环境工程专业生产实习教学环节设计与实践——以成都理工大学环境工程专业为例

环境工程专业生产实习是综合性较强的实习实践课程,对培养学生理论联系实际、分析与解决问题、综合分析与表达、团队协作等能力具有重要作用。论文系统总结了生产实习存在的突出问题,对生产实习的教学环节进行设计与实践,探索以学生为核心的“学习—实践—总结—反馈—再学习”的实习实践新模式,丰富实习内容与方式,完善全过程考核评价体系,完善课程反馈体系,为推进实习实践类课程教学改革提供支撑与参考。

钒钛磁铁矿冶炼渣场周边土壤-鱼塘-河流系统中钒铬分布特征及生态风险评价

为探究冶炼废渣中钒(V)和铬(Cr)对周边环境的影响,采集渣场周边土壤、沉积物、鱼塘底泥、鱼塘水和河水样品,分析V和Cr的浓度、赋存形态,并采用富集因子法、地质累积指数法和潜在生态风险指数法对V和Cr的污染状况和生态风险进行评价。结果表明,研究区土壤中V和Cr平均含量分别约为四川省背景值的2.6和4.0倍,富集程度分别为轻微和中度富集;沉积物中V、Cr平均含量分别约为对照沉积物的5.0和3.2倍,底泥中V、Cr平均含量分别约为对照沉积物的5.5和1.4倍,V和Cr富集程度均为中度和轻微富集;水样表现为V污染,鱼塘水和河水V平均浓度分别约为金沙江水样的17.6和1.8倍。研究区V和Cr主要以残渣态形式存在于土壤中,其占比分别为57.1%和89.4%,沉积物和底泥中V和Cr残渣态占比分别为20.1%和74.9%,各环境介质中V的生物可利用率及迁移率要远高于Cr;结合V和Cr地球化学性质分析,研究区环境介质中V和Cr可能主要以V 5+和Cr 3+形式存在。污染评价结果表明,土壤中V、Cr污染程度分别为轻微和中度污染,沉积物与底泥中V、Cr污染程度分别为中度和轻微污染,V和Cr均对生态系统构成轻微风险。因此,为保护研究区域生态系统和公共健康,应尽快修复受污染土壤和沉积物。

皖南地区工业聚集地土壤重金属生态风险和健康风险评价

为探究皖南地区工业聚集区土壤重金属生态及健康风险,文章选取典型代表地青阳县,通过实地调研获取其矿业、工业、居民、产业园4类用地重金属质量比数据,分析表层土壤重金属Cu、Ni、As、Cd、Hg、Pb的空间分布特征、污染程度、重金属溯源、生态风险和健康风险。结果表明,研究区域表层土壤重金属质量比的空间分布差异显著,总体呈现北高南低、西高东低的趋势。研究区北部存在较强的潜在生态风险,其中工业区和居民区的潜在风险指数相对较高。在健康方面的影响上,经口摄入是主要风险途径,Pb和As的影响远高于其他重金属,且儿童大于成人。重金属Ni主要来自于矿业行业和产业园区,重金属Pb、Hg主要来自于工业区和居民区,重金属Cd主要来自于工业区,重金属Cu和As的来源相对平均。

生境数量和生境质量以及气象因子对成都市粪食性金龟物种多样性的影响

城市化是最具破坏性的土地利用形式之一,其带来的环境变化常导致生物多样性下降。探究环境因子(生境数量、生境质量、气象因子)对环境指示生物粪食性金龟物种多样性的影响对城市生物多样性保护具有重要意义。于2021年7月和9月在成都市不同城市化梯度(城区、近郊、远郊)内选取3种生境类型(林地、灌丛、草地)共18个样地,采用诱罐法采集粪食性金龟。结果表明,1)共采集粪食性金龟5属8种1149头,隶属于同一行为类型(直接掘洞型),且多为小体型(体长<13.0 mm)。嗡蜣螂属(Onthophagus)是研究区域的优势属(4种,1066头),巴氏驼嗡蜣螂(Onthophagus balthasari)总个体数最多(667头)。2)回归分析结果显示,生境数量和生境质量均能显著影响粪食性金龟物种多样性,但气象因子影响不显著。粪食性金龟总个体数与林地面积、灌丛面积显著正相关(p<0.05);物种丰富度与灌丛面积显著正相关(p<0.05);Hill-Shannon多样性与灌丛面积、草地面积、归一化植被指数(NDVI)显著正相关(p<0.05);Hill-Shannon均匀度与灌丛面积显著负相关(p<0.05)。3)基于Akaike信息量准则(AIC)和方差分解分析(Variance Partitioning Analysis)结果显示,生境数量解释粪食性金龟物种多样性相对重要性最高,对总个体数、物种丰富度、Hill-Shannon均匀度的独立效应最高,分别为21.3%、17.8%、15.6%。综上,灌丛面积、林地面积、草地面积、NDVI是影响粪食性金龟物种多样性的关键因子,生境数量相比于生境质量和气象因子更能影响其物种多样性。合理规划城市植被覆盖面积以及保护现有植被质量是保护粪食性金龟物种多样性的有效措施。

“青年红色筑梦之旅”活动实效性提升路径初探——以C大学为例

“青年红色筑梦之旅”活动是双创实践教育和思政教育的重要载体,提高其实效性具有重要的现实意义。调研C大学“青年红色筑梦之旅”活动发现,个体因素、环境因素和前期准备因素是影响该活动实效性的3个重要因素。对此,从3个方面提出提升“青年红色筑梦之旅”活动实效性的对策:对标金课建设的“两性一度”原则,以课程化思维指导“青年红色筑梦之旅”活动的开展;从“校院师生”四维度精准发力;坚持与国家重大战略紧密结合。

煤矿煤矸石山生态环境恢复治理技术分析

我国是煤炭资源大国,煤炭也是我国社会经济发展重要的矿产能源。近年来为了满足我国能源供应的稳定性,煤炭资源开采量逐年上升,也带来了许多生态环境问题。许多地区的煤炭开采工艺较为落后,但仍采用了高强度、大规模的开采模式,对周边生态环境带来了巨大的压力,造成了诸多生态环境问题,课题研究由此出发,深入分析煤炭开采可能产生的地质问题以及危害,重点对矸石山存在的问题进行研究,并有针对性的提出了矸石山生态环境恢复治理的方案和技术。

西南山区生态保护红线划定方法优化-基于生态地质环境脆弱性评估

生态系统服务功能重要性评估及生态环境敏感性评估是划定生态保护红线的基本方法。以生态系统敏感性及服务功能为核心的红线划定指标体系,未能准确反映山地复杂地质环境对生态环境的影响,使得生态红线划定缺乏地质-地理过程的支撑。以地质环境与地理环境互馈为基础,构建西南山区生态地质环境脆弱性评估指标体系,以我国典型山区四川省为研究区,通过将脆弱性格局与基本方法划定的生态保护红线叠置分析,提出了基于“生态地质环境共同体”理念的山区生态保护红线划定优化方法。结果表明:生态保护红线与脆弱性评估格局基本一致,面积有差异;生态保护红线划定方法充分刻画生态系统保护格局,脆弱性格局更好反映国土空间开发保护状况,山区地质与地理过程是塑造生态红线分布格局的关键影响因素,基于生态地质环境脆弱性评估视角的2种优化方案,集中、全面反映生态系统优先保护及国土空间开发保护格局,但应合理预留人类聚居空间及生产空间。

微塑料在土壤-地下水中的环境行为及其生态毒性研究进展

微塑料已成为一类新型污染物遍布全球各个角落,由此产生的环境问题日趋严峻。第二届联合国环境大会上将微塑料污染列为环境与生态科学研究领域的第二大科学问题。目前大多数研究集中在海洋环境方面,有关土壤-地下水系统中微塑料的环境行为及生态毒性相关研究还较为薄弱。本文基于大量文献调研,较系统地回顾梳理了有关土壤-地下水中微塑料的来源、迁移归趋及其生态毒理效应的研究成果,并对未来研究做出评述和展望,旨在促进土壤-地下水系统中微塑料污染的相关研究。

成都市水生态足迹的时间分布特征及其影响因素

为了加强对成都市水资源可持续利用的规划与管理,运用水生态足迹计算模型分析成都市2000-2016年水生态足迹变化,并基于LMDI分解法分析成都市水生态足迹影响因素。结果显示,成都市水资源总量生态足迹逐年增大,2012年以后略有下降;农业用水在整个用水结构中占比最高,生态足迹最高;其次为工业用水、生活用水、生态用水占比。成都市2000-2016年水生态承载力先增大后降低,水生态盈余(赤字)逐年增大,万元GDP水生态足迹逐年下降,水资源负载指数逐年提高。说明成都市水资源利用程度高、利用效率高,但开发潜力小,水资源供给压力依然巨大。从影响因素的结构性分析来看,经济因素发挥主导作用,结构因素的抑制作用还未显现,人口因素的促进作用不够显著,技术因素的抑制作用显著。

成都市工业区绿地土壤重金属形态分布特征及生态风险评价

为了解成都市工业区绿地土壤中重金属的形态分布特征及生态风险情况,以成都市各区县工业区绿地土壤为研究对象,分析了土壤重金属Cr、Cd、Pb、Cu、Zn的赋存形态特征,并选用了基于形态分析的原生相与次生相比值法(RSP)和风险评价编码法(RAC),对研究区内土壤重金属的生态风险进行了评价与讨论。结果表明:(1)成都市工业区绿地土壤中Cr、Pb、Cu和Zn的赋存形态几乎都以残渣态为主(Pb:48.7%—84.25%、Cu:63.82%—94.45%、Zn:67.54%—95.58%、Cr:81.73%—92.49%),但Cd的赋存形态分布差异较大(Cd:0.00%—93.02%);(2)由次生相与原生相比值法评价结果可知,除Cd为中度污染外(RSP=2.84),Cr、Pb、Cu和Zn次生相与原生相比值均小于1,这表明研究区内Cd污染较其余几类重金属更严重;(3)根据风险评价编码法评价结果,研究区内重金属生态风险强弱顺序为Cd(14.62%)>Pb(1.61%)>Cu(1.29%)>Cr(1.02%)>Zn(0.86%),其中中部东南侧Cd的生态风险相对较高。综合上述评价结果,成都市工业区绿地土壤中主要重金属污染因子为Cd,且其生态风险远高于其他重金属,在今后的风险管控及土壤修复过程中应被重点关注。

基于生境质量和生态廊道的国土空间生态修复关键区研究——以丹巴县为例

识别关键区是开展国土空间生态修复规划的前提。本文基于生境质量与生态廊道共同识别丹巴县生态修复关键区。结果显示:(1)1985—2020年,全县平均生境质量指数大于0.95,常年低生境质量区位于丹巴县县界边缘;(2)丹巴县共识别出8个生态源地与16条生态廊道,廊道网络结构复杂;(3)丹巴县共识别出生态夹点26处、障碍点18处、断裂点22处,这些生态夹点、障碍点、断裂点以及常年低生境质量区均为生态修复关键区。总之,丹巴县生态修复关键区整治应采取森林抚育、天然牧草地保护等自然恢复措施为主,结合生态复绿、造林固坡等人工措施为辅。

生态资产评估及管理方法研究进展

生态资产是支撑区域可持续发展的基础。科学评估资产的数量和质量是进行开发利用的前提。通过对生态资产概念与内涵、分类体系、监测方法与指标的辨析与梳理,重点对生态资产监测与评估方法进行了总结,进而讨论了生态资产管理与应用。最后,针对生态资产概念、分类方面存在的问题,建议注重生态资产分类标准及评估指标体系研究,明确生态资产产权、构建生态资产账户体系、创新资产管理机制,以进一步提高生态资产管理水平。

不同生态修复措施对藏东南工程边坡植被重建的作用

[目的]评价青藏高原派墨公路生态恢复过程中环境因素对边坡植物群落的影响,为藏东南工程扰动区生态恢复计划提供理论依据。[方法]以藏东南新修派墨公路为研究对象,基于沿线边坡生态恢复植物群落调查,分析群落盖度、物种多样性指数(Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数、Margalef丰富度指数、Pielou均匀度指数)、群落加权性状值(比叶面积、叶干物质含量、叶氮含量、叶磷含量)与环境变量(海拔、修复措施)的关系,探究当前恢复重建植物群落对环境变量及工程措施的响应。[结果](1)海拔显著影响Margalef丰富度指数、叶干物质含量(p<0.05);(2)高强度的措施显著提高群落盖度、比叶面积、叶氮含量(p<0.05),但对叶磷含量有显著负向作用(p<0.05);(3)人为高度干预的SJP技术能够显著增加高海拔植物的叶干物质含量,对群落修复效果总体较好。[结论]海拔高度和修复措施是派墨公路沿线边坡植物群落恢复的主要影响因素。随着海拔升高,植被自然恢复难度增大。应加大人为修复措施强度,避免引起高寒地区生态退化。

酯类液晶酸浸分解转化特性及环境风险

选取酯类液晶为研究对象,通过气相色谱仪-质谱仪联用(GC-MS)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)研究了不同酸浸参数对其分解转化及产物类型的影响,利用ECOSAR毒性评估软件评价了酸浸产物的毒性及环境风险.结果表明:液晶酸浸分解转化率随硫酸浓度、反应时间、反应温度的提高而增加,分别最高可达46.3%、25.33%、35.41%,且对比发现转化产物类型不受酸浸参数变化影响;酯类液晶在硫酸强氧化作用下分解成含有酰基、羧基、羟基等自由基的化合物,这些自由基再进一步结合,最终生成液晶中间体及小分子有机物,酯类液晶酸浸产物包括氰基联苯酚、环戊酸,2-乙酰基-5-甲基-、3-壬烯酸、4-戊基苯酚这4种物质,分解产物类型与液晶结构有关;酸浸产物除环戊酸,2-乙酰基-5-甲基-外,均为有毒有害物质,对环境具有潜在威胁,需加以关注.

西北城市饮用水水源地环境问题与对策

通过梳理西北地区城市饮用水水源地环境保护现状,系统分析了水源规范化建设过程中存在的主要问题与不足,并从制度建立与水源建设、保护区划分、水质改善、环境监管等方面提出了相应的对策,为下一步水源管理、环境整治及风险防控政策的实施提供了参考。

聚多巴胺包埋纳米过氧化钙缓释过氧化氢影响因素

合成了一种聚多巴胺包埋的缓释纳米过氧化钙(nCaO_(2)@PDA),通过控制变量法,探究各类地下水环境影响因素对该复合材料缓释过氧化氢效能影响.结果表明:过氧化氢释放量与环境温度、多巴胺包埋厚度、溶液初始pH值呈显著负相关关系.进一步探究了表层核壳PDA的作用机理,受PDA核壳表面功能性官能团邻苯二酚基团作用,复合材料在缓释过氧化氢过程中可有效地抑制体系pH值的上升.

城市大气颗粒物中锑污染研究进展

随着工业化和城市化发展,高强度人类活动及锑化合物的广泛使用使城市大气环境中锑污染日趋严重。进入大气中的锑能长时间驻留并随大气环流进行长距离迁移造成跨区域污染。鉴于锑对人体的潜在毒性及致癌性,城市大气环境锑污染引起学术界和国家相关部门的高度重视,然而目前国内关于大气环境中锑的研究仍处于初期阶段。对城市大气颗粒物中锑的来源、污染特征、源解析等方面进行综述,在此基础上对大气环境中锑污染来源、迁移转化过程研究中的锑同位素应用前景进行展望,为进一步开展城市大气颗粒物锑污染研究、防治和环境管理提供参考。

印迹壳聚糖吸附剂对镍离子的选择性吸附行为研究

为了有效分离软锰矿浸出液的镍离子,研究采用离子印迹技术,以壳聚糖为基体,制备了镍印迹壳聚糖珠体(Ni2+-imprinted Chitosan Beads, Ni-CTS)。采用傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FT-IR)对Ni-CTS进行了表征,考察了不同锰离子质量浓度背景及实际软锰矿浸出液中Ni-CTS对镍离子的选择性分离效果,以乙二胺四乙酸二钠(Ethylene Diamine Tetra-acetic Acid, EDTA)为解吸液对吸附剂的再生性能进行了研究。试验结果显示:在高质量浓度锰离子背景下,Ni-CTS对镍离子显示了较高的选择性,且先被吸附的锰离子会被后面吸附的镍离子取代,在Ni-CTS上存在对镍离子特异性吸附的活性位点。经过5次再生试验后,Ni-CTS对镍离子吸附质量比约为12.1 mg/g,仍表现出良好的吸附性能。在实际软锰矿浸出液中,吸附反应后浸出液中的锰镍质量浓度的比值由3 020提高到了8 635。

海绵状镍印迹壳聚糖吸附剂对软锰矿脱硫尾液中镍离子的选择性去除性能研究

为了选择性去除软锰矿脱硫尾液中镍离子以提高硫酸锰纯度,以壳聚糖为基体,研究了采用离子印迹法和化学发泡法制备海绵状镍印迹壳聚糖吸附剂Ni^(2+)-IIP,探讨了其在模拟二元溶液中的竞争和选择性吸附行为,并考察了温度、吸附时间和脱硫尾液pH对实际软锰矿脱硫尾液中镍离子吸附量和去除率、锰离子损失率的影响。结果表明:在模拟二元溶液中,虽然锰镍离子之间存在竞争吸附,但是Ni^(2+)-IIP仍对镍离子保持了较高的选择性;在实际软锰矿脱硫尾液中,当pH=5.0、吸附温度40℃、吸附时间1440 min时,镍离子吸附量和去除率分别为15.3 mg/g和90%,而锰离子损失率约11%;经过5次吸附—解吸循环,Ni^(2+)-IIP对脱硫尾液中镍的吸附量仅降低13.1%,再生性能良好。Ni^(2+)-IIP能选择性地去除脱硫尾液中的镍离子,实现硫酸锰溶液提纯。

海藻酸钠/三元水滑石复合微球的制备及其吸附性能研究

采用水热法将十二烷基苯磺酸钠(SDBS)修饰到煅烧的MnMgFe三元水滑石上,结合海藻酸钠(SA)阳离子形成新型复合微球(SA@MFMc-S),用于吸附亚甲基蓝。该策略具有绿色环保、易回收利用、受pH值和温度影响较小的优点。利用单因素变量实验对反应条件进行优化,并拟合吸附动力学、热力学模型,初步分析了材料的吸附机理。结果表明:最佳实验条件为303 K、pH=8、固液比为0.33 g·L^(-1)、反应时间为360 min。吸附过程符合Langmuir吸附等温线,最大吸附容量为743.86 mg·g^(-1),是自发的放热反应,吸附动力学可用伪二级动力学方程描述。经SEM-EDS、BET、XRD、FTIR方法表征吸附前后的微球,发现主要参与吸附反应的官能团是羧基和羟基,同时存在苯环之间的π-π键作用力。这项研究成果为高浓度亚甲基蓝废水处理提供了一种高去除率和高吸附容量的绿色方法。