南开大学滨海学院：《环境监测实验》课程教学大纲 Experiments of Environment Monitoring.pdf_大学文库

《环境监测实验》课程教学大纲课程代码: 9104080060 课程名称：环境监测实验英文名称： Experiments of Environment Monitoring 课程类型: 系必修课B 总学时： 52 讲课学时：实验学时：52 学分： 2 适用对象: 环境科学专业、环境工程专业的三年级本科生先修课程：《无机及分析化学》《无机及分析化学实验》《环境监测》《仪器分析》等考核方式：实验报告+技能考核平时、期中、期末在总成绩中所占比例：一、课程性质、目的和任务本课程为环境科学专业和环境工程专业的必修专业课之一，授课对象是针对环境科学专业和环境工程专业三年级的学生，主要讲授水体、大气、噪声等主要污染物的监测分析技术方法，监测过程中的质量控制，学习环境监测的基本技能，包括样品处理、分析测试、数据处理等。通过本课程的学习，学生可加深对理论教学的理解，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、环境污染防治奠定坚实的基础。二、教学基本内容《环境监测实验》共十三个实验。实验一：实验技能总论目的和要求：要求学生在理论知识、实验操作、数据处理以及实验室安全等方面初步掌握分析、判断好解决实际问题的能力，培养良好的实验习惯和职业道德。实验内容：课程内容介绍、实验室操作规程、技能操作录像、数据处理及实验室安全知识等重难点：实验室操作技能注意事项：实验室安全实验二：酸标准溶液法测定碱度实验目的１．掌握酸碱滴定的基本操作。２．掌握酸标准溶液的配制和标定方法。３．测定工业废水的碱度。实验原理造纸、印染、化工等工业排放的含碱废水，进入天然水域后使水中pH值增高，影响水生生物的正常生活。工业废水的碱度由氢氧化物、氨化合物、有机碱、碳酸盐、磷酸氢盐等形成。碱度是指能与强酸起反应的碱性物质总量，以CaCO3的mg/L表示。如用酚酞作指示剂，测定的是游离氢氧化物、碳酸盐以及在pH 值8.3时部分中和或全部中和的其它有机物或无机物的碱度；用甲基橙作指示剂，测定的是所有酚酞碱度加上重碳酸盐及有机弱碱的总碱度。实验主要仪器 50mL酸式滴定管,250mL锥形瓶,分析天平,250mL容量瓶操作要点： 1. 指示剂的选择 2. 酸碱滴定操作

3. 滴定终点判断实验三：碘量法测定水中溶解氧实验目的１．熟悉氧化还原滴定的基本原理。２．掌握碘量法滴定的基本操作及标准溶液的配制及标定方法。３．掌握碘量法测定溶解氧的基本操作规程。实验原理碘量法测定水中溶解氧是基于溶解氧的氧化性能。当水样中加入硫酸锰和碱性KI溶液时，立即生成 Mn(OH)2沉淀。Mn(OH)2极不稳定，迅速与水中溶解氧化合生成锰酸锰。在加入硫酸酸化后，已化合的溶解氧（以锰酸锰的形式存在）将KI氧化并释放出与溶解氧量相当的游离碘。然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定，换算出溶解氧的含量。此法适用于含少量还原性物质及硝酸氮<0 .1mg/l、铁不大于1mg/l，较为清洁的水样。实验主要仪器 250mL溶解氧瓶 25mL酸式滴定管 250mL锥形瓶实验四：废水样中硫化物的测定实验目的１．掌握含硫废水样的固定方法。２．巩固碘量法滴定的基本操作。３．掌握碘量法测定硫化物的基本原理和操作。实验原理硫化物在酸性条件下，与过量的碘作用，剩余的碘用硫代硫酸钠溶液滴定。由硫代硫酸钠溶液所消耗的量，间接求出硫化物的量。实验仪器 250mL碘量瓶,中速定量滤纸,25mL或50mL滴定管(棕色) 实验五：高锰酸钾法测定废水COD 实验目的１．掌握高锰酸钾法滴定原理及操作。２．学习高锰酸钾法测定废水中COD的方法。实验原理高锰酸钾指数是指在一定条件下，以高锰酸钾为氧化剂，处理水样时所消耗的氧量，以氧的mg/L来表示。水中部分有机物及还原性无机物均可消耗高锰酸钾。因此，高锰酸钾指数常作为水体受有机物污染程度的综合指标。水样加入硫酸使呈酸性后，加入一定量的高锰酸钾溶液，并在沸水浴中加热反应一定的时间。剩余的高锰酸钾加入过量草酸钠溶液还原，再用高锰酸钾溶液回滴过量的草酸钠，通过计算求出高锰酸盐指数。实验仪器水浴装置，250mL锥形瓶，50mL酸式滴定管实验六：重量法测定水中油实验目的 1．练习萃取分离方法的操作。 2．测定实际水样中石油类物质的含量。实验原理重量法是测油时常用的分析方法，它不受油品种限制，但操作复杂，灵敏度低，只适于测定10mg/L以上的含油样品。以硫酸酸化水样,用石油醚萃取油,蒸出石油醚后,称其重量

水样原理以饱和甘汞电极为参比电极，氟离子选择电极为指示电极，测定含氟量不同水样的电位，当测量温度在25℃，溶液总离子强度及溶液临界电位等条件一定时，测得的电位遵从能斯特方程式，即当-lg[F-] 改变一个单位时，其电位变化为59.1mV，用公式表示如下： E=E°-0.0591 lg[F-] 式中：E—测得的电位； E°—常数； [F-]—氟离子浓度。氟离子浓度在10-1-10-4mol/L范围内，电位与-lg[F-]成线性关系，可用标准系列法进行测定。凡能与氟离子生成稳定络合物或难溶沉淀元素，如Al、Zn、Tn、Ca、Mg等，干扰氟离子的测定，通常用柠檬酸、EDTA、磺基水扬酸、磷酸盐等掩蔽剂掩蔽。在酸性溶液中，由于氢离子与部分氟离子生成HF，会降低氟离子浓度；在碱性溶液中，由于LaF3薄膜与 OH-离子产生交换作用，使溶液中氟离子浓度增加，因此氟离子选择电极最宜于在pH为5.5-6.0范围测定。仪器与试剂 PXJ—1B数字式离子计，磁力搅拌器，氟离子选择性电极，饱和甘汞电极实验十一：盐酸萘乙二胺比色法测定大气中氮氧化物实验目的 1. 学习气体样品的采集和吸收，吸收管及大气采样器的使用。 2. 掌握大气中氮氧化物的比色测定方法。实验原理大气中氮氧化物包括一氧化氮和二氧化氮等，在测定氮氧化物浓度时，先用三氧化铬氧化管将一氧化氮氧化为二氧化氮。二氧化氮被吸收在溶液中形成亚硝酸，与氨基苯磺酸起重氮反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，根据颜色深浅，比色测定。使用重量法校准的二氧化氮渗透管配置低浓度标准气体，测得NO2-→NO2-的转换系数为0.76，因此在计算结果中要除以换算系数 0.76。实验仪器多孔玻板吸收管，大气采样器,流量范围0—1L/min，双球玻璃管，分光光度计实验十二：交通噪声监测实验目的 1. 掌握噪声监测方法； 2. 熟悉声级计的使用； 3. 练习对非稳态无规噪声监测数据的处理方法。实验原理：（一）测量条件天气条件要求在无雨无雪的时间进行操作。声级计应加风罩，以免风噪声干扰，同时使传声器膜片保持清洁。风力在三级以上必须加风罩，四级以上大风应停止测量。（二）测量地点测量地点原则上应选择在两个交通道路口之间的交通线上，并设在马路边人行道上，一般离马路边沿20cm。本实验选择测量地点：盐坨桥。（三）测量方法 1．每三人配置一台声级计，分别进行测量﹑记录和监视。 2．每隔30min测量一组数据，共测量三次。 3．读数方式采用慢档，每隔5sec读一个瞬时A声级，连续读取200个数据（大约17min）。同时计下车流量。操作要点：

1.布点 2.测定实验十三 :实验技能考核实验目的培养学生综合运用所学的分析监测知识，解决实验中遇到的问题，进而提高学生在分析监测方面的综合能力和技能实验内容三、教学基本要求本课程学习要求学生具有无机化学、有机化学、分析化学、物理化学及仪器分析等课程的基本知识，以《环境监测》理论教学为基方生里年好的基础. 四、实践环节同二、教学具体内容五、课外习题及课程时讨论验完毕，应用专门的实验报告纸，根据预习和实验中观察的现象及数据记录等，及时而认真地写出实验报告，一般应包括以下内容实验（编号）实验名称 (一)实验目的 (二)实验原理：简要地用文字和化学反应式说明。对特殊仪器的实验装置，应画出实验装置图。 (三)主要试剂和仪器：列出实验中所要使用的主要试剂和仪器. (四)实验步骤：应简明扼要地写出实验步骤】 (伍)实验数据及其处理：应用文字、表格、图形将数据表示出来，根据实验要求及计算公式计算出分析结果并进行有关数据处理。 (六)注意事项：列出实验过程主要注意事项， (七)问题讨论：对实验中的现象、产生的误差等进行讨论和分析，六、教学方法与手段 1.实验课前的准备实验方案并准备讲义(2)检查实验所需设备和各项实验器材的准备情况：费斋结配资芳意写好须习服生对于省合性麦琴学 2.实验课的组织与课堂控制： :交代注意事项。实验开始后要学拉提作进行准确提作对实珍的注意实验课课堂组织，提高实验课的效率，降级因操作错误或干扰因素中断实验的可能性。并针对学生的原始二进行签字确九 3.实验报告的撰写：实验结束后，要求学生对记录的数据进行处理，并对各种实验现象进行分析和时论，得出实验结论，然后写出实验报告。针对个别实验，采用多媒体牧学手段结合具体实验介绍，强调理论与实践相结合。七、各教学环节学时分配

1. 布点 2. 测定实验十三：实验技能考核实验目的培养学生综合运用所学的分析监测知识，解决实验中遇到的问题，进而提高学生在分析监测方面的综合能力和技能。实验内容实验技能考核主要包括仪器试剂技能、实验基本操作技能、实验现象的判断和描述能力、发现和分析解决实验问题的能力及学生的实验态度及实验习惯等。三、教学基本要求本课程学习要求学生具有无机化学、有机化学、分析化学、物理化学及仪器分析等课程的基本知识，以《环境监测》理论教学为基础，在实际操作过程中加深对课程所学理论知识的深入理解。学完本课程后学生对环境监测中遇到的问题应有独立分析与解决的能力，针对实验中涉及的项目应能熟练操作，掌握质量控制的方法、实验的关键环节、干扰消除方法，能正确地进行数据处理，提高观察、分析和解决问题的能力，培养学生严谨的工作作风和实事求是的科学态度，为学习后继课程和未来的科学研究及实际工作打下良好的基础。四、实践环节同二、教学具体内容五、课外习题及课程讨论实验完毕，应用专门的实验报告纸，根据预习和实验中观察的现象及数据记录等，及时而认真地写出实验报告，一般应包括以下内容：实验（编号）实验名称（一）实验目的（二）实验原理：简要地用文字和化学反应式说明。对特殊仪器的实验装置，应画出实验装置图。（三）主要试剂和仪器：列出实验中所要使用的主要试剂和仪器。（四）实验步骤：应简明扼要地写出实验步骤。（五）实验数据及其处理：应用文字、表格、图形将数据表示出来。根据实验要求及计算公式计算出分析结果并进行有关数据处理。（六）注意事项：列出实验过程主要注意事项。（七）问题讨论：对实验中的现象、产生的误差等进行讨论和分析。六、教学方法与手段 1.实验课前的准备：实验课前，教师需要做到：（1）研究实验内容，确定实验方案并准备讲义；（2）检查实验所需设备和各项实验器材的准备情况；（3）准备实验中注意事项；（4）给学生布置要预习的实验内容。要求学生在预习中一般做到：（1）认真预习实验教材，了解实验仪器、设备；（2）写好实验预习报告。对于综合性实验，要求学生预习报告中拟出实验方案和操作步骤，分析影响测定准确度的因素及控制方法。 2.实验课的组织与课堂控制：实验开始前，先检查学生预习情况，并做简要讲解，交代注意事项。实验开始后，要求学生按操作规范进行准确操作，对实验现象的观察力求客观、深入、全面、细致，积极思考、认真分析，及时记录实验中出现的现象和数据，在实验过程中进行随时指导。另外，注意实验课课堂组织，提高实验课的效率，降级因操作错误或干扰因素中断实验的可能性。并针对学生的原始记录进行签字确认。 3. 实验报告的撰写：实验结束后，要求学生对记录的数据进行处理，并对各种实验现象进行分析和讨论，得出实验结论，然后写出实验报告。针对个别实验，采用多媒体教学手段结合具体实验介绍，强调理论与实践相结合。七、各教学环节学时分配

序号教学内容讲课学时实践学时习题课其它合计实验一实验技能总论 4 4 实验二酸标准溶液法测定碱度 4 4 实验三碘量法测定水中溶解氧 4 4 实验四废水样中硫化物的测定 4 4 实验五高锰酸钾法测废水COD 4 4 实验六重量法测定水中油 4 4 实验七二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬 4 4 实验八邻非啰啉分光光度法测定环境水样中的铁 4 4 实验九比色法测定水中氟 4 4 实验十氟离子选择电极测水中氟 4 4 实验十一盐酸奈乙二胺比色法测定大气中氮氧化物 4 4 实验十二交通噪声监测 4 4 实验十三实验技能考核 4 4 合计 52 八、考核方式 1.本课程考核方式、方法：采用实验报告和根据实际安排实验操作技能考核。该课程每次实验均当堂提交上次课的实验报告，每次将有一个实验成绩。课程结束后累计各次的成绩，结合实验操作技能考核成绩确定为该课程的最终成绩。 2.实验课成绩评定方法实验成绩单独按五级记分记录考试成绩。凡实验成绩不及格者，该门课程必须重修。学生的实验成绩应以平时考查为主，一般应占总分的70%，其平时成绩又要以实验实际操作的优劣作为主要考核依据。在学期末或课程结束时，为复习和巩固实验教学内容，进一步对学生作补充了解，也可举行一定的实验操作考试，但无论采取何种方式进行考核，都必须按实验课的目的要求，以实际实验工作能力的强弱作为评定成绩的主要依据。因此，最终的集中考试结果只占总成绩的30%。评定各级成绩时，可参考以下标准： 1.优秀（很好）能正确理解实验的目的要求，能独立、顺利而正确地完成各项实验操作，会分析和处理实验中遇到的问题，能掌握所学的各项实验技能，能较好地完成实验报告及其它各项实验作业，有一定创造精神和能力。有良好的实验室工作作风和习惯。 2.良好（较好）能理解实验的目的和要求，能认真而正确地完成各项实验操作，能分析和处理实验中遇到的一些问题。能掌握所学实验技能的绝大部分，对难点较大的操作完成有困难。能一般完成实验报告和其它实验作业。有较好的实验习惯和工作作风。 3.中等（一般）能粗浅理解实验目的要求，能认真努力进行各项实验操作，但技巧较差。能分析和处理实验中一些较容易的问题，掌握实验技能的大部分。有30%掌握得不好。能一般完成各项实验作业和报告。处理问题缺乏条理。工作作风较好。能认真遵守各项规章制度。学习努力。 4.及格（较差）只能机械地了解实验内容，能一般按实验步骤“照方抓药”完成实验操作，能完成60%所学的实验技能，有些虽作但不准确。遇到问题常常缺乏解决的办法，在别人启发下能作些简单处理，但效果不理想。能一般完成实验报告，能认真遵守实验室各项规章制度，工作中有小的习惯性毛病（如工作无计划，处理问题缺乏条理）