质谱法特别是它与色谱仪及计算机联用的方法,已广泛应用在有机化学、生化、药物代谢、临床、毒物学、农药测定、环境保护、石油化学、地球化学、食品化学、植物化学、宇宙化学和国防化学等领域。用质谱计作多离子检测,可用于定性分析,例如,在药理生物学研究中能以药物及其代谢产物在气相色谱图上的保留时间和相应质量碎片图为基础,确定药物和代谢产物的存在;也可用于定量分析,用被检化合物的稳定性同位素异构物作为内标,以取得更准确的结果。在无机化学和核化学方面,许多挥发性低的物质可采用高频火花源由质谱法测定。该电离方式需要一根纯样品电极。如果待测样品呈粉末状,可和镍粉混合压成电极。此法对合金、矿物、原子能和半导体等工艺中高纯物质的分析尤其有价值,有可能检测出含量为亿分之一的杂质。利用存在寿命较长的放射性同位素的衰变来确定物体存在的时间,在考古学和地理学上极有意义。例如,某种放射性矿物中有放射性铀及其衰变产物铅的存在,铀238和铀235的衰变速率是已知的,则由质谱测出铀和由于衰变产生的铅的同位素相对丰度,就可估计该轴矿物生成的年代。质谱仪种类繁多,不同仪器应用特点也不同,一般来说,在300C左右能汽化的样品,可以优先考虑用GC-MS进行分析,因为GC-MS使用EI源,得到的质谱信息多,可以进行库检索。毛细管柱的分离效果也好。如果在300C左右不能汽化,则需要用LC-MS分析,此时主要得分子量信息,如果是串联质谱,还可以得一些结构信息。如果是生物大分子,主要利用LC-MS和MALDI-TOF分析,主要得分子量信息。对于蛋白质样品,还可以测定氨基酸序列。质谱仪的分辨率是一项重要技术指标,高分辨质谱仪可以提供化合物组成式,这对于结构测定是非常重要的。双聚焦质谱仪,傅立叶变换质谱仪,带反射器的飞行时间质谱仪等都具有高分辨功能。质谱分析法对样品有一定的要求。进行GC-MS分析的样品应是有机溶液,水溶液中的有机物一般不能测定,须进行萃取分离变为有机溶液,或采用顶空进样技术。有些化合物极性太强,在加热过程中易分解,例如有机酸类化合物,此时可以进行酯化处理,将酸变为酯再进行GC-MS分析,由分析结果可以推测酸的结构。如果样品不能汽化也不能酯化,那就只能进行LC-MS分析了。进行LC-MS分析的样品最好是水溶液或甲醇溶液,LC流动相中不应含不挥发盐。对于极性样品,一般采用ESI源,对于非极性样品,采用APCI源。
目前,国内外的实验测试手段,从分析原理划分,大致可分为两大类:即化学分析法和物理分析法(或物理化学分析法,也可叫仪器分析法)。这两类分析方法之间并不是相互孤立和对立的,例如在运用仪器分析时,在进行分析测量之前,试样往往必须经过一系列预处理工作,这就必须采用化学方法,同时仪器的校准也常常必须借助化学分析来核对。在实际分析工作中,应根据具体情况和要求,综合考虑仪器分析和化学分析的特点,扬长避短,选用适当的分析方法。这就要求分析化学工作者必须同时掌握好这两类分析方法。
从水和污水的检测项目来看,主要包括:感官指标,一般性质,常量组份,微量元素,有毒元素,污染组份,微生物,放射性,气体成份,同位素等,共约90~100项指标,近200个检验方法。除经典的化学分析方法外,还包括了许多近年来发展的新技术,如原子吸收光谱法、极谱法、原子荧光法、离子色谱法、感耦等离子体光谱法、质谱法、能谱法以及痕量元素的多种分离富集技术等。
从掌握的分析测试技术方法来看,国内外基本大同小异,国内测试质量和某些先进国家相比,测试数据有较好的可比性,但国内目前存在的主要问题是受经济条件的制约,仪器普遍陈旧,设备简陋;人员的技术素质、知识更新得不到较好的提高,这样就使得国内的测试技术能力仍然保持在70~80年代的水平。当然由于部门和经济条件的差异,有些单位的仪器设备条件也有比较先进的,但人员技术素质也存在不相适当的状况。现就各项分析技术的现状介绍如下:
一、化学分析法
化学分析是最早使用的和长期以来广泛应用的分析方法,故又有“经典分析法”之称。化学分析是以化学原理和化学反应为基础建立起来的分析方法,此方法以化学反应如酸碱反应、络合反应、沉淀反应和氧化还原反应等为基础建立起来的,用于成份的定性和定量分析,它是分析化学的基础,目前仍是国内外分析工作者通用的分析手段。
在现今水质分析中应用最广的是比色法和容量法。这些方法能够普及和采用的主要优势是,只要有化学试剂和玻璃器皿即可进行,不需要太多昂贵的仪器,因此,往往是许多中、小型实验室采用的主要手段。
比色法对微量物质的测量有很大的优越性,此法的操作步骤一般比较简单、快速、灵敏度也较高。比色方法有三种:一种是目视比色法,这种方法所要求的设备和技术条件简单,对低色度溶液的辨认比仪器测定更加灵敏,可以分辨测定液中混浊物的干扰。第二种为分光光度法,第三种为光电比色法。这两种均需仪器,在正常情况下,用仪器比色比目视法准确,重复性好,但在溶液混浊时,仪器无法辨认容易出现假象,这种方法还容易受仪器性能的影响,由于需要仪器设备和电源供应,所以不宜在野外使用。
分光光度计能将光线分为较狭窄的波段,所以测定效果比光电比色计的好。但前者价格比较贵,在一般测定中,光电比色计也能得到满意的结果。
所以三种比色法各有优缺点,可以根据具体条件加以选用。
容量法操作起来也比较简单,对某些项目也能得到较准确的结果,但是也容易受指示剂,操作的熟练程度和标准溶液浓度等条件变化的制约,使准确度和灵敏度受到影响。
二、物理分析法(仪器分析法)
物理分析法,也可叫物理化学分析法或叫仪器分析法。这种分析方法是以物质的物理、物理化学性质(光谱及电化学性质)为基础并使用特殊仪器进行分析的测试方法。
仪器分析是20世纪初发展起来的一类分析方法,又有近代分析法之称,它具有灵敏、准确、快速、易于实现自动化和连续测定等优点。
目前在水、工、环测试中主要应用以下各类方法:
1.原子吸收光谱分析法
原子吸收光谱分析法又称原子吸收分光光度分析法,简称原子吸收法。原子吸收法是一种很好的定量分析方法。目前在国内各大、中实验室应用比较普遍。它具有灵敏度高、准确度高、选择性好等优点,方法简便,分析速度快,如果采用自动化的仪器,每小时可分析100个以上的试样。
另外,用途广泛,在测定含量范围方面,既能用于微量(mg/l)和超微量(μg/l)的分析,又能用于基体组分含量的测定;在测定元素种类方面,约能直接测定70种元素,采用间接方法还可测定卤素、硫、氮等非金属元素,测试的种类几乎可以复盖元素周期表中70%的元素。
原子吸收法也存在一些缺点和不足:
(1)各元素的分析条件不相同,特别是使用的光源灯不同,不利于同时进行多种元素的测定。
(2)对于成分复杂的样品,干扰仍然比较严重。
(3)对某些高温元素如稀土元素钍、锆、铪、铌、钽、钨、铀、硼等的测定灵敏度较低。
(4)仪器比较复杂和价格较贵,不利于普及,目前国产仪器性能还不太过关。但价格比较便宜,一般比较容易普及。好的原子吸收仪是美国PE公司产品和日立Z-5000型,但是价格较贵,在现有条件下使许多实验室望尘莫及。
2.发射光谱分析法
发射光谱分析法,它包括三个最基本的过程:首先对被测物质提供发射光谱的条件,既依靠外加能源使之原子化和被激发;然后将激发态原子所发出的复合光分解为单色光形成光谱;最后对光谱进行检测。发射光谱分析的方法有五种,即①看谱分析法;②摄谱分析法;③光电直读光谱法;④火焰光度法;⑤感耦等离子体原子发射光谱法。
在上述五种发射光谱分析方法中,前三种方法本部门采用较少,这里不再赘述。在水、工、环系统主要应用的是火焰光度法和感耦等离子体原子发射光谱法。
火焰光度法的主要特点是以火焰为光源,将试样在火焰中原子化并激发后,再对发射光进行分光和检测,其测量方法是用光电转换元件将光信号转变为电信号而测量。这种方法由于仅使用火焰光源,提供的能量较低,故能分析的元素比较少,通常测定的对象是碱金属和部分碱土金属。一般测定水中K、Na、Ca、Sr等元素时,应用比较方便。
感耦等离子体原子发射光谱法是基于原子发射光谱原理的基础上,改进了光源条件,即在光源上引入了电感耦合等离子炬。电感耦合等离子体自60年代中期研制成功以来,与原子发射光谱相结合,以它优越的激发性能,良好的精密度,极低的检出限以及多元素同时快速测定等优点,已逢勃发展为无机成分分析的主要手段,已广泛应用于多种行业的科技领域。90年代初北京地质仪器厂在我国首次开发研制成功了WL-100系列单道扫描等离子体光亮计,它的主要技术指标基本达到了国内外同类仪器水平,第一台样机就在国土资源部矿泉水检测中心,已在日常使用中。
当然,国产仪器也有它一定的不足之处,就是电学部分还不太过关,耗气量大,少量样品测定时成本较高,适于批量生产。
3.原子荧光光谱法
能够产生荧光的物质可以是分子,也可以是原子。一般所说的荧光分析是指基于分子吸收的荧光现象,基于原子吸收而产生荧光的现象为原子荧光。原子荧光光谱法是60年代建立起来的,是近年来发展很快的一种微量分析方法。它是由基态原子吸收辐射被激发,然后去活化而发射出的荧光。其特点是灵敏度高(一般情况比原子吸收光谱法高),选择性好和用途广泛,特别是对环保监测尤为有用,我们这里主要用来测定汞、砷、硒等成分,使用起来也很方便。
4.电化学分析法
电化学分析是利用物质的电化学性质来测定物质组成的分析方法。电化学分析的主要内容包括:电导分析、电位法、电解法、库仑法、极谱法五种方法。在这些方法中我们目前通常采用以下几种方法:
(1)电导分析。本方法是应用两个相同的惰性电极,插入被分析溶液,在此电极上施加交流电压,测定其间的电导(电阻的倒数)。电导分析法最先应用于测定电解质溶液的溶度积,解离度和其它一些特性。由于溶液的导电性质取决于溶液中所有共存离子的导电性质的总和,所以这种分析方法不具专属性。对于复杂物质中各组份的分别测定受到限制。但电导法确属一种简便而且十分灵敏的分析方法,至今仍保留着在某些方面的应用,例如对水质纯度的检验和用做气相色谱的鉴定器等方面。
容量分析中,使用电导指示滴定终点的方法叫做“电导滴定法”。电导滴定法的准确度较高,并且能用于较简单混合物中各分量的测定,这种分析方法在实现容量分析的自动控制方面,有较好的用途。
(2)电位法。电极电位与溶液中电活性物质的活度有关,测量电极电位,并应用奈恩斯特方程计算被测物质的含量(如各种离子选择性电极的直接测定),或以电位作为容量分析的终点指示(称为电位滴定)。
电位分析所用到的各种电极,从用途上可以分为指示电极和参比电极。如氢电极、甘汞电极、银-氧化银电极常用做参比电极,还有些离子选择电极,如K+、Na+、Ag+、Ca2+、Pb2+、F2-、Cd2+、Br-、I-、Cn-、S2-、SCN-等离子都有选择电极出售,这些电极使用起来比较方便,特别是在野外或条件较差的小型实验室,用这些电极也可以解决许多离子成分的测定问题,还有PH值和EH值的测定更是所有检测水的方法中所普遍采用。
以指示剂变色判定容量分析的滴定终点,虽然方法简便易行,但也有一定的限制,对于不同化学反应采用不同指示剂,有时没有适合的指示剂可供应用;对于有色,混浊或具有荧光的溶液无法进行分析。电位滴定法可以弥补上述缺限,而且还可用于混合溶液中,进行连续滴鉴。使用电位突跃检测滴鉴终点,易于实现自动滴定。
(3)极谱分析法。极谱法是一种特殊的电解分析法,它的操作过程是在特定条件下进行电解的过程。这种方法发展很快,仪器设备便宜,容易推广,因此应用普遍,其主要特点如下:
第一,灵敏度高。经典极谱法一般可测量10-5mol/L的溶液,近代极谱法甚至可测量低至10-11mol/L的溶液。这对于痕量或超痕量元素测定有很重要的意义。
第二,准确度高。极谱的相对误差一般为1%~5%,这对于痕量分析方法来说,准确度是相当高的。同时极谱法的重现性很好,用同一溶液可以反复进行多次测定,也有利于得到准确结果。
第三,应用范围广。极谱法的应用范围十分广泛,就测定的元素而言,原则上几乎所有的元素都能够用极谱法直接地或间接地进行测鉴,在水质分析中如Fe、Ae、Ca、Pb、En、Cd、Cr、Co、Ni、Mo、Se、V、W等元素都可以采用极谱法进行测鉴。
第四,分析速度快,容易实现自动化。极谱法的测定工作,一般可在数分钟内完成。目前已经有自动化和微机化的极谱仪了,从仪器的调整、分析、直到最后的结果计算和显示(或记录)全部由微机控制,这样不但加快了分析速度,提高了分析的准确度,而且使用十分方便。
第五,极谱法的主要缺点是需要使用具有挥发性的有毒物质汞,在使用汞时必须注意汞的回收和保存。
5.色谱法
色谱法实质上是一种物理化学分离方法:即利用不同物质在两相(固定相和流动相)中具有不同的分配系数,当两相作相对运动时,这些物质在二相中反复多次分配,从而使各物质得到完全的分离。当这种分离技术应用于分析化学领域就是色谱分析。
现代的色谱法,比之早期己向前大大地发展了,它已成为分支很多,性能优越,用途广泛的一类重要的仪器分析方法。我们通常应用的是气相色谱,液相色谱和离子色谱法。
目前,气相色谱法主要应用于石油、化工、医药等工业生产部门从事气体分析及有机化合物的分析;随着环保事业的发展,气相色谱法在大气污染分析和水质分析中也正在发挥重要的作用。在环境地质研究中,我们主要应用气相色谱法测试水中的污染和有毒有害成分如:三氯甲烷、四氯化碳、有机磷(敌敌畏、乐果、甲拌磷、甲基对硫磷、对硫磷等)、有机氯(如六六六、滴滴涕)。分析上述项目时常用的检测器是氢焰离子检测器和电子捕获检测器。
高压液相色谱分析是在液体流动相色谱分离技术基础上发展起来的。在气相色谱的基础上,色谱理论得到了发展,同时出现了新的高效填充剂,发展了适合于液相色谱用的检测器和高压泵,使液相色谱技术有了新的突破,分析速度和分离效率大大提高,为了与经典液相色谱区别,这种新型液相色谱称为高压液相色谱。
液相色谱可以分析的项目很多,大部分都是高分子有机化合物,我们这里只开发了水中致癌物质苯并[a]芘在高压液相色谱上的分析方法。
离子色谱主要用于分析在溶液中能离解成正负离子的试样。这种仪器从理论上讲能测的离子成分很多,检测时需要的试样量也很小,但由于色谱柱内的填料为离子交换树脂,而且受树脂再生条件的影响,操作起来稳定性不好,也带来许多麻烦,一般不太受操作者欢迎。
6.同位素的测试
同位素水文地质学作为水文地质的一个新的分支,它的主要任务是研究地下水中同位素的组成、分布规律以及在各种自然物理化学过程中的分馏作用,并应用这些基本理论解决各种水文地质课题,如测定地下水的年龄、研究地下水的运移和水文地质过程的机理、查明地下水化学组份的来源、探讨地下水的成因等。随着同位素水文地质发展的需要,同位素测试技术有了很大的改进,测定精度也大大提高,现在能测的同位素有氚(3H)、碳-14(14C)、氧-18(15O)、氘(D)、硫-34(34S)和碳-13(13C),都有较详细的样品制备办法,测试技术主要采用了质谱分析法和液体闪烁计数法。
质谱分析是利用电磁学原理使离子在磁场的作用下,按照质荷比(M/e)进行分离,从而测定物质质量与含量的方法。目前世界上有几十种质谱仪,有的用来分析固体和不容易挥发的液体样品,有的用来分析气体和容易挥发的液体。质谱分析法不仅具有较高的绝对灵敏度,而且具有较高的相对灵敏度和测量精度。改变质谱仪的电磁参数,可以在短时间内分析多种组份,并且可以连续进样、连续分析,实现生产流程自动监制。但是与一般分析仪器相比,质谱仪结构复杂,价格昂贵、操作维护麻烦,所以不易推广和应用。
液体闪烁计数法也是测量放射性的一种主要方法,在弱β射线测量方面,例如3H(氚)和14C的测量,因灵敏度高,测量迅速、操作方便等优点,目前这种方法也一直被应用着。
物联网技术在环境监测中的合理应用论文
物联网技术的引进又是一次环保信息技术的改革,经过很多年努力,我国对物联网的研究和分析逐渐成熟,物联网的引进是对环境污染经习惯防御和保护有着重要的作用,在这同时市场规模也在逐步扩大,物联网也是现在刚新兴的一个名词,和互联网有点相似性,物联网和互联网都是建立在网络的基础上,也就是互联网技术的延伸发展,利用互联网为基础,把各种事物联系在一起,形成一种新的网络组织,让我们获取各种事物的信息能力,物联网也有着检测作用,是一种新型的检测手段,物联网对环境的信息和在采集过程中的环境质量方面有着重要作用,环保是现在比较重视的一个问题,物联网的引进可能会很好的解决环保等一系列的问题。
一、物联网在监测中的应用
物联网监测主要就是就传感器而言,是保护物联网监测的应用范围,也是最广、最监测的手段,为人们的环境监测带来了很大的便利,以下主要介绍物联网监测都有哪几点。
(一)水污染的监测
物联网对水污染进行监测,在河流水质的检测中污水处理质量监测中已经井下了物联网技术的应用,在水质的评价工作给水资源保护提供了很多真实有效的数据,水质的监测是特别广泛的,范围也是比较大的,比如说有被工业污染的天然水等等,在进行水质的`检测中不但要看水质的污染情况,最重要的还要看水中存不存在有毒物质,在这一监测过程中要做足够的了解。目前我国对水质的监督主要是检测引用水和水污染等两个方面,对饮用水进行检测的时候过程较复杂,得取回水,然后每天进行水的质量监测,不能及时得到水质情况,而在自动检测这方面就方便很多,计算机课可自动进行判断和分析水质的安全情况,检测后的数据会自动出现数据并自动储存,如果发现水质问题会自动报警,不但方便还可及时避免发生水污染即污染物的排放。
(二)大气污染的检测
物联网对大气污染进行检测,随着经济的不断提高,人们生活水平也有着明显提高,经济的迅速发展是人们的需求也越来越高,中大型城市的经济水平高,人口也不断增加,人口的迅速上升再加上一些重工业的发展对城市造成了很大的污染,而互联网技术能够有效的检测大气污染,在环境检测的区域下还具有检测环境中的有毒物质进行检测和安装处理,不但能测量空气污染还能检测人口密度,在检测的范围内,如果测量出发现空气有改变,就会按照传感器上的传感点进行更深的了解,还可以检测出空气中可吸入颗粒法含量,和空气中的有毒物质,还能监测出空气中的有氧含量和二氧化碳含量,并且通过实时能够传输到监测器上把相关的信息传输到气象控制中心,以新闻方式传播给民众,我国在物联网应用上已有了完整的体系。
(三)生态环境污染的检测
对于物联网技术生态环境检测系统是一个较为广泛的系统概念,也已经逐渐被应用,一般来说这样的系统不仅仅包括现已应用的环境检测系统中,还要包括视频监控系统,生态环境的污染主要是监测动物及生物的生产情况,在监测的过程中也将最终汇集到中央控制中心,对于生态环境污染主要监测一些自然保护区和生态恶化,动物和沙漠进行绿色种植研究,在这几种环境下监测汇报。
二、物联网技术的应用对环境监测水平的提高
(一)物联网的环保应用
目前,物联网已经是网络发展中的重要体现,在现在的作用也更加重要,传统的环保不能全面及时监测到环境污染的,而物联网主要是把传统监测的环保环境和互联网信息技术很好的结合在了一起,是环保管理工作更有效的监测到环境污染并及时处理,在环保领域中物联网技术已经逐渐成发展到新兴环保行业进行发展的重要手段,提成了环保工作,对未来环境的保护和环境的发展也有重要的意义。
(二)物联网在监测中的重要意义
环境监测技术不断发展,在物联网的监测技术中仅仅会只留在环境保护的表面,很多与环境监测的信息中并没有检测到环境记录中,应用物联网监测技术,可以让我们对生态环境在监测上更加准确,可以及时获得监测信息,把反应上的相关资料及时整理出来,这样可以有助于环保部门进行更加有效合理的管理,及时发现污染所造成的原因,并及时有效的做好防御工作。
结语
根据以上内容我们了解到了物联网的先进技术对于我们现在环境保护有着重要影响,也起着重要作用,通过电子商务网站的建设能够更好的得出结论,网站技术给我们的生活带来了很大的方便,使用科学网站及时安全得到更优秀的保障和改善,并为其提供了全面可靠的技术支持,当然现在的社会发展越来越好,人们在生活水平要求高的同时,忽略了对环境的保护意识,我们不但要求相关环保部门对环境方面的绿化,更好以自身做起,保护生态环境,保护绿色家园。
地表水水环境监测进展与问题论文
摘要 :近年来由于工业化的影响,地表水资源受到了严重的污染,状况日益恶化。这种情况下我国的水资源利用情况逐渐的紧张起来,当前阶段这样保护水资源,预防水资源污染成为了环境人们所关注的重点。我国的水环境监测工作近年来已经取得了一定的进步,但在地表水环境监测中仍然会出现一些问题,下面将对此进行详细探究。
关键词 :环境监测职称论文
前言
地表水是人们生活中最常用到的水资源,但近年来却因为工业化的发展而导致地表水污染情况越来越严重,甚至影响到人们的身体健康。水环境监测工作是保障人们用水安全的重要措施,通过相应的监测能了解到水质的污染情况,并在此基础上来提供相应的技术支持。下面将对地表水的水环境监测进展情况和所存在的问题进行详细讨论。
一、地表水环境监测进展
近年来在工业化进程下,地表水环境出现了明显的恶化,因此采取必要的监测手段成为了预防水污染的重要措施。通过对地表水质的监测能了解到当前所造成的水污染情况和原因,为水污染的进一步治理提供基础性的建议。我国的水污染监测已经有了三十余年的发展历史,并在这些年中逐步的取得了一定的研究成果,相关的监测技术也得到了完善,可以说正在逐渐的走向成熟化。上世纪七十年代,西方一些发达国家就开始对胡泊、河流等地表水的水质进行监测,并逐步的开始重视起相应的监测系统完善工作,一直到1998年我国的水质监测才开始了较快速度的发展[1]。我国的环境保护单位从1999年开始对我国的一些主要河流、胡泊等进行水质监测,并建立起了诸多的监测站,在我国形成了水质监测网。可以说我国的地表水水环境监测工作的发展为我国的人民群众用水安全和水质提升等做出了巨大的贡献。虽然我国近年来在地表水水环境监测中已经取得了关键性的提升,但在当前阶段中仍然需要不断的进行提升和创新,积极的对相关先进手段进行探索,以便于我国的地表水水质能够得到保障。
二、地表水水环境监测中存在的问题
(一)监测数据误差问题
地表水水质监测的质量是监测工作的最终目的,同时也是保证工作能够正常进行的基础条件。近年来我国的水质监测中心对水环境的`质量都比较重视,足可以看出水质量的重要性,但在当前阶段我国的监测工作能力仍然十分有限,监测设备始终难以得到创新,使得在监测中数据经常会存在误差。这种数据上的误差存在将会导致无法更加全面性的把握住水环境质量问题,从而影响工作人员的判断和改进措施提出。长久以来水环境质量难以得到改善,同时也会造成不必要的经济浪费和人力资源浪费。
(二)工作人员专业能力差
近年来我国的经济发展十分迅速,人们生活水平也逐渐得到了提升,在城市化进程下我国地表水环境监测工作越来越受到人们的重视。但目前来看仍然存在着一定的问题,不少从事监测工作的专业人员他们在个人能力和专业水平上始终存在着偏差,专业技术人员能力不强。同时,很多使用设备也过于陈旧,在操作过程中惊颤会暴露出各种不同的问题,到时监测的效果受到限制,信息处理中也容易造成各种不同的问题。工作人员是进行水环境监测中的重中之重,一旦出现了问题将严重制约监测工作的效果,对此一定要加以重视。
(三)缺乏完善管理
当前阶段中国际上都以流域为单位来进行水资源的环境监测管理工作。而我国的水环境监测工作却仍然是以点或者区域的方式来进行监测[2]。随着科学技术的进步,近年来我国也开始逐渐的尝试以流域为单位来进行相应的水环境监测,但由于长时间的分割管理形式导致我国的水环境监测工作已经形成了固定的惯性模式,不少的地区管理中管理者会比较看重小区域所带来的利益,却对区域内整体的利益有所忽视。因此,当前阶段怎样合理的进行区域控制是水环境管理者所面对的重要问题所在。面对这样的问题我国一定要积极的建立起科学的水源管理体系和评价体系,并根据不同的流域和区域来进行直管范围的划分,促使我国的地表水书环境监测工作能得到统一化。
三、地表水水环境监测建议
(一)利用先进简便的监测设备
我国土地面积十分辽阔,地表水分布情况也比较复杂,各个不同的区域内都存在着一定的环境污染情况。很多地区甚至出现用水污染而导致人体健康受到影响的情况。面对这些问题,一定要重视起水环境的质量监测工作,保证水质量能达到合格的标准。随着科学技术的不断提升,我国应加快在水质量监测设备上的研究,减少水质污染情况。当前阶段国外已经出现了多种不同的先进设备用来进行水当中的污染物监测,但我国在此方面的使用情况并不广泛。因此,在水环境的未来监测发展中,应开始逐步提升简便化、创新化的监测设备,帮助监测的效果和监测时间得到提升,从而帮助工作人员尽快的采取相应方案进行治理。
(二)完善监测管理并提升人员能力
当前阶段我国积极的提升工作人员专业素质和能力成为了地表水环境监测中的重中之中[3]。对此一定要在原有的基础上来增加先进设备并不段提升人员操作能力,这是保证水质监测质量和水环境提升的关键内容。此外,还应重视起整体的管理水平,强化数据的综合分析能力,为水环境监测提供有益的参考。
四、结语
近年来我国的地表水监测水平已经得到了大幅度的提升,但与其他发达国家相比较而言仍然存在着一定的差距。当前阶段我国一定要重视起地表水水环境监测工作,并逐步的完善管理体系,确保水环境监测数据能更加的可靠。只有这样才能为我国人民的正常用水提供保障,促使我国能得到持续性的发展。
参考文献:
[1]周超.浅谈水环境监测中质量控制和质量保证[J].绿色科技,2015,(12):55—59.
[2]田士奇.浅谈加强吉林省水环境监测中心能力建设的必要性[J].农业与技术,2015,(17):60—62.
[3]高美丽,郭淑艳.浅析我国水环境监测存在的问题及对策[J].资源节约与环保,2015,(12):12—16.
~ 详细一些~
水生物处理实际是水体自净的强化 ,在去除了污水中的污染物后 ,必须将微生物从水中分离出来 ,这种分离主要是通过微生物本身的絮凝和原生动物、轮虫等的吞食作用完成的。本文主要介绍微生物在生活污水处理中的应用,及几种主要的污水生物处理技术。 生活污水可生化性相对较高,所以采用生化法处理效果比较好。大多数城市污水处理厂的原水主要是生活污水,其中掺杂的工业污水只占相当小的一部分,所以生化法一直是城市污水处理厂的首选工艺。 生活污水是一大污染源。生活污水中含有大量的无机物和有机物。无机物如氯化物、硫酸盐、磷酸盐和钠、钾、钙、铁等碳酸盐,有机物有纤维素、淀粉、脂肪、蛋白质和尿素等。排放入环境中促使浮游植物生长和大量繁殖,形成赤潮和水华。 利用微生物处理污水实际就是通过微生物的新陈代谢活动,将污水中的有机物分解,从而达到净化污水的目的。微生物能从污水中摄取糖,蛋白质,脂肪,淀粉及其它有机化合物作为微生物的营养物质,经过一系列的酶促反应,这些有机物在微生物体内得到分解利用,有些合成微生物自身的结构和功能物质,有些则为微生物提供所需的能量。微生物新陈代谢类型有需氧型和厌氧型两种,因此,污水生物处理方法分为好氧生物处理和厌氧生物处理. 好氧生物处理是在水中有溶解氧存在的条件下,借好氧和兼性厌氧微生物(其中主要是好氧菌)的作用来进行的。在处理过程中,绝大多数的有机物都能被相应的微生物氧化分解。用好氧法处理污水,基本上没有臭气,处理所需的时间比较短,如果条件适宜,—般可去除BOD九成以上 。 厌氧生物处理是在无氧的条件下,借厌氧和兼性厌氧微生物(其中主要是厌氧菌)的作用来分解污水中有机物的,也称厌氧消化或厌氧发酵。厌氧生物处理主要应用于有机污泥和高浓度有机污水的处理。由于是密闭发酵,所以在处理过程中不影响周围环境;同时隔绝空气又加以高温发酵,可以钉死寄生虫卵和致病菌;并且可以产生生物能源甲烷。因此厌氧消化法近年来渐渐受到重视,但由于所需时间长,对设备要求严格,因而影响其迅速推广。 在污水处理中,通常是以有机物在氧化过程中所消耗的氧量这一综合性指标来表示有机污染物的浓度,如生化需氧量和化学需氧量。生化需氧量是指在特定的温度和时间微生物分解污水中有机物所消耗的氧量,称为生化需氧量。生化需氧量约占生化需氧总量的一大半,故采用生化需氧量来表示污水中可降解有机物的浓度是比较合适的。但污水中有机物并不是都能较快降解的,在工业废水中,可以结合化学需氧量等指标表示有机污染物的浓度。 只有生化需氧量高的废水才适宜采用生物处理,化学需氧量很高但生化需氧量不高的废水不宜采用生物处理。对于有毒的废水,只要毒物能降解,就可用生物法处理,关键是控制毒物浓度和驯化微生物。 污水生物处理方法包含活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法、厌氧生物化学法、固定化微生物法,生物处理法通常配合化学混凝处理效果更好,化学混凝药剂处理法资料至望采纳.
水质检测中生物检测技术的使用论文
在日常学习和工作中,大家总少不了接触论文吧,论文是学术界进行成果交流的工具。那么你有了解过论文吗?以下是我为大家收集的水质检测中生物检测技术的使用论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
摘要:
近年来,随着我国环保事业的逐步成熟,社会各界对环境污染问题给予了广泛的重视,特别是水质安全问题,直接影响着广大群众的正常生活。为了更好地保障人民群众的用水安全及生态环境的和谐发展,就必须加强水质检测工作的管控力度,运用科学先进的现代化技术手段,提升水质检测数据的精确性和可靠性,为人民群众的安全用水提供坚实的技术保障。鉴于此,本文就着重围绕水质检测环节中生物检测技术的具体应用进行了深入探究。
关键词:
生物检测技术;水质检测;应用:探究;
引言:
水是人们赖以生存的重要资源,水质的好坏不仅会影响到人们的生命安全,同时也会影响到正常的社会生产秩序,然而,近年来我国工业及农业产业的迅猛发展,都不可避免的加剧了我国水环境的污染问题。为了有效改善这一局面,就必须加强水质检测工作的监管力度,运用科学先进的生物检测技术,来提升水质检测工作的技术水平,确保水质检测结果的科学性和准确性,推动水质检测工作的顺利开展。
1、生物检测技术的含义及相关特性探究
(1)生物检测技术的具体含义。
生物检测的含义主要是指通过某些生物个体、群落来对周边环境污染及变化情况进行客观反映,以此来作为环境质量检测重要的参考依据。近年来,受到外界各种因素的不同影响,对我国的水资源带来了严重的破坏,由于其污染源头较为复杂,这就需要科学先进的技术手段对其进行全面深入的检测分析,而生物检测技术的优势就在于可以在特殊环境中对水污染效应进行充分展示,有效弥补了传统检测技术的不足之处。
(2)生物检测技术的相关特性。
对于生物检测技术的相关特性,我们可以结合以下三点进行分析:其一,相较理化检测的具体应用而言,生物检测技术可以在某些特定区域内对生物的污染情况加以充分反映,彻底打破了理化检测的局限性,使水质检测结果的精确性得到了进一步的提升。其二,针对仪器设备的具体应用而言,由于部分生物对污染物的反应情况较为敏感细微,但无法通过仪器设备对其进行精准的检测,这势必会影响到检测数据的准确性,而通过对生物检测技术的科学运用,就能够对微量污染物所产生的反应进行充分展示,同时还可以清晰的展示出相应的受损效应。其三,在整个生态系统之中,为了能够使微量的有毒有害物质形成聚集效果,便可以借助生物链来完成,当到达食物链末端时便可以使污染物的浓度得到显着的提升,为检测工作提供重要的参考依据。
2、水质检测的基本概况及影响要素探究
(1)水质检测的基本概况。
水资源是人们赖以生存的重要资源,同时也是宝贵的非可再生资源。近年来,我国政府部门在推动经济发展的同时对环境保护愈加重视,随着环保宣传的广泛开展,社会各界都对环保理念有了全新的认识。水质检测工作的重要价值不仅体现在人们的安全用水方面,同时也对生态环境的保护与研究发挥着非常重要的作用。结合目前的实际情况来看,水质检测在社会各个领域都得到了较为广泛的运用,水质检测对推动社会与生态环境的和谐发展具有非常重要的影响。
(2)水质检测的影响要素。
针对水质检测的影响要素,主要体现在以下三个方面:首先,是水样来源的具体影响,结合水质检测环节来看,假如检测人员对水样来源的具体情况没有进行全面掌握,就有可能对解决措施作出错误的判断,无法有效的解决该区域水源的污染问题,因此,在开展水质检测工作的具体操作之前,检测人员必须要对水质来源进行全面的了解,并结合实际情况制定出妥善的解决措施,使水质检测工作的重要价值得以充分发挥。其次,是针对类别方面的影响要素,在对水样水质进行具体检测时,必须要依据水质的不同选用适宜的水质检测方法,这就要求检测人员必须要认真对待检测工作,并严格依照检测工作的相关流程实施具体的检测操作。对此,检测人员要对不同的水质进行分析研究,针对不同水质的差异性做出准确判断,然后再运用科学合理的检测技术来对水样进行水质检测,这样才能确保水质检测数据的精确性,并使其成为相关部门制定解决方案的重要参考依据。最后,针对人为方面的影响因素,在进行水质检测的具体操作时,检测人员作为最直接的参与者,在整个检测环节中占据着非常重要的地位。为了有效避免人为操作失误情况的发生,就必须加强对整个检测环节的监管力度,在开始检测之前,要对检测仪器、试剂以及玻璃器皿等重要物品进行详细的检查,在确定一切符合标准,严格规范取样工作;进行检测工作时,检测所用的药品,一定要确保其在有效期内,过期变质的药物必须马上进行更换,检测工作要在规定时间内。另外,针对整个检测环节而言,检测人员还必须严格遵循检测标准来规范自身的实际操作,同时还要保证检测记录的准确性和客观性,从根本上避免人为失误对检测结果所造成的不利影响。
3、水质检测中生物检测技术的实际应用探究
(1)发光细菌检测技术的具体应用。
发光细菌检测技术可以对水样中存在的大部分有毒有害物质进行检测,因此在重金属以及有机物等检测领域中得到了较为广泛的运用。然而在具体的检测环节中,发光细菌检测技术也存在一定的弊端,如操作繁杂以及误差较大等相关问题。随着科技水平的日益发展,电子技术已对发光细菌检测技术做出了相应的完善,如紫外分光光度法以及荧光光度法等检测手段的辅助,可以有效提升水质检测工作的质量和效率,确保检测数据的精确性和可靠性。
(2)生物行为反应检测技术的`具体应用。
生物行为反应检测技术的操作原理主要体现在借助生物受污染物危害后所出现的趋利避害行为反应对水体污染的具体情况加以评断,并对水体污染的安全浓度加以确定,然后依据水体的实际污染情况制定出合理准确的预警措施。生物行为反应检测技术通常运用在鱼、水蚤以及双壳软体动物等生物的具体检测中,同时在实施淡水生物检测环节中一般会运用斑马鱼进行具体的检测操作,这主要是由于斑马鱼会在水质污染的情况下迅速做出行为反应,为水质检测工作提供了非常重要的参考依据。在海洋环境中,通常会运用双壳生物活体来检测水体的污染情况,而在淡水环境中,则一般会借助鱼类来完成具体的检测工作。针对贻贝双壳距离变化的具体检测操作,可以借助电磁感应技术来进行落实,此外,还可以借助高频电磁感应系统对贝壳类物质的运动情况实施检测。
(3)微生物群落检测技术的具体应用。
微生物群落检测技术通常运用于对细菌、真菌以及原生动物等微型生物在水体中的物种频率及数量的检测工作,然后再结合先进的电子技术对分布指数进行精准的计算,最后依据分布指数的具体数值对水质污染程度进行评断。伴随科技水平的全面发展,微生物群落检测技术也得到了相应的完善,检测评价指标的增加就是一个很好的证明,一般较为常见的检测评价指标有原物种种类指标、植鞭毛虫百分值以及异样性指数等。通过对生物检测技术的合理运用,使我国的水质检测技术水平得到了更好的完善与提升,这在生态环境的保护工作以及为人们提供优质用水资源等方面都发挥出了非常重要的作用。与此同时,在微生物群落检测技术的发展之中,数学分析的实用性也在逐步攀升,数学分析与计算机技术的联合应用有效拓展了生物群落参数变化规律的检测范围,使微生物群落检测技术的重要价值得以充分展现,同时对提升检测数据的精确性和可靠性也有着非常积极的影响。
(4)底栖动物及两栖动物检测技术的具体应用。
底栖动物及两栖动物检测技术的主要原理为运用生物在水体中的出现、消失以及数量的多少对水质进行具体的检测,底栖动物及两栖动物的检测参数主要包括BI指数以及群落多样性指数等。通过对两栖动物行为及生物指标的全面检测可以对水体的整体质量进行评估,尤其是在检测发育阶段中可以实现对环境因子变化的进一步感应。
4、水质检测环节中生物检测技术的应用前景探究
(1)分子生态毒理学应用于水质污染检测。
分子生态毒理学检测技术通常被运用于污染物及其代谢物与细胞内大分子代谢作用的具体研究,在对发生作用的靶分子进行研究后,便可以对个体、种群以及群落的基本情况进行预报。在科技水平日益提升的今日,生物体内胆碱酯酶活性检测被广泛运用于海水及淡水资源水质污染的检测工作。
(2)遗传毒理学应用于水质污染检测。
遗传毒理学检测原理主要是借助DNA链损伤程度的检测对遗传毒性加以判断的检测技术,相比微核试验操作而言,遗传毒理学检测技术的效果更加显着,主要是因为单细胞凝胶电泳能够对低浓度的有毒有害物质进行准确的检测,SOS显色方案作为遗传毒理学检测技术的另一种检测方法,其具体的操作原理表现在受到外界范围损伤及抑制的干扰下,DNA分子会进行错误修复,在经过遗传毒物处理后而出现的反应便可以称为SOS应答,SOS检测方法具有灵敏性强且操作便捷等技术优势。
5、结语
结合以上论述可以看出,伴随社会经济的飞速发展,工业及农业产业规模的不断壮大,加剧了我国的水污染问题。对此,为了有效解决这一难题,相关部门就必须对水质检测工作给予高度的重视,通过对生物检测技术的科学运用,使水质检测工作的效率和质量得到进一步的提升,在确保检测数据准确性的基础之上,为人民群众提供优质的用水资源,以此来推动社会与生态环境的可持续发展。
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1、质谱表征是通过质谱技术对化合物进行分析和表征的过程。2、质谱表征需要先将化合物进行离子化处理,然后通过质谱仪器对其进行分析,得到化合物的质量-电荷比(m/z)信息,从而确定化合物的分子量、分子结构、含量等。3、除了质谱信息外,还可以结合其他实验数据(如核磁共振、红外光谱等)来综合确定化合物的结构和性质,从而更加准确地进行质谱表征。因此,质谱表征需要先进行离子化处理,然后通过质谱仪器分析化合物的质量-电荷比信息,最后结合其他实验数据进行综合分析,以获得化合物的准确结构和性质信息。
呵呵,这个可是知识产权啊,这样要不会有人给你的啊,你去淘宝上买份吧?别人自己写的太贵,不太可能给你,我倒是有,但是快要发表了,不太可能给你
应用化学是介于理科与工科之间的一门理工结合型学科,应用化学专业的毕业生可服务的社会领域非常广泛。下面是我为大家整理的应用化学毕业论文,供大家参考。
摘要:在完善应用化学实验教学内容改革的同时,继续加大了对实验教学设备的调研与采购。着重按照现行企业运行模式中的方式,采用一些先进的小型化设备与仪器,让学生在实验操作技能锻炼的同时,熟悉设备与仪器的使用,这为学生进入企业能尽快投入到工作中奠定一定的基础。
关键词:应用化学;实验
1应用化学实验课程现状
从实验教学内容来看,大体上分为三个部分:其一,典型的物质合成,占实验教学内容的13.3%,从教学范畴上属于有机化学实验教学内容,不利于学生应用化学实验的开展;其二,系列产品的配制实验偏多,占实验教学内容的46.7%,咋一眼看上去,内容较为丰富,但都属于同一范畴,造成实验类型单一;其三,提取类实验,占实验教学内容的20%,操作方法基本上相同,很难体现出应用化学实验的真正目的。另外,从学科与地方经济发展的角度考虑,包头隶属于稀土产业的主产地,国家中长期发展纲要中,把内蒙古定位成国家重要的能源基地,尤其是在化工行业中尤为突出。然而,从应用化学实验教学内容来看,并没有突出化工行业中典型流程的分离,脱离了地方产业的发展,违背了应用化学实验在人才培养方法中的重要地位。同时,从大的环境来看,高校从事应用化学专业相关的人员很多,但在这个领域中具有技术型的人才偏少,往往因设备、技术和资金等原因只停留在理论阶段,很难实现校企合作,时间长了,理论就会偏离实践。鉴于以上原因,我校化学学院在12版人才培养方案修订的同时,着重对应用化学实验教学内容进行了改革,强化高校与地方产业的联系,重点突出校企合作平台建设,丰富应用化学实验教学内容。
2应用化学实验课教学内容改革
2.1实验教学课时的变动
按照化学学院12版人才培养方案的修订,对于应用化学实验教学内容修订正处于尝试与完善阶段,在人才培养方案修订的同时,兼顾多方面考虑,将原有应用化学实验90课时,缩减为35课时,并且由原来的两学期变成一学期。在应用化学实验教学内容完善并走向正常化运行时,进一步修订补充应用化学实验教学课时,真正实现应用化学实验教学对应用化学专业学生走向社会的需求。
2.2实验教学内容的转换
对于应用化学实验教学内容的改革,我们在吸收原有实验教学内容的基础上,积极与周边化工企业、煤化工企业和环保局等多次接触,一方面了解这些企业岗位群体的实际需求以及对毕业生的要求,另一方面积极学习这些企业对化工原料、煤化工以及环境监测等方面的技术,组织相关专业任课教师依据应用化学实验课程改革要求,结合企业生产环节,充分调研,再通过相关文献检索与其他院校开设应用化学实验教学内容进行对比,初步对应用化学实验教学内容梳理为四个方面。就稀土元素分离与提取模块而言,学生在掌握基本无机化学实验的基础上,通过分层次教学手段,强化学生实验技能的培养,建立与地方稀土企业的密切联系,如与当地金蒙稀土集团有限公司和稀土研究院搭建校企合作平台,让学生形成实验—实践—再实验三者循环模式(见图1),杜绝因课堂实验教学的单一性和程序化给学生实验造成不良的惯性学习习惯。煤化工实验模块,也是应用化学实验尝试引入教学环节的新举措。最近几年来,随着包头新型煤化工企业相继入驻,对煤化工类的人才需求越来越多,学校也非常重视与这些企业的联系,每年利用化工专业见习和专业实习机会,加大拓展实习基地的建设,目前已经与内蒙古乌海化工、鄂尔多斯大陆新区的煤制天然气和煤制油等大型企业建立了良好的合作关系。有必要尽快将煤化工实验模块引入到课堂教学中,除建立以理论教学促进实验教学体系以外,还应建立以实践基地建设来完善实验教学的新模式。既丰富学生教学实验内容,又能为相关用人企业培养具有专业背景的人才,实现学校与企业,企业与学生,学生与学校互利双赢的金三角格局。环境检测与分析模块是结合当前国家重视环境保护,促进生态环境建设而提出的。包头具有丰富的煤炭资源,新型的能源化工企业规模正在逐步扩大,对节约资源、实现环境与效益双赢的意识也越来越高,环境治理与检测相关专业的人才也逐步受到重视。但从现实来看具有这方面的专业人才相对匮乏。为此我们在应用化学实验教学中加大环境监测与分析方面的教学内容,进一步拓宽学生视野,掌握一定的专业技能,为社会输送可用人才。
2.3实验教学设备的完善
在完善应用化学实验教学内容改革的同时,继续加大了对实验教学设备的调研与采购。着重按照现行企业运行模式中的方式,采用一些先进的小型化设备与仪器,让学生在实验操作技能锻炼的同时,熟悉设备与仪器的使用,这为学生进入企业能尽快投入到工作中奠定一定的基础。对于一些大型的、一时无法满足教学实验的仪器,采取积极与临近科研院所沟通的形式,转移课堂教学,通过现场学习的方式进一步完善应用化学实验教学体系。目前,按照我校12版人才培养方案的修订,结合多方面的努力,应用化学实验教学内容已经修订完成。以11级的学生作为研究对象,正在实施运行当中,根据学生的反馈与实际教学效果,反响很理想。当然,在实际实验教学中也发现一些问题,正在积极总结经验,争取进一步完善应用化学实验教学改革。
参考文献
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2、走理工融合之路 培养应用化学专业高素质创新人才杨屹; 陈咏梅; 白守礼; 许家喜; 李蕾; 李保山中国大学教学2013-07-15
摘要:经过近几年的建设,我们制定了明确的课程建设目标和规划,建立了较为完善、科学的课程体系,做到了理论联系实际,课内课外结合,既传授知识和技能,又培养学生的应用能力和综合素质。
关键词:应用化学;仪器
1仪器分析实验课程设置
1.1课程设计理念
“仪器分析实验”是应用化学专业必修的基础课程之一,它是分析化学不可分割的重要组成部分。通过本课程的学习,学生比较系统地掌握仪器分析的基本理论和操作,能根据不同仪器的性能、不同分析对象选择合适的分析方法。能够运用分析技术解决生产和科研的实际问题,并初步具备从事仪器分析方面研究工作的方法与能力。为此,我们的设计理念是“夯实基础,综合训练,创新提高,实践应用”。“夯实基础”要求所有学生都要完成基础性实验,加深理解仪器分析的基本原理,掌握大型仪器的使用方法;“综合训练”是指每个学生必须完成部分综合性实验,能够综合运用所学的知识和各种仪器分析测定实际样品,掌握常用的样品前处理方法;“创新提高”是指学生自主选择1-2个创新性实验,课下完成,针对生产生活实际中的某个问题,查阅文献,设计实验方案,优化实验条件,得到产品,进行表征或测定,并评价其使用效果,无论成功与否,都要给出合理的解释。通过这样的训练,可以培养学生的问题意识和创新能力,为下一步毕业论文和今后的研究生学习奠定基础。“实践应用”是指学生通过见习实习,加深理解课堂上所学的知识;更重要的是利用学到的基本理论和分析方法去解决生产生活中遇到的实际问题,增强综合应用能力。
1.2课时安排
在2011版应用化学专业培养方案中,仪器分析实验在第5学期与仪器分析课同时开设,安排在无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验等基础课程之后,48学时,开设12个实验项目,教学大纲提供了26个项目,其他实验项目作为开放实验,供有兴趣的学生课下完成。
1.3课程体系
近年来,我们紧紧围绕应用型人才和创新型人才培养目标,按照仪器分析实验的要求,课程组以教育部精品课程建设宗旨为指导,以学生实验能力和创新能力培养为切入点,对仪器分析实验课程目标和教学内容进行了一系列改革,形成了相对独立的由基础性、综合性与创新性实验以及实践实训构成的课程新体系,体现了从易到难、从简单到综合、从基本技能训练到创新能力养成的认知发展规律。
(1)基础性实验
共有8个基础性实验,其中6个为必做实验。该类实验针对基本的分析方法,选择常用的仪器,开设较为简单的实验,目的是让学生学习和掌握大型仪器的使用方法和基本操作,了解仪器的基本结构,学会记录和分析处理数据,为养成良好的科学素养打下基础。通过第一层次的实验,强化了学生的动手能力和操作技能,并为后续实验奠定了基础。
(2)综合性实验
2个综合性实验为学生必做实验,其余10个为选做实验。综合性实验包括样品前处理和分析测定两部分。目的是让学生进一步熟悉原有仪器的使用,学习新型仪器的操作,如气质联用仪、液质联用仪、X-射线衍射仪等,掌握常用的样品前处理方法,培养学生综合运用知识解决问题的能力。
(3)创新性实验
该类实验难度较大,教师精选生产生活实际中的问题,只给出实验要求。学生必须进行社会调查、查阅文献、设计方案、独立完成实验、分析数据、得出结论。这类实验以开放性实验开出,与大学生创新训练项目、教师科研课题相结合,培养学生的创新能力和科研意识。
(4)实践实训
为了实现应用型人才的培养目标,课程组非常重视学生的实践实训工作,积极开展第二课堂。结合环保主题开展临沂市水质调研、土壤中重金属污染情况的调查,对水质的各种指标和土壤中重金属离子的含量进行测定。学生查阅文献设计方案,不同小组可以选用不同的仪器进行测定,进一步熟悉气相色谱仪、液相色谱仪、ICP-OES光谱仪、原子吸收光度计和原子荧光光度计的使用,掌握样品的前处理方法。比较不同小组的测定结果,并与国家标准对照,确定水或土壤是否被污染。2011年,我们组织的临沂大学沂河水质调研团获山东省暑期“三下乡”社会实践优秀服务队。充分利用现有的实习基地组织学生进行参观学习或实习,在实践中开阔视野,学习了解先进的分析仪器。学生在学习仪器分析之前,接触到的分析仪器都是玻璃仪器,复杂一点的就是紫外-可见分光光度计,所以对于大型仪器非常陌生。开始新课前,我们组织学生分组到仪器分析实验室和分析测试中心,见识将要用到的大型仪器,对于学校没有的较先进的仪器,就带学生去实习单位参观,了解分析化学的应用领域,大型仪器在现代分析中的重要地位,明确仪器分析要解决的问题,让学生带着实际问题学习,增强学习的目的性和针对性,提高学习效果。教学结束时,部分有兴趣的学生,可以再去实习基地见习或实习1~2周,用学到的知识去解决问题,对实际样品进行处理和测定,深刻体会学有所用、学有所成的道理。大四下学期,所有的学生都要去基地实习2-3个月,实习期间,学生进行系统的训练,从设计方案,到优化条件,最终建立一种灵敏度较高、选择性较好的分析方法,或者对已有的方法进行改进,在校内教师和基地老师的指导下完成毕业论文。
2仪器分析实验课程内容
为了适应不断发展变化的社会需求和人才培养需要,我们积极吸收行业企业参与课程内容和课程体系改革,临沂市环境监测站、临沂市出入境检验检疫局、临沂市产品质量监督检验所、临沂市药品检验所等监测部门、山东金正大生态工程股份有限公司、鲁南制药集团股份有限公司、天津药明康德新药开发有限公司、山东潍坊润丰化工有限公司等企业对仪器分析实验项目的设置提出了修改建议。我们主要从以下几方面对实验内容进行了修订。
2.1从生产生活实际出发选择实验内容
仪器分析实验教学的内容要贴近生活、生产实际,强调知识的应用和内容的开放性,这样才能激发学生的好奇心,从而引起对实验的兴趣。讨论问题不能一味地从理论知识开始,应注重从与知识相关的应用和技术以及社会的角度进行思考,从项目(主题)及应用性的问题出发,根据需要合理选择实验内容。例如:在原子吸收分光光度法中就可以选择头发中微量元素含量的测定,双波长紫外分光光度法测定复方磺胺甲恶唑片中磺胺甲恶唑含量,循环伏安法可以选择各种饮料中葡萄糖含量的测定,既保证了实用性,又增加了前处理的内容。对于社会上出现的一些热点问题将其有选择性地融入仪器分析实验教学中,如假药的检测、苏丹红及三聚氰胺的分析等此类探索研究性实验,作为开放性实验,对一些有浓厚兴趣且基础较好的学生单独开放。学生通过实验可以体会到仪器分析实验在社会生产和生活中的巨大作用,以及给社会生活带来的便利,并且认识到,如果不合理地利用科学技术,它会给人类带来危害,甚至是灾难,让学生关注与科学有关的社会问题,增强社会责任感。
2.2删除陈旧的内容,增加新技术新方法
传统的仪器分析实验内容多是一些验证性和低层次的常规实验,与现代实验方法技术和现实应用等相差较远,无法调动学生学习实验课的兴趣和积极性。在实验课的教学过程中,必须结合科学发展前沿介绍本学科的新理论、新方法,以及本学科与其他相关学科的关系。以基础理论为主线,以典型的实验为重点,以实际操作为核心,在集中讲授研究成熟、应用性广泛的仪器方法的同时,要让学生通过查阅文献,掌握现代仪器理论的最新动态,了解本学科涌现的新知识、新技术、新方法,使学生受到现代科学技术的熏陶。基于这一想法,我们增加了有关新仪器、新方法、新技术的实验,如“吹扫捕集-气相色谱/质谱法测定水中苯系物的组成”、“松果菊中组分的LC/MS分析”、“流动注射化学发光法检测DNA”、“基于纳米金比色分析法测定中药材中的汞离子”等。
2.3提高综合性实验和创新性实验的比例
不少学生希望老师把更多的思维空间留给他们,让他们有独立思考的机会。为此我们尝试把学生的一些基础实验设计成研究型实验,把科学前沿领域的知识引入学生实验中来,增加创新性实验,旨在调动学生的积极性,培养学生的综合能力。例如“HPLC法测定中药材提取物和克林霉素磷酸酯注射液中抑菌剂含量”、“叶绿素的提取分离及叶绿素金属络合物的合成与鉴定”、“固相萃取-HPLC检测土壤中的三嗪类除草剂”等。通过实验,学生很好的掌握了样本的提取与预处理,以及气相色谱、液相色谱、紫外-可见分光光度计、原子吸收分光光度计等仪器的使用和注意事项,初步具备了实验方案制定的能力,并对现代仪器的原理、结构和操作有了更深一步的了解。
2.4及时将教师的科研成果转化为实验内容
课程组教师坚持以教学为中心,教学与科研相互促进,积极开展科研工作,形成了几个较为稳定的研究方向:生命化学分析、纳米改性与传感、环境分析、天然产物分离与分析。课程组充分利用科研优势推动教学改革和实验内容的更新,部分教师的研究成果已经成为仪器分析实验的重要组成部分。例如,“流动注射化学发光法检测DNA”来源于生命化学分析研究方向,“毛细管电泳法测定阿司匹林中水杨酸的含量”、“松果菊中组分的LC/MS分析”等实验项目来源于天然产物分离与分析方向,“基于纳米金比色分析法测定水中的汞离子”、“稀土掺杂TiO2光催化剂制备及光催化活性的研究”来源于纳米改性与传感方向,“土壤中砷的形态分析”,“金属离子印迹聚合物的制备及水中镉离子的测定”等实验项目来源于环境分析化学方向。这些实验项目的实施,既完善了实验教学体系,又充实了实验内容,有助于学生了解科学研究的过程,激发参与教师科研课题的热情。
3结语
经过近几年的建设,我们制定了明确的课程建设目标和规划,建立了较为完善、科学的课程体系,做到了理论联系实际,课内课外结合,既传授知识和技能,又培养学生的应用能力和综合素质。紧跟学科发展前沿,力求教学内容科学先进,及时把新型的仪器手段、分析方法和教师的教学科研成果引入教学。教学过程中灵活运用多种教学方法,调动学生学习的积极性和主动性,学生的学习兴趣明显增强,动手能力和解决问题的综合能力显著提高,在各种大赛和科技活动中取得了优异的成绩。在山东省大学生化学实验技能大赛中获一等奖4人、二等奖7人、三等奖1人;在“挑战杯”山东省大学生课外学术科技作品竞赛中获二等奖5人、三等奖6人;6名学生获山东省优秀学士学位论文;27人在省级以上期刊发表学术论文;2012年,14人获国家级大学生创新训练计划项目,16人获校级大学生创新训练计划项目。
参考文献
1、浅谈应用化学专业实验教学改革与实践李凡修; 孙首臣; 邓仕英; 李克华实验室研究与探索2014-04-15
某海域海水水质监测分析项目色、臭、味、水温、pH、悬浮物质二、设计要求:1. 依据监测与分析的结果能反映被测海域的海水水质现状和减轻污染的措施。(“监测与分析的结果”是不能反映“减轻污染的措施”的,只能反映哪种污染物超标及超标程度。治理措施需要你根据很多条件选的,例如有效性,可操作性、准确性、时间要求、经济要求等)2、选定的监测项目能完成上述第一项的要求。(既然您已定“色、臭、味、水温、pH、悬浮物质”作为监测分析项目,这里怎么又要求选定?)3、选用国标分析方法和统一分析方法。(这应该是没问题的)4、制定“某海域海水水质”的监测与分析方案。(工作量蛮大的)5、详细设计监测分析项目的过程。(工作量很大,不仅需要专业知识,还需要经验)如:布点、采样、运输、 预处理、分析方法(含质控)、数据处理、综合评价。(工作量很大,不仅需要专业知识,还需要经验)6、设计总结报告。 三、给定条件:1. 选定某海域海水为被测源。2、国标“水和废水监测分析方法”。 总的来说,您这个问题实在大了点,实际上就是要求别人给你写一份详细项目方案出来。先不说方案本身,对于一个项目,要先了解立项原因、所拥有的资源(资本、人力、技术、设备等)、要达到的目的、现有情况评估考察等,充分做够前期分析,然后才是撰写方案,更不要说后续的方案执行以及信息反馈和方案调整。您就这么简单几句话,就要别人给您完整详细的方案。呵呵,您想得有点简单了。再说,这么麻烦的事,需要找个老好老好的人的。
水资源保护监测的不足和发展建议论文
大家最不陌生的就是作文了吧,尤其是议论文,议论文是对某个问题或某件事进行分析、评论,表达自己的观点和主张的文章体裁。这类型的作文应该怎么写呢?以下是我整理的水资源保护监测的不足和发展建议论文,仅供参考,欢迎大家阅读。
摘要:
随着工业化进程的不断加速,我国水资源问题越来越突出,有些地方直接影响了生活用水供应。可见,研究水资源保护监测尤为重要。鉴于此,文章深入探讨水资源保护监测中存在的问题,并提出可行的建设建议,强化水资源保护意识,更好地促进我国水资源保护工作可持续发展。
关键词:
水资源保护;监测;问题;建议;
引言:
我国社会主义现代化建设的不断发展使得水资源需求量也在不断增加,但是工业发展又引发了水资源浪费及污染等一系列问题。在此情形下,社会水资源供需矛盾突出,一定程度上制约了社会经济的发展。目前,我国水污染问题亟待解决,监测水质对保护水资源具有重要实践意义。
1、水资源保护中水质监测的重要性
1.1、有效保护水资源
水资源保护监测即针对水质进行监测,及时把控水资源质量。水资源监测可以反映入河污染物总量、河道纳污能力以及消减量等指标。水质监测结果通常用数据来表示,通过对一定范围水环境在一定时间段内进行连续监测,可以有效掌握该区域内水资源污染物质来源、分布状况和分布规律[1],同时也能科学预测水质污染情况,合理监测水环境,进一步明确水环境污染的控制对象,进而提出科学控制和保护策略。
1.2、以水资源监测保障用水安全
我国水质监测工作中主要采取定期、定点的监测方法,规定每年针对河流水质监测采样频率不能低于12次,于每月中旬开展采样。水质监测可针对某一特定水环境水质变化情况进行重复跟踪和监测,以此来保障水环境质量监测数据科学性。另外,水质监测也可针对突发性水污染事件进行及时跟踪,为人们生活、生产用水提供保障[2]。
1.3、提供决策参考
政府部门对水资源进行宏观的开发利用及资源配置,很大程度上都依赖于水质监测所提供的有效数据。在开展水资源配置和调度时要全面掌握水资源质量状况,同时要尽可能实现水资源的合理利用。例如,我国在2013年开展的黄济津水资源调度过程中引发了水质恶化事件,针对这一问题,政府部门推出了引黄政策,及时处理了污染水质,最大程度地节约了人力、物力、财力资源[3]。
2、水资源保护监测存在的问题
水资源保护监测中的首要目标是保护饮用水源。目前,我国大部分省份水功能区的监测主要集中在地表水层面,对地下饮用水的监测较少。未来水资源保护工作主要建立在水功能区的管理上。从实际监测角度看,水功能监测主要集中在重点水功能区,监测范围比较有限;针对入河排污口,多数省份仍然采取每年一次的监测频率,部分地区也会采取两年一次或一年两次的监测频率,这种监测方式下监测结果代表性不足,监测方式不够合理,不能准确计算水环境某一时期内污水及污染物排放量[4]。此外,全国水质监测点位的设置明显不足,不能直观、准确地反映地下水水质状况;水体生态监测也处在起步阶段,没有构建完善的评价体系;针对紧急污染事件的监测能力明显不足,不少地区的水环境保护监测中心仅配备了一台应急监测车。
2.1、监测能力不足
近年来,虽然全国各地不断加大水质监测建设方面的投资力度,促进了地区监测中心监测技术设备的更新,但从全局来看,不少地区的中心实验室仍然存在监测设备老化、技术水平落后等问题。大部分地区仅省中心能够完成认证参数监测,且主要以手工操作监测方式为主,监测效率较低。在我国全面推进水务工作的前提下,各省份的市级分中心监测频率、监测范围等已经不能满足水务工作快速发展的实际需求,各地监测站点设置不足对地区水资源发展造成了一定限制。
2.2、实验室设备配套不足
近年来,我国在水资源监控建设项目、省界水质监测分中心监测建设方面不断加大投资力度,极大改善了各分中心的设施及环境,有效提升了监测能力,但中心实验室的建设仍未达到预期效果。实验室的仪器设备水平仅能满足常规的.监测需求,且没有配套足够应急监测设备,对水源地监测、生态监测及突发应急监测能力不足,监测设备、仪器陈旧,自动化、智能化水平低,对水质监测质量、监测准确性有极大影响。
2.3、专业技术人员配置不足
当前,我国正在全面推进水质监测工作,监测项目的不断增加导致水质监测分析技术难度加大,对专业化人才资源的需求越来越迫切。由于专业监测人员配备数量不足,水质监测质量及管理效率受到极大影响。新形势下,水质监测管理工作任务越来越重,监测工作对技术的要求也越来越高,且随着我国各实验中心大型仪器设备的不断升级,对监测人员的专业技术水平提出了更高要求。受限于我国编制体制,专业技术人员紧缺现象仍然严重,人才储备也不能满足水质监测和管理的实际要求。
3、水资源保护监测建设建议
3.1、构建水资源保护监测站网
建设水资源保护监测站网要采取统一布局的方式,从流域优化出发强化各站点之间的联系,对严重影响生产生活的水域进行强化监测,并针对不同区域及不同流域水资源评价需求进行综合考虑,以省为单位构建完善、高效的水资源监测站网。
1)水功能区监测。为进一步强化水资源开发、利用和保护,我国在2012年推出了《全国重要江河湖泊水功能区(2011—2030年)》,全国各省份重要饮用水源地都被划入国家重要水功能区,同时各省份针对国家重点水功能区及省级重要水功能区都开展了常规监测,各地政府也在季度考核中纳入了水功能区监测考核达标指标,各地水功能区监测覆盖率也达到95%。
2)省界监测站网建设。按照国家水功能区监测要求,以流域机构为准开展构建省界监测站网,根据规划,到2030年要实现国界、省界监测全覆盖,水量水自动监测站点也在加速建设中。
3)入河口监测建设。根据《全国重要江河湖泊水工区(2011—2030年)》规划要求,针对DOD、氨氮、区域性特征污染物排放超过总排放量50%的入河排污口需要实施在线计量监控,超过80%的排污口需要严格实施人工检测[5]。各省需结合省界污染物排放实际状况实现水功能区的全面普查,并以普查结果为基础制定科学监测计划[6]。
3.2、提高水资源保护监测能力
首先,要强化各省中心实验室建设,加快仪器设备更新换代,提升监测设备的自动化、智能化建设,从长期、深层次角度构建水质监测目标,保证实验室建设的前瞻性。其次,要加大人才资源开发,跟随水质监测设备的技术发展,更新人才结构,为中心储备更多专业化人才,以此来满足水质监测发展的新要求。
4、结束语
总而言之,水资源保护监测主要目标是通过构建监测站网、改进实验室、加强自动监测站建设等方法强化地表水体、水生态、地下水的监测、评价和预警,从而为水资源监督和保护提供服务,进一步促进水资源开发利用发展,有效遏制水资源及生态环境破坏,为我国社会经济发展提供有效支撑。
参考文献
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[2]王旭光,章启兵安徽准北地区地下水资源开发利用问题和保护对策[J].治淮2018(03):16-18.
[3]林国俊杨寅群,李志军刘学文蔡金洲,陈晓娟雷明军.厄瓜多尔Napo流域水环境现状与保护对策[J]人民长江,2017,48(22):53-57.
[4]时晓飞,王非王丽萍,加强水质监测为水资源保护提供技术支撑[J]河北水利.2016(2):33.
[5]徐剑秋,卞俊杰加强水环境监测为长江大保护提供技术支撑[J]水利水电快报,2016,37(11):1-2.
[6]卓海华刘辉吴云丽,谭凌智,兰静流域水环境监测共建共管实验室建设回顾和思考[J].人民长江,2016,47(16):5-9.