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《环境监测》教学大纲


十堰职业技术学院 环境治理工程专业《环境监测》教学大纲
制定人:化工系张勇 一、课程的性质、任务 本课程是环境治理工程专业的重要科学,是最重要的职业技能课。 本课程是研究各种环境要素,主要是对水和废水,大气和废气,固体废物,噪声及土壤 中各种污染物进行分析和测定, 借以评价环境质量的科学。 它在整个课程体系中占有十分重 要的地位。 二、课程的基本要求 1、 掌握分析化学的基本原理和方法 2、 具备较强的实验操作能力 3、 具备制定和实施污染源调查、环境质量评价所必须的监测方案的能力 4、 熟悉在监测过程中进行质量保证的方法 5、 了解环境监测新方法、新技术及发展趋势 三、课程内容 1、 绪论 教学要求:掌握误差的减免方法 掌握有效数字及其运算规则 掌握定量分析结果的数据处理 了解误差的表征方式及分类 重点:误差的减免,有效数字及其运算规则 定量分析结果的数据处理 难点:定量分析结果的数据处理 实验内容:天平称量练习 1.1 定量分析的误差 误差的表征——精确度与精密度 误差的表示、误差的分类、误差的减免。 1.2 有效数字及其运算规则 有效数字及位数 数字修约规则及有效数字的运算规则 1.3 定量分析结果的数据处理 数据集中趋势及分散程度的表示方法 置信度与平均值的联系置信区间及可疑数据的取舍

2、 环境监测技术和环境标准 教学要求:熟悉水质标准、大气标准和固体废物控制标准的内容。 了解环境污染和环境监测的特点,以及环境标准的分类、分级和作用。 掌握环境监测技术。 重点:环境监测技术 2.1.环境污染和环境监测的特点 环境污染的特点,环境监测的特点 2.2.监测技术概述 常规监测技术和监测技术 2.3.环境标准 制定环境标准的原则,环境标准的分类,分级和作用, 水质标准、大气标准、固体废物控制标准 3、 滴定分析 教学要求:了解滴定反应的条件与滴定方式 理解酸碱平衡的理论基础,配位滴定原理与氧化还原反应的实质 理解酸碱指示剂的变色原理,应用范围及金属指示剂的作用原理, 掌握酸碱滴定法中一元酸碱和多元酸碱的滴定 掌握配位滴定法中提高配位滴定选择性的方法 掌握常用的氧化还原分析方法及沉淀滴定法中沉淀条件的选择 掌握几种常用缓冲溶液的配制方法 熟练掌握酸碱标准溶液的配制和标定 熟练掌握 EDTA 标准溶液的配制和标定 熟练掌握硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定 具备很强的常规化学分析的能力 重点:酸碱滴定法中一元酸碱、多元酸碱的滴定 酸碱标准溶液的配制与标定,几种常用缓冲溶液的配制 配位滴定法中配位滴定法原理与提高配位滴定选择性的方法与金属指示剂的作 用原理以及 EDTA 标准溶液配制与标定 氧化还原滴定法中几种常用的氧化还原分析方法 沉淀滴定法中几种常用的氧化还原分析方法 难点:配位滴定法、氧化还原滴定法 教学建议:通过在讲述理论知识的同时,通过相关实验的操作,加深对四种滴定方法的 原理,使用方法的理解,同时具备对数据进行分析、处理的能力。 实验内容:酸碱标准溶液的配制和标定与混合碱的测定 EDTA 标准溶液的配制和标定与水的硬度的测定 硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定与硫酸铜中铜含量的测定 3.1.滴定分析概述 滴定反应的条件,基准物质和标准溶液,滴定分析法计算 3.2.酸碱滴定法 酸碱平衡的理论基础及酸碱溶液 PH 值的计算 缓冲溶液及酸碱指示剂 一元酸碱及多元酸碱的滴定 酸碱标准溶液的配制和标定

酸碱滴定法的应用及结果计算示例 3.3.配位滴定法 配位解离平衡及影响因素 配位滴定法原则与金属指示剂 提高配位滴定选择性的方法及配位滴定的应用 3.4.氧化还原滴定法 氧化还原平衡 氧化还原滴定前的预处理及氧化还原滴定 常用的氧化还原滴定法及计算示例 3.5.沉淀滴定法 莫尔法、佛尓哈德法和法扬斯法 4、 仪器分析 教学要求:了解显色反应的原理和影响显色反应的因素 了解原子吸收分光光度法中几种主要的干扰及抑制方法 了解分光光度计、原子吸收分光光度计、气相色谱仪、PH 计、电位滴定仪 器的构造 理解吸光光度法的基本原理,原子吸收分光光度法的基本原理,电位滴定 法的测定原理,气相色谱的分离原理及气相色谱法理论基础 掌握吸光光度法测量条件的选择, 原子吸收分光光度法的定量分析法, 电位 滴定的终点确定方法,气相色谱分析方法 具备对分光光度计、原子吸收分光光度计、PH 计、气相色谱仪的常规操作 重点:吸光光度法的基本原理及分光光度计的使用方法 原子吸收分光光度计的构造及使用方法 PH 计及电位滴定仪构造与使用方法 气相色谱仪的构造与使用方法 难点:原子吸收分光光度计与气相色谱仪的正确使用与维修 实验:废水中 PH 值的测定 氨氮的测定(钠氏比色法) 4.1.吸光光度法 吸光光度法的基本原理 显色反应及显色条件的选择,以及测量条件的选择 目视比色与分光光度计及吸光光度法的应用 4.2 原子吸收分光光度法 原子吸收分光光度法的基本原理与原子吸收分光光度计定量分析方法 原子吸收分光光度法中的干扰和抑制 4.3.电位分析法 参比电极与指示电极 直接电位法与电位滴定法 4.4.气相色谱法 气相色谱的固定相及其选择原则 气相色谱法理论基础及气相色谱分离条件的选择 气相色谱检测器及气相色谱分析方法

5、 水和废水监测 教学要求:了解水质监测方案的制度 掌握水样的采集、保存及预处理方法 熟练掌握色度、浊度的测定方法 熟练掌握金属化合物的测定方法 熟练掌握非金属无机物的测定方法 熟练掌握有机化合物的测定方法 重点:水样的采样方法,预处理方法及水样的保存,色度、浊度、金属离子、 DO、COD、BOD、挥发酚、矿物油的测定 难点:BOD、挥发酚及矿物油的测定 教学建议: 利用到东汽公司环境监测站和市环境监测站实习的机会, 掌握学习主要 污染物的测定方法及相关仪器的使用。 实验:废水中 COD 的测定 废水中 BOD 的测定 废水中 DO 的测定 废水中浊度的测定 废水中重金属离子的测定 5.1.概述 监测项目及水质监测分析方法 5.2.水质监测方案的制定 地面水质、地下水质监测方案的制定 水污染源监测方案的制定 5.3.水样的采集和保存 各种水样及底质样品的采集 水样的运输和保存 5.4.水样的预处理 水样的消解、富集与分离 5.5.物理性质的检验 色度、浊度、电导率及氧化还原电位的检验 5.6.金属化合物的测定 重金属离子的测定 5.7.非金属无机物的测定 酸度和碱度、溶解氧(DO) 、氰化物、氟化物、硫化物等非金属无机物的测定 5.8.有机化合物的测定 COD、BOD、TOC、TOD 及矿物油的测定 5.9.水质污染生物监测 水生生物毒性实验 5.10.底质监测 底质样品的配制和分类,污染物质的测定 5.11.活性污泥性质的测定 活性污泥中的微生物及污泥性质的测定

6、 大气和废气监测 教学要求:了解大气污染监测方案的制定 掌握污染源的监测与大气样品的采集方法和采样仪器 熟练掌握气态和蒸气态污染物质的测定,TSP 和可吸入尘的测定 标准气体的配制 具备对大气环境进行分析、监测的基本技能 重点:气态及蒸气态污染物质的监测 TSP 和可吸入尘的监测 难点:大气污染监测方案的制定与监测数据的处理 教学建议:利用到市环境监测站或市环科所实习的机会,熟悉监测程序,方法及相 关仪器的操作 实验:TSP 的测定 SO2 浓度的测定 NOX 浓度的测定 烟尘浓度的测定 6.1.大气污染基本知识(略) 6.2.大气污染监测方案的制定 监测项目、布点、采样时间和频率、采样方法和仪器 6.3.大气样品的采集方法和采样仪器 直接、富集采样法,采样仪器 6.4.气态和蒸气态污染物质的测定 SO2、NOX、CO、氟化物及汞的测定 6.5.颗粒物的测定 TSP、可吸入尘、自然降尘的测定 6.6.大气降水监测 降水中组分的测定 6.7.污染源监测 固定污染源与流动污染源的监测 6.8.大气污染生物监测法 6.9.标准气体的配制 标准气体的制取与配置方法 7、 固体废物监测 教学要求:掌握固体废物中有害特性的监测方法 重点:掌握固体废物样品的采样和制备 难点:有害毒性的检测方法 7.1.工业有害固体废物的定义和分类(略) 7.2.固体废物样品的采样和制备 样品的采集、制备 样品水分的测定及样品的保存 7.3.有害特性的监测方法 反应性的试验方法及浸出毒性实验 7.4.生活垃圾的特性分析

生活垃圾特性分析及渗沥水分析 7.5.有害物质的毒理学研究方法(略) 8、 土壤污染监测 教学要求:了解土壤组成和土壤背景值 掌握土壤样品采集、制备、保存与测定 重点:土壤样品采集、制备、保存与测定 难点:土壤样品采集、制备、保存与测定 实验:土壤中镉的测定 8.1.土壤组成和土壤背景值 土壤背景值 8.2.土壤污染物的测定 土壤样品采集、制备、保存与测定 9、 生物污染监测(选修) 10、噪声监测 教学要求:了解噪声标准 掌握城市环境噪声、工业企业噪声、机动车噪声、机场周围飞机噪声的监测 方法 重点: 城市环境噪声、 工业企业噪声、 机动车噪声计机场周围飞机噪声的监测方法; 熟悉声级计的使用方法 教学建议:通过到市环监测站实习的机会,学习主要的环境噪声监测方法 实验:环境噪声监测 10.1.声音和噪声 10.2.声音的物理特性和量度 10.3 噪声物理量和主观听觉的关系 10.4.噪声测量仪器 声级计的工作原理 10.5.噪声标准 10.6.噪声监测 城市环境噪声、工业企业噪声、机动车噪声、机场周围飞机噪声的监测方法 11、环境放射性监测(选修) 12、室内污染物监测 教学要求:了解室内常见污染物的组成及危害 掌握苯、甲醛、氨及氡的测定方法 重点:苯、甲醛、氨及氡的测定方法 教学建议: 因室内污染物对人体健康的危害在国外是近几年才提出的, 相关标准和方法 尚未完善,现参考大气污染问题予以讲解。 12.1.室内常见污染物的来源与危害 12.2.室内常见污染物的监测 苯、甲醛、氨及氡的测定方法

13、连续自动监测技术与简易监测方法 教学要求:了解大气污染连续自动监测系统及水污染连续自动监测体统的组成 了解子站的布设及监测项目 教学建议:随着对环境保护的重视,城市大气污染固定源基本已实现了连续自动监测, 但对流动源仍需加强。 而对于水污染源来说, 连续自动监测技术则作为今后 的重点,尤其是“南水北调”对汉江水环境质量的要求越来越高,此项技术 会越来越普及。 13.1. 大气污染连续自动监测系统 大气污染连续自动监测系统子站的布设及监测项目 大气污染自动监测仪器 13.2. 水污染连续自动监测系统 水污染连续自动监测系统子站的布设及监测项目 水污染连续自动监测仪器 13.3.遥感监测技术 13.4.简易监测方法 14、环境监测的质量保证 教学要求:了解质量保证的定义和内容 了解环境标准物质制备及环境管理的内容 掌握标准分析方法和分析方法标准化的内容 重点:掌握监测数据的统计处理方法和结果表述 难点:掌握标准分析方法和分析方法标准化的内容 掌握监测数据的统计处理方法和结果表述 教学建议: 本章是对实验室环境及条件的一项教学要求, 是一个机构对监测项目结果的 质量保证,应该作为以后建设的重点 14.1 质量保证的意义和内容 14.2 监测实验室基础 实验室环境条件,实验用水,试剂与试液 14.3 监测数据的统计处理和结果表述 数据的统计处理和结果表述 测量结果的统计检验 14.4 实验室质量保证 实验室内及室间质量控制 14.5 标准分析方法和分析方法标准化 标准分析方法和分析标准标准化 14.6 环境标准物质 环境标准物质的制备和定值 14.7 环境监测管理 环境监测管理的内容和原则 14.8 质量保证检查单和环境质量图 质量保证检查单

四、实践环节 (一)实验:天平称量练习 2 学时 酸碱标准溶液的配制和标定与混合碱的测定 3 学时 EDTA 标准溶液的配制和标定与水的硬度的测定 3 学时 硫代硫酸钠标准溶液的配制和标定与硫酸铜中铜含量的测定 3 学时 废水中 PH 值的测定 2 学时 废水中浊度的测定 2 学时 废水中氨氮的测定(钠氏比色法) 3 学时 废水中 COD 测定 3 学时 废水中 DO、BOD 的测定 4 学时 废水中重金属离子的测定 3 学时 大气中 TSP 的测定 2 学时 大气中 SO2 浓度的测定 2 学时 大气中 NOX 浓度的测定 2 学时 烟尘浓度的测定 2 学时 土壤中镉的测定 2 学时 环境噪声监测 2 学时 (二)环境监测大型实验 选择一个环境区域, 进行现场调查, 确定监测项目, 制定监测方案和质量保证措施, 进行布点、采样、监测、数据处理、写出监测报告,通过实验,培养学生的独立工 作能力和综合分析问题的能力 (三)技能培训 水环境监测工(中级工) 、大气环境监测工(中级工)两个职业技能的培训。 (四)毕业实习 通过实习,了解、认识并掌握一套完整的监测程序,从方案的制定到样品的采集、 保存、测定,最后是数据的统计处理和结果表述。尤其是对常规污染物的监测方法 以及仪器的使用是必须掌握的 五、本课程与其他课程的接续关系 本课程是学生在学完了普通化学、物理化学、环境工程微生物等课程,在学生已掌握了 上述课程的基本理论, 具备了基本实验操作技能的基础上开设的一门重要课程。 通过本课程 的学习, 使学生在专业实习及职业资格培训中掌握相关的知识并具有熟练使用仪器进行污染 物测定、分析的能力,为学习后续课程《环境影响评价》及《环境管理》打下基础。

六、教学时数分配 序数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 教学内容 绪论 环境监测技术和环境标准 滴定分析 仪器分析 水和废水监测 大气和废气监测 体废物监测 土壤污染监测 生物污染监测(选修) 噪声监测 环境放射性监测(选修) 室内污染物监测 连续自动监测技术与简易监测方法 环境监测的质量保证 合计 七、教材及参考书 教 材: 《环境分析与监测》 参考书: 《分析化学》 《环境监测》 李鹏、冯治宇 东北大学出版社 高等教育出版社 高等教育出版社 2002 年第一版 2000 年第二版 1995 年第二版 学时 6 2 25 10 23 16 4 4 0 8 0 4 2 6 110 讲课 4 2 16 6 12 8 4 2 0 6 0 2 2 6 70 40 2 2 2 9 4 17 8 实验、实 训上机 2 习题课 讨论课 课程设计 (大作业)

高职高专化学教材编写组 奚旦立

八、关于考核形式、方法和评价标准的说明 理论知识以闭卷考试 按百分制考核 实验部分以操作为主 按 A、B、C 三等级考核


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