基于群体协同交互式学习模式的“微生物生理学”虚拟仿真实验教学方法 被引量：2

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作者 郭亮 张成林 +6 位作者 赵英 范胜强 林楠 邢德峰 刘冰峰 谢国俊 李昂 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4719-4728,共10页

随着我国虚拟仿真实验教学工作的开展,群组式学习模式被越来越多地探讨并应用到实际教学中,但将此学习模式与虚拟仿真类实验课程相结合进行教学研究的实例相对较少。针对微生物类实验实践教学中存在的典型问题,以哈尔滨工业大学“微生... 随着我国虚拟仿真实验教学工作的开展,群组式学习模式被越来越多地探讨并应用到实际教学中,但将此学习模式与虚拟仿真类实验课程相结合进行教学研究的实例相对较少。针对微生物类实验实践教学中存在的典型问题,以哈尔滨工业大学“微生物生理学”研究生精品课程建设研究为例,提出基于群体协同交互式学习模式的“微生物生理学”虚拟仿真实验教学研究,以期打造微生物学科一流实验/实践类教学课程。本文阐述了群体协同交互式学习模式的内涵、构成要素及优势,论述了群体协同交互式学习模式在“微生物生理学”虚拟仿真实验教学中的实现过程,并总结了该模式的不足与未来发展方向。 展开更多

关键词 虚拟仿真实验教学 群体协同交互式学习模式 微生物生理学 教学方法

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基于多维融合协同育人的环境类高层次创新人才培养模式探索

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作者 赵磊 杨珊珊 邢德峰 《高教学刊》 2024年第24期18-21,共4页

21世纪以来,全球范围内的经济、社会和科技变革持续加速,这对高层次创新人才的培养提出前所未有的挑战。然而,传统的教育模式逐渐显得滞后,无法满足美丽中国建设对跨学科综合创新人才的需求。该文以环境工程专业为例,探讨环境工程领域... 21世纪以来,全球范围内的经济、社会和科技变革持续加速,这对高层次创新人才的培养提出前所未有的挑战。然而,传统的教育模式逐渐显得滞后,无法满足美丽中国建设对跨学科综合创新人才的需求。该文以环境工程专业为例,探讨环境工程领域高等教育的发展历程,建立多维融合协同育人的研究生创新能力评价体系。基于此评估,提出“产教+科教+科创”融合培养机制,并分析在不同培养模式下的研究生创新能力提升效果,为高质量创新人才的培养提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 美丽中国建设 创新能力 多维融合 评价体系 培养模式

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含氮有机物在污水处理过程中的生物转化机制与模型研究进展 被引量：5

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作者 汪杰 郑芳 +2 位作者 柴文波 邢德峰 逯慧杰 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1717-1726,共10页

随着市政污水处理厂的提标改造,出水总氮浓度逐渐降低,但溶解性有机氮(Dissolved Organic Nitrogen,DON)在总氮中的占比却越来越高,对含氮消毒副产物的生成和受纳水体富营养化的潜在贡献不可忽视。正因如此,近年来有关污水处理系统中DO... 随着市政污水处理厂的提标改造,出水总氮浓度逐渐降低,但溶解性有机氮(Dissolved Organic Nitrogen,DON)在总氮中的占比却越来越高,对含氮消毒副产物的生成和受纳水体富营养化的潜在贡献不可忽视。正因如此,近年来有关污水处理系统中DON的研究不断增加。本文重点综述了污水处理厂DON特征、生成转化规律及其生态影响。目前通过混凝沉淀、消毒等物理化学工艺的联合最高可去除70%左右的进水DON,但生物处理单元的微生物代谢活动会生成新的DON,主要包括氨基酸、聚胺等,其藻类生物可利用性较高。在已有DON模型基础上,本文提出了更加完善的ASM3-DON模型,纳入了包括内源呼吸、细胞生长、微生物产物再利用在内的6个过程,可用于对DON生成转化进行更加精确的模拟。未来围绕污水处理过程的DON研究应重点关注DON的快速精确定量分析、生成转化规律探究以及高效去除方法开发。 展开更多

关键词 污水处理 溶解性有机氮 物理化学转化 微生物生成 数学模型

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新工科背景下“微生物生理学”虚拟仿真实验教学模式探索:以“微生物絮凝剂合成机制及应用”为例 被引量：4

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作者 李昂 郭亮 +5 位作者 邢德峰 刘冰峰 谢国俊 赵英 林楠 马放 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1312-1319,共8页

微生物生理学是哈尔滨工业大学微生物学及环境科学与工程学科领域的硕士研究生精品核心课程,但由于传统微生物学实验教学耗时长、过程不确定及不可逆等因素,难以开展“微生物生理学”综合性研究生专业课程实验。将先进的虚拟仿真和互联... 微生物生理学是哈尔滨工业大学微生物学及环境科学与工程学科领域的硕士研究生精品核心课程,但由于传统微生物学实验教学耗时长、过程不确定及不可逆等因素,难以开展“微生物生理学”综合性研究生专业课程实验。将先进的虚拟仿真和互联网技术相结合构建“微生物生理学”虚拟仿真实验系统,可以有效突破课程实验教学的时空障碍,推进微生物学及环境科学与工程的研究生教育改革。本文以“微生物絮凝剂合成机理研究及应用”为例,从微观尺度到宏观尺度逐渐展开,实验内容涵盖微生物絮凝剂合成机理和微生物絮凝剂的应用,以培养学生综合利用所学知识探索微生物絮凝剂合成及应用的内在机理的能力,并鼓励学生独立思考,激发其科研热情。 展开更多

关键词 虚拟仿真 微生物生理学 实验教学 微生物絮凝剂

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无水冲生态厕所的类型和发展应用 被引量：3

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作者 党成成 谢国俊 +1 位作者 邢德峰 刘冰峰 《中国资源综合利用》 2021年第7期28-32,共5页

厕所是人们生活中最重要的卫生措施,厕所革命关乎国计民生。自推行厕所革命和美丽乡村建设以来,国内的卫生环境得到了很大改善。然而,国内的厕所革命大多将旱厕改为冲水厕所,这将造成氮、磷回收困难,使得大量水资源浪费并加重污水处理... 厕所是人们生活中最重要的卫生措施,厕所革命关乎国计民生。自推行厕所革命和美丽乡村建设以来,国内的卫生环境得到了很大改善。然而,国内的厕所革命大多将旱厕改为冲水厕所,这将造成氮、磷回收困难,使得大量水资源浪费并加重污水处理负担。本文在了解国内外先进技术和不同无水冲生态厕所的优缺点的基础上,针对国内厕所提出了改进措施。 展开更多

关键词 厕所革命 旱厕 堆肥 粪尿分集 环境友好

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负载型贵金属催化剂的臭氧分解性能 被引量：2

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作者 王婷 王胜 +2 位作者 符启军 邢德风 王树东 《工业催化》 CAS 2022年第1期30-38,共9页

通过浸渍法和乙二醇还原法制得γ-Al_(2)O_(3)负载钯催化剂,在30℃、600000 mL·(gcat·h)^(-1)和不同相对湿度(RH<5%和RH>90%)条件下,研究其臭氧催化分解性能。结果表明,Pd负载质量分数1.5%和贵金属粒径约2.8 nm的Pd/γ-... 通过浸渍法和乙二醇还原法制得γ-Al_(2)O_(3)负载钯催化剂,在30℃、600000 mL·(gcat·h)^(-1)和不同相对湿度(RH<5%和RH>90%)条件下,研究其臭氧催化分解性能。结果表明,Pd负载质量分数1.5%和贵金属粒径约2.8 nm的Pd/γ-Al_(2)O_(3)催化剂催化活性最佳。采用XRD、XPS、TEM、SEM-EDS、O_(2)-TPD和H_(2)O-TPD等手段,揭示其优良臭氧分解性能可能是由于较小的Pd粒径改善了催化剂中Pd^(0)相对含量和氧物种迁移能力。此外,Pd催化剂对于水的吸附量和吸附强度的调变,改善了其耐水性能,这些研究为高效Pd基臭氧分解催化剂开发提供了指导。 展开更多

关键词 催化化学 臭氧 催化分解 贵金属 耐水性

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生物阴极BES降解对硝基苯酚影响因素研究 被引量：2

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作者 王欣宇 赵鑫 +2 位作者 梅晓雪 邢德峰 任南琪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期27-31,共5页

为研究生物阴极微生物电化学系统(biocathode bioelectrochemical system,Bioc-BES)对硝基芳香烃降解在实际生产中的应用,分析了外加电压、磷酸盐缓冲溶液浓度(PBS)、外电阻对对硝基苯酚(PNP)降解的影响.结果表明,在外电阻为10Ω时,随... 为研究生物阴极微生物电化学系统(biocathode bioelectrochemical system,Bioc-BES)对硝基芳香烃降解在实际生产中的应用,分析了外加电压、磷酸盐缓冲溶液浓度(PBS)、外电阻对对硝基苯酚(PNP)降解的影响.结果表明,在外电阻为10Ω时,随着外加电压由0. 2 V增加到0. 6 V,PNP去除速率常数由(0. 024±0. 005) h^(-1)增加到(0. 098±0. 001) h^(-1),0. 5 V是PNP去除最佳外加电压.当磷酸盐缓冲溶液浓度由10 mmol/L增加到200 mmol/L,PNP去除速率常数由(0. 039±0. 004) h^(-1)增加到(0. 071±0. 011) h^(-1),50 mmol/L磷酸盐缓冲液浓度为最适PNP去除浓度.外电阻由1Ω增加到100Ω对PNP的去除没有显著影响.表明生物阴极BES降解PNP具有良好的环境适应力,生物阴极BES为PNP生物降解提供了新的途径. 展开更多

关键词 生物阴极微生物电化学系统 对硝基苯酚去除 外加电压 缓冲液浓度 外电阻

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碳源对生物阴极降解对硝基苯酚效能及生物阴极群落结构分析 被引量：2

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作者 王欣宇 邢德峰 任南琪 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3703-3709,共7页

研究不同碳源类型对双室生物电化学反应器(biocathode bioelectrochemical system,BES)生物阴极(biocathode)降解对硝基苯酚(p⁃nitrophenol,PNP)效能的影响.以碳酸氢钠和葡萄糖作为碳源,研究不同碳源类型下BES反应器效能和生物阴极的微... 研究不同碳源类型对双室生物电化学反应器(biocathode bioelectrochemical system,BES)生物阴极(biocathode)降解对硝基苯酚(p⁃nitrophenol,PNP)效能的影响.以碳酸氢钠和葡萄糖作为碳源,研究不同碳源类型下BES反应器效能和生物阴极的微生物群落结构.BES反应器效能和PNP去除率受到碳源类型的影响,以葡萄糖作为碳源时PNP去除率比碳酸氢钠为碳源的去除率在12 h和24 h分别提高了约3倍和1倍.RNaHCO3和RGlucose的PNP去除速率常数随碳源转换分别从(0.022±0.002)h^-1和(0.059±0.009)h^-1减小到(0.018±0.001)h^-1和(0.042±0.002)h^-1,PNP去除率分别下降了36%和6.9%.RNaHCO3和RGlucose的PNP降解速率常数在外加电压由0.5 V转换为0 V时分别下降到(0.004±0.00061)h^-1和(0.007±0.0006)h^-1,再次转换为0.5 V时PNP降解速率常数升高到(0.022±0.002)h^-1和(0.062±0.004)h^-1.454⁃焦磷酸测序结果表明碳源类型导致阴极微生物群落结构的显著差异.以碳酸氢钠为碳源的生物阴极富集Proteobacteria,而以葡萄糖为碳源的生物阴极Firmicutes和Bacteroidetes成为优势菌门. 展开更多

关键词 生物电化学系统 碳源 生物阴极微生物群落结构 对硝基苯酚降解

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基于宏基因组学研究污水生物处理系统微生物暗物质 被引量：3

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作者 杨洋 邢德峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期191-200,共10页

活性污泥和微生物生物膜是污水生物处理系统的主要菌群存在形式,利用微生物的不同代谢途径可实现水中污染物的转化和降解.微生物群落结构直接影响污染物生物转化速度和末端产物的类型,而全面了解微生物群落结构和功能可为污水生物处理... 活性污泥和微生物生物膜是污水生物处理系统的主要菌群存在形式,利用微生物的不同代谢途径可实现水中污染物的转化和降解.微生物群落结构直接影响污染物生物转化速度和末端产物的类型,而全面了解微生物群落结构和功能可为污水生物处理的定向调控提供微生物学依据.由于绝大多数微生物未获得纯培养,因此,揭示生物处理系统中的微生物暗物质成为重要的挑战.核酸测序技术和生物信息学的快速发展推动了环境微生物学和微生物生态研究.近年来,基于高通量核酸测序的宏组学技术为研究未培养微生物和未知基因资源提供了重要工具.宏基因组学和宏转录组学技术可以研究特定环境下未培养微生物的生理功能和代谢,揭示生态条件变化下微生物的环境适应和代谢调控机制.目前,基于宏组学研究微生物暗物质,已经获得了一些突破传统认识的物质循环新机理.本文回顾了核酸测序技术的发展,综述了近年宏基因组学和宏转录组学在污水生物脱氮、强化生物除磷及微生物电化学技术微生物学研究的进展,对多组学在污水处理微生物学研究的前景和面临的主要挑战进行分析. 展开更多

关键词 污水生物处理 宏基因组学 宏转录组学 生物脱氮 强化生物除磷 微生物电化学 微生物暗物质

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L-半胱氨酸对自养脱氮EGSB反应器启动过程的影响

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作者 房安然 冯堃 邢德峰 《给水排水》 CSCD 北大核心 2020年第S02期242-248,共7页

低碳氮比污水脱氮是城市污水处理的主要难题之一。自养脱氮技术由于不需要有机碳源和能耗低等优势,成为近年来污水处理研究的热点。本研究以EGSB反应器构建了自养脱氮工艺系统,解析了L-半胱氨酸对自养脱氮反应器的启动速度、脱氮效率和... 低碳氮比污水脱氮是城市污水处理的主要难题之一。自养脱氮技术由于不需要有机碳源和能耗低等优势,成为近年来污水处理研究的热点。本研究以EGSB反应器构建了自养脱氮工艺系统,解析了L-半胱氨酸对自养脱氮反应器的启动速度、脱氮效率和微生物群落结构等的影响。试验结果显示,以活性污泥作为接种物经过120d的启动过程,EGSB反应器的氨氮去除率达95.4%,亚硝酸盐去除率可达79.7%,总氮去除率可达72.7%。L-半胱氨酸的添加加快了反应器对高浓度N进水的适应速度,同时L-半胱氨酸有利于维持反应器处于较低溶解氧水平。Illumina Hiseq测序结果显示两个EGSB反应器中的主要优势菌属是不同类型的氮转化细菌,未添加L-半胱氨酸的反应器AnS1中以反硝化菌Rhodanobacter为主,而添加了L-半胱氨酸的反应器AnS2中以自养型菌属Nitrospira为主。本研究表明L-半胱氨酸有利于自养脱氮反应器的启动和氮转化微生物的富集。 展开更多

关键词 自养型脱氮 厌氧氨氧化 高通量测序 L-半胱氨酸 污水脱氮

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乙醇型发酵过程优化及代谢调控分子机制

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作者 李真 李逸恬 +3 位作者 顾家玉 丁杰 任南琪 邢德峰 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期3526-3538,共13页

乙醇型发酵是3种主要厌氧产酸发酵类型之一.乙醇型发酵细菌具有高产氢效率、耐酸性、自凝集生长和发酵产物可直接被产甲烷利用等优势,因此被广泛关注和研究.近年来,在乙醇型发酵产氢过程优化和代谢途径研究方面取得了大量进展.本文对乙... 乙醇型发酵是3种主要厌氧产酸发酵类型之一.乙醇型发酵细菌具有高产氢效率、耐酸性、自凝集生长和发酵产物可直接被产甲烷利用等优势,因此被广泛关注和研究.近年来,在乙醇型发酵产氢过程优化和代谢途径研究方面取得了大量进展.本文对乙醇型发酵产氢反应器优化和运行控制、高效产氢细菌分离和代谢调控分子机制,以及耦合系统强化能源回收等研究进展进行了综述.此外,本文提出了乙醇型发酵的可持续高效产氢及代谢产物的定向回收梯级利用的思路,探讨了乙醇型发酵制氢技术的发展趋势和未来应用中存在的问题. 展开更多

关键词 生物制氢 乙醇型发酵 分子调控机制 发酵耦合系统

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