《环境监测》课程教案

1、环境监测课程教案一、环境监测课程说明（一）教学目的和要求本课程是环境工程本科专业必修的一门专业主干课，教学目的是为学生今后独立分析、设计、解决环境监测问题，进行环境保护工作和环境科学研究打下良好的基础，要求学生掌握环境监测的基本概念、基本知识和基本技术。了解水、大气和土壤等环境要素的性质、成分、环境质量标准和各项常用环境质量指标的环境意义及其在实践中的应用。学会对水、大气、土壤等进行污染调查、布点、采样，掌握各项指标的物理、化学检测基本原理。认识环境监测技术的发展趋势，初步具备从事本专业科学研究的能力。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcom

2、mercialuse（二）教材选编及依据教材采用高等教育出版社2004年7月出版的，由奚旦立、孙裕生、刘秀英合编，普通高等教育“十五”国家级规划教材环境监测（第三版），是目前全国环境类专业使用量最大的教材之一。（三）教学方法提示Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse课程教学采用理论教学和实验、实习相结合，尤其重视实验和实习教学，注重培养学生的动手操作能力和应变能力。理论课教学方面，采用问题教学法、研讨式教学法、案例式教学法等启发式教学法组织教学；实践教学方面，采用启发式教学法、专题讨论教学法和开放式实验教学法。二、教学内

3、容第一章绪论教学目的和要求：掌握环境监测的基本概念，发展趋势，了解环境监测常用技术，要求在实际工作中能学以致用。了解环境监测新方法、新技术及其发展趋势。学时分配：4学时重点难点：环境监测的分类、特点，环境标准的分级分类。教学方法：CAI课件讲授为主教学内容：第一节环境监测的目的和分类一、环境监测的目的二、环境监测的分类第二节环境监测特点和监测技术概述一、环境监测特点1、环境污染的特点2、环境监测的特点二、环境监测的技术1、化学、物理技术2、生物技术3、监测技术的发展三、环境优先污染物和优先监测第三节环境标准一、环境标准的作用二、环境标准的分级和分类三、制订环境标准的原则四、几个主要的环境标准思

4、考题：环境监测的目的、特点是什么，环境监测常用物理、化学方法有哪些我国的环境标准体系是如何分级与分类的，制订环境标准应遵循哪些原则。第二章水和废水监测教学目的和要求：掌握水质监测方案的制订、保存，水样预处理方法，了解水质监测项目和分析方法;掌握常规监测项目的基本原理、方法、技术和在环境工程中的应用；具备制订监测方案的能力，包括污染源调查、布点和采样、监测方法选择和方案实施；了解底质监测的意义和方法。学时分配：11学时重点难点：水质监测方案的制订、水的物理性质的检验、金属化合物、无机化合物、有机化合物的测定方法和原理。教学方法：CAI课件讲授、实验、实习并重，辅以讨论和作业。教学内容：第一节概述

5、一、水资源及水质污染二、水质监测的对象和目的三、监测项目2、工业废水监测项目2、统一分析方法1、地面水监测项目3、生活污水监测项目四、水质监测分析方法1、国家标准分析方法3、等效方法第二节水质监测方案的制订一、地面水质监测方案的制订2、监测断面的采样点的设置4、采样及监测技术的选择1、基础资料的收集3、采样时间的采样频率的确定5、结果表达、质量保证及实施计划二、地下水质监测方案的制订1、调查研究的收集资料3、采样时间和采样频率的确定三、水污染源监测方案的制订1、采样点的设置第三节一、地面水样的采集1、采样前的准备2、采样点的设置2、采样时间和频率水样的采集和保存2、采样方法和采样器不得用于商业

6、用途3、水样的类型二、废水样品的采集2、废水样类型1、采样方法三、地下水样的采集四、底质（沉积物）样品的采集一、汞1、冷原子吸收法2、冷原子荧光法3、双硫腙分光光度法五、水样的运输和保存1、水样的运输2、水样的保存第四节水样的预处理一、水样的消解1、湿式消解法二、富集与分离1、挥发与蒸发浓缩4、离子交换法2、干灰化法2、蒸馏法3、溶剂萃取法5、共沉淀法6、吸附法第五节物理性质的检验、水温1、水温计法2、颠倒温度计法二、颜色1、铂钴比色法三、臭1、定性描述法四、残渣2、稀释倍数法2、臭阈值法3、分光光度法1、总残渣五、电导率2、总可滤残渣3、总不可滤残渣1、基本概念六、浊度2、电导仪3、测量要点

7、1、分光光度法七、透明度2、目视比浊法3、浊度计法1、铅字法八、矿化度九、氧化还原电位2、塞氏盘法3、十字法第六节金属化合物的测定二、镉1、原子吸收分光光度法2、双硫腙分光光度法3、示波极谱法及阳极溶出伏安法三、铅：双硫腙分光光度法四、铜1、二乙氨基二硫代甲酸钠萃取分光光度法2、新亚铜灵萃取分光光度法五、锌1、双硫腙分光光度法2、原子吸收分光光度法六、铬1、二苯碳酰二肼分光光度法2、硫酸亚铁铵滴定法七、砷1、新银盐分光光度法八、其他金属化合物2、二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法第七节非金属无机物的测定一、酸度和碱度1、酸度二、PH值1、比色法三、溶解氧1、碘量法四、氰化物1、容量滴定法五、氟化物

8、1、氟离子选择电极法六、含氮化合物1、氨氮的测定4、凯氏氮七、硫化物2、碱度2、玻璃电极法2、修正的碘量法3、氧电极法2、分光光度法2、氟试剂分光光度法3、其他方法2、亚硝酸盐氮的测定3、硝酸盐氮的测定5、总氮1、对氨基二甲基苯胺分光光度法2、碘量法3、电位滴定法八、其他非金属无机物第八节有机化合物的测定一、化学需氧量1、重铬酸钾法二、高锰酸盐指数三、生化需氧量1、五天培养法四、总有机碳五、总需氧量六、挥发酚类1、4氨基安替比林分光光度法七、矿物油1、重量法2、非色散红外法八、其他有机污染物质第九节底质监测2、恒电流库仑滴定法2、其他方法2、溴化滴定法3、紫外分光光度法一、底质监测的意义及采样

9、方法二、底质样品的制备与分解1、分解2、制备三、污染物质的测定作业：141143页第2、13、14、18、22、25、32题思考题：怎样制订地面水水质监测方案，水样有那几种保存方法，何谓真色和表色，用原子吸收分光光度法测定金属化合物的原理是什么，用双硫腙分光光度法测定水样中铅、镉、锌的原理，显色条件等有何异同之处，测定底质有何意义，采样后怎样制备，又如何分解？实验：1、废水悬浮固体和浊度的测定2、颜色的测定3、氨氮的测定4、COD的测定5、DO的测定（环科）实习：1、化学需氧量的测定2、五日生化需氧量的测定3、硝态氮的测定4、校园水体环境的监测第三章空气和废气监测教学目的和要求：掌握空气污染监

10、测方案的制订，熟悉空气样品的采集方法和采样仪器，了解空气降水监测。掌握几种主要气态和蒸汽态污染物质的测定，掌握TSP、飘尘和降尘的测定方法。学时分配：8学时重点难点：空气污染监测方案的制订、几种主要气态和蒸汽态污染物质的测定、TSP、飘尘和降尘的测定。教学方法：CAI课件讲授、实验和实习并重，辅以作业、讨论。教学内容：第一节空气污染基本知识一、大气、空气和大气污染二、大气污染对人和生物的危害三、大气污染物及其存在状态四、大气污染源第二节空气污染监测方案的制订一、监测目的二、有关资料的收集三、监测项目四、监测网点的布设1、布设采样点的原则和要求2、采样点数目3、布点方法五、采样时间和采样频率六、

11、采样方法和仪器七、监测方法第三节空气样品的采集方法和采样仪器一、直接采样法1、注射器采样2、塑料袋采样3、采气管采样4、真空瓶采样二、富集（浓缩）采样法1、溶液吸收法2、填充柱阻留法3、滤料阻留法4、低温冷凝法5、自然积集法三、采样仪器四、采样效率1、采集气态和蒸汽态污染物质效率的评价方法2、采集颗粒物效率的评价方法五、采样记录六、空气中污染物浓度表示方法与气体体积换算1、污染物浓度表示方法2、气体体积换算第四节气态和蒸汽态污染物质的测定一、SO的测定21、四氯2汞钾溶液吸收盐酸副玫瑰苯胺分光光度法2、钍试剂分光光度法方法二、NOx的测定1、盐酸萘乙二胺分光光度法三、CO的测定1、非色散红外吸

12、收法四、光化学氧化剂和O的测定1、光化学氧化剂的测定33、紫外荧光法2、化学发光法2、气相色谱法2、臭氧4、其他监测五、硫酸盐化速率的测定：二氧化铅重量法六、总烃及非甲烷烃的测定1、气相色谱法2、光电离检测法七、氟化物的测定：滤膜采样氟离子选择电极法八、汞的测定：巯基棉富集冷原子荧光分光光度法九、其他污染物质的测定第五节颗粒物的测定一、总悬浮颗粒物（TSP）的测定二、可吸入尘（飘尘）的测定2、压电晶体振荡法2、有机化合物的测定1、重量法三、自然降尘的测定四、总悬浮颗粒物中主要组分的测定1、某些金属和非金属化合物的测定第六节空气降水监测一、布设采样点的原则1、采样点数目2、采样地点的选择二、样品

13、的采集1、采样器2、采样方法3、水样的保存三、降水中组分的测定1、测定项目第七节一、固定污染源监测1、监测目的和要求3、基本状态参数的测定二、流动污染源监测1、汽车怠速CO、HC的测定3、柴油车排气烟度的测定2、测定方法污染源监测2、采样位置和采样点布设2、汽油车排气中NO的测定x第八节标准气体的配制一、标准气体的制取二、标准气体配制方法1、静态配气法2、动态配气法作业：228229页，第2、6、8、20、25题。思考题：怎样制订空气污染监测方案，如何采集空气样品，不同的采样法各适用于什么情况，烟气温度、压力、流速应如何测定、怎样测定烟气中水蒸气含量和烟气含尘浓度。实验：1、空气中TSP的测定

14、2、空气中SO和NO的测定2x实习：1、校园内空气质量监测2、锅炉房烟道气监测3、室内甲醛、氨的测定4、外出参观学习第四章固体废物监测教学目的和要求：掌握固体废物的定义和分类、固废样品的采集和制备、熟悉有害特性的监测方法和生活垃圾的特性分析。学时分配：2学时重点难点：固废定义、固废样品采集和制备。教学方法：CAI课件讲授为主，辅以实验和作业。教学内容：第一节工业有害固体废物的定义和分类一、固体废物的定义二、固体废物的分类第二节固体废物样品的采样和制备一、样品的采集1、采样工具2、采样程序3、份样数4、采样方法二、样品的制备1、制样工具2、制样要求3、制样程序三、样品水分的测定四、样品的保存第三

15、节有害特性的监测方法一、急性毒性的初筛试验二、易燃性的试验方法三、腐蚀性的试验方法四、反应性的试验方法五、浸出毒性试验第四节生活垃圾的特性分析一、城市垃圾及其分类二、生活垃圾特性分析三、渗沥水分析作业：261页第1、5、11题思考题：工业固体废物的定义及分类如何，如何采集和置备固体废物样品，如何测定固体废物中的有害物质。实验：工业废渣渗漏模型试验（演示）第五章土壤污染监测教学目的和要求：掌握土壤样品的采集、制备、保存和测定方法，了解土壤组成和土壤背景值。学时分配：2学时重点难点：土壤样品的采集、制备和测定。教学方法：CAI课件讲授为主，辅以实验、实习和作业。教学内容：第一节土壤组成和土壤背景值

16、一、土壤组成二、土壤背景值第二节土壤污染物的测定一、土壤样品采集1、采样点布设2、采样深度二、土壤样品制备与保存1、土样的风干2、磨碎与过筛3、土样保存三、土壤样品测定1、测定方法2、土壤样品溶解3、土壤监测实例作业：289页第4、7、12、18题思考题：怎样采集和制备土壤样品，土壤样品可用什么方法测定。实习：用原子吸收分光光度法测定土壤中铜、锌、铅、镉的含量。第六章环境污染生物监测教学目的和要求：了解水环境污染生物监测的目的、样品采集、监测项目、监测方法；了解空气污染植物监测方法；了解生物样品的预处理及测定方法。学时分配：2学时重点难点：生物群落监测方法、细菌学检验法、不同大气污染物的指示植

17、物教学方法：CAI课件讲授为主，辅以作业。教学内容：第一节水环境污染生物监测一、水环境污染生物监测的目的、样品采集和监测项目二、生物群落监测方法三、生物测试法四、细菌学检验法第二节空气污染生物监测一、利用植物监测二、利用动物监测三、利用微生物监测第三节生物污染监测一、生物对污染物的吸收及在体内分布二、生物样品的采集和制备三、生物样品的预处理四、污染物的测定作业：328页第1、6、10题思考题：生物监测和化学、物理监测方法相比有什么优点？第七章噪声监测教学目的和要求：了解噪声的定义、声音的物理特性和量度，熟悉噪声的物理量和主观听觉的关系，熟悉噪声测量仪器的构造，掌握城市区域环境和工业企业噪声的测

18、量，熟悉噪声标准和车内外噪声的测量。要求会用声级计进行噪声测量。学时分配：3学时重点难点：噪声测量仪器的构造、噪声的测量。教学方法：CAI课件讲授为主，辅以作业和实验、实习。教学内容：第一节声音和噪声第二节声音的物理特性和量度一、声音的产生、频率、波长和声速二、声功率、声强和声压1、声功率2、声强3、声压三、分贝、声功率级、声强级和声压级1、分贝2、声功率级3、声强级4、声压级四、噪声的叠加和相减1、噪声的叠加2、噪声的相减第三节噪声的物理量和主观听觉的关系一、响度和响度级二、计权声级三、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级四、噪声的频谱分析第四节噪声测量仪器一、声级计1、声级计工作原理2、

19、声级计的分类二、其他噪声测量仪器1、声级频谱仪2、录音机3、记录仪4、实时分析仪第五节第六节一、城市区域环境噪声监测方法二、工业企业噪声监测方法1、城市区域环境噪声监测三、机动车辆噪声测量方法1、车外噪声测量噪声标准噪声监测2、城市交通噪声监测2、车内噪声测量四、机场周围飞机噪声测量方法作业：366页第22、23、25、28题思考题：噪声的物理量与主观听觉有什么关系，不同环境下的噪声监测有何异同点。实验、实习：校园环境噪声监测第八章监测过程的质量保证教学目的和要求：掌握监测过程质量保证的意义、内容和方法，掌握监测数据的统计处理和结果表述方法，熟悉几个基本概念。掌握标准分析方法和分析方法标准化，

20、环境标准物质的定义和制备。熟悉环境监测管理的内容和原则，了解质量保证检查单和环境质量图的功能和用法。学时分配：3学时重点难点：监测数据的统计处理和结果表述方法、实验室质量保证方法、协作试验、环境标准物质的制备和检验。教学方法：多媒体课件讲授为主，辅以实验、实习教学。教学内容：第一节质量保证的意义和内容一、实验用水1、蒸馏水第二节监测实验室基础2、去离子水3、特殊要求的纯水二、试剂和试液三、实验室的环境条件2、对监测质量保证人员的要求4、药品管理制度6、样品管理制度四、实验室的管理及岗位责任制1、对监测分析人员的要求3、实验室安全制度5、仪器使用管理制度第三节监测数据的统计处理和结果表述一、基本

21、概念1、误差和偏差2、总体样本的平均数3、正态分布二、数据的处理和结果表述1、数据修约原则2、可疑数据的取舍3、监测结果的表述三、测量结果的统计检验四、直线相关和回归1、相关的直线回归方程2、相关系数及其显著性检验五、方差分析六、模糊聚类分析第四节实验室质量保证一、名词解释2、精密度3、灵敏度1、准确度4、空白试验5、校准曲线6、测定限二、实验室内质量控制1、质量控制图的绘制及使用2、其他质量控制方法三、实验室间质量控制1、实验室质量考核2、实验室误差测验第五节标准分析方法和分析方法标准化一、标准分析方法二、分析方法标准化三、监测实验室间的协作试验第六节环境标准物质一、环境标准物质及其分类1、

22、环境计量2、基体和基体效应3、环境标准物质4、环境监测的质量控制样品二、标准物质的制备和定值1、标准物质制备的一般过程2、稳定性和均匀性的研究和检验3、标准物质的分析和定值第七节环境监测管理一、环境监测管理的内容和原则二、监测的档案文件管理第八节质量保证检查单和环境质量图一、质量保证检查单二、环境质量图作业：479页第1、11、17、20题思考题：监测数据应如何统计处理，结果如何表述，实验室质量保证有哪些方法，实验室间协作试验的目的是什么，环境质量图有何作用，如何绘制。第九章自动监测与简易监测技术教学目的和要求：熟悉大气和水污染连续自动监测系统的组成和运用，了解目前常用的遥感监测和简易监测方法

23、。学时分配：2学时重点难点：连续自动监测系统的组成、遥感监测方法。教学方法：多媒体教学，辅以参观实习教学内容：第一节空气污染连续自动监测系统一、空气污染连续自动监测系统的组成二、子站布设及监测项目1、子站的布设2、监测项目三、子站内的仪器设备四、空气污染自动监测仪器1、SO监测仪2、N0监测仪3、CO监测仪224、0监测仪5、总TC监测仪6、HS监测仪327、飘尘监测仪五、气象观测仪器六、空气污染监测车第二节水污染连续自动监测系统一、水污染连续自动监测系统的组成二、子站布设及监测项目三、水污染连续自动监测仪器2、电导率监测仪4、DO监测仪6、COD监测仪和高锰酸盐指数监测仪8、TOC监测仪10

24、、TOD监测仪1、水温监测仪3、PH监测仪5、浊度监测仪7、BOD监测仪9、UV吸收监测仪四、水质污染监测船第三节遥感监测技术一、摄影遥感技术三、相关光谱遥测技术二、红外扫描遥测技术四、激光雷达遥测技术一、简易比色法1、溶液比色法二、检气管法1、载体的选择与处理3、检气管的标定三、环炉技术1、基本原理第四节简易监测方法2、试纸比色法3、人工标准色列2、检气管的制备4、检气管的抽气装置2、在环境监测中的运用第五节突发性环境污染事故的应急监测一、突发性环境污染事故的定义及产生原因、突发性环境污染事故的分类和特征突发性环境污染事故的应急监测四、突发性事故的应急组织和网络思考题：空气污染自动监测系统是

25、如何组成的，水污染连续自动监测系统又怎样组成，常用的遥感、遥测技术有哪些，几种简易监测方法的特点及应用范围各是什么。三、实验和实习以校内实验、实习为主，要求学生通过实践性环节的锻炼，加深对课堂知识的理解，提高独立动手实践能力，并掌握环境污染常规项目的监测方法和技术及监测过程中的质量保证，具备一般环境污染监测方案设计的能力。四、主要参考文献1、环境监测.金朝晖主编，天津大学出版社，2007年8月.2、环境监测.陈玲，赵建夫主编，化学工业出版社，2004年2月.3、ClairN.Sawyer,PerryL.McCartyandGeneF.Parkin.ChemistryforEnvironmentalEngineering,（fourthed