教学大纲格式.doc

1、环境化学课程教学大纲课程名称：环境化学课程类型 :专业基础课总学 时：54讲课学时：54实验学时：单独开课学分：3适用对象 :环境科学、环境工程专业的本/ 专科学生先修课程：四大基础化学，生物化学、环境学概论等基础课一、课程性质、目的和任务本课程为环境科学专业必修课， 介绍环境化学的基本概念和主要内容， 包括各环境要素介绍、环境中的物质循环和能量交换、 水环境化学、 大气环境化学、 土壤环境化学和环境污染物等章节。对水质指标、水处理、水、大气和土壤污染化学、污染物的迁移转化、主要元素在地球各圈层的循环等做讲解；对温室效应、臭氧层被破坏、酸雨、固体废弃物处置、光化学烟雾等全球关注的环境问题的经典

2、研究结果及最新研究动向进行讨论。二、教学基本要求通过该课程的学习，能够掌握环境化学的基础知识，并运用相关知识分析污染物在环境（水、土、气）中的来源、迁移、转化和归宿的基本规律及其影响因素。三、教学内容及要求教学内容第一章绪论第一节环境化学环境化学的概念；环境化学的发展历史；环境化学的任务；内容及特点。第二节环境污染物环境污染； 化学污染物； 环境效应及其影响因素； 环境污染物的迁移转化简介。第二章大气环境化学第一节大气中污染物的转移大气层简介；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。第二节 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；

3、氮氧化教学要求1. 了解环境化学研究内容、方法和发展动态。2. 识记主要的化学污染物，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。1. 了解大气的层结结构，大气中的主要污染物，大气运动的基本规律。2. 掌握污染物遵循这些规律而发生的迁移过程。3. 掌握重要的大气污染化学问题（如温室效应、光化学烟雾、酸雨）及其形成机物、碳氢化合物的转化； 光化学烟雾的形成机理及控制。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。第三节大气污染数学模式烟流模型基本公式； 大气污染箱式模式；大气颗粒物来源的识别（富集离子法、化学元素平衡法）。第三章水环境化学第

4、一节天然水的基本特征及污染物的存在形态1.了解天然水的基本性质，了解颗粒物在天然水的组成；水中污染物的分布；存在形态。水环境中聚集和吸附 解吸的基本原第二节水中无机污染物的迁移转化理，了解各类水质模型的基本原理和应颗粒物与水之间的迁移； 吸附等温式； 水中颗粒物的用范围。聚集； 溶解和沉淀平衡； 氧化和还原及配合作用的原2.掌握水环境中的化学过程（酸碱、氧化-理。还原、沉淀 -溶解、配合作用、分配、水第三节水中有机污染物的迁移转化解、挥发、光解、生物降解）的基本原分配作用和标化分配系数； 挥发作用的双膜理论和亨理及其影响因素，及无机物、有机物在利定律；水解作用和水解速率；直接和间接（敏化）水环

5、境中的迁移、转化和归宿。光解作用；生物降解作用的机理。3.计算水体中金属存在形态，确定各类化第四节水质模型合物溶解度，以及天然水中各类污染物几种氧平衡模型； 湖泊富营养化预测模型；有毒有机的 pE 计算及 pE pH 图的制作。污染物的归趋模型。第一节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1.了解土壤的组成与性质，土壤的粒级与理化特性； 土壤吸附的性质和土壤胶体的离子交换吸质地分组特征；附；土壤酸度、 碱度和缓冲性能； 土壤的氧化还原性。2.掌握土壤的吸附、 酸碱和氧化还原特性，第二节污染物在土壤 植物体系中的迁移及其机3.了解污染物在土壤 植物体系中迁移制的特点、影

6、响因素及作用机制。污染物在土壤 植物体系中的迁移； 植物对重金属污4.掌握重金属和农药在土壤中的迁移染产生耐性的几种机制。原理与主要影响因素，以及土壤污染中第三节土壤中农药的迁移转化常见重金属和常用农药在土壤中的转归土壤中农药的迁移； 非离子型农药与土壤有机质的作规律与效应。用；典型农药在土壤中的迁移转化。第四章生物体内污染物质的运动过程及毒性1.了解有关重要辅酶的功能；有毒有机污第一节物质通过生物膜的方式染物质生物转化的类型。生物膜的结构；物质通过生物膜的方式（膜孔滤过、2.掌握污染物质的生物富集、 放大和积累；被动扩散、 被动易化扩散、 主动转运及胞吞和胞饮） 。耗氧和有毒有机污染物质的微

7、生物降第二节污染物质在机体内的转运解；若干元素的微生物转化；微生物对有机体对污染物的吸收；分布；排泄；蓄积。污染物质的转化速率；毒物的毒性、联第三节污染物质的生物富集、放大和积累合作用和致突变、致癌及抑制酶活性等生物富集的概念； 富集速率的计算； 生物放大的概念；作用。生物积累的概念及积累速率。第四节污染物质的生物转化生物转化中的酶、 几种重要辅酶的功能；生物氧化中氢的传递； 耗氧有机污染物的微生物降解；有毒有机污染物的生物转化类型和微生物降解；氮及硫、 重金属元素的微生物降解、污染物质的生物转化速率。第五节污染物质的毒性毒性的概念；毒物的毒性；毒物的联合作用机理；毒作用的过程及生物转化机制。

8、第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应第一节重金属元素1.了解典型污染物的来源和基本性质，掌重金属中汞、 砷的来源、 分布、迁移及环境污染效应。握它们在环境中的基本转化、归趋规律第二节有机污染物与效应。POPs 和 PETs、有机卤化物、多环芳烃、表面活性剂2.了解环境中典型污染物的分析检测特点环境雌激素及环境雄激素的来源、迁移转化及环境污及方法。染效应。补充环境有机污染物的分析检测特点及方3.了解国际上对典型污染物的研究进展。法。第三节目前国际上对典型污染物的研究进展。第七章受污染环境的修复技术本章介绍几种常见修复技术的基本概念及原理子技术类型及污染物得以去除的化学原理，环境影响因1.要

9、求掌握主要修复技术（微生物修复技素，各技术的优缺点及适用范围。重点讲解第一节和术和植物修复技术）的基本原理、修复第二节， 第三节及后面的各节，以学生自学老师提问过程中污染物的降解和消除过程及其影的方式做讨论讲解。响因素。第一节微生物修复技术2.了解各处理技术适用的污染物及介质第二节植物修复技术（如土壤、地下水、地表淡水及近海岸第三节化学氧化技术、 电动力学技术、 地下水修复等）。的可渗透反应格栅技术、表面活性剂及共溶剂淋洗技术。第八章绿色化学的基本原理与应用1.要求充分理解和体会绿色化学的重要学本章介绍了一门新兴交叉学科绿色化学的诞术意义和实用价值；生和发展过程，并讨论了绿色化学的原理和应用。

10、2.掌握绿色化学的12 条原理及其与绿色第一节绿色化学的诞生和发展简史工程和工业生态学原理的相互联系；第二节绿色化学的基本原理3.明确绿色化学的主要研究方向，并从典一、绿色化学的12 条原理及特点。型应用实例中学习灵活运用绿色化学原二、绿色化学与绿色工程理解决实际问题的学术思路，认识绿色第三节绿色化学的应用化学在保护生态环境、促进可持续发展一、绿色化学的主要研究方向战略方针贯彻方面的巨大作用。二、绿色化学的应用四、课程的重点和难点第一章绪论重点：环境化学研究内容、方法和发展动态。识记主要的化学污染物，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。第二章大气环境化学重

11、点：大气层的结构、特点及主要的污染问题；大气污染物迁移的影响因素；大气中污染物的光化学反应过程，包括自由基的来源及参与的光化学反应。重要的大气污染化学问题（如温室效应、光化学烟雾、酸雨）及其形成机制。难点：大气中污染物的光化学反应过程，包括自由基的来源及参与的光化学反应。重要的大气污染化学问题（如温室效应、光化学烟雾、酸雨）及其形成机制。第三章 水环境化学重点：吸附等温线、颗粒物在水环境中聚集和吸附解吸的基本原理，水环境中的化学过程（酸碱、氧化 - 还原、沉淀 - 溶解、配合作用、分配、水解、挥发、光解、生物降解）的基本原理及其影响因素，及无机物、有机物在水环境中的迁移、转化和归宿的不同。计算

12、水体中金属存在形态，确定各类化合物溶解度，以及天然水中各类污染物的PE 计算及 PE PH图的制作。难点：天然水中各类污染物的 PE计算及 PE PH图的制作； 水环境中的化学过程 （酸碱、 氧化 - 还原、沉淀 - 溶解、配合作用、分配、水解、挥发、光解、生物降解）的基本原理及其影响因素，及无机物、有机物在水环境中的迁移、转化和归宿。第四章土壤环境化学重点：土壤的吸附、酸碱和氧化还原特性，污染物进入土壤后的所有环境行为，重金属和农药在土壤中的迁移原理、主要影响因素及作用机制。难点：土壤的吸附、酸碱和氧化还原特性，重金属和农药在土壤中的迁移原理、主要影响因素及作用机制。第五章生物体内污染物质的

13、运动过程及毒性（3 学时）重点：污染物质的生物富集、放大和积累；污染物质的生物转化如耗氧有机污染物的微生物降解；有毒有机污染物的生物转化类型和微生物降解；氮及硫、重金属元素的微生物降解、污染物质的生物转化速率。毒物的毒性、联合作用和致突变、致癌及抑制酶活性等作用。难点：污染物质的生物转化。第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应（3 学时）重点： POPs和 PETs、环境雌激素及环境雄激素等典型污染物的来源、基本性质， 在环境中的基本转化、归趋规律与效应。目前国际上对典型污染物的研究进展。难点： POPs和 PETs、环境雌激素及环境雄激素等典型污染物的来源、基本性质， 在环境中的基本转化

14、、归趋规律与效应。目前国际上对典型污染物的研究进展。第七章受污染环境的修复技术（ 6 学时）重点：修复技术（微生物修复技术和植物修复技术）的基本原理、修复过程中污染物的降解和消除过程及其影响因素。了解各处理技术适用的污染物及介质（如土壤、地下水、地表淡水及近海岸等）。难点：修复手段的改良方法，可作为课外知识让学生上网上图书馆查询。另外修复技术的适用性，如对于重金属和有机物的不同，重金属，修复的手段为清除、稀释、固定化及转化为低毒的形态（如六价铬转化为三价铬，以降低六价铬污染的危害）。而对于有机污染物，修复的首选手段应该是使其彻底矿化为水和二氧化碳，或者转化为低毒的中间产物，还包括清除（吸附及挥

15、发到另外一个介质）以及固定化（在介质内部）。第八章绿色化学的基本原理与应用（2 学时）重点： 充分理解和体会绿色化学的重要学术意义和实用价值；绿色化学的12 条原理及其与绿色工程和工业生态学原理的相互联系；绿色化学的主要研究方向，并从典型应用实例中学习灵活运用绿色化学原理解决实际问题的学术思路，认识绿色化学在保护生态环境、促进可持续发展战略方针贯彻方面的巨大作用。难点：运用绿色化学原理解决实际问题，这方面很难，需要学生在今后的学习工作中慢慢积累经验，但目前可以借助四大化学基础知识，以及化工，生物等学科进行绿色化学理论应用的学习。五、实践环节单独开设实验课。六、各教学环节学时分配讲课讲座及讨论课教学内容（学时）（学时）第一章 绪论2第二章 大气环境化学12第三章 水环境化学12第四章土壤环境化学12第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性3第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应3第七章 受污染环境的修复技术42第八章 绿色化学的基本原理与应用2环境化学讲座针对教师自己的研究方向及课题，结合目前国内2外研究进展进行讲解，学生参与讨论。合计54七、考核方式考核方式：闭卷考试八、推荐教材和教学参考书教材：戴树桂编著，环境化学，