水處理生物學論文范文

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Abstract：The construction and practice of teaching team is one part of the university reform and one of the important measures to carry out the quality engineering and teaching reform. This paper deals with the construction concept， connotation， specific characteristics and target of the teaching team of the biology of water and wastewater treatment and experiment. And in particular it discusses the specific characteristics and target of the teaching team construction of the biology of water and wastewater treatment and experiment in the aspects of the experiment reform of the biology of water and wastewater treatment and improvement of teaching quality.

關鍵詞：教學團隊；質量工程；教學改革；水處理生物學及其實驗

Key words：teaching team；quality engineering；teaching reform；biology of water and wastewater treatment and experiment

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）32-0088-03

0 引言

在國家教學質量與教學改革工程建設中，教學團隊建設是其重要的組成部分[1]。水處理生物學及其實驗教學團隊建設是為了適應市政工程、環境工程專業教學發展的需要及社會發展的需要，深化課程體系建設、教學思想體系、教學內容改革，提高教學隊伍整體水平和質量、提高學生創新人才培養能力及工程素質，完善教學條件、完善和更新教學方法和教學手段、規范教學管理的一項綜合性整體建設。水處理生物學及其實驗教學團隊是2011年安徽建筑大學評選出的教學團隊，2015年成長為省級教學團隊。教學團隊由具有不同年齡和職稱層次的教師隊伍組成，擁有教授2人，副教授2人，講師3人，其中碩士生導師2人。在教學方面，教學團隊已打造了一批具有豐富教學經驗和較高職業素養的教師隊伍。教學團隊成員都具有受專業教育的背景，大多數團隊成員是從全國著名高校的農林科、理工科等各專業科室中選的，都精通生物學和水污染理論與控制，并且對于專業教學都各有特長。他們中間以博士、碩士為主，擁有系統的業務知識，組成了特色鮮明的教學團隊。

1 水處理生物學及其實驗教學團隊的建設理念

1.1 教學團隊建設形式

水處理生物學及其實驗教學團隊的建設首先要解決構建一支什么形式的團隊。按師資力量、相關的課程規模及近期建設目標等因素，可以把團隊分為狹義的教學團隊和廣義的教學團隊[2]。其中狹義教學團隊又可分為針對單一課程教學而組建的教學團隊和基于專業課及相關專業課組建的課程群教學團隊。單一課程教學團隊主要圍繞某一課程開展教學課程，課程群教學團隊所從事的教學活動側重課程內容之間的關聯性以及課程間的配合。廣義的教學團隊則是圍繞若干較為核心的單一課程教學團隊的建設，組建由單一課程教學團隊和課程群教學團隊構建起來的較完整的專業課程體系而形成的大團隊。廣義的教學團隊小則至少是本科教學中某個年級的課程教學團隊，大到可以是包括相關專業研究生教學的課程體系團隊。

鑒于市政工程、給排水工程專業教學的特殊性，水處理生物學及其實驗教學團隊屬于狹義的教學團隊，但因“水處理生物學”及其實驗是相關專業的專業基礎骨干課程，應該按照“從大處著眼，從小處切入”的原則進行課程建設?！皬拇筇幹邸本褪歉鶕n程所涉專業的教育目標，結合課程的特點及其內在聯系，把生物化學、環境生物學、環境生物技術、環境毒理學、水處理生物學及其實驗等多門存在邏輯性和內在一致性的課程，整合成系列課程進行一攬子建設，組建課程群教學團隊；“從小處切入”就是要將單一課程教學團隊建設好，為課程群教學團隊的可持續發展發揮作用。

1.2 教學團隊建設方式思考

建設教學團隊的過程需要不斷積累和探索[3]。水處理生物學與實驗教學團隊的建設首先應當審定相關專業的總體培養目標；其次需要監督目標的落實，以確保其各層級之間相互配合與協作；最后以此為依托重點開展水處理生物學及其實驗教學團隊教師梯隊的構建和培養。

從小的細節入手，每一個單一課程教學團隊的建設都要落到實處[4]。在實際的建設過程中，單一課程教學團隊建設要在充實內涵的基礎上注重外延銜接。內涵建設指針對某一門課程的教學目標及教學要求進行教學規劃，充分發揮教師豐富扎實的專業知識、強烈的創新意識和創新精神。外延銜接指在明確該課程與其他課程群之間關系基礎上，與其它課程的教學積極主動去聯系，融洽共存，進而實現團隊層面上的局部與整體的統一。

2 水處理生物學及其實驗教學團隊的建設內涵

2.1 加強課程建設和教學改革，拓展教學團隊成長平臺

課程建設要著眼于全局，根據專業教育目標和整套課程體系規劃去設計主體教學方案，貫穿基礎課、專業基礎課和專業課，使課程與課程之間進一步整合，在專業理論中融入更多應用型案例，確保單科教學與整個課程體系相協調[5]。比如在制定《水處理生物學》課程教學內容時，應該考慮該課程與前導課程《生物化學》及后續課程《水質工程學》的聯系，加強應用實例的教學內容。

理論教學方法科學，教學手段先進，采用現代教學模式提高教學效果。理論教學 “以多媒體為主、板書為輔、師生現場操作”的思路進行課堂講學，運用先進的多媒體教學手段來改進傳統教學模式。重視實驗教學方式和內容的改革，注重趣味性、工程性和創新性。市政工程、給排水工程專業的大學生尤其需要重視實驗教學。實驗教學實施原則是重在參與、重在過程、重在實驗報告、重在知道，學到東西比實驗結果重要得多。教學中除注重實驗引導外，還要注重學生自主開發實驗作品的能力，激發學生的實驗興趣和創作熱情，提高實驗教學水平和教學效果。

教學團隊成員要積極申報和建設各級精品課程、MOOC課程。通過課程建設，完善課程的網上學習資源和網上答疑渠道，不斷提升課程建設水平，力爭獲得標志性教學成果。水處理生物學及其實驗教學團隊近3年來取得相關教學工作積累和經驗：主持完成省、校級教學質量工程項目5項，目前在研省、校級教學質量工程項目3項，發表相關教學研究論文10余篇。

2.2 加強師資隊伍培養，提升團隊教師素質

加強教師隊伍建設，尤其對青年教師的培養。本著“質量立校，科研強?！钡乃枷?，按照“內培外引，優化結構，打造專兼結合雙師教學團隊”的人才隊伍建設思路，通過在職學歷教育、訪學交流、新技術培訓、職業資格培訓、企業實踐鍛煉和堅持開展“傳、幫、帶”活動、教學競賽活動、師德師風教育等方式，大力加強師資培養，教師隊伍的學歷結構、職稱結構得到充分優化，專業素質、教學水平、實踐能力得到不斷提高，建成一支師德好、素質高、業務精的師資隊伍，為課程教學融入新鮮血液。

2.3 重視科研工作，提高人才培養質量

教學團隊建設的重要方面是要重視科研工作，教師學術水平得以提高、教學水平得以進步的基礎是需要教學與科研間的互動。將科研項目與教學相結合，為有能力的學生提供科研項目有關的學習資料，積極讓學生參與科研項目的研究和系統的研發，培養學生的文獻查閱能力、論文報告能力及論文寫作能力。教學團隊成員有幾個科研方向，諸如水處理微生物學、水處理生物生態學、水處理藻類學等，鼓勵教師結合書本知識把科研新知識及時傳授出來，讓學生領略科技發展的魅力，鼓勵學生發奮學習。良好的教學科研互動，尤其是青年教師在受到學生的欽佩和愛戴氣氛中增強了自信心和工作動力。水處理生物學及其實驗教學團隊近幾年來一直從事水處理生物學研究工作，具有相關研究工作積累和經驗：主持完成安徽省十五科技攻關項目“微缺氧懸浮污泥層單級脫氮污水處理設備”、安徽省教育廳自然科學基金項目“新農村建設實用污水處理技術研究”的科研工作，均取得了較為系統的研究成果；目前教學團隊成員主持在研2項國家自然科學基金青年基金“活性污泥法除磷過程中胞內儲存物質的紅外光譜解析與應用”、“sphingomonas sp. SJ-1對三苯甲烷類染料降解脫色的機制研究”；1項國家科技支撐計劃子課題“鋁合金聚氨酯外墻保溫裝飾一體化系統防潮、防霉、防水機理”；1 項安徽高校省級自然科學研究重點項目“污水處理廠尾水中有機氯的活性炭吸附及其機理”。2008-2015年教學團隊成員多人參加了國家水體污染控制與治理科技重大專項“巢湖流域城鎮污水處理功能提升及污泥處理技術與示范”等的科研工作，主要承擔與水處理生物學有關部分的工作。教學團隊成員近3年發表相關領域的科學論文30余篇，SCI、EI檢索10篇。

3 水處理生物學及其實驗教學團隊建設的特殊性――實驗教學改革

3.1 實驗教學改革內容

實驗教學建設是水處理生物學及其實驗教學團隊建設的一個重要方面。根據人才培養的目標，從學生素質培養和鍛煉的角度出發，應該從實驗教學內容、方法以及功能等各方面對相關體系進行全面的深化改革。水處理生物學及其實驗教學團隊不僅能夠充分發揮集體協作的優越性，而且在實驗教學中更加注重實驗的綜合性和實踐性的改革，以達到探索綜合型、設計型實驗教學的新方法新內容的目標[6-8]。

綜合型實驗教學，實際上就是以學生獨立操作為主、教師輔導為輔、實驗過程包含數個實驗關鍵點的實驗教學模式。綜合水處理生物學實驗內容、方法、手段，培養全面思考以及解決水處理生物學問題的思維方式，運用綜合分析問題、解決問題的方法和手段，掌握水處理生物學綜合知識，以達到培養綜合運用水處理生物學知識的能力和素質的目的。設計型實驗教學，即學生根據實驗指導教師提供的可選擇題目自由選擇感興趣的課題、運用所學的理論知識和實驗技能獨立設計研究方案、確定研究路線并完成整個實驗過程以達到實驗目標的實驗教學模式。

綜合型和設計型的實驗教學不僅反映了教學形式的多變性，而且體現了實驗教學的內在本質。在篩選及判定綜合型和設計型實驗過程中，教師應認識和理解水處理生物學實驗教學的內在規律；在進行綜合型和設計型實驗過程中，學生不僅增強多方位考慮問題的大局意識，而且通過水處理生物學研究方案設計以及水處理生物學實驗過程中的設備和儀器調試和操作，學生的創新意識、主觀能動性均得到提高。

3.2 實驗教學改革實踐

設置綜合型實驗。對于市政工程、給排水工程專業的學生來說，選用細菌總數、總大腸菌群2個指標作為綜合性實驗的內容是比較合適的。因為細菌總數、總大腸菌群是自來水廠2個重要的出水衛生學指標，熟練掌握這2個實驗對今后從事水務工作的同學來講是必不可少的。該實驗將若干個微生物基礎實驗串聯在一起，幾乎運用到了微生物實驗所有的基礎操作技能，同學們之間也需要相互配合才能完成，這既增長了學生的實驗操作技能，也培養了同學之間團隊協作精神。

設置設計型實驗。對于市政工程、給排水工程專業的學生來講，由于很多學生畢業后都將從事水污染控制與理論工作，所以有關污水生物處理機理研究是其未來工作的重點。為此，我們設計了不同的實驗以提高學生的技術水平：在綜合型實驗基礎上，諸如“設計一個從污水處理構筑物中分離降解某種污染物的細菌純種的實驗方案”題目，要求學生學會從特定實驗材料中分離降解某種污染物的細菌。為了培養學生解決問題的能力，實驗中我們將學生分成幾個小組，讓學生自己查找資料、設計方案、準備藥品和儀器，并完成實驗。在這期間，教師只負責實驗的指導和檢查。通過此類實驗，提高了學生查閱文獻、應用文獻的能力，最終達到駕馭文獻的目的，由此增強了學生的成就感，大大提高了學生進行水處理生物學實驗的興趣。

4 水處理生物學及其實驗教學團隊建設的根本目標――提高人才培養質量

倡導團隊中的成員與學生溝通，成為他們的知心朋友。深入同學中間，去了解同學生活、理解同學的喜怒哀樂，為同學們排解學習疑難，增進師生間的友誼，引導學生健康愉快學習生活。

倡導團隊成員博學多才。大學教育不能夠僅是講授書本知識，需要把與書本知識相關的知識融入到教學過程中。人人知道“大腸桿菌”，在講授大腸桿菌相關內容時，適時穿插一些水處理之外的內容，如大多數大腸桿菌是條件致病菌，主要附生在人或動物的腸道里，一般不致病，消除學生對其的畏懼心理；生物知識對水處理很重要，其實與我們的生活也息息相關，酸奶、奶酪、酒、食品添加劑（味精、醬油等）、豆腐乳、臭豆腐等均與微生物有關。借助好學生的好奇心，這樣既活躍課堂教學氣氛，又能夠增強課堂教學效果，豐富學生的知識面。

水處理生物學及其實驗教學團隊的建設是長期的，每一位成員都以團隊建設為己任，都在為團隊爭光；每一位成員都在用人格的正能量督促自己、影響學生，教與學相長，達到提高人才培養質量的根本目標。

參考文獻：

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環境工程微生物學是環境工程專業學生必修的專業基礎課程,是一門實踐性很強的應用學科。實驗課是環境工程微生物教學的重要組成部分,它是培養和訓練學生的實驗操作能力、獨立分析問題、解決問題能力的重要環節。環境微生物的一些基本技術如無菌操作、培養基制備、消毒與滅菌、微生物的培養分離計數等在環境污染處理的應用領域中應用十分廣泛。隨著生物工程技術的發展,現代生物技術如基因重組、pcr技術也在環境工程得到應用。近年來我國高等教育規模急劇擴張,教學實踐資源日趨緊張。如何改革環境工程微生物學實驗的內容及授課方式,一直是大學環境類課程建設的重要內容。近年來,我們對環境工程微生物的實驗教學進行了改革探索,目的是進一步提高環境工程微生物學實驗教學效率,培養具備理論知識扎實、動手能力強的大學畢業生。

1 改革實驗課程的設置

我們將過去獨立、互不相關的微生物實驗改為一連續的探索性的大實驗,開設了一門“環境工程微生物綜合訓練”的獨立課程。課程放置在學期結束時的實踐周中進行,集中對學生進行微生物的培養、分離、鑒定和污水處理應用的基本操作的訓練過程,這樣強化了對學生基本技能和動手能力的培養。綜合訓練的主要內容包括:首先在制備各類培養的基礎上,采取不同的環境樣品中進行接種、培養,通過菌落和個體形態觀察,純化細菌、放線菌或霉菌和酵母菌,然后學生以自己分離、純化的菌種為材料繼續進行以后的實驗,在對細菌形態觀察、革蘭氏染色和菌體大小測定基礎上,最后做細菌的生理生化試驗,對細菌做出初步鑒定,并將分離出來的細菌用于生活污水的處理上。環境工程微生物綜合訓練的主要實驗內容和所涉及的知識點見表1。改革后的綜合訓練使原來孤立、不連續的實驗形成一個連續的整體。在微生物的菌種的培養和分離,純種的計數和鑒定等方面強化了學生的實驗技能。各種基本操作技能在微生物綜合訓練中多次操作,反復應用,能大大提高學生的微生物技能的綜合應用能力。

驗證操作性實驗相對較多,設計性、綜合性實驗相對較少是目前實驗課程教學中的突出問題,這對培養實用型人才極為不利,也不利于調動學生的學習興趣和積極性。我們將一些應用性、綜合性和學生感興趣的實驗課題,作為選作實驗,供感興趣的學生通過查閱相關資料,綜合運用不同實驗技術,設計實驗方案,通過教師指導和小組討論確定方案并加以實施。實驗后綜合分析實驗結果,撰寫科創論文。比如,“微生物誘導腐蝕”的選作實驗,主要是研究研究厭氧微生物對金屬腐蝕過程,使同學們擴大對微生物環境作用的了解,增強學生的學習興趣和實踐動手能力。這樣,既能提高學生對實驗的興趣,又能促使他們將所學的理論知識應用起來,從而加深對環境工程微生物課堂教學內容的理解。(如表1）

2 重視視頻實驗教學的應用

微生物個體微小,學生對它的感性認識不多,這使得許多有關微生物的概念變得抽象、難以理解。在實驗教學中,有目的的引入了視頻實驗等多媒體教學的方法,可以增加實驗教學的直觀性和趣味性,并在一定程度上彌補實驗教學經費緊張等問題。我們不僅制作了環境工程微生物的多媒體課件,而且采用視頻教學短片,向學生展示基本的實驗操作,以及相關實驗技術的發展及其在生產或科研中的應用。這些改革以視頻的形式向學生展示實驗的基本過程,具有較強的直觀性,通過屏幕清晰形象準確地展現每一個步驟,使學生掌握實驗操作技能的關鍵所在加深了學生對使微生物的實驗規程和操作技巧理解,如無菌操作技術、微生物的分離和培養技術、消毒滅菌技術、斜面、液體、平板接種培養方法等。采用多媒體進行實驗教學,具有形象、生動、信息量大的優點,結合教師在實驗過程中的講授和示范,有利于學生在腦海里建立每一種實驗操作的標準和規范。因此應該加強多媒體在環境微生物學實驗教學中的應用。

3 強調實驗前的準備工作

傳統的實驗課程教學方法是由實驗教師幫助學生完成很大一部分準備工作,學生只是按教師的講解和實驗手冊的步驟進行操作。我們在微生物綜合訓練中,改變實驗課中講解過多的現象,只是重點講述實驗成功的關鍵并事先提出思考題,讓學生們帶著問題去進行實驗,讓學生通過實驗歸納出結論,從而理解和驗證微生物學的基本原理。教師在實驗中起指導作用,著重培養學生的動手能力。由于綜合實驗涉及的內容很多,所以我們要求學生先復習以前學過的知識并寫出實驗計劃(包括實驗目的、原理、儀器、材料、步驟),然后在課堂上對實驗計劃進行討論,討論后學生再進行修改,最后由教師審定。審定合格后,學生方可開始進行實驗,這是可以提高學生的實驗培訓的主動性。實驗從實驗材料的準備到每一步實驗都由學生自己動手,教師只起檢查和輔導示范作用。讓學生明白每個實驗步驟操作的好壞對后續實驗的進行有直接的影響,培養學生整體的實驗觀念和細心的操作習慣。由于是學生自己進行實驗的準備工作,可以加深對實驗的目的、原理、方法、步驟的了解,實驗效果很好。

4 改革實驗課程的考核形式

綜合訓練的考核是既是課程設置的要求,也是對學生實驗技能學習的一種督促和檢查。在微生物綜合

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訓練中,我們將學生4～5人分為一小組,同一組的每位學生既有分工又有合作,每位學生都獨立進行無菌操作、接種培養等工作。在材料的準備和實驗完成的整個過程中,任何一個步驟的失誤都將直接影響最終結果,因此我們要求每位學生規范操作,仔細觀察,及時記錄,培養嚴謹的科學態度和獨立操作能力,老師對每位學生的操作和實驗結果都做出客觀的評價。將綜合訓練考核分為預習、操作、實驗報告三部分記分。在實驗過程中,進行現場指導,當場考核,不僅要看實驗報告,更要依據預習、現場實驗操作和實驗結果綜合考核。在操作考核中既有單獨的個人操作考核,也有分組的操作考核。實驗報告要實事求是,嚴格杜絕相互抄襲現象。要求學生在實驗報告中對實驗過程和結果進行詳細記錄和分析,養成一個善于分析問題和總結問題的好習慣。實驗報告中的分析與討論是很重要的內容,我們鼓勵學生在分析討論中自由地寫出自己對實驗的理解,比如哪些操作步驟沒有做好,或者在實驗過程中容易出現什么問題,如何避免等,還可以提出對實驗設計修改的建議。通過對實驗問題和結果的分析、討論,可加強學生對理論知識的理解,大大提高學生分析問題和解決問題的能力。

通過這些改革措施,使學生能夠認識到實驗課的重要性,同時也提高了實驗課的地位和學生的積極性,教學質量有較大的提高,為環境工程專業后續課程教學的展開和將來畢業論文的順利完成打下基礎。

5 培養工程實踐觀念

我校是具有電力特色的地方性高等學校,環境工程專業是從電廠化學專業基礎上衍生和發展起來的。我校環境工程專業的課程設置強調重工程、重實踐的專業特色。環境工程微生物學需培養學生分析和解決環境工程問題的思維模式,要使學生了解微生物在環境污染物治理中的作用原理,而不是僅僅停留在微生物學本身基本的實驗操作上。我們在微生物綜合訓練課程設計別注意結合工程應用問題,充分圍繞教學隊伍的科研課題及實習單位的生產展開,注重培養學生的工程實踐能力。我們根據本專業教師承擔的科研項目,通過課題的形式,組織一些對環境工程微生物感興趣的學生,參加到教師的科研項目中。一些老師在設計新的污水處理工藝時,經常會有很多項目指標需要測試,只要合適,我們也將樣品拿來讓學生在實驗教學中做。這樣就培養了學生從工程角度思考和解決實際問題的能力。

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1 畜禽糞便惡臭處理

養殖業是農業的重要組成部分，養殖業的發展直接豐富了人們的餐桌。然而另一方面，與日俱增的畜禽排泄物的無害化集約化處理又成了一道困擾我們的難題，其中就包括了畜禽排泄物的無臭處理。數據表明，與人的污物排放量對比，畜禽養殖排放的糞便和污水量平均是人的十倍至幾十倍[1]，因此，實現畜禽污物的高效除臭，是新型微生物除臭劑開發的重點方向之一。

籍景淑比較了不同類型的除臭劑對豬糞的除臭效果并研究其對動物生理的影響，針對性的分析了乙酰氧肟酸、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和啤酒酵母對豬糞中NH3的清除效果及清除機理，發現復合菌劑聯合乙酰氧肟酸作用，對豬糞NH3清除的效果更加顯著[2]。曾晰菀以兔糞、馬糞、菌渣、稻草牛糞堆腐物、腐熟豬糞五種材料為篩選對象，得到3株耐高溫菌，形成復合菌劑添加到豬糞堆肥中，經檢測該菌劑在豬糞腐熟過程中可有效降低NH3的生成[3]。劉鶇將枯草芽孢桿菌、活性炭和茶渣組成的復方除臭劑，發現按照2%的添加量進行豬飼料添加，不僅能夠顯著降低糞便臭味化合物的散逸量，還能顯著提高飼料內纖維物質的表觀消化率。近幾年也不乏針對畜禽養殖過程惡臭處理的除臭劑專利，貴州大學文明等發明了一種可對畜禽B殖場開展有效惡臭處理的復合型微生物除臭劑，包含了嗜酸乳桿菌、短小芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、熒光假單胞菌、沼澤紅假單胞菌、班圖酒香酵母菌、平常假絲酵母菌、擴張青霉、米根霉、綠色木霉、細黃鏈霉菌和灰色鏈霉菌。呂津東發明了由乳酸菌、芽孢桿菌和酵母菌組成的微生物除臭劑，可廣泛用于畜禽糞尿除臭。

2 固體垃圾惡臭處理

現代社會城市化的進程越快，城市產生的固體垃圾越多，面對堆積如山的固體廢棄物，最傳統的垃圾填埋法無疑會產生強烈的惡臭，因此利用微生物除臭劑開展城市固體垃圾堆放和處理過程中的除臭，也是今后微生物除臭劑極具潛力的應用方向之一。

崔玉雪2011年報道，從垃圾填埋場的污泥和垃圾滲濾液中分離得到7株具有較好環境適應性的菌株，經鑒定分別屬于產堿桿菌屬、芽抱桿菌屬、無色菌屬、顯核菌屬及溶藻菌屬，并開發成為復合除臭菌劑，該除臭菌劑的效果與EM菌劑相比，對NH3的消除效果更佳。

湖南省微生物研究所許麗娟等發明了一種有效消除城市生活垃圾填埋場、垃圾中轉站異味的微生物除臭劑，實驗得到除臭微生物混合發酵的穩定工藝，可大幅降低生產成本。宜賓萬華生物姜德油發明的微生物環保劑將沼澤紅假單孢菌、枯草芽孢菌、德氏乳酸桿菌以中草藥提取液作為發酵基質，發酵工藝簡單，使用操作簡便，除臭滅蠅效果顯著，較好的解決了垃圾填埋場、垃圾中轉站及化糞池的蚊蠅和惡臭問題。

3 污水集中處理

城市生活、農業、養殖、工業等都會源源不斷產生廢水、污水，現代污水的處理過程中必備除臭階段，以污水處理設備中最常見的生物濾塔為例，污水凈化的同時或在下游實現脫臭，對減少污水的二次污染意義重大。

田順從污水處理廠污泥中篩選分離到一株具有高效蛋白降解特性的功能菌枯草芽孢桿菌，并經過配比試驗與嗜酸乳桿菌制成復合除臭菌劑，表現出良好的除臭性能。2011年葛潔對除臭生物滴濾塔的工藝進行優化研究，實驗確定了適于生物滴濾塔特性的凈化H2S混合菌種及改性陶粒填料。北京工業大學劉春敬研究生物滴濾塔中優勢微生物固定化微球對H2S的降解作用。張釗彬針對污水處理廠惡臭問題提出利用化學-生物聯合除臭法解決污水處理廠對環境的二次污染問題，采用化學試劑噴霧結合生物滴濾塔處理惡臭氣體，可達到兼顧降低生物處理部分原料成本和化學處理部分運行成本的目的。

4 景區環境維護

旅游業的興旺帶來了我國新的經濟增長點，而景區劇增的游客量卻導致了游客糞便處理問題日漸棘手，處理不善引起的惡臭不僅影響游客心情也嚴重影響景區的環境。目前有不少研究者也從景區生態環境建設方面著手進行景區廁所除臭劑的研究。

唐微微報道了針對景區生態廁所的除臭劑的開發及應用研究，獲得植物乳桿菌、東方伊薩酵母、干酪乳桿菌、公牛鏈霉菌等六株除臭性能較好的菌株。按合適配比開發出除臭菌劑結合10%木屑添加，除臭效果檢測四個指標均比市售的EM菌液略勝；中國科學院成都生物研究所閆志英等發明的復合生物制劑包含乳桿菌、嗜熱鏈球菌和橘皮提取液，可直接用于公廁除臭；上海澄思源生物科技朱恩燦等發明了由光合細菌、酵母菌、乳酸菌復合菌群和香精、乙酸、乳酸組成的混合除臭劑，直接噴灑至廁所即可達到吸收臭氣、抑制臭味物質產生的目的。

另外，除了噴灑微生物菌液直接進行惡臭處理，微生物除臭菌劑的效果優劣還與其添加的填料直接相關，填料對除臭效力的影響主要來自于物理吸附作用以及為除臭微生物提供附著載體。文獻大量報道的填料有沸石粉、硅藻土、膨潤土、泥炭土、生物活性炭、鋸末、煤粒、陶粒等，而最近一些研究發現，聚氨酯泡沫塑料表面多孔，表面積大，并且微生物只在填料的孔中生長，不易造成填料堵塞，因此適合制作成生物反應器的填料，利于促進生物反應器凈化效率提高并降低運行成本。孫紹堂等發明了一種微溶性礦物質材料焙燒形成的惰性填料，其特點是在填料微孔結構和孔隙表面包覆營養膜，使其具有為微生物緩釋補充營養物質的功能，使生物填料的性能具有可控性和自培育性，降低成本，解決傳統生物填料的微生物優勢菌群培育問題及營養供給問題。

對具有有效面積更大、孔隙多、交換能力強等特點的新型填料的發掘還在不斷進展之中，材料的吸附性能、通氣性能、保水性能、能否為微生物的生長提供營養源，都是研究者需要重點考慮的方向。

綜上，新型除臭微生物的發現為新型微生物除臭劑的開發提供了基礎，另一方面，也可以依靠分子生物學的手段對微生物進行定向改造，創造出更符合實際需求的工程菌株。由于分子改造的周期較長、成本較高，越來越多的研究則側重于將微生物的轉化與除臭劑中填充劑的理化作用相結合，形成多種作用機制聯合的復合型微生物除臭劑。未來，隨著微生物處理能力的提高、單位體積填料有效面積的增加、以及合理的操作參數的確定，復合型除臭制劑必將在惡臭問題治理過程發揮更加強大的作用。

【參考文獻】

[1]崔玉雪.（2011）.用于填埋場臭氣控制的微生物除臭劑開發與除臭機理研究. [碩士學位論文]華東師范大學.

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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?；瘜W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?；炷ǖ男适鞘芑炷齽┑奈锢砑盎瘜W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?；瘜W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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[2]梁國慶.城市污水處理生物技術分析[J].農業技術，2007，8.

[3]楊欣.居民生活污水的處理[J].化工信息，2007，8.

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科技創新活動的必要性。研究的重心放在高中的生物課外延伸，更注重學生在活動中科學態度和科學方法應用的基本素養的養成，活動過程注意思維分析的科學性和在力所能及的科學技術手段的運用和創新。

例如觀察植物時，師生一起給校園的植物掛牌，觀察校園松鼠種群時，收集有關知識保護動物的文獻，制作了宣傳牌大大提高同學們環保意識，對校園生態環境進行觀察、分析和評價等等。例如，在討論有關環境保護問題時，有學生希望對“哪些植物能夠吸收人工湖污水中的有害物質”等問題進行探討，就引起了對人工湖水污染原因、污水處理等問題的關注。同學以永春地區的湖水、池塘水、河水的污染情況為題，進行了水源取樣，對水源地的污染源進行了調查，并初步推測污染物的性質和種類。在實驗設計和準備完成后，在課余時間里分組進行實驗，記錄實驗數據。實驗一段時間以后，將收集到的數據進行分析，獲得人工湖水污染物的具體信息。開展了《永春縣人工湖水質研究》的研究性課題，并已經完成借題?，F在已籌備購制皮劃艇，進行水葫蘆的綜合治理的研究。

根據高中生物教材知識內容進行研究性教學活動（部分）：設計一個實驗證明唾液淀粉酶是蛋白質；設計測定光合作用速率的儀器；設計實驗探究土壤微生物對土壤農藥污染是否有凈化作用；對環境污染的研究，酸雨的危害（種子萌發/花粉管萌發/蛙的發育的影響；永春蘆柑的品牌保護；黃龍病的防治研究；溪畔行道樹種植樹種的可行性報告；植物激素的生理作用等等。實驗過程中，手、腦的結合可使學生在掌握知識、方法、技能的同時也得到發展，尤其是態度、意識、能力的培養，即獲得了綜合性、協調性的發展。成功的實驗不一定是得到了正確結果，更重要的是參與和體驗了探究過程。

2、生物科技創新活動的開展與評定

2.1培養學生實事求是的科學精神和實事求是的根本準則。設計并完成一個實驗最根本的目的不是得到一個結果，而是真正掌握并運用自己所學到的知識。所學到的就一定比得到標準答案要多得多。所以在實驗安排中往往會故意做些變化，那些堅持實事求是，相信自己的同學才能得出正確的結果。規范科學探究的過程。

2.2指導學生撰寫科技論文。中學生科學研究的函蓋面很廣，研究的形式也多樣化，其論文的寫作都要做到主題鮮明，重點突出，著重闡述對社會的發展有意義的、有創造性的見解或發明。行文要思路清晰，論證嚴密、前后貫通。語言表達要準確、簡明。

2.3對學生的科技創新活動項目和撰寫科技論文進行評價，選擇優秀作品參加各種活動與競賽。

3、生物科技創新活動的實踐成效

3.1發現并培養了一批具有創新能力的人才：2012年我校王宇正同學在青少年創新大賽獲得省級一等獎，2012年生物奧賽獲得市級以上獎勵11人次，其中獲得省級二、三等獎各一人，我校參加2013年第十一屆全國中學生水科技發明比賽暨斯德哥爾摩青少年水獎中國地區選拔賽，有兩項目獲得總結賽二等獎。

3.2增強了學生的論文寫作能力和口頭表達能力：每學年學生撰寫的科技小論文多篇，創新大賽要經過公開展覽、技能測試、封閉答辯提高了口頭表達能力。

3.3增強了學生學習生物學的興趣、學習能力：參加的選手經實踐活動和學習，綜合科學素養提高了，分析問題和解決問題的能力得到鍛煉，視野有所開拓，具備較好創新思維能力，成為各個教學班生物科的領頭羊。2011年完成永春縣教育科學規劃研究性課題《學生創新與實踐能力培養的實踐》。生物科技活動以生物實驗、探究活動和理論探源為主要內容和形式，特別強調活動在中學生物教學基礎上的適用性，有利于幫助教師和學生通過這些活動進行進一步的科學探究，為學生中廣大的生物科技活動愛好者提供可操作的實驗范例。

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【論文摘要】：《環境工程微生物學》課程是環境工程專業的主要專業基礎課之一。本人經過近兩年的教學實踐，認為應注重以下幾個方面:(1)加強緒論部分的教學，(2)加大新知識和新技術的傳授，(3)激發學生學習興趣，(4)加強實驗教學。做到以上幾點，將極大地提高該課程的教學水平，培養出該領域的優秀人才。

微生物技術是現代高技術之一，對經濟建設與社會進步有著深遠的影響，它以低耗高效、副產物和副作用小、安全性好，而在解決生態和環境問題等方面發揮著越來越重要的作用。在現代技術的交叉滲透過程中，將微生物技術的基本原理應用到環境工程中，為微生物技術從實驗室走向解決環境問題提供了理論基礎。在解決目前人類所遇到的人口、能源、廢物處理等環境問題中發揮了重要的作用，并顯示了可觀的經濟效益和社會效益。因此，國內許多院校的環境工程專業開設了《環境工程微生物學》課程，并將課程的重點放在了介紹微生物的生態與微生物在解決環境問題的應用上。但同時《環境工程微生物學》在內容與研究方法上和環境工程的其它課程又有較大的差別，所以該課程的教學有它的獨特性。

我校水資源與環境學院自開始招環境工程本科生以來，一直把《環境工程微生物學》作為環境工程專業的主要專業基礎課之一。目前，我有幸成為這門課程的主講老師。如何對待該課程的教學? 如何使環境工程專業微生物學教學緊跟學科發展步伐，使學生在系統學習和掌握微生物學基礎理論知識的同時，進一步理解防治環境污染、改善與提高環境質量的微生物學原理、技術和方法? 經過近兩年的教學工作，感受頗多，特將我對講授這門課的一些體會總結如下，請批評指正。

1 加強緒論部分的教學

有些人認為緒論沒有什么具體內容，在教學上可有可無，有些老師往往是讓學生們自學緒論部分。但實際上緒論是一門課程的序曲，又是一門課程的縮影和向導。在緒論的講授中，授課教師應該介紹微生物的發現及其與人類和環境之間的關系，讓學生認識到微生物對于我們人類和環境的重要性;介紹微生物學的奠基、發展歷史、現狀及發展方向，讓學生了解微生物學是在解決實際問題，是在認識自然和改造自然的過程中得到發展的;介紹顯微鏡的發明者列文虎克、青霉素的發現者弗萊明等為微生物學做出杰出貢獻的科學家，啟迪學生為科學獻身的精神[1];介紹環境工程微生物學當前的研究熱點和難點，激發學生的求知欲望。同時，在課程的講授過程中要多聯系生活和實踐，努力使抽象深奧的內容變得具體簡單。例如，在講授微生物發酵時，聯系酸奶的制作，告訴學生各廠家生產的酸奶呈現不同的風味就是因為不同廠家選用的菌種不同，因而發酵產物不同所致，使學生深刻了解了發酵的不同類型。

2 更新教學內容，加大新知識和新技術的傳授

環境微生物學作為一門新興的邊緣學科，隨著生物學、微生物學及環境科學的發展而不斷呈現出新的內容。特別是日新月異的分子生物學技術已滲透到生物科學和技術的各個領域，尤其是與微生物學關系密切，這更加促進了微生物在環境工程中的應用。為了緊跟時代和學科發展的步伐，培養高質量人才，教師需及時更新自己的知識結構，跟蹤學科前沿發展變化的動態，將新的知識和新技術及時增加到教學中來，讓學生熟悉和掌握學科前沿性的理論知識和操作技術，為他們將來深入開展研究打下良好的基礎。例如，可以講解有關DNA重組技術、基因擴增技術、DNA測序技術等高新技術在環境工程中的應用現狀和發展前景[2，3]，為學生將來開展創新性研究工作奠定理論基礎。同時還可以把一些和日常生活關系密切的知識，例如ADIS的傳播及預防，SARS、禽流感的爆發與環境污染的關系等等，以科普形式介紹給學生，既活躍了課堂氣氛，又拓寬了學生的知識面，調動了學生的學習興趣，激發學生對科學研究的責任感和奉獻精神。另外，把一些有爭議的問題引入教學中，也可以開拓學生的專業視野，激發學生智力活動的積極性，培養學生的科研動機，幫助學生認識發現真理的過程，培養其攀登科學高峰的信心和勇氣。

3 改革教學模式，激發學生學習興趣

學習動機是一種內驅力，學習興趣是學習的最佳動力。只有在充分激發學生的興趣，調動他們的想象力和參與能力的情況下才能最大限度地發揮效力。環境微生物學研究的對象是人們在通常情況下看不見的微小生物，其教學內容是一些微觀的、抽象的、闡述性的內容，并且涉及到遺傳學、生理學、生物化學、分子生物學等諸多前沿學科，具有較強的廣度與深度。如果不能及時調動學生的學習積極性，那么這些繁雜的內容就會使學生感到味如嚼蠟，毫無興趣，直接影響學生的理解，最終導致學習效率低下，學習效果不佳。如果激發了學生對課程的學習興趣，就會增加學生課后查找、閱讀參考資料的主動性，這對學生后續內容的學習也是一種鞭策和鼓勵。

學生在學習該課程之前，主要學習了數學、物理和基礎化學等課程，專業課程學習尚未展開，所以學生對環境工程專業學習微生物目的缺乏認識，在他們思想上有一種根深蒂固的想法，即解決環境問題必須用物理化學的方法。針對這種情況，就需要將工程實踐中一些有影響的或與學生生活比較貼近的實例，如:一般的城市二級污水處理廠、城市垃圾資源化系統等內容引入課堂，讓學生明白微生物在處理環境問題中有著廣泛的應用，從而激發他們的學習熱情。

還有，《環境工程微生物學》的前幾個章節主要講述微生物的形態、結構及生化過程，具有概念多、微生物種類多且形態多變的特點，而且由于微生物形體小，無法從日常生活中得到直觀的印象，學生普遍感到“看不見，摸不著”。針對這種情況，應當采用多媒體教學的手段，利用一些典型微生物的圖片或三維動畫形式，描述其形態與生長發育過程，這樣既方便講解又生動活潑，利于學生理解，增加學生學習興趣，提高教學效果。同時，還要鼓勵學生自己動手采集微生物，利用實驗室開放時間，自己去觀察體會，并通過查資料，關注學科進展，采取互動形式，增加學生從課外獲得相關知識的能力。

4 加強實驗教學

微生物學是來源于實驗的科學，所以我們應著重加強實驗教學。環境工程微生物學實驗是一門原理性、概念性、實踐性、操作性難度較大的課程。比如顯微鏡技術、制片和染色技術、培養基的制備技術、無菌操作技術、純種分離培養技術、菌種保藏技術、大氣及水中微生物監測技術等。這些都需要特殊的設備和獨立的訓練，如果沒有足夠的課時及儀器支持，掌握其中的操作技術是很困難的。環境工程微生物學實驗課前期準備工作是一項比較復雜、精細和繁瑣的工作，工作量大，連續性強，即使是微小的疏忽也可能造成實驗的失敗。在做實驗準備的過程中必須認真、細致才能保證實驗課的順利進行，這就對實驗室老師的素質和教學態度提出嚴峻的考驗。

還有，實驗操作過程是培養學生獨立工作能力最好的過程。實驗中，我們應該采取學生獨立思考、自己動手、大膽探索，教師積極引導、注重啟發的實驗教學模式，充分發揮學生在實驗中的積極性和主動性。如在做“細菌革蘭氏染色”實驗時，我們要求每個學生至少完成3個不同類別典型細菌的正確鑒別染色片，從挑取菌種、涂片、固定、染色、調試顯微鏡，直到觀察到染色的微生物形態，鑒別出正確的菌種為止，整個過程完全由學生自己操作，而且實驗的每一步都要非常認真仔細，稍不注意就得不到正確結果[4]。實驗中，學生對涂片后固定細菌時的溫度高低、洗片環節、酒精脫色的時間等精心分析，反復實驗摸索，并在教師的啟發下，找出問題癥結，直到得出滿意的結果為止。實驗過程中，我們還應對學生操作時的習慣性問題和錯誤作重點提示和講解，并在學生操作過程中及時指導糾正動作，嚴格要求學生獨立完成。

實驗課的講授過程中，我們還應盡可能地開一些綜合性地實驗。綜合實驗是一個以學生為主體、學生與教師互動的教學過程，其特點是學生獨立自主進行實驗的設計、組織、實施和管理。演示性、驗證性實驗多，而綜合性、設計性實驗少是過去實驗教學中存在的問題，學生對實驗過程印象不深，理論掌握不牢，動手能力不強，不利于培養學生的創新能力。為此，我們針對學生比較感興趣的實驗課題，如水、室內空氣、土壤和食品中的微生物種類、數量、分布等應用于實驗教學，學生通過查閱資料，設計實驗方案，由指導老師指導和小組討論，確定實驗方案，提高了學生的分析問題和解決問題的能力，這樣激發了學習興趣，鞏固了理論知識和實驗技術，也培養了學生的綜合運用能力。

微生物學博大精深，微生物在處理環境問題時的優勢越來越明顯。作為環境工程專業的重要基礎課之一，《環境工程微生物學》在學科體系中的地位也越來越重要。如何使環境工程專業的微生物教學進行得更合理，如何使環境工程專業的學生具備較高的微生物學綜合素質，相信通過對教學經驗的不斷總結和改革，通過主講老師地不斷學習提高，最終能夠使《環境工程微生物學》的教學工作適應時展要求，為培養具有綜合素質的環境科學人才做出貢獻。

參考文獻

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[2] 張洪勛，王曉誼，齊鴻雁.微生物生態學研究方法進展[J].生態學報，2003，23(5): 988-993.

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關鍵詞: 農村環境 ， 環境綜合整治，農村污水，處理新技術

Abstract: the rural urbanization development is rapid, and rural water pollution situation of the growing to rural areas has the water, land and other natural environment have a serious effect. For building new socialist rural areas, and improve the quality of life in rural area, the rural sewage disposal is urgently needed. This paper is the rural sewage treatment to discuss new technology, for the rural comprehensive environment water pollution treatment to provide the reference.

Keywords: rural environment, comprehensive environment, rural sewage, deal with new technology

中圖分類號：G812.42文獻標識碼：A 文章編號：

前言：

目前，我國共有300多萬個村莊，56萬個行政村，4萬多個建制鎮和鄉集鎮，農村地區的戶籍人口近10 億。農村環境的好壞，不僅直接關系到農業生產、農村經濟發展和人民生活質量的提高，而且關系到農業的可持續發展。但是，近年來，隨著農業、農村經濟的快速發展、人口的不斷發展、資源利用的日益擴大、小城鎮建設步伐的加快，鄉鎮工業、農村生活垃圾、污水、畜禽養殖、農作物秸稈等農業廢物造成的環境污染與生態破壞也逐漸加劇，農村環境形勢已不容樂觀，農村環境問題已成為一項亟待解決的突出而又艱巨的任務。

由于農村地區人口多、村莊分布散、經濟力薄弱，加上長期公共財政對農村投入不足，使得農村生活環境長期處于較差水平，更加忽視了農村污水處理問題。在過去，污水經過水渠、河道、澇池，會在天然水體自凈過程下達到無害效果，可是在社會速發展的今天，農村污水的成分已經變得復雜，天然的水渠、河道、澇池已經不能完全將污水無害，反而被污染。如果不采取新的處理辦法，那后果不堪設想。所以農村污水處理迫在眉睫，但是我國農村條件千差萬別，發展狀況參差不齊，社會結構錯綜復雜，村莊治理的起點不同，標準有高有低，發展有快有慢，總體規模大，以目前的國情和國力，不可同步推進污水處理建設，將所有村莊、所有項目都一次性完成，因此必須因地制宜，根據當地實際情況采取具體辦法，逐步實施污水處理工程，使農村污水得到良好的處理。我們要探索污染治理方法，推動農村環境綜合整治，在農村污水處理新技術方面大有可為。

一、農村污水的概念及其特點

農村污水是指農村地區居民在生活和生產過程中形成的污水。具體范圍包括生產污水和生活污水兩個方面。農村生活污水是指居民生活過程中廁所排放的污水、洗浴、洗衣服和廚房污水等。農村生產污水是指畜禽養殖業、水產養殖業、 農產品加工等產生的高濃度有機廢水。

農村污水的主要特點包括：(1)農村污水主要為生活污水和以農產品為原料的加工污水的混合體，基本上不含重金屬和有毒有害物質，含有一定量的氮和磷，可生化性好，但水質水量變化較大； ( 2)農村地區人口居住分散,大部分沒有排水管網，污水集中收集處理難度較大。

二、農村污水處理的新技術及應用

1. 蚯蚓生態濾池污水處理技術

這項技術是污染控制與資源化研究國家重點實驗室、南京大學環境工程系輝等人提出的,適用于 50戶~ 300戶的集中型農戶的污水處理系統,現已經在太湖流域農村建立了示范工程。該示范工程將農戶現有的化糞池改造后，或直接加以利用，用強化溝替代農戶的溝渠或排污管，出水進蚯蚓生態濾池。該技術運用到農村生活污水的處理中，建設成本、運行成本和管理成本低，不需專業技術維護，占地面積小，可推廣性強,適用于廣大農村地區。目前，在環太湖、云貴、河南、安徽等地都得到了廣泛應用。濾池主要由布水裝置、生態濾床和排水裝置三部分組成。生態濾床從下層依次往上是：大石頭(鵝卵石,直徑 4 cm~ 7 cm) ，小石頭(直徑 1 cm~3 cm )，沙子和土壤層，此層也可以是蚓糞層，是蚯蚓活動的主要場所，土壤上面可以種植一些植物。根據工程運行的實際情況來看，此系統很適合于處理農村生活污水。

2．高效藻類穩定塘處理技術

美國加州大學伯克利分校的Oswald提出并發展的高效藻類塘，是對傳統穩定塘的改進，其充分利用菌藻共生關系，對污染物進行處理。正因其最大限度地利用了藻類產生的氧氣，塘內的一級降解動力學常數值比較大，故稱之為高效藻類塘。高效藻類塘的優點：較傳統的穩定塘停留時間短，占地面積??；建設容易， 維護簡便，基建投資少。若高效藻類塘后接的是高等水生生物塘，則其中的水生生物不但可以除藻，降低出水的SS，而且能進一步去除水中的氮磷，同時收割的高等水生植物可以作為優良的飼料和肥料。缺點：它受環境因素影響明顯，溫度影響生物的組成、營養物的需求、新陳代謝的特點和反應速率；pH影響生物的適應能力、離子輸送和新陳代謝的速率；水體對光的吸收特性取決于4個方面：水體特性、腐殖質、藻類和非生物性的懸浮物；氣溫過高或較低時，藻類的生長受到抑制，從而影響處理效果。國內的陳鵬和許春華對高效藻類塘進行中試研究，表明高效藻類塘COD去除率75%，BOD去除率60%左右，氨氮去除率高達91.6%，總磷平均去除率為50%左右，該技術適合在陽光充沛、氣候溫暖的地區推廣。

3．“ FILTER”（菲兒脫）污水處理系統

澳大利亞科學和工業研究組織( CSIRO)的專家于近幾年提出一種“過濾、土地處理與暗管排水相結合的污水再利用系統”，稱之為“菲兒脫”高效、持續性污水灌溉新技術，主要是利用污水進行農作物灌溉，通過灌溉土地處理后，再用地下暗管將其匯集和排出。澳大利亞CSIRO與中國水利水電科學院和天津市水利科學研究所合作，在天津市武清縣建立試驗區, 灌溉小麥。試驗表明：總磷去除率97%~99%, 總氮的去除率達82%~ 86%，BOD的去除率為93%，COD的去除率為75%~86%。

4．日本農村污水處理系統

日本農村污水處理協會研究了一系列適合于農村城鎮中應用的污水處理設備。設計了JARUS模式的15種不同型號的污水處理裝置，主要采用物理、化學與生物措施相結合的處理過程，取得了很好效果。這15種不同型號的處理裝置可分為兩大類。一類采用生物膜法，污水通過塑料制成的濾層，上面附有微生物。通過生物膜后可使污水中的BOD下降到20mg/L以下，SS下降到50mg/L以下,總氮含量在20mg/L以下。另一類為采用浮游生物法,是通過漂浮在污水中的微生物氧化作用，可使BOD下降到10mg/L以下, SS下降到15mg/L~50mg/L, COD下降到50mg/L以下，總氮下降到10mg/L~15mg/L以下，總磷下降到1.0mg/L以下。該污水處理裝置體積小、成本低、操作運行簡單, 適用于農村。一般每1000人建立一個污水處理廠，最大處理量10000人左右的污水，處理后的污水水質穩定，大多灌溉水稻或果園，或將其排入灌排渠道，稀釋后再灌溉農作物。

5．生態廁所技術

生態廁所最早見于日本，是在座便器下方建造一個長方形池，池內填充鋸木屑作為載體，并輔以較小的動力攪拌，借助于好氧微生物的放熱發酵，將排泄物轉化為無臭味的氣體(水和CO2)和較干燥的有機肥。生態廁所不需要用水，節約了大量的水資源;廁所內無臭味，不需要淘廁所；有機肥回用部分解決了化肥施用過多的問題，減少了對水體的污染。

6．活化器生態處理技術

活化器生態系統最早出現在美國、加拿大、英國、澳大利亞等國家，用于工業和生活污水的處理。其技術基礎是活化技術，利用動植物和細菌同時對污水進行處理。其處理過程為：污水進入封閉在地下的無氧箱，空氣由底孔吹入，在氨氮和細菌的作用下分解為硝化物；然后進入生物綜合池，池中的藻類、單細胞有機體等一系列豐富的生物混合體，將對水中的營養物繼續分解；最后流經濕地，通過植物根系作用及沙石的過濾，硝化物在此轉變為氮氣，污水得到凈化。該系統基本上是一模擬自然的過程，在河灘、池塘和沼澤等濕地間實現廢物循環再利用，有占地少、費用低、美觀耐用等特點。

7．“生物+生態”處理及綜合利用技術

東南大學李先寧等人，針對低成本處理、高氮磷去除要求, 在江蘇省宜興市大浦鎮沿太湖農村生活污水處理示范區14個村，具有明顯的冬冷夏熱氣候特征等條件下，采用生物和生態相結合的處理方式，以開發和研究“厭氧”、“跌水充氧接觸氧化”、“人工濕地技術”3項污水處理核心技術為中心，結合7項輔助技術，把污水處理與農村村落微環境生態修復、生態堤岸凈化、農田灌溉回用和景觀用水需求等進行了有機的結合，把在示范區復雜條件下研發的針對性較強的各單項技術，根據不同實際條件進行優化組合與系統化，形成適合河網區農村生活污水和初期地表徑流的“生物+生態”處理及綜合利用技術的集成系統。該系統操作簡便，能耗低，而且厭氧、接觸氧化和人工濕地都是較為成熟的技術，出水效果也較好，適合在有一定高度差的南方農村使用。組合工藝中接觸氧化池最佳停留時間為18.7h，對分散的農村生活污水有較好的處理效果。在實驗水質下，COD、TP、TN的平均去除效率可達60.4%、73.5%、83.9%，出水平均濃度為37.88mg/L、0.36mg/L、5.28mg/L，均能達到或優于城鎮污水處理廠污染物排放的一級A類標準。

三、展望

按照當前的發展趨勢，我國城市生活污水處理能力將得到大幅度提高，與此相比，小城鎮和農村地區的生活污水處理尚處于起步階段，處理能力十分有限。鑒于農村地區生活污水處理對當前國家減排戰略、新農村建設及改善農村地區水環境質量等的重要意義，預計下階段小城鎮和農村污水處理將成為下階段我國環境治理工作的重點。盡管在推行上還存在著一些問題，但是從我國城鎮污水處理領域的發展以及日本、美國等發達國家的經驗來看，農村地區污水處理是未來我國污水處理發展的重要領域。

四、結語

我國廣大農村與大中城市相比具備發展生態工程的獨特條件，可充分發揮自身優勢，充分利用現有的農田灌排渠道以及小城鎮附近的廢地、荒地、廢塘、洼地或沼澤地、灘涂等來發展各種生態處理系統。在污水處理上應因地制宜地將處理與利用相結合，實現污水的無害化和資源化,進而實現水體的良性循環和水資源的可持續發展。農村污水生態處理系統的廣闊發展，對改善農村水環境、保護農村的生態環境、建設社會主義新農村具有重要意義。

五、參考文獻

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[3]張克強. 農村污水處理技術 [M ]. 北京: 中國農業科技術出版社, 2006 .

篇8

多層次實踐教學體系的建設與創新

理論教學和實踐教學是人才培養的兩個重要環節，在教學內容和功能上是互為補充和融合、相互協調和銜接的。實踐教學是學生通過實驗、課堂討論、課程設計、見習、社會實踐、課外演練、畢業論文、實習等一系列實踐環節的教學來應用理論知識解決實際問題的過程。因此，實踐教學是理論聯系實際的“切入點”，是理論過渡到實際的橋梁。根據“實踐教學一條線”的建設和改革思路，形成了由基本操作實驗、專業基礎課程實驗、專業綜合實驗、課程見習、社會實踐、課程設計、課外開放實驗、畢業論文實踐、實習多層次構成的實踐教學體系。近年來，嘉應學院的環境工程專業在建立應用型人才培養體系方面做了積極的探索。目前，嘉應學院的環境工程專業已初步建立了多模塊、多層次的實踐教學體系，該體系由實驗教學、專業實習、科研訓練3個模塊組成，包含基本訓練、提高型訓練、研究創新型訓練3個層次。實驗教學模塊由基礎型、綜合型、設計型實驗組成，重在培養學生基本實驗技能、方法和手段，使學生的科學思維能力和創新意識得到初步訓練；專業實習模塊由認知實習、課程實習、課程設計、社會實踐、生產實習等組成，強化學生的社會實踐感性認識，培養學生分析和解決實際問題的能力；科研訓練模塊由創新實踐、課外開放科技活動、參加教師科研項目或工程項目、畢業論文(設計)等組成，使學生得到科研訓練，提高學生的創新意識和科研能力。

為了制訂完善的專業培養方案，我們組織環境工程專業有關人員逐年修改制訂完善的專業培養方案?？茖W安排各模塊的實驗教學時數，其中基本訓練實驗包括物理實驗、無機實驗、分析實驗、物理化學實驗；專業基礎實驗包括化工原理實驗、儀器分析實驗、CAD實驗、電子電工實驗、測量學實驗；專業實驗包括：環境工程微生物學實驗、環境監測實驗、水污染控制工程實驗、大氣污染控制工程實驗、環境工程綜合實驗。設計，強化學生設計能力的訓練。隨著我國社會經濟的高速發展，隨之而來的環境問題越來越復雜，對環境工程師的要求越來越高，不僅需要較深的理論基礎，而且需要較強的實踐能力。但目前環境工程專業的實驗教學主要以滿足課程的基本要求為目的，以單一實驗為主，很少開展現場實驗和集成實驗，缺少學生自主設計實驗，陳舊的實驗教學難于培養高素質的環境工程創新人才和高級的專業人才。嘉應學院環境工程專業的實驗教學在結合實驗室的建設、改進更新了部分實驗內容，加大了綜合性、設計性實驗項目的比例。

專業實習教學環節是指專業性較強的實踐活動，主要包括：認知實習、課程實習、課程設計、社會實踐、生產實習等組成，它是本科教育的重要組成部分，是培養創新人才不可缺少的基本環節。認知實習、課程實習、課程設計、社會實踐的主要目的和任務是：開闊視野，增長見識，培養專業學習興趣，激發求知，創新的欲望。我們探索了一條走出去，請進來，以高新技術企業為依托，以學校實踐基地為補充的實習模式。幾年來，在學校的重視和支持下，建設了廢水處理工程實驗分室、大氣污染控制工程實驗分室、環境微生物實驗分室、環境工程綜合實驗分室、環境監測實驗分室等，擁有高效液相色譜、氣相色譜、紫外、紅外、原子吸收等先進的大型儀器設備。建立了環境廢水處理實踐基地，已建成包括H/O、A/O、A2/O、SBR、BAF、離子交換、生物濾塔、臭氧-生物活性炭深度處理、光化學氧化、自由沉淀、過濾、混凝、UASB厭氧生物處理、氣浮等十多套反映現代城市水處理技術的工藝裝置，為學生的認知實習、課程設計提供強有力的保障。生產實習是學生接觸社會，增長才干的重要窗口，我們采取以分散為主，集中為輔，嚴格實習過程質量監控體系的教學模式，以3~5人為一組，深入實習單位基層崗位，自主完成實習任務，指導教師則通過完善實習過程監控體系，保證實習質量。選擇實習條件較好，能滿足環境工程本科學生實習教學要求的環保行政主管部門、環境監測站、設計施工單位、污水處理廠等作為實習教學基地，在校外建立了10多個實習基地。

利用現有的化學實驗中心和環境專業實驗室，重視實驗室開放，學院設立大學生創新基金。加強對學生創新能力的培養，積極發動和組織學生申報校級學生學術基金項目、實驗室開放項目及院級大學生創新基金。學生學術基金項目、實驗室開放項目、大學生創新基金一經立項，便為參與項目的學生專門開放實驗室。對部分參加“挑戰杯”的學生可以自己擬定實驗方案，經輔導老師審批，實驗室提供實驗條件，由學生獨立完成。要想使學生得到各種能力的綜合培養和實際訓練，必須結合教學開展科研，將教學與科研實踐相結合，以科研促進教學、培養應用型人才。將科研引入教學過程，使教學與科研緊密結合，就如何查閱文獻資料、如何確定科研方法、如何進行科研設計、如何撰寫科研論文等進行指導，讓學生初步了解科研的整個過程和方法，為以后畢業論文(設計)的完成、和畢業后勝任工作打下堅實的基礎，達到提高教學質量、推進素質教育、培養應用型人才的目的。針對工程專業的特點，突出實踐性，注重工程師基本素質訓練，吸收學生參與教師的科研，加強工程師基本訓練。幾年來，環境課題組共承擔了來源于生產實踐的省、廳(市)、校級立項的科研項目16項，科研總經費261.6萬元，由于科研項目來自生產實際又能與所學的理論相結合，而所獲得的成果又應用到實際中去，具有較強的針對性，所以引起學生的興趣，這就調動了學生的積極性和創造性，所有科研項目均吸收學生參與，使學生在校期間就受到嚴格的科學研究實踐的鍛煉，培養學生的基本實驗操作技能和獨立進行科研實驗的能力，培養學生嚴謹的科學素養、實事求是的工作作風和科學研究的方法，增強動手能力，提高綜合素質。

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關鍵詞：微生物 鎘 篩選 鑒定

中圖分類號：X825 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（b）-0137-02

隨著工農業的發展，采礦、冶煉、電鍍等行業向環境中排放了大量的重金屬離子，引起環境和生態惡化，其中鎘是污染程度最嚴重的重金屬之一。據統計，在過去半個世紀里，全球排放到環境中的鎘達到22000[1]。中國受到鎘污染的耕地分布在11個省市的25個地區，約為1.3萬hm2。每年約有1200萬t糧食因污染而損失，其中鎘米就達到5萬t以上，蔬菜鎘超標率為11.6%[2]。重金屬污染嚴重危害著我國糧食生產和食品安全。

重金屬污染治理的方法中，傳統的物理化學方法具有成本高、易產生二次污染等特點，生物法不僅可以降低處理的成本，還具有較好的經濟、環境效益，以成為目前的研究熱點。自然界中耐重金屬微生物大量存在，往往可從受重金屬污染的環境中篩選出優勢菌種。

1 材料與設計

1.1 樣品

樣品1：采自內江市某電鍍廠邊緣的土壤。

樣品2：采自某生活污水處理廠的活性污泥。

1.2 主要儀器

主要儀器：BT224S型電子分析天平；LRH-150F型生化培養箱；YXQ-LS-50 SLL立式壓力蒸汽滅菌器；SW-CJ型超凈工作臺；搖床。

1.3 培養基

牛肉膏蛋白胨固體培養基：牛肉膏0.5 g、蛋白胨1.0 g、0.5 g NaCl、瓊脂15 g、去離子水定容至100 ml，調節pH為7.2～7.4。

豆芽汁葡萄糖培養基：黃豆芽10 g、葡萄糖5 g、瓊脂1.5～2.0 g，去離子水定容至100 ml，自然pH。

1.4 方法

（1）選擇最適培養濃度。

稱取5 g土壤鮮樣加到15 ml滅菌水中，置于搖床振蕩10 min。吸取懸浮液0.1 ml、無菌水0.9 ml加入無菌試管中，此時菌懸液濃度為10-1。以濃度為10-1菌懸液為基準液，采用逐步稀釋法，配制濃度分別為10-2、10-3、10-4、10-5、10-6的菌懸液；吸取不同濃度的菌懸液各0.1 ml于相應的培養基中，涂布均勻，置于培養箱中28 ℃培養48 h后，觀察培養基中微生物的生長狀況，選取生長單菌落數量合適的相應濃度作為最適培養濃度。

按上述方法制備污泥懸浮液，并選取最適培養濃度[3]。

（2）菌株的分離。

取最適培養濃度懸浮液涂布于Cd（Ⅱ）濃度為43.8 mg/L的牛肉蛋白胨培養基上，至于恒溫培養箱中培養，48 h后觀察平板上的菌落，挑取單個菌落進行劃線培養，重復三次以上，直到在顯微鏡下觀察為純菌[4]。

（3）菌株的馴化。

將純化后長勢最好的單菌落轉接到Cd（Ⅱ）濃度為43.8 mg/L、87.6 mg/L、219 mg/L的牛肉蛋白胨培養基上，培養3 d后，選取在219 mg/L中長勢最好的單菌落繼續轉接到Cd（Ⅱ）濃度為328.5 mg/L、438 mg/L、547.5 mg/L的牛肉蛋白胨培養基上，培養3 d。

（4）抗性菌株的鑒定。

①個體形態特征：采用革蘭氏染色法染色，鏡檢觀察其個體形態特征。

②群體形態特征：將菌株接種于牛肉蛋白胨固體培養基，28 ℃培養2 d，觀察單菌落特征。

2 結果與分析

2.1 菌株的分離

土壤及污泥懸浮液經濃度梯度為10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6平板培養分析后，均選取濃度為10-5的懸浮液為最適培養濃度。在該濃度下培養微生物并純化培養，從土壤中分離出抗性菌3株，編號A1、A2、A3，從活性污泥中分離出抗性菌兩株，編號B1、B2。

2.2 菌株的馴化

當培養基中Cd（Ⅱ）濃度為43.8 mg/L、87.6 mg/L時，菌株A1、A2、A3均生長良好，Cd（Ⅱ）濃度繼續增大，A2、A3相繼被淘汰，A1表現出明顯優勢，仍然生長良好。Cd（Ⅱ）濃度為547.5 mg/L時，A1生長受到抑制，Cd（Ⅱ）濃度繼續增大，A無法正常生長。B1、B2的馴化過程中，Cd（Ⅱ）濃度增加至219 mg/L時，B2無法正常生長，加大Cd（Ⅱ）濃度，得B1最高耐Cd（Ⅱ）濃度為438 mg/L。

2.3 菌株的鑒定

A1、B1經試驗鑒定如表1所示。

由表1鑒定操作初步推斷A1為革蘭氏陰性短桿菌，B2為黃桿菌。

3 結論

采用微生物分離純化技術，從受重金屬污染土壤及活性污泥中各分離出對Cd（Ⅱ）具有高抗性的菌株A1、B1，A1最高耐Cd（Ⅱ）濃度在547.5 mg/L左右、B1最高耐Cd（Ⅱ）濃度在438 mg/L左右，A1菌株的耐性要高于B1菌株。經初步鑒定，A1為革蘭氏陰性短桿菌，B1為黃桿菌。

通過對菌株A1、B1的形態學的觀察，為菌株A1、B1的分類鑒定奠定了基礎。

參考文獻

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[3] 劉彧.污泥中耐鎘微生物的篩選與鑒定[D].西南大學碩士學位論文，2007

篇10

關鍵詞：生物學；科研實驗室；有毒有害物質；生物安全

中圖分類號：G647 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）44-0009-03

一、引言

生物學科研實驗室是指與生物學研究相關的并專屬用于研究生做科學研究的實驗室，涉及醫學、動物學、植物學、微生物學等多門學科[1-5]。它不僅是培養學生觀察能力、科研能力與創新能力的實踐教育場所[6]，更是創新人才的培養基地和科學技術的發源地[7]。中國科學院院士馮端曾經指出，“實驗室是培養創新人才的搖籃，是現代大學的心臟[8]”?？蒲袑嶒炇疫\行狀況的優劣直接關系到這一專業的科研水平和學校的綜合實力。

由于生物學科研實驗室存在多種生物活性材料有毒有害物質，并且在研究過程中還常會產生大量生物垃圾的特點，所以對其進行安全控制和科學管理具有至關重要的意義。

二、生物學科研實驗室的特點

生物學科研實驗室具有與其他實驗室共同的特性：精密儀器集中、技術含量高、操作管理人員水平參差不齊[9]；同時由于生物學研究的高度專業性，又具有自己的特征：（1）有毒有害物質集中（包括易燃易爆試劑、易制毒試劑、劇毒藥品、致癌化合物）；（2）生物活性材料復雜（包括致病細菌、致病病毒、實驗細胞菌株、轉基因材料、實驗動物）。由此可見對生物科研實驗室進行科學管理的必要性和重要性。

三、生物學科研實驗室管理策略

目前，按照實驗室人數分，國內的生物學科研實驗室可以分成以下三種模式，詳見圖1。

以下三種規模的生物學科研實驗室，少則一間多則幾十間，但是不管哪種模式的科研實驗室，如不進行科學的管理，都有可能成為交叉污染之源。這不僅會影響小區域的環境，甚至會波及到該區域以外的較大區域甚至是周邊的土壤、水源等，產生嚴重的后果。目前已發表的文章多是針對學校或學院公共實驗室或本科教學實驗室的管理，而針對于研究生科研實驗室管理的文章卻論述很少。本人近十年來先后在國家重點實驗室和農業部生物工程實訓中心教學示范平臺從事生物科研實驗室管理及大型儀器共享平臺管理的一線工作，現結合單位實際和個人工作體會，就生物科研實驗室的安全管理談一點建議與大家共勉。

1.實驗室功能區域的劃分。由于生物科研實驗室有其特殊的性質，所以實驗室的建設必須經過專業人員進行特殊的設計（包括氣體過濾、污水處理）才可以投入使用。對于硬件條件措施，在不同的高校和科研院所往往不盡相同，本文不進行深入討論，這里我們要重點討論的是實驗室內部的區域劃分。生物學科研實驗室一般由生物培養區、試劑存放區、實驗操作區和污染區等組成。實驗室功能區域的劃分能夠強化空間的利用率，同時避免或減少交叉污染，方便開展實驗。生物培養區是實驗核心區，通常包含實驗動物、植物和微生物的培養，一般必須以滿足生物的正常生長為最基本條件；試劑存放區中的試劑必須分類存放在試劑柜中，適宜安放在室內空氣流通性較好的地方，對于劇毒和特殊管制的試劑必須專人專管并存放在特定區域；實驗操作區主要是研究人員開展研究工作的區域，往往是多種生物體和儀器、試劑匯聚的集合，必須保障操作臺的條件能夠安全順利的開展實驗；而污染區在生物實驗室中一般為電泳和病原菌處理區，一般在此區域要對危險性做出明確提示，并嚴格按照生物安全的要求處理廢棄物的存放，避免對相關人員的人身和環境產生二次危害。

2.落實實驗室成員主體責任。實驗室是每個研究生開展科研活動并完成學業的重要場所，也是所有研究人員組成的一個緊密集體。實驗室的正常運轉離不開實驗室中每個學生的積極參與，因此讓實驗室中的每個成員具有明確的權利和義務是保障實驗室健康運行的基礎。首先，實驗室的每個學生都應該擁有對實驗室的參與權、建議權，同時還必須完成實驗室負責人和管理人員對其安排的合理任務。其次，對于實驗室功能區域和工作臺的管理必須落實到特定人員，不可進行模糊化的籠統管理。同時，還要通過定期檢查、監督確保制度落實。為了保證實驗室管理的責任能夠具體落實在每位學生身上，制度制定時必須考慮到現實可行性，任務分配時要注重公平合理。制定管理措施時要明確，制度是為了讓實驗室更流暢高效的運行，讓每個在實驗室中的學生能夠安全、順心的完成實驗，同時還能夠體會到合作互助所帶來的樂趣。切不可為了管理而管理，最終讓制度流于形式，實驗室趨于混亂。

3.實驗試劑材料訂購?，F在很多生物學實驗室在研究中都涉及到了分子生物學等最新的研究技術，通常所購買的相關試劑和材料價格非常昂貴，所以制定合理的試劑材料訂購制度對于科研經費的高效利用非常重要。實驗室應該建立一個統一的訂購平臺，可以使用軟件系統或者自己建立數據庫，固定周期集中采購，同時要對試劑的品牌、價格、公司、原產廠家以及實驗室可用量做到心中有數。通過智能化的動態管理節約開支、減少浪費。

4.實驗室垃圾的安全處理。生物實驗室由于其研究對象是活體生物，而且常常會接觸到許多對人體有害的病原菌，因此對于生物垃圾的處理是實驗室安全中一個非常重要的環節。生物垃圾一般分為普通垃圾和有毒有害垃圾。對于普通垃圾，包裝分類后按照日常垃圾處理要求即可處理；而對于有毒有害垃圾，必須依據其危害和毒性嚴格按照相關要求進行專門處理或交相關專業公司進行處理。常見有毒有害垃圾的處理方式具體包含：（1）對于病原菌及其他有活性的質粒、菌類及腫瘤細胞培養廢棄物如液體培養基/斜面培養基及提取物，必須進過高壓滅活后才可以排放。（2）含有有毒物質的電泳凝膠及被污染的手套應該存放在專用收納的容器里，交給學校相關部門統一處理。（3）對于有毒的試劑及藥品容器及其廢液，應將其倒廢液桶收集，然后交給學院相關部門，對于有毒有害的空試劑瓶，應對試劑瓶清洗干凈后并將標簽除去，才可作為普通垃圾處理。（4）對于實驗動物尸體不能隨便丟棄，必須進行無害化處理后統一交給學校專門機構進行處置。

5.實驗室技術培訓和數據保存。生物學實驗室作為一個專業技術集成化比較高的研究機構，特定的實驗室中總有不少多年來形成的專門技術。為了使進入到實驗室中的新成員能夠快速了解、掌握相關儀器和技術的使用方法，必須對其進行專門的技術培訓。培訓內容除涵蓋相關儀器、技術的操作方法以外，還應該使新成員了解實驗室中相關的規章制度，方便大家遵照執行，同時有利于新成員更快融入研究團隊，提升整個實驗室的運行效率。具體培訓工作可以由實驗室中專業技術人員或者高年級的研究生擔任，這樣做不僅可以增強培訓工作的針對性，也有利于新成員對整個實驗室的了解。培訓結束后，應當進修針對性的考核并頒發相關實驗室準入資格證，督促新成員對培訓工作的重視，從而有利于整個實驗室科研工作的順利開展。

隨著實驗室的不斷運行，積累的科研材料、數據和成果也越來越多，對于這些資料的積累、保存是科研工作不斷順利向前推進的重要保障，是整個實驗室別需要重視和關注的一環。我國的很多生物學科研實驗室，由于早期的研究基礎較弱，研究方向不固定，很多時候研究資料往往隨著學術論文的發表和研究生的畢業就丟失了，形成了很大的浪費。因此對實驗室中積累的科研資料要建立一個有效妥善的保存方式，使所有資料數據都做到有據可查，保管妥當。特別是對實驗記錄，應該建立規范完善的管理系統，每個實驗室盡量統一實驗記錄本，研究生在特定時間段對實驗記錄要復印并上交導師，畢業后要對實驗記錄本原件全部上交，由實驗室專門保存。隨著技術的發展，現在也有一些實驗室采用了電子實驗記錄系統，對這些新的電子記錄數據應當做到定期數據備份，建立多個拷貝，避免由于硬件原因丟失數據。

6.建立實驗室文化?？蒲袑嶒炇页蓡T一般由在某一時期內具有特定研究方向的研究人員和研究生組成，作為一群高級人才組成的研究團隊，實驗室文化是不可或缺的一個組成部分。實驗室文化顧名思義就是沿著實驗室建設發展的脈絡而形成的一種特殊文化[10]。實驗室文化建設是屬一種綜合性的激勵，它更強調人的精神力量作為行動、行為的動力源泉[11]。良好的實驗室文化對實驗室成員以及實驗室的整體行為具有導向作用[12]?？蒲袑嶒炇业娜粘；顒右话阌行〗M學生學術報告、專家學術講座和實驗室游玩聚會活動。小組學生學術報告一般由學生匯報文獻閱讀和研究最新進展，這應該是實驗室一項常規活動，實驗室成員不僅可以通過匯報的方式增進學術交流，而且對于鍛煉學生的學術演講能力也是一個很好的平臺。專家學術講座可以讓大家對最新的學術動態有一個了解，同時也加強了不同實驗室之間的學術交流，對于鍛煉學生的思考和提問能力也是一個很好的幫助。在緊張的實驗之余，組織一些游玩活動對于放松大家的身心，增強實驗室的凝聚力也很有必要。

實驗室作為一個大集體，不同的成員對于管理制度的執行肯定會存在差異，甚至會有因為違反相關制度而造成嚴重后果的事情發生；同時不同學生的研究能力和學術水平也良莠不齊，因而制訂合理可行的獎懲制度對于保障實驗室的正常運行具有重要的作用。獎勵和懲罰制度必須建立在一定的現實基礎之上，制度制定中要廣泛征求各實驗室成員的意見，確保參與權，注重可行性，一旦形成最終制度，必須嚴格執行。

四、結語

隨著我國經濟的持續發展，國家對科技投入力度不斷加大，高?？蒲袑嶒炇乙蚕鄳鹉暝龆郲13]。生命科學作為21世紀重要的科學發展領域，生物學科研實驗室在推動其發展中起著不可或缺的作用。建立科學合理的實驗室管理制度，重視制度的可操作性和執行力，是推動生物學研究不斷向前發展的重要保障。在實驗室管理中，要注意生物學科研實驗室的特點，以維護生物安全為底線，做到以人為本，努力將科學化的管理貫穿于科學研究之中。同時，要注重培育實驗室文化，充分發揮每個研究人員的特長和學術研究潛能，為促進我國生命科學研究的持續健康發展，培養綜合能力強的高水平生物學創新型人才貢獻力量。

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