的實例體現。如礦物加工工程專業從20世紀50年代開始作為礦業類大學（學院）的特色專業,經歷了數次輝煌與沿革,其本科生招生分數近5年屢創新高,本科畢業生就業率也達到100%,居學院幾大專業中就業率之首,甚至出現其他專業本科生考研不少同學轉考礦物加工工程的情況。環境工程專業也是經歷了從無到有,從薄弱到壯大的過程,部分教師和人員轉自傳統的專業和研究方向,因此開設基于傳統優勢學科的特色專業課程具備良好的基礎和條件。

借鑒礦物加工工程等成熟、高水平的傳統特色專業的發展模式,環境工程專業也應著力發展特色,如礦業類高校應著眼行業特點,立足廠礦及相關研究院所、教育機構等對環境工程專業的特殊要求,以特色專業課的開設為契機,結合與相關廠礦企業的交流、實踐,全面提升環境工程專業本科生的培養水平,有目的、有方向的培養可為行業服務,具有扎實基礎知識和相關專業技能,突出專業特色的高水平人才。尤其在我國高校環境相關專業本科生招生數量高居不下的客觀形勢下,找準特色、突出優勢、明確定位必將對不同行業、不同優勢學科高校環境工程的發展起到積極的推動作用。

3 積極推進特色專業課建設,全面提高環境工程專業水平

基于現行的環境工程專業培養主干課程體系,在完善環境工程專業教學體系和基本知識結構的前提下,有目的、有方向性的在礦業類高校環境工程本科生教學環節開設如礦山生態環境保護（或礦業環境保護）、煤化學、礦山環境問題及實用修復技術類講座,結合與礦區相關的社會實踐環節,同時改革現有的畢業設計（論文）選題及研究方向,優先開展與礦區生態和環境問題相關的設計與實驗研究工作,如礦井水處理與回用技術開發與設備研制、焦化廢水處理技術與工程設計、礦區污染土壤生態修復與工程設計等,全方位開設立體、有側重點的特色專業課帶動下的環境工程專業教學與培養體系。

各高校從2005、2006年開始分批按專業大類招收本科生,環境工程和環境科學專業的本科生按環境大類招生,入學前2年修同一課程,從第3年開始自主選擇專業。這就對各專業的課程體系設置與建設提出了更高的要求,各高校也開始有針對性地相應調整、完善各專業的本科生培養計劃,以特色突出優勢、以優勢體現水平,為全面提升環境工程專業本科生在專業技能、社會競爭力、服務水平和綜合素質方面的能力提供保障。

參考文獻

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中國礦業大學環境工程專業在師資隊伍、科研條件、人才培養質量等方面都得到了很大的提高，這對研究生的培養質量提出了更高的要求，我校的環境工程專業，必須承擔起為社會培養合格的高層次環保人才的責任。結合我國環保事業的特點和社會需求狀況，明確了我校專業學位研究生的培養目標，即培養具有兩大能力（創新能力和工程能力）和一項“三廢治理”技能的高層次人才。本文提出協同提升我校環境工程專業學位研究生“兩大能力”的方案和模式，進而提高環境工程專業學位研究生的培養質量。

2. 環境工程專業學位研究生創新和工程能力下降的原因

在研究生擴招的大背景下，從全國范圍來看，研究生就業形勢危機初顯端倪，環境工程專業學位研究生培養創新和工程能力有所下降，造成環境工程專業學位研究生質量下降的原因主要有：

就業的嚴峻形勢和學生讀研期間經濟的雙層壓力，造成了學生讀研期間的學習的穩定性;目前，“雙導師制”落實不足，很多校內導師對研究生采取放羊式管理，校外導師的實踐指導不夠;環境工程專業學位研究生培養方案和模式陳舊，沒有體現環境工程學科自身的專業特點。研究生的創新能力和科研能力培養嚴重不足，是造成研究生培養質量下降的主要原因，具體體現在兩個極端：第一，部分高校和科研院所培養經費不多，導致研究條件和手段的缺乏，很多研究生很難接觸到實際科研項目的研究，沒有很好的建立創新和工程能力;第二，經費過多，導致了課題組龐大的工作量，研究生疲于奔命忙于各種結題雜事等，同樣也造成了創新和工程能力的下降。

3. 協同提升我校環境工程專業學位研究生“兩大能力”的方案和模式

準確定位全日制專業學位研究生的教育目標，即培養具有一定創新實踐能力的高層次應用型專門人才。協同提升研究生的創新能力和工程能力，是學校對研究生階段培養的主要目標。

（1）根據研究生期間畢業論文的不同方向，建立不同模塊的專業課程體系。教學內容實現理論和實踐的有機結合。從我校環境工程專業學位研究生課程設置來看，課程中主要包含有水和氣兩大方向。研究生和導師可以根據指導研究生的科研方向，加大某一領域的課程力度，采取文獻閱讀和課程內試驗的方式，提高科研創新能力。目前，我校研究生培養方案的課程設置中缺少固廢的處理課程，應該適時填補這一空白。針對中國礦業大學獨特的行業背景，課程中設置了《煤炭轉化過程污染治理技術》這一特色性很強的課程，有利于提高我校研究生在這一方向的獨特優勢。

（2）集中時間，讓研究生直接參加到校外導師的設計、施工、環評和監理等項目中，參與設計、施工、管理、評價和項目驗收等全程工作;積極建立校外實訓基地，讓專業學位研究生校外實訓工作制度化;落實雙導師制，特別是讓校外導師在學生工程能力的培養中，起到中流砥柱的作用。由于校外導師可能對教師職業沒有多少了解，要加大對校外導師的職業培養。本文建立的環境工程專業學位研究生“兩大能力”的培養模式如圖1。

圖1 環境工程專業學位研究生“兩大能力”的培養模式

（3）加大提高研究生導師自身創新和工程能力的素質，不斷提高更新導師對前沿科研的把握能力。導師應該具有一定的工程能力，有利于降低研究生的選題風險;導師應該保證研究生培養所需要的經費和科研硬件條件等。通過定期舉辦課題組會議的形式，在課程訓練，文獻閱讀，選題報告，中期檢查、論文評審和論文答辯等環節，加大對研究生的管理質量。很多高校研究生導師與學生的比例失調，要加大對我校中青年人才尤其是校外導師和高級科研人才的引進力度，加大“人才柔性引進”的力度。

（4）建立健全專業學位研究生培養機制。特別是在校內導師和校外導師的溝通機制建設方面，通過定期舉辦導師工作座談會的形式，充分討論研究生的課程訓練、論文選題及畢業答辯等眾多環節;此外，要對校外導師企業急需解決的問題和我國的環保戰略等專業學術問題進行探索，校內導師和學生要熟悉了解國家和行業的重大需求。

4 .結束語

培養適應我國環保發展所需要的高素質環境工程專業學位研究生，是全國環境工程教育行業對研究生培養的主要責任。本文以中國礦業大學環境工程為例，通過剖析我國環境工程專業學位研究生質量下降的原因，提出了協同提升我校環境工程專業學位研究生“兩大能力”的方案和模式。本文的研究內容對我國高校和科研院所協同提高環境工程專業學位研究生的工程和創新能力，具有一定的參考價值。

參考文獻：

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[2]劉宏波，劉和，符波. 關于當前環境工程學科碩士研究生培養的幾點思考，2012，大眾科技，14（155）：218-220.

[3]幸宏偉. 環境工程研究生教育中項目+案例教學法的應用，廣州化工，2013，41（11）：256-258.

[4]李凡修，艾俊哲，戴捷，黃河. 環境工程專業碩士研究生課程體系建設的思考，2014，41（23）：161-162.

[5]申星梅，李遼沙. 環境工程專業研究生培養模式的探索，2014，31（4）：109-110.

[6]拜玉賢，明彩兵，劉 暉. 環境工程專業應用型創新人才培養模式的改革與探索，文教資料，2015，（7）：88-89.

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一般來說，在針對廢水處理的過程中，可以應用的固定化微生物技術主要包括兩種，一種是活性污泥法，另外一種就是生物膜法。而微生物主要是分布在菌膠團上，同時在一些固定的物質是能夠也有一定的分布。而微生物這樣的分布方法，并不是靠人工完成的，而是自然形成的。在1980年，人們開始進行人工固定化微生物的研究，將微生物固定在特定的空間網絡中，減少菌體的脫落現象，使得微生物可以長期的固定在一個載體上，并且保持較高的濃度。同時，在保障微生物固定化的基礎上，合理的利用微生物中所具有的活性物質以及絮狀物質等來進行廢水的處理，使得廢水可以得到有效的凈化。我國的相關專家針對廢水處理中，固定化微生物的應用進行了深入的研究。宋雪等相關的研究人員主要利用活性炭來作為酵母，將其混入到菌群中，在低氧狀態下以及好氧狀態下對菌群的變化情況進行觀察，從觀察的結果可以看出，在廢水處理中應用固定化的微生物，會使得廢水中存在的有機物質得到有效的降解和轉化，提升廢水處理的效果和質量。除了我國對固定化微生物在廢水處理中的應用進行了深入的研究之外，國外的一些專家也針對這項內容進行了深入的研究。Vanotti等相關的研究人員合理的利用PVA冷凍法來對硝化污泥進行了固定化實驗，從實現中可以看出，利用該冷凍方法，可以使得硝化污泥能夠有效的固定在聚乙烯醇小球上，這樣就可以利用這種方法來對一些養殖業的廢水進行處理。從研究觀察中可以了解到，在固定時間為4h的時候，則硝化污泥的有效率可以達到567mg/1.d。而在好氧的狀態下，如果硝化污泥能夠達到一種穩定的狀態，那么CODcr就可以有效的實現對污泥的硝化處理，硝化的有效率可以達到70%以上。這樣的固定化微生物方法，在實際的應用中，不僅可以有效的提升微生物固定化的效果，也可以使得相應的負荷沖擊減輕，使得微生物的固定時間保持在規定的范圍內。

1.2固定化微生物凈化大氣的研究現狀

國內從20世紀90年代才開始，研究固定化微生物凈化大氣，目前僅有同濟大學、昆明理工大學等少數機構在研究。同濟大學的馬紅采用固定床反應器，以海藻酸鈉包埋活性污泥進行含NH3臭氣處理，氣相NH3去除率大于92%，硝化速度大于0.63gN/kg固定化濕顆粒#d。硝化速度最高可達2.93gN/kg固定化濕顆粒#d。同濟大學的邵立明等采用海酸鈉包埋，CaCl2膠聯法，利用滴濾塔反應器凈化含H2S氣體，最大有效處理H2S的體積負荷可達6000-6500g/(m3#d)，凈化效率保持在87%以上，袁志文等采用固定化微生物處理含甲硫醇惡臭氣體，顆粒填充床生物脫臭塔運行試驗表明：在空塔停留時間不大于13s時，對低濃度甲硫醇氣體(<.2.9mg/m3)的去除率在99.0%以上，對高濃度甲硫醇氣體(>2.4mg/m3)去除率在99.0%以上，當空塔停留時間減少到6.5s時，對低濃度甲硫醇氣體的去除率仍可維持在80.0%，脫臭塔對由于濃度和進氣量升高造成的沖擊負荷具有較強的緩沖能力。

2固定化微生物技術特點和研究方向

2.1固定化微生物技術的應用特點

首先，在環境工程中，固定化微生物技術在應用的過程中，能夠有效的將微生物的濃度進行有效的提升，也可以使得微生物中存在的活性物質得到有效的增加。利用固定化微生物技術來對廢水實施有效的處理，可以使得水質得到極大的改善。其次，固定化微生物技術可以有效的進行生物育種，利用生物育種，可以使得一些較難區分的微生物以及污染物有效的區分開來。再次，微生物在進行固定化處理后，微生物本身所具有的抗毒性會得到明顯的提高，有效的防止了病毒對微生物的侵害。最后，微生物在固定化反應的過程中，所需要的反應容器也相對較小，這樣就可以有效的達到節省空間的目的。

2.2固定化微生物技術的未來研究方向

固定化微生物技術在環境工程中的前景是不可估量的，但目前此類技術還存在許多問題有待于研究，相應地就形成了今后一段時間里固定化技術的研究方向。(1)載體是固定化技術的重要組成部分，而目前載體價格仍然令人難以承受。而且一般固定化微生物半衰期較長的也僅能達到100多天，實際運行要頻繁更換載體，顯然既不經濟，運行管理也麻煩。因此進一步開發新型性能優良的固定化載體，對固定化技術的發展至關重要；(2)對固定化細胞的穩定性問題尚缺乏研究，提高固定化細胞的穩定性、改善固定化技術處理效果及使用性能也是今后的一個研究重點；(3)實際污染物是一個十分復雜的混合體系，用單一菌種處理一般很難達到要求，因此對于復雜的污染物體系，是采用混合菌還是單一高效菌分級處理，有待于進一步研究；(4)固定化技術目前應用的范圍比較小，如何把基因工程菌和固定化技術結合起來，拓寬可處理污染物的種類，從而使固定化技術可以廣泛地運用于工業污水、生活廢水處理，應是今后研究的重點；(5)固定化顆粒的相對密度是影響處理效果的一個不可忽略的因素，如何改善和調節固定化微生物顆粒的相對密度也有待于進一步研究。

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1介紹變壓吸附技術的基本工作原理和特點

變壓吸附（Pressure Swing Adsorption.簡稱PSA），是一種新型的氣體吸附分離技術，常用于氣體混合物的分離。利用氣體組分在固體吸附材料上吸附特性的差異，再通過周期性的壓力變化進行氣體的分離，但是在壓力或者溫度不變的情況下，吸附量是各有不同的。因此，氣體的吸附分離方法，通常采用變溫吸附或變壓吸附兩種循環過程。對比傳統的氣體分離技術，其特點是能耗較小，壓力要求一般在0.1-2.5PMPa、產品氣體純度高、運行成本低、分離流程簡單，不需要復雜的工序就可以對多種氣體分離、還有自動化程度高和維護簡單、節省土建費用等等。

2分析變壓吸附技術在環境工程應用的優勢和現狀

變壓吸附技術的在環境工程中的應用優勢其實與變壓吸附技術自身特點是一樣的，具備了能耗低、投資少、流程簡單、操作方便、可靠性好等優勢，而且此項技術的分離提取使得產品純度高、可在室溫和不高壓的情況下工作、床層再生時也不需要加熱。

我國現今變壓吸附技術在環境工程中的應用現狀是用于多個不同類型的工業領域，有空氣干燥，氫氣、一氧化碳等氣體的分離提純，這是變壓吸附技術在投入環境工程中最初的也是最廣泛的應用，另外，如今還在廢水處理、廢氣處理、固體廢棄物處理方面、煤礦瓦斯氣濃縮甲烷和天然氣凈化等等環境工程方面應用，應用領域不斷擴大，PSA工業裝備的規模也在不停地擴大和制作自身的完善，加上PSA技術也是在不停地在提高，更加簡單便利。因此，在這些方面的的應用使得它在尾氣治理、環境保護的方面有更廣闊的應用前景。舉例：發展最早、推廣最多的PSA技術是提氫技術，這項工藝發展成熟，裝備單是中國已有200多套，制作氫氣的原料和方法也有很多，由于現在許多工業尾氣中含有較高的氫氣，有不同的分離提純流程，它的使用耗能遠遠低于電解法制氫，使得鋼鐵工業和石油工業也是逐步地使用PSA技術取代了電解法制氫，這就是目前其中變壓吸附技術在環境工程中的應用現狀，環保性能好，是最佳的選擇方法。但是，現在國際和國內的狀況是，某些相關的在環境工程中的應用只是嘗試運行中，還需要研究試用才能廣泛地進行，所以即使技術已相當成熟，國內技術發展還需繼續，有些合成裝備只能靠進口，而且制氧或制氮使用不同工藝的市場競爭激烈，這就是現狀。

3變壓吸附技術在環境工程中的應用的未來發展趨勢

通過市場競爭和技術的進步，我國的PSA技術已經是國際水平。如今變壓吸附技術在環境工程中的應用前景良好，那么接下來應如何提高和發展趨勢如何，是一個值得探討的問題。由于我國的變壓吸附空分制氧技術進展較慢，對于空分制氧吸附劑和其工藝循環過程的研究相對國外還是較落后的，所以在這方面的發展研究應加大，相關地，還要提高新型吸附技術的性嫩和分離效果，使得這項技術的優勢更加明顯，耗能更低，使用起來更便利。還有就是更多用于工業廢氣凈化和綜合利用中，如回收氮氧化合物、硝酸尾氣凈化、各種工業含氫廢氣回收氫氣等等方面，可以將本身排出不要的廢氣再次提取使用，這樣二次利用更加地環保和適用，使環境工程中的環保問題更加完善。當前PSA技術和深冷技術之間的競爭激烈，但是在發展面前，沒有什么是完全相對的，PSA技術是可以深冷技術等相結合的，這樣的一個發展研究方向能夠研究出一種復合型的氣體分離技術，其優勢會得到綜合，對于環境工程中的使用價值更高了。其次就是，PSA技術在合成工藝中使用地位的提高，應用會變得更加重要，由輔助工藝變成化工工藝的主要裝置，成為主要裝置中的重要組成部分，這也是它未來的一個明顯的發展趨勢。除此之外，變壓吸附技術還可嘗試利用PSA技術在一套裝備中生產多種產品，這樣的使用會使其在工業運行中更加明顯地體現了變壓吸附技術的優勢，是一個很好的發展趨勢。還有就是擴大其在環境工程中可以使用大范圍是其一，除了需要提取高純氧的環境工程外，還可以加大對不需要高純氧的中小規模的氧氣生產，并廣泛應用在有色金屬冶煉、甲醇生產、化肥造氣、醫療和軍事等諸多領域，這樣更具競爭力，也是未來要加大發展的一個方向。

4總結

本文通過對變壓吸附技術的分析，間接了解了它被廣泛應用的原因后，又對它在環境工程中的應用優勢和現狀后，就它的未來的發展方向進行了展望。其實，這項技術在中國也發展了二十多年，在廣泛使用后，能留意到其在優勢背后隱藏了問題，就其存在的好與壞不停改進，使其更好地被應用在環境工程中，這是我國工業界仍需努力和發展的方面。另外，變壓吸附技術能夠經濟高效地實現物質的分離，這不僅是分離技術在環境工程中未來的發展方向，也是對環保和工業生產作出的更大的貢獻，其具有了理論意義和現實意義。

參考文獻

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二、課堂教學環節的建設

在環境工程微生物學的課程建設中，我們還需在課堂教學環節的建設上努力，一方面減少課堂中的各種廢話，另一方面加強實際案例分析，讓課堂教學猶如實際工作一樣，告別之前的枯燥、無聊。在課堂教學環節建設中，可首先進行課程章節編排，不要完全按照教材指示做，而應根據學生學習能力和之前知識掌握決定。之后，在具體教學工作中，必須保證實際案例的大量分析。例如，介紹微生物營養類型時講述自養微生物與異養微生物的特點，并引申出煉油廠廢水處理工藝順序，將微生物營養代謝特點與相應工藝流程結合起來。又如講解微生物的鑒別培養基內容時，以大腸菌群檢測操作視頻為例，不僅使學生掌握鑒別培養基的組成及鑒別原理，而且了解水質檢測的基本操作。最后，應引導學生主動學習，形成自己的知識脈絡和應用能力。

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我院環境工程專業是江蘇省高等學校特色專業共建設點，在招收的攻讀環境工程專業碩士研究生中，大多數學生選讀了《高等環境化學》這門課程。研究生的培養目標是畢業后能獨立地、創造性地從事科學研究、教學工作或擔任專門技術工作，而且具備主持較大型科研、技術開發項目的能力。我們學院攻讀環境工程專業碩士研究生畢業論文的主要課題方向列于表1。從表1可見，他們的研究方向主要有水污染控制工程、環境規劃與管理和環境監測分析與技術三個方向，研究的內容主要以高濃度有機廢水處理、脫氮除磷技術、生態區域規劃。

2. 課程教學內容與碩士論文課題相結合

與建設理論、循環經濟研究、環境污染物分析方法研究等。

從表1可見，大多數學生是從事水污染控制工程方向的，其次是進行環境規劃與管理的，另外還有一些學生是專攻境監測分析與技術方向的。根據上面的情況，如何講解此門課程，為他們在結束課程學習后進入到課題研究的關鍵問題是確定課程的主要內容。為此，我們作了大量的調研工作，并結合研究生的課題研究方向，修改、制定了該課程的教學大綱和講課的主要內容。由于本課程的教學時數只有36學時，環境化學的內容又是那么多，因此必須進行合理安排。我們把講解的內容分為六章，每章節的主要內容和教學時間安排見表2。由表1可知，較大部分學生是從事水污染控制工程研究的，他們很需要有關水污染這一方面的環境化學基本知識。我們在這一門課程的教學中就是根據此情況來安排我們的教學內容和時間的。由表2可見，第三章水環境化學的內容最多，共有10節，教學時數為18，占了總學時的一半。其內容包含了天然水的基本特征、主要離子的形成、溶解性氣體，酸堿化學平衡、沉淀和溶解、配位平衡、吸附平衡等的基本原理，水體中有機污染物和無機污染物的遷移轉化，氧化還原技術和生化技術在水處理中的應用等。

在講解天然水的基本特征時，我們主要介紹了天然水的存在形式，各種水的主要組成、特點和污染物情況。如湖水中含鈣、鎂、鈉、鉀、硅、氮、磷、錳、鐵等元素，其中氮、磷等元素引起的富營養化問題是湖泊的主要污染問題。在2007年夏天，無錫太湖發生了嚴重的藍藻事件，給無錫市部分人民的生活帶來了一定的困難。藍藻出現的主要原因:一是氣溫比較合適，二是水中的氮磷濃度較高，三是太湖水域水流緩慢，這些都是藍藻大面積繁殖的必要條件。根據此情況，我們講解了水體中的異相物質——藻類的基本知識。藻類是湖泊、水庫等緩慢流動水體中最常見的能進行光合作用的浮游類植物，有一個明顯核。在沒有陽光的條件下，藻類將消耗自身體內有機物以滿足自身的需要，同時也消耗著水中的溶解氧。

對目前經常使用的生化法處理生活污水和工業廢水，有針對性地介紹了水體中的生物氧化還原反應。水體中的微生物在有氧氣存在的情況下，進行有氧呼吸時，有機物質發生的氧化還原反應可以表示如下：

CxHyOz+O2—^C02+H20+能量水體中，細菌、酵母菌、真菌等微生物的催化作用的結果使得許多無機化合物的生物氧化還原反應經常發生。細菌等微生物的呼吸過程是在微生物細胞內的各種氧化還原酶和一系列輔酶的催化作用下完成的，有機污染物被細菌等微生物降解的中間產物生成了各種有機酸'這些有機酸在水體溶解氧不足的條件下，將利用較弱的NO;-、Fe3+、Mn4+、SO42-、CO2等電子受體，進行反硝化、反硫化、甲烷發酵、酸性發酵等厭氧過程，其最終產物有CO2和氏0，以及NHhH2S、CH4、有機酸、醇等。在缺氧條件發生的生物反硫化作用可在淤泥、沼澤、排水池中進行。由此引起硫酸鹽轉化為HS氣體的反應，從而產生Cu、Pb、Zn、Ag等金屬的硫化物沉淀，以至減弱了這些金屬在所在環境介質中的遷移能力。

另外對水體中有機污染物和無機物的的遷移轉化機理進行了較詳細的介紹。特別是水體中有機污染物的污染更為重要和復雜。到目前為至，世界上已有700多萬種有機物，其中大多數都是有毒有害的，如排入到環境中會造成環境質量的惡化。而我們對環境中的有機污染物控制和處理還較簿弱，需要我們做很多工作。

水中有機污染物以及農藥殘留的分析、監測是環境中有機污染物的重要研究課題之一，部分研究生在這方面進行了一定的研究。

從環境科學的角度，土壤是人類環境的重要組成要素。隨著環境科學的發展，人們愈來愈認識到土壤環境的復雜性和重要性。土壤環境化學就是研究化學物質，包括各種污染物進入土壤后的化學行為及其影響。包括污染物在土壤環境中的遷移、轉化、降解和累積過程中的化學行為、反應機制、歷程和歸宿。此章重點放在幾類有代表性的化學物質，即化學農藥(代表土壤中外源有機化學物)、化肥、重金屬和固體廢棄物的土壤污染化學，并對土壤污染中復雜的化學過程作一介紹。首先，我們介紹了土壤的組成和性質；然后介紹了土壤負載容量或土壤環境容量；讓學生對土壤有一個大概的了解。

重金屬是土壤無機污染物中比較突出的一類。通過各種途徑進入土壤的重金屬通常以可溶態或顆粒態存在。其在土壤中的遷移、轉化及生物可利用性均直接與重金屬的存在形態相關。例如重金屬對植物和其他土壤生物的毒性，不是與土壤溶液中重金屬總濃度相關，主要取決于游離(水合)的金屬離子。對鎘，則主要取決于游離Cd2+濃度，對銅則取決于游離Cu2+及其氫氧化物。而大部分穩定配合物及其與膠體顆粒結合的形態則是低毒的。僅脂溶性金屬配合物是例外，因為它們能夠迅速透過生物膜，并對細胞產生很大的破壞作用。

我們學院有些教師在土壤中重金屬形態分析的研究也開展了一些研究并取得了某些研究成果，并將此作為研究生的研究課題之一。根據此情況，我們給學生介紹重金屬形態分析方面的基本理論和最新研究情況。近年來，以北美Tesskr等人提出的五步系列萃取法和歐共體BCR的四步系列萃取法應用較多[3,4]。我們也將這二種方法存在的缺點擺了出來，主要是萃取操作的時間過于冗長，使實際應用不易實現。在此同時，我們向學生展示了國際上應用超聲波或微波的能量加速萃取樣品中組分和縮短操作時間的研究工作情況，并把土壤中重金屬形態分析作為研究生研究的課題之一。

3.已取得的部分研究成果

通過學習，學生們很好地了解和掌握了有關高等環境化學的基本知識。學生使用已學的基本理論和技術，在水污染控制工程、環境規劃與管理和環境監測分析與技術等方面的研究工作已取得了一定的成績，并在各類期刊上發表了他們的研究成果。在水污染控制方面的數最多，主要是利用膜生物反應器、生化法技術處理生活污水和工業廢水，如厭氧氨氧化細菌、雙循環兩相生物處理工藝、磁場對污泥沉降影響、水生植物修復技術等。在環境規劃與管理方面取得的成果主要是對生態環境、可持續發展、資源利用等。在環境監測分析與技術方面取得的成果主要在樣品預處理現代技術的應用、重金屬形態和有機污染物分析測定等方面。如在使用膜生物反應器生化技術處理廢水時就運用在此門課程中學到的水體中的微生物在有氧氣存在的情況下，進行有氧呼吸時，有機物質發生的氧化還原反應的原理對一體式射流曝氣膜生物反應器處理廢水的情況進行了分析，以及對膜生物反應器的優缺點及改進思路進行了探討，成果分別發表在《環境科學與技術》和《江蘇環境科技》期刊上。在生態環境、可持續發展和資源利用方面，如對城鎮化過程中水環境變化及影響因子分析和盛澤湖濕地生態恢復初探等方面進行了研究，并分別在《江蘇環境科技》和《環境科學與管理》期刊上發表了研究成果。在重金屬形態分析研究方面，研究生應用課堂上學習到的關于土壤中重金屬形態分析的基本原理和

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3、化學工程?；瘜W工程是一門比較基礎的學科，當今社會的進步與化學工程是密切相關的，對考研和就業來講都是個不錯的選擇，但由于化學工程從業者需要經常接觸化學試劑，其中難免會有有毒有害的物質，長時間處于這種狀態可能會對身體造成一定程度的影響。

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二、提高環境工程專業畢業設計（論文）質量的方法探索

1.加強教師的自我學習，提升科研水平。教師在畢業設計選題時應緊密結合實際，豐富設計題目，給學生制定的畢業設計要符合實際。專業教師應在主要研究方向的基礎上擴展畢業設計的研究領域，使畢業設計題目多元化，既要突出本系特色方向，也要盡可能地涵蓋環境工程專業能夠涉及的各個領域，如水、氣、噪聲、固體廢棄物的處理、區域環境影響評價等。同時要加強實驗室的管理和建設，以滿足不同研究方向實驗測試的需求。多元化并且緊貼社會所需的題目一方面能夠引起學生的興趣，激發學生的探索求知欲，使其在此過程中能有較大的成就感，另一方面也避免了相似題目導致的學生間互相借鑒論文內容的問題，做到一人一題，獨立完成。此外，教師本身也應積極申請各類型的科研項目，如國家自然基金、省部級科學基金等，不僅能提升自身的科研水平，也能為學生提供更多的研究平臺。

2.強化環境工程專業學生科研能力的鍛煉。①在進入大四畢業設計之前，可安排環境工程專業的學生進行文獻檢索課程的短期學習，使學生了解、熟練并掌握科研文獻的檢索方法，在進行畢業設計時將會事半功倍。某些高校會有由圖書館老師定期開展的科研文獻搜索、管理方面的專題講座，具有很強的針對性，值得借鑒。②環境工程專業實驗課程的考核可采取筆試和儀器操作并行的形式，強化學生掌握儀器的正確操作法，理解實驗步驟的目的和意義，培養嚴謹的科學態度。針對學生實驗操作技能掌握不足的情況，應重新審視實驗課程教學成果，提高實驗課教學要求。目前實驗課程多為分組進行，每一小組三四名學生，在實際的教學過程中，并不能讓每個學生都能得到實驗鍛煉。針對這種情況可擴大實驗室規模，盡量做到每名學生都能進行完整的實驗操作，保證人手一組實驗數據，避免出現小組內“課堂不動手，課后抄報告”的情況。同時組織學生積極參與專業老師的科研工作等，進一步擴大校內大學生創新計劃和優秀生的培養規模，力爭更多的學生更早得到專業科研訓練；在老師指導之余，發動本專業研究生的帶動作用，讓更多甚至全部的學生參與到實驗室工作，使科研訓練由淺入深貫穿整個大學時期，養成認真端正的科研態度，為大四的畢業設計打下良好基礎，提高效率，也有利于大學生創新能力的培養。