暑期期间,学院社会实践团队奔赴武汉东湖、南湖、磨山等多处代表性水域,开展污泥基催化材料水体污染治理专项调研实践。以实地采样结合实验室对照实验的方式,搭建起实验室理论研究与真实河湖治理之间的桥梁。团队由郭捷、赵帅奇老师指导,化学与化工专业大三学生周凤姣担任团队负责人。
当前城市河湖水体中抗生素、酚类等新型有机污染物富集问题日益突出。2024年5月,中央第四生态环境保护督察组督察湖北省时指出,省内部分城市水环境基础设施存在明显短板,城市黑臭水体排查整治不到位,生活污水直排现象突出。传统水处理工艺难以彻底降解上述难降解污染物,持续威胁区域水生态安全。为精准破解工业废水与自然河湖水体治理现存难题,实践小队周密规划工作安排,有序推进仪器学习、实地踩点、企业调研、水样采集与实验分析全流程。

7月4日,实践团队全员进入实验室,开启实验仪器系统化教学与实操训练。队员围在仪器台前,跟着学姐的演示,逐一学习操作规范,认真熟悉水质过滤设备、催化反应装置、紫外分光光度计等各类专业仪器,仔细练习参数调试、样品检测与数据记录的完整流程。仪器看着没多少按钮,但是“细节决定成败”。有位同学还录制了学姐操作的视频反复观看有机污染物降解实验操作步骤,与其他队员互相纠正操作细节,认真记录实验要点,熟练掌握整套实验流程。
随后,实践团队奔赴东湖、南湖、磨山等目标水域开展实地踩点工作。队员沿着水岸沿线仔细勘察各处水域周边环境,观察水体状况、水流条件,反复比对筛选位置,敲定规范、安全的采样点位。大家一边记录点位信息,一边规划后续水样采集行进路线。回到学校后,团队集中清点物资,逐一检查采样瓶、保温储存设备、实验耗材,补齐缺失物品,梳理野外采样注意事项,为后续户外水样采集工作平稳、规范开展做好充足准备。
后续,实践团队前往湖北省华丽染料有限公司开展实地走访调研。团队与企业负责人深入交流,详细了解企业废水处置现状,厂区废水在呈偏酸性pH值3~4区间的环境下反应,现有污水处理采用“生化预处理+芬顿氧化”组合工艺,企业每年产生五六百吨工业铁泥,固废处置压力大、资源化利用渠道有限。队员认真倾听一线治污难题,仔细记录工业废水治理痛点。这次面对面交流,让大家跳出实验室理想环境,锚定课题现实应用方向,明确污泥基催化材料既可以推动固废资源化利用,又能够针对性降解废水中抗生素、酚类难降解污染物。
而后,团队依照前期实地踩点制定的路线开展水样采集工作。队员依次前往东湖、南湖、磨山以及湖北省华丽染料有限公司,奔赴四大核心采样点位。抵达现场后,大家严格遵循水质采集规范,清洗采样容器,在规定水域深度取水,仔细做好水样标识。采集完成后迅速密封水样,最大程度保留水体原有性质。全部采样任务结束后,队员携带水样统一返回实验室,有条不紊地对各类水体样品进行分类登记、预处理与妥善保存。
移步实验室,团队正式启动多组对照降解实验。队员有序调配实验体系,以未改性CuO/Sludge催化材料、淬火改性CuO/Sludge-Q催化材料作为两组研究对象,选取水环境中典型的左氧氟沙星抗生素、亚甲基蓝、苯酚三类有机污染物,分别在去离子水、天然湖水、溪流、工业印染废水四种水体环境搭建平行实验组。大家定时取样、规范操作分光光度计,认真记录每一组实验数据,反复开展平行试验减小误差。经过持续测试、数据汇总与图表整理分析,实验结果清晰证实:淬火改性工艺可显著优化催化材料结构,大幅提升催化降解性能;该污泥基催化材料具备广谱降解能力,可高效处理水体抗生素与酚类污染物;同时天然水体中的复杂杂质会对降解效率产生轻微抑制效果。

本次暑期实践从现实水污染难题出发,结合企业工业治理痛点与自然河湖水质现状,完整完成从理论学习、实地调研、水样采集到实验验证、数据总结的科研实践。团队用真实水环境数据填补实验室模拟研究的短板,以专业科研力量探索固废资源化与水体污染治理双向共赢的新路径,以实地实践交出一份属于青年学子的环保答卷。