環(huán)境化學(xué)實驗

前言

當(dāng)今社會隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，人民生活質(zhì)量的普遍提高，人類在生產(chǎn)、生活的各個方面都在不斷影響和改變著周圍的環(huán)境，同時日益突出的環(huán)境問題也逐漸受到人類的重視。環(huán)境學(xué)科以人類一環(huán)境系統(tǒng)為其特定的研究對象，主要研究環(huán)境在人類活動強烈干預(yù)下所發(fā)生的變化和為了保持這個系統(tǒng)的穩(wěn)定性所應(yīng)采取的對策與措施。環(huán)境問題已經(jīng)成為一個不可忽視的、必須要面對和解決的重大難題。多年來，黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人多次在不同場合提到了環(huán)境問題的重要性，同時對發(fā)展環(huán)境教育給予了極大的關(guān)注。為推進可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施，我國的環(huán)境工作在管理思想和管理制度方面也都發(fā)生了深刻的變化，不僅拓寬了環(huán)境學(xué)科的研究領(lǐng)域急需的綜合性學(xué)科，也使其成為科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域最年輕、最活躍、最具影響的學(xué)科之一。環(huán)境學(xué)科是一門新興的學(xué)科，并且還處在蓬勃發(fā)展之中，許多社會科學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的部門已經(jīng)積極地加入到了環(huán)境學(xué)科的研究當(dāng)中，它們相互滲透、相互交叉，從而使環(huán)境學(xué)科變得更加寬廣和多樣化。為了更好地向社會展示環(huán)境學(xué)科的研究成果，進一步推進環(huán)境學(xué)科的發(fā)展，北京大學(xué)出版社于2007年6月在北京召開了《21世紀全國高等院校環(huán)境系列實用規(guī)劃教材》研討會，會上國內(nèi)幾十所高校的環(huán)境專家學(xué)者經(jīng)過充分討論，研究落實了適合于環(huán)境類專業(yè)教學(xué)的各教材名稱及其編寫大綱，并遴選了各教材的編寫組成員。本系列教材的特點在于：按照高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)與環(huán)境工程專業(yè)對本科教學(xué)的基本要求，參考教育部高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會研究制定的課程體系和知識體系，面向就業(yè)，定位于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。為貫徹應(yīng)用型本科教育由“重視規(guī)模發(fā)展”轉(zhuǎn)向“注重提高教學(xué)質(zhì)量”的工作思路，適應(yīng)當(dāng)前我國高等院校應(yīng)用型教育教學(xué)改革和教材建設(shè)的迫切需要，培養(yǎng)以就業(yè)市場為導(dǎo)向的具備職業(yè)化特征的高等技術(shù)應(yīng)用型人才，本系列教材突出體現(xiàn)教育思想和教育觀念的轉(zhuǎn)變，依據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段的現(xiàn)狀和趨勢進行了精心策劃，系統(tǒng)、全面地研究普通高校教學(xué)改革、教材建設(shè)的需求，優(yōu)先開發(fā)其中教學(xué)急需、改革方案明確、適用范圍較廣的教材。環(huán)境問題已經(jīng)成為人類最為關(guān)注的焦點，每位致力于環(huán)境保護的人士都在為環(huán)境保護盡自己最大的努力，同時還有更多的人加入到這個隊伍中來，為人類能有一個良好的居住環(huán)境而共同努力。參與本系列教材編寫的每一位專家學(xué)者都希望把自己多年積累的知識和經(jīng)驗通過書本傳授給更多的有志于為人類——環(huán)境系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和持續(xù)發(fā)展出一份力的同仁。在本系列教材即將出版之際，我們要感謝參加本系列教材編寫和審稿的各位老師所付出的辛勤勞動。我們希望本系列教材能為環(huán)境學(xué)科的師生提供盡可能好的教學(xué)、研究用書，我們也希望各位讀者提出寶貴意見，以使編者與時俱進，使教材得到不斷的改進和完善。

內(nèi)容概要

本書作為21世紀全國高等院校環(huán)境系列實用規(guī)劃教材之一，主要面向高等教育應(yīng)用型環(huán)境科學(xué)本科專業(yè)，與該系列教材中的《環(huán)境化學(xué)》配套使用。本書共包括22個實驗，內(nèi)容涵蓋大氣環(huán)境化學(xué)、水環(huán)境化學(xué)和土壤／植物環(huán)境化學(xué)等，并涉及部分污染控制化學(xué)的內(nèi)容。本書附有9個附錄，以便讀者查閱。本書既注重對學(xué)生在環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域基本實驗技能的培養(yǎng)和鍛煉，同時也在一定程度上反映了當(dāng)前環(huán)境化學(xué)領(lǐng)域的一些新的研究動態(tài)和方法，在內(nèi)容設(shè)計上特別注意與配套《環(huán)境化學(xué)》教材的銜接，又盡量避免與《環(huán)境監(jiān)測實驗》、《環(huán)境儀器分析實驗》等其他相關(guān)實驗課程重復(fù)，同時還注意適應(yīng)不同層次高校的不同實驗教學(xué)條件，具有很強的實用性和適應(yīng)性?！　”緯勺鳛楦叩仍盒－h(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生的專業(yè)教材，也可作為環(huán)境工程、生態(tài)學(xué)等其他相關(guān)專業(yè)本科生、研究生以及環(huán)境科學(xué)工作者的參考用書。

書籍目錄

實驗一　環(huán)境空氣中直鏈烷烴的光催化氧化反應(yīng)　一、實驗?zāi)康摹《?、實驗原理　三、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗二　交通干線附近空氣中NO和NO的含量日變化規(guī)律　一、實驗?zāi)康摹《嶒炘怼∪?、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗三　環(huán)境空氣中烯烴與臭氧的反應(yīng)　一、實驗?zāi)康摹《嶒炘怼∪?、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗四　環(huán)境空氣中SO液相氧化模擬　一、實驗?zāi)康摹《?、實驗原理　三、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗五　氣體溫室效應(yīng)的測定與評估　一、實驗?zāi)康摹《嶒炘怼∪?、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗六　天然水的主要離子組成　一、實驗?zāi)康摹《嶒炘怼∪?、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗七　湖泊富營養(yǎng)化程度的評價　一、實驗?zāi)康摹《?、實驗原理　三、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗八　有機物的正辛醇-水分配系數(shù)　一、實驗?zāi)康摹《?、實驗原理　三、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗九　水中有機物揮發(fā)速率的測定　一、實驗?zāi)康摹《?、實驗原理　三、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗十　底泥對苯胺和硝基苯的吸附　一、實驗?zāi)康摹《嶒炘怼∪?、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗十一　苯酚的光降解與光催化降解速率測定　一、實驗?zāi)康摹《?、實驗原理　三、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗十二　鄰苯二甲酸二丁酯的微生物降解　一、實驗?zāi)康摹《嶒炘怼∪?、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗十三　甲萘威在水環(huán)境中的水解　一、實驗?zāi)康摹《嶒炘怼∪?、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗十四　水體中懸浮顆粒物和表層沉積物對重金屬的富集、、　一、實驗?zāi)康摹《?、實驗原理　三、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗十五　工業(yè)廢水與生活污水的OD與OD的相關(guān)性　一、實驗?zāi)康摹《嶒炘怼∪?、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗十六　河流沉積物中汞的存在形態(tài)分析　一、實驗?zāi)康摹《?、實驗原理　三、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗十七　土壤中鉛和銅的形態(tài)分析　一、實驗?zāi)康摹《?、實驗原理　三、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗十八　土壤中的有機氯農(nóng)藥殘留　一、實驗?zāi)康摹《嶒炘怼∪?、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗十九　銅在不同土壤-溶液體系中的分配　一、實驗?zāi)康摹《?、實驗原理　三、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗二十　土壤-糧食體系中的重金屬　一、實驗?zāi)康摹《嶒炘怼∪?、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗二十一　活性炭吸附法處理廢水　一、實驗?zāi)康摹《?、實驗原理　三、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題實驗二十二　Fenton氧化法處理模擬有機廢水　一、實驗?zāi)康摹《?、實驗原理　三、儀器和試劑　四、實驗步驟　五、數(shù)據(jù)處理與分析　六、注意事項　七、思考題附錄1　實驗室安全常識附錄2　實驗室常用器皿的洗滌附錄3　實驗室常用純水的制備附錄4　常見環(huán)境樣品采集方法概述附錄5　常見基準(zhǔn)物質(zhì)附錄6　常見酸堿的解離常數(shù)附錄7　常見標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制及其pH附錄8　市售酸堿試劑的基本特征附錄9　環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)摘編參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：生物降解是引起有機污染物降解的最重要的環(huán)境過程之一。微生物把各種有機物作為營養(yǎng)物，將其分解為簡單的無機物，從中攝取構(gòu)成本身細胞的材料和活動所需的能量，借以進行生長和繁殖等生命活動。分解有機物的微生物主要是細菌，其他微生物如藻類和原生動物也會參與這一過程。微生物對有機物的氧化分解作用往往會超過一般的化學(xué)氧化作用。如大部分生物氧化作用可在比化學(xué)氧化低得多的溫度條件下完成，有些難以進行化學(xué)氧化的有機物卻可順利進行生物氧化。鄰苯二甲酸酯是自然水體中廣泛存在的人工合成有機化合物，主要用做塑料的增塑劑，屬于美國環(huán)保局和我國的優(yōu)先監(jiān)測污染物，具有一定的代表意義。鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）就是其中之一。作為一種環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，它嚴重危害著人群健康，本實驗選用它作為待降解的有機物。由于水體的營養(yǎng)狀況和光照都會影響微生物的繁殖和生長，改變水中微生物的總量和結(jié)構(gòu)，進而影響有機物在水環(huán)境中的生物降解效率。因此本實驗中還考慮了光照和營養(yǎng)物質(zhì)含量對DBP生物降解速率的影響。一、實驗?zāi)康模?）了解微生物對有機化合物降解的基本原理。（2）掌握研究有機物微生物降解的實驗方法和技術(shù)。（3）學(xué)習(xí)氣相色譜儀原理及應(yīng)用。二、實驗原理水環(huán)境中的生物降解過程主要可以分為三類，即氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)和水解反應(yīng)。其中，氧化反應(yīng)和水解反應(yīng)比較常見。常見的氧化反應(yīng)包括β-氧化，脫烷基化，脫羧作用，環(huán)氧化，芳環(huán)羥基化，環(huán)破裂等。水解反應(yīng)主要是酯類、酰胺類、腈類和鹵代烴經(jīng)常發(fā)生的反應(yīng)過程。影響有機物微生物降解的因素很多，包括有機物的濃度、溶解度、分子結(jié)構(gòu)的影響，微生物的種屬、濃度、種屬間相互作用的影響，以及溫度、pH、溶解氧、營養(yǎng)物等環(huán)境條件的影響。本實驗在有機物和微生物的各種條件相對穩(wěn)定的情況下，考慮光照和營養(yǎng)物質(zhì)對微生物降解DBP的影響。本實驗在研究DBP的生物降解過程時，將盛有一定濃度DBP溶液的反應(yīng)器置于無光的可控溫環(huán)境內(nèi)。反應(yīng)進行一定時間后，取樣分析DBP的濃度。DBP室內(nèi)生物降解過程與實際水體中有機物的生物降解過程相一致，其降解過程均符合一級反應(yīng)動力學(xué)規(guī)律。根據(jù)一級反應(yīng)方程和實驗結(jié)果可求得DBP的生物降解速率常數(shù)。

編輯推薦

《環(huán)境化學(xué)實驗》：體系完整：把握環(huán)境學(xué)科相關(guān)專業(yè)、課程之間的關(guān)系，體系嚴密完整；思路創(chuàng)新：拓寬理論基礎(chǔ)，貼近生活實際，突出創(chuàng)造能力和創(chuàng)新意識；內(nèi)容新穎：借鑒國內(nèi)外最新理論和實踐經(jīng)驗，遵循最新的準(zhǔn)則、規(guī)范；選材合理：恰當(dāng)?shù)靥幚韨鹘y(tǒng)內(nèi)容與前沿內(nèi)容的關(guān)系，突出重點、難點；科學(xué)實用：收集大量一線資料和典型案例，培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力；方便教學(xué)：配套教學(xué)方案、電子教案和習(xí)題答案等多種教學(xué)輔助資源；贈送電子課件。

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