核化工与核燃料工程专业建设的探索与实践

对核化工与核燃料工程专业建设的人才培养方案的制定与优化、师资队伍、实验室建设、实习基地建设、课程建设、教材建设、教学研究与改革、科学研究和社会服务进行了探索与实践,取得了较好的结果。

核化工与核燃料工程专业“3+1”人才培养模式的探索

根据核化工与核燃料工程专业人才培养目标,参照其他工科专业人才的培养模式,结合保密性强、专业性明显的"核"特色,制定了适合国防、核工业对核化工与核燃料工程专业人才需求的"3+1"人才培养模式,并进行了探索与实践,取得了较好的成效。

立足核特色资源勘查工程专业 构建“构造地质学”课程教学新体系

为了适应21世纪核工业人才的社会需求,本文立足南华大学资源勘查工程专业,分析了"构造地质学"课程突出核特色的必要性,并对该课程教学体系中的教学内容、教学方法及考核方式等的改革进行了探索,提出了增加铀矿成矿构造等教学内容,加强实践教学、建立特色的野外实践教学基地以及在课程考核中提高实验课等实践教学环节的比例等设想。

核特色矿物资源工程毕业设计(论文)的形式与教学

毕业设计(论文)是本科教学的最后一个实践教学环节,是实现本科人才培养目标的重要阶段,也是培养学生综合应用所学知识进行实践的重要环节。结合我校矿物资源工程专业的特色,积极探索了本专业毕业设计(论文)的多样化形式,同时阐述了我系矿物资源工程专业毕业设计(论文)实践教学中的教学经验。

矿物资源工程专业“岩体力学”课程教学

课程教学与实践改革是促进教师专业化成长的一个平台,是提升学生综合素质的有效途径。以南华大学核特色矿物资源工程专业"岩体力学"课程教学为例,从教材选择与教学安排、教学方法与教学手段、实践教学内容与安排等几个方面作了详细的介绍,为国内高校岩石力学教学提供了有益的参考。

某铀尾矿库土壤核素污染与优势植物累积特征

采用野外采样和电感耦合等离子体质谱仪分析法,测定某铀尾矿库内自然生长的14种优势植物及其根系土壤中核素的含量,并针对植物对核素的耐受性和富集性能进行分析.结果表明:双穗雀稗(Paspalum distichumL.)、圆果雀稗(Paspalumorbiculare Forst.)、水莎草〔Juncellus serotinus(Rottb.)C.B.Clarke〕、水蜈蚣(Kyllinga brevifolia Rottb)和碎米莎草(Cyperus iriaL.)的地上部分及金毛狗〔Cibotium barometz(Linn.)J.Sm.〕的地下部分对铀(U)和钍(Th)均有不同程度的累积.莎草科的碎米莎草的地上部分对U的富集系数高达6.04,其余植物的富集系数均小于1;一部分植物样对U的转移系数小于1.莎草科的水蜈蚣对Th的转移系数为2.56,其他植物的转移系数均小于0.50.莎草科植物对U的吸收富集性能明显优于其他科植物,碎米莎草对U则表现出超耐受性和超富集性.

专业认证背景下的安全工程专业特色教育研究与实践

回顾专业认证在国内外的发展情况,简单介绍《安全工程专业本科教育认证标准》的内容和安全工程专业认证近年来在国内的发展情况。根据南华大学的实际情况,提出在专业认证的背景下,针对行业特点,实行分方向设置课程和从事教学活动。南华大学安全工程专业主要依托"核"行业背景,下设核安全、建筑安全和化工安全3个方向;3个专业方向分别设置了不同的基础课、专业基础课、专业课和选修课;课程设置符合《安全工程专业本科教育认证标准》的要求,并严格按照教学计划开展教学。实践证明,该项教学改革取得明显成效,该校安全工程专业近两年的就业率和考研率都居于全校前列,并且就业单位具有明显的行业特点。

氧化石墨烯及其复合材料对水中放射性核素的吸附

在核能和核技术的快速发展过程及应用中产生了大量放射性废水,其对生态环境会造成潜在的污染,因此对放射性废水处理技术的研究对保护环境有着重要的意义。氧化石墨烯及其复合材料具有比表面积高、官能团丰富、吸附能力强、化学稳定性好等优点,在放射性废水处理领域受到广泛关注。本文综述了近年来有关氧化石墨烯及其复合材料对水中放射性核素吸附的研究现状及进展,介绍了氧化石墨烯及其复合材料对放射性核素的吸附容量、吸附等温模型、吸附热力学、影响因素和吸附机理。最后分析了氧化石墨烯及其复合材料处理放射性核素在辐射稳定性和高吸附选择性等方面面临的问题和挑战,探讨了推动该类材料今后实际放射性废水处理中工程应用的重点研究方向,如完善的产业体系和积极研发相匹配的成套水处理工艺及设备等。

钙改性虾壳生物炭处理高磷溶液后对铀的去除影响

通过钙改性虾壳生物炭(Ca-SBC)处理高浓度磷溶液制备了富磷-钙改性虾壳生物炭(P-Ca-SBC),探讨了钙改性虾壳生物炭处理高浓度磷后对于铀去除的影响。结果表明,在pH=3时,P-Ca-SBC对U(Ⅵ)的去除能力最高,其平衡吸附能力达到969.768 mg/g,是Ca-SBC的三倍。BET结果显示,较于Ca-SBC,P-Ca-SBC比表面积增加了16倍以上,孔体积增加了14倍以上。XRD、FTIR结果表明,Ca-SBC在300 mg/L的高浓度磷溶液中形成了HAP。P-Ca-SBC表面的HAP对U(Ⅵ)的吸附起着至关重要的作用。在与U(Ⅵ)接触后,在P-Ca-SBC表面的官能团与U(Ⅵ)络合,磷酸与U(Ⅵ)反应生成沉淀Ca(UO_(2))_(2)(PO_(4))_(2)·6H_(2)O。总之,在高磷浓度溶液中回收的钙改性废弃虾壳生物炭可以作为去除U(Ⅵ)有效方法。

背景地下水作用下铀在砂岩铀矿微界面上的扩散模式

上游背景地下水流入酸法地浸采铀退役采区地下水中时产生了稀释和冲洗作用。为探究背景地下水作用下酸法地浸退役采区地下水中铀在水岩微界面上的扩散模式和控制机理,开展了静态稀释实验和动态冲洗实验。静态稀释实验结果显示,背景地下水与污染地下水比例为50∶1时,1440 min内铀浓度降到背景值60μg/L以下;初期阶段(0~20 min),反应速率主要受膜扩散控制;中期阶段(20~150 min),反应速率受膜扩散和颗粒内扩散共同控制;后期阶段(150~600 min),反应速率主要受颗粒内扩散控制。动态冲洗实验结果表明,用25个孔隙体积的背景地下水,10 d内铀浓度降至50μg/L;初期阶段(0~4 d),反应速率主要受膜扩散控制;中期阶段(4~7 d),反应速率同时受膜扩散与颗粒内扩散控制;后期阶段(7~10 d),反应速率主要受颗粒内扩散控制。这些研究结果揭示了上游背景地下水流入酸法地浸采铀退役采区地下水中后铀的扩散和迁移规律,为酸法地浸采铀退役采区地下水自然净化的可行性评估提供了理论依据。

省级精品课程“爆破工程”建设的创新与实践

精品课程建设是教学质量与教学改革工程的重要组成部分,以南华大学省级精品课程"爆破工程"为例,分别从教学内容、教学方法、教学手段等方面介绍了在精品课程建设中创新和实践经验,提出只有在这几个方面下功夫,才能将课程建设成真正意义上的精品课程。

加强核特色的化工专业建设培养创新人才

对核特色的化学工程与工艺专业建设的人才培养方案优化、师资队伍建设、实验室建设、实习基地建设、课程建设、教学研究与改革、科学研究进行了探索与实践,取得了较好的结果。

大学生思想政治教育危机预警模型的建构——基于多层次模糊综合评价法

大学生思想政治教育危机预警受发展路径非线性、信息收集不完整、数据分布无规律、指标设计难量化等制约。多层次模糊综合评价法可以将边界不清的模糊概念数量化,将交互影响的复杂因素层次清晰化,是进行大学生思想政治教育危机预警的理想方法。多层次模糊综合评价法的操作步骤是设计预警流程、建立指标体系,构建和运行评价模型、析出综合预警结果。

构建核特色“古生物地史学”课程教学新体系

为了适应21世纪地学人才教育发展和我国核工业发展的需要,本文对南华大学资源勘查工程专业古生物地史学课程教学改革进行了探索。提出了立足专业核特色,加强砂岩铀矿沉积体系与古环境分析的教学,注重实践环节,创建核特色古生物地史学教学实习基地,改革现有课程考核方式等,从而构建核特色古生物地史学课程教学新体系的设想。

核地质“GIS原理及应用”课程教学体系构建

基于资源勘查工程专业毕业生对知识与技能的需求,在充分调研各地质类院校GIS教学现状的基础上,结合笔者多年在GIS地质应用上的教学及研究经验,构建切实可行的核地质"GIS原理及应用"课程教学体系,为南华大学培养高质量的地勘人才提供有力保障。

细胞融合技术及其在构建水处理工程菌中的应用

为探讨细胞融合技术在构建水处理工程菌中的应用,从细胞融合的原理与发展史、常用细胞融合方法及细胞融合的最新进展等方面对细胞融合技术进行了介绍。比较分析了常用的病毒法、化学试剂法、电融合、激光融合、灭活原生质体融合等方法的原理、优缺点,介绍了最新发展起来的基于微流控芯片、高通量细胞融合芯片以及离子束的细胞融合技术。通过对原生质体融合技术在含氯、聚乙烯醇(PVA)、重金属等其他废水的处理研究实例探讨,展示了细胞融合技术在构建水处理工程菌中的应用前景,并对融合菌应用中存在的问题进行了分析,为利用细胞融合技术构建水处理工程菌提出了发展方向。

放射性核素及重金属污染土壤电动修复技术研究进展

工业、农业和核技术的快速发展不可避免地带来土壤放射性核素及重金属污染问题,对生态环境安全及人体健康造成威胁。因此,选择高效科学的修复技术对改善和解决土壤放射性核素及重金属污染问题至关重要。物理修复技术适用于大面积污染土壤,该技术具有处理速度快的优点,但存在修复不彻底的缺点;化学修复技术适用于有高渗透能力的污染土壤,该技术通过使用固化剂与污染物络合形成沉淀从而去除污染物,其优点是处理速度较快,但存在易产生二次污染的缺点;生物修复技术适用范围较广,在修复过程中对土壤结构没有影响、成本低,但修复周期长,且不适用高浓度污染土壤的修复。电动修复技术是新兴的修复技术,具有可有效处理低渗透性污染土壤、修复时间短等优点,在土壤修复方面表现出一定优势。近年来,研究者们在放射性核素及重金属污染土壤电动修复技术方面开展了大量研究,但是针对这方面的综述还鲜有报道。因此,通过综述放射性核素及重金属污染土壤电动修复技术、电动增强修复技术及电动修复联合技术,展望了电动修复技术的发展趋势,以期为电动修复技术在土壤污染修复方面的发展提供参考。

含重金属抗性基因工程菌的构建与应用

介绍含重金属抗性基因工程菌的构建;阐述含金属络合物基因工程菌、含特异性金属转运酶基因工程菌和含金属沉淀酶基因工程菌在含重金属废水处理中的应用,及其表现出的高富集容量、高选择性与生存能力强的特点;探讨处理过程中的影响因素,指出应用时存在的安全性、遗传稳定性等问题。利用含重金属抗性基因工程菌处理含重金属废水具有广阔的应用前景。

铁炭微电解与硫酸盐还原菌耦合修复铀尾矿库渗滤水的研究

设计了铁炭微电解-硫酸盐还原菌(Fe/C-SRB)、铝炭微电解-硫酸盐还原菌(Al/C-SRB)、炭-硫酸盐还原菌(C-SRB)、铁炭微电解(Fe/C)、铝炭微电解(Al/C)和炭(C)6个反应器,并研究了它们修复铀尾矿库渗滤水中U、Mn、Zn、SO_(4)^(2-)以及NO_(3)^(+)的效果。结果显示:经过2.5 h,Fe/C-SRB系统出水U浓度降至0.05 mg/L以下;1 d后,Mn浓度降至10 mg/L以下;1 d后,Zn浓度降至0.05 mg/L以下;10 d后,SO_(4)^(2-)浓度降至50 mg/L以下;18 d后,NO_(3)^(+)浓度降至10 mg/L以下,均达到了相关国家排放标准,并运行稳定,处理效率显著高于其他反应器。60 d时,Fe/C-SRB系统填料中具有还原U(Ⅵ)功能的微生物Desulfotomaculum、Desulfovibrio和Desulfosporosinus群落丰度总和达到61.45%,与Al/C-SRB、C-SRB、Al/C、Fe/C和C系统相比,分别高了40.35%、60.06%、57.22%、59.73%和52.46%;渗滤水中33.20%的U(Ⅵ)被微生物和铁还原成U(Ⅳ)。本研究表明Fe/C-SRB是一种具有应用前景的修复铀尾矿库渗滤水的方法。

强碱性阴离子树脂对铀的循环吸附-淋洗性能及动力学分析

采用201×7强碱性阴离子树脂,通过固定床动态吸附试验,考察了循环吸附次数、吸附原液浓度、吸附原液流量等因素对树脂吸附铀穿透时间与饱和容量影响;开展树脂对铀的动态循环吸附-淋洗-转型试验,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和工艺矿物学参数测试系统(MLA)对吸附前后树脂的表面进行表征和分析,测试饱和树脂与贫树脂杂质元素含量,探讨树脂“中毒”的物理化学机理以及有效的解毒方式;理论推导出树脂吸附铀动力学模型,并对试验数据进行拟合,验证模型的精确度。结果表明:循环吸附次数、吸附原液浓度、吸附原液流量等因素对树脂吸附穿透时间与饱和容量有较大影响。当动态循环吸附-淋洗-转型次数达到10次时,树脂表面和孔隙积累了沉淀物,功能基团上积累PO_(4)^(3−)、Mo、SiO_(2)等杂质元素,造成树脂“中毒”,树脂吸附饱和容量降低了13.7%,淋洗峰值降低了28.9%;树脂“中毒”主要是沉淀物堵塞树脂通道造成功能基团物理失效,以及亲基性杂质元素占据功能基团造成功能基团化学失效。NaOH“解毒”树脂后,树脂饱和容量较解毒前提高了9.9%,树脂的淋洗率达到99.8%,树脂具有较强的稳定性。理论推导出的固定床吸附动力学模型能很好地描述树脂吸附铀的动力学过程,拟合精度高。