李飞鹏++陶红

摘 要：以组织上海理工大学环境工程专业大学生开展虬江河道污染源调查为例，详细介绍了城市河道污染源调查创新性实践的实施过程，设置了5个方面循序渐进的实践内容，包括以资料调研为主的专业知识学习、以现场踏勘为主的污染调研、以实验室实验为主的水质和沉积物监测、以探索性研究为主的降雨径流污染调查和以组织讨论为主的河道整治和生态修复措施研讨，形成了以污染源调查为主的多学科融合的创新性实践教学案例，为推动环境类实践课程创新的发展提供了有益借鉴。

关键词：实践创新 综合案例 环境专业 城市河道 污染源调查

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）01（c）-0172-03

在我国经济进入发展新常态后，面临的环境形势十分严峻，处于升级与转型中的环境产业也面临新的发展形势，社会对环境类本科教育的要求正在发生重大变化[1]。环境类专业的特点是一个集自然科学、社会科学和工程技术于一体的交叉性学科，只有将创新教育实践引入日常的教学工作中，才能培养出更多具有创新精神和实践能力的高级专门技术和管理人才，满足社会对创新创业人才的需求[2]。然而，当前多数学校开展的实践活动由于培养规划相对单一，多以普通的工程教学目的为导向，知识结构设置不合理，导致学生的兴趣减弱，重视程度降低[3-4]。针对目前环境类本科教育对实践教育的极大重视但创新性不足的问题，选择合适和有意义的实践案例具有非常重要的作用。

随着国务院《水污染防治行动计划》的實施，城市黑臭河道整治及生态恢复成为环境专业发展的重要方向和实践内容。然而，绝大多数学校由于自身教学条件的限制和教学案例设计的缺陷，只能带学生到江河湖边做一些常规的监测实验和定性的观察描述，这样的实践活动固然可以达到对河道理念的初步认识，但其不严密和不够科学性成为实践活动的一个大的瓶颈[5]。例如，城市河道黑臭的历史、成因及其污染源负荷量均不能或不足以引起学生的重视，这就使得实践效果大打折扣。该研究基于上海理工大学环境工程专业学生参加上海市杨浦区虬江河道污染源调查的实践案例，详细介绍了城市河道污染源调查创新性实践的实施过程及其意义，以期为环境类创新实践案例的开发提供有益借鉴。

1 城市河道污染源调查专业实践的综合优势

城市河道本是城市文明的摇篮，而今在人类的影响下却被冠以富营养化、黑臭的形容词，河道整治和生态恢复是众多城市迫在眉睫的民生工程。作为城市的重要基础设施，河道既是城市防洪排涝和引水抗旱的通道，又是城市景观和市民休闲的要素，黑臭河道的治理是一项涉及众多学科专业的系统工程。城市河道的污染分为外源污染与内源污染。外源污染主要来自于沿岸的人类生产、活动所产生的点源与面源污染。其中，点源污染如沿岸的生活污水及工业废水的点源排放污染，包括污水厂尾水排放；老城区排水管网建设不能及时完善，生活污水直排入河道现象常有发生；经济利益导致偷排现象等。面源污染主要是沿岸的农业或养殖污水汇入以及降雨带来的地表径流的冲刷引起面源污染等。内源污染主要指沉积物释放。单就城市河道的污染源调查而论，就包括了专业文献检索与资料收集、河道水力学、污水管道和排污口、水工建筑物、面源污染、环境水质监测、沉积物和河道生态修复等多项综合性知识。该研究的实践创新就在于结合杨浦区的调研项目，将这些综合性的知识融入城市河道污染源调查的实践，构成了系统的实践教学内容。

2 虬江污染源调查实践创新的实践案例介绍

2.1 创新实践的目的

虬江是杨浦区的重要市管河道之一，在整个水系中发挥着重要作用。近年来，虬江由于长期水流不畅，水质恶化，尤其是天热时会散发着阵阵恶臭。虬江水质的恶化和黑臭现象，不仅给群众带来了极差的感官体验，也是直接影响群众生活的突出水环境问题。认清其成因并采取有效治理措施，消除黑臭，是落实国务院《水污染防治行动计划》和上海市第六轮环保3年行动计划的重要内容。

基于虬江的污染现状，结合学生的创新性实践，此次污染源调查实践创新的目的在于：（1）在环境保护新常态下，带领学生了解城市河道污染形成的历史和原因，了解国家环境保护新常态，形成以污染源调查为主的多学科融合的创新性实践教学体系；（2）指导学生学习并实践污染源调查的基本方法，调研分析虬江污染及治理现状、生产生活污染源的污染特性、存在的问题，确定重点污染源和重点污染区域；（3）指导学生在实践中了解河道治理和生态修复工程的系统性和复杂性，鼓励学生利用专业知识提出科学、可操作、创新型的虬江污染防治对策，为减少虬江水生态环境压力提供有效支持。

2.2 创新实践的内容和形式

此次创新实践形成了5个方面循序渐进的实践内容，即以资料调研为主的专业知识学习、以现场踏勘为主的污染调研、以实验室实验为主的水质和沉积物监测、以探索性研究为主的降雨径流污染调查和以组织讨论为主的河道整治和生态修复措施研讨，引导学生围绕污染源调查，思考城市河道污染的成因和污染防治措施。这5个方面实践内容的形式构成如图1所示，具体内容介绍如下。

2.2.1 资料调研

通过资料调研的形式，要求学生学习掌握涉及的相关专业知识和对河道基本情况进行了解。采取了集中教学—自主搜索—集中教学—问卷设计—集中讨论的形式，形式可根据需要自行组合或拆分，既引导学生如何从专业的角度查找相关资料，又充分发挥了学生的主观能动性，提高了工作效率。

2.2.2 现场踏勘

这部分是此次污染源调查的重点内容。污染源调查的主要目标和内容是：采用走访、实际观察和现场测量等方式，对虬江河道的污染源进行全面调查，明确河道沿岸入河污染源的数量和种类，确定重点污染源和重点污染区域，分析估算区域污染物，包括COD、TN和TP等的排放特征。采取全面调查和重点调查相结合的方法，自国定路桥至虬江汇入黄浦江河口，分2次和数个小组进行，观察沿途河水的水质现状，深入居民家庭访问，并通过居委会等管理部门了解所在小区的人口、生活用水等信息，从而对虬江的污染源及其负荷有了全面的了解；之后，采取全面调查的方法，对虬江河道进行了整体踏勘，具体调研了虬江生产生活污染源的污染特性、存在的问题，初步确定了重点污染源和重点污染区域；并针对相关信息走访了杨浦区水务局、环保局等相关部门，针对虬江的现状河道断面特征以及河道路桥、涵洞、闸等的数量、尺寸、不同水期水量、流速特征、排入河道雨水、污水特征等进行了了解。整个调研能够帮助学生切实理解了污染源的特征，同时其中设置相关研究性问题，引导学生更深层次的兴趣。

2.2.3 实验室监测实验

这部分内容是污染源调查内容的深化。设置的内容包括定期的水质采样和监测，引导学生通过现有的评价方法进行水质评估，结合污染源现场调查内容进一步使参与学生对河道污染现状进行了解；同时设置了沉积物采集和监测实验，让学生对沉积物的风干、研磨、消解等过程进一步了解，实现了环境监测课程的实践；同时由于仪器限制，指导参与学生观摩了电感耦合等离子体发射光谱仪对沉积物中重金属的检测。在检测结果出来后，鼓励有兴趣的学生对河道内源负荷进行了估算。

2.2.4 研究性探索

在污染源调查的同时，此次实践还鼓励有兴趣的学生进行了关于降雨径流污染调查的研究性探索，在几次降雨期间组织学生参加地表径流的采集和水质分析，分析降雨径流的污染特征，也为估算河道面源污染提供了基础数据。部分兴趣浓厚的学生在实践取得初步性成果的基础上，以学院组织的科技创新实验或直接进入课题组，继续进行研究性实践，成果好的也可在指导教师的指导下发表学术论文。

2.2.5 组织讨论

最后，在污染源调查、实验室研究和探索性研究的基础上，组织了学生对虬江河道治理和生态修复策略的讨论，充分发挥了学生的积极性。一些学生还提出了非常具有建设意义的想法，例如如何在有限空间内开展城市河道的污染整治技术，以及生态功能和景观建设兼备的虬江河道生态修复模式等。

2.3 创新实践的积极意义

环境工程专业是一门实践性极强的学科，因此在实践性教学的过程中，要认识新常态、适应新常态、引领新常态，将大学生的创新实践活动转化为常态化的教育实践形式。此次创新性实践的实施，正是基于这样的目的，围绕城市河道整治这样一个重要课题，以污染源调查为中心设置了一组层次递进的环境类综合课程实践，具有的积极意义主要体现在：首先，这次实践围绕城市河道整治和生态恢复设置课题，以环境监测和环境生物修复工程课程为依据，是我国当前环境保护的关键课题，具有非常重要的现实意义；其次，这次综合性实践真正提高了学生从理论知识向实际能力的转变，培养了环境工程综合知识的运用能力，增强了学生的动手能力和思考分析能力，使之为今后的实际工作打下了良好的基础。再次，这次实践是该专业在环境保护新常态下对实践课程设置的初步尝试，为今后设置类似更多的实践课程提供了有益借鉴。最后，在此次创新的实践体系中，学生的主动性得到了很大提高，师生之间的交流日益广泛，有些学生还不舍昼夜来实验室参与科研项目，这样不仅提高了学生的动手能力和实践能力，还极大地提高了其科研兴趣。因此，培养学生“在兴趣中认知，在认知中探索，在探索中思考，在思考中创新[6]”，才能激发其创新潜能。

3 结语

伴随着经济发展的新常态，环境类创新创业教学实践亦在发生着重要变化，围绕环境保护新常态设置综合性实践课程的必要性愈发重要。此次研究围绕城市河道的污染源调查这个主题，创新性地设置了资料调查、现场踏勘、实验室实验、探索性研究和组织讨论5个层次递进的过程，其中开发了不同形式的实践内容，并具有实施方式的灵活性，充分调动了参与学生的积极性，极大地提高了实践的效果。当然，这次实践是学校环境专业在环境保护新常态下对实践课程设置的初步尝试，一方面为其他环境类专业实践课程的设置提供了有意义的借鉴；另一方面也应该在实践中不断改进，以适应新的学科发展需求，真正有效地提高学生的专业实践能力，培养优秀的环境工程专业人才。

参考文献

[1] 傅涛.新常态下环境产业发展趋势分析[J].环境保护， 2015（1）：32-33.

[2] 李飞鹏，陶红，毛凌晨.面向创新创业型人才培养目标的环境工程实践教学体系思考[J].新课程研究，2015（9）：51-52.

[3] 蒋惠忠，张凤君，李绪谦，等.环境工程专业综合实习教学改革与实践[J].实验室研究与探索，2008，27（9）：130-132.

[4] 魏祥東，邹慧玲，铁柏清，等.环境工程专业实验实践课程体系探究——以湖南农业大学环境工程专业为例[J].教育与教学研究，2014，28（8）：79-85.

[5] 姚杰.“马鞍溪水质污染源调查”研究性学习方案设计与实践操作[J].地理教学，2011（2）：35-36.

[6] 李莉梅，欧阳乐军，曾富华.创新型人才培养理念下的师范院校生物化学实践教学改革[J].高校生物学教学研究，2012（2）：30-32.