1、大气环境监测实验课程设置及教学方法探讨摘要：根据实际就业和科研需求，对大气环境监测实验课程进行了设置，课程设置时充分考虑了大气环境监测的历史、现状和发展方向，各种监测项目以及目前大气环境问题的关注热点。根据实际教学经验，对该实验课程教学方法需要改进的地方进行了初步探讨和总结。关键词：大气环境监测；实验课程；课程设置；教学方法作者简介：吴丹（1983-），女，湖北仙桃人，南京信息工程大学环境科学与工程学院，讲师；刘刚（1965-），男，甘肃定西人，南京信息工程大学环境科学与工程学院，教授。（江苏 南京 210044）基金项目：本文系江苏省“十二五”高等学校重点专业建设经费、江苏省高等教育教改研究
2、课题（课题编号：2020JSJG221）共同资助的研究成果。中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2020）10-0167-02全球环境问题是目前各国所面临的共同难题，其中与大气密切相关的如臭氧层破坏、气候变暖、酸雨、沙尘暴等大气环境问题已引起了国际社会的广泛关注。1近年来，在我国主要的经济发展中心，如长江三角洲、珠江三角洲、京津冀地区，灰霾天气频繁出现，对交通安全、空气质量、人们的身心健康以及气候变化都有着较大影响。随着这些大气环境问题的出现，以及人们环保意识的提升，公众对空气质量关注度和要求的不断提高，环境管理部门、相关企业对大气环境专业人才的需求增加。南京信
3、息工程大学的前身是有“中国气象人才摇篮”美誉的南京气象学院，是一所以气象和大气为办学特色的综合性大学。大气环境作为大气科学的重要分支之一，是大气和环境学科交叉的分支，开设大气环境专业，有利于培养从事大气与环境理论和应用研究的复合型创新人才。2大气环境问题的研究方法主要分为三类：现场监测研究、实验室模拟和模式计算。3现场监测研究是其中最为基础的方法，是大气环境专业学生面向环保、气象等开展大气环境监测业务以及今后从事大气环境研究必须要理解和掌握的。大气环境监测是针对大气中的污染物，包括气态和颗粒态污染物，测定其种类和浓度，观察其时空分布和变化规律。我们根据大气环境监测的发展现状，编写了大气环境监测
4、教材，4系统地介绍了大气中无机污染物和有机污染物的污染来源、污染特征、监测原理和不同的监测方法、仪器和操作流程；同时还开设了大气环境监测课程，作为一门实践性、应用性很强的课程，该课程除了通过课堂讲解让学生对基本原理和操作过程有一定的理论认识之外，还需要通过实际的实验操作，让学生对课本知识有更深刻的理解，培养学生的实际动手能力、进行实践科学研究的能力以及分析问题和解决问题的能力。随着大气环境监测技术的发展，大气采样和实验室分析手段、仪器日新月异，如何在有限的实验课程时间里，让学生对多种监测项目、监测对象和监测方法有一个全面认识，科学合理地设置大气环境监测实验内容和改进教学方法显得至关重要。本文根
5、据大气环境监测技术的发展，结合笔者多年在大气环境监测课程教学上的经验，探讨了大气环境监测实验项目的设置和教学方法的改进。一、大气环境监测实验课程的设置大气环境监测涉及到多种监测项目，如气体监测、颗粒物监测、降水监测等；监测对象更是纷繁复杂，如二氧化硫、氮氧化物、臭氧、可吸入颗粒物、细粒子、黑碳气溶胶、挥发性有机物、持久性有机物等；大气环境监测技术的发展，大气采样和实验室分析手段、仪器日新月异，从传统的手工采样、化学分析方法逐步向自动在线监测发展，从对污染物简单的浓度监测逐步发展到对污染物微物理和化学特性的监测；雷达、卫星等遥感方法的出现，更是为大气环境监测提供了最新的监测手段。在制定实验课程内
6、容、选取实验项目时，要根据实际就业和科研需求，在有限的实验课程时间里充分考虑到各种监测项目，选取具有代表性的监测对象开展实验，让学生对大气监测的发展历史、现状和未来发展方向都有全面认识。1.重视对传统监测项目和监测方法的理解与实际操作大气环境问题是从工业革命以来由于大量的能源消耗而出现的，燃煤产生的二氧化硫污染首先在发达国家出现，之后随着汽车总量的增加，氮氧化物排放不断增加，与大气中的挥发性有机物一起形成了光化学烟雾污染。作为大气环境监测最为传统的监测项目：SO2和NOx，最开始的监测手段也是使用的最为传统的化学方法：湿化学采样，显色后使用分光光度计检测浓度。虽然这种方法操作过程复杂、时间分辨
7、率低、检测精度有限，现在在实际监测中已被逐步淘汰，但作为传统监测方法，曾被广泛用于各种气态污染物的监测；利用污染物的化学反应来进行浓度监测，也是进行污染物监测时最为直接的一种考虑方法。对传统监测项目进行学习，有助于理解大气环境污染问题的发展历程；对传统监测方法进行学习，则有利于学生理解面对一种污染物浓度监测问题时，可以从哪些方面去考虑。因此，虽然目前大部分环境监测站已不再使用这种方法，但是笔者仍安排了一次使用湿化学法，按照国家颁布的环境监测标准5，6来进行实验操作的实验项目，对SO2或者NOx进行采样、分析和浓度计算。2.考虑大气环境监测的多样性，涵盖多种监测项目大气环境监测涉及到气体、颗粒物
8、、降水等多种监测项目，而每种监测项目涉及到的监测名目又各不相同，如气体监测主要着重点在浓度监测；颗粒物的监测除了浓度外，还需要对其中的化学组成，如水溶性离子、重金属元素、有机物成分等进行分析；而降水监测则主要涉及到pH值、电导率和水溶性离子的监测。由于目前我国的大气污染问题主要表现在颗粒物污染，如沙尘暴、可吸入颗粒物和灰霾等，2020年2月国家公布了最新的环境标准，7在总悬浮颗粒物TSP和可吸入颗粒物PM10的基础上，增加了细粒子PM2.5的标准。为了响应国家对颗粒物特别是细颗粒物污染的重视，在实验课程中安排了对颗粒物质量浓度进行监测的项目，并采取分级采样的方法，对从细到粗不同粒径的颗粒物同时进行了采样、称重、浓度计算。此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。
