教材名称:环境科学与工程实验
主编:张家泉
副主编:夏明辉 尹春芹 张丽 刘娟
1、教材简介
本教材是为适应新时期环境科学与工程领域高素质人才培养需求而编写的实验教学用书,旨在构建一个从基础认知到综合创新的多层次实验教学体系。全书共分十章,系统涵盖了环境工程实验教学的基本要求、实验室安全与质量控制、环境监测与分析、环境微生物学、环境生态学、水污染控制、大气污染控制、固体废物处理与资源化以及环境工程创新实验等内容。
教材注重理论与实践相结合,强调“以学生为中心”的教学理念,每个实验项目围绕“目标—原理—步骤—分析—拓展”的逻辑展开,便于教师组织教学和学生自主预习与复习。实验内容由浅入深,涵盖经典分析方法(如溶解氧、COD、BOD、重金属测定等)与前沿技术(如无人船水质监测、智慧垃圾焚烧仿真等),力求反映当前环境工程实践的主流技术与方法。
此外,教材特别设置了创新实验模块,聚焦智能化、绿色化与系统仿真等方向,鼓励学生探索解决复杂环境问题的新路径,培养其创新思维与工程实践能力。
本教材适用于高等学校环境科学与工程、环境工程、环境生态工程等专业的本科实验教学,也可作为环境监测、污染治理、生态保护等领域技术人员的参考用书。
本书在编写过程中得到了湖北理工学院环境科学与工程学院的老师和同学们的大力支持和协助;同时,本教材的出版还得到了湖北理工学院教材建设基金的资助以及湖北省环保节能与安全应急现代产业学院、桂润环境科技股份有限公司的支持,在此一并致以诚挚的谢意。
2、教材中相关创新实验仪器设备介绍
(1)工业有机废气全流程净化工艺模拟实验:该实验典型工业有机废气(如喷漆废气、污水臭气)的全流程净化工艺。学生可操作干式/湿式预处理、UV光氧净化、生物除臭及活性炭吸附等单元,掌握不同工艺组合的切换与运行调控。通过对比分析各单元对污染物的去除效果,理解废气处理系统的设计逻辑与工程应用,培养学生解决复杂工业废气问题的工艺选型与运行管理能力。
工业有机废气全流程净化工艺模拟实验装置
(2)智能无人船水质监测与分析综合实验:该实验采用集成多参数水质传感器与高精度GPS的智能无人船平台,通过预设航线自主巡航,实现水域高分辨率连续监测。学生可掌握航线规划、数据采集与空间分析技能,利用GIS软件绘制pH、溶解氧、浊度等参数的空间分布图,识别污染热点。实验对比传统采样方法,培养学生利用现代智能装备进行水环境质量评估与污染溯源的综合能力。
多参数智慧无人船
(3)绿色智慧化垃圾焚烧系统全流程仿真实验:该实验主要依托高仿真工厂实训装置与机理建模软件,模拟垃圾焚烧处理全流程。学生可动态调控炉排速度、风量配比及烟气净化等关键参数,践行“3T+E”燃烧控制原则,处理典型故障工况。通过评估不同运行条件下的污染物排放绩效与能源效率,培养“能效”与“环效”协同优化的智慧化工程管理能力。
垃圾焚烧仿真工厂实训装置实景