時(shí)間:2023-03-20 16:23:54
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當(dāng)廢水中含有較高的懸浮物時(shí),懸浮物會(huì)隔離微生物與廢水中有機(jī)污染物的接觸,從而影響微生物對(duì)水中BOD的吸附和降解,進(jìn)一步造成生化處理效率下降。因此,制革工業(yè)廢水(包括皮革、裘皮、羊絨加工等廢水)的處理,必須強(qiáng)化生化處理單元之前的物化預(yù)處理,這是很重要的一個(gè)處理環(huán)節(jié)。關(guān)鍵環(huán)節(jié)二:如前所述,皮革工業(yè)廢水含鹽量較高,特別是Ca2+濃度,這是皮革廢水另一個(gè)特點(diǎn)。
皮革廢水的生化處理單元是采用活性污泥法還是采用生物膜法,這也是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),在這里存在一個(gè)誤區(qū)?;钚晕勰喾ǔ?yīng)用于市政污水處理,而生物膜法則常應(yīng)用于工業(yè)廢水處理,特別是生物接觸氧化法。生物接觸氧化處理工藝具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)使水力停留時(shí)間HRT與污泥停留時(shí)間SRT完全分離,雖其水力停留時(shí)間HRT相對(duì)較短,生活污水HRT約2h~4h,但污泥停留時(shí)間SRT卻很長(zhǎng),可以達(dá)到30d,甚至更長(zhǎng)至60d。(2)BOD(或COD)容積負(fù)荷率比活性污泥法高得多,因此生物接觸氧化法單位容積的生物量比活性污泥法大得多。一般活性污泥法VSS為3.0kg/m3~3.5kg/m3,而生物接觸氧化法VSS為7kg/m3~12kg/m3,因此,其負(fù)荷率為活性污泥法的2~3倍,相應(yīng)其容積占地面積生物接觸氧化法要比活性污泥法小得多。(3)生物接觸氧化法既適合低濃度有機(jī)廢水處理也適合高濃度有機(jī)廢水處理,而活性污泥法,對(duì)低濃度有機(jī)廢水處理效果甚微。實(shí)踐證明,當(dāng)廢水COD及BOD濃度較低時(shí),COD<100mg/L,BOD<50mg/L時(shí),微生物會(huì)因食料不足,而形不成菌膠團(tuán),只能成單體狀態(tài)存在于水中。基于上述優(yōu)點(diǎn),生物接觸氧化法在工業(yè)廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用,如印染廢水、焦化廢水、食品廢水、淀粉廢水、啤酒廢水等。根據(jù)上述生物接觸氧化法的優(yōu)點(diǎn),制革工業(yè)廢水采用生物接觸氧化法是順理成章的事,但運(yùn)行實(shí)踐證明這是一個(gè)誤區(qū)。
由于皮革廢水中含鹽量較高,其中Ca2+含量也很高,如采用填料式生物接觸氧化法,會(huì)使填料上逐漸結(jié)成礦化物垢,而且逐漸增厚,此種礦物垢對(duì)生物膜起到抑制作用。而這種礦物垢人工無法清除,從而使廢水處理效果愈來愈差,甚至填料上的生物膜完全脫落。近期的兩例革園區(qū)污水處理,由于上述原因而導(dǎo)致運(yùn)行失敗。綜上所述,皮革廢水的生化處理,應(yīng)采用活性污泥法,切忌采用填料式生物膜法。
二、結(jié)論
1.2脫色預(yù)處理池?cái)?shù)量1座,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸:5.0m×5.0m×4.0m;配套設(shè)備:設(shè)置加藥裝置一套。脫色預(yù)處理池用于處理生產(chǎn)車間顏色較重的廢水,如大紅、黑色品種等生產(chǎn)廢水。廢水經(jīng)脫色預(yù)處理后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,便于系統(tǒng)后續(xù)處理。
1.3調(diào)節(jié)池?cái)?shù)量1座,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸:20m×14m×4.5m;配備設(shè)備材料:穿孔管、pH值調(diào)整加藥系統(tǒng)、污水提升泵3臺(tái)(兩用一備)。污水提升泵流量65m3/h,功率7.5kW,揚(yáng)程15m。調(diào)節(jié)池池內(nèi)攪拌空氣來源于羅茨鼓風(fēng)機(jī)(與接觸氧化池合用),池內(nèi)有效容積為1176m3。調(diào)節(jié)池內(nèi)所需氣量按照每100m3有效池容為1.2m3/min計(jì),則調(diào)節(jié)池所需氣量為14.112m3/min。
1.4水解酸化池?cái)?shù)量2座,半地上半地下鋼結(jié)構(gòu),尺寸:Φ10m×10m。配套設(shè)備:(1)彈性填料1050m3,規(guī)格:Φ150mm×9200mm;(2)布水器2套;(3)集水槽2套。
1.5二段生物接觸氧化池氧化池?cái)?shù)量2座,每座分二段;半地上半地下鋼結(jié)構(gòu),尺寸:Φ10m×7.0m。配套設(shè)備(1)組合填料:700m3,規(guī)格:Φ150m×6200mm;(2)鼓風(fēng)量:取氣水比為15:1,則鼓風(fēng)曝氣量為31.25m3/min;(3)高效微孔曝氣系統(tǒng):1套;(4)羅茨鼓風(fēng)機(jī)3臺(tái)(兩用一備),技術(shù)參數(shù):風(fēng)壓73.5kPa,風(fēng)速25.48m3/min,功率55kW。
1.6混凝反應(yīng)池、沉淀池混凝反應(yīng)池和二沉池合建,分成兩格。混凝反應(yīng)池尺寸:6.0m×3.0m×4.0m;攪拌裝置:2套。二沉池采用平流式沉淀池,池體尺寸:12.0m×9.0m×4.0m?;炷磻?yīng)池和沉淀池采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。配用材料(1)污泥回流泵3臺(tái)(流量65m3/h,揚(yáng)程15m,兩用一備);(2)加藥系統(tǒng):2套(攪拌機(jī)2.2kW、加藥泵0.37kW)。
1.7脫色池?cái)?shù)量1座,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸:7.0m×5.0m×4.0m;配用設(shè)備:加藥系統(tǒng)1套(計(jì)量加藥泵功率0.37kW)。在脫色池進(jìn)水管路中采用計(jì)量泵定量投加次氯酸鈉溶液,投加量為100mg/L(投加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%)。
1.8污泥濃縮池采用重力式污泥濃縮池,每天排8h的污泥,用污泥螺桿泵排泥。數(shù)量1座,采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),尺寸:5m×5m×4m。污泥處理配套設(shè)備螺桿泵G30-1,流量為5.0m3/h,功率2.2kW;630型板框壓濾機(jī)1臺(tái)。
1.9處理附屬建筑(1)主控室數(shù)量1座,磚混結(jié)構(gòu),平面尺寸4.0m×3.5m。(2)設(shè)備間數(shù)量1座,磚混結(jié)構(gòu),平面尺寸6.0m×4.0m。(3)鼓風(fēng)機(jī)房數(shù)量1座,磚混結(jié)構(gòu),平面尺寸5.0m×4.0m。工程運(yùn)行所需風(fēng)量為48.96m3/min,故選擇3臺(tái)羅茨風(fēng)機(jī)(兩用一備)。風(fēng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)為:風(fēng)壓73.5kPa,口徑DN150,功率55kW,風(fēng)速25.48m3/min。
2運(yùn)行效果
該工程2012年3月動(dòng)工建設(shè),2013年2月開始調(diào)試,調(diào)試期約3個(gè)月,現(xiàn)已成功運(yùn)行一年,處理效果良好,其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)見表3。
3技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
該公司生產(chǎn)廢水處理量為2700m3/d,工程總造價(jià)297.3萬元,其中,土建部分計(jì)141.7萬元,設(shè)備部分計(jì)117.1萬元,間接費(fèi)計(jì)38.5萬元。運(yùn)行成本每噸廢水平均處理費(fèi)用0.943元。
實(shí)驗(yàn)所用水樣取自北京郊區(qū)一牛皮紙制造紙廠。該廠污水處理采用添加助凝劑聚丙烯酰胺(PAM)在混合池混合后進(jìn)入反應(yīng)池作用,反應(yīng)池設(shè)有刮泥機(jī),后進(jìn)入沉淀池沉淀,出水循環(huán)利用。該水樣色度偏深,有惡臭味,含雜質(zhì)多,COD為927mg/L。
1.2試劑與儀器
試劑:凹凸棒石;重鉻酸鉀,鄰菲羅啉,硫酸亞鐵銨,硫酸銀,硫酸,活性炭,十六烷基三甲基溴化銨(CTMAB)。儀器:旋轉(zhuǎn)式恒溫振蕩器,分光光度計(jì),電子天平,球磨機(jī)。
1.3實(shí)驗(yàn)方法
將凹凸棒石進(jìn)行分級(jí),選擇粒度為小于75μm的進(jìn)行吸附實(shí)驗(yàn)。將凹凸棒石和配制好的天然高分子CTMAB溶液同時(shí)加入待處理廢水中,在一定的參數(shù)下于旋轉(zhuǎn)式水浴加熱振蕩器中作用,沉淀后測(cè)定COD,計(jì)算其去除率。采用單因素法確定各參數(shù)的優(yōu)化值,需測(cè)的量為變量,根據(jù)參考值設(shè)定其他參數(shù)。根據(jù)前期研究,各參考值為:振蕩溫度40℃,振蕩轉(zhuǎn)速120r/min,凹凸棒石用量3g,造紙廢水處理量100mL,反應(yīng)時(shí)間2h。1.4分析方法以GB11914-1989中的方法測(cè)定。
2結(jié)果與討論
2.1凹凸棒石用量的影響
首先在振蕩溫度40℃、轉(zhuǎn)速130r/min、時(shí)間1h,CTMAB的質(zhì)量濃度1g/L、用量10mL,廢水用量100mL,沉淀時(shí)間24h的條件下優(yōu)化凹凸棒石用量。凹凸棒石用量設(shè)定分別為0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0g。隨著凹凸棒石的用量的增加,COD的去除效果逐漸提高。當(dāng)凹凸棒石用量為2.5g時(shí),廢水COD的去除率最大,為84.2%。原因是凹凸棒石用量的增多增加了與廢水作用的強(qiáng)度,增強(qiáng)了對(duì)其COD的去除效果。確定凹凸棒石的優(yōu)化用量為2.5g。
2.2助凝劑用量的影響
助凝劑的用量也影響反應(yīng)效果。實(shí)驗(yàn)在振蕩溫度40℃、轉(zhuǎn)速130r/min、振蕩時(shí)間1h,凹凸棒石用量2.5g、廢水用量100mL,CTMAB的質(zhì)量濃度1g/L,沉淀時(shí)間為24h的條件下優(yōu)化CTMAB用量。CTMAB用量分別為20、30、40、50、60、70mL。隨著CTMAB用量的增加,絮團(tuán)不斷增多,絮團(tuán)的結(jié)合性不斷增強(qiáng),出水的COD去除率逐漸增大。當(dāng)加入CTMAB的量為60mL時(shí),出水COD的去除率為71.8%。而加入70mL時(shí),COD的去除率降低,原因是當(dāng)助凝劑過多時(shí),較低的溶解度使助凝劑反而少量析出,反而影響其助凝效果,去除效果降低。因此,當(dāng)CTMAB用量為60mL時(shí),與2.5g的凹凸棒石匹配效果較好。
2.3反應(yīng)溫度的影響
實(shí)驗(yàn)在振蕩轉(zhuǎn)速130r/min、時(shí)間1h,凹凸棒用量2.5g,CTMAB的質(zhì)量濃度1g/L、用量60mL,沉淀時(shí)間2h,廢水用量100mL的條件下進(jìn)行。振蕩溫度分別為30、35、40、45、50、60℃。隨著溫度的上升,COD去除率不斷增加。當(dāng)溫度上升至50℃時(shí),COD的去除率達(dá)到最大75.3%。溫度過低,會(huì)減小助凝劑在水中的溶解度,從而會(huì)增加處理水的COD。從測(cè)得數(shù)據(jù)看,當(dāng)溫度為25℃時(shí),COD比原水的高,這就表明在此溫度下,助凝劑有析出現(xiàn)象,導(dǎo)致出水的COD升高。從表2還可看出,當(dāng)溫度為60℃時(shí),處理水的COD去除率下降,原因是溫度過高使得水中的有機(jī)物發(fā)生了變化,減小了可吸附性,導(dǎo)致處理水的COD反升。因此,通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,優(yōu)選擇反應(yīng)溫度為50℃。
2.4反應(yīng)時(shí)間的影響
實(shí)驗(yàn)在振蕩轉(zhuǎn)速130r/min、溫度50℃,絮凝劑用量2.5g,CTMAB的質(zhì)量濃度1g/L、用量60mL,沉淀時(shí)間24h,廢水用量100mL的條件下進(jìn)行,反應(yīng)時(shí)間分別為5、10、20、45、50、60、75、100min。隨著振蕩時(shí)間的不斷增加,其COD去除率不斷增加。從整個(gè)曲線的趨勢(shì)來看,75min前處理水的COD去除率增大較快,75min時(shí)達(dá)到最大值,為80.04%。而后,COD去除率基本沒有變化。這說明,75min后絮凝核材料的吸附達(dá)到飽和。因此,優(yōu)選擇反應(yīng)時(shí)間為75min。
2.5與活性炭?jī)羲Ч容^
為了該方法的處理效果,實(shí)驗(yàn)采用活性炭處理造紙廢水,與其對(duì)比[5]。實(shí)驗(yàn)條件為:振蕩溫度50℃、時(shí)間75min、轉(zhuǎn)速130r/min,沉淀時(shí)間2h,廢水用量100mL,活性炭用量2.5g。與活性炭吸附相比,多孔材料凹凸棒石與有機(jī)助凝劑復(fù)配的方法在相同條件下處理造紙廢水后出水的COD去除率與活性炭吸附后的值很接近。從經(jīng)濟(jì)的角度來看,凹凸棒石的成本比活性炭低很多,因此這也就為該復(fù)合吸附絮凝工藝選擇了更經(jīng)濟(jì)有效的方法,為實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了新的價(jià)值。
機(jī)械格柵主要用于攔截廢水中的大尺寸懸浮物,保證后續(xù)處理構(gòu)筑物、設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行,并有效減輕處理負(fù)荷。格柵間隙為10mm,柵寬為0.7mm。
1.2集水井
集水井尺寸為6.0m×6.0m×3.0m,有效水深為2.7m,有效容積為97.2m3。
1.3調(diào)節(jié)池
調(diào)節(jié)池用于調(diào)節(jié)水量,均化水質(zhì)。為避免懸浮物沉淀,池內(nèi)設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)攪拌。調(diào)節(jié)池尺寸為30m×20m×6.5m,有效水深6.0m,有效容積3600m3,水力停留時(shí)間為10.5h。
1.4初沉池
初沉池為輻流式,直徑為21m,池邊水深2.0m,有效容積667m3,表面負(fù)荷為1.0m3/(m2•h)。初沉池內(nèi)設(shè)置周邊傳動(dòng)刮泥機(jī),轉(zhuǎn)速為3.1m/min,電機(jī)功率為0.55kW。必要時(shí)投加亞鐵鹽進(jìn)行預(yù)處理。
1.5水解酸化池
由于廢水可生化性不高,采用水解酸化池對(duì)其進(jìn)行水解酸化處理,以將期中難降解的復(fù)雜有機(jī)污染物分解為易降解的簡(jiǎn)單有機(jī)物,提高廢水的可生化性。水解酸化池尺寸為46m×24m×6.5m,有效水深6.0m,有效容積6600m3,水力停留時(shí)間為20.0h。水解酸化池內(nèi)設(shè)置彈性立體填料,體積為4500m3。
1.6CASS反應(yīng)池
通過PLC編程自動(dòng)控制CASS(循環(huán)活性污泥法)反應(yīng)池的運(yùn)行。CASS反應(yīng)池4格并聯(lián),單格尺寸為40m×14m×6.0m,有效水深5.5m,污泥負(fù)荷為0.08kg/(m3•d)。運(yùn)行周期為8h,進(jìn)水1.5h,曝氣3.5h,沉淀1.0h(曝氣0.5h后),排水1.5h。
1.7混凝反應(yīng)池
在混凝反應(yīng)池中投加粉末活性炭和PAC藥劑,利用活性炭的吸附和PAC的混凝沉淀作用去除廢水中的有機(jī)物?;炷磻?yīng)池尺寸為4m×4m×5.5m,有效水深5.0m,有效容積80m3,水力停留時(shí)間為0.25h。
1.8機(jī)械加速澄清池
利用機(jī)械加速澄清池機(jī)械攪拌的提升作用來完成泥渣回流和接觸反應(yīng)。機(jī)械加速澄清池直徑為8.5m,池總深度為6.8m,分為第1絮凝池、第2絮凝池和分離室,總停留時(shí)間為2.5h。池內(nèi)設(shè)置1臺(tái)攪拌設(shè)備,攪拌葉輪直徑為1.4m,電機(jī)功率為7.5kW。同時(shí)設(shè)置1臺(tái)帶有減速機(jī)的機(jī)械刮泥設(shè)備,刮臂直徑為5.2m,電機(jī)功率為1.5kW。
1.9除鐵除錳濾罐
在除鐵除錳濾罐內(nèi)曝氣,通過氧化和濾層過濾及濾料表面細(xì)菌的生物化學(xué)作用去除鐵和錳。除鐵除錳濾罐3臺(tái),直徑為3m,填料為錳砂,濾速為10.6m/h。
1.10清水池
清水池用于儲(chǔ)存清水及提供除鐵除錳濾罐反沖洗水。清水池尺寸為14m×10m×5.5m,有效水深5.0m,有效容積560m3,水力停留時(shí)間為2.1h。
2運(yùn)行結(jié)果分析
該廢水處理工程調(diào)試穩(wěn)定運(yùn)行半年,在此期間,對(duì)其運(yùn)行效果進(jìn)行了考察。
2.1對(duì)COD的去除效果在系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中
初沉池、水解酸化池、CASS反應(yīng)池、澄清池和濾罐的平均出水COD分別約為1600、1500、110、80、55mg/L,整個(gè)系統(tǒng)COD總?cè)コ士蛇_(dá)97.3%,處理效果較佳。
2.2對(duì)BOD5的去除效果
廢水BOD5的沿程變化如圖3所示。由圖3可知,在系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中,初沉池、水解酸化池、CASS反應(yīng)池、澄清池和濾罐的平均出水BOD5分別約為440、540、25、18、10mg/L,整個(gè)系統(tǒng)BOD5總?cè)コ士蛇_(dá)97.8%,處理效果較佳。
2.3對(duì)SS的去除效果在系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中
初沉池、水解酸化池、CASS反應(yīng)池、澄清池和濾罐的平均出水SS分別約為240、450、70、40、30mg/L,整個(gè)系統(tǒng)SS總?cè)コ士蛇_(dá)90.0%,處理效果較好。
2.4對(duì)色度的去除效果
廢水色度的沿程變化。在系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中,初沉池、水解酸化池、CASS反應(yīng)池、澄清池和濾罐的平均出水色度分別約為600、400、80、40、30mg/L,整個(gè)系統(tǒng)色度總?cè)コ士蛇_(dá)96.3%,處理效果較好。
由財(cái)政部于1993年12月30日頒布的《關(guān)于增值稅會(huì)計(jì)處理的規(guī)定》是現(xiàn)行增值稅會(huì)計(jì)的指導(dǎo)性文件。這個(gè)文件將增值稅排除在損益表之外,不承認(rèn)增值稅的費(fèi)用身份。其基本作法是:貨物一經(jīng)購(gòu)入,便通過“應(yīng)交稅金——應(yīng)交增值稅(進(jìn)項(xiàng)稅額)”科目將準(zhǔn)予抵扣的進(jìn)項(xiàng)稅從采購(gòu)成本中剔除掉;貨物一經(jīng)銷售,便通過“應(yīng)交稅金——應(yīng)交增值稅(銷項(xiàng)稅額)”科目將銷項(xiàng)稅從銷售收入中剔除掉。這樣,“產(chǎn)品銷售成本”和“產(chǎn)品銷售收入”均成為不含增值稅的科目,增值稅無法作為費(fèi)用進(jìn)入損益表。這種將稅負(fù)排除在損益表之外的處理方法,本文稱之為“除稅法”。與此相反,將稅負(fù)包含在損益表之中的處理方法,本文稱之為‘含稅法“。
現(xiàn)行增值稅會(huì)計(jì)處理的弊端主要有三點(diǎn):
1.在除稅法下,成本、費(fèi)用、收入、存貨等一系列概念都發(fā)生了變形,報(bào)表使用人無法按照原有的定義來把握這些概念及相關(guān)的財(cái)務(wù)比率,會(huì)計(jì)信息的可理解性降低。
2.由于增值稅不能作為費(fèi)用進(jìn)入損益表,企業(yè)獲致利潤(rùn)的過程無法完整再現(xiàn),報(bào)表使用人無法確知增值稅對(duì)本期損益的影響程度。
3.由于營(yíng)業(yè)稅采用含稅法進(jìn)行會(huì)計(jì)處理,這樣現(xiàn)行會(huì)計(jì)報(bào)表截然分成了兩大板塊:征收增值稅的生產(chǎn)企業(yè)、商業(yè)企業(yè),其報(bào)表中的“主營(yíng)業(yè)務(wù)收入”、“主營(yíng)業(yè)務(wù)成本”以及存貨類科目均為不含稅科目;征收營(yíng)業(yè)稅的非生產(chǎn)企業(yè),其報(bào)表中的這些科目卻為含稅科目??趶降牟煌瑖?yán)重影響了兩類報(bào)表的可比性,也使得兩類報(bào)表的合并缺乏解釋基礎(chǔ)。
用除稅法處理增值稅具有簡(jiǎn)單易行的優(yōu)點(diǎn),然而也造成了會(huì)計(jì)信息質(zhì)量的下降。隨著增值稅的運(yùn)行漸趨正軌以及會(huì)計(jì)準(zhǔn)則的逐步完善,有必要用含稅法重構(gòu)現(xiàn)行增值稅會(huì)計(jì),使增值稅得以作為費(fèi)用進(jìn)入損益表。本文主要討論增值稅費(fèi)用化的理論問題,至于其操作方法,則將另文論述。
二、現(xiàn)行增值稅會(huì)計(jì)處理的理論基礎(chǔ)——“說”
作為財(cái)政部“八五”重點(diǎn)科研課題的《增值稅制國(guó)際比較》②第7頁(yè)有一段論述:“增值稅本身并不構(gòu)成各中間環(huán)節(jié)納稅人成本的組成部分,在其財(cái)務(wù)報(bào)表中也不表現(xiàn)為支出項(xiàng)目。這是因?yàn)?,盡管每個(gè)納稅人都必須就其應(yīng)稅交易繳納增值稅,但他實(shí)際上只是代政府征收稅款,代消費(fèi)者繳納稅款,納稅人生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)每一階段上所征的稅款都全部包含在消費(fèi)者所支付的價(jià)格中,納稅人已付的稅款在每次銷售時(shí)都將從消費(fèi)者那里得到補(bǔ)償,消費(fèi)者才是增值稅的最終負(fù)擔(dān)者,或者說實(shí)際負(fù)擔(dān)者。因此,在增值稅的情況下,下一階段的納稅人是上一階段納稅人已繳稅款的負(fù)擔(dān)者,消費(fèi)者是稅負(fù)的最終負(fù)擔(dān)者。增值稅稅負(fù)所具有的這種明顯的轉(zhuǎn)嫁性,也說明增值稅屬于一種典型的間接稅?!边@段話清楚地表明了現(xiàn)行增值稅會(huì)計(jì)處理的理論基礎(chǔ)——本文稱之為“說”,即:在增值稅上,企業(yè)只不過充當(dāng)著人的角色,“代政府征收稅款,代消費(fèi)者繳納稅款”。增值稅既然不關(guān)人的痛癢,也就沒有必要進(jìn)入損益表。
稍微品味一下便可知道,“說”完全是站在稅務(wù)局的角度看問題。稅務(wù)局只關(guān)心兩件事情:進(jìn)項(xiàng)稅銷項(xiàng)稅。它把增值稅當(dāng)作一種天然屬于自己的“貨物”,由各個(gè)企業(yè)代為流轉(zhuǎn)銷售。它每期向企業(yè)支付“購(gòu)貨”的款項(xiàng)(進(jìn)項(xiàng)稅),同時(shí)向企業(yè)收取“銷貨”的款項(xiàng)(銷項(xiàng)稅)。增值稅不過是稅務(wù)局委托企業(yè)代購(gòu)代銷的貨物,與企業(yè)“自己的”營(yíng)利活動(dòng)是根本沒有關(guān)系的,企業(yè)不必、也不能把增值稅作為一項(xiàng)費(fèi)用支出計(jì)入損益表。“說”的主體是稅務(wù)局而非企業(yè),在此基礎(chǔ)上構(gòu)建的現(xiàn)行增值稅會(huì)計(jì)處理只能反映企業(yè)的納稅義務(wù),而不能反映與企業(yè)收入相配比的增值稅負(fù)。以前我們?cè)鵀樗枚愂琴M(fèi)用支出還是利潤(rùn)分配爭(zhēng)論不休,現(xiàn)在“分配說”剛剛消亡,“說”卻又繼之而起,會(huì)計(jì)似乎總不能對(duì)稅收的身份給出一個(gè)明確而一致的解釋。倘說“分配說”尚可歸因于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制,“說”卻顯得相當(dāng)淺薄,僅僅是出于技術(shù)方面的原因,何況還是征稅技術(shù)而非會(huì)計(jì)技術(shù)!從另外一個(gè)角度來看,影響利潤(rùn)的稅收支出被排除在損益表之外的情況并非沒有,但一般都是因?yàn)閿?shù)額太小,對(duì)損益的形成無足輕重。將如此巨大的增值稅從損益表中剔除掉,卻無論如何不能說是出于重要性的考慮。
用間接稅的轉(zhuǎn)嫁性作為增值稅被排除在損益表之外的理由是站不住腳的。盡管增值稅確實(shí)明顯具有間接稅的流轉(zhuǎn)特征,然而這并不意味著增值稅能被企業(yè)全部轉(zhuǎn)嫁出去。美國(guó)財(cái)政學(xué)權(quán)威塞里格曼甚至認(rèn)為:直接稅中也有轉(zhuǎn)嫁,間接稅中也有不轉(zhuǎn)嫁,故直接稅與間接稅的區(qū)別毫無價(jià)值可言③。假如僅僅因?yàn)樵鲋刀愂情g接稅,就把它排除在損益表之外,那么所有的間接稅(消費(fèi)稅、營(yíng)業(yè)稅、城建稅、教育費(fèi)附加……)都應(yīng)當(dāng)從損益表中清除掉,損益表中將只剩下一個(gè)孤零零的所得稅——也許這才是某些人眼中“真實(shí)、公允”的會(huì)計(jì)報(bào)表。
《增值稅制國(guó)際比較》一書被增值稅的價(jià)外稅形式和扣稅機(jī)制所迷惑,把增值稅的流轉(zhuǎn)特征與其轉(zhuǎn)嫁性混為一談,忘了名義稅金并不等于實(shí)際稅負(fù),也忘了在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,消費(fèi)者并不是簡(jiǎn)單的價(jià)格接受者,他可以用買或不買、買多或買少來決定企業(yè)的生死存亡,“消費(fèi)者是稅負(fù)的最終負(fù)擔(dān)者”這句話并不能讓企業(yè)擺脫干系、充當(dāng)逍遙的稅務(wù)人。事實(shí)上,沒有哪個(gè)經(jīng)理會(huì)接受這一經(jīng)院式的論斷的。在經(jīng)濟(jì)學(xué)上,作為間接稅的增值稅,其稅負(fù)的轉(zhuǎn)嫁程度取決于課稅商品供求雙方的力量對(duì)比;確切地說,就是供給彈性和需求彈性的相對(duì)強(qiáng)弱。彈性越強(qiáng),說明避稅能力越強(qiáng)。當(dāng)供給彈性大于需求彈性時(shí),供給方就能將大部分稅負(fù)轉(zhuǎn)嫁給需求方;反之,供給方則要承擔(dān)大部分稅負(fù)。只有碰到需求彈性為零的這種極端情況(比如市面上只有一家廠商出售一種骨灰盒),需求方才無處可逃,不得不承擔(dān)全部稅負(fù)。所以在絕大多數(shù)情況下,企業(yè)都無法置身事外,而要關(guān)心每一筆增值稅。指望其表現(xiàn)出稅務(wù)人的那種超然,恐怕只是一廂情愿的事情?!罢f”用來構(gòu)造征稅機(jī)制是可行的的,但用來構(gòu)造增值稅會(huì)計(jì)卻是荒謬的,因?yàn)樗荒苷鎸?shí)反映利潤(rùn)的形成過程,而“反映真實(shí)性”則是會(huì)計(jì)信息的首要質(zhì)量特征之一。fasb在《論財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)概念》中指出:“企業(yè)的財(cái)務(wù)報(bào)表可以看作是企業(yè)的一個(gè)模式……我們必須確定它不曾丟失或歪曲企業(yè)的各種重要財(cái)務(wù)機(jī)能和各種重要財(cái)務(wù)關(guān)系,才能判斷它是否對(duì)企業(yè)作了可靠的反映。……一個(gè)低劣的模式會(huì)歪曲反映它所代表的系統(tǒng)?!雹墁F(xiàn)行損益表正是這樣一個(gè)“低劣的模式”,從中根本看不出
三、增值稅費(fèi)用化的理論基礎(chǔ)——“費(fèi)用說”
增值稅是對(duì)增值額的課稅。理論上的增值額是指企業(yè)所銷商品的價(jià)值(c+v+m)扣除了購(gòu)入成本(c)后的余額(v+m),亦即:
增值稅=[(c+v+m)-c]×r,其中r是稅率。按照這一公式設(shè)計(jì)的征稅辦法稱為“扣額法”??垲~法由于征稅成本較高,逐漸被“扣稅法”所取代??鄱惙ǖ墓綖椋?/p>
增值稅=(c+v+m)×r-c×r=銷項(xiàng)稅-進(jìn)項(xiàng)稅。扣稅法使稅務(wù)局得以按發(fā)票計(jì)算稅款,手續(xù)大為簡(jiǎn)便?,F(xiàn)行增值稅不光實(shí)行扣稅法,還采用了“價(jià)外稅”的形式,亦即計(jì)稅價(jià)格中不含稅款。然而這并不意味著增值稅不能價(jià)內(nèi)收取——事實(shí)上,以含稅價(jià)格計(jì)稅時(shí),現(xiàn)行17%的增值稅率將變?yōu)椋?/p>
17%÷(1+17%)=14.53%。
扣稅法和價(jià)外稅只不過是可供選擇的征稅技術(shù),并不會(huì)使增值稅的本質(zhì)發(fā)生任何改變。增值稅仍然是企業(yè)創(chuàng)造的商品價(jià)值的一部分,而不可能是什么“代購(gòu)代銷的貨物”。從會(huì)計(jì)的角度來看,增值稅是企業(yè)為了獲取收入而必須付出的資產(chǎn),符合費(fèi)用的定義,理應(yīng)進(jìn)入損益表。這一觀點(diǎn)成為增值稅費(fèi)用化的理論基礎(chǔ),本文稱之為“費(fèi)用說”。
“費(fèi)用說”和“說”之爭(zhēng)看似簡(jiǎn)單明了,實(shí)際上涉及到會(huì)計(jì)理論的底層問題。現(xiàn)行增值稅會(huì)計(jì)處理在不少概念的使用上沒有遵循會(huì)計(jì)學(xué)的定義?!蛾P(guān)于增值稅會(huì)計(jì)處理的規(guī)定》所稱的“產(chǎn)品銷售收入”實(shí)際上是《增值稅暫行條例》中的計(jì)稅基礎(chǔ)“銷售額”——“銷售額為納稅人銷售貨物或者應(yīng)稅勞務(wù)向購(gòu)買方收取的全部?jī)r(jià)款和價(jià)外費(fèi)用,但是不包括收取的銷項(xiàng)稅額。”這種不加區(qū)別區(qū)地套用稅法概念的作法導(dǎo)致“成本”、“費(fèi)用”、“收入”、“存貨”等一系列基本會(huì)計(jì)概念發(fā)生了變形。起著類似于概念框架(conceptualframe-work)作用的《企業(yè)會(huì)計(jì)準(zhǔn)則——基本準(zhǔn)則》并不能有效地制止這種概念的濫用,因?yàn)樗鼮槭杖胨碌亩x是:“收入是企業(yè)在銷售商品或者提供勞務(wù)等經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)中實(shí)現(xiàn)的營(yíng)業(yè)收入?!边@種循環(huán)解釋只限定了收入的外延,卻無法揭示收入的內(nèi)涵和本質(zhì),因此算不上真正的定義。所以這里不得不引述fasb《論財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)概念》中的定義(對(duì)原譯文有校正):收入是一定期間內(nèi),某一個(gè)體在其持續(xù)經(jīng)營(yíng)的主要業(yè)務(wù)(或核心業(yè)務(wù))中,因交付或生產(chǎn)了貨品、提供了勞務(wù)、或進(jìn)行了其他活動(dòng),而獲取的或以其他方式增加的資產(chǎn)、或得到清償?shù)呢?fù)債(或兩者兼而有之)。⑤為了透析收入本質(zhì),我們不妨把這個(gè)冗長(zhǎng)的定義濃縮為:“收入是企業(yè)因提供貨物而獲得的資產(chǎn)?!庇纱丝梢钥闯觯杖胧秦浳锏摹敖粨Q價(jià)格”⑥,源于交易。交易的雙方是買主和賣主,稅務(wù)局不能作為“第三者”插足其間,因?yàn)樗皇呛贤暮灱s人。只有在收入確認(rèn)之后,它才能夠登場(chǎng)——不過此時(shí)的企業(yè)已不是賣主,而是納稅人了。盡管從征稅技術(shù)上說,在獲取收入的同時(shí),稅款也得以確認(rèn),但會(huì)計(jì)不能根據(jù)征稅技術(shù)來進(jìn)行銷售業(yè)務(wù)處理。銷售收入和銷項(xiàng)稅在確認(rèn)時(shí)間上雖是同步的,在邏輯上卻有先后之別。收入的實(shí)現(xiàn)是納稅義務(wù)成立的先決條件,而不是相反:沒有收入自然就沒有納稅義務(wù),然而免除了納稅義務(wù),并不會(huì)導(dǎo)致收入的消亡,只會(huì)增加銷售利潤(rùn)。從經(jīng)濟(jì)業(yè)務(wù)的實(shí)質(zhì)來看,總是先有收入后有稅金,二者是“母子關(guān)系”。會(huì)計(jì)必須按照“兩筆業(yè)務(wù)觀”進(jìn)行賬務(wù)處理:首先按交換價(jià)格確認(rèn)銷售收入,然后再確認(rèn)銷項(xiàng)稅?,F(xiàn)行規(guī)定采用的是“一筆業(yè)務(wù)觀”,銷售一旦成立,銷項(xiàng)稅便與銷售收入分道揚(yáng)鑣了。這樣做不僅本身是違反邏輯的,而且與其它流轉(zhuǎn)稅的處理方法是相矛盾的:營(yíng)業(yè)稅、消費(fèi)稅同樣在收入確認(rèn)的同時(shí)獲得確認(rèn),為什么卻采用“兩筆業(yè)務(wù)觀”,而不直接倒沖收入?也許有人會(huì)辯解道:“這是因?yàn)樵鲋刀愂莾r(jià)外稅,營(yíng)業(yè)稅和消費(fèi)稅是價(jià)內(nèi)稅?!蹦敲春尾辉跁?huì)計(jì)準(zhǔn)則有關(guān)費(fèi)用的定義中再添一條:“至于稅金支出是否列作費(fèi)用,要依征稅技術(shù)而定?!边@樣倒能一勞永逸,免生爭(zhēng)端。
《關(guān)于增值稅會(huì)計(jì)處理的規(guī)定》既然把稅法的“銷售額”毫無保留地當(dāng)成了“產(chǎn)品銷售收入”,它就不得不把外購(gòu)貨物準(zhǔn)予抵扣的進(jìn)項(xiàng)稅從存貨成本中剔除出去。這樣,存貨也成了凈額概念。如前所述,“說”認(rèn)為進(jìn)項(xiàng)稅不過是企業(yè)為稅務(wù)局“代購(gòu)”增值稅的墊款,然而這種對(duì)征稅機(jī)制的巧妙解釋,卻不能被會(huì)計(jì)所接受,因?yàn)椤罢f”會(huì)造成一種令人難堪的局面:在存貨尚未耗用之前,一部分存貨成本(準(zhǔn)予抵扣的進(jìn)項(xiàng)稅)便因購(gòu)貨(而非銷貨?。┇@得了補(bǔ)償。當(dāng)然“說”會(huì)辯解道:準(zhǔn)予抵扣的進(jìn)項(xiàng)稅根本就不是存貨成本,而是與存貨同時(shí)“出生”的增值稅的購(gòu)入價(jià)??上н@一詭辯在上一段已被戳破了:既然從邏輯上說,賣方的銷售收入和銷項(xiàng)稅是“母子關(guān)系”,買方的購(gòu)貨成本和進(jìn)項(xiàng)稅怎么可能是“雙胞胎”呢?不錯(cuò),符合規(guī)定的進(jìn)項(xiàng)稅在貨物購(gòu)入當(dāng)期便可獲得抵扣,但這完全是一種征稅技術(shù),并不是倒沖存貨成本理由。存貨成本的補(bǔ)償只有在產(chǎn)品銷售的時(shí)候才能實(shí)現(xiàn),在此之前,這部分準(zhǔn)予抵扣的進(jìn)項(xiàng)稅只能作為遞延收益——這與增值稅的稅理并不矛盾:進(jìn)項(xiàng)稅獲得抵扣的前提是外購(gòu)存貨將來能被(加工)銷售,而且銷價(jià)不低于進(jìn)價(jià),也就是說,必須要有增值額。假如這批存貨被用于非應(yīng)稅項(xiàng)目(如建造固定資產(chǎn)),原來準(zhǔn)予抵扣的進(jìn)項(xiàng)稅便要轉(zhuǎn)出。假如這批存貨售價(jià)“明顯偏低并無正當(dāng)理由”,則由稅務(wù)局按組成計(jì)稅價(jià)格課征——《增值稅暫行條例》并不認(rèn)可存貨跌價(jià)損失,因其屬于非正常損失,即“生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過程中正常損耗外的損失”,相應(yīng)的進(jìn)項(xiàng)稅額不得從銷項(xiàng)稅額中抵扣,否則無異于讓政府為企業(yè)承擔(dān)一部分存貨跌價(jià)損失。由此可見,進(jìn)項(xiàng)稅獲得抵扣的根本原因并不在于購(gòu)貨,而在于實(shí)現(xiàn)銷售并獲得增值額。在購(gòu)貨時(shí)便把這部分進(jìn)項(xiàng)稅從存貨成本中減除并沒有充分的根據(jù)。
四、結(jié)論
通過上述分析,我們可以知道:企業(yè)的銷售收入中應(yīng)當(dāng)包含銷項(xiàng)稅,存貨成本中應(yīng)當(dāng)包含進(jìn)項(xiàng)稅,增值稅則應(yīng)當(dāng)作為費(fèi)用進(jìn)入損益表。從費(fèi)用的角度來看,增值稅與其他流轉(zhuǎn)稅并沒有什么不同,它同樣是銷售時(shí)確認(rèn)的,須與銷售收入相配比。但增值稅費(fèi)用與“應(yīng)交增值稅”則有明顯的區(qū)別,后者既然不區(qū)分資本性支出和收益性支出,也不遵循配比原則?!皯?yīng)交增值稅”作為企業(yè)與稅務(wù)局結(jié)算稅款的賬戶,其核算當(dāng)然要嚴(yán)格服從稅法的各項(xiàng)規(guī)定。然而稅法不能再侵入會(huì)計(jì)系統(tǒng)的深層。對(duì)于成本、費(fèi)用、收入存貨等項(xiàng)目,會(huì)計(jì)自有一套一以貫之的核算方法,不能聽命于“說”這一類“征稅哲學(xué)”,否則必將被各式各樣的征稅方法搞得無所適從。
注釋
①曹欲曉:《關(guān)于增值稅的費(fèi)用化及其在財(cái)務(wù)報(bào)表中的揭示》會(huì)計(jì)研究1997(8)。
②龐鳳喜等:《增值稅制國(guó)際比較》北京,中國(guó)財(cái)政經(jīng)濟(jì)出版社1996.
③郭慶旺等:《當(dāng)代西方稅收學(xué)》遼寧,東北財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社。1994.p163.
該造紙廠以廢舊瓦楞紙、箱板紙為原料生產(chǎn)瓦楞紙,生產(chǎn)過程主要包括制漿、造紙、壓榨、烘干、復(fù)卷等,生產(chǎn)中的污水主要來自制漿過程,制漿就是將廢紙打成紙纖維的過程,需要用水不斷的沖洗篩選,細(xì)小纖維、廢紙上帶的有機(jī)物和固體雜質(zhì)被洗出成為廢水中污染物的主要來源,另外,造紙機(jī)沖洗濾布有一部分水流到污水站。流到污水站的綜合污水主要有:造紙水、車間沖洗水、真空泵冷卻水、污泥壓濾水、生活污水。
1.2廢水處理工藝
擴(kuò)產(chǎn)前造紙廠污水處理采用物化+好氧處理工藝,好氧采用活性污泥法,曝氣采用微孔曝氣,廢水中的大部分懸浮物和COD通過加藥去除,運(yùn)行成本高,好氧池污泥經(jīng)常發(fā)生膨脹,運(yùn)行不穩(wěn)定。根據(jù)擴(kuò)產(chǎn)后造紙廠的污水水質(zhì)水量和現(xiàn)有的污水處理設(shè)施,我公司對(duì)其現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)改造,采用預(yù)處理+IC厭氧+好氧+物化的污水處理工藝對(duì)污水進(jìn)行處理。在原有設(shè)施基礎(chǔ)上新增一沉池、IC厭氧反應(yīng)器和深度處理系統(tǒng),好氧部分充分利用原有的好氧池和原一沉池、均質(zhì)池進(jìn)行擴(kuò)容,達(dá)到對(duì)原有設(shè)施的充分利用。
1.3反應(yīng)裝置
針對(duì)在實(shí)際運(yùn)行過程中IC厭氧反應(yīng)器內(nèi)部的布水布?xì)庀到y(tǒng)存在的缺陷,我公司對(duì)傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器的布水布?xì)庀到y(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行改造,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的上旋流厭氧反應(yīng)器。該反應(yīng)器直徑為8m,高為20m,總效容積1000m3,碳鋼材質(zhì)。
1.4接種污泥
對(duì)厭氧反應(yīng)器而言,接種污泥的數(shù)量、性質(zhì)、活性是影響反應(yīng)器啟動(dòng)速度的最重要的因素。以同種廢水培養(yǎng)的顆粒污泥進(jìn)行接種,可以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的快速啟動(dòng)。本項(xiàng)目采用木漿廢水顆粒污泥為接種污泥,由于水質(zhì)相似,可以縮短馴化期,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的快速啟動(dòng),污泥接種量為300m3,TSS為91.2g/L,VSS為61.5g/L。
1.5主要分析方法
試驗(yàn)中的分析方法參照文獻(xiàn),主要分析指標(biāo)及方法為SCOD(重鉻酸鉀法)、VFA(滴定法)、流量(電磁流量計(jì))、pH(精密pH計(jì))、溫度(溫度計(jì))。
2滿負(fù)荷運(yùn)行階段系統(tǒng)分析
根據(jù)接種污泥的活性以及對(duì)新反應(yīng)器的適應(yīng)情況和上旋流厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行控制指標(biāo),分三個(gè)階段實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)啟動(dòng),即污泥馴化期、負(fù)荷提高期、滿負(fù)荷運(yùn)行期,經(jīng)過28天調(diào)試運(yùn)行,上旋流厭氧反應(yīng)器達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷12kgCOD/m3•d。本實(shí)驗(yàn)選取滿負(fù)荷運(yùn)行后數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
2.1SCOD去除率
滿負(fù)荷運(yùn)行階段,上旋流厭氧反應(yīng)器進(jìn)出水SCOD與去除率的關(guān)系。受車間生產(chǎn)工藝影響,瓦楞紙?jiān)旒垙U水水質(zhì)波動(dòng)比較明顯,尤其是SS含量對(duì)TCOD的測(cè)量影響較大,本實(shí)驗(yàn)選擇分析廢水SCOD的變化,研究上旋流厭氧反應(yīng)器的去除效率。在滿負(fù)荷運(yùn)行階段,系統(tǒng)進(jìn)水SCOD波動(dòng)比較大,數(shù)值在2000~4000mg/L之間,經(jīng)過上旋流厭氧反應(yīng)器處理后,系統(tǒng)出水SCOD在750mg/L左右小幅度穩(wěn)定波動(dòng),可見上旋流厭氧反應(yīng)器的抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。受進(jìn)水水質(zhì)的影響,厭氧系統(tǒng)SCOD去除率有一定的波動(dòng),但波動(dòng)不大,SCOD去除率均值為74%。與其它文獻(xiàn)報(bào)道中提到的應(yīng)用在工程項(xiàng)目上的IC反應(yīng)器處理同樣類型廢水相比,本工程試驗(yàn)中用到的自行研制的厭氧反應(yīng)器的處理效率比其它工程中實(shí)際應(yīng)用的IC厭氧裝置處理效率要高。
2.2出水pH和VFA變化
滿負(fù)荷運(yùn)行階段,厭氧系統(tǒng)出水pH及VFA變化。厭氧系統(tǒng)出水pH是影響厭氧反應(yīng)器運(yùn)行的重要因素,出水pH可以用來判斷反應(yīng)器中酸堿度是否處于平衡狀態(tài),采用上旋流厭氧反應(yīng)器處理瓦楞紙廢水,系統(tǒng)出水pH在7.0~7.8之間穩(wěn)定波動(dòng)。出水VFA濃度過高表明反應(yīng)器里有大量的VFA累計(jì),反應(yīng)器有可能面臨酸化的危險(xiǎn),研究表明,厭氧反應(yīng)器正常運(yùn)行中,應(yīng)保持出水VFA濃度在400mg/L以下。系統(tǒng)出水VFA除了在運(yùn)行的第24~31與38~41天VFA高于400mg/L以上外,其余時(shí)段出水VFA均低于400mg/L以下。從圖4可以看出,系統(tǒng)在第24~31天和第38~41天出水VFA在400~600mg/L之間,同時(shí)段系統(tǒng)出水pH稍有降低,雖然VFA高于推薦值,但出水pH仍超過6.8,滿足產(chǎn)甲烷菌最適宜的pH范圍,因此符合穩(wěn)定運(yùn)行指標(biāo)要求。
2.3容積負(fù)荷對(duì)SCOD去除率的影響
滿負(fù)荷運(yùn)行階段,SCOD去除率隨容積負(fù)荷變化趨勢(shì)如圖5所示。在運(yùn)行的第1~6天,容積負(fù)荷從15.12kgCOD/m3•d降到8.28kgCOD/m3•d,SCOD去除率也由最初的74.8%降到了69.0%;運(yùn)行的第6~18天,容積負(fù)荷呈穩(wěn)定波動(dòng)的趨勢(shì),容積負(fù)荷均值為10.54kgCOD/m3•d,SCOD去除率均值為73%;運(yùn)行的第18~29天,容積負(fù)荷呈波動(dòng)上升趨勢(shì),最高達(dá)到19.44kgCOD/m3•d,此時(shí)的SCOD去除率為85.8%;運(yùn)行的第29~34天,容積負(fù)荷出現(xiàn)了一定下滑,容積負(fù)荷降到11.88kgCOD/m3•d,此時(shí)SCOD去除率為64.8%;在運(yùn)行的第34~46天,容積負(fù)荷呈現(xiàn)小幅波動(dòng)的趨勢(shì),容積負(fù)荷均值為13.87kgCOD/m3•d,SCOD去除率均值為73.3%??梢园l(fā)現(xiàn)SCOD去除率的變化與容積負(fù)荷的變化有關(guān),實(shí)際運(yùn)行過程中,控制容積負(fù)荷在10~14kgCOD/m3•d之間,SCOD去除率可達(dá)73%左右。
2.4容積負(fù)荷對(duì)出水VFA的影響
VFA是厭氧消化過程中有機(jī)物降解過程的中間產(chǎn)物,有機(jī)物經(jīng)水解反應(yīng)后產(chǎn)生VFA,而產(chǎn)甲烷菌利用VFA產(chǎn)生甲烷,所以出水VFA在反應(yīng)器控制中被認(rèn)為是最重要的參數(shù)。VFA在厭氧反應(yīng)器中的變化情況能反映出產(chǎn)甲烷菌的活性狀態(tài),而且比pH值更為敏感,試驗(yàn)過程中對(duì)上旋流厭氧反應(yīng)器中VFA的變化進(jìn)行了連續(xù)監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)VFA的波動(dòng)與運(yùn)行容積負(fù)荷有密切關(guān)系。隨著負(fù)荷的波動(dòng),出水VFA出現(xiàn)了明顯的波動(dòng),在運(yùn)行的24~31天與38~41天出水VFA超過400mg/L,之后隨著運(yùn)行負(fù)荷的逐步降低,出水VFA逐步降到400mg/L以下。通過上面的分析可以看出,運(yùn)行的容積負(fù)荷過高可能導(dǎo)致出水VFA過高,反映到反應(yīng)器內(nèi)部的運(yùn)行情況,有可能造成厭氧系統(tǒng)的酸累積,從而影響產(chǎn)甲烷菌的活性。
3經(jīng)濟(jì)性分析
滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),實(shí)際水量為4500m3/d,每天厭氧系統(tǒng)可以去除COD約10000kg,每kgCOD可轉(zhuǎn)化0.35m3CH4,折合0.54m3沼氣,因此每天大約可以產(chǎn)生5400m3沼氣,1m3沼氣的實(shí)際產(chǎn)熱量相當(dāng)于1kg普煤的產(chǎn)熱量,參考煤電當(dāng)量357g/(kW•h),電費(fèi)按照0.44元/度計(jì)算,不考慮建造沼氣發(fā)電裝置的費(fèi)用,計(jì)算可知改造后污水處理系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣可為公司每天節(jié)約電費(fèi)約6655元,高于改造后系統(tǒng)每日處理廢水運(yùn)行成本。
2工藝流程
該工程采用基于CSTR-ABR工藝的紅泥塑料畜禽污水處理技術(shù)。
3工藝技術(shù)
3.1前處理系統(tǒng)
前處理系統(tǒng)包括格柵、沉砂池、集水井、固液分離機(jī)、豎流式沉淀池、酸化調(diào)節(jié)池。由于采用干清糞方式,養(yǎng)豬場(chǎng)廢水包括豬尿、散落的飼料末和豬舍沖洗水,懸浮固體濃度(SS)、TS高,這些固體物質(zhì)在系統(tǒng)中很難被降解,容易造成堵塞,對(duì)整個(gè)厭氧過程影響很大。所以,在廢水進(jìn)入?yún)捬跆幚硐到y(tǒng)之前分離出廢水中的固體物質(zhì),能有效地去除污水中的SS、TS,從而減輕后續(xù)處理負(fù)荷,為高效的厭氧工藝創(chuàng)造了條件。該工程使用的固液分離機(jī)為全自動(dòng)高效固液分離機(jī),整機(jī)為不銹鋼結(jié)構(gòu),契型水切濾網(wǎng)配擠壓裝置,可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)連續(xù)工作(啟動(dòng)、過濾、壓干、中間洗網(wǎng)、停機(jī)時(shí)洗網(wǎng)),使用、維護(hù)方便。分離后液體部分進(jìn)行厭氧發(fā)酵,固體糞渣可生產(chǎn)有機(jī)肥,有利于農(nóng)作物的增產(chǎn)增收和生態(tài)農(nóng)業(yè)的良性循環(huán),同時(shí)又給養(yǎng)殖場(chǎng)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
3.2厭氧處理系統(tǒng)
該厭氧處理系統(tǒng)系臥式半地下鋼砼結(jié)構(gòu),拱頂采用紅泥塑料覆皮。紅泥塑料覆皮氣密性好,安裝、拆卸容易,減輕了密封層施工的難度,且進(jìn)出料方便。紅泥塑料作為厭氧發(fā)酵池覆皮,吸熱性能好,能充分吸收太陽(yáng)能,提高厭氧發(fā)酵溫度和降解效率,產(chǎn)氣率高,并有抗腐蝕、抗老化、抗紫外線等優(yōu)點(diǎn)。厭氧發(fā)酵槽采取前槽和后槽設(shè)計(jì)。厭氧發(fā)酵前槽為高負(fù)荷區(qū),采用CSTR結(jié)構(gòu)。根據(jù)進(jìn)水的高懸浮物濃度和高有機(jī)濃度,采用多池并聯(lián)進(jìn)水,以達(dá)到較合理的容積負(fù)荷。池底部設(shè)有沼氣攪拌裝置,使高濃度的有機(jī)廢水在前槽形成完全混合的狀態(tài),以達(dá)到較好的去除效果。池頂部設(shè)有回流噴淋系統(tǒng),以達(dá)到內(nèi)循環(huán)攪拌及防止浮渣結(jié)殼。每級(jí)前槽末端頂部設(shè)有出水口,底部設(shè)有剩余污泥排放口、剩余污泥沉淀槽,剩余污泥沉淀槽底部設(shè)有排泥斜底和錐形排泥斗。厭氧消化過程中產(chǎn)生的沉渣通過剩余污泥排放口排到剩余污泥沉淀槽,沉淀后經(jīng)污泥泵抽至污泥干化場(chǎng),以降低厭氧后槽的負(fù)荷。厭氧發(fā)酵后槽為中負(fù)荷區(qū),采用多級(jí)串聯(lián)的ABR結(jié)構(gòu)。厭氧后槽每級(jí)均設(shè)有上下折流板,底部進(jìn)水、上部出水,污水經(jīng)過多次的上下折流,使污水中有機(jī)物與厭氧微生物充分接觸,有利于有機(jī)物的分解,保證較好的出水效果。
3.3沼氣凈貯供氣系統(tǒng)
該系統(tǒng)包括沼氣氣水分離器、沼氣脫硫裝置、沼氣卸壓裝置、貯氣袋、沼氣增壓裝置、沼氣貯壓裝置、沼氣阻火凈化分離器、增壓機(jī)房等。沼氣凈化采用低壓脫硫和高壓脫水技術(shù),整套系統(tǒng)集中了低壓濕式柜和干式貯氣柜的優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于沼氣、天然氣的收集、貯存和應(yīng)用,能實(shí)現(xiàn)可調(diào)恒壓供氣、容易控制、方便使用,用氣效果穩(wěn)定。
4主要工藝技術(shù)特點(diǎn)
厭氧處理裝置大多采用砼體或鋼材制作,投資大,建造麻煩。砼制池體運(yùn)行數(shù)年后容易出現(xiàn)裂縫,且不易進(jìn)行改造;池內(nèi)發(fā)酵溫度在25℃左右,屬于近中溫發(fā)酵,周期較長(zhǎng),而且溫差隨氣候變化較大,冬天產(chǎn)氣率很低。與砼體或鋼構(gòu)沼氣工程比較,該沼氣工程主要特點(diǎn)如下:①紅泥塑料是一種改性塑料合金材料,具有成本相對(duì)較低、抗老化、耐腐蝕、阻燃、使用壽命長(zhǎng)、吸熱性能優(yōu)、拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)。②紅泥塑料貯氣袋為低壓干式柔性貯氣裝置,重量輕、施工簡(jiǎn)單、安全可靠、使用壽命長(zhǎng),使用條件不受季節(jié)、氣候的限制,可根據(jù)需要隨時(shí)增減貯氣袋數(shù)量,安裝、拆卸、維修、搬遷方便簡(jiǎn)單。③采用恒壓裝置可以確保沼氣壓力恒定,實(shí)現(xiàn)紅泥塑料厭氧發(fā)酵裝置無骨架支撐。整套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可調(diào)恒壓供氣,方便使用,供氣穩(wěn)定。
5工程效益
該沼氣工程建設(shè)遵循生態(tài)學(xué)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展原理,按照“減量化、再利用、資源化”的原則,利用養(yǎng)豬場(chǎng)糞污進(jìn)行厭氧發(fā)酵,項(xiàng)目投產(chǎn)后可年處理豬糞污水約2.1萬t。年可產(chǎn)沼氣約5.5萬m3,沼氣可用于養(yǎng)殖場(chǎng)職工炊事和洗浴、仔豬舍保溫等,解決了養(yǎng)殖場(chǎng)的生產(chǎn)生活用能問題。沼氣的低位熱值為20924kJ/m3,標(biāo)煤的熱值為29306kJ/kg,按沼氣熱利用率55%,標(biāo)煤熱利用率25%計(jì),年可節(jié)約8.6萬kg標(biāo)煤。正常年可生產(chǎn)有機(jī)肥1.5萬t,按80元/t的銷售價(jià)計(jì)算,年有機(jī)肥銷售收入120萬元。污水經(jīng)發(fā)酵產(chǎn)生的沼液,可用作果園、農(nóng)田生態(tài)園灌溉用肥,不僅減少了化肥和農(nóng)藥的施用量,還提高了農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。該沼氣工程的實(shí)施有效地處理了養(yǎng)殖場(chǎng)糞污,實(shí)現(xiàn)了養(yǎng)殖糞污的資源化和綜合利用,減少對(duì)周圍環(huán)境的污染,改善了生態(tài)環(huán)境,增加了優(yōu)質(zhì)可再生能源的供應(yīng),促進(jìn)農(nóng)業(yè)、能源和環(huán)境可持續(xù)循環(huán)發(fā)展,對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
2多模塊、多層次實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)與改革
我國(guó)環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)在培養(yǎng)高素質(zhì)環(huán)境專業(yè)人才中發(fā)揮了重要作用,并形成了由課程實(shí)驗(yàn)、課程/教學(xué)實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐、畢業(yè)論文/實(shí)踐構(gòu)成的實(shí)踐教學(xué)體系.近年來,重慶文理學(xué)院在建立應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系方面做了積極的探索.目前,重慶文理學(xué)院的環(huán)境科學(xué)專業(yè)已初步建立了多模塊、多層次的實(shí)踐教學(xué)體系,該體系由實(shí)驗(yàn)教學(xué)、專業(yè)實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練3個(gè)模塊組成,包含基本訓(xùn)練、提高型訓(xùn)練、研究創(chuàng)新型訓(xùn)練3個(gè)層次.實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊由基礎(chǔ)型、綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)組成,重在培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能、方法和手段,使學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識(shí)得到初步訓(xùn)練;專業(yè)實(shí)習(xí)模塊由認(rèn)知實(shí)習(xí)、課程實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐等組成,強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力;科研訓(xùn)練模塊由創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)科競(jìng)賽、課外科技活動(dòng)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))、參加教師科研項(xiàng)目或工程項(xiàng)目等組成,使學(xué)生得到科研訓(xùn)練,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研能力.
2.1實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)
重慶文理學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院利用學(xué)校自籌資金、日元貸款項(xiàng)目和中地共建項(xiàng)目等,建立了“環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)中心”、“化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心”和“分析技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心”,總面積約為3500m2,儀器設(shè)備價(jià)值1200余萬元.開設(shè)的學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn),專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括化工原理實(shí)驗(yàn)、環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)、環(huán)境生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn),專業(yè)方向?qū)嶒?yàn)包括室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)、土壤與農(nóng)化分析實(shí)驗(yàn)、環(huán)境工程學(xué)實(shí)驗(yàn)、水污染控制工程實(shí)驗(yàn)、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)、固體廢物處置與資源化實(shí)驗(yàn)、環(huán)境科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)、環(huán)境治理綜合實(shí)驗(yàn).目前的教學(xué)平臺(tái)已能滿足我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要.實(shí)習(xí)基地是實(shí)踐教學(xué)的重要載體,基地建設(shè)的成效將影響實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量[4].為便于學(xué)生實(shí)習(xí)、見習(xí),經(jīng)過幾年的努力,重慶文理學(xué)院已在市內(nèi)各區(qū)縣建立了穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地,在永川區(qū)環(huán)保局、永川僑立水務(wù)有限公司、渝北肖家灣污水處理廠、重慶市環(huán)境科學(xué)院、江津污水處理廠建立了穩(wěn)定的見習(xí)基地,基本能滿足學(xué)生實(shí)習(xí)、見習(xí)的需要,較好地為學(xué)生提供了拓展視野、親身體驗(yàn)的場(chǎng)所.在學(xué)生見習(xí)或?qū)嵙?xí)期間,還請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的環(huán)保技術(shù)專家指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí),進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教育.通過見習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等過程訓(xùn)練,讓學(xué)生深入了解社會(huì)需求及自身的不足,明確了學(xué)習(xí)的目的,激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力,提高了綜合素質(zhì).
2.2實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)與改革
一般來說,高校本科生畢業(yè)至少要修完160學(xué)分,其中實(shí)驗(yàn)課程、教學(xué)實(shí)習(xí)及畢業(yè)論文等約為30學(xué)分.重慶文理學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)加大了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)力度,本科生畢業(yè)需修完186學(xué)分(其中第二課堂素質(zhì)拓展10學(xué)分),實(shí)驗(yàn)課程環(huán)節(jié)為26學(xué)分,集中性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)(包括軍事理論與訓(xùn)練、見習(xí)/社會(huì)實(shí)踐、學(xué)年論文、專業(yè)實(shí)習(xí)、技能訓(xùn)練及證書、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文)為35學(xué)分,顯著增加了實(shí)踐環(huán)節(jié)的時(shí)間,有利于學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng).
2.2.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)與改革
近年來,重慶文理學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件得到了極大的改善,有力地促進(jìn)了課程的改革與發(fā)展,促進(jìn)了學(xué)科專業(yè)的課程建設(shè)[5].學(xué)院現(xiàn)有重慶市精品課程《無機(jī)化學(xué)》,校級(jí)精品課程《有機(jī)化學(xué)》,校級(jí)重點(diǎn)課程《分析化學(xué)》、《環(huán)境學(xué)導(dǎo)論》、《環(huán)境監(jiān)測(cè)》、《環(huán)境化學(xué)》和《水污染治理工程》等8門基礎(chǔ)學(xué)科和專業(yè)課程.為了培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力,結(jié)合教師的科學(xué)研究成果和新的研究方法、技術(shù),于2009年自編了實(shí)驗(yàn)教材《環(huán)境科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)》和《環(huán)境治理綜合實(shí)驗(yàn)》,并于2010年試用于2007級(jí)環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生,取得了良好的效果.1)實(shí)驗(yàn)課程體系的科學(xué)化.環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方向:目前,在這方面的人才培養(yǎng)普遍存在只重視環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué),而忽視環(huán)境工程教學(xué).學(xué)生對(duì)環(huán)境工程知識(shí)了解少,實(shí)際中的應(yīng)用能力差[6],且普遍重視水體和大氣污染物質(zhì)的測(cè)定,而弱化甚至忽視室內(nèi)污染物質(zhì)、土壤污染物質(zhì)的監(jiān)測(cè)[7],不利于培養(yǎng)具有良好綜合素質(zhì)的應(yīng)用型人才.為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)應(yīng)用型環(huán)境監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)人才的需求,重慶文理學(xué)院環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方向在專業(yè)課程別設(shè)置了環(huán)境工程學(xué)(實(shí)驗(yàn))、室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)(實(shí)驗(yàn))、土壤與農(nóng)化分析(實(shí)驗(yàn))、環(huán)境科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn).環(huán)境治理工程方向:目前,這方面的專業(yè)課程設(shè)置尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),主要根據(jù)各校的辦學(xué)情況或所依托的學(xué)科專業(yè)自行設(shè)置[8].一般開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程主要為水污染控制工程實(shí)驗(yàn)、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)和固體廢棄物處理處置實(shí)驗(yàn).但是,僅開設(shè)這些實(shí)驗(yàn)課程,無法滿足用人單位對(duì)學(xué)生工程應(yīng)用能力的要求,學(xué)生的綜合能力、設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)無法得到保證.為了適應(yīng)社會(huì)對(duì)環(huán)境工程人才的需求,重慶文理學(xué)院在這個(gè)方向的專業(yè)理論課程上增設(shè)了工程力學(xué)、測(cè)量學(xué),實(shí)驗(yàn)課程增設(shè)了測(cè)量學(xué)實(shí)驗(yàn)和環(huán)境治理綜合實(shí)驗(yàn).2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程內(nèi)容改革的深化.隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,需解決的環(huán)境問題愈來愈復(fù)雜,因此環(huán)境科學(xué)專業(yè)教學(xué)必須與時(shí)俱進(jìn).但目前我國(guó)環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要以滿足各課程的基本要求為目的,多數(shù)高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容相對(duì)穩(wěn)定,一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊,課程實(shí)驗(yàn)基本以單一實(shí)驗(yàn)為主,很少開展現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)和集成實(shí)驗(yàn),缺少學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),既不能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)性和實(shí)用性,也難以培養(yǎng)高素質(zhì)的環(huán)境科學(xué)創(chuàng)新人才和高級(jí)專業(yè)人才[9].重慶文理學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)始終堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)的原則,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),逐年改進(jìn)、更新了部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,加大了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比例,促進(jìn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).如表1所示,與2006級(jí)學(xué)生相比,2009級(jí)學(xué)生的專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由原來的75項(xiàng)增加為161項(xiàng),增幅達(dá)114.7%,基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分別為77、72、12項(xiàng).其中,原有實(shí)驗(yàn)課程(環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)、水污染控制工程實(shí)驗(yàn)、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)、土壤農(nóng)化分析實(shí)驗(yàn))的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目顯著降低,由60項(xiàng)降為41項(xiàng),而綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分別由12項(xiàng)、3項(xiàng)增加為40項(xiàng)和8項(xiàng),且改進(jìn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目10項(xiàng),新增實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目達(dá)42項(xiàng).同時(shí),新增了6門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程(包括室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境工程學(xué)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)、固體廢物處置與資源化實(shí)驗(yàn)、環(huán)境治理綜合實(shí)驗(yàn)、測(cè)量學(xué)實(shí)驗(yàn)),新增實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目達(dá)72項(xiàng),其中基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分別為36、32、4項(xiàng),形成了具有一定代表性和自身特色的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目.此外,重慶文理學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)適應(yīng)國(guó)家環(huán)境保護(hù)和實(shí)驗(yàn)先進(jìn)性的需求,將教師的科研成果或新的研究方法、技術(shù)改編成實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用性和創(chuàng)新性能力.如將“聚乙烯醇包埋活性炭小球處理含鉻廢水的研究”和“聚乙烯醇包埋活性炭/納米TiO2微球處理含鉻廢水的研究”的研究成果及研究方法,改編成“聚乙烯醇包埋活性炭微球吸附廢水中的鉻(VI)”實(shí)驗(yàn),將“粉煤灰絮凝劑處理實(shí)驗(yàn)室廢水實(shí)驗(yàn)研究”的研究成果與研究方法改編為“粉煤灰絮凝劑的制備及其實(shí)驗(yàn)室廢水處理”實(shí)驗(yàn).另外,還根據(jù)學(xué)校所在的環(huán)境條件,設(shè)置了具有自身特色的一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如“星湖校區(qū)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)”、“湖水中溶解氧含量的日變化”、“水體富營(yíng)養(yǎng)化程度的評(píng)價(jià)”、“富營(yíng)養(yǎng)化湖中藻類的測(cè)定”等,不但提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力,同時(shí)也激發(fā)了他們對(duì)專業(yè)研究的興趣.
2.2.2教學(xué)實(shí)習(xí)的建設(shè)與改革
教學(xué)實(shí)習(xí)是大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)體系中的一個(gè)重要組成部分,是貫徹理論聯(lián)系實(shí)際的教育方針,培養(yǎng)社會(huì)需要的德才兼?zhèn)淙瞬诺闹匾h(huán)節(jié);是鞏固所學(xué)理論知識(shí),提高學(xué)生分析問題、解決問題,培養(yǎng)創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)意識(shí)[10],學(xué)以致用和適應(yīng)社會(huì)的能力,增強(qiáng)職業(yè)意識(shí),進(jìn)行基本技能訓(xùn)練的重要途徑.雖然,重慶文理學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)的實(shí)習(xí)、見習(xí)基地已能滿足學(xué)生的實(shí)習(xí)、見習(xí)需要,但是也存在著顯著的缺陷,主要表現(xiàn)在基地單位的性質(zhì)較為單一,主要為各區(qū)縣的環(huán)保局和污水處理廠,長(zhǎng)此以往將不利于專業(yè)的發(fā)展和學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng).因此,有必要加強(qiáng)與具有良好環(huán)境行為和環(huán)境績(jī)效的研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)集團(tuán)、社會(huì)團(tuán)體等組織,以雙贏互惠、共同發(fā)展的原則,通過有效的科研合作,建立實(shí)習(xí)教學(xué)基地.前期的調(diào)查表明,眾多的企事業(yè)單位愿意與高校通過科研紐帶建立長(zhǎng)期的互惠合作關(guān)系,多元化的實(shí)習(xí)基地建設(shè)應(yīng)是可行的,目前這方面的工作正在逐步地開展.根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)科特色,重慶文理學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)建立了分年級(jí)、分階段、分層次組織實(shí)習(xí)教學(xué)的機(jī)制.但是,隨著我校應(yīng)用型高校的定位,實(shí)習(xí)時(shí)間過短、時(shí)間段不合理的問題日益凸顯,特別集中體現(xiàn)在畢業(yè)實(shí)習(xí)上.經(jīng)認(rèn)真的調(diào)查研究后,我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)畢業(yè)實(shí)習(xí)由原來的9周調(diào)整為26周,時(shí)間由原來的第7學(xué)期1~9周調(diào)為第7學(xué)期第8周后(即畢業(yè)論文之后),從而在時(shí)間上為學(xué)生的實(shí)習(xí)效果提供了充分的保障.這也在一定程度上解決了實(shí)習(xí)單位對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)間過短的不滿,有利于加強(qiáng)與實(shí)習(xí)單位的長(zhǎng)期合作.
2.2.3科學(xué)實(shí)踐的建設(shè)與改革
科學(xué)實(shí)踐是培養(yǎng)高素質(zhì)環(huán)境科學(xué)專業(yè)人才的重要環(huán)節(jié),主要包括學(xué)生參與教師的科研課題、科研申請(qǐng)、畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)等.以往,由于教師擔(dān)心學(xué)生的科研能力,不愿意學(xué)生參與自己的科研課題,即使有,也僅限于個(gè)別的高年級(jí)學(xué)生.但是,這種狀況是極其不利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的,而且也不利于營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣.為了解決這一問題,重慶文理學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)逐步建立、完善了學(xué)生參與教師科研的激勵(lì)機(jī)制,每年均選擇部分低年級(jí)(主要為二年級(jí))的優(yōu)秀學(xué)生(約為學(xué)生總數(shù)的10%~20%)補(bǔ)充進(jìn)入教師的課題組從事科研工作,并且鼓勵(lì)教師指導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)校校級(jí)科研課題的申報(bào)、立項(xiàng)課題的完成.近3年學(xué)生校級(jí)科研立項(xiàng)達(dá)25項(xiàng),涉及學(xué)生100余人,近10篇;特別是2008級(jí)學(xué)生科研課題達(dá)14項(xiàng),涉及學(xué)生近半.無論是教師科研還是學(xué)生課題,過程中始終堅(jiān)持以學(xué)生為主,教師指導(dǎo)的原則.經(jīng)過2~3年的培養(yǎng),這些學(xué)生畢業(yè)時(shí)均初步具備了開展科學(xué)研究的能力,整體素質(zhì)較高.目前,環(huán)境科學(xué)專業(yè)逐步形成了學(xué)生科研能力培養(yǎng)的梯級(jí)機(jī)制,高年級(jí)學(xué)生逐漸成為教師科研的有力助手,能夠有效地協(xié)助教師完成對(duì)低年級(jí)同學(xué)的輔導(dǎo).學(xué)生科研創(chuàng)新能力的提高,極大地促進(jìn)了學(xué)生參與各類科技競(jìng)賽的激情.近年來,學(xué)生在各類科技競(jìng)賽活動(dòng)中獲得了優(yōu)異的成績(jī):1人次獲“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品全國(guó)三等獎(jiǎng),1人次獲“全國(guó)大學(xué)生英語(yǔ)競(jìng)賽”二等獎(jiǎng),3人次獲“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽重慶賽區(qū)二等獎(jiǎng),2人獲“挑戰(zhàn)杯”中國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽重慶賽區(qū)金、銀獎(jiǎng),3人次獲重慶市大學(xué)生“數(shù)學(xué)建模”比賽一等獎(jiǎng),2人獲重慶市大學(xué)生“校園之春”活動(dòng)之“我型我塑”環(huán)保服飾設(shè)計(jì)大賽及環(huán)保工藝品展二等獎(jiǎng),1人獲重慶市大學(xué)生校園之春”社團(tuán)之光“攝影展”之“我在社團(tuán)”攝影大賽三等獎(jiǎng)等.畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)是本科生在校期間創(chuàng)新性科研實(shí)踐的最重要環(huán)節(jié),畢業(yè)論文體現(xiàn)了學(xué)生的科研水平,也反映了學(xué)校實(shí)踐教學(xué)的水平[10].重慶文理學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)狠抓學(xué)生畢業(yè)論文各教學(xué)環(huán)節(jié),在學(xué)生畢業(yè)論文中安排所有具有講師及以上職稱的教師擔(dān)任指導(dǎo)教師,并建立了相應(yīng)的管理及考核制度,有效地提高了學(xué)生畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)的水平.2006~2010屆學(xué)生畢業(yè)論文經(jīng)專家評(píng)審論文合格率均為100%,獲得學(xué)校優(yōu)秀畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)的學(xué)生占畢業(yè)生總數(shù)的10%,優(yōu)良論文占50%.
2.3實(shí)踐教學(xué)管理的建設(shè)與改革
良好的管理是保證環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)取得成效的關(guān)鍵[11-13].重慶文理學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院以教學(xué)副院長(zhǎng)為責(zé)任人,教研室主任為組織人,教師為執(zhí)行人,建立了實(shí)踐教學(xué)的管理與考核機(jī)制和制度,并將學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐納入正常的實(shí)踐教學(xué)體系,建立和完善了實(shí)踐教學(xué)成績(jī)?cè)u(píng)定方法.近年來,我國(guó)的就業(yè)壓力使大部分的高年級(jí)學(xué)生不能安心畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié),既影響了學(xué)生潛能的發(fā)揮,也影響了實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量.自2007級(jí)學(xué)生開始,重慶文理學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)時(shí)間由第8學(xué)期的第1~8周調(diào)到第7學(xué)期的第1~8周,避免了學(xué)生畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)完成時(shí)間段與學(xué)生就業(yè)時(shí)間段的沖突,從而有利于進(jìn)一步提高學(xué)生的畢業(yè)論文/設(shè)計(jì)的質(zhì)量.同時(shí),學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間由第7學(xué)期的1~9周調(diào)為第7學(xué)期第8周后,實(shí)習(xí)時(shí)間也由9周延長(zhǎng)為26周,不僅確保了學(xué)生能專心實(shí)習(xí),有利于學(xué)生就業(yè),也進(jìn)一步增強(qiáng)了實(shí)習(xí)單位對(duì)學(xué)生的接受度.
3實(shí)踐教學(xué)的成效
1894年, 化學(xué)家Fenton首次發(fā)現(xiàn)有機(jī)物在(H2O2)與Fe2+組成的混合溶液中能被迅速氧化,并把這種體系稱為標(biāo)準(zhǔn)Fenton試劑,可以將當(dāng)時(shí)很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無機(jī)態(tài),氧化效果十分明顯[1]。Fenton試劑是由H2O2和Fe2+混合得到的一種強(qiáng)氧化劑,特別適用于某些難治理的或?qū)ι镉卸拘缘墓I(yè)廢水的處理。
1. Fenton試劑降解有機(jī)物的機(jī)理
Fenton試劑之所以具有非常高的氧化能力,是因?yàn)樵贔e2+離子的催化作用下H2O2的分解活化能低(34.9 kJ/mol),能夠分解產(chǎn)生羥基自基OH·。同其它一些氧化劑相比,羥基自由基具有更高的氧化電極電位,因而具有很強(qiáng)的氧化性能[2]。
2. Fenton試劑的影響因素
Fenton試劑處理難降解有機(jī)廢水的影響因素根據(jù)上述Fenton試劑反應(yīng)的機(jī)理可知, OH·是氧化有機(jī)物的有效因子,而[Fe2+]、[H2O2]、[OH]決定了OH·的產(chǎn)量,因而決定了與有機(jī)物反應(yīng)的程度。影響Fenton試劑處理難降解難氧化有機(jī)廢水的因素包括pH值、H2O2投加量、催化劑投加量和反應(yīng)溫度[3]等。
2.1 pH值
Fenton試劑是在pH是酸性條件下發(fā)生作用的,在中性和堿性環(huán)境中, Fe2+不能催化H2O2產(chǎn)生OH·。按照經(jīng)典的Fenton試劑反應(yīng)理論,pH值升高不僅抑制了OH·的產(chǎn)生, 而且使溶液中的Fe2+以氫氧化物的形式沉淀而失去催化能力。當(dāng)pH值過低時(shí), 溶液中的H+濃度過高, Fe3+不能順利地被還原為Fe2+, 催化反應(yīng)受阻。即pH值的變化直接影響到Fe2+、Fe3+的絡(luò)合平衡體系, 從而影響Fenton試劑的氧化能力。一般廢水pH在3左右,降解率較高。
2.2 H2O2投加量
采用Fenton試劑處理廢水的有效性和經(jīng)濟(jì)性主要取決于H2O2的投加量。一般地,隨著H2O2用量的增加, 有機(jī)物降解率先增大, 而后出現(xiàn)下降。
2.3 催化劑投加量
FeSO4·7H2O是催化H2O2分解生成羥基自由基(OH·)最常用的催化劑。與H2O2相同, 一般情況下, 隨著Fe2+用量的增加, 廢水COD的去除率先增大, 而后呈下降趨勢(shì)。其原因是: 在Fe2+濃度較低時(shí), Fe2+的濃度增加, 單位量H2O2產(chǎn)生的OH·增加, 所產(chǎn)生的OH·全部參與了與有機(jī)物的反應(yīng);當(dāng)Fe2+的濃度過高時(shí),部分H2O2發(fā)生無效分解,釋放出O2。
2.4 反應(yīng)溫度
對(duì)于一般的化學(xué)反應(yīng),隨著反應(yīng)溫度的升高,反應(yīng)物分子平均動(dòng)能增大,反應(yīng)速率加快。對(duì)于Fenton反應(yīng)系統(tǒng),溫度升高,OH·的活性增大,有利于OH·與廢水中有機(jī)物的反應(yīng),可提高廢水COD的去除率;當(dāng)溫度過高時(shí),會(huì)促使H2O2分解為O2和H2O,不利于OH·的生成,反而會(huì)降低廢水COD的去除率。
3. Fenton試劑與其他方法的聯(lián)用
為進(jìn)一步提高對(duì)有機(jī)物的去除效果,以標(biāo)準(zhǔn)Fenton試劑為基礎(chǔ),通過改變和耦合反應(yīng)條件,改善反應(yīng)機(jī)制,得到了一系列機(jī)理相似的類Fenton試劑,如光-Fenton試劑、電-Fenton試劑和混凝-Fenton試劑等。
3.1 光Fenton法
3.1.1 UVFenton法
當(dāng)有光輻射(如紫外光、可見光)時(shí),F(xiàn)enton試劑氧化性能有很大的改善。UVFenton法也叫光助Fenton法,是普通Fenton法與UV H2O2兩種系統(tǒng)的復(fù)合,與該兩種系統(tǒng)相比,其優(yōu)點(diǎn)在于降低了Fe2+用量,提高了H2O2的利用率。這是由于Fe3+和紫外線對(duì)H2O2的催化分解存在協(xié)同效應(yīng)。該法存在的主要問題是太陽(yáng)能利用率仍然不高,能耗較大,處理設(shè)備費(fèi)用較高。 轉(zhuǎn)貼于
3.1.2 UV-vis草酸鐵絡(luò)合物H2O2法
當(dāng)有機(jī)物濃度高時(shí),被Fe3+絡(luò)合物所吸收的光量子數(shù)很少,且需較長(zhǎng)的輻照時(shí)間, H2O2的投加量也隨之增加, OH·易被高濃度的H2O2所清除。因而,UVFenton法一般只適宜于處理中低濃度的有機(jī)廢水[4]。當(dāng)在UVFenton體系中引入光化學(xué)活性較高的物質(zhì)(如含F(xiàn)e3+的草酸鹽和檸檬酸鹽絡(luò)合物)時(shí),可有效提高對(duì)紫外線和可見光的利用效果。
3.2 電Fenton法
光Fenton法比普通Fenton法提高了對(duì)有機(jī)物的礦化程度[5],但仍存在光量子效率低和自動(dòng)產(chǎn)生H2O2機(jī)制不完善的缺點(diǎn)。電Fenton法利用電化學(xué)法產(chǎn)生的H2O2和Fe2+作為Fenton試劑的持續(xù)來源, 與光Fenton法相比具有以下優(yōu)點(diǎn):一是自動(dòng)產(chǎn)生H2O2的機(jī)制較完善; 二是導(dǎo)致有機(jī)物降解的因素較多(除羥基自由基的氧化作用外, 還有陽(yáng)極氧化、電吸附等) 。由于H2O2的成本遠(yuǎn)高于Fe2+, 所以通過電化學(xué)法將自動(dòng)產(chǎn)生H2O2的機(jī)制引入Fenton體系具有很大的實(shí)際應(yīng)用意義, 可以說電Fenton法是Fenton法發(fā)展的一個(gè)方向。
3.3 混凝- Fenton 法
混凝法對(duì)疏水性污染物有效[6],F(xiàn)enton 試劑氧化法對(duì)水溶性物質(zhì)的處理效果良好,而且,低劑量的Fenton 反應(yīng)能降低有機(jī)物的水溶性,有助于混凝,因而混凝- Fenton 法在處理難生物降解廢水時(shí)可以取得良好的處理效果。
4. 結(jié)語(yǔ)
Fenton試劑作為一種強(qiáng)氧化劑用于處理難降解有機(jī)污染物具有明顯優(yōu)點(diǎn),對(duì)于治理我國(guó)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題,特別是難降解有毒有機(jī)污染物的治理有著十分重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1] 張國(guó)卿, 王羅春, 徐高田, 等. Fenton試劑在處理難降解有機(jī)廢水中的應(yīng)用[J]. 工業(yè)安全與環(huán)保,2004,30(3):17-19.
[2] 高迎新, 楊敏, 王東升, 等. Fenton反應(yīng)中水解Fe(Ⅲ)的形態(tài)分布特征研究[J]. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2002,22(5):551-556.
[3] 陶長(zhǎng)元, 丁小紅, 劉作華, 等. Fenton類氧化技術(shù)處理有機(jī)廢水的研究進(jìn)展[J]. 化學(xué)研究與應(yīng)用,2007,19(11):1177-1180.
濕地水環(huán)境系統(tǒng)是一個(gè)豐富完整的生態(tài)系統(tǒng),是自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀和人類最重要的生態(tài)環(huán)境之一。因此選擇適當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)方法,對(duì)濕地水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析顯得尤為重要。濕地的水環(huán)境狀況受多種因素影響和控制,各參數(shù)之間相互影響、相互制約,故有必要對(duì)其進(jìn)行多種參數(shù)的綜合評(píng)價(jià)[1]。目前常用的水質(zhì)評(píng)價(jià)方法有簡(jiǎn)單指數(shù)法、綜合污染指數(shù)法、模糊數(shù)學(xué)法等,但不能有效提取現(xiàn)實(shí)污染因子[2]。
主成分分析法(Principal component analysis)是將多個(gè)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo),簡(jiǎn)化了統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),它是在確保不損失原有信息的前提下,將多種影響水質(zhì)的指標(biāo)重新組合成一組新的、相互之間無關(guān)的、較少的綜合指標(biāo),來反映指標(biāo)的信息環(huán)境保護(hù)論文環(huán)境保護(hù)論文,以達(dá)到降維、簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)和提高分析結(jié)果的可靠性的目的[3]。Wenning[4],Battegazzore[5],Voutsa[6]等早于1994年和1995年已經(jīng)將主成分分析方法廣泛應(yīng)用于流域水質(zhì)分析評(píng)價(jià)中;劉小楠[7],萬金保[8]等人分別利用主成分分析法對(duì)河流水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)論文的格式期刊網(wǎng)。然而,在扎龍濕地水質(zhì)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方面,大多數(shù)研究限于湖庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化及單一指標(biāo)的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià),大多采用某一指標(biāo)超標(biāo)率進(jìn)行報(bào)道,對(duì)扎龍水環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),除周林飛等采用灰色聚類法對(duì)其水環(huán)境質(zhì)量綜合評(píng)價(jià),也未見其他報(bào)道。文中采用SPSS軟件,參照主成分分析建模的基本原則和步驟,探究扎龍濕地水環(huán)境惡化的主要污染成因和主要污染斷面,以期為扎龍濕地水環(huán)境治理提供有力的理論支持。
1 水質(zhì)評(píng)價(jià)中的主成分分析
主成分分析法是一種數(shù)學(xué)變換方法,它把給定的一組相關(guān)變量通過線性變換,轉(zhuǎn)化為一組不相關(guān)的變量(兩兩相關(guān)系數(shù)為0的隨機(jī)變量),在這種變換中通過保持變量的總方差不變,同時(shí)使新變量具有最大方差,稱為第一主成分;具有次大方差,稱為第二主成分。依次進(jìn)行,原來有M個(gè)變量就可以轉(zhuǎn)換出M個(gè)主成分,方差逐漸減小且與此前的主成分都不相關(guān)[9-10]。原始變量:X1, X2 , X3 環(huán)境保護(hù)論文環(huán)境保護(hù)論文,X4,…,Xm; 主成份:Z1, Z2 , Z3 ,Z4,…,Zn,則各因子與原始向量的關(guān)系可表達(dá)成[11]:
X1=B11Z1+B12Z2+B13Z3…B1nZn+e1
X2 =B21Z1+B22Z2+B23Z3…B2nZn+e2
X3 =B31Z1+B32Z2+B33Z3…B3nZn+e3
…
Xm=Bm1Z1+Bm2Z2+Bm3Z3…BmnZn +en
寫成矩陣形式:X=BZ+E
主成分分析法在水質(zhì)評(píng)價(jià)中主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:一是建立綜合評(píng)價(jià)指標(biāo),評(píng)價(jià)各采樣點(diǎn)間的相對(duì)污染程度,并對(duì)各采樣點(diǎn)的污染程度進(jìn)行分級(jí);二是評(píng)價(jià)各單項(xiàng)指標(biāo)在綜合指標(biāo)中所起的作用,指導(dǎo)刪除那些次要的指標(biāo),確定造成污染的主要成分[7]。
假設(shè)有n個(gè)水體樣本,每個(gè)樣本共有m個(gè)監(jiān)測(cè)指標(biāo),則可構(gòu)成n×m的數(shù)據(jù)矩陣(n<m):
具體分析步驟如下:
a)將各變量χnm標(biāo)準(zhǔn)化以消除量綱影響。
b)在標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)矩陣的基礎(chǔ)上計(jì)算原始指標(biāo)相關(guān)系數(shù)矩陣R。
c)求相關(guān)系數(shù)矩陣R的特征根和特征向量,確定主成分。
d)確定主成分的個(gè)數(shù)。
e)確定綜合評(píng)價(jià)函數(shù)。
2 扎龍濕地水質(zhì)評(píng)價(jià)
2.1 樣本點(diǎn)及監(jiān)測(cè)指標(biāo)的確定
扎龍濕地位于松嫩平原烏裕爾河和雙陽(yáng)河下游,黑龍江西部,地跨齊齊哈爾市、大慶市、富??h、林甸縣、泰來縣,地標(biāo)為 E:123°51′-124°37′,N:46°48′-47°31′。該濕地面積2,100 km2環(huán)境保護(hù)論文環(huán)境保護(hù)論文,屬于中溫帶大陸性季風(fēng)性氣候,年均氣溫2℃-4.2℃,1月極端最低氣溫-43.3℃, 7月極端最高氣溫39.0℃,年均降水量402.7 mm。典型沼澤植被為蘆葦、苔草,其中蘆葦濕地面積占80-90%[12]論文的格式期刊網(wǎng)。扎龍濕地是我國(guó)最大的以鶴類等大型水禽為主體的珍稀鳥類國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),丹頂鶴最重要的集中繁殖棲息地。近年來,旅游開發(fā)及濕地周邊工業(yè)廢水和生活廢水的排放,天然降雨量與上游來水量減少等諸多原因?qū)е略埳鷳B(tài)系統(tǒng)遭到破壞,因此綜合系統(tǒng)評(píng)價(jià)扎龍濕地的水質(zhì)對(duì)丹頂鶴的繁衍保護(hù),及創(chuàng)造人類良好的生活環(huán)境尤為重要。
依據(jù)地表水監(jiān)測(cè)采樣斷面布設(shè)原則,于扎龍濕地流域布設(shè)代表性水質(zhì)監(jiān)測(cè)8個(gè)斷面,選取Mn、Pb、Zn、Cu、SS、硫酸根、總磷、磷酸根、酚、TOC、總氮、氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮共14項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)。監(jiān)測(cè)斷面信息如表1所示:
表1 監(jiān)測(cè)斷面信息
Tab.1 sampling information
序號(hào)
名稱
地標(biāo)
季節(jié)
Temp/(℃)
DO/(mg/l)
Ph
A
龍安橋
E:124°22.791′, N:47°21.752′
夏
20.2
12.39
7.63
B
東升水庫(kù)
E:124°29.826′, N:47°18.025′
夏
19.02
11.5
8.5
C
龍湖
E:124°12.750′, N:47°10.796′
夏
17.39
12.52
8.96
D
仙鶴湖
E:124°13.950′, N:47°11.727′
夏
19.05
7.88
8.36
E
克欽湖
E:124°18.793′, N:47°20.187′
夏
17.94
13.08
8.44
F
特勒橋
E:124°00.790′, N:47°00.202′
夏
20.06
13.21
8.54
G
林甸排污口
E:124°50.214′, N:47°10.487′
夏
20.69
6.96
8
H
翁海排干
E :124°13.813′, N:47°15.281′
夏
2多模塊、多層次實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)與改革
我國(guó)環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)在培養(yǎng)高素質(zhì)環(huán)境專業(yè)人才中發(fā)揮了重要作用,并形成了由課程實(shí)驗(yàn)、課程/教學(xué)實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐、畢業(yè)論文/實(shí)踐構(gòu)成的實(shí)踐教學(xué)體系.近年來,重慶文理學(xué)院在建立應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系方面做了積極的探索.目前,重慶文理學(xué)院的環(huán)境科學(xué)專業(yè)已初步建立了多模塊、多層次的實(shí)踐教學(xué)體系,該體系由實(shí)驗(yàn)教學(xué)、專業(yè)實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練3個(gè)模塊組成,包含基本訓(xùn)練、提高型訓(xùn)練、研究創(chuàng)新型訓(xùn)練3個(gè)層次.實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊由基礎(chǔ)型、綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)組成,重在培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能、方法和手段,使學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新意識(shí)得到初步訓(xùn)練;專業(yè)實(shí)習(xí)模塊由認(rèn)知實(shí)習(xí)、課程實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐等組成,強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐感性認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力;科研訓(xùn)練模塊由創(chuàng)新實(shí)踐、學(xué)科競(jìng)賽、課外科技活動(dòng)、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))、參加教師科研項(xiàng)目或工程項(xiàng)目等組成,使學(xué)生得到科研訓(xùn)練,提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研能力.
2.1實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)
重慶文理學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院利用學(xué)校自籌資金、日元貸款項(xiàng)目和中地共建項(xiàng)目等,建立了“環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)中心”、“化學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心”和“分析技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心”,總面積約為3500m2,儀器設(shè)備價(jià)值1200余萬元.開設(shè)的學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括無機(jī)及分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、儀器分析實(shí)驗(yàn),專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包括化工原理實(shí)驗(yàn)、環(huán)境化學(xué)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)、環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)、環(huán)境生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn),專業(yè)方向?qū)嶒?yàn)包括室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)、土壤與農(nóng)化分析實(shí)驗(yàn)、環(huán)境工程學(xué)實(shí)驗(yàn)、水污染控制工程實(shí)驗(yàn)、大氣污染控制工程實(shí)驗(yàn)、固體廢物處置與資源化實(shí)驗(yàn)、環(huán)境科學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)、環(huán)境治理綜合實(shí)驗(yàn).目前的教學(xué)平臺(tái)已能滿足我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)及相關(guān)專業(yè)學(xué)生基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要.實(shí)習(xí)基地是實(shí)踐教學(xué)的重要載體,基地建設(shè)的成效將影響實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量[4].為便于學(xué)生實(shí)習(xí)、見習(xí),經(jīng)過幾年的努力,重慶文理學(xué)院已在市內(nèi)各區(qū)縣建立了穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地,在永川區(qū)環(huán)保局、永川僑立水務(wù)有限公司、渝北肖家灣污水處理廠、重慶市環(huán)境科學(xué)院、江津污水處理廠建立了穩(wěn)定的見習(xí)基地,基本能滿足學(xué)生實(shí)習(xí)、見習(xí)的需要,較好地為學(xué)生提供了拓展視野、親身體驗(yàn)的場(chǎng)所.在學(xué)生見習(xí)或?qū)嵙?xí)期間,還請(qǐng)有經(jīng)驗(yàn)的環(huán)保技術(shù)專家指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí),進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教育.通過見習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等過程訓(xùn)練,讓學(xué)生深入了解社會(huì)需求及自身的不足,明確了學(xué)習(xí)的目的,激發(fā)學(xué)習(xí)的動(dòng)力,提高了綜合素質(zhì).
2.2實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)與改革
一般來說,高校本科生畢業(yè)至少要修完160學(xué)分,其中實(shí)驗(yàn)課程、教學(xué)實(shí)習(xí)及畢業(yè)論文等約為30學(xué)分.重慶文理學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)加大了學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)力度,本科生畢業(yè)需修完186學(xué)分(其中第二課堂素質(zhì)拓展10學(xué)分),實(shí)驗(yàn)課程環(huán)節(jié)為26學(xué)分,集中性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)(包括軍事理論與訓(xùn)練、見習(xí)/社會(huì)實(shí)踐、學(xué)年論文、專業(yè)實(shí)習(xí)、技能訓(xùn)練及證書、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文)為35學(xué)分,顯著增加了實(shí)踐環(huán)節(jié)的時(shí)間,有利于學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng).
2.2.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)與改革