时间：2023-01-19 15:15:33
科技论文；生物科学素养；文献检索
高中生物学教学使用的教材以及生物科技书籍与生物科技新进展存在较大的时差，将生物科技论文中的新观点、新作法，以及相关的新知识、新成果和新应用传播给学生，可促进学生对不断发展的生物科学及其研究的理解和应用，引导学生主动学习，提高生物学学习能力和生物科学素养。
一、科技论文的概述
所谓科技论文是指论证、描述运用科学技术，开展科学研究，获得一定科研成果的学术性文章。中国国家标准GB7713-87明确指出：“学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录；或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结，用以提供学术会议上宣读、交流或讨论；或在学术刊物上发表；或做其他用途的书面文件。”科技论文能体现最新的科技成果及科技发展，科技成果已广泛运用于生产、生活。在高中生物学教学中，有效地运用科技论文，能激发学生的探究欲望，促进学生对生物学的认识，提高生物科学素养。
二、科技论文的选择
应选择近期发表的较高水平的科技论文，注意选择研究角度新颖、涉及生物学热点话题的研究文章。如学习有关育种知识时，介绍有关华中农业大学科研人员克隆出控制水稻光敏感核不育的基因pms3，该科研成果可加速水稻“两系”不育系培育，促进作物杂种优势利用。引导学生由此相关信息为主题，检索有关科技论文，让学生获取科学性、权威性的基因工程育种的最新科学进展。
还应注意选择有关促进社会、生产、生活等方面研究的科技论文。例如，在学习“生态环境的保护”时，根据不断加剧的“雾霾”天气，引导学生学习《北京一次持续性雾霾过程的阶段性特征及影响因子分析》，帮助学生了解北京地区持续性雾霾天气过程中的气象因素和气溶胶演变特征。学生结合“雾霾”天气亲身体验，加深了对“雾霾”天气的了解，提高保护环境的意识，有利于学生掌握生物科学知识，运用所学的知识解决现实生活中的问题。许多实验验证性的科技论文包含有实验材料、实验方法、实验结果、讨论和结论，不仅具有科学的、最新的实验技术和方法，还有翔实的实验数据，让学生易于理解实验过程、实验数据和结论之间的关系，体现科技论文的应用价值与社会意义。
三、科技论文的教学应用
首先在课堂上为每位学生提供一份论文，要求学生围绕“文章的研究的目、研究的对象、研究的结论或结果、研究的问题对社会或研究领域有什么影响”等一系列问题进行阅读，培养学生快速地获取有关信息的 能力。
然后指导学生罗列论文中相关的生物学概念和难理解的专业名词，并尝试理清生物学概念与难理解的专业名词之间的关系，通过新情境的构建，培养学生对知识的理解、分析、应用等迁移能力，为理解实验和科学进展打下良好基础。
科技论文表述的实验原理和步骤等具有前瞻性，专业性比较强，学生难以理解。课堂教学时教师应简要地解释实验过程，引导学生理解新的实验方法和实验设计，尝试用通俗易懂的文字简化复杂的实验条件和方法，设计相关类似的实验，提高学生的实验设计能力。
四、科技论文的教育价值
1.促进学生学会文献检索
指导学生从公共媒体如报纸、公共科学杂志，比如《新科学家》《科学新闻》或者中国知网等相关网站，采用“文献检索方法”“数据库检索方法”“出版物检索方法”，使用关键词搜索，在论文期刊上网站上或搜寻合适的论文，比如早期原创性研究论文，进行对比阅读，培养学生学会求知、学会学习，掌握认识世界的工具、学会最迅速、最有效地获取信息、处理信息和运用信息的能力。
2.促进学生对生物学核心概念的掌握
高中生物核心概念是建立在一般概念、原理和规律之上的对生物学核心问题认识和理解，从不同的角度阐释生命的本质，有利于帮助学生理解与掌握生物学主干知识。在有关“光合作用、呼吸作用”等核心概念学习中，以关键词“光合作用、呼吸作用、影响光合作用、呼吸作用速率等”检索到《不同营养条件对金鱼藻净化作用及其生理生态的影响》《静止和充气培养条件下光强对龙须菜光合生理效应的影响》等科技论文，通过学习，拓宽视野，加深对光合作用速率、光合效率、净光合作用速率等生物学核心概念理解和掌握。
3.提高学生图文转换和图表处理能力
生物科学经常以生物绘图或图表方式呈现科学研究方法或成果，在教学中尝试将论文的数据用简化的图表进行特殊处理，剔除冗余信息，并将图表与文字相结合，培养学生科学思维和习惯，提高图文转换和图表处理能力，加深对新的科学实验的理解。
4.提高学生解决问题能力
【关键词】农村水环境;污染;现状;治理;对策
过去，我国一直把环境污染治理工程重心放在发达城市以及人口分布密集的城市，而往往把农村环境污染忽视掉了。近年来，随着农村城市化的脚步加速发展，农村经济扶摇直上，从而各种生活垃圾、生活污水，工业垃圾，工业废水的排放量迅速增加，给农村百姓的生活带来了很大影响，同时也增加了农村环境污染问题。
1 农村水环境污染影响因素分析
1.1 农业污染排放
农业污染主要来于两个方面：一是农村居民生活废物，二是农村农作物生产废物。
随着农村生活水平的提高，居民生活垃圾也跟着增加，居民生活污水增加速度更是惊人。据资料统计，我国农村人口已达9亿，每年产生的生活垃圾约有27375万吨，大量生活垃圾随意堆放，垃圾堆放场地未做防渗处理，导致了农民生活垃圾对农村地表水、地下水环境直接或间接的污染。
农村生活污水也是农村水污染的重要原因之一。截止2010 年，我国农村自来水的普及率已经达到65%，人均用水量达100L/ 人·d，通过公式计算，农村每年的生活废水排量要超过200 亿吨。由于我国农村人口数量较多，又较为分散，同时农村中污水处理设施不完善，对生活污水没有统一收集、处理的设备，污水横流成为普遍现象，大量的污水直接在街道横流，有的沿排水沟流进河流、池塘或者低洼处，从而对农村地表水和地下水造成了污染。因此，农村地区生活污水对水源的污染呈逐年上升趋势，很多病菌由于污染到处传播，严重危害了农村居民的身体健康。
另外，由于农业生产过程中不合理使用而流失的农药、化肥，处置不当的农业畜禽粪便以及不科学的水产养殖等产生的水体污染物对农村水环境均造成了不同程度的污染。
1.2 乡镇企业污染排放
乡镇企业的布局比较分散，规模较小，经营方式粗放，监管亦不到位，因此造成了乡镇企业每年有大量的污染物在没有经过处理就直接排放;另外，由于近年来，城市里实行了对环境污染的控制，很多污染严重的企业（如电子企业、印染厂、造纸厂、冶炼厂等）开始转到农村，其生产产生的废水/等污染物外排对农村地表水产生了严重污染。
2 农村水环境污染治理对策
2.1 人工湿地治理技术
笔者认为，条件相对不错的农村，应该利用荒芜的土地进行废水处理，进行人工湿地治理系统的建立，人工、自然治理为两大方式。据资料统计，温地治理由于工艺及技术处理简单，花费小，处理便捷，并且易于管理，再加上温地处理抗冲击强，化出的水质良好稳定，但是温地处理占地面积大，周围的气流混浊，当自然天气不佳时，还会受到影响。
2.2 稳定塘治理技术
生物塘或者氧化塘又被称之稳定塘，主要是通过天然净化的原理对污水进行处理，专家指出，自然水体净化与此有异曲同工之妙。稳定塘把荒芜的土地进行一般的建设，转成池塘，然后在四周加护护渗层，以及修筑围堤，通过微生物的化学公解原理把污染水进行自然处理。菌藻具有强大的净化作用，而稳定塘就是凭借有机物菌藻的净化功能进行污水处理的。一般情况下，稳定塘所花费的修筑以及维护的成本低，而且人工管理十分便捷，所花费的时间也少，对于污水之中的病原体有很强的清除作用，清除的过程中，还不存在污泥的问题。为此，很多农村都采取这样的方式进行污水处理。
2.3 好氧和厌氧生物治理技术
随着农村生活水平的提高，以及对于污染水的认识加深，农村对于水污染的处理办法也越来越多，而其中最常见的水污染处理办法就是好氧生物处理，好氧生物不仅仅只有一种处理方式，它拥有很多种不同处理污水的方式，为此，不同的地方所采用的好氧生物治理方式也是不一样的，而好氧生物所采用的技术是关键性环节。
生物治理是一个繁杂的化学分化过程，首先通过风机对污水进行注氧，通过氧气的作用，把污水这中的磁生物及菌类刺激中暑，微生物、细菌通过自身的分解能力，把污水分成水、二氧化碳等物质，一部分形成微生物赖以生存的细胞，绝大部分会以污泥的形式被排出。下面以SBR法为例，通过曝气、沉淀、排水等功能进行不间断的变换，污染没有机会进行回流，也不需要投资其它费用进行污泥的处理，在设备上节省了大笔的开支。对于含磷高以及需要脱氧的污水，一般都采用A2/O法则。 另外，生物转盘法、膜生物治理工艺等都是处理污水的法则。自然治理因为占地面积大，受自然天气影响大的原因，时常也会有效果不佳的现象，而生物治理不仅占地面积小，受自然天气的影响小之外，处理污水的功效会更强一些，但是需要投注一定的资金才进行运营，对于农村而言，这样的投注的确有一些压力。
2.4 经济循环发展措施
大力倡导以农作物秸秆、人畜禽粪便、工业废弃物为原料，以协会、企业、工业园区为依托，以沼气、食用菌、工业废弃物再利用为纽带，实施农业节水、节地、节肥、节药等工程和工业节能降耗、清洁生产及废弃物再生利用、循环利用，加快发展循环经济，努力探索一条充分利用废弃物、节约资源、保护环境，推动经济社会又好又快发展的可持续发展之路。
3 结语
综上所述，不难看出，农村水污染问题日益严重，而处理水污染不仅是当务之急，同时资金的投入问题以及处理方案也是当前所需要考虑的首要问题，当然国家及相关部门更应该引起重视，并加强力度进行水污染的治理。身为一名环保工作者，不 仅要有专业的素养，同时还要具备为事业奋斗终身的思想，把农村水污染 [本文转自DylW.Net专业提供写作本科毕业论文和职称论文的服务，欢迎光临Www. DylW.NEt点击进入DyLw.NeT 第一 论 文网]治理当成重点事业来抓，吸取以往的经验及教训，扬长避短，杜绝一些不必要的麻烦再次发生，为此，需要工作者进行大量的专业知识积累以及通过实际工作积累丰富的经验，对治理取得一定成绩的方式要虚心学习，并加以应用，从而对农村水污染问题做出一定的贡献;针对不同的经济情况，以及地理问题，及人们生活习惯进行水污染的治理，因地制宜才能减少开支，取得最大的成效，努力把农村建设成为健康、环保、洁净的时代新农村，从而为农村的经济发展以及农村的环保事业，人身健康提供一个强而有力的后盾。
【参考文献】
论文要:本文阐述了生态工程的定义及原理,重点介绍了污水处理技术的要点和意义。
1 生态工程介绍
1.1 生态工程
生态工程以复杂的社会——经济——自然复合生态系统为对象,遵循应用生态系统中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以整体调控为手段,以人与自然的协调关系为基础,以高效和谐为方向,为人类社会及自然环境双受益和资源环境可持续发展设计的具有物质多层分级利用、良性循环的生产工艺体系。以期同步取得生态环境效益、经济效益和社会效益[1]。
1.2 生态工程原理
生态工程涉及生态学、生物学、工程学、环境科学、经济和社会等领域,原理众多。我国学者(马世骏1986、颜京松1986、ma&yan1989,yanetal1992)在系统生态学理论的基础上,对生态工程的原理作了精辟论述和提炼。把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理。孙铁珩,周启星等[2]提出污水生态工程是指运用生态学原理,采用工程学手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学等特征对污水中的水、肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术,是污水治理与水资源利用相结合的方法。
2 主要生态工程污水处理技术
2.1 污水土地处理系统
污水土地处理系统是一种污水处理的生态工程技术,其原理是通过农田、林地、苇地等土壤--植物系统的生物、化学、物理等固定与降解,对污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用[3]。根据处理目标、处理对象的不同,将污水土地处理系统分为慢速渗滤(sr)、快速渗滤(ri)、地表漫流(of)、湿地处理(wl)和地下渗滤(ug)五种主要工艺类型[4]。
土地处理系统造价低,处理效果佳,其工程造价及运行费用仅为传统工艺的10%~50%。其中污水湿地生态处理系统又称人工湿地,目前研究最为深入、应用最广泛。通过人工湿地生态工程进行水污染控制不仅可以使污水中的水得以再生利用,还能使污水中的有机物、n、p、k等营养物得到利用。整个系统呈自然式良性循环,构成了具有自适应、自净化能力的水陆生态系统。该系统管理简单,稳定后几乎不需要人的参与,物耗、能耗低,效率高。生态系统中的植物群体不需要另行施肥与灌溉,还兼有美化环境的功能,这种生态净化方法实现了水环境可持续发展[5]。
以人工湿地处理系统为例,土地生态处理系统对污水的净化机理如下:系统中的填料(介质)具有巨大的比表面积,易形成生物膜,污水流经颗粒表面时,其中的污染物质通过沉淀、过滤、吸附作用被截留[6]。
2.2 污水生态塘处理系统
生态塘系统是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,建立人工生态系统,,通过天然的生化自净作用,在自然条件下完成污水的生物处理[7]。有机物质在生态塘处理系统中得到降解,释放出的营养物进入了复杂的食物链中,产生的水生作物、水产都可以被收获。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水,对有机物和病原体有很好的去除效果,具有投资少、运行费用低、运行管理简单的优点。但该系统占地面积大、易出现短流、温度较高时易散发臭气和孳生蚊虫、对氮磷的去除效果不稳定。近年来,我国生态塘污水处理工艺研究侧重在两个方面[8]:筛选、培育高效水生净化植物;组合曝气、水生植物、水产养殖多个生物处理单元的综合功能,营建生化一体化水生动植物复合生态体系,是污水处理与资源利用的完美结合,构建了一个完整的生态系统和良好的内部良性循环系统。
2.3 蚯蚓微生物滤池系统
蚯蚓生态滤池是滤床中建立的人工生态系统,由滤床填料、蚯蚓及布水系统等组成。系统利用蚯蚓和微生物的协同作用对污水中含有的各种形态污染物质进行处理和转化。蚯蚓可对污水和污泥进行吸收和分解,清扫滤床,防止堵塞[9]。蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率。蚯蚓的存在可作为家禽饲料。污水中的生物膜污泥微生物通过食物链最终被有效地转化为蚯蚓的增长及其排泄物,而蚯蚓的机体及其排泄物又可成为他微生物的分解利用对象,从而进行新一轮的生态循环。
3 生态污水新型处理技术
如利用土壤毛细管浸润扩散原理,研制成功的地下毛细渗滤系统(the underground capillary seepage system,ucss)[11]。地下毛细渗滤系统(ucss)的中心部分是地下毛细渗滤槽,它通过土壤过滤和微生物降解来去除污水中的污染物。在一定程度上解决了常规土地净化污水处理系统占地面积和运行费用问题,还可回收污水和营养物质(包括氮、磷和钾)用于植物生长。
活机器(living machine)系统是加拿大出生的海洋生物学家约翰·托德(john todd)发明的,是利用太阳能以及利用由多种多样直接或间接从太阳获得能量的生物组成生态系统,将水产养殖与人工湿地结合起来并封闭在温室里,以创造一个高效的污水处理过程[12],包含了沉淀、过滤、净化、吸收、挥发、硝化和反硝化、厌氧和好氧分解过程,在获得高标准水质的同时避免了自然处理系统占地大、滞留期长、寒冷气候处理效果欠佳等弊端。
结语
污水生态处理技术基本上不涉及化学能的投入和化学品的消耗。根据国情,我国的污水治理必须走生态处理技术的道路[13]。
参考文献
[1]钦佩,安树青,颜京松.生态工程学.南京大学出版社[m],1997.
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[5]程璞,李多松,张雁秋.城市小区分散式生态污水处理[j].能源环境保护.2004,18(6):4-10.
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[10]杨键,杨健,娄山杰.一种新型环境友好污水处理工艺--蚯蚓生态滤池[j].国资源综合利用.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.
五行不仅常见于古代文献中，而且早已深入人心，生活中处处都有它的影子。教学中首先运用学生们最熟悉的日常用语所蕴含的五行知识来启发引导，自然会事半功倍，亲切自然，并且印象深刻，效果非凡。可以学生最熟悉的“东西”一词为例，如宋代王安石，有一次上街，路遇提篮购物者，问曰:何往?答曰:买东西。又问“为何说买东西而不是买南北?”购物者哑然。王安石洒然一笑曰:“东为木、西为金、南为火、北为水，东西的金木可以放篮子里，而南北的水火却不能盛啊!故曰买东西。”虽然有些调侃，但是也反映了五行早已深深地融进了人们的日常生活之中了。可引起学生的兴趣，并建立起对五行的基本认识。
二、身边生活中五行的烙印———五行印象的巩固与加深
五行的烙印随处可见，如树木年轮即是五行的烙印。春季气在展放，所以春季树的细胞就开始变大;夏季气在上升，树的细胞就变得最大;秋季气内收，树的细胞就变得小了，冬季气潜降，细胞就变得更小甚至不长，细胞大的时候树木的颜色就浅，细胞小的时候颜色就深，这样就留下了一圈年轮。马牛羊的牙齿上有年轮，大鱼的鳞片上有年轮，乌龟的贝壳上也有年轮。让学生认识到五行理论是天地自然之大道，无处不在．
三、成语的入门性引导———“五行”特性的体现
成语是学生学习汉语中最基本和最常见的知识类型之一，借此讲解五行理论具有由浅入深、由易入难的引导作用。在众多包含“五行”二字的成语中，很多也隐含了五行理论的基本涵义，可以此为契机向学生讲解，让他们品味其中五行的蕴义。如在与火相关的成语中可见火的特性，如“火光烛天、火冒三丈、火伞高张、火烧火燎、皎阳似火、和众人拾柴火焰高”等，均体现了火性炎上、火性炎热的特性。与金相关的成语也反映了金的特性:“击鼓鸣金”反映了金的收敛，“金风送爽”反映了金的清凉，“金刚怒目和金戈铁马”体现了金的肃杀的特性。俗语“人往高处走，水向低处流”，可见水性润下的特点，从与水相关的成语“冰寒于水、滴水成冰、水落归槽、水落石出和悬河泻水”可以体察出水的寒凉、趋下的特性。
四、诗词曲中“五行”神韵的引导与点拨
诗词曲是学生最为熟悉和喜爱的文学艺术形式之一。在成语教学之后，笔者选用包含“五行”的诗词来渲染五行的文学艺术意蕴，借此讲解五行理论。可以激发学生的兴趣和思维，活跃课堂气氛，同时增进其对五行理论本身含义的认识，进而理解其医学涵义。如元人贾云石的《双调·清江引·立春》，作者在题下注云:限金木水火土五字冠于每句之首，每句各用春字，曲云:“金钗影摇春燕斜，木梢生春叶。水塘村始波，火候春初热，土牛儿载将春到也。”这首小令细腻地描绘立春的春景及其特色:春燕斜飞，木梢春叶初吐，春水始波，人们在立春日鞭打土牛以迎春。而诗人将金木水火土，巧妙地嵌入曲中，又每句用上了“春”字，显示出诗人高超的艺术才能与文字技巧。《西游记》第22回有一首《五行诗》:“五行匹配合天真，认得从前旧主人。炼己立基为妙用，辨明邪正见原因。金来归性还同类，木去求情共复沦。二土全功成寂寞，调和水火没歼尘。”此诗叙述唐僧的几位徒弟在取经途中去邪归正，调和水火泯没俗尘。金木水火土五字出现在后四句之内。唐代李华《杂诗六首》“甘酸不私人，元和运五行。”唐代孟云卿《田园观雨兼晴后作》“五行孰堪废，万物当及时。”宋代张伯端《西江月》“但要五行成准。本是水银一味，周流遍历诸辰。阴阳数足自通神。出入岂离玄牝。”“不辨五行四象，那分朱汞铅银。”宋代薛式《西江月》“内有五行相制，包含一粒红铅。相生相杀自天然。言语须防避忌。要籍五行生旺，须明阳盛阴衰。”宋代张抡《西江月》“冬至一阳初动，鼎炉光满帘帏。五行造化太幽微，颠倒难穷妙理。”如此讲授不仅可使学生逐渐理解掌握五行理论的内涵，还可感受到高雅的文学艺术的熏陶。
五、古典文学名著的启发
古典文学故事具有启发性、通俗性和形象性等特征，大多家喻户晓，更为学生所熟知。讲课中引用一些古典文学名著中与五行相关的内容，可把深奥的五行理论形象化和趣味化，能激发学生的学习兴趣;使学生在易于掌握专业知识的同时，又能学习到古典文学名著，增强学生的文化素质修养，帮助学生树立正确的医学人文品格及人文精神。《西游记》中的故事多为学生从小便耳熟能详的。在五行学说一节授课之初，可以《西游记》典故作为引子:孙悟空自恃神通广大、无人能敌，可他一个筋斗即使十万八千里也逃不出如来佛的手掌，如来佛的五个巨大的手指便代表了五行理论。如果此时学生尚觉牵强的话，可以先做启发性提问:“同学们说如来佛把孙悟空压到了哪一座大山下面?”学生们略作思索便会异口同声地回答:“五行山”。接下来便借此讲解，即使孙悟空也要受到五行规律的控制。这样学生对五行理论便有了一个很好的感性认识，可以激发起他们学习五行学说的兴趣，对之后的正式讲解极有裨益。又如“火性炎上”的讲解，也可以《西游记》故事为素材。有一次唐僧师徒不小心被妖魔给抓住了，捆在了妖魔洞的那个柱子上，有一个小妖就给老妖说，“师傅咱们把他们都蒸了，猪八戒皮糙肉厚不容易熟，放在笼屉的最下层让他离火近一点，唐僧皮肉比较嫩，容易煮烂，把他放到笼屉的最上层让他离火远点，这样他们一锅全熟了。”孙悟空一听就跟猪八戒说了:“师弟，妖精是外行，他不懂得火性炎上的道理，在密闭的笼屉里头上面温度最高，师傅可受不了。”另外，《红楼梦》第83回王太医对林黛玉脉案的分析，既含有五行相乘的解释，又有五行相侮的阐述。非常恰当地反映了五行理论在临床中的运用，是典型的运用五行学说阐述病机的教学案例。王太医诊脉后写道:六脉弦迟，素由积郁。左寸无力，心气已衰。关脉独洪，肝邪偏旺。木气不能疏达，势必上侵脾土，饮食无味，甚至胜所不胜，肺金必受其殃。气不流精，凝而为痰，血随气涌，自然咳吐。此处提到各脉所对应的脏腑，可以先向学生阐明左右寸关尺对应的脏腑，然后详细讲解:“肝邪偏旺，木气不能疏达，势必上侵脾土，饮食无味，”此句是讲肝乘脾，即木乘土的病变，即五行中相乘的关系。而接下来“甚至胜所不胜，肺金必受其殃。”正是五行中相侮(此处为肝侮肺、木侮金)的关系表现。这样结合大家熟悉的文学典故中的五行奥妙讲解，学生自然更易于理解，且会豁然开朗，领会深刻。以至于终生难忘。
六、典型医案的临床例证
学习中医学理论的最终目的还是要将其运用于临床实践，通过运用典型医案论证五行理论，可以使学生深切认识到五行理论的临床指导意义和具体实用价值，消除其对五行理论抽象无用的误解，激发起他们学习中医学的信心和主动性。如古代名医钱乙黄土治肾病，便是五行理论的临床运用。钱乙是宋代著名的儿科医生，被称为“儿科之圣”。钱乙做过一段时间的翰林医官。一天，宋神宗的皇太子突然生病，请了不少名医诊治，毫无起色，病情越来越重，最后开始抽筋。这时，有人向皇帝推荐钱乙。于是，钱乙诊病后，写了一贴“黄土汤”的药方。心存疑虑的宋神宗接过处方一看，见上面有一味药竟是黄土，不禁勃然大怒道:“你真放肆!难道黄土也能入药吗?”钱乙胸有成竹地回答说:“据我判断，太子的病
在肾，肾属北方之水，按中医五行原理，土能克水，所以此症当用黄土。”宋种宗见他说得头头是道，心中的疑虑已去几分。正好这时太子又开始抽筋，皇后在一旁催促道:“钱乙在京城里颇有名气，他的诊断很准确，皇上勿虑。”于是，皇帝命人从灶中取出一块焙烧过很久的黄土，用布包上放入药中一起煎汁。太子服下—帖后，抽筋便很快止住。用完两剂，病竟痊愈。这时，宋神宗才真正信服钱乙的技术，把他从翰林医官提升为有很高荣誉的太医丞。
七、五行与自然事物的妙趣相应
摘要：介绍了目前“水污染控制工程”的教学现状，以及结合实际需要有待改进的情况。并且着重阐述了工程教学与计算机模型的耦合探索。
关键词：水污染控制工程 计算机模型
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）01 （B）-0000-00
“水污染控制工程”是环境工程专业的一门重要的主干课程，涵盖了环境工程理论体系的主要内容，同时结合工程技术，也是一门应用性很强的课程。随着学科的发展，传统的教学模式已经无法适应“水污染控制工程”课程的教学需要。
“水污染控制工程”特点是实践性、工程应用性强，因为不同的废水水质达到处理要求所采用的处理技术、处理工艺不同；即便相同的废水水质，如果污水量不同，所采用的处理工艺也不同；一个废水处理工程，即废水水质、水量数据相同，也可以采用不同的处理技术和处理工艺。
1 教学改革
1.1 增加案例分析教学的广度和深度
“水污染控制工程”课程内容广博、繁杂，通常是按教材思路逐章学习生物法、物理法、物化法等单项的处理方法和内容，这种教学存在着理论与实际脱节、学生参与感不强和学习积极性不高等问题。因此将工程案例教学贯穿于教学中，通过对综合型工程分析案例的讲解和讨论，使学生掌握有关知识、理论和专业技能。
教学过程中以案例教学的模式让学生理解相应的理论知识，结合课程设计的工艺选择原理进行讲解，让学生从环保设计的角度重新思考各处理单元的理论知识，使教与学的过程变得更有系统而且易于掌握。
1.2 注册环保工程师考试专业内容融入课堂练习
在注册环保工程师考试中，专业工程计算类的题目大多比较灵活，涉及内容更加全面，不是对单一方法的设计要求，它包括对实际污染情况的判断、计算规范的掌握。针对这样的情况，训练学生注意以下几方面的技巧和答题的规则。
（1）仔细审题，甄别题型。
（2）理清答题思路，确立相应规范。
（3）简答题阐述要详略得当。
（4）题目的回答有层次展开。
通过计算及案例练习，了解重要的环保规范和标准，熟悉众多标准在行业中的应用，为今后的环保工程师的实际工作打下一定基础。
1.3 教学与软件的结合
“水污染控制工程”特点是实践性、工程应用性强，因为不同的废水水质达到处理要求所采用的处理技术、处理工艺不同；即便相同的废水水质，如果污水量不同，所采用的处理工艺也不同；一个废水处理工程，即废水水质、水量数据相同，也可以采用不同的处理技术和处理工艺。水处理仿真系统的发展和数学模型的发展是相辅相成的，数学模型认知的提高可以知道仿真系统的研发方向，而仿真系统的运用和技术总结又可以为数学模型的进一步发展提供经验与验证。
为了让学生了解水处理模型，在案例教学中采用自主开发的物化处理工艺模型软件系统，该系统是在混凝、电解、芬顿法等典型物化工艺基础上开发出来的。具有内部机理清晰明了，界面友好，应用方便等优点，特别适用于初级学生对于水处理模型计算的深入学习，将以往艰深的模型教学变得更为直观有效，并且结合渗滤液处理案例，将大量枯燥的数据以图标形式转化为可预估的处理结果。
2 计算机模型软件介绍
对渗滤液的物化处理工艺进行模型研究及仿真系统开发的目的，是为了了解污染物质在各物化处理工段（混凝、电解、电解芬顿）的降解机理，提高处理效率，降低处理费用。系统设计了初始数据输入文件、工艺动态仿真界面、有机物处理预测分析界面、氨氮处理预测分析界面和图表打印程序等；然后用主界面将各部分子界面用按钮形式相连接，使系统各部分既相互独立又相互统一。基于此思想，本系统采用了Matlab作为软件支持环境，系统还采用了Matlab所具有的粘贴、打印等功能，使运算结果既可直接输出，又可在Office软件中编辑。
2.1 模型软件结构与功能
2.2 软件界面与主要运算结果
在Matlab软件环境下运行主程序，即可弹出模型软件主界。选择左上角的工艺动态仿真按钮，弹出工艺动态仿真界面。选择工艺条件，分别输入工艺参数范围和工艺参数后，点击“确定”键，可以得到动态的有机物进、出水值和处理效果以及其它工艺参数的图形和数据显示，如图2所示。
软件运行后，在运行窗口左边弹出该输入点与其前19个点组成的曲线变化趋势，并表明了该点的进水COD浓度、出水COD浓度、去除效率以及进水pH值。这四张图随输入数据的变化不断在改变。右边弹出的是实时变化的变化点的工艺运行条件和处理效果详细资料。用户可通过该表的观察，较容易地了解到输入工艺条件下的物化处理的运行效果。按“返回”键可以退回到物化处理主界面。
该软件根据试验研究得出的混凝、电解、电解芬顿的反应动力学方程和数学模型，利用MATLAB的GUI功能，建立了生活垃圾焚烧厂渗滤液的物化处理（混凝-电解/电解芬顿）动态模拟仿真系统，可进行组合工艺对有机物处理效果的动态模拟和运行费用估算、工艺单体的有机物和氨氮处理预测分析。该系统界面友好，功能较为齐全，方便用于物化处理效果的预测和仿真控制。
这套模型仿真系统界面比较友好，功能较为全面，可以在进行水污染控制工程教学时，作为示例使用，甚至可以选择其中较为简单的模型引导同学进行编程试验，让学生对于计算机建模工作有更加直观和全面的认识。
3 总结和建议
在高等教育规模快速扩大、就业形势日益困难的外部大环境下，如何培养具有扎实专业基础的应用型人才、提升学生的社会竞争力是需要高校专业教师思考并不断付诸实践的问题。从培养环保工程师的角度，将计算机模型软件与水污染控制工程应用相结合也十分必要。
参考文献
[1] 栾兆坤.混凝基础理论研究进展与发展趋势.环境科学学报.2001，21（6）：1～9
关键词：制药企业、废水处理工艺、工艺选择、吸附水解—接触氧化法、CA—SBR工艺
中图分类号： X703 文献标识码： A 文章编号：
一、现阶段我国制药企业进行废水处理的重要意义
我们人类的生命之源就是水，它对地球上的所有生物进行了孕育与滋养。而淡水是与人类最为密切相关的水资源。可是，淡水资源在水环境中所占的比例却非常少，只有总量的2.53%。所以，我们整个社会的一个共同的责任就是对水资源的保护与珍惜。在我们国家，人均占有淡水量不超过2545m3，只相当于世界人均水平的四分之一。所以，保护水资源对于我们来讲是重中之重的。进入二十世纪以后，医药工业得到快速的发展，也带动了人类的文明发展。同时，由于生产而排放的废水也对环境带来非常严重的污染，当然，也影响着人类的健康。据有关资料显示，医药制造过程中所排放的废水成分非常复杂，无论是盐分还是浓度都非常高，具有非常大的毒性，含有的有机污染物质也是具有繁多的种类，并且，在这些物质中有很多都是难生化降解的物质，可长期留在环境中。如果运用以往传统的处理工艺根本无法达到标准排放。所以，如何处理这些具有复杂成分的有机废水，无论是在国内还是在国际都是一个非常大的难点。
二、在制药企业中关于废水处理工艺的选择
对废水进行处理时要根据其特点来选择工艺与设计，根据远期与近期的可调性，选用两级的处理方式，也就是物化处理与生化处理相结合的方法。如果此厂的废水是很难处理的工业制药废水，就要根据此厂的设施运行经验，运用生化与物化结合的办法处理。一般情况下，一级的物化处理采用格栅、调节池、气浮池以及沉砂池，主要是对废水中固体废物、沉淀物、以及悬浮物进行处理。调节池还能起到水质与水量调节的作用以达到水量与水质的调节作用。在对系统设备进行配备时也要考虑到先进性与可靠性，并且对系统维护的工作量进行降低，这样才能使系统处于正常运转的状态中。在控制系统的使用中适当采用自动化，就能使处理的效果得到保证，有了可靠的工艺，先进的设备，合理的费用控制，工程的档次就会得到提高。
三、在综合制药废水处理中吸附水解—接触氧化法的具体应用
首先，关于原理的分析，在对含有人工胰岛素的综合性的制药生产工艺的废水进行处理的时候，运用吸附水解一接触氧化组合的工艺进行处理，结果显示，在对酸化过程进行强化吸附时，就可以提高废水的可生化性，采用接触氧化过程的处理，能增加污染物的处理率。经过1a的稳定运行表明，该工艺处理效果稳定，处理后出水达到国家污水综合排放标准一级标准（GB8978-1996），符合了回用的要求。其次，关于构造的分析。其一，调节池分析，设调节池1座，有效调节停留时间为12h，结构尺寸为10m×5m×5m，内设WQ15污水提升泵1台，电机功率1.5kW；设机械格栅1台，栅条间距2mm，安装角度75°，格栅总宽度500mm，电机功率0.5kW。其二，水解吸附池的分析，为了加强对有机物的吸附作用，水解池使用了生物固定床，与此同时，也使得水解菌的泥龄得到提高，并且，酸化水解微生物的流失率降低了。其三，生物接触氧化池的分析，生物接触氧化池是在水解吸附池之后建设的，并且只有一座，里面分为两格，可以并联使用，也可以单独运行。其四，斜板沉淀池的分析，斜板沉淀池分2格，沉淀时间为1h，沉淀池单格结构尺寸为5m×2m×5m。其五，滤池的分析，采用普通快滤池1座分2格，单格运行，双层填料，过滤速度6m3/m2·h。反冲洗强度为15L/mm2·S，反冲洗时间为8min，反冲洗周期为12h。设IS200-150-200型反冲洗水泵1台，电机功率为18.5kW。滤池设置在综合操楼内，单格结构尺寸为2.0m×1.5m×3.55m。其六，集水池的分析，集水池的设置，是为了对所提供的水源进行反冲洗，与此同时，还能达到部分回用的要求，其它的都会溶解度放到河里。其七，鼓风机房的分析，此设置在操作间的二楼，气水比在20:1，电机功率在7.5KW。其八，泥处理的分析，一般情况下，都会在综合楼里面设置污泥处理制污泥浓缩罐一座，高度在4.7米，直径有2.5米,被压滤后的污泥送到生产的锅炉房进行焚烧。
四、CA—SBR工艺在制药废水中的应用
序批式活性污泥法的英文缩写是SBR，它是由充排式的反应器发展而成的，主要的工作流程如下：在规定的周期内把污水注入反应器里，反应器在充满水以后就会开始曝气，污水里面的有机物在生物降解后，只要达到排放的要求曝气就会停止，经过一段时间的沉淀以后就会排出清液，并形成一个固定的流程。最近几年里在我们国家SBR法得到很大的关注，对它的应用越来越多。SBR处理工艺共有以下五个程序来对污水进行处理，包括进水、反应、沉淀、出水、待机。这种处理工艺不需要太多的处理构筑物，这样就可以省去很多处理系统。与标准活性污泥法对比起来，基建的费用比较低，它主要用在小型的污水处理厂，运行起来比较灵活。SBR法的优点非常多，具体如下：SBR系统的结构比较紧凑而且很简单，系统操作起来方便灵活，不需要太多的投资和太高的运行费用，与传统活性污泥法相比在基建投资方面能节省30%左右。SBR在分离固液的时候水体接近几乎处于静止的状态，并且不会有短流现象发生。与此同时，在进行沉淀中反应池的容积都是用于分离固液。SBR在反应的过程中浓度的变化与推流式反应器是保持一致的，具有较低的扩散系数。总之，它没有太长的处理流程，控制起来比较灵活，对处理水量的指标控制完全依据进水与出水的水质，并且，具有非常强的适应性。
五、结束语
通过以上的论述可以得出结论，在制药工业中废水包括合成药物生产产生的废水、抗生素生产产生的废水，还有中成药在生产中产生的废水，当然还有各种制剂在生产过程中的冲洗废水与洗涤水。这些废水具有特征就是较高的有机物含量，成分非常复杂，具有很大的毒性，尤其是生化性非常的差，随着医药工业的不断发展， 废水的污染也会越来越严重。因此，做好废水的处理工作是人类面临的一个非常重大的课题。
参考文献：
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关键词：工程能力水处理生物学培养方案课程内容教学方法
中图分类号： G424 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（a）-0000-00
《水处理生物学》在高等学校给排水科学与工程专业中是学生必修的专业基础课程之一，这门课程的学习直接影响到后续专业课的学习效果。由于传统的教学模式已经无法满足学生对知识的需求，因此，本文从改革课程教学、加强实践应用能力、增加实验学时上入手，努力提高学生学习积极性、创造性，培养更多具有综合素质的给排水专业人才，满足现代社会对人才发展的需要。
1 改革目标
（1）使给排水科学与工程专业中的水处理生物学这门课程的教学紧跟学科发展的步伐，让学生在系统学习并掌握微生物学基础理论知识的同时，进一步懂得将微生物学原理、技术和方法应用于水处理工程，提高学生的工程实践与创新能力，以适应应用型人才培养的需求。（2）构建给排水科学与工程专业应用型人才培养的实验教学体系。
2 培养方案的改革
（1）对课程用途和课程地位的重视
微生物学的不断进步与发展将会推动排水科学与工程专业技术的前进。在这门课程开课之前，首先要让学生清楚学习《水处理生物学》的目的，让他们知道该课程的用途，以及在该学科领域内的重要地位，学习这门课程对学生今后学习的帮助，将会对污水处理工程产生极大的社会效益。
（2）教学计划的调整和改革
随着社会的发展，给排水科学与工程专业人才的需求，越来越注重实践能力的提高。因此，培养出能够理论与实践相结合的优秀人才，就必须注重学生创新能力的培养。依据对本课程教学改革的目标，突出学生创新能力和实践能力的提高，对现有的教学计划进行调整，增加实验和实践学时，让学生在这些实践环节中掌握水处理生物学的相关技能和知识，保证该课程的知识体系在实践工程中的应用。
（3）考核方式的改革
严格而又科学的考核方式，能够准确地评估学生对课程知识的掌握情况，同时也为任课教师提高教学质量提供参考依据。为了系统全面的对学生进行考核，在《水处理生物学》这门课程的考核上，采取了全方位的考核方式与办法。学生成绩的给定主要包括三个方面，分别是期末考试成绩的70%、平时考核成绩的15%、以及实验考核成绩的15%，这三面分别从不同的角度对学生进行考核，这样就可以全面、科学地反映学生对该课程的学习效果，每个考核环节中又包括多个考核侧重点。
3 课程内容改革
（1）优化教学内容，突出教学重点
水处理生物学这门课程知识点相对较多，所涉及到的知识领域也非常广，因此，针对给排水科学与工程专业的特点，特对这门课程的教材内容进行重组和优化。首先，针对原有教材中知识点比较简单，容易理解的内容，在课堂上少讲、精讲，尽量留给学生课下去自学，增强学生自主学习的能力；其次，教材中可能存在一些内容与其他专业课知识点重复，在其他课程中已经讲授，在这里为了避免重复性讲授，就应该少讲，或者是点到为止。第三，根据专业需要适当地增加了相关专业知识点，使整个教学内容更加丰富和完整。
（2）教学内容与实验、实际相结合
生物的特性与用途是根据生物在水体环境中的实际应用和作用来讲解的，这样做可以取得很好的效果，能让学生深刻了解到微生物在水体环境中的应用，激发学生的学习热情，也为未来的专业课的学习打下良好的基础。
（3）教学内容与新技术新工艺相结合
水处理生物学是一门由普通生物学、普通微生物学、环境微生物学和水质工程学相结合的一门边缘学科。随着生物学和水处理工艺的不断更新和发展，教师也应该将新技术新工艺引入到教学内容中，不断更新自己的知识体系和结构。
（4）教学内容与科学研究相结合
教师都有自己的科研团队，可以吸纳学生加入，一方面可以培养学生的科研思维、创新能力，另一方面可以使教师在教学中将先进的技术和理论融入课堂。学生因为参与了项目的研究，在课堂上会更有兴趣听老师讲解并积极思考。这样就能使教学内容与科学研究相辅相成，很好地结合起来，对增强大学生的创新与全面发展起了重要作用。
4 教学方法与教学技能改革
（1）现代教学手段的应用
使用多媒体技术、微课、计算机软件等现代化教学手段，能把教科书上抽象的内容借助影像、动画、录像、图片等方式展示出来，可以更形象更准确地向学生传递水处理微生物方面的知识，减少上课画图时间，增加课堂知识容量，同时由于动画的引入，也可使教学变得形象生动，使枯燥无味的理论讲授，变得直观和容易理解。多媒体课件使传统的教学模式得到了彻底改观，极大地提高了学生听课的主动性。
（2）教学方法与教学技能的灵活应用
要想取得好的教学效果，教学方法和教学技能很重要。启发式的、开放式的、探究式等教学方法是大力提倡的。课题上以学生为主体，多引导学生，让学生积极思维，多动脑，多思考，积极参与到课堂讨论中来。引入全新的教学模式，摒弃教师一味讲解，学生被动听课的传统的教学方法。以培养学生主动解决问题的能力和创新能力为主。
（3）增强学生自我学习能力
多布置些课后作业，让学生充分利用网络资源，查阅文献资料，了解本领域的最新发展动态，形成报告上交，计入总成绩。增强学生的自学能力，养成独立思考、勤于思考问题的学习习惯。
5 结束语
为了提高给排水科学与工程专业学生的工程实践能力，对给排水科学与工程专业的《水处理生物学》课程进行教学改革，从制定新的培养方案入手，对教学内容和教学方法进行改革，更新教学体系，为增强学生的实践能力和工程能力做坚实的保障。
参考文献：
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关键词：电镀废水 传统方法 CZB矿物法 新流程
前言
电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。
电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高，目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环是发展的主流方向。
1 电镀重金属废水治理技术的现状
针对我国家目前电镀行业废水的处理现状的统计和调查，广泛采用的主要有7不同分类的方法：（1）化学沉淀法，又分为中和沉淀法和硫化物沉淀法。（2）氧化还原处理，分为化学还原法、铁氧体法和电解法。（3）溶剂萃取分离法。（4）吸附法。（5）膜分离技术。（6）离子交换法。（7）生物处理技术，包括生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法、植物修复法。但目前都存在一定的弊端或严重的不合理性。
2 传统电镀废水处理方法的弊端
目前电镀废水的处理方法一般采用物化法之分流—综合两段处理。前段处理多分三支水：铬水、氰水和综合水（铜镍锌水）。铬水用还原剂使之变价还原，氰水用两级氧化破氰，铜镍锌水直接与前两股水汇合而成为综合水。后段处理综合水，基本上是用碱（烧碱或石灰）、聚合氯化铝（PAC）和有机絮凝剂（PAM），具体操作是：把综合水的pH值提到10~13，碱浓度大而迫使碱与重金属的反应向生成氢氧化物的方向进行。由于pH>9,排放口又得用酸中和使pH值降到9以下。
上述乃传统的处理工艺，存在许多严重的理论与实践上的错误：1、前处理三支污水的划分，不符合生产实际，因为不论那支水中都是你中有我、我中有你，只不过是铬水以铬为主、氰水以氰为主、铜镍锌三合水以3元素居多。这些实际情况，我们是在废水处理的实践中发现的，几乎所有企业的电镀废水都是如此。我们询问过电镀厂的有关人员，其实他们能把这一现象的成因说得非常清楚，奇怪的是污水管理部门竟把分流—综合两段处理作为不能违反的规范性模式。由于第二段处理的污水中各种污染物都存在，怎么可能用简单的处理药剂和方法就可使终端水达标排放呢？2、许多专门论述中都会提到，氰水要分开处理是因为氰在酸液中会生成毒性极强的HCN（氰酸），它的挥发势必造成人的中毒。这在理论上是成立的，确实要十分注意。不过，我们发现多数氰水本身就是pH<6的液体,如果要挥发就可能在车间,而不会流到污水池再挥发。再说氰酸本身是液体，只不过是挥发温度低（26℃），那么外界温度<26℃时就不存在挥发问题了。3、人工强制以超碱使重金属生成氢氧化物沉淀在污泥中，这有不科学之处：（1）从化学反应原理上说，勿论在什么样的酸碱度条件下，都有个反应平衡，也就是说永远都不可达到水中不存在一定数量的重金属。（2）不同的重金属形成氢氧化物的最佳酸碱度（pH值）不尽相同，对某种重金属最适合的pH值范围，对另一些金属可能已是重新溶解的pH值条件。（3）由于二段处理是超碱除重金，最后的排放水也必然超碱，这就势必要在排放口向水中加酸，以求pH值达到排放标准。加酸的结果，那些尚未沉淀的微细的氢氧化物迅速发生分解，重金属又回到水中。4、由于分流—汇合两道污水处理，工程装置自然就比较复杂，从而造成工程建设投资大、时间长。
3 CZB矿物法处理电镀废水
3.1 CZB矿物法的概念
CZB矿物法是采用以纯天然矿物为原料，经过一定特殊工艺该性加工生产而成的专利产品NMSTA天然矿物污水治理和矿粉CC，在再辅加某些助剂对电镀废水进行混合处理的一种方法。
3.2 CZB矿物法的主要作用机理
由于该方法主要采用的是纯天然的矿物为主体原料，其所具有的特性有离子交换性、吸附性、化学转化性、催化性等。
3.3 CZB矿物法的主要优势
该方法的主要优势如下：
1、彻底改变长期以来分流处理的传统工艺，把?水、氰水、综合水等混合起来进行处理，纠正了分流处理所存在的某些严重错误，弥补了传统工艺所存在的弊端。
2、经一段处理即可完全解决问题，改变了传统的两段处理模式。
3、由于上述两点，污水处理的工程装置大大简化，基建投资和工程建设时间大幅度减少。
4、传统的处理方法，从理论上分析是不可能达标的，大量的实践也证明了该工艺的确不能达到排放标准。若用矿物法处理电镀废水，从原理和实用上都表明了可以稳定地达标排放。
5、传统工艺处理电镀废水的药剂费用，主要被用于烧碱中和酸水，一般情况处理一吨
污水烧碱费就要10~15元，加上其他药剂，总药剂费多在15元以上。诚然，如果只求把废水澄清，那费用就很难有个标准了。应用矿物法，前提是达标排放。处理一吨废水药剂费大约4~9元之间。
3.4 电镀废水处理流程示意图
3.4.1流程示意图
3.4.2 流程说明
从车间出来的各种类型的废水在同一调节池进行混合调节，然后泵入第一反应池，还原剂用硫酸亚铁或其他还原剂均可，其用量比分流处理少1/3~1/2，具体用量视水质情况而定，反应完成后进入第二反应池，加NMSTA天然矿物污水治理剂和CC矿粉（一部分起中和作用，可以节约大部分的碱，另外有去除重金属的作用）综合反应，可将废水的pH调节到5~6，该阶段一般要求不少于20min，再进入第三反应池，用碱将废水的pH调节到8~8.5，同时加入漂白水等氧化剂破氰，最后经沉淀池沉淀后排放。
4 结论
经过长时间来的研究和实践，以及对理论上的探讨，结合目前的实际，我们在对各种工艺进行完全的比较（包括药剂的性价比、工程建设的投资、运营及管理等）之后，认为采用CZB矿物法处理电镀可以保证出水的水质达到国家一级排放标准。
该工艺目前还在进行更深入的研究和不断的完善之中。
5 参考文献
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给水排水工程为工程学科门类,是多学科互相交叉形成的一门学科。其研究的内容是人类从自然界取水、净水、供给使用到使用后废水收集、处理、排放构成的人类用水的社会循环;其研究的任务和目标是保障人类社会可持续用水量的需求和所用水质的安全可靠性。下面就建筑给排水和水质工程两方面是试论今后的发展方向。
1.环保在建筑给排水永恒的主题
环保问题已经是全球性问题,环保理念已经渗透进各行各业,建筑行业也不例外,这是今后的发展方向。节能是我国经济发展中的一个重要措施,从某种意义上说,节能的就是环保的。节水、节能、防治水质污染是实现环保的具体手段。节水的重点在于卫生器具及其给水配件、屋顶水箱浮球阀、建筑中水等方面的设计。
1.1节水节能是建筑给排水现状
资料显示,目前中国人均水资源占有量约为2400多立方米,仅为世界人均水资源占有量的四分之一,属于缺水国家。特别是近20年来随着我国国民经济的飞速发展水污染日益加剧,水资源问题更加突出,节约用水成了重要而紧迫的任务。建筑给排水中节水的重点在于:卫生器具及其给水配件;屋顶水箱浮球阀;建筑中排水等方面。
1.2节水节能在建筑给排水中的具体应用
1)二次供水设备的选择。由于传统的水泵——水箱供水方式中水质易受污染,所以二次供水已越来越多地被气压罐供水和变频调速供水所取代。当低谷用水量是断续的小流量时,宜设置适合于断续供水的压力供水装置。
2)中水回用。中水回用既节省水资源,又减少城市供排水管网和处理设施的负荷,是解决缺水的一条有效途径。据资料表明,采用中水回用系统后,居住区用水量将节省30%～40%,同时排放量减少35%～50%;商住小区可节水70%;科研事业单位可节水40%左右;对一般居民住宅可节水30%左右。这对社会和环境效益的深远影响是无法估量的。
3)雨水系统。雨水作为一种自然资源,经简单的处理后可作生活杂用水;经深度处理后可作为生活饮用水。将小区的地面、道路、屋面等雨水收集,经处理后回用于冲厕、洗车、道路浇洒及绿化;建设绿地雨水回收利用措施,推广绿地节水型灌溉方式,提高雨水利用率;将路面、广场、停车场等用透水性材料铺装,提高雨水渗透能力,最大限度的补充地下水。
2.水质工程是给排水工程未来的重点发展方向
2.1加强水质处理工程技术的开发与创新
通过开发或借鉴国外技术,经“八五”、“九五”的科技攻关,我国也开发了一批具有较强实用性的污水处理与污水再生技术,如厌氧好氧活性污泥法、一体氧化沟技术、各种形式的间歇式活性污泥法、市政景观等。利用生态原理和高科技的污水生态处理设备,设计一个生物圈系统,依靠微生物,植物,动物的生物链来净化污水,以太阳能、生物能、重力能为主要能耗,实现污水零排放、零费用运行,是一种更节能、生态、可持续发展的处理工艺。另外,地埋式污水处理设备代替化粪池,经处理后达污水二级排放标准,可减轻城市污水厂负荷而可降低能耗;这些都是目前研究的重点。综上所述,解决我国水质问题的关键在于提高污水处理利用率,而这一目标的实现很大程度上在于我国水质处理技术的进步、发展和创新,以形成我国自己的水处理技术体系。因此,水质处理技术应是给水排水工程学科的核心,水质处理工程技术水平将是学科发展的重要标志。
2.2加强水质处理技术的基础理论研究非常迫切
任何一门学科的成熟与发展离不开学科基础理论的支撑。给水排水工程学科虽有几十年的发展历程,但一直是技术开发与研究多于理论,基础理论研究相当薄弱,迄今没有成熟、完整的学科理论体系。这其中与长期以来该学科研究内容不清、定位模糊有重要关系。随着各种水污染问题不断出现,水处理技术开发与研究所需的理论支撑越来越显得不足。缺乏精确理论使水处理技术停留在经验技术阶段。随着以水质为核心的学科定位的清晰,建立、完善和发展相关理论体系日显迫切和必要。它对促进21世纪水质处理技术的进步与发展和创新形成我国自己的水处理技术体系具有决定性的影响。这方面主要包括水质处理过程的水力学、动力学、热力学、微生物学及水质对人体生物影响的理论等。
2.3水质科学与工程、水科学与工程是学科延伸、发展的方向
目前,我国在水资源水质理论和工程技术方面面临许多亟待研究和解决的问题;水质安全净化新理论与新技术、饮用水安全保障技术;污染水体修复理论与技术研究;城市污废水的无害化处理与资源化研究;城市污水处理系统的自动化或智能化理论、方法与技术;节水和重复利用技术;西部缺水地区、城市水资源综合开发与再生利用。
2.4加快给排水工程建设
面向21世纪,中国的给排水工程建设将出现一个新的高潮,相应的设计也将以合理规划、提高水质、降低能耗和成本为目标。1)要解决对水重要性的认识问题,一如继往地推动节约用水。现在珍惜每滴水的社会风气还没有真正形成,一些单位和个人还在浪费用水。而如何才能真正使每个人都珍惜用水,就需要坚持不懈地进行宣传和教育,使节约用水的政策真正深人人心,同时还要用行政的、经济的、法制的办法来有效地推行节约用水,并减少污水的排放。2)提高供水系统和排水网络的质量。城市给水在提倡节约用水和扩建新建水厂的同时,必须注意提高供水系统质量。提高供水系统质量的主要趋势是:把水厂联成网络,分散水源,以实现优化配水;对网络用计算机管理;加强维护和改建,以及进行污染控制等。
3.结语
总之,在建筑给排水系统的设计过程中,不仅要强调使用功能完善、外型美观等要求,还应当从节水节能的角度出发进行科学、合理的设计,为建筑给水排水节水节能工作做出更大的贡献。市政工程方面的专业人才必须专注于污水处理的效率与运行的经济,可靠性。作为一名给排水工作者,特别是从事建筑给排水工程和从事市政工程的两方面人员应紧密配合,尽快为形成全国水工业体系而共同努力。
分析水利工程建设及城市污水对生态的影响 分析水利工程建设及城市污水对生态的影响 分析水利工程建设及城市污水对生态的影响 精品源 自作 文 园地
1 水利工程与生态环境
1.1 水利工程施工应遵循的基本原则
水利工程建设与生态环境保护相结合;循环再生综合利用;共生互补;合理利用主体空间。这几条原则强调了在施工的同时要兼顾环境不能遭到破坏,并且在建成后的水利工程要与周围环境相协调,也就是要求我们在施工时做到不破坏当地的植被,不破坏生物圈的平衡,尽量少的占用耕地等等。要想做好这些,那就不得不大幅提高工程造价和环境维护费用,虽然从长久考虑这样是划算的,但是在我们国家的综合实力不是很强的现在,做到这些还是很难;有一些时候,权衡的结果就是暂时牺牲一下环境。另外,我们施工队伍的素质和实力良莠不齐,如果施工队伍本身就对破坏环境不以为然,那后果之可怕,可想而知。总之,这几原则要想真真切切的实现,不仅要在执行相关法律法规的力度上有所加强,更要在提高我们工程人员的整体素质和保护环境的意识上下足功夫。 1.2.1 水利工程对水文情势的影响 水利工程必然改变了天然河流的水文特征和结构,这一点体现在水利工程的建设使上游水流速变慢,水深增大等等。这些改变对当地的水体影响很大,例如,水流流速的变缓以及水深的增加都会减弱水利的自净能力;水温德改变会改变水体中各种成分的含量(BOD、微生物等)。而这些改变时很难消除的,只能通过在建设水利工程前的论证分析、理论研究,选择一个能把这些影响降到最低的方案。 1.2.3 施工废弃物、悬浮物及生活垃圾的影响 在施工过程中,施工产生的各种污染物或多或少都会造成土壤、河流的污染。只要施工人员的素质和环保意识得到保证,这一方面的影响还是不会太严重的。 1.2.5 减灾防灾效益 这个方面是建设水利工程的最主要目的。我们之所以建造水利工程,就是希望能通过控制不均匀的天然来水,把丰水年的储存起来,等到枯水年再用,基于这一个目的,我们在前期讨论时,自然要想各种办法将这个效益最大化。 2 城市污水处理
现在城市中对水的污染现象十分严重,污水处理的目的无非就是想法设法将水中有害物质的含量降低到水体的自净能力范围内,这样就不会对水体产生危害,水资源也可以得到循环利用。
2.1 物理处理方法
废水的物理处理方法的去除对象是废水中的不溶解的悬浮物质,可以采、离心分离等工艺。相对来说,这一类的方法技术已经比较成熟,应用的范围也已经很广。
2.2 化学处理方法
顾名思义,就是在污水中加入一些化学物质,使之与污染物发生化学反应,生成对水体无害的新物质。
2.3 生物处理方法
该种方法通过微生物的作用,对污水中的一些有害物质进行降解,具体的技术手段目前有生物膜、生物絮凝吸附等等。应该说,无论是物理处理方法、化学处理方法、还是生物处理方法,目前国内外的研究都十分火热,成果也十分多,应用也都还算不错。例如,利用活性碳过滤技术,已经得到十分广泛的应用,大家在应用中遇到问题、解决问题,进一步完善这种技术,到目前为止,该技术已经十分成熟。
关键词：氧夹点；技术分析；废水系统
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：
1．氧夹点的意义
Zhelev和Bhaw[1]在2000年的时候指出废水量的最小化将会导致废水质的恶化，废水质的恶化将导致废水处理费用的增加。水夹点分析法只从废水处理量最小化的角度考虑废水处理费用的最小化，氧夹点分析则从废水质的角度考虑废水处理费用的最小化。因为量的最小化产生的二次污染，必须通过生化处理（二级处理）来使最终排放废水达标。氧夹点分析解决的二级处理中的耗氧量最小化问题。
氧夹点分析的参数是废水以O2为标准的水质指标，常用的以O2为标准的废水质的衡量指标包括：ThOD（理论需氧量）、COD（化学需氧量）、BOD（生物需氧量）等。本文采用COD指标，废水COD的多少与废水的质呈反比关系，废水COD也可直接反映了废水降解微生物的健康状况，微生物的健康状况与活动微生物的数量成正比。废水水处理费用与废水处理的COD负荷成正比关系，可以得出处理费用与COD负荷之间的模拟关系式4.7：
（4.7）
式4.7中为微生物降解的废水COD负荷，为正实数。当4.7式中的最小时，从废水量和质两个方面保证废水处理费用最小。氧夹点分析的主要目的是在水夹点分析的基础上，确定生化处理的最小耗氧量，来确保废水生化处理的处理效率最高，处理费用最省。
氧夹点分析的意义主要两点：
（1）确定废水处理的过程中废水杂质生化降解的最小需氧量。
（2）反映微生物生长速率、活动微生物数量和底物浓度之间的关系。
2. 氧夹点分析的步骤
氧夹点分析与废水处理网络水夹点的步骤相类似，单杂质废水与多杂质废水的氧夹点分析过程大致相同，主要包括以下几个步骤：
步骤一：将各废水流股进出口浓度转化为生化降解所需的化学需氧量COD，并计算出各流股的进出口总COD值。在以COD为纵坐标，溶解速率D为横坐标得到流股曲线如图4.5b所示，在生化处理中可降解的COD浓度经常被看作底物浓度S，并对其取倒数的1/S，对D取倒数（1/D污水净化中称之为平均残留期）得到4.5c所示的流股定义图。
步骤二：将坐标系中每个1/S区间上的废水流股的平均残留期进行加和，做出过程流股的组合曲线图。
步骤三：以原点为中心旋转供氧曲线，当供氧曲线与组合曲线相切时，得到的供养线就是极限供氧曲线，其斜率就是生化处理的最小需氧量。采用图4.5c的流股定义曲线的氧夹点分析步骤如图4.6所示。
极限供氧曲线的斜率还可以表示微生物的生长率、底物中氧的溶解度、污染物在处理单元的停留时间等，它的大小反映的是废水质的好坏。斜率较大时，说明同等稀释速率下要稀释的废水COD负荷较大，废水水质较差，废水中溶解氧较少，生化处理的耗氧量较大。
处理单元内的停留时间较短。
3.氧夹点技术在废水处理系统的应用方法
氧夹点分析可以分步进行，也可以同步进行。分步分析即先用水夹点分析，再用氧夹点分析的设计方法。分步分析设计废水处理网络的工作量较大，优化求解过程也较复杂。本文采用水—氧夹点同步分析与数学规划法结合的设计方法。尝试从另一个角度协调废水处理中水质和水量对处理费用的影响，设计最优的废水处理网络。
3.1水—氧夹点分析的步骤及意义
水—氧夹点分析的步骤与水夹点分析的步骤完全类似，具体分析入如图1所示：
水—氧夹点分析的意义主要在于为数学规划法建模提供必要基础，具体内容如下：
（1）确定废水生化处理的最佳底物浓度范围，进而确定废水生化处理的最佳COD负荷范围。
（2）简化以COD为过程参数的废水处理网络的数学规划法模型的求解过程，为其提供有效的优化信息。
3.2运用水—氧夹点技术的废水处理网络设计步骤
在运用水夹点分析的废水处理网络的设计步骤的基础上，对其作进一步的修改，即得到运用水—氧夹点技术的废水处理网络设计步骤如下：
步骤一：建立包括所有可能流股的超结构，可能流股包括：分离器流入混合器的流股，混合器流入其后续处理单元的流股，处理单元流入其后续分离器的流股，排放前的混合器流向外界环境的流股。含有三个处理单元的废水处理网络超结构如图2所示。
步骤二：运用水—氧夹点分析技术对过程进行水—氧夹点分析，并利用水—氧夹点分析的结论简化图2所示的超结构。
步骤三：对图2所示的超结构，以水—氧夹点分析的结论作为设备约束条件和附加约束条件，建立以COD为标准的数学规划法模型如下：
目标函数： min. Cost（1）
约束条件：
去除率计算式：
（2）
—废水处理单元t的COD去除率
COD流率平衡式：
（3）
—过程单元i到处理单元t的COD流率
—处理单元t到过程单元j的COD流率
（4）
—过程单元i流入单元p（p≠t）的COD流率
—过程单元p（p≠t）流入单元j的COD流率
COD质量平衡式：
处理单元：
（5）
，—过程单元t进出口COD浓度
其他单元：
（6）
，—过程单元p（p≠t）进出口COD浓度
设备约束条件：
（7）
—生化处理单元t允许的最小COD负荷
—生化处理单元t允许的最大COD负荷
—生化处理单元t的进口COD负荷
排放约束条件：
（8）
—最终排放COD浓度
—环境允许排放COD浓度
步骤四：对步骤三中建立的数学规划法模型进行计算机编程，采用模型优化软件（本文采用GAMS）中的MINLP模型进行优化，求解得到最小需氧量和最小废水处理量为前提的最小废水处理费用和最优废水处理网络。
4. 结论
总的来说，废水处理费用最小化，是通过水—氧夹点分析共同保证的，水—氧夹点分析可以分步分析，分析时一定要保证先使用水夹点分析后使用氧夹点分析，Zhelev采用这样的方法，但是分步分析的工作量较大，协调较困难。本文采用同步分析的方法，并与数学规划法结合探索设计最优的废水处理网络，不仅简化了分步设计的设计步骤同时有效降低了MINLP问题的维数，使得求解更加容易。最后需要指出的是，运用水—氧夹点分步分析时，必须同时给出待处理废水的以杂质质量为基准的水质参数，和COD为基准的水质参数，以往的废水处理网络设计中只是考虑以杂质质量为基准参数，只能从量的角度考虑废水处理费用的最小化而忽略了废水质对于处理费用的影响。
关键词：原始物理问题；分层次探究；“射流与薄膜”
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）2-0012-5
1 基于探究能力发展的探究水平分层
对于一道开放程度较高的物理原始问题，初中、高中乃至大学的学生都可以展开自己相应层面上的探究。然而，对于不同层次的学生来说，由于他们在认知水平、物理知识储备以及探究水平等方面的差异，他们对该类问题在物理探究过程中所能达到的物理层面是不同的。为了更好地培养各层次学生的探究能力，根据学生探究能力发展的特点，笔者提出探究水平分层，即基础性水平、提高性水平、综合性水平（见表1）。此水平分层有助于各水平的学生展开相应层面的探究，使得各个水平的学生都能学有所得。探究水平在原有基础上有所提高，在探究达到一定水平之后，转而进行下一层次的探究。
2 “射流与薄膜”分层次探究的案例分析
题目选自2013年IYPT赛题的第五题[1]：一束细液流影响着一个肥皂膜。改变相关参数，射流有可能穿过薄膜也有可能与它合并而形成有趣的形状。解释并探究这个作用以及那些产生的形状。
以下根据不同探究水平对这个问题进行分层次探究。
2.1 基础性水平探究
2.1.1 问题分析
拿到题目，首先找出题目的关键词，主要有：改变相关参数、解释并探究、作用、形状。对于基础性水平的学生来说，要先找到相关参数，然后观察不同参数影响下薄膜的形状变化。而对于解释探究这个作用，由于物理知识储备的限制（涉及流体力学），可以不作要求。
2.1.2 初步分析，提出猜想
为了能够更好地理解题目，可以先进行一个初步实验，通过对射流入射到薄膜上形成不同形状的观察，学生提出可能的影响因素。由于学生的物理知识储备相对较少，大多数学生能够通过实验提出入射角度这个影响因素，少部分学生能够提出入射速度及入射半径对薄膜形状的影响。
2.1.3 实验设计、现象观察
以大多数学生能够想到的入射角度对射流的影响为例，在这边要用到控制变量法，即保持其他因素不变的情况下，改变入射角度，来观察薄膜的形状变化。
对于实验方案的设计，由于要探究的是射流入射时薄膜的形状变化，很多学生会简单地让一个同学用手拿着带有肥皂薄膜的钢圈，而另一个同学用注射器往薄膜上喷射射流，并不断改变喷射角度。这样的方案虽然在实验原理上并无不妥，但是在实验的具体操作上将会出现问题。一方面，用手拿着钢圈，会对钢圈造成较大的扰动，使薄膜不稳定且易破，另一方面用手拿着注射器改变角度也会存在很大误差。此时，学生之间可以相互探讨，比较不同方案的优劣。最终，学生们决定将钢圈和注射器分别固定在两个铁架台上（注射器可360 °旋转），保证薄膜的稳定以及角度旋转的精确性。由此，学生也体会到在设计实验时不但要考虑到实验原理是否正确，还要考虑所设计的方案是否可行。
2.1.4 数据处理
在完成实验后，学生自主设计表格，统计不同入射角度（定性：较小、中等、较大）下薄膜的形状。
2.1.5 得出结论
学生根据观察到的实验现象进行讨论并总结出结论：薄膜的形状与入射角度有关。随着入射角度的增大，形状变化依次为：射流穿过薄膜、射流与薄膜合并呈现波浪状、射流从薄膜上反弹。
2.2 提高性水平探究
2.2.1 问题分析、文献查阅
对于提高性水平的学生来说，他们具备一定的物理知识储备和科学探究能力，在读题之后，绝大多数学生能够根据自己的知识积累和日常经验提出入射角度、入射速度以及入射半径这3个影响因素，还有学生提出射流距离薄膜的高度以及薄膜的表面张力系数等影响因素。而题目涉及的流体力学，学生虽然有一定基础，但还不够深入，需要结合题目内容查阅相关文献，对该问题所涉及的流体力学方面的一些概念、原理进行深入理解和掌握。
2.2.2 理论分析、建立模型、排除无关因素
由于学生提出的因素较多，但这些因素并不一定都是影响因素。此时，可以先进行受力分析，建立模型，理论推导出“薄膜的形状和哪些因素有关”。学生可以先自己分析，再进行讨论，看看其他同学有没有漏掉什么力，或忽略一些重要的因素。
在分析受力的时候，学生之间产生了分歧：一部分学生考虑了粘滞力的影响；另一部分学生考虑了重力的影响；还有学生两者都考虑到了；也有学生把这两个力都忽略掉。此时，大家可以进行讨论，阐明自己这样考虑的原因或者别人的考虑有什么不全面的地方，然后取长补短，完善自己的理论。
经过讨论，大家总结得出一个较为全面的理论分析：
分析前提：
1）估算雷诺数
受力分析（如图1）：
射流对薄膜的冲力FI=Qvi ρ，
薄膜的表面张力Ff=2γ・2πRi。
射流正好射穿薄膜时有
引入韦伯数We来描述射流与薄膜的作用效果（韦伯数为无量纲数，表示惯性力与表面张力效应之比），We=。
We>？圯射流射穿薄膜，We
由理论分析的结果可以看出，影响薄膜形状的因素包括溶液的密度、表面张力系数、射流的入射半径、入射速度以及入射角度。
2.2.3 实验设计
学生根据理论分析的结果进行实验设计，由于薄膜的表面张力系数对薄膜的形状有一定影响，因此学生换用不同配比的溶液进行对比实验。然而，实验后学生发现，当溶液配比为“甘油：水：洗洁精=1：1：1”的时候薄膜最不易破，最利于实验研究，而当其他配比的时候，薄膜都很容易破，不利于实验研究。此时，大家经过商讨决定保持薄膜的溶液配比不变，即先不研究溶液的密度以及表面张力系数对薄膜的影响，而先研究入射半径、入射速度以及入射角度对薄膜形状的影响。
最终得到的实验方案如下：
1）实验目的：研究入射角度θi以及韦伯数We对射流与薄膜形状的影响。通过改变入射速度vi，入射半径Ri来改变韦伯数We的大小，观察韦伯数与“射流与薄膜形状”的关系。保持韦伯数We不变，观察不同角度下射流与薄膜的形状。
2）实验装置：虹吸装置，利用气压差将液体压出（S针/S液～10-4），通过改变高度来改变入射速度，（测量流速方法――试验法）；采用亚毫米级的点胶针头，通过改变针头的规格来改变入射半径；肥皂薄膜，注射器。
2.2.4 实验数据处理
学生自主设计实验表格，分别统计在入射角一定的情况下，不同入射半径、速度下的韦伯数及薄膜形状，以及韦伯数不变时不同入射角度下薄膜形状。
2.2.5 分析论证、得出结论
学生根据实验数据及实验现象对开始的理论进行分析论证，发现除了部分数据外，其他的数据基本满足理论分析。学生自主对误差进行分析，最终得出在误差允许范围内的合理解释，即实验结论。
2.3 综合性水平探究
2.3.1 问题分析、文献查阅
这部分学生物理知识储备丰富，具备较高的物理素养。在问题提出来的同时，很多学生已经提出了许多猜想。在进行了初步实验后，大多数同学都能提出5到6种影响因素。对于射流入射到薄膜上时薄膜的受力情况，虽然学生在流体力学方面的知识基础较好，但还需要结合题目进行文献的查阅和资料的收集，确定题目相关的研究历史、研究现状、研究结论。
2.3.2 建立模型、理论分析
在提出猜想之后，学生根据问题建立模型，进行理论分析，由于这部分学生的物理知识储备相对完善，可以进行进一步的分析。
由流量连续性方程
这部分理论分析相对于提高性水平的理论分析来说，得到了更为精确的关系式，可以通过对实验数据的精确测量来验证所提出的理论是否正确。
2.3.3 实验设计
学生针对理论分析设计相应的实验方案。
1）实验目的：
①同提高性水平探究（2.2.3）；
②测量不同角度下射流正好射穿薄膜时的韦伯数We，将得到的结果与理论分析的结果进行比较。
2）实验装置：同提高性水平探究（2.2.3）。
2.3.4 实验数据处理、分析
学生自主设计表格，在提高性水平的基础上另增加对不同角度下薄膜正好射穿时的韦伯数的统计。还可用Excel或Origin等软件进行数据处理，将数据以图的方式呈现出来并将数据进行拟合得出近似曲线，并给出近似关系式。再将得出的关系式同理论分析的结果进行比较。
学生得出的数据如下：
图2中的曲线为理论分析得到的曲线。在数据处理之后，学生要对拟合得到的曲线或处理过的图表等进行分析。图的每一个部分都有其物理含义，可以将理论曲线与实际数值点进行比对，将图的每一部分与其物理含义对应，讨论分析结果。讨论后得出结果如下：
，表示射流穿过薄膜以及与薄膜合并之间的一个临界状态，即射流刚好穿过薄膜的情况。通过实验数据点在图中的分布可以看出，实验现象较好地符合了理论分析的结果。另外，该曲线将图分成了两部分：在曲线上方的部分，韦伯数较大，对应射流穿过薄膜的情况；曲线下方的部分，韦伯数较小，对应射流与薄膜合并的情况。
2.3.5 误差分析
学生在理论分析以及实验操作中涉及到精确数值的计算以及精确数据的测量，由于实验条件的不足以及操作经验的欠缺，难免会出现误差。因此，学生需要针对实验条件（环境）以及实验方法对得到的数据进行误差分析。经过交流与讨论，得到如下的误差分析：
1）由于实验现象不稳定，测量的临界状态有一定偏差，因此实验中要多次测量取平均值；
2）理论推导存在较多近似，推导公式与实际情况有一定差距；
3）没有较精确地测量小角度的仪器，只选取了5个角度进行验证实验，存在一定误差。
2.3.6 得出结论
学生根据之前的理论分析以及进行实验后得到的实验数据及图表对实验结果进行总结。结论如下：
1）射流在入射到薄膜上时，薄膜主要受到射流的冲力以及表面张力的作用；
2）射流入射到薄膜上时会产生两种形态，一种是射流穿过薄膜，另一种是射流与薄膜合并；
3）射流能否穿过薄膜与韦伯数以及入射角度有关。韦伯数越大，入射角度越小时，射流越容易穿过薄膜。具体的分界线如图2所示，在曲线上方，射流穿过薄膜，在曲线下方，射流与薄膜合并。融合与射穿的临界条件为We=
3 结 语
在教学或研究性学习中适当地引入一些物理原始问题，能激发学生的探究兴趣，使学生更好地投入到物理学习中去。而对原始物理问题进行分层次探究可以使不同探究水平的学生进入适合自己水平的平台去进行探究，对自己感兴趣的、与自己能力相应的问题去探究，有利于拓展学生的实验研究个性。同时，在探究的过程中，各能力水平的学生可以和与自己水平相近的学生一起讨论研究，碰撞出思维的火花，逐步完成设定的探究能力发展目标，实验探究能力和创新能力得到有效的发展。
参考文献：
