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踏访西驼峪水源地 实地采样校准光催化治水科研方向

    时间:2026-07-14     阅读:
    来源:长安大学赴陕西渭河流域“水体污染治理与生态修复”暑期社会实践队
         7月11日,长安大学“铋水清流”挑战杯项目团队奔赴本次调研第二站——周至县西驼峪水库,开展现场踏勘、多点位水体采样,收集天然水源地一手水质数据,推动三元铋基光催化材料从实验室模拟体系迈向真实水环境性能验证,进一步锚定科研服务水源地微污染治理的核心目标。

         西驼峪水库坐落于秦岭北麓群山之间,是区域关键饮用水源地。库区林木繁茂、水面澄澈,水鸟栖居,生态基底优良。据库区管护人员介绍,经过多年保护区专项整治、常态化巡护与生态修复,水库悬浮物、氮磷等常规水质指标长期稳定达标,富营养化、黑臭水体等显性污染问题已基本消除,库区生物多样性持续改善。但水环境治理已进入精细化提质阶段,微量农药残留、抗生素、内分泌干扰物等隐蔽有机污染物成为新难点,这类物质浓度低、难降解,传统净水工艺难以彻底清除,长期留存会威胁饮水安全与流域生态,恰好匹配团队光催化材料的应用定位。
图为团队成员前往水样采集地
         团队采用标准化流程完成采样作业。队员提前将棕色采样瓶润洗烘干,分为两组,分别在水库进水口、库中心开阔水域、近岸缓流区三处点位采集原水,同步记录各点位实时水温、pH、水体浊度等环境参数;水样采集后立即放入车载冷藏箱低温保存,避免水体组分发生变质。队员表示,实验室使用的是配比精准、组分单一的标准模拟废水,而天然水库水体含有天然有机质、细微悬浮物,pH存在小幅波动,多点位水质条件各不相同,实地采样正是为了检验BCCO0.2复合材料在复杂真实水体中的实际催化能力。
图为团队成员水样采集
         对长期深耕实验室的材料专业学子而言,库区之行让大家对科研价值有了全新认知。平日里队员们只专注调控试剂配比、对比降解率与反应速率常数,很少思考数据背后对应的现实水环境。站在堤坝上远眺一库清水,对比前日在鄠邑警示教育馆看到的河道黑臭旧貌,队员深刻体会到:前人完成了黑臭水体治理,而他们的研究使命是让优质水源地水质再提质。相比单纯追求实验室最优降解数值,材料能否适配天然水体复杂基质,才是决定技术能否落地的关键。返程途中,队员围绕水样测试方案展开讨论,计划增设悬浮物、不同pH梯度对照实验,针对性优化材料适配性。

         当日傍晚,全部水样运回长安大学实验室并低温冷藏存放,项目正式进入真实水体实测阶段。团队将以水库原水搭建污染物体系,平行对比纯水模拟体系与天然水体体系下材料降解效果,重点分析水体杂质对催化速率、污染物去除率的干扰;结合此前实验室暴露的短板,如碱性环境催化效率大幅衰减、高浓度污染物处理能力有限等问题,依托水库实际水质参数,论证材料表面改性优化路径。调研过程中,团队同步记录库区全年水温区间、pH波动范围、周边面源污染类型、水源地运维成本限制等工程相关数据,为后续评估材料工业化应用价值提供支撑。

         团队研发的BCCO0.2三元铋基催化剂无需投加化学药剂、常温常压即可依靠可见光降解污染物,无二次污染,契合饮用水源地绿色治理需求,实验室中对四环素抗生素降解率超90%,适配水源地微量有机污染治理场景。本次水源地实地调研,补齐了天然水体工况的研究空白。

         按照既定调研行程,7月12日团队将前往西安市第四再生水厂,调研城市污水完整处理流程,深挖深度处理环节技术瓶颈,为光催化技术寻找适配落地场景。从实验室配方优化,到水生态展馆政策调研,再到水源地实地水样采集,团队持续打通理论研究与现实治水需求的壁垒。队员表示,此次水库之行带回的不只是水体样品,更是立足实际调整科研思路的全新思路,后续将依据天然水体实测结果改良材料配方,打造适配秦岭水源地微污染防控的低成本绿色技术方案,以青年科创力量守护秦岭北麓饮用水安全。
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