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环境化学-1-《环境化学》课程理论教学大纲课程中文名称：环境化学课程编码：0620018课程英文名称：EnvironmentalChemistry课程类型：基础必修课程适用年级：二年级适用专业：环境监测与治理技术总学时：54学时先修课程：无机及分析化学及实验、有机化学及实验后续课程：环境监测、大气污染控制技术、环境影响评价、水污染控制技术等编写人：刘伟审定人：王一英、李保华、黄蕾、李春娥一、课程简介（一）课程性质与任务环境化学是以化学物质引起的环境问题为研究对象，以解决化学物质引起的环境问题为目标，是环境保护工作者必备的重要基础知识，也是环境监测专业学生的专业基础必修课。本课程的基本内容是以化学原理为主线，简明阐述环境化学的有关基本概念、基本原理及其在环境污染与控制中的应用。其主要任务是：研究环境的化学组成，建立环境化学物质的分析方法；掌握环境的化学性质，从环境化学的角度揭示环境形成和发展规律，预测环境的未来；研究和掌握环境化学物质在环境中的形态、分布、迁移和转化规律；查清环境污染物的来源；研究污染物的控制和治理的原理及方法；研究环境化学物质对生态系统及人类的作用和影响。（二）课程教学目的和要求本课程具有理论性和实践性较强的特点，课程内容丰富多样。教学中要求以讲授为主，辅以课堂讨论、演示和课下辅导等多种形式的教学手段。本课程应达到的基本要求是:1、掌握环境化学的基本概念及基础理论知识。2、了解化学污染物对环境产生的影响及其危害。3、掌握化学污染物的种类及在环境中的形态、分布、迁移和转化的特点和规律。4、熟悉目前全球面临的重大环境问题。5、了解治理和控制环境污染物的原理及方法。6、掌握与化学污染物在环境中迁移转化相关的计算。（三）课程教学内容1、绪论2、大气环境化学3、水环境化学4、土壤环境化学5、污染物在生物体内的迁移转化6、典型污染物在环境各圈层中的转归与效应7、有害废物及放射性固体废物二、课程教学总体安排（一）学时分配建议表学时分配建议表序号内容概要教学环节环境化学-2-讲课习题课实验设计1绪论22大气环境化学113水环境化学134土壤环境化学105污染物在生物体内的迁移转化106典型污染物在环境各圈层中的转归与效应47有害废物及放射性固体废物4总计54（二）教材及教学参考书1、推荐教材袁加程主编.环境化学.化学工业出版社，2010.4.2、教学参考书[1]陈英旭主编.环境学.中国环境科学出版社，2001.11.[2]刘天齐、黄小林主编.环境保护（第二版）.化学工业出版社，2001.1.[3]张瑾、戴猷元编.环境化学导论.化学工业出版社，2008.3.[4]王红云、赵连俊主编.环境化学（第二版）.化学工业出版社，2010.2.[5]刘兆荣等编.环境化学教程.化学工业出版社，2004.1.[6]汪群慧主编.环境化学.哈尔滨工业大学出版社，2008.1.（三）课程考核方式1、考核方式：闭卷考试或开卷考试。2、成绩构成：课程考核成绩=平时成绩(30%)+卷面成绩(70%)。三、课程教学内容及基本要求（一）绪论（2学时）1、教学目的掌握环境化学的概念，掌握化学污染物的种类和化学污染物迁移转化的过程；了解环境化学的发展历史、任务；熟悉环境化学的内容、特点及研究方法；理解环境污染的概念及其分类。2、教学重点与难点（1）教学重点①环境化学的概念及其研究对象。②化学污染物的来源及其分类。③化学污染物迁移转化的过程、原理及其机制。（2）教学难点化学污染物进入环境后发生迁移转化的过程和影响污染物迁移转化的条件因素。3、教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示、课下辅导等为辅的教学方法。加强互动教学，学生对课程的某一学术问题通过检索资料、撰写论文来提高自学能力和实践能力，通过上台演讲来锻炼表达能力。4、教学内容（1）环境化学（2）环境污染物（二）大气环境化学（11学时）1、教学目的了解大气的组成、结构，了解大气污染物对环境的影响及其危害，了解全球较为突出的几个大气环境问题和环境空气质量标准；理解大气温度层结的概念及其表述方式和大气稳定度的含义，理解大气污染物浓度的表示法；掌握影响大气污染物迁移的因素，掌握大气污染及大气污染物的概念环境化学-3-和分类，掌握污染物在大气中发生的化学转化。2、教学重点与难点（1）教学重点①气温垂直递减率的含义及数学表达方式。②辐射逆温发生的条件、种类及发生和消失的过程。③风、大气湍流及天气形势和地形地貌对大气污染物迁移的影响机制。④大气污染及大气污染物的含义及其分类。（2）教学难点污染物在大气中发生的光化学反应。3、教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示、课下辅导等为辅的教学方法。加强互动教学，学生对课程的某一学术问题通过检索资料、撰写论文来提高自学能力和实践能力，通过上台演讲来锻炼表达能力。4、教学内容（1）大气环境化学基础知识（2）大气污染及其影响和危害（3）大气中污染物的转化（4）几个突出的大气环境问题（5）环境空气质量标准（三）水环境化学（13学时）1、教学目的了解天然水的基本特性，了解各类水质模型的基本原理和应用范围；熟悉水体污染及水体污染源；理解水体的自净作用与水环境容量；掌握天然水体中的化学平衡原理及其计算，掌握颗粒物在水环境中吸附和聚集的基本原理及其计算，掌握无机污染物在水体中沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用等基本原理及其计算，掌握有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算方法。2、教学重点与难点（1）教学重点①气态物质（氧、二氧化碳）在水中的溶解平衡及其溶解度的计算方法。②封闭、开放体系中碳酸平衡的反应方程式书写和不同条件下各形态碳酸含量计算。③天然水中碱度和酸度的含量计算。④水环境中颗粒物吸附等温式的类型及其计算方式。⑤水环境中颗粒物聚集理论的原理。⑥无机污染物在水体中沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用等基本原理，运用原理计算水体中金属的存在形态，确定各类化合物的溶解度，以及天然水中各类污染物的pE计算及pE-pH图的制作。⑦有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算方法。（2）教学难点①气态物质在水中的溶解度计算、封闭、开放体系中碳酸平衡的计算和天然水中碱度和酸度的计算。②沉淀-溶解平衡中不同种类化合物含量的计算。③氧化-还原平衡天然水中pE-pH之间的关系。④配合作用中不同重金属形态的含量计算。3、教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示、课下辅导等为辅的教学方法。环境化学-4-加强互动教学，学生对课程的某一学术问题通过检索资料、撰写论文来提高自学能力和实践能力，通过上台演讲来锻炼表达能力。4、教学内容（1）水环境化学基础（2）水体中无机污染物的迁移转化（3）水体中有机污染物的迁移转化（4）水质模型（四）土壤环境化学（10学时）1、教学目的了解土壤的组成、粒级分组与质地分组和各粒级的理化特性，了解植物对重金属污染产生耐性的几种机制，了解农药污染及农药在土壤中的环境行为；掌握土壤胶体的性质和土壤胶体的离子交换吸附，掌握土壤酸度、碱度和缓冲性能及土壤的氧化-还原性，掌握污染物在土壤-植物体系中的迁移转化机制和土壤中农药的迁移转化机制。2、教学重点与难点（1）教学重点①土壤胶体的阳、阴离子交换吸附的原理和特点。②土壤酸度和碱度的概念及分类、土壤缓冲性能的分类及其特点、土壤氧化还原电位对土壤性质的影响及影响土壤氧化还原电位的因素分析。③重金属在土壤-植物体系中发生迁移转化的原理及其特征。④农药在土壤中发生迁移转化的原理及其特征。（2）教学难点重金属在土壤-植物体系中的迁移转化及影响迁移转化的因素分析。3、教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示、课下辅导等为辅的教学方法。加强互动教学，学生对课程的某一学术问题通过检索资料、撰写论文来提高自学能力和实践能力，通过上台演讲来锻炼表达能力。4、教学内容（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（五）污染物在生物体内的迁移转化（10学时）1、教学目的了解生物污染的含义，了解植物及动物受污染的主要途径和污染物在植物、动物体内分布的规律特征，了解毒物的含义、毒物的联合作用及毒物的生物化学作用机制，了解有毒重金属和有毒有机物对人体健康的影响；掌握生物富集、生物放大和生物积累的概念、特征及意义，掌握微生物的生长规律、生物酶的基础知识、微生物对有机污染物的降解原理和机制和微生物对重金属元素的转化原理。2、教学重点与难点（1）教学重点①生物富集、生物积累和生物放大的含义、特征及意义。②微生物的4个阶段的生长规律。③微生物对有机污染物的降解原理和对重金属元素的转化原理。（2）教学难点糖类、脂肪和蛋白质的微生物降解原理。3、教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示、课下辅导等为辅的教学方法。环境化学-5-加强互动教学，学生对课程的某一学术问题通过检索资料、撰写论文来提高自学能力和实践能力，通过上台演讲来锻炼表达能力。4、教学内容（1）生物污染和生物污染的主要途径（2）环境污染物在生物体内的分布（3）污染物质的生物富集、放大和积累（4）微生物对环境污染物的降解转化作用（5）环境污染物对人体健康的影响（六）典型污染物在环境各圈层中的转归与效应（4学时）1、教学目的了解重金属元素汞和砷的来源、分布及基本性质，了解有机卤化物、多环芳烃的来源、分布及基本性质，了解表面活性剂的分类和基本性质；掌握重金属元素汞和砷在环境中转化的规律和生物效应，掌握有机卤化物、多环芳烃和表面活性剂在环境中迁移转化的规律及生物效应。2、教学重点与难点（1）教学重点①重金属元素汞和砷的甲基化转化规律和特征。②卤代烃在对流层和平流层中的转化规律及多氯联苯的光化学分解和生物转化规律。③多环芳烃的光化学分解和生物转化规律。④表面活性剂的微生物降解和转化规律。（2）教学难点含氯卤代烃与HO·自由基发生反应的机理。3、教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示、课下辅导等为辅的教学方法。加强互动教学，学生对课程的某一学术问题通过检索资料、撰写论文来提高自学能力和实践能力，通过上台演讲来锻炼表达能力。4、教学内容（1）重金属元素（2）有机污染物（七）有害废物及放射性固体废物（4学时）1、教学目的了解固体废物的概念、来源、分类、特点及污染的控制特征，了解有害废物的概念及部分重要的有害成分，了解放射性的概念及判定；熟悉我国有害（危险）废物污染防治现状及防治技术，熟悉辐射损坏类型和影响因素；掌握有害废物的判定原则和进入环境的途径，掌握放射性固体废物的分类和核工业中放射性固体废物的主要类型及地下迁移速率。2、教学重点与难点（1）教学重点①判定是否属于有害废物的原则。②有害废物进入环境（水体、大气和土壤）的途径及对环境产生的影响。③放射性固体废物分类原则及主要所含的放射体。（2）教学难点有害废物在环境中的迁移及其对环境产生的危害。3、教学方法采用多媒体教学方式，以课堂讲授为主，课堂讨论、展示、课下辅导等为辅的教学方法。加强互动教学，学生对课程的某一学术问题通过检索资料、撰写论文来提高自学能力和实践能力，通过上台演讲来锻炼表达能力。4、教学内容环境化学-6-（1）固体废物及分类（2）有害废物（3）放射性固体废物