时间：2022-05-29 04:09:49
[摘要]环境化学实验课程是反映环境化学理论课程的重要实践方式之一，有利于培养学生发散思维能力、创新能力和实践操作应用能力。针对环境化学实验教学中存在的普遍问题，本文探讨了基于地方高等院校改革大背景下环境化学实验课程体系的重新构建与改革，教学内容的优化选择，教学方式方法的建立等方面进行了改革与探索。
[关键词]环境化学实验；课程改革；教学内容；教学方法
1引言
环境化学是环境科学与工程学科体系的优秀组成部分，是环境科学、环境工程专业的专业基础课，它是在化学学科的传统理论和方法的基础上，重点研究在环境介质及各环境圈层中有害化学物质如有机污染物、重(准)金属的存在形态、种类、浓度水平和迁移、转化、降解等环境行为及其影响因素，环境效应及其控制的化学原理和方法的一门科学。环境化学实验是环境化学理论课程的重要实践环节，其目的在与通过测定环境中污染物的浓度，了解污染物的环境化学规律。经济的飞速发展使得我国的整体国力提高，但改革开发之后很长一段时间都是粗放型增长模式，使得我国大气、水体、土壤等环境质量等日趋严重，在此背景下我国相继出台了大气、水体和土壤污染防治的专项规划，对环境质量的持续改善和污染物总量的控制提出了明确的要求，这必然会使得社会对环境专业类人才的需求增多，需要环境科学与工程类学科具备更高级的专业实践能力和水平满足环境质量分析和污染总量控制的研究，这对于环境科学专业人才培养方案的改革具有重要的借鉴作用。同时由于环境化学学科的交叉性，其科学研究发展迅猛，这需要我们紧跟学科前沿，在教学上如教学内容、教学手段和组织形成等方面狠下功夫，不断的进行变革和创新，创建与学科发展相结合、培养创新创业人才的环境化学实验教学改革新模式。安庆师范大学环境科学专业始于2002年，2006年获批部级特色专业，人才培养方案历经改革与创新，但作为环境科学专业的必修基础性课程，《环境化学》与《环境化学实验》是在学生掌握良好的化学基础知识和生物学基础知识之后，在大二下学期同时开设的课程。我们一直在探索环境化学理论合成及其实验课程的体系，历经了实验课程体系从无到有，实验教学内容由浅到深，实验教学人员从杂乱到统一，教学质量逐步上升，逐渐探索出适合地方本科师范型院校的环境化学实验教学的发展道路，这些对高校环境科学与工程专业实验教学体系的构建与创新，素质教育的深化改革，学生实践和创新能力的培养具有重要的作用。
2传统实验的弊端与不足
在环境化学实验教学中，当前的实验教学中存在着一些问题与弊端。第一，实验课程的内容体系过于陈旧，更新较慢，基本上没有与前沿领域结合紧密的大型开放性实验，大部分实验都是传统经典的验证性实验，如水中CODCr的测定，碘量法测定水中溶解氧等，这些实验能使学生掌握基本的环境化学实验操作原理与方法，但在这些实验课程的教学中，大部分是以教师为主体，从实验目的—实验原理—实验内容等逐一的讲解清楚，学生只是被动的完成实验步骤并撰写实验报告就算是完成整个实验，这对学生的动手能力有一定的提高，但是不能提升学生的思考-分析-解决实验的能力。其次，在实验内容的设计上与普通分析化学实验较为类似，这对学生认识和理解环境化学的概念，元素、化合物等物质在环境各圈层的迁移转化与循环等等不能形成一个直观、全面的印象，可能会导致实验教学目的的偏差[1]。再次，由于高校教学科研评价体制因素的影响，一些科研型教师参与实验教学任务的积极性不高，实验课程内容中的研究型、开放型和创新型课程几乎为零，教学过程中存在的理论重、实践轻，实验教学低人一等的意识依然存在，科研型教师没有动力和兴趣参与、改进和创新实验教学内容、方式方法，导致高校的科研成果在本科实验室教学中难以转化成普遍性的实验教学资源，这对学生获取和学习教师的科研思维方法是十分不利的影响。针对在环境化学实验教学中存在的不足与缺陷，笔者结合自己在实验教学中的方式方法探讨在环境化学实验课程中如何进行改革和创新的几点策略和体会。
3环境化学实验课程的改革和创新
3.1实验课程内容体系的优化调整
首先，把实验课程科学系统的分门类别的引导，由浅至深、由单一到复杂、由基础到综合、由独立到团队综合开展。要能够做到从基础性实验—验证性实验—独立掌握实验操作—自身思考、设计并展开实验的逐步深入过程，在这其中充分挖掘学生的学习潜力，使得学生学习的主动性和积极性充分提升，让学生对综合型、开放设计型、研究型实验的态度向积极性转变。其次，在实验内容的设计上，尽可能的与当前时下的热点进行对接，紧跟学科发展前沿与方向，将环境污染物的分析监测、化学过程、环境化学行为以及环境修复紧密的联系起来，与环境化学理论课程有机地结合，形成融合专业理论知识与实验现象为一体的教学体系[2]。例如，依据大气、水、土壤污染防治行动计划，有意识的编排一些与大气、水体、土壤相关的实验课程，如以重金属在水-气-土中的生物地球化学循环为例，可以让学生设计相应的实验方案来研究重金属种类、形态等等在环境各圈层的迁移转化与归趋效应。再次，邀请一些具有较强科研能力的老师作为环境化学大型开放实验的指导教师，依据教师的科研项目如国家自然科学基金、省部级科研项目等提出较小的实验课题，让学生通过文献查阅—给出初步实验方案—指导教师的修改和完善等步骤进一步掌握该课题的实验原理，进而确定优化实验方案，给出实验操作步骤与所需设备仪器试剂清单，并准备所需仪器、设备、玻璃器皿、试剂。
3.2灵活安排实验教学方法与教学模式
实验课知识内容如实验原理、仪器的使用和实验操作规程等的复杂性和繁琐性使得传统的板书式教学和填鸭式教学方式十分无趣，对学生学习和操作实验的积极性不能充分调动，因此教师可花费一点时间将实验流程和实验步骤做成图片、动画等多媒体课件和教学录像或趣味视频，尤其是关键的实验环节和实验步骤，如此可以增强实验课的趣味性[3]。例如在讲授碘量法测定溶解氧含量的实验时，利用多媒体课件将实验原理进行形象讲解，并用flash动画缓慢逼真的展示滴定终点时由淡黄色-蓝色-无色的颜色变化过程，不仅能使学生快速的掌握实验操作要领，同时也会使学生对实验原理及过程的理解加深，使学生操作实验的积极性提高。另外，应采用多样化的考核方式全面地对学生的实验成绩进行考核，不能仅仅通过审阅实验报告和实验数据后给出实验成绩，还应结合考勤情况，实验态度和回答问题等进行综合评价。实验成绩的考核要体现公正公平性，要能够全面综合的反映学生的实验操作技能和思考-分析-解决实验问题的能力，同时应该对具有突出的实验表现和出众的创新实践能力的学生给予一定分数的奖励，并计入期末考试总成绩中。
3.3开放实验室资源，拓宽学生的实验时间与空间
在时间和空间上灵活安排环境化学开放型实验，不拘泥于课堂教学与集中式实验教学，给予学生充分的时间和空间，让他们以自己的课程安排和课外时间为基础，与实验室预约确定具体的实验开放时间，这样使学生有更多的时间和空间去独立思考，独立阅读文献，独立完成实验方案，不断的摸索实验并优化发现实验过程中的各种问题。为了更好使学生参与并完成实验操作过程，对学生自愿组成的实验小组团队，确定每组学生一般在4~6人，如此的小组团队合作和协同分配能力最高，允许各小组之间进行交流和资源共享，但必须保证每一小组的实验任务都是本小组成员完成的，这样有利于提高团队操作实验的能力，也保证了每一小组实验成员能充分理解和掌握该实验的原理、方法和操作规程步骤[3,4]。对一个相对完整的实验项目，有时需要在不同的实验室协调完成，这需要各位实验指导教师之间相互协调和配合，最大限度调动各研究室人员积极性，充分发挥实验室仪器尤其是一些大型仪器的使用效率。实验过程中指导教师的研究生也可参与指导实验项目，一方面能提高研究生的协调和动手能力，另一方面学生与学生之间的交流空间可能比教师与学生之间的交流更加快捷、更加灵活，可以更加迅速的解决实验过程中可能出现的一些问题。同时鼓励学生以理论课程和学科前沿研究为基础，以教师的科研项目为依托，充分查阅相关环境化学类的专业期刊和文献，积极主动参加校级、省级和部级的大学生科技能力竞赛如“大学生挑战杯”，大学生创新创业竞赛，大学生节能减排大赛等，充分开放实验室的各种资源，让学生在课后之余自行设计一些感兴趣的研究项目[5]。同时实验室将定期向学生开放大型仪器的使用，让学生充分了解并掌握大型仪器的原理、使用操作规程，这样使学生在科研实践中锻炼了自己的创新能力，对培养学生独立思考能力和发散创新思维具有重要的作用。
4结语
环境化学的实验教学是一个系统的复杂的过程，经过近几年的探索与实践，我校环境化学实验体系的已经初步建成，已初步形成在理论中进行实验教学，以实验课程完善消化理论课程。一方面注重验证性实验的实验操作规程的建立，提高学生的基本实验能力，另一方面通过师生的科研项目，设置一定比例的综合性、开放性的实验，鼓励探究性学习，提高学生的学习兴趣、动手操作能力和独立分析科学问题的能力,有助于学生及时了解环境化学研究领域动态及前沿知识,对研究环境化学问题，这些为学生走上工作岗位或继续深造提供了良好的机会。
作者:赵宽 刘海军 周葆华 单位:安庆师范大学
作者：代杰瑞 庞绪贵 刘华峰 喻超 曾宪东 单位：山东省地质调查院
21世纪勘查地球化学在解决人类资源与环境的重大问题上发挥着巨大作用，区域地球化学调查应用于生态环境与农业地质研究方面的文献近10年来呈明显上升之势［1－9］。自中国地质调查局组织实施新一轮国土资源大调查以来，以基础性、公益性为特色，以服务于国土利用规划与管理、农业、矿产资源、基础地学等多领域为宗旨的多目标区域地球化学调查已先后在我国各省、市、自治区大范围实施。山东省东部地区是山东省经济最发达的地区，改革开放以来，随着工业化、城市化的快速发展，地质与地球化学环境变化对当地影响较大，导致与人类生活密切相关且关系到人类生存的生态环境问题不断出现。在山东省人民政府的支持下，2006年以来开展了山东省东部地区农业生态地球化学调查。本文以调查取得的土壤、浅层地下水等数据为基础，较系统地阐述了研究区土壤、浅层地下水地球化学特征及评价成果，并总结了本区存在的生态地球化学问题，这无疑是一项重要的基础工作，对本区资源、环境评价和国民经济可持续发展规划具有重要意义。
1调查区概况
调查区位于山东省东部地区，涉及陆地面积近5．4×104km2(见图1)，包括青岛、烟台、威海、潍坊、日照、临沂等6个地级市的46个县。本区地势为东部、南部地势高，中部地势低，地貌以低山丘陵和山前倾斜平原为主，另有少部分中山和微倾斜低平原。低山丘陵标高200～400m，山前倾斜平原标高50～200m，全区最高峰崂山标高1133m。研究区水系发育，河网纵横，水库星罗棋布，交通便利。本区地处华北板块和秦岭—大别山板块结合带，山地丘陵区占全区总面积的55%，广泛发育有中元古代、新元古代和中新生代侵入岩，岩性主要为二长花岗岩、石英二长岩和花岗闪长岩，岩石风化残积物多形成棕壤性土、酸性石质土和酸性粗骨土，局部地段发育有元古代、中生代地层，岩性主要为砂岩和碎屑岩。第四系覆盖区约占全区总面积的45%，其最大覆盖厚度达150m。第四系成因类型多种多样，更新统以风成为主、残坡－坡洪积次之，全新统则以冲积为主，风成、海相沉积次之，土壤主要为潮土、褐土和滨海盐土［10］。
2生态地球化学调查工作方法
2．1土壤和地下水样品采集
表层土壤样品采用网格布样法采集，采样密度为1件/km2，在采样点周围50m范围内等量采集3～5点土壤组成一件样品。采样时除去表面杂物，垂直采集地表至20cm深的土壤，保证上下均匀采集，并弃去动植物残留体、砾石、肥料团块等，装入干净布袋，样品原始质量大于1000g;同时采集深层土壤样品，采样密度为1点/4km2，采样深度1．5～2．0m。土壤样品风干、敲碎、过833μm(20目)尼龙筛，并将4个相邻网格(表层样4km2，深层样16km2)的样品组合为1个样进行测试。表层土壤有效态样品采用网格布样法，采样密度为1件/16km2，采样方法同表层土壤样品。浅层地下水样按16km2的密度布设采样点，选择井径大、水位高的民井采集水样。取样时间为旱季(2008年10～12月)，采样前先抽水一段时间去除井中滞留水，采样时尽量不扰动水体，采用瞬时采样法，把装样瓶沉入水下30cm处取样。在野外由采样人员按规程加保护剂后及时送实验室分析。
2．2土壤和地下水样品测试元素与指标
表层土壤、深层土壤样品测试Al2O3、CaO、K2O、MgO、Fe2O3、Na2O、Ag、As、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、Cd、Ce、Cl、Co、Cr、Cu、F、Ga、Ge、Hg、I、La、Li、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、Rb、S、Sb、Sc、Se、SiO2、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、U、V、W、Y、Zn、Zr、C、有机碳(OrgC)和pH值，共54项指标。样品由湖北省地质实验研究所采用X射线荧光光谱、等离子体质谱(ICP－MS)氢化物发生－原子荧光光谱(HG－AFS)、等离子体发射光谱(ICP－AES)等一整套大型精密仪器进行测试。表层土壤元素有效态样品由山东省地质科学实验研究院采用ICP－AES、AFS和碱解扩散等方法测定N、P、K、Mo、B、Mn、Cu、Zn、Fe、S、Se等元素有效量以及pH值。浅层地下水样品由山东省地质科学实验研究院采用ICP－MS、ICP－AES和原子荧光分光光度计测试Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、Cd、Hg、As、Pb、Se、Ni、Be、Ba、Co、Sr、Th、U、N、P、K、Cr(Ⅵ)及总硬度、溶解性总固体、氯化物、NO－2、高锰酸钾指数(COD)、氰化物、氟化物、碘化物、pH值，共30项指标。采用了标准样、密码样、监控样等多种监控手段，保证了分析质量的可靠性，测试质量通过了中国地质调查局专家组的验收。
2．3数据处理及图件编制
采用中国地质调查局发展研究中心开发的GeoMdis地球化学信息系统和R－2．6．1程序进行参数计算。土壤地球化学基准值的求取首先对数据频率分布形态进行正态检验。服从正态或对数正态分布的，分别用算术平均值和几何平均值代表基准值;不服从正态分布的，则按(算术平均值±3倍标准离差)反复剔除，平均值或几何平均值代表基准值;剔除后仍不满足正态分布的，则以众值代表基准值。背景值的求取方法与基准值相同。浅层地下水背景值是原始数据反复剔除2倍标准离差后确定的。利用中国地质大学研制的MapGis软件制作地球化学图以及综合评价图和解释图件。
3结果与讨论
3．1土壤地球化学特征及环境质量评价
山东省东部地区土壤地球化学基准值与背景值参数见表1。与全国土壤A层(51种元素或指标)丰度相比，山东省东部地区土壤背景值偏高的元素有:氧化物SiO2、Al2O3、K2O、Na2O，卤族元素Br、Cl，重金属元素Cd、Pb、Ba，其他元素N、S、Be、Zr、P、Sr。其中有害元素Cd为全国土壤丰度的1．2倍，Pb为1．1倍，与全国丰度差异不明显;Ba为1．65倍，明显偏高。土壤背景值偏低的元素有:碱金属、碱土金属CaO、MgO、Li、Rb等，放射性元素U、Th，铁族元素Cr、Fe、Mn、Ni、Co、V、Ti，B、As、Cu、Sb、Ni、Hg、Se等元素。其中Ca为全国丰度的45．3%，Mg为全国丰度的62．2%，Mo为全国丰度的71．3%，B为全国丰度的73．5%。所缺乏的元素中，除Ag、Nb、Sc、Hg、Sb、As外，大部分为动植物营养元素或有益元素，这种现象应引起重视。与全国土壤C层(仅13种元素)丰度相比，山东省东部地区土壤地球化学基准值仅Mn元素略偏高外，重金属元素Hg、As、Cd、Ni、Pb、Cr和有益元素Zn、Cu、Se、Co等均低于全国土壤平均值，一方面表明调查区绝大部分区域土壤环境质量较好，但另一方面也会造成微量营养元素不足，特别是Se仅为全国的41%，Zn含量仅为全国的74%，这些营养元素在土壤中原始储备量不足，是调查区表层土壤(种植土壤环境)出现缺素的根本原因。前人研究认为，土壤化学成分直接与基岩、母质类型相关，母岩风化形成的土壤的地球化学元素特征总体与岩石地球化学特征一致［11］。调查区发育中酸性、酸性侵入岩，酸性花岗岩大量出露，这类岩石本身缺乏MgO、CaO、Fe2O3、Co、Cr、V、Ti、Ni、Mn等，而富含K2O、Al2O3、SiO2、Na2O和Ba、Sr、S、P、Cd、Zr、Pb等元素，加上矿化作用的影响，致使这些元素的背景值较高。此外，土壤以粗骨土、石质土为主，显酸性，淋溶作用强烈，致使碱金属、碱土金属元素大量流失。#p#分页标题#e#
3．2土壤地球化学背景值与基准值对比特征
表层、深层土壤是在同一成土母质基础上发育而成，土壤地球化学含量特征理应一致，但表层土壤在成土过程中，受自然风化淋漓作用和人为扰动如后期工业“三废”、增施肥料、污灌和农药等因素影响，使其含量特征产生明显差异。因此，表层土壤中的元素含量，除受母岩风化成土作用的控制外，还受到人为活动的影响。对比表层土壤与深层土壤平均值(表1)可以看出，表层土壤中SiO2、Mo、Na2O、Sr、B、Zn、Sn、Br、Bi、Pb、Cu、Zr、Ag、Cl、Se、Cd、S、P、C、Hg、N、OrgC等元素或指标平均含量高于深层土壤，其中表层土壤中Se、Cd、S、P、C、Hg、N、OrgC平均含量比其深层土壤高出0．3～1．7倍，OrgC富集最为显著，反映了成土过程和人类活动对自然成分的改造是极其显著的;表层土壤中Zn、Pb、Cu、Se、Cd、S、P、Hg、N、OrgC等元素或指标平均含量明显增高与人类的工农业生产具有密不可分的联系。此外发现表层土壤中Co、pH、Sb、Ni、Li、Mn等元素或指标的平均值略低于深层土壤，其中pH值偏低反映了在成土作用和人为活动影响下土壤酸性增强的趋势，其余各元素在表层土壤与深层土壤的平均含量基本一致。根据土壤环境质量标准(GB15618—1995)，采用尼梅罗指数法对表层土壤环境质量进行综合评价(表2)，结果表明质量好和较好的Ⅰ类和Ⅱ类土壤占全区总面积的99．87%，其中Ⅱ类土壤占19．23%，主要分布在烟台—招远、牟平—乳山矿集区和沂沭断裂带北段以及城镇周边，主要与金矿作用和人类活动污染有关;质量差的Ⅲ类和劣Ⅲ类土壤占全区总面积的0．13%，主要呈“点源状”或小面积片状分布在栖霞市东部、烟台市高疃镇、乳山市下初镇、莱西市马连庄镇和临朐县龙岗镇，主要污染元素为Cd、Cr、Ni、Hg。
3．3浅层地下水地球化学特征及环境质量评价
从调查区浅层地下水元素含量统计结果(表3)可以看出，原始数据最大值与最小值一般相差数百倍至数千倍，有些指标如可溶性固体总量、总硬度、Cl－、U、Zn、Mn、Fe、Pb、Mo甚至相差上万倍;大多数指标在剔除离群值前后均值差异较大，如NO－2、Cl－、Mo、Fe、Mn剔除前平均值是剔除后平均值的5倍以上，这说明剔除样本大多数为高值数据，这部分可认为是在局部地质高背景或在人类活动影响下产生的异常数据，同时说明部分元素或指标含量变化较大，局部地下水水质较差。本区浅层地下水中大部分元素处于自然低背景含量状态，根据《地下水质量标准》(GB/T14848—93)中Ⅲ类水(可直接饮用水)标准，浅层地下水元素或指标超标情况见表4。由表4可见，NO2－、总硬度超标最严重，其次为溶解性总固体、高锰酸钾指数、Cl－、F－、Mn、Fe，少量点位的Cd、Cu、Co、Cr(Ⅵ)、Mo、Ba、Zn、Ni、Pb、pH、Be超标。根据浅层地下水超标的空间分布情况，Fe、Mn、Cl－、总硬度的大规模异常以自然成因为主，滨海地区含量增高，以致超过水质标准。而其他指标超标则可能是人为污染造成的，呈点源状分布在人口密集的乡镇及工矿企业周边地区。地下水指标超标可能对当居民的健康造成危害，应引起重视。
4调查区主要生态地球化学问题
4．1山地丘陵区土壤pH值低
土壤pH值反映其酸碱度，本区表层土壤的pH值在3．81～9．56，中值6．44，51．52%的样品呈酸性(pH值＜6．5，见表5)，酸性土壤主要位于山地丘陵区，而pH值大于7．5的碱性土壤区主要位于海积平原和现代滩涂。深层土壤的pH值在4．61～9．66，中值7．44。表层与深层土壤是在相同条件下(成土母质、气候、地貌等)发育而成的，与深层土壤pH值相比，表层土壤酸性、弱酸性所占比例增大(表5)，而碱性土壤特别是强碱性土壤所占比例大幅度减小，统计表明从自然环境下的深层土壤到人为环境下的表层土壤酸性面积增加了42．12%，说明在成土作用和人为耕种影响下，如在不合理施肥、灌溉以及城镇化、工业区污染等人为扰动因素的影响下，表层酸性土壤比例增加，并在碱性废水排污等影响下向强酸化、强碱化两极化发展。这种变化对土壤生态环境具有不利影响，尤其是人类活动引起的表层土壤酸化现象应该引起足够的重视。土壤pH值降低可能引起土壤有效养分的淋失和有害重金属元素的活性增强［7，13］。从表6可见，速效K、有效S、有效B、有效Zn等元素有效态与pH值呈显著正相关(置信度α=0．05，相关系数的临界值为0．183)，有效Se、有效Mn与pH值呈显著负相关。
4．2沿海土地贫瘠
沿海地带发育由海相沉积物形成的滨海盐土和滨海潮滩盐土，含沙量高于区内的潮土、棕壤、褐土，在风力作用下，形成滨海风沙带。滨海花岗岩台地灌溉水资源缺乏，多为旱地，农业耕作活动易使粗骨土、石质土中黏粒流失(或风蚀)，造成表土沙化。由自然作用及人类活动产生的土壤沙化是导致沿海土地贫瘠的主要原因。有机质、N、P、K是土壤的主要养分指标，其含量的高低直接影响农业生产力水平。调查结果(表7)表明，沿海地带有机质、N、P、K含量均低于全区平均值，其中有机质、N明显偏低;有机质、N、K低于全省平均值。按农业部土壤元素全量分级标准，沿海地区全钾达到适度级水平，仅局部略缺乏，有机质、全磷为缺乏级，而全氮为严重缺乏级，养分总体供应水平低，土壤肥力水平较差。沿海地区土壤肥力水平偏低的现象应该引起有关部门的重视。
4．3局部土壤重金属污染严重
土壤重金属元素可以经过水体、土壤、食物链影响动植物和人体健康，是一种潜在的“化学定时炸弹”［14］。本文采用土壤地球化学基准值评价重金属污染程度［15－16］。计算得到表层与深层土壤元素间相关系数一般大于0．5，表明表层与深层土壤的原始物质组成基本一致，深层土壤元素含量在一定程度上可以代表表层土壤的原始物质(未受污染)元素含量［17－19］。因此，以16km2内的4个表层土壤样品元素含量平均值代表该单元的表层土壤元素含量并对应深层土壤。为消除成壤作用本身对表层土壤重金属富集作用的影响，求取表层土壤与该单元深层土壤元素含量比值Pi:Pi=C表/C表ScC深/C深Sc将比值Pi作为单项污染指数，用内梅罗综合指数法确定其综合污染指数P:P=(Pi2ave+Pi2max)/2槡］将指数P划分为:P≤2．0为清洁，2．0＜P≤3．0时为轻度污染，3．0＜P≤4．0为中度污染，P＞4为严重污染。采用上述污染评价方法的评价结果见图2，可发现调查区表层土壤中存在两个明显的局部重金属污染带。第一个污染带主要分布在莱州—招远—烟台和牟平—乳山，范围大，由Hg、Cd、Pb等组成，达到重污染程度，该污染带内金矿点密集，表层、深层土壤元素分布分配特征差异明显，其污染因素可能主要与成矿作用产生的伴生重金属元素或金矿山开采引起的表层土壤重金属富集有关。第二个元素污染带主要分布在人口密集的城镇地带，以Hg、Cd、Zn、Se、S等元素为主，多为中度污染，局部已达重度污染，其元素的富集面积和强度明显弱于第一个污染带，该元素污染带在几处城镇区如诸城市、潍坊市、平度市、莱西市、乳山市、蓬莱市、青岛市北部等形成了清晰的Hg、Cd、Se、S等元素的浓集中心，人类活动(采金污染、工业生产、城市人口密集生活)等是造成表层土壤环境中此类元素含量较高的主要原因。以上分析了由人为成因导致土壤污染的分布形式与特点。自然地质作用也是导致本区土壤富集重金属元素污染的又一重要原因，自然作用与人为污染在表现形式上有一定区别。自然成因的土壤重金属污染具有非点源状、多元素组合、低强度、深层与表层同时富集等共性［20－22］，如临朐东部Cu、Cr、Ni、Co等重金属相对富集范围(或异常区)与当地一套古元古代二长花岗岩的分布范围高度一致，是由地质背景所形成，非人为污染。对上述土壤重金属元素局部严重污染土壤中所种植的农作物进行抽样调查，发现因土壤重金属污染而出现了部分小麦、玉米等农作物样品的Cr、Cd、Pb、Zn等重金属元素含量超标，其中个别农作物样品的Cd、Zn超标相当明显(表8)，另外还发现上述农产品产地土壤中As、Cu都没有超标，相应所采集的6件样品也均无As、Cu超标现象。这说明土壤中重金属元素污染可能是导致其所生长植物出现重金属含量超标的一个非常重要的原因。本区表层土壤重金属元素污染已对农产品的安全产生影响。5结语#p#分页标题#e#
(1)山东省东部地区5．4万km2的表层土壤和深层土壤地球化学调查表明，受母岩或母质的影响，土壤中Si、Al、K、Na、Br、Cl、Cd、Pb、Ba、S、Be、Zr、P等元素含量较高，而Ca、Mg、Fe、Mn、Ni、Co、B、Cu、Ni、Se等动植物营养元素或有益元素含量较低。对比本区土壤地球化学背景值和基准值发现，Zn、Pb、Cu、Se、Cd、S、P、Hg、N、OrgC等元素的背景值比基准值高出0．3～1．7倍，反映了本区成土作用和人类活动对上述元素在表层与深层土壤中含量与分布的影响是极其显著的。
(2)山东省东部地区酸性、弱酸性表层土壤分布面积达50%以上，并在人类活动影响下具有向强酸、强碱两极化发展的趋势，易引起土壤有效养分的淋失和有害重金属元素的活化;局部地区浅层地下水超过国家环境质量标准，NO－2、总硬度超标最严重，其次为溶解性总固体、高锰酸钾指数、Cl－、F－等，已经对居民用水产生影响;沿海地区N、P、有机质等营养水平较低;莱州—烟台和牟平—乳山矿集区以及人口密集的城镇地带表层土壤Hg、Cd、Pb、Zn、Se、S等元素污染严重。
(3)本文的研究结果表明，人类活动(采金污染、工业生产、城市人口密集生活等)和地质背景的共同作用，是造成局部地段土壤中重金属元素污染的主要原因。部分被严重污染的土壤中所富集的重金属元素已影响到植物，导致部分农产品中Cr、Cd、Pb、Zn等重金属元素含量超标，有必要对污染区农作物进行重复采样调查，进一步健全农产品污染物检测体系。
【摘要】环境污染、人口问题和粮食问题已经成为困扰人们的三大问题。随着中国人口数量的增长，粮食问题日益严重，如何在不破坏生态环境的基础上实现粮食的增收，保证人们不会再一次面对温饱问题，是现今国家以及政府相关部门关注的热点问题。要想实现环境友好型的农业发展，需要人们立足于现今农业中化学农药的使用现状，分析化学农药对环境造成的危害，并在此基础上对如何减少有毒化学农药的使用，发展环境友好型农业，促进中国经济和生态的可持续发展提出可行性建议，旨在推动中国农业在不破坏环境的基础之上又好又快的发展。
【关键词】化学农药；环境保护；可持续发展
1化学农药的应用现状
中国是一个人口大国，也是一个农业大国。在中国，农业的发展影响整个国家综合实力和国际竞争力的提高。化学农药是农业发展过程中产生的附属品，属于经济型产品，化学农药的使用推动了农业的发展，但也在一定程度上对农业的发展提出了更大的挑战。1．1化学农药的使用提升了农作物的产量在经济飞速进步，人口急剧增长的时代，要想人们不再面临“”问题，解决每一个人的温饱问题是非常重要的。据悉，在2050年时，世界的人口总量可能将达到90亿，这就意味着农业的进一步发展刻不容缓，农作物的总产量要在现今基础之上大幅提高。要想达到农作物增收的目标，化学农药的使用必不可少。首先，化学农药的使用能够在防虫治虫上发挥极大的作用，使农作物在生长过程中不被害虫损害;再者，化学农药的使用可以促进农作物向更好的、有利于人们生活的方向生长。如果没有农药的使用，随着人口的增长，人们必然会再次面对温饱问题。1．2化学农药的使用量日益增大随着退耕还林政策的进一步深化，要想在仅有的农业用地上实现农作物的最大增收，化学农药的使用必不可少。随着经济的飞速发展，人们的收入增加了，但是物价的上涨依旧给人们的生活带来了负担。农民要想得到一个高创收，就必须使用化学农药保证农作物的顺利生长。因此，随着经济的发展，化学农药的使用量日益增大。1．3高毒含磷农药的使用仍然较为频繁含磷化学农药较其他有机化学农药来讲，具有更高的毒性，含磷化学农药的残留会给人和动物带来极大的危害。2010年，国家农业部下达禁用高毒有机含磷农药的公告，全面禁止含磷农药的使用。自公告以来，含磷农药的使用受到了一定抑制，但仍有不法商人利用法律制度的空子，进行含磷农药的违规生产。不少农民也因为含磷农药在使用过程中具有高效的杀虫性、除草性，从而选择继续使用高毒含磷农药。因此，在化学农药的使用过程中，高毒含磷农药的使用依旧不容小觑。
2化学农药对环境的影响
化学农药的使用是不可避免的，化学农药的使用能够帮助农作物顺利生长，也能够帮助农民实现农作物的增收。但是，化学农药的使用也给人们的健康和生活环境造成了一定的影响。第一，化学农药的使用导致生物物种多样性减少。在农业发展过程中，化学农药使用的主要作用使防虫治虫、防草治草。在化学农药发挥作用的同时，会导致生物物种多样性的减少。第二，化学农药的使用造成环境污染。环境污染包括土壤污染、大气污染和水体污染。在农药的使用过程中，农药多以喷洒和填埋的方式使用于农作物上，这样就会导致土壤污染、大气污染和水体污染。2013年，山西长治发生有机物苯胺泄露事件，使周边人畜的用水安全受到了严重威胁;2015年9月，检察机关发现，贵州玉屏湘盛化工有限公司的生产废水和废渣淋溶水导致厂区周围土壤受到严重污染，土壤中铅、锌、砷、镉、汞等重金属显示出不同程度的超标。第三，化学农药的使用危害人体健康。化学农药的使用对人体健康的危害主要表现在两个方面:一方面，化学农药使用所造成的环境污染问题是具有历史性、社会性和长久性的;另一方面，化学农药的使用会导致某些农作物产品带有化学农药残留，这些农药残留一旦被误食进入体内，会对人的身体产生很大的威胁。
3化学农药使用与环境保护相结合，助力可持续发展
要想实现农作物的增收，使农业的发展能够跟上人口的增长，必须注重化学农药的使用，但是化学农药的使用给大气、土壤、水质和生态环境以及人类自身都带来了一定的副作用。因此，如何权衡化学农药的使用与环境保护之间的关系，是现今政府工作的重中之重。为了更好的将化学农药的使用与环境保护相结合，助力于中国的可持续发展，需要注重以下几点:3．1宣传化学农药科学使用理念，促进农业与生态共同进步农民是农业发展的主力军，农民的意识形态决定着农业的发展方向。面对农民滥用乱用农药的问题，国家及其相关部门应该采取相应政策，宣传化学农药科学使用的理念，促进农业与生态的共同进步。首先，要宣传正确用药、科学用药的理念，引导农民在农业过程中针对不同的农作物问题，采取不同的措施，进而在少量使用化学农药的情况下保证农作物的顺利生长;其次，政府要对农民进行集中培训，使其具备生态环境保护的意识，不过度使用化学农药，杜绝国家规定的高磷有机农药的使用;再者，当农民有了一定的辨别真假农药的意识，具备了一定的环境保护意识之后，尽管仍旧有不法分子会钻法制的漏洞，生产不法农药，农民也不会再购买不法农药，不会纵容不法分子的不法行为。3．2健全法制，抵制劣质化学农药的使用劣质化学农药的使用不仅不能实现农作物的增收，还会导致更加严重的环境污染。劣质农药在生产合成过程中所造成的经济损失和环境压力与优质农药相比是一样的，但是劣质农药的性价比很低，劣质农药的使用有百害而无一利。为改善这一现象，国家政府及其相关部门应该健全法制，引导农民一起抵制劣质化学农药的使用。首先，国家应该加强化学农药产品出厂的检查制度，对于不达标的农药产品不允许出厂;其次，国家相关部门应该加强化学农药产品的市场监测和监督，防止不法分子成为法制的“漏网之鱼”;再者，国家及其相关部门要对生产劣质化学农药的厂家进行有效的治理，给与其罚款或停业的处罚，进而防止不法商家的再生，保证化学农药市场的安全、绿色、高效。3．3加强环境和水质监测，推广综合防治技术现今农业中常用的防止技术是化学防治技术，化学防治技术的广泛应用造成了环境和水质污染。因此，加强环境和水质的监测力度，给人们提供一个良好的生活环境和干净安全的饮用水资源是势在必行的。同时，推广综合防治技术，不再单一的采用化学防治技术对待农业发展过程中的虫草问题，也是现今农业发展的重中之重。生物防治技术在防虫防草方面也显示出了一定的优势，因此，采用生物防治技术和化学防治技术相结合的手段，能够在一定程度上减缓环境问题的出现，促进农业技术的发展。3．4加强低毒高效农药品种的开发加强低毒高效农药品种的开发是现今有机化学农药研究者的研究重点。众所周知，含磷农药在农作物的防治方面具有较高的成效性，但其造成的副作用是很大的，具有持久性、不可避免性，会影响子孙后代的发展，也会在一定程度上影响中国经济的进步和社会的发展。因此，研究低毒高效的农药新品种具有很深远的现实意义。首先，科技部门要加大在低毒高效农药新品种开发方面的投资，鼓励更多的科学研究者投身于新型农药的开发过程中;其次，作为化学科研工作者，要及时意识到新型农药的应用前景，致力于新型农药的开发。3．5寻找新型污染处理技术，助力生态环境保护化学农药的应用对生态环境造成了一定的影响，尤其是水质污染。水质污染是全球性的，解决水质污染是现今环境污染亟待解决的难题。传统污水处理办法包括生化氧化法、活性污泥法等，但这些方法不能够有效去除水中残留的有机农药残留，甚至还会产生活性污泥等二次污染，其经济效益较低，因此，研究新型的污水处理技术，解决污水中的化学农药残留迫在眉睫。寻找新型的污水处理技术需要国家相关部门、科研工作者以及工程开发者的共同努力。国家行管部门要给予科研工作者一定的科研资金支持，使其能够安心进行科研基础工作研究。科研工作者要立足于国内外污水处理技术的研究现状，开发新型的可应用于实际的污水处理技术。
4结语
生态环境问题逐渐成为人们关注的热点话题，好的环境会使人有好心情，会提升人的幸福感。如今，化学农药的使用对环境造成了一定的污染，权衡化学农药使用的利弊，虽然不能杜绝使用化学农药，但可以杜绝使用高毒含磷有机化学农药，杜绝使用劣质化学农药，开发新型的、高效的化学农药新型品种，在不破坏环境的基础之上合理使用化学农药，实现农业和生态环境的共同进步、共同发展，致力于中国的可持续发展。
作者:李磊 单位:西京学院
化学在社会生活中的重要性正日益显现，很难想象，一个对化学缺乏起码认识的人，能适应现代社会的生活。从学生自身的发展看，高中生的年龄一般为16－18岁，已初步形成了自己的兴趣、爱好和特长，已具有一定的概括能力，能开始辩证地思考一些化学问题，并能在一定程度上以理论做指导分类学习一些化学知识。但对于这一年龄段刚升入高中学习的学生来讲，大部分人抽象思维困难，学得较死，常常局限于就事论事，不太会灵活应用所学知识。在学习方法上，往往习惯于死记硬背，缺少对知识的理解记忆和独立思考。因此，把化学教学与环境教育结合起来显得尤为重要。
一、由化学引起的环境污染
不少化学家认为，化学将是21世纪的中心学科。化学与人类、社会、科学、技术等的联系越来越紧密，与相关学科如环境科学、材料科学、能源科学、生命科学等的相互渗透越来越强烈，化学应用于现代科学技术的研究正越来越深入，信息和资料越来越多，每天都有大量物质被发现或从实验室里研制出来。社会的发展离不开化学，然而，化学在给人类带来巨额社会财富的同时，由化学引起的环境污染，已经成为全社会关注的重大问题。联合国环境规划署负责人克劳斯•托普弗撰文指出威胁人类十大环境祸患有：1.土壤遭到破坏；2.气候变化和能源浪费、温室效应严重威胁整个人类；3.生物的多样性在减少；4.森林面积减少；5.淡水资源受到威胁；6.化学工业污染存在于空气、土壤、水、植物、动物和人体中；7.人口爆炸、土地退化、贫穷等因素促使第三世界数以百万计的农民离开农村聚集于大城市的贫民窟里；8.海洋的过度开发和沿海地带被污染；9.空气污染严重；10.极地臭氧层空洞。以上这些大多与化学工业的发展有关。此外，有化石燃料带来的温室效应使全球变暖、天气异常；酸雨的危害；汽车产生的废气造成大城市光化学烟雾事件；二恶英、赤潮、白色污染，等等。人类对环境的破坏是威胁人类的环境祸患。
二、课堂教学中渗透环境教育
实施环境教育应坚持以课堂为主与普遍渗透相结合的原则，坚持理论联系实际。在化学教材中有许多章节可以渗透环境教育内容，教师应紧扣教学大纲，认真钻研教材，深入研究教材中的环境教育因素。通过化学教学，可以使学生关注化学与环境的关系，认识到生存环境中的化学物质，了解这些物质对环境的影响，有利于培养学生的环境意识，树立正确的环境价值观，提高参与环境保护行动的能力。丰富的环境素材为化学教学进行环境教育提供有力的保证。教师应根据化学学科的特点，学生的心理、生理特点和认知规律，以教材为载体，合理地将化学教学与环境教育有机联系起来，融环境教育于化学教学过程中，增强学生的环境保护意识。环境立法和执法取得进展，全民环境意识得以增强。生态环境保护和建设得到加强，启动了国家天然林资源保护工程，开始实行退耕还林，部级生态示范区建设试点开始实施。经过五年的努力，全国环境污染恶化的趋势得到基本控制，部分城市和地区环境质量有所提高。
三、用化学思维认知生活
如果把化学只定位在学习上则是远远不够的，化学本身就是一种生活，是一种方法论。化学也在改变人们的生活。我们穿的衣服，用的物品都是经过一个化学过程，都是离不开化学的。倒开水是一个常见的事情，有化学的潜意识，在倒开水时会把瓶塞倒放。当你真正喜欢化学的时候，你会发现它是多么有趣。如果你真正陷进化学中了，你就会情不自禁地运用化学思维。比如在某地发现了一种矿泉水，商人首先想到的是如何赚钱；学地理的首先想到的是矿泉水来自哪个岩层；生物学家想到的是矿泉水里面有哪种细菌；化学家想的是里面有哪些元素。类似的例子还有很多。化学思维是一个发展的和联系的过程。化学更关心的是物质的内部组成和结构，以及组成和性质的关系。用化学的角度看待物质世界，主要是从分子的角度看待这个世界。在化学的引导下你会深入到眼睛看不到、手模不到的微观世界，深入到分子、原子的层次认识自然的奥秘。
四、举办知识讲座，丰富环境保护知识
举办知识讲座可以让学生更深刻地理解化学与环境的关系，使学生体会大自然污染的严重性，产生保护环境、治理环境的紧迫感。比如根据空气的成分和选学内容，介绍臭氧的有关知识，臭氧主要分布在10-15KM的高空，形成一层臭氧层，它吸收了太阳光中大部分的紫外线，使地球上生物免受紫外线的伤害。由于人类向空气中排放的一些有害物质，如氟利昂等，使臭氧层受到不同程度的破坏，有的地方甚至出现“空洞”，其后果是很严重的。结合二氧化碳的性质介绍“温室效应”。因为二氧化碳阻碍地球反射热扩散的作用，所以导致地球升温。这是人类赖以生存的必要条件。但由于人口激增，森林面积锐减，因此排入空气中的二氧化碳越来越多，就像给地球扣上一个玻璃罩，这就是“温室效应”。其结果是全球气温上升，干旱地区扩大，南极冰层融化，导致海平面上升，沿海城市和一片陆地将被淹没。通过知识讲座，让学生认识到“温室效应”必须控制，人类环境必须保护好。另外，可以班级组织开设环境保护主题班会，同时，组织学生走出校门参与社会实践，开展社区环保活动，清理白色污染物，宣传环境法规知识，组织学生参观附件水厂、造纸厂等。由于没有污水处理，排出的水是黑色的，太阳一晒发出难闻的气味，通过实地考察，使学生感受到环境保护的紧迫性，掌握一些美化环境、治理污染的知识，强化环保意识。在化学教学中，重视环保教育就是重视素质教育，要搞好环境教育工作，必须提高学校进行环境教育的自觉性，使环境教育由宣传型向实验型、参与型转变，由被动型向主导型转变，使化学教学中渗透环境教育由阶段性向经常性、连续性转变。只有这样才能有效增强学生的环保意识，达到既教书又育人的目的，使后代人人成为环境保护的主人。
作者：王志鸿 单位：漳州立人学校
[摘要]环境化学实验课程是反映环境化学理论课程的重要实践方式之一，有利于培养学生发散思维能力、创新能力和实践操作应用能力。针对环境化学实验教学中存在的普遍问题，本文探讨了基于地方高等院校改革大背景下环境化学实验课程体系的重新构建与改革，教学内容的优化选择，教学方式方法的建立等方面进行了改革与探索。
[关键词]环境化学实验；课程改革；教学内容；教学方法
1引言
环境化学是环境科学与工程学科体系的优秀组成部分，是环境科学、环境工程专业的专业基础课，它是在化学学科的传统理论和方法的基础上，重点研究在环境介质及各环境圈层中有害化学物质如有机污染物、重(准)金属的存在形态、种类、浓度水平和迁移、转化、降解等环境行为及其影响因素，环境效应及其控制的化学原理和方法的一门科学。环境化学实验是环境化学理论课程的重要实践环节，其目的在与通过测定环境中污染物的浓度，了解污染物的环境化学规律。经济的飞速发展使得我国的整体国力提高，但改革开发之后很长一段时间都是粗放型增长模式，使得我国大气、水体、土壤等环境质量等日趋严重，在此背景下我国相继出台了大气、水体和土壤污染防治的专项规划，对环境质量的持续改善和污染物总量的控制提出了明确的要求，这必然会使得社会对环境专业类人才的需求增多，需要环境科学与工程类学科具备更高级的专业实践能力和水平满足环境质量分析和污染总量控制的研究，这对于环境科学专业人才培养方案的改革具有重要的借鉴作用。同时由于环境化学学科的交叉性，其科学研究发展迅猛，这需要我们紧跟学科前沿，在教学上如教学内容、教学手段和组织形成等方面狠下功夫，不断的进行变革和创新，创建与学科发展相结合、培养创新创业人才的环境化学实验教学改革新模式。安庆师范大学环境科学专业始于2002年，2006年获批部级特色专业，人才培养方案历经改革与创新，但作为环境科学专业的必修基础性课程，《环境化学》与《环境化学实验》是在学生掌握良好的化学基础知识和生物学基础知识之后，在大二下学期同时开设的课程。我们一直在探索环境化学理论合成及其实验课程的体系，历经了实验课程体系从无到有，实验教学内容由浅到深，实验教学人员从杂乱到统一，教学质量逐步上升，逐渐探索出适合地方本科师范型院校的环境化学实验教学的发展道路，这些对高校环境科学与工程专业实验教学体系的构建与创新，素质教育的深化改革，学生实践和创新能力的培养具有重要的作用。
2传统实验的弊端与不足
在环境化学实验教学中，当前的实验教学中存在着一些问题与弊端。第一，实验课程的内容体系过于陈旧，更新较慢，基本上没有与前沿领域结合紧密的大型开放性实验，大部分实验都是传统经典的验证性实验，如水中CODCr的测定，碘量法测定水中溶解氧等，这些实验能使学生掌握基本的环境化学实验操作原理与方法，但在这些实验课程的教学中，大部分是以教师为主体，从实验目的—实验原理—实验内容等逐一的讲解清楚，学生只是被动的完成实验步骤并撰写实验报告就算是完成整个实验，这对学生的动手能力有一定的提高，但是不能提升学生的思考-分析-解决实验的能力。其次，在实验内容的设计上与普通分析化学实验较为类似，这对学生认识和理解环境化学的概念，元素、化合物等物质在环境各圈层的迁移转化与循环等等不能形成一个直观、全面的印象，可能会导致实验教学目的的偏差[1]。再次，由于高校教学科研评价体制因素的影响，一些科研型教师参与实验教学任务的积极性不高，实验课程内容中的研究型、开放型和创新型课程几乎为零，教学过程中存在的理论重、实践轻，实验教学低人一等的意识依然存在，科研型教师没有动力和兴趣参与、改进和创新实验教学内容、方式方法，导致高校的科研成果在本科实验室教学中难以转化成普遍性的实验教学资源，这对学生获取和学习教师的科研思维方法是十分不利的影响。针对在环境化学实验教学中存在的不足与缺陷，笔者结合自己在实验教学中的方式方法探讨在环境化学实验课程中如何进行改革和创新的几点策略和体会。
3环境化学实验课程的改革和创新
3.1实验课程内容体系的优化调整首先，把实验课程科学系统的分门类别的引导，由浅至深、由单一到复杂、由基础到综合、由独立到团队综合开展。要能够做到从基础性实验—验证性实验—独立掌握实验操作—自身思考、设计并展开实验的逐步深入过程，在这其中充分挖掘学生的学习潜力，使得学生学习的主动性和积极性充分提升，让学生对综合型、开放设计型、研究型实验的态度向积极性转变。其次，在实验内容的设计上，尽可能的与当前时下的热点进行对接，紧跟学科发展前沿与方向，将环境污染物的分析监测、化学过程、环境化学行为以及环境修复紧密的联系起来，与环境化学理论课程有机地结合，形成融合专业理论知识与实验现象为一体的教学体系[2]。例如，依据大气、水、土壤污染防治行动计划，有意识的编排一些与大气、水体、土壤相关的实验课程，如以重金属在水-气-土中的生物地球化学循环为例，可以让学生设计相应的实验方案来研究重金属种类、形态等等在环境各圈层的迁移转化与归趋效应。再次，邀请一些具有较强科研能力的老师作为环境化学大型开放实验的指导教师，依据教师的科研项目如国家自然科学基金、省部级科研项目等提出较小的实验课题，让学生通过文献查阅—给出初步实验方案—指导教师的修改和完善等步骤进一步掌握该课题的实验原理，进而确定优化实验方案，给出实验操作步骤与所需设备仪器试剂清单，并准备所需仪器、设备、玻璃器皿、试剂。3.2灵活安排实验教学方法与教学模式实验课知识内容如实验原理、仪器的使用和实验操作规程等的复杂性和繁琐性使得传统的板书式教学和填鸭式教学方式十分无趣，对学生学习和操作实验的积极性不能充分调动，因此教师可花费一点时间将实验流程和实验步骤做成图片、动画等多媒体课件和教学录像或趣味视频，尤其是关键的实验环节和实验步骤，如此可以增强实验课的趣味性[3]。例如在讲授碘量法测定溶解氧含量的实验时，利用多媒体课件将实验原理进行形象讲解，并用flash动画缓慢逼真的展示滴定终点时由淡黄色-蓝色-无色的颜色变化过程，不仅能使学生快速的掌握实验操作要领，同时也会使学生对实验原理及过程的理解加深，使学生操作实验的积极性提高。另外，应采用多样化的考核方式全面地对学生的实验成绩进行考核，不能仅仅通过审阅实验报告和实验数据后给出实验成绩，还应结合考勤情况，实验态度和回答问题等进行综合评价。实验成绩的考核要体现公正公平性，要能够全面综合的反映学生的实验操作技能和思考-分析-解决实验问题的能力，同时应该对具有突出的实验表现和出众的创新实践能力的学生给予一定分数的奖励，并计入期末考试总成绩中。3.3开放实验室资源，拓宽学生的实验时间与空间在时间和空间上灵活安排环境化学开放型实验，不拘泥于课堂教学与集中式实验教学，给予学生充分的时间和空间，让他们以自己的课程安排和课外时间为基础，与实验室预约确定具体的实验开放时间，这样使学生有更多的时间和空间去独立思考，独立阅读文献，独立完成实验方案，不断的摸索实验并优化发现实验过程中的各种问题。为了更好使学生参与并完成实验操作过程，对学生自愿组成的实验小组团队，确定每组学生一般在4~6人，如此的小组团队合作和协同分配能力最高，允许各小组之间进行交流和资源共享，但必须保证每一小组的实验任务都是本小组成员完成的，这样有利于提高团队操作实验的能力，也保证了每一小组实验成员能充分理解和掌握该实验的原理、方法和操作规程步骤[3,4]。对一个相对完整的实验项目，有时需要在不同的实验室协调完成，这需要各位实验指导教师之间相互协调和配合，最大限度调动各研究室人员积极性，充分发挥实验室仪器尤其是一些大型仪器的使用效率。实验过程中指导教师的研究生也可参与指导实验项目，一方面能提高研究生的协调和动手能力，另一方面学生与学生之间的交流空间可能比教师与学生之间的交流更加快捷、更加灵活，可以更加迅速的解决实验过程中可能出现的一些问题。同时鼓励学生以理论课程和学科前沿研究为基础，以教师的科研项目为依托，充分查阅相关环境化学类的专业期刊和文献，积极主动参加校级、省级和部级的大学生科技能力竞赛如“大学生挑战杯”，大学生创新创业竞赛，大学生节能减排大赛等，充分开放实验室的各种资源，让学生在课后之余自行设计一些感兴趣的研究项目[5]。同时实验室将定期向学生开放大型仪器的使用，让学生充分了解并掌握大型仪器的原理、使用操作规程，这样使学生在科研实践中锻炼了自己的创新能力，对培养学生独立思考能力和发散创新思维具有重要的作用。
4结语
环境化学的实验教学是一个系统的复杂的过程，经过近几年的探索与实践，我校环境化学实验体系的已经初步建成，已初步形成在理论中进行实验教学，以实验课程完善消化理论课程。一方面注重验证性实验的实验操作规程的建立，提高学生的基本实验能力，另一方面通过师生的科研项目，设置一定比例的综合性、开放性的实验，鼓励探究性学习，提高学生的学习兴趣、动手操作能力和独立分析科学问题的能力,有助于学生及时了解环境化学研究领域动态及前沿知识,对研究环境化学问题，这些为学生走上工作岗位或继续深造提供了良好的机会。
作者:赵宽 刘海军 周葆华 单位:安庆师范大学资源环境学院
[摘要]环境化学实验课程是反映环境化学理论课程的重要实践方式之一，有利于培养学生发散思维能力、创新能力和实践操作应用能力。针对环境化学实验教学中存在的普遍问题，本文探讨了基于地方高等院校改革大背景下环境化学实验课程体系的重新构建与改革，教学内容的优化选择，教学方式方法的建立等方面进行了改革与探索。
[关键词]环境化学实验；课程改革；教学内容；教学方法
1引言
环境化学是环境科学与工程学科体系的优秀组成部分，是环境科学、环境工程专业的专业基础课，它是在化学学科的传统理论和方法的基础上，重点研究在环境介质及各环境圈层中有害化学物质如有机污染物、重(准)金属的存在形态、种类、浓度水平和迁移、转化、降解等环境行为及其影响因素，环境效应及其控制的化学原理和方法的一门科学。环境化学实验是环境化学理论课程的重要实践环节，其目的在与通过测定环境中污染物的浓度，了解污染物的环境化学规律。经济的飞速发展使得我国的整体国力提高，但改革开发之后很长一段时间都是粗放型增长模式，使得我国大气、水体、土壤等环境质量等日趋严重，在此背景下我国相继出台了大气、水体和土壤污染防治的专项规划，对环境质量的持续改善和污染物总量的控制提出了明确的要求，这必然会使得社会对环境专业类人才的需求增多，需要环境科学与工程类学科具备更高级的专业实践能力和水平满足环境质量分析和污染总量控制的研究，这对于环境科学专业人才培养方案的改革具有重要的借鉴作用。同时由于环境化学学科的交叉性，其科学研究发展迅猛，这需要我们紧跟学科前沿，在教学上如教学内容、教学手段和组织形成等方面狠下功夫，不断的进行变革和创新，创建与学科发展相结合、培养创新创业人才的环境化学实验教学改革新模式。安庆师范大学环境科学专业始于2002年，2006年获批部级特色专业，人才培养方案历经改革与创新，但作为环境科学专业的必修基础性课程，《环境化学》与《环境化学实验》是在学生掌握良好的化学基础知识和生物学基础知识之后，在大二下学期同时开设的课程。我们一直在探索环境化学理论合成及其实验课程的体系，历经了实验课程体系从无到有，实验教学内容由浅到深，实验教学人员从杂乱到统一，教学质量逐步上升，逐渐探索出适合地方本科师范型院校的环境化学实验教学的发展道路，这些对高校环境科学与工程专业实验教学体系的构建与创新，素质教育的深化改革，学生实践和创新能力的培养具有重要的作用。
2传统实验的弊端与不足
在环境化学实验教学中，当前的实验教学中存在着一些问题与弊端。第一，实验课程的内容体系过于陈旧，更新较慢，基本上没有与前沿领域结合紧密的大型开放性实验，大部分实验都是传统经典的验证性实验，如水中CODCr的测定，碘量法测定水中溶解氧等，这些实验能使学生掌握基本的环境化学实验操作原理与方法，但在这些实验课程的教学中，大部分是以教师为主体，从实验目的—实验原理—实验内容等逐一的讲解清楚，学生只是被动的完成实验步骤并撰写实验报告就算是完成整个实验，这对学生的动手能力有一定的提高，但是不能提升学生的思考-分析-解决实验的能力。其次，在实验内容的设计上与普通分析化学实验较为类似，这对学生认识和理解环境化学的概念，元素、化合物等物质在环境各圈层的迁移转化与循环等等不能形成一个直观、全面的印象，可能会导致实验教学目的的偏差[1]。再次，由于高校教学科研评价体制因素的影响，一些科研型教师参与实验教学任务的积极性不高，实验课程内容中的研究型、开放型和创新型课程几乎为零，教学过程中存在的理论重、实践轻，实验教学低人一等的意识依然存在，科研型教师没有动力和兴趣参与、改进和创新实验教学内容、方式方法，导致高校的科研成果在本科实验室教学中难以转化成普遍性的实验教学资源，这对学生获取和学习教师的科研思维方法是十分不利的影响。针对在环境化学实验教学中存在的不足与缺陷，笔者结合自己在实验教学中的方式方法探讨在环境化学实验课程中如何进行改革和创新的几点策略和体会。
3环境化学实验课程的改革和创新
3.1实验课程内容体系的优化调整
首先，把实验课程科学系统的分门类别的引导，由浅至深、由单一到复杂、由基础到综合、由独立到团队综合开展。要能够做到从基础性实验—验证性实验—独立掌握实验操作—自身思考、设计并展开实验的逐步深入过程，在这其中充分挖掘学生的学习潜力，使得学生学习的主动性和积极性充分提升，让学生对综合型、开放设计型、研究型实验的态度向积极性转变。其次，在实验内容的设计上，尽可能的与当前时下的热点进行对接，紧跟学科发展前沿与方向，将环境污染物的分析监测、化学过程、环境化学行为以及环境修复紧密的联系起来，与环境化学理论课程有机地结合，形成融合专业理论知识与实验现象为一体的教学体系[2]。例如，依据大气、水、土壤污染防治行动计划，有意识的编排一些与大气、水体、土壤相关的实验课程，如以重金属在水-气-土中的生物地球化学循环为例，可以让学生设计相应的实验方案来研究重金属种类、形态等等在环境各圈层的迁移转化与归趋效应。再次，邀请一些具有较强科研能力的老师作为环境化学大型开放实验的指导教师，依据教师的科研项目如国家自然科学基金、省部级科研项目等提出较小的实验课题，让学生通过文献查阅—给出初步实验方案—指导教师的修改和完善等步骤进一步掌握该课题的实验原理，进而确定优化实验方案，给出实验操作步骤与所需设备仪器试剂清单，并准备所需仪器、设备、玻璃器皿、试剂。
3.2灵活安排实验教学方法与教学模式
实验课知识内容如实验原理、仪器的使用和实验操作规程等的复杂性和繁琐性使得传统的板书式教学和填鸭式教学方式十分无趣，对学生学习和操作实验的积极性不能充分调动，因此教师可花费一点时间将实验流程和实验步骤做成图片、动画等多媒体课件和教学录像或趣味视频，尤其是关键的实验环节和实验步骤，如此可以增强实验课的趣味性[3]。例如在讲授碘量法测定溶解氧含量的实验时，利用多媒体课件将实验原理进行形象讲解，并用flash动画缓慢逼真的展示滴定终点时由淡黄色-蓝色-无色的颜色变化过程，不仅能使学生快速的掌握实验操作要领，同时也会使学生对实验原理及过程的理解加深，使学生操作实验的积极性提高。另外，应采用多样化的考核方式全面地对学生的实验成绩进行考核，不能仅仅通过审阅实验报告和实验数据后给出实验成绩，还应结合考勤情况，实验态度和回答问题等进行综合评价。实验成绩的考核要体现公正公平性，要能够全面综合的反映学生的实验操作技能和思考-分析-解决实验问题的能力，同时应该对具有突出的实验表现和出众的创新实践能力的学生给予一定分数的奖励，并计入期末考试总成绩中。
3.3开放实验室资源，拓宽学生的实验时间与空间
在时间和空间上灵活安排环境化学开放型实验，不拘泥于课堂教学与集中式实验教学，给予学生充分的时间和空间，让他们以自己的课程安排和课外时间为基础，与实验室预约确定具体的实验开放时间，这样使学生有更多的时间和空间去独立思考，独立阅读文献，独立完成实验方案，不断的摸索实验并优化发现实验过程中的各种问题。为了更好使学生参与并完成实验操作过程，对学生自愿组成的实验小组团队，确定每组学生一般在4~6人，如此的小组团队合作和协同分配能力最高，允许各小组之间进行交流和资源共享，但必须保证每一小组的实验任务都是本小组成员完成的，这样有利于提高团队操作实验的能力，也保证了每一小组实验成员能充分理解和掌握该实验的原理、方法和操作规程步骤[3,4]。对一个相对完整的实验项目，有时需要在不同的实验室协调完成，这需要各位实验指导教师之间相互协调和配合，最大限度调动各研究室人员积极性，充分发挥实验室仪器尤其是一些大型仪器的使用效率。实验过程中指导教师的研究生也可参与指导实验项目，一方面能提高研究生的协调和动手能力，另一方面学生与学生之间的交流空间可能比教师与学生之间的交流更加快捷、更加灵活，可以更加迅速的解决实验过程中可能出现的一些问题。同时鼓励学生以理论课程和学科前沿研究为基础，以教师的科研项目为依托，充分查阅相关环境化学类的专业期刊和文献，积极主动参加校级、省级和部级的大学生科技能力竞赛如“大学生挑战杯”，大学生创新创业竞赛，大学生节能减排大赛等，充分开放实验室的各种资源，让学生在课后之余自行设计一些感兴趣的研究项目[5]。同时实验室将定期向学生开放大型仪器的使用，让学生充分了解并掌握大型仪器的原理、使用操作规程，这样使学生在科研实践中锻炼了自己的创新能力，对培养学生独立思考能力和发散创新思维具有重要的作用。
4结语
环境化学的实验教学是一个系统的复杂的过程，经过近几年的探索与实践，我校环境化学实验体系的已经初步建成，已初步形成在理论中进行实验教学，以实验课程完善消化理论课程。一方面注重验证性实验的实验操作规程的建立，提高学生的基本实验能力，另一方面通过师生的科研项目，设置一定比例的综合性、开放性的实验，鼓励探究性学习，提高学生的学习兴趣、动手操作能力和独立分析科学问题的能力,有助于学生及时了解环境化学研究领域动态及前沿知识,对研究环境化学问题，这些为学生走上工作岗位或继续深造提供了良好的机会。
作者：赵宽 刘海军 周葆华 单位：安庆师范大学
摘要：本文针对化学实验中常见的污染物造成的危害，介绍了其处理方法，并对本院学生在化学教学实验中的环保意识进行调查，提出可行性建议。
关键词：化学实验；污染物；处理；环保意识；调查
环境是人类生存的条件和物质基础，环境污染问题己成为当今世界的一大难题。化学物质与许多环境污染都紧密相关，而化学作为一门实验性的学科，在化学实验中，不可避免地会用到或产生出许多对环境污染很大的物质。所以，对于化学实验中的污染应该给于足够的重视，做好减少污染、保护环境的措施。
1化学实验中的常见污染物及其危害
1.1废液
无机实验所产生的废液中含有的金属阳离子中除K+、Na+离子无毒外，其余的离子会造成水的pH值改变，硬度、BOD、COD的提高和毒性化，尤其是重金属离子，它们的毒性较大，如Cd2+，Cr3+，Cr(Ⅵ)，Co2+，Pb2+，Hg2+，Ni2+等，都具有较强的致癌作用。除阳离子外，废液中还可能经常还有有毒阴离子，如含As、Cr的酸根离子，以及毒性很强的氰根离子。有机实验中产生的废液大多是实验中用作溶剂或萃取液的有机物，这些有机溶剂大多为脂溶性液体，对皮肤粘膜有刺激作用，对神经系统也有较大危害。除了一些有毒物质外，化学实验中的废液还往往有强酸性、强碱性或强腐蚀性等特点，这些液体如果直接排入环境，会改变环境中的水资源的理化性质，对于依赖于这些水源的生物造成很大的影响。
1.2废气
化学实验中常常产生有毒气体有：NO2、Cl2、Br2、SO2、H2S等，这些气体都是大气污染物的重要组成部分，如溴气、氯气会强烈刺激咽喉、上呼吸道，可直接导致流泪，声音嘶哑甚至失声。此外，一些含有杂原子的有机物往往具有很强烈的气味，这些气味的污染也可能会对化学实验室周围的环境造成很大的影响。
1.3废物
化学实验中直接排放的有毒废物不是很多，某些进行专门研究的实验室可能会有磷、砷等有毒物质排放，还可能会有一些含重金属废弃物的排放，如镍、MnO2等。此外，可能有一些废弃物自身能放出有毒、可燃气体或自身能自燃，如瑞尼镍、磷、电石、碱金属等。这些物质的随意排放不仅可能造成污染还有可能引起很严重的事故。除了有毒废物外，一些虽然没有毒性的粉尘也会对环境造成污染。如SiO2、MnO2、石墨等，这些粉尘被人吸入后，会对肺部造成损害，特别是在层析时经常用到的SiO2长期吸入会导致肺广泛纤维化，引发矽肺。
2常见污染物的处理方法
2.1废液的处理
对于化学实验中的废液，根据其不同性质，主要有以下几种方法：（1）直接稀释法。该方法适用于污染物浓度较低、废液量少的一般性废液或污染物浓度略高于《污水综合排放标准》中规定的二级标准的废液，可直接用自来水、实验室涮洗水或其他不含该类污染物质的废水进行稀释，使废液中污染物浓度低于《污水综合排放标准》中二级标准后，可直接排入下水道。（2）化学处理法。对于含有剧毒、“三致”、强腐蚀性物质的废液，其含有污染物浓度远远高于《污水综合排放标准》中二级标准的废液，应根据污染物自身的化学性质及污染物含量，采取相应化学方法处理后，才能排入下水道。（3）燃烧法和回收利用法。对实验室内的有机废液主要来源于有机萃取剂、溶剂及有机物标准溶物。在对有机废液进行处理时，主要根据有机物易燃烧、易挥发的特性，采取焚烧或蒸馏回收利用的方法。对于用量较大的萃取剂，如石油醚、氯仿、丙酮、乙醇、已醚等，如果萃取后萃取液中被测物质未被检出或仪器显示值与纯溶剂空白仪器显示值没有显著性差异，则可将该类萃取剂集中收集后，根据其性质及沸点，采取蒸馏、精馏等纯化处理后回收利用，以达到对有机废液无害化处理和节约的双重目的。
2.2废气的处理
首先，化学实验室必须要有良好的通风条件，确保产生的气体能够充分扩散，尽量减小对实验者身体的损害。其次，对于产生少量有毒气体的实验，应在通风橱内进行。如果产生的毒气量较大，则实验必须备有吸收或处理装置。化学实验中产生的有毒气体，例如二氧化氮、二氧化硫、氯气、硫化氢、氟化氢等可用导管通入碱液中，使其大部分被碱液吸收；一氧化碳可点燃转化为二氧化碳。
2.3固体废弃物的处理
能放出有毒、可燃气体或自身能自燃的危险废料，如瑞尼镍、磷、电石、碱金属等不应丢进废物桶也不应倒入水槽，必须将它们在空旷处燃烧掉或埋掉，也可以用化学方法将它们处理成无危险、无害物质后扔掉。反应后残余的金属钠，用乙醇销毁，切忌随便乱扔。某些废弃物还能变废为宝。例如，利用高锰酸钾制氧气的残留固体，可用作氯酸钾分解制取氧气的催化剂，最终残余物还可以用于钾的焰色反应，或作为化肥等等。
3化学教学实验中学生环保意识的调查
在所做的化学实验中，主要得产生的废物是废液，以下（如图1，图2）是部分同学对废液处理情况的调查：由于调查样本数目有限，以上图表并不能真实完整反映同学们在实验中环保意识的情况，但是从中我们也可以看出部分问题。在无机实验中，由于有可能用到重金属离子的反应，实验老师对废液的处理强调得比较多，因此总的来说，同学们对废液的回收意识较强。而在有机实验中，虽然实验室都设有专门的回收瓶，但是同学们对废液的回收意识却不够。一方面由于实验设计中大都避免了毒性较大的物质的反应，实验中的产物毒性都不是很大，因此同学对此都有所忽视；另一方面，由于有机实验步骤较多，操作时间较长，同学们为了提高产率对于反应的每一步都很重视，但是对于并不影响产率的废液回收问题就有所忽略了。总之，从上面的调查中我们可以看到，同学们在化学实验中的基本上都知道应该避免环境污染，基本了解对不同的反应废液采用不同的方式回收处理。但是，不少同学在这方面的意识还不够强，对于环境保护重视不够，虽然知道其重要性但是在操作中还是经常出现问题。因此，可以在化学实验室内贴一些类似紫荆宣传等的小标语，因为大多数同学都知道废液回收只是有时容易忘记，通过处处提醒，就可以帮助同学们培养起良好的环境意识。
作者：吕霜 赵璐琪 单位：平顶山工业职业技术学院
一、目前环境教育中的一些不足和缺陷
尽管目前在新课程的倡导下，环境教育已经被很多的教育机构认同，然而，在真正的实际操作过程中，还是存在着很多问题。就像：教材限制，师资不够雄厚等等一些问题。以下仅是本人对环境教育的一些小看法。
1.教材受限制
高中的化学教材，很少有对环境教育的描述，最主要的还是一些化学知识为素材的环境教育的知识比较肤浅，深度不足。并且就算教材中提到了环境教育，也只是一些统一的问题，统一的知识点，而环境教育在不同区域所面临的问题是不同的。
2.环境教育方面的师资缺乏
不仅仅关于化学学科的环境教育方面，任何一个教育类学科，师资力量都是教育的根本。所以高中的化学老师不仅是只注重化学方面的学科知识，更要接受一些关于环境教育的专业知识的加强。对老师们进行培训才会起到根本作用。在培训过程中，增加教学经验，才能更好的落实环境教育。目前，我们缺少环境教育的专业老师，身为化学老师就应该肩负起重任，不断的充实自己，多接触一些环境教育的知识，为环境教育做出贡献。
3.教学时间不够充足
高中化学，对绝大多数师生来说，最重要的就是考试的分数，所有时间都用来迎接高考，面临高考的老师们没有充足的时间去进行环境教育，学生们也只是关注该怎样提高分数，在应试教育以及高考的大环境下，老师最注重的都是本学科的教学成绩，很少有时间去关注环境教育。为了更好的使学生学习到环境教育，就必须在化学课堂中教授一些关于如何对待我们赖以生存的环境方面的知识。
4.资金和设备资源的匮乏
想要在高中化学教育中融入环境教育，就必须进行一些实践活动，让学生们亲自去体验，这样会比单单讲一些理论知识有说服力的多。参与一些实践活动的时候就需要有足够的经费以及设备，但是目前我们在环境教育方面的经费和设备都是很少的，暂时也很少有教育机构重视这方面。希望越来越多的教育机构以及社会各界都重视到环境保护的意义。
二、环境教育融入高中化学教学的方法
1.在化学实验中培养环保意识
大家都知道，化学该门课程的教学过程是离不开实验的。实验是环境教育最好的实践活动，既有正面教材，也有反面教材。比如，在化学实验过程中会产生一些对环境有污染的有毒气体，那么该怎么处理这些有害气体呢？老师可以对尾气吸收处理。最重要的是减少这些污染气体的产生，像二氧化硫，二氧化氮，一氧化氮，一氧化碳等这些气体。减少实验时所用的药量，在保证同样实验效果的前提下，尽量减少实验药品的用量。在减少有害气体排出的同时，也减少了洗涤化学容器所产生的废水，污水。在化学实验中，要想做到减小对环境的污染，就得从实验仪器使用、实验材料选择、实验步骤优化来进行。在化学实验的选择上，选择少用量、高效果的实验。在实验仪器上，优化实验装置。在涉及有毒气体、有害物质的实验中，最优实验仪器，在实验结束后，妥善处理实验产物。
2.高中化学教材中要加强环境教育
我们在每一学科的教育过程中都是离不开教材，虽然化学教育主要是依靠实验，但是也要使教材与实验完美结合。把环境建设的重要性加入到教材中。在高中化学测试时也融入一些环境教育。当在考试时被收到重视时，学生们才会主动学习。
3.在课堂教学中融入环境教育
老师在根据教材讲一些专业的化学知识时，要把环境教育融入到当中去。用环境教育去分析一些化学知识。比如在讲到“一氧化氮，无色无味气体，微溶于水。由于一氧化氮带有自由基，这使它的化学性质非常活泼。当它与氧气反应后，可形成具有腐蚀性的气体———二氧化氮（NO2）”讲述二氧化氮的形成时，老师就可以顺便说一下。这种腐蚀性气体对环境的危害以及应对措施。讲到气体“氟化氨”时，可以讲解一下该气体的排放对附近农作物的损害，对农民经济收入的巨大影响。
4.在课外活动中加强环境保护
在化学教育中融入环境教育不仅仅是要体现在课堂上，在课外活动中也应该足够重视才可以。在新课程的观念下，学校以及老师已经越来越看重课外活动。比如，带领学生们参观一下当地的化工厂，多多听取企业的环保措施，这样就可以知道企业是怎么处理在生产中所产生的污染以及应对措施。目前环境教育还不能作为一门单独的学科进行教学，因为作为一门单独的学科会给本来学习压力就很大的孩子们增加更重的压力，但是环境污染却是越来越严重的，更是不容忽视的。因此只能将环境教育渗透到高中化学教育中，让学生们不仅可以学到知识，也能做好环境保护。这就需要师生共同努力，也需要社会各界给与关注。
作者：周敏 单位：甘肃省武威市民勤县第一中学
1有机化学的定义
有机化合物是指含碳的化合物，有机化学又称为含碳化合物的化学，是研究有机化合物的结构、性质和制备的学科，是化学的一个重要分支。有机化学学科涉及到多方面的知识内容，例如：人口和健康问题、材料应用、能源、信息技术等，作为一种新型高科技术为社会的发展和科技的创新提供了动力，利用有机化学方法可以有效的解决国际性优秀问题。
2有机化学与环境的关系
2.1有机化合物对环境的污染
有机化合物与人类生活的衣食住行息息相关，也是环境污染的罪魁祸首。随着合成技术的成熟发展，有机化合物的种类越来越多，他们每天以惊人的速度排放在人们生活的环境当中。目前环境中主要的有机污染物有金属有机污染物，；烃污染物；含氮、磷有机污染物；含氧、硫有机污染物；含卤素有机污染物、天然产物污染物。
2.2有机化学的应用是治理环境污染的重要手段
有机化学在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着主要的作用，而且随着日益突出的环境问题，在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。虽然目前环境问题与化工行业有关，但是有机化学的合理应用对环境的保护作用也是显而易见的。例如将煤中的元素原子100%转化成对人类有益的有机产物，减少了煤燃烧过程中产生的废气，也在环保的基础上提高了利用率；有机化学研究出残留时间段、药效更专一的农药可以减轻对土地的污染等等。自20世纪90年代初，科学家们就提出了“绿色有机化学”的概念，旨在建设绿色的合成工艺环境，在增强经济建设的同时有效的保护了环境。
3在有机化学教学中提高学生的环保意识
在有机化学教学中提高学生环保意识的措施具体包括以下几个方面：
3.1在有机化学理论教学中提升学生的环保意识
我们可以利用多媒体技术具有图、文、声并茂的特点，直观、生动、活泼的表达教学内容，激发学生的学习兴趣[2]，提高思想意识。例如在学习烃类化合物时，融入石油炼制有关能源危机的知识，介绍汽车尾气是城市污染的主要污染源；讲解烯烃时，介绍由塑料袋、一次性餐盒造成的白色污染；卤代烃学习中，介绍臭氧层破坏的主要原因是冰箱和空调的使用的大量制冷剂氟利昂；教学芳香烃类时介绍目前多环芳烃类的苯并芘是一种强致癌物；酮类化合物的教学中，介绍室内空气污染的主要污染物甲醛等。这样的讲解有利于学生加强对环境污染的认识并且可以增强环保的意识以及对化合物结构的掌握。
3.2在有机化合物实验教学中培养环保意识和方法
实验教学是化学教学中必不可少的一部分。在实验教学中更要重视学生的环保意识的培养，规范化学实验的方法，减少化学品的用量，有效处理实验结束后产生的废弃物，以达到尽量避免污染环境的目的[3]。教师应在实验教学中规范学生的实验行为，这样才能达到环保教育的目的。在化学实验中，教师必须教授正确的实验方法，指导减少实验中有机化学品的用量。要尽量遵循少利用资源，少产生废物的原则，尽量利用新方法和新技术，来预防和减少化学的污染。
3.2.1设计绿色化实验
所谓绿色化实验，就是指在实验内容、实验方法、实验试剂的选用上进行最优选。可以选择毒性小、污染低、现象明显的项目，对于部分必须要进行的实验进行试验路线的改革，采用污染小的原料进行[4]。开展有机化学教学的教师应不断学习有关环境保护的多方面化学知识，掌握新的化学工艺和当前社会发展的动态，将这些新鲜的化学环保知识与课程结合起来，设置一些创新性的绿色实验，提高学生学习兴趣同时，增强学生的环保意识。如甲醇羰基合成法是制备醋酸的最佳合成路线，具有反应的高选择性和对环境的友好性，现已代替了传统的乙烯氧化合成法路线。
3.2.2有机化学实验的微型化
有机化学实验的微型化是绿色化学的一个重要方面，微型化实验具有反应时间段、现象明显、节省实验用品和对环境污染小的特点。在实验的过程中，使用微型仪器，既减少了药品量也缩短了时间更减少了三废的排放。一氧化碳催化偶联合成草酸是一氧化碳在催化剂的作用下与亚硝酸酯偶联反应生成草酸二酯和氧化氮，草酸二酯水解得草酸和醇。反应生成的氯化氮部分氧化为二氧化氮。氧化氮和二氧化氮生成三氧化二氮，三氧化二氨与醇酯化反应生成亚硝酸酯，亚硝酸酯能够循环使用，这种微型化的实验具有极好的环保效果。
3.2.3设置连续化的实验内容
可以设计有关联的综合性的实验项目，将部分实验的产物或者废弃物应用到另一个实验当中，减少实验室废弃物的排放量[5]。这样既能避免各个实验孤立起来，也可以增强实验过程的连续性和综合性，使学生在掌握实验过程的同时增强了环保的意识，减少了环境的污染。苯胺的生产以前主要采用铁粉还原硝基苯的工艺路线，这种路线的主要缺点是设备腐蚀严重、操作维护费用高、生产过程产生大量铁泥、废渣和废水，其中含有对人体危害极大的硝基苯和苯胺，现在主要采用硝基苯经活性铜催化氢化制备，可进行连续生产污染小，弥补了传统实验的不足，避免了实验资源的浪费，两种合成方法介绍如图所示。
4结语
综上所述，应严格把握有机化学课程的基本特征，从不同角度和方面使学生能够透彻的理解有机化合物，在保障教学质量的基础上，增强学生的环保责任感，并应用设计绿色化实验、有机化学实验的微型化、设置连续化的实验内容等方式，充分发挥有机化学的环保作用，利用有机化合物的性能降低环境污染和破坏问题，创造一个和谐的生态环境。环境保护是一个长久的、广泛的需要重视的问题，将有机化学教学和环境保护有机的结合起来可以有效的提高学生的环保意识，对经济社会的可持续发展具有重要意义。
作者：霍子莹 单位：北京联合大学生物化学工程学院
1《环境与绿色合成化学》公共选修课的主要内容
按照教学计划，《环境与绿色合成化学》课程为32学时，其中28学时是讲授学时，另有4学时为实验环节。教材选用由吴辉禄主编的《绿色化学》，参考书有李朝军的《绿色化学:理论与应用》、闵恩泽的《绿色化学与化工》、胡常伟的《绿色化学原理和应用》以及各个领域的一些国内外专著等。由于教学内容多、覆盖面较广，所以我们根据实际情况对教学内容作了适当的精简，把授课内容分为两大部分，一是绿色化学理论知识，包括绿色化学的定义及研究内容，美国总统绿色化学挑战奖及哥本哈根会议介绍，世界各国环境问题及我国环境问题现状，绿色化学12条原则，原子经济性反应，绿色化学产品等。二是介绍绿色合成化学新技术:超声化学合成技术，微波化学合成技术，绿色合成化学中的绿色介质，绿色合成化学与催化技术，绿色有机合成化学成功实例等。第一部分具体内容和学时分配如下:绿色化学绪论:包括绿色化学的定义及研究内容，绿色化学的提出及发展历史，美国总统绿色化学挑战奖及哥本哈根会议介绍，世界各国环境问题及我国环境问题现状，4学时;绿色化学12条原则，2个学时;原子经济性反应，2个学时;绿色化学产品，2个学时。第二部分具体内容和学时分配如下:超声化学合成技术，2个学时;微波化学合成技术，2个学时;无溶剂合成(固相反应)，2个学时;以水为溶剂的有机反应，2个学时;超临界流体在有机合成与提取中的应用，2个学时;离子液在有机合成中的应用，2个学时;高分子负载均相催化剂，2个学时;组合化学，2个学时;多组分有机催化反应，2个学时;绿色有机合成化学举例，2个学时。另外四个学时是实验课。
2使用多媒体教学手段改善课堂教学效果
由于该课程的授课内容与其它化学课有所不同，有许多交叉学科的内容，需要采用一种不同于传统课堂的教学方式。在教学过程中，充分运用现代多媒体技术，调动学生的积极性。一方面使授课内容直观生动形象，扩大了信息量，且不受时间、空间的限制，有利于激发学生学习的积极性和主动性，使学生在较短的时间内掌握较多的知识［4］。例如，在超临界萃取时，给同学们放了一张超临界CO2萃取路线图，学生不仅可以通过路线图看到整个萃取过程，而且还可以理论联系实际，了解一个新技术的应用需要考虑到各种现实的因素，特别要考虑成本和对环境的影响，这种教学效果用语言描述是无法实现的。在介绍原子经济性时，通过比较几种不同的技术路线图，不但用直观地看出哪种原子利用率好，还比较了几种路线的优缺点和对环境的影响，增加了学生的环保意识。
3贴近实际，增强学生的绿色环保意识
3.1介绍绿色合成在生产和生活中的重要性，激发学生的绿色环保意识
通过国内外的重大污染事件，以及利用“总统绿色化学挑战奖”向学生介绍绿色化学学科的热点问题，绿色化学学科的任务和今后的发展方向等。在讲解绿色合成技术的过程中，我们注意把本校的专业特长如催化化学、生物质转化利用等方面的成果也融入讲课内容。在组合化学内容讲解中适当地穿插一些作者近年来在组合化学相关领域的研究成果，让学生感觉到新技术离我们并不遥远，提高学生们绿色环保意识。
3.2联系学生的实际生活，激发学生的绿色环保意识
通过我们身边实际的生活，如我们常用的胶水，让学生猜测它们的成分，然后提出问题:如果我们要用水做溶剂来合成胶水，应该考虑到什么问题。然后讲解水基胶水的种类和合成方法，以及和溶剂型的相比具有哪些优势，对环境的影响能减小到什么程度。能够让学生体会到学了就可以指导生产和生活，在生活中发现绿色化学。联系学生的生活实际，可以使学生感受到此课程学习的意义和乐趣，活跃课堂气氛，促进师生互动，真正做到以教师为主导，学生为主体［4］。
4通过实验教学培养学生的综合素质
为了体现化学学科的特色、培养学生的动手能力及思考和分析实际问题的能力，我们在课堂教学之外安排了4学时实验。首先同学们自己查资料，设计绿色合成的实验，最后根据实验的难易和现有的条件做什么实验，条件允许的话我们可以让部分同学做自己设计和合理的实验。这些实验项目包括:水基胶水的合成，离子液体中合成查尔酮，H2O2氧化环己酮合成己二酸，微波辐射下无溶剂合成肉桂酸，茶叶或茶叶下脚料中提取茶多酚等，上述这些实验与生活密切相关，趣味性强，有助于拓宽学生的眼界，扩大知识面，促使学生对日常生活中化学现象的本质进行思考［5］。
5改革考试形式
环境与绿色合成化学是一门综合性课程，在授课内容上是比较灵活、有弹性的，所以在考核形式上也不一定非要以试卷考试的形式。我们力图通过改革考试形式，让学生的综合能力得到进一步提高。具体的考核方式如下:(1)期终考核要求学生完成两篇文章，占总成绩的60%。其一是课程总结，简述各章主要内容;另一是结合自己最感兴趣或收获最多的课程内容，自拟题目，查阅文献资料和网上查询，撰写一篇学术性小论文，字数不限，中英文不限，要求学生手写，防止相互抄袭。撰写论文是一种新的考试形式，不需要学生死记硬背授课内容，通过论文写作，不但能开拓学生的视野，还有助于培养他们自主获得知识的能力。(2)4学时的实验成绩，鼓励同学们自己查资料，设计绿色合成的实验，最后根据学校的条件来确定哪些可以进行。占总成绩的20%。根据学生在4学时的实验表现给出，这是对学生综合能力的考察。(3)在课堂随机点名若干次，根据学生的出勤情况，给出平时成绩，占总成绩的20%。(4)鼓励有条件的学生将自己感兴趣的选题制作成ppt演示文稿，并在课堂上作口头交流，这种方式特别受到学生欢迎，他们可以尽情展示自己的成果和才华，极大地激发了他们的学习热情和创造性。
6教学时应把握的几个问题
6.1要把握好教学内容的深度、广度
该课程重点不是要把相关的化学原理讲解的很深刻，主要是开扩学生眼界，提高学生综合素质，树立绿色合成的理念。让学生透过绿色合成化学这个窗口，了解绿色化学在科技发展和社会进步中的作用和地位，自觉树立绿色环保的科学理念，体会自然科学和社会科学相互依存的关系。因此，在教学时要特别注意把握好教学内容的深度、广度和时代性，不要拘泥于深奥的化学原理。
6.2采用多媒体教学和板书相结合的授课方式
虽然多媒体教学直观生动形象，信息量大，且不受时间、空间的限制，有利于激发学生学习的积极性和主动性，使学生在较短的时间内掌握较多的知识。但是，对于介绍一些化学知识，作者认为板书教学所具有独特的启发性和示范性的特点，例如原子利用率计算的时候，如果用PPT把计算过程和结论都展现出来，这样学生就不想思考，最好黑板上一边写公式一边让同学们计算，这样学生印象会深刻的多。因此，整个课程的教学过程应该采用多媒体教学和板书相结合的方式。
6.3建议采用多师教学
由于该课程的教学内容非常广泛、涉及到社会发展过程的方方面面。任课教师不可能在每个领域都是专家。特别在讲解绿色合成技术时，对相关技术研究比较了解的具有丰富科研经验老师可以讲解的更加全面透彻，这样不仅可让学生领略不同风格的教师授课方式，接受各种思维方式的熏陶，还能及时学习到该领域最新的研究进展，有助于提高学生的创新意识。
作者：胡劲松 单位：安徽理工大学化学工程学院
1日常生活中的化学污染是学生最为关心的问题
如室内环境污染、食品污染等。让学生了解身边的环境问题，学会保护自己和他人。让学生了解化学发展的动向。用新的化学方法解决传统化学工业给人类带来的灾难，是当今化学工作者的重要使命。绿色化学又称“环境友好化学”，其优秀就是要利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，生产出对环境无害的化学品，开发出不产生废物的工艺。绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。化学的问题还必须要化学来解决。作为一门课程，在选取教学内容时还要充分考虑到知识的逻辑性、系统性和实用性等方面。为此，本课程在中学化学的基础上，对化学的基本概念和原理只作简单、形象的介绍和描述，重点介绍常见的化学污染与环境问题之间的关系。经过多年的实践与调整，本课程形成了以下教学内容体系:一、绪论:介绍化学的发展、化学的贡献以及化学污染与环境问题。二、化学与能源:能源的分类和能量的转化，煤炭、石油和天然气、核能等的使用与相关环境问题，化学能源，绿色新能源。许多全球性的环境问题都与能源的使用直接相关，三、化学基本原理:原子结构与元素周期律，化学键与分子结构，有机化合物结构。四、化学污染物:概述常见的化学污染物，无机金属、非金属污染物，有机污染物，微生物有毒污染物。五、大气环境与化学:大气的组成及大气层，大气中污染物的迁移和转化，大气环境问题(煤烟型污染、光化学烟雾、酸沉降、臭氧层耗损、温室气体和温室效应)，大气污染的防治。六、水环境与化学:水溶液中的化学平衡，天然水的组成、性质，水中污染物及其迁移转化，水环境污染与治理，包括水体富营养化、水体需氧物质污染、水体中有毒元素污染、有机有毒物污染，水质标准。七、土壤环境与化学、固体废弃物:土壤的组成和性质，土壤污染过程，重金属、农药、化肥、固体废弃物污染，土壤防治。八、室内空气污染:室内空气质量，常见室内空气污染，室内空气监测。九、生命现象与化学:生命的元素，生命有机化合物，环境激素，核辐射与基因突变。十、食品化学与食品安全:食品主体成份，食品霉变污染，食品添加剂污染，食品加工污染，防止食品腐败变质的措施。十一、绿色化学:绿色化学的概念、研究内容、发展趋势。
2灵活多样的教学方法，激发学生的学习兴趣
由于文理科学生同班上课，除了教学内容上要兼顾外，还要采用合适的教学方法，激发学生的学习兴趣。实践中，我们采用灵活多样、理论与实践相结合的方法进行讲授。(1)采用研究型教学方法，向学生推荐阅读书目，如环保类系列丛书;或让学生联系家乡或自己亲历亲见的环境污染问题，与所学的理论知识结合，再查阅相关资料，写调研报告。(2)借助多媒体、影像资料等，图文并茂，介绍历史和当前的重大污染事件。如在学习化学与能源专题时，给学生介绍《石油与战争》及相关视频资料，以更加突出能源的战略地位，同时在能源的争夺中，又造成了能源的浪费和环境污染;学习水环境与化学时引用央视的新闻调查《河流与村庄》，以事实讲述水污染对人类身体健康的影响。科学的数据、直观的画面和视觉效果使学生能够深刻体会环境给人类健康带来的危害，激发学生的学习兴趣，增强学生的环保意识。(3)采用案例教学，鼓励课堂讨论。如引入新闻事件，关注新闻热点。新闻媒体几乎每天都在报道与环境相关的新闻事件，如近年的紫金矿业含铜废水污染汀江、墨西哥湾原油泄漏、浏阳的镉污染事件、日本大地震引起的核泄漏、2012年中国大范围的雾霾天气等，都可以是课堂上的讨论话题。(4)充分利用网络资源。网络上有许多关于环境保护的资料，如中国环境教育网(//)、环境教育网(//.cn/)以及各大网站的环保专题等，学生可以从上面获得很多相关知识和环境方面的信息。在教学中可以给学生作业的形式让学生针对相应的专题进行调查、分析、总结，扩大学生的视野。
3教学效果
《化学与环境》课程在我校已经开设四年，每期有学100多名学生选修。这些学生的构成包括理科、文科、体育、艺术等各专业学生。通过几年的实践，在实践中不断改革教学内容和教学方式，目前学生已能适应本课程的学习，许多学生愿意选该课程。对于化学基本概念和基本原理部分，理科学生一般很容易理解，而对文科学生来说，往往很基本的理论和概念，也需要多遍讲解。学生普遍欣赏与现实结合的研讨式的教学模式，少理论，多直观画面。采用多种考核方式对学生的学习进行综合评价，平时每一章都给学生布置作业，作业形式可以是围绕本章主要概念和术语来命题，也可以是学生自己选题，撰写专题论文，教师根据学生的课堂表现、问题讨论、作业、期末考查等给出综合成绩。经过几年的实践，该课程已经形成相对合理实用的教学内容体系，但在教学中还是存在一些问题，如不同专业的学生在一起上课，基础相差太大，影响教学进度;一些学生对待课程的态度不认真，上课就是为了挣学分;由于课程都是安排在晚上，无法给学生开设实践课。
4结语
实践表明，在高校开设《化学与环境》公共选修课很有必要。精心选取适合多专业学生基础的教学内容，采用灵活多样的教学方法，通过大家关心的环境问题，学生可以获得化学方面的一些基本知识，了解化学与环境的密切关系，对提高学生的科学素养和社会责任感具有重要意义。
作者：傅玉琴 康海霞 马 宁 卢志强 朱 梅 单位：洛阳师范学院化学化工学院
环境化学主要研究化学物质在环境中的存在、转化、行为和效应及其控制化学的原理和方法。它是化学科学的一个新的重要分支，也是环境科学的优秀组成部分。根据国家自然科学基金委员会《自然科学学科发展战略调研报告》的划分，环境化学的研究主要包括环境分析化学，大气、水体和土壤环境化学，污染生态化学，污染控制化学等四部分内容［1］。
环境化学的发展大致可分为三个阶段：1970年以前为孕育阶段，70年代为形成阶段，80年代以后为发展阶段。二次大战以后至60年代，发达国家经济从恢复逐步走向高速发展，由于当时只注意经济的发展而忽视了环境保护，污染环境和危害人体健康的事件接连发生，事实促使人们开始研究和寻找污染控制途径，力求人与自然的协调发展。60年代初，由于当时有机氯农药污染的发现，农药中环境残留行为的研究就已经开始。这个阶段是环境化学的孕育阶段。到了70年代，为推动国际重大环境前沿性问题的研究，国际科联1969年成立了环境问题专门委员会(SCOPE)，1971年出版了第一部专著《全球环境监测》，随后，在70年代陆续出版了一系列与化学有关的专著，这些专著在70年代环境化学研究和发展中起了重要作用。
1972年在瑞典斯德歌尔摩召开了联合国人类环境会议，成立了联合国环境规划署，确立了一系列研究计划，相继建立了全球环境监测系统(GEMS)和国际潜在有毒化学品登记机构(IRPTC)，并促进各国建立相应的环境保护结构和学术研究结构。应该说，这一系列的举措在人类的环境保护事业中起到了里程碑作用。
80年代全面地开展了对各主要元素，尤其是生命必需元素的生物地球化学循环和各主要元素之间的相互作用，人类活动对这些循环产生的干扰和影响，以及对这些循环有重大影响的种种因素的研究；重视了化学品安全性评价；开展了全球变化研究，涉及臭氧层破坏、温室效应等全球性环境问题。同时加强了污染控制化学的研究范围。
1992年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展会议(UNCED)，国际科联组织了数十个学科的国际学术机构开展环境问题研究。例如：国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)1989年制订了“化学与环境”研究计划，开展了空气、水、土壤、生物和食品中化学品测定分析等六个专题的研究。
1991年和1993年在我国北京召开的亚洲化学大会和IUPAC会议上，环境化学均是重要议题之一。
1995年诺贝尔化学奖第一次授予三位环境化学家Crutzen,Rowland和Molina，他们首先提出平流层臭氧破坏的化学机制。Crutzen于1970年提出了NOx理论，Rowland和Molina于1974年提出了CFCs理论，这几位化学家的实验室模拟结果在现实环境中得到验证。从发现平流层中氧化氮可以被紫外辐射分解而破坏全球范围的臭氧层开始，追踪对流层大气中十分稳定的CFCs类化学物质扩散进入平流层的同样归宿，阐明了影响臭氧层厚度的化学机理，使人类可以对耗损臭氧的化学物质进行控制。这些理论的研究成果因1985年南极“臭氧洞”的发现而引起全世界的“震动”，从而导致1987年《蒙特利尔议定书》的签订。这充分表明环境化学家的工作已经引起全人类的重视，环境化学已经开始走向全面发展。
我国的环境化学研究也已经有了20多年的历史，自70年代起，在典型地区环境质量评价，环境容量和环境背景值调查，污染源普查，围绕工业“三废”污染，在大气、水体、土壤中环境污染物的表征、迁移转化规律，生物效应以及控制等方面进行了大量的工作。近年来，完成了一批攻关课题和重大基金项目等国家任务。“八五”和“九五”期间，在有毒污染物环境化学行为和生态毒理效应、水体颗粒物和环境工程技术、大气化学和光化学反应动力学、对流层臭氧化学、区域酸雨的形成和控制、天然有机物环境地球化学、有毒有机物结构效应关系、废水无害化和资源化原理与途径等方面的工作分别得到了国家自然科学基金、国家科技攻关、中国科学院重大重点等项目的支持，取得了一批具有创新性的研究成果，形成了一支从政府到地方各级行政管理与环境保护部门、科研单位、高等院校等多层次的管理人员与研究人员队伍［2，3］。
在酸雨测量技术、形成机制、物理化学特征、高空云雨化学、大气酸性污染物来源和沉降过程等方面取得重要成果，在天然源研究、区域酸沉降模式和酸雨成因、能源与环境协调规划、酸雨区域综合防治和临界负荷的研究方法等方面达到国际先进水平，获国家科技进步一等奖。
在环境分析化学方面，从80年代起，我国先后制订出《环境监测标准方法》，《环境污染分析方法》和《环境监测分析方法》等，选取了200多种分析方法，近百种无机和有机物，所用的方法灵敏、准确、可靠，多年来在全国环境监测系统和有关实验室广泛应用。对监测分析方法的统一与标准化，在提高分析监测水平及实验室质量控制方面起了重要作用。
1992～1995年，国家基金委化学部资助了重大基金项目“典型有机污染物环境化学行为与生态效应”的研究，探讨了某些有毒有害污染物的环境行为、在介质中的迁移转化规律、污染物的环境风险评价、水生天然有机物的起源、表征、与重金属相互作用机理与模型以及卤代烃生成潜力等。在新农药单甲脒的环境行为和生态毒理效应以及有机锡的生态毒理效应研究中取得了创新性成果。首次发现城市水源中的硝基多环芳烃的存在，对多氯联苯等的光解规律和产物毒性提出了新的机理和解释。部分研究成果达到国际先进水平，该工作于1999年获得了中国科学院自然科学一等奖。
在O3的测量技术、中国光化学烟雾特征、室内大气光化学反应模拟、空气质量模式、汽车尾气高效净化等方面取得了重大成果，其中大气微量组分源排放、大气氧化能力、大气光化学模拟和模式的研究达到世界先进水平，曾获国家科技进步二、三等奖。
在天然水质变化与水污染控制原理、难降解有毒有害污染物的物理化学去除与生物降解和高级化学氧化、水质净化的高效生物和絮凝反应器、废水的无害化与资源化、清洁生产等方面取得了达到国际先进水平的研究成果，获中国科学院科技进步二等奖和国家教委科技进步二等奖等奖励。
但是，从国际发展趋势和目前水平来衡量，就总体而论，我国环境化学的研究，无论从方法、技术上，还是研究思路上大多缺乏独创性、系统性和完整性，对热点环境问题的研究远远不能满足国家在环境保护方面的需求。在分支学科和研究的内容上发展也不平衡，缺乏连贯性、系统性和综合性。在环境化学过程研究中对化学污染物的外观表征研究得较多，而在复合污染的界面反应过程动力学，污染机制及其效应方面研究的深度不够，缺乏从分子水平上对污染物动力学机制的研究。在环境分析化学方面，虽然建立和发展了较为完备的常规分析测试方法，但对于环境样品的形态、结构与中间产物、同族体等的分离与测定还与国际先进水平有很大差距。在污染物的现场测试、实时测定等方面尚缺少有效的方法和仪器。
随着国家对环境污染问题的重视和公众环境保护意识的提高，跨世纪的环境化学任重道远。无论是控制或防治环境污染和生态恶化，还是从改善环境质量、保护人体健康、促进国民经济的持续发展等各个方面，环境化学都可以发挥重要作用。在环境监测，大气复合污染的化学机制、污染评价与防止对策，水体中复合污染及土壤多介质污染机制研究，有毒化学品生态效应及危险性评价，内分泌干扰物质的筛选，污染控制原理，环境修复技术等诸多领域，环境分析化学，大气、水体和土壤环境化学，污染生态化学，污染控制化学等分支学科都面临着挑战和良好的发展机遇。
1环境工程与化学工程复合型人才的培养方式
目前许多院校广泛采用主辅修方式培养复合型人才，即学生在完成主修专业课程的基础上，再辅修第二专业的课程。辅修课程的上课时间经常与主修课程的上课时间相冲突，或者辅修课程的上课时间统一被安排在周末或晚上，这给辅修课程的学习带来不便。环境工程与化学工程复合型人才的培养可采用特色班级方式培养，即在招生时就用固定班集体招生、统一培养。这种培养方式便于课程体系的学习，尤其是便于实践课程的教学与管理。湖南城市学院化学与环境工程学院同时拥有化学工程和环境工程两个专业，这使得该学院在环境工程与化学工程复合型人才的招生、教学与管理有独特的资源优势。
2环境工程与化学工程复合型人才培养的课程体系
在课程体系设计上，不能简单地将环境工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。根据环境工程与化学工程复合型人才培养的特点和要求，我们在请教专家、调查学生的基础上对环境工程专业、化学工程专业的相关课程进行了有机整合，形成了培养环境工程与化学工程复合型人才的课程体系，该课程体系由5个课程模块组成。公共基础和素质课程模块。该课程模块包括中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学生心理健康教育、军事训练、大学体育、大学英语、计算机基础、大学语文。专业基础课程模块。该课程模块包括高等数学、工程制图及CAD、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、仪器分析及实验、物理化学及实验、化工原理及实验、波谱分析。专业优秀课程模块。该课程模块包括环境化学、管网工程、环境微生物学及实验、环境生态学、环境监测及实验、水污染控制工程及实验、大气污染控制工程及实验、固体废物处理工程及实验、噪声污染控制工程、环境影响评价。特色课程模块。该课程模块包括化工环境保护、化工污染控制工程、化工污染控制设备、绿色氧化技术、突发性化工环境污染事故的预防与处置等课程。实践教学课程模块。该课程模块包括环境工程仿真实验、工程设计、工程实验设计与数据处理、PIDCAD工艺流程制图、认识实习、生产实习、毕业论文(设计)。该课程体系在保留环境工程专业的优秀课程基础上，《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《仪器分析》、《化工原理》、《波谱分析》等专业基础课程内容和学时与化学工程专业一致，在课程设置上体现出环境工程专业与化学工程专业课程的复合；特色课程模块和实践教学课程模块体现出环境工程专业与化学工程专业课程的融合。
3环境工程与化学工程复合型人才培养的教学方法
对于环境工程与化学工程复合型人才，要求综合培养学生环境工程、化学工程两专业的知识和能力，达到综合培养的目标，这就要求其相应的教学不能采用灌输性的教学风格，而应采用渗透式教学、融合式教学、案例式教学和研究性教学等。(1)渗透式教学是指在上述专业基础课程模块中渗透环境工程专业知识的教学，在上述专业优秀课程模块渗透化学工程专业知识的教学。例如，《物理化学实验》中动力学实验可以让学生动手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”。(2)融合式教学是指在上述特色课程模块和实践教学课程模块中将环境工程和化学工程中的知识、原理、技能融成一体进行教学。例如，《化工污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“流化床化学反应器处理农药厂废水”的专题教学，将流化床工艺设计参数、原理、废水排放标准等融合在一起进行教学。(3)案例式教学就是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中结合教学内容运用工程中的实际案例进行教学。例如，《水污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“电镀厂含铬废水的深度处理”的案例教学。(4)研究型教学是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中教师结合教学内容，通过创设学习情境，促进、支持和指导学生完成研究型学习活动，来综合培养学生能力与素质的一种教学方法。例如，在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”实验中，教师可引导学生自己查阅文献资料，引导学生思考如何测定溶液中2,4-D的浓度？如何用计算机软件绘制2,4-D浓度的标准曲线？让学生自己确定实验中所需要的仪器和使用的方法，引导学生思考FeSO4和H2O2使用量对2,4-D降解速率的影响，如何求算该降解过程中的速率常数K和表观活化能Ea？
4环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设
良好的师资队伍是实施环境工程与化学工程复合型人才培养的关键。要培养环境工程与化学工程复合型人才，首先必须有环境工程与化学工程复合型的师资。笔者认为，要改变目前环境工程与化学工程复合型的师资匮乏问题，可从如下几个方面加强环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设。(1)引进、培养具有环境工程和化学工程双专业学位的高水平的博士或硕士，他们在学士、硕士或博士学位教育期间接受过环境工程、化学工程的专业教育，具备环境工程和化学工程复合的知识结构和科研素养，是环境工程与化学工程复合型人才培养的理想师资队伍。(2)教师交叉自学和资格认证。在学院内部要求有环境工程专业学位的教师参加化学工程的本科理论与实践教育，要求有化学工程专业学位的教师参加环境工程的本科理论与实践教育，教育期满后进行考试认证，达到认证资格的教师才能评聘为环境工程与化学工程复合型人才培养的师资。(3)聘请企业有工程实践经验，且有良好师范素养的工程师参与环境工程与化学工程复合型人才培养的教学和科研工作。
5学生自主学习是环境工程与化学工程复合型人才培养的重要手段
现代环境工程和化学工程日新月异，要培养环境工程与化学工程复合型人才，单靠教师的培养显然是不够的，必须充分调动学生自主学习的积极性。高等院校拥有丰富的中文、英文文献资料数据库，有丰富网络平台资源；高等院校图书馆拥有大量的纸质版和电子版书籍、期刊和报纸；高等院校实验室拥有大型的现代化仪器等。这些资源为学生的自主学习提供了良好的物质保障。教师在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学中，以问题、专题为优秀，引导学生自主学习、相互交流，从而优化学生的知识结构和能力结构。例如，教师可引导学生查阅相关网站，自主学习“离子交换树脂”专题，要求学生掌握离子交换树脂的分类、命名、合成、性能、工作原理、再生方法及在污水处理中的应用等，并要求学生要充分利用学校网络资源，构建自身交流的QQ群，进而广泛、深入、持续地交流。总之，在今后环境工程与化学工程复合型人才培养的研究与实践中，我们还需要不断地努力探索与实践，逐步形成科学、系统的环境工程与化学工程复合型人才培养体系，为环境工程与化学工程复合型人才培养提供启示和建议。
作者：孟秋冬肖谷清胡拥军单位：湖南城市学院图书馆湖南城市学院化学与环境工程学院
1环境工程与化学工程复合型人才的培养方式
目前许多院校广泛采用主辅修方式培养复合型人才，即学生在完成主修专业课程的基础上，再辅修第二专业的课程。辅修课程的上课时间经常与主修课程的上课时间相冲突，或者辅修课程的上课时间统一被安排在周末或晚上，这给辅修课程的学习带来不便。环境工程与化学工程复合型人才的培养可采用特色班级方式培养，即在招生时就用固定班集体招生、统一培养。这种培养方式便于课程体系的学习，尤其是便于实践课程的教学与管理。湖南城市学院化学与环境工程学院同时拥有化学工程和环境工程两个专业，这使得该学院在环境工程与化学工程复合型人才的招生、教学与管理有独特的资源优势。
2环境工程与化学工程复合型人才培养的课程体系
在课程体系设计上，不能简单地将环境工程专业与化学工程专业的课程“拼盘”。根据环境工程与化学工程复合型人才培养的特点和要求，我们在请教专家、调查学生的基础上对环境工程专业、化学工程专业的相关课程进行了有机整合，形成了培养环境工程与化学工程复合型人才的课程体系，该课程体系由5个课程模块组成。公共基础和素质课程模块。该课程模块包括中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、马克思主义基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、大学生心理健康教育、军事训练、大学体育、大学英语、计算机基础、大学语文。专业基础课程模块。该课程模块包括高等数学、工程制图及CAD、无机化学及实验、有机化学及实验、分析化学及实验、仪器分析及实验、物理化学及实验、化工原理及实验、波谱分析。专业优秀课程模块。该课程模块包括环境化学、管网工程、环境微生物学及实验、环境生态学、环境监测及实验、水污染控制工程及实验、大气污染控制工程及实验、固体废物处理工程及实验、噪声污染控制工程、环境影响评价。特色课程模块。该课程模块包括化工环境保护、化工污染控制工程、化工污染控制设备、绿色氧化技术、突发性化工环境污染事故的预防与处置等课程。实践教学课程模块。该课程模块包括环境工程仿真实验、工程设计、工程实验设计与数据处理、PIDCAD工艺流程制图、认识实习、生产实习、毕业论文(设计)。该课程体系在保留环境工程专业的优秀课程基础上，《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、《仪器分析》、《化工原理》、《波谱分析》等专业基础课程内容和学时与化学工程专业一致，在课程设置上体现出环境工程专业与化学工程专业课程的复合；特色课程模块和实践教学课程模块体现出环境工程专业与化学工程专业课程的融合。
3环境工程与化学工程复合型人才培养的教学方法
对于环境工程与化学工程复合型人才，要求综合培养学生环境工程、化学工程两专业的知识和能力，达到综合培养的目标，这就要求其相应的教学不能采用灌输性的教学风格，而应采用渗透式教学、融合式教学、案例式教学和研究性教学等。(1)渗透式教学是指在上述专业基础课程模块中渗透环境工程专业知识的教学，在上述专业优秀课程模块渗透化学工程专业知识的教学。例如，《物理化学实验》中动力学实验可以让学生动手做“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”。(2)融合式教学是指在上述特色课程模块和实践教学课程模块中将环境工程和化学工程中的知识、原理、技能融成一体进行教学。例如，《化工污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“流化床化学反应器处理农药厂废水”的专题教学，将流化床工艺设计参数、原理、废水排放标准等融合在一起进行教学。(3)案例式教学就是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中结合教学内容运用工程中的实际案例进行教学。例如，《水污染控制工程》中教师可结合工程实践进行“电镀厂含铬废水的深度处理”的案例教学。(4)研究型教学是指在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学过程中教师结合教学内容，通过创设学习情境，促进、支持和指导学生完成研究型学习活动，来综合培养学生能力与素质的一种教学方法。例如，在“Fenton试剂降解除草剂2,4-D反应速率常数和活化能的测定”实验中，教师可引导学生自己查阅文献资料，引导学生思考如何测定溶液中2,4-D的浓度？如何用计算机软件绘制2,4-D浓度的标准曲线？让学生自己确定实验中所需要的仪器和使用的方法，引导学生思考FeSO4和H2O2使用量对2,4-D降解速率的影响，如何求算该降解过程中的速率常数K和表观活化能Ea？
4环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设
良好的师资队伍是实施环境工程与化学工程复合型人才培养的关键。要培养环境工程与化学工程复合型人才，首先必须有环境工程与化学工程复合型的师资。笔者认为，要改变目前环境工程与化学工程复合型的师资匮乏问题，可从如下几个方面加强环境工程与化学工程复合型人才培养的师资队伍建设。(1)引进、培养具有环境工程和化学工程双专业学位的高水平的博士或硕士，他们在学士、硕士或博士学位教育期间接受过环境工程、化学工程的专业教育，具备环境工程和化学工程复合的知识结构和科研素养，是环境工程与化学工程复合型人才培养的理想师资队伍。(2)教师交叉自学和资格认证。在学院内部要求有环境工程专业学位的教师参加化学工程的本科理论与实践教育，要求有化学工程专业学位的教师参加环境工程的本科理论与实践教育，教育期满后进行考试认证，达到认证资格的教师才能评聘为环境工程与化学工程复合型人才培养的师资。(3)聘请企业有工程实践经验，且有良好师范素养的工程师参与环境工程与化学工程复合型人才培养的教学和科研工作。
5学生自主学习是环境工程与化学工程复合型人才培养的重要手段
现代环境工程和化学工程日新月异，要培养环境工程与化学工程复合型人才，单靠教师的培养显然是不够的，必须充分调动学生自主学习的积极性。高等院校拥有丰富的中文、英文文献资料数据库，有丰富网络平台资源；高等院校图书馆拥有大量的纸质版和电子版书籍、期刊和报纸；高等院校实验室拥有大型的现代化仪器等。这些资源为学生的自主学习提供了良好的物质保障。教师在环境工程与化学工程复合型人才培养的教学中，以问题、专题为优秀，引导学生自主学习、相互交流，从而优化学生的知识结构和能力结构。例如，教师可引导学生查阅相关网站，自主学习“离子交换树脂”专题，要求学生掌握离子交换树脂的分类、命名、合成、性能、工作原理、再生方法及在污水处理中的应用等，并要求学生要充分利用学校网络资源，构建自身交流的QQ群，进而广泛、深入、持续地交流。总之，在今后环境工程与化学工程复合型人才培养的研究与实践中，我们还需要不断地努力探索与实践，逐步形成科学、系统的环境工程与化学工程复合型人才培养体系，为环境工程与化学工程复合型人才培养提供启示和建议。
作者：孟秋冬肖谷清胡拥军单位：湖南城市学院图书馆湖南城市学院化学与环境工程学院
一、环境工程专业化学实践教学改革的思路与对策
1.调整和完善人才培养方案，建立系统化实践教学体系
积极开展实践教学研讨活动，认真听取教师和学生对化学实践教学的意见，总结教学经验，对人才培养方案和实践教学大纲进行修改。调整不合理的实践教学内容，增加新的教学内容，建立系统化实践教学体系，并制订完善的实践教学授课计划，使实践教学与理论教学起到相辅相成的作用。环境学院组织教师和学生，对无机和分析化学实验开展研讨活动，总结教学中的优点和经验教训，如：无机化学实验原来设计为实验周教学，在一个星期内连续进行五个独立的单元教学实验，由于实验任务安排过于集中，学生对教学内容难以理解，教学效果较差。经过认真调研，把实验周教学改为课内试验，学习完基础理论之后立即开展实验教学，理论与实践相结合，取得较好的实践教学效果。积极调整实验教学内容，例如：在无机与分析化学实验课中开设有“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”实验，由于该实验属于微量分析实验，用到朗伯-比尔定律，并且要配制标准曲线，用到紫外可见分光光度计测定吸光度，大一学生没有学到仪器分析相关的理论知识，在课堂讲授后无法理解实验原理，教学效果很差。我院把“邻二氮菲分光光度法测定微量铁”更改为“EDTA标准溶液的配制与自来水硬度的测定”，既用到分析化学的理论知识又和水的硬度测定相结合，加深了对络合滴定的理解，又培养了学生常量分析的基本操作能力。
2.注重基础操作能力的培养
经过调查发现：30%~45%的环境工程专业高中阶段只学习过1年的化学，几乎没有上化学实验课程，基础操作能力普遍较差。根据学生的现有水平，环境学院把基础操作能力的培养作为实践教学的重点，如：在无机化学实验课程中，在硫酸亚铁铵的制备与纯度分析实验中进行称量、量取、加热、常规过滤、减压过滤和蒸发结晶等基础操作的讲解，教师亲手示范，讲解动作要领，使学生掌握操作要领。在后继实验课中，对相同的操作加以强化练习，学生操作不规范之处，一一加以纠正。有机实验课中，讲解蒸馏、精馏、回流和分液等基础操作，要求学生掌握阿贝折光仪、旋转蒸发仪、显微熔点仪等设备的使用原理及操作方法。在后继的分析化学、物理化学和仪器分析实验课程中对学生的基础操作进一步进行强化和提高。这种重视基础操作的教学模式大大提高了学生的动手能力和教学效率。
3.结合环境工程专业特色，开设综合性实验
根据环境工程专业特色，设计综合性实验项目，开展针对性实践教学，加深学生对环境工程专业的理解。比如：针对电厂化学专业，在学完分析化学试验后开设了叶绿素测定、全铁测定、二氧化硅测定、全碱度分析和磷酸盐分析等水质全分析试验，既加深学生对电厂给水专业知识的理解又在水质分析过程中，强化了常量分析的基础操作，进一步培养基本的分析和解决问题的能力，综合素质得到进一步提高。
4.改善管理方式，打造开放型实验中心，培养学生的创新能力
南京工程学院积极资助大学生开展创新科研活动，通过专项经费支持鼓励大学生开展科学研究。环境学院实验中心积极为大学生科技创新活动服务，积极整合实验室资源，改善管理模式，专门开设科技创新实验室，为学生提供玻璃仪器和小型实验器材，协助购买药品。开展傅里叶红外分光广度计、紫外可见分光光度计、气相色谱和液相色谱等大型仪器的操作培训，使学生在充分理解仪器原理的基础上可以熟练操作大型仪器。实验室对学生的全方位开放，打造良好的服务氛围，有利于学生创新能力的培养。
5.建立新型的实践教学考核评价体系
在教学评价上，既应重视课堂教学效果的评价也应重视实践教学效果的评价。对学生的考核既重视理论知识考试，也应重视实践动手能力考核，理论测试成绩应该与实践能力考核成绩同等对待。例如：学生参加各类科技竞赛活动、小发明、小制作等，参加科研课题，计入实践能力考核成绩中，这样不仅保护了那些具有创新能力学生的积极性，也有利于更客观、全面和切合实际地评价和考核学生。
6.加大实践教学经费投入，提高实践教学教师的教学水平
加大实践教学经费投入，引进先进的教学设备和精密仪器，提高实验中心硬件水平，大力营造良好的实践教学环境，以适应新的实践教学的需求。环境工程学院通过中央与地方共建项目的建设，购入或建设烟气脱硫试验装置、气相色谱仪、液相色谱仪、水质全分析仪、总有机碳分析仪、热重分析仪和元素分析仪等精密仪器，并以大型仪器为优秀，设立实验课程，安排课程实习，促进化学实践教学。加大实践教学师资队伍建设，有必要进行教师职业知识与技能的培训，提高教师综合教学能力。此外，应加强教师与外界的交流，提供在职进修学习的机会，提高其科研水平和综合能力水平，更好地服务于实践教学和科学研究。
二、结束语
通过积极研讨，认真修改人才培养计划，制定系统化化学实践教学大纲，优化实验项目。加大实践教学的经费投入，提高实践教学教师的教学水平，可以解决环境工程专业化学实践教学的问题，使学生掌握扎实的基础操作能力，为培养创新能力和全面发展的应用性人才打下坚实基础。
作者：刘献锋 张长飞 张东平单位：南京工程学院环境学院
