基于新工科理念的给排水科学与工程概论课程改革探讨

随着“新工科”建设的深入推进,高校工科课程需要进行深刻变革,以适应现代工程领域的需求。在 给排水科学与工程专业中,创新与实践能力的培养成为教学改革的关键方向。传统教学方法无法满足新兴技术和 行业发展的要求,必须通过新的教学模式来激发学生的学习兴趣,提升其工程实践能力和跨学科的综合素质。本 文深入探讨了《给排水科学与工程概论》课程的现状及其面临的挑战,提出了若干教学改革策略,包括项目导向教 学法、翻转课堂模式、跨学科融合以及强化实践教学环节等。这些改革举措旨在提升学生的创新思维、实践能力 与团队协作精神,为高校工科课程在新工科背景下的改革提供坚实支持。

农垦对草甸草原生态系统温室气体(CH_4和N_2O)的影响

2012～2013年在呼伦贝尔谢尔塔拉牧场对天然草甸草地和草地开垦农田后,不同农作物种植和管理措施下甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）排放进行了野外实地观测.结果表明,天然草甸草地和农田均为大气CH4的吸收汇、N2O的排放源.在生长季,天然草甸草地开垦增强了土壤的N2O排放量,但是对土壤CH4通量的影响却存在较大的不确定性.在相同的气象条件下,作物类型对生长季农田CH4和N2O排放通量都没有影响.在生长季,灌溉对干旱农田的CH4平均吸收通量没有显著影响,但降低了干旱农田N2O的平均排放通量.2012年和2013年农田CH4和N2O的差异主要是因为降雨量不同导致的年际差异.回归分析表明,N2O排放通量与土壤湿度呈线性相关,与土壤温度没有相关性,CH4的吸收通量与土壤温度呈线性相关,与土壤湿度呈线性负相关.土壤湿度是影响土壤CH4吸收和N2O排放的主要因素。

羟基氧化铁改性硅藻土对六价铬的吸附性能

利用羟基氧化铁对硅藻土进行改性制备复合吸附剂,然后用一次平衡法研究了复合吸附剂对水体中铬酸根的吸附性能。实验结果表明:pH值为1.0,废水中Cr(VI)质量浓度不大于100 mg/L,吸附剂用量为0.5 g,吸附平衡时间为30min左右时,对六价铬的去除率达85%。动力学研究结果表明,Cr(Ⅵ)在复合吸附剂上的吸附动力学可以利用拟二级动力学方程较好的描述。吸附平衡研究结果表明,Cr(Ⅵ)在复合吸附剂上的吸附既可以利用Langmuir模型又可以利用Freundlich模型加以描述,这可能是由于复合吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附既有单层吸附又有多层吸附。

冻融对内蒙古温带贝加尔针茅草甸草原N2O通量的影响

本研究以内蒙古呼伦贝尔草甸草原为研究对象,通过室内模拟实验与野外观测实验相结合,分析不同土层、放牧与封育、长期与短期冻融、不同冻融频率与冻融温差强度对草地土壤N2O产生与排放的影响.结果表明：冻融期间,从地表到下层15cm土壤N2O的产生速率随深度的增加而逐渐减少,N2O的产生主要来源于0～9cm的表层土壤；冻融期间温差相同的情况下,冻融次数越多,N2O的产生速率越小；N2O的产生速率随着温差的变小而减少；冻融期间封育样地的N2O排放量大于放牧样地,且封育样地的N2O排放量占全年排放总量的25.09%,大于放牧样地（12.38%）,但从观测年排放总量看,放牧却促进了草地N2O源的功能；草地春融期间的N2O排放量是整个冻融期N2O排放量的最大贡献者.

西藏那曲地区夏季降水中生物冰核的分布特征

于2013年6~10月在高海拔的西藏那曲地区采集雨水样品,共获得6月份和7月份两个有效样品.通过液滴冻结实验,对雨水样品中大于0.22μm的气溶胶颗粒物的冰核活性进行检测,同时对不同处理（原样雨水、滤液、添加蛋白变性剂、加热煮沸）的雨水样品的冻结温度进行检测.结果显示,6月份和7月份原样雨水样品的平均冻结温度分别为-13.3℃和-8.7℃.在-10℃以上,雨水样品中存在对蛋白变性剂和加热敏感的生物冰核,但不同月份雨水中的生物冰核对雨水液滴的冻结所起的贡献不同.7月份雨水样品中的高效生物冰核对液滴在较高温度下冻结起到主要的催化作用,而6月份雨水样品中的生物冰核对液滴冻结未起到显著作用.经0.22μm滤膜过滤的雨水滤液样品中,仍然存在高效生物冰核,但目前尚未确定其主要成分.通过对雨水样品中细菌16S r RNA基因和真菌r RNA内转录间隔区及5.8S r RNA的ITS1-5.8S-ITS2基因进行克隆测序分析,获得西藏那曲地区夏季6月份和7月份雨水样品中细菌和真菌的群落组成.发现微生物群落组成中包含了具有高效生物冰核活性的假单胞菌属（Pseudomonas）细菌和镰刀菌属（Fusarium）真菌.

预涂覆膜重力流超滤工艺的过滤性能与滤饼层特性

重力流超滤(GDM)具有操作简单、能耗低、维护少等特点,但稳定膜通量较低、生物滤饼层性能仍需改善。针对GDM生物滤饼层对稳定膜通量作用的关键问题,构建了铝基絮体(ABF)预涂覆GDM(ABF-GDM)工艺,研究了其过滤性能和滤饼层特性,阐明了ABF预涂覆层对生物滤饼层特性的作用机制。ABF-GDM工艺的稳定膜通量为6.70 L/(m^(2)·h),比GDM提高了19.22%;滤饼层阻力和膜孔阻力分别为2.11×10^(12)m^(-1)和1.99×10^(11)m^(-1),比GDM降低了21.60%和19.37%;稳定阶段对溶解性有机碳和氨氮的平均去除率分别为22.10%和89.81%,比GDM提高了7.48%和5.92%。ABF预涂覆滤饼层可明显提高GDM生物滤饼层的粗糙度和多孔性,并降低胞外聚合物(EPS)含量,其中ABF-GDM的表面孔隙率达34.24%,比GDM高31.22%;EPS中蛋白质和多糖含量分别为723.40、1013.18 mg/m^(2),分别比GDM降低22.17%和31.92%。ABF预涂覆层可改变生物滤饼层的微生物群落结构,其中关键菌属的相对丰度变化可直接影响生物滤饼层的形貌结构和生化组分,使得ABF-GDM的滤饼层粗糙多孔性增加、EPS含量降低、稳定膜通量提高。