“PAD+OBE”驱动下本科课堂教学探索与实践——以“大气污染控制工程”为例

“大气污染控制工程”是环境科学与工程专业的一门核心课程。为解决教学中现有问题,以充分调动学生主体性和积极性,采用对分课堂(PAD)和成果导向教育(OBE)混合教学,以期实现教学目标。通过重构教学体系,融入思政教育,优化反馈机制,构建完整的教学闭环,有效提升了教学效果。在课程实践中,强化学生知识体系,提高创新协作能力,从而培养高素质大气环境类人才,满足地方和国家层面大气污染防控战略需求。该教学模式为厘清大气污染成因及治污提供基础,也为推进本科“双万计划”提供经验及借鉴范例。

课程思政在环境科学与工程专业大气污染控制工程课程中的融入及实践

课程思政是将思想政治教育融入高等及其他教育中专业课程的过程,旨在提升学生的思想道德与科学文化素质,是应对当代教育挑战、促进全面人才培养的重要策略。在环境科学与工程,特别是大气污染控制工程中,课程思政的融入有助于加强环保意识,促进学生全面发展,培养解决实际问题的能力,并响应社会和环境挑战。通过整合课程内容、使用案例教学、问题导向学习、实践教学及专业思政教师团队协作等方法,可以有效推进课程思政的实施。同时,建立一个全面、科学、发展的评价体系,定期进行效果评估,对于课程思政的持续改进和优化至关重要。尽管面临内容整合、师资培训、学生动机、资源配备及评估方法等挑战,但持续的探索和实践将为培养高素质工程技术人才打下坚实基础。

环境工程中大气污染的处理思路探析

本文旨在研究环境工程中大气污染的处理思路。通过深入探讨大气污染概况、治理原则、处理技术及大气净化与气象条件的关系,并进行案例分析,为大气污染治理提供理论和实践指导。

环境工程中的云南昆明大气污染防治管理措施

不断加快的城市化进程和迅猛发展的经济,让大气污染问题受到了人们的高度关注。现阶段,大气污染已破坏了生态平衡,严重影响到了人们的健康生活。虽然各国在防治大气污染方面已出台了多项政策,采取了一系列措施,且有所成效,但在具体应用时还是面临诸多挑战。所以,本文希望通过深入分析、研究云南昆明环境工程中大气污染的防治管理措施,在理论、实践方面为大气污染防治工作提供有效参考依据。

石家庄某地区大气降尘重金属污染特征与风险评价

为了解石家庄某地区大气降尘中重金属的质量比及对环境和人体健康的风险水平,测定大气降尘中Cd、Hg、As、Pb、Cr、Cu、Ni、Zn的质量比,利用地累积指数评价法、潜在生态风险评价法和健康风险评价模型进行风险评价。结果显示:大气降尘重金属平均质量比由大到小依次为Zn(974.67 mg/kg)、Cu(640.28 mg/kg)、Cr(202.40 mg/kg)、Pb(91.08 mg/kg)、Ni(58.92 mg/kg)、As(19.27 mg/kg)、Cd(1.34 mg/kg)、Hg(0.11 mg/kg),重金属平均质量比超出全省土壤背景值8.26倍。重金属元素的污染程度由大到小依次为Cu、Cd、Zn、Hg、Pb、Cr、Ni、As。除了Cd为极强生态危害,Hg为很强生态危害,Cu为强生态危害外,其他元素均为轻微危害。研究区域内儿童和成人的致癌风险均在可接受范围,成人的非致癌风险可接受,但儿童的非致癌风险不可接受。

高海拔下不同伞形结构750kV合成绝缘子短样交流污秽闪络特性及其比较

为适应高海拔污秽地区750kV线路外绝缘选择的要求,在人工气候室内模拟高海拔气压条件对三伞五组合伞形和大小伞形结构的二种750kV合成绝缘子短样的污秽闪络特性进行了试验研究,分析了试品污闪电压和污闪梯度与伞裙结构的关系以及海拔高度或气压对污闪电压的影响。结果表明:合成绝缘子的污闪电压与伞裙结构有密切关系;在同样的最短干弧距离下,简单伞形结构的合成绝缘子具有更高的污闪电压和污闪梯度,对于伞形结构复杂的合成绝缘子,虽然其爬电距离提高了,但其污闪电压没有明显提高;高海拔下合成绝缘子的气压影响特征指数n大于瓷和玻璃绝缘子,并受伞裙结构形式、污秽程度的影响,且随着污秽程度增加,n逐渐减小,此外,染污方法和方式对n也有一定影响但不明显。

区域污染对北京市采暖期SO_2污染的影响分析

结合调查统计的2002年北京市及周边地区污染源排放资料,以GIS地理信息系统作为污染源数据库的可视化载体,利用美国EPA最新发展的区域空气质量模式Models-3/CMAQ,对2002年1月北京市SO2区域污染情况进行模拟,并在此基础上,研究区域污染对北京市采暖期SO2污染的影响。对比模拟结果和同期地面监测资料发现,两者具有较好的相关性,模式较好地反映了2002年1月北京市SO2污染的变化趋势。周边影响结果显示,2002年1月周边污染对北京市SO2月平均贡献率为9.8%,日均浓度超标(大于150μg/m3)天数内周边贡献平均为11.0%。采暖期北京SO2浓度周边地区贡献较少,主要来源于北京本地污染源。周边省市对北京SO2的月平均贡献率存在季节差异,分别为春22.3%、夏12.9%、秋17.2%、冬9.8%。但就总体而言,周边省市对北京市SO2浓度的贡献率普遍较低,这是因为SO2在大气中的生命周期较短,在长距离传输及扩散过程中不断发生化学转化,并通过干、湿沉降过程不断被清除。但考虑到周边省市SO2排放可能造成气溶胶粒子以及酸雨等二次污染问题,对北京市空气质量存在潜在危害,因此对外地源也应给予一定重视。

兰州市主城区大气降尘和表层土壤重金属污染特征与评价

同一区域大气降尘和表层土壤中重金属的污染特征能够反映出重金属污染物在大气-土壤系统中的迁移、传输和扩散规律。在兰州市主城区设置10个采样点,分别采集大气降尘及附近表层土壤样本,分析大气降尘和表层土壤中6种重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd和Ni)质量比、来源等污染特征,并对其污染水平和潜在生态危害进行评价。结果表明,大气降尘中6种重金属元素平均质量比由大到小为Zn(379.84 mg/kg)、Pb(133.78 mg/kg)、Cr(95.61 mg/kg)、Cu(84.25 mg/kg)、Ni(43.13 mg/kg)、Cd(3.89 mg/kg),表层土壤中6种重金属元素平均质量比由大到小为Zn(136.07mg/kg)、Cr(85.25 mg/kg)、Pb(55.99 mg/kg)、Cu(42.20mg/kg)、Ni(37.61 mg/kg)、Cd(0.55 mg/kg),在不同功能区6种重金属的平均质量比差异较大。大气降尘和表层土壤中,Cu、Pb、Cd、Zn的变异系数较大。因子分析结果表明,兰州市大气降尘中的重金属主要来源于燃煤、交通运输和工业生产。重金属污染水平评价结果表明,兰州市主城区大气降尘中的Cd已经构成偏严重污染,Pb达到偏重度污染,Cu、Zn为中度污染,Cr、Ni无污染;表层土壤中的Cd达到中度污染,Pb、Zn为轻度污染,Cu、Cr、Ni均为无污染。潜在生态危害评价结果表明,兰州市主城区大气降尘和表层土壤中Cd的潜在生态危害最大,分别达到极强污染水平和强污染水平;Cu、Zn、Cr、Ni均为低潜在生态危害。

兰州市区大气污染及其治理的研究

本文分析了兰州市区的大气污染状况，并针对性地讨论、选择了治理该地大气污染的技术措施，包括集中供热、煤制气、型煤等工程，还给出了其环境效益初步估算结果。

石家庄市冬季大气颗粒物中元素组分的特征分析

为研究石家庄市大气颗粒物的污染特征及其来源,于2013年2月选取石家庄市6个点位,分别采集大气中TSP,PM10和PM2.5的样品,采用ICP-MS法测定颗粒物中20种元素的浓度,并采用相关性分析、t检验法和富集因子法分析探讨石家庄市冬季大气颗粒物中元素污染特征。结果表明,石家庄市城区Al,Ca,Si,S元素在不同粒径颗粒物中含量都较高。根据标识元素分析,颗粒物中无机元素主要来源于燃煤尘、建筑尘和土壤尘,TSP,PM10和PM2.5中无机元素具有较好地统计相关性和同源性。通过富集因子分析,石家庄市大气颗粒物中的元素受人为因素影响的主要污染来源为燃煤、交通排放和冶金化工尘。

生物柴油对柴油机排放和人类健康的影响

综述了近年来生物柴油作为柴油机燃料时污染物排放特征的研究结果,以及使用生物柴油对环境和人类健康影响的研究。介绍了对生物柴油常规污染物和非常规污染物的重要研究成果,还介绍了目前关于生物柴油排放污染物的细胞毒性、致突变性的研究成果。

石家庄市大气颗粒物TSP,PM_(10)和PM_(2.5)主要成分研究

为了研究石家庄市大气颗粒物TSP,PM_(10)以及PM_(2.5)中的主要成分,在不同季节分别采集了该市6个点位的颗粒物样品,对其主要成分的浓度与含量进行了分析。研究表明,TSP,PM_(10)以及PM_(2.5)中的主要成分为SO^(2-)_4,NO^-_3,NH^+_4,Al,Si,Fe,OC,EC等,这些主要成分在各粒径中呈现季节性变化的特点。春季以扬尘污染为主,冬季燃煤污染显著,夏秋季为复合型污染。市区6个点位主要成分的变化规律基本一致,"西南高教"与"西北水源"的颗粒物污染较为严重,可能与其周围污染源分布有关。

石家庄市秋季以NO_2为主的气态污染物典型污染案例分析

为保障空气质量明显改善,石家庄市采取了一系列举措治理大气污染,然而2015年9月出现了一次以NO_2为首要污染物的气态污染物典型污染过程,各项气态污染物浓度明显高于历史同期水平。NO_2作为二次颗粒物及光化学污染的重要前体物,研究其污染来源及影响因素,对于保护公众健康及提高大气污染综合治理水平具有重要的指导意义。对污染过程中NO_2的浓度变化、时空变化及气象条件对NO_2的影响等方面进行了分析。结果表明:2015年9月由于气象条件与区域污染的影响,造成空气中气态污染物聚集,浓度高于去年同期水平。大气环境中的NO_2主要来源于东南部工业和燃煤源的排放,与机动车保有量增加、大型车辆多活动于夜间、晚出行高峰时段拥堵造成的尾气排放量增加也有直接关系。

气溶胶过滤捕集效率的理论研究

本文分析了气溶胶过滤理论的研究与发展,推导了稳定过滤过程捕集效率计算模型,并在此基础上,考虑颗粒在纤维表面的沉积.根据质量守恒定律,建立非稳定过滤过程数学模型,通过理论求解,得出非稳定过滤捕集效率理论计算公式。通过相关实验研究对比表明:该模型可描述非稳定过滤过程随时间的变化趋势,为预测捕集效率、延长滤料使用寿命提供理论依据。

石家庄市城市道路扬尘成分谱及特征分析

为研究石家庄市道路扬尘对大气环境的影响,对石家庄市城市道路12个路段扬尘进行样品采集,经再悬浮处理后采用电感耦合等离子体质谱法、离子色谱法和热光分析法对扬尘中PM_(10)及PM_(2.5)样品进行无机元素、水溶性离子和碳进行分析,建立了石家庄市城市道路扬尘中PM_(10)及PM_(2.5)成分谱,确定标识性元素为Ca与Si,其中水溶性离子大多存在于PM_(2.5)中,主要为Ca^(2+)和SO_4^(2-)。通过研究成分谱中各组分成分特征,可知石家庄市城市道路扬尘主要来源于建筑施工、燃煤排放、土壤风沙和机动车尾气排放,其中扬尘中的细颗粒物主要来源于燃煤排放。因此应采取综合治理的方法减少石家庄市城市道路扬尘。

石家庄市冬季大气颗粒物中水溶性离子与重金属成分研究

为研究石家庄市冬季大气颗粒物中的组分特征,2015年1月采集了石家庄市大气中PM_(10)和PM_(2.5)样品,采用离子色谱和ICP-MS分别测定了颗粒物中的8种水溶性离子和6种重金属元素的含量。结果表明,石家庄市PM_(10)中Cr,Cu,Zn,Cd,Pb,Ni重金属质量浓度范围在0.02~1.72μg/m^3之间,水溶性离子平均质量浓度为125.5μg/m^3,其中Cl-,NO_3^-,SO_4^(2-),NH_4^+分别占总离子质量分数的11.6%,7.8%,43.4%,19.0%,共计81.8%。PM_(2.5)中6种重金属质量浓度范围在0.01~1.23μg/m^3之间,水溶性离子平均质量浓度为104.9μg/m^3,其中Cl-,NO_3^-,SO_4^(2-),NH_4^+分别占总离子质量分数的12.5%,7.2%,43.3%,18.7%,共计81.7%。PM_(10)和PM_(2.5)中NH_4^+与SO_4^(2-)的相关性较好,NH_4^+可能主要以硫酸盐形式存在。PM_(10)和PM_(2.5)样品中重金属的相关性基本一致,Cr和Ni的相关性较好,表明其可能来源于同一污染源,Cu,Zn和Ni之间的显著性相关说明这3个元素有可能同源。

可持续发展理念下的《大气污染控制工程》课程改革

《大气污染控制工程》是环境科学与工程专业的一门主干专业课程,任务是研究大气污染的基本规律,污染控制的基本理论,各种治理方法及典型设备的计算、选型与设计等。其目的是深化学生对大气污染控制基本理论的理解,让学生掌握大气污染治理的基本方法,培养他们解决大气污染实际问题的能力。本文针对《大气污染控制工程》课程在教学内容和方法、实践教学环节和考核方式等内容,探讨可持续发展理念下的课程改革模式。

高锰酸钾溶液脱除烟气中砷的实验研究

针对煤燃烧过程中微量砷的排放对环境产生的危害,以KMnO_4溶液作为吸收液,在自行设计的小型鼓泡反应器内进行了KMnO_4溶液氧化脱除烟气中砷的实验。分别考察了KMnO_4溶液初始浓度、吸收溶液初始pH、反应温度、SO_2质量浓度、NO质量浓度、O_2体积分数和CO_2体积分数对砷脱除性能的影响。结果表明,当KMnO_4溶液浓度为10 mmol/L、溶液pH为5、反应温度为50℃、烟气中砷的质量浓度为427μg/m^3时,应用KMnO_4溶液脱砷是可行的,且对砷的脱除效率可达到82.4%。

卓越工程师计划背景下的大气污染控制工程课程教学改革探索

本文结合国家"卓越工程师教育培养计划",从理论教学和实践教学两个方向分别提出了《大气污染控制工程》课程教学改革意见,强调了实践课程改革的重要性。可为其他院校环境科学与工程专业大气污染控制工程课程理论研究与教学实践提供参考。

湿法烟气脱硫设施与运行分析

着重分析了石灰石/石膏湿法烟气脱硫(FGD)系统中的吸收塔、浆液循环泵、烟气换热器、增压风机、除雾器等运行情况,并提出优化运行建议。同时从脱硫剂消耗、电耗、水耗、系统运行成本等方面对系统运行状况进行了评价。