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水处理生物学论文精选(九篇)

水处理生物学论文

第1篇:水处理生物学论文范文

关键词:轻化工程;生物技术;学科交叉;专业硕士;培养策略

专业硕士与学术型硕士不同,其目的是培养具有扎实理论基础,并适应特定行业或职业实际工作需要的应用型高层次专业人才。教育部、人力资源和社会保障部于2013年11月公布了《关于深入推进专业学位研究生培养模式改革的意见》,强化了专业硕士应以实践为导向,重视理论水平与实践的综合应用[1]。江南大学轻化工程专业硕士培养侧重于染整方向,即以纺织纤维制品为原料,探讨、研究与纤维制品相关的前处理、染色、印花及功能化整理新方法与新技术,以培养染整专业知识和实践技能兼备的人才。

1培养学科交叉复合型人才的必要性

染整作为纺织产业链中的重要环节之一,对提升纺织产品质量和附加值有重要影响,但近年来在发展中也暴露出不少问题,并日益成为制约本行业发展的瓶颈[2]。这主要包括:(1)染整企业生产中水、电、汽能耗高,导致能源紧张和生产成本不断上升,企业净利润下降,影响了可持续发展;(2)染整废水排放量大(占纺织行业污水排放量的60%),且废水处理成本较高;(3)部分企业仍以粗放型和低水平方式生产,产品多为常规中低档产品,附加值不高。因此尽管国内染整行业产能水平不低,但从纤维制品前处理到染整废水处理各环节成本不断上升,导致多数染整企业利润走低。为解决上述问题,有必要将相关学科的新技术与传统染整生产技术相融合,借助于信息技术、数字技术、应用化学技术、生物技术等来改造和提升传统的染整生产,通过新技术、新工艺、新设备和新助剂的应用,促使染整行业向着高效率、低能耗、少污染的方向发展[3]。近年来江南大学发挥学科门类较齐全的优势,在轻化工程专业硕士教学中推行了基于学科交叉互融的教改研究。目前通过与机械工程、颜色技术、应用化学、生物技术等学科交叉,培育出了包括新型染整装备、纳米印染技术、纺织生物技术等多个轻化工程专业硕士的教学和研究方向。其共同点在于培养具有复合技能的应用型专业硕士人才,立足于从纺织纤维制品前处理、染色、印花及功能化整理环节,最大程度地减少生产过程中水、电、汽等资源的消耗,降低生产排放,实现纺织品的清洁化生产。

2轻化工程与生物技术交叉复合型专业硕士的培养策略

生物技术是利用生物体制,以生物工程技术加工底物为原料来提供所需的各种产品或达到某种目的的新型跨学科技术。生物技术与纺织纤维制品的染整加工具有相关性,尤其在最近30年得到了快速发展。轻化工程与生物技术交叉研究的思路是借助于生物酶进行纤维前处理、染色后处理和功能整理。与传统纺织品化学加工相比,生物技术与轻化工程相结合后能降低染整生产排放,实现温和条件下高效节能加工。江南大学在生物工程、生物技术学科方面具有教学与科研优势,其中生物工程为部级一类特色专业、江苏省首批品牌专业。为顺应生态染整的发展要求,我校结合这一优势将轻化工程与生物技术相交叉,形成了纺织生物技术研究方向,并构建了应用型轻化工程专业硕士人才培养体系。具体包括下述四个方面。

2.1导师队伍建设

由于生物技术在染整中的应用以酶技术为主,因此对导师队伍组成也提出了较高要求。一方面要求导师熟悉纤维的原料特点,染整加工原理,工艺和设备,纤维制品质量评价;另一方面也要求导师对生物技术的相关专业知识(如生物酶种类、酶学特性、应用效果评价方法等)有相当的了解,力求同时拥有两个学科的知识结构。通过近10年的建设,我校纺织生物技术研究方向已建成了符合上述要求的导师队伍。目前纺织生物技术方向的导师队伍由10人组成,其中教授4人,副教授6人,具有轻化工程专业背景的博士4人、具有生物技术相关发酵工程专业的博士3人。在与生物技术交叉的纤维制品染整加工研究中,能从生物酶的菌种筛选、酶作用机理与酶学特性等方面,与纤维制品酶法加工很好地结合起来。在专业硕士培养过程中为提高人才培养质量和企业课题实施效果,鼓励专业硕士导师走进染整企业,与学生一起分析和解决企业遇到的现场技术难题。另一方面依托企业设立的省企业研究生工作站、博士后流动站,聘请企业内硕士生导师共同参与到课题实施中,以充实师资队伍。

2.2课程体系和平台建设

培养与生物技术交叉的轻化工程专业硕士,课程体系和研究平台建设是基础工作。为体现专业硕士课程的实用性和学科交叉性,教学改革中对原有课程组成、学时分配、课程考核方式进行了优化。除了与纺织化学相关的专业课程外,增加了纤维素与蛋白质化学、纺织生物技术基础、仪器分析等,其中纤维素与蛋白质化学区别于一般的纺织材料学,更多从分子和超分子结构层面分析其结构组成与其化学加工、生物酶处理的相关性;纺织生物技术基础是专业知识交叉的主要课程,阐述生物酶种类、酶学特性、酶对纤维的作用机制、纤维结构与酶整理效率相关性、纺织品生物酶应用等内容;仪器分析课程除介绍常见的高分子及纤维材料分析方法外,还补充介绍了与生物技术相关的测试手段如凝胶电泳、氨基酸分析等。通过上述理论课程学习,为后续纤维制品化学和生物酶加工研究奠定了理论基础。在平台建设方面,依托我校生态纺织教育部重点实验室,建立了纺织生物技术研究室,为基于生物技术交叉的轻化工程专业硕士培养提供了保证。纺织生物技术研究室不仅拥有常规的纤维材料相关实验设备与仪器,还建立了与生物技术相关的检测与评价手段,满足了常规从菌种筛选到纤维制品酶处理应用研究的大部分实验需求。以纺织生物技术研究室为基础,我校还联合葡萄牙米尼奥大学成立了生态染整国际联合实验室,通过定期召开纤维生物加工技术学术会议,拓展了轻化工程专业硕士生的研究视野。

2.3构建以染整企业需求为导向的论文选题策略

由于轻化工程专业硕士不同于学术型硕士,论文选题应强化理论与应用实践技能的结合,优先考虑源于工程实际且对节能、减排和降耗有促进和引领作用的课题。我校论文选题立足于企业需求的酶法纤维制品染整加工研究,确立了纺织生物技术研究三个子方向:生物酶前处理;生物酶染色后处理;酶促功能化改性加工。(1)生物酶前处理包括纤维制品的酶退浆、酶煮练和漂白脱氧加工等。其中酶退浆是指采用商品淀粉酶和自主菌种筛选得到的PVA降解酶,取代烧碱法或氧化法进行棉型织物退浆,通过酶制剂水解布面淀粉或PVA浆料来降低前处理废水的COD值。酶煮练应用于棉麻织物和彩棉织物,不仅可达到用碱法精炼的果胶去除效果,而且还避免了传统碱煮练易造成的纤维损伤,对彩棉织物还可减少碱法易造成的色素流失和布面色变现象。在真丝织物加工中,生物酶前处理主要是借助于蛋白酶去除桑蚕丝表面的丝胶。(2)生物酶染色后处理旨在去除深色织物表明的浮色,提高织物的湿处理牢度。与传统高温皂煮相比,采用漆酶与较少用量的净洗剂复配,不仅能有效去除织物表明未固色或结合力较弱的浮色染料,而且生物酶能有效对水洗液进行脱色,在一定程度上降低了染色水洗残液的色度值,降低了染色废水处理的负担。(3)生物酶功能化改性是借助生物酶进行纤维制品的功能化加工,以提高产品的附加值。酶法纤维制品功能化改性的内容较广泛,包括以纤维素酶改善棉麻织物外观光洁度和织物仿旧整理;以蛋白酶提高羊毛纤维制品的防毡缩性能,以谷氨酰胺转移酶催化接枝氨基整理剂进行羊毛抗菌阻燃整理加工;以酪氨酸酶进行真丝织物抗菌防皱整理等。相较纤维制品的化学法功能化加工如高温焙烘(如阻燃整理)、含氯整理剂(如羊毛防缩)、含醛树脂(如防皱整理),尽管酶法加工成本略高,但在赋予纤维功能性的同时,能减轻化学法整理易造成的纤维损伤和环境不友好性。在上述子方向论文选题和实施前,专业硕士要先制定课题初步实施方案,探究酶法纤维制品染整加工工艺的可行性并开展预研工作。在此基础上再制定详细的工作计划,并定期汇报课题进展情况。在研究中既要考虑纤维制品酶法加工的效果,同时也要兼顾在企业应用中工艺设备、生产成本和加工效率的匹配性。

2.4构建学科交叉复合型轻化专业硕士质量评价体系

传统上对硕士质量与水平高低的评价主要是参照论文,包括完成的硕士论文、发表的期刊论文(SCI、EI、CSCD)的数量与等级。而轻化工程专业硕士是要培养掌握染整专业坚实的理论基础和宽阔专业知识、拥有较强解决实际问题的能力,满足实际工作需要的应用型高层次专门人才。因此专业硕士在培养质量评价方面要与学术型硕士有所不同,不能简单照搬其评价体系[4]。参照既有部分高校实践经验[5-6],结合本专业实际情况,我校主要从专业知识能力、实践动手能力、学术研究能力和创新应用能力四方面进行综合评价。专业知识能力是指在研究生阶段专业理论课程的学习成绩,在实验工作中表现出的对染整、生物技术知识的掌握与运用能力;实践动手能力是指在实验室或生产现场,对纤维制品酶处理加工过程合理安排和现场操作的技能,此方面企业导师的评价也是重要组成部分。学术研究能力评价侧重于两个方面:一方面评价学位论文阶段性进展和完成情况,从开题报告、中期检查结果、预答辩和答辩情况四阶段,结合平时例会课题汇报来综合评判课题工作量与论文水平;另一方面考察是否有与课题相关的学术或发明专利申请。由于多数论文课题与染整生产的相关度较高,因此专业硕士是否可公开或专利需与课题合作企业商榷确定。创新应用能力是指专业硕士在课题研究、实验实践中表现出来的个人综合拓展能力。在纤维酶处理研究和实践中,对能提出新方法、新工艺并有突出业绩表现的创新型专业硕士,纺织生物技术研究室会给予适当的激励与表彰。

3交叉复合型轻化工程专业硕士培养成效

第2篇:水处理生物学论文范文

关键词 水污染 物理化学法 处理技术

中图分类号:X703.1 文献标识码:A

1绪论

水资源是人类社会发展最重要的资源,而当今社会,人类正面临着水污染严重的环境问题。物理化学法是一种运用物理和化学的综合作用使废水得到净化的方法,处理的对象主要为:水中的无机的和有机的(难于生物降解)溶解质和胶体物质。尤其适合处理杂质浓度很高的废水以回收原料,也适合于对杂质浓度很低的废水进行深度处理。

通常有混凝、沉淀、浮选、过滤、化学沉淀、离子交换、消毒等。本文将着重介绍物理化学处理方法中的当前比较流行的、应用比较多的物理化学处理技术,并论述哪种处理方法在今后会得到更好的发展和更广泛的应用。

2物理化学废水处理技术

2.1吸附法

使废水与固体接触,并使污染物吸附在吸附剂上,然后再将水与吸附剂进行分离,最终达到水处理目的。吸附法可有效完成对水的多种净化功能,如脱色、脱臭、脱重金属离子或难生物降解的有机物等。常用的吸附剂有活性炭、吸附树脂和粘土矿物。

2.2气浮法

气浮是向废水中通入空气,并以微小气泡形式从水中析出成为载体,使废水中的乳化油、微小悬浮颗粒等污染物质黏附在气泡上,随气泡一起上浮到水面形成浮渣,达到分离净化的目的。但如果对产生大量的浮渣不进行处理就会造成二次污染,所以一般不会单独使用。

2.3混凝法

混凝沉淀原理在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体,然后予以分离除去的水处理法。主要处理水中的微小悬浮颗粒和胶体,但由于混凝的机理至今仍未完全清楚,因而还有待研究。

2.4离子交换法

离子交换法是借助于离子交换剂中的交换离子同废水中的离子进行交换而去除废水中有害离子的方法,主要应用于水的软化和除盐。

离子交换的特点:依当量关系进行,反应可逆,且交换具有选择性。应用于各种金属表面加工产生的废水处理和从原子核反应器、医院和实验室废水中回收或去除放射性物质,具有广阔的前景。但离子交换剂的再生及再生液的处理却是一个有待解决的难题。

2.5膜分离法

膜分离法是利用隔膜使溶剂同溶质或微粒分离的方法。根据溶质或溶剂透过膜的推动力不同,膜分离法可分为3类:

(1)电渗析:主要用于去除废水中的盐分,对非水溶性电解质的胶体物质和无机物等不能去除,对铁、锰或高分子有机酸等物质,即使为离子状态,但由于易沉积在膜上,造成膜性能的劣化,因此需还要进行预处理。

(2)反渗透和超滤:超滤和反渗透及微过滤都是以压力差为推动力的,超滤主要用于生物大分子的脱盐脱水和浓缩;反渗透不仅可以去除水中的无机物,还可以去除几乎全部有机物。

(3)扩散渗析:它主要用于有机和无机电解质的分离和纯化以及用于酸、碱废液的处理和回收。膜分离最大的缺点就是膜结垢、膜污染以及对浓缩污染物质的去除问题。

2.6高级氧化法

2.6.1光化学氧化

光化学反应是在光的作用下进行化学反应,采用臭氧或过氧化氢作为氧化剂,在紫外线的照射下使污染物氧化分解,从而达到污水的处理,光化学氧化系统主要有:UV/H2O2系统、UV/O3系统和UV/O3/H2O2系统。

以UV/H2O2系统为例,该法对有机物的去除能力比单独用过氧化氢或紫外线更强。不仅能有效去除水中有机污染物而且不会造成二次污染,也不需要后续处理。如果在光化学氧化中加入适当的催化剂,就形成了光催化氧化法,它是一项具有广泛应用前景的新型水处理技术。

2.6.2超声波空化

超声空化作用原理是当有一定功率的超声波辐射水溶液时,水中的微小泡核在超声负压和正压的作用下急速膨胀和压缩、破裂和崩溃。超声空化氧化技术常用于处理难以降解的有毒有机污染物对自然水域和地下水源的污染。超声波空化技术相对于其他技术,具有成本低、无污染的特点,具有良好的应用前景。

2.6.3超临界水氧化

当水的温度和压力分别处于临界温度和临界压力以上时,水就进入了超临界状态。有机物在超临界水中氧化,除发生氧化反应外,还伴随有机物的水解、热解等反应。具有效率高、处理彻底、适应范围广、不会形成二次污染、反应速率快并不需要额外供热等特点。

3结论

通过对以上这些物理化学废水处理技术原理的介绍及其特点的分析,可知每种方法都有其各自的适应条件和自身的不足之处。其中高级氧化技术以其处理效果好并不会产生二次污染的优势,将会成为未来物理化学法处理废水的主要技术及发展趋势。

参考文献

[1] 姜越,宝青娜.论物理化学方法在谁处理的地位与发展趋势[J].高新技术,2013(17):44-45.

[2] 魏宏斌,徐迪民.水中有机污染物物理、化学处理技术的现状及发展趋势[J].上海环境科学,1997,4(16):14-18.

第3篇:水处理生物学论文范文

【关键词】水污染控制工程 实验教学 专业人才

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2015)23-0071-02

随着生态环境污染的加剧,环境污染治理的难度也在加大,目前各高校环境专业对人才的培养提出了更高的要求,学生应进一步加深理论知识、加强实验技能的训练,以培养环境污染治理的专业人才。水污染控制工程是环境工程本科专业一门重要的专业主干课之一,具有极强的工程应用性。积极主动地探索水污染控制工程实验教学,能够使学生们更系统地了解和掌握各种水污染控制技术的原理及其应用,有助于培养学生运用所学理论知识解决废水处理工程问题的基本技能,增强学生的工程实践能力,对于培养水污染控制专业人才具有极为重要的意义。

一 水污染控制工程实验教学中存在的问题

1.实验设计不合理

水污染控制工程是一门多学科交叉的课程,涉及化学、微生物、材料学等学科的相关理论及方法。该课程实验教学的基本任务是对学生进行科学方法和实验技能的训练和培养,使学生能够系统地掌握各种水污染控制技术的原理及其应用方法。目前,所开展的实验多为简单的验证性实验,创新性不强;实验所涉及的知识面窄,没有覆盖微生物、材料等与水污染控制相关的领域。

2.实验教学程序化

水污染控制工程实验教学中,主要由教师提前安排好仪器设备与药品,开展实验前任课教师认真讲解具体的实验方案、注意事项,学生再依据实验指导书中的实验方案和实验步骤逐项开展实验。实验教学过程中基本以教师指导为主,学生通过参考实验指导书来完成实验,没有充分发挥学生的主观能动性,难以达到提高学生的设计能力和动手能力的教学目标。

3.实验条件不完善

专门用于本科生实验教学的场地、仪器、设备有限,教师及研究生从事科学研究的实验室为了方便管理对本科生不开放。教学实验只能安排4~5人一组共同开展实验,导致学生难以在实验过程中独立思考、独立操作,很难保证每个学生的参与度。

针对水污染控制工程实验教学中存在的问题,开展教学改革和创新,以培养适应社会需要的高素质工程技术人才具有重要的意义。本文在实验教学实践的基础上,结合实验教学研究成果,对实验教学方法的改进进行了一些探索与尝试。

二 立足实验教学,培养水污染控制工程专业人才

1.注重设计性实验教学

设计性实验教学由学生查阅文献自主设计,通过与教师开展讨论由教师引导学生精选实验方案,指导其实验操作,帮助其解决在实验中可能碰到的各类问题,并且开展对实验结果的分析与讨论。基于本校环境工程专业特色,结合任课教师正在开展的科研课题,鼓励学生参与其中阶段性实验的设计与实施。学生可以自由组合,多人共同动手来查阅文献、设计方案与研究问题,以求实现最佳实验成效,增强学生的专业能力。例如,针对重金属废水处理的研究方向,在掌握了化学沉淀法、吸附法处理重金属废水基本原理的前提下,开展文献调研,针对水质特征,选择合适的处理方案。这样使学生能够更好地理解化学沉淀法应用于高浓度重金属废水处理的优劣,以及吸附法适用于低浓度重金属废水处理的原因。为了更好地了解条件因素在实验中的影响,要考察pH值、反应时间、温度、沉淀剂/吸附剂投加量等因素对重金属废水处理效果的影响,得到最佳的工艺条件,为实际应用提供技术参数。设计性实验教学能够充分调动学生的主观能动性,更好地培养学生解决实际问题的能力。学生在实验之后撰写报告时可采取论文的形式进行成绩考核,从而帮助其掌握文献检索方法、数据分析方法以及科技论文撰写的方法,为其今后投入科研工作奠定良好的基础。

2.完善综合性实验教学

学生只有具备综合的能力才能满足解决现实环境问题的要求。综合性实验是培养学生综合能力的重要环节。水污染控制工程综合性实验教学将水污染控制涉及的化学、微生物、材料学理论知识融会贯通至一个大实验中,具备了理论知识及实验技能上的综合性。例如,针对水质十分复杂的垃圾渗滤液设计综合性实验,首先开展废水的可生化性测定,再运用生化性能比较好的渗滤液开展活性污泥培养实验及曝气池中活性污泥性质的测定实验,之后,将曝气池中的混合液用竖流式沉淀法进行泥水分离,出水经过混凝之后用于开展吸附实验,吸附实验的出水可用于反渗透实验中。通过链式废水处理综合实验,原本臭不可闻的渗滤液变得清澈透明,使学生对水处理有了直观认识的同时,也系统全面地掌握了水污染控制的理论知识并加深了理解,这样可以提升学生综合分析的能力以及比较能力。

3.尝试开放性实验教学

开放性实验教学在实施过程中,要以学生为主体,由学生自行选择实验,自行确定仪器设备、药品试剂、实验方案、实验步骤并开展数据处理与结论分析。在实验过程中,教师只负责提供资料、协调设备、解答疑问。例如,结合本校环境工程专业特色以及研究前沿,开放研究生实验室,设置“过硫酸盐光化学氧化处理含砷废水”开放性实验,采用SO4-为主要活性物种降解污染物的新型高级氧化技术,利用其氧化废水中的砷并实现深度净化具有一定的优势。实验中,学生利用活性金属氧化物作为原料,对其进行化学改性,从而制备活性较高的催化剂。通过研究改性条件对催化氧化处理的影响,得到最佳的制备条件;并且研究催化剂用于含砷废水光化学氧化处理中的影响因素。当学生在个人的努力下,把亲自制备出来的催化剂用于含砷废水氧化处理之后,发现这样做的效果十分显著,从而产生强烈的自豪感,这样能够调动其学习本专业的主动性。开放性实验教学手段不仅能够调动广大学生的学习热情,使学生增进对理论知识的深入理解,而且还能提升其实验能力,提高其解决实际问题的能力。

4.建设演示性实验教学平台

中南大学环境工程专业在校园内新建污水处理站60m2,用于实验室废水的处理,同时可用于水污染控制工程课程的演示性实验教学,使学生全面了解水处理单元的工艺运行条件、技术经济指标等,从而强化对学生实验操作技能、工程实践能力的培养。污水处理主要采用中南大学环境所自主研发的生物制剂,通过配合、水解、絮凝分离等关键步骤,实现污水的深度净化。另外,还拥有多套水污染控制成套设备,如重金属废水生物制剂深度处理与资源化成套设备、有色冶炼水污染物高效处理回收实验系统(具备高效处理含汞污酸及回用等特殊功能)等。在课程主讲教授或相关负责教师的讲解、带领参观或自由参观下,学生对本专业知识的学习有了更感性的认识,激发了学生的主动学习与创新实践学习的兴趣。

三 水污染控制工程实验教学改革中应注意的问题

第一,在开展设计性实验教学时,应提前给学生启发式的辅导,通过讲解实验的基本原理及领域内的前沿研究,引导学生自己查阅相关文献;在充分调研文献并进行总结的基础上,制订初步的实验方案;经过与指导老师进一步讨论确定具体的实验方案及操作步骤,以便更好地完成实验。

第二,在选定综合性实验时,应该注重并强调各实验之间的互通性以及学生实验技巧培养的连续性。把多门环境工程专业课程,如水污染控制工程、环境工程原理、环境监测、环境微生物学的基本原理及实验操作技能有机地结合在一起,使学生的专业技能和实践能力得到全面的综合训练,为培养面向实际一线工作岗位的实用型人才奠定较好的基础。

第三,开放性实验教学的实施过程中,应根据学生的兴趣结合本专业的特色及研究前沿设置多个实验,供学生选择,切实调动起学生对开展实验的兴趣及主动性,鼓励学生勤于动脑并勇于动手,独立地完成各项实验;逐步开放一部分研究生实验室用于本科生实验。

第四,实验教学的考核,应注重从文献调研、实验设计、实验操作、数据处理、问题分析、撰写论文的全过程考核,采用研究论文的形式撰写实验报告更能体现学生的综合能力。

总的来说,通过实施水污染控制工程实验教学改革,提升了大学生综合运用理论知识来分析与解决具体问题的能力;锻炼了大学生们的实际动手能力,为培养面向实际一线工作岗位的实用型人才奠定了较好的基础;培养了大学生们的创新能力,切实调动其学习的主动性;对于培养水污染控制工程专业人才具有很好的支持与推进作用。

参考文献

[1]王伟祖、郑旭明.建立综合设计实验平台培养学生创新能力[J].实验室研究与探索,2004(8):74~75、94

[2]潘杨、黄勇、沈耀良等.水污染控制工程实验教学改革初探[J].实验科学与技术,2011(2):139~140

第4篇:水处理生物学论文范文

论文摘要:中国传统文人山水画艺术对于诸多生态美学核心问题,有极为丰富和深刻的阐发。在传统绘画艺术观念中,自然是美的,自然之美是一种原生性的“自在美”;人本身以及人的创造活动也是一种“自然”,人创造的艺术作品具有的美,作为一种“再生美”,与自然之自在美和谐统一于世界之一体。传统文入画艺术的这些思考,应当成为中国生态美学研究的思想资源,并启迪研究的思维路向。

全球生态环境问题日益严重,决定了生态美学产生和发展的必然性。在中国,生态美学研究如何发展,近些年的争论非常多。作为中国生态美学建设代表人物之一的曾繁仁先生曾撰文指出,中国古代生态智慧,对当代包括生态美学在内的生态理论建设具有重要作用。这就是说,我们有必要转向中国传统文化,从中发现思想资源,进而推进当代中国生态美学的研究。

曾先生的见解值得思考。的确,自然为何?美在何处?人与自然应当取什么关系?这一系列生态美学的核心问题,在直接以自然山水为描绘对象的中国传统文人山水画艺术中就反复涉及。因此,虽然生态美学只是二十世纪才诞生的学科或研究方向,并非“古已有之”,但从问题实质而言,我们认为,传统文人山水画艺术以自己独特的方式,阐发了有关生态美学的深刻见解。

一、自在美:传统文人画论中的自然观

如何看待自然,是生态美学的首要问题。这个问题在文人画论中有相当多的相关表述。

道家思想被认为是文人山水画的理论来源。道家认为,本真的、原生的自然是美的。老子说:“道生一,一生二,二生三,三生万物。”(《道德经》)庄子则指出:“天地有大美而不言。”(《知北游》)即是说,道是世界的总根,一切都由其化生;而化生之德是无上的,因而也是至美的。自然之美在于它是世界的本真、源头。在传统绘画美学看来,自然之美,因其为道无言之化生。

这种自然观在山水画论中亦反复表述过,被视为中国山水画论之开山的宗炳认为,图画山水乃“圣人含道哄物,贤者澄怀味像” (《山水画序》)。圣贤们能够理解自然之道,因而他们通过勾勒物像来感受自然之大美。清代的石涛认为,画之法,统一于自然之本质。“太古无法,太朴不散;太朴一散,而法立矣。法于何立?立于一画。一画者,众有之本,万象之根,见用于神,藏用于人,而世人不知。”文人画家常以诗的语言描绘自然的美,如,“春山澹冶而如笑,夏山苍翠而如滴,秋山明净而如桩,冬山惨淡而如睡。”这说明,在他们看来,“山水常常是世界本质的表现”。“天地运行的道理所在,就是山水的实质之所在”。这个意思在石涛《画语录》中也有明确表达:“得乾坤之理者,山川之质也。”自然万物之美,源自道之化生。感受美和体验自然之道,激发了文人们涉足画事。

在文人画理论家看来,自然万物不仅有物质实体的存在,亦寓内在的品性;自然美是万物“自美其美”,因而可以称其为“自在美”。

宗炳在《画山水序》中说,“山水质有而趣灵。”意即山水既作为实质性的自然存在物,又有内里的成分。和宗炳同时代的王微亦有“形者融灵”之语,更把“融有灵性”扩大到一切有形体的对象。至于“世徒知人之有神,而不知物之有神”(宋·邓椿:《画继》),“岂独山水,虽一草一木亦莫不有性情”(明·唐志契:《绘事微言》),则明白如常话,指出世问自然物就如同每个人,都有意识,有思想和情感。道化育自然万物,而且蕴藏于万物之中,让它们是其所是,故山水草木各有情态。这虽有原始时代“万物有灵”思想的痕迹,但这种事物之“各为其是”,与神话中风雨雷电后面都有一个“神”主使的观念其实是不同的。这种思想和西方关于自然的观点更相抵牾。西方文化秉持的是二元论:自然是无机的,机械盲目的,只有人才是精神主体。客观唯心论大家黑格尔,虽然把自然界作为理念发展的必经环节,自然为理念之自我否定和转化,理念之“身体”,但自然界终究是一片“死寂”。在黑格尔看来,美只是由于理念,美是理念,只是它要借助感性材料(自然、实体)显示出来。中国美学却不如此看待自然,而是把自然存在物当作“人格化”的存在。人,以及自然事物,均有内在的品格。自然风光之所以美,因为它是道(理念)的产物,是道使其为“这样”;道(理念)并不离弃具体事物而去,而是寓于事物中;事物自为其是正是天地自然之道。所以,苏轼说,擅画和知画,在于知“山石竹木水波烟云,虽无常形而有常理”。他称赞表兄文与可画竹之高妙,因为与可竹虽千变万化,却“合于天造”“得其理矣”。事实上,早在文人画论奠基之时,苏轼就用文字通俗地“论画以形似,见与儿童邻”。这一表述将中国传统绘画关于自然万物的理解定格下来。

归纳起来,传统文人画论关于“自然”、“自然美”的观点主要是:自然也有其外在和内在的两方面,是这两方面的统一;外在机械静止的自然,其内里蕴含着道、规律。自然之美在于其为世界的总根或源头;自然之美不同于世间一般所说的美,而属于最高的美、大美,非圣贤不能体验、把握。

二、再造美:人与自然关系在绘画实践中的表达

生态美学最终要处理的是人与自然的关系问题。这个问题处理的好坏,决定着生态美学能否深入下去,能否获得理解、支持,并起到引导社会进步的作用。在传统文人山水画艺术中,关于人与自然的关系的理解最充分地体现在绘画实践中。

首先,文人山水画艺术把人与自然之间的关系看作是同一而并立。因为道是总根,包括人在内的自然万物都由它而来,故为“同一”。道无偏私,它赋予山川树木机理、品性、韵致、格调,赋予人以情感、思想、意志和态度,所以人和他周围的物之间并无高低贵贱之别,是等价等值的。这一点也使中国文化思想和西方关于人和自然的“主/客”思维相揖别。表现于绘画艺术,西方绘画中的人是第一位的,自然只是人用以自我表述的工具、陪衬。而中国山水画中,正如美国艺术史家埃利奥特·多伊奇(eliotdeutsch)所看到的“人和自然是一体的,只能把它们在一起加以显示。”“人和自然之间的关系是任何一方都不优越于对方。人没有征服了自然,自然也不对人予以无情的控制。”文人山水画往往给欣赏者静谧安宁、优美和谐的愉悦感,即在于画者并不凌驾于所描绘的对象上,而是采取凝神静观,与对象交通相应、同构契合而达成。

其次,传统文人山水画创作实践反复证明了的一个观点是:人是最高的自然,他的自然就是内在自由的表达。绘画艺术美作为“再造美”是人立足于自然“自在美”之上的创造。这种创造是作为人的一种“自然”。

从社会学角度考察,中国文人山水画产生于传统时代文人知识分子对压抑现实的消极反抗,是他们力图从尘世樊笼中逃脱的独特方式。山水画中的“逸格”,是从标示现实中的逃逸慢慢转化到对规矩、程式的反叛。故此,“山水(画)”被他们视为“风流潇洒之事”,若能“写出胸中一点洒落不羁之妙”,“余复何为哉?畅神而已”因而,文人山水画不走“忠实摹写视觉所见之自然”的自然主义再现之创作道路,而是选择以形来写心中山水,取代对客观山水的描绘。我们知道,传统文人画家都不是职业画家,传统文人画“重视临摹”而“蔑视创作”——这当然不足取,但为何不足取而能在画史上长期存在?从“笔墨”这个角度其实很好理解。既然笔墨足以写胸中之意,纸面上的山川河流到底真不真实,“像不像”,不是文人画家深虑的问题,关键是要抒写他内在的东西。“妙在似与不似之间”,现代的齐白石这句话可谓揭橥中国画之奥秘。这句话本身又充满玄妙,“神”似而“形”不似——这是通常的理解。然而,在董其昌的《青弁图》与真实的青弁山之间,果然存在所谓“神”方面的“似”吗?董其昌自己辩白道,“以境之奇怪论,则画不如山水;以笔墨之精妙论,则山水决不如画。”原来,图画最终的精义甚至不在对山水的摹形写神,其根本乃在于“笔墨”。

笔墨被认为是中国画的底线,无笔无墨,中国画也就不存在了。什么是笔墨?无非是毛笔沾黑墨在宣纸上勾、皴、点、染的过程、结果及其实现的效果。然而“笔墨并不仅仅是抽象的点、线、面,或是隶属于物象的‘造型手段’,笔墨是画家心灵的迹化、性格的外现、气质的流露、审美的显示、学养的标记。笔墨本身是有内容的,这个内容就是画家的本人”。这话说得很明白,也很到位。而作为实践者,当代画坛大家吴湖帆先生就曾感慨:“人之好坏在性情之中,画之好坏即在笔墨之内,绝非门外汉能识得。”这说明,文人山水画真正追求的是画家的自我情感意志和理想愿望的表达,是其性格气质和涵养品质的“自然”流露。于是,我们读解张彦远的“夫失于自然而后神,失于神而后妙,失于妙而后精”就不会感到疑惑,为什么以自然山水为对象的山水画恰以“自然”为高,为逸格。

文人画家的这种创作实践究竟说明了什么?无非是肯定了“人不游离于自然之外,而是本身就是一种自然”这可以说是中国思想。中国传统美学与西方哲学美学思想最深刻的不同之处。也就是说,人的自然性不表现为简单的依附自然环境,而是表现于他有思想情感、精神品质或内在自由;人借助一定的方式——比如绘画,能使情感、愿望、理想得以表达、实现,这种实现,是人的创造,对于原生的自然美而言,则可称为“再造的美”,也就是通常所说的“艺术美”。这是关于人的最高的自然。

三、自在美与再造美的统一

传统文人山水画艺术中蕴含的“生态美学”思想已如上文所述。虽不尽全面、具体,也已得其荦荦大者。指出中国传统文人山水画艺术中蕴含着生态美学思想资源,绝不是为了一种心理上的满足,而是要为当下的研究给予启迪,提供思路。那么,传统文人山水画艺术关于自然、人与自然关系的思考,对我们今天的生态美学研究有何启示呢?

有必要先明确制约生态美学发展的根本之所在。我们知道,西方生态美学是在生态学的引导下产生、发展起来的,生态美学承续了生态学对于自然生态环境急剧破坏的忧思和焦虑,其直接目的是唤起人们对自然环境的关注、爱惜和保护。故此,生态美学就大力倡言自然是美的,并且期冀获得社会公众的理解和认同,并以相应的现实行动来达到上述目的。于是,“自然全美”成了生态美学的强命题。“自然全美”论在西方以艾伦·卡尔松“肯定美学”为代表。在肯定美学看来,只要是自然的,就是美的。自然万物无一不美,无处不美。在中国生态美学界也有与肯定美学持相近观点的研究者。这样的理论观点,似乎可以说是生态美学由其产生的前提及内在逻辑必然导出的结论。

但问题是,这种理论命题除了显示出研究者们极大的焦虑和强烈的使命感外,同时也把生态美学研究逼入了死角:既然自然全美,无所不美,那么不用说所谓的“征服自然”的生产劳动,即使人类的任何行为,都会对自然产生影响,都是对“美”的侵凌、伤害,这样一来,人最好毫不动弹!我们所能做的,仅只是守持一个静止、死寂的自然。自然已经足够完美,我们只需要仰观俯察,被动照单接收。然而,人不能活动不能创造,那人存在于世界又是为了什么呢?艺术美作为人工创造的美又还有什么存在的必要呢?于是,“美学”本身甚至人自己也失去了存在的价值和意义。生态美学从肯定自然滑向了对人、人类社会的彻底否定,不啻为一个巨大的思维困境和理论歧途。

这种思维困境和理论歧途,其实是西方思想中的二元对立思维的逻辑必然。西方思想固然也首先肯定人从自然产生,但又把人从自然抽取出来,使之凌驾于自然,成为自然的主子及对立物(主/客二元)。一切以人的意志为转移,根据人的需要来裁决,在剜除了人的自然属性之后谈人的需要,谈人的生存和发展,这里面存在着重大的偏失。通常所谓的“美”就建立在这种偏失上。而当代西方生态美学却又在另一极点重新堕入迷途——西方“自然全美”思想是通过否定“人类中心主义”和“二元论”思维确立起来的。然而,人类中心主义有“强的”和“弱的”之区分,是否能一概抹杀?二元论思维是人思维方式之一,在自然科学领域尤为必要,人文社会科学研究中亦有其合理运用之处,完全放弃二元思维则实乃因噎废食。而西方生态美学对二者弃之如敝履,就从一个极端滑到了另一个极端。

然而中国式思维却不如此。中国哲学美学是以同一性思维为其理论思维方式。在关于自然、人与自然关系问题的认识上,中国文化思想推崇自然,肯定自然之美。它从宇宙自然原初应有的状态,从人与自然在发生学上的一致性来看待自然,得出自然万物有其发展变化的规律,万物——包括人在内都是自然演化的结果,因而不存在人与其他自然物的绝对差别。人适合于在自然环境中生存与发展,有理由把这种环绕人的生命系统和状态理解为“美”的。“美”是一种和谐统一的生命状态。人本身镶嵌于这种状态之内。对自然美的肯定,是人对自身所处和谐统一状态的肯定。

沿袭同样的思维方式,于是在中国文人山水画美学中,人与自然、自然美和人工美一艺术美之间因此也就不存在什么矛盾、拮抗之处。在画者和理论家的观念中,“自然”事实上囊括人在内,因而人本身也是自然。人之为自然不仅是其身体具有物质性,更在于他在社会历史进程(也就是更宏大的“自然史”)中不断丰富起来的内禀。人的自然的呈现不单是他要和自然界进行物质交换以维持生命存在,更重要的是他把内在的意志、要求以及欲望、情感实现出来(艺术创作),转化成为另一种现实性存在(艺术);这种实现无伤于自然(不破坏自然规律,即绘画中对物“理”的正确把握和传达、“传神”),有利于人更好地生存和发展(解决人与社会、现实与理想之间的冲突矛盾)。

同时,文人绘画美学之肯定自然为美,是就整体、就自然的总体性水平而言,而不是具体到每一种自然物比如鲸鱼或屎壳郎,都肯定它们有“美”,是把人也放在其内,把人内在自由的实现看作最高的自然。因此,当中国美学说自然是“美”时,这种“美”是作为一种“基源性”的美,并不否定人的创造:人不仅能理解和接受作为基础性的自然具有的“美”,而且更要在这个基础上进一步创造出“美”!这种对自然(美)的理解,表现在中国文人山水画美学话语中,表现在文人画家们的实践活动上。显然,比诸西方思想西方生态美学观,中国绘画艺术中的自然观更具合理性,也符合当代世界发展和人的愿望与要求。

第5篇:水处理生物学论文范文

关键词:老子;水;上善

中图分类号:I206 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2013)23-0005-01

老子是道家学说的代表,“道”是老子思想的核心。老子主张“道法自然”认为自然是万物得以生存和发展的基础,是道家学说的思想之基。“道”虽然以自然为根本,但是自然的基础是世间的生命体,因此,道家的着眼点多放在个体生命上。“水”是老子比较赞赏的一种事物,认为它囊括道家思想的本质,接下来,我们就谈谈“水”所蕴含的哲学思考:

老子曰: “上善若水。水善利万物而不争,处众人之所恶,故几于道。”(《老子》第八章)。“上善若水”,指有大德行的人就好比是水一样,“上善”指有大才德,老子为什么要将“上善”之人比作水呢?究其原因是由于水的自然本性,水是自然万物生命的源泉和根本,是我们生活中不可缺少的基本需求。老子在对水的哲学思想进行表述的时候,主要是强调“自然”,认为水是根本,是最能代表本性的物象。“上善若水”也同时写出了老子对“上善”之人的认识,认为其具有最高的德行,如水般“善利万物”,同时甘于“低洼之处”。老子“上善若水”的哲学论断,是老子道家思想的一个核心,也是人生哲学的一个总起。

“善利万物”是老子认为“水”以及“上善”之人应该具备的一个基本特征。老子举出七种善性来说明“善利”,也展现了老子心中的理想人格,七种善性分别为:“居善地,心善渊,与善仁,言善信,政善治,事善能,动善时。”(《老子》第八章)老子并非将水看作是一种物体,而是赋予了水灵性,水性即为人性,在谈及水性的时候,实则在对人性进行深入的思考。

水甘于低洼之地,也正是由于这一“水性”才使得江海有容纳百川之势,胸怀宽广。老子在《六十六章》中说:“江海之所以能为百谷王者,以其善下之,故能为百谷王。”对于水中包含的“道“的理念,老子认为是“譬道之在天下,犹川谷之于江海。”(《老子》三十二章)“道”存在于世间,天下万物最终都将归于“道”,正如百川终将归于海一样。“水”的表述,老子认为无论是人还是国家都要谦卑,不应该骄傲,趾高气昂。作为一个有德行之人,应该善于修身养性,进而才能达到治国、平天下的成就。作为一个国家,也应该时刻保持谦卑的态度,正确处理与他国之间的关系。

“不争”是水具备的第二个特征。“善利”是老子道家思想的基本特征,而“不争”则是道家对人性的最高要求。《老子》第八章提及“夫唯不争,故无尤。”只有做到“不争”才能做到不犯过失。这也是老子“上善若水”理论的核心所在。老子所提及的“不争”与其“无为之治”的处世之道,二者是有着必然的联系的,老子对“不争”的论述如下:

《老子》第二章“圣人处无为之事,行不言之教;万物作而弗始,生而弗有,为而弗恃,功成而不居。”

第三十四章:“万物恃之以生而不辞,功成而不有。衣养万物而不为主。”

第八十一章:“天之道,利而不害。圣人之道,为而不争。”

“无为”、“不争”是老子赋予完美人格的两个特性。“水善利万物而不争”,水从来不索求回报,至德之人也应同水一样,用“无为”的心态待人处事。万物的存在和发展要顺应“自然”的原则,不加以干涉,即使小有成就,也不居功求利。“不争”的重要表现为“处下”。对于“处下”的阐释如下:

《老子》第八章:“处众人之所恶。”

第三十二章:“道之在天下,犹川谷之于江海。”

第六十六章说:“江海之所以能为百谷王者,以其善下之,故能为百谷王。”

老子“处下”哲学的内涵即老子所说的“处众人之所恶”,水之所以能够“几于道”,这是因为它“处下”的水性,水与道相同,都在本质上要求“处下”。也正是由于水的“处下”,才能得到百川江溪归依于海。“处下”之人即为“上善”之人。《老子》第四十一章中说:“上德若谷。”“溪”和“谷”分别是水的必经之路和最终归宿,都具备“处下”的特征。“处下”与“守柔”、“守卑”是紧密相联的,自知阳刚强志,却自愿身处柔弱之地,才是真正的得道之人,才能守住德行。从“上善若谷”中,我们可以看出老子的思想中有贵“柔”的成分,只有保持一颗“柔”的心,才能取得更大的成功,这也体现了老子哲学的辩证思想。

老子对“水”的深刻认识,并加以细致入微的表述。使得水与人相关联,同时也是自然与人相关联,有效的表达了“上善若水”这一哲学论断。将老子的完美人格展现在世人面前。“上善若水”的哲学道理教育我们要像水一样,具备水的品质。这一观点对后世之人的修身养性有着重大的影响,告诫世人要谦卑,胸怀宽广。不要因为一时的利益熏心而做出后悔终身的事情。凡是都要具备“水”的特性,这样才能走的更远,真正领悟老子“水”的哲学,最重要的还是在实践中不断的对思想进行深化。

参考文献:

第6篇:水处理生物学论文范文

1. 环境科学与工程学院研究生概况

我院环境工程专业是江苏省高等学校特色专业共建设点,在招收的攻读环境工程专业硕士研究生中,大多数学生选读了《高等环境化学》这门课程。研究生的培养目标是毕业后能独立地、创造性地从事科学研究、教学工作或担任专门技术工作,而且具备主持较大型科研、技术开发项目的能力。我们学院攻读环境工程专业硕士研究生毕业论文的主要课题方向列于表1。从表1可见,他们的研究方向主要有水污染控制工程、环境规划与管理和环境监测分析与技术三个方向,研究的内容主要以高浓度有机废水处理、脱氮除磷技术、生态区域规划。

2. 课程教学内容与硕士论文课题相结合

与建设理论、循环经济研究、环境污染物分析方法研究等。

从表1可见,大多数学生是从事水污染控制工程方向的,其次是进行环境规划与管理的,另外还有一些学生是专攻境监测分析与技术方向的。根据上面的情况,如何讲解此门课程,为他们在结束课程学习后进入到课题研究的关键问题是确定课程的主要内容。为此,我们作了大量的调研工作,并结合研究生的课题研究方向,修改、制定了该课程的教学大纲和讲课的主要内容。由于本课程的教学时数只有36学时,环境化学的内容又是那么多,因此必须进行合理安排。我们把讲解的内容分为六章,每章节的主要内容和教学时间安排见表2。由表1可知,较大部分学生是从事水污染控制工程研究的,他们很需要有关水污染这一方面的环境化学基本知识。我们在这一门课程的教学中就是根据此情况来安排我们的教学内容和时间的。由表2可见,第三章水环境化学的内容最多,共有10节,教学时数为18,占了总学时的一半。其内容包含了天然水的基本特征、主要离子的形成、溶解性气体,酸碱化学平衡、沉淀和溶解、配位平衡、吸附平衡等的基本原理,水体中有机污染物和无机污染物的迁移转化,氧化还原技术和生化技术在水处理中的应用等。

在讲解天然水的基本特征时,我们主要介绍了天然水的存在形式,各种水的主要组成、特点和污染物情况。如湖水中含钙、镁、钠、钾、硅、氮、磷、锰、铁等元素,其中氮、磷等元素引起的富营养化问题是湖泊的主要污染问题。在2007年夏天,无锡太湖发生了严重的蓝藻事件,给无锡市部分人民的生活带来了一定的困难。蓝藻出现的主要原因:一是气温比较合适,二是水中的氮磷浓度较高,三是太湖水域水流缓慢,这些都是蓝藻大面积繁殖的必要条件。根据此情况,我们讲解了水体中的异相物质——藻类的基本知识。藻类是湖泊、水库等缓慢流动水体中最常见的能进行光合作用的浮游类植物,有一个明显核。在没有阳光的条件下,藻类将消耗自身体内有机物以满足自身的需要,同时也消耗着水中的溶解氧。

对目前经常使用的生化法处理生活污水和工业废水,有针对性地介绍了水体中的生物氧化还原反应。水体中的微生物在有氧气存在的情况下,进行有氧呼吸时,有机物质发生的氧化还原反应可以表示如下:

CxHyOz+O2—^C02+H20+能量水体中,细菌、酵母菌、真菌等微生物的催化作用的结果使得许多无机化合物的生物氧化还原反应经常发生。细菌等微生物的呼吸过程是在微生物细胞内的各种氧化还原酶和一系列辅酶的催化作用下完成的,有机污染物被细菌等微生物降解的中间产物生成了各种有机酸'这些有机酸在水体溶解氧不足的条件下,将利用较弱的NO;-、Fe3+、Mn4+、SO42-、CO2等电子受体,进行反硝化、反硫化、甲烷发酵、酸性发酵等厌氧过程,其最终产物有CO2和氏0,以及NHhH2S、CH4、有机酸、醇等。在缺氧条件发生的生物反硫化作用可在淤泥、沼泽、排水池中进行。由此引起硫酸盐转化为HS气体的反应,从而产生Cu、Pb、Zn、Ag等金属的硫化物沉淀,以至减弱了这些金属在所在环境介质中的迁移能力。

另外对水体中有机污染物和无机物的的迁移转化机理进行了较详细的介绍。特别是水体中有机污染物的污染更为重要和复杂。到目前为至,世界上已有700多万种有机物,其中大多数都是有毒有害的,如排入到环境中会造成环境质量的恶化。而我们对环境中的有机污染物控制和处理还较簿弱,需要我们做很多工作。

水中有机污染物以及农药残留的分析、监测是环境中有机污染物的重要研究课题之一,部分研究生在这方面进行了一定的研究。

从环境科学的角度,土壤是人类环境的重要组成要素。随着环境科学的发展,人们愈来愈认识到土壤环境的复杂性和重要性。土壤环境化学就是研究化学物质,包括各种污染物进入土壤后的化学行为及其影响。包括污染物在土壤环境中的迁移、转化、降解和累积过程中的化学行为、反应机制、历程和归宿。此章重点放在几类有代表性的化学物质,即化学农药(代表土壤中外源有机化学物)、化肥、重金属和固体废弃物的土壤污染化学,并对土壤污染中复杂的化学过程作一介绍。首先,我们介绍了土壤的组成和性质;然后介绍了土壤负载容量或土壤环境容量;让学生对土壤有一个大概的了解。

重金属是土壤无机污染物中比较突出的一类。通过各种途径进入土壤的重金属通常以可溶态或颗粒态存在。其在土壤中的迁移、转化及生物可利用性均直接与重金属的存在形态相关。例如重金属对植物和其他土壤生物的毒性,不是与土壤溶液中重金属总浓度相关,主要取决于游离(水合)的金属离子。对镉,则主要取决于游离Cd2+浓度,对铜则取决于游离Cu2+及其氢氧化物。而大部分稳定配合物及其与胶体颗粒结合的形态则是低毒的。仅脂溶性金属配合物是例外,因为它们能够迅速透过生物膜,并对细胞产生很大的破坏作用。

我们学院有些教师在土壤中重金属形态分析的研究也开展了一些研究并取得了某些研究成果,并将此作为研究生的研究课题之一。根据此情况,我们给学生介绍重金属形态分析方面的基本理论和最新研究情况。近年来,以北美Tesskr等人提出的五步系列萃取法和欧共体BCR的四步系列萃取法应用较多[3,4]。我们也将这二种方法存在的缺点摆了出来,主要是萃取操作的时间过于冗长,使实际应用不易实现。在此同时,我们向学生展示了国际上应用超声波或微波的能量加速萃取样品中组分和缩短操作时间的研究工作情况,并把土壤中重金属形态分析作为研究生研究的课题之一。

3.已取得的部分研究成果

通过学习,学生们很好地了解和掌握了有关高等环境化学的基本知识。学生使用已学的基本理论和技术,在水污染控制工程、环境规划与管理和环境监测分析与技术等方面的研究工作已取得了一定的成绩,并在各类期刊上发表了他们的研究成果。在水污染控制方面的数最多,主要是利用膜生物反应器、生化法技术处理生活污水和工业废水,如厌氧氨氧化细菌、双循环两相生物处理工艺、磁场对污泥沉降影响、水生植物修复技术等。在环境规划与管理方面取得的成果主要是对生态环境、可持续发展、资源利用等。在环境监测分析与技术方面取得的成果主要在样品预处理现代技术的应用、重金属形态和有机污染物分析测定等方面。如在使用膜生物反应器生化技术处理废水时就运用在此门课程中学到的水体中的微生物在有氧气存在的情况下,进行有氧呼吸时,有机物质发生的氧化还原反应的原理对一体式射流曝气膜生物反应器处理废水的情况进行了分析,以及对膜生物反应器的优缺点及改进思路进行了探讨,成果分别发表在《环境科学与技术》和《江苏环境科技》期刊上。在生态环境、可持续发展和资源利用方面,如对城镇化过程中水环境变化及影响因子分析和盛泽湖湿地生态恢复初探等方面进行了研究,并分别在《江苏环境科技》和《环境科学与管理》期刊上发表了研究成果。在重金属形态分析研究方面,研究生应用课堂上学习到的关于土壤中重金属形态分析的基本原理和

利用超声波或微波的能量能加速萃取样品中组分和缩短操作时间,如对利用微波能进行土壤中重金属形态分析进行了较系统的研究,与常规的Tessier法比较,使重金属前4步形态的操作时间从17.5小时缩短为14分钟,并改善了萃取效率。研究成果已在《苏州科技学院学报(工程版)》上发表。

第7篇:水处理生物学论文范文

关键词:水污染控制工程;开放性;实践教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)04-0047-02

《水污染控制工程》是环境工程专业的主要技术课之一,在当前水环境污染和水资源紧张的日益严峻的形势下,《水污染控制工程》的教学工作也相应得到各高校领导和教师的重视。据统计,截至2009年全国设置“环境工程”本科专业的高校共计247所,进行《水污染控制工程》精品课建设的高校数量达75所(约30%),精品课建设均分别从课堂教学、实验教学、认识实习、生产实习、课程设计、毕业设计各个方面加强该门课程的实践教学改革[1]。比如有的高校将理论教学学时数从60学时增加至80学时,组织学生参观城市污水处理厂工艺流程、生活污水处理工艺流程、工业废水处理工艺流程等,以此加强学生对污水处理的感性认识,但学生的动手操作能力、综合知识的运用能力、具体问题具体分析的独立思考能力等均得不到加强训练,往往使学生参加工作后锻炼一至三年才能胜任工作要求,用人单位常常也反馈到各种不同的声音,对学生的专业知识、综合知识的运用能力感到不甚满意。虽然各高校从课堂教学、实验教学、认识实习、生产实习、课程设计、毕业设计各方面加强了该门课程的教学工作,但学生均是旁观者或学生均是被动地接受知识,没有从旁观者或被动接受者转变为理论知识运用的实践者,其综合知识的运用能力得不到训练,独立思考处理问题的能力没有得到加强,不能将其大学所学到的知识转变为现实生产力。其原因不在于学生,而在于学生的综合知识运用能力没有得到应有的开发,以及我们的教学工作没有给他们提供一个综合知识实践运用的平台。本文针对当前环境工程专业实践性教学工作存在的问题,提出了开展水污染控制工程开放性实践教学改革,搭建一个开放性实践教学平台,给学生提供一个综合理论知识实践运用的平台,使学生的综合实践能力得到充分的开发。通过组织学生收集各类性质污水并进行水质分析化验,按照不同污水水质确定污水处理方案及工艺流程,进行室内污水处理效果小试试验的实践性教学改革,加强理论联系实际、综合知识运用及综合能力训练的实践性教学改革具有重要的意义和一定的创新性。

一、开放性实践教学改革目的

开展水污染控制工程开放性实践教学改革,搭建一个开放性实践教学平台,组织学生利用课余时间,到居民生活区、工业企业收集各类污水水样,以实际生活污水和各类工业废水为对象,综合运用物理、化学、生物技术设计不同性质污水处理工艺,并通过试验取得设计参数,优化污水处理工艺方案,通过小试试验使污水经过处理后达到“污水综合排放标准(GB18918-2002)”和“污水回用水质标准(CJ/48-1999)”要求。每年组织学生开展水污染控制工艺实践竞赛活动,形成一种开放性实践教学体制。

二、开放性实践教学改革目标

1.通过开放性实践教学改革,学生对《水污染控制工程》理论知识的学习得到了深化,对污水处理可以从感性认识上升到理性认识的高度,将《环境监测》、《环境工程微生物》、《环境化学》、《工程流体力学》、《水污染控制工程》等各门课程知识综合运用到污水处理实际工程中,使学生运用综合知识解决实际工程问题能力得到较大程度的增强。

2.通过开放性实践教学改革,培养学生独立思考、解决实际工程问题的能力。采集水样、化验分析水质、确定污水处理方案及工艺流程,并进行污水处理效果考察,使学生达到一个优秀本科毕业生解决实际工程问题的水平。

3.开放性实践教学改革,使学生认识到实际工程问题的解决需要各门课程理论知识的综合运用,并培养了学生科学研究精神、吃苦耐劳精神,增强了其科研团队意识。

三、开放性实践教学改革内容

以《水污染控制工程》课程理论知识为基础,以实际生活污水、工业废水为处理对象,综合运用物理、化学、生物技术,按照“污水综合排放标准(GB18918-2002)”和“污水回用水质标准(CJ/48-1999)”处理要求,通过实验确定污水处理工艺参数,确定不同性质污水及不同处理水质要求的工艺流程;按照所确定的污水工艺流程,进行污水处理室内模型小试试验,考察污水处理效果,并进行污水处理技术经济分析,确定最佳污水处理方案和工艺流程。为学生提供一个运用综合知识解决实际问题的平台,加强学生独立思考,提高学生综合知识运用能力。

四、开放性实践教学改革特色

1.开放性实践教学改革是综合理论知识在水污染控制工程中的实际应用,既强调了基本理论知识的综合运用,又鼓励学生探索前沿技术,将学生的独立思考能力、综合分析能力、动手操作能力、相互协作能力融会贯通在水处理工程实践中;既是将所学知识转变为现实生产力的一条重要途径,也是培养学生实践创新能力的一个平台,是该门课程教学工作的一个创新举措[2]。

2.让学生从当前各高校,从加强课堂教学、实验教学、课程设计、毕业设计、认识实习和生产实习中,从动者、旁观者转变为现实实践活动的参与者,是将独立分散的知识综合运用的一个具有系统性的实践过程,是将“理论来源于实践又回到实践”中的一个实践过程,是理论知识“升华”的过程。

五、需要解决的关键问题

1.在特定时间内采集生活污水、各类工业废水等不同性质的污水水样,并进行污水水质化验分析。

2.采用生物技术处理生活污水或工业废水,需要在特定的时间内培养优势微生物种群,但微生物的培养需要一定的时间并受环境因素影响很大,好氧微生物的培养一般需要7~10天的时间,而厌氧微生物的培养则需要1~3个月的时间,污水处理试验不能够同步,处理效果难于评价。

3.同一污水水样可以采用不同的处理技术达到相同的出水水质要求,确定最优处理工艺方案需要进行污水处理效果不同连续试验的对比分析,并进行技术经济分析比较,在此过程中各种运行费用难于精确计算。

4.反应器的加工需要特定的专业制作。

六、开放性实践教学改革意义及成果展望

通过开放性实践教学改革,有望开创高校《水污染控制工程》课程开放性实践教学改革的全新尝试,极大程度提高学生各种污水处理技术的综合实践运用,学生综合能力得到较大提高,对理论知识的融会贯通、系统性地综合运用得到较大程度提高,学习本课程理论知识的积极性空前高涨;开展开放性实践教学改革研究,对学生来讲既是科研创新活动,也是一种将理论知识转化为现实生产力的社会实践活动,对本学科建设意义重大:每年组织学生定期举办“污水处理技术”竞赛活动,形成一种体制;进行开放性实践教学改革,对提高高校实践教学水平、学科建设创新意义重大;和工业企业及居民区物业相联合,为工业企业和居民区污水处理提供新技术,为污水处理中存在的问题寻求解决方案,并为促进学生的就业开辟了一个新的途径。

参考文献:

[1]江长胜,郝庆菊,肖广全,等.环境工程专业本科生生产实习的改革与实践探索[J].教育教学论坛,2012,(29):82-84.

第8篇:水处理生物学论文范文

1水文水资源

水文水资源学科分为水文极值理论与计算、水文预报理论与方法、水资源开发利用管理理论与方法等3个方向,目前是水科学研究中比较活跃的一个分支。

水文学研究的对象主要为大气、植被、地表、土壤及含水层中的水分运移和相互间的水分转化[1]。目前研究的重点和难点问题主要有:空间分布问题、水文尺度问题、稳定化数值算法问题、分布参数计算、区间入流反演、单宽入流过程的反推等。引入的新理论和新方法有神经网络模型、灰色模型、遗传算法、分形、混沌理论等。水文预报方法中数学模型的研究由黑箱模型发展到概念性模型,目前这一领域的研究主要集中在概念性模型的参数识别、模型参数的实时矫正技术;随着GIS(地理信息系统)空间信息处理技术及相应计算机软件、高性能微机工作站及数字地形高程(DEM)等技术的出现,使得与水文水环境有关的地理空间数据的获取、管理、分析、模拟和显示变为可能,开始出现了分布式物理水文模型和半分布式物理水文模型等新的洪水预报模型,其中,分布式物理水文模型将在近几年内有较快的发展。今后水文学的主攻方向将是区域尺度大气输入和分布式水文模型相耦合、新技术体系在流域水文学上的应用以及建立数学模型模拟人类活动影响下的地下、地表水质和水量的变化情况[1]。

水资源的优化配置一直是水资源高效利用需要讨论的议题之一,随着近几年来我国北方部分城市严重缺水以及洪、涝、旱等灾害的不断出现,使得该分支的发展越来越受到社会各界的普遍关注,如何使水资源充分发挥作用,使之有利于人类社会的发展成为众多学者为之努力的方向。为减轻洪涝灾害的发生,在分析流域水位径流资料的基础上修建防洪功能水库,通过建立调度决策支持系统减少灾害损失的发生,同时也考虑洪水资源化,将洪水引入到适当地方储存起来,供缺水时使用。长距离调水是我国解决水资源南北分布不均、北方城市严重缺水的重要手段,由此而来的如何合理建立水市场便成为急待解决的问题之一,有关水权、水价的形成机制以及效益补偿机制的建立成为该领域理论与实践研究的前沿课题,这一领域也体现了水资源学与管理学、经济学、社会学、法学等多学科交叉的特色。流域水资源管理从水资源工程的多目标开发和统一管理,逐渐发展为集地下水、地表水、湿地、水生生态系统于一体,统筹规划设计、实施和保护的流域水资源集成管理。以水资源系统工程、大系统多目标优化理论、决策分析以及协商理论和对话机制为基础建立的水资源管理决策支持系统为水资源统一协调管理提供了强有力的支持。

开源节流是解决水资源紧缺问题的主要途径。城市雨水资源化就是一个很好的节水思路。现在城市雨水大多是通过下水道直接进入城市排水系统中,在雨量较大时,常常造成排水不畅,引起城区滞水,给人们生活带来诸多不便。如能将这部分雨水充分利用,对缓解城市水资源短缺,减轻城市排水系统的压力将起到双重作用。

地表水和地下水的相互作用是科学家们所热切关注的话题,目前多从野外试验、示踪剂、模型模拟和仪器测量等方面研究地下水与地表水交错带上发生的各个过程及地下水在质和量上的相互作用。

数字地球、数字流域概念的提出,进一步推动了水文水资源科学的发展。地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)和遥感技术(RS),或称为“3S”系统,在水文水资源研究和应用领域的应用,使得开发整个流域的产汇流过程,对洪水演进和淹没进行三维空间的动态模拟仿真系统成为可能,这些技术的发展无疑对防洪部门的决策具有重要的参考价值。

2环境水利

环境问题是21世纪全世界各国所面临的重要问题之一,环境水利学科基础研究主要涉及到河流水环境、非点源污染防治及治理、水污染处理工程等方向。

河流水污染是近年来人们普遍关注的主要环境问题之一,我国河流水环境质量总体较差,有必要加强河流水质管理、治理污染和防止污染加剧。目前这方面的研究主要集中在:①研究河流水环境质量发展趋势。建立水环境质量监测网,跟踪研究水环境质量因子在河流中的变化情况,预测河流水环境质量的变化趋势;②河流水环境不确定性风险研究是世界性的难点和热点问题。由于河流的多用途性,使得河流水环境经常会遭到一些意想不到的破坏,而这种破坏是带有突发性和不确定性的,因此给河流水环境的风险研究提出了更高的要求;③建立河流生态环境预警系统。与河流水环境质量发展趋势相对应,如果某个或某些水环境质量因子的发展趋势向着河流生态环境质量恶化的方向发展,并接近生态环境可允许的边缘时,通过发出警报,使人们能够及时采取措施预防和治理;④河流水体的动态耗氧、复氧机理。研究河流的变化应尽量接近河流的天然情况,河流水体的动态耗氧、复氧过程正是基于此而提出的,研究河流水体的动态耗氧、复氧机理对于正确认识河流水体中氧气的耗用情况,进而研究河流水质的发展变化机理有重要意义;⑤江河生态环境最小需水量定量化理论和应用研究。江河生态环境是江河在长期的演化过程中形成和发展起来的较稳定的生态关系,研究江河生态环境最小需水量对保护自然界生态平衡、确定人类可引用的河水数量具有重要参考价值。

非点源污染方面的研究,集中在人类活动对地下水污染的预测和如何对污染物进行治理等方面。由于非点源污染需要综合和显示各种空间信息,利用GIS对空间数据的处理能力及模型的模拟能力,可研究不同的土地利用方式对流域水文和水质的影响。农业非点源污染是造成地表水富营养化的一个主要原因,研究湿地生态系统对农业非点源氮、磷等元素的削减能力,为减轻和控制富营养化提供依据。对湿地非点源污染的控制机理研究将对非点源污染的治理起到积极作用。

水污染处理工程方向的研究愈来愈受到重视,地下水污染是水污染中较难解决的问题之一。我国地下水和土壤污染相当严重,主要污染物是重金属离子和有毒有害有机物,据调查,超过50%的城市地下水受到不同程度的污染。受污染士壤和地下水的修复技术基本上分两类:物理化学类型和生物学类型。物理化学类型包括隔离、泵抽取、地上处理、士壤清洗、萃取、固化和稳定化等;生物修复技术包括地上生物处理和地下现场生物修复等。物理化学类型能够彻底清除土壤和地下水中的污染,其缺点是严重影响士壤的结构和地下水所处的生态环境,而且成本非常高;相比,现场生物修复技术不会破坏生态环境,但是修复过程非常缓慢,效率低。目前出现了一种电动力学修复技术,既能修复受污染的土壤和地下水而又不会破坏生态环境,成为修复技术的发展方向[7]。水污染治理机理研究集中在:微生物措施研究,利用有益微生物保护水源;研究曝气生物滤池中的气液固三相流,提高污水处理效率;研究深层均质滤料滤池处理微污染水的氧化机理等方面。此外,水污染经济损失评估、湖泊富营养化机理、生态环境评价指标体系等方面也是环境水利学科研究的热点问题。

3农田水利

农田水利研究以农田节水、作物高产为中心,涵盖了节水灌溉理论与方法,节水灌溉综合技术体系,灌溉排水技术与方法等方面的研究。

土壤水与作物关系问题的研究是农田水利研究的基础,围绕着农田土壤水分的转化问题与农田水分的有效利用开展了大量的研究。土壤水研究现已从单学科走向多学科交叉,如水热和溶质的耦合运移,土壤-植物-大气连续体中的水热运移等。其研究特点亦从均质走向非均质,从点的研究走向面(或区域)的研究,从理论研究推进到应用研究。土壤水运移机理研究目前集中在优先流、土壤水参数的测定和确定、土壤水参数的空间变异性、土壤水分运动的随机模型等几个方面。

为缓解农业用水紧张状况或为了提高灌溉水利用率、提高水分生产效率、增加用水者的经济效益或减少劳动力和动力消耗而采取的节水措施主要有:①输配水过程:渠系改建、渠道防渗、管道化输水灌溉、灌区现代化管理;②田间输水过程:水平畦田灌、喷灌、滴灌、渗灌、小管出流、波涌灌(浑水波涌灌)、膜上(下)灌、有限灌溉(限水灌溉、非充分灌溉、调亏灌溉)、集雨灌溉;③作物吸收转化过程:坐水种、机械保墒、化学保墒、秸杆(薄膜)覆盖等。近来,节水灌溉出现的新概念、新方法还有:地下滴灌、微喷灌、节水控盐灌溉、控制性分根交替灌溉、微咸水灌溉[2]等。

灌区现代化管理是获得灌区系统的最优运行、充分发挥工程效益的良好手段。灌溉排水规律的复杂、水资源日趋紧张、综合利用供需矛盾的增加都需要加强灌溉排水系统的集中管理。自动化、GIS、GPS、RS、水情自动测报系统等技术的发展,为实现灌区管理现代化提供了技术支持。实现灌区现代化管理,首先要有灌溉工程控制设备的自动化,其次有先进的系统运行软件对系统控制问题进行决策,从而建立灌区现代化管理决策支持系统,指导灌溉用水过程。

水平畦田灌是田面非常平整条件下的畦灌,要求供水流量大、土地平整精度高。用传统技术难以满足其精度要求,必须在进行大地测量后,采用激光平地技术。该技术在美国等发达国家被称为是地面灌溉最重要的进展之一[8]。波涌灌溉利用了致密层在发展中不断减小田面糙率与土壤入渗特性这一客观规律,逐次为以后各周期的灌溉水流创造了一个加速水流推进与提高减渗效果的新界面。浑水波涌灌溉则是利用含沙量较高的水进行波涌灌概,能够起到更加明显的效果[4]。地下滴灌是目前节水效应最为显著的灌水方式之一,它具有微灌的所有优点,又在生态环境保护方面效果明显,将农、水和生态等学科交叉融合,统一考虑地下滴灌技术参数组合与作物生长发育和水肥利用的关系,能较好地协调土壤水、肥、气等状况,防止土壤板结,为作物创造良好的生长环境,具有明显的节水增产效益。目前该领域的研究主要集中在以提高水肥利用率及根区水分养分运移过程的效率为目标进行的地下滴灌灌水技术参数的优化试验研究。微喷灌具有节水、调节田间小气候等特点,缺点是受风影响大,飘逸损失多。目前,国内外微喷灌工程对水滴分布函数、飘逸蒸发系数研究不够。节水控盐灌溉制度设计模型以作物生长对土壤水盐状态的响应为依据,在分析作物水盐模型和大田水盐平衡理论的基础上,研究淡水、微咸水交替灌溉条件下灌溉制度的优化设计,是节水灌溉制度的一种新的设计方法[5]。控制性分根交替灌溉是一种局部根系受累时既能满足作物水分需求,又能控制蒸腾耗水的农田节水调控新思路[6]。微咸水是我国北方地区重要的水资源,实施微咸水灌溉对北方地区水资源的合理开发利用,提高作物产量,开辟新的灌溉水源、缓解我国北方缺水状况将有重要意义。节水灌溉综合技术体系也叫节水农业技术体系,是为充分利用降水和可用水资源采取水利措施、农业措施和管理措施,提高水的利用率和利用效率,达到农作物高产高效的成套技术。是一项包括水源、输水、田间供水、生物和管理等子系统构成的系统工程[8]。该技术体系可缓解水资源供需矛盾,促进高产、优质、高效农业发展。在排水控制涝渍和盐碱化方面,目前采用的方法有明沟排水、竖井排水、二元结构水文地质条件下的竖井排水、暗管排水、辐射井排水等,研究内容主要集中在对田块、排域的排水模数等方面。分析节水灌溉技术的不同尺度影响,地理信息系统(GIS)在节水评价中的应用也是当前研究的热点问题。

4小结

水科学的研究已经进入了一个全新的发展时期,研究的对象已经向微观和宏观两个领域的深层次发展,研究的尺度也呈现区域、流域、全球平行发展的态势,各尺度的转换问题研究是当今水科学研究的前沿课题之一。水科学与多学科的交叉仍然是水科学由理论转向实际的重要手段,高科技领域在水文水资源研究中的应用更加广泛;水资源评价已发展到在可持续发展思想指导下,不仅进行水量评价,而且包括水质、水资源保护、水资源经济、水资源管理等全方位评价的评价指标体系;水环境问题的研究中,点污染、线污染和面污染研究并举,并以非点源污染的研究领域有较大的开拓;加强了人类活动对水循环影响的研究;开发研制具有水文过程模拟、水污染控制、水资源规划与管理等功能的流域规划决策支持系统软件等。

致谢:本文除如下参考文献外,还参考了2001年国家自然科学基金委员会水利学科有关申请书的申请材料及部分专家评议意见,在此一并感谢。

参考文献

[1]刘苏峡.世纪之交的水文研究.水科学进展.2001,12(1).

[2]沈振荣,等.节水新概念——真实节水的研究与应用.北京:中国水利水电出版社,2000,4.

[3]彭盛华,等.GIS技术在水资源和水环境领域中的应用.水科学进展,2001,12(2).

[4]王文焰,等.浑水波涌灌溉的节水机理与效果.水利学报,2001,(5).

[5]张展羽.节水控盐灌溉制度的优化设计[J].水利学报,2001,(4).

[6]史文娟,等.控制性作物根系分区供水的节水机理及研究进展[J].水科学进展,2001,12(2).

第9篇:水处理生物学论文范文

论文关键词:印染废水,植物滤器,多花黑麦草

随着我国工业生产的迅猛发展和城市化进程的不断加快,向水环境中排放的工业废水量也在不断增加,由此所造成的水污染现象的普遍性和严重性,已经对我国的国民经济发展和人民健康造成极大的危害。我国纺织工业量大面广,产生的废水数量多,浓度高,是对水环境污染构成严重威胁的工业污染源之一。在纺织工业废水中,以印染废水污染最为严重。印染废水因排放量大、水质复杂、处理难度高而成为废水治理工艺研究的重点和难点。特别是近年来化纤织物的发展和印染后整理技术的进步,使PVA浆料、新型助剂等难生化降解的有机物大量进入印染废水,给废水处理增加了难度。目前,印染废水的处理方法主要有:生物处理法、化学混凝法、化学氧化法、吸附法等。本研究构建了以盘培牧草为主要内容的植物滤器,利用NFT栽培的多花黑麦草(LoliummultiflorumLam)来降解印染废水,以期为印染废水的生态净化开辟新的途径。

1材料与方法

1.1试验设施

试验设施位于浙江大学农业生物环境工程研究所的玻璃温室内,设施为多槽道栽培槽,基底是水泥结构,每槽长×宽×高为750cm×60cm×30cm,槽坡度为2°,每槽可利用种植面

浙江省水利厅科技专项资助项目(RCO910)

水调节池长×宽×高为230cm×160cm×150cm,可贮存水量5.5m,以水泵循环抽水,自动调时控制,试验设施如图1所示。

图1.植物滤器系统装置

Fig.1Thesystemofplantfilter

1.2试验材料

植物滤器试验牧草选用多花黑麦草(LoliummultiflorumL.),在玻璃温室内采用NFT培,共有300盘牧草,育苗盘(底面510×250mm,厚0.7mm,含288个7×7mm方孔,孔面积占总面积11.1%;上口540×280mm,高60mm)上垫层为3层无纺布(10g/㎡),栽培槽槽面铺2层无纺布。每盘播量为5g,即39.2g/㎡。试验前牧草已用配方商品营养液培养30d,经过两次刈割(分别为播种后第20d和第30d),留茬高度60mm(与育苗盘上口平齐)。印染废水采自绍兴滨海工业区一印染厂。试验于2009年9月5日开始,至2009年10月5日结束。

1.3检测方法

废水中化学需氧量COD采用重铬酸钾法测定,悬浮物SS采用重量法测定;BOD采用国标法,即GB7488—1987测定。

2结果与分析

2.1植物滤器对COD的降解效应

印染废水经植物滤器系统处理30天后,COD含量从初始的956mg/l下降到结束时的362mg/l,COD降解幅度达76%,从图2可以看出在最初15天内COD降解较快,降解幅度达52.8%,而后15天COD降解较慢,降解幅度为49%。

图2植物滤器对印染废水中COD的降解效果

Fig.2TheeffectsofplantfiltersondegradationofCODinprintinganddyeingwastewater

2.2植物滤器对BOD的降解效果

印染废水经植物滤器系统处理30天后,BOD含量从初始的217mg/l下降到结束时的32mg/l,BOD降解幅度达85.8%,从图3可以看出在最初15天内BOD降解较快,降解幅度达66%,而后15天BOD降解较慢,降解幅度为56.7%。

图3.植物滤器对BOD的降解效果

Fig.3TheeffectsofplantfiltersondegradationofBODinprintinganddyeingwastewater

2.3植物滤器对SS的降解效果

印染废水经植物滤器系统处理30天后,SS含量从初始的198mg/l下降到结束时的41mg/l,SS降解幅度达79.3%,从图4可以看出在最初15天内SS降解较快,降解幅度达59.1%,而后15天SS降解较慢,降解幅度为49.4%。

图4植物滤器对SS的降解效果

Fig.4TheeffectsofplantfiltersondegradationofSSinprintinganddyeingwastewater

3结论与讨论

目前,在废水处理装置中,利用植物与工程相结合的技术,从而提高净化效率的环境修复方法,由于成本低、效率高的优点,正越来越受到人们的关注。本研究结果表明,以盘培多花黑麦草为主要内容的植物滤器对印染废水具有明显的降解效果。印染废水进入植物滤器系统,经运行30天后,能降解COD达76%,BOD达85.8%,SS达79.3%,并且在开始15天内降解速度较快,后15天降解速度相对较慢。本研究所设计的植物滤器还具有运行费用低,易于维护,适于处理间歇排放污水等特点,在处理印染废水方面具有较大的发展前景。

参考文献

1 明银安,陆晓华.印染废水处理技术进展.工业安全与环保,2003,29(8):16~18.

2 侯文俊,余健.印染废水处理工艺进展.工业用水与废水,2004,35(2):57~60.

3 张林生.印染废水处理技术及典型工程[M].北京:化学工业出版社,2005.8.

4 张宇峰,滕洁,张雪英等.印染废水处理技术的研究进展.工业水处理,2003,23(4):23~26.

5 张旋,姜洪雷,曲和玲.印染废水处理技术的研究进展.山东轻工业学院学报,2007,