《水处理生物学》课程作业2 指导老师:张淑娟

1. 我学到了哪个知识点?(详细展示一个知识点,只展示一个,并标明出处,满分为0分)

我学到了微生物的驯化过程,以及污泥驯化机理的过程中可能涉及的一些方面的原因。


2. 我之前是怎么想的?(分值为0-10分;以“我”为主语,详细展示:假设我还不知道上述知识点,我是如何理解的;或从字面意思推测其含义)

我之前觉得污泥的驯化需要的时间比较长,在驯化的过程中,根据达尔文进化论,物竞天择,适者生存。微生物在新环境中开始会有大量的死亡或者休眠,然后剩下的微生物在愈发严苛的驯化环境,数量会逐渐减少,最后留下的微生物是符合需要要求的微生物,这就是我之前认为的驯化的过程。

3. 我之前的想法怎么样?(分值为0-10分;以“我”为主语,比较第一问和第二问的答案,找出冲突,并化解冲突)

我之前的想法中,对于时间的推测是合理的,微生物的驯化的确需要相当长的一段时间。然后就是我之前的推测中认为开始就会有大量微生物死亡或休眠,这个是不对的。在驯化初期,微生物是部分启动诱导酶,以适应新环境;部分完全不能适应新环境进入死亡或休眠,所以我认为一开始会有大量的死亡或休眠是不合理的,片面的。然后在随着驯化时间变长,我认为微生物的数量会逐渐减少,我认为这个想法只对了一小部分,在驯化过程中,不断增大的污染物负荷,作为施加的选择压力,使得整个微生物群落的正向自发突变得以积累,最终改变了多种降解酶的蛋白结构而提高了降解活性,在这之前,可能会有不适应逐渐增大的选择压力的微生物死亡;在这之后,直到达到最大污染物负荷阈值之前,微生物的数量应该是相对稳定的,微生物群落对污染物的去除率也是保持相对平稳的。然后在超过阈值的时候,微生物的生长将会受到较大抑制,代谢能力大幅下降,进而污染物去除率下降。同时,微生物成胞外黏多糖、形成菌胶团的能力也会减弱,因而其絮凝沉降性变差。到这种程度,才是微生物完整科学的进化过程。

i4. 我应该怎样想才对?(以“我”为主语;证明自己联系了日常生活,如解释现象、识别谣言等(0-20分);并证明自己联系了其他知识或水处理情景,“联系”包括但不限于因果、类比、评价、列举等(0-20分))

我之前的认为的微生物的驯化过程属于有点科学,但不多的程度,我片面的认为微生物的数量在驯化过程中只会减少,但是我忽略了在驯化过程中,微生物应该是以活性污泥的形式存在的,正确科学的驯化过程应该是以整体来进行,而不是以个体的生死来作为驯化的指标,这是不科学也是不可能的。

我在生活中,也看到过很多片面的谣言,只是将个体为研究对象而忽略了整体的所处的环境。过去在互联网上,各种吃某某食物,比如剩菜剩饭、隔夜菜会致癌,但是他只是研究了部分隔夜菜在隔夜之后亚硝酸盐的含量,并且致癌的不是亚硝酸盐,而亚硝酸盐分解产生的亚硝胺才是真正的致癌物质。同时他忽略了癌症的发生是由很多复杂的因素加在一起所导致的,比如不健康的作息和饮食,压力过大导致的免疫能力下降等等。所以这种单纯的下一个定论是不科学的。

我认为,在很多有关微生物的生物学研究中,往往都还是以整体的性状作为标准。比如在水处理生物中,对于新生菌胶团和老化了的菌胶团的判断和区分,是从菌胶团整体的表现出来的状态来判断的,而不是从菌胶团中某个微生物的状态来判断的。这种用整体来判断的效果的思维方式才是科学的研究水处理微生物的方式。

5. 我怎样才能用上它? (以“我”为主语,证明自己在水处理情景中做出了更好的决策(分值0-20分); 对照所学思维模型、学习策略等反思自己的思维模型、学习策略等,并提供改进证据(分值0-20分);若能够提出新假说、新规律、新概念、新理念等,分值上浮0-20分)

在微生物的驯化过程中,我同时也可以得到微生物的最大污染物负荷阈值,即某一污染物负荷值起急剧下降,污泥沉降性能开始变差,出水水质恶化时的这一污染物浓度。这更有利于我来判断一份已知污染程度的污水,应该用哪种微生物来处理才能达到最大处理效率。同时与细菌保藏技术和复壮技术的结合,可以节省微生物驯化的时间,提高水处理的效率,降低时间成本。在面对一处新的待处理的污水时,测定污水中所含污染物的含量之后,与驯化微生物时所得出的最大污染物负荷阈值相比较结合,可以很快得出处理该处污水用哪几种已驯化的微生物比较合适。

再进一步,我觉得可以通过建立相关标准以便于快速查找特定浓度范围污染物适合用某种已驯化并且进行保藏的微生物来进行处理。甚至可能可以通过拼配新生菌胶团来快速获得含所需已驯化了的微生物的活性污泥。

在对照逆向思维的思维模型后,我发现自己的思维更多的是顺着所给的知识点去思考,比如了解了微生物的驯化的知识点后,我只是顺流而下,思考驯化的用途,而没有想过在水处理过程中,如果没有微生物的驯化这一步骤,水处理的工作周期会变得长很多,但是获得的活性污泥可能更加适用于处理该处污水。如果我改进我的思维方式,我认为我可以不仅能联想到相关知识点的实际应用,还可以推出该点的优缺点,甚至实际应用可能存在的局限性。

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