《环境监测》课程教案.docx

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《环境监测》课程教案

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一、《环境监测》课程说明

（一）教学目的和要求

本课程是环境工程本科专业必修的一门专业主干课，教学目的是为学生今后独立分析、设计、解决环境监测问题，进行环境保护工作和环境科学研究打下良好的基础，要求学生掌握环境监测的基本概念、基本知识和基本技术。

了解水、大气和土壤等环境要素的性质、成分、环境质量标准和各项常用环境质量指标的环境意义及其在实践中的应用。

学会对水、大气、土壤等进行污染调查、布点、采样，掌握各项指标的物理、化学检测基本原理。

认识环境监测技术的发展趋势，初步具备从事本专业科学研究的能力。

（二）教材选编及依据

教材采用高等教育出版社2004年7月出版的，由奚旦立、孙裕生、刘秀英合编，普通高等教育“十五”国家级规划教材《环境监测》（第三版），是目前全国环境类专业使用量最大的教材之一。

（三）教学方法提示

课程教学采用理论教学和实验、实习相结合，尤其重视实验和实习教学，注重培养学生的动手操作能力和应变能力。

理论课教学方面，采用问题教学法、研讨式教学法、案例式教学法等启发式教学法组织教学；实践教学方面，采用启发式教学法、专题讨论教学法和开放式实验教学法。

二、教学内容

第一章绪论

教学目的和要求：

掌握环境监测的基本概念，发展趋势，了解环境监测常用技术，要求在实际工作中能学以致用。

了解环境监测新方法、新技术及其发展趋势。

学时分配：

4学时

重点难点：

环境监测的分类、特点，环境标准的分级分类。

教学方法：

CAI课件讲授为主

教学内容：

第一节环境监测的目的和分类

一、环境监测的目的

二、环境监测的分类

第二节环境监测特点和监测技术概述

一、环境监测特点

1、环境污染的特点2、环境监测的特点

二、环境监测的技术

1、化学、物理技术2、生物技术

3、监测技术的发展

三、环境优先污染物和优先监测

第三节环境标准

一、环境标准的作用

二、环境标准的分级和分类

三、制订环境标准的原则

四、几个主要的环境标准

思考题：

环境监测的目的、特点是什么，环境监测常用物理、化学方法有哪些，我国的环境标准体系是如何分级与分类的，制订环境标准应遵循哪些原则。

第二章水和废水监测

教学目的和要求：

掌握水质监测方案的制订、保存，水样预处理方法，了解水质监测项目和分析方法;掌握常规监测项目的基本原理、方法、技术和在环境工程中的应用；具备制订监测方案的能力，包括污染源调查、布点和采样、监测方法选择和方案实施；了解底质监测的意义和方法。

学时分配：

11学时

重点难点：

水质监测方案的制订、水的物理性质的检验、金属化合物、无机化合物、有机化合物的测定方法和原理。

教学方法：

CAI课件讲授、实验、实习并重，辅以讨论和作业。

教学内容：

第一节概述

一、水资源及水质污染

二、水质监测的对象和目的

三、监测项目

1、地面水监测项目2、工业废水监测项目

3、生活污水监测项目

四、水质监测分析方法

1、国家标准分析方法2、统一分析方法

3、等效方法

第二节水质监测方案的制订

一、地面水质监测方案的制订

1、基础资料的收集2、监测断面的采样点的设置

3、采样时间的采样频率的确定4、采样及监测技术的选择

5、结果表达、质量保证及实施计划

二、地下水质监测方案的制订

1、调查研究的收集资料2、采样点的设置

3、采样时间和采样频率的确定

三、水污染源监测方案的制订

1、采样点的设置2、采样时间和频率

第三节水样的采集和保存

一、地面水样的采集

1、采样前的准备2、采样方法和采样器

3、水样的类型

二、废水样品的采集

1、采样方法2、废水样类型

三、地下水样的采集

四、底质（沉积物）样品的采集

五、水样的运输和保存

1、水样的运输2、水样的保存

第四节水样的预处理

一、水样的消解

1、湿式消解法2、干灰化法

二、富集与分离

1、挥发与蒸发浓缩2、蒸馏法3、溶剂萃取法

4、离子交换法5、共沉淀法6、吸附法

第五节物理性质的检验

一、水温

1、水温计法2、颠倒温度计法

二、颜色

1、铂钴比色法2、稀释倍数法3、分光光度法

三、臭

1、定性描述法2、臭阈值法

四、残渣

1、总残渣2、总可滤残渣3、总不可滤残渣

五、电导率

1、基本概念2、电导仪3、测量要点

六、浊度

1、分光光度法2、目视比浊法3、浊度计法

七、透明度

1、铅字法2、塞氏盘法3、十字法

八、矿化度

九、氧化还原电位

第六节金属化合物的测定

一、汞

1、冷原子吸收法2、冷原子荧光法3、双硫腙分光光度法

二、镉

1、原子吸收分光光度法2、双硫腙分光光度法

3、示波极谱法及阳极溶出伏安法

三、铅：

双硫腙分光光度法

四、铜

1、二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法

2、新亚铜灵萃取分光光度法

五、锌

1、双硫腙分光光度法2、原子吸收分光光度法

六、铬

1、二苯碳酰二肼分光光度法2、硫酸亚铁铵滴定法

七、砷

1、新银盐分光光度法2、二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法

八、其他金属化合物

第七节非金属无机物的测定

一、酸度和碱度

1、酸度2、碱度

二、PH值

1、比色法2、玻璃电极法

三、溶解氧

1、碘量法2、修正的碘量法3、氧电极法

四、氰化物

1、容量滴定法2、分光光度法

五、氟化物

1、氟离子选择电极法2、氟试剂分光光度法3、其他方法

六、含氮化合物

1、氨氮的测定2、亚硝酸盐氮的测定3、硝酸盐氮的测定

4、凯氏氮5、总氮

七、硫化物

1、对氨基二甲基苯胺分光光度法2、碘量法3、电位滴定法

八、其他非金属无机物

第八节有机化合物的测定

一、化学需氧量

1、重铬酸钾法2、恒电流库仑滴定法

二、高锰酸盐指数

三、生化需氧量

1、五天培养法2、其他方法

四、总有机碳

五、总需氧量

六、挥发酚类

1、4——氨基安替比林分光光度法2、溴化滴定法

七、矿物油

1、重量法2、非色散红外法3、紫外分光光度法

八、其他有机污染物质

第九节底质监测

一、底质监测的意义及采样方法

二、底质样品的制备与分解

1、分解2、制备

三、污染物质的测定

作业：

141—143页第2、13、14、18、22、25、32题

思考题：

怎样制订地面水水质监测方案，水样有那几种保存方法，何谓真色和表色，用原子吸收分光光度法测定金属化合物的原理是什么，用双硫腙分光光度法测定水样中铅、镉、锌的原理，显色条件等有何异同之处，测定底质有何意义，采样后怎样制备，又如何分解？

实验：

1、废水悬浮固体和浊度的测定

2、颜色的测定

3、氨氮的测定

4、COD的测定

5、DO的测定（环科）

实习：

1、化学需氧量的测定

2、五日生化需氧量的测定

3、硝态氮的测定

4、校园水体环境的监测

第三章空气和废气监测

教学目的和要求：

掌握空气污染监测方案的制订，熟悉空气样品的采集方法和采样仪器，了解空气降水监测。

掌握几种主要气态和蒸汽态污染物质的测定，掌握TSP、飘尘和降尘的测定方法。

学时分配：

8学时

重点难点：

空气污染监测方案的制订、几种主要气态和蒸汽态污染物质的测定、TSP、飘尘和降尘的测定。

教学方法：

CAI课件讲授、实验和实习并重，辅以作业、讨论。

教学内容：

第一节空气污染基本知识

一、大气、空气和大气污染

二、大气污染对人和生物的危害

三、大气污染物及其存在状态

四、大气污染源

第二节空气污染监测方案的制订

一、监测目的

二、有关资料的收集

三、监测项目

四、监测网点的布设

1、布设采样点的原则和要求2、采样点数目3、布点方法

五、采样时间和采样频率

六、采样方法和仪器

七、监测方法

第三节空气样品的采集方法和采样仪器

一、直接采样法

1、注射器采样2、塑料袋采样3、采气管采样4、真空瓶采样

二、富集（浓缩）采样法

1、溶液吸收法2、填充柱阻留法3、滤料阻留法

4、低温冷凝法5、自然积集法

三、采样仪器

四、采样效率

1、采集气态和蒸汽态污染物质效率的评价方法

2、采集颗粒物效率的评价方法

五、采样记录

六、空气中污染物浓度表示方法与气体体积换算

1、污染物浓度表示方法2、气体体积换算

第四节气态和蒸汽态污染物质的测定

一、SO2的测定

1、四氯汞钾溶液吸收—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法

2、钍试剂分光光度法3、紫外荧光法4、其他监测方法

二、NOx的测定

1、盐酸萘乙二胺分光光度法2、化学发光法

三、CO的测定

1、非色散红外吸收法2、气相色谱法

四、光化学氧化剂和O3的测定

1、光化学氧化剂的测定2、臭氧

五、硫酸盐化速率的测定：

二氧化铅—重量法

六、总烃及非甲烷烃的测定

1、气相色谱法2、光电离检测法

七、氟化物的测定：

滤膜采样—氟离子选择电极法

八、汞的测定：

巯基棉富集—冷原子荧光分光光度法

九、其他污染物质的测定

第五节颗粒物的测定

一、总悬浮颗粒物（TSP）的测定

二、可吸入尘（飘尘）的测定

1、重量法2、压电晶体振荡法

三、自然降尘的测定

四、总悬浮颗粒物中主要组分的测定

1、某些金属和非金属化合物的测定2、有机化合物的测定

第六节空气降水监测

一、布设采样点的原则

1、采样点数目2、采样地点的选择

二、样品的采集

1、采样器2、采样方法3、水样的保存

三、降水中组分的测定

1、测定项目2、测定方法

第七节污染源监测

一、固定污染源监测

1、监测目的和要求2、采样位置和采样点布设

3、基本状态参数的测定

二、流动污染源监测

1、汽车怠速CO、HC的测定2、汽油车排气中NOx的测定

3、柴油车排气烟度的测定

第八节标准气体的配制

一、标准气体的制取

二、标准气体配制方法

1、静态配气法2、动态配气法

作业：

228—229页，第2、6、8、20、25题。

思考题：

怎样制订空气污染监测方案，如何采集空气样品，不同的采样法各适用于什么情况，烟气温度、压力、流速应如何测定、怎样测定烟气中水蒸气含量和烟气含尘浓度。

实验：

1、空气中TSP的测定

2、空气中SO2和NOx的测定

实习：

1、校园内空气质量监测

2、锅炉房烟道气监测

3、室内甲醛、氨的测定

4、外出参观学习

第四章固体废物监测

教学目的和要求：

掌握固体废物的定义和分类、固废样品的采集和制备、熟悉有害特性的监测方法和生活垃圾的特性分析。

学时分配：

2学时

重点难点：

固废定义、固废样品采集和制备。

教学方法：

CAI课件讲授为主，辅以实验和作业。

教学内容：

第一节工业有害固体废物的定义和分类

一、固体废物的定义

二、固体废物的分类

第二节固体废物样品的采样和制备

一、样品的采集

1、采样工具2、采样程序3、份样数4、采样方法

二、样品的制备

1、制样工具2、制样要求3、制样程序

三、样品水分的测定

四、样品的保存

第三节有害特性的监测方法

一、急性毒性的初筛试验

二、易燃性的试验方法

三、腐蚀性的试验方法

四、反应性的试验方法

五、浸出毒性试验

第四节生活垃圾的特性分析

一、城市垃圾及其分类

二、生活垃圾特性分析

三、渗沥水分析

作业：

261页第1、5、11题

思考题：

工业固体废物的定义及分类如何，如何采集和置备固体废物样品，如何测定固体废物中的有害物质。

实验：

工业废渣渗漏模型试验（演示）

第五章土壤污染监测

教学目的和要求：

掌握土壤样品的采集、制备、保存和测定方法，了