环境工程环境监测实验教学改革研究.pdfVIP

第25卷 第4期 大 学 化 学 2010年8月 环境工程环境监测实验教学改革研究 周化岚 路荣春 施文健 (上海理工大学环境与建筑学院 上海 200093) 摘要 以上海理工大学环境与建筑学院环境监测实验基地为基础，建立新的实验教学体系， 进行实验环节的改革。按照监测实验的理论依据划分为容量法、重量法、电化学分析法、光谱法及 色谱法5大类，以提高学生实际运用知识的能力，增强监测实验技能。 1 环境监测实验教学现状 环境监测是高等院校环境工程专业、环境科学专业、给水排水专业的主干必修专业课，在 环境类大学课程学习中占据重要的地位 J。环境监测实验作为环境监测课程的实践环节，对 学生掌握环境监测的基本概念、基本理论和主要污染物指标的监测方法等有重要的意义，可让 学生明确各种环境监测技术的实际应用，以便胜任 日后的工作 。以往 的环境监测实验教学只 是作为环境监测课程的辅助性实验 ，象征性地做几个 ，教学效果并不明显。由于环境污染有 日 趋严重的倾 向，环境污染物种类也越来越多，因此在教学中应努力让学生扎实而灵活地掌握环 境监测技术，以满足社会发展的需要。针对 目前的教学现状，上海理工大学环境与建筑学院对 环境工程专业的环境监测实验进行了教学改革，建立了新的实验教学体系。 2 实验基地的建立及特色教学环节 2008年，在上海市教育委员会的支持下，上海理工大学环境与建筑学院建立了环境监测 实验基地，通过对传统实验教学方式的改革，采用新的实验教学思路，以便让学生更好地掌握 各种环境监测技术。在教学过程中，突出启迪学生思维，重视突出能力培养的特点，将理论知 识有机地融人分析实践中，以达到学以致用、培养学生应用能力的目的 ]。 2．1 按监测原理设立实验课程 环境监测实验基地将环境监测的基础理论与实践教学有效地结合在一起，将污染物的监 测方法按基本原理进行归类 ，分成容量法、重量法、电化学方法、光谱法、色谱法。首先介绍其 基本原理，然后结合本实验基地的实验事例展示该方法在环境监测中的应用情况，在理论与实 践紧密结合的过程中，使学生从基本理论上掌握各类环境监测技术的使用方法。 2．2 具体实验安排 环境监测实验是实践性很强的课程，每个教学环节在讲授时都是以解决实际问题为出发 基金资助 ：上海市本科教育高地建设项 目 25 点来引导学生学习。通过这种配套实验的学习，有助于学生理解基本理论并提高应用能力。 2．2．1 容量法在环境监测中的应用 容量法是以滴定分析为基础，根据所加试剂的浓度和体积求算出被测组分含量的测试方 法。滴定分析法的特点是操作简便、快速、适用面广。通常根据滴定时所应用的化学反应类型 而将滴定分析法分为酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法和沉淀滴定法。在这一环节， 安排以容量法为监测理论依据的实验，其中包括化学需氧量的测定、5日生化需氧量的测定、 酸度和总碱度的测定、硬度的测定等。每个实验项 目的提出都要告诉学生实验 目的，启发学生 寻找解决问题的思路。例如生化需氧量是重要的水质污染参数，广泛应用于衡量废水的污染 强度。当学生熟悉了容量法的基本理论后，再进行动手操作，就容易掌握生化需氧量的测定方 法。 2．2．2 重量法在环境监测中的应用 重量法是通过称量物质的质量来确定被测组分含量的一种分析方法。在重量法的学习 中，首先讲解重量法的基本原理，然后进行废水悬浮固体和浊度的测定、污水中油的测定、大气 中总悬浮颗粒物的测定等实际操作 。例如天气预报 中的空气质量一项，就是计算 TSP(大气总 悬浮颗粒)、SO (二氧化硫)、NO (二氧化氮)这3种污染物质的污染程度 ，从而得出某 日的空 气质量是优、良还是中、差。大气中总悬浮颗粒物测定的实验原理就是基于重量法：抽取一定 体积的空气，将其通过已恒重的滤膜，使悬浮微粒阻留在滤膜上；根据采样前后滤膜重量之差 及采气体积，计算出总悬浮颗粒物的质量浓度。 2．2．3 电化学分析方法在环境监测 中的应用 硝基苯类化合物是污染环境的有毒物质，对人体的造血器官与神经系统均会起损害作用。 根据规定，生产车间空气中硝基