水污染控制工程范文1
关键词：OBE理念；水污染控制工程；教学改革
引言
加入《华盛顿协议》代表我国正式开始了具有国际实质等效的工程教育认证工作。工程教育专业认证有三大基本理念：(1)成果导向；(2)以学生为中心；(3)持续改进[1]。这些理念能够引导和促进专业建设与教学改革，保障和提高工程教育人才培养质量[2]。OBE(Outcomes-basededucation)教育概念自1981年提出以来，已迅速成为国际教育改革的主流概念，并且也符合工程教育认证标准。因此，用其指导我国教育理念引导工程认证改革，具有重要的现实意义[3]。目前，国内已有诸多学者将OBE教学模式应用在其课程教学中，并取得了很好的效果[1,3-5]。
1教学设计目前存在的不足之处
水污染控制工程课程是环境工程专业的核心主干课程，也是考研科目之一。本课程侧重于基础理论和基础知识的传授。教学目标是要求学生理解和掌握水污染控制的具体过程方法和进行实践，培养学生能够独立分析水污染问题，使学生具备进行水污染控制的规划设计和开展水污染控制科学研究的能力，达到培养理论知识扎实、实践能力强的高层次水环境保护人才的目标。通过调研我们发现目前水污染控制工程课程的教学存在着一定问题，关于课程教学效果这一方面，目前的课堂教学更多拘泥于课本上的知识，教师按照课本的章节介绍各种工艺流程的原理及设计计算，主要采用的是被动灌输为主的教学方法，忽略了学生的主体作用；同时教学模式单一枯燥，不能更好地调动学生的学习热情，在持续改进方面做的也不够。在课程评价机制方面，水污染控制工程课程的教学效果主要通过学生综合评价分数的分布和期末试卷的分析来评价，采用将平时成绩(30%)与期末考试成绩(70%)相结合进行综合评价的传统模式。这种评价方式不能对应到具体的课程教学目标，无法准确评估学生的学习成果情况。据此提出的教学改进措施过于笼统，缺乏针对性，不能很好地持续改进[1]；实验教学方面，主要模式是教师先对实验进行讲解和演示，学生按照教师设定的实验操作步骤，一步一步完成实验，再以实验报告的形式完成实验考核，在这个过程中，学生对实验的参与度较低，数据的可靠性也不会得到更多的关注，实验结果的准确性也较低，甚至实验报告普遍存在抄袭现象；至于课程设计这一部分，目前更多的是通过分组开展，小组内部的分工和监管均存在问题，小组中经常存在没有真正参与到设计中的同学，小组和小组之间的借鉴率也很高，不能有效地提升学生的课程设计能力，满足不了现代社会对工程类人才的迫切需求。因此，为了提高环境类专业人才的质量，亟需对水污染控制工程课程开展教学改革。
2基于OBE理念的课程教学改革思路
2.1课程改革目标
OBE教育理念强调在教学设计和实施中以学生的培养目标为指导，培养目标与毕业要求基于学生的培养来确定，在教学内容的设计过程中充分考虑学生的预期教学效果[3-4]。水污染控制工程课程是一项环境工程和科学专业的核心课程,它要求学生掌握水污染控制的基本原则和水处理技术的主要处理方法,并能够设计工艺路线,满足选择设备和结构设计计算、调试及相关项目管理实际情况的需要。本课程的学习使学生掌握相关内容，为将来进入环境水处理领域打下基础。基于OBE理念中的成果导向教育理念，首先利用调查问卷的形式针对教师、学生和用人单位开展调研工作并对结果整理分析，综合考量目前社会对高素质人才的要求，确立环境工程专业的水污染控制工程课程的培养目标[3]。在此基础上，优化设计教学过程，重新构建课程的目标定位，明确学生毕业要求中关于“知识、能力与素质”这些方面的达成度，并按照这门课程对环境工程类毕业生的毕业要求的对应达成效果将预期产出逐条分解为课程中需完成的能力指标点。
2.2教学内容改革
教学内容从培养目标和学生的实际需求出发。教师在预期学习目标的指导下，结合课程毕业要求的指标设计教学内容，引导学生进行有目的的学习。水污染控制工程课程教材中详细地介绍了水中各种污染物的处理方法及原理，然而在现实中多种污染物复合存在的情况普遍存在，处理工艺和设备的选用灵活多变[6]。因此，在设计教材内容时，要对相关知识点进行梳理、集中、合理补充，例如在介绍污水生物处理这一部分知识点时，结合环境工程微生物学课程，从微生物学的角度来学习分析废水处理中微生物的作用，进而理解废水处理的原理。提高学生对知识点融会贯通的程度，调动学生的积极主动性，以期培养学生理解、分析和解决实际问题的能力[6]。
2.3教学方式改革
OBE教学模式改变了以往的知识导向教学模式，强调以学生为中心的教育，侧重于学生学到了什么和他们能做什么。教师以学生为中心，帮助学生学习[6]。为了实现既定的学习目标，需要创造相应的机会和条件，如利用网络微课、教学短视频等引导学生课前预习，熟悉教学内容;将先进的研究成果融入教学，使得课程内容新颖、与时俱进；在教学过程中，通过引入与课程内容密切相关的实践案例，激发学生积极思考，增强学生对教学内容的关注度；根据知识点，组织课堂讨论、演讲、学生相互评价，不仅调动了学生学习的积极性，也锻炼了学生洞察问题、分析问题的能力;围绕课程的核心知识点，设计、分发、分组提交开放式问题作业，鼓励学生通过小组讨论、查阅资料的方式完成作业，对课堂教学的内容进行补充。
2.4考核方式改革
在OBE教学理念中，突出了学生的学习成果的重要性，对于教师的教学评价应聚焦在学生取得的成绩上，即教得好与不好，要通过学生学得好与不好来进行反馈，并且不断地实施持续的反馈改进模式。OBE教学理念中的多元化评价模式是一种全过程、多元化、多层次、多角度的针对学生学习过程的考核，用以评估教学目标的完成度，进而根据考核结果反馈到教学内容与教学策略中，继而对教学过程更进一步优化调整，建立一种具有“评价—反馈—改进—评价”循环特征的持续改进机制。传统的课程考核侧重以考试成绩来衡量学习成果，在OBE教学模式中，合作学习也是非常重要的一点，即借助团队协作的模式，引导每一位学生来共同实现教学目标，教学目标最终是达成性评价，而不是比较性评价。因此要对以往的闭卷考试这种考核方式进行改进，引入过程评价体系，引导和鼓励学生自主思考，自主学习，以小组为单位引导学生多讨论，多交流，以期学生能够获得更好的学习成效。
水污染控制工程范文2
关键词：绪论课；水污染控制工程课程；教学设计；应用型本科
水污染控制工程课程作为环境科学与工程专业的必修课程，在该专业的学习过程中占据着举足轻重的地位[1]。水污染是目前国内外非常严峻的环境问题，学习水污染控制的基本原理，掌握水污染处理的常见方法，对应用型本科院校的学生就业起着十分关键的作用，因此学好水污染控制工程课程对于环境科学与工程专业的学生而言尤为重要[2]。然而，该课程涉及内容广泛，在缺乏实践经验的情况下，很多知识不能被学生较好地消化吸收，甚至容易让学生产生倦怠感，影响课程的学习效果。绪论课对于刚刚接触水污染控制工程课程的学生而言，可能成为这门课程的“兴奋剂”—教师通过良好的教学设计，提高学生的学习兴趣[3]，引导学生主动学习，为后续内容的学习铺垫坚实的基础；它也可能成为这门课程的“绊脚石”—依然采用“教师讲，学生听”这种枯燥乏味、一成不变的授课模式，无疑打击学生的学习积极性，让学生对后续课程的学习望而生畏，甚至从一开始便打算放弃这门课程的学习。因此，绪论课作为水污染控制工程课程的第一课，应当成为一个良好的开端，教师很有必要花精力、想办法让课堂变得有内容、有吸引力。成都工业学院作为一所地方应用型本科院校，致力于培养基层应用型工程技术人才，近年来在课程改革方面进行了大量的探索，取得了较好的成果。笔者结合本校水污染控制工程课程的教学改革实践，从理论讲解、案例导入、虚拟仿真、互动实验、课外推荐等环节的设计阐明该课程绪论课的教学设计与实践。
1理论讲解
介绍课程基本情况理论讲解环节分为“三步走”。第一步，教师需要告诉学生“为什么”要学习水污染控制工程课程，从就业、考研或个人能力的提升等几个方面，介绍该课程对于环境科学与工程专业的重要性。第二步，教师需要告诉学生水污染控制工程课程要“学什么”，从物理法、化学法、生物法等几个方面，介绍水污染防治的常见方法及途径。需要说明的是，教师不需要对细节的方法或复杂的原理展开讲解，而更多的是通过与现实生活息息相关的细节告诉学生，水污染治理技术十分常见，并通过浅显易懂的语言阐述水污染处理方法的基本原理。第三步，教师需要告诉学生“怎么学”水污染控制工程课程，从理论、实验、实践、实习等几个方面，介绍本课程的学习体系、学习方法和学校提供的配套条件。通过“三步走”策略，打消学生的畏难情绪，鼓励学生富有创造力的学习。
2案例导入
普及水污染生活常识案例导入环节主要通过与生活密切相关的案例，普及与水污染控制工程课程相关的生活常识。案例的选择应该具有引导性，如在绪论课开始时导入“癌症村”案例，通过视频和报纸新闻资料介绍“癌症村”的由来和影响，进而引出“水污染”的危害；案例的选择应该具有实用性，如在介绍物理化学法时导入“电解水骗局”案例，通过电解水实验视频揭秘净水器常见骗局，进而让学生明白学习本课程的实用性；案例的选择还应该具有专业性，如在介绍水体主要污染物时导入“滇池水体富营养化”案例，通过图片、Flash等形式让学生初步了解水体富营养化的原因、危害。在不同的环节，导入不同类型的案例，可以让学生更好地体会水污染控制的重要意义。
3虚拟仿真
感受水污染净化过程通过理论讲解和案例导入后，学生已经对水污染控制工程课程有了初步的了解，对常见的水处理方法也有了初步的印象，然而对于集成各项水处理技术于一体的污水处理厂仍处于模糊状态。此时，通过“虚拟仿真”环节的设置，让学生身临其境观看污水处理厂的全貌、主体构筑物以及动态工艺流程，感受水污染净化过程，并指出水处理工艺多种多样，应该根据实际情况选择和组合运用，从而实现污染物的去除或污水的达标排放。该环节结束后，教师应鼓励学生在学习之余进入虚拟仿真实验室模拟训练，将课堂所学知识灵活运用，依托虚拟仿真平台掌握水处理的基本操作技巧。
4互动实验
激发学生学习兴趣“讲”和“看”往往还不足以调动学生的学习兴趣，若能在绪论课中融入课堂互动实验，将原本枯燥乏味的课堂变得生动活泼。教师应根据自己的教学经验和可用的实验条件，设计出若干可用于课堂操作的互动“小实验”。之所以称之为“小实验”，是因为它与实验室实验存在明显的区别，主要体现在：一是“小实验”应与水处理技术密切相关，但学生能在还未掌握专业知识的情况下顺利完成，并在完成后通过教师的引导对专业知识进行掌握；二是“小实验”需要严格控制时间，一般设计在较短时间(10～20分钟左右)内完成，同时安全性可控；三是“小实验”应当具有明显的视觉效果，让学生能清楚观察到实验前后的变化；四是“小实验”在具备专业性的同时，还应具有趣味性，教师可将其设置成竞赛形式，基于实验效果评选出最佳互动选手，从而激发学生的学习热情。以“过滤和吸附”知识点为例介绍“小实验”的设计。教师提前准备好以下材料：滤柱若干根；河砂、石英砂、大理石砂、沸石砂、碎石、活性炭、陶粒、废弃钢渣、海绵铁、铁粉、玉米芯等不同类型、不同粒径的滤料若干份；含一定浓度污染物的人工配制污水；滤布若干份；其他配件(剪刀、药勺、手套、烧杯等)。向学生展示上述材料，并解读互动实验规则：选取3～5位学生上台，每人挑选1～3种滤料填入滤柱内，提示学生可以只选择其中一种，也可以选择多种进行任意组合或混合，但填充高度不能超过柱内的指定高度(限时5分钟)；利用自制滤柱，每人负责处理完一定体积的人工配制污水(限时5分钟)；由教师采用提前配制好的测试药剂对滤柱出水水质进行判定，根据学生的操作表现和处理效果综合评判出最佳净水员。“小实验”结束后，教师请参与互动的学生谈谈自己的收获与体会，并与同伴一起分析失败或成功的原因，最后总结影响过滤和吸附效果的因素以及滤料的选择和混配原则。通过这些“小实验”，激励学生勇于创造，充分利用生活废弃物作为水处理原材料，积极学习水处理知识，踊跃探索和开发新型的水处理装置。
5课外推荐
鼓励学生经常学习课堂学习时间是有限的，知识体量的传输也是有限的。课外学习既可以复习巩固课堂所学，同时也是对课堂知识的一项补充与延展。传统的课外学习模式主要包括课后作业、考试训练、制作PowerPoint等，但这些方法趣味性不强。为解决这一问题，教师在绪论课结束之余，可以向学生推荐若干实用的涉及水污染控制的论坛，如小木虫、水网论坛、水世界等；也可以推荐若干关注度较高的微信公众号[4]，如环境工程、中国给水排水、环保水圈、工业污水处理等；还可以建立课程微信群，由教师不定期、选择性地推荐一系列具有代表性的水环保类文章。通过上述途径，让学生保持学习状态，与时俱进，了解最新的水处理动态。在该环节的实际操作中，教师应该给学生提供相应的网址或二维码，鼓励学生至少关注一个论坛或微信公众号。课程微信群的推荐文章，教师应当精心选择，同时也鼓励学生推荐文章。此外，课程微信群除推荐相关文章外，还可以作为课后习题、学习疑问的讨论区，鼓励大家积极思考、踊跃发言。
水污染控制工程范文3
1.课堂教学效果比较
“专升本”和普通本科教学班在教学大纲、教学计划、课程学时、所用教材等方面都完全相同。在教学过程中，笔者发现普通本科生学习积极性高，师生互动多，课堂教学氛围明显优于专升本班的。学生经常带着问题来上课，如水体富营养化为什么会形成，如何进行控制；河流为什么会发黑发臭、如何进行修复等。这些在日常生活中困扰着学生的问题会与课堂上相应的知识点产生碰撞，容易形成和谐的师生互动、生生互动，产生强烈的教学共振，提高教学效果。而“专升本”学生生源专业背景复杂，缺少环境工程的基本知识点支撑，对污水处理基本概念的理解和把握相对吃力；这导致学生在课堂中缺乏自信，师生互动少，教师在课堂中被动地以讲授式教学为主，课堂氛围相对沉闷。
2.期末考试成绩比较
普通本科班和“专升本”班的期末考试试卷相同，试题类型包括名词解释（14%）、填空题（12%）、选择题（20%）、简答题（40%）和计算题（14%）。经统计分析发现，普通本科班期末考试的班级平均分为82.6±12.6（n=34），而“专升本”的班级平均分为76.4±10.8（n=39），普通本科班的期末考试成绩高于“专升本”班级6分之多。
3.原因分析
学生专业背景差异大，专科阶段的实践、认识实习和先修课程的缺失以及现阶段课程设置是“专升本”教学效果劣于普通本科班的主要原因，现分析如下。对于普通本科班而言，本课程设置在第五学期是合适的。此时，他们已修完大部分先修课程，并通过认识实习、暑期社会实践、浙江省“五水共治”科普活动等实践环节积累了一定的专业认识；此外，部分学生还通过参与大创项目、挑战杯、教师科研课题等，对污水处理技术已有了一定深度的了解。因此，普通本科生在学习《水污染控制工程》时已有了一定的认知基础。然而“，专升本”学制为两年，第四个学期为毕业设计阶段，因此大部分课程都要集中在前3个学期内完成。由于“专升本”学生基础相对薄弱，专业背景复杂，很多学生对于化学、环境监测、环境工程原理、环境微生物学等这些环境工程专业课的先修课程都未学习过，更无从谈起上述普通本科生经历的各项专业实践环节。为达到环境工程专业本科生培养目标，这些课程都补充在“专升本”培养计划中。然而受学制制约，学生课程任务繁重，上述课程需要与《水污染控制工程》等专业课同时开展，无法达到“先修”的要求。因此，教师在授课过程中对一些基本概念的讲解就要比普通本科班花费更长的时间，学生理解和把握起来也显得十分吃力。比如，在讲解污水二级生化处理时，就需要学生具有扎实的环境微生物学基础，才能有效学习有机物、氮、磷的去除机理和处理工艺。这对于在第三学期就修完环境微生物学的普通本科生而言游刃有余，而对于“专升本”学生而言，该课程与《水污染控制工程》在第一学期同时开展，教学效果显然不好。
二、提高“专升本”教学质量对策和建议
1.以学生为中心，丰富教学手段
《水污染控制工程》是一门工程实践性极强的专业课程，特别是在工程教育认证和“卓越工程师”培养计划的大背景下，理论教学必须按照国际标准、结合工程应用开展，从而提高我国工程教育质量。在“以学生为中心”的前提下，不断丰富和创新教学手段。针对“专升本”学生专业背景迥异、专业基础知识薄弱等问题，在教学过程中可结合启发式教学、案例教学、演示法教学、比较教学等手段；同时结合日常生活中的所见所闻，深入浅出，引导学生对基本概念和知识点的理解与掌握。如在讲化学混凝时，通过列举“甜豆浆”和“咸豆浆”的表观性状的差异，加深学生对“压缩双电层理论”的理解，提高了课堂的趣味性。另一方面，可聘请设计院、环保公司里工程经验丰富的专家学者来课堂授课讲学，开阔学生的工程视野。
2.合理设置开课学期和先修课程
环境工程（专升本）是我校新招生的专业，因此，其培养计划的制定也是摸着石头过河、不断完善的过程。之前的培养计划中，《水污染控制工程》设置在“专升本”第一学期。而实际情况表明，大多数“专升本”学生在专科阶段对前文提到的先修课程都未曾学习过。这对专业基础知识和实践能力本来就弱的“专升本”学生来说，《水污染控制工程》安排在第一学期欠妥。为了解决先修课程和水污染控制工程教学过程中的矛盾，我校已将其开课学期调整为第二学期，在完成先修课程的学习、夯实基础知识后，相信“专升本”班级课堂氛围和教学效果都会有大幅提高。此外，建议在培养计划中补充认识实习，在第一学期末或第二学期初可组织参观污水处理厂等实际工程项目，使学生有直观的工程认识。
3.让学生参与科研项目，提高实践能力
环境工程专业普通本科生在课余时间都有参与教师科研项目的机会，或自己申报校级、省级、部级的创新项目。因此学生对专业课的学习积极性很高，会主动查阅相关文献资料，更容易实现“翻转课堂”的教学理念。对于“专升本”学生而言，由于大部分学生都是外校考入我校的，与老师之间还处于陌生和熟悉阶段；加上课程紧张，短时间内难以有效开展相关课题研究，实践动手能力相对较弱。对于“专升本”学生而言，可效仿我校施行的本科生导师制，并建立相应的体制和机制，使“专升本”学生与大一新生一样，在入学时就有专任教师进行专业指导。如此可增强“专升本”学生的认同感和自信心，提高实践能力、培养水平和竞争力。
4.利用现代网络平台，提高师生和生生互动
在网络科技高度发达的今天，人与人之间的距离也越来越近。教师也可借助QQ、微信、微博等现代网络平台拉近与学生间的时空距离，使学生的问题能及时得到解决。专任教师在自己的研究领域属于专家，比如在他们的“微信朋友圈”中都会活跃着一些专业人士，或多或少会转发一些最新的技术。教师可以将这些资料转发至教学班班级微信群，供学生在空闲时阅读。这样可提高师生间的互动，学生在课后也能轻松学习专业知识，提高学习效率，弥补专业知识的欠缺。从目前反映的情况来看，这一措施极大提高了学生的学习积极性，也使师生间的关系更加融洽。
三、结论
水污染控制工程范文4
关键词 东江；源头区；水污染；系统控制工程；控制策略
中图分类号 X522
文献标识码 A
文章编号 1007-5739(2012)02-0279-03
1 东江源头区面临主要水环境问题
东江是珠江三大水系之一，发源于江西省赣州市寻邬县，干流全长562km，其中广东境内435km。近年来，随着珠江三角洲经济的快速发展，作为广东省及香港特别行政区最重要的饮用水源地，东江水环境呈现出典型的“高经济密度、高发展速度、高功能水质要求及高强度控污”特征。东江源头区包括赣州市的寻乌、安远和定南3县，地理位置为东经114°47＇～115°33＇，北纬24°29＇～25°33＇，流域面积3502km2，约占东江全流域面积的1/10，源区范围及主要水系分布如图1所示。
“十一五”期间，东江源区人口快速增长，伴随着经济建设范围的逐步扩大，城镇生活污水、生活垃圾和农业、矿业污染物大量进入水体，加大了东江水环境保护的压力。总体而言，东江源头区面临的水环境问题主要包括以下几个方面。
1.1 城镇基础设施建设薄弱。随着人口的增加，水环境压力将与日俱增
东江源区3个县非农业人口13.08万人。2009年底，3县城市污水处理厂才建成试运行，城镇生活污水仅经化粪池简易处理后便直接排入地表水中。3个县的大部分乡镇未建垃圾处理场，许多生活垃圾直接倒入溪沟。随着人口的增加，城镇生活污水和垃圾直接排放将给水环境带来越来越大的污染。
1.2 规模化养殖业发展势头良好，水质保护堪忧
近年来，东江源头区规模化养殖业发展势头良好，但部分养殖业废水未经处理就直接排入周围地表水体，如不采取有效的污染治理措施，地表水水质将日益恶化。
1.3 农村、农业面源污染日趋严重
东江源头区农村。农业面源污染主要来自农村生活污染物、散养畜禽、农田径流、果园径流等。3个县农村散养畜禽亦呈加速发展的趋势，农林牧渔业总产值呈逐年增长的趋势。为提高果业和种植业产量，农民大量使用化肥和农药，部分化肥和农药流入地表水体。因此，东江源头区地表水体正遭受农村和农业面源污染的威胁。
1.4 工业污染形势依然严峻
东江源头区工业呈迅猛增长的势头。随着工业的发展，工业废水也将不断增加，工业废水及其污染物对水体的污染也将呈逐年增加的趋势。
1.5 废弃金属矿山重金属污染控制有待加强
东江源头区矿产资源丰富，特别是钨、铅、锌、铜和稀土等矿产资源丰富，素有“稀土王国”之称。区内现有各类矿山(点)数千座(处)。多年的采矿活动，产生大量的废弃地和矿山固体废弃物(尾砂库)。尾矿和剥离物中所含的重金属、残留在尾矿中的选矿试剂(酸性试剂、有机试剂)等污染物，在雨水的冲刷和淋滤作用下进入水体，造成地表和地下水体的严重污染。
1.6 有毒有害污染物受到广泛的关注
东江作为供水水源，其水质污染特别是有毒有害物质的污染备受关注，一旦东江源头区环境恶化，生态危机必然会通过江河的生态链传导至整个东江流域，影响东江流域人民的生存、生活和生命质量。因此，东江源头区应全面治理点源和面源污染，特别是重金属等有毒有害污染物。
总体而言，东江源头区水质污染以氨氮、有机污染和重，金属为主。主要污染物为氨氮、铅、高锰酸盐指数、石油类、砷、镉、六价铬、汞等。农业和农村面源污染问题是当前东江源头区水环境保护的重点和难点。
此外，面源污染的控制是东江水环境保护的关键。东江源头区面源以农业面源为主，污染形式主要表现在居民生活污染、种植业和果业污染等，在居民生活污染及种植业污染没有太大变化的情况下，当前源区果业生产是污染变化明显的污染源。
东江源区是我国重要的水果(尤其是柑橘和脐橙)生产基地，种植柑橘和脐橙是当地农民脱贫致富的途径之一。果树种植面积的迅速增加所导致的一个严重后果是大量山体遭到开发，而坡度大于15°，甚至超过25°的山体也被承包用于种植果树，这些山体水土流失严重，土壤中的氮、磷等营养盐进入地表水体，同时随着大量人工施加的各种农药(毒死蜱、阿特拉津、氟虫腈、吡虫啉、克百威、2.4-D丁酯、涕灭威、丁草胺、乙草胺等)、化肥(氮肥、磷肥、钾肥、复合肥、有机肥等)被雨水淋刷进入地表水，都给当地水环境质量造成非常大的压力。
东江源头区3个县各乡镇年生猪出栏约48万头。部分乡镇成规模的养殖场都已开始实行较科学的养殖方式(如自然养殖法)，并根据其实际情况采取不同的废物处理措施，如建设沼气池发电，有的养殖厂设计的粪便处理率达100％，实现零排放的目标。但目前仍存在水污染问题：养殖过程中生猪排出的粪便积累于垫料中，必将导致垫料重金属等难降解污染物的浓度大大超过普通粪便，未来更换垫料时，对垫料处理途径及方法的确定尚需进一步研究，含高浓度重金属及其他难降解污染物的垫料进入自然环境时必将对作物、水体质量、微型生物多样性造成严重影响，更有可能对人类健康造成损害。
2 东江源头区水污染系统控制工程
依照东江源区水环境特征，水污染系统控制整体结构如图2所示，关键工程包括以下几个方面。
2.1 矿区污染控制工程
选用经济、实用的矿区污染综合控制技术(以化学固化、土壤淋洗、电动修复为代表的物理化学技术和以植物提取、植物挥发和植物稳定为代表的植物修复技术等)，完善环保、水保设施。在所有生产矿山建立与生产规模相适应的“三废”处理和回收设施，防止破坏面积和程度进一步扩大。对区域内已关闭稀土矿遗留的采矿作业场地以及岿美山钨矿、定南县钨矿等老钨矿，主要采取修建污水处理工程、挡土墙、拦砂坝、塘坝、谷坊、排水沟等工程，平整改良土地，铺盖客土，恢复植被。
2.2 畜禽养殖场污染控制工程
对规模化畜禽养殖污染源，要求建设污水处理设施，如间歇进水间歇好氧活性污泥废水处理法处理工艺等。同时加强排污监控。对散养畜禽污染源，在源头区域改良、新建和推广标准化“猪-沼-果”模式。
2.3 农业面源污染控制工程
建设果业开发污染人工湿地综合治理规划工程，通过建设湿地立体生态系统吸收和降解地表径流中农药、化肥污染，并以导流措施和湿地沉淀方式等控制水土流失。同时结合源头区域“柑桔种植优势区”的特点，建设畜禽养殖一
果业开发生态经济循环圈。按照“资源化、无害化、生态化”的原则，利用资源化治理工程和配套措施处理规模化畜禽养殖有机污染，扶持大中型能源生态型和能源环保型工作。因地制宜建设城镇垃圾、污水处理工程，治理生产、生活污染。
3 东江源头区水污染系统控制策略
制订水污染系统控制策略的基本思路是从政策引导的角度实施，包括产业结构与布局优化、工业污染源治理控制、矿山治理控制、城镇生活污水治理控制、畜禽养殖场污染治理控制及农业面源治理控制6个方面。
3.1 产业结构与布局优化
立足于东江源区生态保护的“三区”(维护自然区、限制干扰区和集约发展区)划分，树立空间梯度开发理念，集聚利用要素资源，推动中心城市及特色强镇优先发展环境友好型产业，成为3个县加快发展的突破口和产业经济的集聚地，适当开发周边优势特色资源，形成以重点城镇为中心的资源综合开发体系；立足资源区位特色，主动融人区域协作体系，强化招商引资和合作交流功能，逐步构建传统产业优化提升和新兴支柱产业培育壮大并重的新型产业发展体系，推动全县迅速起飞发展，增强“生态城市”的产业支撑能力。
3.2 工业污染源治理控制
工业废水污染防治逐步转变为以全过程治理为主、末端治理为辅的方针，由浓度控制转为总量控制，根据环境容量调整工业布局和工业类型、制订污染物排放总量限额。
3.3 矿山治理控制
以改善环境、保护资源、修复生态、再造景观为原则，围绕“山体基本修复、宕场平整复垦、坡面逐步绿化、地质灾害有效治理、生态环境显著改善”的总体要求，加快对重点区域、重点线路两侧的废弃矿山宕口进行复绿整治。
3.4 城镇生活污水治理控制
加快城市污水处理厂建设，提高污水的处理率；为实现县域的可持续发展，做好城市供水、节水和水污染防治工作，必须坚持开发与节流并重，节流优先、治污为本，科学开源、综合利用的原则。要把节约用水放在首位，努力建设节水型城市；要统筹规划，优化配置，多渠道开源保障城市供水；健全机制，加强管理，提高供水、节水和水污染防治工作水平。
3.5 畜禽养殖场污染治理控制
运用种养结合的循环经济、生态经济理念，根据区域环境容量合理调整和优化畜禽养殖结构、布局和规模，划定禁养区(不准规模化养殖畜禽的区域)和限养区(实现畜禽污染物总量控制的区域)，按建设项目有关规定和规划定点要求规范养殖场建设，对现有养殖场(户)污染进行综合治理，推行清洁生产和生态化养殖，实现废物减量化、无害化、资源化和生态化的目标。
3.6 农业面源治理控制
以提高农村地区人民的生活水平和环境质量为目的，使水资源开发利用和水环境保护并重，结合农村的资源优势、地理特点和经济发展状况，加强水的高效利用，控制农业面源污染，积极推动污水处理设施的建设，实施农村废物的资源化和能源化。
水污染控制工程范文5
卓越工程师培养是促进高校培养适应社会和经济发展需要人才的一项质量工程。该计划是一种全新的人才培养理念和模式，旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类高质量工程技术人才，全面提高工程教育人才培养质量，促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国。
湖北工业大学是一所省属的工科院校，于2011年10月获批成为教育部第二批卓越工程师教育培养计划高校，环境工程专业有幸成为其中的一份子。因此作为一名专业课老师，思考在卓越工程师的培养模式下，如何构建新的课程体系、优化课程设置、调整教学内容、创新教学方法、强化实践教学训练使其符合卓越工程师人才培养要求。水污染控制工程是环境工程专业的重要主干课程之一，主要讲授污水处理中最常用的物理、化学、物理化学及生物的处理方法，将污水水质指标、污水处理理论、原理和工艺技术设计计算紧密结合，并对常见的处理工艺进行系统介绍，使学生对不同水质的水处理理论的方法有全面、系统的认识。水污染控制工程是一门综合性很强的课程，涉及化学、物理、物理化学、环境工程微生物和流体力学等学科。课程的设置不仅包括理论与实验教学，而且还涉及课程设计以及实习实践等环节的内容。该课程作为一门实践性较强的课程，对学生的动手能力，工程设计能力有着更高的要求，因此，如何提高学生自身的素质和竞争力，为学生今后的发展奠定了坚实的基础，需要我们教师根据课程特点，结合社会的需求不断改进教学方法和手段，培养出合格的人才。主要采取以下措施。
一 课程教学内容改革探索
1 调整优化教学内容，增加课程的先进性
随着工业的迅速发展，工业排放的废水越来越复杂，传统的废水处理技术已经不能满足处理的要求。因此随着科学技术的快速发展，水污染控制新技术和新装备也日新月异。教师在上课时必须紧跟科技发展，积极掌握水污染控制技术及设备的最新进展，及时将新技术、新工艺和新理念融入教学内容，如高级氧化法、生物絮凝剂、复合絮凝剂、膜生物反应器等高效新型的技术纳入到课程中。学生在掌握传统技术的基础上，掌握最新的行业技术，使他们在以后的就业和学习中，立于较高的基点。
2 面向工程，强化特色
水污染控制工程作为环境工程专业的一门核心课程，其课程建设与改革应根据环境工程专业的人才培养目标，面向工程，加强学生的动手能力、工程实践能力、创新能力的培养与教育，做到教学、科研和实践的有机结合，不断丰富实践教学的内容、方式和途径，以有效提高学生面向环保产业生产一线的工程素质。教师在课堂上介绍一些工程实例，通过讲解其工艺原理及工艺参数的选取特点，强化学生理论联系实际意识和工程意识，同时根据我校轻工特色，增加大量的轻工行业的污水治理的实例如造纸废水、食品废水等。同时工程案例和项目要不断更新，紧扣学科热点问题，密切跟踪企业发展急需解决的问题，真正做到企业需要什么，学校就教什么。并结合《室外排水设计规范》根据其给出的废水工程的设计原则和设计的指导，跟踪行业发展，树立规范意识。
3 与职业资格考试相互结合
注重授课内容与注册环保工程师考试的要求相适应。随着2005年9月1日起《注册环保工程师制度暂行规定》的施行、2007年注册环保工程师资格考试的首次实施，中国在环保行业逐步实行执业注册制度。水污染防治（即水污染控制工程）是注册环保工程师资格考试的四个专业方向之一。
结合注册环境工程师的考试要求，将相关内容整合到教学过程中，保持教学软件与工程实际应用软件的同步，使学生所学内容能够和工程设计与管理实践相接轨，从而构建理论教学、实践教学以及注册环境工程师培养三位一体的课程内容体系和实践教学体系。
二 采用多种灵活的教学方法
1 多媒体与传统板书相结合
水污染控制工程作为专业主干课，公式和工艺流程多，基本原理和工程技术应用多，针对这一特点，教学中选择了传统板书和多媒体课件并重的教学方式。多媒体教学可以集文字、图像、动画、声音于一体，把相关的内容和图像生动、直观地投影到屏幕上，通过声、光对信息的传递将抽象、生涩、陌生的知识直观化、形象化，激发学生学习兴趣，调动其主动学习的积极性。例如在讲述构筑物结构时，既有实际构筑物的图片，又引入AUTOCAD图纸，使学生不仅了解构筑物的外观形式，而且深入了解构筑物内部构造和关键的设计点，这有利于增加学生对构筑物构造的感性认识，加深印象，从而强化学生对相关知识点的学习和理解。又如在介绍处理工艺流程时，既可先借助流程图的图片介绍流程的工作原理，然后又引入实际污水处理厂的flash和DV，使学生对工艺流程的理解从感性和理性上都会得到强化。
传统板书传递给学生的是一种视觉信息，是教师在课堂上利用视觉形象与学生交流信息、传递知识的重要教学方式。科学研究表明，在进入人脑的各种信息中视觉信息约占75%，可见板书在课堂教学中非常重要。因此将传统板书和多媒体相结合，使学生不仅学习积极性很高而且接收的信息量大大增加。
2 讨论式教学
为了避免“填鸭式”的教学，可以采用讨论式教学，即教师首先提出问题，将学生分为几个学习小组，每组分配一个问题。经过充分的查阅资料、认真讨论和总结后，各小组派代表发言给出总结，教师在此基础上进行点评，并给予优秀学习小组的肯定和奖励。这种教学方式不仅可以激励每位学生都热情饱满地参与到学习活动中，还有效避免上课思想抛锚的情况发生，通过讨论可以使重要知识点明朗化，有助于学生的记忆，达到事半功倍的效果。
3 采用教学团队进行教学
教师是课程建设的关键，教师的能力和水平决定了人才培养的质量。为了更好地实现该精品课程的教学目标与建设目标，改变传统教学方式——“一个教师教一门课”，采用教学团队进行教学，教学团队由教授、副教授、讲师组成，由工程经验丰富、教学水平高的带头人领衔负责，以中青年教师为主体，建立知识、年龄、学历结构合理的教学团队。任课教师不仅具有丰富的理论知识，而且具有实际工程经验。教学团队建设的过程不仅要提高团队成员整体素质，而且要优化组合，有效促进水污染控制工程课程教学改革与建设，不断提高教学效果，提升教学水平。
三 加强实践性教学环节，提高学生综合素质
1 整合实验内容，提高学生动手能力
在授课过程中，安排验证性实验，此类实验以加深学生对水污染控制技术基本概念、基本原理、基本方法的理解，以及基本实验技能的培养。在授课结束后，安排设计性实验、综合性实验，让学生对所学的内容进行综合运用，充分调动学生的探索积极性，培养其独立思考能力、综合运用所学知识解决问题的能力以及创新能力和团队合作精神。根据我院的特色专业——造纸、食品等专业，可选取造纸、食品生产废水，通过水质分析、设计出自己认为最佳的处理方案，再通过实验加以验证。
水污染控制工程涉及的实验内容多而广，通常所用的时间较长，传统的实验课程无法满足学生对实验的全面了解。因此可在传统实验课程的基础上，设立开放实验室。让学生在实验室统一开放的时间，利用课余时间进行实验，如氧化沟处理废水实验，进行实验的设计、参数的选择、污泥的培养、装置的运行、处理后废水指标的测定等过程。这样不仅能培养学生的责任心和自我管理能力，而且能最大限度地让实验室资源得姬充分的利用。
2 课程设计选用实际工程案例
该课程的课程设计主要是针对完成水污染控制工程课程学习后进行的一个重要的实践环节，也是一个总结性的教学环节。其目的是使学生在掌握了水污染控制工程的基本原理、基本理论和设计方法后有针对性地进行模拟设计，学会查阅资料、使用手册、选用数据和公式、合理确定工艺流程、正确进行设计计算、用技术经济的观点评价设计结果，用AUTOCAD画出合理的平面、高程图。另外还要结合认识实习，将认识实习安排在水污染控制工程理论课结束后，课程设计前进行，这样使学生已经对污水处理厂有了一个初步的认识，课程设计更加合理，符合实际。
3 开展多渠道实习形式
在传统的认识实习、生产实习、毕业实习的基础上，拓展更多的实习渠道，如学术讲座、校企合作等。举办专题讲座，邀请工程实践丰富的技术人员或专家给学生做专题报告，结合工程实例讲授工程设计、施工、运营过程等实际问题，启发和引导学生去寻求解决问题的方法。
与一些污水处理厂、环保公司建立长期实习合作关系．选派学生到公司进行长期实习，参与公司污水处理厂设计、营运的整个过程。同时，结合湖北工业大学膜技术研究所的研发和工程实践，让学生参与多项课题的立项、研究、项目实施和项目运行。
总之，高等工科学校卓越工程师培养计划是实现建设具有中国特色新型工业化国家、建设创新型国家、人才强国等国家发展战略的重要教育举措。水污染控制工程是环境工程专业重要的一门专业课，因而课程的建设应以培养学生的工程实践能力和创新能力为目标，采用恰当的教学方法，丰富教学内容和加强实践环节，切实提高教学质量，把学生培养成真正高素质的技术应用型人才，对于“卓越工程师”的培养有重大意义。
参考文献
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水污染控制工程范文6
关键词：引黄输水工程；水质变化特征；水污染；措施
华北地区是我国水资源最紧缺的地区之一，也是实施跨流域调水工程最多的地区。引黄济津、引黄济淀工程都是为了缓解该地区水资源匮乏的大型调水工程。特别是进入21世纪以来，随着城市经济社会的大力发展，水资源问题变得更加严峻。河北省引黄受水区区域水资源总量为20.35亿m3，人均水资源量160m3，低于全国人均300m3的标准，为全国平均值的1/15。2000年天津出现用水危机，国务院实施了引黄济津跨流域调水工程。白洋淀地区也面临非常严峻的缺水状况。为缓解白洋淀地区干旱缺水状况，保护淀区生态和环境，保障淀区及周边群众生活、生产用水安全，河北省开始了引黄济津和引黄济淀工程，确保天津和白洋淀区生态水环境的用水安全。
1、引黄输水工程概况
1.1 工程概况
引黄输水路线主要利用现有渠道和河道，从山东省东阿县黄河下游位山闸引水(q＝100 m3/s)，经山东省聊城位山灌区西输沙渠、西沉沙渠、总干渠、三干渠到穿卫枢纽，进入河北省境内的清临干渠、清凉江、清南连接渠，在河北省沧州市泊头进入南运河，在九宣闸进入天津市，再分两条路线，分别进入市区和北大港水库，整个输水线路全长580 km。引黄济津输水线路途经山东省鲁北地区，河北省东部地区至天津市，主要涉及的水系有：徒骇马颊河、漳卫南运河、黑龙港运东3大水系。引黄济淀输水路线从黄河位山闸引水，经位山三干渠、穿卫(运河)工程，入河北境内，沿清临干渠、清凉江、滏东排河、紫塔干渠、陌南干渠、小白河、人文干渠，在自洋淀十二孔闸进入淀区。输水路线总长达397 km。见图1。黄河以北调水区域直接涉及的城镇(县级以上)有14个，人口约2679万人，耕地面积263万hm2。
1.2 通水前引黄沿线水质状况
河北省引黄受水区位于海河南系平原最为缺水的黑龙港及运东地区。引黄济津从位山闸引水，经三干渠到临清市引黄穿卫枢纽，进入河北省境内的临清渠、清凉江、清南连渠，在泊头附近入南运河，在九宣闸进入天津市境内。其中，影响引黄水质的主要河段为位山三干渠、清凉江、南运河。
三干渠自周店开始，至临清市人卫涵洞止，全长78.6km，负担着引黄入卫、引黄济津、引黄补淀的输水任务。清凉江是黑龙港地区的主要支流，流域面积13661 km2，是河北省黑龙港运东地区的排涝河道，同时也是引黄济津的输水渠道。非输水期，清凉江由于蓄存有来自河北省清河县和部分卫运河的污水，水质为劣v类，codcr、高锰酸盐指数、非离子氨、氨氮均超标。黄河水进入河北省境内后在沧州市泊头附近流入南运河，进而到达九宣闸补给天津用水。因此，这3个河段河道水质情况对引黄水质最终结果尤为重要。据统计，每年直接排入输水河道的污水量为2827.5万t，主要污染物codcr，排放量1.36万t，有关污水排放情况详见表1。
2000年南运河非汛期基本断流，汛期曾有计划地从卫运河调水，流量较大，四女寺断面7月份平均流量达到80m3/s。应急工程中南运河段有泊头大桥和沧州桥两个断面，水质全部劣于v类，主要污染物为codccr、高锰酸盐指数、非离子氨、氨氮，溶解氧含量较低，达到地表水v类标准。泊头大桥断面的亚硝酸盐也达到iv类。
2000年引黄输水前期，河北、山东、天津3省市共完成清淤444万m3、土方537万m3、改建桥梁45座、封堵排污口门1386处。
2、引黄工程水质变化趋势分析
2.1 沿线水质变化趋势分析
河北省引黄工程的黄河干流取水口设在位山闸，通过对位山闸水质监测成果的分析，可以看出，黄河下游的水体污染物含量呈现一定的规律性。
从2000年10月位山闸开启至2001年2月关闭，黄河位山闸累计供水8.66亿m3，历时112 d。从黄河位山引水流量为100 m3/s，水质为ⅲ类，由于河道内原蓄存部分积水及污染物，水头到达天津市九宣闸时，水质较差，为超v类。氯化物、高锰酸盐指数、非离子氨等污染物均超标，除溶解性总固体稍有减少的趋势，高锰酸盐指数及氯化物等各项参数前4 d通过水体自净作用变化较大外，之后没有呈现出明显的减少或增加的规律性变化。第10 d以后，水质基本稳定在ⅱ类。这主要是由于水质达到ⅱ、ⅲ类后，平原地区河道的高锰酸盐指数、非离子氨等污染指标已基本达到当地水环境背景值的水平，因此不会呈现出明显的自净作用。
输水期间，从小浪底坝下一位山一刘口一连接渠一九宣闸沿途监测断面的水质分析结果见表2。
引黄工程自黄河位山闸，经穿卫枢纽进入河北境内.其水体质量好坏直接影响到河北省受水区水体质量。尽管水体有一定的自我净化调节能力，但如果接收水体质量较差，对于受水区水质也有一定的影响。
2002年引黄济津过程中，12月21日山东与河北交界的穿卫枢纽监测断面氨氮超过ⅲ类标准所规定的1 mg/l，为ⅳ类。此后，沿线位山至穿卫枢纽段氨氮持续轻微超标，介于ⅲ－ⅳ类之间，但经过沿途的降解，到达天津九宣闸时氨氮达到ⅲ类，仍然满足输水要求。从2003年1月6日起，九宣闸断面水质开始超标，为ⅳ类。至1月16日九宣闸断面水质一直在ⅳ－超ⅴ类之间，主要超标项目为氨氮和高锰酸盐指数。2004年引黄济津应急调水从10月9日开始启动，从位山闸提闸放水，至2005年1月25日关闸。本次引水共布设主要水质监测断面11个，分别是小浪底坝下、花园口、高村、孙口、位山闸、崔庄、穿卫枢纽、张二庄闸、连村、代庄、九宣闸。各断面监测结果见表3。
2008年引黄济淀输水期取用代庄、丰乐堡、沧保公路、出岸、天门口、大树刘庄几个监测断面监测值见表4。表5为2009年－2010年引黄济淀引水工程所设监测断面监测数据。通过对引黄监测断面水体主要污染物进行分析发现，水体质量沿程无大的变化。在整个输水过程中，经过长距离输水后通过水体的自净和沿途泥沙的沉降，使得水体的有机污染指数有所降低，水质也由超ⅴ类逐渐变为ⅱ、ⅲ类。变化比 较大的污染物成分为高锰酸盐和氨氮。
3、主要污染物沿程变化情况分析
黄河水质在输水期间前后无明显差异，水质较好。但入境后由于沿途河道存蓄少量污水和河道腐殖质影响导致输水初期水质较差，其中高锰酸盐和氨氮为主要污染指标，他们主要是人类活动的产物，不过随着水体的自净和沿途泥沙的沉积作用，高锰酸盐指数和氨氮沿程呈逐渐降低趋势。
3.1 高猛酸盐指数变化趋势分析
2004、2009年高锰酸盐指数沿程变化趋势见图2、图3。
从图中可以看出，在引水初期，高锰酸盐含量均较高，这主要是输水前河道存水污染比较严重，通过清淤及控制污水向输水河道的排放，高锰酸盐含量逐渐稳定。随着引水次数的增多，在没有大量污水涌人的前提下引水河道高锰酸盐含量逐渐减少且逐步呈现稳定趋势。
3.2 氨氮变化趋势分析
2004年引黄济津、2008年引黄济淀沿程氨氮变化趋势见图4、图5。
图4为氨氮沿程变化情况。由图4可以看出，引黄济津所引黄河水水质在初期和到达九宣闸后无大的变化，只是沿途变化比较大，这是因为引水初期河道原有污水污染所致。经过水体自净和沿途降解作用氨氮在整个输水过程中总体趋势为下降。
4、防止污染控制对策
大型调水工程往往需要跨流域输水，为确保调水水质安全，必须强化监督管理，完善水质监测站网建设，建立自动水质监测系统，将输水干线河道及两侧划为国家(二级)水源保护区，严禁倾倒或堆放垃圾，限制污染严重的行业发展，通过产业结构调整，使调水沿线水污染逐步得到控制。
引黄济津济淀沿线拟布设12个水量水质监测站，其中4个监测站，即位山闸下、引黄穿卫枢纽(刘口)、九宣闸(南运河断面)、白洋淀人口十二孔闸需要协测。各协测站点水量监测，位山闸由黄委负责，山东省和海委派员参加；引黄穿卫枢纽(刘口)由海委负责，山东省和河北省派员参加；九宣闸(南运河断面)由天津市负责，河北省和海委派员参加；白洋淀入口十二孔闸由河北省负责，海委派员参加。位山闸、引黄穿卫枢纽(刘口)、九宣闸(南运河断面)水质监测由海委负责。
引黄济津，最值得关注的就是水污染问题，因为原有河道污染严重，调水多次选线。2000年调水仅因为污水问题，就要损失4000多万m3的水。要加强水污染防治力度，加快污染源的治理，确保外来水的水质和受水区的水环境。
非输水期，清凉江、南运河等河道水质均劣于ⅴ类，在引黄济津输水期间，对河北省清河、泊头、沧州、青县等县市排污口采取了封堵措施，在上述河段进行监测结果表明，所有断面水质均能达到ⅱ、ⅲ类，南水北调东线规划位山三千渠——清凉江——南运河——天津输水路线，沿线收水水质均能满足ⅲ类要求。
沿途各省市要加强各自境内的引水涵、闸、泵站封堵巡查，防止跑水、漏水，严禁沿途截水。沿途各省市要强化水质监督、管理，严禁向输水河(渠)道内排放污水。
