环境污染控制化学实验教学大纲

环境污染控制化学实验教学大纲01．教学单位名称：环境与资源学院02．实验中心名称：环境科学实验中心03．课程名称：环境污染控制化学实验04．课程代码：64300505．课程类别：专业教育课06．课程性质：必修07．课程学时：3208．课程学分：109．面向专业：环境科学（环境化学方向）10．实验课程的教学任务、要求和教学目的《环境污染控制化学实验》是环境科学专业环境化学方向的重要专业实践环节之一，是环境科学专业环境化学方向必修课《环境污染控制化学》（课程代码：641070）理论课程的配套必修实验课程。本课程实验既包括验证性实验，也包括综合性实验和设计性实验。要求学生在实验前要进行预习，编写预习报告；实验时由指导教师讲解实验的基本原理和方法以及实验的注意事项，学生完成具体的实验步骤及实验数据分析和处理；实验后学生独立完成实验报告。通过本实验课程的教学，加深学生对《环境污染控制化学》理论课程知识的理解和体会，更深入地了解环境污染控制化学的研究内容、研究方法和研究特点，牢固掌握环境污染控制化学的基本实验技能和研究手段。11．学生应掌握的实验技术及实验能力要求熟练掌握环境污染控制化学实验的基本操作；掌握环境污染控制化学常用的仪器设备、实验方法和研究手段；能够独立地设计并完成环境污染控制化学方面的一些基本的实验研究。12．开设实验项目开设实验项目一览表实验项目编号实验项目名称实验类型实验性质实验学时每组人数首次开出年月64300501Fenton氧化法处理模拟有机废水综合性必做4120160964300502活性炭吸附法处理模拟染料废水验证性必做4120030964300503五氯酚微生物降解菌的分离和筛选综合性必做4120090964300504臭氧氧化法降解典型难降解有机废水设计性必做5120160964300505电催化氧化技术处理硝基苯废水综合性必做4120160964300506空气中甲苯的光催化净化综合性必做4120160964300507N杂TiO2的制备及其在可见光下催化降解甲基橙综合性必做4120160964300508折点加氯法去除水中的氨氮验证性必做31201609合计13．实验教材或指导书或主要参考资料（1）等，《环境污染控制化学实验讲义》，自编，2014（2）董德明等，《环境化学实验》（第二版），高等教育出版社，2009（3）董德明等，《环境化学实验》，北京大学出版社，2010（4）等，《环境化学实验》，吉林大学出版社，200014．考核要求、考核方式及成绩评定标准要求学生实验态度认真，遵守《吉林大学本科生实验守则》；掌握基本的环境污染控制化学实验的基本技能，能够独立进行环境污染控制化学实验的基本操作和数据处理与分析讨论，能够进行基本的实验设计；实验报告要求认真撰写，并按规定的时间和要求提交，报告中图表清晰、字迹工整、原始数据齐全、数据处理准确、讨论和分析问题简明扼要、表达清楚。本实验课程成绩根据学生实验态度、实验水平和能力、实验时回答问题情况、实验完成情况、实验结果和实验报告等进行综合评定，评定成绩分为优秀、良好、中等、及格和不及格。取得及格以上成绩方可获得学分。存在抄袭实验数据或实验报告等情况时，以不及格计。

环境污染控制化学实验(643005)实验项目卡1No字段名填写内容1课程名称环境污染控制化学实验2课程编号6430053实验项目名称Fenton氧化法处理模拟有机废水4实验项目编号643005015网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的了解Fenton试剂降解有机废水的原理；学习Fenton试剂降解有机废水的实验方法；了解Fenton试剂主要成分对氧化的影响。10实验内容配制模拟含氯酚工业废水，测定废水TOC值，在废水中依次加入一定量硫酸亚铁使用液和双氧水，调节溶液pH值后在25°C下反应。分不同时间取样测定TOC值，并考察过氧化氢和硫酸亚铁浓度及pH对降解的影响，分析氧化机制。11实验原理Fenton试剂为过氧化氢和二价铁的混合物，由于过氧化氢在催化剂铁存在时能生成羟基自由基，因而有非常强的氧化能力。H2O2投加量、H2O2与Fe2+用量之比、pH对降解效率有显著影响12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备TOC测定仪，恒温振荡器，精密pH计15实验套数216开出时间20160917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境科学实验中心20实验中心编号14270121实验地名称环境科学专业实验室22实验地编号唐敖庆楼C22323一次性材料品名过氧化氢，硫酸亚铁，邻氯苯酚，硝酸，氢氧化钠，邻苯二甲酸氢钾，无水碳酸钠，锥形瓶，移液管24一次性材料50元25面向专业环境科学26、27环境污染控制化学实验(643005)实验项目卡2No字段名填写内容1课程名称环境污染控制化学实验2课程编号6430053实验项目名称活性炭吸附法处理模拟染料废水4实验项目编号643005025网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的了解活性炭吸附法在废水处理中的应用；测定活性炭的吸附等温线；掌握穿透曲线的测定和绘制方法。10实验内容利用静态吸附实验建立Freundlich吸附等温式；把活性炭装入吸附柱，以不同时间流出液中溶质浓度为纵坐标，以通过此柱的液体的体积(或时间)为横坐标作图，绘制“穿透曲线”。11实验原理一定温度下吸附达平衡时，吸附量与吸附质平衡浓度间的关系式称为吸附等温线。柱吸附时，以不同时间的流出液中吸附质的浓度为纵坐标，以通过此柱的液体的体积为横坐标作图，便得到“穿透曲线”。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备可见分光光度计，恒温振荡器，玻璃漏斗，吸附柱，离心机，磁力搅拌器15实验套数216开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境科学实验中心20实验中心编号14270121实验地名称环境科学专业实验室22实验地编号唐敖庆楼C22323一次性材料品名活性炭（粉末状和颗粒状），甲基绿24一次性材料30元25面向专业环境科学环境污染控制化学实验(643005)实验项目卡3No字段名填写内容1课程名称环境污染控制化学实验2课程编号6430053实验项目名称五氯酚微生物降解菌的分离和筛选4实验项目编号643005035网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的通过筛选分离五氯酚降解菌，熟练掌握特定高效菌种的常规筛选、分离和驯化方法。10实验内容富集培养，提取高效降解酚微生物；平板分离纯化微生物；转接斜面，培养纯化微生物；进行降解实验，分析微生物降解五氯酚的能力。11实验原理在工业废水的生物处理中，对污染成分单一的有毒废水常可选育特定的高效菌种进行驯化，驯化后即可进行处理。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备手提式高压锅，酸度计，电子天平，恒温振荡培养箱，高效液相色谱仪15实验套数216开出时间20090917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境科学实验中心20实验中心编号14270121实验地名称环境科学专业实验室22实验地编号唐敖庆楼C22323一次性材料品名葡萄糖，蛋白胨，牛肉膏，琼脂，硫酸镁，硫酸，氢氧化钠，4-氨基安替比林，四硼酸钠，滤膜24一次性材料50元25面向专业环境科学环境污染控制化学实验(643005)实验项目卡4No字段名填写内容1课程名称环境污染控制化学实验2课程编号6430053实验项目名称臭氧氧化法降解典型难降解有机废水4实验项目编号643005045网络实验06每组人数17计划学时数58实验性质必做9实验目的掌握臭氧氧化法降解难降解有机废水的原理、基本方法和主要影响因素；了解臭氧氧化有机物的机理。10实验内容在典型难降解有机废水中按一定流速通入臭氧，设计实验研究典型难降解有机物的降解率随时间、臭氧浓度和溶液初始pH的变化规律，分析臭氧降解有机废水的机制和优点。11实验原理臭氧有极强的氧化能力。臭氧在废水中与有机物反应主要有两个途径：一是直接反应，即臭氧直接与有机污染物反应；二是间接反应，即臭氧先在水中分解形成羟基自由基，再发生自由基的链反应。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备臭氧发生器，酸度计，磁力搅拌器，流量计，反应柱，吸收瓶，紫外可见分光光度计15实验套数216开出时间20160917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境科学实验中心20实验中心编号14270121实验地名称环境科学专业实验室22实验地编号唐敖庆楼C22323一次性材料品名氧气（含钢瓶），硫酸，氢氧化钠，邻氯苯酚24一次性材料20元25面向专业环境科学环境污染控制化学实验(643005)实验项目卡5No字段名填写内容1课程名称环境污染控制化学实验2课程编号6430053实验项目名称电催化氧化技术处理硝基苯废水4实验项目编号643005055网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的了解Ti/PbO2电极的制备方法，掌握电催化氧化技术基本原理及其在处理有机废水中的应用10实验内容利用自制Ti/PbO2电极对模拟废水进行电催化氧化，并介绍电极的制备方法，比较电极对不同浓度废水的处理效果，以及电流等因素对降解的影响。11实验原理在电解过程中，废水中存在的有机污染物等还原性物质在阳极上发生电催化氧化反应，生成环境污染程度较低的有机小分子及复合物，从而显著降低了污染物的浓度。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备电极板，直流电源，磁力搅拌器，紫外可见分光光度计15实验套数216开出时间20160917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境科学实验中心20实验中心编号14270121实验地名称环境科学专业实验室22实验地编号唐敖庆楼C22323一次性材料品名Ti板，四氯化锡，铁氰化钾，4-氨基安替比林，氨水，硝基苯24一次性材料30元25面向专业环境科学环境污染控制化学实验(643005)实验项目卡6No字段名填写内容1课程名称环境污染控制化学实验2课程编号6430053实验项目名称空气中甲苯的光催化净化4实验项目编号643005065网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的了解半导体光催化材料在紫外光下的催化降解气态有机物的反应原理，掌握气相光催化实验的基本方法。10实验内容对光催化降解甲苯的催化剂的活性进行评价。通过改变光强度、进气量、相对湿度等，确定甲苯净化效率的最佳条件。11实验原理利用光催化剂，吸收外界辐射的光能，使其直接转变为化学能。催化剂中生成羟基自由基HO·。HO·能够无选择地氧化多种有机物并使之矿化。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备气相色谱仪（配氢火焰检测器），光催化反应器，空气压缩机、水浴锅、流量计、阀门等。15实验套数216开出时间20030917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境科学实验中心20实验中心编号14270121实验地名称环境科学专业实验室22实验地编号唐敖庆楼C22323一次性材料品名甲苯24一次性材料10元25面向专业环境科学环境污染控制化学实验(643005)实验项目卡7No字段名填写内容1课程名称环境污染控制化学实验2课程编号6430053实验项目名称N杂TiO2的制备及其在可见光下催化降解甲基橙4实验项目编号643005075网络实验06每组人数17计划学时数48实验性质必做9实验目的(1)掌握N掺杂TiO2光催化剂的简易制备；(2)测定甲基橙在可见光作用下的光催化降解反应速率常数；(3)了解TiO2光催化剂催化降解有机物的机理。10实验内容(1)N-TiO2光催化剂的制备：利用氨水、钛酸正丁酯制备N-TO2光催化剂。(2)光催化活性测试：利用光催化剂N-TiO2在可见光下降解甲基橙溶液，并求其降解速率常数k。11实验原理TiO2是目前广泛研究、效果较好的光催化剂之一。有机物在光催化体系中的反应属于自由基反应。利用高度活性的羟基自由基·OH无选择性地将氧化包括生物难以降解的各种有机物并使之完全无机化。12实验类型13实验者层次本科生14实验仪器设备准直高压球形氙灯光源(附420nm滤波片)，磁力搅拌器，抽滤装置，烘箱，高温炉，电子天平，秒表，移液器，可见光分光光度计15实验套数216开出时间20160917教学单位名称环境与资源学院18教学单位编号6419实验单位名称环境科学实验中心20实验中心编号14270121实验地名称环境科学专业实验室22实验地编号唐敖庆楼C22323一次性材料品名甲基橙，钛酸丁酯，氨水，培养皿24一次性材料20元25面向专业环境科学环境污染控制化学实验(643005)实验项目卡8No字段名填写内容1课程名称环境污染控制化学实验2课程编号6430053实验项目名称折点加氯法去除水中的氨氮4实验项目编号643005085网络实验06每组人数17计划学时数38实验性质必做9实验目的掌握折点加氯去除水中氨氮的原理及其实验技术。10实验内容通过实验研究含氨氮废水与不同氯量接触一定时间的情况下，水样中氨氮的去除率、游离性余氯、化合性余氯及总余氯与投氯量的关系。11实验原理在含有氨氮的废水中