設(shè)備購(gòu)置論證報(bào)告

1、精密儀器設(shè)備購(gòu)置論證報(bào)告一、儀器設(shè)備購(gòu)置的必要性（1）現(xiàn)有儀器設(shè)備無法適應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系改革的要求為了能順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展與社會(huì)的需求，反映水質(zhì)分析和檢測(cè)新技術(shù)的發(fā)展及其在給水排水工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的應(yīng)用，提高學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)技能、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治?、解決問題能力已勢(shì)在必行。我們打算在原有的水處理實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)上，增加一些與本學(xué)科最新進(jìn)展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)（包含示教實(shí)驗(yàn)），著手創(chuàng)建水污染控制及污水資源化實(shí)驗(yàn)室。目前實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器設(shè)備不僅在數(shù)量上無法滿足本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(xué)所用的精密儀器在一些社會(huì)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(diǎn)滯后性。已有不少屆本科畢業(yè)生向我們反映，他們?cè)趯W(xué)校使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備在給水排水行業(yè)幾乎屬于淘汰設(shè)備了，而在工作單位碰到很多較先進(jìn)的分析儀器卻根本不會(huì)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(shù)，補(bǔ)充一些新進(jìn)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(shè)備無法保證本科和研究生基本實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量本科教學(xué)：水質(zhì)工程學(xué)（上、下冊(cè)）、水環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)、水文學(xué)與水文地質(zhì)學(xué)、水處理實(shí)驗(yàn)技術(shù)、水資源利用與保護(hù)等課程是給水排水工程專業(yè)本科學(xué)生重要的專業(yè)課，根據(jù)目前教學(xué)大綱的要求，電化學(xué)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(xué)必須掌握的內(nèi)容，并安排了相應(yīng)的實(shí)

3、驗(yàn)，如水中各種離子的測(cè)定、氣相色譜法測(cè)定水中的有機(jī)污染物和原子吸收光譜法測(cè)定水中各種金屬元素含量等實(shí)驗(yàn)，然而目前實(shí)驗(yàn)室沒有離子色譜、氣相色譜、原子吸收光譜儀等儀器設(shè)備，即便是示教實(shí)驗(yàn)尚難以得到保證，學(xué)生對(duì)此已有很大意見。從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的完整性，從實(shí)驗(yàn)操作對(duì)理論知識(shí)的理解的有效性角度出發(fā)，實(shí)驗(yàn)室需購(gòu)置一些水處理實(shí)驗(yàn)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(xué)生的視野，保證本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。研究生教學(xué)：高等水污染控制學(xué)，當(dāng)代水處理理論與技術(shù)、地下水污染控制與修復(fù)技術(shù)、溶質(zhì)運(yùn)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(yīng)的儀器設(shè)備來輔助教學(xué)，但目前的給排水實(shí)驗(yàn)室和礦產(chǎn)普查和勘探實(shí)驗(yàn)室均無此類儀器設(shè)備，由此，再次說明購(gòu)置如氣相色譜、離子色譜、原子吸收光譜儀等常用儀器設(shè)備是必須的。(3)現(xiàn)有儀器設(shè)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(shù)、水污染控制與資源化技術(shù)、城市雨水資源化技術(shù)等方面的研究。另外，這兩個(gè)專業(yè)的教師參與和主持的在研科研項(xiàng)目約20余項(xiàng)，其中包括1項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金，1項(xiàng)省科技廳項(xiàng)目，3項(xiàng)省教育廳項(xiàng)目以及橫向課題多項(xiàng)等，總計(jì)科研經(jīng)費(fèi)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(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有分析測(cè)試儀器無法滿足要求，絕大多數(shù)科研實(shí)驗(yàn)均無法在本專業(yè)實(shí)驗(yàn)室完成，這給項(xiàng)目研究帶了諸多的不便，同時(shí)也對(duì)科研項(xiàng)目的研究進(jìn)度產(chǎn)生一定的影響，對(duì)碩士的培養(yǎng)亦產(chǎn)生不利影響。另外，雖然化學(xué)化工學(xué)院實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)擁有此次申報(bào)的大部分儀器設(shè)備，但根據(jù)國(guó)內(nèi)同時(shí)設(shè)有給排水專業(yè)和化學(xué)專業(yè)的高校(如同濟(jì)大學(xué)，重慶大學(xué)，西安建筑科技大學(xué)，湖南大學(xué)等)的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，它們的給排水專業(yè)實(shí)驗(yàn)室亦擁有與化學(xué)專業(yè)相同的儀器設(shè)備，這并非屬于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的重復(fù)購(gòu)置，因?yàn)檫@些儀器設(shè)備目前已成為給排水專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研所必須的常用設(shè)備，若經(jīng)常需要聯(lián)系化工學(xué)院實(shí)驗(yàn)室從事科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即會(huì)給本專業(yè)的師生帶來諸多

6、不便，亦會(huì)影響到化學(xué)專業(yè)的正常科研與教學(xué)。綜上所述，購(gòu)置新的儀器設(shè)備，保證給排水專業(yè)的正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研需求已成為當(dāng)務(wù)之急。二、儀器設(shè)備的主要用途1、離子色譜儀(IonChromatography)(1)儀器設(shè)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(diǎn)：快速方便；靈敏度高：濃度范圍為低110國(guó)/L至數(shù)百mg/L;選擇性好：其高選擇性可通過選擇適當(dāng)?shù)姆蛛x方式、分離柱和檢測(cè)方法來實(shí)現(xiàn)；可同時(shí)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(yīng)用已從主要作無機(jī)陰、陽離子的分析擴(kuò)展到有機(jī)化合物的分析，特別是難以用GC和HPLC分析的極性較強(qiáng)的水溶性化

7、合物分析。其在環(huán)境工程領(lǐng)域中的大氣、水、酸雨等分析監(jiān)測(cè)中亦得到廣泛的應(yīng)用，其中包括：1）應(yīng)用于測(cè)定常規(guī)陰離子對(duì)于常見陰離子（F-、Cl-、Br-、NO2-、NO3-、SO42-、PO43-）可以在短時(shí)間內(nèi)十分理想的分離和檢測(cè)出來。并可以直接測(cè)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(yīng)用于測(cè)定堿金屬、堿土金屬及錢離子離子色譜法測(cè)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(shí)測(cè)定不互相干擾。3）應(yīng)用于測(cè)定環(huán)境中的有機(jī)污染物除了對(duì)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(jī)污染物的分析，如甲酸、乙酸、甲醛

8、等有機(jī)污染物的分離分析。（2）儀器設(shè)備的生產(chǎn)廠家及主要參數(shù)要求：1）廠家及型號(hào)：瑞士萬通（MetrohmChinaLtd）,861型雙通道離子色譜系統(tǒng)2）參數(shù)要求：編號(hào)*口位耳廣口口灰勺參數(shù)和部件的簡(jiǎn)要說明數(shù)量離了色譜主機(jī)12.861.0040861離子色譜儀主機(jī)，包括：1高精度電導(dǎo)檢測(cè)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(jí)50C測(cè)定范圍：0-5000代S/cm,分四個(gè)量程最佳分辨率0.028nS/cm低脈沖雙活塞泵MSMMC雙抑制系統(tǒng)專利連續(xù)自動(dòng)再生抑制器，十年免費(fèi)保用保換MCS：二氧化碳抑制器，抑制后檢測(cè)基線低于0.5us內(nèi)置電磁六通進(jìn)樣閥全流路為

9、非金屬材料（PEEK脈沖阻尼器（非金屬）原版中英文操作控制軟件（免費(fèi)）淋洗液裝置22.861.0500柱加熱器（柱溫箱）1陰離子分析部分36.1006.530MetrosepAsupp5-250陰離了分離柱146.1006.500MetrosepASupp5Guard陰離了保護(hù)柱1陽離子分析部分56.1010.220MetrosepC2-150陽離子分析柱166.1010.200MetrosepC2Guard陽離子柱保護(hù)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1116.1825.23010微

10、升PEE儂量管連接在進(jìn)樣閥上，用于獲取定量樣品126.1825.21020微升PEE儂量管1136.1825.220100微升PEEKW1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(dòng)泵管（備件）4其他可在國(guó)內(nèi)采購(gòu)部分17原裝品牌電腦及打印機(jī)（CPU:2.4GHzCPU以上/內(nèi)存:512MB以上/硬盤容量：80GB以上；打印機(jī)：hp激光打印機(jī)）118抽濾瓶、真空泵119抽濾膜（100個(gè)/套）120:樣品注射器（100個(gè)/套）121濾頭（100個(gè)/套）12、氣相色譜儀（GasCh

11、romatography）（1）儀器設(shè)備主要用途：氣相色譜（GC）主要是利用物質(zhì)的沸點(diǎn)、極性及吸附性的差異來實(shí)現(xiàn)混合物的分離，當(dāng)被分離的組分流出色譜柱后，立即進(jìn)入檢測(cè)器。檢測(cè)器能將樣品組分的存在與否轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，而電信號(hào)的大小與被測(cè)組分的量或濃度成比例。GC能直接分離的樣品應(yīng)是可揮發(fā)、且是熱穩(wěn)定的，沸點(diǎn)一般不超過500Co目前已知的化合物種，有25%可用GC直接分析。GC的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，在環(huán)境分析中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)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)芳姓、農(nóng)藥殘留、有機(jī)溶劑等等）；水資源（包括淡水、海水和廢水中的有機(jī)污染物）分析；土壤分析（有

12、機(jī)污染物）；固體廢棄物分析。（2）儀器設(shè)備的生產(chǎn)廠家及主要參數(shù)要求：1）廠家及型號(hào)：島津（Shimadzu）國(guó)際貿(mào)易有限公司，GC2014O氣相色譜系統(tǒng)2）參數(shù)要求：手動(dòng)進(jìn)樣器AFC電子流量控制器柱溫箱：升溫速度：0.1?C/min-250?C/min程序升溫：20階FID、ECD、FTD三個(gè)檢測(cè)器FID最低檢測(cè)限：1.5pg碳/秒ECD最低檢測(cè)限：0.006pg/ml（六氯化苯）FTD最低檢測(cè)限：N0.15pgN/s（f禺氮苯）、P0.03pgP/s（馬拉硫磷）配頂空進(jìn)樣器（國(guó)產(chǎn)）3、總有機(jī)碳（TOC）分析儀（1）儀器設(shè)備主要用途：總有機(jī)碳（TotalOrganicCarbon,TOC）是有

13、機(jī)物所含碳的總量，以Cmg/L來表示。TOC的測(cè)定采用燃燒法將有機(jī)物全部氧化，比化學(xué)需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）更全面、準(zhǔn)確表征有機(jī)物的總量，我國(guó)在新的污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中已增加了TOC項(xiàng)目。總有機(jī)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(jī)碳（TIC）、總有機(jī)碳（TOC）、不可吹出有機(jī)碳（NPOC）和總有機(jī)氮（TN）。止匕外，已有很多文獻(xiàn)報(bào)道TOC與重要的水污染指標(biāo)COD之間存在著明顯的線性關(guān)系，這也就是說通過測(cè)定水樣的TOC并得到TOC與COD之間的相關(guān)系數(shù)后便可間接的算出水樣的COD®,從而亦可反映出水體的污染情況。（2）儀器設(shè)備的生產(chǎn)廠家及主要

14、參數(shù)要求：1）廠家及型號(hào)：島津（Shimadzu）國(guó)際貿(mào)易有限公司，TOC-VCPN®總碳分析儀2）參數(shù)要求：主機(jī)（日本原裝進(jìn)口）及附件，相關(guān)催化劑，載氣導(dǎo)管，三年以上消耗品包括：鹵素脫除器二個(gè)；CO2吸收器一個(gè)；硅棉一包；鋁催化劑二包，燃燒管二只；各類型圈15個(gè)，8通閥轉(zhuǎn)子1個(gè)。技術(shù)指標(biāo)：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680c4、測(cè)量范圍：TC:0-25000mg/l;IC:0-3000mg/l5、檢測(cè)限：優(yōu)于50ug/L6、校正：自動(dòng)設(shè)定最佳工作條件，自動(dòng)選擇最佳工作曲線7、平均分析時(shí)間

15、：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(dòng)稀釋：2-50倍12、IC前處理法：在裝置內(nèi)自動(dòng)進(jìn)行酸添加和吹掃。4、原子吸收光譜儀(AtomicAbsorptionSpectrometry,AAS)(1)儀器設(shè)備主要用途：原子吸收光譜法是基于蒸氣相中待測(cè)元素的基態(tài)原子對(duì)其共振輻射的吸收強(qiáng)度來測(cè)定試樣中該元素含量的一種儀器分析方法，它是測(cè)定痕量和超痕量元素的有效方法。其特點(diǎn)大致如下：檢出限低；選擇性好；精密度高；抗干擾能力強(qiáng)；應(yīng)用范圍廣；進(jìn)樣量??；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

16、的重要常規(guī)設(shè)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(cè)中發(fā)揮著主力軍的作用。具可以檢測(cè)水質(zhì)中有害重金屬元素(鉛、鎘、汞、神、銘)，還可實(shí)現(xiàn)土壤礦物的全量分析，包括金屬營(yíng)養(yǎng)元素(銅、鐵、鈕、鋅、鉀、鈉、鈣、鎂)及一些產(chǎn)生分子吸收的非金屬營(yíng)養(yǎng)元素(如：磷、硫等)，目前可以能夠分析的元素達(dá)70余種。(2)儀器設(shè)備的生產(chǎn)廠家及主要參數(shù)要求：1)廠家及型號(hào)：島津(Shimadzu)國(guó)際貿(mào)易有限公司，AA6300C®子吸收光譜儀2)參數(shù)要求：主機(jī)(火焰型，手動(dòng)進(jìn)樣)低噪聲型無油空壓機(jī)：1套循環(huán)水冷卻裝置：1套4、電化學(xué)工作站（1）儀器設(shè)備主要用途：CS系列電化學(xué)工作站由高速M(fèi)CU高精度F

17、ET集成電路組成，內(nèi)置DD做字信號(hào)合成器、高功率恒電位/恒電流儀、雙通道相關(guān)分析器和雙通道高速16bit/高精度24bitAD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(dòng)電位（流）掃描、任意包電流（位）方波，多恒電流（位）階躍、零電阻模式電化學(xué)噪聲（電偶電流）、電化學(xué)阻抗（EIS）等電化學(xué)測(cè)試等功能。其主要可用于如下領(lǐng)域：1）研究電化學(xué)機(jī)理；物質(zhì)的定性定量分析；2）常規(guī)電化學(xué)測(cè)試，包括電合成、電沉積（電鍍）性能評(píng)價(jià)；3）功能和能源材料（電池

18、、超級(jí)電容器、納米材料、生物傳感器等）的機(jī)理和制備研究；4）緩蝕劑、水質(zhì)穩(wěn)定劑、涂層以及陰極彳護(hù)效率快速評(píng)價(jià)以及氫滲測(cè)試等；5）金屬材料在導(dǎo)電性介質(zhì)（包括水/混凝土等環(huán)境）中的腐蝕電化學(xué)測(cè)試。（2）儀器設(shè)備的生產(chǎn)廠家及主要參數(shù)要求：1）廠家及型號(hào)：武漢科思特儀器有限公司，CS310型電化學(xué)工作站2）參數(shù)要求：硬件參數(shù)指標(biāo)恒電位電位拴制范圍：士10V恒電流控制范圍:士2.0A(CS330:土5.0A電位控制精度：0.1%M蔭量程讀數(shù)土1mV電流控制精度：0.1%剛量程讀數(shù)電位靈敏度：10NV(>100Hz),3NV(<10Hz)電流靈敏度：10pA電位上升時(shí)間：<1NS(<

19、;10mA),<10NS(<2A)電流里程：2A-200nA,共8檔參比電極輸入阻抗：1012c|20pF最大輸出電流：2.0A槽壓：土21V電流掃描增量：1mA1A/mSCV和LSV掃描速度：0.01mV10000V/S電位掃描時(shí)電位增量：0.1mV1V/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：0.075mVAD數(shù)據(jù)采集：16bit1MHz,20bit1kHz,電流與電位量程：自動(dòng)設(shè)置DA分辨率：16bit,建立時(shí)間：1g低通濾波器：8段可編程接口通訊模式：USB2.0電化

20、學(xué)阻抗測(cè)量指標(biāo)信號(hào)發(fā)生器頻率響應(yīng)：10PHz115KHz(CS350)交流信號(hào)幅值：0mV2500mV10PHz1MHz(CS360)直流偏壓：-10+10VDDS輸出阻抗：50建波形：正弦波，三角波，方波正弦波失真：1%掃描方式：對(duì)數(shù)/線性，增加/下降最大負(fù)載電容：1nF;最大負(fù)載電感：10NH信號(hào)分析器積分時(shí)間：最大值：106個(gè)循環(huán)或者105S測(cè)量時(shí)間延遲：0105秒最小值：10mS或者一個(gè)循環(huán)的最長(zhǎng)時(shí)間直流偏置補(bǔ)償電位自動(dòng)補(bǔ)償范圍：-10V+10V電流補(bǔ)償范圍：-1A+1A帶寬調(diào)整：自動(dòng)或手動(dòng)設(shè)置，共8級(jí)可調(diào)三、儀器設(shè)備的使用效益分析1、主要的教學(xué)實(shí)驗(yàn)的情況實(shí)驗(yàn)名稱所屬課程折點(diǎn)加氯消毒實(shí)驗(yàn)水質(zhì)工程學(xué)（上、下冊(cè)）水環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)水資源利用與保護(hù)水文學(xué)與水文地質(zhì)學(xué)水分析化學(xué)水處理實(shí)驗(yàn)技術(shù)軟化實(shí)驗(yàn)離子交換除鹽實(shí)驗(yàn)污水可生化性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)活性污泥活性測(cè)定實(shí)驗(yàn)水中余氯的測(cè)定水中和C的測(cè)定水中揮發(fā)酚的測(cè)定溶劑萃取氣相色譜法測(cè)定飲用水中的氯仿原子吸收光譜法測(cè)定水中重金屬離子含量2、主要科研實(shí)驗(yàn)的情況實(shí)驗(yàn)名稱項(xiàng)目來源有色重金屬