环境监测实验(Environmental Monitoring Experiment)课程基本信息课程编号:02020643课程总学时:24实验学时:24学时课程性质:必修课程属性:专业类开设学期:第4学期适用专业:环境工程,环境科学:核心先修课程:普通化学、有机化学、分析化学、环境工程微生物后续课程:水污染控制工程、大气污染控制工程、物理性污染控制工程、固体废弃物控制工程主撰人:沈连峰审核人:杨建涛大纲制定(修订)日期:2023.06一、课程的教学理念、性质、目标和任务环境监测实验是环境工程、环境科学专业本科生的一门专业必修基础课程,其实验性很强。本课程主要研究了大气、废水、土壤、生物等样品的准备、各种监测方法和原理等。通过本课程的学习,使学生全面系统地掌握水和污水、大气和废气、土壤、生物及其噪声等污染的监测技能,锻炼学生的独立操作、独立分析问题与解决问题的能力,为从事环境监测、工矿企业、环保机构及环境科学研究单位的分析测试工作奠定坚实的基础。学习与巩固环境监测的基本概念和理论;掌握环境监测常用分析方法及其操作技术:了解各类常用仪器的基本结构、测试原理,熟悉与掌握常用仪器的使用方法;掌握误差分析方法、实验结果的处理与解释:熟悉环境监测的全过程,包括资料调研、方案设计、监测,了解监测报告的编写等。二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑支撑毕业要求指标点(备注:毕业序号课程目标毕业要求要求指标点应与专业人才培养方案相对应)目标1:遵守法律法规、职业和道德规范,严谨求实、精益求精指标点800具有环保意识和社会责任感。目标2:掌握环境监测方案的制订和监测质量保证方法,熟悉相应的环境标准、法律和法规:能够针对具体监测项目、环境污染42过程或者污染控制工程等相关实际问题,设计可行的监测方案或指标点4污染源调查方案,具备综合应用环境监测手段解决复杂环境工程实际问题所需的调查研究能力。三、教学内容及进度安排64
64 环境监测实验 (Environmental Monitoring Experiment) 课程基本信息 课程编号:02020643 课程总学时:24 实验学时:24 学时 课程性质:必修 课程属性:专业类 开设学期:第 4 学期 适用专业:环境工程,环境科学;核心 先修课程:普通化学、有机化学、分析化学、环境工程微生物 后续课程:水污染控制工程、大气污染控制工程、物理性污染控制工程、固体废弃物控制工程 主撰人:沈连峰 审核人:杨建涛 大纲制定(修订)日期:2023.06 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 环境监测实验是环境工程、环境科学专业本科生的一门专业必修基础课程,其实验性很强。 本课程主要研究了大气、废水、土壤、生物等样品的准备、各种监测方法和原理等。通过本课程 的学习,使学生全面系统地掌握水和污水、大气和废气、土壤、生物及其噪声等污染的监测技能, 锻炼学生的独立操作、独立分析问题与解决问题的能力,为从事环境监测、工矿企业、环保机构 及环境科学研究单位的分析测试工作奠定坚实的基础。 学习与巩固环境监测的基本概念和理论;掌握环境监测常用分析方法及其操作技术;了解各 类常用仪器的基本结构、测试原理,熟悉与掌握常用仪器的使用方法;掌握误差分析方法、实验 结果的处理与解释;熟悉环境监测的全过程,包括资料调研、方案设计、监测,了解监测报告的 编写等。 二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑 序号 课程目标 支撑毕业要求指 标点(备注:毕业 要求指标点应与 专业人才培养方 案相对应) 毕业要求 1 目标 1:遵守法律法规、职业和道德规范,严谨求实、精益求精, 具有环保意识和社会责任感。 指标点 8 8 2 目标 2:掌握环境监测方案的制订和监测质量保证方法,熟悉相 应的环境标准、法律和法规;能够针对具体监测项目、环境污染 过程或者污染控制工程等相关实际问题,设计可行的监测方案或 污染源调查方案,具备综合应用环境监测手段解决复杂环境工程 实际问题所需的调查研究能力。 指标点 4 4 三、教学内容及进度安排
学生学习课内支撑序号教学内容教学方式学时预期成果课程目标实验一水中悬浮物的测定本实验主要教学内容:取一定体积水样,过滤后烘干老师讲授实验内容,称重,根据水样的体积和过滤操作要点和注意事残渣的重量确定悬浮物的浓度掌握重量法测定悬2项,学生在老师指导目标21教学重点和难点:浮物的方法下进行实验操作练悬浮物测定方法及要点,过滤习,并完成实验报告装置的选取及使用,滤渣烘干的温度和时间,悬浮物弄的的计算实验二水中溶解氧的测定本实验主要教学内容:水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧老师讲授实验内容,化物棕色沉淀。加酸后,氢氧操作要点和注意事化物沉淀溶解并与碘离子反应掌握碘量法测定溶2项,学生在老师指导目标2而释放出游离碘。以淀粉做指解氧的方法下进行实验操作练示剂,用硫代硫酸钠滴定释出习,并完成实验报告碘,可计算溶解氧的含量教学重点和难点:碘量法测溶解氧的原理及要点,标准溶液的标定,容量滴定显示过程观察实验三水中氨氮的测定本实验主要教学内容:经过预处理的水样加入纳氏试剂发生显示反应,用分光光度老师讲授实验内容,计测出其吸光度,通过标准曲掌握纳氏试剂分光操作要点和注意事线定量水样中氨氮的浓度光度法测氨氮的方项,学生在老师指导目标24教学重点和难点:法下进行实验操作练纳氏试剂分光光度法测氨氮的习,并完成实验报告原理及要点,水样的预处理,标准溶液的配置及显示反应,标准溶液及水样吸光度的测定,水样中氨氮浓度的确定65
65 序号 教学内容 学生学习 预期成果 课内 学时 教学方式 支撑 课程目标 1 实验一 水中悬浮物的测定 本实验主要教学内容: 取一定体积水样,过滤后烘干 称重,根据水样的体积和过滤 残渣的重量确定悬浮物的浓度 教学重点和难点: 悬浮物测定方法及要点,过滤 装置的选取及使用,滤渣烘干 的温度和时间,悬浮物弄的的 计算 掌握重量法测定悬 浮物的方法 2 老师讲授实验内容, 操 作 要 点 和 注 意 事 项,学生在老师指导 下 进 行 实 验 操 作 练 习,并完成实验报告 目标 2 2 实验二 水中溶解氧的测定 本实验主要教学内容: 水样中加入硫酸锰和碱性碘化 钾,水中溶解氧将低价锰氧化 成高价锰,生成四价锰的氢氧 化物棕色沉淀。加酸后,氢氧 化物沉淀溶解并与碘离子反应 而释放出游离碘。以淀粉做指 示剂,用硫代硫酸钠滴定释出 碘,可计算溶解氧的含量 教学重点和难点: 碘量法测溶解氧的原理及要 点,标准溶液的标定,容量滴 定显示过程观察 掌握碘量法测定溶 解氧的方法 2 老师讲授实验内容, 操 作 要 点 和 注 意 事 项,学生在老师指导 下 进 行 实 验 操 作 练 习,并完成实验报告 目标 2 3 实验三水中氨氮的测定 本实验主要教学内容: 经过预处理的水样加入纳氏试 剂发生显示反应,用分光光度 计测出其吸光度,通过标准曲 线定量水样中氨氮的浓度 教学重点和难点: 纳氏试剂分光光度法测氨氮的 原理及要点,水样的预处理, 标准溶液的配置及显示反应, 标准溶液及水样吸光度的测 定,水样中氨氮浓度的确定 掌握纳氏试剂分光 光度法测氨氮的方 法 4 老师讲授实验内容, 操 作 要 点 和 注 意 事 项,学生在老师指导 下 进 行 实 验 操 作 练 习,并完成实验报告 目标 2
实验四水中六价态铬的测定本实验主要教学内容:在酸性介质中,六价铬与二苯碳酰二肼(DPC)反应,生成紫红色配合物,于540nm波长老师讲授实验内容,处测定吸光度,求出水样中六了解分光光度法测操作要点和注意事价铬的含量目标2定水中六价铬的方2项,学生在老师指导教学重点和难点:法下进行实验操作练二苯碳酰二肼分光光度法测六习,并完成实验报告价铬的原理及要点,水样干扰的去除,标准溶液的配置及显示反应,标准溶液及水样吸光度的测定,水样中六价铬的确定实验五水中化学需氧量COD的测定本实验主要教学内容:在强酸性溶液中,用重铬酸钾氧化水样的还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵做指示老师讲授实验内容,剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回操作要点和注意事掌握微波消解法测滴,同样条件作空白,根据标项,学生在老师指导目标252水样中COD的方法准溶液用量计算水样的化学耗下进行实验操作练氧量习,并完成实验报告教学重点和难点:微波消解法测COD的原理及要点:水样的消解;重铬酸钾标准溶液的标定:水样的滴定及COD的确定实验六空气中颗粒物的测定本实验主要教学内容:用抽气动力抽取一定体积的空气通过已恒重的滤膜,则空气老师讲授实验内容,中的总悬浮颗粒物被阻留在滤了解重量法测空气操作要点和注意事膜上,根据采样前后滤膜的质项,学生在老师指导目标262中颗粒物的方法量之差及采样体积,即可计算下进行实验操作练总悬浮颗粒物的质量浓度习,并完成实验报告教学重点和难点采样前采样装置的准备;空气样品的采集:样品的称重及空气中颗粒物的计算66
66 4 实验四 水中六价态铬的测定 本实验主要教学内容: 在酸性介质中,六价铬与二苯 碳酰二肼(DPC)反应,生成 紫红色配合物,于 540nm 波长 处测定吸光度,求出水样中六 价铬的含量 教学重点和难点: 二苯碳酰二肼分光光度法测六 价铬的原理及要点,水样干扰 的去除,标准溶液的配置及显 示反应,标准溶液及水样吸光 度的测定,水样中六价铬的确 定 了解分光光度法测 定水中六价铬的方 法 2 老师讲授实验内容, 操作要点和注意事 项,学生在老师指导 下进行实验操作练 习,并完成实验报告 目标 2 5 实验五水中化学需氧量 COD 的测定 本实验主要教学内容: 在强酸性溶液中,用重铬酸钾 氧化水样的还原性物质,过量 的重铬酸钾以试亚铁灵做指示 剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回 滴,同样条件作空白,根据标 准溶液用量计算水样的化学耗 氧量 教学重点和难点: 微波消解法测 COD 的原理及 要点;水样的消解;重铬酸钾 标准溶液的标定;水样的滴定 及 COD 的确定 掌握微波消解法测 水样中 COD 的方法 2 老师讲授实验内容, 操作要点和注意事 项,学生在老师指导 下进行实验操作练 习,并完成实验报告 目标 2 6 实验六 空气中颗粒物的测定 本实验主要教学内容: 用抽气动力抽取一定体积的空 气通过已恒重的滤膜,则空气 中的总悬浮颗粒物被阻留在滤 膜上,根据采样前后滤膜的质 量之差及采样体积,即可计算 总悬浮颗粒物的质量浓度 教学重点和难点: 采样前采样装置的准备;空气 样品的采集;样品的称重及空 气中颗粒物的计算 了解重量法测空气 中颗粒物的方法 2 老师讲授实验内容, 操作要点和注意事 项,学生在老师指导 下进行实验操作练 习,并完成实验报告 目标 2
实验七空气中二氧化硫的测定本实验主要教学内容:氯化钾和氯化汞配制成四氯汞钾吸收液,气样中的二氧化硫经该溶液吸收生成稳定的二氯老师讲授实验内容,亚硫酸盐配合物,此配合物再与甲醛和盐酸副玫瑰苯胺作操作要点和注意事了解盐酸副玫瑰苯目标2用,生成紫色配合物,其颜色分光光度法测空气2项,学生在老师指导中二氧化硫的方法深浅与二氧化硫含量成正比,下进行实验操作练用分光光度法测定出二氧化硫习,并完成实验报告含量教学重点和难点:标准溶液的配置和标准曲线的绘制:空气样品的采集:样品的测量和空气中二氧化硫的确定实验八空气中氮氧化物的测定本实验主要教学内容:用冰乙酸、对氨基苯磺酸和盐酸茶乙二胺配成吸收液。空气中的二氧化氮与吸收液中的对老师讲授实验内容,氨基苯磺酸进行重氮化反应,操作要点和注意事再与N-(1-萘基)乙二胺盐酸了解盐酸萘乙二胺盐作用,生成粉红色的偶氮染目标28分光光度法测空气2项,学生在老师指导料,于波长540~545nm之间,中氮氧化物的方法下进行实验操作练测定吸光度,可确定气样中氮习,并完成实验报告氧化物的浓度教学重点和难点:标准溶液的配置和标准曲线的绘制:空气样品的采集:样品的测量和空气中二氮氧化物的确定实验九校园噪声的测定本实验主要教学内容:将农大校园均匀划分为8个网格,测量点选在每个网格的掌握校园噪声测量老师提出实验要求,目标1中心,每隔5秒读一个瞬时A方法和数据处理方92学生设计实验方案,目标2法声级,连续读取200个数据。并在老师指导下完成对测得数据从大到小排列,找出L10、L50、L90,算出校园环境中的等效连续A声级。在67
67 7 实验七 空气中二氧化硫的测 定 本实验主要教学内容: 氯化钾和氯化汞配制成四氯汞 钾吸收液,气样中的二氧化硫 经该溶液吸收生成稳定的二氯 亚硫酸盐配合物,此配合物再 与甲醛和盐酸副玫瑰苯胺作 用,生成紫色配合物,其颜色 深浅与二氧化硫含量成正比, 用分光光度法测定出二氧化硫 含量 教学重点和难点: 标准溶液的配置和标准曲线的 绘制;空气样品的采集;样品 的测量和空气中二氧化硫的确 定 了解盐酸副玫瑰苯 分光光度法测空气 中二氧化硫的方法 2 老师讲授实验内容, 操 作 要 点 和 注 意 事 项,学生在老师指导 下 进 行 实 验 操 作 练 习,并完成实验报告 目标 2 8 实验八 空气中氮氧化物的测 定 本实验主要教学内容: 用冰乙酸、对氨基苯磺酸和盐 酸萘乙二胺配成吸收液。空气 中的二氧化氮与吸收液中的对 氨基苯磺酸进行重氮化反应, 再与 N–(1- 萘基)乙二胺盐酸 盐作用,生成粉红色的偶氮染 料,于波长 540~545nm 之间, 测定吸光度,可确定气样中氮 氧化物的浓度 教学重点和难点: 标准溶液的配置和标准曲线的 绘制;空气样品的采集;样品 的测量和空气中二氮氧化物的 确定 了解盐酸萘乙二胺 分光光度法测空气 中氮氧化物的方法 2 老师讲授实验内容, 操 作 要 点 和 注 意 事 项,学生在老师指导 下 进 行 实 验 操 作 练 习,并完成实验报告 目标 2 9 实验九校园噪声的测定 本实验主要教学内容: 将农大校园均匀划分为 8 个 网格,测量点选在每个网格的 中心,每隔 5 秒读一个瞬时 A 声级,连续读取 200 个数据。 对测得数据从大到小排列,找 出 L10、L50、L90,算出校园 环境中的等效连续 A 声级。在 掌握校园噪声测量 方法和数据处理方 法 2 老师提出实验要求, 学生设计实验方案, 并在老师指导下完成 目标 1 目标 2
读取噪声数据的同时要判断和记录附近主要噪声来源和天气条件教学重点和难点:噪声计用法练习:校园噪声测量:数据处理及噪声值得确定实验十校园水系水质状况调查本实验主要教学内容:依据水样采集布点方法,采集农大龙子湖校区内南湖和北湖水样,对其主要水质指标进行了解地表水水样采老师提出实验要求,目标110测定,客观评价校园水系水环集、保存、测定及水4学生设计实验方案,目标2境状况环境状况评价方法并在老师指导下完成教学重点和难点:水样采集与保存:水样中主要污染物测定:数据处理及校园水系水环境状况评价四、课程思政例:2021年福建泉州市晋江泉荣远东水处理有限公司污染环境案【课程教学设计】以福建泉州市普江泉荣远东水处理有限公司募改、伪造监测数据事件为切入点,分析此次事件的原委,讲明由此引起的利害,开展案例教学。【课程思政融入】以生态环保部通报的典型生态环境执法案例为切入点,强调监测工作的底线,引导学生遵守法律法规、职业和道德规范,在监测工作中务必严谨求实。五、教材及参考资料1.选用教材:实验课教材:环境监测实验技术,自编教材2.参考书:(1)环境监测,奚旦立,高等教育出版社,2015年,第五版(2)水和废水监测分析方法(第四版增补版),中国环境出版社,2002年(3)空气和废气监测分析方法(第四版增补版),中国环境出版社,2002年(4)环境监测(第二版),陈玲,赵建夫编著,化学工业出版社,2014年3.推荐网站(线上资源):68
68 读取噪声数据的同时要判断和 记录附近主要噪声来源和天气 条件 教学重点和难点: 噪声计用法练习;校园噪声测 量;数据处理及噪声值得确定 10 实验十校园水系水质状况调查 本实验主要教学内容: 依据水样采集布点方法,采集 农大龙子湖校区内南湖和北湖 水样,对其主要水质指标进行 测定,客观评价校园水系水环 境状况 教学重点和难点: 水样采集与保存;水样中主要 污染物测定;数据处理及校园 水系水环境状况评价 了解地表水水样采 集、保存、测定及水 环境状况评价方法 4 老师提出实验要求, 学生设计实验方案, 并在老师指导下完成 目标 1 目标 2 四、课程思政 例:2021 年福建泉州市晋江泉荣远东水处理有限公司污染环境案 【课程教学设计】 以福建泉州市晋江泉荣远东水处理有限公司篡改、伪造监测数据事件为切入点,分析此次事 件的原委,讲明由此引起的利害,开展案例教学。 【课程思政融入】 以生态环保部通报的典型生态环境执法案例为切入点,强调监测工作的底线,引导学生遵守 法律法规、职业和道德规范,在监测工作中务必严谨求实。 五、教材及参考资料 1.选用教材: 实验课教材:环境监测实验技术,自编教材 2.参考书: (1)环境监测,奚旦立,高等教育出版社,2015 年,第五版 (2)水和废水监测分析方法(第四版增补版),中国环境出版社,2002 年 (3)空气和废气监测分析方法(第四版增补版),中国环境出版社,2002 年 (4)环境监测(第二版),陈玲,赵建夫编著,化学工业出版社,2014 年 3.推荐网站(线上资源):