《環(huán)境監(jiān)測》課程教學指導(精).doc

環(huán)境監(jiān)測課程教學指導一、本課程的性質、目的環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境科學、環(huán)境工程等相關專業(yè)本科生的一門專業(yè)基礎課，是環(huán)境工程門類中極具綜合性、實踐性、時代性和創(chuàng)新性的一門重要的理論與方法課程。它是開展其它環(huán)境分支學科的基礎、也是環(huán)保部門的一項常規(guī)工作和環(huán)境管理的重要手段。本課程對環(huán)境科學、環(huán)境工程和環(huán)境管理各領域都是不可缺少的，對環(huán)境保護的各個方面影響重大。其任務是：使學生掌握一定的環(huán)境監(jiān)測基本知識和基本操作技能，掌握常規(guī)監(jiān)測項目的測定方法，為學生從事環(huán)境監(jiān)測工作奠定基礎。環(huán)境監(jiān)測是指通過對影響環(huán)境質量因素的代表值的測定、進而確定環(huán)境質量或污染程度及其變化趨勢的過程。目的是準確、及時、客觀地反映環(huán)境質量現(xiàn)狀及變化趨勢、為環(huán)境管理、污染源控制、環(huán)境規(guī)劃和污染預報等提供依據(jù)。二、本課程的教學重點全課程的教學重點部分是大氣、水質、土壤和固體廢物、放射性、噪聲的監(jiān)測原理和方法以及環(huán)境監(jiān)測質量保證的意義、要求和做法。重點：1、掌握環(huán)境監(jiān)測中的基本概念。2、理解環(huán)境監(jiān)測優(yōu)化布點原則。3、掌握常規(guī)監(jiān)測項目的采樣儀器、采樣方法、分析測定方法。4、理解監(jiān)測結果的數(shù)據(jù)處理、表述和質量保證。難點： 1、使用環(huán)境監(jiān)測工作中常用的采樣、分析儀器。2、常規(guī)監(jiān)測項目的采樣、分析測定原理和方法。3、正確進行監(jiān)測數(shù)據(jù)的處理。4、環(huán)境監(jiān)測方案設計。三、本課程教學中應注意的問題鑒于該課程有較強的實踐性及其內容體系的不斷更新等特點，本課程的教學過程中應該注意：本課程特別注重對學生實踐性環(huán)節(jié)和實驗技能的培養(yǎng)、理論與實踐并重是這一課程的主要特色。學生在具備基本的環(huán)境學知識的基礎上、通過講授和實驗、使學生掌握環(huán)境監(jiān)測的基本原理、熟悉環(huán)境監(jiān)測方案設計和實施方法、掌握環(huán)境監(jiān)測的常用技術手段和分析方法、熟悉環(huán)境監(jiān)測過程的質量保證體系、了解自動連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)及環(huán)境監(jiān)測技術發(fā)展動態(tài)。學生可具備從事環(huán)境監(jiān)測工作的基本技能、為在環(huán)境保護、環(huán)境管理及工礦企業(yè)等相關領域從事科研和管理工作提供所需知識、達到環(huán)境專業(yè)本科生在該方面培養(yǎng)的目的。四、本課程的教學目的通過本課程所有教學環(huán)節(jié)，應使學生達到以下目的：1、通過對上述內容的綜合性學習和分析評價，使學生掌握環(huán)境監(jiān)測的基本概念、基本原理和監(jiān)測方法的科學原理、監(jiān)測技術的關鍵、各種各類監(jiān)測方法的特點及適用范圍等一系列理論與技術問題；2、掌握相關法規(guī)、方法、監(jiān)測內容和評價方法，培養(yǎng)今后在監(jiān)測數(shù)據(jù)收集、整理和評價等方面達到獨立開展工作的能力；3、培養(yǎng)學生具有綜合應用多種方法處理環(huán)境監(jiān)測實踐問題的能力，進一步培養(yǎng)與時俱進、發(fā)展新方法和新技術的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。五、本課程采用的教學方法結合本課程的特點，擬采用以下教學方法：按監(jiān)測對象學習，本課程主要講述水和廢水監(jiān)測、大氣和廢氣監(jiān)測、固體廢物監(jiān)測、土壤污染監(jiān)測、生物污染監(jiān)測、噪聲監(jiān)測、環(huán)境放射性監(jiān)測等內容。按測定項目學習，包括汞、鎘、鉻、鉛、砷等重金屬，氰化物、氟化物、硫化物、含氮化合物，水中溶解氧、生化需氧量、化學需氧量、酚類、油類，大氣中SO2、NOX、CO、O3、烴類等氣態(tài)污染物，光化學煙霧等二次污染物，顆粒物，多環(huán)芳烴類、二噁英類等重要有機污染物，以及酸雨項目監(jiān)測等。按監(jiān)測程序學習，本課程主要講述各類環(huán)境監(jiān)測的規(guī)劃，樣品的采集、運輸及保存，樣品的預處理及測定，數(shù)據(jù)的處理及信息化，監(jiān)測過程的質量保證等的內容。按監(jiān)測方法學習，主要講述化學分析、儀器分析以及生物方法；主要為標準方法和正在推廣的新的常規(guī)監(jiān)測技術，還介紹一些行之有效的簡易監(jiān)測技術，及迅速發(fā)展的連續(xù)自動監(jiān)測技術等內容。六、課程教學資料1、教材教材選用普通高等教育“十五”國家級規(guī)劃教材：奚旦立主編的環(huán)境監(jiān)測（第三版），高等教育出版社，2004。2、參考書1 吳鵬鳴主編，環(huán)境監(jiān)測原理與應用，化工出版社，1991。2 黃秀蓮主編，環(huán)境分析與監(jiān)測，高教出版社，1989。七、成績評定1、平時課程作業(yè)、實習報告占本課程考核總成績的30%，考試占70%。2、根據(jù)西南科技大學學分制學籍管理暫行辦法（西南科大發(fā)2001207號）第十二條規(guī)定：有下列情形之一者，取消考核資格，必須重修。（1）、學生(免修生除外)在一學期內，無論何種原因，累計缺課達教學時數(shù)的三分之一者；或任課教師隨機抽查缺課6次以上者；（2）、有實驗、作業(yè)等環(huán)節(jié)的課程，學生未按時完成實驗、實驗報告及作業(yè)等環(huán)節(jié)。抄襲他人實驗報告、作業(yè)的，當事人雙方的實驗報告、作業(yè)均按作弊處理，根據(jù)學生的認錯態(tài)度和補做情況，可以考慮是否給予取消考核資格。3、本課程考試為閉巻，必須掌握的內容占60%，熟習、理解的內容占30%，一般了解的內容占10%。八、先修課程要求本課程是繼無機化學和分析化學等課程之后的專業(yè)基礎課，它和水污染控制工程和大氣污染控制工程中的部分內容密切相關。九、課程內容課時安排根據(jù)本專業(yè)的教學計劃，本專業(yè)是培養(yǎng)具備城市和城鎮(zhèn)水、氣、聲、固體廢物等污染控制和城市給排水工程，環(huán)保設備設計與應用，固體廢物資源化與環(huán)境治理，水污染控制規(guī)劃和水資源保護等方面的復合型高級工程技術人才，為此本課程主要教授環(huán)境監(jiān)測相關內容。本課程共十章。本課程學時為32學時。第一章緒論 2學時本章的重點難點：對學生的要求：1、理解環(huán)境監(jiān)測的概念及其目的。了解環(huán)境監(jiān)測的原則、要求和分類，了解環(huán)境監(jiān)測的主要測試技術。2、了解水質環(huán)境標準、環(huán)境空氣標準和環(huán)境噪聲標準等環(huán)境標準體系。了解環(huán)境標準的分類和分級。課程內容：1、環(huán)境監(jiān)測2、環(huán)境標準復習題：1、環(huán)境監(jiān)測的主要任務是什么？2、根據(jù)環(huán)境污染的特點說明對近代環(huán)境監(jiān)測提出哪些要求？3、環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境分析有何區(qū)別？4、為什么分光光度法在目前環(huán)境監(jiān)測中還是較常用的方法？它有何特點？發(fā)展方向是什么？5、試分析我國環(huán)保標準體系的特點。6、為什么要分別制訂環(huán)境質量標準和排放標準？7、既然有了國家排放標準，為什么還允許制訂和執(zhí)行地方排放標準？8、制訂環(huán)保標準的原則是什么？是否標準越嚴越好？9、對污染物的排放用濃度控制和總量控制各有什么特點？第二章 水和廢水監(jiān)測 10學時本章的重點難點：對學生的要求：1、理解水體、水質和水體污染的概念。了解飲用水、地面水、地下水和海水水質標準，了解污水綜合排放標準。了解水體中物理性、化學性和生物性主要污染物，了解地面水和生活污水、工業(yè)廢水等污染源的主要監(jiān)測項目。2、掌握河流等地面水、地下水和水污染源的監(jiān)測斷面、采樣點的設置及采樣時間和采樣頻率的確定。3、了解地面水、地下水和廢水及底質樣品的采集方法，掌握常用采樣器的使用和維護方法。了解流量的測量方法及其計算。了解水樣的主要保存方法。4、掌握水樣的消解、富集與分離等主要預處理方法、原理和作用。5、理解水溫、顏色、殘渣、電導率、濁度、透明度等概念，掌握其測定方法。6、掌握水的硬度及汞、鎘、鉛、鉻等金屬元素的測定原理和方法。7、掌握pH的測定原理和方法，掌握溶解氧、氰化物、含氮化合物、硫化物等無機物的測定原理和方法。8、掌握BOD、COD、高錳酸鹽指數(shù)、TOC、TOD、揮發(fā)酚等有機化合物的測定原理和方法。9、了解水質污染的生物群落法、細菌學檢驗法等監(jiān)測方法。10、了解底泥的采樣儀器及采樣方法，了解常見項目的分析方法。11、了解水污染連續(xù)自動監(jiān)測項目。了解水污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成及連續(xù)自動監(jiān)測儀器。課程內容：1、水體污染2、水質監(jiān)測方案的制定3、水樣的采集和保存4、水樣的預處理5、物理性質的測定6、金屬化合物的測定7、非金屬無機物的測定8、有機化合物的測定9、水質污染的生物監(jiān)測10、底泥的監(jiān)測分析11、水污染連續(xù)自動監(jiān)測復習題：1、簡要說明監(jiān)測各類水質的主要目的和確定監(jiān)測項目的原則。2、怎樣制訂地面水體水質的監(jiān)測方案？3、對于工業(yè)廢水排放源，怎樣布設采樣點和采集代表性的水樣？4、水樣中有哪幾種保存方法？5、水樣在分析測定之前，為什么要進行預處理？預處理包括哪些內容？6、怎樣用萃取法從水樣中分離富集有機污染物和無機肥料污染物？7、簡要說明用離子交換法分離和富集水樣中陽離子和陰離子的原理。8、何謂真色和表色？怎樣根據(jù)水質污染情況選擇適宜的測定著色的方法？第三章 空氣監(jiān)測 6學時本章的重點難點：對學生的要求：1、了解大氣、空氣污染的基本概念。了解主要空氣污染物的種類、存在形式。了解主要空氣污染源及其排放的主要污染物。2、了解風和湍流、氣溫、下墊面對空氣污染物擴散的影響。了解煙氣擴散規(guī)律，抬升高度及地面濃度估算。3、了解空氣監(jiān)測的主要項目。掌握空氣監(jiān)測采樣點的布設要求，了解功能區(qū)布點法、網(wǎng)格布點法、同心圓布點法、扇形布點法等布點方法。掌握采樣時間和采樣頻率的確定。4、了解氣態(tài)污染物、顆粒污染物常用采樣器的使用和維護。理解采樣效率的概念及其評價方法。掌握空氣中污染物濃度的表示方法和氣體體積換算。5、了解固定污染源的監(jiān)測內容和要求，了解采樣位置的選擇和采樣點數(shù)目的確定。掌握煙氣基礎狀態(tài)參數(shù)、含濕量、煙氣含塵濃度、煙氣組分的測定及相應測量儀器的使用方法。了解汽車尾氣中NOx、CO、碳氫化合物的測定。6、掌握自然降塵、可吸入顆粒物、總懸浮顆粒物等粒子狀污染物的測定方法及測定儀器的使用。了解SO2、NOx、CO、臭氧、硫酸鹽化速率、氟化物等分子狀污染物的測定方法及測定儀器的使用。7、理解空氣污染生物監(jiān)測概念。了解植物受害過程和監(jiān)測依據(jù)，空氣污染的指示植物及危害癥狀。了解空氣污染生物監(jiān)測的主要方法。8、了解主要空氣污染連續(xù)自動監(jiān)測項目。了解主要空氣污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)的組成及自動監(jiān)測儀器。課程內容：1、大氣和空氣污染2、空氣污染與大氣擴散3、空氣污染監(jiān)測方案的制定4、采樣方法和采樣儀器5、污染源監(jiān)測6、空氣污染物的測定7、空氣污染生物監(jiān)測法8、空氣污染連續(xù)自動監(jiān)測復習題：1、大氣中的污染物以哪些形態(tài)存在？它們是怎樣產(chǎn)生的？2、大氣中污染物的分布有何特點？掌握它們的分布特點對進行監(jiān)測有何意義？3、簡要說明制訂大氣環(huán)境污染監(jiān)測方案的程序和主要內容。4、我國環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范對大氣環(huán)境污染例行監(jiān)測要求測定哪些項目？為什么要求測定這些項目？5、舉例說明怎樣根據(jù)監(jiān)測目的和監(jiān)測區(qū)域的實際情況選擇布點方法。6、說明采樣時間和采樣頻率對獲得具有代表性的監(jiān)測結果有何意義？7、直接采樣法和富集采樣法各適用于什么情況？怎樣提高溶液吸收法的富集效率？8、填充柱阻留法和濾料阻擋法各適用于采集何種污染物質？其富集原理有什么不同？第四章 噪聲監(jiān)測 2學時本章的重點難點：對學生的要求：1、了解頻率、波長和聲速及其三者的關系。理解噪聲的概念，了解噪聲的種類和危害。了解聲功率、聲強和聲壓及其三者的關系。理解分貝、聲功率級、聲強、聲壓級和倍頻程的概念，掌握分貝的運算法則。2、理解響度、響度級、計權聲級的概念，了解響度和響度級的關系。了解等效連續(xù)聲級，累計百分聲級、晝夜等效聲級和噪聲污染級等評價參數(shù)。3、了解聲級計的類型結構，掌握聲級計的使用方法。了解聲級頻譜儀、噪聲級分析儀等其他測量儀器。掌握城市區(qū)域環(huán)境噪聲、道路交通噪聲、工業(yè)企業(yè)外環(huán)境噪聲、功能區(qū)噪聲等的監(jiān)測方法，測點設置和時間的確定等。課程內容：1、噪聲及聲學基礎2、噪聲的主觀評價及評價參數(shù)3、噪聲測量儀器與噪聲監(jiān)測復習題：1、什么叫噪聲？2、環(huán)境噪聲有哪一些？3、“分貝”是計量噪聲的一種物理量，這種講法對嗎？4、用“分貝”表示聲學量有什么好處？5、在聲壓測量中，為什么不采用平均聲壓，而是采用有效聲壓？6、環(huán)境噪聲、本底噪聲和背景噪聲三者如何區(qū)分？7、什么叫計權聲級？它在噪聲測量中有何作用？8、等響曲線是如何繪制的？響度級、頻率和聲壓級三者之間有何關系？9、什么叫等效連續(xù)聲級Leq？什么叫噪聲污染級LNP？10、什么叫頻譜分析？它在噪聲監(jiān)測中有何意義？11、試述簡單聲級計的結構原理。為什么在噪聲測量中普遍采用電容傳聲器？12、聲級計的基本性能是什么？13、噪聲相加和相減應如何進行？14、使用聲級計的步驟是什么？第五章 固體廢物監(jiān)測 2學時本章的重點難點：對學生的要求：1、了解固體廢物的概念、種類、特性和危害。了解固體廢物的采樣程序、采樣方法及樣品的制備要求、程序和保存方法。2、了解固體廢物中主要有害物質的有害特性及主要有害物質的監(jiān)測方法。課程內容：1、工業(yè)有害固體廢物及固體廢物樣品的采集和制備2、有害物質的監(jiān)測方法復習題：1、什么叫有害工業(yè)固體廢物？其主要判別依據(jù)有哪些？2、如何采集固體廢物樣品？采集后應作怎樣處理才能保存？為什么固體廢物采樣量與粒度有關？3、固體廢物的pH值測定要注意哪些方面？4、什么叫急性毒性試驗？為什么這是測定化學物質毒性的常用方法？5、以急性毒性試驗為例，簡述化學毒物最高允許濃度的實驗求證方法。6、魚類毒性試驗在判別水體污染情況有何優(yōu)點？7、進行工業(yè)廢渣滲漏試驗，對工業(yè)廢渣的處置有何現(xiàn)實意義？8、生活垃圾有何特性，其監(jiān)測指標主要是哪一些？9、試述生活垃圾的處置方式，及其監(jiān)測的重點。10、試述高熱值、低熱值的定義和它們之間的關系。第六章 土壤污染監(jiān)測 2學時本章的重點難點：對學生的要求：1、了解土壤的組成。了解土壤污染物的來源和污染物質及其特點。2、了解主要監(jiān)測項目及樣品的采集、制備、保存方法。了解土壤污染物主要監(jiān)測項目的測定方法。課程內容：1、土壤污染物的來源和特點2、土壤污染物的測定復習題：1、簡述土壤主要組成。2、土壤污染有何特點？當土壤受到鎘污染后，試考慮不同形態(tài)的鎘、土壤pH、土壤氧化還原條件對土壤污染程度有何影響？3、何謂土壤背景值？4、如何布點采集污染土壤樣品？5、如何布點采集背景值樣品？6、如何制備土壤樣品？制備過程中應注意哪些問題？7.如何選擇土樣貯存器？8、分析比較土樣各種酸式消化法的特點，有哪些注意事項？消化過程中各種酸起何作用？9、試設計土壤樣品中Hg、As的測定方案，要求：（1）查閱測定方法，進行方法比較；（2）選擇測定方法，擬出測定方案。10、原子吸收光度法測土壤中Cd含量有幾種定量方法？哪種方法更適用？第七章 生物污染監(jiān)測 2學時本章的重點難點：對學生的要求：1、了解污染物在動、植物體內的分布。2、了解動、植物樣品采集和制備方法。掌握生物樣品的溶解、灰化、提取與濃縮方法。3、理解光譜、色譜等主要分析方法。課程內容：1、污染物在生物體內的分布2、生物樣品的采集、制備和預處理3、生物樣品監(jiān)測復習題：1、生物是怎樣被污染的？進行生物污染監(jiān)測有何重要意義？2、簡要說明污染物質進入動、植物體后，主要有哪些分布和蓄積規(guī)律？了解這些規(guī)律對監(jiān)測工作有何重要意義？3、怎樣采集植物樣品和根據(jù)監(jiān)測項目的特點進行制備？4、一般從動物的哪些部位采樣？為什么從這些部位采樣？5.欲分別測定生物樣品中的無機污染物質和有機污染物質，各自選用哪些預處理方法（概括方法要點）？6、用脂肪提取器提取生物樣品中有機污染組分與其他提取方法相比，有何優(yōu)、缺點？7、查25時西維因在異丙烷-二甲基甲酰胺中的p值，計算用等體積的二甲基甲酰胺萃取多少次可以達到99.9的萃取率？8、怎樣用原子吸收分光光度法測定糧食中的鉛和鎘？9、怎樣用氟離子選擇電極法測定植物樣品中的總含氟量？10、怎樣用氣相色譜法測定生物樣品中的有機氯農(nóng)藥？11、用非色散紅外線吸收-紫外分光光度法測定糧食中石油烴的原理是什么第八章 放射性污染監(jiān)測 2學時本章的重點難點：對學生的要求：1、了解放射性的概念、來源及危害。了解放射性污染監(jiān)測的對象和內容。2、了解放射性監(jiān)測儀器和監(jiān)測方法。課程內容：1、基本概念2、放射性監(jiān)測方法復習題：1、放射性核衰變有哪幾種形式？各有什么特征？2、什么是放射性活度、半衰期、照射量和劑量？它們的單位及其物理意義是什么？3、造成環(huán)境放射性污染的原因有哪些？放射性污染對人體產(chǎn)生哪些危害作用？4、42K是一種放射源，其半衰期為12.36h，計算2h、30h和60h后殘留的百分率。5、常用于測量放射性的檢測器有哪幾種？分別說明其工作原理和適用范圍。6、測定某一受210Po放射性污染的試樣，由蓋革計數(shù)管測得的計數(shù)率為256次/秒，經(jīng)過276天后再測，其計數(shù)率為64次/秒，求210Po的半衰期；問再過270天后的計數(shù)率應為多少？7、怎樣測定水樣中總比放射性活度？8、怎樣測定土壤中總比放射性活度和總比放射性活度？9、試比較放射性環(huán)境樣品的采集方法與非放射性環(huán)境樣品的采集方法有何不同之處？第九章 監(jiān)測過程的質量保證 3學時本章的重點難點：對學生的要求：1、了解誤差和偏差的概念及表示方法。了解數(shù)據(jù)的修約規(guī)則、有效數(shù)字的運算法則及測定結果的表述方法。掌握用回歸區(qū)間檢驗法和t檢驗法判斷可疑數(shù)據(jù)的取舍。掌握直線回歸方程的建立方法，相關系數(shù)的概念及計算方法，相關系數(shù)與相關性的關系及其顯著性檢驗。2、理解準確度、精密度、靈敏度、空白試驗、校準曲線、線性范圍、檢測限、測定限等概念。掌握質量控制圖及其組成，掌握其繪制和使用方法。了解加標回收、比較實驗、對照分析等質量控制方法。3、了解環(huán)境標準物質的概念及其分類和要求。了解標準物質的制備方法。4、了解質量保證檢查單的內容、作用。了解環(huán)境質量圖的組成、種類、作用及繪制方法。課程內容：1、數(shù)據(jù)處理和結果表述2、實驗室質量保證3、環(huán)境標準物質4、質量保證檢查單和環(huán)境質量圖復習題：1、為什么在環(huán)境監(jiān)測中要開展質量保證工作？它包括哪些內容？2、為什么在環(huán)境監(jiān)測中必須采用國家規(guī)定的標準方法？并嚴格按規(guī)范操作？3、監(jiān)測過程的質量保證和質量控制有何關