福建师范大学环境与资源学院、碳中和现代产业学院团委:培养新时代生态环保人才

为贯彻习近平生态文明思想,助力“美丽中国”“清新福建”建设,福建师范大学环境与资源学院、碳中和现代产业学院团委(以下简称学院团委)聚焦“幸福河湖”主题开展社会实践,让学生在实践中强筋壮骨,成长为可堪大任的新时代生态环保人。一是实地调研,“看学悟思”拓眼界。

“双碳”背景下基于科研成果转化导向的产教融合协同育人模式探索与实践——以福建师范大学资源循环科学与工程专业为例

在双碳背景下,产教融合协同育人的战略意义愈发凸显,是培养新时代具备未来视野和创新能力人才的关键路径。在分析目前产教融合协同育人存在问题的基础上,介绍了福建师范大学资源循环科学与工程专业在加强校企党建共建、形成校企培养人才合力、校企协同促进科研成果转化和完善考核激励评价机制等方面深化产教融合协同育人模式的探索与实践,以期推动产教融合育人模式的创新与发展,为培养适应双碳时代需求的高素质人才提供有力支撑。

基于浮游植物生物完整性指数的福建省水库健康状态评价

根据2021年夏季福建省24座重要饮用水水源地水库水生态调查结果,分析了浮游植物群落结构特征和水库营养状态,并采用浮游植物总密度、香农-维纳多样性指数和蓝藻门密度百分比3个生物参数构建浮游植物生物完整性指数(P-IBI)评价了沙溪口水库和东张水库的健康状态。结果表明:2021年福建省大部分水库的浮游植物群落结构以蓝藻-绿藻-硅藻为主,其中以蓝藻门为优势藻的水库占比为60.9%;综合营养状态指数范围为24.3~51.7,平均值为40.3,水库富营养化程度较低,但个别水库仍存在富营养化的风险;沙溪口水库P-IBI综合得分为79.7,处于健康状态,东张水库P-IBI综合得分为59.0,处于亚健康状态;P-IBI评价结果与《2021年福建省河湖健康评估蓝皮书》中的多指标评价方法的结果一致性较好,基于浮游植物生物完整性指数的评价方法具有有效性和适用性。

环境因素对全生物降解塑料降解行为的影响及机制研究进展

全生物降解塑料由于其环境友好性,已成为传统塑料的重要代替材料,目前在一次性用品、包装、纺织、农业地膜等领域获得应用。然而,全生物降解塑料完成其使用寿命进入环境后,在不同环境因素作用下,其降解行为和机制目前尚未全部明晰。分析了近年来影响全生物降解塑料环境因素的研究进展,总结了全生物降解塑料的种类、辐射、氧气(O2)、温度湿度、微生物、动植物等环境因素对全生物降解塑料的降解行为的影响规律,并对全生物降解塑料废弃物资源化利用相关领域的研究及发展进行了展望。

环境微塑料的生物危害及其技术防治策略

微塑料在环境中广泛存在,由于其数量大、组成复杂、不易降解、比表面积高和表面官能团丰富,可与环境中其他污染物相互作用,对生态环境和人体健康等造成较大的危害风险。总结了微塑料的环境污染及生物危害,分析了微塑料的生物毒理机制,提出了解决微塑料污染问题的技术策略。为微塑料的生态环境污染防治提供技术指导。

福建省县级碳排放时空特征和面板数据模型分析

从中国碳核算数据库获取2000—2020年福建省县级碳排放量数据,从《福建省统计年鉴》等获取福建省县级的社会经济数据.运用地理信息系统、基于GIS的探索性空间数据分析技术、面板数据固定效应模型分析等方法,开展2000—2020年福建省碳排放的时空特征分析,构建县级碳排放量、第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值、进出口总额、公路密度、人口总量、城镇化率的面板模型.结果表明,2000—2020年福建省碳排放总体呈现增长趋势,2011年起增长速度变缓,其空间特征为闽东南方向碳排放量水平较高,闽西北方向碳排放量较低,碳排放量中心位于东南部.碳排放量的增加依次由第二产业增加值、城镇化率、人口总量、第三产业增加值、公路密度、进出口总额六要素拉动.碳排放量呈现与第一产业发展负相关的表象,分析认为在现有技术条件下通过发展第一产业持续降低碳排放量的潜力有限.提出进一步均衡福建东西部发展、持续加强节能制度和能力建设、优化能源结构的建议.

饮用水水源地水库浮游植物分布特征与环境影响因子研究

本研究以饮用水水源地福建省福清市东张水库为研究对象,于2020年丰水期与2021丰、枯水期对东张水库进口、库心和出口3个站位的浮游植物群落结构以及环境因子进行采样监测。结果表明:东张水库出口站位2021年丰水期浮游植物总密度(2.3×10^(7)~5.2×10^(7)cells/L)平均值是枯水期浮游植物总密度(5.6×106~2.3×10^(7)cells/L)平均值的3倍多,枯水期以硅藻门、蓝藻门和绿藻门为主,平均占比分别为47.5%、31.6%和14.0%,而丰水期蓝藻门占据绝对优势,平均占比为77.7%。丰水期和枯水期水体中溶解性活性磷(SRP)的含量较低,但总磷(TP)、总溶解性磷(TDP)和溶解性有机磷(DOP)的含量均较高。Pearson相关性分析结果显示蓝藻门、绿藻门、甲藻门和总藻密度与SRP呈极显著负相关,绿藻门和硅藻门与DOP、TDP呈极显著正相关。将环境因子与浮游植物密度进行RDA分析可知,蓝藻门与气温呈极显著正相关,硅藻门与水位呈显著正相关。本研究结果可为东张水库蓝藻水华防控和饮用水水源地保护提供参考。

湿地中微塑料来源、分布及其环境因素相互作用研究现状

微塑料(MPs)是一类广泛分布于各生态系统的新污染物,而湿地是微塑料在各生态系统间运输和交换的重要环节,因此湿地中的MPs成为近年来MPs研究热点之一。综述了湿地中MPs的来源、分布及种类,总结了湿地作为MPs的源与汇特性,指出MPs主要是通过地表径流或废水排放进入湿地,其常见的种类有聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚丙烯(PP)等,并主要以纤维、片状、泡沫、薄膜或颗粒等形状存在;微塑料对湿地系统影响显著,其化学和物理性质也在湿地环境因素作用下发生一定程度的变化。最后,提出了今后湿地中微塑料的研究方向。

广西壮族自治区赤泥资源化利用现状、问题与对策

赤泥是生产氧化铝时产生的一种强碱性工业固体废物,目前我国赤泥年产生量已超过1亿t,总堆存量超过6亿t,带来了一系列环境问题。广西是我国主要的铝土矿资源富集区之一,年产生赤泥约1 700万t,占全国的11.26%,以拜耳法赤泥为主,现堆存量超过1亿t,大多为筑坝堆存,综合利用率不足10%。主要分析拜耳法赤泥现有的处置技术,分析广西赤泥资源化利用的现状及存在的问题,并提出相应的对策,为寻找一条综合利用率高、处置方式多样化、处置成本低、便于复制推广的赤泥资源化利用路径提供指导。

高校环境类本科生转专业“热”现象的原因及对策探究

2003年,复旦大学二百多名本科生成功再次选择专业,敲开了国内转专业的“大门”,随后各高校逐步开展转专业工作。近年来,各高校坚持以生为本,尊重学生的发展需求,逐步放开转专业限制,降低转专业门槛,使得高校申请转专业人数逐年递增。然而,与日俱增的转专业人数也给高校的教育和管理带来了新的挑战。

新时代大学生劳动教育的实施困境及实践策略

新时代背景下的中国特色社会主义不仅给劳动教育注入了新的内涵,也对高校劳动教育提出了新的要求。然而,由高校劳动教育现状看,大学生劳动意识淡薄,高校劳动教育培养体系尚未完善现象依然存在。因此,探讨大学生劳动教育的科学价值与实施困境,进而提出实现路径,对于培养高素质劳动人才至关重要。

含锌冶金尘泥还原焙烧-磁选分离试验

为实现钢铁企业含锌冶金尘泥低碳环保高效的资源化利用,对铁含量为30.38%、锌含量为4.79%的含锌冶金尘泥进行还原焙烧-磁选分离研究。结果表明,该含锌冶金尘泥直接磁选难以实现锌铁有效分离,在焙烧温度950℃、焙烧时间20 min、磁选强度100 mT等条件下,磁选精矿铁回收率为79.50%、铁含量为57.00%、锌含量为2.45%,磁选尾矿锌回收率为71.06%、锌含量为9.92%、铁含量为16.81%,锌铁分离效果较好。磁选产物中精矿主要以单质Fe为主,尾矿主要由SiO_(2)与ZnO等物相组成。

“双碳”目标下退役动力电池梯次利用现状及综合分析

新能源汽车产业迅速发展,到2025年,中国将面临80万t动力电池退役。如果无法高效、大规模地利用退役动力电池,无疑会给地球造成巨大的资源浪费和严重的环境污染。电池梯次利用是实现资源节约和减碳降污的重要措施之一。在国家“双碳”目标背景下,积极推进电池梯次利用,对于实现节约资源和减碳降污具有重要意义。梳理了电池梯次利用的发展现状及相关政策标准,提出了梯次利用的技术—生态—经济分析的重要性,并针对退役动力电池梯次利用技术不成熟、标准和政策不健全、溯源体系不完善等问题提出对策和建议,为改善动力电池梯次利用现状,实现“双碳”目标提供了有效路径。

水系锌离子电池宽温域性能的电解质改性策略研究进展

在资源短缺、能源需求倍增的当今世界,水系锌离子电池(AZIBs)作为一种大规模储能技术以其具有高安全性、低成本、高容量和快速充放电等优势脱颖而出。随着对能源多元化应用场景的增加,AZIBs被开发并应用于多种极端环境。然而,电池中的自由水分子会引发一系列的不良反应,导致电池出现容量下降和寿命缩短的问题。在低温条件下,溶剂水的冻结会引起AZIBs的离子电导率降低、电荷转移阻抗增加,导致电池速率性能下降。在高温条件下,溶剂水的快速蒸发会产生气泡和气体膨胀,水诱导的副反应加剧,同时电极材料也会出现腐蚀和溶解,从而影响电池寿命。针对这些挑战,在这篇综述中,分别总结了针对水系锌离子电池在高温与低温下的研究进展,提出了适用于低温、高温以及同时适用于高低温的电解质策略,重点研究了高浓度电解质、凝胶电解质、电解质添加剂和共晶电解质降低电解质凝固点、提高低温电化学性能的机理,并对进一步提高水系锌离子电池的宽温域性能和工业应用进行了展望。

紫外/二氯异氰尿酸盐体系对水中抗病毒药物降解路径及降解产物毒性分析

紫外/二氯异氰尿酸盐体系(UV/NaDCC)是一种新兴的高级氧化工艺,通过产生羟基自由基(·OH)和含氯自由基(Cl·,ClO·和Cl_(2)·^(−))等活性物质降解水中持久性有机污染物.莫诺拉韦和巴瑞替尼是用于治疗新冠肺炎等的抗病毒类药物,大量生产和使用导致其通过各环境介质排放进入天然水体,威胁水环境和水质安全.因此,迫切需要探索高效绿色降解莫诺拉韦和巴瑞替尼的新技术.本研究采用密度泛函理论,通过福井函数、简缩双描述符预测了UV/NaDCC体系中莫诺拉韦和巴瑞替尼易发生反应的位点及其降解路径;通过ECOSAR和T.E.S.T程序预测降解产物毒性变化.结果表明,莫诺拉韦中O21、N20及巴瑞替尼中C20、C21更易受到UV/NaDCC产生的含氯自由基和·OH攻击.ECOSAR预测结果显示,部分降解产物表现出比母体物质更高的毒性水平,因此在UV/NaDCC实际应用于抗病毒药物的降解中应关注有毒中间产物的去除.T.E.S.T预测结果表明,多数降解产物生物蓄积性和发育毒性均有所降低.研究成果对UV/NaDCC高级氧化技术对水中抗病毒药物的无害化去除机制和实际应用提供理论依据.

双转子连续混炼设备的进展

双转子连续混炼机由于具有稳定、高效和节能的特点,在聚合物材料加工领域得到了广泛的应用。首先综述了双转子连续混炼机的国内外研发历程,梳理了双转子连续混炼机系统结构设计、转子结构优化和加工机理等的研究进展,并系统地分析了转子的楔入角、转子的螺棱数和转子的相位角等重要转子结构参数对聚合物材料结构与性能的影响。另外,总结了双转子连续混炼机在高填充母料、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)加工和回收橡胶等领域的应用进展。最后,概述了双转子连续混炼设备的发展趋势,需要深入研究其加工机理,并且,不断朝着大型化、专业化、绿色化和智能化方向发展。

微波焙烧对钢铁行业含锌冶金尘泥锌铁分离的影响

为推进钢铁行业含锌冶金尘泥的资源化利用,对铁含量为30.38%、锌含量为4.79%的含锌冶金尘泥进行微波还原焙烧-磁选分离试验研究。结果表明:含锌冶金尘泥未焙烧直接磁选以及常规马弗炉还原焙烧-磁选的方式均难以较好实现含锌冶金尘泥中锌铁的有效分离;在微波马弗炉700℃、15 min时,焙烧产物中主要存在的物相为单质Fe,焙烧产物在磁场强度为150 mT时,含锌冶金尘泥中锌铁能够达到较好的分离,所得磁选的精矿指标:锌含量为2.73%、铁含量为57.84%、铁回收率为88.67%,磁选的尾矿指标:铁含量为9.54%、锌含量为9.85%、锌回收率为61.72%。

盐的多领域应用研究

系统整理了盐在日化领域、食品领域、医学领域、建筑领域上的应用研究,可为盐的应用研究提供参考。

生物质和塑料加氢脱氧制备燃料和化学品的双金属催化剂研究进展

在全球致力于实现碳中和的大背景下,生物质和废弃塑料的高值化利用已成为科研领域的研究热点.加氢脱氧反应(HDO),作为实现这一目标的重要途径之一,通过精准解离C-O/C-C键,为生产燃料和化学品提供了有效方法.在HDO过程中,C-O键的氢解及不饱和键的氢化是主要步骤,而C-C键的氢解则是需要避免的副反应.与简单的氢化反应相比,HDO过程需要具有双功能特性的催化剂,特别是当目标产物为含氧化合物时,催化剂的区域选择性至关重要.近年来,双金属催化剂在生物质及其衍生物以及含氧塑料废弃物和聚合物的HDO过程中的应用受到广泛关注.通过深入理解金属纳米颗粒与金属氧化物之间的协同作用和强相互作用,双金属催化剂的理性设计取得了显著进展.特别是,部分金属氧化物(如ReO_(x),WO_(x),MoO_(x),FeO_(x))与贵金属(如Ir,Pt,Ru)之间存在的强相互作用,不仅促进了C-O键的断裂,还有效保留了C-C键,为催化剂的高活性和高选择性奠定了基础.通过调整催化剂组成、使用小比表面积的载体等方法,可以进一步优化催化剂性能.本综述聚焦于金属氧化物改性的贵金属催化剂在HDO反应中的最新研究进展,特别是总结了Ir、Pt和Ru基催化剂在HDO反应中的应用.由于这类催化剂的结构和性能能够精确控制,并且每种催化剂都具备独特的选择性,因此被广泛应用于生物质衍生物和塑料废弃物的HDO过程中.本文总结了双金属催化剂的结构特点、HDO反应机制、催化剂结构与催化性能之间的关联,以及这些催化剂在高附加值化学品生产中的实际应用.我们以甘油和1,2-丙二醇的氢解为模型反应,深入探讨了基于Ir、Pt和Ru的双金属催化剂的催化性能、结构特点和催化机理.这些催化剂在温和条件下实现了高效的氢脱氧反应,有效抑制了C-C键的断裂,并优化了化学选择性和区域选择性.双金属催化剂在生物质精炼和塑料/聚合物转化方面展现出广泛的适用性.本文还介绍了其在木质纤维素衍生原料、羰基化合物以及聚碳酸酯等塑料中的应用.然而,双金属催化剂的稳定性在实际应用中仍面临挑战,如金属烧结、浸出、积碳及金属-金属氧化物界面的重构等问题.因此,未来的研究重点是开发高效的再生方法和高度稳定的催化剂.综上所述,金属氧化物改性的贵金属催化剂在HDO反应中展现出巨大潜力.通过深入研究和优化,有望为生物质和塑料的高值化利用提供有效解决方案.本文旨在为双金属催化剂的理性设计和优化提供参考,以期推动生物质和塑料的高值化利用技术的进一步发展和应用.

入侵植物三裂叶薯生物炭对Cd2+的吸附性能研究

以外来入侵植物三裂叶薯(Ipomoea triloba)制备生物炭(IBC),分别于300℃、500℃、700℃限氧条件下制备得到三裂叶薯生物炭(IBC300、IBC500和IBC700),结合FTIR和XRD等手段对IBC在水溶液中Cd^(2+)的吸附特性及机理进行研究。结果表明,IBC对Cd^(2+)的吸附过程符合拟二级动力学方程(R^(2)值为0.868~0.976),以化学吸附为主;Langmuir模型更加适合用于模拟IBC对Cd^(2+)的吸附(R^(2)值为0.982~0.984),说明主要以单分子层吸附为主,为有利吸附。IBC700对Cd^(2+)吸附效果最好。吸附机理以化学吸附为主,具体机理与碳酸盐离子发生络合沉淀反应和官能团的π-π相互作用。