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环境化学实验

环境化学实验课教学大纲

时间:2015/10/12 10:42:16  作者:环境科学与工程实验团队  来源:环境科学与工程实验教学中心  查看:63  评论:0
内容摘要:...

课程名称:《环境化学实验》

英文名:Environmental Chemistry Lab

实验课程编号:20019

对应理论课程编号:201030

课程总学时:80

实验总学时:84

实验周学时:4

开设实验项目数:20

课程总学分:2

实验课学分: 2

课程性质:核心

面对院系、专业、年级:环境学院,环境化学及环境生物专业,大三

课程主持人(主讲教师):顾雪元  万海勤

本大纲主撰人: 顾雪元



一、实验教学目标与基本要求
 

作为《环境化学》的实验课程,环境化学实验主要围绕对污染物在环境中的分配、溶解、挥发、吸附、降解等环境行为设置,帮助学生加深理解环境化学中涉及的科学原理和基本内容,同时培养学生良好的环境化学实验技能,达到理论与实践相结合的目的。

本实验课程的基本要求是让学生通过本课程的学习,理解污染物在环境中的行为和变化,掌握基本的环境化学实验原理及操作方法,能够相对独立得完成较简单的环境化学实验。具体要求如下:

1、学习并了解测定污染物的溶解度、分配系数、吸附系数、水解、光降解、生物降解速率常数等环境行为参数的方法。

2、熟悉紫外分光光度计、气相色谱仪、液相色谱仪等大型仪器的基本操作。

3、通过综合性、研究式实验的训练,培养学生的科研能力。

4、通过实验培养以下能力:

1)使用网络,工具书,查阅有关文献、资料的能力。

2)正确进行实验操作,取得正确可靠的实验结果,获得用实验解决问题的动手能力。

3)观察现象,分析判断,逻辑推理的能力。

4)选择试剂、仪器、实验方法和初步具有设计实验的能力。

5)正确记录和处理数据,误差表示,综合表达实验结果的能力。



二、课程(实验)内容与学时分配
 

序号

实验项目名称

           

学时

专业

年级

  

验证

必修实验:

 

 

 

 

 

 

0

实验室规章制度介绍

介绍实验室规章制度及安全守则,清点仪器及编组

4

环化、环生,大三

 

 

1

土壤样品的采集及制备

介绍土壤样品的采集、存储、碾磨、过筛和制备方法

4

环化、环生,大三

 

 

2

土壤中有机质的测定

掌握氧化滴定法测定土壤有机质的方法和原理

4

环化、环生,大三

 

 

3

土壤活性酸度和交换性酸度的测定

掌握土壤两种酸度的测定方法和原理

4

环化、环生,大三

 

 

4

土壤中阳离交换量的测定

掌握NH4+-Ba2+交换法测定土壤的阳离子交换容量

4

环化、环生,大三

 

 

5

产生柱法测定萘的水溶解度

学习产生柱的制备方法,掌握用产生柱法测定有机物水溶解度的原理和方法。

4

环化、环生,大三

 

 

6

对二甲苯的辛醇-水分配系数的测定

了解测定有机化合物辛醇-水分配系数的意义和方法,掌握用紫外分光光度法测定分配系数的操作技术。

4

环化、环生,大三

 

 

7

苯甲腈水解速率常数的测定

学习测定有机污染物水解速率常数的方法,了解有机污染物在环境中的动力学行为,认识pH值对有机污染物水解速率的影响。

4

环化、环生,大三

 

 

8

萘在水溶液中的光化学氧化

了解有机污染物在水溶液中的光氧化机理,掌握井式光降解仪的操作和使用。

4

环化、环生,大三

 

 

9

土壤对铜的吸附

掌握测定土壤对污染物吸附等温线的方法,并求得Freundlich方程中nK值,了解土壤pH对土壤吸附铜的影响。

4

环化、环生,大三

 

 

10

沉积物中磷形态的测定(一)

掌握沉积物中总磷的测定方法

4

环化、环生,大三

 

 

11

沉积物中磷形态的测定(二)

掌握沉积物中有机态磷的测定方法

4

环化、环生,大三

 

 

12

沉积物中磷形态的测定(三)

掌握沉积物中无机态磷的测定方法

4

环化、环生,大三

 

 

13

土壤中铜的形态测定(一)

掌握土壤中BCR法测定土壤中铜的形态

4

环化、环生,大三

 

 

14

土壤中铜的形态测定(二)

掌握土壤中BCR法测定土壤中铜的形态

4

环化、环生,大三

 

 

15

土壤中铜的形态测定(三)

掌握土壤中BCR法测定土壤中铜的形态

4

环化、环生,大三

 

 

16

分光光度计法测定漆酶酶活

了解分光光度计法测定土壤中漆酶酶活的原理和方法

4

环化、环生,大三

 

 

17

米氏方程测定

学会米氏常数(KM)及最大反应速率(Vmax)的测定原理和实验方法

4

环化、环生,大三

 

 

选修实验:

 

 

 

 

 

 

18

应用计算机程序Visual MINTEQ 研究河流中铜、镉的形态分布

掌握Visual MINTEQ程序的原理和使用方法,能够应用此程序预测出水环境中污染物铜的形态分布

4

环化、环生,大三

 

 

19

自主实验

通过给定题目,让学生自主设计、实施实验、完成实验报告,总结实验经验

8

环化、环生,大三

 



三、实验教学方式与考核要求
 

环境化学实验采用教师讲解与现场指导相结合的方式教学。要求学生在实验前预习与自学,实验后通过email答疑与交流。

本实验采用平时和考试相结合的成绩评定方法。平时评定即指教师在现场指导的过程中,观察学生的实验操作、问题回答,以及最终实验报告质量给与评分的评定方法。考试为实验技能评定,通过给学生限定题目,让其设计实验方案、阐述设计思路或者考查具体某个仪器的原理和操作的评定方法。



四、主要使用仪器设备
 

序号

实验项目名称

使用仪器设备名称

性能要求

台套数

1

土壤中有机质的测定

恒温振荡箱

温度、转速可调并且恒定

5

2

产生柱法测定萘的水溶解度

紫外分光光度计

型号UNICO UV-2000,紫外光源稳定

10

3

对二甲苯的辛醇-水分配系数的测定

离心机

转速可达5000 r/m,运行时间10 min以上

4

4

苯甲腈水解速率常数的测定

高效液相色谱

L-2000(配有254 nm紫外检测器)

2

5

萘在水溶液中的光化学氧化

光化学反应装置

配有控制仪,石英内芯反应器

3

6

间二甲苯挥发速率的测定

电子分析天平

称量精度可达0.0001g

5

7

土壤对铜的吸附,土壤中铜的形态测定

原子吸收分光光度仪

日立Z-1000,配套乙炔气、空气压缩机、精密循环冷凝水泵,铜元素灯

1

8

沉积物中磷形态的测定(一)——总磷

电热板

稳定加热,受热均匀

7

9

沉积物中磷形态的测定(一)——无机磷

马弗炉

温程可达500

2

10

分光光度计法测定漆酶酶活

紫外分光光度计

型号UNICO UV-2000,紫外光源稳定

10

11

米氏方程测定

紫外分光光度计, 高效液相色谱

型号UNICO UV-2000,紫外光源稳定,L-2000(配有254 nm紫外检测器)

2



五、实验教材、参考资料
 

(一)实验教材:

《环境化学实验》,顾雪元、毛亮编,南京大学出版社,2012

(二)参考资料:

1、《环境化学实验》,南京大学环境科学系环境化学教研室编,南京大学出版社,1989

2、《环境化学实验》,康春莉、徐自力、马小凡等编,吉林大学出版社,2000

3、《环境化学》,王晓蓉主编,南京大学出版社,1996

4、《环境监测实验》,孙成主编,科学出版社,2003

 

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