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1、环境化学实验一、说明（一）课程性质专业限选课程。（二）教学目的环境化学实验包括环境分析化学、环境污染化学和污染控制化学三部分内容，重点是环境污染化学部分，着重探讨污染物来源及其在环境介质中的存在形态、浓度水平和迁移、转化与降解等环境行为及其影响因素等。通过环境化学实验课程的学习，深化环境化学课程讲授的基本知识，促进对环境化学领域研究动态及前沿的理解，掌握研究环境化学问题的基本方法和手段，提高实验数据科学分析能力和实验技能，使学生具备初步的独立科研能力。（三）教学内容依据新的环境化学实验教学大纲，将整个教学环节分为“基础性实验”和“综合设计性实验”（项目总表）两个部分，增加了以独立科研能力培养为
2、目标的“综合设计性实验”环节。在“综合设计性实验”环节中，教师设计了多个研究题目供学生参考选择，要求学生在查阅文献的基础上，写出开题报告，并在教师的配合下自行设计实验方案、自行准备实验所需的材料。在研究过程中，实验室（包括仪器设备）向学生开放，在教师的配合下学生自主进行实验活动。在学期末，学生应完成一篇符合规范的研究论文。（四）教学时数36 学时。（五）教学方式实验教学。二、 本文（一）基本要求通过该实验课程的学习，学生应熟练掌握环境化学的基本实验技能，了解环境化学领域当前国际最新研究动态和研究方法。（二）项目总表实验内容和层次的划分实验内容和层次的划分序号序号实验内容实验内容学时数学时数项目
3、项目类型类型实验实验层次层次1环境空气中挥发性有机物的污染评价8 82室内空气中多环芳烃的污染分析8 8必做必做（选一）（选一）3水体富营养化程度评价-水体中总磷和叶绿素含量测定8 84水体自净程度的指标-“三氮”的测定8 85水中氟化物的测定与评价8 86水中重金属的污染评价8 87水中痕量有毒有机污染物的分析8 88有机物的正辛醇-水分配系数8 8必做必做（选一）（选一）9土壤阳离子交换容量101010底泥对苯酚的吸附作用1010必做必做（选一）（选一）基础性实验基础性实验11沉积物中铁、锰的形态分析101012土壤中农药的残留101013重金属在土壤植物中的迁移转化1014农药在土壤中的
4、环境化学行为（迁移）1015鱼体内氯苯类有机污染物的分析1016邻苯二甲酸酯的微生物降解10必做（选一）综合性实验（三）实验内容与要求实验一环境空气中挥发性有机物的污染评价实验一环境空气中挥发性有机物的污染评价实验目的实验目的1. 了解 VOCs 的成分、特点。 2. 了解气相色谱法测定环境中 VOCs 的原理，掌握其基本操作。实验原理实验原理将空气中苯、甲苯、乙苯、二甲苯等挥发性有机化合物吸附在活性炭采样管上，用二硫化碳洗脱后，经色谱柱分离，火焰离子化检测器测定，以保留时间定性，峰高（或峰面积）外标法定量。本法检出限：苯 1.25ng；甲苯 1.00ng；二甲苯（包括邻、间、对）及乙苯均为
5、2.50ng。当采样体积为 100L 时，最低检出浓度苯为 0.005mg/m3；甲苯为 0.004 mg/m3；二甲苯（包括邻、间、对）及乙苯均为 0.010mg/m3。仪器设备及试剂仪器设备及试剂1. 仪器(1) 容量瓶； (2) 移液管； (3) 微量注射器；(4) 带火焰离子化检测器（FID）气相色谱仪；(5) 空气采样器；(6) 采样管。2. 试剂(1) 色谱纯试剂苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、邻二甲苯、对二甲苯和间二甲苯；(2) 二硫化碳；(3) 苯系物标准贮备液。实验二实验二 室内空气中多环芳烃的污染分析室内空气中多环芳烃的污染分析实验目的实验目的1. 掌握室内空气中 PAHs 样品
6、采集、提取和分析常用的方法。2. 掌握高效液相色谱仪的测定原理及使用方法。3. 分析评价室内空气中 PAHs 的浓度现状及形态分布。 实验原理实验原理室内空气中 PAHs 的污染现状分析包括样品的采集，前处理及分析。本实验用 XAD-2 和玻璃纤维滤膜分别采集空气中气态、颗粒态 PAHs；用二氯甲烷作萃取剂，超声提取样品中 PAHs，氮气吹干浓缩样品中 PAHs；采用梯度淋洗结合可波长切换荧光检测器的高效液相色谱法测定样品中痕量 PAHs峰高或峰面积，以外标法进行定量。通过测定分析，评价室内空气中 PAHs 的污染水平及形态分布。仪器设备及试剂仪器设备及试剂1. 仪器(1) 带荧光检测器或紫外
7、检测器的高效液相色谱仪；(2) 小体积气体采样泵；(3) 超声振荡器；(4) 电动离心机；(5) 比色管；(6) 离心管；(7) 移液管；(8) 采样管；(9) XAD-2；(10) 玻璃纤维滤膜；(11) 过滤器；(12) 密封膜。2. 试剂(1) PAHs 标准储备液；(2) PAHs 标准工作液；(3) 分析纯二氯甲烷、乙氰；(4) 色谱纯甲醇；(5) 分析纯二甲亚枫；(6) 高纯氮气；(7) 重蒸水。实验三水体富营养化程度的评价实验三水体富营养化程度的评价-水体中总磷和叶绿素含量的测定水体中总磷和叶绿素含量的测定实验目的实验目的1. 掌握总磷、叶绿素-a 及初级生产率的测定原理及方法。
8、2. 评价水体的富营养化状况。仪器设备及试剂仪器设备及试剂1. 仪器(1) 可见分光光度计；(2) 移液管； (3) 容量瓶； (5) 比色管；(6) BOD 瓶； (7) 具塞小试管；(8) 玻璃纤维滤膜、剪刀、玻棒、夹子；（9） 多功能水质测定仪。2. 试剂(1) 过硫酸铵（固体）；(2) 浓硫酸；(3) 1 mol/L 硫酸溶液；(4) 2 mol/L 盐酸溶液；(5) 6 mol/L 氢氧化钠溶液；(6) 1%酚酞；(7) 丙酮:水（9:1）溶液；(8) 酒石酸锑钾溶液；(9) 钼酸铵溶液；(10) 抗坏血酸溶液；(11)混合试剂；(12) 磷酸盐储备液；(13) 磷酸盐标准溶液。实验
9、四水体自净程度的指标实验四水体自净程度的指标-“-“三氮三氮”的测定的测定实验目的实验目的1. 掌握测定三氮的基本原理和方法。2. 了解测定三氮对环境化学研究的作用和意义。仪器设备及试剂仪器设备及试剂(1) 玻璃蒸馏装置；(2) pH 计；(3) 恒温水浴；(4) 分光光度计；(5) 电炉；(6) 比色管；(7) 陶瓷蒸发皿；(8) 移液管；（9）容量瓶。实验五水中氟化物的测定和评价实验五水中氟化物的测定和评价实验目的实验目的1. 掌握用电位法测定水中氟含量的原理和基本操作。2. 初步了解氟与人体健康的关系。实验原理实验原理氟离子选择性电极的传感膜为氟化镧单晶片，与含氟的试液接触时，电池的电动
10、势(E)随溶液中氟离子活度的变化而改变(遵守能斯特方程)。本方法的检测限范围为 0.051900mg/L。仪器设备及试剂仪器设备及试剂1. 仪器(1) 氟离子选择电极；(2) 饱和甘汞电极或氯化银电极；(3) 离子活度计、毫伏计或 pH 计；(4) 磁力搅拌器，聚乙烯或聚四氟乙烯包裹的搅拌子；(5) 聚乙烯杯。2. 试剂(1) 氟化物标准贮备液；(2) 氟化物标准溶液；(3) 乙酸钠溶液；(4) 总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)；(5) 盐酸溶液。所用水为去离子水或无氟蒸馏水。实验六水中重金属的污染评价实验六水中重金属的污染评价实验目的实验目的了解重金属的测定方法，掌握原子吸收分光光度分析
11、技术。实验原理实验原理火焰原子吸收分光光度法是根据某元素的基态原子对该元素的特征谱线产生选择性吸收来进行测定的分析方法。仪器设备及试剂仪器设备及试剂1. 仪器(1) 原子吸收分光光度计；(2) 振荡器；(3) 电热板；(4) 酸度计；(5) 分液漏斗；(6) 具塞试管。2. 试剂(1) 硝酸；(2) 盐酸；(3) 高氯酸；(4) 氨水；(5) 2%APDC 水溶液；(6) 甲基异丁酮；(7) 铅、镉标准贮备液；(8) 铅、镉标准中间液；(9) 空气；(10) 乙炔气。实验七水中痕量有毒有机污染物的分析实验七水中痕量有毒有机污染物的分析实验目的实验目的了解环境中有机污染物的分析方法，掌握富集水中
12、痕量有机污染物的基本操作技术，了解气相色谱仪的工作原理和使用方法。实验原理实验原理苯胺及甲苯胺具有弱离解性、沸点较高，为半挥发性有机化合物。对于 mg/L 级的苯胺及甲苯胺可采用溶剂萃取法富集，K.D.浓缩器浓缩后进行气相色谱测定。仪器设备及试剂仪器设备及试剂1.仪器(1) 带氢火焰离子化检测器的气相色谱仪；(2) K.D.浓缩器；(3) 恒温水浴；(4) 分液漏斗；(5) 微量注射器。2.试剂(1) 二硫化碳或二氯甲烷；(2) 苯胺标准样；(3) 甲苯胺标准样；(4) 氢氧化钾溶液；(5)氯化钠。实验八有机物的正辛醇实验八有机物的正辛醇- -水分配系数水分配系数实验目的实验目的1. 掌握有机
13、物正辛醇-水分配系数的测定方法。2. 学习使用紫外分光光度计实验原理实验原理正辛醇-水分配系数是平衡状态下有机化合物在正辛醇相和水相中浓度的比值。本实验采用振荡法使对二甲苯在正辛醇相和水相中达到平衡后进行离心，测定水相中对二甲苯的浓度，由此求得分配系数。仪器设备及试剂仪器设备及试剂1. 仪器(1) 紫外分光光度计；(2) 恒温振荡器；(3)离心机；(4) 具塞比色管；(5) 微量注射器；(6) 容量瓶。2. 试剂(1) 正辛醇；(2) 乙醇；(3) 对二甲苯。实验九土壤阳离子交换容量实验九土壤阳离子交换容量实验目的实验目的1. 深刻理解土壤阳离子交换量的内涵及其环境化学意义。2. 掌握土壤阳离
14、子交换量的测定原理和方法。实验内容实验内容本实验采用快速法测定阳离子交换量。土壤中存在的各种阳离子可被某些中性盐（BaCl2）水溶液中的阳离子（Ba2+）等价交换。由于在反应中存在交换平衡，交换反应实际上不能进行完全。当增大溶液中交换剂的浓度、增加交换次数时，可使交换反应趋于完全。交换离子的本性、土壤的物理状态等对交换反应的进行程度有影响。再用强电解质（硫酸溶液）把交换到土壤中的 Ba2+交换下来。由于生成了硫酸钡沉淀，而且氢离子的交换吸附能力很强，交换反应基本趋于完全。通过测定交换反应前后硫酸含量的变化，可以计算出消耗硫酸的量，进而计算出阳离子交换量。用不同方法测得的阳离子交换量的数值差异较
15、大，在报告及结果应用时应注明方法。仪器设备及试剂仪器设备及试剂1. 仪器（1）离心机；（2）离心管；（3）锥形瓶；（4）量筒；（5）移液管；（6）碱式滴定管。2. 试剂 （1）氯化钡溶液；（2）0.1%酚酞指示剂；（3）硫酸溶液；（4）标准氢氧化钠溶液。实验十底泥对苯酚的吸附作用实验十底泥对苯酚的吸附作用实验目的实验目的1. 测定两种底泥对苯酚的吸附等温线，求出吸附常数，比较它们对苯酚的吸附能力。2. 了解水体中底泥的环境化学意义及其在水体自净中的作用。实验原理实验原理试验底泥对一系列浓度苯酚的吸附情况，计算平衡浓度和相应的吸附量，通过绘制等温吸附曲线，分析底泥的吸附性能和机理。采用 4-氨基
16、安替比林法测定苯酚，即在 pH10.00.2 介质中，在铁氰化钾存在下，与 4-氨基安替比林法反应，生成橙色的吲哚酚安替比林染料，其水溶液在波长 510nm 处有最大吸收。用 2 cm 比色皿测量时，酚的最低检出浓度为 0.1mg/L。仪器设备及试剂仪器设备及试剂1. 仪器（1）恒温调速振荡器；（2）低速离心机；（3）可见光分光光度计；（4）碘量瓶；（5）离心管；（6）比色管；（7）移液管。2. 试剂（1）无酚水；（2）淀粉溶液；（3）溴酸钾-溴化钾标准参考溶液；（4）碘酸钾标准参考溶液；（5）硫代硫酸钠标准溶液；（6）苯酚标准储备液；（7）苯酚标准中间液；（8）苯酚标准使用液；（9）缓冲溶液；（10）2% 4-氨基安替比林溶液；（11）8%铁氰化钾溶液。实验十一实验十一 沉积物中铁、锰的形态分析沉积物中铁、锰的形态分析实验目的实验目的1. 明确环境污染物化学形态分析的环境化学意义。2. 了解并掌握用化学提取法进行沉积物中铁、锰化学形态分析的方法。3. 掌握原子吸收测定金属元素含量的原理和方法。实验原理实验原理选择钢铁厂最具特征的铁和锰两个
