李飛鵬++陶紅

摘 要：以組織上海理工大學環(huán)境工程專業(yè)大學生開展虬江河道污染源調(diào)查為例，詳細介紹了城市河道污染源調(diào)查創(chuàng)新性實踐的實施過程，設置了5個方面循序漸進的實踐內(nèi)容，包括以資料調(diào)研為主的專業(yè)知識學習、以現(xiàn)場踏勘為主的污染調(diào)研、以實驗室實驗為主的水質(zhì)和沉積物監(jiān)測、以探索性研究為主的降雨徑流污染調(diào)查和以組織討論為主的河道整治和生態(tài)修復措施研討，形成了以污染源調(diào)查為主的多學科融合的創(chuàng)新性實踐教學案例，為推動環(huán)境類實踐課程創(chuàng)新的發(fā)展提供了有益借鑒。

關鍵詞：實踐創(chuàng)新 綜合案例 環(huán)境專業(yè) 城市河道 污染源調(diào)查

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）01（c）-0172-03

在我國經(jīng)濟進入發(fā)展新常態(tài)后，面臨的環(huán)境形勢十分嚴峻，處于升級與轉(zhuǎn)型中的環(huán)境產(chǎn)業(yè)也面臨新的發(fā)展形勢，社會對環(huán)境類本科教育的要求正在發(fā)生重大變化[1]。環(huán)境類專業(yè)的特點是一個集自然科學、社會科學和工程技術(shù)于一體的交叉性學科，只有將創(chuàng)新教育實踐引入日常的教學工作中，才能培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門技術(shù)和管理人才，滿足社會對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的需求[2]。然而，當前多數(shù)學校開展的實踐活動由于培養(yǎng)規(guī)劃相對單一，多以普通的工程教學目的為導向，知識結(jié)構(gòu)設置不合理，導致學生的興趣減弱，重視程度降低[3-4]。針對目前環(huán)境類本科教育對實踐教育的極大重視但創(chuàng)新性不足的問題，選擇合適和有意義的實踐案例具有非常重要的作用。

隨著國務院《水污染防治行動計劃》的實施，城市黑臭河道整治及生態(tài)恢復成為環(huán)境專業(yè)發(fā)展的重要方向和實踐內(nèi)容。然而，絕大多數(shù)學校由于自身教學條件的限制和教學案例設計的缺陷，只能帶學生到江河湖邊做一些常規(guī)的監(jiān)測實驗和定性的觀察描述，這樣的實踐活動固然可以達到對河道理念的初步認識，但其不嚴密和不夠科學性成為實踐活動的一個大的瓶頸[5]。例如，城市河道黑臭的歷史、成因及其污染源負荷量均不能或不足以引起學生的重視，這就使得實踐效果大打折扣。該研究基于上海理工大學環(huán)境工程專業(yè)學生參加上海市楊浦區(qū)虬江河道污染源調(diào)查的實踐案例，詳細介紹了城市河道污染源調(diào)查創(chuàng)新性實踐的實施過程及其意義，以期為環(huán)境類創(chuàng)新實踐案例的開發(fā)提供有益借鑒。

1 城市河道污染源調(diào)查專業(yè)實踐的綜合優(yōu)勢

城市河道本是城市文明的搖籃，而今在人類的影響下卻被冠以富營養(yǎng)化、黑臭的形容詞，河道整治和生態(tài)恢復是眾多城市迫在眉睫的民生工程。作為城市的重要基礎設施，河道既是城市防洪排澇和引水抗旱的通道，又是城市景觀和市民休閑的要素，黑臭河道的治理是一項涉及眾多學科專業(yè)的系統(tǒng)工程。城市河道的污染分為外源污染與內(nèi)源污染。外源污染主要來自于沿岸的人類生產(chǎn)、活動所產(chǎn)生的點源與面源污染。其中，點源污染如沿岸的生活污水及工業(yè)廢水的點源排放污染，包括污水廠尾水排放；老城區(qū)排水管網(wǎng)建設不能及時完善，生活污水直排入河道現(xiàn)象常有發(fā)生；經(jīng)濟利益導致偷排現(xiàn)象等。面源污染主要是沿岸的農(nóng)業(yè)或養(yǎng)殖污水匯入以及降雨帶來的地表徑流的沖刷引起面源污染等。內(nèi)源污染主要指沉積物釋放。單就城市河道的污染源調(diào)查而論，就包括了專業(yè)文獻檢索與資料收集、河道水力學、污水管道和排污口、水工建筑物、面源污染、環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測、沉積物和河道生態(tài)修復等多項綜合性知識。該研究的實踐創(chuàng)新就在于結(jié)合楊浦區(qū)的調(diào)研項目，將這些綜合性的知識融入城市河道污染源調(diào)查的實踐，構(gòu)成了系統(tǒng)的實踐教學內(nèi)容。

2 虬江污染源調(diào)查實踐創(chuàng)新的實踐案例介紹

2.1 創(chuàng)新實踐的目的

虬江是楊浦區(qū)的重要市管河道之一，在整個水系中發(fā)揮著重要作用。近年來，虬江由于長期水流不暢，水質(zhì)惡化，尤其是天熱時會散發(fā)著陣陣惡臭。虬江水質(zhì)的惡化和黑臭現(xiàn)象，不僅給群眾帶來了極差的感官體驗，也是直接影響群眾生活的突出水環(huán)境問題。認清其成因并采取有效治理措施，消除黑臭，是落實國務院《水污染防治行動計劃》和上海市第六輪環(huán)保3年行動計劃的重要內(nèi)容。

基于虬江的污染現(xiàn)狀，結(jié)合學生的創(chuàng)新性實踐，此次污染源調(diào)查實踐創(chuàng)新的目的在于：（1）在環(huán)境保護新常態(tài)下，帶領學生了解城市河道污染形成的歷史和原因，了解國家環(huán)境保護新常態(tài)，形成以污染源調(diào)查為主的多學科融合的創(chuàng)新性實踐教學體系；（2）指導學生學習并實踐污染源調(diào)查的基本方法，調(diào)研分析虬江污染及治理現(xiàn)狀、生產(chǎn)生活污染源的污染特性、存在的問題，確定重點污染源和重點污染區(qū)域；（3）指導學生在實踐中了解河道治理和生態(tài)修復工程的系統(tǒng)性和復雜性，鼓勵學生利用專業(yè)知識提出科學、可操作、創(chuàng)新型的虬江污染防治對策，為減少虬江水生態(tài)環(huán)境壓力提供有效支持。

2.2 創(chuàng)新實踐的內(nèi)容和形式

此次創(chuàng)新實踐形成了5個方面循序漸進的實踐內(nèi)容，即以資料調(diào)研為主的專業(yè)知識學習、以現(xiàn)場踏勘為主的污染調(diào)研、以實驗室實驗為主的水質(zhì)和沉積物監(jiān)測、以探索性研究為主的降雨徑流污染調(diào)查和以組織討論為主的河道整治和生態(tài)修復措施研討，引導學生圍繞污染源調(diào)查，思考城市河道污染的成因和污染防治措施。這5個方面實踐內(nèi)容的形式構(gòu)成如圖1所示，具體內(nèi)容介紹如下。

2.2.1 資料調(diào)研

通過資料調(diào)研的形式，要求學生學習掌握涉及的相關專業(yè)知識和對河道基本情況進行了解。采取了集中教學—自主搜索—集中教學—問卷設計—集中討論的形式，形式可根據(jù)需要自行組合或拆分，既引導學生如何從專業(yè)的角度查找相關資料，又充分發(fā)揮了學生的主觀能動性，提高了工作效率。

2.2.2 現(xiàn)場踏勘

這部分是此次污染源調(diào)查的重點內(nèi)容。污染源調(diào)查的主要目標和內(nèi)容是：采用走訪、實際觀察和現(xiàn)場測量等方式，對虬江河道的污染源進行全面調(diào)查，明確河道沿岸入河污染源的數(shù)量和種類，確定重點污染源和重點污染區(qū)域，分析估算區(qū)域污染物，包括COD、TN和TP等的排放特征。采取全面調(diào)查和重點調(diào)查相結(jié)合的方法，自國定路橋至虬江匯入黃浦江河口，分2次和數(shù)個小組進行，觀察沿途河水的水質(zhì)現(xiàn)狀，深入居民家庭訪問，并通過居委會等管理部門了解所在小區(qū)的人口、生活用水等信息，從而對虬江的污染源及其負荷有了全面的了解；之后，采取全面調(diào)查的方法，對虬江河道進行了整體踏勘，具體調(diào)研了虬江生產(chǎn)生活污染源的污染特性、存在的問題，初步確定了重點污染源和重點污染區(qū)域；并針對相關信息走訪了楊浦區(qū)水務局、環(huán)保局等相關部門，針對虬江的現(xiàn)狀河道斷面特征以及河道路橋、涵洞、閘等的數(shù)量、尺寸、不同水期水量、流速特征、排入河道雨水、污水特征等進行了了解。整個調(diào)研能夠幫助學生切實理解了污染源的特征，同時其中設置相關研究性問題，引導學生更深層次的興趣。

2.2.3 實驗室監(jiān)測實驗

這部分內(nèi)容是污染源調(diào)查內(nèi)容的深化。設置的內(nèi)容包括定期的水質(zhì)采樣和監(jiān)測，引導學生通過現(xiàn)有的評價方法進行水質(zhì)評估，結(jié)合污染源現(xiàn)場調(diào)查內(nèi)容進一步使參與學生對河道污染現(xiàn)狀進行了解；同時設置了沉積物采集和監(jiān)測實驗，讓學生對沉積物的風干、研磨、消解等過程進一步了解，實現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測課程的實踐；同時由于儀器限制，指導參與學生觀摩了電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀對沉積物中重金屬的檢測。在檢測結(jié)果出來后，鼓勵有興趣的學生對河道內(nèi)源負荷進行了估算。

2.2.4 研究性探索

在污染源調(diào)查的同時，此次實踐還鼓勵有興趣的學生進行了關于降雨徑流污染調(diào)查的研究性探索，在幾次降雨期間組織學生參加地表徑流的采集和水質(zhì)分析，分析降雨徑流的污染特征，也為估算河道面源污染提供了基礎數(shù)據(jù)。部分興趣濃厚的學生在實踐取得初步性成果的基礎上，以學院組織的科技創(chuàng)新實驗或直接進入課題組，繼續(xù)進行研究性實踐，成果好的也可在指導教師的指導下發(fā)表學術(shù)論文。

2.2.5 組織討論

最后，在污染源調(diào)查、實驗室研究和探索性研究的基礎上，組織了學生對虬江河道治理和生態(tài)修復策略的討論，充分發(fā)揮了學生的積極性。一些學生還提出了非常具有建設意義的想法，例如如何在有限空間內(nèi)開展城市河道的污染整治技術(shù)，以及生態(tài)功能和景觀建設兼?zhèn)涞尿敖拥郎鷳B(tài)修復模式等。

2.3 創(chuàng)新實踐的積極意義

環(huán)境工程專業(yè)是一門實踐性極強的學科，因此在實踐性教學的過程中，要認識新常態(tài)、適應新常態(tài)、引領新常態(tài)，將大學生的創(chuàng)新實踐活動轉(zhuǎn)化為常態(tài)化的教育實踐形式。此次創(chuàng)新性實踐的實施，正是基于這樣的目的，圍繞城市河道整治這樣一個重要課題，以污染源調(diào)查為中心設置了一組層次遞進的環(huán)境類綜合課程實踐，具有的積極意義主要體現(xiàn)在：首先，這次實踐圍繞城市河道整治和生態(tài)恢復設置課題，以環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境生物修復工程課程為依據(jù)，是我國當前環(huán)境保護的關鍵課題，具有非常重要的現(xiàn)實意義；其次，這次綜合性實踐真正提高了學生從理論知識向?qū)嶋H能力的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)了環(huán)境工程綜合知識的運用能力，增強了學生的動手能力和思考分析能力，使之為今后的實際工作打下了良好的基礎。再次，這次實踐是該專業(yè)在環(huán)境保護新常態(tài)下對實踐課程設置的初步嘗試，為今后設置類似更多的實踐課程提供了有益借鑒。最后，在此次創(chuàng)新的實踐體系中，學生的主動性得到了很大提高，師生之間的交流日益廣泛，有些學生還不舍晝夜來實驗室參與科研項目，這樣不僅提高了學生的動手能力和實踐能力，還極大地提高了其科研興趣。因此，培養(yǎng)學生“在興趣中認知，在認知中探索，在探索中思考，在思考中創(chuàng)新[6]”，才能激發(fā)其創(chuàng)新潛能。

3 結(jié)語

伴隨著經(jīng)濟發(fā)展的新常態(tài)，環(huán)境類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學實踐亦在發(fā)生著重要變化，圍繞環(huán)境保護新常態(tài)設置綜合性實踐課程的必要性愈發(fā)重要。此次研究圍繞城市河道的污染源調(diào)查這個主題，創(chuàng)新性地設置了資料調(diào)查、現(xiàn)場踏勘、實驗室實驗、探索性研究和組織討論5個層次遞進的過程，其中開發(fā)了不同形式的實踐內(nèi)容，并具有實施方式的靈活性，充分調(diào)動了參與學生的積極性，極大地提高了實踐的效果。當然，這次實踐是學校環(huán)境專業(yè)在環(huán)境保護新常態(tài)下對實踐課程設置的初步嘗試，一方面為其他環(huán)境類專業(yè)實踐課程的設置提供了有意義的借鑒；另一方面也應該在實踐中不斷改進，以適應新的學科發(fā)展需求，真正有效地提高學生的專業(yè)實踐能力，培養(yǎng)優(yōu)秀的環(huán)境工程專業(yè)人才。

參考文獻

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