现代环境资料分析技术课程教学大纲

《现代环境分析技术》课程教学大纲

一、课程基本信息

课程代码：260427

课程名称：现代环境分析技术

英文名称：Modern Technique of Environmental Analysis

课程类别：专业选修课

学时：72

学分：3

适用对象: 环境科学专业

考核方式：考试

先修课程：无机及分析化学、有机化学、物理化学、高等数学、环境化学等

二、课程简介

环境分析技术是环境监测工作的重要内容和基础，是提高监测质量和效能的根本保证。随着科学技术的进步，及对环境监测要求的日益提高，灵敏、准确、精密、快速、简便的现代仪器分析方法逐渐取代了传统的分析方法。本课程以分析方法为系统，涉及现代仪器分析中可应用于环境监测的分析仪器，介绍了这些分析仪器的工作原理、基本构成、分析方法、操作程序及其在环境监测中的应用。

三、课程性质与教学目的

《现代环境分析技术》是环境工程专业的选修课程。开设本课程的目的是，通过系统的理论和实验教学，使学生在已学过化学分析、物理化学等课程的基础上，学习和掌握现代环境监测仪器分析方法的基本理论、各类仪器分析的基本原理、仪器构造和定性定量分析方法，培养学生应用各类仪器分析方法解决对无机、有机化合物进行分析的能力。通过本课程的学习，使学生不但具有仪器分析的基础理论，并且具有操作仪器和进行环境监测分析基本能力。

四、教学内容及要求

第一章气相色谱法在环境分析中的应用

（一）目的与要求

1.掌握气相色谱法的基本原理、流程及相关的基本概念。

2.理解塔板理论、速率理论。

3.掌握气相色谱仪的基本构成和工作原理。

4.掌握气相色谱分析法定性、定量分析方法。

5.掌握气相色谱最佳实验条件选择的原则、方法。

6.了解气相色谱法在在有机污染监测上的应用。

（二）教学内容

第一节色谱法简介

1．主要内容：色谱法分类；色谱法的特点；色谱流程；色谱图及基本概

念；

2．基本概念和知识点：色谱图；色谱峰；基线；标准偏差；半峰宽W1/2；峰底宽度W；保留值；分配系数K；分配比k。

3．问题与应用（能力要求）：了解常见色谱法分类和色谱法的特点；

掌握色谱分析的流程；掌握色谱法相关的基本概念。

第二节色谱法基本理论

1．主要内容：塔板理论；速率理论。

2．基本概念和知识点：塔板理论；速率理论；分配系数和分配比；

分离度。

3．问题与应用（能力要求）：理解色谱法的基本理论—塔板理论、速率理论。

第三节气相色谱仪

1.主要内容：气路系统；进样系统；分离系统；检测系统；数据处

理和控制系统。

2.基本概念和知识点：气相色谱流程；气路系统--气源、气体纯度、

流量控制、电子气路控制；进样系统--进样器、技术参数；分离系统—色谱柱、固定液；检测系统—检测器分类、检测器的性能指标、常用检测器的性能；数据处理和控制系统—数字积分仪、色谱工作站、化学工作站。

3.问题与应用：（能力要求）：掌握气相色谱仪的构成；掌握气相色

谱仪各组成部分基本的工作原理、性能指标及其作用。

第四节气相色谱最佳实验条件的选择

i.主要内容：气相色谱柱的优选；色谱柱的柱长和内径选择；柱温的选择；载气流速的选择；进样方式、进样时间及进样量的选择；气化温度的选择；检测器的选择。

ii.基本概念和知识点：优选色谱柱的原则；色谱柱应具备的性能；优选固定液的原理；柱温范围、程序升温、柱温选择；手动进样和自动进样器；常用检测器工作原理及性能。

iii.问题与应用：（能力要求）：掌握气相色谱最佳实验条件选择的原则、方法。

第五节气相色谱法定性、定量分析方法

1. 主要内容：定性分析；定量分析。

2. 基本概念和知识点：利用标准样品直接对照定性、利用相对保留

值定性、用已知物增加峰高法定性、利用文献值对照定性、利用双柱或多柱定性；绝对校正因子、相对校正因子、相对响应值、

响应信号；外标法、内标法、归一化法。

3. 问题与应用：（能力要求）：掌握气相色谱法定性、定量的分析方

法。

第六节联用技术

1. 主要内容：色谱联用技术的产生；色谱联用接口；常用色谱联用

技术；质谱简介。

2. 基本概念和知识点：质谱仪器—真空系统、进样系统、离子源、

质量分析器、计算机控制与数据处理系统；质谱谱图解析。

3. 问题与应用：（能力要求）：了解质谱仪器的基本构成和各部分基

本工作原理、功能；掌握质谱谱图解析的一般程序。

第七节气相色谱法在在有机污染监测的应用

1. 主要内容：气相色谱法在水、大气、固渣有机物分析监测上的应

用

2. 基本概念和知识点：气相色谱法测定的项目；微量有机物的分离

富集方法。

3. 问题与应用：（能力要求）：了解气相色谱法在水、大气、固渣有

机物分析上的测定项目及其基本的测定原理、方法。

（三）实践环节与课后练习

1. 实验：

实验一：顶空气相色谱法监测废水中的苯系物

2. 思考题和习题：

色谱法有哪些类型？其分离的基本原理是什么？

气相色谱仪由哪几部分组成？

气相色谱最佳实验条件应该如何选择？

目前我国水中有机污染监测，用色谱法测定的主要项目有哪些？（四）教学方法与手段

本章主要以老师讲授为主，穿插实验教学内容。

第二章高效液相色谱

（一）目的与要求

1. 掌握高效液相色谱法相关的基本理论。

2. 掌握高效液相色谱仪的基本构成和工作原理。

3. 了解高效液相色谱法在有机污染监测中的应用。

（二）教学内容

第一节高效液相色谱法的基本理论

1. 主要内容：涡流扩散项He；纵向扩散项Hd；传质阻力项。

2. 基本概念和知识点：涡流扩散项He；纵向扩散项Hd；传质

阻力项—固定相传质阻力项Hs、流动的流动相中的传质阻力