谈谈环境监测绿色化学教育融入环境监测和分析实验教学中实践

摘要：从绿色化学教育理念出发，在环境监测与分析实验教学实践中，通过加强环境教育、精选实验内容、小量化实验、实验串联、多媒体教学等方案和手段，把绿色化学教育融入实验教学，有效地减少了环境监测与分析实验过程中对环境产生的污染，培养了学生的绿色化意识，提高了学生的综合素质。
关键词：绿色化学；环境监测；实验教学；小量化实验
作者简介：柴育红（1969-），女，甘肃静宁人，常州大学环境与安全工程学院，讲师；严文瑶（1965-），女，江苏张家港人，常州大学环境与安全工程学院，高级工程师。（江苏 常州 213164）
基金项目：本文系常州大学重点课程建设项目“环境监测与分析”（项目编号：J10020004）的研究成果。
1007-0079（2013）17-0099-01
随着社会和经济的发展，出现了酸雨、臭氧层破坏、全球变暖等全球环境问题，以及区域性的大气环境、水环境、土壤环境等污染问题。这些环境问题受到了社会的极大关注。绿色化学是指在制造和应用化学产品时应有效利用原料，消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂或溶剂，绿色化学在节约能源、防治污染、保障人类健康与安全等方面有着显著的作用。目前，我国多数高校的化学实验教学中药品用量大，不可避免地产生了危险性大、有毒的废气、废水、废渣，而大部分基本上未经处理就直接排放，对环境造成了污染。因此，高等学校的实验教学中必须实施绿色化学教育，让大学生了解绿色化学对于人类及其赖以生存环境的可持续发展的重要性，将绿色化学的思想贯穿于实验教学的全过程，培养大学生的社会责任感和环境保护意识。
本文结合实验教学实践提出了在环境监测与分析实验教学中开展绿色化学教育的措施，保证了环境监测与分析实验课程的正常开设，力求以最少的实验药剂获取最佳的实验效果，最大限度地减少废气、废液、废渣的产生量，提高教育和教学质量，增强大学生的绿色环保素质。

源于：标准论文www.udooo.com

一、绿色化学教育融入环境监测与分析实验教学的举措

1.实验教学中加强环境教育

“环境监测与分析实验”课程是为环境科学和环境工程专业学生开设的一门重要的实践课。在环境监测与分析实验教学中加强环境教育十分必要，当学生第一次进入实验室时，实验指导教师应当对实验中可能用到的有毒、有害药品进行讲解，使学生明白这些药品对人类健康和环境的危害与影响，以及它们污染环境的主要原因及防治方法。例如，实验中常用到的硫酸。硫酸是强酸，具有强腐蚀性，硫酸废水会对地下水、土壤造成污染，实验中应尽量减少其用量，硫酸废液一般可通过酸碱中和处理后排放。又如，在环境监测实验中还经常遇到Hg、Cr等毒性显著的重金属污染物，它们会对水环境和土壤环境造成污染，也应该严格控制用量，它们的废液一定要用封闭的收集桶收集。要求学生在实验过程中要严格按照实验指导进行规范操作，避免因为疏忽而产生各种不必要的废液和废料。通过环境教育让学生体会到环境监测与分析实验是一个不可忽视的污染源，有毒、有害物质就在身边，废液、废气、废渣都会对环璄造成污染，从而避免学生在实验过程中随意大量使用试液，乱倒废渣、废液的现象，养成良好的实验习惯，增强环保意识。

2.精选实验内容，体现绿色化学思想

以往在选择环境监测与分析实验项目时，多从代表性、典型性、标准化等方面考虑，实验过程对环境的污染问题很少考虑。在环境监测实验教学改革中以绿色化学理念为指导，优化环境监测实验内容，尽可能选择围绕基本环境监测指标、基本实验操作而进行小污染、无污染的实验。例如，水中氨氮是水质监测的一个重要的基本指标，比较经典的分析方法是“纳氏试剂分光光度法”，而纳氏试剂中含有汞，实验废液毒性大，易对环境造成污染，在实验教学中选择了“水杨酸—次氯酸盐分光光度法”来分析水中氨氮，测定准确度与“纳氏试剂分光光度法”相似，而实验试剂毒性较小。又如，大气环境质量的必测指标SO2，广泛采用的标准分析方法是“四氯汞钾—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法”，但四氯汞钾吸收液毒性较大，在实验教学中采用了“甲醛—盐酸副玫瑰苯胺分光光度法”，灵敏度、准确度与四氯汞钾吸收液分析方法接近，而试剂毒性也较小。

3.采用微型化实验和小量化实验，减少实验废物

目前环境监测与分析实验使用常规的实验仪器，如50mL的滴定管、250mL全玻璃回流装置、50mL比色管等，实验药剂使用量较大，产生的实验废物量多，易污染环境，也容易造成资源浪费。微型化学和小量化实验是近年来发展起来的新型化学实验方法，是减少化学实验废气、废液、废渣的产生，改善实验室环境的理想途径之一，因此在环境监测与分析实验中开展微型化和小量化实验非常必要。在实验原理、方法、操作与常量分析相同的情况下，用常规的小容量仪器如25mL滴定管（改进的滴定管、用医用塑料尖嘴代替玻璃尖嘴，使滴定时为0.025mL/滴）、100mL全玻璃回流装置、25mL比色管等。实验结果表明，实验现象明显，基本上可以保证测定结果的精密度和准确度，使实验趋于绿色化，既减少了化学污染又节约了资源，提高了学生绿色化学的意识。另外，小量化实验所用仪器较传统仪器小，操作更轻松，可缩短实验时间、降低仪器损坏率、节省实验费用。

4.理顺各实验之间的联系，充分利用试剂

在开设的环境监测与分析实验项目中，有些试剂经常会用到，在常规的环境监测与分析实验时，单独对待每个实验项目配制所需试剂，实验结束后全部废弃处理，从不考虑再利用。把绿色化学理念引入环境监测与分析实验教学之后，综合考虑实验内容，研究并理顺各个实验所用试剂间存在的关系，通过合理安排实验次序，开展关联实验串联，一方面减少了药品的浪费，另一方面也相对降低了对环境的污染。例如，铬是有毒金属元素，在工业废水化学需氧量的测定、工业废水硫化物的测定、校园湖水溶解氧的测定中都要用到重铬酸钾标准溶液，溶液浓度分别为0.25mol/L、0.05mol/L、0.025mol/L，同时工业废水硫化物的测定、校园湖水溶解氧的测定中都用到硫代硫酸钠溶液，浓度分别为0.05mol/L、0.01mol/L，而水中铬的测定中需要含铬废水样品，综合考虑四个实验之间试剂的关系以及试剂的毒性危害，安排实验以化学需氧量的测定、硫化物的测定、溶解氧的测定、水中铬的测定先后次序进行。配制0.25mol/L重铬酸钾溶液、0.05mol/L硫代硫酸钠溶液，在实验中使用并稀释再使用，剩余的不同浓度的重铬酸钾溶液作为含铬水样品，在水中铬测定实验中使用，通过这种方式节约了药剂消耗量，减少了废液，减轻了重金属污染。

5.采用现代化多媒体辅助实验教学

多媒体技术在化学实验中的具体应用是化学实验摆脱实物教育的一场革命，它的运用对解决化学实验的环境污染有着积极的作用。在环境监测与分析实验教学中，利用多媒体技术把必须使用有毒、有害试剂或实验过程中排放出有毒的气体或有毒废液的实验进行计算机模拟，对实验原理、装置、流程、实验过程进行仿真，用文字、声音、图像、动画的效果让学生有身临其境的感觉，取得了较好的实验教学效果，实现了环境监测与分析实验绿色化。它的实施将对化学实验绿色化，以及环境保护、增强学生的环境保护意识起到不可低估的作用。[3，4]

二、结束语

从防止环境污染和节约资源的观点来改革传统环境监测与分析实验，把绿色化学教育贯穿于环境监测与分析实验教学中，对培养大学生保护环境的素质有着重要意义。因此，在教学过程中，必须继续积极探索环境监测实验绿色化学模式，培养学生绿色化学意识，使学生树立环保理念，正确地对待科学发展的利与弊，把绿色化学知识运用到今后的工作和生活中，为保护环境做出一定的贡献。
参考文献：
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