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在产有机污染企业的土壤-地下水复合污染治理是当前环境领域面临的严峻挑战。由于污染物在包气带中的隐蔽性迁移、多介质交互作用以及生产活动与污染释放的耦合性,传统检测技术普遍面临“测不准、测不全、测不快”的困境。现有监测体系多依赖周期性钻孔取样与实验室离线分析,存在显著局限性。
为解决“在产企业如何精准高效检测地下水有机污染”有机污染这一难题,2023年10月河北地质大学周亚红副教授组建本科生科研小组,以丁奕嘉为团队负责人的“探壤析气”科研小队应运而生。
“探壤析气”小队由水资源与环境学院水文与水资源工程专业的5名学生组成,在周亚红副教授指导下,聚焦地下水有机污染检测展开攻关。团队通过跨学科协作,创新性地提出一种新型土壤气体采集器及地下水污染分析装置,申请授权一项发明专利,两项实用新型专利,并结合机器学习算法,创新性地构建了基于土壤气态污染物迁移特征的环境监测技术平台。解决了目前地下水有机污染检测时空分辨率不足、检测成本高昂、技术手段割裂等B体育网页版 B体育官网入口难题。
团队负责人丁奕嘉回忆:“发明装置的气密性始终得不到改善,在老师的鼓励下,我们走出实验室,在野外实际进行检测,经过数十天的野外实践,不断改进装置。虽然过程很累,但每当看到阶段性成果,那种成就感让人充满动力。团队成员马佳莹补充:“这次经历让我明白,科研不仅需要严谨,更需要感想感做的勇气”。
除发明装置外,该团队先后斩获大学生创新计划国家级立项,中国国际大学生创新大赛省级银奖,“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛省二等奖。团队成员走访多家单位企业推广专利技术,受到广泛认B体育网页版 B体育官网入口可,与河南省资源环境调查四院等四家单位企业签署技术服务合作协议,推动成果落地转化。
这支小队收到众多行业一线专家的推荐,生态环境部地下水部刘伟江主任评价科研小队为十四五环保规划贡献一份力量,山东省清洁能源研究院李振函院长评价小队发明装置已达行业领先水平。中国科学院刘嘉麒院士,评价这支小队科研能力强,并为技术应用指导了新方向,鼓励团队继续在创新创造上实现了新的提升。
指导老师周亚红评价:“本科生科研不应局限于‘打下手’。他们思维活跃、执行力强,只要给予充分信任和资源支持,完全能独立承担前沿课题。这支队伍正是我校‘本科生导师制’与‘项目驱动式教学’深度融合的体现”。
“探壤析气小队”的成功并非孤例,而是校园科研生态蓬勃发展的缩影。在实验室之外,团队成员积极参与“科研经验分享会”“科研宣讲”等活动,将科研精神传递给更多人。据悉,团队已带动所在学院超70%的同学加入实验室或创新项目,形成“以点带面”的科研氛围。
“我们的目标不仅是发论文、拿奖项,更希望为解决现实问题贡献微光。我们正努力做地质生态文明建设的‘生力军’,努力做学校科技成果转化的‘先锋队’,努力做学生科研项目的‘领头雁’。”团队负责人丁奕嘉的话语,道出了当代大学生科研人的初心。未来,这支年轻的队伍将继续深耕地下水有机污染方向,探索更多可能性。
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