我国高校科技成果转化现状及对策——以南京工业大学为例

科学技术是第一生产力,科技成果转化是形成和创造生产力的核心动力。高校虽然拥有丰富的科技创新人才和资源,但我国成果转化率与发达国家比相差甚远,造成这种现象的原因复杂多面。本文在综合分析我国高校科技成果转化现状的基础上,以南京工业大学为例提出了相应的应对措施。

基于多元智能理论的第二课堂学分制改革与探索——以南京工业大学为例

多元智能理论是由美国哈佛大学著名学者霍华德·加德纳(Dr.HowardGardner)在1983年出版的《智能的结构》一书中首次提出的,该理论将人的智能表述为以下几种:语言智能、音乐智能、身体运动智能、人际关系智能、自我认识智能、数学逻辑智能、自然智能、灵性智能与存在智能。多元智能理论的核心是开发潜能,促进个体的全面发展。

石油污染土壤生物修复与多技术联合修复策略研究进展及工程化应用

在传统石油污染土壤修复方法的基础上,综述了生物修复联合多技术修复石油污染土壤的方法、原理、研究现状及应用。并对如何更好地将生物修复与多技术相结合,提高修复效率和改善修复产物提出了展望,对采用以生物修复为核心的多技术联合修复策略在油田污染治理和生态环境恢复方面具有指导意义,以期为提高石油污染土壤修复效果提供依据。

基于工业固体废弃物控制磷污染的研究进展与金属浸出问题的应对措施

磷是导致水体富营养化的主要驱动因素,由于工业和农业活动导致过量磷酸盐排放到水体中,富营养化现象已成为全球性的环境问题。工业固体废弃物含有易与磷酸盐结合的氧化态/离子态金属(Al、Fe、Ca、La和Ce等),利用工业固体废弃物控制磷污染是一种实现循环经济的策略。本文总结了5种工业固体废弃物(给水处理残渣(DWTR)、粉煤灰(CFA)、赤泥(RM)、碱性氧气转炉炉渣(BOF-炉渣)和流化催化裂解废催化剂(SFCC-催化剂)控制磷污染的研究进展,主要包括材料的吸附性能、改性和制粒方法、影响因素,以及金属浸出问题和应对措施。

“环境与可持续发展”课程思政探索与教学实践

“环境与可持续发展”是当代大学生素质教育的必修课程之一,其授课内容中蕴含着十分丰富的思政元素,是大学生思想政治教育的优良土壤。然而,在实际授课过程中,该课程存在思政元素的挖掘不够深入、思政教育的实施方案比较混乱等诸多问题。为此,深度挖掘了“环境与可持续发展”课程中的思政元素,还系统梳理了课程思政的融入方式和教学方法,并结合《水污染控制工程》这一典型授课章节对本课程的思政元素融入和教学进行了案例分析。

环境化工原理课程思政教学探索与实践

在专业课程教学中深入挖掘并有机融入思政元素,已经成为新工科背景下课程改革的要求与趋势。环境化工原理作为环境类专业的一门必修基础课程,其教学中存在教师对课程思政重要性认识不足、与时俱进观念不强、未落实到实践等诸多问题。对此,文章在论述课程教学与思政教育有机融合的必要性和契合性的基础上,从教学方式和技术、师资队伍建设、师生评价体系、教学实践形式四个方面提出解决策略,以期为该课程的思政教学改革提供参考。

利用含重金属土壤制备烧结砖可行性及环境安全性研究

为探明利用含重金属土壤作为页岩替代原料制备烧结砖的可行性和环境安全性,选取某砖窑以70%的比例掺加该土壤替代页岩开展工业化试验,研究重金属在烟气中的排放情况及在成品砖中的浸出率和分配规律。结果显示:土壤中SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)浓度与页岩原料相似,可以用作页岩原料的替代;烧制的成品砖力学性能符合产品质量标准。在以含重金属土壤为原料的砖块烧结过程中,烟气中常规污染物和重金属污染物排放均满足相关标准,环境风险可控;烧结砖中可浸出重金属浓度显著低于GB 30760—2014《水泥窑协同处置固体废物技术规范》浸出限值,砖块在使用过程中的重金属浸出风险较低;As、Cd、Cr、Mn、Ni、Pb和Cu在烧结过程中基本赋存在成品砖里,经烟气挥发和湿法脱硫压滤后留存于脱硫滤饼中的重金属含量极低。研究表明,利用含重金属土壤制备烧结砖从产品力学性能及环境安全性上均能满足现有标准,具有一定的资源化利用效益。

论环境工程专业课程教学中的人文教育

在环境专业科学知识传授中融入环境科技伦理和环境道德教育,发挥专业老师在人文教育中的渗透作用,把课堂讲解、实验、创新实训、课程设计、参观实习等作为学生进行人文教育的阵地,使学生成为社会责任感强的高素质环境科技人才。

基于过程工程核心理念的新工科专业数字化模拟课程教学探索与实践

新工科建设对国内高校工科人才培养提出了新的要求和挑战。为了加强新工科人才培养,南京工业大学面向全校工科学生开设了过程工程与设计选修课,通过将过程工程的核心理念与数字化模拟相结合,借助低碳流程再造的思想,培养学生的创新意识与高阶思维能力。该课程的教学取得了初步成效,为新工科人才培养提供了新思路,也为其他高校的新工科课程建设提供参考。

前沿科研成果融入大气污染控制工程实验教学——除尘脱硝催化膜的制备与表征

将大气污染控制领域的前沿研究成果——除尘脱硝多功能催化膜的内容引入到本科大气污染控制工程课程实验教学中,设计了V_(2)O_(5)-WO_(3)/TiO_(2)催化剂修饰SiC催化膜同时颗粒物(PM)过滤和氮氧化物(NOx)降解的教学实验。本实验通过多功能催化膜的制备、微观结构表征和应用性能测试,不仅可有助于提高学生的动手实践能力和对除尘和脱硝原理的认识,建立从抽象到具体的认知体系,还能在学生心中建立新型除尘脱硝设备的基本概念,丰富学生的大气污染控制相关知识。

环境胁迫对海水青鳉( Oryzias melastigma )的毒性效应在基因组学和蛋白质组学上的研究进展

近年来,海水青鳉(Oryzias melastigma)已经被公认为海洋生态毒理学研究中的一种模式生物,其具有与淡水模式生物斑马鱼(Danio rerio)类似的研究特征优势,如世代时间短(3~4个月)、每日产卵、成鱼尺寸小(2.5~3.5 cm)、胚胎透明、性别二态性以及易于进行实验室规模化养殖等。在过去十余年中,国内外的研究者们对海水青鳉进行了广泛的基因组和蛋白质组研究。这些组学数据能够进一步帮助我们在分子层面了解环境胁迫对海洋生物的潜在影响及其可能的毒性机制。在这篇综述中,我们归纳了海水青鳉作为海洋生态毒理学研究模型的优势,介绍了当前用于海水青鳉基因/蛋白质组学的技术方法,整理了基因/蛋白质组学在研究不同种类的海洋环境压力源对海水青鳉毒性效应的应用现状。最后,我们对未来海水青鳉的研究提出了一定的预期与展望。

施氮和增温对鄱阳湖灰化薹草(Carex cinerascens Kukenth.)湿地秋草生长期氧化亚氮排放的影响

湿地是地球上十分重要的氮库,而且对大气氮沉降增加、气候变暖等全球变化响应非常敏感。目前关于湿地氧化亚氮(N_(2)O)的研究还存在较大的区域不均衡性,湿地N_(2)O排放对全球变化的响应也具有很大的不确定性。因此,本研究通过在鄱阳湖灰化薹草(Carex cinerascens Kukenth.)湿地开展N_(2)O通量原位监测及全球变化模拟实验,以揭示鄱阳湖灰化薹草湿地N_(2)O排放变化特征及其对施氮和增温的响应关系。结果表明,鄱阳湖灰化薹草湿地总体上是N_(2)O弱源,平均N_(2)O通量为(5.77±1.45)μg/(m^(2)·h)。施氮对鄱阳湖灰化薹草湿地N_(2)O通量有显著影响,相对于不施氮,施氮可显著提升2.7倍的N_(2)O排放通量。增温及其与施氮的交互作用对N_(2)O通量的影响不显著。鄱阳湖灰化薹草湿地N_(2)O排放过程主要由湿地植物调节,而与空气温度、土壤温度、土壤水分等非生物因素无显著相关关系。研究结果有利于深入认识全球变化与湖泊湿地N_(2)O排放的互馈作用,并为评估全球变化背景下湖泊湿地N_(2)O收支平衡提供重要支撑;未来还需要加强多因子交互作用研究并开展长期连续监测,从而为阐明湿地氮循环对全球变化的响应机制和构建气候预测模型提供验证数据和理论依据。

饱和NaCl溶液中铝合金的腐蚀特性及腐蚀预测模型研究

为探究饱和NaCl溶液环境下铝合金材料的腐蚀行为,筛选适用于此恶劣环境的材料,基于废盐精制回溶设备的实际工况,选取了2024、3003、5052、6061和70755种常见型号的铝合金材料,在饱和NaCl溶液中,于70,80,90,100,110℃下分别进行短期和长期的腐蚀试验。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等手段分析了其腐蚀形貌以及腐蚀产物。结果表明:6061铝合金无论在短期还是长期腐蚀中都表现出了优异的耐腐蚀性能,铝合金材料的腐蚀产物以Al_(2)O_(3)及Al(OH)_(3)为主,腐蚀类型包括局部的点蚀和剥蚀。模拟预测发现,GM(1,1)模型可以很好地反映铝合金腐蚀过程的变化规律,并可以通过计算得到不同时间的腐蚀程度,达到风险预测的效果。

水源地型河流-水库秋冬季水体CO_(2)排放特征

河流、水库水体是大气CO_(2)的重要排放源。为探究河流-水库连续型水体CO_(2)动态变化特征,文章以中国东南低山丘陵地区水源地型水库——沙河水库及其主要入库河流平桥河为例,于2022年秋季(9月-11月)、冬季(12月-次年2月)进行逐月采样,采用顶空平衡-气相色谱法和漂浮箱-便携式温室气体分析仪法分别对表层水体CO_(2)溶存浓度和水-气界面CO_(2)排放通量进行观测。分析了平桥河、入库口及沙河水库CO_(2)浓度与通量的时空变化及主要影响因素。结果表明:平桥河-沙河水库连续体的CO_(2)浓度和通量的范围分别为0.034~0.415 mmol/L和-7.835~4.481 mmol/(m^(2)·h);CO_(2)浓度及通量在空间上均表现为入库口显著高于平桥河和沙河水库(P<0.05),在季节上表现为秋季显著高于冬季(P<0.05)。平桥河-沙河水库连续体不同区域水体CO_(2)动态的影响因素差异较大,在平桥河主要受DO和pH的影响,在入库口主要受DO、pH和NH_(4)^(+)-N的影响,在沙河水库主要受水温、DO、pH、Chl-a、PO_(4)^(3-)-P、TP、DOC和DIC的影响。研究表明,河流、入库口和水库CO_(2)排放及影响因素具有较强的时空异质性,全面考虑水源地型河流-水库连续体不同区域水体CO_(2)动态变化特征有利于提升区域碳收支估算的准确性。

基于两栖动物的甲状腺干扰物测试方法分析

两栖动物经历一个主要由甲状腺激素(TH)调控的变态发育过程,表现为外部形态和内部组织器官乃至TH靶基因表达的剧烈变化,这为研究和测试甲状腺干扰物提供了一个良好的模型。自2009年以来,经济合作组织(OECD)相继发布了3个基于两栖动物的甲状腺干扰物测试方法导则,即两栖动物变态试验(amphibian metamorphosis assay,AMA)导则TG 231、两栖动物幼体生长和发育试验(larval amphibian growth and development assay,LAGDA)导则TG 241和爪蛙活动胚胎甲状腺试验(X enopus eleutheroembryo thyroid assay,XETA)导则TG 248。目前这些方法已被纳入OECD的内分泌干扰物测试和评估概念框架,用于筛查测试甲状腺干扰物。不同于以自然变态发育为基础的AMA和LAGDA,国内学者发展了筛查甲状腺干扰物的T3诱导爪蛙变态试验(T3-induced Xenopus metamorphosis assay,TiXMA)。为促进对这些方法的理解和应用,本文综述了各方法的原理、终点指标、结果解释和应用现状,初步比较了各方法测试甲状腺干扰物的敏感性和特异性,并提出通过开展更多化学物质测试以对方法进行验证的必要性。

太湖重污染湖区和水源地水质概况及藻毒素污染环境风险

近年来太湖流域局部水质状况有所改善,但太湖藻型生境条件还未根本改变,水污染防治任务依然艰巨。确保太湖湖体水质稳定达标,尤其是加强对太湖重点湖区和水源地重点污染物的调查研究十分重要。在此背景下,本文调研了太湖重点湖区和水源地水质概况、藻毒素污染时空分布特征、环境影响因子和迁移转化规律,并总结了藻毒素的环境和健康风险研究的最新进展,指出了太湖西部湖区和饮用水源地的主要环境风险,以及未来太湖藻毒素污染相关研究需解决的关键技术问题,以期为促进太湖流域重点污染物的控制和治理,确保太湖饮用水源地安全提供有益借鉴。

N,B原子取代调控M-OPE分子器件的量子干涉与自旋输运

采用第一性原理计算基础上结合非平衡格林函数方法,开展了N,B原子取代对间苯乙烯低聚物(M-OPE)分子器件量子干涉与自旋输运的调控研究.研究结果表明N,B原子在中心苯环不同位置取代对M-OPE分子器件原有的相消量子干涉抑制程度不同.因此,N,B原子在不同位置取代后的器件电导存在较大差异研究还发现B原子取代的器件自旋电流值要明显高于N原子取代的器件,且B原子在特定位置取代后,器件在负偏压下的自旋电流值要明显大于正偏压下的自旋电流值,呈现显著的自旋整流效应.本文得到的N,B原子取代对分子体系量子干涉和自旋输运调控的物理机制,可以为杂环芳烃在分子电子学中的进一步应用提供理论指导.

生物基增塑剂异山梨醇二己酸酯的一步酶法合成

以甲苯为溶剂,在4A分子筛存在下,固定化脂肪酶(Novozym 435)催化异山梨醇与正己酸酯化反应制备了异山梨醇二己酸酯。通过单因素实验选择4个因素(反应时间、反应温度、酶添加量、4A分子筛用量)进行了响应面实验分析。结果表明,在甲苯10 mL、异山梨醇3 mmol、n(异山梨醇)∶n(正己酸)=1∶6、反应时间43 h、反应温度40℃、Novozym 435添加量0.10 g、4A分子筛用量为2.00 g的最优条件下,异山梨醇二己酸酯的产率达到了93.77%。

Fenton耦合A/O-MBR工艺体系处理印染废水

近年来,印染行业水处理标准不断提高,印染废水中难降解有机物浓度高、传统缺氧/好氧工艺(A/O工艺)达标难等问题亟待解决。本研究开发了Fenton、A/O工艺与MBR(膜生物反应器)的耦合工艺处理印染废水,开展Fenton+A/O-MBR工艺和A/O-MBR+Fenton工艺对比研究,对反应器中微生物菌群结构进行了初步分析。结果表明,该组合工艺对印染废水中常规污染物均具有良好的去除能力,在水力停留时间(HRT)为72 h条件下,两套工艺对COD的总去除率分别为93%与81%,NH3-N的去除率分别为97.9%与92.2%,表现出高效的除碳脱氮特性。反应器内的微生物16S rRNA多样性结果表明,活性污泥在A/O-MBR系统内仍然可以保持较好的生物种类多样性,前置Fenton预处理对A/O-MBR系统内的异养微生物与氮循环微生物菌群结构产生一定影响,从而造成污染物去除效果的差异。然而,Proteobacteria、Chloroflexi、Bacteroidetes和Planctomycetes是两套A/O-MBR反应器中缺氧和好氧池污泥的优势菌门。

碱金属改性催化剂室温催化甲醛及抑菌性能研究

甲醛和微生物是典型的室内空气污染物,研究室温下2种污染物的同步去除对于净化室内环境具有重要意义。通过溶胶-凝胶法制备了MnCeZn(记为M)催化剂,并通过碱金属(Ca、Cs、Mg、Li)对其改性,考察了不同碱金属对催化剂室温催化氧化甲醛及抑菌性能的影响,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪等分析了催化剂的形貌和结构。结果表明,当Cs掺杂量为3%(摩尔分数)时,3%Cs-M催化剂表现出最佳的室温催化氧化活性,24h内甲醛去除率达90%,同时兼有优异的抑制大肠杆菌生长的作用,其抑菌圈直径可达24mm。掺杂摩尔分数3%的Cs改变了金属氧化物的分布状态和团聚程度,使3%Cs-M催化剂具有甲醛去除和细菌抑制双重作用。