時間：2023-04-06 18:35:05
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網為您精選了8篇水處理生物學論文，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
隨著我國經濟水平的提高及工業(yè)的大規(guī)模發(fā)展，水環(huán)境污染也越來越嚴重，地表水及地下水出現(xiàn)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(huán)境繼續(xù)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(yè)課程體系中，《水處理新技術》正是這樣一門重要專業(yè)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(yǎng)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(yǎng)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(yè)》中將“給水排水工程”專業(yè)更名為“給排水科學與工程”專業(yè)[2]，名稱的更換標志著科學理論基礎在專業(yè)人才培養(yǎng)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(fā)學生思考，并建立理論和實踐的聯(lián)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(tǒng)硝化過程是指氨氮（NH4+）先氧化成亞硝氮（NO2-），再被氧化成硝態(tài)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(tǒng)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(jié)省25%，對應工藝過程中可以節(jié)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(jié)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(fā)而發(fā)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(fā)展，及時補充新知識，才能避免學生走出校園后出現(xiàn)知識與實際情況脫節(jié)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(tài)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(fā)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(lián)系
我?！端幚硇录夹g》課程是在給排水科學與工程專業(yè)大四上學期開設，很多學生即將開展畢業(yè)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(fā)學生興趣，培養(yǎng)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(shù)及對污染物的處理效果。這樣學生在做排水方向畢業(yè)設計，遇見氧化溝工藝的設計就能與課堂知識聯(lián)系起來；或者學生在做氧化溝生物脫氮的畢業(yè)論文的時候，課堂所學知識可以為畢業(yè)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(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(fā)表觀點，活躍整個課堂氣氛，增強案例法的教學效果。
論文關鍵詞:生態(tài)工程;污水生態(tài)處理
論文要:本文闡述了生態(tài)工程的定義及原理,重點介紹了污水處理技術的要點和意義。
1生態(tài)工程介紹
1.1生態(tài)工程
生態(tài)工程以復雜的社會——經濟——自然復合生態(tài)系統(tǒng)為對象,遵循應用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質再生循環(huán)及結構與功能協(xié)調等原則,以整體調控為手段,以人與自然的協(xié)調關系為基礎,以高效和諧為方向,為人類社會及自然環(huán)境雙受益和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展設計的具有物質多層分級利用、良性循環(huán)的生產工藝體系。以期同步取得生態(tài)環(huán)境效益、經濟效益和社會效益[1]。
1.2生態(tài)工程原理
生態(tài)工程涉及生態(tài)學、生物學、工程學、環(huán)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(tǒng)生態(tài)學理論的基礎上,對生態(tài)工程的原理作了精辟論述和提煉。把生態(tài)工程原理總結為整體、協(xié)調、自生、再生循環(huán)等基本原理。孫鐵珩,周啟星等[2]提出污水生態(tài)工程是指運用生態(tài)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(tǒng)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(tài)工程污水處理技術
2.1污水土地處理系統(tǒng)
污水土地處理系統(tǒng)是一種污水處理的生態(tài)工程技術,其原理是通過農田、林地、葦?shù)氐韧寥?-植物系統(tǒng)的生物、化學、物理等固定與降解,對污水中的污染物實現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)造價低,處理效果佳,其工程造價及運行費用僅為傳統(tǒng)工藝的10%~50%。其中污水濕地生態(tài)處理系統(tǒng)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(tài)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(yǎng)物得到利用。整個系統(tǒng)呈自然式良性循環(huán),構成了具有自適應、自凈化能力的水陸生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)管理簡單,穩(wěn)定后幾乎不需要人的參與,物耗、能耗低,效率高。生態(tài)系統(tǒng)中的植物群體不需要另行施肥與灌溉,還兼有美化環(huán)境的功能,這種生態(tài)凈化方法實現(xiàn)了水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展[5]。
以人工濕地處理系統(tǒng)為例,土地生態(tài)處理系統(tǒng)對污水的凈化機理如下:系統(tǒng)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(tài)塘處理系統(tǒng)
生態(tài)塘系統(tǒng)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(yǎng)殖,建立人工生態(tài)系統(tǒng),,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(tài)塘處理系統(tǒng)中得到降解,釋放出的營養(yǎng)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(tài)塘處理系統(tǒng)能夠有效地處理生活污水及一些有機工業(yè)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(yōu)點。但該系統(tǒng)占地面積大、易出現(xiàn)短流、溫度較高時易散發(fā)臭氣和孳生蚊蟲、對氮磷的去除效果不穩(wěn)定。近年來,我國生態(tài)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(yǎng)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(tài)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(tài)系統(tǒng)和良好的內部良性循環(huán)系統(tǒng)。
2.3蚯蚓微生物濾池系統(tǒng)
蚯蚓生態(tài)濾池是濾床中建立的人工生態(tài)系統(tǒng),由濾床填料、蚯蚓及布水系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)利用蚯蚓和微生物的協(xié)同作用對污水中含有的各種形態(tài)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(tài)循環(huán)。
3生態(tài)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(tǒng)(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛細滲濾系統(tǒng)(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(guī)土地凈化污水處理系統(tǒng)占地面積和運行費用問題,還可回收污水和營養(yǎng)物質(包括氮、磷和鉀)用于植物生長。
活機器(livingmachine)系統(tǒng)是加拿大出生的海洋生物學家約翰·托德(JohnTodd)發(fā)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(tài)系統(tǒng),將水產養(yǎng)殖與人工濕地結合起來并封閉在溫室里,以創(chuàng)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(fā)、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(tǒng)占地大、滯留期長、寒冷氣候處理效果欠佳等弊端。
論文要:本文闡述了生態(tài)工程的定義及原理，重點介紹了污水處理技術的要點和意義。
1 生態(tài)工程介紹
1.1 生態(tài)工程
生態(tài)工程以復雜的社會——經濟——自然復合生態(tài)系統(tǒng)為對象，遵循應用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質再生循環(huán)及結構與功能協(xié)調等原則，以整體調控為手段，以人與自然的協(xié)調關系為基礎，以高效和諧為方向，為人類社會及自然環(huán)境雙受益和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展設計的具有物質多層分級利用、良性循環(huán)的生產工藝體系。以期同步取得生態(tài)環(huán)境效益、經濟效益和社會效益[1]。
1.2 生態(tài)工程原理
生態(tài)工程涉及生態(tài)學、生物學、工程學、環(huán)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(tǒng)生態(tài)學理論的基礎上，對生態(tài)工程的原理作了精辟論述和提煉。把生態(tài)工程原理總結為整體、協(xié)調、自生、再生循環(huán)等基本原理。孫鐵珩，周啟星等[2]提出污水生態(tài)工程是指運用生態(tài)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(tǒng)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(tài)工程污水處理技術
2.1 污水土地處理系統(tǒng)
污水土地處理系統(tǒng)是一種污水處理的生態(tài)工程技術，其原理是通過農田、林地、葦?shù)氐韧寥?-植物系統(tǒng)的生物、化學、物理等固定與降解，對污水中的污染物實現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)造價低，處理效果佳，其工程造價及運行費用僅為傳統(tǒng)工藝的10%~50%。其中污水濕地生態(tài)處理系統(tǒng)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(tài)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(yǎng)物得到利用。整個系統(tǒng)呈自然式良性循環(huán)，構成了具有自適應、自凈化能力的水陸生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)管理簡單，穩(wěn)定后幾乎不需要人的參與，物耗、能耗低，效率高。生態(tài)系統(tǒng)中的植物群體不需要另行施肥與灌溉，還兼有美化環(huán)境的功能，這種生態(tài)凈化方法實現(xiàn)了水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展[5]。
以人工濕地處理系統(tǒng)為例，土地生態(tài)處理系統(tǒng)對污水的凈化機理如下:系統(tǒng)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(tài)塘處理系統(tǒng)
生態(tài)塘系統(tǒng)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(yǎng)殖，建立人工生態(tài)系統(tǒng)，，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(tài)塘處理系統(tǒng)中得到降解，釋放出的營養(yǎng)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(tài)塘處理系統(tǒng)能夠有效地處理生活污水及一些有機工業(yè)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(yōu)點。但該系統(tǒng)占地面積大、易出現(xiàn)短流、溫度較高時易散發(fā)臭氣和孳生蚊蟲、對氮磷的去除效果不穩(wěn)定。近年來，我國生態(tài)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(yǎng)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(tài)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(tài)系統(tǒng)和良好的內部良性循環(huán)系統(tǒng)。
2.3 蚯蚓微生物濾池系統(tǒng)
蚯蚓生態(tài)濾池是濾床中建立的人工生態(tài)系統(tǒng)，由濾床填料、蚯蚓及布水系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)利用蚯蚓和微生物的協(xié)同作用對污水中含有的各種形態(tài)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(tài)循環(huán)。 轉貼于
3 生態(tài)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(tǒng)(the underground capillary seepage system，UCSS)[11]。地下毛細滲濾系統(tǒng)(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(guī)土地凈化污水處理系統(tǒng)占地面積和運行費用問題，還可回收污水和營養(yǎng)物質(包括氮、磷和鉀)用于植物生長。
活機器(living machine)系統(tǒng)是加拿大出生的海洋生物學家約翰·托德(John Todd)發(fā)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(tài)系統(tǒng)，將水產養(yǎng)殖與人工濕地結合起來并封閉在溫室里，以創(chuàng)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(fā)、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(tǒng)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(tài)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(tài)處理技術的道路[13]。
參考文獻
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[10]楊鍵，楊健，婁山杰.一種新型環(huán)境友好污水處理工藝--蚯蚓生態(tài)濾池[J].國資源綜合利用.2008，26(1):16-19.
[11]SUN Tieheng，HE Yaowu，OU Ziqing ，et al. Treatment of Domistic Wastewater by an Undergrouder Capillary Seepage System[J].Ecological Engineering，1998，11:111-119.
1.1生態(tài)工程
生態(tài)工程以復雜的社會——經濟——自然復合生態(tài)系統(tǒng)為對象,遵循應用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質再生循環(huán)及結構與功能協(xié)調等原則,以整體調控為手段,以人與自然的協(xié)調關系為基礎,以高效和諧為方向,為人類社會及自然環(huán)境雙受益和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展設計的具有物質多層分級利用、良性循環(huán)的生產工藝體系。以期同步取得生態(tài)環(huán)境效益、經濟效益和社會效益[1]。
1.2生態(tài)工程原理
生態(tài)工程涉及生態(tài)學、生物學、工程學、環(huán)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(tǒng)生態(tài)學理論的基礎上,對生態(tài)工程的原理作了精辟論述和提煉。把生態(tài)工程原理總結為整體、協(xié)調、自生、再生循環(huán)等基本原理。孫鐵珩,周啟星等[2]提出污水生態(tài)工程是指運用生態(tài)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(tǒng)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(tài)工程污水處理技術
2.1污水土地處理系統(tǒng)
污水土地處理系統(tǒng)是一種污水處理的生態(tài)工程技術,其原理是通過農田、林地、葦?shù)氐韧寥?-植物系統(tǒng)的生物、化學、物理等固定與降解,對污水中的污染物實現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)造價低,處理效果佳,其工程造價及運行費用僅為傳統(tǒng)工藝的10%~50%。其中污水濕地生態(tài)處理系統(tǒng)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(tài)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(yǎng)物得到利用。整個系統(tǒng)呈自然式良性循環(huán),構成了具有自適應、自凈化能力的水陸生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)管理簡單,穩(wěn)定后幾乎不需要人的參與,物耗、能耗低,效率高。生態(tài)系統(tǒng)中的植物群體不需要另行施肥與灌溉,還兼有美化環(huán)境的功能,這種生態(tài)凈化方法實現(xiàn)了水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展[5]。
以人工濕地處理系統(tǒng)為例,土地生態(tài)處理系統(tǒng)對污水的凈化機理如下:系統(tǒng)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(tài)塘處理系統(tǒng)
生態(tài)塘系統(tǒng)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(yǎng)殖,建立人工生態(tài)系統(tǒng),,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(tài)塘處理系統(tǒng)中得到降解,釋放出的營養(yǎng)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(tài)塘處理系統(tǒng)能夠有效地處理生活污水及一些有機工業(yè)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(yōu)點。但該系統(tǒng)占地面積大、易出現(xiàn)短流、溫度較高時易散發(fā)臭氣和孳生蚊蟲、對氮磷的去除效果不穩(wěn)定。近年來,我國生態(tài)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(yǎng)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(tài)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(tài)系統(tǒng)和良好的內部良性循環(huán)系統(tǒng)。
2.3蚯蚓微生物濾池系統(tǒng)
蚯蚓生態(tài)濾池是濾床中建立的人工生態(tài)系統(tǒng),由濾床填料、蚯蚓及布水系統(tǒng)等組成。系統(tǒng)利用蚯蚓和微生物的協(xié)同作用對污水中含有的各種形態(tài)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(tài)循環(huán)。
3生態(tài)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(tǒng)(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛細滲濾系統(tǒng)(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(guī)土地凈化污水處理系統(tǒng)占地面積和運行費用問題,還可回收污水和營養(yǎng)物質(包括氮、磷和鉀)用于植物生長。
活機器(livingmachine)系統(tǒng)是加拿大出生的海洋生物學家約翰·托德(JohnTodd)發(fā)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(tài)系統(tǒng),將水產養(yǎng)殖與人工濕地結合起來并封閉在溫室里,以創(chuàng)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(fā)、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(tǒng)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(tài)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(tài)處理技術的道路[13]。
《環(huán)境生物學》是環(huán)境工程和環(huán)境科學專業(yè)重要的專業(yè)基礎課，環(huán)境生物學的基本理論為《水質工程學》、《固體廢棄物處理與處置》等專業(yè)課程打下良好的基礎。實驗是學生理解和掌握環(huán)境生物技術的有效途徑，與理論教學相輔相成[1]。為了提高環(huán)境生物學課程的整體教學質量，借鑒了其他院校的教改經驗，調整了現(xiàn)有理論和實驗教學內容，并增設一周的《環(huán)境生物學實驗設計》，在該校環(huán)境工程專業(yè)部分學生和環(huán)境科學專業(yè)中進行了連續(xù)三年的實踐探索。
1 《環(huán)境生物學》課程現(xiàn)狀分析
（1）課程現(xiàn)狀：我?！董h(huán)境生物學》總學時為48學時，其中理論32學時，實驗16學時。由于課時限制，理論教學內容集中在微生物結構、營養(yǎng)、代謝等基礎內容，而微生物生態(tài)與環(huán)境生態(tài)工程中微生物的作用等內容不能詳細講授，因此要使學生深刻理解本課程并熟練地用于實踐，難度較大。
2 教改思路與目標
針對我?！董h(huán)境生物學》課程中存在的問題，在現(xiàn)有理論和實驗教學基礎上，調整理論教學內容，拓寬學生視野，在理論和實驗教學環(huán)節(jié)結束后增設一周的實驗設計環(huán)節(jié)，以加深學生對理論知識的理解，并提高學生綜合素質與科研創(chuàng)新精神及能力。
3 調整教學內容
在理論教學內容上，針對我校工科背景的特點，改變了以往的一本教材為主的固定教學內容，選取面向21世紀教材《環(huán)境工程微生物學》[2]為主講教材，補充了水處理生物學[3]、環(huán)境生物學[4]等相關微生物學知識。限于學時限制，在講授內容的組織上，既考慮到教學大綱必須完成的教學內容，講授多數(shù)學生能夠接受的基礎知識，還深入講解較有深度的內容，以滿足報考研究生同學的求知欲。以此為契機，購買了一批如《微生物學》（第5版中文版，普雷斯科特著，沈萍等譯）等一大批優(yōu)秀的微生物學圖書及電子資料，為拓寬同學們的微生物學基礎理論知識打下良好的基礎。
針對實驗教學中存在的問題，環(huán)境生物學實驗課程內容也做了相應調整使其內容更貼合我校同學的工科背景。實驗課程安排在三年級的第一學期與理論課程同步完成，在完成驗證性實驗教學內容后，提供足夠的學時讓學生們自行思考，完成一次綜合性實驗，加深對理論課學習內容的理解和掌握。
4 增設《環(huán)境生物學》實驗設計
實驗設計是實驗研究的重要環(huán)節(jié)，可架設起理論教學和實驗教學之間的橋梁，使學生能更系統(tǒng)、深刻的理解課程內容。為此，理論和實驗課程都完成以后，我們又專門抽出一周時間，讓學生自主查閱資料、自行設計、動手完成一個設計性實驗，并撰寫提交實驗設計說明書。學生們通過親歷實驗，調動了參與實驗的積極性，拓寬了知識面，提高了動手操作能力，觀察分析問題和解決問題的能力，提高了實驗課的教學質量。在撰寫實驗設計說明書的過程中，學生能運用課程的基本概念和原理，規(guī)范使用專業(yè)術語，為以后畢業(yè)論文的寫作打下良好基礎。
4.1 實驗設計及預答辯
為了有充足的準備時間，上理論課的后期，即給學生發(fā)放《環(huán)境生物學實驗設計指導書》，并提前分組，每組3～4人，遵照各組的興趣，每組查閱選擇合適的實驗設計題目，并圍繞自己的實驗設計題目，獨立動手完成預答辯課件。實驗設計周的第一天為預答辯時間，每組圍繞自己的實驗設計題目講述5～10 min，主要內容為實驗設計的原理、內容、步驟及實驗進行的可行性等，指導教師和學生同為評委，指出實驗設計中存在的問題及解決方法，并為講座同學打分，最后指導教師再總結。靈活的講授形式，加深了學生對所學內容的印象，調動學生的積極主動性，讓學生參與教學，發(fā)揮學生主體作用和教師的主導作用[5]。
4.2 實驗實施
實驗實施過程中，打破以往實驗教師為學生準備好各種實驗用品的格局。各組根據自己的實驗設計內容需要，領取藥品，儀器設備，并獨立完成標準液配置，玻璃器皿清洗、滅菌、無菌操作、計數(shù)、結果記錄等一系列實驗過程。指導教師在此期間只是指正學生實驗操作存在的問題，不參與任何實驗準備及操作活動。實驗結束后，各組進行實驗設計的答辯，針對實驗設計及操作中出現(xiàn)的問題進行總結與提高。
4.3 實驗設計總結
實驗設計結束時，每組提交實驗設計說明書一份，實驗設計說明書封面及格式由指導老師統(tǒng)一指定，并要求用黑或藍黑墨水工整書寫。
4.4 考核方式與評價方法
《環(huán)境生物學》和《環(huán)境生物學實驗設計》分別獨立進行考核。環(huán)境生物學總成績?yōu)?00分，考試成績包括期末成績（占總成績的80%），實驗課成績（占總成績的10%）和平時成績（占總成績的10%，包括出勤情況，學習態(tài)度，課堂紀律等），期末考試采取閉卷考試形式。
《環(huán)境生物學實驗設計》成績評定一般按五級分制評定?？偝煽兎秩糠?，設計成果占60%，實驗動手操作占20%，平時檢查及答辯占20%。
5 課程改革效果
本次實驗設計在我校2009級環(huán)境工程專業(yè)，2010級、2011級環(huán)境科學專業(yè)連續(xù)實施了三年，經過上述實驗教改措施的實施，有了顯著成效。主要總結為以下三個方面：
（1）深入理解理論知識：學生們普遍反映，實驗設計環(huán)節(jié)的設立，使他們對理論知識的理解深度有了很大的提升，很多平時沒有注意的知識點，通過查閱資料，自己答辯，傾聽其他組的答辯以及獨立的實驗過程，有了很深入的認識。
【論文摘 要】：綜述了微生物絮凝劑的研究發(fā)展、微生物絮凝劑產生菌、微生物絮凝的機理及其在水處理中的應用，并預示了今后微生物絮凝劑領域的研究將出現(xiàn)的重點。
微生物絮凝劑是具有生物降解性和安全性的新型、高效、無毒、無二次污染的水處理劑，可使液體中不易降解的固體懸浮顆粒、菌體細胞及膠體粒子等凝集、沉淀，在廢水脫色、高濃度有機物去除等方面有獨特效果。
一、微生物絮凝劑的優(yōu)點
目前廣泛應用的絮凝劑有以下幾類：
（一）是無機鹽類物質，如鋁鹽、鐵鹽，處理效果不理想。（二）其聚合物處理效果雖良好，但用量大，對環(huán)境有二次污染。（三）有機合成高分子類物質，如聚丙烯酰胺及其衍生物等，具有用量少、絮凝速度快的優(yōu)點，但殘留物不易被生物降解，且其單體有強烈的神經毒性和致癌、致畸、致突變效應，造成二次污染。
與傳統(tǒng)的絮凝劑相比較，微生物絮凝劑有以下的優(yōu)點：表面積大，轉化能力強，繁殖速度快，易變異，分布廣等特點，來源廣，高效，無毒，可消除二次污染，應用范圍廣泛，價格較低。
二、微生物絮凝劑產生菌
至今發(fā)現(xiàn)的具有絮凝性的微生物達32個種[1，2]，其中細菌18種，分別為糞產堿菌屬、協(xié)腹產堿桿菌、渴望德萊氏菌、芽孢桿菌屬、棒狀桿菌、暗色孢屬、草分枝桿菌屬、紅平紅球菌、銅綠假單胞菌屬、熒光假單胞菌屬、糞便假單胞菌屬、發(fā)酵乳桿菌、嗜蟲短桿菌、金黃色葡萄球菌、土壤桿菌屬、環(huán)圈項圈藍細菌、厄式菌屬和不動細菌屬; 真菌9種，分別為醬油曲酶、棕曲酶、寄生曲酶、赤紅曲霉、擬青霉屬、棕腐真菌、白腐真菌、白地霉和栗酒裂殖酵母；放線菌5種，分別為椿象蟲諾卡式菌、紅色諾卡式菌、石灰壤諾卡式菌、灰色鏈霉菌和酒紅鏈霉菌。由它們生產的微生物絮凝劑中，最具代表性的為以下三種：1976年Nakamura J.用醬油曲霉生產的絮凝劑AJ7002；1985年，H.Takagi用擬青霉屬生產的絮凝劑PF101，對啤酒酵母、血紅細胞、活性污泥、纖維素粉、活性炭、硅藻土和氧化鋁等有良好的絮凝效果；1986年R.Kurane等人利用紅平紅球菌研制成功微生物絮凝劑NOC-1，對大腸桿菌、酵母、泥漿水、河水、粉煤灰水、活性炭粉水、膨脹污泥和紙漿廢水等均有極好的絮凝和脫色效果，是目前發(fā)現(xiàn)的絮凝效果最好的微生物絮凝劑。
三、微生物絮凝劑在水處理中的應用
眾所周知，微生物絮凝劑不僅高效、安全、對環(huán)境不產生二次污染，而且用量少、適用范圍廣、作用條件粗放，是傳統(tǒng)絮凝劑的良好替代品。從目前國內外對微生物絮凝劑應用范圍的研究看，它不僅可以替代傳統(tǒng)絮凝劑用于給水處理，或者用于醫(yī)藥、食品加工和發(fā)酵等行業(yè)的固液分離，而且在高濃度難降解廢水的除濁、除重金屬、脫色和除油等方面也表現(xiàn)出相當?shù)膬?yōu)勢。在上述廢水處理中，投加微生物絮凝劑相當于預處理工序，除去廢水中相當一部分有機物、濁度、色度和油脂等，減輕后續(xù)處理單元的負荷，提高處理效率和能力。另外，在傳統(tǒng)的活性污泥工藝系統(tǒng)運行中常常會出現(xiàn)污泥膨脹或污泥活性不高等現(xiàn)象，微生物絮凝劑可以很好地改善活性污泥的性能。
（一）處理高濃度有機廢水
畜產廢水是含COD較高的難處理有機廢水，采用合成有機絮凝劑雖然有較好的效果，但存在二次污染。微生物絮凝劑可以有效的去除畜牧廢水中的TOC和TN。R.Kurane在80mL畜牧廢水中加入100mL Ca2+溶液(1%的濃度)和5 mL紅平紅球菌培養(yǎng)物，可以使TOC從1420mg/L下降到425mg/L，使TN從420mg/L降為215mg/L，去除率分別為70%和40%。同時廢水的OD660值從8.6降為0.02，出水基本是無色澄清的[5]。豬糞尿廢水采用NOC-1加Ca2+處理10min后，廢水的上清液變成幾乎透明的液體，廢水中的TOC由處理前的8200mg/L變?yōu)?980mg/L，去除率達63.7%，OD660由處理前的15.7變?yōu)?.86，濁度去除達94.5%[4]。
（二）給水處理
鄧述波[5]等人利用含有糖醛酸、中性糖和氨基糖的多糖絮凝劑處理河水，相比于海藻酸鈉、明膠絮凝劑而言，絮團大、沉降快、上清液濁度低，而且處理后COD值最小。
（三）畜產廢水的處理
畜產廢水是含BOD較高的難處理有機廢水，采用合成有機絮凝劑雖然有較好的效果，但存在二次污染。
（四）建材廢水的處理
含有高懸浮物的建筑材料加工廢水也是較難處理的一類廢水，例如陶瓷廠廢水，主要包括胚體廢水和釉藥廢水兩種。
（五）消除污泥膨脹
不少工業(yè)廢水在采用活性污泥處理過程中，形成的活性污泥容易發(fā)生膨脹，從而影響處理效率，若添加微生物絮凝劑，會取得良好效果。如甘草制藥廢水生化處理過程中形成的膨脹性污泥，當在其中添加 NOC-1微生物絮凝劑后，污泥的 SVI很快從 290下降到 50，消除了污泥的膨脹，恢復了活性污泥的沉降能力。
（六）水的脫色
現(xiàn)今的活性污泥法技術除去廢水中的BOD并非難事，但對于脫色幾乎還沒有特效的方法，特別是對于那些可溶性色素很難處理，而采用微生物絮凝劑NOC-1，對墨水、糖蜜廢水、造紙黑液、顏料廢水進行的試驗表明，處理后上清液變?yōu)闊o色透明。莊源益等[7]，用NAT型微生物絮凝劑直接絮凝黑染料生產廢水，其脫色率可達 60%。
四、微生物絮凝劑研制開發(fā)中的重點
由于微生物絮凝劑的獨特優(yōu)越性，今后由它取代傳統(tǒng)的絮凝劑是一個無可阻擋的趨勢。但要達到這一步，就目前的研究狀況而言，還有很多制約性的"瓶頸"需要克服，具體來說，主要有以下幾點:快速尋找、篩選絮凝劑產生菌的方法研究。自然界的微生物很多，能產絮凝劑的也不少。但要找到它們，根據目前的方法，是比較困難的，效率很低。因此有必要找到一種能快速確定微生物絮凝劑產生菌的方法。降低培養(yǎng)基的成本。目前，微生物絮凝劑的使用成本是比較高的，主要是受培養(yǎng)基成本的影響。為了微生物絮凝劑的廣泛使用，必須找到價廉物美的培養(yǎng)基。徹底搞清微生物絮凝劑的作用機理，正確指導它的制備和使用。從分子生物學的角度弄清微生物絮凝劑的遺傳基因，考慮用基因工程的方法生產微生物絮凝劑。
參考文獻
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關鍵詞:活動課;實踐;發(fā)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(yǎng)動手操作能力;
(2)培養(yǎng)觀察力、注意力、記憶力、思維能力和創(chuàng)造能力;
(3)培養(yǎng)合作、競爭意識;
(4)培養(yǎng)關心集體、團結互助的社會公德意識;
(5)培養(yǎng)自尊、自信、自立、自強的優(yōu)秀品質;
(6)培養(yǎng)自學能力及資料檢索處理能力;
(7)激發(fā)學習生物學興趣，培養(yǎng)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(fā)展與個性培養(yǎng)相統(tǒng)一原則。
1.3自主性和主導性相結合原則。
1.4規(guī)定性與創(chuàng)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(xiàn)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(fā)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(fā)狀態(tài)，無牽頭的組織者、無組織發(fā)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(fā)組織是不穩(wěn)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(yǎng)目標，考慮到和教材的銜接，體現(xiàn)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(yǎng)成無興趣的人，抑制了學生個性的發(fā)展，有特長的學生得不到及時發(fā)現(xiàn)和接受相應的培養(yǎng)。
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(jié)，缺乏連續(xù)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(tǒng)。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(shù)、活動形式等，做到有的放矢。并從實際情況出發(fā)，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?shù)氐慕洕ㄔO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(yōu)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(chuàng)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(xiàn)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(yè)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(fā)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?shù)木G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(huán)境的因素
引發(fā)聯(lián)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?shù)氐膶嶋H，組織學生參觀市蟹苗養(yǎng)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(huán)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(huán)水的利用情況。參觀考察過程中請有關技術人員現(xiàn)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?，F(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(chuàng)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(yǎng)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(qū)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(huán)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(yǎng)學生的說理能力，加強語言規(guī)范表達的訓練，也滲透了環(huán)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(yǎng)"、“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(chuàng)造性、應用性對論文進行評審，給優(yōu)秀者以獎勵。
關鍵詞：環(huán)境工程微生物學；教學案例庫；工程碩士
中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）48-0235-02
工程碩士專業(yè)學位自1997年首次設立以來發(fā)展迅速[1]，在2011年，教育部提出了“服務國家特殊需求人才培養(yǎng)項目”，著重培養(yǎng)工程碩士專業(yè)人才。上海第二工業(yè)大學在2011年獲批“服務國家特殊需求人才培養(yǎng)項目”，開展環(huán)境工程（電子廢棄物資源化方向）碩士學位專業(yè)研究生的培養(yǎng)[2]。學校自2012年首次招收環(huán)境工程領域工程碩士，截至目前共招收143名學生，其中已有60名學生畢業(yè)。
環(huán)境工程微生物學作為一門以微生物技術處理環(huán)境問題的課程，以其技術的廣泛性被納入到環(huán)境工程領域工程碩士培養(yǎng)中。本文根據3年多來給工程碩士講授環(huán)境工程微生物學這門課程的經歷，以上海第二工業(yè)大學環(huán)境工程領域工程碩士培養(yǎng)為例，談談研究生課程環(huán)境工程微生物學教學案例庫建設設計思路及其體會。
一、教學案例庫的概述及類型
教學案例庫是指教師為了更好的指導學生、實施案例教學而建立的用于存放所有案例的一個集合，其案例的來源及形式可以是多樣的。對于本文提到的環(huán)境工程微生物學教學案例，可以選擇微生物技術在土壤、水體環(huán)境中的應用。通過這些不同案例的分析，可以加深學生對基礎知識的理解和提高運用知識解決實際問題的能力，還可以激發(fā)學生的學習熱情，提高教學效率。
基于上海第二工業(yè)大學環(huán)境工程領域（電子廢棄物資源化）工程碩士的培養(yǎng)目標，環(huán)境工程微生物學教學案例類型分為兩類：一類是以研究生開展研究所需的思路模式，即選擇已解決某一具體問題，從研究工作角度來說該項目已經完成；另一類是面向實際工程研發(fā)過程解析類的案例，選擇采用本課程相關學科方向的技術，解決某個具體的工程問題，能說清楚從實驗室基礎研究到實際工程應用的全過程。
二、教學案例庫中的實際案例
（一）微生物與電子廢棄物方向
上海第二工業(yè)大學開展的環(huán)境工程碩士學位專業(yè)研究生培養(yǎng)的方向，本就是電子廢棄物資源化方向，在微生物應用于電子廢棄物中金屬資源化方向有著較為深入的研究，其與廣東惠州某公司合作開發(fā)的項目“微生物法回收廢線路板中有價金屬成套工藝與裝備”已經完成半工業(yè)化試驗。該項目可以很好的展示微生物技術從最初的實驗室內菌種篩選、菌種馴化、浸出條件優(yōu)化、工藝控制參數(shù)、進一步放大試驗、工業(yè)化運行等階段，因此將它納入到環(huán)境工程微生物學教學案例庫可以使得今后教師在該方向上的教學更加形象，并讓學生了解微生物技術研發(fā)與應用相結合時如何走完一個從實驗室內研究到工業(yè)應用的全過程。
（二）微生物與土壤污染方向
土壤中重金屬和有機物污染越來越受到人們的關注，微生物技術以其廣泛的適用性、經濟性被應用于污染土壤的修復中，不管是重金屬污染還是有機物污染，理論上總能找到一種或一類微生物遷移、轉化或降解土壤中的這類污染。將這類微生物與土壤污染方向納入到環(huán)境工程微生物學教學案例庫中，可以形象地說明微生物是如何在實際工程應用中進行土壤污染治理的。此外，由于在電子廢棄物拆解地會產生場地土壤污染，因此這也是上海第二工業(yè)大學“服務國家特殊需求人才培養(yǎng)項目”環(huán)境工程領域工程碩士研究生培養(yǎng)中必須要關注的內容。
（三）微生物與污水處理方向
與土壤污染一樣，在電子廢棄物拆解產地也會造成水體污染。以重金屬鉈為例，鉈元素對人體的最小致死量為12mg/kg[3]，因此污水中必須控制鉈的含量，地方標準中含鉈廢水處理后鉈濃度需低于5μg/L，對于類似超低痕量級的鉈來說，很難利用純粹的化學或物理法將污水中鉈的含量降低至標準以內。實驗室研究表明，利用微生物的代謝產物和配合一定量的化學試劑可以達到上述要求，將微生物與污水治理方向納入到環(huán)境工程微生物學教學案例庫中，對于該領域工程碩士的培養(yǎng)同樣重要，它可以使學生在課堂上就能清晰了解到相關微生物技術在電子廢棄物領域的全方位應用概況。
（四）微生物與現(xiàn)代生物技術方向
現(xiàn)代生物技術的發(fā)展使得人們可以隨心所欲的改造微生物，以達到為人們服務的目的。在以電子廢棄物資源化為主要方向的環(huán)境工程微生物學教學過程中，將微生物與現(xiàn)代生物技術方向納入到環(huán)境工程微生物學教學案例庫中，可以使學生及時掌握最新生物技術前沿及科學合理的研究方法。
三、教學案例庫評估及運行效果
環(huán)境工程微生物學案例庫是由學校和企業(yè)雙方共同完成的，這可以充分利用學校的科研優(yōu)勢及企業(yè)的工業(yè)運行經驗與實際工程，可以真正做到理論與實際相結合。教學案例庫的評估是以先對研究生進行一段時間的案例教學，后以研究生的相關反饋意見，最后以學校和企業(yè)相關負責人依據研究生的反饋意見進行評估，標準是通過該系列功能完備的案例，讓研究生在開展相關類型研發(fā)工作時從思路和模式上獲得研究型與工程應用型兩方面的啟發(fā)，便于后續(xù)開展研究工作時少走彎路。目前，環(huán)境工程微生物學教學案例庫教學獲得了研究生的認可。在實際授課過程中，不僅可以激發(fā)研究生的學習熱情，而且能提高教師的教學效率。
四、結論
環(huán)境工程微生物學教學案例庫由研究生開展研究所需的思路模式類、面向實際工程研發(fā)過程解析類兩種類型案例組成，具體包括微生物與電子廢棄物方向、微生物與土壤污染方向、微生物與污水處理方向、微生物與現(xiàn)代生物技術方向。最終評估是由學校、企業(yè)、全體工程碩士研究生共同參與。該類型的教學案例庫既可以激發(fā)研究生的學習熱情，又可以提高教師的教學效率。
參考文獻：
[1]李九天，唐國金.關于提高課程教學對工程碩士論文研究支撐作用的思考――以國防科學技術大學航天與材料工程學院航天工程領域的培養(yǎng)為例[C].湖南學位與研究生教育學會.湖南學位與研究生教育學會2005年學術年會論文集，2005：323.
