地下水学科创新亟待解决的几个关键问题王焰新2011.07.14.国际地下水论坛1、基地建设亟待加强学科,绿色暗指学科生态和可持续发展人才基地文化国家与社会需求好奇心和兴趣学科方向环境与条件:数据-文献-网络资源、学科内-外相互作用、国际交流与合作任务与产出:科技创新、人才培养、引领文化(王焰新,2007)2、人才培养亟待改革学科与专业区别:学科具有动态性、前沿性,与高深的科学研究、高水平的研究生教育密不可分;而专业具有基础性、相对稳定性,一般与本科生教育相联系。本科教育的核心是通过课程学习和实践训练,夯实基础、培养素质、掌握某一专门领域的基本知识、基本技能,并初步具备从事专业领域技术工作和创造知识的能力。研究生教育的核心是通过系统、专门而精深的科学研究创造知识,关键是培养学生的创造力;专业是基础,学科是上层建筑;专业支撑学科,学科引领专业。过去我们以专业为本,培养的是专业人才;今后要转向以人为本,致力于培养创新人才为此,大学的知识会聚功能亟待加强:通过学科交叉,促进不同专业的知识交流(知识创新平台);通过政-产-学-研-用结合,促进科技知识与产业知识的会聚与交流(技术创新平台);通过国际合作,促进跨文化跨国界的知识会聚与交流。学科交叉是水文地质学与生俱来的禀赋GeologyGroundwaterhydraulicsGeochemistryGeophysicsContaminanthydrologyBiologySurfacewaterhydrologyClimatologyEnvironmentalEngineeringSoilsciencePublichealthSociologyPolicyEconomicsManagement地下水污染控制技术的发展,需要多学科的交叉融合TheEngineerof2020(USNAEReport,August2004)HeorShe[TheEngineerof2020]willaspiretohavetheingenuityofLillianGilbreth[MotherofErgonomicsandfirstfemalememberoftheNAEin1966],theproblem-solvingcapacitiesofGordonMoore,thescientificinsightofAlbertEinstein,thecreativityofPabloPicasso,thedeterminationoftheWrightBrothers,theleadershipabilitiesofBillGates,theconscienceofEleanorRoosevelt,thevisionofMartinLutherKing,andthecuriosityandwonderofourgrandchildren.教学改革尊重多样性:学科特色的多样性、学生培养的多样性课程设置:减少学时,增加选修课,给学生更多的灵活性研究生鼓励交叉和复合人才的培养强化教师的指导,注重培养的全过程教学改革(续)Capacity,CreativityandMotivation(passion)–Askquestions,hasownideas,liketodiscusswithotherpeople,getthingsdoneNon-systematicstudy.Readmanynon-textbooksandarticles.Getconfusedandpuzzled!trytoguessandaskquestions.Whenyougotheaclass,youalreadyhavealotquestionsinyourmindwaitingtobeanswered.Agoodtextbookthatmakestudenttounderstandeverythingisnotaverygoodtextbook.Agoodtextbookshouldmakestudentstothinkandtoguess.Itshouldleavealotofquestionsandpuzzlestothereaders.Askingquestionsismoreimportantthanknowingtheanswers.3、技术创新能力亟待提升基础研究应用研究高新技术前沿研究技术研发产品产业化市场开拓与应用科学创新创造知识技术创新创造产品市场反馈科技创新链地下水监测与评价、地下水污染场地修复、废物地质处置场地污染控制,是亟待发展的环境保护领域高新技术发展方向。3.1地下水监测与评价定深取样技术现场快速精确测试环境地球物理探测技术痕量-超痕量污染物高精度检测和形态分析技术反应性溶质运移数值模拟技术大型试验场技术示踪技术(环境同位素示踪;物理、化学和生物示踪剂)环境健康风险评价技术3.2废物地质处置场地污染控制废液回注、CO2地下封存、核废料地质处置、污水灌溉等场地的地下水污染控制,涉及多相、非均质场地评价技术、THMC(地质介质热-水力学-力学-化学耦合模拟)、深层地下水污染控制技术等。地下介质中纳米尺度的地球化学过程;研究、利用岩石矿物材料的纳米结构与纳米效应,用于温室气体减排和环境污染控制,将推动纳米地质学(Nano-Geology)的发展。3.3地下水污染研究将推动和促进学科和技术的发展地下水中“新型污染物”(Emergingcontaminants)控制技术近年来受到高度关注。这类污染物指的是环境中不常见、但是进入环境后对生态系统或人体有害的人工合成或者自然产生的化学物或微生物(USGS,2006)。更低限的分析检测技术、污染源和污染路径分析、在地下水中的迁移转化过程的模拟以及这些污染物后的生态毒理学评价,均亟待研究。生物修复技术将极大促进地微生物学(Geomicrobiology)的发展。VOCs、重金属和放射性核素等的生物降解研究在过去10年中得到系统发展,今后还将是热点。时代呼唤中国自己的水文地质产品“水文地质产品”:信息咨询服务;软件;各种地下水监测仪器、地下水探测仪器、各种水文地质示踪剂、各种地下水泵、流量计、场地修复设备等。生产和经营这些产品的公司将是环保产业新的增长点。祝本次地下水论坛圆满成功!