未来环境工程专业:跨学科融合与国际视野的培养

本文深入研究了当前环境工程教育的现状及其专业性的关键问题,并提出了一系列创新性的建议。首先,追溯了环境工程的发展历程,深入剖析其发展轨迹。其次,强调了跨学科融合的必要性,通过引入化学、生态学等多学科知识,培养更全面的环境工程专业人才。最后,提出了培养国际化视野的战略,通过引入国际化元素和组织国际化交流项目,使学生更好地适应全球环境工程领域的发展。通过这些建议的实施,有望塑造更具前瞻性和全球竞争力的未来环境工程专业,以更好地解决日益复杂的全球环境问题。这一研究为环境工程教育的未来提供了有益的参考和启示。

厌氧氨氧化反应器启动特性及基质比优化调控

为实现厌氧氨氧化UASB(Up-Flow Anaerobic Sludge Bed)反应器的高效启动,以体积比为1∶2的厌氧氨氧化污泥和活性污泥为接种污泥,通过逐步提高进水基质质量浓度及优化调控基质比的方式调整反应器总氮容积负荷(Nitrogen Loading Rate,NLR),考察启动过程中反应器的脱氮性能、污泥特性及微生物群落结构。结果显示:经3次基质质量浓度提升及1次基质比优化调控,NLR达到2.16 kg N/(m^(3)·d),同时总氮去除率(Nitrogen Removal Efficiency,NRE)和总氮去除负荷(Nitrogen Removal Rate,NRR)分别达到87.60%和1.89 kg N/(m^(3)·d),经90 d厌氧氨氧化反应器成功启动;当进水NH_(4)+-N和NO_(2)^(-)-N质量浓度分别为250 mg/L、330 mg/L[NLR为2.38 kg N/(m^(3)·d)]时,NRE仅为73.75%,比厌氧氨氧化活性(Specific Anammox Activity,SAA)由148.57 mg N/(g VSS·d)下降至112.77 mg N/(g VSS·d),表明进水中过高的NO_(2)^(-)-N质量浓度抑制了厌氧氨氧化菌(Anaerobic Ammonium Oxidation Bacteria,AnAOB)的活性,进而导致反应器性能恶化;将进水基质质量比由1∶1.32调整为1∶1.10,NRE提高至87.60%,SAA增加至151.12 mg N/(g VSS·d),表明适当调整基质比能有效缓解高质量浓度NO_(2)^(-)-N对AnAOB活性的抑制,历时5 d反应器的脱氮性能可恢复。微生物群落结构分析表明反应器启动过程中微生物丰富度和多样性减少,浮霉菌门(Planctomycetes)的相对丰度显著增加至43.60%;当反应器性能受到抑制时,优势菌属为Candidatus_Brocadia(20.36%)。调整质量比解除抑制后,Candidatus_Kuenenia相对丰度达到了32.19%,取代Candidatus_Brocadia成为优势菌属。

不同运行策略对反硝化颗粒污泥培养的影响

反应器运行环境对反硝化颗粒污泥培养具有重要影响,在上流厌氧污泥床反应器内研究了不同运行策略培养颗粒污泥的脱氮效率、污泥性能和菌群结构,同时对比分析了快速和慢速提升氮负荷策略培养反硝化颗粒污泥的性能。结果表明:耦合提升策略培养反硝化颗粒污泥的脱氮效率达到93.29%以上,悬浮挥发性固体质量浓度为46.29 g/L,粒径主要分布在2.36~3.35 mm,胞外聚合物为119.03 mg/g VSS,反硝化优势菌Proteobacteria在颗粒污泥菌群中所占比例为61.92%;相较于慢速提升氮负荷策略,快速提升氮负荷策略促使污泥脱氮效率增加了5.48%,挥发性悬浮固体质量浓度增加了20.11 g/L,粒径为2.36~3.35 mm的污泥占比增加了10%左右,胞外聚合物增加了7.27 mg/g VSS,Proteobacteria所占比例增加了5.11%。研究表明,耦合提升策略能够培养出脱氮效率高且性能良好的反硝化颗粒污泥,快速提升氮负荷能够促进颗粒污泥脱氮效率增加、性能更好。

“水污染控制理论与技术”研究生课程思政案例库建设

“水污染控制理论与技术”研究生课程蕴含着丰富的思政元素。文章基于课程真实性、典型性、应用性等特点,通过搜集、整理、筛选案例,系统构建课程思政案例库。案例库主要涵盖生态文明思想、责任意识、创新精神、职业素养四个层面,深入根植可持续发展、家国情怀、工匠精神、职业认同等思想,通过思政案例与教学内容的合理融合,激发研究生自主学习,实现知识传授与价值引领深入结合、专业与思政教育有机统一。

复方香鱼口服液对炎症大鼠、小鼠的影响及机制研究

目的:通过对复方香鱼口服液、鱼腥草提取液、三叶香茶菜提取液抗炎作用的药效学比较,探求二药配伍作用依据。方法:采用二甲苯致小鼠耳肿胀、角叉菜胶致大鼠足肿胀、脂多糖诱导产生小鼠急性炎症三种炎症模型,以肿胀抑制率、肿胀度、细胞因子IL-17F、IL-1β、TNF-α、IL-6、SOD、MDA含量和脏器指数为指标,评估其抗炎活性。结果:复方香鱼口服液高、低剂量组均可明显抑制二甲苯引起的小鼠耳肿胀(P<0.01或P<0.05),抑制角叉菜胶所致的大鼠足肿胀(P<0.01或P<0.05),降低血清MDA、IL-1β、IL-17F和肝组织匀浆TNF-α、IL-6含量(P<0.01或P<0.05);同等剂量组间比较,复方香鱼口服液对小鼠耳肿胀及大鼠足肿胀度的抑制作用优于鱼腥草提取液和三叶香茶菜提取液(P<0.01或P<0.05)。结论:鱼腥草和三叶香茶菜配伍而成的复方香鱼口服液,抗炎作用显著强于其组成中的单味药,而降低MDA、IL-17F、IL-1β、TNF-α、IL-6水平可能是其抗炎的主要机制。

UV/H_(2)O_(2)降解罗丹明B综合实验设计

该文设计了利用UV/H_(2)O_(2)工艺降解染料废水中有机污染物罗丹明B(Rhodamine B,RhB)的综合实验,并采用单因素实验和响应曲面法优化实验条件。实验结果表明UV/H_(2)O_(2)工艺降解RhB过程符合假一级动力学方程,H_(2)O_(2)投加量和紫外光强度的交互作用是降解RhB最显著的影响因素。当H_(2)O_(2)的投加量为47.45 mL/L、水体初始pH值为8.11、紫外光强度为730μW/cm^(2)时,反应120 min后,RhB的理论去除率为92.44%,与验证实验结果的相对偏差为0.89%。由紫外-可见光谱和三维荧光光谱扫描结果可知,RhB在反应过程中被有效降解。该实验利用两种实验方法优化工艺条件,有助于提高学生在科研训练中对反应影响因素、动力学拟合及实验条件优化的认识。

高分子医用材料聚丙烯/硅凝胶瘢痕贴片创面修复应用比较

在对烧伤瘢痕患者进行整形修复治疗的过程中,硅凝胶瘢痕贴片作为一种安全、有效的新型材料,开始在此类患者的修复治疗中得到越来越多的应用。在对接受整形修复治疗的烧伤瘢痕者进行分组研究,分别实施常规皮肤软组织扩张治疗和皮肤软组织扩张联合硅凝胶瘢痕贴片治疗。结果表明,在皮肤创面愈合时间与血运恢复时间、术后不同时间皮肤创面愈合率、临床疼痛程度,以及皮肤瘢痕评分情况等方面,皮肤软组织扩张联合硅凝胶瘢痕贴片治疗均体现出较为明显的临床应用优势。

DLL1在骨形态形成蛋白9诱导骨髓间充质干细胞成骨分化中的作用

目的探讨Notch配体Delta-like1(DLL1)在骨形态形成蛋白9(bone morphogenetic proteins 9,BMP9)诱导的骨髓间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)成骨分化中的作用及机制。方法利用DLL1重组腺病毒上调永生化小鼠胚胎成纤维细胞(immortalized mouse embryonic fibroblasts,i MEF)中DLL1 mRNA的表达,分别采用细胞化学染色、活性测定对早期成骨指标碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)和晚期成骨指标钙盐沉积的影响;其次裸鼠皮下异位成骨实验进一步了解DLL1的体内成骨作用;最后用qRT-PCR、Western blot和荧光素酶检测DLL1对BMP9经典信号通路中Ⅰ型受体、Smad1/5/8磷酸化和Smad结合元件(smad-binding element,SBE)转录活性影响。结果与对照组相比,DLL1在体外能明显促进BMP9诱导的MSCs早期成骨指标ALP活性和晚期成骨指标钙盐沉积的生成;同时也能明显促进BMP9诱导的MSCs裸鼠皮下异位成骨作用;BMP9信号通路中ALK2表达明显增加,而对ALK1则没有影响;Smad1/5/8蛋白量没有明显变化,而p-Smad1/5/8蛋白及SBE活性明显增加(P<0.05)。结论 DLL1可以促进BMP9诱导的MSCs成骨分化,可能通过影响BMP9信号通路来实现其促成骨作用。

超敏C反应蛋白与扩张型心肌病患者炎症因子水平、心功能的相关性

目的:探讨超敏C反应蛋白(hsCRP)与扩张型心肌病(DCM)患者炎症因子水平、心功能的相关性。方法:连续性收集我院2014年3月至2016年3月102例DCM患者。根据入院时的hsCRP水平,患者被分为低hsCRP组(51例,≤3mg/L)和高hsCRP组(51例,>3mg/L)。测量比较两组血hsCRP、脑钠肽(BNP)、白介素(IL)-6、IL-1、肿瘤坏死因子(TNF)-α水平、左室舒张末内径(LVEDd)、左室射血分数(LVEF)。分析炎性因子与心功能指标的相关性。结果:与低hsCRP组[(2.18±0.12)mg/L]比较,高hsCRP组[(3.87±1.53)mg/L]的LVEDd [(58.47±6.16)mm比(66.58±9.45)mm]显著增大,BNP [(232.04±56.07)pg/ml比(466.34±105.12)pg/ml]、IL-6 [(6.48±2.48)ng/L比(9.38±2.41)ng/L]、IL-1 [(63.58±6.58)ng/L比(67.84±5.75)ng/L]和TNF-α[(74.58±8.39)ng/L比(79.58±10.71)ng/L]水平显著升高,LVEF[(38.67±6.08)%比(33.23±5.15)%]显著减小,P<0.05或<0.01。线性相关分析显示高hsCRP患者的hsCRP水平与IL-6、IL-1和TNF-α水平呈显著正相关(r=0.328～0.341,P均<0.05);hsCRP、IL-6、IL-1及TNF-α水平与BNP、LVEDd、NYHA心功能分级呈显著正相关(r=0.241～0.432,P<0.05或<0.01),与LVEF呈显著负相关(r=-0.346～-0.327,P均<0.05)。结论:超敏C反应蛋白水平与DCM患者的心功能有明显的相关性,因此,它可以作为此类患者心功能改变的重要监测指标。

基于线性回归的压缩天然气客车能耗估算研究

随着我国城市化和机动化水平的提高,居民出行需求也大大增加,由此造成我国近年来交通行业能耗量飞速增长,为解决这一问题,基于山东省部分交通运输企业运输装备的日常运营数据建立交通运输能耗统计监测体系,以寻求有效降低交通运输能耗的方法。研究将客运车辆能耗统计工作通过建立多元线性回归模型来实现能耗的评估及预测,并对模型进行检验。检验结果表明回归模型实际结果偏差在6.73%以内,能够为车辆能耗估算及预测提供依据,分析表明周转量、电器能耗占用比例以及客位利用率与车辆能耗具有显著的线性相关关系。

多金属氧酸盐电催化降解染料废水的研究

采用IR和XRD等手段对磷钼酸(PMo12)和3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)形成的电荷转移配合物(TMB)3PMo12进行表征,结果表明配合物中的杂多阴离子仍保留着Keggin结构.将配合物负载于γ-Al2O3上制备(TMB)3PMo12/γ-Al2O3负载型催化剂填充于电化学反应器中,考察电催化氧化体系降解酸性大红3R染料废水的效果.研究表明,(TMB)3PMo12/γ-Al2O3催化剂对酸性大红3R废水显示了良好的电催化活性,催化剂填充量为50g,负载量为0.6%时,在pH值为4,槽电压15.0V,曝气量0.14m3/h,极板间距3.0cm反应条件下,60min后,色度去除率达到79.7%,去除效果较传统二维平板和三维电解槽更高.

硫自养反硝化反应器脱氮特性研究

以硫自养反硝化反应器脱氮为研究体系,对其反硝化特性进行研究。结果表明,反应器完成挂膜后,15天可完成对反应器内硫自养菌的驯化,相比于其他的硫自养反硝化反应器,所用时间较短,进水pH值为8,t（HRT）为4.3h,进水硝酸盐质量浓度为70 mg/L时,脱氮率可稳定在90%以上,反硝化速率达18.5mg/（L·h）（以N元素计）;反应器上、中、下部均有脱氮硫杆菌,且中、下部较多。反应器的最佳进水硝酸盐质量浓度为50mg/L,最适温度为30~35℃,最佳进水pH值为7~8,硝酸盐去除率可达90%以上。

辽宁产中华大蟾蜍和花背蟾蜍蝌蚪形态特征的比较和分析

对中华大蟾蜍Bufogargarizans和花背蟾蜍B.raddei第36期蝌蚪外形和口部形态结构进行详细观察和描述,并进行了定量比较和分析。中华大蟾蜍蝌蚪体背观呈长卵圆形,全身黑褐色;尾呈桨形,背腹鳍透明无斑;唇齿式为2(2)/3(即Ⅰ:1+1/Ⅲ)。花背蟾蜍蝌蚪体背观呈卵圆形,体背面和侧面为灰黑色或深灰色,腹面灰色有金属光泽;尾呈纺锤形,背鳍近透明,其上有黑色细纹,腹鳍透明无色;唇齿式为2(2)/3(即Ⅰ:1+1/Ⅲ),个别为2(2)/3(1)(即Ⅰ:1+1/1+1:Ⅱ)。两种蟾蜍蝌蚪在体色、体型、尾色、尾型、口盘形态结构以及繁殖等方面有着明显区别。对辽宁和华西产的中华蟾蜍蝌蚪的分析表明两地蝌蚪在形态特征方面基本相同,显示出蝌蚪在种内的稳定性。编制了两种蟾蜍蝌蚪的简明检索表,供野外调查和监测参考。

氧化还原介体催化强化偶氮染料脱色研究进展

偶氮染料废水是公认的难处理废水之一,解决问题的关键是缩短厌氧生物脱色时间。大量研究表明具有氧化还原性能的不同有机分子对于厌氧(生物)脱色催化作用是明显的。氧化还原介体通过自身不断的氧化和还原来传递电子,明显加速电子传递速率,可使偶氮染料氧化/还原速率提高1到几个数量级,大幅缩短降解时间。讨论了不同微生物作用的偶氮染料脱色机理,总结了氧化还原介体对偶氮染料还原(生物)转化过程的催化效果,并指出今后的研究方向,以提高氧化还原介体(生物)催化降解偶氮染料的实际应用性。

PSAF混凝剂预处理阿维菌素废水试验研究

通过以粉煤灰和硫铁矿烧渣为原料制备的复合高效混凝剂聚硅酸铝铁（PSAF）预处理阿维菌素废水，取得了较好的混凝效果。其最佳工艺条件：pH值为6．5～7．5，PSAF投加的质量浓度为80mg／L，废水中COD，SS和AVM的去除率可分别达到18．9％，34．6％和20．5％；处理后废水ρ（BODs）／ρ（COD）由0．31提高到0．42，废水的可生化性得到一定的提高，为废水的后续生化处理打下了良好的基础。

氧化还原介体在环境治理中应用研究进展

对目前研究的氧化还原介体进行了分类,综述了氧化还原介体的研究进展,并指出了今后的研究方向,以提高氧化还原介体在催化生物降解污染物中的实际应用。

UASB反应器处理青霉素废水启动特性的研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,以高浓度青霉素废水为处理对象,研究了中温条件下UASB反应器的启动、厌氧颗粒污泥特性和废水处理效果。结果表明:接种消化污泥,水温33～35℃的条件下,采用逐步提高青霉素废水进水浓度的方式,运行80d后,可实现UASB反应器的启动。进水ρ(COD)达到4 000mg/L左右,COD去除率稳定在84%以上,容积负荷为3.36kg/(m3.d)(以COD计),产气量为5.9L/d;反应器内污泥实现颗粒化,粒径约为2mm。

(NH4)3PW11O39Sn/TiO2复合材料光催化降解染料废水的研究

利用生物模板法制备TiO2,将(NH4)3PW11O39Sn负载于TiO2上,制备具有多孔结构的(NH4)3PW11O39Sn/TiO2复合材料。采用XRD、DRS、SEM、TEM和XPS等手段表征了(NH4)3PW11O39Sn/TiO2的微观形貌和结构。采用Tauc Plot法计算(NH4)3PW11O39Sn/TiO2的禁带宽度为2.45 e V,吸收波长达到506 nm。通过可见光催化性能实验考察了(NH4)3PW11O39Sn和TiO2的质量添加比对AR3R降解效果的影响。结果表明,当(NH4)3PW11O39Sn和TiO2的质量比为1∶1时对AR3R的降解效果较好,可见光下反应30 min,降解率可达100%左右。自由基捕获实验结果表明,降解过程中h+和·OH起主要的氧化作用,·O2-起辅助作用。

牛粪与玉米秸秆配比对混合厌氧发酵速率的影响

为了研究牛粪与玉米秸秆的不同配比(以下简称粪秆配比,以挥发性固体(VS)计算)对厌氧发酵速率的影响,初步确定影响发酵产气限速的因素,在中温(38±1)℃条件下,以厌氧颗粒污泥为接种物,以不同配比的牛粪与玉米秸秆为底物进行混合厌氧发酵,测定日产气量、沼气中CH_4与CO_2的浓度、沼液中的总碳(TC)、挥发性脂肪酸(VFAs)浓度和pH值。结果表明,粪秆配比为2∶1时,水解速率常数、单位基质产甲烷量和生物转化产甲烷效率最大,其值分别为0.043 7d^(-1),271.93mL/g,71.59%。发酵初始(第1日)VFAs中乙酸浓度与牛粪比例成正比,发酵中期(第5日)丙酸积累浓度与秸秆比例成正比。发酵周期内粪秆配比与限速阶段的关系:第1日,秸秆比例越大,产气限制阶段越倾向于水解酸化阶段,第2-15日,秸秆比例越大,产气限速阶段越倾向于产氢产乙酸阶段;第16-30日,各组发酵产气限制阶段均为水解酸化阶段。该试验重点对粪秆配比与产气限速因素的关系进行研究,为进一步提高混合厌氧发酵产气效率提供了理论和试验依据。

基于xPC的电池管理系统硬件在环测试研究

介绍了一种基于xPC目标的电池管理系统硬件在环测试平台,采用MATLAB/Simulink及RT-lab工具箱完成了整车、动力蓄电池相应的模拟信号和数字信号的产生、转换以及发送和接收,采用Labview软件完成了上位机用户测试界面的开发.使用表明,该平台可有效地测试电池管理系统的各种功能及其工作可靠性.