第十章自動監(jiān)測與簡易監(jiān)測技術(shù)概述環(huán)境中污染物質(zhì)的濃度和分布是隨時間、字間、氣象條件及污染源排放情況等因素的變化而不斷交化的。由于定時、定點(diǎn)人工采樣測定結(jié)果不能確切反映污染物質(zhì)的動態(tài)變化規(guī)律,20世紀(jì)70年代初,一些國家或地區(qū)相繼建立起了常年連續(xù)工作的大氣污染自動監(jiān)測系統(tǒng)和水質(zhì)污染連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng),使環(huán)境監(jiān)測工作向連續(xù)自動化方向發(fā)展;同時出現(xiàn)了簡易監(jiān)測儀器和技術(shù)。自動監(jiān)測與簡易監(jiān)測技術(shù)第十章自動監(jiān)測與簡易監(jiān)測技術(shù)概述環(huán)境中污染物質(zhì)的濃度和分布是隨時間、字間、氣象條件及污染源排放情況等因素的變化而不斷交化的。由于定時、定點(diǎn)人工采樣測定結(jié)果不能確切反映污染物質(zhì)的動態(tài)變化規(guī)律,20世紀(jì)70年代初,一些國家或地區(qū)相繼建立起了常年連續(xù)工作的大氣污染自動監(jiān)測系統(tǒng)和水質(zhì)污染連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng),使環(huán)境監(jiān)測工作向連續(xù)自動化方向發(fā)展;同時出現(xiàn)了簡易監(jiān)測儀器和技術(shù)。第一節(jié)空氣污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)一、系統(tǒng)的組成及功能子站1中心站空氣質(zhì)量境打印機(jī)藍(lán)測儀微廣電合1電臺機(jī)H繪圖機(jī)于站2校準(zhǔn)設(shè)備右磁帶機(jī)磁盤機(jī)子站4子站3系統(tǒng)的組成及功能(1)監(jiān)測中心站的主要功能:①向各個子站發(fā)出工作指令,管理子站的工作,如開機(jī)、停機(jī)、校對檢測儀器等;②定時收集各子站的監(jiān)測數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計檢驗(yàn)③打印各種報表,繪制污染分布圖;④將各種監(jiān)測數(shù)據(jù)貯存到磁盤或光盤上,建立數(shù)據(jù)庫,以便隨時檢索或調(diào)用;⑤當(dāng)發(fā)現(xiàn)污染指數(shù)超標(biāo)時,向有關(guān)污染源行政管理部門發(fā)出警報,以便采取相應(yīng)的對策。當(dāng)前，我國教學(xué)體系已經(jīng)發(fā)生重大變革，應(yīng)試教育逐漸朝著素質(zhì)教育方向發(fā)生轉(zhuǎn)變，教學(xué)方式與教學(xué)理念發(fā)生變革。初中化學(xué)是初中階段極其重要的一門學(xué)科，對培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的化學(xué)思維與化學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度，提高學(xué)生的思維能力與邏輯能力具有十分重要的推動作用。尤其在新課改的深入推動下，教學(xué)觀念、教學(xué)方法、教學(xué)手段等得到全面改革，按部就班的教學(xué)體系逐漸被打破，取而代之的是全新的教學(xué)形式。然而依據(jù)筆者的分析與探究，當(dāng)前初中化學(xué)教學(xué)中仍存在非常多的缺陷，需加強(qiáng)分析與關(guān)注。一、現(xiàn)階段初中化學(xué)教學(xué)中存在的問題1.教師思想落后?，F(xiàn)階段初中化學(xué)教學(xué)中存在最為明顯的一個問題便是教師思想落后，未真正把握好新課改的要求，全新的教學(xué)思維與教學(xué)思想未發(fā)生重大變革，甚至部分年齡較大的化學(xué)教師不適應(yīng)新的教學(xué)方法，在教學(xué)過程中仍殘留著傳統(tǒng)的教學(xué)模式，導(dǎo)致實(shí)際教學(xué)過程中無法真正滿足素質(zhì)教育的基本要求。2.課程與教材設(shè)置不合理。從當(dāng)前初中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀分析可以清楚地了解到化學(xué)教師配備不夠，化學(xué)教材設(shè)置不合理，基本上是一名化學(xué)教師需要帶3―5個班級，如此一來則會導(dǎo)致化學(xué)教師的壓力提升，即便是化學(xué)教師的素質(zhì)再高，專業(yè)能力再強(qiáng)也無法做到面面俱到，長此久往，則無法對學(xué)生掌握化學(xué)知識有所了解，對化學(xué)教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。另外，化學(xué)教材問題也比較嚴(yán)峻，現(xiàn)階段初中化學(xué)在教材的知識體系與結(jié)構(gòu)體系上變化比較快，導(dǎo)致化學(xué)教師對教材內(nèi)容把握得不夠充分。3.缺乏齊全的實(shí)驗(yàn)設(shè)施。眾所周知，化學(xué)教學(xué)的好與壞不僅取決于教學(xué)方法，更重要的是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課程的靈魂與精髓，是化學(xué)教學(xué)中必不或缺的組成因素，當(dāng)前為遵循新課改的基本要求，在每一個年級、每一個學(xué)期都會設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程，利用實(shí)驗(yàn)課程實(shí)現(xiàn)對理論知識的補(bǔ)充，加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象，但是當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要存在的問題便是實(shí)驗(yàn)設(shè)備欠缺，甚至出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)施破損與陳舊的現(xiàn)象，這樣會增加化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的難度，因此，需積極完善化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施。二、初中化學(xué)教學(xué)的發(fā)展策略與措施1.積極提高初中化學(xué)教師的素質(zhì)。因當(dāng)前諸多化學(xué)教師仍存在“師本位”現(xiàn)象，導(dǎo)致化學(xué)教學(xué)面臨阻礙與影響，要想真正改變這一發(fā)展局面，需提高初中化學(xué)教師的素質(zhì)，讓化學(xué)教師能夠放下身段，積極融入到學(xué)生之中，能夠在教學(xué)中獲得主體地位。除此之外，因部分地區(qū)的化學(xué)教師未充分把握新課改的基本要求，對教學(xué)質(zhì)量造成限制，所以面對這種情況需從實(shí)際角度出發(fā)，加強(qiáng)對化學(xué)教師的培訓(xùn)與教育，將化學(xué)教師的基本素養(yǎng)與專業(yè)技能與績效考核關(guān)聯(lián)，讓化學(xué)教師能夠樹立“德高為師”的良好意識，提高化學(xué)教師的自律能力。2.積極改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法?，F(xiàn)如今，傳統(tǒng)的教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足時代發(fā)展的需要，在進(jìn)一步滿足新課改的發(fā)展要求，需要求化學(xué)教師改變傳統(tǒng)教學(xué)方式，應(yīng)用全新的、先進(jìn)的教學(xué)方式，比如探究式學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)模式、多媒體教學(xué)、情景融入教學(xué)。這樣一來不僅可以提高學(xué)生的主動性，并且能夠讓學(xué)生參與到問題情景之中，在激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時也將學(xué)生從傳統(tǒng)的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。3.加強(qiáng)師資力量的投入。在初中化學(xué)教學(xué)中師資力量占據(jù)了重要的地位，化學(xué)教師自身素質(zhì)的高低對教學(xué)效果起到十分重要的推動作用，在當(dāng)前新形勢下學(xué)校需要加大師資力量的投入，并積極引進(jìn)高素養(yǎng)、高水平的化學(xué)教師，避免“客串教師”占據(jù)大比例。另外因化學(xué)教學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)教學(xué)，所以需要加大實(shí)驗(yàn)教材的投入，嚴(yán)格按照教學(xué)大綱與教材內(nèi)容，為學(xué)生配備相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教材，如此一來，便可以實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，從而提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。4.完善化學(xué)教學(xué)評價方式。如果仍舊采取傳統(tǒng)的評價方式對學(xué)生進(jìn)行評價是無法滿足初中教育需求的，要想增強(qiáng)教學(xué)水平，需根據(jù)實(shí)際情況制定一套符合實(shí)際教學(xué)的評價體系，可以采取教師評價、學(xué)生評價或者兩者相結(jié)合的評價模式，保證評價方式的多元化，避免評價方式的單一性，也不僅從學(xué)生的學(xué)習(xí)成績出發(fā)，需要對學(xué)生掌握知識能力、化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程表現(xiàn)、日常學(xué)習(xí)情況等角度出發(fā)，對學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評價。筆者相信，只要應(yīng)用多角度且多層次的評價方式，才能真正提高初中生的化學(xué)成績，提高學(xué)生對初中化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣。數(shù)學(xué)的創(chuàng)新能力是數(shù)學(xué)家的創(chuàng)造性設(shè)想和發(fā)現(xiàn)所表現(xiàn)出來的獨(dú)特性，而主要是表現(xiàn)在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過程中善于獨(dú)立地思考與分析，提出設(shè)想或猜想，具有探索與創(chuàng)新的精神.數(shù)學(xué)的創(chuàng)新能力總是善于發(fā)現(xiàn)問題內(nèi)在的新關(guān)系，能夠敏銳地提出非同尋常的設(shè)想與解法，具有超常、超群、超前的特性.一、訓(xùn)練學(xué)生反應(yīng)速度學(xué)生聽課的反應(yīng)速度是思維敏捷度和深刻性等思維能力的外在體現(xiàn)，而思維能力又是創(chuàng)新能力的基礎(chǔ).訓(xùn)練學(xué)生思維速度在高中數(shù)學(xué)教學(xué)實(shí)踐中可以結(jié)合課堂提問藝術(shù)、興趣教學(xué)法等多種方式，通過調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性來訓(xùn)練他們的反應(yīng)速度.比如背誦公式，通過擊鼓傳花的方式，傳到誰，誰必須在一分鐘之內(nèi)完整地背出兩個公式；又比如提問，教師可以在課堂上隨機(jī)點(diǎn)名提問，但問題需要設(shè)計得循序漸進(jìn).這種快速提問、快速回答的方式對學(xué)生的思維敏捷度也是非常有效的鍛煉.另外，學(xué)生對課堂產(chǎn)生興趣，也是激發(fā)學(xué)生思維能力的有效措施，正如托爾斯泰所說：“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.”例如：在教學(xué)“等比數(shù)列的通項(xiàng)公式”時，不妨以實(shí)例設(shè)疑導(dǎo)入，提出一個通俗而有趣的問題：用一張厚度為0.1毫米的報紙對折100次有多厚？學(xué)生們雖然不能具體說出多厚，但都會說，沒多厚，幾米吧！這時告訴他們這比珠穆朗瑪峰還要高，他們就會很詫異，感覺不可思議，于是就聚精會神地去聽下面的知識.這也是對思維敏銳度的一種訓(xùn)練，其原因是調(diào)動了學(xué)生的興趣，進(jìn)而激發(fā)了他們思維的潛力.二、樹立創(chuàng)新的信心和勇氣教學(xué)中我們要重視培養(yǎng)學(xué)生的自信心，保護(hù)學(xué)生的好奇心，對學(xué)生提出的一些獨(dú)到的想法，不要輕易地否定.那些看起來似乎很離奇的，甚至出乎老師意料之外的想法，恰是學(xué)生在瞬間產(chǎn)生的創(chuàng)新思維的火花，這是學(xué)生為戰(zhàn)勝困難而進(jìn)行的思維上的創(chuàng)新.例如：在教學(xué)“圓錐曲線”中，當(dāng)學(xué)完橢圓、雙曲線與拋物線后，有學(xué)生會提出這樣的疑難問題：在這三種曲線中，只有雙曲線才有漸近線，我們可以利用漸近線畫圖，那么能否利用漸近線去解決問題呢？這時不妨借機(jī)來啟發(fā)一下學(xué)生，漸近線是兩條直線，它在直線中斜率是非常重要的，在畫圖的過程中，就會發(fā)現(xiàn)雙曲線的開口大小是隨著漸近線的斜率變化而變化的，因此，可以用漸近線的斜率來判斷直線與雙曲線的交點(diǎn).這個問題就這樣被輕松地解決了.我們在創(chuàng)新這個問題上應(yīng)面向全體學(xué)生，體現(xiàn)學(xué)生的個體差異，不是只有成績優(yōu)秀的學(xué)生才有創(chuàng)新能力，應(yīng)該給每一名學(xué)生創(chuàng)新的機(jī)會.特別是那些平時較少發(fā)言的同學(xué)，使他們也積極地參與到創(chuàng)新活動中來.在開展小組合作探究創(chuàng)新活動時，要注意觀察他們的行為，防止部分優(yōu)秀的學(xué)生控制和把持著局面，要注意引導(dǎo)讓每一名學(xué)生都有參與探究活動的機(jī)會，讓每一名學(xué)生都能分享與承擔(dān)探究的權(quán)利與義務(wù).三、注重探究知識的形成過程認(rèn)知結(jié)構(gòu)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是由教師向?qū)W生傳遞知識，而是學(xué)生自己建構(gòu)知識的過程.要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力就必須發(fā)揮學(xué)生的“主體”作用.數(shù)學(xué)發(fā)展史也表明，數(shù)學(xué)知識的形成和發(fā)展這本身就是人們創(chuàng)新活動的結(jié)晶，所以，在教學(xué)中我們應(yīng)當(dāng)把這種創(chuàng)新過程藝術(shù)性地展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生親身體驗(yàn)，把教學(xué)立足點(diǎn)放在使學(xué)生了解數(shù)學(xué)知識產(chǎn)生的背景、知識產(chǎn)生的緣由，以及知識之間的聯(lián)系上，構(gòu)建知識體系，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化，為創(chuàng)新能力的形成打下基礎(chǔ).例如：在教學(xué)“正弦函數(shù)、余弦函數(shù)的性質(zhì)”時，就先復(fù)習(xí)函數(shù)的基本性質(zhì)，以及在學(xué)習(xí)指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)時，是如何討論這兩個特殊函數(shù)的，再引導(dǎo)學(xué)生對于正弦函數(shù)和余弦函數(shù)這兩個特殊函數(shù)應(yīng)該如何研究其性質(zhì).經(jīng)過這樣的引導(dǎo)，學(xué)生就能結(jié)合學(xué)過的正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的圖像，根據(jù)其圖像得到定義域、值域、單調(diào)性、奇偶性等，再讓學(xué)生認(rèn)真觀察圖像，不難發(fā)現(xiàn)其圖像很有規(guī)律，但是不能很準(zhǔn)確地表達(dá)出來，這時再引入函數(shù)周期的概念以及對稱性.這樣學(xué)生就能很好地掌握了正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的性質(zhì)，再引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)探討的過程，得出研究任意函數(shù)性質(zhì)的一般方法.四、幫助學(xué)生提高自學(xué)能力自學(xué)是重要的學(xué)習(xí)方式之一，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生自學(xué)并給予必要的幫助與指導(dǎo)，使學(xué)生提高自學(xué)能力，同時也獲得創(chuàng)新能力.例如：在進(jìn)行研究性課題“歐拉公式的發(fā)現(xiàn)”學(xué)習(xí)中，提出這樣的疑問：在當(dāng)時很多數(shù)學(xué)家中，為什么只有歐拉能發(fā)現(xiàn)？他是否在觀念與方法上進(jìn)行了創(chuàng)新？對一個多面體，人們一直認(rèn)為是由“面”組成的不變形“鋼體”，但歐拉卻跳出前人的窠臼，認(rèn)為多面體的面是由彈性十分好的橡皮薄膜做成的，這樣可充氣使其連續(xù)變形.把多面體沿著一條棱撕開，這樣多面體的頂、面、棱之間的關(guān)系就是：V+F-E=2.從這個過程發(fā)現(xiàn)，歐拉能發(fā)現(xiàn)這個公式，就是在觀念上作了創(chuàng)新，認(rèn)為多面體的面不是“鋼體”不變，而是橡皮薄膜可以伸展.其次是進(jìn)行了觀念與方法的創(chuàng)新，他把多面體當(dāng)作一種玩具，向其中充氣，然后撕開.在觀念與方法上都進(jìn)行了創(chuàng)新，這是歐拉公式產(chǎn)生的主要原因.這個例子是開拓學(xué)生創(chuàng)新思維的最典型范例.教學(xué)中對學(xué)生創(chuàng)新思想和行為評價上要給予寬泛，讓每一個合乎情理的新發(fā)現(xiàn)都得到認(rèn)可，不在乎這個問題及其解決問題的辦法是否被別人做過，關(guān)鍵在于解決問題的辦法對于學(xué)生個人來說是否新穎，是否有觀念與方法上的突破.【第一節(jié)空氣污染連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)一、系統(tǒng)的組成及功能子站1中心站空氣質(zhì)量境打印機(jī)藍(lán)測儀微廣電合1電臺機(jī)H繪圖機(jī)于站2校準(zhǔn)設(shè)備右磁帶機(jī)磁盤機(jī)子站4子站3系統(tǒng)的組成及功能(1)監(jiān)測中心站的主要功能:①向各個子站發(fā)出工作指令,管理子站的工作,如開機(jī)、停機(jī)、校對檢測儀器等;②定時收集各子站的監(jiān)測數(shù)據(jù),并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計檢驗(yàn)③打印各種報表,繪制污染分布圖;④將各種監(jiān)測數(shù)據(jù)貯存到磁盤或光盤上,建立數(shù)據(jù)庫,以便隨時檢索或調(diào)用;⑤當(dāng)發(fā)現(xiàn)污染指數(shù)超標(biāo)時,向有關(guān)污染源行政管理部門發(fā)出警報,以便采取相應(yīng)的對策。(2)監(jiān)測子站(兩類)的主要功能:①計算機(jī)按預(yù)定的監(jiān)測項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測;②按一定的時間間隔采集和處理監(jiān)測數(shù)據(jù);③將收集到的數(shù)據(jù)按不同的需要進(jìn)行顯示、打印和短期儲存;④通過本站的無線電接受總站的工作并按總站的要求向總站傳送檢測數(shù)據(jù)。二、子站布設(shè)及監(jiān)測項(xiàng)目)子站數(shù)目和站位選址監(jiān)測子站的數(shù)目和地址的選擇取決于監(jiān)側(cè)目的、監(jiān)測范圍和監(jiān)測地區(qū)內(nèi)的地形條件、氣象條件和污染物分布情況。通常要求設(shè)在地理?xiàng)l件好、交通方便、水電設(shè)施齊備的地方。(二)監(jiān)測項(xiàng)目監(jiān)測空氣污染的子站監(jiān)測項(xiàng)目分為兩類:一類是溫度、濕度、大氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向及日照量等氣象參數(shù);另一類是二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、可吸入顆粒物、臭氧、總碳?xì)浠衔?、甲烷烴、非甲烷烴等污染參數(shù)空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測站分為I類測點(diǎn)和Ⅱ類測點(diǎn)I類測點(diǎn)測定項(xiàng)目見下表;Ⅱ類測點(diǎn)的測定項(xiàng)目可根據(jù)具體情況確定。必測項(xiàng)目選測項(xiàng)目二氧化硫臭氧氮氧化物總碳?xì)浠衔镅趸伎晌腩w粒物或總懸浮顆粒物三、子站內(nèi)的儀器裝備子站內(nèi)裝備有自動采樣和預(yù)處理系統(tǒng)、污染物自動監(jiān)測儀器及其校準(zhǔn)設(shè)備、氣象參數(shù)測量儀器、環(huán)境微機(jī)及其外圍設(shè)備、信息收發(fā)及傳輸系統(tǒng)等。圖10-2為某市地面空氣連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)子站儀器裝備的框圖。環(huán)境微機(jī)廠磁帶機(jī)打印機(jī)象SP測僅監(jiān)測儀No臨測國監(jiān)唧|}空氣控制器「動態(tài)校準(zhǔn)設(shè)備四、空氣污染自動監(jiān)測儀器)儀器選型干法儀器:結(jié)構(gòu)簡單,測定準(zhǔn)確可靠,維護(hù)量小,一種儀器可以測定兩種以上組分等特點(diǎn)濕法儀器:復(fù)雜·干洪位器取代混法儀器國別測定方法