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一、基本概况 课程名称:环境监测 (Environmental Monitoring ) 课程代码:234010025 课程类别:专业核心课 学时/学分:54/3 需预修课程:无机化学、有机化学、仪器分析 适用专业:适用环境科学的本科教学 课程简介 环境监测是环境科学的一个重要分支学科,其目的是通过对影响环境质量因素的代表值的测定,准确、及时、全面地反映环境质量现状(或污染程度)及其变化趋势,为污染的控制与治理、环境管理、环境规划等提供科学依据,环境监测是环境保护工作的重要基础和有效手段。 二、教学目标 学生通过本课程的学习,在知识和能力等方面达到以下要求: 1.理论、知识目标:掌握环境监测的基本概念、基本原理及相关法规,监测方法的科学原理和技术关键、各类监测方法的特点及适用范围等一系列理论与技术问题;掌握监测方案设计,优化布点、样品的采集、运输及保存,样品的预处理和分析测定、监测过程的质量保证、数据处理与分析评价的基本技能;了解环境监测新方法、新技术及其发展趋势。培养学生今后在监测数据收集、整理和评价等方面达到独立开展工作的能力,培养学生具有综合应用多种方法处理环境监测实践问题的能力,进一步培养与时俱进、发展新方法和新技术的创新思维和创新能力。为后期课程和将来的环境科学与工程研究、环境保护工作奠定良好的基础。 2.能力目标:培养学生分析和解决环境监测中关于样品采集和预处理、污染物(因素)测定数据处理方面的实际问题的能力。 3.达成目标:本课程对应人才培养方案中毕业要求的专业知识、专业技能和创新性思维。 三、教学内容及教学要求 第一章绪论(讲课4学时) 教学内容: 环境监测的一般程序,环境监测的目的与分类; 环境监测的发展,环境污染的特点,环境监测的特点,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,环境标准的分类与分级,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,未列入标准的物质最高允许浓度的估算。 教学要求: 了解环境监测的目的及分类; 了解环境污染的特点及监测特点; 掌握环境监测的一般过程或程序; 掌握优先污染物和优先监测的概念; 了解制订环境标准的原则及制订环境标准的作用、分类、分级情况; 掌握大气、水、土壤等最新的环境质量标准及其应用范围;了解各类污染物的控制或排放标准。 本章重点、难点:环境监测的过程。 第二章水和废水监测(讲课10学时) 教学内容: 我国水资源与水质污染现状;水质监测对象和目的,监测项目的选择;污染物的形态分析; 地表水质量、地下水质量、水污染源监测方案的制定; 水样的类型;各类水样采集;水样的保存方法;水样预处理的方法;流量的测定; 水样的消解;富集与分离; 水温、臭和味、色度、浊度、透明度、残渣、矿化度、电导率、氧化还原电位等物理指标的测定; 铝、汞、镉、铅、铜、锌、铬、砷等金属化合物的测定; 酸、碱度和pH的测定、DO、CN-、F-、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮、硫化物、各种形态的磷等项目的测定方法原理及操作要; 有机污染物综合指标和类别指标(化学需氧量、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、总有机碳、挥发酚、硝基苯、石油类等)的测定;特定有机污染物(苯系物、挥发性卤代烃、氯苯类化合物、挥发性有机物等)的测定; 底质监测的目的和意义;底质样品的采集与制备;底质中污染物的测定方法。 教学要求: 了解水资源情况及水体主要污染物的分类情况;水质监测的对象和目的;监测项目; 掌握地表水环境质量监测,地下水环境质量监测,污染源监测的方案制订; 掌握水质监测的布点、水样采样与保存方法,了解水样的一般预处理方法。掌握各种污染物国家标准监测方法的原理、监测技术、监测结果数据的处理方法; 掌握主要的监测分析仪器的基本组成、原理和操作方法; 了解各种污染物与国家标准方法等效的监测方法的原理、监测技术及结果处理。 本章重点、难点: 重点:污染物测定方法的原理; 难点:色谱仪等测定仪器的原理。 第三章空气和废气监测(讲课12学时) 教学内容: 大气与空气,空气污染;空气污染源;空气污染物的存在状态与时空分布特点;空气中污染物浓度的表示方法; 监测目的;调研及资料收集;监测项目的确定;监测站(点)的布设;采样频率和采样时间。采样方法、监测方法及其质量保证; 空气样品的采集方法和采样仪器; 总烃及非甲烷烃的测定、挥发性有机物等指标的测定;空气污染指数的计算; 总悬浮颗粒物(TSP)、可吸入颗粒物(PM10)、自然降尘量等指标的测定;空气中颗粒物组成的测定; 降水监测的目的意义、采样点的布设、样品采集与降水组分的测定; 大气污染源的分类、固定污染源排气监测、流动污染源监测。 教学要求: 了解大气污染物的存在状态及时空分布特点,污染源的类型; 能够根据监测目的确定监测项目,并根据监测区域污染源的分布特点布设采样网点、确定采样时间和频率; 能够根据污染物的存在状态、浓度、污染源的特点及所采用的监测方法正确选用合适的采样仪器; 掌握二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂、臭氧、总烃及非甲烷烃、氟化物、汞蒸汽等气态、蒸气态污染物的国家标准测定方法的原理及测定技术,了解先进的仪器测定方法的原理; 掌握各种颗粒物的测定方法及测其化学组分时,样品的预处理方法; 了解测定大气降水的目的,并能进行布点采样,对降水中的组分进行测定; 掌握对烟气的温度、压力的测定方法,并能利用测得的数据进行烟气流速、流量的计算; 了解流动污染源各种污染物的采样监测方法; 了解标准气体的两种类型的配制方法及使用范围。 本章重点、难点: 重点:二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂、臭氧、总烃及非甲烷烃、氟化物、汞蒸汽等气态、蒸气态污染物的国家标准测定方法的原理及测定技术; 难点:空气中污染物浓度的计算。 第四章固体废物监测(讲课4学时) 教学内容: 固体废物的定义、分类;危险废物(有害固体废物)的定义和鉴别; 样品的采集、制备;水分、pH的测定;样品的保存; 急性毒性的初筛试验;易燃性的试验方法;腐蚀性的试验方法;反应性的试验方法;遇水反应性的试验方法;浸出毒性的试验方法; 生活垃圾及其分类;生活垃圾特性分析;热值的测定方法;渗沥水(沥滤液)分析;渗沥试验;卫生保健机构废弃物的定义、分类及处理; 实验动物的选择及毒性试验分类;吸入毒性试验;口服毒性试验;鱼类毒性试验。 教学要求: 了解固体废物的定义与分类; 掌握危险废物的定义及其鉴别方法; 掌握各种情况下固体废物的采样方法、制备方法、保存方法及预处理方法; 掌握有害特性的监测方法及有害物质的毒理学研究方法; 了解垃圾的特性分析方法。 本章重点、难点:有害固体废物有害特性的监测方法。 第五章土壤污染监测(讲课4学时) 教学内容: 土壤的组成及背景值(本底值);土壤的基本性质;土壤污染的特点; 确定土壤监测的目的,资料收集,采样点布设的原则及布设方法;采样点数的确定;监测项目的选择;土壤环境质量评价; 土壤样品的类型,土壤样品采集、制备和保存方法; 土壤样品的分解方法;土壤样品的提取方法;分离与浓缩; 土壤水分、pH、可溶性盐分、金属化合物、有机化合物的测定。 教学要求: 了解土壤的组成、性质及受污染的特点; 掌握土壤背景值的概念。了解土壤质量标准; 掌握土壤环境质量监测方案的制定; 掌握采样点的布设方法,采集具有代表性的土壤样品;会选用正确的制备方法和保存方法; 了解土壤环境质量评价方法; 本章重点、难点: 重点:土壤水分、pH、可溶性盐分、金属化合物、有机化合物的测定; 难点:土壤中金属化合物和有机化合物的测定。 第六章环境污染生物监测(讲课4学时) 教学内容: 空气污染连续自动监测系统的组成;监测仪器及污染物的监测方法; 污染连续自动监测系统的组成、监测仪器及污染物的监测方法;遥感监测技术;环境监测网。 教学要求: 了解水环境污染生物监测方法; 掌握细菌学检测方法; 了解空气污染监测方法; 掌握生物样品的采集、制备、预处理和测定; 了解生物污染监测的意义和主要方法; 了解生态监测的方法。 本章重点、难点: 细菌指标检测、大肠杆菌检测指标; 植物样品的采集和制备; 动物样品的采集和制备; 生物样品预处理。 第七章物理性污染监测(讲课4学时) 教学内容: 噪声的定义、来源及危害,噪声的量度、噪声的评价、声级计,噪声的测定; 放射性的类型、来源及对人体的危害;放射性防护标准;放射性监测及检测仪器。 教学要求: 了解噪声的定义,噪声的来源及危害; 掌握噪声的物理量度及噪声评价; 了解噪声标准; 掌握噪声的测定方法; 了解放射性污染的来源、计量方法及危害。 本章重点、难点:噪声的评价。 第八章突发性环境污染事故应急监测(讲课4学时) 教学内容: 突发事件和突发性性环境污染事故; 突发性环境污染事故的应急监测; 部分污染事故应急监测和处置方法; 污染物扩散浓度估算方法; 简易监测及其在应急监测中的应用。 教学要求: 了解放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监测及处置方法。 教学重点: 突发性环境污染事故的分类和特征; 突发性环境污染事故监测及处置方法. 本章重点、难点:突发性环境污染事故监测及处置方法。 第九章自动在线监测(讲课4学时) 教学内容: 空气污染连续自动监测系统的组成;监测仪器及污染物的监测方法; 污染连续自动监测系统的组成、监测仪器及污染物的监测方法;遥感监测技术;环境监测网。 教学要求: 了解监测方法的原理及应用情况; 对自动监测系统的作用和功能有一定的了解。 本章重点、难点:自动连续监测方法的原理。 第十章环境监测管理和质量保证(讲课4学时) 教学内容: 质量保证的意义和内容;监测实验室基础; 监测数据的统计处理和结果表述; 实验室间质量控制;作为标准分析方法应具备条件及产生过程; 环境标准物质及其分类;环境监测管理;质量保证检查单和环境质量图。 教学要求: 了解进行质量保证活动的意义和方法; 了解对监测实验室的要求; 掌握监测数据的统计处理方法及结果的表示方法; 学会检查检测过程的可靠性及监测结果的可靠程度; 了解质量保证检查单和环境质量图的使用方法。 本章重点、难点:监测数据的统计处理方法 四、考核方式及成绩评定 本课程的成绩将由平时成绩(考勤、作业及课堂测验)和期末考试成绩两部分组成,其中平时成绩占20%,课程论文20%,考试成绩占60%;期末考试采用闭卷笔试。 五、教材及参考书目 教材:《环境监测》第四版,奚旦立、孙裕生主编,高等教育出版社,2018年,标准书号:ISBN 978-7-04-029804-8。 参考书目: 《环境监测》,吴忠标主编,化学工业出版社,2003年,标准书号:ISBN 978-7-50-25458-02。
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