廣東省微生物分析檢測(cè)中心于2024年8月5日至8月9日舉辦了以“環(huán)境科學(xué)：城市水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理”為主題的高中生暑期研學(xué)活動(dòng)。本次研學(xué)活動(dòng)由檢測(cè)中心楊旭楠研究員、林健輝工程師和李建威工程師三位老師作為主講老師。
研學(xué)活動(dòng)采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的形式，通過(guò)理論學(xué)習(xí)、采樣調(diào)查、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析和學(xué)術(shù)匯報(bào)等豐富多樣的形式，使參與研學(xué)活動(dòng)的同學(xué)系統(tǒng)全面地學(xué)習(xí)了環(huán)境科學(xué)的基本知識(shí)，了解掌握了環(huán)境科學(xué)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)常識(shí)。
l研學(xué)背景
環(huán)境科學(xué)主要研究人類與環(huán)境之間的辯證關(guān)系，包括環(huán)境變化的內(nèi)在規(guī)律，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境、改造環(huán)境、美化環(huán)境的目的。環(huán)境科學(xué)涉及的學(xué)科面廣，具有自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、技術(shù)科學(xué)交叉滲透的廣泛基礎(chǔ)，幾乎涉及現(xiàn)代科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域。本次研學(xué)以城市水環(huán)境作為切入點(diǎn)，通過(guò)水環(huán)境監(jiān)測(cè)、水環(huán)境評(píng)價(jià)和水環(huán)境治理等課程，讓同學(xué)們快速學(xué)習(xí)了解城市水環(huán)境的基本知識(shí)，建立環(huán)境科學(xué)這門學(xué)科的基本認(rèn)識(shí)。
l實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)及參觀學(xué)習(xí)
為確保整個(gè)研學(xué)活動(dòng)有序、安全地開(kāi)展，研學(xué)老師首先對(duì)同學(xué)們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室安全培訓(xùn)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)參觀學(xué)習(xí)，讓同學(xué)們更好地了解環(huán)境實(shí)驗(yàn)室日常實(shí)驗(yàn)工作的開(kāi)展，激發(fā)同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣，促使同學(xué)們能更快地融于到后續(xù)的研學(xué)課程中。
指導(dǎo)老師講解色譜、光譜和質(zhì)譜等大型儀器在環(huán)境科研及檢測(cè)中的應(yīng)用
l學(xué)習(xí)河涌水樣的采集
樣品采集是水環(huán)境監(jiān)測(cè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，同學(xué)們親自動(dòng)手，通過(guò)對(duì)實(shí)地水樣進(jìn)行采集，并現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定透明度、pH、溶解氧和氧化還原電位等理化指標(biāo)，掌握了樣品采集的基本概念和水樣采集的基本操作步驟。
沙貝涌采樣
l人工湖水生態(tài)修復(fù)實(shí)地考察
水生態(tài)修復(fù)是利用生態(tài)工程學(xué)和生態(tài)系統(tǒng)原理，對(duì)受損的水生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)和重建，其主要目的是恢復(fù)水生態(tài)系統(tǒng)的功能和服務(wù)，提高水生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。為了讓同學(xué)們更好地學(xué)習(xí)和了解水生態(tài)修復(fù)的有關(guān)知識(shí)，研學(xué)小組前往了東山湖進(jìn)行實(shí)地考察，學(xué)習(xí)了東山湖水體治理的情況，并針對(duì)性地對(duì)東山湖中的藻型湖泊、草型湖泊、人工濕地進(jìn)行浮游藻類和水質(zhì)采樣。
東山湖實(shí)地考察
l水中糞大腸菌群的檢測(cè)
糞大腸菌群是河涌的一種常見(jiàn)污染指標(biāo)，其污染源主要是生活污水。在糞大腸菌群的檢測(cè)學(xué)習(xí)中，同學(xué)們通過(guò)培養(yǎng)基的配制、滅菌、水樣的稀釋和過(guò)濾，微生物的培養(yǎng)和培養(yǎng)結(jié)果的計(jì)數(shù)，全程參與糞大腸菌群的檢測(cè)，初步認(rèn)識(shí)了微生物指標(biāo)。
研學(xué)小組采集分析水樣中的糞大腸菌群指標(biāo)
l水中氨氮和總磷的檢測(cè)
水中氨氮和總磷的檢測(cè)是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)，其中氨氮的高低可以反應(yīng)河涌的黑臭程度，而總磷的高低則影響水體的富營(yíng)養(yǎng)化。通過(guò)開(kāi)展氨氮和總磷指標(biāo)的檢測(cè)，同學(xué)們學(xué)習(xí)了水質(zhì)理化指標(biāo)相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，包括溶液的移取和定容，標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制，分光光度計(jì)的使用，以及結(jié)果的計(jì)算等。
研學(xué)小組采集分析水樣中的總磷和氨氮指標(biāo)
l人工湖中浮游藻類的觀察鑒定
浮游藻類是湖泊生態(tài)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，浮游藻類的數(shù)量與種類直接影響著湖泊的生態(tài)健康?；谠谌斯ず鷳B(tài)修復(fù)現(xiàn)場(chǎng)考察采集的水樣，同學(xué)們通過(guò)顯微鏡對(duì)水樣中的浮游藻類進(jìn)行觀察，初步學(xué)習(xí)了浮游藻類的鑒定。
利用光學(xué)顯微鏡對(duì)采集的東山湖水樣中的浮游藻類進(jìn)行觀察拍照
l生態(tài)毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)
隨著人類社會(huì)的發(fā)展，水中的污染物呈現(xiàn)種類多，濃度低的特點(diǎn)，常規(guī)的分析手段僅能針對(duì)特定的污染物進(jìn)行分析，無(wú)法做到面面俱到。而生物毒性測(cè)試則很好地解決了上述問(wèn)題。它應(yīng)用“黑箱”方法，通過(guò)綜合反映水體對(duì)生物的毒性大小及危害程度，揭示水體的水質(zhì)情況。研學(xué)活動(dòng)使用稀有鮈鯽和斑馬魚胚胎作為試驗(yàn)生物，由同學(xué)們自己配置不同濃度梯度的試驗(yàn)溶液，開(kāi)展急性毒性測(cè)試，通過(guò)觀察稀有鮈鯽和斑馬魚胚胎的死亡率，學(xué)習(xí)水生毒理學(xué)試驗(yàn)的基本原理和步驟，以及半致死濃度LC50的計(jì)算。
配置不同濃度的重鉻酸鉀溶液來(lái)開(kāi)展魚類急性毒性試驗(yàn)
利用體視顯微鏡觀察重鉻酸鉀溶液中的魚類胚胎是否有死亡和發(fā)育畸形
l研學(xué)活動(dòng)的總結(jié)與學(xué)術(shù)匯報(bào)
經(jīng)過(guò)為期一周的研學(xué)活動(dòng)，同學(xué)們對(duì)“城市水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理”有了初步的認(rèn)識(shí)和了解。為了更好地鞏固研學(xué)中學(xué)習(xí)到的知識(shí)，在指導(dǎo)老師的啟發(fā)下，同學(xué)們進(jìn)行了學(xué)術(shù)匯報(bào)課題的選題，通過(guò)總結(jié)分析自己在研學(xué)中所獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并結(jié)合資料查閱和文獻(xiàn)檢索，完成了學(xué)術(shù)匯報(bào)PPT的制作。最后，每一位參與研學(xué)活動(dòng)的同學(xué)均進(jìn)行了與本次研學(xué)內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)課題匯報(bào)，指導(dǎo)老師也針對(duì)每位同學(xué)的匯報(bào)進(jìn)行了點(diǎn)評(píng)。
自行完成學(xué)術(shù)匯報(bào)PPT的制作，并進(jìn)行匯報(bào)演講
l課外活動(dòng)：華南菌物博物館參觀學(xué)習(xí)
華南菌物博物館是一個(gè)坐落在廣東省科學(xué)院微生物研究所的集科研、教育和科普于一體的重要機(jī)構(gòu)，它不僅收藏了大量的真菌標(biāo)本，還致力于推動(dòng)真菌科學(xué)的發(fā)展和普及。參觀過(guò)程中，肖正端老師給學(xué)生們科普毒蘑菇和食用菇的區(qū)別和菌物培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)，并對(duì)博物館內(nèi)的真菌標(biāo)本作大致介紹。通過(guò)專業(yè)導(dǎo)師的講解和實(shí)地體驗(yàn)，讓學(xué)生們深入了解微生物和真菌的世界。
參觀學(xué)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)