环境化学讲稿

本册教案目录课次课题（章节）页码一第一章绪论第一节环境化学第二节环境污染物1～4二第二章大气环境化学第一节大气污染物的迁移第二节大气污染物的转化5～8三二、氮氧化合物的转化三、碳氢化合物的转化9～13四四、光化学烟雾五、硫氧化合物的转化及硫酸烟雾型污染14～19五六、酸性降雨20～24六七、大气颗粒物八、温室气体和温室效应九、臭氧层的形成与损害25～29七水环境化学第一节天然水体差不多特征及污染物存在形态第二节水中无机污染物的迁移转化30～34八三、溶解和沉淀35～40九四、氧化和还原41～47十五、配合作用六、光解作用48～54十一第四章土壤环境化学第一节土壤的组成和性质55～60十二第二节土壤的吸附性61～63十三第三节土壤酸碱性、氧化－还原性64～69十四第四节土壤重金属的迁移和转化70～76十五第五节土壤中农药的迁移和转化77～84十六第五节土壤中农药的迁移和转化85～88

本册教案目录课次课题（章节）页码十七第五章生物体内污染物的运动过程及毒性第一节污染物的生物汲取和生生物浓缩89～92十八第二节污染物在体内的转移93～96十九第三节污染物的生物转化97～102二十第四节有机污染物的微生物转化103～111二十一第五节无机物的生物转化112～115二十二第六节污染物的毒性116～118二十三第六章典型污染物在环境各圈层中的转归效应第一节重金属119～124二十四第二节有机物125～128

江苏工业学院教案第1次课2学时授课时刻2006.2.24教案完成时刻2006.1.16课题（章节）第一章绪论第一节环境化学第二节环境污染物教学目的与要求：（1）了解环境问题的产生，环境化学差不多概念；（2）掌握环境中的污染物类型、种类；（3）了解环境化学研究的范畴。教学重点、难点：重点：环境中污染物的类不，环境化学研究的对象和范畴；难点：环境问题产生的缘故。教学方法及师生互动设计：教学方法：讲授法；师生互动设计：提问：环境和化学之间有什么联系？讨论：环境包括有哪些？课堂练习、作业：作业：环境中污染物有哪些？本次课教学内容小结：关于同学们第一次接触环境化学，首先应从环境与化学之间联系讲到环境问题产生的缘故，再讲环境问题研究的对象和范畴，环境中污染物有哪些，让同学们在脑海中形成一系列的环境化学概念，为此后所讲的内容作一个整体的认识。也激发同学们对此门课程学习的兴趣。第1页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）绪论第一节环境化学一、环境问题1、环境污染最初，人们将环境问题和环境污染联系起来。确实，从本质上看，大多数环境问题由环境污染引起。就目前人们的认识水平来看，所谓环境污染，指的是由于自然的或人为的（生产、生活）缘故，往原先处于正常状态的环境中附加了物质、能量或生物体，其数量或强度超过了环境中的附加物质、能量或生物体，其数量或强度超过了环境的自净能力（自动调节能力）、使环境质量变差，并对人或其它生物的健康或环境中某些有价值物质产生有害阻碍的现象。20世纪30~70年代发生的最闻名的世界八大公害事件中，有五个公害是由于排放大量气体和浮尘引起的，另外三个公害是由于污染而最终引起食物中毒事件。20世纪70年代以来，所发生的许多公害的严峻程度已远远超过了八大公害事件。在印度，博帕尔农药厂化学品泄露造成约3000人死亡；在墨西哥城，液化气罐暴炸使千人遇难；在前苏联，切尔弱贝利核反应爆炸使核尘遍布欧洲。更为严峻的是，现在不是局部的污染，而是生态环境的恶化。每年有600万hm2具有生产力的旱地变成沙漠，有1100多万hm2的森林遭到破坏。在非洲，干旱将3500万人置于危难之中；由于引用水被污染，全球每年约有6*107人死于腹泻等等。由此可见，决定地球人类前途和命运的是“环境”。持续进展１987年环境与进展委员会在《我们共同的以后》报告中第一次阐述了可持续进展的概念，得到了国际社会的广泛共识。可持续进展是指既满足现代人的需求以不损害后代人满足需求的能力。换句话讲，确实是指经济、社会、资源和环境爱护协调进展，它们是一个密不可分的系统，既要达到进展经济的目的，又要爱护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境，使子孙后代能够永续进展和安居乐业。也确实是江泽民同志指出的：“决不能吃祖宗饭，断子孙路”。第2页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）二、环境化学环境化学的概念环境污染问题促进了环境化学研究的进展。例如，通过煤烟型大气污染问题的研究进展了硫和气溶胶化学，通过光化学烟雾污染的研究进展了大气光化学，通过酸雨污染的研究进展了降水化学。另一方面，当污染物进入水体后，又将如何样迁移、转化，日本发生的水俣病是一个典型的例子。这促使人们探讨汞的迁移、转化、存在形态及环境阻碍，反过来又促进了环境化学的进展。环境化学的任务；内容及特点环境分析化学环境分析化学研究如何运用现代科学理论和先进实验技术来鉴不和测定环境中化学物质的种类、成分形态及含量。具体而言：环境化学的进展动向环境分析化学各圈层环境化学环境工程化学第二节环境污染物一、环境污染物的类不1、人类社会不同功能产生的污染物工业农业交通运输生活2、化学污染物第3页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）元素无机物有机化合物和烃类金属有机和准金属有机化合物含氧有机化合物有机氮化合物有机卤化合物有机硫化合物有机磷化合物二环境效应及其阻碍因素1、环境物理效应2、环境化学效应3、环境生物效应三、环境污染物在环境各圈的迁移转化过程简介污染物的迁移与转化迁移方式转化方式污染物在多介质中的迁移、转化和循环举例：大气—水—土壤第4页江苏工业学院教案第2次课2学时授课时刻2006.2.28教案完成时刻2006.1.17课题（章节）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教学目的与要求：了解大气中污染物有哪些？掌握光化学反应概念；掌握大气中一些重要物质的光解；掌握一些重要自由基的来源。教学重点、难点：重点：(1)光化学反应概念；(2)大气中一些重要物质的光解。难点：大气中一些重要自由基的来源。教学方法及师生互动设计：教学方法：讲授法；师生互动设计：提问：光化学反应的条件是什么?讨论：哪些物质能产生光化学反应？课堂练习、作业：何谓光化学？大气中有哪些重要的吸光物质？大气中有哪些重要自由基？其来源如何?本次课教学内容小结：通过光化学反应的教学，要同学们了解光化学反应，掌握大气中一些重要的光化学离解及一些重要自由基的来源。在讲授自由基的光化学反应时，要从光化学反应条件讲起，如此同学们比较容易同意。第5页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）大气环境化学第一节大气中污染物的转移大气温度层结出示大图：图1大气温度的垂直分布图2大气密度的垂直分布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阻碍大气污染物迁移的因素风和大气湍流的阻碍天气形势和地理地势的阻碍第二节大气中污染物的转化光化学反应基础光化学反应过程什么是光化学反应？初级过程：第6页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）A+hνA*次级过程举例：HCl+hνH+ClH+HClH2+ClCl+ClCl2量子产率（不做介绍）大气中重要吸光物质的光离解氧分子和氮分子的光离解O2+hνO+ON2+hνN+N臭氧的光离解O3+hνO+O2NO2的光离解NO2+hνNO+O亚硝酸和硝酸的光离解HNO2+hνHO+NOHNO2+hνH+NO2HNO3+hνHO+NO2第7页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）二氧化硫对光的汲取SO2+hνSO2*甲醛的光离解H2CO+hνH+HCOH2CO+hνH2+CO卤代烃的光离解CH3X+hνCH3+X大气中重要自由基的来源大气中HO和HO2自由基的浓度大气中HO和HO2自由基的来源HO来源一：O3+hνO+O2O+H2O2HOHO来源二：HNO2+hνHO+NOH2O2+hν2HOHO2的来源：H2CO+hνH+HCOH+O2+MHO2+MHCO+O2HO2+CO第8页江苏工业学院教案第3次课2学时授课时刻2006.3.3教案完成时刻2006.1.18课题（章节）二、氮氧化合物的转化三、碳氢化合物的转化教学目的与要求：掌握大气中氮氧化合物的光化学反应；掌握大气中碳氢化合物的光化学反应；了解大气中氮氧化合物和碳氢化合物的来源。教学重点、难点：掌握大气中氮氧化合物的光化学反应；(2）掌握大气中碳氢化合物的光化学反应；教学方法及师生互动设计：教学方法：讲授法；师生互动设计：提问：氮氧化合物要紧有哪些？讨论：大气中碳氢化合物有哪些？课堂练习、作业：大气中有哪些重要氮氧化合物，讲明它们的天然和人为来源及对环境污染；大气中有哪些重要碳氢化合物，它们可发生哪些重要的光化学反应？叙述大气中NO转化为NO2的各种途径。本次课教学内容小结：在光化学反应概念基础上，进一步讲授氮氧化合物和碳氢化合物在大气中的光化学反应，同学们较易同意。关于氮氧化合物和碳氢化合物，由于种类繁多，关键是要掌握它们的反应机制及在转化过程中相互之间的关系。第9页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）R、RO和RO2等自由基的来源大气中存在最多的烷基是甲基，要紧来源是：CH3CHO+hνCH3+HCOCH3COCH3+hνCH3+CH3CO烷基自由基：RH+OR+HORH+HOR+H2O甲氧基：CH3ONO+hνCH3O+NOCH3ONO2+hνCH3O+NO2过氧烷基：R+O2RO2氮氧化物的转化大气中的含氮化合物大气污染化学中所讲的氮氧化合物通常是指一氧化氮和二氧化氮，用NOx表示；氮氧化合物的天然来源要紧是指生物体腐败过程中被微生物分解的有机氮；氮氧化合物的人为来源要紧是矿物燃烧过程中和汽车尾气所排放出来的；空气中氮和氧在高温条件下反应机制如下：第10页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）O2O+OO+N2NO+NN+O2NO+O2NO+O22NO2前三个反应进行得快，因此燃烧过程中产生的NO多，而NO2少。氮氧化合物和空气混合体系中的光化学反应NO2+hνNO+OO+O2+MO3+MO3+NONO2+O2氮氧化物的气相转化NO的氧化NO+O3NO2+O2NO+RO2NO2+RONO+HO2NO2+HONO+HOHNO2NO+RORONONO2的转化NO2+HOHNO3第11页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）NO2+O3NO3+O2NO2+NO3N2O5PANCH3CO+O2CH3COOOCH3COOO+NO2CH3COOONO2碳氢化合物的转化大气中要紧的碳氢化合物甲烷大气中含量最高的碳氢化合物，占全世界碳氢化合物排放量的80%以上。石油烃大气中已检出的烷烃有100多种，长链烃的烷烃易形成气溶胶或吸附在颗粒物质上；烯烃多以聚合物的形式存在；乙炔在电焊过程中排放最多。萜类植物生长过程中向大气排放的有机物芳香烃大气中的多环芳烃都吸附在颗粒物上，有的在香烟中也存在，一般的，室内含量高于室外。碳氢化合物在大气中的反应烷烃的反应第12页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）RH+HOR+H2ORH+OR+HO稀烃的反应与HO发生加成反应和氢原子摘除反应CH2==CH2+HOCH2CH2OHCH3CH==CH2+HOCH3CHCH2OHCH3CH==CH2+HOCH3CH（OH）CH2CH3CH2OH+O2CH2（O2）CH2OHCH2（O2）CH2OH+NOCH2（O）CH2OH+NO2CH2（O）CH2OHH2CO+CH2OHCH2（O）CH2OH+O2HCOCH2OH+HO2CH2OH+O2H2CO+HO2摘氢反应：CH3CH2CH==CH2+HOCH3CHCH==CH2+H2O光化学烟雾现象（1）什么是光化学烟雾由汽车、工厂等污染源排入大气中的碳氢化合物和NOX等一次污染物在阳光（紫外线）作用下发生光化学反应生成二次污染物，参与这光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物（其中有气体污染物、也有气溶胶）所形成的烟雾污染现象。第13页江苏工业学院教案第4次课2学时授课时刻2006.3.7教案完成时刻2006.3.19课题（章节）四、光化学烟雾五、硫氧化合物的转化及硫酸烟雾污染教学目的与要求：了解光化学烟雾概念，类型及其危害；掌握光化学烟雾形成机制；掌握硫氧化合物的转化及硫酸烟雾型污染。教学重点、难点：重点：光化学烟雾概念；硫氧化合物的转化；难点：光化学烟雾形成机制。教学方法及师生互动设计：教学方法：讲授法；师生互动设计：提问：何谓光化学反应？讨论：参加光化学反应的污染物质有哪些？课堂练习、作业：大气中重要污染物质的光化学反应日变曲线；光化学烟雾有哪些危害？应如何防治？本次课教学内容小结：在光化学烟雾概念学习的基础上，简化一套光化学烟雾形成机制，这有利于同学们的学习，然而不能死记硬背，应在理解的基础上加以掌握，比如，光化学烟雾形成的前提条件是什么，NOx的日变曲线，碳氢化合物的日变曲线，这些都要加以掌握。第14页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）（2）化学烟雾类型还原型：要紧污染物是烟煤的各类工矿企业，初生污染物是SO2、CO和粉尘等，次生污染物是硫酸和硫酸盐气溶胶。氧化型：是形成过程中光化学反应起了主导作用，又称光化学烟雾，要紧污染物是燃油汽车，锅炉和石油化工企业排气。（3）光化学烟雾的危害对眼和呼吸道有强刺激作用。03等氧化剂有强氧化破坏作用，严峻时可导致死亡（4）光化学反应的形成格罗塞斯定律：只有体内分子汲取的光，才能有效的引起体系内的光化学反应。也确实是讲，引起反应的光一定是被体系内分子所汲取的那部分，而不是反射和散射的那部分。光化当量定律：能有效的产生光化学反应并造成分子（原子）活化的光量子仅是那些能量超过活化能的光量子，因而在初级反应中物体汲取的具有活化能的光量子数应等于被活化的分子数（或原子数）。一个光量子是hu。形成步骤：当分子汲取光子以后变为激发态分子：A+huA*激发态也能够通过以下几个过程退激：（1）A*B1+B2…（光分解）（2）A*+BC1+C2+…（与B发生反应）（3）A*A+hu（产生荧光或磷光）（4）A*+MA+M（与惰性分子发生能量碰撞）第15页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）光化学烟雾形成的条件：有引起光化学反应的紫外线；（提供光能）有烃类特不是烯烃的存在；（提供反应物）有NO2参加（提供自由基）（5）光化学烟雾的日变化曲线出示大图：光化学烟雾日变化曲线（6）光化学烟雾形成的简化机制第16页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）通过对光化学烟雾形成的模拟实验，已证明在碳氢化合物和氮氧化合物的相互作用有如下过程：污染空气中NO2的光解是形成光化学烟雾的起始反应aNO2+huNO+ObO+O2+MO3+McNO+O3NO2+O2碳氢化合物、HO、O等自由基和O3氧化，导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要中间产物生成（RO．、HO2．、RCO等自由基生成。aRH+HO．R．+H2OR．+O2RO2．bRCHO+OH．RC(O)O2+HO．CRCHO+huRO2．+HO2．+CO过氧自由基引起NO向NO2转化，并有O3和PAN生成aHO2．+NONO2+OHbRO2．+NONO2+RCHO+HO2．CRC(O)O2．+NONO2+RO2．+CO2DOH．+NO2HNO3ERC(O)O2．+NO2RC(O)O2NO2FRC(O)O2NO2 RC(O)O2．+NO2第17页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）光化学烟雾的操纵对策硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染二氧化硫的来源人为来源要紧来自含硫矿物的燃烧，要紧是煤的燃烧，就全球范围而言占了60%；其次是来源于石油的燃烧和炼制，占了30%左右。天然来源要紧来自火山喷发。二氧化硫的大量排放，会造成大气污染，造成酸雨和硫酸型气溶胶等。2二氧化硫的气相氧化SO2的直接光氧化3SO2+O2SO4SO3+O或SO2+SO42SO3SO2被自由基氧化SO2与HO的反应HO+SO2HOSO2HOSO2+O2HO2+SO3SO3+H2OH2SO4与其他自由基反应CH3CHOO+SO2CH3CHO+SO3HO2+SO2HO+SO3CH3O2+SO2CH3O+SO3CH3C（O）O2+SO2CH3C（O）O+SO第18页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）二氧化硫的液相氧化SO2的液相平衡：SO2+H2OSO2·H2OSO2·H2OH++HSO3-HSO3-H++SO32-O3对SO2的氧化：O3+SO2·H2O2H++SO42-+O2O3+HSO3-HSO4-+O2O3+SO32-SO42-+O2H2O2对SO2的氧化：HSO3-+H2O2SO2OOH-+H2OSO2OOH-+H+H2SO4金属离子对SO2液相氧化的催化作用：Mn2++SO2MnSO22+2MnSO22++O22MnSO32+MnSO32++H2OMn2++H2SO4总反应：2SO2+2H2O+O22H2SO4硫酸烟雾型污染硫酸烟雾也称伦敦烟雾，最早发生在英国伦敦。它要紧是由于燃煤而排放出来的二氧化硫、颗粒物以及二氧化硫氧化所形成硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。在硫酸型烟雾的形成过程中，二氧化硫转化为三氧化硫要紧靠雾滴中锰、铁及化作用。第19页江苏工业学院教案第5次课2学时授课时刻2006.3.10教案完成时刻2006.1.20课题（章节）六、酸性降水教学目的与要求：了解全球及我国的酸雨分布状况；理解酸雨的背景值；掌握酸雨的形成缘故；理解我国南方酸雨高于北方的缘故。教学重点、难点：(1)掌握酸雨的形成缘故；(2)理解我国南方酸雨高于北方的缘故。教学方法及师生互动设计：教学方法：讲授法；师生互动设计：提问：能够导致雨水现酸性的有哪些？讨论：我国南方酸雨高于北方的缘故是什么？课堂练习、作业：写出酸雨形成的化学方程式。本次课教学内容小结：通过本节课的学习，让同学们了解何谓酸雨，酸雨有哪些危害及其如何样防治。在此基础上，更重要的是要理解有哪些因素会导致酸雨的形成，这是本堂课所要讲授的重点内容。第20页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）酸性降水酸性降水是指通过降水，如雨、雪、雾等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。酸性降水始于酸雨问题出现之后，在上个世纪50年代，英国的R·A·Smith最早观看到酸雨，并提出“酸雨”那个名词。现在全球三大酸雨区要紧分布在北欧、北美和我国的西南地区。降水的pH在未被污染的大气中，可溶水含有的酸性气体是二氧化碳。CO2与纯水存在的平衡关系是：CO2（g）+H2OCO2·H2OCO2·H2OH++HCO3-HCO3-H++CO32-KH=[CO2·H2O]/ｐCO2K1=[H+][HCO3-]/[HCO3-]K2=[H+][CO32-]/[HCO3-]各组分在溶液中的浓度为：[CO2·H2O]=KHｐCO2HCO3-=KHK1ｐCO2/[H+][CO32-]=KHK1K2ｐCO2/[H+]2依照电荷平衡有：[H+]=KW//[H+]+KHK1ｐCO2/[H+]+2KHK1K2ｐCO2/[H+]2第21页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）计算出PH=5.6。多年以来，国际上把5.6作为推断酸雨的界限。PH小于5.6的降水称为酸雨。降水pH的背景值近年来通过对降水的多年观测，对PH为5.6作为酸性降雨的标准提出了异议。因为在未被污染的大气中，除了酸性物质二氧化碳化，还存在其他各种酸、碱和气溶性物质。他们含量所少，但对大气降水却有一定的阻碍。因为自然大气中产生的硫酸和硝酸会使降水的PH降低，也有其它地区大气中含有碱性气体导致降水PH值升高。因此，PH为5.6不是一个判不降水是否受到酸化和人为污染的合理界限。应该依照各个地区不同的自然条件，比如：地质、气象、水文等差异，求出当地大气降水的合理背景值，以此值来作为推断依据，比较合理。降水的化学组成降水的组成大气中固定气体成分（O2、N2、CO2、H2及惰性气体）无机物土壤衍生矿物离子（Al3+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Mn2+和硅酸盐等）；海洋盐类离子（Na+、Cl-、Br-、SO42-、HCO3-、K+、Ca2+、Mg2+等）；气体转化物（SO42-、NO3-、NH4+、Cl-、和H+）；人为排放源（As、Cd、Cr、Co、Cu、Pb、Mn、Mo、Ni等）第22页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）有机物（有机酸、醛类、烷烃、烯烃和芳烃）光化学反应产物（H2O2、O3和PAN等）不溶物（来自土壤和燃料燃烧排放尘粒中不能溶于水的部分）降水中的离子成分要紧是SO42-、NO3-、Cl-和NH4+、Ca2+、H+等酸雨的化学组成SO2+[O]SO3SO3+H2OH2SO4SO2+H2OH2SO3HSO3+[O]H2SO4NO+[O]NO22NO2+H2OHNO3+HNO2阻碍酸雨形成的因素酸性污染物的排放及其转化条件从观测数据看来，降水酸度的时空分布与大气中的SO2和降水中的SO42-浓度的时空分布存在一定的相关性。也确实是讲，某地区污染严峻，降水中SO42-浓度就高，降水的PH值就低。例如我国的西南地区确实是一个例子第23页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）大气中的氨美国人依照雨水的分布提出，酸雨严峻的地区正是酸性气体排放量大同时大气中NH3含量最少的地区。我国在西南地区和京津唐地区对大气中的气态氨测定也发觉，我国京津唐地区土壤PH值为7~8以上，而贵阳、重庆地区一般为5~6，大气中氨气含量北方高于南方，因而多发生在南方。颗粒物酸度及其缓冲能力大气中的颗粒物要紧来自扬尘，而扬尘的化学组成与土壤差不多相同，它对酸雨的成有两方面的作用，一是所含的金属可催化二氧化硫氧化成硫酸；二是假如是碱性则起中和作用，假如是碱性，则还会成为酸的来源之一。颗粒物的缓冲能力可用微量酸滴定碱性物质，得到一条缓冲曲线。天气形势的阻碍气象条件和地形条件有关；有利于气流扩散的地形，则会降低污染物的浓度，酸则减少，反之则加重。第24页江苏工业学院教案第6次课2学时授课时刻2006.3.14教案完成时刻2006.1.21课题（章节）七、大气颗粒物八、温室气体和温室效应九、臭氧层的形成与破坏教学目的与要求：了解大气颗粒物的等级划分；了解温室气体及其产生温室效应的缘故；掌握臭氧层的形成与破坏机制。教学重点、难点：臭氧层的形成与破坏机制。教学方法及师生互动设计：教学方法：讲授法；师生互动设计：提问：大气颗粒物是按什么划分的？讨论：破坏臭氧层的物质有哪些？课堂练习、作业：在平流层中能够对臭氧产生催化破坏作业的物种有哪些？请讲明氮氧化合物和氟氯烃化合物是如何破坏臭氧层的？本次课教学内容小结：大气中的颗粒物、气候变暖及其臭氧层的破坏差不多上目前所面临的重要环境问题。学习大气颗粒物的划分，是更好的了解污染物质在大气颗粒物上的分布，进而加以防治，净化空气，全球气候变暖，臭氧层破坏是全人类所面临的问题，更要从它的机理上加以研究，掌握它的产生及其破坏机制。第25页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）大气颗粒物大气颗粒物是大气中存在的各种固态和液态颗粒物质的总称。各种颗粒物质均匀的分散在空气中构成一个相对稳定的庞大悬浮体系，即为气溶胶体系，因此大气颗粒物也称大气气溶胶。颗粒物的粒度及表面性质颗粒物的粒度分布粒度是颗粒物粒子粒径的大小。粒径通常指颗粒物的直径。然而实际上，大气颗粒物专门不规则，几乎没有几何形球形。在实践中，不规则颗粒物粒径一般用等效或有效直径来表示，最常用的是空气动力学直径。Dp=Dgk（ρp/ρ0）1/2依照粒径大小不一样，大气颗粒物能够分为以下几类：总悬浮颗粒物：用标准大容量颗粒采样器在滤膜上所收集到的颗粒物的总质量，通常称为总悬浮颗粒物。用TSP表示。其粒径在100µm以下，尤其以10µm以下的为最多。飘尘：可在大气中长期漂移的悬浮物。其粒径要紧在PM<10µm的颗粒物。降尘：能用采样罐采集到的大气颗粒物。在总悬浮颗粒物中一般直径PM>10µm的粒子由于自身的重力专门快会沉降下来。可吸入粒子：易于通过呼吸过程而进入呼吸道的粒子。其空气动力学直径Dp<10µm。大气颗粒物的三模态按大气颗粒物表面积与粒径分布关系得到三种不同类型的粒径膜，用它能够解释大气颗粒物的源与汇。第26页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）爱根核膜（Dp<0.05µm）源：燃烧过程中产生的一次颗粒物以及气体分子通过化学反应均相成核生成的二次颗粒物。汇：相互碰撞结成大粒子而转入积聚膜或者在大气流中被其它物质或地面汲取。积聚膜（0.05µm<Dp<2µm）源：核膜凝聚或者通过热蒸汽冷凝；汇：一般通过扩散方式去除。粗粒子膜（Dp>2µm）源：机械过程产生的扬尘；液滴蒸发；海盐溅膜；火山爆发和风沙等一次颗粒物；汇：通过干沉降或湿沉降而去除。大气颗粒物的化学组成无机颗粒物天然来源的无机颗粒物的成分由其形成过程决定的。如扬尘的成分要紧是该地区的土壤粒子。火山爆发所嘭出的火山灰，除要紧由硅和氧组成的岩石粉末外，还含有如锌、锑、硒、锰、铁等金属元素的化合物。海洋溅沫所释放出来的颗粒物，其成分除要紧含有氯化钠粒子、硫酸盐粒子，此外，还含有一些镁化合物。人为释放出来的无机颗粒物，如动力发电厂由于燃煤及石油排放出来的颗粒物，其成分除大量的烟尘外，还含有铍、钒等的化合物。市政焚烧炉会派出砷、铍、镉、铜、铁、汞、镁、钛、钒和锌等的化合物。第27页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）硫酸要紧是由污染源排放出来的二氧化硫氧化后溶于水而生成的。硫酸与大气中的氨气化合生成硫酸铵颗粒物。硫酸也能够与大气中其它金属离子化合生陈各种硫酸盐颗粒物。硫酸盐粒子对光汲取和散射的能力较强，从而降低大气的能见度。无机颗粒物还包括一些特不的有毒物。如：①石棉，要紧用于建材、绝缘等行业，以粉尘的形式进入大气。②汞，不仅以颗粒物的形式进入大气，而且在大气中还能检测到二甲基汞和单甲基汞。③铅，过去由于汽油中含有四乙基铅，是大气颗粒物卤化铅的要紧来源；④铍，随着高科技的进展，铍的使用量逐渐增加，铍的颗粒物污染应引起重视。有机颗粒物大气有机颗粒物的组成范围专门广。颗粒物能够收集到膜上，用有机试剂取，分馏成中性、酸性和碱性组分，用气相色谱和质谱分析特定的组分。中性组分要紧是碳氢化合物，包括脂肪烃、芳香烃和含碳氢。脂肪烃中长链烃碳氢所占比例大，要紧的碳数为16~28。这些化合物活性和毒性都比较小，较少参与大气化学反应。芳香烃却含有致癌性的多环芳烃。醛类、酮类、环氧物类、过氧化物类、醚类和内酯类等，在中性含氧组分中都有发觉，其中一些是致突变和致癌的。酸性组分含有长链脂肪酸和非挥发性的酚类。污染空气颗粒物检测到的酸包括月桂酸、硬脂酸、油酸以及亚油酸等。碱性组分专门大部分是碱性的含氮杂环碳氢化合物。生物颗粒物生物气溶胶粒子是指空气中起源于生物体的固体粒子，包括微生物和所有各种生物体的碎片。其粒径分布特不广泛，从最少的病毒颗粒（0.005µm<r<0.25µm）到大颗粒的花粉（r在5µm左右）都包含在里面。病毒是由核酸组成，不处由被称为衣壳的蛋白质覆盖。细菌（r在0.2µm左右）要紧由DN及蛋白质、脂肪和磷脂组成，纤维素和肽聚糖胞壁质是细胞的要紧成分。第28页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）大气颗粒物的去除过程干沉降干沉降是指颗粒物在重力作用下的沉降，或与其他物体碰撞后发生的沉降。一种是通过重力对颗粒物的作用，使其降落在土壤、水体的表面或植物、建筑物等物体上。沉降的速度可用斯托克斯定律求出：V=gd2(ρ1-ρ2)/1.8η另一种沉降机制是粒径小于0.1µm的颗粒物，即爱根粒子，靠布朗运动扩散而凝聚成较大的颗粒，通过大气流扩散到地面或碰撞而去除。湿沉降是指通过降雨、降雪等使颗粒物从大气中去除的过程。是去除大气颗粒物和恒量气态污染物的有效方法。湿沉降可分为雨除和冲刷两种机制。雨除是指一些颗粒物可称为云的凝聚核，成为云滴的中心，通过凝聚过程和碰撞过程使其增大为雨滴进一步形成雨降落到地面。雨除对半径小于1µm的颗粒物去除效率较高。冲刷是指降雨时在云的下面的颗粒物与降下来的雨滴发生惯性碰撞或扩散、吸附过程，从而使颗粒物去除。冲刷对颗粒物半径为4µm以上的颗粒物效率较高。温室气体和温室效应臭氧层的形成与耗损臭氧层形成与耗损的化学反应生成：3O2+hν2O3消耗：O3+hνO2+OO3+O2O2南极的臭氧洞现象第29页江苏工业学院教案第7次课2学时授课时刻2006.3.17教案完成时刻2006.1.22课题（章节）第二章水环境化学第一节天然水体差不多特征及污染物存在形态第二节水中无机污染物的迁移和转化教学目的与要求：了解天然水体中的污染物有哪些？理解水体的酸度和碱度；掌握水体中无机污染物的迁移方式和转化途径。教学重点、难点：水体中无机污染物的迁移方式和转化途径。教学方法及师生互动设计：教学方法：讲授法；师生互动设计：提问：水体中离子有哪些？讨论：水体中无机污染物的迁移方式和转化途径有哪些？课堂练习、作业：水体中无机污染物的迁移方式和转化途径有哪些？本次课教学内容小结：本堂课要紧讲授了水体中污染物质存在的形态；关于水体中无机污染物质的迁移方式同学们较易理解，而转化途径则要从多方面来加以考虑，在以下几堂课中要专门分不来加以讨论。第30页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）第三章水环境化学,第一节天然水的差不多特征及污染物存在的形态一、天然水体概况地球是一个富水的行星。地球上的水不仅存在于大气圈、地球表面、岩石圈和生物圈中，也存在地球深部的地幔乃至地核中。谈谈地球上水的起源：据联合国教科文组织资料，不包括生物体中水和矿物水，浅部圈层中水的总体积约为13.86×108km3，若将这些水均匀平铺在地球表面，水深约为二、天然水体的差不多特征1、天然水的组成悬浮物和沉积物悬浮物：藻类、微小水生动物沉积物：颗粒度不等的砂粒、黏土、淤泥、生物的排泄物等。水中的要紧离子水环境中已测出70多种元素天然水：Cl-SO42-NO3-HCO3-CO32- Na+K+Ca2+Mg2+Fe2+Al3+95~99%第31页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）海水：Cl-Na+为主湖水：Na+SO42-Cl-占优势地下水：Ca2+Mg2+苦咸水：HCO3-Na+气体在水中的溶解性溶解气体要紧有：O2CO2H2S极少有：N2CH4He有毒有害气体有：HClSO2NH3等亨利定律：水生生物2、天然水的性质碳酸平衡CO2+H2O==H2CO3H2CO3==HCO3+H+HCO3-==CO32-+H+第32页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）天然水中的碱度和酸度总碱度=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]–[H+]总酸度=[H+]+[HCO3-]+2[H2CO3]-[OH-]水中无机污染物的迁移转化水中无机污染物进入水体，要紧是通过沉淀－溶解、氧化－还原、配合作用、胶体形成、吸附－解吸等作用进行迁移转化。颗粒物与水之间的迁移矿物颗粒物和黏土颗粒物常见矿物颗粒物为石英、长石、云母及黏土矿物等硅酸盐矿物，要紧由物理作用形成。金属水合氧化物：以无机高分子及溶胶等形态存在例：Al3+Al(OH)2+Al2(OH)24+Al(OH)22+Al(OH)3+等铁水合氧化物：Fe3+Fe(OH)2+Fe(OH)2+Fe2(OH)24+Fe(OH)3等硅酸聚合物：SinO2n-m(OH)2m腐殖质是一种代负电的高分子弱电解质4、水体悬浮沉积物第33页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）是以矿物微粒为核心骨架，有机物和金属水合氧化物结合在矿物微粒表面上，经絮凝成为较粗颗粒而沉积在底部。5、其它藻类、细菌、病毒、表面活性剂、油滴等。水环境中颗粒物的吸附作用表面吸附：胶体具有巨大的表面积和表面能；属物理吸附，胶体表面积越大，吸附越强。离子吸附：由于胶体表面的电荷引力。专项吸附：除了化学键以外，尚有加强的憎水键及范德华力或氢键起作用。吸附理论――有效层流脱理论吸附方向和推动力吸附等温线和等温式等温吸附经验式――弗罗因德利希式单分子层吸附理论――兰格缪尔吸附等温式单分子层吸附吸附剂表面是均匀被吸附的分子与其它同气体分子无作用力吸附是一个动态平衡第34页江苏工业学院教案第8次课2学时授课时刻2006.3.21教案完成时刻2006.1.23课题（章节）三、溶解和沉淀教学目的与要求：掌握氧化物、氢氧化合物的溶解和沉淀平衡；掌握硫化物的溶解和沉淀平衡；掌握碳酸盐的溶解和沉淀平衡。教学重点、难点：氧化物、氢氧化合物的溶解和沉淀平衡;硫化物的溶解和沉淀平衡；碳酸盐的溶解和沉淀平衡。教学方法及师生互动设计：教学方法：讲授法；师生互动设计：提问：平衡常数应该如何求？写出碳酸钠在水体中的平衡方程式。课堂练习、作业：写出硫化物的平衡方程式；写出氧化物和氢氧化合物的平衡方程式。本次课教学内容小结：这两堂课是专门对水体中无机污染物质的转化方式之一，溶解和沉淀平衡作讨论，有化学基础的同学对这些物质在水体中的溶解与沉淀平衡方程式都比较熟悉，现在要从环境的角度来加以考虑，有便于同学们的理解。第35页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）3、沉积物中重金属的释放诱发释放的因素盐浓度升高氧化还原条件的变化降低pH溶解和沉淀沉淀和溶解是无机物在水环境中分布积存、迁移和转化的重要途径，一般金属氧化物在水中的迁移能力能够用能溶解度来衡量。溶解度小，迁移能力小，溶解度大，迁移能力就大，离子状态迁移快，易沉淀金属迁移慢，由于溶解反应是一个多相反应，一般可用溶解度来表征溶解度。下面介绍无机物的沉淀－溶解平衡问题：氧化物和氢氧化物Me（OH）n（s）==Men++nOH-Ksp=[Men+][OH-][Men+]=Ksp/[OH-]n=Ksp[H+]n/KwPc=Ksp–npKw+npH2、硫化物H2S==H++HS-HS==H++S2-第36页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）H2S==2H++S2-K12=K1K2如溶液中存在二价金属离子Me2+，则有：[Me2+][S2-]=Ksp从书图3-11能够看出：价态相同的金属离子，斜率相同；靠图右边的金属氢氧化物的溶解度大于靠左边的溶解度；能够大致查出各种金属离子在不同PH值下溶液中所能存在的最大饱和浓度。如考虑到羟基的配合作用，则其溶解度为：例如：PbO(S)的溶解度PbO(s)+2H+ Pb2++H2OKs0PbO(s)+2H+ PbOH+Ks1PbO(s)+H2OPb(OH)2Ks2PbO(s)+2H2OPb(OH)3-+H+Ks3能够得到PbO的溶解度表达式为：第37页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）见书图3-12，PbO的溶解度表明：（1）、阴影区域为四条特征线的综合；（2）、阴影区为PbO的浓度区；（3）、固体的氧化物或氢氧化物具有两性特性，它既能够与H＋结合，又能够与OH-结合；（4）、存在一个PH值，在此PH值下，溶解度为最小值；（5）、在酸性或碱性更强，PH值区域内，溶解度都变得更大。2、硫化物金属硫化物是溶解度积更小的一类难溶沉淀物，水体中存在S2-时，几乎所有重金属都能够去除。H2SH＋＋HS-Pk1=6.05HS-H++S2-Pk2=14.90H2S2H++S2-K=1.16×10-22饱和水体中，〔H2S〕＝0.1mol.L-1[H+][S2-]=1.16×10-22×0.1=1.16×10-23=K’sp若与Me2+反应，有：[Me2+][S2-]=Ksp则：例如：Cu2+CuS的Ksp=6.3×10-36第38页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）天然条件下，[S2-]=10-10mol.L-1可见，只有少量S2-，便可使Cu2+完全沉淀。3、碳酸盐(1)只考虑液相和固相，不考虑气相的封闭体系。CaCO3Ca2++CO32-Ksp=[Ca2+][CO32-]=10-8.32[Ca2+]=Ksp/[CO32-]=Ksp/CTα2用lg[Me2+]对PH值作图得到图3-13，表明：PH>PK2lg[CO32-]斜率为0，lg[Ca2+]斜率为0；PK1<PH<PK2,lg[CO32-]斜率为+1，lg[Ca2+]斜率为-1；PH<PK1,lg[CO32-]斜率为+2，lg[Ca2+]斜率为-2。（2）CaCO3(s)在水中的溶解度：[Ca2+]=CT……………①溶解电荷平衡：……………②第39页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）达到平衡时，CaCO3(s)的溶解度积为：……③①，③联立得：……………④………………⑤将③代入②式，得：当PH>PK2α2≈1当PK1<PH<PK2当PH<PK1,第40页江苏工业学院教案第9次课2学时授课时刻2006.3.24教案完成时刻2006.1.23课题（章节）四、氧化－还原教学目的与要求：理解电子活度概念；电子活度与氧化还原电位的关系；掌握天然水体中pE-pH图；掌握天然水体中的决定电位。教学重点、难点：电子活度概念;天然水体中pE-pH图；电子活度与氧化还原电位的关系；教学方法及师生互动设计：教学方法：讲授法；师生互动设计：提问：pH是用来衡量什么，如何样导出的？讨论：电子活度与氧化还原电位的关系。课堂练习、作业：计算并绘出天然水体中pE-pH图。本次课教学内容小结：首先要对pH的导出要理解，在此基础上来讲授电子活度概念，进而理解电子活度与氧化还原电位的关系，要同学们能理解，在不同的pH,pE环境中，离子和污染物质存在的形态应该是如何样的，从而更好的理解污染物是如何迁移的。第41页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）氧化－还原水中物质存在的形态⑴还原态CH4H2SFe2+SNH4+NO2-等；⑵氧化态CO2NO3-Fe(OH)3SO42-O2NO3-HCO3-等；水中氧化还原的类型⑴化学氧化还原反应⑵光化学氧化还原反应⑶生物氧化还原反应电子活度和氧化还原电位⑴氢离子活度的概念能给出质子的是酸，能同意质子的是碱⑵电子活度的概念能给出电子的是还原剂，能同意电子的是氧化剂pE↘电子浓度越高，体系提供的电子倾向越强；pE↗电子浓度越低，体系同意电子的倾向越强。第42页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）⑶氧化还原电位E和pE的关系Ox+neRed依照能斯特方程：当反应平衡时：同样，△G=-2.303nRT(PE)△G0=-2.303nRT(PE0)第43页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）天然水体的pE-pH图水的氧化限度pE0=20.75水的还原限度pE0=0.00天然水的PE和决定电位⑴天然水中的pEPO2=0.21×105Pa[H+]=1.0×10-7mol.L-1第44页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）若是有机物丰富的厌氧水：PCO2=PCH4和PH＝7.00PE0=2.87 那个数字小于PH＝7.00时还原极限-7.00。讲明是一个还原环境，有提供电子的倾向。无机氮化物的氧化还原转化以水体中氮体系为例，考虑PE-lgC图的作图方法，PH=7.00,TN=1.00×10-4mol.L-1(包括NO3-NO2-和NH4+不考虑N2)(a)（b）第45页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）(c) (d)在PH<5,[NH4+]形态占绝对优势时， (e)在PH值>7时，[NO3-]形态占绝对优势 7、无机铁的氧化还原 设Fe3+的浓度为1.0×10-3mol.L-1第46页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）第47页江苏工业学院教案第10次课2学时授课时刻2006.3.28教案完成时刻2006.1.24课题（章节）五、配合作用六、水解作用教学目的与要求：了解水体中污染物存在的形态；了解水体中污染物的配合体；掌握有机物的水解作用；掌握金属的甲基化途径。教学重点、难点：有机物的水解作用；金属的甲基化途径。教学方法及师生互动设计：教学方法：讲授法；师生互动设计：(1)平衡常数与累积常数应如何区不？(2)物料平衡方程应如何写？课堂练习、作业：写出金属汞的甲基化途径。阻碍配位体的因素有哪些?本次课教学内容小结：这堂课牵涉到往常学过的知识点比较多，比如累积常数、物料平衡方程，在了解这些概念的基础上，才能更好的掌握好有机物的配合作用；同时，关于水体中有机物的水解作用要加以掌握，更重要的是，金属的甲基化初次接触，要专门好理解。第48页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）配合作用天然水体中的配体⑴无机配体：OH-Cl-CO32-HCO3-NH3CNPO43-F-等；⑵有机配体：氨基酸、糖、腐殖酸、洗涤剂、清洁剂、NTA、EDTA等。配合物的稳定性Kn（或βn）例如：K1=3.9×102⑴稳定常数K1=3.9×102K2=2.1×102⑵累积常数β1=K1=3.9×102β2=K1K2=8.2×104第49页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）Kn或βn越大，配合离子越难离解，配合物也就越稳定。无机配体对重金属的配合作用⑴羟基对重金属的配合作用物料平衡方程：第50页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）⑵氯离子对重金属的配合作用物料平衡方程：水环境中的有机配体NTAN(CH2COOH)3NH2R-O-R-S-阻碍配位体的因素⑴PH值PH值阻碍水体中OH-和CO32-的浓度；⑵电势值水环境中氧化还原电势不同，即阻碍重金属在水体中的形态和配合物的形态；⑶含盐量一般水体中含有较多的Ca2+Mg2+Cl-OH-,还含有较多的S2-，阳离子能够和重金属形成腐殖质，阴离子与其它配体争夺重金属离子的配合作用。⑷吸附作用吸附导致金属离子浓度降低。第51页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）水解作用有机物的水解但烷烃、烯烃、苯、联苯、稠环芳烃、醇、醚、酮等不易水解。金属离子的水解金属离子与OH-的结合作用金属的甲基化作用例如：甲基汞光化学反应第52页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）水中有机物的氧化二、水中污染物的分布和存在形态1、有机污染物农药多氯联苯卤代脂肪烃醚类单环芳香族化合物苯酚类和甲酚类酞酸酯类多环芳烃亚硝胺和其他化合物2、金属污染物镉汞铅砷铬铜锌铊镍铍第53页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）水中无机污染物的迁移转化一、颗粒物与水之间的迁移1、水中颗粒物的类不矿物微粒和黏土矿物金属水合化合物腐殖质水体悬浮沉积物其他2、水环境中颗粒物的吸附作用吸附等温线和等温式H型等温线F型等温线L型等温线氧化物表面吸附的配合模式3、沉积物中重金属的释放诱发释放的因素4、盐浓度升高5、氧化还原条件的变化6、降低pH增加水中配合剂的含量第54页江苏工业学院教案第11次课2学时授课时刻2006.3.31教案完成时刻2006.1.25课题（章节）土壤环境化学第一节土壤的组成与性质教学目的与要求：了解土壤的组成；掌握土壤的粒级分组和质地分组。 教学重点、难点：土壤的粒级分组和质地分组。教学方法及师生互动设计：教学方法：讲授法；师生互动设计：提问：土壤的组成有哪些？讨论：土壤不同的质地分组有什么异同？课堂练习、作业：叙述我国土壤的粒级分组和质地分组分不是什么？本次课教学内容小结：土壤环境尽管就在我们周围，然而我们要专门好的了解它是比较复杂的，这缘于土壤本身的复杂性。我们这节课从土壤的组成着手，再谈到土壤的粒级分组和质地分组，然后又对比不同的分类方法，其目的是为了以后的学习有个大概的认识。第55页

江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）第四章土壤环境化学土壤的组成与性质一、土壤的组成土壤由固体、液体和气体组成：土壤固体相（土壤矿物质、土壤有机质）孔隙液相（水分－溶液）气相（空气）空气20～30%；矿物质45%；水20～30%；有机体5%土壤矿物质土壤矿物质是岩石通过物理和化学风化的产物，要紧元素O、Si,Al、Fe、C、Ca、K、Na、Mg、Ti、N、S、P等。原生矿物各种岩石受到程度不同的物理风化而来，经化学风化的产物，化学组成和晶体结构没有改变。要紧种类有：硅酸盐类：长石KAlSi3O8云母K(Si3Al)Al2O10(OH)2辉石(Mg,Fe)SiO3角闪石(Mg,Fe)7(Si4O11)2(OH)2橄榄石(Mg,Fe)2SiO4等。特点：大多不稳定，易风化。氧化类：石英SiO2金红石TiO2赤铁矿Fe2O3特点：相当稳定，不易风化。硫化物类：黄铁矿、白铁矿FeS2特点：极易风化，是土壤中硫元素要紧来源。第56页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）磷酸盐类：氟磷石Ca5(PO4)3F氯磷灰石Ca(PO4)3特点：易风化，是土壤中氟元素的要紧来源。例如：橄榄石的风化历程：次生矿物由原生矿物经化学风化后而转化形成新矿物，化学组成和晶体结构都有许改变。简单盐类：方解石CaCO3白云石（Ca,Mg）(CO3)2石膏CaSO4.2H2O泻盐：MgSO4.7H2O岩盐NaCl芒硝Na2SO4.10H2O三氧化物类：针铁矿Fe2O3.H2O褐铁矿2Fe2O3.3H2O冰钻石Al2O3.3H2O次生硅酸盐类：伊利石Al0.66(OH)Si4O10特点：粒径小于2μm，风化程度较低，膨胀性较小，富含钾（K2O），具有较高的阳离子代换量，晶格中的硅、铝原子可发生同晶取代，但不显著。蒙拓石Al2(OH)2Si4O10特点：粒径小于1μm，阳离子代换量极高，晶格中的硅、铝原子易发生同晶取代；但它汲取的水分植物难以利用，不利于植物的生长。高岭石Al2(OH)4SiO5特点：粒径较大，为0.1－5.0μm，膨胀性小，阳离子代换量也低，极少发生同晶取代。透水性好但保肥能力低。(3)土壤有机质一般占固体质量的10％以下。非腐殖质第57页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）不含N的有机化合物，如树脂、脂肪；含N的有机化合物，如蛋白质；灰分物质，植物体燃烧后的残余物质。腐殖质动植物残体在微生物作用下转变成难以分解的高分子有机化合物。土壤水分土壤中含水量约2.4×1023毛细水潜水矿物结合水等形式存在土壤水分的意义：土壤水分既是植物营养物的来源，也是污染物向其他圈层迁移的媒介土壤水分存在的形式：土壤颗粒表面有专门强的粘附力，土壤颗粒吸附的水分称吸着水，几乎不移动，不被植物汲取。外层的膜状水称内聚水或毛细管水，是植物生长的要紧水源。土壤空气以O2、NH3H2CH4NO2CO等。特性：不连续性，存在于土粒间隙之间；湿度更高；O2少，CO2多，有机质腐烂分解；大气土壤O221%(v/v)15%CO20.03%几%有还原性气体（H2S、NH3、H2、CH4）、厌氧细菌和污染物等存在。第58页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）二、土壤的粒级分组与质地分组土壤矿物质的粒级划分第59页江苏工业学院教案教学内容（讲稿）备注（包括：教学手段、时刻分配、临时更改等）2、土壤质地分类及其特性第60页江苏工业学院教案第12次课2学时授课时刻2006.4.2教案完成时刻2006.1.26课题（章节）第二节土壤的吸附性教学目的与要求：了解土壤胶体的性质；掌握土壤胶体的吸附过程及吸附本质；理解阳离子交换量概念；掌握基盐饱和度概念。教学重点、难点：土壤胶体的吸附过程及吸附本质；基盐饱和度概念。教学方法及师生互动设计：教学方法分：讲授法；师生互动设计：提问：吸附现象有哪些？讨论：阻碍吸附的因素有哪些？课堂练习、作业：