环境学基础实验与见习教程

出版时间：2009-5  出版社：苏玉萍 化学工业出版社 (2009-05出版)  作者：苏玉萍  页数：163  

前言

“环境学”作为高等学校环境科学专业的一门专业基础课程，目标是使该专业的学生，无论将来从事哪个领域的工作，在学习一开始就对复杂的环境系统有一个全局的概念，并对其后续专业课程的学习起到“引”与“导”的作用。笔者在多年的“环境学”课程教学实践中，深刻体会到该课程由于缺少相应的实验与见习环节，较难激发学生将理论知识应用于探究实践的热情，因此，十分有必要编写配套的实验与见习教材。2005～2006年，笔者赴美学习期间，观摩了美国高校开设的相关实验课程后，本着科学性、系统性和创新性的原则，编写了《环境学基础实验与见习教程》一书。 《环境学基础实验与见习教程》从环境学的基本概念和原理出发，以生态学和可持续发展理论为主线，力图给初涉环境科学领域的学生展示各种研究方法和技术的全景图，教材所选编的实验与见习项目，既有自然科学和技术科学的内容，又有社会科学和管理科学的内容，涉及微观、中观和宏观层次，以综合性和设计性实验项目为主，部分实验项目经过教学实践证明，对培养学生原创的思考、科学的分析、巧妙的测量、准确的表达和团结协作等能力具有好的效果。本教程适合于大学低年级还未有很强科学背景的学生，可作为环境科学、生态学、环境工程等专业相应课程配套的实验与见习教材，也可供环境保护领域教育和科研工作者参考。 本教程由福建师范大学教材建设基金资助，苏玉萍主编，各章节编写分工如下：第一章（苏玉萍）；第二章（苏玉萍、林佳，第四节、第七节、第八节；苏玉萍、钟厚璋，第五节、第六节；林曦、陈友震，第二节、第三节；丁莎、何灵，第一节、第九节）；第三章（苏玉萍、林佳）；第四章（苏玉萍、林佳、丁莎、何灵）。在本教程的编写过程中，得到了美国NAU大学Nancy Collins Johnson和Thomas D Sisk教授大力的支持和帮助，在此致以衷心的感谢。 由于我们水平所限，实践经验不足，本教程中不足之处在所难免，敬请读者批评指正。 编者 2009年1月

内容概要

　　全书共分为四章，系统地论述了环境科学研究的方法与技术，包括科学研究的方法与步骤、测量的基础知识、化学分析技术、显微分析技术、遥感技术、野外考察、社会调查、环境评价等；详细地介绍了数据表达与统计分析的方法；环境学基础实验与见习部分包括14个实验，内容涉及生态系统的组成与观察、能源与环境、固体废弃物处理与资源化、人为干扰下的环境质量、环境问题仲裁小组角色扮演。 　　《环境学基础实验与见习教程》可作为环境科学、生态学、环境工程等专业相应课程配套的实验与见习教材，也可供环境保护领域教育和科研工作者学习参考。

书籍目录

第一章 绪论 1第一节 本实验课程教学的目标 1第二节 本实验课程教学的要求 1第二章 环境科学研究的方法与技术 3第一节 科学研究的方法与步骤 3一、科学研究的方法与步骤概述 3二、科研论文的版式 4第二节 关于测量的几个问题 6一、测量的类型 7二、测量的单位 8三、抽样 9第三节 化学分析技术 14一、化学实验常用的仪器 14二、化学基础实验技术 16三、化学实验须知 26第四节 显微分析技术 28一、普通光学显微镜的使用 28二、测微尺的使用 32三、现代显微技术 33第五节 遥感技术 34一、电磁波频谱 34二、遥感技术的种类 37三、遥感器类型 39四、3S技术在环境科学中的应用 39第六节 野外考察 40一、野外考察方案的制订 41二、地图学常识 42三、野外考察的定位 45四、野外考察方式的选择 46五、野外考察常用仪器 47第七节 社会调查 50一、观察 51二、非正式个人访谈 51三、网络调查 51四、问卷调查 52第八节 环境评价 55一、费用效益分析 55二、环境影响评价 58第九节 图书馆和网络的使用 64第三章 数据表达与统计分析 67第一节 数据描述与实验结果的表达 67一、数据的表达 67二、数据的精度与误差 72三、数据的处理及结果的表达 75第二节 统计分析 79一、概率及正态分布 79二、假设检验 82三、平均值差异的检验 84四、方差分析 86五、相关性分析 90六、线性回归分析 93七、回归分析的应用 96八、非线性关系分析 96九、Excel软件的应用 101第四章 环境学基础实验与见习 103第一节 生态系统的组成观察 103实验一水体浮游植物观察与计数实验 103实验二小尺度植物多样性格局实验 107实验三区域小气候生物效应实验 110见习区域生物带野外考察 112第二节 能源与环境 119实验一太阳能热水器设计实验 119实验二盐梯度太阳池设计实验 123实验三个人日常生活交通方式调查与分析 126见习区域火力发电厂（水力发电厂）考察 128第三节 固体废弃物处理与资源化 129实验一废纸制备循环用纸实验 129实验二废干电池回收利用重金属实验 131实验三区域生活垃圾分类收集设计实验 133见习区域生活垃圾填埋场（焚烧场）考察 136第四节 人为干扰下的环境质量 137实验一放牧对生态系统干扰实验 137实验二校园声环境调查与噪声的测量实验 140实验三区域农田化肥和农药的使用调查 143见习区域自来水厂（污水处理厂）考察 145第五节 环境问题仲裁小组角色扮演 146实验一土地命运仲裁角色扮演 146实验二化工项目选址仲裁角色扮演 151附件1 小组行动计划表 154附件2 小组分析问卷 155附件3 小组任务报告 156附件4 小组角色扮演参考评分表 157附录 158附录1 计量单位(摘自GB3100-1993) 158附录2 常见非法定计量单位和换算系数 160参考文献 162

章节摘录

插图：酸碱滴定是以酸碱中和反应为基础，用于分析待测物质中酸碱组分含量的一种滴定分析法.将酸或碱滴定剂滴加到碱或酸试液中，导致溶液pH值发生改变，使酸碱指示剂失去质子由酸式转变为碱式，或获得质子由碱式转变为酸式，从而引起指示剂颜色变化，指示终点，最后根据试剂消耗体积及浓度计算待测物的量。2.滴定操作（1）滴定管的使用滴定管主要用于定量分析作滴定用，有时也能用于精确取液，滴定管分酸式和碱式两种。酸式滴定管的下端有一玻璃旋塞，开启旋塞酸液即自管内流出，主要用来装酸性溶液或氧化性溶液。碱性滴定管的下端连接一乳胶管，乳胶管内装有一个玻璃圆球，代替玻璃旋塞，以控制溶液的流出，胶管下端接一个带尖嘴的小玻璃管，碱式滴定管用来装碱性溶液，如图2－11所示。①检查滴定管的密合性。酸式滴定管密合性的关键是下端磨口玻璃旋塞是否漏水，检查方法是将旋塞关闭，滴定管里注满水，把它固定在滴定管架上，放置l－2min，观察滴定管口及旋塞两端是否有水渗出，旋塞不渗水才可使用。碱式滴定管的检查是检查乳胶管是否老化以及玻璃球大小是否合适等。②滴定管维修。酸式滴定管旋塞漏水或旋塞旋转困难，应该进行维修，最常用的方法是涂凡士林。其方法是：把旋塞芯取出，用手指蘸少许凡士林，在旋塞芯两头薄薄地涂上一层，然后把旋塞芯插入塞槽内，沿同一方向旋转使油膜在旋塞内均匀透明，且旋塞转动灵活.碱式滴定管如果漏水，应更换乳胶管或大小合适的玻璃球。涂抹凡士林时，不能太多，也不能太少，不能堵塞塞孔。③洗涤。滴定管使用前应进行洗涤，洗前要将酸式滴定管旋塞关闭。管中注入水后，一手拿住滴定管上端无刻度的地方，一手拿住旋塞或橡皮管上方无刻度的地方，边转动滴定管边向管口倾斜，使水浸湿全管。然后直立滴定管，打开旋塞或捏挤橡皮管使水从尖嘴口流出。滴定管洗干净的标准是玻璃管内壁不挂水珠。洗涤时，先用自来水冲洗，然后用蒸馏水洗2-3次，最后用少量滴定用的溶液淋洗3次。（2）装液装操作溶液前，先用操作液淋滴定管2-3次，洗去管内壁的水膜，以确保标准溶液浓度不变。装液时要将标准溶液摇匀，然后不借助任何器皿直接注入滴定管内，到刻度“0”以上约1cm。（3）调整零点首先，要将滴定管中的气泡赶出。开启旋塞或挤压玻璃球，驱逐出滴定管下端的气泡。

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《环境学基础实验与见习教程》可作为环境科学、生态学、环境工程等专业相应课程配套的实验与见习教材，也可供环境保护领域教育和科研工作者学习参考。