《環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)》課程教學(xué)大綱

1、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱一、課程基本信息課程代碼：13130334課程名稱(chēng)：環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)課程英文名稱(chēng)：Experimentation of Environmental Monitoring課程所屬單位：化工系 環(huán)境工程教研室課程面向?qū)I(yè)：環(huán)境工程 本科生課程類(lèi)型：選修課先修課程：環(huán)境監(jiān)測(cè)、分析化學(xué)、儀器分析學(xué) 分：3.0總學(xué)時(shí)：52應(yīng)開(kāi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目個(gè)數(shù)：11二、課程性質(zhì)與目的環(huán)境監(jiān)測(cè)具有很強(qiáng)實(shí)踐性，單純靠課堂教學(xué)很難掌握，環(huán)境監(jiān)測(cè)課程一定要有實(shí)踐環(huán)節(jié)配合，才能達(dá)到學(xué)習(xí)目的。其目的是加深學(xué)生對(duì)基本概念的理解；使學(xué)生了解如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)；初步掌握水、大氣、土壤、固體廢物和噪聲等監(jiān)測(cè)方法；通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

2、的整理，使學(xué)生初步掌握數(shù)據(jù)分析處理技術(shù)以及通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證已有的概念和理論。要求掌握水、大氣、土壤、固體廢物和噪聲測(cè)定方法并掌握常用實(shí)驗(yàn)儀器的使用，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手及解決基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)問(wèn)題的能力；掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法，并能通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到可靠結(jié)論。三、課程內(nèi)容與要求實(shí)驗(yàn)一 氨氮的測(cè)定基本要求：（1）掌握含氮化合物測(cè)定的方法。（2）掌握用納氏試劑比色法測(cè)定氨氮的原理和操作。（3）熟練應(yīng)用分光光度計(jì)主要內(nèi)容：本實(shí)驗(yàn)利用納氏試劑與氨反應(yīng)生成淡紅棕色膠態(tài)化合物，其色度與氨氮含量成正比，通常可在410425nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，計(jì)算其含量。操作要點(diǎn)：（1）水樣的預(yù)處理（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制（3）水樣的測(cè)定（4）空白

3、試驗(yàn)主要儀器設(shè)備：（1）帶氮球的定氮裝置 （2）分光光度計(jì) 實(shí)驗(yàn)二 化學(xué)需氧量的測(cè)定基本要求：（1）了解有機(jī)污染物綜合指標(biāo)的含義及測(cè)定方法。（2）正確理解氧化還原反應(yīng)在滴定分析中的應(yīng)用。（3）掌握回流消解方法。主要內(nèi)容：在強(qiáng)酸性溶液中，準(zhǔn)確加入過(guò)量的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，加熱回流，將水樣中還原性物質(zhì)（主要是有機(jī)物）氧化，過(guò)量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴，根據(jù)所消耗的重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液量計(jì)算水樣的化學(xué)需氧量。操作要點(diǎn)：（1）水樣的回流消解（2）水樣的氧化還原滴定（3）空白試驗(yàn)主要儀器設(shè)備：（1）回流裝置 （2）加熱裝置（3）滴定裝置實(shí)驗(yàn)三 生化需氧量（BOD）的測(cè)定基本要求：

4、（1）了解BOD的測(cè)定意義及稀釋法測(cè)BOD的基本原理。（2）掌握本方法操作技能，如稀釋水的制備、稀釋倍數(shù)的選擇、溶解氧的測(cè)定。主要內(nèi)容：BOD是指在好氧條件下，微生物分解有機(jī)物質(zhì)的生物化學(xué)過(guò)程中所消耗的溶解氧量。微生物分解有機(jī)物是一個(gè)緩慢的過(guò)程，要把可分解的有機(jī)物全部分解掉需要20天以上的時(shí)間，微生物的活動(dòng)與溫度有關(guān)，所以測(cè)定BOD時(shí)，常以20作為測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。一般來(lái)說(shuō)，在第5天消耗的氧量大約是總需氧量的70%，為便于測(cè)定，目前國(guó)內(nèi)外普遍以20培養(yǎng)5天所消耗的溶解氧作為指標(biāo)，簡(jiǎn)稱(chēng)BOD5。五日培養(yǎng)法（BOD5），即取一定量水樣或稀釋水樣，在201培養(yǎng)五天，分別測(cè)定水樣培養(yǎng)前、后的溶解氧，二者

5、之差為BOD5值。操作要點(diǎn)：（1）水樣的采集、儲(chǔ)存和預(yù)處理（2）水樣的稀釋?zhuān)?）對(duì)照樣的配制（4）培養(yǎng)（5）溶解氧的測(cè)定主要儀器設(shè)備：（1）恒溫培養(yǎng)箱 （2）520L細(xì)口玻璃瓶（3）特制玻璃攪拌棒（4）溶解氧瓶（5）虹吸管 實(shí)驗(yàn)四 水中揮發(fā)酚類(lèi)的測(cè)定基本要求：（1）了解酚污染對(duì)水環(huán)境的影響。（2）掌握用預(yù)蒸餾進(jìn)行水樣預(yù)處理的方法。（3）掌握用4氨基安替比林分光光度法測(cè)定揮發(fā)酚的原理。主要內(nèi)容：4氨基安替比林分光光度法，即用蒸餾法將水樣中的揮發(fā)酚類(lèi)蒸出，然后在鐵氰化鉀的存在下與4氨基安替比林反應(yīng)，生成橙紅色的吲哚酚安替比林染料，在510nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，用比色法確定酚的含量。操作要點(diǎn)：（1）

6、水樣的預(yù)蒸餾（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制（3）水樣的測(cè)定主要儀器設(shè)備：（1）500mL全玻璃蒸餾器 （2）50mL 具塞比色管（3）分光光度計(jì) 實(shí)驗(yàn)五 廢水中苯系化合物的測(cè)定基本要求：（1）了解氣相色譜法的測(cè)定原理。（2）掌握頂空法預(yù)處理水樣。（3）掌握用氣相色譜法測(cè)定苯系物的操作方法。主要內(nèi)容：本實(shí)驗(yàn)采用頂空氣相色譜法，在恒溫的密閉容器中，水樣中的苯系物揮發(fā)并進(jìn)入容器中空氣相，當(dāng)氣、液兩相達(dá)到平衡后，取液上氣相樣品進(jìn)行色譜分析。操作要點(diǎn)：（1）頂空樣品的制備（2）苯系化合物系列標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制（3）氣相色譜測(cè)定水樣主要儀器設(shè)備：（1）氣相色譜儀（2）恒溫水浴振蕩器 （3）100mL全玻璃注射器（4）5

7、mL全玻璃注射器 （5）10mL微量注射器實(shí)驗(yàn)六 水中鉻的測(cè)定基本要求：掌握用分光光度法測(cè)定六價(jià)鉻和總鉻的原理和方法。主要內(nèi)容：在酸性溶液中，六價(jià)鉻離子與二苯碳酰二肼反應(yīng)，生成紫紅色化合物，其最大吸收波長(zhǎng)為540nm，吸光度與濃度的關(guān)系符合比爾定律。測(cè)定總鉻時(shí)，需先用高錳酸鉀將水樣中的三價(jià)鉻先氧化為六價(jià)鉻，再用本法測(cè)定。操作要點(diǎn)：（1）水樣的預(yù)處理（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制（3）水樣的測(cè)定主要儀器設(shè)備：（1）分光光度計(jì)（2）具塞比色管 （3）移液管（4）容量瓶實(shí)驗(yàn)七 水中亞硝酸鹽的測(cè)定基本要求：掌握用分光光度法測(cè)定水中亞硝酸鹽的原理和方法；熟練應(yīng)用分光光度計(jì)。主要內(nèi)容：在pH1.7以下，亞硝酸鹽與對(duì)

8、氨基苯磺酸反應(yīng)生成重氮鹽，再與N-（1-萘基）- 乙二胺偶聯(lián)生成紅色染料，其最大吸收波長(zhǎng)為540nm，吸光度與濃度的關(guān)系符合比爾定律。操作要點(diǎn)：（1）水樣的預(yù)處理（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制（3）水樣的測(cè)定主要儀器設(shè)備：（1）分光光度計(jì)（2）具塞比色管 （3）移液管（4）容量瓶實(shí)驗(yàn)八 土壤中重金屬的測(cè)定基本要求：（1）了解原子吸收分光光度法的原理。（2）掌握土壤樣品的消化方法。（3）掌握原子吸收分光光度計(jì)的使用方法。主要內(nèi)容：土壤樣品用混酸體系消解后，將消解液直接噴入空氣乙炔火焰，在火焰中形成基態(tài)原子蒸氣，對(duì)光源發(fā)射的特征電磁輻射產(chǎn)生吸收。測(cè)得試液吸光度扣除全程空白吸光度，然后從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算金屬含量。

9、操作要點(diǎn)：（1）土樣試液的制備（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制（3）樣品的測(cè)定主要儀器設(shè)備：（1）原子吸收分光光度計(jì) （2）馬弗爐實(shí)驗(yàn)九 環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè) 基本要求：（1）掌握環(huán)境噪聲的監(jiān)測(cè)方法。（2）熟悉聲級(jí)計(jì)的使用。（3）掌握無(wú)規(guī)則噪聲監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理方法。主要內(nèi)容：在一定的天氣條件下，用聲級(jí)計(jì)測(cè)定環(huán)境噪聲，然后用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來(lái)計(jì)算等效聲級(jí)。操作要點(diǎn)：（1）布點(diǎn)（2）測(cè)定 主要儀器設(shè)備：聲級(jí)計(jì) 實(shí)驗(yàn)十 室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)（綜合實(shí)驗(yàn)）基本要求：（1）掌握室內(nèi)環(huán)境各項(xiàng)主要指標(biāo)的測(cè)定方法。主要內(nèi)容：室內(nèi)環(huán)境的主要污染物有甲醛、總有機(jī)物、放射量等，本實(shí)驗(yàn)為綜合性實(shí)驗(yàn)，內(nèi)容包括在室內(nèi)環(huán)境內(nèi)采樣和測(cè)定，然后以測(cè)量值表征室內(nèi)環(huán)境

10、狀況。操作要點(diǎn)：（1）布點(diǎn) （2）測(cè)定 實(shí)驗(yàn)十一 校園空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)（綜合實(shí)驗(yàn)） 基本要求：（1）選擇適宜方法進(jìn)行布點(diǎn)，確定采樣率及采樣時(shí)間，掌握空氣中SO2、，NOX和TSP的采樣和監(jiān)測(cè)方法。 （2）根據(jù)三項(xiàng)污染物監(jiān)測(cè)結(jié)果，計(jì)算空氣污染指數(shù)（API），描述空氣質(zhì)量狀況。主要內(nèi)容：本實(shí)驗(yàn)為綜合性實(shí)驗(yàn)，在監(jiān)測(cè)環(huán)境內(nèi)進(jìn)行布點(diǎn)和采樣，測(cè)定SO2、NOX和TSP日均濃度并計(jì)算空氣污染指數(shù)（API）。操作要點(diǎn)：（1）布點(diǎn)（2）采樣（3）測(cè)定 四、學(xué)時(shí)分配學(xué)時(shí)分配表序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類(lèi)型每組實(shí)驗(yàn)人數(shù)說(shuō)明驗(yàn)證性設(shè)計(jì)性綜合性其它1氨氮的測(cè)定412化學(xué)需氧量的測(cè)定413生化需氧量的測(cè)定414水中揮發(fā)酚類(lèi)的測(cè)

11、定415廢水中苯系化合物的測(cè)定416水中鉻的測(cè)定417水中亞硝酸鹽的測(cè)定418土壤中重金屬的測(cè)定419環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)4210室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)8211校園空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)82五、教學(xué)方法與要求實(shí)驗(yàn)課前的準(zhǔn)備：實(shí)驗(yàn)課前，教師需做到：（1）研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，確定實(shí)驗(yàn)方案并準(zhǔn)備講義。（2）檢查實(shí)驗(yàn)所需設(shè)備和各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備情況。（3）準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)。（4）給學(xué)生布置要預(yù)習(xí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。要求學(xué)生在預(yù)習(xí)中一般作到：（1）認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)教材，了解實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備。（2）寫(xiě)好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。對(duì)于綜合性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告中擬出實(shí)驗(yàn)方案和操作步驟，分析影響測(cè)定準(zhǔn)確度的因素及控制方法。實(shí)驗(yàn)課的組織與課堂控制：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，先檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，并作簡(jiǎn)要講解，交代注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后，要求學(xué)生按操作規(guī)范進(jìn)行準(zhǔn)確操作，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察要力求客觀、深入、全面、細(xì)致，積極思考、認(rèn)真分析，及時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)行隨時(shí)指導(dǎo)。另外，注意實(shí)驗(yàn)課課堂組織，提高實(shí)驗(yàn)課的效率，降低因操作錯(cuò)誤或干擾因素中斷實(shí)驗(yàn)的可能性。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)：實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并對(duì)各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析和討論，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，然后寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容包括：（1）實(shí)驗(yàn)