環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)大綱

環(huán)境化學(xué)課程教學(xué)大綱（environmentalchemistry）參考學(xué)時(shí)：48學(xué)分?jǐn)?shù)：3適用專業(yè)：環(huán)境工程一、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)環(huán)境化學(xué)是一門研究有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中存在、化學(xué)特性、行為和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法的科學(xué)，是環(huán)境科學(xué)的核心組成部分，是環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境影響評(píng)價(jià)方向的專業(yè)必修課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解環(huán)境化學(xué)的一般規(guī)律，了解大氣、水體、土壤污染物在環(huán)境和生物間的分布及其存在形態(tài)，掌握環(huán)境污染物的遷移、轉(zhuǎn)化和歸宿的主要化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，掌握一定的環(huán)境化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)《環(huán)境監(jiān)測》、《環(huán)境影響評(píng)價(jià)》等課程服務(wù)，也為今后成為合格的環(huán)境保護(hù)專業(yè)技術(shù)人員打下良好的基礎(chǔ)。在課程的教學(xué)過程中，要通過各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)逐步培養(yǎng)學(xué)生具有獨(dú)立思考能力、觀察能力和自學(xué)能力，并能自覺地運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)去評(píng)價(jià)和解決現(xiàn)實(shí)中的環(huán)境問題。二、課程教學(xué)的基本要求本課程的基本內(nèi)容包括大氣、水體、土壤環(huán)境化學(xué)等分支學(xué)科的相關(guān)知識(shí)：大氣環(huán)境化學(xué)主要包括大氣中化學(xué)物質(zhì)的表征；大氣中化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)過程；大氣污染化學(xué)模式等。水環(huán)境化學(xué)的基本內(nèi)容主要有水體界面化學(xué)過程；金屬元素形態(tài)及其轉(zhuǎn)化；有機(jī)物化學(xué)降解過程；有機(jī)物遷移化模型；金屬和類金屬元素的甲基化等。土壤環(huán)境化學(xué)內(nèi)容主要有土壤中有機(jī)物的降解遷移及化學(xué)物質(zhì)在土壤中遷移；土壤中金屬元素存在形態(tài)及轉(zhuǎn)化過程。該課程要求學(xué)生初步掌握一些有害化學(xué)物質(zhì)在環(huán)境介質(zhì)中的存在、特性和效應(yīng)及其控制的化學(xué)原理和方法；分別了解大氣污染物質(zhì)、水體污染物質(zhì)、土壤污染物質(zhì)的遷移、轉(zhuǎn)化及污染模式，能區(qū)分不同環(huán)境介質(zhì)的現(xiàn)實(shí)污染特征；認(rèn)識(shí)幾類典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應(yīng)。本課程總學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)，3學(xué)分，在第6學(xué)期完成。三、課程的教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)和難點(diǎn)1、緒論掌握環(huán)境化學(xué)、污染物的遷移、污染物的轉(zhuǎn)化等基本概念，了解環(huán)境問題的四個(gè)發(fā)展階段，環(huán)境污染的八大公害事件，理解環(huán)境化學(xué)的任務(wù)、內(nèi)容與特點(diǎn)及發(fā)展動(dòng)向，了解環(huán)境污染物的類別、環(huán)境效應(yīng)、環(huán)境污染物的遷移轉(zhuǎn)化。2、大氣環(huán)境化學(xué)掌握城市熱島效應(yīng)、光化學(xué)反應(yīng)、量子產(chǎn)率、自由基、光化學(xué)煙霧、硫酸煙霧、酸雨、溫室效應(yīng)、溫室氣體的概念，了解大氣溫度層結(jié)和密度層結(jié)，了解影響大氣中污染物遷移的因素，掌握污染物的大氣光化學(xué)反應(yīng)基本知識(shí)（光子、吸收光波長、光子能量、原子或分子的激發(fā)態(tài)、光離解、初級(jí)過程、次級(jí)過程、光化學(xué)定律、量子產(chǎn)率、發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)的必要條件、吸光物質(zhì)、原子氧、自由基），掌握大氣中重要自由基的來源，掌握氮氧化物、碳?xì)浠衔铩⒘蜓趸锏戎饕廴疚镌诖髿庵械霓D(zhuǎn)化，掌握光化學(xué)煙霧的形成機(jī)理（三個(gè)主要階段：引發(fā)反應(yīng)、鏈反應(yīng)、鏈終止反應(yīng)），了解光化學(xué)煙霧控制措施，掌握光化學(xué)煙霧與硫酸煙霧的區(qū)別，理解酸雨的成因、化學(xué)組成及酸雨的危害與防治，掌握臭氧層的形成與耗損的基本機(jī)理。3、水環(huán)境化學(xué)理解天然水的基本特征（天然水的組成及其性質(zhì)），掌握H2CO3平衡及酸堿度計(jì)算，了解水中污染物的分布和存在形態(tài)，掌握無機(jī)污染物在水中進(jìn)行吸附、配合、溶解—沉淀、氧化—還原等遷移轉(zhuǎn)化的基本原理，掌握氧化還原電位E的計(jì)算（Nernst方程）及天然水pE的計(jì)算，理解氫氧化物溶解—沉淀平衡的pc—pH圖及天然水的pE—pH圖以及l(fā)gc—pE圖，掌握有機(jī)污染物在水中遷移轉(zhuǎn)化的基本原理（分配、揮發(fā)、水解、光解、生物降解作用）。4、土壤環(huán)境化學(xué)理解重金屬污染物在土壤—植物體系中的遷移方式及其影響因素，了解土壤中農(nóng)藥的遷移（擴(kuò)散、質(zhì)體流動(dòng)），掌握典型農(nóng)藥在土壤中遷移轉(zhuǎn)化的化學(xué)原理。5、典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應(yīng)介紹重屬汞、準(zhǔn)金屬砷和有機(jī)鹵化物、多環(huán)芳烴、表面活性劑等有機(jī)污染物在各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應(yīng)。重點(diǎn)：大氣的層結(jié)結(jié)構(gòu)；大氣中重要污染物參與光化學(xué)煙霧和硫酸型煙霧的形成過程和機(jī)理；無機(jī)污染物在水體中進(jìn)行沉淀-溶解、氧化-還原、配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉降等遷移轉(zhuǎn)化過程；污染物在土壤-植物體系中遷移的特點(diǎn)、影響因素及作用機(jī)制。難點(diǎn)：大氣污染物的遷移轉(zhuǎn)化過程；天然水中無機(jī)污染物氧化-還原作用及其pE值計(jì)算、pE-pH圖的制作；主要農(nóng)藥在土壤中的轉(zhuǎn)歸規(guī)律與效應(yīng)。四、課程各教學(xué)環(huán)節(jié)要求本課程教學(xué)主要以教師講授為主，課堂討論為輔。采用多媒體課件講授，中間穿插部分動(dòng)畫與錄像資料。為進(jìn)一步理解環(huán)境科學(xué)的基本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、撰寫讀書報(bào)告，并進(jìn)行交流討論。通過讀書報(bào)告環(huán)節(jié)，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，提高了學(xué)生查閱文獻(xiàn)、寫作以及口頭表達(dá)等能力，培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的技能技巧。五、學(xué)時(shí)分配序號(hào)內(nèi)容各教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)時(shí)分配作業(yè)量備注講授習(xí)題課其它小計(jì)1緒論222大氣環(huán)境化學(xué)1421613水環(huán)境化學(xué)1621814土壤環(huán)境化學(xué)8815生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)過程及毒性44總計(jì)444483六、課程與其它課程的聯(lián)系本課程與《環(huán)境科學(xué)》、《環(huán)境監(jiān)測》、《環(huán)境影響評(píng)價(jià)》等課程有著密切的聯(lián)系，而且為《環(huán)境監(jiān)測》、《環(huán)境影響評(píng)價(jià)》等課程提供必需的基礎(chǔ)知識(shí)。由于《環(huán)境化學(xué)》跟化學(xué)理論知識(shí)密切相關(guān)，因此，在開設(shè)《環(huán)境化學(xué)》之前，先開設(shè)《無機(jī)化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》、《物理化學(xué)》等課程。七、教材與教學(xué)參考書1、教材：戴樹桂.環(huán)境化學(xué).北京：高等教育出版社,2006年.2、教學(xué)參考書：龔書椿，陳應(yīng)新.環(huán)境化學(xué).上海：華東師