线上-线下结合的大气污染控制工程课程混合式教学模式改革——以大连理工大学环境学院为例

大气污染控制工程是本科环境学科重要的专业必修课,在环境科学与工程专业学生的培养过程中起着举足轻重的作用。新冠感染疫情防控常态化背景下,从线上-线下混合式教学建设的视角对该专业课程进行教学改革与创新具有一定的现实意义。基于信息技术与教学的深度融合,在教学实践的基础上,从线上资源建设、线下教学内容调整和课程考核方式样化三方面开展大气污染控制工程课程线上-线下混合式教学模式的构建。与传统线下教学模式和单一的线上教学模式相比,线上-线下混合式教学既可弥补传统线下教学模式存在的填鸭式教学问题,同时又可避免单一线上教学过渡依赖学生自学的问题。一方面,混合式教学模式有利于提升学生的自主学习、独立思考和专业创新能力;另一方面,还能促进以学生为中心的教育理念转变,提高教学质量,加深学生对课程知识的理解与掌握。作为传统课堂和线上教学两方面相结合的线上-线下混合式教学可能会成为未来教学方法改革的方向。

大连典型滩涂养殖区沉积物中抗生素协同重金属和环境因素对抗性基因分布的影响

集约化水产养殖区是水环境中抗生素抗性基因(antibiotic resistance genes,ARGs)的重要储存库。为探究养殖区抗生素、重金属和环境因素对ARGs分布的影响,以大连皮口典型滩涂养殖区为研究区域,利用实时定量PCR技术,于2016年3、6、9、11月考察了沉积物中15种ARGs和2种整合子的存在和丰度,以及抗生素、重金属和环境理化特征对ARGs的影响。结果表明:13种ARGs和2种整合子在滩涂养殖区沉积物中普遍存在,其浓度范围的对数[lg(copies/g)]为1.57~5.94,其中qnrA、qnrB、qnrS、sul1、sul2、floR和fexA是检出的优势ARGs;滩涂养殖区沉积物年季的pH、盐度、总氮、总磷、总氨氮和总有机碳含量分别为8.10~8.69、25.1~26.7、8.602~10.580、0.335~0.482、1.659~1.792、16.447~16.666 g/kg,铜、锌、铬、镉、铅和汞浓度范围分别为16.456~23.509、60.141~93.478、1.140~1.740、0.120~0.143、23.274~27.075、0.019~0.037 mg/kg;沉积物中共检出抗生素15种,氟喹诺酮类抗生素(FQs)是检出的最优势类型,其中6种FQs全部检出,检出总浓度范围为4.682~78.368 ng/g;皮尔森相关性分析显示,抗生素对ARGs的存在和分布起到直接或间接筛选作用,重金属Cu和Zn与ARGs的丰度呈极显著正相关(P<0.01),而pH、盐度、Cr和Pb与ARGs呈显著负相关(P<0.05或P<0.01);典范对应分析显示,抗生素协同重金属和环境因素的联合筛选是养殖区沉积物中ARGs存在和分布的关键因素。研究表明,抗生素抗性基因qnrS和sul1可作为示踪滩涂养殖环境中ARGs的污染指示基因。

城市重大环境风险事故应急救援系统的设计——以大连市为例

根据联合国"阿佩尔计划"(APELL),环境风险事故管理的一个重要方法是建立面向地区的应急救援系统。以大连市环境污染事故风险预警的实际工作为例,在研究环境事故应急管理现状的基础上,分析了救援系统支持平台GIS的优势,论述了该系统的需求、功能、数据库及救援网络等设计内容,完善了环境事故管理的方法研究,为环境风险事故应急管理提供了较理想的实用型管理手段。

高校思想政治工作质量提升路径探析——以大连理工大学实施“九大计划”为例

基于大连理工大学开展大学生思想政治教育的实践与探索,创造性提出实施"九大计划"的理念,即通过实施红色薪火计划、文化繁荣计划、组织凝聚计划、能力提升计划、实践育人计划、网络引领计划、咨询导航计划、阳光心理计划、扶贫助学计划等"九大计划",拓展了高校思想政治教育提质增效的有效路径,为推动高校思想政治教育内涵式发展、提升育人质量提供了借鉴。

基于线性规划的大连湾海域环境容量分析

基于非结构化网格的MIKE 21模型,在水动力(HD)模型的基础上叠加对流扩散(Transport)模块,考虑陆源排污口的影响,建立了大连湾海域二维污染物输运模型,对化学需氧量(COD)、溶解无机氮(DIN)、活性磷酸盐(PO_(4)^(3-)-P)环境容量进行了数值模拟.综合海洋功能区划要求和环境现状,采用线性规划的排海通量最优化法计算了各排污口的环境容量,提出了排污治理建议.结果表明大连湾内排污口的COD、DIN、PO_(4)^(3-)-P环境容量分别为17 349.1、1 532.7、148.7 t/a.COD仍有排污空间,多个排污口的DIN和PO_(4)^(3-)-P呈超负荷状态.污水处理厂是主要的超标排放源,需优先进行削减控制.研究为合理有效利用海域环境容量资源、制定环境管理决策提供了参考.

基于生命周期评价法的贝壳资源化利用环境效益分析*——以大连市为例

以贝壳为研究对象,运用生命周期评价(LCA)法对贝壳的常规处理方法和3种资源化利用方法的环境影响进行比较。结果表明,处理1kg贝壳,方案0(填埋)的环境影响值为1.04×10^-14;方案1(代替水泥生产中使用的石灰石)的环境影响值为-3.78×10^-12;方案2(代替浸没式生物滤柱中的陶粒填料)的环境影响值为-1.85×10^-14;方案3(代替砂作为建筑材料)的环境影响值为3.62×10^-14。方案1与其他3种方案相比环境效益最大。方案0中填埋过程的环境影响贡献最大,贡献率为56.60%;方案1、方案2、方案3中环境影响最大的环节是贝壳粉碎过程,贡献率分别为85.72%、93.55%、98.48%;3种资源化利用方案主要避免原材料开采过程的环境影响。

生态理念与创新能力驱动的生态环境观测实验教学探索

创新人才培养是时代赋予高校的重要使命,而推进生态文明建设是时代赋予环境专业的神圣使命。该研究提出以实际环境问题为导向、学生兴趣为依托、自主研究为方法及创新能力培养和生态理念构建为目的的野外实验课程建设探索。将习近平生态文明思想等思政元素融入实验教学,通过自主研究的方式,由学生根据指定研究对象自主选题、自主设计,针对校内外实际水、气、声等环境问题开展自主研究和分组汇报,任课老师点评指导;通过自主研究显著提升学生的兴趣,提高学生科研素质、创新能力、实践技能,同时培养学生的生态文明理念,得到学生良好的反馈。

大连市PM_(2.5)-O_(3)复合污染特征及潜在源区分析

为探究PM_(2.5)-O_(3)复合污染特征并分析潜在源区,文章基于大连市2019年高时间分辨率PM_(2.5)和O_(3-8 h)监测数据和气象数据,分析复合污染时气象特征,计算潜在源贡献因子确定潜在源区。结果表明:海平面压力为1008.6~1016 hPa、温度为14.5~21℃、相对湿度为48%~59%时更易发生PM_(2.5)-O_(3)复合污染;大连市西北和西南方向气流占比最大,西南方向在春、秋、冬3季携带的PM_(2.5)浓度最高,可达82.55μg/m^(3),且春季携带的O_(3)浓度最高,为109.83μg/m^(3),西北方向夏季气流携带的O_(3)浓度最高,为122.02μg/m^(3)。大连市PM_(2.5)和O_(3)污染受到山东省东北部、京津冀西南部和渤海海域等地区远距离输送的影响。研究结果表明,发生PM_(2.5)-O_(3)复合污染的气象条件更为严苛,大气污染区域联合防控时应重点关注山东省东北部、京津冀西南部等城市的外来输送影响。

氧氟沙星和诺氟沙星的水环境光化学转化:pH值及溶解性物质的影响

在模拟日光照射下,考察了氧氟沙星和诺氟沙星在纯水和天然水中的光降解行为,结果表明,氧氟沙星和诺氟沙星的光降解随p H增加(p H=4—10)先增快后减慢,两种抗生素以两性离子形态存在时光解最快.氧氟沙星和诺氟沙星在天然水中的光降解显著慢于其在相似p H条件下(p H=8)纯水中的光降解,天然水中的溶解性物质对两种抗生素的光降解总体表现为抑制作用.以Suwannee河富里酸为例,研究了溶解性有机质(DOM)的影响机制,发现淡水中高浓度的DOM主要通过竞争光吸收抑制氧氟沙星和诺氟沙星的光解,而海水中低浓度的DOM可以通过淬灭活性物种抑制两种抗生素的光解.天然水中的金属阳离子(Ca2+和Fe3+)和NO-3分别通过配位作用和光致生成·OH影响氧氟沙星和诺氟沙星的降解.由此可见,氧氟沙星和诺氟沙星在天然水中的光化学行为依赖于水体p H值和溶解性物质的综合影响.

硫代砷酸根在黄铁矿(001)晶面吸附的第一性原理研究

硫代砷酸根是地下水中重要的砷形态,其在黄铁矿表面的吸附解吸是决定砷迁移性的重要机制.然而,由于硫代砷酸根具有复杂的形态,难以通过实验研究在分子水平理解并预测其在黄铁矿表面的吸附性质.采用密度泛函理论(DFT)计算对不同硫代砷酸根在黄铁矿表面的吸附构型和吸附能开展了研究.结果表明,多种硫代砷酸根能够在黄铁矿(001)晶面上形成多种稳定吸附构型;质子化程度、吸附构型、吸附位点是决定硫代砷酸根在黄铁矿表面吸附性质的重要因素;硫代砷酸根在吸附过程中会发生明显的内部结构变化.研究成果为认清地下水等还原环境中砷形态转化及矿物-水界面吸附解吸机理提供了科学依据.

大连市饮用水中多环芳烃的概率致癌风险评价

饮用水中多环芳烃(PAHs)的水平及其致癌风险直接关系到居民的身体健康。考察了大连市饮用水中14种典型PAHs的质量浓度,并应用概率致癌风险分析方法评价饮用水中PAHs对不同年龄段和性别人群的致癌风险。结果表明:饮用水中基于苯并(a)芘的毒性当量为3.6ng/L,低于国家饮用水标准。对儿童和青年,饮用水中PAHs引起的累积概率为90%的致癌风险分别为6.2×10-7和7.4×10-7,低于美国环保局建议的致癌风险值10-6,且性别间的差异很小;对成年人,累积概率为90%的致癌风险为1.7×10-6,饮用水中PAHs对成年人具有潜在的致癌风险,并且女性大于男性。同时分析了影响概率致癌风险评价的主要因素,其中饮用水中PAHs毒性当量的变化对致癌风险评价结果影响最大。

大连沿海常见海产品PFOS和PFOA的暴露水平调查

文章应用液相色谱-质谱分析方法,对2009年春季大连沿海常见海产品体内PFOS和PFOA的暴露水平进行了调查。鱼、蟹、乌贼和海胆肌肉中PFOS的平均暴露水平分别为0.40 ng/g,0.07 ng/g,0.09 ng/g及0.12 ng/g(湿重),而PFOA的平均暴露水平分别为0.06ng/g,0.01 ng/g,0.06 ng/g及0.10 ng/g(湿重)。鱼类肝脏中PFOS和PFOA的平均暴露水平分别为0.90 ng/g和0.24 ng/g。调查结果表明,大连沿岸常见海产品体内普遍检测到PFOS和PFOA,并且肝脏中PFOS和PFOA暴露水平均高于肌肉组织。通过比较发现,大连沿岸鱼类样品中PFOS的暴露水平低于美、日等国家的沿岸海域鱼类的暴露水平。

区域规划中纳污海域海洋环境容量计算方法研究

由于影响海洋污染物变化的海洋学和生态学过程的复杂性,尚没有建立起来计算海洋环境容量的普遍方法。本文运用分区达标控制法对大连市金港区总体规划中纳污海域的COD,无机氮,PO4-P和石油类污染物的海洋环境容量进行了计算。通过分区达标控制法计算结果为21500、2942、126和763 t/a。

环境监测实验教学改革的研究和探索

分析了目前环境监测实验教学存在的问题,结合我校环境监测实验教学改革实践,就环境监测实验教学师资队伍建设、教学内容、教学方法及考核体系改革、环境监测实验与专业实习、创新实验融合等问题进行了探索,旨在提高环境监测实验教学的质量,培养学生的创新思维和动手能力。

银基催化剂调控及其甲醛催化氧化性能研究

银基催化剂具有较好的氧化能力,在环境催化领域具有良好的应用前景.采用等体积浸渍法制备银基催化剂,考察了助剂种类、预处理气氛和温度、载体孔道结构等制备工艺条件对银基催化剂上甲醛(HCHO)催化氧化性能的影响.实验结果表明,在6%的Ag/SBA-15催化剂中添加3%的Fe助剂能显著提高催化剂的HCHO催化氧化性能,先后采用O_(2)和H_(2)处理有助于提高催化剂活性,载体孔道结构对HCHO催化氧化活性影响较小,采用共浸渍法制备的银基催化剂的性能优于两步浸渍法制备的催化剂的性能.其中采用共浸渍法制备的AgFe/SBA-15催化剂,在O_(2)(600℃)和H_(2)(400℃)先后处理后,表现出良好的HCHO催化氧化性能,在75℃时可将HCHO完全转化为CO_(2)和H_(2)O.

环境毒理学设计性实验教学探索

环境毒理学实验目前仍存在教学模式多元化不足、学生自主性体现不充分的问题。构建环境毒理学设计性实验教学模式,符合高等教育培养目标,与建设高水平研究型大学的发展目标相适应,同时符合该课程内容和特点,有利于对学生创新素质和实践能力的培养。拟通过设计由科研前沿问题组成、创新性强、且符合学生知识背景和实验条件的设计性实验体系,建立科学全面的考核与评价系统,实现环境毒理学设计性实验教学模式。

生态文明新时代下环境监测实验教学改革

课题组以大连理工大学环境学院环境监测实验教学为例,就环境监测实验教学内容、教学方式及评价体系进行改革,旨在提高环境监测实验教学质量,增强学生的创新思维和解决复杂环境监测问题的能力,培养生态文明建设新时代下的现代环境监测人才。

固相萃取/高效液相色谱-串联质谱法同时检测环境水样中24种农药残留

建立了一种固相萃取/高效液相色谱-串联质谱(SPE/HPLC-MS/MS)同时检测水体中24种农药的分析方法。样品用乙腈提取后,经固相萃取小柱富集净化。以乙腈-0.1%(体积分数)甲酸水溶液为流动相梯度洗脱,在电喷雾离子源正离子模式下(ESI+)采用多反应监测(MRM)模式检测。结果显示,24种农药在1~200μg/L范围内具有良好的线性关系,相关系数(r2)均不小于0.998,水样中3个添加水平(5、20、100μg/L)下的回收率为65.9%~127.8%,相对标准偏差(RSD)为0.7%~14.2%;方法检出限为0.05~0.71 ng/L。采用该方法对大连地区10个河流入海口及2个水库的水样进行了检测,12个站位的样品中共检出10种农药,质量浓度为0.2~558.3 ng/L。结果表明,所建立的SPE/HPLC-MS/MS方法高效、灵敏、可靠,可用于实际水体中多种农药的同时检测。

大连市工业源挥发性有机物排放调查及减排分析

以大连市2013年的挥发性有机物(VOCs)排放调查结果为基准,核算了大连市2017年14个重点工业行业的VOCs排放量和累计削减比例,并调研了大连市重点工业行业的减排措施。结果表明,2017年大连市工业源VOCs排放总量为4.0万t,其中精炼石油产品制造行业是大连市工业源VOCs排放的最主要来源,占排放总量的40.5%。大连市14个县(市、区)工业源VOCs排放贡献率最大的3个依次是甘井子区、金普新区和保税区,分别达到28.6%、25.6%、20.7%。相比2013年,2017年大连市工业源VOCs累计削减比例为10.0%,其中精炼石油产品制造行业的累计削减比例最大,达到5.3%。累计削减比例最大的3个县(市、区)分别为金普新区(2.9%)、保税区(2.8%)、旅顺口区(1.6%)。目前,大连市已经启动重点工业行业企业深度整治工作,推行“一厂一策”模式。不同VOCs控制技术的联合应用是提高工业企业VOCs治理效果的有效措施。

高校研究生专业课程思政教学的探索与改革--以环境反应过程原位在线分析技术课程为例

文章以环境专业研究生的环境反应过程原位在线分析技术专业课程教学为例,探讨如何将研究生专业课程与思政元素相结合,有效地把正确的价值观巧妙地融合到环境专业课教育教学中,旨在将知识传授、能力培养与价值引领等多元化统一,全方位立体化树人,培养具有中国特色社会主义责任感与使命感的环境专业应用型和研究型人才。