水环境学实验课教学大纲

时间：2015-12-30 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：《水环境学实验》

英文名：Field Experiments of Water Environment

实验课程编号：

对应理论课程编号：

课程总学时：54

实验总学时：18

实验周学时：2 (单周)

开设实验项目数：5

课程总学分：3

实验课学分： 1

课程性质：核心

面对院系、专业、年级：环境学院，环境规划与管理，本科三年级

课程主持人（主讲教师）：钱新

本大纲主撰人： 钱新

一、实验教学目标与基本要求

《水环境学实验》是《水环境学》的实验课程，实验内容涵盖把握水环境机理和过程的物理、化学、生物因子的综合现场观测方案的拟定、各因子观测的基本方法和新型观测仪器的使用、实验数据的整理与结果分析等。

实验的教学目标是培养实验技能基本功扎实、专业实验知识面广、实践能力和创新能力强的高素质本科生人才。基本要求如下：

1、学习并掌握测定水流、水质，以及其他影响水环境质量主要因子的基本测量方法，培养针对水环境复杂变化过程的综合分析技能，养成良好的环境现场实验的习惯；

2、熟悉超声波流速仪、现场多参数水质仪、营养盐快速测定仪、以及GPS定位及超声测深仪等水环境现场观测的新型仪器的使用，提高使用现场观测仪器及快速获取水环境动态变化数据的能力和素质；

3、通过综合性、自主性实验的锻炼，提高实践能力和创新能力；

4、通过进入科研团队的模式，提高科研能力，扩大专业知识面。

二、课程（实验）内容与学时分配

序号	实验项目名称（每行不超过8字）	内容提要（简明扼要叙述80字以内）（每行不超过18字）	学时	专业年级	类型
序号	实验项目名称（每行不超过8字）	内容提要（简明扼要叙述80字以内）（每行不超过18字）	学时	专业年级	综合	设计	验证
一	必修实验：
1	课程安排及注意事项	介绍实验计划安排、要求、实验注意事项、规章制度，仪器以及实验编组	2	环规，大三	√
2	河道及湖泊形态测量	掌握水环境边界的基本测量方法，熟悉测距、测深、GPS定位仪的使用，掌握监测数据的处理方法和水环境边界、剖面图的绘制方法。	4	环规，大三	√	√	√
3	水环境气象水文水动力因子的快速监测	了解气象、水文、水动力因子的测定意义和方法，掌握气象仪、河流流速、流量仪器的测定方法，了解新型测量仪器和计算机联用处理大量数据的操作技术。	4	环规，大三	√	√	√
4	水环境化学因子的快速测定	了解DO、营养盐等对水环境的影响，掌握现场采样、快速测定DO、浊度及营养盐的操作方法和注意事项。	4	环规，大三	√	√	√
5	叶绿素和蓝藻毒素的快速测定	了解藻类在水环境质量评价中的重要地位，掌握现场采样、快速测定叶绿素及藻毒素的操作方法和注意事项。通过数据分析，了解物理因子、化学因子对藻类生长的影响。	4	环规，大三	√	√	√


二	选修实验：
15	自主实验	通过给定题目，联系科研团队，让学生自主设计并完成实验，分析实验结果，总结实验收获	2	环规，大三			√

三、实验教学方式与考核要求

《水环境学实验》采用教师ppt演示以及现场讲解与指导相结合的方式教学。实验开始前，学生预习，老师提问；

实验场地为仙林校区的河道现场。因为现场情况复杂，为实验能够安全有序进行，学生分为4-5个小组按不同的实验内容进行，每组配备1名研究生辅导。实验结束后，学生书写实验研究报告，并与老师e-mail交流，最后老师进行总结和讲解。

考核以期末调查报告的方式评定成绩。平时主要考察学生的实验操作的规范度和熟悉度以及实验现象的观察能力和实验总结能力。

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	河道及湖泊形态测量	SM-5&5A深度探测器	频率：200Khz，波束宽度：24°，测量范围：0.6-80m	1
2	河道及湖泊形态测量	徕卡A3激光测距仪	测量范围：0.05-100m，测量精度： ±3mm	1
3	河道及湖泊形态测量定位	手持GPS	精度：1m	2
4	大气环境因子	Kestrel 4500手持式风速仪	存储量：2000个数据、监测因子：风速、风向、气温、湿度、大气压等	1
5	水温测量	HOBO Water Temp Pro v2水下温度记录仪	测量范围：水中-20℃-50 ℃，测量精度：0-50 ℃时为±0.2 ℃，测量分辨率：25 ℃为0.02 ℃	1
6	点流速测量	FP111直读式流速仪	测量范围：0.1-6m/s；测量深度：3m，测量精度： ±0.03m/s	1
7	三维流速剖面快速测量	声学多普勒水流剖面仪RiverSurveyor M9	流速测量范围±20m/s，分辨率0.001m/s，精度±0.25%或±0.2cm/s，单元数128，单元厚度2cm-4m。测量范围：0.3-80m。	1
8	水环境参数快速测量	多参数便携式水质监测仪—AAQ-1183	监测项目及测量范围：深度，0-100m，水温，-5-40℃，浊度，0-1000FTU，叶绿素a，0-400ug/l，DO, 0-20mg/l, PH, 0-14PH,盐度, 0-40psu.	1
9	浮游植物生物量快速测定	小型自容式叶绿素、浊度仪	测量项目，测量范围：叶绿素，0.1-400ug/l，浊度，0-1000FTU，水温 -5-40℃	1
10	溶解氧快速测定	德国WTW溶解氧仪——型号Oxi315i	测量项目，测量范围，O2浓度，0.00-19.99mg/l(19.0mg/l)，饱和度，0.0-199.9%(199%)，温度，-5.0-50.0℃	1
11	营养盐快速测定	HACH DR890多参数水质分析仪	主要监测因子：硝氮，氨氮，磷，SS。性能：波长范围：420、520、560、610nm，波长精度： ±1nm，光度测量范围：0-2A	1
12	蓝藻生物量及藻毒素快速测定	蓝藻仪	监测因子：chl-a(ug/l)，PC(cells/l)，浊度(FTU)，性能：精度：chl-a：0.001ug/l， PC：1 浊度：0.001FTU。	1

五、实验教材、参考资料

（一）实验教材：

1、自编实验讲义

（二）参考资料：

1、《湖泊生态系统观测方法》中国环境科学出版社，陈伟民等编著，2005

2、《环境监测实验》（第二版），孙成、于红霞编，科学出版社，2010.

3、《环境监测》（修订版），奚旦立等编，高等教育出版社，1996.

河道及湖泊形态测量、水温测量、点流速测量、三维流速剖面快速测量、水环境参数快速测量、浮游植物生物量快速测定、溶解氧快速测定、营养盐快速测定、蓝藻生物量及藻毒素快速测定。

气象因子、风向、风速、气温、湿度、光照强度、大气颗粒物的测定、大气环境因子等测定等。