《环境监测》教学大纲.doc

环境化学与监测课程教学大纲Environment MonitoringSyllabus课程代码：0610124519 学 分：3学 时：（其中：讲课学时：51 实践或实验学时：0 上机学时：0 ）先修课程：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、仪器分析化学适用专业：化学本科、环境工程建议教材：环境监测 (第四版)奚旦立等编. 北京：高等教育出版社，2010：7开课系部：化学与生物工程系一、课程的性质与任务环境监测课程为化学专业类学生专业方向选修课之一。环境监测是通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量及其变化趋势的一门科学，它是环境科学的一个重要分支学科，是后续专业课程的基础课。主要任务是使学生掌握水体、大气、土壤、生物、固体废物及噪声污染的监测方法和基本原理，以及监测结果的计算和统计方法；对布点、采样、监测技能等方面得到基本训练，为从事环境监测、污染调查、环境质量评价、环境污染治理及效益评价和环境管理奠定坚实的基础。二、课程的基本内容及要求第一章 绪论1、课程教学基本内容 环境监测的目的和分类 环境监测特点和监测技术概述 环境标准 2、重点与难点环境监测的分类、环境标准的作用与分类及制订环境标准的原则为本章重点；难点是对环境污染的特点及环境监测特点的理解。3、教学基本要求 了解环境监测的目的及分类； 了解环境污染的特点及监测特点； 了解优先污染物和优先监测的概念； 掌握制订环境标准的原则及制订环境标准的作用、分类、分级情况； 掌握水质各类标准的应用范围；大气质量各类标准的适用范围。 第二章 水和废水监测1、 教学基本内容 水质污染与监测：水资源及其水质污染；水质监测的对象和目的；监测项目；水质监测分析方法；污染物形态分析 水质监测方案的制定：地面水监测方案；地下水监测方案；水污染源监测方案 水样的采集和保存：地面水样、地下水样、废水样品、底质样品的采集；流量的测定；水样的运输和保存 水样的预处理：水样的消解；富集与分离 物理指标检验：水温，颜色，臭，残渣，电导率，浊度，矿化度与电导率，透明度，氧化还原电位 金属化合物的测定：汞、镉、铅、铜、锌、铬、砷、其他金属化合物 非金属无机物的测定：酸度和碱度，DO，pH值，氰化物，氟化物，硫化物，含氮化合物，其他污染物 有机污染物的测定：COD，BOD，TOC，TOD，高锰酸盐指数，挥发酚，矿物油 底质监测：底质监测的意义和目的；样品采集；样品的制备、分解和提取；污染物质的测定 活性污泥性质的测定：活性污泥中的微生物；活性污泥性质的测定2、重点与难点监测范围的水体采样点的合理布设、选择合适的采样方法、选择合适的保存方法、正确的水样的预处理方法以及COD、BOD、挥发酚、氰化物、含氮化合物、SS、高锰酸盐指数、TOC、细菌总数、总大肠菌群等的测定为本章的重点；本章难点是污染物监测方法原理的理解及监测结果的数据处理。 3、教学基本要求 了解水资源情况及水体主要污染物的分类情况； 掌握水质监测方案的制订方法； 掌握水质的布点、采样、保存方法； 了解水样的一般预处理方法； 掌握各种污染物国家标准监测方法的原理、监测技术、监测结果数据的处理方法； 了解各种污染物与国家标准方法等效的监测方法的原理、监测技术及结果处理。 第三章 空气和废气监测1、 教学基本内容主要介绍大气环境监测的基本要求、原则、主要监测方法和仪器的基本原理。 空气污染基本知识：大气、空气和大气污染，空气污染对人和生物的危害，大气污染物及其存在状态，大气污染物的时空分布特点，大气污染源 空气污染监测方案的制定：监测目的，有关资料的收集，监测项目，监测网点的布设，采样时间和采样频率，采样方法和仪器，监测方法 空气样品的采集方法和采样仪器：直接采样法、富集采样法，采样仪器，采样频率，采样记录，大气中污染物浓度表示方法与气体体积换算 气态和蒸气态污染物质的测定：SO、NOX、CO的的测定，光化学氧化剂和臭氧的测定，硫酸盐化速率的测定，氟化物的测定，其他污染物的测定 颗粒物的测定：TSP、IP的测定，自然降尘的测定，TSP中主要组分的测定 降水监测：布设采样点的原则，样品的采集，降水中组分的测定 污染源监测：固定污染源监测，流动污染源监测 标准气体的配制：标准气体的制取，标准气体的配制方法2、重点与难点根据污染源的特点布设采样网点、根据污染物的特点及监测目的正确选择采样仪器和采样方法、大气质量现状监测、气态污染物的监测、固定源的监测为本章的重点；本章的难点是气态污染物的监测。3、教学基本要求 了解空气污染对人和生物的危害；各种空气污染物的存在状态及时空分布特点，有哪些污染源； 能够根据监测目的确定监测项目，并根据监测区域污染源的分布特点布设采样网点及确定采样时间和频率； 能够根据污染物的存在状态、浓度、污染源的特点及所采用的监测方法，正确选用合适的采样仪器和采样方法； 掌握二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂、臭氧、总烃及非甲烷烃、氟化物、汞蒸汽等气态、蒸气态污染物的国家标准测定方法的原理及测定技术，了解先进的仪器测定方法的原理； 掌握各种颗粒物的测定方法及测其化学组分时，样品的预处理方法； 了解测定大气降水的目的，并能进行布点采样，对降水中的组分进行测定； 掌握对烟气的温度、压力的测定方法，并能利用测得的数据进行烟气流速、流量含湿量的计算； 了解流动污染源各种污染物的采样监测方法； 掌握标准气体的两种类型的配制方法及使用范围。第四章 固体废物监测1、 教学基本内容 固体废物概述 固体废物样品的采集和制备：样品的采集，样品的制备，样品水分的测定，样品的保存 有害特性的监测方法：急性毒性的初筛实验，易燃性的实验方法，腐蚀性的实验方法，反应性的实验方法，浸出毒性实验 生活垃圾和卫生保健机构废弃物的监测：城市垃圾及其分析，生活垃圾特性分析，渗沥水分析 有害物质的毒理学研究方法2、重点与难点固体样品的采样和制备、有害物质的毒理学研究方法为本章的重点；难点是固体样品的采样和制备、对半数致死剂量的确定。3、教学基本要求 了解工业有害固体废物的特性； 了解各种情况下固体废物的采样方法、制备方法、保存方法及预处理方法； 掌握有害特性的监测方法及有害物质的毒理学研究方法； 了解垃圾的特性分析方法。第五章 土壤质量监测1、 教学基本内容 土壤基本知识：土壤组成和土壤背景值 土壤环境质量监测方案 土壤样品的采集与加工管理：土壤样品制备与保存 土壤样品的预处理 土壤污染物的测定：土壤样品的测定2、重点与难点采集具有代表性的土壤样品及选择正确的制备方法和保存方法为本章重点；难点是土壤元素背景值的常用表达方法、土壤样品的前处理。3、教学基本要求 了解土壤的组成性质及受污染的特点； 会采集具有代表性的土壤样品；会选用正确的制备方法和保存方法； 掌握测定不同项目时测定前的预处理方法及测定方法。 第六章 环境污染生物监测1、 教学基本内容 水环境污染生物监测 空气污染生物监测 生物污染监测 生态监测2、 教学基本要求 掌握水环境污染生物群落监测方法； 掌握空气污染植物监测方法； 了解生物测试法的原理； 了解污染物在动、植物体内的分布规律及污染途径； 掌握生物样品的采集制备方法及测定污染物时样品的预处理方法； 了解常用的测定方法。3、 重点与难点 水环境污染生物群落测试方法、生物样品的预处理为本章的重点；本章的难点是选择合适的布点及采样方法和对样品的制备。第七章 物理性污染监测1、 教学基本内容 声音和噪声 声音的物理特性和量度：声波、频率、声速；声功率、声强、声压；分贝、声压级 噪声的物理量和主观听觉的关系：响度和响度级，计权声级、统计声级，等效连续声级，噪声的频谱分析 噪声测量仪器：声级计，其他噪声测量仪器 噪声标准 噪声监测：城市环境噪声监测，工业企业噪声监测，交通噪声监测，机场周围飞机噪声测量 振动及测量方法2、重点与难点噪声来源与分类，声功率、声强、声压与级，噪声叠加，噪声的各种表示方法及计算方法，等效连续声级，噪声测量仪器，城市环境噪声、工业企业噪声、交通噪声的监测及为本章的重点；本章难点是对响度、响度级、计权声级的理解，及噪声频谱分析。3、教学基本要求 了解声音的物理特性，搞清楚其量度方法； 搞清楚噪声的物理量和主观听觉的关系； 掌握各种噪声的测量方法和计算方法； 了解噪声的标准，并能进行比较。第八章 突发性环境污染事故应急监测1、 教学基本内容 基础知识：放射性及类型、来源及对人体的危害，照射量和剂量 环境中的放射性：环境中放射性的来源，放射性核素在环境中的分布，人体中放射性核素及其危害 放射性辐射防护标准：我国放射防护规定中的部分标准，其他国家和机构发布的有关环境放射性标准 放射性测量实验室及检测仪器：放射性测量实验室，放射性检测仪器 放射性监测：监测对象及内容，放射性样品的采集及监测方法2、重点与难点放射性监测对象及内容，放射性监测方法。3、教学基本要求 了解放射性污染的来源、计量方法及危害； 了解一般监测仪器的工作原理。 第九章 环境污染自动监测1、 教学基本内容 空气污染连续自动监测系统：组成，监测仪器及污染物的监测方法 水污染连续自动监测系统的：组成，监测仪器及各污染指标的监测方法 工厂企业环境自动监测系统 遥感监测技术 简易监测方法 突发性环境污染事故的应急监测2、 教学基本要求 了解几种简易监测方法的原理及应用情况； 对自动监测系统的作用和功能有一定的了解； 了解突发性环境污染事故的应急监测方法和处置方法第十章 环境监测管理和质量保证1、 教学基本内容 质量保证的意义和内容 实验室认可和计量认证/审查认可概述 监测实验室基础：实验用水，试剂和试液，实验室的环境条件，实验室的管理及岗位责任制 监测数据的统计处理和结果表述：基本概念，数据处理与结果表述，统计检验，直线相关和回归，方差分析 实验室质量保证：名词解释，实验室内质量保证，实验室间质量控制 标准分析方法和分析方法标准化：标准分析方法，分析方法标准化，监测实验室间的协作试验 环境标准物质：标准物质及分类，环境标准物质及定值 环境监测管理：环境监测管理的内容和原则 质量保证检查单和环境质量图：质量保证检查单，环境质量图2、本章重点、难点监测数据的统计处理方法及结果的表示、实验室内的质量保证为本章的重点；本章难点是监测数据的统计检验、方差分析。3、教学基本要求 了解进行质量保证活动的意义和方法； 了解实验室认可和计量认证/审查认可的概念及它们之间的关系； 了解为了保证监测质量对监测实验室的要求； 掌握监测数据的统计处理方法及结果的表示方法； 学会检查检测过程的可靠性及监测结果的可靠程度； 了解质量保证检查单和环境质量图的使用方法。三、实践教学要求无实践或实验要求。四、课程学时分配序号教学内容理论教学学时备注1第一章 绪论32第二章 水和废水监测163第三章 空气和废气监测104第四章 固体废物监测35第五章 土壤质量监测36第六章 环境污染生物监测27第七章 物理性污染监测48第八章 突发性环境污染事故应急监测29第九章 环境污染自动监测210第十章 环境监测管理和质量保证6合计51五、大纲说明1、教学手段及教学方法教学方法是为了达成一定的教学目标，教师组织和引导学生进行专门内容的学习活动所采取的方式、手段和程序的总和。教学方法的科学运用，是教学得以顺利进行、教学效果得以实现的重要条件。在“环境监测”的教学中，我们根据教育学中关于教学方法的一般原理，结合“环境监测”的课程特点，灵活使用了多种教学方法。启发式教学方法。根据“环境监测”课的特点，理论课以课堂讲授为主，为使学生对课程内容有系统和全面的认识，加深对课程重点知识的认识并牢固掌握其内容，引导学生树立正确的学习方法和思维方式以便解决对课程难点的理解问题。探索式教学方法。根据“环境监测”课中不同环境要素的内容，在深入分析内容的基础上，提出问题，然后经过学生的思索，查阅相关资料提出答案。教师引导学生对问题的答案进行分析，经过师生的共同探索，得出比较正确的答案。学导式教学方法。根据大学生具备自学能力，本门课程内容中的一部分有可能通过自学掌握的特点，采取了教师提出学习提纲、给出查阅资料范围、学生通过自学查阅资料、教师给出参考问题供学生消化这样一个环环相扣的方法，调动学生的学习积极性。范例式教学方法。在课堂上通过讲解精选的实例，使学生掌握一般的、有普遍意义的内容。多媒体教学方法。充分利用现代化教学手段，全程使用多媒体教学，对于环境监测这样一门多学科交叉、环境介质、污染物、监测方法三大块内容纵横交错，监测方法机理复杂、流程多而且比较难懂，基础性强、时代感强、实践性强的课程，仅停留于传统的教学手段，会感到时间紧、效果差，更不要说达到理想的教学效果了。随着多种先进技术提供的可能性，利用信息技术提供的大量共享资源，我们充分运用现代教育技术，与传统的教学手段有机地结合，使课堂信息量和教学效果双增。开放式教学方法。贯彻现代教育理念，以开放的教学方式，强调学生参与，培养复合型人才。学生参与科学研究，利用网络参与主动学习，学生大量查阅文献，独立设计环境监测方案，讨论后具体实施，在参与中培养学生发现问题、解决问题的能力。科研成果在教学内容中得到较好体现，使课程内容保持鲜活生命力。关联式教学方法。“环境监测”这门课程，涉及到许多其他学科的知识，如分析化学、仪器分析、物理化学、环境学概论等等。这就要求教师对其他学科的知识有所了解，在讲课时，从各门课程知识相互关联的角度，根据不同的内容有选择地运用其他学科的知识分析问题。2、考核方式：闭卷考试（平时成绩30%+期末成绩70%）。3、选材背景 教材选编原则：选择教育部组编教材或权威的面向21世纪教材。根据我校学生实际和社会发展的实际，对教材中的部分内容进行充实和改革。根据课程特点，部分内容选用国家标准方法作为参考资料。 使用教材：奚旦立、孙裕生，环境监测（第四版），高等教育出版社，北京，2010.六、参考书目1、参考资料1中国环境监测总站，环境水质监测质量保证手册，化学工业出版社，20002关伯仁主编，环境科学基础教程，中国环境科学出版社，19983蒋展鹏，环境工程监测，北京，清华大学出版社，19904黄秀莲，环境分析与监测，北京，高等教育出版社，19895国家环保局水和废水监测分析方法编委会编，水和废水监测分析方法，第三版，中国环境科学出版社，19896水和废水监测分析方法指南编委会编，水和废水监测分析方法指南，中国环境科学出版社，19977吴邦灿编，环境监测管理，中国环境科学出版社，19908国家环保局空气和废气监测分析方法编写组编，空气和废气监测分析方法，北京：中国环境科学出版社，19909相关国家标准七、制定人： 张翠忠 审定人： 批准人：8