1、河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸1环境监测教案学院、系: 环境科学与工程学院环境科学系 任课教师: 王晓辉 授课专业: 环境工程 2003 级 课程学分: 4 课程总学时: 50 课程周学时: 4 2006 年 2 月 20 日河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸2环境监测教学进程周次课次 章 节计划学时 教学手段 教学环境第 4 周第 4 周第 5 周第 5 周第 6 周第 6 周第 7 周第 7 周第 8 周第 8 周第 9 周第 9 周第 10 周第 10 周1291011121314第一章:绪论第二章:第一节;第二节;第三节:第二章:第四节:水样预处理;第五节:物理性质检验;第
2、二章:第六节:金属化合物的测定第二章:第六节:金属化合物的测定第二章:第七节:非金属无机物的测定第二章:第八节:有机化合物的测定:第二章:第八节:有机化合物的测定:第八节:有机化合物的测定 第九节:底质监测;第十节:活性污泥性质的测定第三章:空气和废气监测第一节: 第二节:第三节:第三章:第四节:气态和蒸气态污染物质的测定 第五节:颗粒物的测定;第三章:第六节:大气降水监测;第七节:污染源监测;第八节:标准气体配制; 第四章:固体废物监测;第五章:土壤污染监测第六章:生物污染监测;2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时讲授,结合多媒体教
3、学手段讲授,动画、图片演示,录像使用电化教学手段,图片演示;课堂讨论讲授、图片展示、实物参观讲授、图片展示、动画演示双语教学(某些内容发放英文读物自学) ,讲授、图片展示、实物参观;双语教学(课外读物) ,多媒体课件、图片演示讲授、多媒体课件、图片演示讲授、图片讲授、图片、动画演示讲授、图片、动画演示讲授、图片、动画演示、观看录像讲授、图片演示讲授、图片演示多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸3环境监测教学进程周次课次 章 节计划学时 教学手段 教学环境
4、河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸4第 13 周第 13 周第 14 周第 14 周第 15 周第 15 周第 16 周至第 19 周第 20 周15161718192015第八章:环境放射性监测;第七章:噪声监测第九章:监测过程的质量保证第一节:第二节:第三节:第四节第九章:第五节;第六节; 第九章:第七节;第八节;第九节;第十章: 第一节;第二节;第一节;第二节;第三节;第三节;第十章: 第四节;第第四节;第五节;五节;总结本课程重点、难点,讨论、答疑实验要求与安排;实验室、实验仪器认知实验一:环境空气中TSP 的测定 实验二:环境空气中NO2 的测定实验三:原子吸收法测定废水中铜的含
5、量实验四:离子选择性法测定自来水中的氟离子含量实验五:紫外分光光度法测定废水中的硝酸盐氮含量实验六:气相色谱法测定废水中的混合醇含量实验七:校园环境噪声现状监测与评价综合性实验考试2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时2 学时3 学时讲授、图片演示讲授、实物、结合图片演示;部分内容自学;数据处理结合例题讲解讲授、结合图片演示讲授、实物、结合图片演示讲授、答疑、讨论讲授、实验室、实验仪器认知实验室亲自动手操作试验,并于室外实地取样测试实验室亲自动手操作试验原子吸收分光光度计氟电极、酸度计等紫外可见分光光度计气相色谱仪每人设计一个监测方案;亲自动手
6、测试;声级计多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室多媒体教室;学院实验室环化楼一层大气实验室,校园环化楼二层原子吸收室环化楼五层监测实验室环化楼五层监测实验室环化楼二层气相色谱室校园校统一安排河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸5第 1 次课 2 学时注:本页为每次课教案首页上次课复习:新开课介绍课程的基本情况(教材、教学安排、课程基本内容、主要参考书、教学基本要求)介绍与本课程有关的基础课程:无机化学、有机化学、物理化学、分析化学介绍本课程与环境工程专业课程的联系本次课题(或教材章节题目): 第一章 绪论教学要求:通过本章学习使学生对环境监测学科及包含内容、作用和方法有一初步了解,确立环
7、境监测课程的学科地位,为以后学习明确方向。要求握环境监测的内涵、环境监测目的、环境监测的一般过程、优先监测原则和环境标准的作用及分类、分级;了解环境监测发展方向。重 点:环境监测的内涵、监测的一般过程、优先监测原则及环境标准作用、分类及分级难 点:优先监测原则和优先监测污染物教学手段及教具:讲授,结合多媒体教学手段讲授内容及时间分配:基本情况介绍 20 分钟环境监测作用、内容和分类,优先监测原则 30 分钟环境标准体系,补充“十五”期间我国环境监测重点发展动向 50 分钟课后作业书 P17 1,12补充:何为优先监测?何为优先污染物?参考资料 期刊:中国环境监测河 北 科 技 大 学 教 案
8、用 纸6一、自我介绍:主要介绍联系方式,院和系基本情况。二、课程的基本情况介绍教材:环境监测 (第三版) ,奚旦立、孙裕生主编,高等教育出版社出版,国家环保局优秀教材(教材共分十章,按监测对象编排,每章自成体系)教学安排:(课堂教学 38h、实验 15h(计划 10h,实开 15h) 、答疑、作业 2h、考试)课程基本内容:课程分十个章节讲解:1、绪论 6、生物污染监测2、水和废水监测 7、噪声监测3、空气和废气监测 8、环境放射性监测4、固体废物监测 9、监测过程的质量保证5、土壤污染监测 10、连续自动监测技术主要参考书 :根据课程不同的章节,可参考下列书籍的相应章节和内容。现代环境监测技
9、术 ,吴邦灿 编环境监测技术 ,张世森 编环境污染物分析与监测,何燧源 编环境分析 ,阎吉昌主编环境监测新技术 ,齐文启等编仪器分析类(光谱分析、色谱、电分析等)教学基本要求:1.了解环境监测的分类、作用、原则及我国的环境标准体系。2. 初步掌握各环境要素( 水、气、土壤、固体废物、生物、噪声、放射性等)监测方案的制定及监测点的布设原则与方法。3. 初步掌握各类环境样品采集、制备和预处理的理论、方法和技术。4 . 掌握个环境要素中主要污染因子的监测技术和方法。三、介绍与本课程有关的基础课程:无机化学、有机化学、物理化学、分析化学四、介绍本课程与环境工程专业课程的联系及作用第一章 绪论第一节 环
10、境监测的目的、分类和过程一、环境监测的目的准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势,为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据。二、环境监测的分类(一)按监测目的分类1、 监视性监测 (环境监测主要方式,学生毕业后工作主要内容)河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸7包括:污染源监测和环境质量监测。2、 定目的监测(应急监测):污染事故、仲裁、考核、服务监测。3、 研究性监测(科研监测)(二)按监测介质对象分类(也是通常监测工作机构划分方式)水质、空气、土壤、固废、噪声、放射性、生物、热、光、卫生监测等。三、环境监测一般过程现场调查、资料搜集 制订监测方案 优化方案、布点 现场采样 样
11、品运输、保存 分析测试 数据处理 综合评价。 (整过程全程质量控制 ) 。注:监测工作过程也是其他科技工作的一般过程,通过学习向学生明确科技工作的一般工作程序和方法。第二节 环境监测特点和监测技术概述一、环境监测的发展过程通过讲解环境监测的三个发展阶段,从初期环境样品检验到环境监测学科迅速建立,影射了环境类学科的光明发展前景,使学生增加使命感和学科荣誉感。具体学习应弄清环境监测与检测的关系与内涵区别。二、环境污染物和环境监测的特点(一)环境污染特点1、时间分布性2、空间分布性3、污染物含量与环境污染的界定4、污染因素的综合效应:单独作用、加和作用、拮抗作用、乘积作用(二)环境监测特点:综合性、
12、连续性、追踪性(三)环境监测方法概述1、化学、物理技术2、生物技术3、综合手段:仪器联用、连续监测系统、遥感、简易快速监测等。三、环境优先污染物和优先监测优先污染物(Priority Pollutants) 与优先监测定义与原则第三节 环境标准一、标准的作用二、环境标准的分类和分级(一) 分类:质量、控制、基础、方法、标准样品仪器和设备标准 6 类(二) 分级:标准实行分级管理原则, 国家标准、地方与行业标准。三、环境标准的原则科学依据、先进并经济、与相关标准、规范、制度协调四、水质标准质量标准:地面水、生活饮用水、渔业水质、农灌标准排放标准:污水综合排放标准及特殊重污染行业标准五、空气(大气
13、)标准河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸8质量标准:空气质量标准排放标准:锅炉污染物排放标准六、固体废物控制标准七、未列入标准的物质最高允许浓度的估算参考国外标准;从公式估算;直接做毒理试验再估算第四节 环境监测技术概述一、监测技术采样技术、测试技术、数据处理技术测试技术:物理、化学技术;生物技术;高新技术二、环境监测手段简介化学分析(酸碱, 氧化还原, 络合, 沉淀滴定和重量法)仪器分析光谱分析(分子光谱,原子光谱;吸收光谱,发射光谱)电分析(电位分析,极谱分析,电解分析)色谱分析(气相色谱 GC,液相色谱 HPLC)质谱仪器联用技术(GC-AAS, GC-MS, HPLC-MS, IC
14、P-MS)在线(传感器)监测系统遥感遥测第五节: 环境监测学科发展历程和方向一、发展历程污染监测阶段(被动监测)环境分析目的监测阶段(主动监测)环境监测污染防治监测阶段自动监测二、发展方向与工作热点(课外内容 )低浓度多组分分析 实时在线监测技术 污染物状态形态分析 环境中间物分析污染物环境行为分析三、环境监测科技发展“十五”规划((课外内容)(一)环境监测科技需求 未来 515 年,迫切需要在以下方面有所发展:(1) 完善环境监测与评价指标体系,拓展环境监测领域(有毒有害有机污染物、生态、海洋、放射性和电磁辐射、固体废物、土壤、地下水等领域),全面反映环境质量状况(2)加强污染源监测技术的开
15、发研究 ,为污染物总量控制提供技术支持;(3)加强高新技术(如“ 3S”技术(系指地理信息系统技术( ,)、遥感技术(,) 和全球卫星定位技术( ) 、遥感遥测、自动监测、激光监测、计算机信息技术及卫星监测与传输系统等技术)在流域、空气、生态、海洋、农村面源环境污染和环境质量信息采集、传输、综合分析等领域自动化、连续性、预警性开发利用的研究;(4)开展人体健康方面的环境监测研究。围绕人体健康 ,开展环境要素污染预测预报、预警监测将成为现实的需求;(5)开展全球环境问题(CO、O 3、二恶英、酸雨、臭氧消耗物质与环境荷尔蒙物质等)监测;(6)开展环境监测学科理论与应用技术基础研究。四、 “十五”
16、期间环境监测重大项目((课外内容)河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸9(一)污染物总量控制监测技术系统化与实用化研究 (1)废水、废气在线连续自动监测技术研究。(2)污染物总量控制监测有关技术及其规定的研究。(3)污染物总量控制在线监测仪器的实用化研究。(4)污染物总量控制监测信息实时传输系统的应用研究等。(二)预测、预报与预警监测技术研究(1)城市空气质量预测、预报与预警监测技术研究。(2)重点流域水质预警监测。(3)生态与海洋环境预警监视监测。(三)环境中有毒有害污染物(重点是有机污染物) 监测技术系统研究(四)遥感遥测技术在环境监测中的应用研究(1)典型生态区域环境质量及其宏观变化趋
17、势遥感调查与分析。(2)水体(尤其是海洋和近岸海域)环境质量及其变化的遥感监测研究。(3)遥感遥测技术在面源污染控制监测中的示范研究。(五)环境污染与人体健康影响的监测研究如室内空气环境质量调查与监测;建筑与装修材料对室内空气污染及人体健康影响的监测研究; 典型空气污染物对呼吸系统疾病的流行病学调查与监测研究; “环境荷尔蒙”物质对人体内分泌系统影响的监测研究等 (六)重点城市空气中颗粒物污染的源解析研究重点城市空气中颗粒物污染的源解析研究 城市空气颗粒物(TSP、PM10 和 PM2.5)污染对人体健康的影响严重,研究城市空气颗粒物污染状况、组分及其来源,对城市进行空气颗粒物防治和针对性管理
18、具有重要作用。(七)环境监测网络体系研究 (八)环境监测信息、数据处理与综合评价技术研究 (九)环境监测技术、规定及政策研究筛选、优化常规监测项目及其评价指标体系,完善和提高环境监测信息综合评价与表征技术。 河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸10第 2 次课 2 学时注:本页为每次课教案首页首先,通过提问复习下述问题:环境监测一般工作过程;环境监测的原则然后,进入本节课内容上次课复习:提问:环境监测一般工作过程?环境监测的原则?本次课题(或教材章节题目):第二章 水和废水监测第一节:水质污染与监测 第二节:水质监测方案的制订 第三节:水样采集和保存教学要求: 通过本章学习使学生对水质监测内容和方法有一初步了解。掌握水质监测方案的制订的原则、方法和程序;对水样采集和保存有初步了解。重 点:水质监测方案的制订的原则、方法和程序;水样保存方法;难 点:水质监测方案的制订方法教学手段及教具:通过多媒体课件中的文字和图片展示我国水环境质量状况,并通过动画演示监测断面的类型和布设方法;讲授内容及时间分配:上次课复习: 5 分钟第一节:水质污染与监测 15 分钟第二节:水质监测方案制订 50 分钟第三节:水样采集和保存 20 分钟课后作业 书上 141 页:2,3 题参考资料环境监测技术规范水和废水标准分析方法(第四版)