水环境和大气环境构成了我们赖以生存与发展的坚固基石,是推进碧水蓝天生态文明建设不可或缺的核心要素。课程“科学之光(青年学者系列)——探索‘碧水蓝天’背后的大数据科学”围绕水污染及水资源保护、大气污染等环保核心议题,带领同学们迈入环境保护的大门;同时,通过数据处理、论文写作等科研基础技能的传授,课程为同学们提供初步探索科研世界的路径,并结合实践探寻环节,促进理论知识向实践应用的深化转化。
一、理论教学,初探科研
在有关水污染和大气污染主题的基础课程教学中,课程深入探讨了水污染的多样类型与特征、污水的具体性质及关键的污染评估指标,以及全球水资源的分布现状与保护措施。课程内容还涵盖了大气污染核心要素的介绍解析,包括其主要来源、复杂的传输扩散机制以及先进的控制技术,从而帮助同学们构建了一个完整而深入的环境污染知识体系。
在科研技能课程教学上,课程提供了从文献检索与筛选、标准引用格式的掌握,到综述型和研究型论文构思、撰写与修改的每一个环节,以及PPT制作与学术汇报等核心技能的指引。涵盖内容既全面又具有深度,极大地提升了学生的文献搜集能力、论文撰写技巧及学术汇报水平。
二、课程实践,深入科研
同学们在环境学院楼顶,参观了动态通量箱和静态通量箱设备,这是用于测量气体地气交换通量的工具,可以根据不同的应用场景选择合适的通量箱来进行气体在土壤与大气之间交换过程的研究。此外,同学们还参观了大气总汞和气态氧化汞干沉降观测设备,以及整套赛默飞常规污染物监测仪器、气相色谱仪、浊度仪等,学习了使用方法。这些设备用于监测和评估大气中的特定污染物,如分形态汞、臭氧、氮氧化物、颗粒物浓度及消光散射值等。
来到环境学院的C509实验室,同学们在这里参观了生物反应器以及聚合酶链式反应(PCR)等设备,学习了污水生物处理技术和环境微生物组学等相关知识。
三、实地探秘,领悟科研
课程组织同学们前往了南京高科污水处理厂,了解污水处理的整个工艺流程,特别是其先进且稳定的A2/O工艺,以及新型的资源回收利用技术。在中央控制室,水厂在线监测设备及其远程控制系统的工作原理得到了详细演示,同学们亲身感受到了城市污水处理技术与智能装备如何与大数据、云计算、物联网等前沿技术深度融合,共同推动着污水处理技术在大数据时代下的革命性变革。
在江苏省环保集团,同学们亲身体验了大气环境数据化管控平台的数字化与智能化魅力。此平台汇聚了海量的大气环境数据,实现了数据的全面归集与多维深度分析,生动展现了大数据在环境学科中深度融合的非凡效力与无限潜力。
活动结束后,两位老师鼓励同学们勇于思考,积极实践,克服困难,踏实努力,善于发现生活中的细节,希望该课程学习中及结束后,同学们都能保持开拓创新,用于跳出思维定式,挖掘其中的科学问题,运用大数据思维来看待和解决问题。
图/文:刘艳君