环境化学实验课教学大纲

时间：2015-10-12 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：

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	内容提要	学时	专业年级	类型
序号	实验项目名称	内容提要	学时	专业年级	综合	设计	验证
一	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n、K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			√
二	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e－mail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台
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台
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台
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台
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套
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台
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套
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台
9	沉积物中磷形态的测定（一）——无机磷	马弗炉	温程可达500℃	2台
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台
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台

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