Documento profesional de ingeniería ambiental

Introducción: ¿Qué tipo de trabajos se escribirán para carreras de Ingeniería Ambiental? La siguiente es una colección de artículos sobre ingeniería ambiental que he recopilado para su lectura y referencia.

Documento 1: Una revisión de la investigación sobre la tecnología de inmovilización magnética en ingeniería ambiental;

La tecnología de inmovilización magnética se ha utilizado ampliamente en ingeniería ambiental con sus propias características y ventajas. efectos, tiene buenas perspectivas de aplicación. Sobre la base de la introducción de los tipos de tecnología de solidificación magnética, su aplicación en el campo de la ingeniería ambiental se presenta únicamente como referencia.

Palabras clave:

Coagulación magnética; ingeniería ambiental; tratamiento de gases residuales

La tecnología de solidificación magnética localiza enzimas o microorganismos en soportes de solidificación magnética mediante métodos físicos o químicos. Después de la reacción de curado, se puede separar aplicando un campo magnético externo mientras la enzima o microorganismo permanece activo. Se puede curar varias veces y tiene buenas perspectivas de aplicación.

1 Clasificación de curado de portadores magnéticos

Las nanoesferas magnéticas son portadores comúnmente utilizados en el proceso de curado magnético, y su clasificación se puede dividir aproximadamente en las siguientes categorías.

(1) Método de adsorción: inmoviliza la enzima sobre un soporte como agarosa o vidrio poroso mediante adsorción física. Este método de inmovilización tiene las ventajas de unas condiciones de inmovilización suaves y un proceso sencillo. Al mismo tiempo, su portador tiene un espacio de elección más amplio y puede elegir entre materiales poliméricos sintéticos o materiales poliméricos naturales. Durante el proceso de adsorción se puede lograr la inmovilización y purificación, las enzimas inactivadas se pueden activar nuevamente y el portador aplicado también se puede regenerar.

(2) En el método de valencia, el grupo reactivo del portador y el grupo funcional de la molécula forman un enlace de valencia, que es muy fuerte, tiene una alta estabilidad durante el proceso de aplicación y la enzima rara vez cae. apagado. Las principales desventajas de este método en el proceso de aplicación son que el curado y la activación del portador son relativamente complejos y el entorno requerido para la reacción también es muy violento. Por tanto, para obtener enzimas inmovilizadas con buena actividad, las condiciones de reacción deben controlarse estrictamente.

(3) El método de encapsulación fija la enzima en una microcápsula o estructura reticular de un material polimérico, lo que evita eficazmente la liberación de la proteína enzimática. Sin embargo, en la operación real, el sustrato aún puede interactuar con la enzima. Microcápsula. Contactos enzimáticos en cápsulas o redes. La mayor ventaja de este método es que es relativamente fácil de operar, pero solo incorpora moléculas de enzima y no causará daños graves a la actividad biológica. Sin embargo, este método no es adecuado para sustratos con moléculas grandes. (4) Método de reticulación, que utiliza reactivos para completar la reticulación entre proteasas, formando un enlace de valencia entre el reactivo multifuncional y las moléculas de enzima y, finalmente, formando una estructura de red de reticulación de tres vías. Tienen enlaces cruzados externos e internos. En la operación real, diferentes materiales agregados harán que la enzima inmovilizada tenga diferentes propiedades físicas.

2 Aplicación de la ingeniería ambiental en la tecnología de coagulación magnética

2.1 Detección ambiental

La aplicación de la tecnología de separación inmunomagnética en biología y medicina ha sido muy madura en los últimos tiempos. años También ha comenzado a utilizarse en pruebas medioambientales. Mediante la aplicación de tecnología de separación inmunomagnética, se pueden aislar los microorganismos objetivo de las muestras. Si se combina razonablemente con un inmunoensayo de fluorescencia y una reacción en cadena de la polimerasa durante el proceso de inspección, se pueden mejorar el límite de detección y la eficiencia de separación. Al detectar el contenido de E. coli en aguas residuales, el ATP se puede combinar con tecnología de separación inmunomagnética. Los resultados experimentales muestran que el tiempo total de detección es inferior a 60 minutos, los resultados de la detección tienen una alta precisión y es un método de detección rápido y eficaz. Algunos estudiosos han utilizado esferas nanomicrobianas magnéticas de superficie modificada en el proceso de separación de iones metálicos. Los resultados experimentales muestran que en una solución con una concentración de 10 ng/ml y pH = 4, los iones Cu, Co y Pb se pueden extraer secuencialmente, con una eficiencia de extracción de más de 90, que es un mejor método.

2.2 Tratamiento de gases residuales

La tecnología de inmovilización magnética tiene las ventajas de una velocidad de reacción rápida, alta densidad, fácil separación del producto y una fuerte resistencia a la toxicidad, y ha sido ampliamente utilizada en el campo. del tratamiento de gases residuales. Investigadores como Xuan Qun utilizaron alginato de sodio para realizar experimentos de curado. La tasa de degradación del sulfito de hierro oxidado superó el 97 y lograron buenos resultados de aplicación. Ma Yanling y otros investigadores utilizan alginato de calcio para inmovilizar partículas microbianas para purificar gases residuales como el sulfuro de hidrógeno. A través de experimentos, se descubrió que la tasa de eliminación de sulfuro de hidrógeno supera los 90 y el efecto de eliminación es bueno. Además, Ma Yanling utilizó carbón activado para adsorber y degradar los gases de escape de humos de petróleo producidos por Pseudomonas.

Los resultados experimentales muestran que cuando el caudal de gas es inferior a 8 l/h, la concentración de humos de petróleo no supera los 100 mg/l, la carga de volumen es de 2,5 ~ 19,0 g/m3·h y el tiempo de residencia de los humos de petróleo supera los 30 s, el La eficiencia de interpretación de humos de petróleo del reactor activo excede 95.

2.3 Tratamiento de aguas residuales

Algunos estudiosos están intentando combinar la tecnología magnética y la tecnología de solidificación en el proceso de tratamiento de aguas residuales, utilizando materiales magnéticos como portadores de enzimas o microorganismos en el proceso de solidificación, a través de su campos magnéticos y separación eficiente para tratar microorganismos y aguas residuales, lo que compensa las deficiencias del difícil tratamiento microbiano y la separación microbiana de agua en el tratamiento de aguas residuales tradicional, y explora una nueva forma de tratamiento de aguas residuales. Después de una serie de tratamientos, se puede hacer que las nanoesferas magnéticas transporten grupos funcionales, lo que mejora en cierta medida la capacidad del portador para inmovilizar microorganismos. Los microorganismos inmovilizados adheridos al portador magnético pueden mejorar su eficiencia y velocidad en el tratamiento de aguas residuales. Al mismo tiempo, tiene las ventajas del tratamiento magnético en el proceso de tratamiento de aguas residuales, es decir, tiene una fuerte respuesta magnética en presencia de un. campo magnético externo, por lo que es fácil retirar el portador. Se separa del sistema de reacción y el efecto del tratamiento es bueno.

Algunos estudiosos han inmovilizado la peroxidasa de rábano picante en microesferas magnéticas. Durante el proceso de inmovilización de la enzima, la cantidad máxima de enzima inmovilizada puede alcanzar 3,35 mg/g. Las aguas residuales (que contienen fenolftaleína) se trataron en el reactor y los componentes de las aguas residuales se trataron durante el experimento. Mediante medición, los parámetros cinéticos de la enzima libre Km y la enzima inmovilizada Vmax fueron 224 μmol/L y 371 μmol/L respectivamente. Algunos estudiosos también utilizan lodos activados magnéticamente para tratar las aguas residuales generadas en la producción láctea, principalmente tratando el nitrógeno amoniacal y la materia orgánica de las aguas residuales. Experimentos relevantes muestran que las tasas de tratamiento pueden alcanzar 98 y 92 respectivamente, y con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, la tasa de tratamiento mejorará aún más, lo que indica que es un método de tratamiento eficiente. Algunos estudiosos también han estudiado el estado sólido de funcionalizado; Portadores magnéticos mesoporosos recubiertos de silicio Se estudió el efecto bacteriano, analizando principalmente factores como el valor del pH, el tiempo de procesamiento y la temperatura de procesamiento. Al mismo tiempo, los resultados debían compararse con otros portadores durante el proceso de investigación. Los resultados experimentales muestran que en un ambiente de 30°C, la velocidad de vibración en el agitador es de 200 r/min y el cultivo bacteriano inmovilizado tiene el mejor efecto durante 24 horas. En el proceso de tratamiento de aguas residuales urbanas, el portador con bacterias inmovilizadas se utiliza para un tratamiento de 24 horas. El proceso de tratamiento principal debe realizarse en condiciones óptimas de pH = 7 y una dosis de 0,5 g. En este entorno, la eliminación de DQO. La cantidad puede ser Si excede 83, use una solución de HCL con pH = 2 para completar el decapado.

Colocar la enzima inmovilizada en el soporte magnético en un reactor de lecho fluidizado estabilizado por campo magnético puede simplificar el funcionamiento de todo el sistema durante la reacción y es adecuado para la producción a gran escala. Aplicando un campo magnético externo, se puede controlar adecuadamente la dirección del movimiento y el modo de la enzima inmovilizada. Al reemplazar el método de agitación mecánica tradicional, la agitación se puede hacer más razonable y se puede mejorar aún más la eficiencia catalítica de la enzima inmovilizada.

Algunos académicos utilizan polvo nanomagnético para magnetizar biofertilizantes bacterianos para tratar las aguas residuales de los mataderos. Los resultados del tratamiento muestran que este proceso se puede utilizar para separar rápidamente el líquido mezclado de lodo biofloculento magnético y agua, y la precipitación se puede completar en solo 65,438 ± 05 minutos durante el proceso de tratamiento. El polvo magnético y el campo magnético pueden promover el metabolismo de los microorganismos, mejorar la actividad de los lodos y los efectos del tratamiento de aguas residuales. A través de una gran cantidad de resultados experimentales, se puede encontrar que las tasas de eliminación de sustancias químicas SS, DQO y NH3-N3 pueden alcanzar 92, 96 y 87 respectivamente. La calidad del agua tratada es mucho más alta que el estándar de descarga, tiene una fuerte resistencia a la carga de impacto y tiene buenas perspectivas de aplicación.

3 Conclusión

La tecnología de solidificación magnética se ha utilizado ampliamente en biología, medicina y otros campos debido a sus propias características y ventajas, y su aplicación ha ido madurando gradualmente. Sin embargo, su aplicación en. El campo de la ingeniería ambiental aún se encuentra en una etapa de desarrollo. Por lo tanto, es necesario fortalecer la investigación de la aplicación de la tecnología de solidificación magnética en el campo de la ingeniería ambiental, ampliar su alcance de aplicación y desarrollar gradualmente los resultados de la investigación desde la etapa experimental hasta la etapa de aplicación para mejorar aún más el medio ambiente de nuestro país.

Tesis 2: Reforma de la enseñanza de la contaminación química en las carreras de ingeniería ambiental La contaminación química y la ecología es la ciencia que estudia la interacción entre los contaminantes en el entorno ecológico y el entorno ecológico circundante. Es un curso profesional importante en el medio ambiente. carreras de ingeniería. "Contaminación química y ecología" es un curso integral, muy realista y práctico al mismo tiempo.

El cuarto método es el método de enseñanza de casos. Los profesores deben prestar atención al uso de casos en el proceso de enseñanza. Discutir algunos problemas y eventos de contaminación ambiental a través de casos reales, para que los estudiantes puedan aprender a utilizar principios básicos para analizar situaciones reales, profundizar su comprensión y dominio de los conocimientos aprendidos y, al mismo tiempo, también puedan mantenerse al tanto de las investigaciones. puntos calientes y los últimos resultados de investigaciones científicas en esta área.

En cuarto lugar, la aplicación de la enseñanza multimedia

El método de enseñanza multimedia es un nuevo método de enseñanza que surgió con el desarrollo de la tecnología informática multimedia y es un complemento importante del método de enseñanza tradicional en la pizarra. . medio. El método de enseñanza multimedia y el método de enseñanza de pizarra tienen sus propias ventajas y desventajas. De acuerdo con las características del curso de contaminación y ecología ambiental y las características de la carrera de ingeniería ambiental, este curso utiliza métodos de enseñanza multimedia combinados con métodos de enseñanza de pizarra para la enseñanza en el aula. En el proceso de enseñanza multimedia, la cantidad de información en la enseñanza en el aula puede aumentar considerablemente. Por ejemplo, algunos gráficos se pueden mostrar rápidamente a través de imágenes, de modo que se pueda dedicar más tiempo al análisis de los gráficos. Al mismo tiempo, la tecnología multimedia se puede utilizar para mostrar intuitivamente algunas teorías y conceptos abstractos y lograr una combinación orgánica de conocimiento perceptivo y conocimiento racional. Por ejemplo, algunos conceptos y procesos abstractos se pueden contar mediante animación. Por lo tanto, el uso de métodos de enseñanza multimedia puede aumentar el interés de los estudiantes en aprender este curso, ayudarlos a comprender y dominar el conocimiento aprendido en clase y, por lo tanto, mejorar la efectividad de la enseñanza en el aula. Por supuesto, el método de enseñanza multimedia es sólo un método de enseñanza auxiliar, y el método de enseñanza tradicional en pizarra todavía tiene una gran flexibilidad y practicidad. Por ejemplo, los profesores derivan gradualmente fórmulas en la pizarra, que se ajustan más a las reglas cognitivas de los estudiantes que los métodos de enseñanza multimedia. Además, durante la aplicación de los métodos de enseñanza multimedia, deben combinarse con los métodos de enseñanza tradicionales de la pizarra para lograr una mejor enseñanza. resultados.

En quinto lugar, añadir contenidos prácticos adecuados.

La asignatura "Contaminación Química y Ecología" es muy realista y práctica, debiéndose realizar actividades didácticas prácticas. En primer lugar, los estudiantes deben poder realizar experimentos de confirmación, utilizar equipos experimentales para operar de forma independiente bajo la guía de los profesores y profundizar aún más su comprensión y dominio del conocimiento teórico mediante la observación de diversos fenómenos experimentales durante el experimento. Además, se anima a los estudiantes a realizar proyectos prácticos innovadores y diseñados, como permitirles proponer temas de investigación basados ​​en algunos problemas de contaminación ambiental, revisar la literatura nacional y extranjera relacionada con este tema de investigación y luego discutir y determinar el plan de investigación. Experimento bajo la dirección de profesores. Este tipo de práctica de investigación científica específica puede mejorar la capacidad de los estudiantes para conectar la teoría con la práctica, al tiempo que consolida los conocimientos aprendidos en el aula.

En sexto lugar, cambiar el método de evaluación del desempeño de los cursos.

La evaluación del desempeño es un aspecto importante de la reforma docente de la contaminación química y la ecología. En el proceso de evaluación de calificaciones se debe prestar atención a cuatro aspectos. El primer aspecto es la evaluación de los conocimientos teóricos básicos del curso por parte de los estudiantes, que se realiza mediante exámenes escritos. El proceso de examen adopta el método de separación de la enseñanza y el examen para evitar que los profesores estén sesgados en el proceso de formulación de preguntas. Esto puede evaluar de manera más objetiva el efecto docente del maestro y el desempeño académico de los estudiantes. Al mismo tiempo, el proceso de calificación de los exámenes adopta un método de calificación simplificado, de modo que cada maestro pueda analizar las respuestas de los estudiantes para evaluar el efecto de la enseñanza de manera más objetiva. El segundo aspecto es la evaluación de la asistencia y las tareas de los estudiantes. El tercer aspecto es el desempeño de los estudiantes en la práctica. Finalmente, los estudiantes deben prestar atención a su comprensión del desarrollo de las materias de contaminación química y ecología, y la aplicación de algunos principios básicos. aprendido. Aplicaciones en el propio ámbito profesional.

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