《環(huán)境工程實驗二》教學(xué)大綱.docx

環(huán)境工程實驗(二)教學(xué)大綱1.課程概況課程代碼C04076 課程性質(zhì)必修課課程名稱環(huán)境工程實驗(二)學(xué)時/學(xué)分30/1英文名稱Expriments for Environmental Engineering考核方式考查先修課程環(huán)境污染控制工程實驗大綱執(zhí)筆人唐建設(shè)適用專業(yè)環(huán)境工程大綱審核人唐玉朝實驗課程指導(dǎo)書自編課程簡介：（300字以內(nèi)）環(huán)境工程綜合（設(shè)計性）實驗是獨立開設(shè)的實驗課程，作為環(huán)境工程專業(yè)選修課，是環(huán)境工程學(xué)科的重要組成部分，是理論教學(xué)的深化和補充，是理論與實踐相結(jié)合的最佳途徑，是科研和工程技術(shù)人員解決環(huán)境污染治理中各種問題的一個重要手段。本課程以實踐環(huán)節(jié)為主，圍繞理論課教學(xué)內(nèi)容開設(shè)多項環(huán)境工程學(xué)相關(guān)的實驗項目，課程旨在培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計、實驗操作、實驗控制的能力，鍛煉學(xué)生實驗觀察能力、分析問題、解決問題能力。通過理論知識的學(xué)習(xí)，實驗教學(xué)的鍛煉，使學(xué)生熟練進行各種環(huán)境工程實驗技能。課程可鼓勵學(xué)生在實驗過程中的自主性，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與趣味性。課程目標(biāo)(Course Objectives, CO)對應(yīng)的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo) (Learning Objectives, LO)或?qū)嵺`能力標(biāo)準(zhǔn) (Practical Abilbiy, PA)(CO1)掌握實驗設(shè)計的基本知識(LO1) 動手參與實驗設(shè)計、實驗準(zhǔn)備、運行啟動、調(diào)試和運行控制等過程。(CO2)掌握實驗設(shè)計的方法與工具使用技術(shù)(LO2)使學(xué)生學(xué)會觀察實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象、能動性地處理實驗中出現(xiàn)的問題(CO3)獨立設(shè)計簡單的實驗系統(tǒng)(LO3) 掌握環(huán)境工程開發(fā)性的實驗技術(shù)。教學(xué)方式(Pedagogical Methods,PM)PM1.講授法教學(xué) 學(xué)時 %PM2.研討式學(xué)習(xí)學(xué)時 %PM3.案例教學(xué)學(xué)時 %PM4.網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 學(xué)時 %PM5.角色扮演教學(xué) 學(xué)時 %PM6.體驗學(xué)習(xí) 學(xué)時 %PM7.服務(wù)學(xué)習(xí) 學(xué)時 %PM8.自主學(xué)習(xí) 學(xué)時 %考核方式(Evaluation Methods,EM)EM1.課堂測試%EM 2.期中考試%EM3.期末考試 %EM4.作業(yè)撰寫%EM5.實驗分析報告%EM6.期末報告 %EM7.課堂演講%EM8.論文撰述 %EM9.出勤率 %EM10.口試%EM11.設(shè)計報告 % %2實驗課程內(nèi)容（實驗類別分五種：演示、驗證、綜合、設(shè)計性、其它）課次實驗項目名稱實 驗 教 學(xué) 主 要 內(nèi) 容學(xué)時課程目標(biāo)教學(xué)方式評估方式實驗類別1臭氧高級氧化技術(shù)降解有機污染物通過此實驗使學(xué)生了解高級氧化技術(shù)概念、臭氧氧化有機物機理、影響臭氧氧化有機物的因素以及控制策略，了解有機污染物降解的化學(xué)處理技術(shù)種類，認(rèn)識有機物臭氧氧化現(xiàn)象，使學(xué)生掌握有機污染物臭氧處理實驗數(shù)據(jù)處理方法等。3CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型2過氧化氫-鐵鹽處理高濃度有機廢水通過此實驗使學(xué)生熟悉過氧化氫-鐵鹽處理高濃度有機廢水的機理、掌握該實驗的操作技能，使學(xué)生能明確影響過氧化氫-鐵鹽處理有機廢水的因素，并探尋最佳處理方法。并使學(xué)生學(xué)會有機污染物的降解評價方法等。3CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型3零價鐵制備與硝酸鹽的處理實驗研究通過此實驗使學(xué)生了解零價鐵的制備方法，掌握零價鐵的化學(xué)還原制備方法，了解制備材料的表征技術(shù)，使學(xué)生學(xué)會零價鐵的制備。在實驗過程中讓學(xué)生明白零價鐵處理硝酸鹽的機理，學(xué)生實驗中探尋零價鐵處理硝酸鹽的影響因素，并確定最佳條件。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型4復(fù)合污染對土壤尿酶活性影響實驗(一)通過此實驗讓學(xué)生明白復(fù)合污染概念與趨勢，復(fù)合污染的研究方法，土壤污染的表征手段，實驗過程中使學(xué)生明白尿酶對土壤指標(biāo)的意義與土壤尿酶的測定方法，實驗結(jié)果使學(xué)生掌握復(fù)合污染對土壤尿酶的影響結(jié)果。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型5復(fù)合污染對土壤尿酶活性影響實驗(二)通過此實驗讓學(xué)生明白復(fù)合污染概念與趨勢，復(fù)合污染的研究方法，土壤污染的表征手段，實驗過程中使學(xué)生明白尿酶對土壤指標(biāo)的意義與土壤尿酶的測定方法，實驗結(jié)果使學(xué)生掌握復(fù)合污染對土壤尿酶的影響結(jié)果。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型6多孔功能膜材料制備及吸附環(huán)境水中污染物應(yīng)用(一)多孔材料具有高比表面積，高孔容，可調(diào)控的納米孔結(jié)構(gòu)以及多元的化學(xué)組成。掌握多孔功能膜材料制備方法，將表面活性劑，堿或者酸加入到水中組成混合液，然后向混合液中加入硅源，反應(yīng)所得到的產(chǎn)物通過室溫陳化或水熱處理后，進行洗滌，過濾等處理，最后通過化學(xué)處理或者煅燒去除表面活性劑，得到所需的介孔硅材料。3CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型7多孔功能膜材料制備及吸附環(huán)境水中污染物應(yīng)用(二)對所制得的多孔功能膜材料進行吸附性能測試與評價。掌握吸附性能測試方法，在密閉體系下于室溫攪拌一定實踐達到吸附平衡，離心分離，收集上清液并檢測水中有機溶劑的濃度。計算多孔功能膜材料對污染物質(zhì)的吸附率和吸附量。掌握吸附動力學(xué)參數(shù)計算方法和吸附等溫線繪制方法。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型8生物質(zhì)炭對環(huán)境典型染料廢液的吸附掌握生物質(zhì)炭制備方法，了解生物質(zhì)炭制備過程，探討生物質(zhì)源，加熱溫度，反應(yīng)時間，碳化率等因素對生物質(zhì)炭材料的結(jié)構(gòu)和吸附性能的影響。對所制得的生物質(zhì)炭進行吸附性能測試與評價。掌握吸附性能測試方法，在密閉體系下于室溫攪拌一定實踐達到吸附平衡，過濾分離，收集上清液并檢測水中有機溶劑的濃度。計算生物質(zhì)炭材料對污染物質(zhì)的吸附率和吸附量。掌握吸附動力學(xué)參數(shù)計算方法和吸附等溫線繪制方法。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型9納米催化材料協(xié)同光降解處理染料廢水實驗研究近年來逐漸發(fā)展起來的光催化降解技術(shù)為解決這一問題提供了良好的途徑。在常見的半導(dǎo)體光催化劑中，納米TiO2以其理化性能穩(wěn)定、比表面積大、清潔無毒、對不同類型污染物的強氧化性等特點，使其在環(huán)境治理方面具有廣泛的應(yīng)用價值。利用TiO2光催化降解技術(shù)處理難降解的印染廢水問題越來越受到人們的關(guān)注，TiO2光催化技術(shù)能徹底分解有機污染物，并使之完全轉(zhuǎn)化為CO2、H2O等無害物質(zhì)，避免了二次污染。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型10磁性混凝劑制備及其在環(huán)境污染領(lǐng)域應(yīng)用研究（一）掌握一種硅包覆鐵基磁性材料的制備方法。通過制備磁性四氧化三鐵納米粒子TEOS水解硅包覆聚乙烯亞胺包埋的方法制備硅包覆鐵基磁性材料。該材料先采硅對鐵基納米磁性材料進行表面包覆，然后使用共價結(jié)合或直接吸附的方法，獲得材料，使得該磁性材料具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)以及較好的磁性能。通過所選定的實驗方法，確定并研究實驗結(jié)果的精度、誤差因素及解釋有關(guān)的實驗現(xiàn)象。3CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型11磁性混凝劑制備及其在環(huán)境污染領(lǐng)域應(yīng)用研究（一）了解磁性材料在環(huán)境工程中的應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)用現(xiàn)狀。采用制備的硅包覆鐵基磁性材料混凝沉淀渾濁水樣，并于常規(guī)混凝劑進行比較，讓學(xué)生了解并確認(rèn)該混凝劑的易分離和高效混凝的效能。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型12固相萃取-色譜測定水中農(nóng)藥通過此實驗使學(xué)生了解固相萃取樣品前處理的原理與方法，學(xué)會固相萃取儀的使用方法及注意事項，掌握液相色譜測定農(nóng)藥的方法。同時了解環(huán)境樣品中污染物測定的基本步驟等。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型13液液分配-色譜測定有水中農(nóng)藥通過此實驗使學(xué)生了解液液分配萃取液體樣品中目標(biāo)化合物的前處理方法的原理，學(xué)會液分配萃取萃取方法及注意事項，掌握色譜測定有農(nóng)藥的方法。同時了解環(huán)境樣品中污染物測定的基本步驟等。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型14薄層板制備與分離應(yīng)用通過此實驗使學(xué)生了解薄層色譜的原理，掌握薄層板的制備步驟、注意事項，掌握薄層分離的操作技術(shù)，掌握薄層分離的流動相配制與調(diào)試優(yōu)化。使學(xué)生掌握薄層分離的應(yīng)用與發(fā)展趨勢。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計型學(xué)時合計（52選30）3.實驗的主要儀器設(shè)備(可根據(jù)需要自行添加行)序號儀器名稱型號規(guī)格歸屬實驗室1臭氧發(fā)生器環(huán)境污染治理2攪拌器環(huán)境污染治理3純水機環(huán)境污染治理4紫外可見分光光度計環(huán)境污染治理5離心機環(huán)境污染治理4.實驗指導(dǎo)書具體要求自編的實驗指導(dǎo)書包括3項實驗內(nèi)容，每個實驗內(nèi)容包含實驗?zāi)康募霸?，實驗材料，實驗?nèi)容或步驟，結(jié)果分析或?qū)嶒炞鳂I(yè)等四部分組成。5.實驗報告內(nèi)容及要求實驗報告包括材料和方法、結(jié)果和討論。寫實驗報告時：（1）按照實驗指導(dǎo)書的格式簡述實驗?zāi)康?，基本要求，實驗?nèi)容以及實驗原理。 （2）簡潔表