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模块化教学在职教创新团队教学能力提升过程中的实施路径与成效

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邢台职业技术学院学报 2024年第4期41卷 20-23,27页

作者：雷旭阳丁淑杰张诗佳河北科技工程职业技术大学河北邢台054035

以第二批国家级职教创新团队绿色环保领域“环境管理与评价”专业为例,对模块化教学模式和实施路径展开探索,凝练出“双线交叉融合,三阶段螺旋提升式”的教学策略,“横向进阶、纵向递升、思政贯穿”模块化专业课程体系;形成了“点、链... 详细信息

以第二批国家级职教创新团队绿色环保领域“环境管理与评价”专业为例,对模块化教学模式和实施路径展开探索,凝练出“双线交叉融合,三阶段螺旋提升式”的教学策略,“横向进阶、纵向递升、思政贯穿”模块化专业课程体系;形成了“点、链、网”全过程课程思政建设路径,“三融合、三育人”模块化教学模式;同时,还构建了教师队伍的“8字螺旋”自诊改措施,并在团队结构、标志性成果方面、人才培养质量方面取得显著成果。

关键词：模块化教学职教创新团队实施路径职业教育

温度对蚯蚓处理城镇污泥稳定化过程及微生物种群结构的影响

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温度对蚯蚓处理城镇污泥稳定化过程及微生物种群结构的影响

作者：雷旭阳兰州交通大学

学位级别：硕士

城镇污泥作为污水处理后的产物,是一种由有机残片、微生物、无机颗粒、胶体等组成的复杂非均质体,极易腐化发臭,如果处理不当将会对环境造成二次污染。蚯蚓堆肥作为一种环境友好的、可持续的安全生物处理技术逐渐被我们所熟知。在蚯蚓... 详细信息

城镇污泥作为污水处理后的产物,是一种由有机残片、微生物、无机颗粒、胶体等组成的复杂非均质体,极易腐化发臭,如果处理不当将会对环境造成二次污染。蚯蚓堆肥作为一种环境友好的、可持续的安全生物处理技术逐渐被我们所熟知。在蚯蚓堆肥过程中,其效果往往取决于环境因子是否适宜,而温度是其中最重要,也是较容易控制的因素之一。温度对蚯蚓的生长繁殖以及代谢活动均有巨大影响,同时对改变微生物的代谢活性以及种群结构也有着重要作用。温度通过影响酶的活性,进而影响微生物的生长速率及基质利用率;同时温度还会影响有机物生化反应中某些中间产物形成速率,这些变化直接反映在微生物种群结构上。而在不同温度条件下微生物组成的差异,又会对蚯蚓堆肥产生不同的效果。基于上述分析,我们将城镇污泥制成5mm颗粒,进行如下研究:(1)蚯蚓堆肥对城镇污泥稳定化过程的影响;(2)温度对蚯蚓处理城镇污泥稳定化过程的影响;(3)利用聚合酶链反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)探讨温度对蚯蚓处理城镇污泥微生物种群结构的影响。(1)通过研究三个温度(15℃、20℃、25℃)条件下,蚯蚓处理组和对照组中理化和生化指标随时间的变化发现,蚯蚓处理组和对照组随时间变化趋势大致相同。蚯蚓存在时,蚯蚓通过吞食和同化代谢污泥中有机质,加快了有机质的降解,进而将其中的有机氮转化为矿质氮,促进了有机氮的矿化。而提高温度则是提高了蚯蚓和微生物的代谢活性,进而加快其生命活动,以促进有基质的矿化。至实验结束时,三个温度条件下的蚯蚓处理组的微生物量碳(MBC)和脱氢酶活性(DHA)均低于处理组,说明蚯蚓处理组系统稳定度要优于对照组。相关矩阵分析表明蚯蚓的存在能够显著促进了系统中矿质氮的转化,系统矿化程度和稳定化程度更高。此外,蚯蚓的存在提高了处理系统前期微生物量碳量(MBC),加速有机质(OM)的降解,从而导致后期微生物量碳量(MBC)与脱氢酶(DHA)均较低,终产物更加稳定。(2)通过分别比较蚯蚓处理组在三个温度条件下(15℃、20℃、25℃)理化、生化指标的变化,研究温度对蚯蚓堆肥稳定化过程的影响。结果显示,在整个稳定化过程中,随温度升高,蚯蚓处理组中有机质(OM)、微生物量碳(MBC)降低,电导率(EC)、NH-N、NO-N升高,而脱氢酶活性(DHA)随温度变化不具有明显规律性;而污泥组中有机质(OM)、微生物量碳(MBC)、脱氢酶(DHA)、电导率(EC)、NH-N、NO-N均呈明显规律性。PCA分析结果表明,蚯蚓处理城镇污泥稳定化过程主要包括三个阶段,分别以有机质生物降解,氨化和硝化为特征。实验结果表明,以蚯蚓适宜生长温度控制蚯蚓堆肥,将更有利于蚯蚓与微生物协同作用的高效发挥。温度能改变蚯蚓处理城镇污泥的稳定化效率,但并不改变稳定化路径。(3)利用PCR-DGGE技术测定了15℃、20℃、25℃堆肥中微生物种群结构的变化,研究温度对蚯蚓处理城镇污泥微生物种群结构的影响。结果表明,随温度升高和时间的延长均导致了细菌和真核微生物种群多样性均降低,且温度的升高能够促进微生物种群的变化。温度在15℃、20℃、25℃条件下,系统中主要的细菌和真核微生物种群类别并未发生变化,而差异主要体现在某些弱势微生物的存在与否以及共有微生物的相对数量的不同。堆肥结束时,三个温度组系统中均以降解纤维素、几丁质等难降解有机质为主的微生物为优势种群,且温度高,相对数量多,系统中难降解有机质含量高,系统更稳定。

关键词：蚯蚓堆肥城镇污泥稳定化微生物种群结构 PCR-DGGE

超声波强化电动-膨润土吸附处理土壤镉污染的研究

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生态环境学报 2020年第8期29卷 1675-1682页

作者：侯素霞王亭雷旭阳邢台职业技术学院资源与环境工程系河北邢台054000 河北北方学院理学院化学系河北张家口075000

电动修复和吸附技术广泛应用于土壤中重金属镉的去除。为提高电动修复土壤镉污染的去除效率、解决修复过程中引起的土壤pH突变、降低处理成本,该研究将超声波强化与电动力修复-吸附技术结合起来。实验结果表明:钠基膨润土是一种非常良... 详细信息

电动修复和吸附技术广泛应用于土壤中重金属镉的去除。为提高电动修复土壤镉污染的去除效率、解决修复过程中引起的土壤pH突变、降低处理成本,该研究将超声波强化与电动力修复-吸附技术结合起来。实验结果表明:钠基膨润土是一种非常良好的吸收材料,对重金属镉具有很强的吸附特性,吸附速率非常快,一般35 min就能吸附完成。在电动修复处理过程中采用的电场强度、土壤的pH值是影响镉去除效果的主要因素,电压强度1 V·cm^−1,每隔2 d周期切换电极条件下,镉的去除率能达到69.5%;最终处理结束后,土壤pH值仅比初始值略有降低。进一步实验表明,超声波强化后能显著提高电动-膨润土吸附修复装置对镉的去除率,在同样电压强度1 V·cm^−1、超声波装置功率100 W条件下,土壤中的镉具有更高的去除率,能达到84.8%,比不施加超声波强化时镉的去除率提高了15.3%,并在一定程度了节约了能耗;超声波强化电动-膨润土吸附联合修复技术,不使用有机酸等化学淋洗剂,基本保持原有土壤环境,是一种对环境友好的原位土壤重金属镉去除技术。

关键词：超声波强化电动力-吸附镉土壤污染

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改进哈里斯鹰算法的仓储机器人路径规划研究

系统仿真学报 2024年第5期36卷 1081-1092页

作者：雷旭陈静夷陈潇阳长安大学电子与控制工程学院陕西西安710064

为提高静态环境下仓储移动机器人路径规划效率,解决传统哈里斯鹰(Harris Hawks optimization, HHO)算法在路径规划中存在收敛速度慢且易陷入局部最优的问题,提出了一种基于Tent混沌映射融合柯西反学习变异的哈里斯鹰优化算法(HHO algori... 详细信息

为提高静态环境下仓储移动机器人路径规划效率,解决传统哈里斯鹰(Harris Hawks optimization, HHO)算法在路径规划中存在收敛速度慢且易陷入局部最优的问题,提出了一种基于Tent混沌映射融合柯西反学习变异的哈里斯鹰优化算法(HHO algorithmbasedon Tentchaotic mapping hybrid Cauchy mutation and inverse learning, TCLHHO)。通过Tent混沌映射增加种群多样性,以提高算法的收敛速度;提出指数型的猎物逃逸能量更新策略,以平衡算法的全局搜索和局部开发能力;通过柯西反学习变异策略对最优个体进行扰动,扩大算法的搜索范围,增强全局搜索能力。根据真实仓储环境搭建二维栅格环境模型,并在Matlab中进行仿真对比实验。结果表明:该算法的规划速度、最优路径长度以及最优路径转折次数较对比算法具有较好的效果,验证了应用于智能仓储环境下改进的HHO路径规划问题的可行性和鲁棒性。

关键词：移动机器人路径规划哈里斯鹰优化算法栅格地图多策略改进

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基于EEM与PCR-DGGE技术分析温度对蚯蚓堆肥处理城镇污泥的影响

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生态环境学报 2021年第5期30卷 1060-1068页

作者：侯素霞雷旭阳张辉丁淑杰崔广宇邢台职业技术学院资源与环境工程系河北邢台054000 同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室上海200092

将城镇脱水污泥制成5 mm粒径颗粒分别在15、20、25℃条件下进行蚯蚓堆肥,利用三维荧光(EEM)考察了温度对蚯蚓堆肥处理城镇污泥过程腐熟程度的影响,并采用PCR-DGGE技术探究了不同温度条件下蚯蚓堆肥微生物种群结构的变化,旨在分析蚯蚓堆... 详细信息

将城镇脱水污泥制成5 mm粒径颗粒分别在15、20、25℃条件下进行蚯蚓堆肥,利用三维荧光(EEM)考察了温度对蚯蚓堆肥处理城镇污泥过程腐熟程度的影响,并采用PCR-DGGE技术探究了不同温度条件下蚯蚓堆肥微生物种群结构的变化,旨在分析蚯蚓堆肥中的微生物种群结构的变化,进而验证污泥中腐殖酸类有机物熟化降解机理,并为蚯蚓堆肥处理城镇污泥实现工业化生产提供理论依据。EEM分析结果表明:在堆肥30 d时,堆肥系统中腐殖酸类物质已基本降解完全,且随着堆肥时间的延长,芳香类蛋白质一直在被蚯蚓和微生物所利用;同一时期随温度升高,蚯蚓吞食和系统内的微生物的协同增效作用能加快系统中DOM的降解效率、提高系统的矿化程度。依据PCR-DGGE技术测序结果可知:蚯蚓堆肥系统中微生物种群对于温度变化存在缓冲区间,当温度在15-20℃范围内变化时,细菌和真核微生物的种群多样性差异均较小;温度为25℃时,系统中细菌种群多样性降低,真核微生物种群多样性升高;堆肥结束时,3个温度组系统中共有细菌种群类别占系统中总细菌种群类别79%以上,共有真核微生物种群类别占系统总真核微生物种群类别75%以上,表明随着温度升高系统中主要微生物种群类别并未发生变化,仅共有微生物种群的相对数量发生了改变,且3个温度组系统中均以拟杆菌门(Bacteroidetes)和子囊菌门(Ascomycota)为优势种群,温度越高,相对数量越多,系统中易利用有机质所占比重小,系统更加稳定。

关键词：蚯蚓堆肥温度城镇污泥三维荧光 PCR-DGGE 水溶性有机质微生物种群

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温度对蚯蚓处理城镇污泥稳定化过程的影响

环境科学学报 2016年第6期36卷 2079-2084页

作者：陈学民雷旭阳伏小勇高承煜崔广宇兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070 岐阜大学流域圈科学研究センター

在蚯蚓堆肥过程中,温度会对微生物和蚯蚓活性产生影响,进而影响堆肥效率.将城镇脱水污泥制成5 mm的颗粒,通过比较3个温度条件下(15、20、25℃)赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)处理城镇污泥过程中理化、生化指标的变化,研究温度对蚯蚓堆肥... 详细信息

在蚯蚓堆肥过程中,温度会对微生物和蚯蚓活性产生影响,进而影响堆肥效率.将城镇脱水污泥制成5 mm的颗粒,通过比较3个温度条件下(15、20、25℃)赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)处理城镇污泥过程中理化、生化指标的变化,研究温度对蚯蚓堆肥稳定化过程的影响.结果显示,在整个稳定化过程中,随温度升高,有机质(OM)、微生物量碳(MBC)降低,电导率(EC)、NH_4^+-N、NO_3^--N升高,而脱氢酶活性(DHA)随温度变化不具有明显规律性.主成分分析(PCA)结果表明,蚯蚓堆肥稳定化过程依次经历以有机质生物降解、氨化和硝化为特征的3个阶段.以蚯蚓适宜生长温度控制蚯蚓堆肥,将更有利于蚯蚓与微生物协同作用的高效发挥.温度能改变蚯蚓堆肥的稳定化效率,但并不改变稳定化路径.

关键词：城镇污泥温度蚯蚓蚯蚓堆肥

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蚯蚓处理对城镇造粒污泥酸碱缓冲容量的影响

环境科学学报 2016年第8期36卷 2941-2946页

作者：陈学民高承煜伏小勇崔广宇雷旭阳黄魁兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070

将含水率80%的城镇污泥制成粒径5 mm的颗粒污泥,以添加蚯蚓(Eisenia foetida)为处理组,无蚯蚓为对照组,研究了蚯蚓处理对城镇污泥酸缓冲容量(ABC)、碱缓冲容量(ALBC)、p H及p H缓冲容量(p HBC)的影响.结果表明,处理组p H变化幅度(0.37)... 详细信息

将含水率80%的城镇污泥制成粒径5 mm的颗粒污泥,以添加蚯蚓(Eisenia foetida)为处理组,无蚯蚓为对照组,研究了蚯蚓处理对城镇污泥酸缓冲容量(ABC)、碱缓冲容量(ALBC)、p H及p H缓冲容量(p HBC)的影响.结果表明,处理组p H变化幅度(0.37)低于对照组(0.60);随着处理时间的增加,处理组ABC、ALBC和p HBC显著高于对照组(p<0.05);实验结束时,处理组ABC、ALBC和p HBC分别高于对照组5.24%、22.37%和13.01%,电导(EC)高于对照组32.24%,有机质低于对照组1.93%.相关分析表明,蚯蚓处理组和对照组中ALBC与NH+4-N、NO-3-N的相关系数大于0.84(p<0.01);蚯蚓处理显著提高了ABC与NO-3、p HBC与NH+4-N、p HBC与NO-3-N之间的正相关水平.蚯蚓强化了系统中有机氮矿化,通过提高氨化及硝化强度影响基质缓冲容量,减小p H变化幅度,提高污泥酸碱环境的稳定性,为微生物作用的高效发挥提供了有利条件.

关键词：造粒污泥蚯蚓 p H缓冲容量酸缓冲容量碱缓冲容量

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蚯蚓对不同基质影响及应用现状

广东化工 2017年第8期44卷 106-107页

作者：王鹤宁雷旭阳兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730000

介绍了蚯蚓对不同基质的影响,并对蚓粪的应用现状进行了简单的介绍。蚯蚓对有机废弃物具有较强的降解能力,可把有机物转化为易被微生物吸收的营养物质。同时,也介绍了蚓粪在作为除臭剂、有机肥料、畜禽饲料等方面的应用现状。

关键词：蚯蚓基质蚓粪应用现状

纳米气浮/芬顿组合工艺处理水性油墨废水的研究

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化工管理 2020年第35期 58-59页

作者：张辉雷旭阳武腾胡若曦王超邢台职业技术学院资源与环境工程系河北邢台054000 唐山永源环保科技有限公司河北唐山063000 邢台市生态环境保护局辐射环境监测站河北邢台054000 邢台浩达环保科技有限公司河北邢台054000

应用纳米气浮/芬顿(fenton)组合工艺处理水性油墨废水的试验研究。研究了fenton反应初始pH值、投加量、摩尔比对CODCr去除率的影响,并实施经济效益评价。使用“纳米气浮+芬顿”水性油墨废水深度处理方法,能科学处理各种组成的水性油墨... 详细信息

应用纳米气浮/芬顿(fenton)组合工艺处理水性油墨废水的试验研究。研究了fenton反应初始pH值、投加量、摩尔比对CODCr去除率的影响,并实施经济效益评价。使用“纳米气浮+芬顿”水性油墨废水深度处理方法,能科学处理各种组成的水性油墨废水且效果稳定,去除了水性油墨废水中大部分不可溶解的污染物,降低氨氮、BOD等指标的排放量,减轻了市政污水厂的运行负担,在某种程度上改善了自然水体的耐受能力,从根源上保护了环境。

关键词：纳米气浮芬顿高级氧化水性油墨废水