《环境化学》课程教学大纲

 

课程名称（中文/英文）：环境化学/Environmental Chemistry

学时/学分：30学时/2学分

适用专业：化学

开课单位：化学学院

 

第一部分 大纲说明

一、课程的性质和任务

环境化学是化学专业的专业方向课程。通过本课程的学习，使学生掌握环境化学的研究内容、特点和发展动向，掌握环境化学的基本原理，掌握有机、无机污染物在环境各圈层中迁移转化的规律及其效应，初步了解环境化学任务（课题）的研究方法。明确环境化学的任务和目的以及环境化学在环境科学中和解决环境问题上的地位和作用，培养学生科学研究的能力和方法。

二、与相关课程的关系

学生应在学习完无机化学、分析化学、有机化学等课程后学习本课程。

三、教学方法及教学形式建议

本课程采取以教师课堂讲授为主的教学形式，教师可在课堂中使用讲授、启发、讨论等教学方法，并配合好实验课程来讲授。

四、考核办法

1.考核方式

考核方式：笔试

考试方式：闭卷

2.成绩构成

总成绩=笔试成绩（80%）+平时成绩（20%）

 

第二部分 教学要求和教学内容

第一章 绪论

一、教学要求

通过本章学习，使学生了解环境化学的概念、研究内容和最新研究进展。

二、教学内容

介绍环境化学的概念；环境化学的发展历史；环境化学的任务；内容及特点。领会环境效应及其影响因素，掌握环境污染物在环境各圈层的迁移转化的简要过程。

三、教学重点、难点

学生对环境化学发展新方向的认识。

第二章 大气环境化学

一、教学要求

1.了解大气层的结构，掌握对流层大气的组成；

2.了解气溶胶概念及其形成、性质、组成、危害和去除；

3.掌握活性氧自由基的性质、生成、消除、与有机物的反应及检测方法；

4.了解空气质量标准与污染指数；

5.掌握大气污染的定义、大气污染源的分类、大气污染物的分类及其危害；

二、教学内容

1.大气中污染物的迁移

大气层简介；大气温度层结；大气垂直递减率；辐射逆温层；绝热过程与干绝热过程；大气稳定度的判定。

2.大气中污染物的转化

光化学反应过程；大气中重要自由基的来源；氮氧化物、碳氢化合物的转化；光化学烟雾的形成机理及控制对策；硫氧化合物的转化和硫酸烟雾型污染；酸雨的组成；大气颗粒物特征。

三、教学重点、难点

1.大气中的化学反应和光化学反应，了解大气中离子和自由基；

2.掌握大气中碳、硫、氮的基本反应及其正确人类的危害；

3.光化学烟雾和硫酸气溶胶等的形成过程及危害；

4.大气中颗粒物的形成过程及颗粒物上有毒物质的种类和正确健康的影响；

5.温室效应和酸雨的概念和形成机理及其危害。

第三章 水环境化学

一、教学要求

1.了解水体特征、天然水的构成、化学组成及存在形态；

2熟悉CO₂在水中的溶解情况及碳酸平衡系统特征，熟悉酸度和碱度的概念；

3.掌握水体污染物的水力迁移、沉积、吸附、水解和光分解及挥发等迁移转化途径及计算方法；

二、教学内容

1.天然水的基本特征及污染物的存在形态

天然水的组成；水中污染物的分布；存在形态。

2.水中无机污染物的迁移转化

颗粒物与水之间的迁移；吸附等温式；水中颗粒物的聚集；溶解和沉淀平衡；氧化和还原及配合作用的原理。

3.水中有机污染物的迁移转化

分配作用和标化分配系数；挥发作用的双膜理论和亨利定律；水解作用和水解速率；直接和间接（敏化）光解作用；生物降解作用的机理。

三、教学重点、难点

1.水中的氧和二氧化碳及碳酸盐体系、天然水的碱度与碳酸盐的平衡；

2.天然水中氧化还原反应；pE和pH或pE与pC图的意义和用途；

3.天然水中的中和、沉淀与溶解、水解等非氧化还原反应的基本规律及简单的计算；

4.天然水中微生物的作用；

第四章 土壤环境化学

一、教学要求

1.了解土壤的组成、结构和功能及土壤污染物的种类和来源；

2.了解土壤的理化性质，熟悉其净化能力和污染概念；

3.掌握重金属元素及氮、磷的迁移转化规律、了解这些污染物对土壤的污染和防治原则；

4.掌握农药在土壤中的吸附、挥发和降解等环境行为作用。

二、教学内容

1.土壤的组成与性质

土壤的组成；土壤的粒级分组与质地分组和各粒级的理化特性；土壤吸附的性质和土壤胶体的离子交换吸附；土壤酸度、碱度和缓冲性能；土壤的氧化还原性。

2.污染物在土壤-植物体系中的迁移及其机制

污染物在土壤-植物体系中的迁移；植物对重金属污染产生耐性的几种机制。

3.土壤中农药的迁移转化

土壤中农药的迁移；非离子型农药与土壤有机质的作用；典型农药在土壤中的迁移转化。

三、教学重点、难点

1.土壤的组成、结构和功能、理化性质，土壤中污染物的种类和来源以及净化能力和污染概念；

2.金属元素及氮、磷在土壤中的迁移转化规律、化学农药在土壤中的吸附、挥发及微生物降解等作用。

第三部分 课程学时分配

章次	名  称	学时	具体学时分配
			理论教学	实验(实训)教学	习题(辅导)课
1	第一章 绪论	2	2
2	第二章 大气环境化学	10	10
3	第三章 水环境化学	10	10
4	第四章 土壤环境化学	8	8
总  计		30	30

第四部分 建议教材与主要参考书

一、建议教材

1.康春莉，《环境化学》，吉林大学出版社 ，2006年5月

二、主要参考书

1.戴树桂，《环境化学》，高等教育出版社，1997年3月

2.陈景文、全燮，《环境化学》，大连理工大学出版社，2009年8月

　　                                                          

                                      执笔人：刘宝林

                                       审核人：赵仑