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《环境监测》课程教学大纲 《Environment Monitoring》Syllabus
总学时数：50 学分数：适用专业：环境工程（086班）执笔者：
张丰如
编写日期：2009年12月30日
一、课程的教学目的、性质与任务
环境监测课程为环境工程专业必修专业基础课之一。环境监测是通过对影响环境质量因素的代表值的测定，确定环境质量及其变化趋势的一门科学，它是环境科学的一个重要分支学科，是后续专业课程的基础课。主要任务是使学生掌握水体、大气、土壤、生物、固体废物及噪声污染的监测方法和基本原理，以及监测结果的计算和统计方法；对布点、采样、监测技能等方面得到基本训练，为从事环境监测、污染调查、环境质量评价、环境污染治理及效益评价和环境管理奠定坚实的基础。
二、课程教学基本要求
本课程学习要求学生具有无机化学（或普通化学）、有机化学、分析化学、物理化学及仪器分析等课程的基本知识，了解环境监测在环境科学和环境保护工作中的地位和作用。
通过该课程的学习，学生应该：①掌握常规监测项目的基本原理、方法、技术并能在环境工程中应用；② 具备制订监测方案的能力，包括污染源调查、布点和采样、监测方法选择及方案实施，对环境监测中遇到的问题应有独立分析与解决的能力，针对实验中涉及的项目应能熟练操作；③掌握监测过程质量保证的内容和方法、实验的关键环节、干扰消除方法，能正确地进行数据处理；④了解环境监测新方法、新技术及其发展趋势。
三、本课程与其他课程的关系
本课程需要以化学、物理、生物学、仪器分析、教学等学科知识为基础，是学习废水污染与治理、空气污染与治理、噪声污染与控制、环境管理、环境评价等课程的基础。
四、大纲内容
第一章 绪论：2学时
（一）教学基本内容
1、环境监测的目的和分类
2、环境监测特点和监测技术概述
3、环境标准
（二）教学基本要求
1、了解环境监测的目的及分类；
2、了解环境污染的特点及监测特点；
3、了解优先污染物和优先监测的概念；
4、掌握制订环境标准的原则及制订环境标准的作用、分类、分级情况；
5、掌握水质各类标准的应用范围；大气质量各类标准的适用范围。
（三）重点与难点
环境监测的分类、环境标准的作用与分类及制订环境标准的原则为本章重点；难点是对环境污染的特点及环境监测特点的理解。
（四）思考题
1、环境监测的概念、目的和分类和特点。
2、环境监测的任务是什么？
3、环境标准的概念、作用和分类。
第二章 水和废水监测：16学时
（一）教学基本内容
1、水质污染与监测：水资源及其水质污染；水质监测的对象和目的；监测项目；水质监测分析方法；
污染物形态分析
2、水质监测方案的制定：地面水监测方案；地下水监测方案；水污染源监测方案
3、水样的采集和保存：地面水样、地下水样、废水样品、底质样品的采集；流量的测定；水样的运输和保存
4、水样的预处理：水样的消解；富集与分离
5、物理指标检验：水温，颜色，臭，残渣，电导率，浊度，矿化度与电导率，透明度，氧化还原电位
6、金属化合物的测定：汞、镉、铅、铜、锌、铬、砷、其他金属化合物
7、非金属无机物的测定：酸度和碱度，DO，pH值，氰化物，氟化物，硫化物，含氮化合物，其他污染物
8、有机污染物的测定：COD，BOD，TOC，TOD，高锰酸盐指数，挥发酚，矿物油
9、底质监测：底质监测的意义和目的；样品采集；样品的制备、分解和提取；污染物质的测定
10、活性污泥性质的测定：活性污泥中的微生物；活性污泥性质的测定
（二）教学基本要求
1、了解水资源情况及水体主要污染物的分类情况；
2、掌握水质监测方案的制订方法；
3、掌握水质的布点、采样、保存方法；
4、了解水样的一般预处理方法；
5、掌握各种污染物国家标准监测方法的原理、监测技术、监测结果数据的处理方法；
6、了解各种污染物与国家标准方法等效的监测方法的原理、监测技术及结果处理。
（三）重点与难点
监测范围的水体采样点的合理布设、选择合适的采样方法、选择合适的保存方法、正确的水样的预处理方法以及COD、BOD、挥发酚、氰化物、含氮化合物、SS、高锰酸盐指数、TOC、细菌总数、总大肠菌群等的测定为本章的重点；本章难点是污染物监测方法原理的理解及监测结果的数据处理。
（四）思考题
1、简明说出监测各类水体水质的主要目的和确定监测项目的原则。
2、地面水水体监测方案的确定、监测点及监测断面的设置。
3、工业废水污染源采样点布设及代表性水样的采集。
4、瞬时水样、混合水样、综合水样、平均混合水样、平均比例混合水样的采集原则及方法。
5、水样的典型保存方法与适用条件。
6、水样预处理的目的及内容、预处理的方法。
7、几种重点污染物监测方法与干扰消除方法。
8、测定BOD时稀释倍数的确定方法、稀释水的制备与要求、接种稀释水的制备方法。
第三章
空气和废气监测：10学时
（一）教学基本内容
主要介绍大气环境监测的基本要求、原则、主要监测方法和仪器的基本原理。
1、空气污染基本知识：大气、空气和大气污染，空气污染对人和生物的危害，大气污染物及其存在状态，大气污染物的时空分布特点，大气污染源
2、空气污染监测方案的制定：监测目的，有关资料的收集，监测项目，监测网点的布设，采样时间和采样频率，采样方法和仪器，监测方法
3、空气样品的采集方法和采样仪器：直接采样法、富集采样法，采样仪器，采样频率，采样记录，大气中污染物浓度表示方法与气体体积换算
4、气态和蒸气态污染物质的测定：SO2、NOX、CO的的测定，光化学氧化剂和臭氧的测定，硫酸盐化速率的测定，氟化物的测定，其他污染物的测定
5、颗粒物的测定：TSP、IP的测定，自然降尘的测定，TSP中主要组分的测定
6、降水监测：布设采样点的原则，样品的采集，降水中组分的测定
7、污染源监测：固定污染源监测，流动污染源监测
8、标准气体的配制：标准气体的制取，标准气体的配制方法
（二）教学基本要求
1、了解空气污染对人和生物的危害；各种空气污染物的存在状态及时空分布特点，有哪些污染源；
2、能够根据监测目的确定监测项目，并根据监测区域污染源的分布特点布设采样网点及确定采样时间和频率；
3、能够根据污染物的存在状态、浓度、污染源的特点及所采用的监测方法，正确选用合适的采样仪器和采样方法；
4、掌握二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂、臭氧、总烃及非甲烷烃、氟化物、汞蒸汽等气态、蒸气态污染物的国家标准测定方法的原理及测定技术，了解先进的仪器测定方法的原理；
5、掌握各种颗粒物的测定方法及测其化学组分时，样品的预处理方法；
6、了解测定大气降水的目的，并能进行布点采样，对降水中的组分进行测定；
7、掌握对烟气的温度、压力的测定方法，并能利用测得的数据进行烟气流速、流量含湿量的计算；
8、了解流动污染源各种污染物的采样监测方法；
9、掌握标准气体的两种类型的配制方法及使用范围。
（三）重点与难点
根据污染源的特点布设采样网点、根据污染物的特点及监测目的正确选择采样仪器和采样方法、大气质量现状监测、气态污染物的监测、固定源的监测为本章的重点；本章的难点是气态污染物的监测。
（四）思考题
1、大气中的污染物以哪些形态存在？它们是怎样产生的？
2、大气污染监测方案的制订。
3、大气样品的采集方法有哪些？
4、大气颗粒物的类别及测定。
5、大气降水布设采样点的原则是什么？
6、标准气体如何配制？
7、如何利用植物监测大气污染？
第四章
固体废物监测：2学时
（一）教学基本内容
1、固体废物概述
2、固体废物样品的采集和制备：样品的采集，样品的制备，样品水分的测定，样品的保存
3、有害特性的监测方法：急性毒性的初筛实验，易燃性的实验方法，腐蚀性的实验方法，反应性的实验方法，浸出毒性实验
4、生活垃圾和卫生保健机构废弃物的监测：城市垃圾及其分析，生活垃圾特性分析，渗沥水分析
5、有害物质的毒理学研究方法
（二）教学基本要求
1、了解工业有害固体废物的特性；
2、了解各种情况下固体废物的采样方法、制备方法、保存方法及预处理方法；
3、掌握有害特性的监测方法及有害物质的毒理学研究方法；
4、了解垃圾的特性分析方法。
（三）重点与难点
固体样品的采样和制备、有害物质的毒理学研究方法为本章的重点；难点是固体样品的采样和制备、对半数致死剂量的确定。
（四）思考题：
1、固体废物的定义和分类。
2、有害废物有害特性的介定。
3、固体样品的采样和制备。
4、生活垃圾特性分析。
第五章
土壤质量监测：2学时
（一）教学基本内容
1、土壤基本知识：土壤组成和土壤背景值
2、土壤环境质量监测方案
3、土壤样品的采集与加工管理：土壤样品制备与保存
4、土壤样品的预处理
5、土壤污染物的测定：土壤样品的测定
（二）教学基本要求
1、了解土壤的组成性质及受污染的特点；
2、会采集具有代表性的土壤样品；会选用正确的制备方法和保存方法；
3、掌握测定不同项目时测定前的预处理方法及测定方法。
（三）重点与难点
采集具有代表性的土壤样品及选择正确的制备方法和保存方法为本章重点；难点是土壤元素背景值的常用表达方法、土壤样品的前处理。
（四）思考题：
1、土壤的组成及土壤背景值的定义。
2、土壤样品如何制备？
第六章
环境污染生物监测：2学时
（一）教学基本内容
1、水环境污染生物监测
2、空气污染生物监测
3、生物污染监测
4、生态监测
（二）教学基本要求
1、掌握水环境污染生物群落监测方法；
2、掌握空气污染植物监测方法；
3、了解生物测试法的原理；
4、了解污染物在动、植物体内的分布规律及污染途径；
5、掌握生物样品的采集制备方法及测定污染物时样品的预处理方法；
6、了解常用的测定方法。
（三）重点与难点
水环境污染生物群落测试方法、生物样品的预处理为本章的重点；本章的难点是选择合适的布点及采样方法和对样品的制备。
（四）思考题：
1、植物样品如何制备？
2、生物样品的预处理方法有哪些？
3、常用的污染物的分析方法有哪些？
第七章
噪声监测：4学时
（一）教学基本内容
1、声音和噪声
2、声音的物理特性和量度：①声波、频率、声速；②声功率、声强、声压；③分贝、声压级
3、噪声的物理量和主观听觉的关系：响度和响度级，计权声级、统计声级，等效连续声级，噪声的频谱分析
4、噪声测量仪器：声级计，其他噪声测量仪器
5、噪声标准
6、噪声监测：城市环境噪声监测，工业企业噪声监测，交通噪声监测，机场周围飞机噪声测量
7、振动及测量方法
（二）教学基本要求
1、了解声音的物理特性，搞清楚其量度方法；
2、搞清楚噪声的物理量和主观听觉的关系；
3、掌握各种噪声的测量方法和计算方法；
4、了解噪声的标准，并能进行比较。
（三）重点与难点
噪声来源与分类，声功率、声强、声压与级，噪声叠加，噪声的各种表示方法及计算方法，等效连续声级，噪声测量仪器，城市环境噪声、工业企业噪声、交通噪声的监测及为本章的重点；本章难点是对响度、响度级、计权声级的理解，及噪声频谱分析。
（四）思考与练习题：
1、噪声及来源、分类。
2、声压级、声功率级、声强级及表示方法，分贝的物理意义。
3、噪声叠加的原理与方法。
4、计权声级及其在噪声测量中的作用。
5、等效连续声级与统计声级。
6、频谱分析的目的。
7、普通声级计的使用。
8、各种噪声的测定方法与注意事项。
第八章
环境中放射性污染监测：2学时
（一）教学基本内容
1、基础知识：放射性及类型、来源及对人体的危害，照射量和剂量
2、环境中的放射性：环境中放射性的来源，放射性核素在环境中的分布，人体中放射性核素及其危害
3、放射性辐射防护标准：我国《放射防护规定》中的部分标准，其他国家和机构发布的有关环境放射性标准
4、放射性测量实验室及检测仪器：放射性测量实验室，放射性检测仪器
5、放射性监测：监测对象及内容，放射性样品的采集及监测方法
（二）教学基本要求
1、了解放射性污染的来源、计量方法及危害；
2、了解一般监测仪器的工作原理。
（三）重点与难点：
放射性监测对象及内容，放射性监测方法。
（四）思考与练习题
1、什么是放射性活度、半衰期、照射量和剂量？
2、造成环境放射性污染的原因有哪些？放射性污染对人体产生哪些危害？
3、常用的测量放射性的检测器有哪些？
4、放射性的监测方法有哪些？
第九章
环境监测质量保证：8学时
（一）教学基本内容
1、质量保证的意义和内容
2、实验室认可和计量认证/审查认可概述
3、监测实验室基础：实验用水，试剂和试液，实验室的环境条件，实验室的管理及岗位责任制
4、监测数据的统计处理和结果表述：基本概念，数据处理与结果表述，统计检验，直线相关和回归，方差分析
5、实验室质量保证：名词解释，实验室内质量保证，实验室间质量控制
6、标准分析方法和分析方法标准化：标准分析方法，分析方法标准化，监测实验室间的协作试验
7、环境标准物质：标准物质及分类，环境标准物质及定值
8、环境监测管理：环境监测管理的内容和原则
9、质量保证检查单和环境质量图：质量保证检查单，环境质量图
（二）教学基本要求
1、了解进行质量保证活动的意义和方法；
2、了解实验室认可和计量认证/审查认可的概念及它们之间的关系；
3、了解为了保证监测质量对监测实验室的要求；
4、掌握监测数据的统计处理方法及结果的表示方法；
5、学会检查检测过程的可靠性及监测结果的可靠程度；
6、了解质量保证检查单和环境质量图的使用方法。
（三）本章重点、难点
监测数据的统计处理方法及结果的表示、实验室内的质量保证为本章的重点；本章难点是监测数据的统计检验、方差分析。
（四）思考与练习题
1、实验室质量控制的意义与内容。
2、准确度、精密度的表示与作用。
3、监测误差产生的原因及减少的方法。
4、监测质量控制图的作用与绘制方法。
5、监测数据的统计检验方法。
第十章
连续自动监测技术与简易监测方法：2学时
（一）教学基本内容
1、空气污染连续自动监测系统：组成，监测仪器及污染物的监测方法
2、水污染连续自动监测系统的：组成，监测仪器及各污染指标的监测方法
3、工厂企业环境自动监测系统
4、遥感监测技术
5、简易监测方法
6、突发性环境污染事故的应急监测
（二）教学基本要求
1、了解几种简易监测方法的原理及应用情况；
2、对自动监测系统的作用和功能有一定的了解；
3、了解突发性环境污染事故的应急监测方法和处置方法。
五、学时分配
本课程总学时数为50学时，学时分配如下：
章次 章名 学时数 第一章 绪论 2 第二章 水和废水监测 16 第三章 空气和废气监测 10 第四章 固体废物监测 2 第五章 土壤质量监测 2 第六章 环境污染生物监测 2 第七章 噪声监测 4 第八章 环境放射性监测 2 第九章 监测过程的质量保证 8 第十章 连续自动监测技术与简易监测方法 2 合计 50
六、教材和教学参考书
教材：奚旦立等编.环境监测(第三版)（普通高等教育“十五”国家级规划教材）.北京：高等教育出版社，2004：7 参考书：
（1）国家环保总局水和废水监测分析方法编委会.水和废气监测分析方法（第四版）.北京：环境科学出版社，2002（2）奚旦立等编.环境工程手册——环境监测卷.北京：高等教育出版社，1998（3）蒋展鹏等编.环境工程监测.北京：清华大学出版社，1990（4）国家环保局.环境监测质量保证手册.北京：化学工业出版社
（5）国家环保局.空气和废气监测分析方法（第四版）.北京：环境科学出版社（6）吴鹏等.环境空气监测质量保证手册.北京：环境科学出版社
七、大纲编写说明
（一）本课程是环境科学专业、环境工程专业、给水排水专业的必修专业主干课。它的先修课是无机化学、分析化学、有机化学、仪器分析。因此，本课程不再重复介绍分析化学和仪器分析中的基本原理及相关仪器，在有关部分只是直接加以应用。
（二）本课程是实践性、应用性很强的课程，建议建议同时开设实验课。其理论课与实验课教学时数为2：1；同时还应安排一周时间开综合实验课，以加强对学生动手能力的培养，这是实践性教学的一个很重要的部分。
（三）在教学大纲规定的基本要求内，教师可根据学生的实际水平、接受能力，因材施教。在教学内容处理、教学环节安排等方面可灵活掌握。但第二章、第三章、第九章是重点。对固体废弃物、土壤、生物监测等章节，重点介绍样品的采集、制备和测定前的预处理方法。
