环境化学教学大纲

1环境化学教学大纲课程名称：环境化学课程编码：英文名称：Environmentalchemistry学时：78学分：4.5适用专业：环境科学课程类别：必修课程性质：学科基础课先修课程：无机与分析化学（一）、有机化学（三）教材：戴树桂主编.环境化学,高等教育出版社.2006年.普通高等教育[十一五]国家级规划教材.一、课程性质与任务环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。它是环境科学的核心组成部分，是在掌握污染来源，消除和控制污染，为确定环境保护决策提供科学依据等方面都起重要作用的学科；因此它是环境科学专业重要的专业基础课程，是环境科学专业方向学生的专业必修课程。该专业课程的教学目的旨在力求实现为环境科学专门人才奠定扎实的环境化学基础知识；其教学任务体现为让学生认识、了解、掌握在空气、水、土壤和食品中，存在着的潜在有害物质；这些有害物质的来源、浓度水平及其迁移转化的规律表现；潜在有害物质的危害程度与暴露程度的依赖关系；二、课程教学的基本要求本课程的基本内容包括大气、水体、土壤环境化学等分支学科的相关知识：大气环境化学主要包括大气中化学物质的表征；大气中化学物质的化学过程；大气污染化学模式等。水环境化学的基本内容主要有水体界面化学过程；金属元素形态及其转化；有机物化学降解过程；有机物迁移化模型；金属和类金属元素的甲基化等。土壤环境化学内容主要有土壤中有机物的降解迁移及化学物质在土壤中迁移；土壤中金属元素存在形态及转化过程；2该课程要求学生初步掌握一些有害化学物质在环境介质中的存在、特性和效应及其控制的化学原理和方法；分别了解大气污染物质、水体污染物质、土壤污染物质的迁移、转化及污染模式，能区分不同环境介质的现实污染特征；认识几类典型污染物在环境各圈层中的转归与效应。三、课程内容及教学要求第一章绪论教学基本内容：环境化学在环境科学中和解决环境问题上的地位和作用，它的研究内容、特点和发展动向；主要环境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程。重点：1.现代环境问题认识的发展以及对环境化学提出的任务；2.环境效应及影响因素；难点：环境污染物在环境各圈的典型的迁移转化过程；主要教学要求：学生应了解环境化学学科的主要任务；掌握环境污染物的概念并区分其类别，基本掌握环境效应及影响因素。第二章大气环境化学第一节大气中污染物的迁移第二节大气中污染物的转化第三节大气污染数学模式教学基本内容：介绍大气结构，大气中的主要污染物及其迁移；光化学反应基础；重要的大气污染化学问题及其形成机制。重点：1.大气的层结结构；2.大气中的主要污染物；3.大气中重要污染物参与光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理；4.描述大气污染的数学模式；难点：大气运动的基本规律；污染物的迁移过程；3主要教学要求：学生应理解大气的层结构和大气运动的基本规律；基本掌握大气中的主要污染物和主要污染物的迁移过程；熟悉掌握并区分光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理；基本应用描述大气污染的数学模式；了解酸雨、温室效应以及臭氧层破坏等全球性环境问题；第三章水环境化学第一节水体污染物的存在形态第二节水中无机污染物的迁移转化第三节水中有机污染物的迁移转化教学基本内容：介绍天然水的基本特征；水中重要污染物的存在形态及分布特征；无机污染物、有机污染物等不同类污染物在水环境中的迁移转化的基本原理。重点：1.天然水的基本性质；2.无机污染物在水体中进行沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉降等迁移转化过程3.有机污染物在水体中分配系数、挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算；难点：天然水中无机污染物氧化-还原作用及其pE值计算、pE-pH图的制作；主要教学要求：学生应了解天然水的基本性质；掌握无机污染物在水体中进行迁移转化过程的基本原理；基本掌握水体中金属存在形态、金属化合物溶解度的计算方法；理解颗粒物在水环境中聚集和吸附-解吸的基本原理；掌握有机污染物在水体中的迁移转化过程，基本应用分配系数、挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算方法。第四章土壤环境化学第一节土壤的组成与性质第二节污染物在土壤-植物体系中的迁移第三节土壤中农药的迁移转化教学基本内容：介绍土壤的组成与性质；污染物在土壤-植物体系中的迁移和它的作用机制以及主要农药在土壤中的迁移、转化与归趋。重点：41.土壤的组成与性质；2.污染物在土壤-植物体系中迁移的特点、影响因素及作用机制；3.土壤的吸附、酸碱和氧化还原特性；4.农药在土壤中的迁移原理与主要影响因素；难点：主要农药在土壤中的转归规律与效应主要教学要求：学生应掌握土壤的组成与性质；了解土壤的粒级与质地分组；了解污染物在土壤-植物体系中迁移的特点、影响因素及作用机制；掌握土壤的吸附、酸碱和氧化还原特性；了解农药在土壤中的迁移原理与主要影响因素。第五章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应1．重金属元素2．有机污染物教学基本内容：介绍重属汞、准金属砷和有机卤化物、多环芳烃、表面活性剂等有机污染物在各圈层中的转归与效应。重点：汞、有机卤代物、多环芳烃等典型污染物的来源、用途和基本性质；难点：典型污染物在环境中的转化及归趋规律。主要教学要求：学生应掌握典型污染物（重金属、有机物）的来源、用途和基本性质；了解典型污染物在环境中的基本转化、归趋规律与效应；第六章海洋环境化学1．海洋污染机制和问题2．海洋富营养化与赤潮3．海洋石油污染4．海洋重金属污染5．海洋放射元素和热污染教学基本内容：从来自大气和水体中的污染源、有机毒物及杀虫剂、颗粒污染物来源等角度提出海洋污染的机制问题；介绍需氧有机污染、富营养化、石油污染、重金属污染、持久性有机污染物、放射性污染等海洋环境中典型的污染问题，其污染物的化学组分及结构，造成污染的原理，污染危害等；各类污染问题通过具体实例给出相关分析。重点：5富营养化及赤潮问题的形成机理及污染特性；石油污染物入海后的性状变化及其带来的污染特征和危害表现，海上石油污染的各种防治措施和手段的应用特征；难点：各不同类污染的污染效应或危害机制；主要教学要求：重点掌握耗氧有机物、营养物质、石油类物质、重金属污染物等对海洋水体的污染机制；认识和了解持久性有机污染物、放射性元素及热污染等污染类型在海洋中的危害表现和对它们的防控措施。四、课程学时分配讲课内容讲课学时实验学时（含各类实践教学活动）合计学时第一章绪论11第二章大气环境化学1．大气中污染物的迁移2．大气中污染物的转化3．大气污染数学模式1044210第三章水环境化学1．水体污染物的存在形态2．水中无机污染物的迁移转化3．水中有机污染物的迁移转化144661024第四章土壤环境化学1．土壤的组成与性质2．污染物在土壤-植物体系中的迁移3．土壤中农药的迁移转化104422030第五章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应1．重金属元素2．有机污染物4224第六章海洋环境化学1.海洋污染机制和问题2.海洋超营养化与赤潮3.海洋石油污染4.海洋重金属污染5.海洋放射元素、热污染922221总计4830786五、课程习题要求每章根据学生学习情况，留有一定数量的思考题供学生课后复习，巩固课堂教学效果，并进行讲评。六、课程的实验内容与要求序号试验项目名称实验内容及要求计划学时1天然水中铬的沉积曲线通过绘制铬（Ⅲ）沉积曲线找出水样铬（Ⅲ）沉积的最低浓度；加深对铬在水体中存在形态的认识；掌握微孔膜过滤器的使用62对二甲苯、萘的辛醇-水分配系数的测定掌握辛醇-水分配系数测定的紫外分光光度法43底质中磷酸盐的溶出速率了解被磷污染较严重的底质向上复水溶出的速率以及磷酸盐的分析方法64底质的耗氧了解各条件参数对底质耗氧量的影响；掌握底质耗氧实验方法。45土壤的阳离子交换量测定一定区域表层及深层土壤样的阳离子交换总量；熟悉土壤阳离交换量的测定方法，了解入水对其阳离子交换量的影响46底泥中腐殖质的提取和分离加深对腐殖质的感性认识；基本掌握提取和分离富里酸和腐殖酸的方法67沉积物对氨氮的吸附作用了解水体底质对污染物的吸附性能；掌握氨氮的分析方法48底泥中铬的简单状态鉴别学习底泥中不同状态铬的提取技术；测定不同状态铬的含量6七、考核方式1.平时成绩（综合出勤、作业完成情况）：10分2.期末考试成绩：70分3.实验成绩：20分4.期末考试方式：闭卷八、课程的主要参考书1．戴树桂，环境化学，北京：高等教育出版社，第1版，20062．唐孝炎等，大气环境化学，北京：高等教育出版社，第1版，19903．王晓蓉，环境化学，南京：南京大学出版社，第1版，19984．林培英等，环境问题案例教程，北京：中国环境科学出版社，第1版，20025．刘绮，环境化学，北京：化学工业出版社，第1版，200476．赵睿新，环境污染化学，北京：化学工业出版社，第1版，20047．蒋辉，环境水化学，北京：化学工业出版社，第1版，20038．任仁，张敦信，化学与环境，北京：化学工业出版社，第1版，20029．郭怀成，廖红，环境教育——教师手册，北京：高等教育出版社，第1版，200110．吴瑜端，海洋环境化学，北京：科学出版社，第1版，1982制定人：审定：批准：2010年08月