《环境化学》课程教学大纲(共9页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上环境化学课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：课程名称：环境化学英文名称：Environmental Chemistry课程类别：专业基础课 学时与学分：环境科学专业63学时（含实验27学时），3.0学分环境工程专业54学时（含实验18学时），2.5学分考核方式：考试先修课程：无机及分析化学、有机化学和物理化学。二、课程简介中文简介：环境化学是环境科学的一个分支学科，是建立在无机化学、有机化学、分析化学、物理化学等学科基础之上的学科。它主要是运用化学的理论和方法，鉴定和测量化学污染物在大气圈、水圈、土壤 - 岩石圈和生物圈中的含量 , 研究它们在环境中存在形态及其迁移

2、、转化和归趋的规律。 英文简介：Environmental Chemistry is a branch of Environmental science. It is constructed on inorganic chemistry、organic chemistry、analytical chemistry、physical chemistry etc. It is mainly use the chemical theoretic. The concentration of chemical pollutant in atmosphere、hydrosphere、soil-geosph

3、ere and biosphere， and their chemical form , their law of transportation and transformation are studied.三、课程性质与教学目的环境化学是研究有害化学物质在环境介质中的存在，特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。环境化学课程为环境工程专业的一门重要专业基础课。本课程的目的任务是通过系统教学使学生掌握环境化学的基本概念、基本理论和环境化学研究的基本技能；掌握典型污染在环境各圈层中的存在特性和迁移转化过程；了解污染物进入生物体内的途径及污染物在生物体内的运动过程、毒性机理与效应等；了解有

4、害废物及放射性固体废物等内容与知识。为后期课程和以后从事环境保护和环境科学研究工作奠定理论基础。四、教学内容及要求 第一章 绪论（一） 目的与要求1 了解环境问题的产生与发展过程，环境科学的产生及其学科体系。2 了解环境化学在环境科学中和解决环境问题上的地位和作用，它的研究对象、研究方法、目的任务和发展动向。3 了解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，掌握环境化学的一些基本概念。4 掌握对现代环境问题认识的发展以及环境化学提出的任务；明确学习环境化学课程的目的。 （二） 教学内容 第一节 环境化学1 主要内容：环境问题的产生与发展；环境污染的概念；环境科学的产生与发展，环境科学

5、学科体系；环境化学的任务、内容与特点，环境化学的发展动向。2 基本概念和知识点：环境问题与环境污染；现代环境问题的主要特征；环境科学学科的产生与发展、主要任务；环境化学研究的对象、任务。3 问题与应用（能力要求）：掌握环境问题与环境污染的概念；了解环境问题的演变及目前的主要环境问题；了解环境科学的产生及其学科体系以及环境化学的研究对象、研究方法、目的任务和发展方向。 第二节 环境污染物1 主要内容：环境污染物的类别、环境效应及其影响因素；环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介。2 基本概念和知识点：环境污染物类别、环境效应及其影响因素；环境污染物在环境各圈的迁移转化过程。3 问题与应用（能力要

6、求）：了解污染物的类别，污染物的环境效应及其影响因素，污染物在环境各圈的迁移转化过程。 （三） 课后练习思考题与习题（P10）3、4。（四） 教学方法与手段本章主要以老师讲授为主，用PPT课件上课。第二章 大气环境化学（一）目的与要求 1. 了解大气的组成与结构；掌握大气污染物迁移扩散规律及其影响因素。 2. 掌握大气中主要污染物(如氮氧化物、含硫化合物、有机物、颗粒物等)的来源、迁移转化规律。3. 掌握大气污染的几个主要问题(如光化学烟雾、酸性降水、煤烟型污染、 温室效应，臭氧层破坏等)产生的原因、危害及对策。 （二）教学内容 第一节 大气中污染物的迁移1.主要内容：大气稳定度；大气中污染物

7、的迁移扩散的影响因素。2.基本概念和知识点：大气组成与大气层结构；大气温度层结，辐射逆温层，气绝热过程和干绝热递减率，大气稳定度；影响大气污染物迁移的因素。3.问题与应用（能力要求）：掌握相关概念和大气污染物迁移扩散规律及其影响因素。 第二节 大气中污染物的转化1.主要内容：光化学反应基础；大气中重要吸光物质的光离解反应；大气中重要自由基的来源；氮氧化物的转化；碳氢化合物的转化；光化学烟雾；硫氧化物的转化及硫酸型烟雾；酸性降水；大气中的颗粒物；温室气体与温室效应。臭氧层的形成与耗损。2.基本概念和知识点：光化学反应；断裂波长的概念；光化学烟雾的形成机理、特征、危害及对策；硫氧化物的转化及硫酸型

8、烟雾；酸雨形成的原因、危害及对策；大气中的颗粒物；温室效应产生的原因、危害及对策。臭氧层的形成与耗损，臭氧层破坏的原因、危害及对策。3.问题与应用（能力要求）：掌握大气中重要的光化学反应过程；掌握当今人类面临的主要大气环境问题产生的原因（机理）、危害及人类应采取的对策。（三）实践环节与课后练习实验： 详见实验教学大纲。思考题和习题（课本P98-99）124。（四）教学方法与手段采用多媒体课件教学，以教师讲授为主，适当提问，引导学生参与讨论，并穿插实验教学。第三章 水环境环境化学（一）目的与要求1.了解天然水的基本性质。2.掌握无机污染物在水体中的沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、吸附-解吸、絮

9、凝-沉降等迁移转化的基本原理及有关计算。3.掌握有机污染物的迁移转化及生物降解的有关规律及计算。4.了解各类水质模型的基本形式和应用。（二）教学内容 第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态1.主要内容：天然水的基本特征；水中污染物的分布与存在形态。2.基本概念和知识点：亨利定律；酸度、碱度；水中污染物分布与存在形态。3.问题与应用（能力要求）：了解天然水的基本性质及水体中污染物分布与存在形态。 第二节 水中无机污染物的迁移转化1.主要内容：颗粒物与水之间的迁移、水中颗粒物的聚集、溶解和沉淀、氧化-还原、配合作用。水体中主要的无机污染物（酸、碱、盐、“三态氮”、 磷酸盐、氟化物、氰、重金属等

10、）的迁移转化与环境效应。2.基本概念和知识点：吸附作用；沉淀-溶解作用及其计算。电子活度、pE值与氧化还原电位的关系；氧化还原作用的基本原理及其计算。配合作用的基本原理及其计算；水体富营养化；水体中主要的无机污染物的迁移转化及其环境效应。3.问题与应用（能力要求）：掌握无机污染物在水体中的迁移转化及其影响因素，掌握有关计算；掌握废水中无机污染物的去除方法及机理。第三节 水中有机污染物的迁移转化1.主要内容：水中有机污染物的迁移转化挥发作用、水解作用、光解作用、生物降解作用。2.基本概念和知识点：分配理论；分配系数；生物浓缩因子；直接光解、敏化光解、氧化反应；生长代谢、共代谢；降解速率常数；光解

11、、生物降解作用相关计算。3.问题与应用（能力要求）：掌握有机污染物的挥发作用、水解作用的基本理论及计算；掌握有机污染物在水体中的光解作用、生物降解作用的基本原理及有关计算；掌握需氧有机物的生物降解方式。第四节 水质模型简介1.主要内容：水质模型氧平衡模型；湖泊富营养化预测模型；有毒有机污染物的归趋模型。2.基本概念和知识点：氧平衡模型；湖泊富营养化预测模型；有毒有机污染物的归趋模型。3.问题与应用（能力要求）：了解各类水质模型的基本形式和应用。 （三）实践环节与课后练习实验：详见实验教学大纲。 课本P195-198 思考题和习题（课本P195-198）37，13、14、17、23、25、26、

12、27、33.（四）教学方法与手段采用多媒体课件教学，以教师讲授为主，适当提问，引导学生参与讨论，并穿插实验教学。第四章 土壤环境化学（一）目的与要求1.了解土壤的组成与性质，了解污染物的土壤-植物体系中迁移的特点及其影响因素及作用机制；2.掌握土壤的酸碱性、氧化还原性及吸附性能对重金属污染物迁移的影响；3.掌握农药及难降解性有机污染物在土壤中迁移、转化规律及其环境效应。 （二）教学内容 第一节 土壤的组成与性质1.主要内容：土壤的形成、土壤组成、土壤质地、土壤的性质。2.基本概念和知识点：土壤组成；土壤的粒级分组与质地分组；土壤吸附性；土壤酸碱性；土壤的氧化还原性；土壤中的有机质。3.问题与应

13、用（能力要求）：了解土壤的组成，掌握土壤的性质及其影响因素。 第二节 污染污染物在土壤-植物体系中的迁移及其机制1.主要内容：土壤中的无机污染物，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。重金属在土壤-植物体系中的迁移及其影响因素。2.基本概念和知识点：污染物在土壤-植物体系中的迁移机制；土壤酸碱性、氧化还原性及吸附性能对重金属污染物迁移的影响。3.问题与应用（能力要求）：了解污染物的土壤-植物体系中迁移的特点及其影响因素及作用机制；重点掌握土壤的性质对重金属污染物迁移的影响。第三节 土壤中农药的迁移转化1.主要内容：农药类型简介；农药对环境的影响；土壤中农药的迁移及

14、影响因素；几种典型的农药在土壤中的迁移转化。2.基本概念和知识点：扩散、质体流动；典型农药在土壤中的迁移转化。3.问题与应用（能力要求）：掌握农药及难降解性有机污染物在土壤中迁移、转化规律及其环境效应。（三）实践环节与课后练习实验：详见实验教学大纲。思考题和习题（课本P233-234）。1、2，610.（四）教学方法与手段采用多媒体课件教学，以教师讲授为主，适当提问，引导学生参与讨论，并穿插实验教学。第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性（一）目的与要求1.掌握污染物的生物富集、放大和积累的概念与机制； 2.掌握耗氧有机污染物和有毒有机污染物的生物降解机理；3.了解污染物对生物的毒性及作用机

15、制。 （二）教学内容 第一节 物质通过生物膜的方式1.主要内容：生物膜的结构；物质通过生物膜的方式；2.基本概念和知识点：生物膜的结构；物质通过生物膜的方式；3.问题与应用（能力要求）：了解生物膜的结构和物质通过生物膜的方式。 第二节 污染物质在机体内的运动过程1.主要内容：生物的吸收过程；污染物在生物体内的分布；生物排泄、生物蓄积。 2.基本概念和知识点：吸收、分布、排泄、蓄积。3.问题与应用（能力要求）：掌握不同类型物质生物吸收、分布、排泄、蓄积的规律。第三节 污染物的生物富集、放大和积累1.主要内容：污染物的生物富集、放大和积累的概念与机制。2.基本概念和知识点：生物富集；生物放大；生物

16、积累。3.问题与应用（能力要求）：掌握污染物的生物富集、放大和积累的概念与机制。第四节 污染物质的生物转化1.主要内容：生物转化中的酶；若干重要辅酶的功能；生物氧化过程中的氢传递过程，好氧有机物的生物降解；有毒有机物的生物转化类型；有毒有机物的微生物降解；氮及硫的微生物转化；重金属的微生物转化2.基本概念和知识点：生物转化中的酶；生物氧化中氢传递过程；好氧有机污染物质的微生物降解；有毒有机污染物质生物转化类型；有毒有机污染物质的微生物降解；氮及硫的微生物转化；重金属元素的微生物转化；污染物质的生物转化速率。3.问题与应用（能力要求）：重点掌握耗氧有机污染物和有毒有机污染物的生物降解机理、氮及硫

17、的微生物转化和重金属元素的微生物转化过程。第五节 污染物质的毒性1.主要内容：毒物及其毒性；毒物的联合作用；毒物的作用过程及生物化学机理。2.基本概念和知识点：急性、慢性和亚急性毒性；半数致死浓度（剂量）；协同作用、相加作用、独立作用、拮抗作用；致癌、致畸、致突变作用；毒物作用的生物化学机制。3.问题与应用（能力要求）：了解污染物对生物的毒性及作用机制。（三）课后练习思考题和习题（课本P296-298）2、4、7、8。（四）教学方法与手段采用多媒体课件教学，以教师讲授为主，适当提问，引导学生参与讨论。第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应（一）目的与要求1.了解典型污染物的来源、性质，掌

18、握它们在环境中的迁移、转化规律和效应。（二）教学内容 第一节 重金属元素 1.主要内容：重金属元素在环境各圈层中的迁移转化与效应。2.基本概念和知识点：环境中汞的来源、分布与迁移、汞的甲基化、甲基汞脱甲基化与汞原子还原、汞的生物效应；环境中砷的来源与分布、砷在环境中的迁移与转化、砷的毒性及生物效应。3.问题与应用（能力要求）：了解重金属元素的来源、性质，掌握它们在环境中的迁移、转化规律和效应。 第二节 有机污染物1.主要内容：有机污染物在环境各圈层中的迁移转化与效应。2.基本概念和知识点：有机卤代物、多氯联苯、多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃、多环芳烃，表面活性剂在环境中的迁移转化。3.问

19、题与应用（能力要求）：了解有机污染物的来源、性质，掌握它们在环境中的迁移、转化规律和效应。 （三）课后练习思考题和习题（课本P334）16。（四）教学方法与手段采用多媒体课件教学，以教师讲授为主，适当提问，引导学生参与讨论。第七章 有害废物及放射性固体废物（一）目的与要求1.掌握固体废物的含义。2.掌握有害废物的判定方法。3.了解放射性污染物的基本知识和基本概念及放射性对人体的危害。（二）教学内容 第一节 固体废物及分类1.主要内容：固体废物；有害废物。2.基本概念和知识点：固体废物；有害废物分类；有害废物迁移途径。3.问题与应用（能力要求）：掌握固体废物的含义；掌握有害废物的判定方法。 第二

20、节 放射性固体废物1.主要内容：放射性固体废物。2.基本概念和知识点：放射性；放射性衰变；放射性衰变速率方程及放射性活度；放射性固体废物分类、来源；核辐射对人体的损害。3.问题与应用（能力要求）：了解放射性污染物的基本知识和基本概念及放射性对人体的危害。 （三）实践环节与课后练习思考题和习题（课本P357）1、3、4。（四）教学方法与手段采用多媒体课件教学，以教师讲授为主，适当提问，引导学生参与讨论。五、各教学环节学时分配 教学环节教学时数课程内容讲课习题课讨论课其他教学环节小计第一章2第二章9第三章10第四章4第五章5第六章4第七章2合计36六、推荐教材和教学参考资源教材： 戴树桂主编 环境

21、化学，北京：高等教育出版社，2005；(面向21世纪课程教材)实验教材：董得明、朱利中主编，环境化学实验，北京：高等教育出版社，2002。主要教学参考书1 戴树桂主编，环境化学进展，北京：化学工业出版社，2005；2 王晓蓉，环境化学，北京：高等教育出版社，1993； 3 赵美萍等，环境化学，北京：北京大学出版社，2005；4 赵睿新编，环境污染化学，北京：化学工业出版社，2004；5 汪群慧等，环境化学，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004；6 龚书椿等，环境化学，上海：华东师范大学出版社，1991；5 Manahan S E. 陈甫华等译，戴树桂校，环境化学，天津：南开大学出版社，199

22、3；7 刘兆荣等，环境化学教程，北京：化学工业出版社，2003；8 何燧源等，环境化学第三版，上海：华东理工大学出版社，2000；9 Thomas G Spiro, William M. Stigliani, Chemistry of the Environment(Second Edition)，影印版，北京：清华大学出版社, 2003.10 Clwair N. Sayer, Perry L. McCarty, Gene F. Parkin . Chemistry of the Environmental Engineering(fourth Edition)，影印版，北京：清华大学出版社, 2003.七、其他说明 大纲修订人： 张磊 修订日期：2007.9大纲审定人： 周遗品 周康群 审定日期：2007.9 专心-专注-专业