環境監測大氣顆粒物采集實驗教學改革

孟紅旗，李婷婷，王明仕

河南理工大學資源環境學院

實驗教學的改進與創新是新工科背景下專業教學改革的重要組成部分[1]。大氣顆粒物采集實驗是面向我校環境工程專業學生開設的《環境監測》課程內必修實驗，大學二年級上學期開設，計劃3 學時。實驗目的是掌握大氣中顆粒物的采集方法；學會重量法的操作技巧：烘干及稱重，明確恒重的概念；掌握大氣顆粒物PM10和PM2.5濃度的分析方法。2018年10-11 月份，本人對2017級的實驗過程進行了改進，有效避免了之前采樣時間過短，顆粒物濃度負值易出現的問題。本文對實驗改進的具體細節進行描述，并借用實驗采集的樣本，開展了大氣顆粒物中銨離子濃度分析的開放實驗，增強了學生探索環境熱點問題——大氣PM2.5污染的興趣和科研能力的初步培養。

一、材料與方法

（一）實驗改進細節

我校現有采樣設備是青島科迪博公司的KDB-120+型采樣器，設定中等流量（100 L/min），采樣濾膜為普通玻璃纖維濾膜。采樣器放置在資源環境學院樓頂，距地面高度17 m，周圍5 m無高大遮擋物。2018/2017年實驗設計對比如表1 所示。

表1 2018年實驗改進細節對比表

（二）實驗數據記錄與處理

實驗數據記錄表如表2 所示，大氣顆粒物濃度計算如式1-1 所示。

表2 實驗數據記錄表

顆粒物濃度

式中：W0——采樣前平衡過的濾膜質量(g)

W1——采樣后平衡過的濾膜質量（g)

V——標準狀態下的采樣體積（m3），儀器如無標準流量換算功能，用實際的流量和大氣溫度進行標態體積校準。

（三）開放實驗設計

大氣顆粒物采集實驗結束后，2017 級學生組織申報了學院科創項目——焦作市大氣顆粒物中銨離子濃度調查。……