設備購置論證報告(1)

1、精密儀器設備購置論證報告一、儀器設備購置的必要性（1）現(xiàn)有儀器設備無法適應實驗教學體系改革的要求為了能順應時代的發(fā)展與社會的需求，反映水質(zhì)分析和檢測新技術的發(fā)展及其在給水排水工程實驗教學過程中的應用，提高學生的綜合實驗技能、設計實驗能力和分析、解決問題能力已勢在必行。我們打算在原有的水處理實驗課程的基礎上，增加一些與本學科最新進展相關的實驗（包含示教實驗），著手創(chuàng)建水污染控制及污水資源化實驗室。目前實驗室現(xiàn)有的儀器設備不僅在數(shù)量上無法滿足本科實驗教學的正常要求，而且在質(zhì)量與性能上也存在著老化現(xiàn)象，高校本科教學所用的精密儀器在一些社會產(chǎn)業(yè)中已是一些常規(guī)化的分析儀器，在一定程度上，可以說高校教育已

2、有一點滯后性。已有不少屆本科畢業(yè)生向我們反映，他們在學校使用的實驗設備在給水排水行業(yè)幾乎屬于淘汰設備了，而在工作單位碰到很多較先進的分析儀器卻根本不會使用，甚至根本就未曾見過。所以，迫切需要添置一些新儀器，介紹一些新技術，補充一些新進展，確保教育、培養(yǎng)與產(chǎn)出等環(huán)節(jié)的緊密鏈接。（2）現(xiàn)有儀器設備無法保證本科和研究生基本實驗教學質(zhì)量本科教學：水質(zhì)工程學（上、下冊）、水環(huán)境監(jiān)測與評價、水文學與水文地質(zhì)學、水處理實驗技術、水資源利用與保護等課程是給水排水工程專業(yè)本科學生重要的專業(yè)課，根據(jù)目前教學大綱的要求，電化學分析法、色譜法、原子光譜法等主要儀器分析方法已成為課堂教學必須掌握的內(nèi)容，并安排了相應的實

3、驗，如水中各種離子的測定、氣相色譜法測定水中的有機污染物和原子吸收光譜法測定水中各種金屬元素含量等實驗，然而目前實驗室沒有離子色譜、氣相色譜、原子吸收光譜儀等儀器設備，即便是示教實驗尚難以得到保證，學生對此已有很大意見。從實驗教學的完整性，從實驗操作對理論知識的理解的有效性角度出發(fā)，實驗室需購置一些水處理實驗中非常重要且常用的新儀器（如氣相色譜、離子色譜、原子吸收光譜儀等），來拓寬學生的視野，保證本科實驗教學質(zhì)量。研究生教學：高等水污染控制學，當代水處理理論與技術、地下水污染控制與修復技術、溶質(zhì)運移與示蹤等課程是給水排水工程和礦產(chǎn)普查和勘探專業(yè)碩士研究生重要的專業(yè)課，這些課程同樣需要離子色譜、

4、氣相色譜、原子吸收光譜儀等相應的儀器設備來輔助教學，但目前的給排水實驗室和礦產(chǎn)普查和勘探實驗室均無此類儀器設備，由此，再次說明購置如氣相色譜、離子色譜、原子吸收光譜儀等常用儀器設備是必須的。（3）現(xiàn)有儀器設備無法滿足碩士生培養(yǎng)及教師科研的要求目前，給水排水工程、礦產(chǎn)普查與勘探方向每年招收碩士研究生近15人，主要從事地下水資源勘察與污染防治、礦山廢水處理技術、水污染控制與資源化技術、城市雨水資源化技術等方面的研究。另外，這兩個專業(yè)的教師參與和主持的在研科研項目約20余項，其中包括1項國家自然科學基金，1項省科技廳項目，3項省教育廳項目以及橫向課題多項等，總計科研經(jīng)費約700萬元。但是由于給水排水

5、工程和礦產(chǎn)普查與勘探實驗室的現(xiàn)有分析測試儀器無法滿足要求，絕大多數(shù)科研實驗均無法在本專業(yè)實驗室完成，這給項目研究帶了諸多的不便，同時也對科研項目的研究進度產(chǎn)生一定的影響，對碩士的培養(yǎng)亦產(chǎn)生不利影響。另外，雖然化學化工學院實驗室已經(jīng)擁有此次申報的大部分儀器設備，但根據(jù)國內(nèi)同時設有給排水專業(yè)和化學專業(yè)的高校（如同濟大學，重慶大學，西安建筑科技大學，湖南大學等）的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，它們的給排水專業(yè)實驗室亦擁有與化學專業(yè)相同的儀器設備，這并非屬于實驗設備的重復購置，因為這些儀器設備目前已成為給排水專業(yè)實驗教學和科研所必須的常用設備，若經(jīng)常需要聯(lián)系化工學院實驗室從事科學研究和實驗教學，即會給本專業(yè)的師生帶來諸多

6、不便，亦會影響到化學專業(yè)的正常科研與教學。綜上所述，購置新的儀器設備，保證給排水專業(yè)的正常實驗教學和科研需求已成為當務之急。二、儀器設備的主要用途1、離子色譜儀（Ion Chromatography）（1）儀器設備主要用途：離子色譜（IC）是分析陰離子和陽離子的一種液相色譜方法，它具有以下諸多優(yōu)點：快速方便；靈敏度高：濃度范圍為低110g/L至數(shù)百mg/L；選擇性好：其高選擇性可通過選擇適當?shù)姆蛛x方式、分離柱和檢測方法來實現(xiàn)；可同時分析多種離子化合物；分離柱穩(wěn)定性好、容量高。目前離子色譜的應用已從主要作無機陰、陽離子的分析擴展到有機化合物的分析，特別是難以用GC和HPLC分析的極性較強的水溶性

7、化合物分析。其在環(huán)境工程領域中的大氣、水、酸雨等分析監(jiān)測中亦得到廣泛的應用，其中包括：1）應用于測定常規(guī)陰離子對于常見陰離子（F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、SO42-、PO43-）可以在短時間內(nèi)十分理想的分離和檢測出來。并可以直接測定廢水、河水、飲用水、酸雨等物質(zhì)中的陰離子，即使是痕量分析也可以取得很好的效果。2）應用于測定堿金屬、堿土金屬及銨離子離子色譜法測定Ca2+、Mg2+、K+、Na+、NH4+等離子可以快速的定性及定量分析，而且可以同時測定不互相干擾。3）應用于測定環(huán)境中的有機污染物 除了對常規(guī)的陰離子，陽離子的分析和分離外，還可以用于大量有機污染物的分析，如甲酸、乙酸、

8、甲醛等有機污染物的分離分析。（2）儀器設備的生產(chǎn)廠家及主要參數(shù)要求：1）廠家及型號：瑞士萬通（Metrohm China Ltd），861型雙通道離子色譜系統(tǒng)2）參數(shù)要求：編號產(chǎn)品貨號參數(shù)和部件的簡要說明數(shù)量離子色譜主機12.861.0040861離子色譜儀主機,包括:1高精度電導檢測器：內(nèi)置恒溫模塊,溫度穩(wěn)定性優(yōu)于0.010C 溫度穩(wěn)定調(diào)節(jié)范圍25450C,每級50C測定范圍：0-5000S/cm,分四個量程最佳分辨率0.028nS/cm低脈沖雙活塞泵MSMMCS雙抑制系統(tǒng)專利連續(xù)自動再生抑制器，十年免費保用保換MCS二氧化碳抑制器,抑制后檢測基線低于0.5us內(nèi)置電磁六通進樣閥全流路為非金

9、屬材料（PEEK）脈沖阻尼器（非金屬）原版中英文操作控制軟件（免費）淋洗液裝置22.861.0500柱加熱器（柱溫箱）1陰離子分析部分36.1006.530Metrosep A supp 5-250 陰離子分離柱146.1006.500Metrosep A Supp 5 Guard 陰離子保護柱1陽離子分析部分56.1010.220Metrosep C2-150 陽離子分析柱166.1010.200Metrosep C2 Guard 陽離子柱保護柱1附件76.1608.070淋洗液瓶,2升186.1602.160淋洗液瓶瓶蓋196.1609.000干燥管1106.1834.010吸液管1116

10、.1825.23010微升PEEK定量管連接在進樣閥上,用于獲取定量樣品126.1825.21020微升PEEK定量管 1136.1825.220100微升PEEK定量管1備件/專用工具146.2821.090淋洗液吸入口過濾器，5件/套（備件）1156.2821.130流路過濾器濾芯,10件/套（備件）1166.1826.050蠕動泵管（備件）4其他可在國內(nèi)采購部分17原裝品牌電腦及打印機(CPU： 2.4GHzCPU以上/內(nèi)存:512MB以上/ 硬盤容量：80GB以上； 打印機：hp 激光打印機)118抽濾瓶、真空泵119抽濾膜（100個/套）120樣品注射器（100個/套）121濾頭（1

11、00個/套）12、氣相色譜儀（Gas Chromatography）（1）儀器設備主要用途：氣相色譜（GC）主要是利用物質(zhì)的沸點、極性及吸附性的差異來實現(xiàn)混合物的分離，當被分離的組分流出色譜柱后，立即進入檢測器。檢測器能將樣品組分的存在與否轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，而電信號的大小與被測組分的量或濃度成比例。GC能直接分離的樣品應是可揮發(fā)、且是熱穩(wěn)定的，沸點一般不超過500。目前已知的化合物種，有25%可用GC直接分析。GC的應用領域非常廣泛，在環(huán)境分析中的應用主要有以下幾個方面：大氣污染分析（有毒有害氣體，氣體硫化物，氮氧化合物等等）；飲用水分析（多環(huán)芳烴、農(nóng)藥殘留、有機溶劑等等）；水資源（包括淡水、海水

12、和廢水中的有機污染物）分析；土壤分析（有機污染物）；固體廢棄物分析。（2）儀器設備的生產(chǎn)廠家及主要參數(shù)要求：1）廠家及型號：島津(Shimadzu)國際貿(mào)易有限公司，GC2014C型氣相色譜系統(tǒng)2）參數(shù)要求：手動進樣器AFC電子流量控制器柱溫箱：升溫速度：0.1C/min250C/min、程序升溫：20階FID、ECD、FTD三個檢測器FID最低檢測限：<1.5pg碳/秒ECD最低檢測限：<0.006pg/ml（六氯化苯）FTD 最低檢測限：N 0.15pgN/s (偶氮苯)、P 0.03pgP/s ( 馬拉硫磷)配頂空進樣器（國產(chǎn)）3、總有機碳（TOC）分析儀（1）儀器設備主要用

13、途：總有機碳（Total Organic Carbon，TOC）是有機物所含碳的總量，以C mg/L 來表示。TOC 的測定采用燃燒法將有機物全部氧化，比化學需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）更全面、準確表征有機物的總量，我國在新的污水綜合排放標準中已增加了TOC項目?？傆袡C碳分析儀可用于分析海水、污水、地表水等水性樣品中總碳（TC）、總無機碳（TIC）、總有機碳（TOC）、不可吹出有機碳（NPOC）和總有機氮（TN）。此外，已有很多文獻報道TOC與重要的水污染指標COD之間存在著明顯的線性關系，這也就是說通過測定水樣的TOC并得到TOC與COD之間的相關系數(shù)后便可間接的算出水樣的COD值

14、，從而亦可反映出水體的污染情況。（2）儀器設備的生產(chǎn)廠家及主要參數(shù)要求：1）廠家及型號：島津(Shimadzu)國際貿(mào)易有限公司，TOC-V CPN型總碳分析儀2）參數(shù)要求：主機（日本原裝進口）及附件，相關催化劑,載氣導管,三年以上消耗品包括：鹵素脫除器二個；CO2 吸收器一個；硅棉一包；鉑催化劑二包，燃燒管二只；各類O型圈15個，8通閥轉(zhuǎn)子1個。技術指標：1、參數(shù)：TC, IC, TOC (TC-IC), POC, NPOC，2、方法：催化燃燒/非分散紅外線氣體分析法3、燃燒溫度：不超過680 4、測量范圍：TC：0-25000mg/l；IC：0-3000mg/l5、檢測限：優(yōu)于50ug/L

15、6、校正：自動設定最佳工作條件，自動選擇最佳工作曲線7、平均分析時間：3分鐘8、再現(xiàn)率：CV<1.5%9、注入樣品容積：10-150 (liquid) 可變10、載氣要求：高純空氣11、自動稀釋：2-50倍12、IC前處理法：在裝置內(nèi)自動進行酸添加和吹掃。4、原子吸收光譜儀（Atomic Absorption Spectrometry, AAS）（1）儀器設備主要用途：原子吸收光譜法是基于蒸氣相中待測元素的基態(tài)原子對其共振輻射的吸收強度來測定試樣中該元素含量的一種儀器分析方法，它是測定痕量和超痕量元素的有效方法。其特點大致如下：檢出限低；選擇性好；精密度高；抗干擾能力強；應用范圍廣；進樣

16、量??；主要用于單元素的定量分析。目前，原子吸收光譜儀已經(jīng)成為微量和痕量元素分析的重要常規(guī)設備，在環(huán)境水質(zhì)分析中有毒有害元素和常規(guī)金屬元素檢測中發(fā)揮著主力軍的作用。其可以檢測水質(zhì)中有害重金屬元素（鉛、鎘、汞、砷、鉻），還可實現(xiàn)土壤礦物的全量分析，包括金屬營養(yǎng)元素（銅、鐵、錳、鋅、鉀、鈉、鈣、鎂）及一些產(chǎn)生分子吸收的非金屬營養(yǎng)元素( 如：磷、硫等)，目前可以能夠分析的元素達70余種。（2）儀器設備的生產(chǎn)廠家及主要參數(shù)要求：1）廠家及型號：島津(Shimadzu)國際貿(mào)易有限公司，AA6300C原子吸收光譜儀2）參數(shù)要求：主機（火焰型，手動進樣）低噪聲型無油空壓機：1套循環(huán)水冷卻裝置：1套4、電化學

17、工作站（1）儀器設備主要用途：CS系列電化學工作站由高速MCU、高精度FET集成電路組成，內(nèi)置DDS數(shù)字信號合成器、高功率恒電位/恒電流儀、雙通道相關分析器和雙通道高速16bit /高精度24bit AD轉(zhuǎn)換器。能完成線性掃描循環(huán)伏安（CV）、階梯波循環(huán)伏安（SCV）、方波循環(huán)伏安（SWV）、差分脈沖伏安（DPV）和常規(guī)脈沖伏安（NPV）以及差分常規(guī)脈沖伏安（DNPV）等電分析方法；還可以完成恒電流（位）極化、動電位（流）掃描、任意恒電流（位）方波，多恒電流（位）階躍、零電阻模式電化學噪聲（電偶電流）、電化學阻抗（EIS）等電化學測試等功能。其主要可用于如下領域：1）研究電化學機理；物質(zhì)的定性

18、定量分析；2）常規(guī)電化學測試，包括電合成、電沉積(電鍍)性能評價；3）功能和能源材料（電池、超級電容器、納米材料、生物傳感器等）的機理和制備研究；4）緩蝕劑、水質(zhì)穩(wěn)定劑、涂層以及陰極保護效率快速評價以及氫滲測試等；5）金屬材料在導電性介質(zhì)（包括水/混凝土等環(huán)境）中的腐蝕電化學測試。（2）儀器設備的生產(chǎn)廠家及主要參數(shù)要求：1）廠家及型號：武漢科思特儀器有限公司，CS310型電化學工作站2）參數(shù)要求：硬 件 參 數(shù) 指 標恒電位電位控制范圍：±10V恒電流控制范圍：±2.0A（CS330：±5.0A）電位控制精度：0.1%×滿量程讀數(shù)±1mV電流控

19、制精度：0.1%×滿量程讀數(shù)電位靈敏度：10mV(>100Hz), 3mV(<10Hz)電流靈敏度：<10pA電位上升時間：1mS(<10mA),<10mS(<2A)電流量程：2A200nA, 共8檔參比電極輸入阻抗：1012W|20pF最大輸出電流：2.0A槽壓：±21V電流掃描增量：1mA 1A/mSCV 和LSV掃描速度：0.01mV10000V/s電位掃描時電位增量：0.1mV 1V/mSCA和CC脈沖寬度：0.000165000sDPV和NPV脈沖寬度：0.00011000sSWV頻率：0.001100KHzCV的最小電位增量：

20、0.075mVAD數(shù)據(jù)采集：16bit1MHz，20bit 1kHz，電流與電位量程：自動設置DA分辨率：16bit，建立時間：1mS低通濾波器 ：8段可編程接口通訊模式：USB2.0電化學阻抗測量指標信號發(fā)生器頻率響應：10mHz115KHz (CS350)10mHz1MHz (CS360)交流信號幅值：0mV2500mV 直流偏壓：-10+10VDDS輸出阻抗：50W波形：正弦波，三角波，方波正弦波失真：<1%掃描方式：對數(shù)/線性，增加/下降最大負載電容：1nF；最大負載電感：10mH信號分析器積分時間：最大值：106個循環(huán)或者105S最小值：10mS 或者一個循環(huán)的最長時間測量時間延遲：0105秒直流偏置補償電位自動補償范圍：-10V+10V電流補償范圍：-1A+1A帶寬調(diào)整：自動或手動設置, 共8級可調(diào)三、儀器設備的使用效益分析1、主要的教學實驗的情況實驗名稱所屬課程折點加氯消毒實驗水質(zhì)工程學（上、下冊）水環(huán)境監(jiān)測與評價水資源利用與保護水文學與水文地質(zhì)學水分析化學水處理實驗技術軟化實驗離子交換除鹽實驗污水可生化性能測定實驗活性污泥活性測定實驗水中余氯的測定水中I-和Cl-的測定水中揮發(fā)酚的測定溶劑萃取氣相色譜法測定飲用水中的氯仿原子吸收光譜法測定水中重金屬離子含量2、主要科研實驗的情況實驗名稱項目來源有色重金屬廢