《環(huán)境工程實驗二》教學大綱.docx

環(huán)境工程實驗(二)教學大綱1.課程概況課程代碼C04076 課程性質必修課課程名稱環(huán)境工程實驗(二)學時/學分30/1英文名稱Expriments for Environmental Engineering考核方式考查先修課程環(huán)境污染控制工程實驗大綱執(zhí)筆人唐建設適用專業(yè)環(huán)境工程大綱審核人唐玉朝實驗課程指導書自編課程簡介：（300字以內(nèi)）環(huán)境工程綜合（設計性）實驗是獨立開設的實驗課程，作為環(huán)境工程專業(yè)選修課，是環(huán)境工程學科的重要組成部分，是理論教學的深化和補充，是理論與實踐相結合的最佳途徑，是科研和工程技術人員解決環(huán)境污染治理中各種問題的一個重要手段。本課程以實踐環(huán)節(jié)為主，圍繞理論課教學內(nèi)容開設多項環(huán)境工程學相關的實驗項目，課程旨在培養(yǎng)學生實驗設計、實驗操作、實驗控制的能力，鍛煉學生實驗觀察能力、分析問題、解決問題能力。通過理論知識的學習，實驗教學的鍛煉，使學生熟練進行各種環(huán)境工程實驗技能。課程可鼓勵學生在實驗過程中的自主性，激發(fā)了學生學習的積極性與趣味性。課程目標(Course Objectives, CO)對應的專業(yè)培養(yǎng)目標 (Learning Objectives, LO)或實踐能力標準 (Practical Abilbiy, PA)(CO1)掌握實驗設計的基本知識(LO1) 動手參與實驗設計、實驗準備、運行啟動、調(diào)試和運行控制等過程。(CO2)掌握實驗設計的方法與工具使用技術(LO2)使學生學會觀察實驗中產(chǎn)生的現(xiàn)象、能動性地處理實驗中出現(xiàn)的問題(CO3)獨立設計簡單的實驗系統(tǒng)(LO3) 掌握環(huán)境工程開發(fā)性的實驗技術。教學方式(Pedagogical Methods,PM)PM1.講授法教學 學時 %PM2.研討式學習學時 %PM3.案例教學學時 %PM4.網(wǎng)絡教學 學時 %PM5.角色扮演教學 學時 %PM6.體驗學習 學時 %PM7.服務學習 學時 %PM8.自主學習 學時 %考核方式(Evaluation Methods,EM)EM1.課堂測試%EM 2.期中考試%EM3.期末考試 %EM4.作業(yè)撰寫%EM5.實驗分析報告%EM6.期末報告 %EM7.課堂演講%EM8.論文撰述 %EM9.出勤率 %EM10.口試%EM11.設計報告 % %2實驗課程內(nèi)容（實驗類別分五種：演示、驗證、綜合、設計性、其它）課次實驗項目名稱實 驗 教 學 主 要 內(nèi) 容學時課程目標教學方式評估方式實驗類別1臭氧高級氧化技術降解有機污染物通過此實驗使學生了解高級氧化技術概念、臭氧氧化有機物機理、影響臭氧氧化有機物的因素以及控制策略，了解有機污染物降解的化學處理技術種類，認識有機物臭氧氧化現(xiàn)象，使學生掌握有機污染物臭氧處理實驗數(shù)據(jù)處理方法等。3CO1CO2PM6EM5EM9設計型2過氧化氫-鐵鹽處理高濃度有機廢水通過此實驗使學生熟悉過氧化氫-鐵鹽處理高濃度有機廢水的機理、掌握該實驗的操作技能，使學生能明確影響過氧化氫-鐵鹽處理有機廢水的因素，并探尋最佳處理方法。并使學生學會有機污染物的降解評價方法等。3CO1CO2PM6EM5EM9設計型3零價鐵制備與硝酸鹽的處理實驗研究通過此實驗使學生了解零價鐵的制備方法，掌握零價鐵的化學還原制備方法，了解制備材料的表征技術，使學生學會零價鐵的制備。在實驗過程中讓學生明白零價鐵處理硝酸鹽的機理，學生實驗中探尋零價鐵處理硝酸鹽的影響因素，并確定最佳條件。4CO1CO2PM6EM5EM9設計型4復合污染對土壤尿酶活性影響實驗(一)通過此實驗讓學生明白復合污染概念與趨勢，復合污染的研究方法，土壤污染的表征手段，實驗過程中使學生明白尿酶對土壤指標的意義與土壤尿酶的測定方法，實驗結果使學生掌握復合污染對土壤尿酶的影響結果。4CO1CO2PM6EM5EM9設計型5復合污染對土壤尿酶活性影響實驗(二)通過此實驗讓學生明白復合污染概念與趨勢，復合污染的研究方法，土壤污染的表征手段，實驗過程中使學生明白尿酶對土壤指標的意義與土壤尿酶的測定方法，實驗結果使學生掌握復合污染對土壤尿酶的影響結果。4CO1CO2PM6EM5EM9設計型6多孔功能膜材料制備及吸附環(huán)境水中污染物應用(一)多孔材料具有高比表面積，高孔容，可調(diào)控的納米孔結構以及多元的化學組成。掌握多孔功能膜材料制備方法，將表面活性劑，堿或者酸加入到水中組成混合液，然后向混合液中加入硅源，反應所得到的產(chǎn)物通過室溫陳化或水熱處理后，進行洗滌，過濾等處理，最后通過化學處理或者煅燒去除表面活性劑，得到所需的介孔硅材料。3CO1CO2PM6EM5EM9設計型7多孔功能膜材料制備及吸附環(huán)境水中污染物應用(二)對所制得的多孔功能膜材料進行吸附性能測試與評價。掌握吸附性能測試方法，在密閉體系下于室溫攪拌一定實踐達到吸附平衡，離心分離，收集上清液并檢測水中有機溶劑的濃度。計算多孔功能膜材料對污染物質的吸附率和吸附量。掌握吸附動力學參數(shù)計算方法和吸附等溫線繪制方法。4CO1CO2PM6EM5EM9設計型8生物質炭對環(huán)境典型染料廢液的吸附掌握生物質炭制備方法，了解生物質炭制備過程，探討生物質源，加熱溫度，反應時間，碳化率等因素對生物質炭材料的結構和吸附性能的影響。對所制得的生物質炭進行吸附性能測試與評價。掌握吸附性能測試方法，在密閉體系下于室溫攪拌一定實踐達到吸附平衡，過濾分離，收集上清液并檢測水中有機溶劑的濃度。計算生物質炭材料對污染物質的吸附率和吸附量。掌握吸附動力學參數(shù)計算方法和吸附等溫線繪制方法。4CO1CO2PM6EM5EM9設計型9納米催化材料協(xié)同光降解處理染料廢水實驗研究近年來逐漸發(fā)展起來的光催化降解技術為解決這一問題提供了良好的途徑。在常見的半導體光催化劑中，納米TiO2以其理化性能穩(wěn)定、比表面積大、清潔無毒、對不同類型污染物的強氧化性等特點，使其在環(huán)境治理方面具有廣泛的應用價值。利用TiO2光催化降解技術處理難降解的印染廢水問題越來越受到人們的關注，TiO2光催化技術能徹底分解有機污染物，并使之完全轉化為CO2、H2O等無害物質，避免了二次污染。4CO1CO2PM6EM5EM9設計型10磁性混凝劑制備及其在環(huán)境污染領域應用研究（一）掌握一種硅包覆鐵基磁性材料的制備方法。通過制備磁性四氧化三鐵納米粒子TEOS水解硅包覆聚乙烯亞胺包埋的方法制備硅包覆鐵基磁性材料。該材料先采硅對鐵基納米磁性材料進行表面包覆，然后使用共價結合或直接吸附的方法，獲得材料，使得該磁性材料具有穩(wěn)定的結構以及較好的磁性能。通過所選定的實驗方法，確定并研究實驗結果的精度、誤差因素及解釋有關的實驗現(xiàn)象。3CO1CO2PM6EM5EM9設計型11磁性混凝劑制備及其在環(huán)境污染領域應用研究（一）了解磁性材料在環(huán)境工程中的應用領域及應用現(xiàn)狀。采用制備的硅包覆鐵基磁性材料混凝沉淀渾濁水樣，并于常規(guī)混凝劑進行比較，讓學生了解并確認該混凝劑的易分離和高效混凝的效能。4CO1CO2PM6EM5EM9設計型12固相萃取-色譜測定水中農(nóng)藥通過此實驗使學生了解固相萃取樣品前處理的原理與方法，學會固相萃取儀的使用方法及注意事項，掌握液相色譜測定農(nóng)藥的方法。同時了解環(huán)境樣品中污染物測定的基本步驟等。4CO1CO2PM6EM5EM9設計型13液液分配-色譜測定有水中農(nóng)藥通過此實驗使學生了解液液分配萃取液體樣品中目標化合物的前處理方法的原理，學會液分配萃取萃取方法及注意事項，掌握色譜測定有農(nóng)藥的方法。同時了解環(huán)境樣品中污染物測定的基本步驟等。4CO1CO2PM6EM5EM9設計型14薄層板制備與分離應用通過此實驗使學生了解薄層色譜的原理，掌握薄層板的制備步驟、注意事項，掌握薄層分離的操作技術，掌握薄層分離的流動相配制與調(diào)試優(yōu)化。使學生掌握薄層分離的應用與發(fā)展趨勢。4CO1CO2PM6EM5EM9設計型學時合計（52選30）3.實驗的主要儀器設備(可根據(jù)需要自行添加行)序號儀器名稱型號規(guī)格歸屬實驗室1臭氧發(fā)生器環(huán)境污染治理2攪拌器環(huán)境污染治理3純水機環(huán)境污染治理4紫外可見分光光度計環(huán)境污染治理5離心機環(huán)境污染治理4.實驗指導書具體要求自編的實驗指導書包括3項實驗內(nèi)容，每個實驗內(nèi)容包含實驗目的及原理，實驗材料，實驗內(nèi)容或步驟，結果分析或實驗作業(yè)等四部分組成。5.實驗報告內(nèi)容及要求實驗報告包括材料和方法、結果和討論。寫實驗報告時：（1）按照實驗指導書的格式簡述實驗目的，基本要求，實驗內(nèi)容以及實驗原理。 （2）簡潔表