《環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)二》教學(xué)大綱.docx

環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)(二)教學(xué)大綱1.課程概況課程代碼C04076 課程性質(zhì)必修課課程名稱(chēng)環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)(二)學(xué)時(shí)/學(xué)分30/1英文名稱(chēng)Expriments for Environmental Engineering考核方式考查先修課程環(huán)境污染控制工程實(shí)驗(yàn)大綱執(zhí)筆人唐建設(shè)適用專(zhuān)業(yè)環(huán)境工程大綱審核人唐玉朝實(shí)驗(yàn)課程指導(dǎo)書(shū)自編課程簡(jiǎn)介：（300字以?xún)?nèi)）環(huán)境工程綜合（設(shè)計(jì)性）實(shí)驗(yàn)是獨(dú)立開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程，作為環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)選修課，是環(huán)境工程學(xué)科的重要組成部分，是理論教學(xué)的深化和補(bǔ)充，是理論與實(shí)踐相結(jié)合的最佳途徑，是科研和工程技術(shù)人員解決環(huán)境污染治理中各種問(wèn)題的一個(gè)重要手段。本課程以實(shí)踐環(huán)節(jié)為主，圍繞理論課教學(xué)內(nèi)容開(kāi)設(shè)多項(xiàng)環(huán)境工程學(xué)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，課程旨在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)控制的能力，鍛煉學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力。通過(guò)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的鍛煉，使學(xué)生熟練進(jìn)行各種環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)技能。課程可鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的自主性，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與趣味性。課程目標(biāo)(Course Objectives, CO)對(duì)應(yīng)的專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo) (Learning Objectives, LO)或?qū)嵺`能力標(biāo)準(zhǔn) (Practical Abilbiy, PA)(CO1)掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本知識(shí)(LO1) 動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、運(yùn)行啟動(dòng)、調(diào)試和運(yùn)行控制等過(guò)程。(CO2)掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法與工具使用技術(shù)(LO2)使學(xué)生學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象、能動(dòng)性地處理實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題(CO3)獨(dú)立設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)(LO3) 掌握環(huán)境工程開(kāi)發(fā)性的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。教學(xué)方式(Pedagogical Methods,PM)PM1.講授法教學(xué) 學(xué)時(shí) %PM2.研討式學(xué)習(xí)學(xué)時(shí) %PM3.案例教學(xué)學(xué)時(shí) %PM4.網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 學(xué)時(shí) %PM5.角色扮演教學(xué) 學(xué)時(shí) %PM6.體驗(yàn)學(xué)習(xí) 學(xué)時(shí) %PM7.服務(wù)學(xué)習(xí) 學(xué)時(shí) %PM8.自主學(xué)習(xí) 學(xué)時(shí) %考核方式(Evaluation Methods,EM)EM1.課堂測(cè)試%EM 2.期中考試%EM3.期末考試 %EM4.作業(yè)撰寫(xiě)%EM5.實(shí)驗(yàn)分析報(bào)告%EM6.期末報(bào)告 %EM7.課堂演講%EM8.論文撰述 %EM9.出勤率 %EM10.口試%EM11.設(shè)計(jì)報(bào)告 % %2實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容（實(shí)驗(yàn)類(lèi)別分五種：演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計(jì)性、其它）課次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng)實(shí) 驗(yàn) 教 學(xué) 主 要 內(nèi) 容學(xué)時(shí)課程目標(biāo)教學(xué)方式評(píng)估方式實(shí)驗(yàn)類(lèi)別1臭氧高級(jí)氧化技術(shù)降解有機(jī)污染物通過(guò)此實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解高級(jí)氧化技術(shù)概念、臭氧氧化有機(jī)物機(jī)理、影響臭氧氧化有機(jī)物的因素以及控制策略，了解有機(jī)污染物降解的化學(xué)處理技術(shù)種類(lèi)，認(rèn)識(shí)有機(jī)物臭氧氧化現(xiàn)象，使學(xué)生掌握有機(jī)污染物臭氧處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法等。3CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型2過(guò)氧化氫-鐵鹽處理高濃度有機(jī)廢水通過(guò)此實(shí)驗(yàn)使學(xué)生熟悉過(guò)氧化氫-鐵鹽處理高濃度有機(jī)廢水的機(jī)理、掌握該實(shí)驗(yàn)的操作技能，使學(xué)生能明確影響過(guò)氧化氫-鐵鹽處理有機(jī)廢水的因素，并探尋最佳處理方法。并使學(xué)生學(xué)會(huì)有機(jī)污染物的降解評(píng)價(jià)方法等。3CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型3零價(jià)鐵制備與硝酸鹽的處理實(shí)驗(yàn)研究通過(guò)此實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解零價(jià)鐵的制備方法，掌握零價(jià)鐵的化學(xué)還原制備方法，了解制備材料的表征技術(shù)，使學(xué)生學(xué)會(huì)零價(jià)鐵的制備。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中讓學(xué)生明白零價(jià)鐵處理硝酸鹽的機(jī)理，學(xué)生實(shí)驗(yàn)中探尋零價(jià)鐵處理硝酸鹽的影響因素，并確定最佳條件。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型4復(fù)合污染對(duì)土壤尿酶活性影響實(shí)驗(yàn)(一)通過(guò)此實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明白復(fù)合污染概念與趨勢(shì)，復(fù)合污染的研究方法，土壤污染的表征手段，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使學(xué)生明白尿酶對(duì)土壤指標(biāo)的意義與土壤尿酶的測(cè)定方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果使學(xué)生掌握復(fù)合污染對(duì)土壤尿酶的影響結(jié)果。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型5復(fù)合污染對(duì)土壤尿酶活性影響實(shí)驗(yàn)(二)通過(guò)此實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明白復(fù)合污染概念與趨勢(shì)，復(fù)合污染的研究方法，土壤污染的表征手段，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使學(xué)生明白尿酶對(duì)土壤指標(biāo)的意義與土壤尿酶的測(cè)定方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果使學(xué)生掌握復(fù)合污染對(duì)土壤尿酶的影響結(jié)果。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型6多孔功能膜材料制備及吸附環(huán)境水中污染物應(yīng)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(jié)構(gòu)以及多元的化學(xué)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(yīng)所得到的產(chǎn)物通過(guò)室溫陳化或水熱處理后，進(jìn)行洗滌，過(guò)濾等處理，最后通過(guò)化學(xué)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(shè)計(jì)型7多孔功能膜材料制備及吸附環(huán)境水中污染物應(yīng)用(二)對(duì)所制得的多孔功能膜材料進(jìn)行吸附性能測(cè)試與評(píng)價(jià)。掌握吸附性能測(cè)試方法，在密閉體系下于室溫?cái)嚢枰欢▽?shí)踐達(dá)到吸附平衡，離心分離，收集上清液并檢測(cè)水中有機(jī)溶劑的濃度。計(jì)算多孔功能膜材料對(duì)污染物質(zhì)的吸附率和吸附量。掌握吸附動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算方法和吸附等溫線繪制方法。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型8生物質(zhì)炭對(duì)環(huán)境典型染料廢液的吸附掌握生物質(zhì)炭制備方法，了解生物質(zhì)炭制備過(guò)程，探討生物質(zhì)源，加熱溫度，反應(yīng)時(shí)間，碳化率等因素對(duì)生物質(zhì)炭材料的結(jié)構(gòu)和吸附性能的影響。對(duì)所制得的生物質(zhì)炭進(jìn)行吸附性能測(cè)試與評(píng)價(jià)。掌握吸附性能測(cè)試方法，在密閉體系下于室溫?cái)嚢枰欢▽?shí)踐達(dá)到吸附平衡，過(guò)濾分離，收集上清液并檢測(cè)水中有機(jī)溶劑的濃度。計(jì)算生物質(zhì)炭材料對(duì)污染物質(zhì)的吸附率和吸附量。掌握吸附動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算方法和吸附等溫線繪制方法。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型9納米催化材料協(xié)同光降解處理染料廢水實(shí)驗(yàn)研究近年來(lái)逐漸發(fā)展起來(lái)的光催化降解技術(shù)為解決這一問(wèn)題提供了良好的途徑。在常見(jiàn)的半導(dǎo)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(wú)毒、對(duì)不同類(lèi)型污染物的強(qiáng)氧化性等特點(diǎn)，使其在環(huán)境治理方面具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。利用TiO2光催化降解技術(shù)處理難降解的印染廢水問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注，TiO2光催化技術(shù)能徹底分解有機(jī)污染物，并使之完全轉(zhuǎn)化為CO2、H2O等無(wú)害物質(zhì)，避免了二次污染。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型10磁性混凝劑制備及其在環(huán)境污染領(lǐng)域應(yīng)用研究（一）掌握一種硅包覆鐵基磁性材料的制備方法。通過(guò)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(duì)鐵基納米磁性材料進(jìn)行表面包覆，然后使用共價(jià)結(jié)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(jié)構(gòu)以及較好的磁性能。通過(guò)所選定的實(shí)驗(yàn)方法，確定并研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精度、誤差因素及解釋有關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型11磁性混凝劑制備及其在環(huán)境污染領(lǐng)域應(yīng)用研究（一）了解磁性材料在環(huán)境工程中的應(yīng)用領(lǐng)域及應(yīng)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(jìn)行比較，讓學(xué)生了解并確認(rèn)該混凝劑的易分離和高效混凝的效能。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型12固相萃取-色譜測(cè)定水中農(nóng)藥通過(guò)此實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解固相萃取樣品前處理的原理與方法，學(xué)會(huì)固相萃取儀的使用方法及注意事項(xiàng)，掌握液相色譜測(cè)定農(nóng)藥的方法。同時(shí)了解環(huán)境樣品中污染物測(cè)定的基本步驟等。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型13液液分配-色譜測(cè)定有水中農(nóng)藥通過(guò)此實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解液液分配萃取液體樣品中目標(biāo)化合物的前處理方法的原理，學(xué)會(huì)液分配萃取萃取方法及注意事項(xiàng)，掌握色譜測(cè)定有農(nóng)藥的方法。同時(shí)了解環(huán)境樣品中污染物測(cè)定的基本步驟等。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型14薄層板制備與分離應(yīng)用通過(guò)此實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解薄層色譜的原理，掌握薄層板的制備步驟、注意事項(xiàng)，掌握薄層分離的操作技術(shù)，掌握薄層分離的流動(dòng)相配制與調(diào)試優(yōu)化。使學(xué)生掌握薄層分離的應(yīng)用與發(fā)展趨勢(shì)。4CO1CO2PM6EM5EM9設(shè)計(jì)型學(xué)時(shí)合計(jì)（52選30）3.實(shí)驗(yàn)的主要儀器設(shè)備(可根據(jù)需要自行添加行)序號(hào)儀器名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格歸屬實(shí)驗(yàn)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(jī)環(huán)境污染治理4紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)環(huán)境污染治理5離心機(jī)環(huán)境污染治理4.實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)具體要求自編的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)包括3項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，每個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?，?shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或步驟，結(jié)果分析或?qū)嶒?yàn)作業(yè)等四部分組成。5.實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容及要求實(shí)驗(yàn)報(bào)告包括材料和方法、結(jié)果和討論。寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)：（1）按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的格式簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，基本要求，?shí)驗(yàn)內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)原理。 （2）簡(jiǎn)潔表