2015第一学期专业课课程大纲之环境监测.doc

环境监测Environmental Monitoring【课程编号】BZ27416 【课程类别】专业基础课【学分数】 3.5 【学时数】60【先修课程】无机化学，分析化学，仪器分析，环境工程微生物学，环境化学【适用专业】环境工程 【编写日期】2010年6月一、教学目的、任务环境监测是环境工程专业本科生的重要专业课之一，是环境科学与工程的一个重要分支学科。它应用化学、物理、生物等方法手段，通过对环境污染物的分析、检测，准确、及时、全面反映环境质量现状及其发展趋势，为环境管理、污染源控制、污染治理、环境规划等提供科学依据，是为了让环境科学专业的学生系统地学习和掌握环境监测各个环节的基本知识，把握环境监测技术的现状和发展趋势，为将来从事环境领域的科研和管理工作打下坚实的理论基础。该课程的主要内容包括水质监测、空气和废气监测、固体废弃物监测、土壤与生物污染监测以及环境监测质量保证，该课程的任务是，使学生掌握水质、大气、土壤、城镇垃圾等污染监测的基本原理、技术方法和监测过程中的质量保证等。二、课程教学的基本要求1、了解环境监测的目的、任务和特点；2、了解监测方案的制订原则与基本方法；3、熟悉环境样品的采集、保存和预处理原理及方法；4、熟悉各项环境指标的概念和意义、掌握环境样品常见指标的分析方法及原理；5、掌握国内外环境监测技术的最新进展；6、了解监测过程的质量保证与质量控制体系。三、教学内容和学时分配（一）第一章：总论 （课堂讲授2学时）主要内容：1、环境监测的目的和分类；2、环境监测特点和监测技术概述；3、环境标准。教学要求：全面了解环境监测的目的，环境监测的分类；环境监测的发展，环境污染和环境监测的特点，环境监测技术概述，环境优先污染物和优先监测；环境标准的作用，环境标准的分类和分级，制定环境标准的原则，水质标准，大气标准，固体废物控制标准。其它教学环节：习题课及相关国家颁布的标准规范。（二）第二章 水和废水监测（课堂讲授12学时+课程实验12学时）主要内容：1、概述；2、水质监测方案的制订；3、水样的采集与保存；4、水样的预处理；5、水样物理性质的监测：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；6、金属化合物的测定：汞、镉、铅、铜、锌、铬、砷、其他金属化合物；7、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；8、有机化合物的测定：COD BOD TOC TOD，高锰酸盐指数，挥发酚，矿物油；9、水质污染生物监测：生物群落法，细菌总数，总大肠菌群，水生生物毒性实验。教学要求：要求掌握地面水监测方案；地下水监测方案；水污染源监测方案；水样的采集与保存；金属化合物的测定；非金属无机物的测定；有机化合物的测定等测定方法。其它教学环节：习题课实验一、酸度和总碱度的测定4学时1）实验类型：验证性实验2）实验开设属性：必开实验3）实验目的：掌握水的酸度和总碱度的测定方法 4）实验要求:需要学生掌握分析化学中的容量分析方法。实验二、化学需氧量(CODCr)的测定1）实验类型：验证性实验2）实验开设属性：必开实验3）实验目的：掌握容量法测定化学需氧量的原理和技术。4）实验要求:需要学生掌握有机污染物的综合指标的含义及测定方法。实验三、气相色谱测定挥发酚类化合物（4学时，必开）1）实验类型：综合性实验2）实验开设属性：必开实验3）实验目的：研究气相色谱对水中有机酚的测定。4）实验要求:需要学生掌握气相色谱分析有机物的基本知识和原理以及各组成部分。（三）第三章 大气和废气监测 （课堂讲授8学时+课程实验8学时）主要内容：1、大气污染基本知识；2、大气污染监测方案的制订；3、大气样品的采集方法和采样仪器；4、气态和蒸汽态污染物的测定；5、颗粒物的测定；6、大气降水监测；7、污染源监测；8、大气污染生物测定法；9、标准气体的配制。教学要求：1、了解大气、空气和大气污染，大气污染对人和生物的危险，大气污染物及其存在状态，大气污染物的时空分布特点；2、了解监测目的，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。3、掌握直接采样法，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。4、掌握SO2、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。TSP、IP的测定，自然降尘的测定，TSP中主要组分的测定。5、掌握布设采样点的原则，样品的采集，降水中组分的测定；固定污染源监测，流动污染源监测。植物在污染环境中的受害症状，大气污染指示植物的选择，监测方法。标准气体的制取，标准气体的配制方法。其它教学环节：课堂讲课配合投影仪、多媒体教学+实验课。实验4 大气中SO2、NOx的测定（4学时，选开）1）实验类型：综合性实验2）实验开设属性：必开实验3）实验目的：根据布点原则，选择适宜方法进行布点，确定采样频率及采样时间，掌握测定空气中SO2、NOx的采样和监测方法4）实验要求:需要学生掌握大气布点和采样的原则，气相色谱分析有机物的基本知识和原理以及各组成部分。（四）第四章 固体废物的监测（课堂讲授2学时）主要内容：1、工业有害固体废物的定义和分类；2、固体废物样品的采样和制备；3、有害特性的测定方法。4、生活垃圾的特性分析； 教学要求：1、了解固体废物的定义和分类；2、了解有害废物有害特性的介定；。3、掌握固体样品的采样和制备；4、掌握生活垃圾特性分析。其它教学环节：习题课（五）第五章 土壤污染监测（课堂讲授2学时+课程实验4学时）主要内容：1、土壤组成和土壤背景值；2、土壤污染物的测定教学要求：了解土壤的组成及土壤背景值的定义；掌握土壤样品制备方法。其它教学环节：课堂讲课配合投影仪、多媒体教学+实验课实验五 电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定土壤中的镉、锌、铜（4学时，必开）1）实验类型：综合性实验2）实验开设属性：必开实验3）实验目的：研究气相色谱对水中有机酚的测定。4）实验要求:需要学生掌握气相色谱分析有机物的基本知识和原理以及各组成部分。（六）第六章 生物污染监测（课堂讲授2学时）主要内容：1、污染物在生物体内的分布；2、生物样品的采集和制备；3、生物样品的预处理；4、污染物的测定方法教学要求：了解植物样品的采集和制备，动物样品的采集和植被；掌握生物样品的预处理方法。其它教学环节：课堂讲课配合投影仪、多媒体教学。（七）第七章 噪声污染监测（课堂讲授4学时+课程实验4学时）主要内容：1、声音和噪声；2、噪声的物理量特征及量度；3、噪声的物理量和主观听觉的关系；4、噪声的测量仪器；5、噪声标准；6、噪声监测。 教学要求：了解城市环境噪声监测，工业企业噪声监测，交通噪声监测，机场周围飞机噪声测量。掌握等效连续声级与统计声级。其它教学环节：课堂讲课配合投影仪、多媒体教学+实验课。实验六 校园环境噪声的测定1）实验类型：综合性实验2）实验开设属性：必开实验3）实验目的：掌握声级计的使用方法和环境噪声的监测技术。4）实验要求:需要学生了解噪声监测的原理和布点原则。（八）第八章 环境放射性监测（课堂讲授2学时）主要内容：1、基础知识；2、环境中的放射性；3、放射性保护标准；4、放射性测量实验室和检测仪器；5、放射性监测。教学要求：了解城市环境噪声监测，工业企业噪声监测，交通噪声监测，机场周围飞机噪声测量。掌握等效连续声级与统计声级。其它教学环节：课堂讲课配合投影仪、多媒体教学。（九）第九章 监测过程的质量保证（课堂讲授4学时）主要内容：1、质量保证的意义和内容；2、监测实验室基础；3、监测数据的统计分析与结果表述；4、实验室质量保证；5、标准分析方法和分析方法标准化；6、环境标准物质；7、环境监测管理；8、质量保证检查单和环境质量图。教学要求：1、掌握监测数据的统计分析与结果表述：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。2、掌握监测数据的质量保证检查单，环境质量图。其它教学环节：课堂讲课配合投影仪、多媒体教学。四、教学重点、难点及教学方法理论部分第一章：总论 本章重点、难点：环境监测的分类，环境污染和环境监测的特点。第二章：水和废水监测 本章重点及难点：水样的预处理方法、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。第三章：大气和废气监测 本章难点和重点：固定源的监测、气态污染物的监测为重点。难点为：气态污染物的监测第四章：固体废物的监测 本章难点和重点：固体样品的采样和制备 第五章：土壤污染监测 本章难点和重点：土壤样品的前处理。第六章：生物污染监测 2学时本章难点和重点：生物样品的予处理第七章： 噪声污染监测 本章难点和重点：噪声来源与分类、声功率、声强、声压与级，噪声叠加，等效连续声级、噪声频谱分析、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。第八章：环境放射性监测 2学时本章重点及难点：放射性监测对象及内容，放射性监测方法。第九章 监测过程的质量保证本章重点及难点：监测数据的统计检验、方差分析、实验室内质量控制。实践部分选择一个区域进行现场调查，确定监测项目，设计监测方法，进行布点、采样、试样预处理、监测、数据处理、写出监测报告。通过综合实验，培养学生独立工作能力和综合分析能力。五、考核方式及成绩评定方式理论部分考核方法：期末考试与平时成绩，百分制，权重分别为90与10；实践部分考核方法：平时表现和实验结果和报告两部分，百分制，平时占40%，实验报告占60%。六、教材及参考书目教材：奚旦立等编，环境监测,（第三版）， 高等教育出版社，2007.参考书目：1 陈玲, 赵建夫, 仇雁翎, 夏四清. 环境监测. 北京: 化学工业出版社, 2008.2 陈玲, 赵建夫, 仇雁翎, 夏四清. 环境监测. 北京: 化学工业出版社, 2008.3 Clair N. Sawyer, Perry L. McCarty, Gene F. Parkin. Chemistry for Environmental Engineering (fourth edition). 清华大学出版社，McGraw-Hill, 2004.4 仇雁翎, 陈玲, 赵建夫. 饮用水水质监测与分析. 北京: 化学工业出版社, 20065 Frank R. Burden, Ian McKelvie, Ulrich Forstner, Alex Guenther. Environmental Monitoring Handbook. McGraw-Hill, 2002.6 G. Bruce Wiersma. Environmental Monitoring. CRC Press, 2004.7 Andrew D. Eaton, Lenore S. Clesceri, Arnold E. Greenberg.