时间：2022-10-22 19:50:29
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇废水治理论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】水污染控制工程 实验教学 专业人才
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）23-0071-02
随着生态环境污染的加剧，环境污染治理的难度也在加大，目前各高校环境专业对人才的培养提出了更高的要求，学生应进一步加深理论知识、加强实验技能的训练，以培养环境污染治理的专业人才。水污染控制工程是环境工程本科专业一门重要的专业主干课之一，具有极强的工程应用性。积极主动地探索水污染控制工程实验教学，能够使学生们更系统地了解和掌握各种水污染控制技术的原理及其应用，有助于培养学生运用所学理论知识解决废水处理工程问题的基本技能，增强学生的工程实践能力，对于培养水污染控制专业人才具有极为重要的意义。
一 水污染控制工程实验教学中存在的问题
1.实验设计不合理
水污染控制工程是一门多学科交叉的课程，涉及化学、微生物、材料学等学科的相关理论及方法。该课程实验教学的基本任务是对学生进行科学方法和实验技能的训练和培养，使学生能够系统地掌握各种水污染控制技术的原理及其应用方法。目前，所开展的实验多为简单的验证性实验，创新性不强；实验所涉及的知识面窄，没有覆盖微生物、材料等与水污染控制相关的领域。
2.实验教学程序化
水污染控制工程实验教学中，主要由教师提前安排好仪器设备与药品，开展实验前任课教师认真讲解具体的实验方案、注意事项，学生再依据实验指导书中的实验方案和实验步骤逐项开展实验。实验教学过程中基本以教师指导为主，学生通过参考实验指导书来完成实验，没有充分发挥学生的主观能动性，难以达到提高学生的设计能力和动手能力的教学目标。
3.实验条件不完善
专门用于本科生实验教学的场地、仪器、设备有限，教师及研究生从事科学研究的实验室为了方便管理对本科生不开放。教学实验只能安排4～5人一组共同开展实验，导致学生难以在实验过程中独立思考、独立操作，很难保证每个学生的参与度。
针对水污染控制工程实验教学中存在的问题，开展教学改革和创新，以培养适应社会需要的高素质工程技术人才具有重要的意义。本文在实验教学实践的基础上，结合实验教学研究成果，对实验教学方法的改进进行了一些探索与尝试。
二 立足实验教学，培养水污染控制工程专业人才
1.注重设计性实验教学
设计性实验教学由学生查阅文献自主设计，通过与教师开展讨论由教师引导学生精选实验方案，指导其实验操作，帮助其解决在实验中可能碰到的各类问题，并且开展对实验结果的分析与讨论。基于本校环境工程专业特色，结合任课教师正在开展的科研课题，鼓励学生参与其中阶段性实验的设计与实施。学生可以自由组合，多人共同动手来查阅文献、设计方案与研究问题，以求实现最佳实验成效，增强学生的专业能力。例如，针对重金属废水处理的研究方向，在掌握了化学沉淀法、吸附法处理重金属废水基本原理的前提下，开展文献调研，针对水质特征，选择合适的处理方案。这样使学生能够更好地理解化学沉淀法应用于高浓度重金属废水处理的优劣，以及吸附法适用于低浓度重金属废水处理的原因。为了更好地了解条件因素在实验中的影响，要考察pH值、反应时间、温度、沉淀剂/吸附剂投加量等因素对重金属废水处理效果的影响，得到最佳的工艺条件，为实际应用提供技术参数。设计性实验教学能够充分调动学生的主观能动性，更好地培养学生解决实际问题的能力。学生在实验之后撰写报告时可采取论文的形式进行成绩考核，从而帮助其掌握文献检索方法、数据分析方法以及科技论文撰写的方法，为其今后投入科研工作奠定良好的基础。
2.完善综合性实验教学
学生只有具备综合的能力才能满足解决现实环境问题的要求。综合性实验是培养学生综合能力的重要环节。水污染控制工程综合性实验教学将水污染控制涉及的化学、微生物、材料学理论知识融会贯通至一个大实验中，具备了理论知识及实验技能上的综合性。例如，针对水质十分复杂的垃圾渗滤液设计综合性实验，首先开展废水的可生化性测定，再运用生化性能比较好的渗滤液开展活性污泥培养实验及曝气池中活性污泥性质的测定实验，之后，将曝气池中的混合液用竖流式沉淀法进行泥水分离，出水经过混凝之后用于开展吸附实验，吸附实验的出水可用于反渗透实验中。通过链式废水处理综合实验，原本臭不可闻的渗滤液变得清澈透明，使学生对水处理有了直观认识的同时，也系统全面地掌握了水污染控制的理论知识并加深了理解，这样可以提升学生综合分析的能力以及比较能力。
3.尝试开放性实验教学
开放性实验教学在实施过程中，要以学生为主体，由学生自行选择实验，自行确定仪器设备、药品试剂、实验方案、实验步骤并开展数据处理与结论分析。在实验过程中，教师只负责提供资料、协调设备、解答疑问。例如，结合本校环境工程专业特色以及研究前沿，开放研究生实验室，设置“过硫酸盐光化学氧化处理含砷废水”开放性实验，采用SO4-为主要活性物种降解污染物的新型高级氧化技术，利用其氧化废水中的砷并实现深度净化具有一定的优势。实验中，学生利用活性金属氧化物作为原料，对其进行化学改性，从而制备活性较高的催化剂。通过研究改性条件对催化氧化处理的影响，得到最佳的制备条件；并且研究催化剂用于含砷废水光化学氧化处理中的影响因素。当学生在个人的努力下，把亲自制备出来的催化剂用于含砷废水氧化处理之后，发现这样做的效果十分显著，从而产生强烈的自豪感，这样能够调动其学习本专业的主动性。开放性实验教学手段不仅能够调动广大学生的学习热情，使学生增进对理论知识的深入理解，而且还能提升其实验能力，提高其解决实际问题的能力。
4.建设演示性实验教学平台
中南大学环境工程专业在校园内新建污水处理站60m2，用于实验室废水的处理，同时可用于水污染控制工程课程的演示性实验教学，使学生全面了解水处理单元的工艺运行条件、技术经济指标等，从而强化对学生实验操作技能、工程实践能力的培养。污水处理主要采用中南大学环境所自主研发的生物制剂，通过配合、水解、絮凝分离等关键步骤，实现污水的深度净化。另外，还拥有多套水污染控制成套设备，如重金属废水生物制剂深度处理与资源化成套设备、有色冶炼水污染物高效处理回收实验系统（具备高效处理含汞污酸及回用等特殊功能）等。在课程主讲教授或相关负责教师的讲解、带领参观或自由参观下，学生对本专业知识的学习有了更感性的认识，激发了学生的主动学习与创新实践学习的兴趣。
三 水污染控制工程实验教学改革中应注意的问题
第一，在开展设计性实验教学时，应提前给学生启发式的辅导，通过讲解实验的基本原理及领域内的前沿研究，引导学生自己查阅相关文献；在充分调研文献并进行总结的基础上，制订初步的实验方案；经过与指导老师进一步讨论确定具体的实验方案及操作步骤，以便更好地完成实验。
第二，在选定综合性实验时，应该注重并强调各实验之间的互通性以及学生实验技巧培养的连续性。把多门环境工程专业课程，如水污染控制工程、环境工程原理、环境监测、环境微生物学的基本原理及实验操作技能有机地结合在一起，使学生的专业技能和实践能力得到全面的综合训练，为培养面向实际一线工作岗位的实用型人才奠定较好的基础。
第三，开放性实验教学的实施过程中，应根据学生的兴趣结合本专业的特色及研究前沿设置多个实验，供学生选择，切实调动起学生对开展实验的兴趣及主动性，鼓励学生勤于动脑并勇于动手，独立地完成各项实验；逐步开放一部分研究生实验室用于本科生实验。
第四，实验教学的考核，应注重从文献调研、实验设计、实验操作、数据处理、问题分析、撰写论文的全过程考核，采用研究论文的形式撰写实验报告更能体现学生的综合能力。
总的来说，通过实施水污染控制工程实验教学改革，提升了大学生综合运用理论知识来分析与解决具体问题的能力；锻炼了大学生们的实际动手能力，为培养面向实际一线工作岗位的实用型人才奠定了较好的基础；培养了大学生们的创新能力，切实调动其学习的主动性；对于培养水污染控制工程专业人才具有很好的支持与推进作用。
参考文献
[1]王伟祖、郑旭明.建立综合设计实验平台培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2004（8）：74～75、94
[2]潘杨、黄勇、沈耀良等.水污染控制工程实验教学改革初探[J].实验科学与技术，2011（2）：139～140
[论文摘要]焦化废水是一种典型的难降解有机废水。介绍了预处理技术，二级处理技术的物化法、生物法、化学法和循环利用法的应用和研究进展及优缺点。
焦炭是高耗水产业，每年全国焦化废水的排放量约为2.85 亿t。焦化废水是煤在高温干馏过程中以及煤气净化、化学产品精制过程中形成的废水，水质随原煤组成和炼焦工艺而变化，是一种典型的难降解有机废水。其成分复杂，毒性大，它的超标排放对人类、水产、农作物都可构成很大的危害。总之，焦化废水污染，是工业废水排放中一个突出的环境问题，也是摆在人们面前的一个急需解决的课题。
目前焦化废水一般按常规方法先进行预处理，然后再进行生物脱酚二次处理。但往往经上述处理后，外排废水中COD、氰化物及氨氮等指标仍然很难达标。针对这种状况，近年来国内外出现了许多比较有效的焦化废水治理技术。这些方法大致分为物化法、生物法、化学法和循环利用等4类。
一、焦化废水的预处理技术
焦化废水中部分有机物不易生物降解，需要采用适当的预处理技术。
常用的预处理方法是厌氧酸化法。这是一种介于厌氧和好氧之间的工艺，其作用机理是通过厌氧微生物水解和酸化作用使难降解有机物的化学结构发生变化，生成易降解物质。焦化废水经厌氧酸化预处理后，可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能，为后续的好氧生物处理创造良好条件。
二、焦化废水的二级处理技术
（一）物理化学法
（1）吸附法
吸附法处理废水，就是利用多孔性吸附剂吸附废水中的一种或几种溶质，使废水得到净化。常用吸附剂有活性炭、磺化煤、矿渣、硅藻土等。这种方法处理成本高，吸附剂再生困难，不利于处理高浓度的废水。
（2）利用烟道气处理焦化废水
由冶金工业部建筑研究总院和北京国纬达环保公司合作研制开发的“烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水的方法”已获得国家专利。该技术将焦化剩余氨水去除焦油和SS后，输入烟道废气中进行充分的物理化学反应，烟道气的热量使剩余氨水中的水分全部汽化，氨气与烟道气中的SO2反应生成硫铵。
该方法投资省，占地少，以废治废，运行费用低，处理效果好，环境效益十分显著，是一项十分值得推广的方法。但是此法要求焦化的氨量必须与烟道气所需氨量保持平衡，这就在一定程度上限制了方法的应用范围。
（二）生物处理法
生物处理法是利用微生物氧化分解废水中有机物的方法。目前，活性污泥法是一种应用最广泛的焦化废水好氧生物处理技术。这种方法是让生物絮凝体及活性污泥与废水中的有机物充分接触；溶解性的有机物被细胞所吸收和吸附，并最终氧化为最终产物（主要是CO2）。非溶解性有机物先被转化为溶解性有机物，然后被代谢和利用。
生物法具有废水处理量大、处理范围广、运行费用相对较低等优点，但是生物降解法的稀释水用量大，处理设施规模大，停留时间长，投资费用较高，对废水的水质条件要求严格，这也就对操作管理提出了较高要求。
（三）化学处理法
（1）焚烧法
焚烧法治理废水始于20世纪50年代。该法是将废水呈雾状喷入高温燃烧炉中，使水雾完全汽化，让废水中的有机物在炉内氧化，分解成为完全燃烧产物CO2和H2O及少许无机物灰分。
焚烧处理工艺对于处理焦化厂高浓度废水是一种切实可行的处理方法。然而，尽管焚烧法处理效率高，不造成二次污染，但是处理费用昂贵使得多数企业望而却步，在我国应用较少。
（2）催化湿式氧化技术
催化湿式氧化技术是在高温、高压条件下，在催化剂作用下，用空气中的氧将溶于水或在水中悬浮的有机物氧化，最终转化为无害物质N2和CO2排放。湿式催化氧化法具有适用范围广、氧化速度快、处理效率高、二次污染低、可回收能量和有用物料等优点。但是，由于其催化剂价格昂贵，处理成本高，且在高温高压条件下运行，对工艺设备要求严格，投资费用高，国内很少将该法用于废水处理。
（3）化学混凝和絮凝
化学混凝和絮凝是用来处理废水中自然沉淀法难以沉淀去除的细小悬浮物及胶体微粒，以降低废水的浊度和色度，但对可溶性有机物无效，常用于焦化废水的深度处理。该法处理费用低，既可以间歇使用也可以连续使用。
（4）臭氧氧化法
臭氧的强氧化性可将废水中的污染物快速、有效地除去，而且臭氧在水中很快分解为氧，不会造成二次污染，操作管理简单方便。但是，这种方法也存在投资高、电耗大、处理成本高的缺点。同时若操作不当，臭氧会对周围生物造成危害。因此，目前臭氧氧化法还主要应用于废水的深度处理。在美国已开始应用臭氧氧化法处理焦化废水。
（5）光催化氧化法
目前，这种方法还仅停留在理论研究阶段。这种水处理方法能有效地去除废水中的污染物且能耗低，有着很大的发展潜力。但是有时也会产生一些有害的光化学产物，造成二次污染。由于光催化降解是基于体系对光能的吸收，因此，要求体系具有良好的透光性。所以，该方法适用于低浊度、透光性好的体系，可用于焦化废水的深度处理。
（6）电化学氧化技术
电化学水处理技术的基本原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或利用电极表面产生的强氧化性活性物质使污染物发生氧化还原转变。目前的研究表明，电化学氧化法氧化能力强、工艺简单、不产生二次污染，是一种前景比较广阔的废水处理技术。
（四）废水循环使用
高浓度的焦化废水经过脱酚，净化除去固体沉淀和轻质焦油后，送往熄焦池以供熄焦，实现酚水的闭路循环。从而减少了排污，降低了运行等费用。但是此时的污染物转移问题也值得考虑和进一步研究。
三、结语
总之，我们应根据焦化废水的特点，深入研究先进的处理技术，寻求既高效又经济的处理方法，降低运行费用，提高达标率，改善环境质量，减轻焦化废水对各地水体的污染，实现水资源的循环利用。这既是当前经济建设需要解决的现实问题，也是未来技术攻关所需要面对的的重点。
参考文献：
论文摘要：引言近些年来，原本短缺的资源和脆弱的环境在中国人口的迅猛增长、经济的快速发展和人民消费水平的不断提高的前提下，面临着越来越大的压力，再加上城市建设的逐渐发展，日趋现代化的更新和升级，使得城市污染也迅速愈发严重。片面的追求经济发展已经导致了城市中的生活区环境严重恶化，使城市的规划和发展受到了巨大的影响和冲击，因此，把环境问题处理好变得越来越突出。
论文关键词：城市建设；城市污染；环境问题
一、城市环境和资源的压力
城市规划中的环境问题跟经济活动和人口的密度成正比，因而，巨大的资源与环境压力也接踵而来，加上日益加快的城市化进程，城市猛增的人口，人民日益提高的生活水平和升级的消费，都带给了紧张的城市环境和资源更重的压力。
（一）大气的污染和大气污染物
大气污染物目前已知的约有100多种。主要由自然因素（如森林火灾、火山爆发等）和人为因素（如工业废气、汽车尾气等）引发，后者更甚，特别是工业生产和交通运输死带来的。城市中的空气污染源大致来自于以下方面：1、工业：工业是导致大气污染的重要因素。因为工业排放到大气中的污染物性质复杂，种类繁多；2、交通运输：尤其是城市汽车，数量多又集中性强，它所排放的污染物能对人呼吸器官直接造成很大的危害，严重污染城市空气，是城市空气的重要污染源；3、各种喷雾剂，新增了空气中的有害成分，造成空气污染（如各种空气清新剂、杀虫剂等）。城市化日渐加快，相伴相生的工业、交通运输业也发展迅速，这些发展就导致了更多空气污染。当污染物：大量的废气、粉尘、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物、臭氧等被排入大气中后，空气的质量就受到了严重的破环。
（二）废水污染
城市水污染主要涉及如下三点：
1、工业废水；2、生活污水。生活排放污水的数量正在逐渐增加，有资料显示，有一半的废水是生活排出的；3、农业中用的化肥、农药，通过雨水进入到到河流中后，使地表水受到污染。据相关环境部门调查，我国城镇未经任何处理直接排入水中的污水每天至少有l亿吨。全国七大水系中，一半以上的河段水已受到污染，全国不适合鱼类生存水占到1／3，不能用于灌溉的占到1／4，严重污染的已达到了90％，有一半的城镇水源不符合饮用标准，40％的水已不适合饮用，甚至水体污染已经成为导致南方城市总缺水量的60％—70％的罪魁祸首。
（三）固体废物污染
固体废物主要涉及到生活垃圾、一般工业固体废物和危险废物三种。另外，也包括农业固体废弃物和建筑废物。固体废物一定要妥善处理后才能丢弃，否则就会对大气、水体和土壤带来严重污染，危害人体健康。固体污弃物具有两重性，也就是说，在不同的时间和地点，对于不同的人而言，被废弃的某物品有可能是废物，但如果转换一定条件，废弃物也能变为资源。防治固体废物污染就是利用废物的这个双重性，使固体废物减量、无害化，并且变成资源。对于不能利用和一定会产生污染的固体废物，一定要妥善处理。
（四）噪声污染
噪声一般可分为高、低两种。一般而言，低强度的噪声对人体是无害的，而且在满足一定条件的情况下可以提高工作效率。但高强度的噪声则会对人体有害，使人疲劳，情绪低落，甚至引发疾病。高强度噪声，无论是对人的听觉、视觉、智力还是神经系统、消化系统、内分泌系统、心血管系统等都有伤害。高强度噪声主要来自工业机器、现代交通工具、高音喇叭、建筑工地以及商场、文体娱乐场所所带来的喧闹声等。伴随城市化进程的加快，噪音污染已发展为城市污染的严重灾害之一。城市的噪声污染主要来源于机动车数量的猛增。
二、防治污染的举措
（一）大气污染综合整治规划
大气污染的治理应当在维持现有城市的能源与交通状况的前提下，找出危害广，影响大的最严重污染物，以便能有针对性的有效治理。城市规划的大气污染治理方法主要有：1、合理工业布局；2、减少交通废气的污染；3、绿化造林
（二）水污染综合整治规划
生活污水主要是有机物的污染，工业污水主要的污染物就没那么简单了。虽然每个城市水污染的程度各异，但仍可普遍采取如下措施加以防治：1、提倡节约用水，对废水进行循环再利用。实在不能用的废水经过处理后再排入水管道中；2、划分区域用水，在污染严重区域开办废水处理基地，尝试多种处理方法，采用新的科学方法净化水，严格杜绝未经处理的污水直接倒入江河湖海中。
（三）固体废物综合整治计划
处理城市生活垃圾一般采取两种方式：一种是填埋，另一种就是焚烧。虽说目前，我国填埋生活垃圾已经发展到稳步推进的阶段，但实施填埋时一定要妥善处理土地资源，确保最大限度的减少填埋场的污染和浪费，变填埋气体为资源。焚烧垃圾主要适用于可燃垃圾，东部沿海城市因其土地资源的宝贵性，就决定了焚烧处理会慢慢演变为这一地区生活垃圾处理的主要方式。
（四）综合整治和规划噪声污染
近年来，随着我国工农业的飞速发展，我国的环境污染问题日益严重，对环境专业人才的需求也快速增加。目前，我国兴办环境工程专业的高校很多，每年毕业的环境工程本科生规模达万人，为环境事业输送了大量的人才,但同时也形成了巨大的就业压力。另一方面，环境工程专业普遍存在教学理论重于实践、课堂重于课外的倾向，人才培养的质量难以达到用人单位的要求。用人单位普遍反映环境工程应届毕业生缺乏较强的实践能力,有些单位选择接收有实践工作经验(1-2年)的环境工程毕业生，还有些单位则选择接收其他相关专业的毕业生，比如一些污水处理厂青睐排水工程专业的毕业生，使得环境工程专业的就业形势日益严峻。环境工程专业是以环境科学为依托，运用科学理论、方法和工程技术，研究人类与自然环境的相互作用、关系、规律并进行控制调整的一门新型综合性应用学科，是由生物学、化学、物理学、生态学、地学、水文学等多种学科交叉所形成的一门学科[1]。湖南工学院在2007年升格为本科院校，在原专科专业环境监测与治理技术不断完善与发展的基础上，2010年开始招收第一批环境工程专业本科生。面对环境工程专业的就业形势与现状，我们有必要加强学生的实践能力，从各个方面提高学生的综合素质，以达到用人单位的要求。因此，可从以下几个方面对环境工程专业实践教学进行改革。
1课堂教学联系实践
环境工程专业所涉及的知识面非常广泛，理论性强。对于理论知识的讲解通常是通过课堂教学实现的。但是，环境工程又是一门应用性很强的学科，如果对实际情况缺乏了解，不仅会影响学生对知识的应用能力，反过来还会影响学生对理论知识的理解。因此，将课堂教学与实践相结合显得尤为重要。
1.1通过多种教学方式加深学生对理论知识和实践的认知
环境工程专业的许多理论知识与实践有着密不可分的关系，在课堂教学的时候可以综合利用多种教学方式尤其是现代化的教学手段增加学生对实践的认识，进而加强对理论知识的理解。如在讲解厌氧活性污泥处理有机废水时，可利用农产品加工有机废水生物处理的影像资料加强学生对整个过程的理解，废水为什么要经过调节池和热交换器，了解工艺中的核心厌氧活性污泥反应器的构造，以便于理解微生物降解有机物的生理生化反应机理，了解三相分离器的结构和工作原理等一系列问题，让学生在短时间内对整个反应体系有较明确的认识，使学生不到现场即能了解到工程状况并分析实际工程中可能出现的问题，并让学生思考可以怎样改进工艺提高处理效率。又如在讲授AutoCAD时，可与环境工程的实例进行结合，如绘制曝气池的平面图、曝气管路布置图、曝气头和搅拌机等设备图，这样不仅让学生学会AutoCAD的基本绘制，又可加深学生对专业知识的理解，并直接为课程设计打下坚实的基础，提高专业技能。
1.2课堂讲学与课程设计挂钩
课程设计一般需要综合专业知识，一些课程设计安排在某一学期，与专业过程分开，但这时很多专业课程的知识已被淡忘，课程设计不能很好地利用和巩固理论知识。因此，如果将课堂讲学与课程设计挂钩，有机结合，理解将更为深入。因此，我们将水污染控制工程课程设计、大气污染控制工程课程设计等课程设计与相应专业课安排在同一个学期，将面向工程的课程设计融于专业课程中，这样就可以及时地利用专业知识。首先由教师根据教学内容及案例为学生提供多个选题，然后学生根据兴趣选择题目。借助已学知识查阅资料、设计和计算，并绘出相应的设计图纸。这样可以提高学生的积极性，将学到的理论知识及时地与实际应用结合起来，不仅可以使学生对课堂知识有更深刻的理解，更提高了学生的实践能力。
2开展综合性实验
我校环境工程课程设置中安排了多项专业实验，如水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、固体废弃物控制工程实验、环境监测实验和环境微生物学实验，各专业实验均附属于相应的理论课程。上述专业实验多为验证性实验，综合性实验和设计性实验很少。比如环境微生物学实验中，微生物形态和结构观察、微生物的分离与纯化等都是简单的验证性实验，且培养基配制和灭菌消毒等都是由实验老师完成的。这样使得学生在预处理环节得不到充分锻炼，造成与实际脱节，既不利于学生的能力培养，也不利于创新思维的培养。因此，有必要开展综合性实验和设计性实验,提高学生动手能力、分析问题和解决问题的能力。例如，环境微生物实验中，可以由专业教师给出开发性题目如环境因素对微生物生长的影响等，然后由学生组成实验小组，查找资料确定实验方案。在整个过程中，学生的实验技能可以得到加强，比如培养基的配制、灭菌消毒、微生物接种、显微镜观察等，并且学生解决问题的能力也可以加强，比如实验过程中出现杂菌可能由哪些因素引起，如何防止等。通过综合性实验，学生对实验的理解较为系统且动手能力大大加强，为以后再深造或是走向工作岗位打下基础。
3实习教学体系
实习是贯彻理论联系实际教育方针,培养适应社会要求的专业人才的重要实践教学环节,实习可提高学生分析问题、解决问题、学以致用和适应社会的能力[2]。我校环境工程在实习时间安排上，为1周认知实习、2周生产实习、4周毕业实习，已基本满足环境工程实习时间要求。
3.1认知实习
设在专业课之前，使学生对所学专业有一个初步的了解和感性的认识。我校的认知实习安排在大二的第一学期，在大多数的专业课程开设之前。做好认知实习可为以后专业课程的学习做好准备。认知实习时间短，并且大多以参观为主，经常会出现学生草草参观，参观过程中提不出实质问题，参观后又容易忘记的现象，对以后的专业课教学无太大辅助作用。为了避免这些情况，使认知实习发挥最大的作用，要做好参观前、参观中及参观后的工作。以参观生活污水处理厂为例，在参观前，要引导学生做好充分的准备，如工艺流程、工作原理、设备情况、实际运行时可能出现的问题，尽量做到有备而来，目的明确。在参观过程中，鼓励学生提问并耐心解答。结合参观前的准备，学生可对整个污水处理过程有较为深刻的认识和理解。参观后，要及时督促学生完成实习报告，巩固所学知识。这样为以后的专业课程学习打下一定的基础，达到认知实习的目的。
3.2生产实习
生产实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节，目的是使学生了解和掌握已经学过的专业基本知识，巩固课程内容，培养学生理论联系实际能力[3]。目前生产实习中存在许多问题，比如实习单位接纳大量学生实习有困难，学生实习影响单位的正常工作，一些实习单位出于安全问题不欢迎学生到单位实习，或者学生在单位里的实际动手机会少。因此，需尽量多联系长期合作的实习单位，生产实习的实习经费也有待提高。另外，还可以采取学生分组实习，避免短时间内实习人数太多而影响单位的正常工作。让学生深入生产第一线，与实际相结合，提高实践能力。#p#分页标题#e#
3.3毕业实习
毕业实习主要是为了让学生综合系统地运用所学知识，并为今后走向工作岗位打下基础，一般安排在最后一个学期。然而，学生毕业后工作多种多样，不少学生在最后一个学期已经有工作意向，对于与其工作相关性不大的毕业实习应付了事，达不到预期的效果。另一方面，很少有实习单位能容纳几十甚至上百人同时实习。因此，除教师联系实习单位外，鼓励学生自主选择实习单位。学生选择与自己工作相符的岗位进行实习，可以极大地提高积极性，另外还可以为今后的工作积累经验。当然，学生自主实习并不意味着放任自流，在给予学生更多自主的同时要加强管理。比如实习考查可由教师和实习单位共同考核学生，这样可以较为客观地反映学生的实习情况。
关键词：环境工程；创新能力；实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）10-0099-02
前言：
我国经过三十多年的改革开放，经济实力取得长足进步。但是要成为具有强大国际竞争力的大国，必须要有足够的创新性科技成果和创新性人才为支撑，而教育则是培养创新性人才和增强民族创新能力的基础[1-2]。我国高等教育法中也明确规定：“高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才。”[3]
创新能力的内涵包括创新精神和创新方法两层意思。前者指创新能力中的非智力因素，如求知欲、创新意识、勇敢精神、科学态度等；后者指创新能力中的智力因素，包括各种逻辑方法和想象、直觉、灵感等非逻辑思维方法及各种创新技法[4]。创新能力非常有赖于通过实践活动去培养和实现[5]。但是长期以来，实践教学所处的理论教学从属地位原因，或是由于实验条件（主要是仪器设备）限制，高校专业实验课程所开设的实验内容大多少有创新性内容。
环境工程专业是高等教育中一个相对较新的专业，由于科技和经济的快速发展，新的环境问题层出不穷，这更要求环境工程专业的教育顺应时代潮流，突出创新能力培养，以适应社会对环境专业人才的要求[6]。
一、环境工程专业创新能力的基本要素
本科生创新人才培养应使之具备以下三方面基本素质：具有扎实的理论基础、基本的创新技能、敏锐的创新思维[7]。环境工程专业同样也不例外。
只有具备了扎实的理论基础才能使创新活动具备坚实后盾，不致走入偏狭境地。创新技能是反映创新主题过程中的行为技巧的动作能力，包括对创新主题的信息加工能力、动手操作能力和表达能力等[8]。创新思维是指发明或发现一种新方法用以解决新问题的思维过程，它包括：积极的求异性、敏锐的观察力、创造性的想象能力以及具备多学科的知识结构[9]。
环境工程专业本科生创新能力的培养，应围绕上述三个素质来开展。
二、创新性能力的培养
1.教学内容和方法改革。客观地说，目前我国环境工程专业本科生学习过程还是以理论灌输为主，而且这种教学模式短期内依然难以转变。其明显的弊端是：容易导致学生形成被动的接受性思维惰性。常州大学环境工程专业在教学改革中的针对性做法之一是：增设专业综合创新实验课程，开设时间为第六学期，学时数为16学时。目的是增强实践动手能力，同时在实践中培养创新能力。
该实验课程只设立要处理的环境污染物对象，具体处理方案和工艺要求学生在课程开始前结合所学专业理论查阅文献来完成，再交指导教师评阅。16个学时中前2个学时，指导教师根据评阅情况进行点评，与学生互动讨论，并确定实验方案，最后进实验室开展实验。例如，常州大学2014年度环境工程专业综合创新实验内容，结合常州市地方特点，选择的处理对象为印染废水、电镀废水、污水厂污泥和农田秸秆。以印染废水处理为例，学生采用方法多种多样：Fenton法、混凝法、吸附法、光催化法，以及组合工艺等。经过条件实验、实际废水处理两个环节，最后所要求的指标达到标准要求，记录实验数据并撰写实验报告。实验过程中提倡学生独立思考，提出自己的见解，并作为重要打分依据。
实践表明，专业综合创新实验一方面使本专业的学生在综合创新实验课中得到独立创新意识锻炼；另一方面为后期毕业设计（论文）打下了一定的基础，有助于在毕业设计（论文）期间较好地完成方案设计和实验工作；另外不少已经毕业参加工作的学生反映，由于专业综合创新实验内容与实际环境问题结合较紧密，有些实验结果可以直接应用于实际工作中，受到工作单位好评。
2.构建创新性能力培养体系。具有创新性的课程体系构建是稳定长期培养学生创新能力的必要保障。要实践创新教育，必须采取多样化的培养方式，因材施教，为创新型人才成长创造良好的环境及条件。常州大学根据目前环境工程学科体系特点，从以下几个方面进行了改进。
（1）实施主辅修学习制度。让学生有目的地跨专业、跨院系选择辅修课程。环境学科具有学科交叉性强的特点，涉及的学科有：化学、生物、物理、管理等。常州大学环境工程专业鼓励学生跨学科、专业修读辅修课程或第二学位专业，一方面有利于拓宽知识面，另一方面也有利于蕴育创新思想。
（2）强化实践环节。创新能力非常有赖于在实践活动中培养，结合目前我国高等教育体制，应依靠实践教学环节来实现。
实践教学环节分为基本专业技能实践教学环节和专业性实践教学环节。基本专业技能教学环节主要是主干课程实验，包括：水污染控制、大气污染控制和固体废物处理与处置实验等。专业性实践教学环节是指专业性较强的实践活动，主要包括：认识实习、生产实习和毕业设计等。常州大学环境工程专业有别于以往的作法的是，认识实习以参观为主，生产实习则要求每个学生首先深入实习单位调研，再根据调研情况，拟订一个题目，在实习过程中完成，指导教师则通过监控实习过程，保证实习质量。毕业设计是完善学生专业知识综合运用能力和提高创新素质的实践环节，我们通过强化毕业设计过程管理，严把设计题目关，对于具有创新性的题目给予加分，不断提高毕业设计（论文）质量和学生的创新技能。
以生产实习为例，结合常州市电镀厂家较多的特点，部分学生选做电镀废水吸附除铜工艺，摒弃传统的活性碳吸附工艺，采用树脂吸附铜离子，所用树脂自行制备，并创新制备方法，获得不同孔隙率分布的聚丙烯酸和聚偏氟乙烯树脂，二者组合在一起吸附电镀废水中的铜离子。实验过程虽然不算复杂，但其中的创新性环节较多，包括不同树脂的选择和组合、树脂制备方法的创新等。自2012年以来，该内容不断延续开展实验，并以此为题共申请江苏省本科生课外科技创新活动课题7项。
（3）实施第二课堂培养计划。第二课堂开展通常针对的是部分学有余力的学生，它的开展有利于让这部分学生有充分发挥的空间，同时可以带动其他学生的创新积极性，提高整体水平。常州大学环境工程专业为了长期稳定地将第二课堂活动开展下去，将第二课堂活动和专业实训基地建设相结合，与地方企业结合，让学生有机会真正参与到污水处理、废弃物资源化等环境工程实践项目中去，得到真正的锻炼。例如与光大（常州）环保公司合作建立的实训基地，每年接受8名左右本科生加入到横向创新研究课题。2013年度的研究课题“剩余污泥与生物质复合制备活性碳吸附材料”，将污水厂剩余污泥与当地盛产的秸秆进行复合制备活性碳材料，用于烟气中金属离子吸附，以此为题参加全国“挑战杯”竞赛，获得二等奖。
3.创建良好创新氛围。对于不同年级，应开展不同形式的创新活动。低年级（一、二年级）学生尚未学习太多专业知识，可以通过开展一些与环境保护相关的活动，如环保科技活动周、环境工程专业学术报告会等活动；对于三、四年级的学生，已经具备了一定的专业基础课程知识和能力，可以参与一些专业程度较高的应用课题工作，这些课题的来源通常是专业教师科研课题的一部分，也可以自行设立课题。教师根据课题和学生的具体情况安排学生进入课题组，加以指导，过程中重视创新思维、创新能力的培养。
其次，设立科技创新小组，目的是将富有探索精神的学生组织起来，相互交流学习，培养崇尚科学、锐意创新的环境工程科技学生梯队。我们先后成立了“环境污染调查与分析”、“环境污染治理技术”、“环境污染功能材料”三个科研小组，每年遴选6名教师指导进行指导。科研小组总报名人数不超过校环境工程本科专业在校总人数的一半，并每年更新。事实证明这些小组活动的持续开展极大地活跃了我校环境工程专业的校园学术气氛，有利于环境工程本科生创新素质的培养。
三、结束语
面对日益严峻和复杂的环境治理任务，环境工程专业本科生创新能力的培养显得越来越重要。结合高等教育体制和各校自身情况，充分利用和整合课程体系中实践性环节以及现有的院系资源，构建适合本科生创新能力发展的培养系统，保证培养体系的长期稳定运行，才能逐步提升学生的创新能力和综合素质；重视创新能力培养氛围的创建和维护，这是创新能力培养体系稳定发展的必要保障。
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关键词：矿业型工业废弃地；水体重构；途径；模式
资源匮乏是当今世界面临的主要问题之一，我国的178座资源枯竭型城市中有95座对矿产能源的依赖程度极大，占全国城市总数的14%。当全球产业结构调整之后，这些计划经济时期遗留下来的产物面临衰退甚至死亡并折射出一系列严重的城市问题，其中水污染源严重影响着周围居民生活质量等问题。基于此，矿业型工业废弃地中的水体重构价值就更加值得我们关注。
一、背景解读
（一）现存问题
矿业废弃地中的水资源包括由地表塌陷产生的地表渗水，矿区内人为活动产生的生活污水，由天而降的雨水及采矿时产生的废液等等内容。
采矿活动使地下水被疏干，矿区地下水位急剧下降，人们的饮用水源减少或干涸；而矿井排放到地面的水，由于塌陷形成很多沼泽，夏日蒸发而污染空气，与周围城市空气迅速融合；有的地表水顺采矿塌陷区裂缝下渗，污染地下水体，影响居民淡水的引用，从而造成恶性循环。它们给矿区、周围区域乃至整个城市的生态环境带来长期的不良影响。
（二）特殊性及必要性
矿业废弃地是一种具有特殊性质的地形地貌，这种特殊的场地形态能为水体重构提供必要的横向与竖向空间体态。作为人类生活及工业生产中必不可少的匮乏能源之一，水体重构是矿业废弃地改造的基础与必备条件，也是提高城市环境质量的最佳方法。通过对废弃地内水资源的重塑与修复，可重新构建已被破坏过的生态系统，使之与城市系统之间达到平衡与循环。
（三）理论支持
可持续发展理论是一种从环境与资源角度提出的关于人类长期发展的战略模式，指既满足当代人的需要，又不损害后代人满足需要的能力的发展。那么，在矿业废弃地中应要节约利用资源、减少对自然地的污染和破坏，使水与其周围物质环境处于一个共同、协调、高效、多维的发展状态之中，从而维护自然界的平衡。
二、矿业废弃地水体重构的途径
1．废水处理
矿业废弃地中的废水主要包括煤矿疏干水、工业废水、煤矸石和粉煤灰淋溶污染、垃圾填埋场渗滤液。其中，由于矿业活动开采剧烈，露天采场的中心区域极易塌陷及洼水，我们应将其治理，形成一个水景中心，与雨水、周边水系统成为一个循环体系；对于地表渗水区域，一般都会利用人类活动后的现状，建造成次生湿地系统、湖水公园、沼泽等与水有关的方式，并在其系统中种植不同的生物物种以供保持生态系统的平衡。
徐州九里湖由煤矿地下开采而形成了采煤深陷区，经过修复、治理后演变成为次生湿地和鱼塘的最佳案例。九里湖中有一部分沉降差值在3m以上范围的水区，若不进行治理，现存的地表污染物将会转移至水体中，对水域造成污染。因此该区域确定为地表生态环境整治区，宜经过土壤污染治理后植草。
位于当前水域和未来沉降水域（地表生态环境整治区）的，是维护九里湖水域生态环境的重要屏障。区内可以大量栽植适宜于在水岸边生长的乡土植被，以林木为主，并控制人工景观的建设量，避免或减少人类活动对该区域生态环境所造成的干扰。对于不适于建设区将来虽会出现地面沉降，但沉降值在0.5米以内，因此可适当进行公园绿地和景观建设，作为湿地公园的公众休闲活动区。
2．雨水收集
雨水收集是废弃地中水体重构的另一项重要内容。一方面，雨水可以与治理后的废水一起成为矿区内的湿地景观；另一个方面，它可以淡化或冲刷矿区内的污染物质。在雨水收集方面，可利用地面原有的生态景观（如：河道、池塘、小面积的湿地）对雨水进行收集，并保留河岸的自然化；还可以进行人为设计并对雨水进行净化与收集处理。
英国伊甸园工程是全世界最大的生态植物园，他把外部场景转移到室内空间，采用透光度达90%的ETEF新型膜材料让室内的植物可以充分的享受阳光。由于ETEF表面非常光滑，当雨水打落到屋顶的时候会随着屋顶滑落到底部，所以格雷姆肖及其团队在建筑的最低点设置一人工湖，目的是可以存储随时降落的雨水来节省资源，再经过压力把水送到伊甸园中来灌溉植物、形成人工雨和人工瀑布（图2），以来维持植物的生长、营建园中的生态，展现室内中的室外景色，最后雨水将渗透到地下，用来清洁。
3．净化技术
水资源的净化技术主要有人造湿地构建技术与植物根际过滤技术两种。人造湿地构建是把原有废弃地、工业用地等转换为湿地公园，植物根际过滤是通过植物的根部来循环处理废弃地中水质中的污染物，两者必须要结合使用才能达到最大的效果。
由彼得•拉茨主笔的唐山南湖公园中水体的净化技术是人造湿地构建的典范。首先要在污染特别严重的区域上种植芦苇、凤眼莲、泽泻等水生植物，其次在适当的去除那些堆积于湖底容易诱发蓝藻的淤泥，最后采取一系列的护岸措施即可。
而对于塌陷区的水体，主要以矸石淋溶水、矿井排放水、生活污水、垃圾渗滤水相混溶为特点，水质结构复杂。根据修复工作中可能遇到的情况，将水体修复技术分为重金属去除技术，有机污染物及氮、磷等营养物去除技术，酸碱污染物去除技术等几个方面来分别进行。
三、矿业废弃地水体重构的模式探究
（一）次生湿地维护
由于矿区沉陷区中的地表塌陷严重，造成两种常见的现象促使矿区沉陷区的形成，另一方面可以说是改变了原生态的自然环境，使其单一的“陆生生态系统”演化成为“水―陆复合型”的次生湿地生态系统。也是由于这两种现象使水体、基质和生物群落构成了次生湿地生态系统中的三大要素。次生湿地系统为我国东部平原地区矿业活动过后的常见现象，如：徐州九里湖区域及唐山南湖湿地公园。
（二）城市开放空间
城市开放空间是指城市公共外部空间，包括一些自然风景、广场、道路、公共绿地和休憩的开敞空间形式，它是一种具有民主性质的城市室外活动场所。矿业废弃地特殊的地形地貌及硕大的坑底特点，加之水造景等因素，可以成为一片游憩玩耍的城市区内，如日本淡路梦舞台与英国伊甸园工程都是该方面的代表。
（三）自然生态博物馆
功能置换是城市空间改造中的一项重要措施，自然生态博物馆是露天博物馆中的一种类型，水体重构是自然生态博物馆中重要的组成元素。如由金矿改造成的澳大利亚Sovernhill主题公园即将其经污染的水体重构后作为一个造景元素，意在引起人们对炼金与淘沙的回忆与该金矿在澳大利亚时的工业历史发展中所起到的重要作用。
四、结语
矿业废弃地是重工业城市中重要的城市地块、而水是城市区域的灵气之所在，在城市化发展飞速的今天，请不要忘记：废物再利用，建立节约、友好型社会的责任与义务。所以，矿业废弃地中的水体重构不仅仅是环境的再生与保护，更是城市生态系统循环体系与构建城市景观中一项重要的内容。
参考文献
[1]刘抚英．中国矿业城市工业废弃地协同再生对策研究[D]．博士学位论文，北京：清华大学，2007．
截止目前,乌海市建成投产氯碱项目4个,产能为106万吨,在建氯碱项目1个,产能为50万吨,总生产能力达156万吨/年。目前我市已投产和在建PVC项目全部采用电石法生产PVC,乙炔气清净普遍采用次钠清净工艺,全部采用离子膜法生产烧碱,VCM聚合除一家采用本体法聚合外全部采用悬浮法聚合,乙炔气发生有的采用干法乙炔生产工艺,有的采用湿法乙炔工艺。
2乌海市PVC行业工艺废水处理现状
调查乌海市近几年建成投产的和在建的PVC企业的工艺废水处理措施及去向,分析PVC行业工艺在经济可行的前提下目前是否能够做到废水零排放。通过对乌海市现有及在建氯碱项目废水处理工艺及废水去向的调查可知:
1)我市PVC行业氯碱界区工艺废水(包括酸碱废水、含盐废水)所采取的处理工艺相同,全部是经中和、絮凝、沉淀处理后用于化盐,在氯碱界区实现了废水零排放。
2)固碱蒸发工段的蒸汽冷凝水已建企业中有的进行了回收利用,有的直接排入大气,未进行回收利用;固碱蒸发冷凝水实现零排放在乌海有运行实例。
3)已建PVC项目离心母液处理工艺虽然不相同,工艺较完善、处理效果较好的工艺为两级生化+絮凝沉淀+过滤+次钠消毒工艺,最简单的工艺为沉淀池沉降+纤维过滤器工艺,但去向全部是补入循环冷却水系统,不外排;目前在乌海最好的工艺为加药絮凝沉淀+BAF+臭氧氧化+曝气还原+BAF+双膜工艺+混床处理工艺对离心母液进行处理,处理后60%回用于聚合系统,40%回用于循环冷却水系统,不外排,实现了离心母液零排放。
4)含汞废酸全部采用盐酸解析技术处理后,用做VCM酸洗用水,不外排。
5)其它含汞废水全部经处理达标后回用于VCM碱洗或水洗用水,不外排。含汞废水处理工艺较先进的为硫化钠-氯化铁沉淀+三级活性炭+三级离子交换器处理工艺,处理后废水蒸发结晶处理,产生的结晶盐送有资质单位处理,实现含汞废水零排放。
6)次钠废水的处理:有的送至全厂综合废水处理系统经生化处理后用于乙炔发生和自备电厂冲灰,有的单独设置一套处理装置,采用汽提+冷却+加药混凝沉淀工艺,处理后部分回用于乙炔发生,部分回用至次钠配置单元,少量进入综合处理单元处理后排入园区污水处理厂,有的采用加药混凝沉淀+次钠氧化工艺处理后用于乙炔发生,但乙炔发生产生的电石渣浆有部分排到渣场。
7)电石渣浆:有的采用沉淀+浓密池澄清+板框压滤工艺处理后用于乙炔发生和排至自备电厂灰场降尘,有的采用沉淀+浓密池澄清+板框压滤工艺,处理后部分回用于乙炔发生,有的采用沉淀+板框压滤工艺处理后部分用于乙炔发生,部分随电石渣一起排到渣场,有的因采用干法乙炔发生工艺不产生电石渣浆废水;由以上分析可以看出,采用干法乙炔生产工艺,不产生电石渣浆,采用湿法乙炔生产工艺,少数企业做到了电石渣浆不外排,多数企业均有电石渣浆排至灰渣场,故电石渣浆实现零排放有待进一步探讨。由以上分析可以看出,由于项目筹备和建设时间不同,乌海市PVC项目废水治理工艺出不同,总之,随着建设时间的推移,在总结已投运的PVC企业的经验教训的基础上,废水处理工艺和回用途径的设置也越趋合理,在废水分类处理、废水分质使用方面也采取了一些较好的措施,如乌海市君正化工40万吨PVC及40万吨烧碱项目在废水分类处理、废水分质使用方面做的相对较好,对次钠废水进行了单独处理,并采取了蒸发装置的蒸汽冷凝水回用纯水站;纯水站浓水回用乙炔清净;干燥蒸汽冷凝液回用聚合热水槽入聚合釜等废水回用措施但仍未实现工艺废水零排放。
3与国内当前较成熟氯碱行业废水处理工艺及排放水平的对比分析
目前国内氯碱界区产生的工艺废水(包括酸碱废水、含盐废水)普遍采用中和、絮凝、沉淀处理工艺处理酸碱和含盐废水,处理后全部用于化盐;对固碱蒸发产生的蒸汽冷凝水收集回用于化盐系统和电解槽。PVC界区产生的含汞酸采用共沸解析技术和加盐解析技术处理后,用做VCM酸洗用水;产生的其它含汞废水采用硫化钠-氯化铁沉淀+三级活性炭+三级离子交换器处理工艺,处理后废水有的回用于VCM碱洗用水,有的回用于VCM水洗用水,有的直接排放;离心母液普遍采用两级生化+絮凝沉淀+过滤工艺处理后补入循环冷却水系统;采取加药絮凝沉淀+BAF+臭氧氧化+曝气还原+BAF+双膜工艺+混床处理工艺处理离心母液目前主要处于中试阶段,处理后母液60%回用于聚合系统的企业尚未实现长期稳定运行;次钠废水单独设置处理装置,采用汽提+冷却+加药混凝沉淀工艺,也逐步开始在各大企业中推广应用;电石渣浆普遍的处理方法是沉淀+浓密池澄清+板框压滤工艺,处理后回用于乙炔发生,或采用干法乙炔生产工艺杜绝电石渣浆的产生。由此可见,乌海市PVC项目废水治理基本上全部采用了国内较为成熟的治理工艺,君正化工40万吨PVC及40万吨烧碱项目经内部挖潜,在某些方面还优于国内普遍水平,但次钠废水仍做不到零排放,有少部分需处理达标后排至园区污水处理厂,工艺废水做不到零排放。
4乌海市现有PVC及烧碱项目存在的问题及解决办法
4.1存在的问题乌海市现有PVC及烧碱项目废水治理主要存在以下问题:
1)有的企业固碱蒸发工段的蒸汽冷凝水直接排入大气,未进行回收利用。
2)离心母液部分企业采用的处理工艺达不到循环水补充水水质要求,造成循环冷却水系统排水水质不能满足环保要求。
3)含汞废酸共沸解析技术和加盐解析处理装置运行不稳定。
4)其它含汞废水处理工艺参差不齐,有些企业处理工艺较简单落后,实现达标有一定的难度。
5)次钠废水经处理后普遍做不到零排放。
6)有些企业有部分电石渣浆随电石渣一起排到渣场或灰场,未实现零排放。
4.2解决方法
1)针对部分企业固碱蒸发工段的蒸汽冷凝水直接排入大气,未进行回收利用这一问题,因乌海当地已有成功经验,对现有企业可以通过技术改造回收利用这部分蒸汽冷凝水,实现固碱蒸发冷凝水的回收利用,针对新建项目,可通过环保三同时要求实现蒸汽冷凝水零排放。
2)针对部分企业离心母液采用的处理工艺达不到循环水补充水水质要求,要求部分企业学习先进经验,改进离心母液处理工艺,保证处理后水质能够满足循环冷却水系统对水质的要求,全部补入循环冷却水系统,不外排;
3)含汞废酸共沸解析技术和加盐解析处理装置运行不稳定,积极寻求技术支持,做好设备防腐蚀工作,保证处理装置稳定运行。
4)改进含汞废水处理工艺,以保证含汞废水实现稳定达标。
5)次钠废水做不到零排放,主要原因有两个:一是部分企业未对这部分废水进行有效的处理,不能满足回用于乙炔发生用水要求;二是即使对这部分废水单独进行了处理,能够满足乙炔发生用水水质要求,但由于乙炔发生产生的电石渣制水泥对氯根的要求,不能全部回乙炔发生,剩余次钠废水又找不到合适的去向及用途,只能外排。最好的解决办法是改变乙炔清净工艺为硫酸清净,但又出现固废硫酸处理问题,在我市及周边硫酸处理企业几乎没有,故改次钠清净为硫酸清净不现实,着眼于实际,解决办法是次钠废水单独设置处理系统,处理后废水在满足水泥生产要求的前提出尽可能回用,剩余部分立足于其它对水质要求不高的用水单位及项目进行回用。
6)针对电石渣浆有部分外排这一问题,因我市已有成功实例,立足于加强管理,废水分质使用,学习先进经验,来实现零排放。
5乌海市现有PVC及烧碱项目及新建氯碱项目发展方向初探
目前乌海市已投产和在建PVC项目普遍采用电石法生产PVC,采用离子膜法生产烧碱,乙炔气发生正在由湿法乙炔向干法乙炔转变,乙炔气清净普遍采用次钠清净工艺。一方面,PVC项目产生的大量废水外排,得不到综合利用,造成环境污染。另一方面,我市处于缺水地区,用水量不足已成为制约企业发展的一个重要因素。故本论文立足于节约用水,提高水资源利用率,按照废水分质使用、梯级利用的原则,希望乌海市PVC及烧碱项目将来的发展方向应为:从生产工艺角度分析,希望乙炔发生采用干法乙炔生产技术以彻底解决电石渣浆外排的问题;采用低汞触媒,改进含汞废水处理工艺,处理后含汞废水采取蒸发结晶的办法实现含汞废水的零排放;在引进废硫酸处理工艺及项目的前提下改次钠清净为硫酸清净,以期彻底解决次钠废水外排问题和电石渣氯含量高影响水泥质量的问题。从废水处理方面分析,希望根据废水特点,分别设置废水处理系统。对电石渣浆,经厢式压滤机压滤后,采用多级冷却技术进行降温,通过加药沉淀处理后解决水温高、易结垢的问题全部回用;对离心母液,采用两级生化+絮凝沉淀+过滤+次钠消毒工艺处理后水质能够满足循环冷却水系统对水质的要求,全部补入循环冷却水系统,并将最终回PVC聚合釜作为以后探索、试验及发展的方向;对次钠废水,应单独设立废水处理系统,处理后部分回用,剩余寻求其它利用途径或处理达标后回用。
6几点建议
为节约用水,提高水资源利用率,逐步达到PVC及烧碱项目工艺废水零排放的目标,提出以下几点建议:
1)由于PVC及烧碱项目循环冷却系统排污水和自备电站水处理及锅炉排污水的量也很大,采取反渗透处理工艺将这部分水进行处理回用于生产。
2)开展部分废水处理课题研究,如次钠废水脱氯、高含盐废水脱盐等课题的研究。
论文摘要：绿色国民经济核算为自然资源存量价值与耗竭价值核算、环境污染损失价值核算及环境质量恢复与改善价值核算；绿色国民经济核算理论应依据的经济理论、价值补偿理论、效用价值理论和可持续发展理论；自然资源存量和耗竭价值核算可采用支付意愿和供求定价模型法；环境污染造成的生产和固定资产损失价值核算可采用市场法；环境污染对人体健康造成的损失价值核算可采用人力资本法；绿色国民经济核算指标体系包括自然资源核算指标和环境保护核算指标；系统讨论绿色国民经济核算内涵、基本理论和方法以及指标体系以促进绿色国民经济核算的深入研究。
绿色国民经济核算体系研究的理论与实践的意义表现在：完善和发展经济核算的理论与方法建立与可持续发展模式相适应的经济核算与分析体系；推动经济学的发展；改革与完善经济核算制度，建立既适合中国国情，又具有国际可比性的经济核算制度；明确各部门之间的资源资产的产权关系，建立自然资源高效使用、合理补偿和法制化管理制度；保护自然资源和生态环境，促进社会经济的可持续发展。
长期以来，环境问题没有受到国民经济核算部门的重视，绝大多数与环境问题相关的经济信息没有在国民经济核算体系中反映出来，如为减少和防治环境污染以及恢复生态环境而发生的成本与费用没有在生产成本中体现出来，因环境污染给社会带来的危害或因治理环境对社会的贡献没有确切的计算和评价，忽视了环境污染和资源耗竭所带来的社会成本和环境成本，从而就造成了人们对经济指标的片面追求，再加之人口的膨胀，社会需求的膨胀，使生态环境受到了严重的破坏。绿色国民经济核算作为解决可持续发展的良方，一旦建立起来，将会在自然资源的合理利用和环境质量的提高等方面发挥巨大的促进作用。
1绿色国民经济核算基本理论
资源与环境价格的确定，是资源环境经济一体化核算研究的核心问题之一。自然资源与环境定价，不仅仅是单纯的经济学问题，而且涉及经济体制、价值观念、社会制度等问题，被众多学者称之为“两难的选择”。国内外学者都对这一问题进行了大量研究，提出了相应的理论和方法，但是，迄今为止尚未达成共识。
1．1的经济理论
马克思曾高度抽象地把社会再生产过程划分为四个环节，即生产、分配、交换和消费，并且论述了它们之间的关系。生产是起点，消费是终点，生产决定分配、消费和交换，而分配和交换、消费反作用于生产。再生产四环节的活动构成了国民经济活动的基本内容，并把它看成是揭示国民经济运行的基本规律，作为设计具有中国特色的国民经济核算体系的指导思想。
对于绿色国民经济核算来说，传统的经济学原理认为自然资源是没有价值的，是无限的。也就是说人们可以随意地使用资源并且不用考虑它的价值损失。因此，以前国民经济核算基于这种理论大多数没有考虑环境与资源给国民生产总值带来的损失。
1．2价值补偿理论
价值补偿理论的提出是与社会经济发展，资源加速消耗，生态环境恶化相伴而生的。经济发展依赖自然资源和生态环境的支撑，同时又对资源存量和环境质量产生严重影响，在全世界范围内都普遍感到资源短缺和环境问题已经威胁到了人类自身的生存和经济的发展。中国改革开放以来，经济获得了持续高速增长，国民生产总值已跃居世界前列，各项事业都取得了巨大成绩，大大增强了综合国力，显著提高了人民物质生活水平。然而在中国经济建设取得巨大成就的同时，也付出了巨大的代价，即资源的加速消耗，生态环境趋于恶化。
长期以来，中国的资源全部归国家所有，许多自然资源低价，甚至是无价开采使用，致使财源流失现象十分严重。按照传统财政理论，财政分配只局限于国民收入分配领域，对于自然资源配置，资源耗费一直是被忽视的。资源的乱采滥伐，国有资源价值的流失，必然导致国家财政困难和生态环境的恶化。要解决这些问题，关键仍是一个价值补偿问题，只有对资源进行合理的价值补偿，才能从根本上解决上述问题。
1．3效用价值论
资源价值核算的理论基础是西方经济学中的主观价值论，即效用价值论。资源价值效益可以通过支付意愿、消费者剩余和影子价格来表达。
1)支付意愿。支付意愿是指消费者为获得一种商品、一次机会或一种享受而愿意支付的货币资金。它是西方经济学中的一个基本概念，用以表达一切商品、效用或服务的价格，是资源效益核算的根本。目前，支付意愿已被美、英等西方国家的法规和标准规定为资源及环境效益核算的标准指标，并用来核算各种资源和环境的效益。
2)消费者剩余。消费者剩余是指消费者为获得一种商品、一次机会或一种享受而愿意支付的资金与实际支出资金之差。在西方经济学中，私有商品的消费者剩余可以通过其价格资料求得，而公共商品的消费者剩余主要通过两种方法求得：①利用“影子价格”，与私有商品类似，可以根据公共商品“影子价格”来求其消费者剩余。②利用支付意愿，询问人们对某商品的支付意愿和实际支出的费用，从而求出消费者剩余。
3)影子价格。由于资源效益属公共商品，没有市场交换和市场价格，但可以利用替代市场技术，先寻找替代市场，再以其“影子价格”来表达资源的效益。例如，计算森林产生氧气的价值，可先计算森林每年产生氧气的总量，并假设这些氧气可用于市场交换，再以氧气的市场价格作“影子价格”来计算森林产生氧气的价值。
1．4可持续发展理论
近年来，可持续发展的几种观点可表述为：①不重视可持续性：追求资源开发与纯经济增长；②重视可持续性：注重资源节约与管理；③强调可持续性：强调资源保护；④极端强调可持续性：极端强调资源保护。目前，中国实行的可持续发展属于重视可持续性。可持续发展主张在生产和消费活动中发展循环经济，以解决当前的人口膨胀、资源枯竭、环境退化等危机。
2绿色国民经济核算基本方法
作为绿色国民经济核算的基本方法应该与国民经济核算的基本方法相一致，包括数据来源的调查方法，整理汇总方法和分析研究方法。这里所说的绿色国民经济核算方法是指分析研究方法并为此建立了一套指标体系(表1)。
2．1自然资源核算基本方法
自然资源价值核算方法是国民经济核算体系的一个重要组成部份。自然资源的核算，是在自然资源成本定价的基础上进行的核算，既包括存量的核算，又包括流量的核算；既要有实物形态的核算，又要有价值形态的核算；既要对各类自然资源分别进行分类核算，又要进行综合核算。由于核算的内容与要求不同，其核算的计算方法也各不相同，一般可采用供求定价模型法J。同时，要把自然资源核算同国民经济增长变化核算以及国民经济运行中的投入、产出核算联系起来。自然资源的核算可分3个层次进行：第一，对每一种自然资源进行核算，包括自然资源的存量价值核算和耗竭损失价值核算，反映其增减变化；第二，对自然资源进行综合核算，反映自然资源总量的变化；第三，把自然资源核算纳入国民经济核算体系，全面地反映国民经济的增减变化，资本形成的规模以及国民生产总值(GNP)与净值(NNP)的实际状况。这3个层次的核算相互联系，相辅相成。
2．2环境保护基本核算方法
2．2．1环境保护与治理支出核算
环境保护与治理支出包括企业投入、政府投入、居民投入和各种环境保护治理设施捐助，这部分投资支出以实际发生额为准。环境保护与治理支出主要用于：①城市环境保护基础设施投资，如污水处理厂、集中供热工程、气化工程、生活垃圾处理工程等；②工业污染源治理投资；③环境管理服务支出；④基本建设“三同时”环保投资；⑤居民环保支出等。环境污染治理的费用和投资按实际费用支出和投资的性质分为三部分：
第一部分是为治理环境的基础设施建设投资，它将形成固定资产，是治理环境污染的重要基础和前提，它的支出具有资本性质，因此，应按照固定资产折旧率计算的折旧额作为当期的经济损失。第二部分是当年为维护环保设施、环境费用的支出和为监测管理污染治理情况和科研费用的支出。这部分应当作为当年的经济损失。第三部分是当年治理污染时的费用支出，它是对污染物排放的直接治理费，应作为当期的经济损失。计算公式为：污染治理总费用=已治理费用+虚拟治理费用=实际污染治理投资额／已达标率或实际污染处理率。
2．2．2环境质量降级核算
环境质量降级主要是由生产中所产生的废水、废气和固体废物以及环境噪声所造成的环境污染。一方面生产中的原材料使用量越大，生产规模越大，自然资源的消耗也越多，排放的污染物也越多，造成的环境质量降级也越快，如水体污染、大气污染、噪声污染和固体废物污染等。环境质量降级核算可采用恢复法进行，如大气环境质量由二级降到三级，水环境由Ⅲ类水体降到Ⅳ类水体等。治理大气环境质量由三级升二级，进行污水处理使水环境质量由Ⅳ类水体升到Ⅲ类水体的费用即为环境质量降级的损失。
2．2．3环境污染损失核算
环境污染损失可分为以下及部分：
(1)环境污染造成的生产损失：环境污染造成的生产损失包括对工业、农业、畜牧业、养殖业及其他行业所造成的经济损失，表现在2个方面：一是环境污染使产品减产，二是环境污染使产品质量下降。可以用市场法对这部分损失进行核算。
(2)环境污染对固定资产造成的损失：固定资产主要是指各类机械、仪器、厂房及其他公共建筑物和设施等。环境污染对固定资产造成的损失主要是加速固定资产折旧，缩短使用寿命，以及增加维修保养等造成的经济损失。可以用市场法对环境污染造成的固定资产损失进行核算。
(3)环境污染对人体健康造成的损失：环境污染对人体健康造成经济损失的核算是一个非常复杂的问题。可考虑环境污染造成的医疗费增加、直接劳动力和间接劳动力损失等几部分，可采用人力资本法进行核算。
(4)水污染损失核算：根据环境规划最终目标，工业废水排放达标率应为100％，生活污水处理后应符合《污水综合排放标准》一级排放标准，把此目标作为理想状况，对比现阶段与目标值的差值，算出应处理的污水量，并根据一定的处理费用，核算出水污染损失的价值。计算公式为：水污染损失价值=(生活污水排放量+工业废水未达标排放量)×污水处理费。
(5)大气污染损失核算：污染物的排放是造成大气环境质量退化的主要原因。排污收费为对环境外部影响附加一个真实的价格提供了一种机制，从而确保环境影响被纳入到污染者的决策框架之中。理论上，理想的收费水平应该反映与污染物有关的边际损失成本。但实际上，目前各省都用征收二氧化碳和二氧化硫排污费来弥补对大气环境造成的污染损失，实际征收的二氧化碳和二氧化硫排污费都远远低于大气污染环境损失成本。
(6)固体废物堆放污染损失核算：工业固体废物的污染损失，主要为工业固体废物的堆存费用堆存费用是指工业固体废物的排放或堆存直接造成的人、财、物等方面的额外费用，估算方法采用“工程费用法”。计算公式为：堆存费用=堆存量×堆存系数。
论文关键词：环境工程学实验 设计性 独立学院
论文摘要：分析了目前独立学院在开设《环境工程学实验》中存在的普遍问题，有针对性的提出了改变学生学习习惯、更新教学内容、改革教学方法等方式，提高学生的独立思考意识和创新能力。
《环境工程学实验》是环境工程专业开设的一门重要实验课，要求学生能结合理论知识和基本操作技能，对污染主体实施净化和治理的实验操作过程，它是集专业技能、过程设计、综合分析于一体的实验课程，在环境工程本科专业教学环节中起关键性作用。大部分独立院校在开设环境工程专业同时，也配备了此项实验课程，期望通过综合性实验，让学生对前期理论课进行及时总结，进一步提高学生的实践动手能力。同时，《环境工程学实验》又可为毕业论文（设计）提供主要的实验思路和设计方法。
一、存在问题
《环境工程学实验》课程具有承上启下的重要功能，理应得到本科教学单位的广泛关注和重视。然而，目前独立学院在开设《环境工程学实验》时，往往仅重视对学生操作技能的指导，而忽视了培养学生资料收集、自主设计、数据分析的能力。原因主要有以下几点：
（一）重视程度不够
长期以来，我国教育的体制和形式就是注重知识的传授而非技能的传承。在这种环境下，本科教育难免会受到不利影响。独立学院由于办学机制不成熟、教学环节缺乏有效监督，加之教学资金投入不充足，往往忽视实验教学环节。特别是在环境工程实验上缺乏对学生实验思考与设计方面的指导，造成学生忽视对自身设计能力与综合素质的锻炼，学习主动性不强。
（二）实验教材内容不适应
目前市场上涌现有大量的环境工程类实验教材，但大部分教材往往偏重水气固一个方向，特别是污水处理环节，包括絮凝、自由沉淀实验、吸附、离子交换、膜分离、化学氧化、过滤、厌氧/好氧消化等实验项目，其内容编写较简单，主要介绍实验原理及注意事项。这类教材一般适合公办院校基础较好、动手能力较强的本科生。
（三）教学模式落后
传统的实验教学模式是教师讲授实验原理和操作步骤，指导学生完成实验内容，学生定期提交实验报告。该教学模式过于简单，不能充分体现《环境工程学实验》的综合性和设计性，即缺乏学生对实验的设计和实验数据的分析，不仅不能激发学生的创造性思维和实验主动性，同时也无法培养学生科学严谨的实验态度，自然达不到综合性实验教学的最终目标。
二、实验教学改革
（一）改变学生习惯
由于独立学院通常依照母体高校的课程模式和教学方式来对学生进行知识和技能的培训。学生往往因课程理论性过强、内容枯燥、难度过深，容易产生倦怠、消极的学习习惯，也很难真正融入到课程的自主学习中来。为此，需考虑学生这一特点，选择他们感兴趣、贴近生活或者是较前沿的知识，并要求他们准备实验记录本，做好实验预习和数据记录工作，强化他们的学习习惯。同时，实验教学中可将学生分成若干小组，每组委派一名组长，组织本组同学讨论并设计实验方案，与其他小组竞争，激发他们的实验兴趣，提高学生的实验参与感与集体荣誉感。
（二）编写适用的实验课教材
针对已有实验课教材形式和内容的局限性，可结合自身实验条件和经典实验项目，编写适用于独立学院的创新性教材，对实验对象、方法、条件、步骤进行调整和创新。如“酸性废水动态过滤中和”实验项目中，对教材中原有实验步骤进行改动，要求学生根据实验目的，自行设计过水体积、停留时间和取样时间，并完善实验步骤，预测实验结果，取得了良好的实验效果。
（三）挖掘实验的创新性内容
鉴于《环境工程学实验》课程在培养学生自主思考、实验操作技能的重要性，授课教师应在实验项目和实验内容上应进行不断尝试。笔者也曾对经典的“絮凝沉降”实验开设内容进行了改革，在操作上增设了一些探索性环节，要求学生根据现有资料，自行调试配水浊度，并在可控条件下，设计实验前絮凝剂最佳投加浓度实验，以确保后期絮凝达到预期效果。
《环境工程学实验》是培养环境工程领域内实用型、技术型和创新型人才的重要教学环节。该实验课的教学质量将一定程度上影响独立学院工科专业人才输出质量以及学校后期可持续发展。为适应新形势，《环境工程学实验》指导老师应解放思想、勇于尝试，将开放的实验项目和开拓的思维训练渗透到每一个实验教学环节中，以培养适应社会发展需要的高素质人才。
目前环境工程专业实践教学存在的问题
实验教学是高校实践教学体系的重要组成部分，也是培养大学生实践动手能力的一个主要方式。环境工程专业作为理工科专业，要求本专业学生应具有较高的实验操作能力。但是目前我校的环境专业实验课还不够完善，实验课时量相对理论课来说比较少，而且环境专业实验室只对课堂实验教学和教师的科研开放，学生平时的实验锻炼机会少，导致部分学生实验操作能力不足。环境工程专业教学中另外一个主要的实践教学环节是课程设计。课程设计一般与理论课相结合，在相关工程技术理论课结束后，由指导教师根据课程内容，向学生布置一个综合性的设计任务，由学生根据所学知识自主完成。但是由于学生缺乏对工程实例的认识，对设计过程中遇到的大量的工程参数和数据不知如何选择，只能根据基本理论查找相关设计手册完成计算和设计，整个过程过于理论化。
实践教学改革研究现状
实践教学是环境工程专业教学的重要组成部分。通过实践教学，学生学会将所学的理论知识和专业技能正确运用在生产实际中，锻炼实践操作能力。因此探索实践教学改革的措施与方法，对培养学生的实际工作能力和综合素质、满足社会对实用型环保人才的需要是十分必要的［3－5］。国内外许多研究人员对环境工程专业的实践教学改革进行了研究和探索。德国环境工程教育非常重视实践环节的培养，除了学前基础实践训练外，德国的环境工程教学中，有一个学期安排了为期22周的必修专业实践性环节。学生可以与校外，诸如环保公司、咨询公司或管理机构等开展一些小型项目的研究工作。实习过程非常正规，工作要求严格。通过这种方式锻炼了学生的实践能力［6］。国内针对环境工程专业的实践教学内容安排与开出情况［7］，从对当前环境工程专业本科毕业生的就业影响因素的分析入手［8］，或总结本校教学经验［9］，或结合自身特色［10］，分析实践教学存在的问题，对环境工程专业本科教学改革和课程体系建设进行了探讨，提出完善环境工程专业实践教学体系的对策，或构建了研究型实践教学体系［11］，在内容上强调前沿性、工程性、研究性的原则，提升了本专业的特色，增强了本科生的综合能力。
实践教学体系构建的设想
通过学习和借鉴环境工程专业实践教学改革的成功经验，结合我校环境工程专业的实际情况和教学模式的不足，对本专业实践教学体系的构建有如下一些设想。环境工程专业的实践教学体系可以由6个主要的部分组成：专业课程实验。“水污染控制工程”、“大气污染控制工程”、“固体废弃物处置工程”、“环境监测”、“环境微生物学”等课程都设有相应的实验课时，让学生通过实验操作，理解消化课堂理论知识。现场实习。通过参观污水处理厂、垃圾填埋场、环保工程公司等专业的环保治理单位，让学生对所学工程技术和工艺流程有直观的认识，帮助学生了解所学的理论知识如何应用到工程实践中。案例教学。针对环境工程专业课程的特点，部分工程实践性强的专业课程教学，可引入案例教学或现场教学环节，由授课教师根据课程内容和教学进度，适度安排几次与课程内容相关的案例教学或现场教学。引入案例教学环节，可以消除以往理论教学与实习环节脱离的弊端。课程设计。包括给排水工程课程设计、水污染控制工程课程设计、大气污染控制工程课程设计、固体废弃物处理处置工程设计等。学生根据课程设计任务书，在教师指导下自主完成工程设计方案。通过课程设计训练，学生能初步掌握工程设计的方法。毕业实习。毕业实习是学生在走上工作岗位之前的一次专业实习。学生到实习单位进行为期1个月的实习，全面运用所学的知识，加强理论联系实际，锻炼自身专业技术综合能力，加深对本专业业务范围的了解。毕业论文。学生毕业论文的选题尽量与教师的科研项目相结合。指导教师和学生一起讨论确定课题的实验方案或设计方案，学生通过查找文献、工程设计手册等资料独立完成论文。在整个设计过程中，要重视设计理念的传授，让学生学会专业的分析思考方法，培养学生解决实际问题的能力。以上几个实践教学环节有些已基本完善，但有些还没有完全建立［12］。即便已经设置了这几个实践教学环节，要获得好的教学效果却不太容易，仍需针对这几个环节进行改进，对教师、学生提出更高的要求，以完善本专业学科建设，培养综合型、创新型环境工程人才，培养学生的动手能力、分析解决问题的能力和实际工作能力。
加强不同学科专业实验的联系，增加综合性专业实验的比例
环境问题的出现往往是多种因素相互作用的结果，因此也决定了环境工程是一门多学科相互渗透、高度综合的交叉科学，具有整体性和综合性的特点。环境问题的最终解决，也必须借助不同学科知识的综合作用。环境工程专业的这种特点决定了在其教学过程中增加综合性专业实验比例的必要性。我校环境工程专业是在应用化学和化学工程学科的基础上建立的，因此专业的建设和发展充分利用了已有的教学资源和师资力量，通过与原有的优势学科相结合形成了有自身特色的专业发展方向。目前设置的应用化学、化学工程、生物技术专业，这些专业开设的部分课程也是环境工程专业的基础课，同时这些专业的基础实验课程也比较完善。因此，可以将环境工程的一些验证性实验，如有机污染物含量测定、重金属含量测定等放到化学基础实验课中，使环境工程专业的学生得到充分的基本操作训练，掌握基本的环境化学分析方法，为专业实验奠定基础。在环境工程专业实验课教学中，除了应掌握常规水质分析方法以及COD、BOD、浊度、溶解氧、总有机碳等仪器分析方法外，可适当增加综合性实验的比例。如水处理实验中的曝气设备充氧性能的测定、活性污泥评价指标实验、工业污水可生化性实验、活性污泥法动力学系数的测定等，这几个实验之间的关联性很强，通过适当的设计，可以形成几个综合性的实验。学生通过这种综合性的实验加深了对活性污泥法各种参数、指标之间关系的理解。通过初步的探索，我们已经开设了一个综合性的实验，结果表明，学生能积极参与综合性实验的设计，主动思考问题，教学效果非常好。其他可以开设的综合性实验还包括环境微生物实验中的培养菌的制备和灭菌，细菌纯种分离、培养和接种技术，菌体、菌落形态的观察，以及环境监测实验中的水中氟化物的测定、水中挥发酚的测定、废水中苯系化合物的测定、校园空气中污染物的测定等。以上综合性实验结合了分析化学实验、化工原理实验、生物技术实验、水处理工程实验等多个学科的知识，要求学生在掌握一定的理论知识和操作技能的基础上，综合运用多种知识去分析问题、解决问题。这种综合性实验也对指导教师提出了较高要求，不但要了解相关知识，还要根据各个专业已有的条件设计合理的实验方案，或对教材已有的实验进行重新设计，确保学生的实验课顺利进行。#p#分页标题#e#
建设仿真实验室，培养学生的工程设计能力
通过购买、下载免费共享、自主开发等方式制作虚拟实验课件，建立仿真实验教学平台，实现计算机辅助教学。对于某一环境问题而言，它的工程设计方案可以由多个步骤和环节组成，例如废水脱氮除磷常用的厌氧／缺氧／好氧活性污泥法（A／A／O）是应用最广泛的污水处理技术之一，废水一般需经过厌氧池、缺氧池、好氧池3个处理单元的处理，这3个处理单元顺序可以有变化，每一个处理单元都有不同的形式可供选择，污泥回流的方式也可以有不同的途径，这些变化形成了不同形式的A／A／O工艺。一个综合性实验方案无法全部包括这些步骤和环节。为了解决上述制约实践教学环节的矛盾，通过借鉴国内外部分高校虚拟实验室的制作方案，逐步构建环境工程仿真实验系统。仿真实验系统可以将一些在实验室中做不到的，或由于设备原因无法观察整个过程的实验，通过计算机进行模拟实验。学生需对整个工艺流程有充分的了解，提出设想和方案，然后用计算机语言编程实现设计方案。这些特点对培养学生工程设计的能力很有帮助。由于仿真实验不需要实际建造设备，不受实际运行周期影响，能迅速取得结果，学生通过仿真实验，加深对实验内容的理解。这种设计性实验由学生自己确定实验方案、选择实验设备、设计实验线路及步骤等。在模拟实验过程中，学生始终是实验活动的主体，充分发挥了学生的主观能动性，有利于培养学生独立解决问题的能力及创新能力。
结合科研课题，培养学生的工程实践能力
通过采用综合设计实验与科研相结合的方式，把科学研究引入实验教学。在教师的指导下，结合课题，学生学会查找资料，在工程实际中发现问题、解决问题。这种训练方式开阔了学生的眼界，使其了解本学科的现状和发展趋势，对环保行业有更深入的认识。由于环境工程是一个实践性与工程性很强的学科，这也要求在校期间就培养学生具有一定的工程实践能力、运行管理能力。通过学生参与教师的研究项目，形成以工程为导向的实践教学方式，学生得到基本的工程训练，同时可以较早地接触工程实际，了解和熟悉未来可能从事的工作。与科研课题相结合，可采用学生从大二开始参与教师科研活动的方式。学生自主报名，教师选择，学生利用课余时间参与教师的科研。对于一些有大量教学任务和科研项目的教师，可采取这种方式使本科生和研究生一样接受系统的科研训练，承担起一些助教和助研的任务。学生参与研究项目的教学方式也对教师提出了更高要求，他们需要规划研究方案、申请项目、与企业联系等，促使教师在科研、工程开发工作中提高水平，同时其自身实践经验反过来有助于更新教学内容和提高教学效果。
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(theundergroundcapillaryseepagesystem,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(livingmachine)系统是加拿大出生的海洋生物学家约翰·托德(JohnTodd)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
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采用复杂网络模型来分析企业环境外部性的方法，不仅较传统的经济度量方式有理论上创新，而且根据区域不同情况来构建模型，从复杂系统视角对环境管理体系进行分析，有利于改进环境管理方式。
关键词 环境容量；双模式网络；平均资源分配法；加权集聚系数
中图分类号 X321；O189 文献标识码 A
文章编号 1002-2104（2013）08-0014-06
doi：103969/jissn1002-2104201308003
区域产业系统作为国民经济系统复杂的子系统之一，必须综合复杂系统理论和宏观经济数量分析来进行统筹规划。区域产业系统是一个开放性系统，由物质生产部门和非物质生产部门等众多子系统组成，各个层次的系统之间存在着相互依存、相互制约、相互博弈的关系，因而区域内某个产业的调整和演化必然会影响其他产业，甚至影响整个区域经济系统。论文针对区域产业系统中企业排污对环境容量的需求，从复杂网络分析方法入手建立产业环境资源竞争网络模型，定量地揭示企业排污环境外部性的竞争博弈关系，并为实施可持续发展战略提供具有可操作性的调控对策。
1 排污企业环境外部性的测度
1.1 环境容量与环境资源
环境容量是在人类生存和自然生态系统不致受害，维持生命机体的再生能力、适应能力和更新能力的前提下，某一环境所能承受有机体数量的最大限度和容纳的污染物的最大负荷量，也可以定义为在污染物浓度不超过环境标准或基准的前提下某地区所能允许的最大排放量。环境容量可以参考《环境影响评价技术导则（HJ2011）》计算方法，分别计算大气、水体、土壤等环境要素的纳污能力，进而按照一定体系确定其整体环境容量[1]。环境容量分为总容量（即绝对容量）与年容量，前者是某一环境所能容纳某种污染物的最大负荷量，达到总容量没有时间限制，即与年限无关，由环境标准值和环境背景值所决定。环境年容量是指某一环境在污染物的积累浓度不超过环境标准规定的最大容许值的情况下，每年所能容纳的污染物最大负荷量，其大小除了与环境标准值和环境背景值有关外，还同环境对污染物的净化能力有关，如环境空间的大小，气象、水文、地质、植被等自然条件，生物种群特征，污染物的理化特性等。依据环境容量可以按照污染物控制的法规，限定污染源排放污染物的允许浓度标准。
然而，环境容量没有限定污染物排放的总量，没有考虑同一区域分布的各污染源之间的相互影响关系，因此可能出现即使满足了污染源排放标准的要求，环境污染也依然存在的状况。为了将环境中的污染物浓度限制在一定水平以下，必须限定相应区域内污染物排放总量来实施控制。在总量控制的情况下，一定区域的环境容量本身可视为一种环境资源。
1.2 外部性理论与企业环境资源竞争
考虑到环境作为公共物品的属性，即消费的非排他性和非竞争性，环境经济学研究中经常引入外部性理论来分析环境资源消耗主体之间的博弈关系。
萨缪尔森将外部性界定为：“当生产或消费对其他人产生附带的成本或效益时，外部经济效果便产生了；也就是说，成本或收益附加于他人身上，而产生这种影响的人并没有因此而付出代价或报酬；更为确切的说，外部经济效果是一个经济主体的行为对另一个经济主体的福利所产生的效果，而这种效果并没有从货币或市场交易中反映出来。”经济主体的经济活动所产生的外部性，易导致社会边际成本收益与私人边际成本收益相背离，从而出现市场失灵和资源配置失当。外部性可分为正外部性与负外部性两类。排污企业的环境外部性是一种负外部性，即该外部性的影响能够对承受者造成某种损害或不利效应（外部不经济性），它们彼此之间存在着对区域环境资源和纳污能力的竞争关系。如何将这种关系进行量化分析，是进行有效的环境管理的基础。
目前解决环境外部性问题主要有两种途径：一种是依据科斯定理建立的产权制度，由环境管理者制定总排污量的上限，按此上限排污许可证并将其投放到排污者中进行拍卖交易；另一种是依据庇古定理建立的庇古税方法，通过对分散的排污主体征收排污费用来进行后期的污染治理。我国主要采用征收庇古税的方式来进行环境治理，但是这种“先污染、后治理”的方式不仅交易费用高，而且又会衍生出代际不公平等问题。虽然我国在积极推广排污权交易机制，但是这种方式对市场化程度和资源定价方法的要求很高。
1.3 排污企业外部性测度
为了在一定的环境年容量条件下，将企业的环境外部性所体现的竞争博弈关系量化，论文建立了产业环境资源竞争网络模型（Industrial Environmental Resources Competition Networks，简称IERCN模型）。在构建IERCN模型时，论文假定区域的污染物总排放量没有超过安全的环境年容量，而且区域环境系统中主要的污染排放物主要为工业废水排放量（t），化学需氧量（kg）、二氧化硫排放量（kg）和工业固体废物产生量（t），并采用排污企业某项污染物排放占总排放的百分比来表现其对区域环境系统消纳或处理污染物能力的需求，进而根据基于二分图理论的双模式网络和参与者单模式网络来研究区域排污企业对于环境容量的需求关系和竞争关系。
2 二分图理论与产业环境资源竞争网络模型的构建
2.1 二分图理论及其应用
二分图（Bipartite Graph）又称偶图，是将简单图G的顶点集合分成两个不相交的非空集合V1，V2，使得图G中的每一条边与其关联的两个节点分别在V1和V2中，记作G=（V1，V2，E），其中，V1和V2称为简单图G的二划分，E为边的集合[2]。二分图中一类顶点是参与某种活动、事件或者组织的“参与者”，而另一类顶点就是他们参与的活动、事件或者组织等“项目”。由于研究同一类节点之间的合作关系（即参与者在项目中的合作关系）更具应用价值，所以常常把二分图向一类节点（多是参与者节点）投影，得到单模式网络。在向参与者节点投影得到的单模式网络中，节点之间的边表示的是它们彼此具有针对同一个项目的合作关系，这个单模式网络被称为一个项目完全子图。其中，上排方点表示项目，下排圆点表示参与者，不同类节点之间的边属于二分图，同类之间的边属于向参与者的投影图。投影图中每一条边是二分图中相应的两条边向下投影形成的[3]。
随着复杂网络分析方法在产业经济领域的普及，许多专家学者开始采用网络建模的方式作为实际问题分析的基础。运用复杂网络理论来分析经济系统中的竞争关系具有独特的优势，这是因为产业或企业部门所处的经济环境中充满了彼此之间的竞争关系，针对该类问题的网络建模可以通过二分图理论来简化过程和精确联系。此外，由双模式网络向单模式网络的转化有利于研究产业竞争网络的网络特征和演化规律。李得荣等建立了零部件企业与产品的二分网络模型和根据产品销售量的加权二分网络模型[4]；后锐等构建了物流企业竞争关系复杂网络模型[5]；吕康娟等建立并验证了基于航运企业价值链接的世界航运中心之间呈现复杂的网络关系[6]；王杰等构建基于改进后复杂网络演化模型的东北亚港口群空间网络演化模型[7]；杨建梅提出产业竞争关系与企业对抗行动分析的双层复杂网络模型[8]。
2.2 产业资源竞争网络模型中节点与边权的定义
建立一个基于二分图理论的IERCN模型，首先要界定好项目和参与者的关系。论文将项目定义为区域企业主要污染物产生量，如工业废水排放量（t）、化学需氧量（kg）等，对应二分图的子集V1；将参与者定义为区域内排污企业，对应二分图的子集V2。
在IERCN模型中，假设w1表示区域污染物l排放情况，初始设定为100%；wij表示排污企业i在m个排污企业当中相对于区域污染物l排放总量的百分比。定义bil为双模式网络的邻接矩阵元素，如果排污企业i排放了污染物l，则bil=1，反之bil=0。此外，定义hi=∑nl=1bil为项目度，表示排污企业i排放的污染物种类大小；定义tl=∑mi=1bil为项目大小，表示污染物l所涉及的排污企业数量。实际上，tl和hi是污染物l和排污企业i在二分图G=（V1，V2，E）中的两类节点的度。
2.3 排污企业单模式竞争网络的映射方式
为了尽量减少信息在投影时的丢失现象，采用“平均资源分配法”[9]保留IERCN模型的信息。假设每个参与者和每个项目都分配有一定的资源，而边权wij表示参与者j通过合作传递给参与者i的资源所占比例。即认为每个项目所有的资源在一开始都平均分配给了它的每个参与者，反过来，每个参与者这样分配到的权也应该再通过通向它们参加的项目的二分图边在平均分配给项目。
对于IERCN模型来说，排污企业消耗了一定程度的区域环境纳污能力，并将由此产生的环境外部性平均分配给对应的污染物，然后这些污染物又把分配到的外部性程度平均分配给它所涉及的企业，此时项目完全子图的边权可以表示为：
其中：hj=∑nl=1wjl，wl=∑ml=1wil，l{1，2…，n}，i，j{1，2…，m}。因为wl表示区域污染物l排放情况，所以在论文中设定了wl=1。wpij的数值表示排污企业之间外部性的影响强度，构成的边权集为WP={wpij}。至此，描述区域内排污企业环境外部性的子图Gp=（V2，Ep，Wp）映射完成，形成的网络称为排污企业单模式竞争网络，简称IERCNP模型。
在通过资源平均分配法得到的IERCNP模型中，每条边eij从节点vi指向节点vj，表明企业i排放污染物的外部性效应影响到了企业j的利益，影响程度由边eij上的边权wpij来衡量，它的大小反映了排污企业之间对于区域环境容量的竞争关系的强弱。
3 模型的分析方法及其经济含义
基于二分图理论建立的产业环境资源竞争网络模型，可以从点权分布、加权集聚系数等方面对排污企业和污染物排放情况进行分析，并根据强关联矩阵来确定排污企业环境外部性影响强度的聚类情况。
3.1 环境容量的消耗程度
将节点连接度的概念推广到加权网络中节点的强度S（i），即点权（Strength），其定义为：
由此可见，边权的计算既考虑到了周围的节点分布情况，又综合了与节点相连的边权，是网络局域信息的一种综合体现[10]。对于有向加权网络，点权要从出权和入权两个方面进行分析。节点vi的出权（OutStrength）SOUT（i）定义为从节点vi出发的所有边权之和，即：
（3）
从公式3可知，节点vi的SOUT（i）值相当于它排污所造成的环境外部性程度总和。因此，在封闭的区域环境系统中，SOUT（i）可以理解为环境纳污总量的另一种表现形式，并且衡量的是排污企业之间外部性的综合影响程度。
3.2 外部性的直接影响程度
集聚系数（Clustering Coefficient）又称作簇系数或聚类系数，作为网络的另一个重要参数，表示网络中节点主体之间的熟悉程度，它衡量的是网络的集团化程度。对于加权网络来说，在经典的集聚系数算法基础上还要考虑顶点之间连接的强度。加权网络的集聚系数由以下公式表示：
其中，w～ij为归一化后的边权，w～ij wij/maxilwil；W～=w～13ij，取矩阵W～三次方后得到的矩阵（W～）3中对角线上的第i个元素作为公式的分子。论文在计算一系列产业复杂网络的CW（i）时，将这些加权有向网络处理为具有对称性的加权无向网络，公式为：
（5）
然后，采用对称化后的边权矩阵W-={w-ij}来计算产业复杂网络的CW（i）。加权集聚系数综合了IERCNP模型中更多的竞争关系，衡量的是排污企业之间外部性的直接影响程度。如果CW（i）值较高的企业因为社会经济环境的变化使得污染物排放水平产生波动，那么它在IERCNP模型中与其他企业的竞争关系也会随之发生较大变化。换言之，当区域环境容量达到上限时，CW（i）值较高的企业会面临来自其他企业更多的排污权竞争压力。因此，这些企业应该优化生产工艺和改良产品品种，进而实现绿色生产的自身目标和通过节能减排降低其环境外部性影响。
3.3 外部性的间接影响程度
路径问题是网络研究中重要的最优化问题之一，一般归结为两类：一类是求从某个节点到其他节点的最短路径，另一类是求图中每一对节点间的最短路径。论文研究的对象是区域内的整个产业系统，要解决的是产业结构网络中每一对产品部门之间影响力传递的最优路径问题。因此，采用Floyd算法作为路径搜索工具，它利用了动态规划算法的基本思想，可由以下最优子结构表达：
其中，d（k）ij是节点vi到节点vj的的最短距离。对于任意vkV，vi到vj的最短路径经过vk或者不经过vk。比较dij与dik+dkj的值，若dij>dik+dkj，则令dij=dik+dkj，并保持dij是当前搜索的vi到vj的最短路径。重复这一过程，当经过k次重复搜索完所有vk时，d（k）ij就是vi到vj的最短路径。
对于加权网络来说，为了找到恰当的竞争关系传递路径，需要对路径搜索算法――Floyd算法进行修改[11]。对于边权为相异权的网络，即边权越大表示节点之间的距离越大的网络，先令dij=wij，然后反复使用迭代公式（6）计算得到每两个节点之间权重累计最小路径，汇总得到最短距离矩阵。与此类似，对于边权为相似权的网络，需令d～ij=wikwkj/（wik+wkj），迭代公式相应地变为：
其中，d～（N）ij为节点vi到节点vj的最长加权路径距离，衡量的是排污企业之间外部性的间接影响程度。
4 广州经济技术开发区的实证分析
论文根据2010年广州经济技术开发区污染物排放数据构建了IERCN模型，多维量表（Multidimensional Scaling，简称MDS表，表中距离较近的节点之间存在较强的某种关联关系）如图1所示，然后通过平均资源分配法得到IERCNP模型，如图2所示。IERCN模型中蓝色的方块节点为项目节点，即污染物种类，从节点1到节点4依次为工业废水排放量，化学需氧量、二氧化硫排放量和工业固体废物产生量。红色的圆圈节点为参与者节点，即排污企业，从节点v1到节点v111以此代表了广州开发区内111家排污企业。项目大小tl值依次为105、105、36和91，说明开发区内绝大多数企业排放的污染物以工业废水（废水中的有机污染物）为主，固体废物和废气相对比例较小。项目度hi值从1到4的频率依次为5、17、58和
图1 广州开发区污染物-排污企业双模式网络MDS表
Fig.1 MDS of sewagecompanies bipartite network ofGuangzhou Economic and Technical Development Zone
31，说明开发区中有超过4/5的企业排放以上三种污染物。
根据2010年开发区统计数据，松下电工电子材料（广州）有限公司（节点序号为46）排放的上述四类污染物依次分别为31 204 t、530.5 kg、8 565 kg和1 227.66 t，而开发区所有111家排污企业所有排放的四类污染物依次分别为22 252 107 t、857 065.5 kg、3 352 635 kg和1 216 069.036 t，依据上面的公式则有：
Fig.2 MDS of onemode resourcescompetitionnetwork of Guangzhou Economic and TechnicalDevelopment Zone （threshold of edge weight is 0.05）
通过平均资源分配法得到的IERCNP模型是一个稠密网络，111个节点之间存在11 861条有向边。为了可视化的需要，本文将IERCNP模型的边权阈值设定为0.05。从IERCNP模型的MDS表来看，与其他节点具有较强外部性影响的节点仍然保留着大量的边，而且占据了MDS表的中间位置。例如节点33代表的广州添利电子科技有限公司、节点44代表的依利安达（广州）电子有限公司、节点110代表的广州恒运热电（C）厂有限责任公司和节点111代表的广州恒运热电（D）厂有限责任公司。
通过对IERCNP模型边权矩阵WP的分布统计发现：在双对数坐标系下，wPij大致分布于一条下降直线周围，线性拟合结果为斜率slope=-1.784 ，判定系数R2=0.847，说明wPij分布基本符合幂指数为1.784的Pareto分布，如图3所示。
图3 IERCNP模型的边权分布
Fig.3 Distribution of edge weights in IERCNP model
这种现象表明：广州开发区内排污企业对环境容量的需求强度具有马太效应，极少数企业之间存在着极强的外部性影响关系。假设广州开发区实行排污交易制度来控制环境污染，那么就会出现少数几家企业激烈争夺污染物排放权的情况。因此，为了环境的可持续发展，区域规划过程中应该避免排污大户的过度集聚。
SOUT（i）值和CW（i）值较高的排污企业分别属于电子元器件制造业、电力、热力的生产和供应业和钢压延加工业等三个产品部门，它们是开发区最主要的污染物来源单位。SOUT（i）值与CW（i）值有很高的相关性，这一点从图4散点分布的正相关趋势可以看出。但是意义却有所不同：前者衡量的是排污企业之间外部性的综合影响程度，后者衡量的是直接影响程度。
论文采用模糊聚类算法来描述排污企业之间外部性的间接影响程度，如图5所示。从IERCNP模型强关联矩阵的动态聚类结果来看，这些企业基本上被划分为两个主要的聚类，每类所包含的企业与IERCNP模型的MDS表描述的基本相同。
这说明广州开发区内的排污企业分别形成了两个群体，它们在群体内部具有较强的环境容量竞争关系，而不同群体的企业之间这种竞争关系较弱。因此，在广州开发区的环境管理方面，也应该以这种聚类结果为基础进行分片划分。同时从产业生态学的角度考虑，应不断通过补链增强两类企业之间的产业耦合，最终实现理想的生态产业园区创建目标。
图4 IERCNP模型节点的出权与加权集聚系数的相关性
Fig.4 OutStrength vs Weighted Clustering Coefficientin IERCNP model
图5 IERCNP模型强关联矩阵动态聚类
Fig.5 Dynamic clustering based on strongest relevantmatrix of IERCNP model
5 结 论
综上所述，根据基于二分图理论构建的产业环境资源竞争网络模型及其映射得到的排污企业单模式竞争网络模型，可以分析区域企业对于环境容量的需求关系和它们之间环境外部性产生的竞争关系。通过模型的边权、点权、加权聚集系数、加权路径等网络指标来表征企业排污对环境容量的消耗程度，以及排污企业之间环境外部性的综合影响、直接影响和间接影响程度。这种采用复杂网络模型来分析企业环境外部性的方法，不仅较传统的经济度量方式有理论上的创新，而且可以针对区域的具体情况灵活构建模型，并可以与排污权交易机制建立起联系，从复杂系统的分析视角对我国的环境管理体系提出可行的方法和建议。
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