在高校环境工程专业的环境工程实验教学中，如何选择实验内容、实验顺序的安排、实验手段的应用和绿色实验管理可以实现环境工程实验的绿色化。它旨在理论联系实际，加强学生和教师的能力环保意识与应用型人才培养。

环境是指围绕在人类形成的空间周围并影响其生存和发展的各种自然和社会因素的总和。人类的大多数活动都与环境直接或间接相关，主要表现为人类与环境之间的物质和能量交换[1]人类从环境中获取物质和能量，主要表现为对各种自然资源的开发和利用。当这种开发活动过度，超过环境本身的承载能力时，就会导致环境的结构和组成发生变化，生态功能下降，从而影响和破坏人类和其他生物的正常生存和发展这些问题统称为环境问题[2]我们一般所说的环境问题，大多是指人为因素造成的结果。到目前为止，威胁人类生存并被人类认识到的环境问题主要包括臭氧层的损耗、酸雨频发、全球变暖、淡水和能源资源的匮乏、森林资源锐减、土地荒漠化和草原退化、物种不断减少、垃圾成灾、有毒有害化学品的污染等。面对环境和资源的现状，人类控制污染、遏制生态恶化，实现人与自然的和谐发展，走可持续发展的道路，是历史的必然。在这一历史背景下，绿色化学应运而生。实现绿色化学是21世纪化学科学研究的重要方向之一，对环境保护和社会可持续发展具有重要的指导意义，是环境保护的必由之路[3-5]作为化学“重地”实验室实施绿色化必然是大势所趋

 

1 理论与实践并重，强化实践环境意识

环境工程是研究和从事防治环境污染和改善环境质量的学科。虽然环境工程处于初级阶段，学科领域仍在发展，但其核心是环境污染源的治理。环境工程专业的本科教育目标主要是培养能适应社会主义现代化建设需要的有水的学生、气、声、固体废物等污染的防治、环境规划环境影响评价生态环境资源保护等方面的知识都可以在政府部门找到、规划部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校从事环境规划设计、施工、管理、教育科研开发等领域的高级技术人员所以本专业开设的专业课主要有环境监测、水污染控制工程、空气污染控制工程、固体废物处理和处置、环境影响评价、环境微生物学、环境规划与管理、物理污染控制工程、环境化学、环境学概论等。通过这些课程的学习，本专业本科生在理论上具有较强的环境意识，或对环境问题和环境保护的重要性有足够的认识，但仍缺乏足够的参与意识。因此，在整个教学过程中要理论与实践并重，加强环境意识的实践，而环境工程实验正是实践环境意识最有效的途径之一。实验班的老师应该和学生讨论实验内容、实验形式、实验安排顺序、对实验手段和实验废弃物的处理进行了探讨，以达到既经济又环保的目的，有效地提高学生的综合素质实践能力环保理念贯穿于环境工程实验的全过程，并付诸行动。

2实验内容绿色

湖北师范大学环境工程实验涵盖环境监测、空气污染控制工程、水污染控制工程、环境化学、环境微生物学、固体废物处理和处置、物理污染控制等课程的实验内容。编写环境工程实验教材时，要符合人才培养计划、教学大纲的要求，还要精心挑选每一个实验。具体实验内容既要包括单因素实验、综合性实验包括设计性实验。通过环境工程实验，不仅要加深学生对环境工程的认识了解主要课程的基本理论、加强对学生的培训基本技能、为了提高学生 解决实际环境问题的能力，绿化的理念也要贯穿实验，尤其是实验内容的绿化。以下是实验内容绿色选择的一个例子：

1）水中的氨氮可以用纳氏法测定s试剂分光光度法或水杨酸-次氯酸盐分光光度法。这两种方法都很敏感、稳定等特点[7]然而，尼斯勒 纳氏试剂s试剂分光光度法中含有二氯化汞，不仅毒性大，而且是疑似致癌物，对环境和人体健康的危害显而易见。此外，当测定大气中二氧化硫的浓度时，可以使用四氯化钾汞-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法也能被甲醛吸收-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法。两种方法的灵敏度和准确度都很高，但前者也需要使用剧毒的二氯化汞。因此，从环保角度出发，测定水中氨氮应选择水杨酸-次氯酸盐分光光度法和甲醛吸收法应用于测定大气中的二氧化硫-盐酸副玫瑰苯胺分光光度法。

2）测定水中有机物挥发速率实验的主要目的是了解有机污染物的挥发过程和规律、了解影响有机污染物挥发速率的相关因素，为研究其在环境中的归宿奠定基础。该实验一般是在“水中苯挥发速率的测定”和“水中甲苯挥发速率的测定”相比较而言，甲苯只是低毒，而苯不仅有毒，而且已经被确认为致癌物。显然，选择“水中甲苯挥发速率的测定”要优于“水中苯挥发速率的测定”

3）化学需氧量的测定主要反映有机物对水体的污染程度。以重铬酸钾为氧化剂测得的化学需氧量称为CODCr，以高锰酸钾为氧化剂测得的化学需氧量称为高锰酸盐指数。重铬酸钾和高锰酸钾都具有氧化性，但重铬酸钾有毒且致癌重铬酸钾法也使用剧毒的硫酸汞，对环境和人体健康危害很大。因此，学生应选择高锰酸钾作为氧化剂来测定化学需氧量，这是符合国际标准的，并选择其他手段来培养学生 测量CODCr的技巧，比如模拟实验。

3实验安排顺序绿色、实验小型化

合理安排实验顺序，让前期实验的废物成为后期实验的被测样本，或者前期实验的数据成为后期实验的计算依据。比如高锰酸盐指数的检测结果可以作为五日生化需氧量检测中稀释倍数的计算依据。这样安排实验不仅可以节省实验时间，还可以节省实验试剂、减少废物的排放。另外，可以将两个或两个以上的实验组合在一起，进行系列实验，使有几个污染的实验变成一个污染，甚至没有污染；可以同时进行相同试剂或材料的实验，节省实验试剂或实验费用，既经济又环保。例如，无论是测定活性污泥性质的实验，还是工业废水可生化性的实验，都需要大量的活性污泥同时，开展这两个实验可以节省从污水处理厂取活性污泥的费用，降低实验费用。

被誉为“化学实验的革命”的微型化学实验（Micro-Chemical laboratory or microlaboratory, referred to as Machine Language experiment）符合绿色化学的理念，成为创新变革的首选[8]所谓ML实验，周宁怀教授定义为“在微型化仪器装置中进行的化学实验，试剂消耗比相应的常规实验少90%左右”一般ML实验用量仅为常规实验药物用量的十分之一或十分之一，大大降低了实验经费，有效减少了化学废弃物对环境的污染，从而达到保护环境的目的，加快了实现绿色化学目标的步伐[9-11]虽然环境工程实验的专业特点决定了它可以 不能像无机化学实验有机化学实验等基础化学实验那样进行微型实验，在保证实验效果的基础上，仍然可以小型化。例如，在水中氨氮和水中铬的测定实验中，用50mL比色管绘制标准曲线如果换成10mL或5mL比色管，可以节省大量试剂，减少废物排放，经济环保。

4实验手段绿色

在环境工程实验中，一些实验中使用的试剂或实验过程的产物是剧毒的、危害大、污染严重，暂时没有替代方法；由于试剂或仪器昂贵，一些实验无法进行。对于这类实验，实验教师可以开发或使用用户友好的界面、易于操作的模拟实验实现了环境工程实验与计算机技术的有机结合。充分利用模拟实验，不仅可以增加教室的实验容量，自主选择实验，不用考虑环境污染问题，而且可以减少有毒有害试剂的使用，减少废弃物的排放，真正实现绿色实验，有效减少实验的环境污染，还可以娱乐和刺激学生对实验班的浓厚兴趣。例如，氰化物的测定、砷化物的测定、汞和COD的测定等实验，借助模拟实验可以变得生动形象、逼真的实验效果，帮助学生理解、掌握实验知识，培养实验技能，填补这类实验的空白。同时，随着科技的进步，先进的监测仪器不断普及，为环境工程实验的绿色化提供了技术支持。要尽量创造条件，使用一些先进的检测手段，比如紫外光谱、红外光谱、原子吸收光谱、气相色谱、电感耦合等离子体原子发射光谱法的应用不仅可以减少实验试剂的用量、降低实验成本、减少废弃物的排放，还可以增加实验的科技含量，让学生了解和掌握先进的监测方法、提高操作技能和实验素养，有利于缩短本专业毕业生的社会适应期。

5绿色实验室管理

实验室是一个隐患很多的地方，所以实验技术人员和教师要加强实验室的绿色管理。化学试剂的储存应根据其性质分类，并符合安全储存的环境条件，以避免燃烧、爆炸等事故的发生。对剧毒、三致”放射性药物等，应放在专用容器中，专人负责、专储，并建立严格的审批、登记、签名使用制度，拿多少给多少，防止流出实验室，造成严重后果。实验过程中产生的有毒有害气体、液体废物等，必须妥善处理或回收、或资源化、或者无害化排放，以提高资源利用率，降低实验成本，减少环境污染，这也是建设绿色实验室的基础。例如，常用的废有机溶剂可以重新蒸馏和回收；可以在含重金属的废水中加入沉淀剂，使重金属沉淀后转化为相应的氢氧化物进行综合利用；废酸液和废碱液，如果不能回收利用，可中和至中性后排放。通过实验废弃物的合理处置，可以提高学生的零污染、零排放的环保意识。

总之，作为高校环境工程专业的实验教师，应该站在绿色实验改革的最前沿，努力为高校绿色实验室建设贡献自己的力量。把绿色化学的战略方针、实验设计中贯穿着指导思想、实验选择、实验顺序的安排、在实验手段和实验室管理过程中，培养具有绿色化学理念和创新能力的应用型人才，使绿色化学真正得以实现。
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