李飛鵬++陶紅

摘 要：以組織上海理工大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)大學(xué)生開展虬江河道污染源調(diào)查為例，詳細(xì)介紹了城市河道污染源調(diào)查創(chuàng)新性實(shí)踐的實(shí)施過(guò)程，設(shè)置了5個(gè)方面循序漸進(jìn)的實(shí)踐內(nèi)容，包括以資料調(diào)研為主的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)、以現(xiàn)場(chǎng)踏勘為主的污染調(diào)研、以實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)為主的水質(zhì)和沉積物監(jiān)測(cè)、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(fù)措施研討，形成了以污染源調(diào)查為主的多學(xué)科融合的創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)案例，為推動(dòng)環(huán)境類實(shí)踐課程創(chuàng)新的發(fā)展提供了有益借鑒。

關(guān)鍵詞：實(shí)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(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）01（c）-0172-03

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入發(fā)展新常態(tài)后，面臨的環(huán)境形勢(shì)十分嚴(yán)峻，處于升級(jí)與轉(zhuǎn)型中的環(huán)境產(chǎn)業(yè)也面臨新的發(fā)展形勢(shì)，社會(huì)對(duì)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(diǎn)是一個(gè)集自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和工程技術(shù)于一體的交叉性學(xué)科，只有將創(chuàng)新教育實(shí)踐引入日常的教學(xué)工作中，才能培養(yǎng)出更多具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級(jí)專門技術(shù)和管理人才，滿足社會(huì)對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的需求[2]。然而，當(dāng)前多數(shù)學(xué)校開展的實(shí)踐活動(dòng)由于培養(yǎng)規(guī)劃相對(duì)單一，多以普通的工程教學(xué)目的為導(dǎo)向，知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理，導(dǎo)致學(xué)生的興趣減弱，重視程度降低[3-4]。針對(duì)目前環(huán)境類本科教育對(duì)實(shí)踐教育的極大重視但創(chuàng)新性不足的問(wèn)題，選擇合適和有意義的實(shí)踐案例具有非常重要的作用。

隨著國(guó)務(wù)院《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的實(shí)施，城市黑臭河道整治及生態(tài)恢復(fù)成為環(huán)境專業(yè)發(fā)展的重要方向和實(shí)踐內(nèi)容。然而，絕大多數(shù)學(xué)校由于自身教學(xué)條件的限制和教學(xué)案例設(shè)計(jì)的缺陷，只能帶學(xué)生到江河湖邊做一些常規(guī)的監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)和定性的觀察描述，這樣的實(shí)踐活動(dòng)固然可以達(dá)到對(duì)河道理念的初步認(rèn)識(shí)，但其不嚴(yán)密和不夠科學(xué)性成為實(shí)踐活動(dòng)的一個(gè)大的瓶頸[5]。例如，城市河道黑臭的歷史、成因及其污染源負(fù)荷量均不能或不足以引起學(xué)生的重視，這就使得實(shí)踐效果大打折扣。該研究基于上海理工大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生參加上海市楊浦區(qū)虬江河道污染源調(diào)查的實(shí)踐案例，詳細(xì)介紹了城市河道污染源調(diào)查創(chuàng)新性實(shí)踐的實(shí)施過(guò)程及其意義，以期為環(huán)境類創(chuàng)新實(shí)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(shí)踐的綜合優(yōu)勢(shì)

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(yíng)養(yǎng)化、黑臭的形容詞，河道整治和生態(tài)恢復(fù)是眾多城市迫在眉睫的民生工程。作為城市的重要基礎(chǔ)設(shè)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(xiàng)涉及眾多學(xué)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(lái)自于沿岸的人類生產(chǎn)、活動(dòng)所產(chǎn)生的點(diǎn)源與面源污染。其中，點(diǎn)源污染如沿岸的生活污水及工業(yè)廢水的點(diǎn)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(shè)不能及時(shí)完善，生活污水直排入河道現(xiàn)象常有發(fā)生；經(jīng)濟(jì)利益導(dǎo)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(lái)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(xiàn)檢索與資料收集、河道水力學(xué)、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(cè)、沉積物和河道生態(tài)修復(fù)等多項(xiàng)綜合性知識(shí)。該研究的實(shí)踐創(chuàng)新就在于結(jié)合楊浦區(qū)的調(diào)研項(xiàng)目，將這些綜合性的知識(shí)融入城市河道污染源調(diào)查的實(shí)踐，構(gòu)成了系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。

2 虬江污染源調(diào)查實(shí)踐創(chuàng)新的實(shí)踐案例介紹

2.1 創(chuàng)新實(shí)踐的目的

虬江是楊浦區(qū)的重要市管河道之一，在整個(gè)水系中發(fā)揮著重要作用。近年來(lái)，虬江由于長(zhǎng)期水流不暢，水質(zhì)惡化，尤其是天熱時(shí)會(huì)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(lái)了極差的感官體驗(yàn)，也是直接影響群眾生活的突出水環(huán)境問(wèn)題。認(rèn)清其成因并采取有效治理措施，消除黑臭，是落實(shí)國(guó)務(wù)院《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》和上海市第六輪環(huán)保3年行動(dòng)計(jì)劃的重要內(nèi)容。

基于虬江的污染現(xiàn)狀，結(jié)合學(xué)生的創(chuàng)新性實(shí)踐，此次污染源調(diào)查實(shí)踐創(chuàng)新的目的在于：（1）在環(huán)境保護(hù)新常態(tài)下，帶領(lǐng)學(xué)生了解城市河道污染形成的歷史和原因，了解國(guó)家環(huán)境保護(hù)新常態(tài)，形成以污染源調(diào)查為主的多學(xué)科融合的創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)體系；（2）指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)并實(shí)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(wèn)題，確定重點(diǎn)污染源和重點(diǎn)污染區(qū)域；（3）指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中了解河道治理和生態(tài)修復(fù)工程的系統(tǒng)性和復(fù)雜性，鼓勵(lì)學(xué)生利用專業(yè)知識(shí)提出科學(xué)、可操作、創(chuàng)新型的虬江污染防治對(duì)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(shí)踐的內(nèi)容和形式

此次創(chuàng)新實(shí)踐形成了5個(gè)方面循序漸進(jìn)的實(shí)踐內(nèi)容，即以資料調(diào)研為主的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)、以現(xiàn)場(chǎng)踏勘為主的污染調(diào)研、以實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)為主的水質(zhì)和沉積物監(jiān)測(cè)、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(fù)措施研討，引導(dǎo)學(xué)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(gè)方面實(shí)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(guò)資料調(diào)研的形式，要求學(xué)生學(xué)習(xí)掌握涉及的相關(guān)專業(yè)知識(shí)和對(duì)河道基本情況進(jìn)行了解。采取了集中教學(xué)—自主搜索—集中教學(xué)—問(wèn)卷設(shè)計(jì)—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(dǎo)學(xué)生如何從專業(yè)的角度查找相關(guān)資料，又充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高了工作效率。

2.2.2 現(xiàn)場(chǎng)踏勘

這部分是此次污染源調(diào)查的重點(diǎn)內(nèi)容。污染源調(diào)查的主要目標(biāo)和內(nèi)容是：采用走訪、實(shí)際觀察和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量等方式，對(duì)虬江河道的污染源進(jìn)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(diǎn)污染源和重點(diǎn)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(diǎn)調(diào)查相結(jié)合的方法，自國(guó)定路橋至虬江匯入黃浦江河口，分2次和數(shù)個(gè)小組進(jìn)行，觀察沿途河水的水質(zhì)現(xiàn)狀，深入居民家庭訪問(wèn)，并通過(guò)居委會(huì)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(duì)虬江的污染源及其負(fù)荷有了全面的了解；之后，采取全面調(diào)查的方法，對(duì)虬江河道進(jìn)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(wèn)題，初步確定了重點(diǎn)污染源和重點(diǎn)污染區(qū)域；并針對(duì)相關(guān)信息走訪了楊浦區(qū)水務(wù)局、環(huán)保局等相關(guān)部門，針對(duì)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(jìn)行了了解。整個(gè)調(diào)研能夠幫助學(xué)生切實(shí)理解了污染源的特征，同時(shí)其中設(shè)置相關(guān)研究性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生更深層次的興趣。

2.2.3 實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)

這部分內(nèi)容是污染源調(diào)查內(nèi)容的深化。設(shè)置的內(nèi)容包括定期的水質(zhì)采樣和監(jiān)測(cè)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)現(xiàn)有的評(píng)價(jià)方法進(jìn)行水質(zhì)評(píng)估，結(jié)合污染源現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查內(nèi)容進(jìn)一步使參與學(xué)生對(duì)河道污染現(xiàn)狀進(jìn)行了解；同時(shí)設(shè)置了沉積物采集和監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)沉積物的風(fēng)干、研磨、消解等過(guò)程進(jìn)一步了解，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境監(jiān)測(cè)課程的實(shí)踐；同時(shí)由于儀器限制，指導(dǎo)參與學(xué)生觀摩了電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀對(duì)沉積物中重金屬的檢測(cè)。在檢測(cè)結(jié)果出來(lái)后，鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生對(duì)河道內(nèi)源負(fù)荷進(jìn)行了估算。

2.2.4 研究性探索

在污染源調(diào)查的同時(shí)，此次實(shí)踐還鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生進(jìn)行了關(guān)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(xué)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(chǔ)數(shù)據(jù)。部分興趣濃厚的學(xué)生在實(shí)踐取得初步性成果的基礎(chǔ)上，以學(xué)院組織的科技創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)或直接進(jìn)入課題組，繼續(xù)進(jìn)行研究性實(shí)踐，成果好的也可在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下發(fā)表學(xué)術(shù)論文。

2.2.5 組織討論

最后，在污染源調(diào)查、實(shí)驗(yàn)室研究和探索性研究的基礎(chǔ)上，組織了學(xué)生對(duì)虬江河道治理和生態(tài)修復(fù)策略的討論，充分發(fā)揮了學(xué)生的積極性。一些學(xué)生還提出了非常具有建設(shè)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(shè)兼?zhèn)涞尿敖拥郎鷳B(tài)修復(fù)模式等。

2.3 創(chuàng)新實(shí)踐的積極意義

環(huán)境工程專業(yè)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科，因此在實(shí)踐性教學(xué)的過(guò)程中，要認(rèn)識(shí)新常態(tài)、適應(yīng)新常態(tài)、引領(lǐng)新常態(tài)，將大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)轉(zhuǎn)化為常態(tài)化的教育實(shí)踐形式。此次創(chuàng)新性實(shí)踐的實(shí)施，正是基于這樣的目的，圍繞城市河道整治這樣一個(gè)重要課題，以污染源調(diào)查為中心設(shè)置了一組層次遞進(jìn)的環(huán)境類綜合課程實(shí)踐，具有的積極意義主要體現(xiàn)在：首先，這次實(shí)踐圍繞城市河道整治和生態(tài)恢復(fù)設(shè)置課題，以環(huán)境監(jiān)測(cè)和環(huán)境生物修復(fù)工程課程為依據(jù)，是我國(guó)當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的關(guān)鍵課題，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義；其次，這次綜合性實(shí)踐真正提高了學(xué)生從理論知識(shí)向?qū)嶋H能力的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)了環(huán)境工程綜合知識(shí)的運(yùn)用能力，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和思考分析能力，使之為今后的實(shí)際工作打下了良好的基礎(chǔ)。再次，這次實(shí)踐是該專業(yè)在環(huán)境保護(hù)新常態(tài)下對(duì)實(shí)踐課程設(shè)置的初步嘗試，為今后設(shè)置類似更多的實(shí)踐課程提供了有益借鑒。最后，在此次創(chuàng)新的實(shí)踐體系中，學(xué)生的主動(dòng)性得到了很大提高，師生之間的交流日益廣泛，有些學(xué)生還不舍晝夜來(lái)實(shí)驗(yàn)室參與科研項(xiàng)目，這樣不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，還極大地提高了其科研興趣。因此，培養(yǎng)學(xué)生“在興趣中認(rèn)知，在認(rèn)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(yǔ)

伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新常態(tài)，環(huán)境類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)實(shí)踐亦在發(fā)生著重要變化，圍繞環(huán)境保護(hù)新常態(tài)設(shè)置綜合性實(shí)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(gè)主題，創(chuàng)新性地設(shè)置了資料調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)踏勘、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)、探索性研究和組織討論5個(gè)層次遞進(jìn)的過(guò)程，其中開發(fā)了不同形式的實(shí)踐內(nèi)容，并具有實(shí)施方式的靈活性，充分調(diào)動(dòng)了參與學(xué)生的積極性，極大地提高了實(shí)踐的效果。當(dāng)然，這次實(shí)踐是學(xué)校環(huán)境專業(yè)在環(huán)境保護(hù)新常態(tài)下對(duì)實(shí)踐課程設(shè)置的初步嘗試，一方面為其他環(huán)境類專業(yè)實(shí)踐課程的設(shè)置提供了有意義的借鑒；另一方面也應(yīng)該在實(shí)踐中不斷改進(jìn)，以適應(yīng)新的學(xué)科發(fā)展需求，真正有效地提高學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力，培養(yǎng)優(yōu)秀的環(huán)境工程專業(yè)人才。

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