本書按照實驗基礎(chǔ)知識、環(huán)境監(jiān)測、水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、環(huán)境化學、環(huán)境工程微生物、環(huán)境工程原理八個章節(jié)進行編排。
1《環(huán)境科學與工程實驗(二版)》被遴選為河南省普通高等教育“十四五”規(guī)劃教材。
2《環(huán)境科學與工程實驗(二版)》基本理論夠用,注重實驗技能練習。
3《環(huán)境科學與工程實驗(二版)》注重實驗數(shù)據(jù)分析和處理能力的鍛煉,力求使讀者了解實驗在實際應用中的重要作用。
黨的二十大報告提出,積極穩(wěn)妥推進碳達峰碳中和。環(huán)境科學與工程類專業(yè)是實現(xiàn)國家碳達峰碳中和目標的首要支撐專業(yè)之一。環(huán)境科學與工程實驗作為一門核心實踐課程,對提升學生實踐能力起著重要作用,其內(nèi)容涵蓋環(huán)境監(jiān)測、水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、環(huán)境化學、環(huán)境工程微生物的主要使用技術(shù)和部分新技術(shù),是環(huán)境科學與工程類專業(yè)理論和原理在工程領(lǐng)域的具體實施和理論概念的具體化!董h(huán)境科學與工程實驗》(第二版)根據(jù)教育部環(huán)境科學與工程教學指導委員會制定的基本教學要求,在河南省環(huán)境工程教學指導委員會的指導下完成。
本書在第一版的基礎(chǔ)上修訂而成,第一章介紹了實驗基礎(chǔ)知識,第二至七章為環(huán)境科學與工程類專業(yè)課實驗內(nèi)容,增加了第八章環(huán)境工程原理實驗內(nèi)容。本書的修訂基于實用性、系統(tǒng)性、新穎性的原則,較第一版新增實驗46個,刪減實驗28個,部分刪減的實驗作為電子教材,提供閱讀鏈接。實驗設計仍以工程實施的運行、監(jiān)督和維護為主線貫穿環(huán)境科學與工程專業(yè)主要專業(yè)理論,旨在培養(yǎng)工藝設備的運行管理、使用儀器和設備的技能,加強學生對環(huán)境科學與工程的基本原理的理解和掌握,強化學生分析和動手能力。實踐過程中,力求讓學生學習使用實驗方法判斷和監(jiān)控控制過程的性能和規(guī)律,鍛煉學生對實驗數(shù)據(jù)的分析和處理能力,了解實驗在實際應用中的重要作用。
本書此次修訂由魏學鋒、蘇現(xiàn)伐、王小慶擔任主編,苗娟、湯紅妍、皮運清擔任副主編。具體分工如下:魏學鋒編寫第一、五、七章,蘇現(xiàn)伐編寫第二、三、七章,苗娟編寫第四、五、六章,湯紅妍編寫第二、三、六章,羅亞紅編寫第三、五、七章,何玉遠編寫第二、四、八章。王小慶、皮運清負責全書的統(tǒng)稿,最后由魏學鋒定稿。全書電子教材由張瑞昌、馬建華、蘆雷鳴收集整理。本書由馬軍營主審。
本書主要作為高等學校環(huán)境工程、環(huán)境科學、給排水科學與工程、資源循環(huán)科學與工程及相關(guān)專業(yè)本科生的實驗教學用書,也可作為從事環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境分析、環(huán)境保護等工作的研究人員、技術(shù)人員、管理人員的參考用書,由于編者水平及知識深度有限,書中難免有不當之處,敬請各位讀者批評指正!
編者
2023年7月
魏學鋒,河南科技大學化工與制藥學院環(huán)境工程系,系主任 教授。從事環(huán)境科學與工程的教學、科研工作12年,現(xiàn)為河南科技大學環(huán)境工程系碩士生導師、河南省教育廳青年骨干教師。講授環(huán)境工程、環(huán)境科學本科生《環(huán)境化學》《大氣污染控制工程》《環(huán)境工程新技術(shù)》《環(huán)境影響評價》等課程;環(huán)境工程專業(yè)碩士研究生《環(huán)境工程原理》等課程。獲得河南科技大學優(yōu)秀教師、教學質(zhì)量獎、優(yōu)秀黨員等稱號。
第一章 實驗基礎(chǔ)知識1
第一節(jié)教學目的和要求1
第二節(jié)實驗室管理制度和安全守則3
第二章 環(huán)境監(jiān)測5
第一節(jié)基礎(chǔ)性實驗5
實驗一懸浮物的測定5
實驗二濁度的測定7
實驗三色度的測定9
實驗四電導率的測定12
實驗五臭閾值的測定14
實驗六化學需氧量的測定14
實驗七五日生化需氧量(BOD5)的測定18
實驗八溶解氧的測定24
實驗九高錳酸鹽指數(shù)的測定30
實驗十揮發(fā)酚的測定33
實驗十一氨氮的測定 36
實驗十二硝酸鹽氮的測定40
實驗十三總氮的測定 42
實驗十四總磷的測定45
實驗十五空氣質(zhì)量監(jiān)測— PM10和PM2.5的測定48
實驗十六空氣質(zhì)量監(jiān)測— SO2的測定50
實驗十七空氣質(zhì)量監(jiān)測— NOx的測定55
實驗十八室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測— 甲醛的測定60
實驗十九室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測— 苯系物的測定64
實驗二十重金屬含量的測定68
第二節(jié)綜合性設計性實驗71
實驗一某河流水質(zhì)監(jiān)測與評價71
實驗二城市污水處理效果監(jiān)測與評價73
實驗三校園空氣質(zhì)量監(jiān)測與評價74
第三章 水污染控制工程78
第一節(jié)基礎(chǔ)性實驗78
實驗一顆粒自由沉淀實驗78
實驗二廢水可生化性實驗83
實驗三曝氣設備充氧能力測定實驗86
實驗四混凝實驗89
實驗五活性炭的靜態(tài)與動態(tài)吸附實驗92
實驗六壓力溶氣氣浮實驗97
實驗七污泥比阻的測定100
實驗八離子交換實驗106
實驗九酸性廢水過濾中和實驗108
實驗十成層沉淀實驗110
實驗十一過濾及反沖洗實驗112
實驗十二板框壓濾實驗115
實驗十三電凝聚氣浮實驗118
實驗十四電泳實驗120
實驗十五電滲析實驗121
第二節(jié)綜合性設計性實驗124
實驗一微電解處理制藥工業(yè)廢水的實驗與研究124
實驗二O3+UV高級氧化實驗126
實驗三SBR的運行與生物除磷128
實驗四納米零價鐵類芬頓體系的廢水預處理實驗131
實驗五含鉻廢水的處理和評價134
實驗六納米TiO2的制備及光催化性能研究137
第四章 大氣污染控制工程140
第一節(jié)基礎(chǔ)性實驗140
實驗一粉塵真密度的測定140
實驗二粉塵比電阻的測定142
實驗三文丘里洗滌器除塵實驗145
實驗四布袋除塵實驗148
實驗五旋風除塵器性能測定153
實驗六板式高壓靜電除塵實驗161
實驗七干法脫除煙氣中的SO2163
實驗八機動車尾氣排放檢測167
第二節(jié)綜合性設計性實驗169
實驗一吸收法凈化二氧化硫?qū)嶒?69
實驗二填料吸收法處理廢氣實驗172
實驗三煙氣脫硝SCR實驗175
實驗四光催化法凈化VOCs實驗178
實驗五生物洗滌塔凈化揮發(fā)性有機物181
第五章 固體廢物處理與處置185
第一節(jié)基礎(chǔ)性實驗185
實驗一固體廢物熱值的測定185
實驗二固體廢物的風力分選實驗188
實驗三固體廢物的重介質(zhì)分選實驗193
實驗四好氧堆肥模擬實驗195
實驗五工業(yè)廢渣滲濾模型實驗198
實驗六浸出毒性鑒別實驗199
實驗七熱解焚燒條件實驗200
實驗八固體廢物的破碎與篩分實驗202
第二節(jié)綜合性設計性實驗204
實驗一生活垃圾的滲濾實驗及滲濾液的處理方案設計204
實驗二污泥濃縮實驗207
第六章 環(huán)境化學211
第一節(jié)基礎(chǔ)性實驗211
實驗一土壤陽離子交換量的測定211
實驗二土壤有機質(zhì)的測定212
實驗三有機物的正辛醇-水分配系數(shù)的測定(紫外分光光度法)215
實驗四Fenton試劑催化氧化水中有機污染物217
實驗五水中有機物揮發(fā)速率的測定219
第二節(jié)綜合性設計性實驗221
實驗一水中溶解氧含量日變化的測定221
實驗二活性染料在水溶液中的光化學降解222
實驗三河流水質(zhì)調(diào)查與評價224
實驗四河流底泥對亞甲基藍的吸附227
實驗五沉積物與懸浮物中痕量金屬形態(tài)的逐級提取方法229
實驗六環(huán)境空氣中SO2液相氧化模擬232
實驗七實驗數(shù)據(jù)的微計算機處理(A)234
實驗八實驗數(shù)據(jù)的微計算機處理(B)235
第七章 環(huán)境工程微生物236
第一節(jié)基礎(chǔ)性實驗236
實驗一培養(yǎng)基的配制和滅菌236
實驗二顯微鏡操作及細菌、放線菌和藍細菌個體形態(tài)觀察239
實驗三酵母菌、霉菌、藻類、原生動物及微型后生動物個體形態(tài)觀察246
實驗四細菌的簡單染色和革蘭氏染色247
實驗五細菌的純種分離、培養(yǎng)和接種技術(shù)250
實驗六微生物細胞的計數(shù)和測量254
第二節(jié)綜合性設計性實驗255
實驗一水體(生活污水)中的生物檢測與水體水質(zhì)評述255
實驗二空氣中微生物的測定257
第八章 環(huán)境工程原理260
第一節(jié)基礎(chǔ)性實驗260
實驗一雷諾實驗260
實驗二溶液吸附法測定固體比表面積263
實驗三流體流動阻力的測定實驗265
實驗四離心泵性能測定實驗269
實驗五離子交換制備純水272
實驗六中空纖維超濾膜分離275
實驗七恒壓過濾常數(shù)測定實驗281
實驗八對流傳熱系數(shù)的測定283
實驗九轉(zhuǎn)盤萃取塔實驗287
第二節(jié)綜合性設計性實驗291
實驗一精餾實驗291
實驗二二氧化碳吸收與解吸實驗296
參考文獻305
《環(huán)境科學與工程實驗》(第二版)是根據(jù)教育部環(huán)境科學與工程教學指導委員會制定的基本教學要求編寫而成的。全書按照實驗基礎(chǔ)、環(huán)境監(jiān)測、水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置、環(huán)境化學、環(huán)境工程微生物、環(huán)境工程原理實驗八個章節(jié)進行編排。配合理論教學,選取了具有代表性的基礎(chǔ)性實驗和綜合設計性實驗。
本教材可作為高等學校環(huán)境工程、環(huán)境科學、給水排水科學與工程、資源循環(huán)科學與工程及相關(guān)專業(yè)本科生的實驗教材,也可供從事環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境分析、環(huán)境保護等工作的研究人員、技術(shù)人員、管理人員參考。