《环境监测》课程教案.docx

1、环境监测课程教案环境监测课程教案一、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。For personal use only in study and res

2、earch; not for commercial use（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For personal use only in study and research; not for commercial use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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、、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：141143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、

10、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

11、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

12、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

13、（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

14、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：228229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：CA

15、I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

16、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，了解土壤组成和土壤背景值。学时分配：2学时重点难点：土壤样品的采集、制备和测定。教学方法：CAI课件讲授为主，辅以实验、实习和作业。教学内容：第一节 土壤组成和土壤背景值一、土壤组成 二、土壤背景值第二节 土壤污染物的测定一、土壤样品采集 1、采样点布设 2、采样深度二、土壤样品制备与保存1、土样的风干 2、磨碎与过筛 3、土样保存三、土壤样品测定1、测定方法 2、土壤样品溶解 3、土壤监测实例作业：289页 第4、7、12、18题思考题：怎

17、样采集和制备土壤样品，土壤样品可用什么方法测定。实习：用原子吸收分光光度法测定土壤中铜、锌、铅、镉的含量。第六章 环境污染生物监测教学目的和要求：了解水环境污染生物监测的目的、样品采集、监测项目、监测方法；了解空气污染植物监测方法；了解生物样品的预处理及测定方法。学时分配：2学时重点难点：生物群落监测方法、细菌学检验法、不同大气污染物的指示植物教学方法：CAI课件讲授为主，辅以作业。教学内容：第一节 水环境污染生物监测一、水环境污染生物监测的目的、样品采集和监测项目 二、生物群落监测方法三、生物测试法四、细菌学检验法第二节 空气污染生物监测一、利用植物监测 二、利用动物监测三、利用微生物监测第

18、三节 生物污染监测一、生物对污染物的吸收及在体内分布二、生物样品的采集和制备三、生物样品的预处理四、污染物的测定作业：328页 第1、6、10题思考题：生物监测和化学、物理监测方法相比有什么优点？第七章 噪声监测教学目的和要求：了解噪声的定义、声音的物理特性和量度，熟悉噪声的物理量和主观听觉的关系，熟悉噪声测量仪器的构造，掌握城市区域环境和工业企业噪声的测量，熟悉噪声标准和车内外噪声的测量。要求会用声级计进行噪声测量。学时分配：3学时重点难点：噪声测量仪器的构造、噪声的测量。教学方法：CAI课件讲授为主，辅以作业和实验、实习。教学内容：第一节 声音和噪声第二节 声音的物理特性和量度一、声音的产

19、生、频率、波长和声速 二、声功率、声强和声压1、声功率 2、声强 3、声压三、分贝、声功率级、声强级和声压级 1、分贝 2、声功率级 3、声强级 4、声压级四、噪声的叠加和相减1、噪声的叠加 2、噪声的相减第三节 噪声的物理量和主观听觉的关系一、响度和响度级 二、计权声级三、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级四、噪声的频谱分析第四节 噪声测量仪器一、声级计 1、声级计工作原理 2、声级计的分类 二、其他噪声测量仪器1、声级频谱仪 2、录音机 3、记录仪 4、实时分析仪第五节 噪声标准第六节 噪声监测一、城市区域环境噪声监测方法 二、工业企业噪声监测方法1、城市区域环境噪声监测 2、城市交通

20、噪声监测三、机动车辆噪声测量方法 1、车外噪声测量 2、车内噪声测量 四、机场周围飞机噪声测量方法作业：366页 第22、23、25、28题思考题：噪声的物理量与主观听觉有什么关系，不同环境下的噪声监测有何异同点。实验、实习：校园环境噪声监测第八章 监测过程的质量保证教学目的和要求：掌握监测过程质量保证的意义、内容和方法，掌握监测数据的统计处理和结果表述方法，熟悉几个基本概念。掌握标准分析方法和分析方法标准化，环境标准物质的定义和制备。熟悉环境监测管理的内容和原则，了解质量保证检查单和环境质量图的功能和用法。学时分配：3学时重点难点：监测数据的统计处理和结果表述方法、实验室质量保证方法、协作试

21、验、环境标准物质的制备和检验。教学方法：多媒体课件讲授为主，辅以实验、实习教学。教学内容：第一节 质量保证的意义和内容第二节 监测实验室基础一、实验用水 1、蒸馏水 2、去离子水 3、特殊要求的纯水 二、试剂和试液三、实验室的环境条件 四、实验室的管理及岗位责任制1、对监测分析人员的要求 2、对监测质量保证人员的要求3、实验室安全制度 4、药品管理制度5、仪器使用管理制度 6、样品管理制度第三节 监测数据的统计处理和结果表述一、基本概念1、误差和偏差 2、总体样本的平均数 3、正态分布 二、数据的处理和结果表述1、数据修约原则 2、可疑数据的取舍 3、监测结果的表述三、测量结果的统计检验 四、

22、直线相关和回归1、相关的直线回归方程2、相关系数及其显著性检验五、方差分析 六、模糊聚类分析第四节 实验室质量保证一、名词解释 1、准确度 2、精密度 3、灵敏度4、空白试验 5、校准曲线 6、测定限 二、实验室内质量控制1、质量控制图的绘制及使用 2、其他质量控制方法三、实验室间质量控制1、实验室质量考核 2、实验室误差测验第五节 标准分析方法和分析方法标准化一、标准分析方法 二、分析方法标准化三、监测实验室间的协作试验第六节 环境标准物质一、环境标准物质及其分类1、环境计量 2、基体和基体效应 3、环境标准物质 4、环境监测的质量控制样品二、标准物质的制备和定值1、标准物质制备的一般过程

23、2、稳定性和均匀性的研究和检验3、标准物质的分析和定值第七节 环境监测管理一、环境监测管理的内容和原则 二、监测的档案文件管理第八节 质量保证检查单和环境质量图一、质量保证检查单 二、环境质量图作业： 479页 第1、11、17、20题思考题：监测数据应如何统计处理，结果如何表述，实验室质量保证有哪些方法，实验室间协作试验的目的是什么，环境质量图有何作用，如何绘制。第九章 自动监测与简易监测技术教学目的和要求：熟悉大气和水污染连续自动监测系统的组成和运用，了解目前常用的遥感监测和简易监测方法。学时分配：2学时重点难点： 连续自动监测系统的组成、遥感监测方法。教学方法：多媒体教学，辅以参观实习教

24、学内容：第一节 空气污染连续自动监测系统一、空气污染连续自动监测系统的组成 二、子站布设及监测项目1、子站的布设 2、监测项目三、子站内的仪器设备 四、空气污染自动监测仪器1、SO2监测仪 2、NO2监测仪 3、CO监测仪 4、O3监测仪 5、总TC监测仪 6、H2S监测仪7、飘尘监测仪五、气象观测仪器 六、空气污染监测车第二节 水污染连续自动监测系统一、水污染连续自动监测系统的组成 二、子站布设及监测项目三、水污染连续自动监测仪器 1、水温监测仪 2、电导率监测仪3、PH监测仪 4、DO监测仪5、浊度监测仪 6、COD监测仪和高锰酸盐指数监测仪7、BOD监测仪 8、TOC监测仪9、UV吸收监

25、测仪 10、TOD监测仪 四、水质污染监测船第三节 遥感监测技术一、摄影遥感技术 二、红外扫描遥测技术三、相关光谱遥测技术 四、激光雷达遥测技术第四节 简易监测方法一、简易比色法 1、溶液比色法 2、试纸比色法 3、人工标准色列二、检气管法1、载体的选择与处理 2、检气管的制备3、检气管的标定 4、检气管的抽气装置三、环炉技术1、基本原理 2、在环境监测中的运用第五节 突发性环境污染事故的应急监测一、突发性环境污染事故的定义及产生原因二、突发性环境污染事故的分类和特征三、突发性环境污染事故的应急监测四、突发性事故的应急组织和网络思考题：空气污染自动监测系统是如何组成的，水污染连续自动监测系统又

26、怎样组成，常用的遥感、遥测技术有哪些，几种简易监测方法的特点及应用范围各是什么。三、实验和实习以校内实验、实习为主，要求学生通过实践性环节的锻炼，加深对课堂知识的理解，提高独立动手实践能力，并掌握环境污染常规项目的监测方法和技术及监测过程中的质量保证，具备一般环境污染监测方案设计的能力。四、主要参考文献1、环境监测.金朝晖主编，天津大学出版社，2007年8月.2、环境监测.陈玲，赵建夫主编，化学工业出版社，2004年2月.3、 Clair N. Sawyer, Perry L. McCarty and Gene F. Parkin. Chemistry for Environmental En

27、gineering, (fourth edition)（影印版）.北京：清华大学出版社，2000.4、水和废水监测分析方法（第四版）. 国家环保局.北京：中国环境科学出版社，2002.5、 环境监测新技术.齐文启等.化学工业出版社，2004，16、Andrew D. Eaton etal. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 19th Edition, 1995 7、环境工程手册环境监测卷.奚旦立等著.北京：高等教育出版社，2000.8、环境样品前处理技术.江桂斌等编著 . 北京：化学工业出版社， 2004

28、 9、环境监测实验.孙成主编.北京：科学出版社 ，2003.10、环境监测与分析实践教程.聂麦茜主编.北京：化学工业出版社, 2003.11、环境监测技术实习.吴同华主编.北京：化学工业出版社，2003.12、固体废物试验与监测分析方法.李国刚编著.化学工业出版社，200313、现代环境监测技术.吴帮灿、费龙编著.北京：中国环境科学出版社，99年8月第1版.14、环境监测.刘青松主编.中国环境科学出版社，2003，315、仪器分析类（光谱分析、色谱、电分析等）仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur fr den persnlichen fr Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l tude et la recherche uniquement des fins personnelles; pas des fins commerciales. , , . 以下无正文