环境科学与工程专业实践教学环节的探讨

当今社会中国的环境问题日益突出,人民群众的环境意识日益加强,随之而来的对环境科学与工程高技术人才的需求量越来越大,同时对环境科学与工程高技术人才的要求也越来越高。在培养具有高竞争能力和创新精神的复合型高素质环境专业人才的过程中,实践教学环节显得尤为重要。锻炼和提高学生的动手能力和实践能力,培养学生的创新精神,是提高学生在社会中竞争力的关键。文中分析了环境科学与工程专业实践教学环节中存在的主要问题;提出了从实验教学及工程设计环节、实习环节到毕业设计环节进行改革,增强实践教学的内容,改进实践教学的方法。

环境科学中的渗流力学问题

针对环境科学研究中的渗流力学问题,从环境科学理论和渗流力学理论出发,探讨了挥发性有机污染物在土壤中的迁移机制和规律、地下水多组分反应溶质的迁移模型和规律;分析了垃圾填埋场气体迁移和二次污染问题。在此基础上,提出了挥发性有机物的迁移过程及控制机制的不确定性的两个方面和多组分水化学模型与水动力迁移模型的耦合模型建立的必要性。文中分析对环境科学与渗流力学交叉研究问题的深层次认识具有重要的理论价值和实际意义。

成渝经济区矿产资源开发对其生态环境影响评价

文章以成渝经济区为研究区,根据成渝经济区矿产资源开发和生态环境特点,综合运用RS和GIS技术,结合研究区矿产资源总体规划、生态功能区划、生物多样性保护、自然保护区、水源涵养、土壤保持、生态脆弱区分区等数据,采用空间图层叠加法,分析矿产资源开发利用对生态环境的影响,进一步分析了未来矿产资源的开发对区域主要生态屏障的水源涵养、土壤保持、生物多样性保护等生态功能的影响,并提出针对性的生态环境保护对策措施。

矿产资源可持续发展的环境评价体系

基于矿产资源开采对生态环境影响的演化规律,采用层次分析法,将矿产资源可持续发展的环境评价指标体系进行分层,从环境保护、植被资源和经济效应三个方面构建了矿产资源开发的环境可持续发展评价体系。并将该体系应用于实际,数值化了评价体系的各个指标,确定了具体的指标权重和综合可持续能力,对矿产资源开发的环境可持续现状进行了系统的实证研究,对矿产资源开发的可持续能力进行了评价和分析,探讨了矿产资源开发中环境可持续发展的基本思路和实施对策。

锰尾矿资源循环利用分析与环境评价

通过分析我国锰资源分布及锰矿产业发展现状,预测未来10年我国锰尾矿排放量。通过分析评价重庆市秀山、城口锰尾矿对区域生态环境的影响,提出锰尾矿循环利用途径及可产生的效益,归纳出锰资源可持续发展的三点建议。

211工程"建设与资源环境学科发展

探讨"211工程"重点建设学科———"西南能矿资源开发利用及三峡库区环境保护"在西部大开发建设中的重要性;总结本学科在"九五"期间取得的建设成果;阐述"211工程"建设在带动本学科向综合性发展、推动本学科的校内外产学研合作和本学科的基地建设、加强本学科的队伍建设和人才培养、促进本学科的科学研究、提高本学科的办学水平和办学效益以及促进地方经济和社会发展等方面的积极作用。

重庆市可持续发展过程中资源与环境问题刍议

首先论述了资源、环境与社会可持续发展的的辨证关系。然后介绍了重庆市资源、环境现状——资源供需形势严峻、生态环境脆弱、灾害频繁发生。最后提出了解决资源与环境矛盾的建议与对策——既不能走象改革开放初期的“先开发后治理”的以牺牲环境为代价的原始资本积累的老路 ,也不能走“严格环境限制下的资源开发”的发达国家后工业化模式 ;并有针对性地提出了

系统科学理论在矿产资源规划中的体现

系统科学是研究“关系”的科学。在矿产资源规划过程中,同样面临着与其他系统的相联关系。本文分析了矿产资源的开发过程与生态环境系统、水资源系统、大气系统等系统的关系。

资源开发中的生态环境问题

对水利、水电、农业、林业、牧业、交通、旅游、矿业等资源开发项目建设过程中造成的生态破坏进行了概括总结,并对其产生的原因进行了分析。研究认为,水电不一定是清洁能源,过度开发水资源可能引起湖库干涸、周边植被减少,过度开垦、放牧可使土地沙漠化,不当的林业生产可能导致外来物种入侵,交通建设易造成地质滑坡和水土流失,旅游开发不当将导致环境污染、生态破坏和景观破坏,矿业开发将破坏土地、导致地面塌陷、沉陷和滑坡、泥石流等灾害。

基于水敏性城市设计的城市水环境污染控制体系研究

随着城市化进程加快,自然地表被硬化的不透水地面所替代,城市面源污染加剧,城市水环境恶化成为限制城市发展的关键因素。水敏性城市设计(Water Sensitive Urban Design,WSUD)提出从城市设计和生态管理角度实现城市发展与水环境保护的共同目标。综述了WSUD理论内涵、设计原则、技术体系以及隐含在其中的生态学思想,提出当前WSUD理论发展需要进一步完善的技术体系,整合生态学思想以及建立科学的效益评估方法,并与传统生态智慧关联,为WSUD在我国的发展和研究提供科学参考。同时,基于WSUD技术及蕴含于其中的生态智慧,针对三峡库区城市水环境特点和城市面源污染特征,兼顾城市景观优化、生物生境再造、生态服务功能优化与城市建设协同发展,采取生态缓冲、湿地消纳和自然调控相结合的综合防控思路,以水陆界面生态屏障综合控制为主线,根据城市生活区-休闲娱乐区-水陆界面缓冲区3个空间层次,提出城市污染源头-滨湖绿带-生态护坡-基塘湿地-自然消落带多重拦截和消纳的城市水环境污染控制体系,形成三峡库区水敏性城市设计与建设的模版和参考,为三峡库区城市水体污染控制提供科学依据,促进三峡库区水质保护与城市人居环境协同发展。

环境因子对河流底栖无脊椎动物群落结构的影响

底栖无脊椎动物是河流生态系统的重要组成部分,在物质循环和能量流动中是不可或缺的重要环节。其群落结构特点与河流环境因子密切相关,能较好地反映河流生态系统健康状况。综述了物理因子(底质、温度、水深、水流、洪水干扰等)、化学因子(溶氧量、p H值、磷、氮等)、生物因子(水生植物、竞争和捕食)、人为干扰(电站建设、城镇化等)和综合因子对河流底栖无脊椎动物群落结构的影响,并根据国内外研究现状指出水流、海拔和洪水干扰等环境因子对河流底栖无脊椎动物群落结构影响的研究较少或不足,对这些环境因子的研究应是今后河流生态学领域需要着力推进重要内容。深入研究和完善环境因子与底栖无脊椎动物群落结构的关系可为保护底栖无脊椎动物群落、流域水生态系统管理和受损河流生态系统修复提供更为全面的科学依据。

三峡库区消落带与水环境响应关系预测

随着三峡工程蓄水的完成,三峡库区消落带将逐渐形成并进入淹没期。消落带初次进入淹没期后,长期吸附在消落带土壤中的氮磷等营养物质将逐渐进入水体,并由此对三峡水库水质产生一定的影响。模拟消落带土壤淹没后氮磷释放实验,根据实验结果和一级动力学方程,计算出消落带土壤进入淹水期后的氮磷释放速率方程,并分别预测了在高、中、低水平下库区各区县消落带土壤释放的氮磷总量。以典型的开县消落带为例,预测了开县消落带氮磷释放与水环境之间的响应关系,结果表明高水平条件下开县消落带土壤全淹后对水环境中TP、TN和氨氮浓度的贡献值均较小,但其所占预测负荷总量的百分比分分别为93.79%,69.65%和51.61%,

三峡水库消落带湿地碳排放生态调控的科学思考

消落带是流域景观内生物地球化学过程最为活跃的区域,是碳排放研究和控制的热点区域。三峡水库消落带在夏季出露期间正是植物生长旺季,植物通过光合作用吸收CO2发挥碳汇功能,同时湿地本身的生物地球化学过程要排放CH4。更重要的是,在冬季蓄水淹没期间,其生长季节积累下来的有机物质在水下厌氧分解,将排放CH4、CO2和N2O。消落带湿地碳动态的最明显特征就是随着水位的季节性变动,碳吸收和碳排放表现出明显的节律性变化,其碳排放具有明显的多源性。大面积消落带植被所蓄积的碳及营养物质是非常宝贵的资源,如果能加以妥善利用,就可化害为利。消落带湿地碳排放生态调控必须遵循控源、增汇和可持续综合利用原则,探索多尺度、多角度和多源定量分析碳源、碳汇的评价指标体系,碳排放的控源-减源-增汇关键技术集成模式及生态友好型利用综合模式,具有重要科学价值和应用前景。

淀粉废水的资源化处理

淀粉废水是高浓度易降解的发酵工业废水,将淀粉生产过程中排放的废水进行资源化处理,生产出蛋白饲料、饲料酵母等,既减绍了废水排放,又有了饲料供应的新原料。应用投药气浮-UASB-SBR组合工艺处理某厂马铃薯淀粉生产废水,出水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级排放标准。该组合工艺的最大特点在于回收了大量的植物蛋白饲料,为淀粉厂创造了经济效益。

模糊综合评判在矿山地质环境中的应用

针对丘陵山区复杂的地质情况,构建了矿山地质环境影响程度的模糊综合评判指标体系;并引入弱模糊一致矩阵结合层次分析法确定权重,解决了传统AHP很难满足一致性检验的问题;依据矿山特殊地质条件,将地质环境影响程度划分为三个等级构建模糊综合评判表,确定各影响因子的隶属度;运用模糊综合评判方法,建立矿山地质环境影响程度的二级模糊综合评判模型。通过该模型在实际矿山中的应用,模型评估结果与实际结果显示的滑坡、地面沉降等地质灾害影响程度吻合性较高。

重庆市煤改气及其环境效益分析

为减少主城区存在着的不同程度的大气污染,重庆市开展了煤改气工程。通过对比燃煤锅炉改烧油和用电,指出煤改气是改善重庆市主城区现有污染状况的最好选择,并提出煤改气的目标。同时,在煤改气的规模和范围进行了调查分类的基础上,对煤改气的技术经济可行性作出了分析,并重点围绕煤改气实施产生的环境效益进行分析研究,得出煤改气工程的实施,不仅产生了一定的经济效益,更重要的是大大削减了重庆市主城区大气污染物的排放量,使主城区的大气污染得到有效缓解的结论。

畜禽养殖环境系统预警方法

针对畜禽养殖环境系统势函数状态特征,基于尖点突变理论提出一种畜禽养殖环境系统预警的方法。以畜禽养殖环境系统势函数为状态函数,建立势函数方程,构建尖点突变预警模型,确定尖点突变判别式,以畜禽养殖环境系统承载力为警情指标、污染排放相对强度和畜禽养殖量为警兆指标,对畜禽养殖环境系统实施Ⅴ级预警。结合实例分析,结果表明尖点突变的畜禽养殖环境系统预警方法具有可行性。

重庆市地质灾害孕灾环境分区研究

为探索重庆市地质灾害孕灾环境分布情况,以重庆市主要地质灾害为研究对象,在分析孕灾因子基础上,选取暴雨强度、地貌条件、地质岩性、年均降雨量、植被覆盖度和地质构造条件等6个因子,构建地质灾害孕灾环境分区指标体系,利用层次分析法(AHP)和专家效度相耦合方法确定各指标权重,并建立孕灾环境综合指数评价模型。在ArcGIS软件平台支持下,以1 km×1 km网格尺寸为单位精细获取各指标分析数据,计算得到各网格孕灾环境综合指数值,并根据该值进行重庆市地质灾害孕灾环境等级区划分。结果表明:重庆市地质灾害孕灾环境综合指数值在43～84之间,孕灾分区主要集中在高易发区和中易发区,其中危险区1.29×104 km2,占总面积的15.62%;高易发区4.42×104 km2,占53.68%;中易发区2.38×104 km2,占28.85%;低易发区0.15×104 km2,占1.85%。

尾矿库环境影响指标体系及评价方法及其应用

考虑到尾矿库事故对地质环境、自然环境和生态环境的破坏,建立了尾矿库环境影响评价指标体系,采用模糊综合层次分析模型对银山尾矿库进行了环境影响评价。该模型采用反映主观判断的模糊性和不确定性的模糊数据来构造判断矩阵,降低了专家的主观影响;采用多因素加权模型法来分层次计算评价的最终结果,并依据评价标准得出最后银山尾矿库对环境的影响程度为轻度影响。

基于Patran环境的框架结构参数化有限元分析

MSC PATRAN软件只需输入必要的设计参数,就可以自动完成所开发产品的有限元分析。对一实际的框架结构实现了参数化有限元计算模型的建立以及约束和载荷的自动施加,从而实现了某框架结构的自动化静力有限元分析。开发的参数化设计软件系统具有弹出式菜单风格,便于设计人员使用。通过实际工程实例的计算,证明了所开发软件的正确性。