《环境化学》教学大纲

《环境化学》教学大纲适用范围：202X版本科人才培养方案课程代码：03138151课程性质：学科基础必修课程学分：2学分学时：32学时（理论32学时）先修课程：分析化学、无机化学、环境工程原理、环境监测等后续课程：大气污染控制工程、固体废物处理处置工程等适用专业：环境工程开课单位：材料科学与工程学院一、课程说明《环境化学》是环境工程专业的一门学科基础必修课。本课程重点讲授大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学以及生物体内污染物质等核心内容与知识，深入剖析污染物在环境中的化学运动规律及其防治技术。通过本课程的学习，使学生全面理解环境化学的基本概念与内容，掌握常见污染物的类型、危害及治理原理与方法。本课程致力于培养学生严谨认真的科学作风，实事求是的科学态度，以及敏锐的观察力和分析问题、解决问题的能力。此外，本课程的学习还将为学生后续的专业课程学习及未来工作奠定坚实的基础。二、课程目标通过本课程的学习，使学生达到如下目标：课程目标1：熟悉环境化学的研究方向、特点和发展动态，掌握环境中污染物在各环境介质中的迁移转化规律及效应。课程目标2：掌握环境化学的基本原理，并具备利用环境化学相关知识解决实际的环境污染问题的技能。课程目标3：培养学生认真严谨的科学作风，实事求是的科学态度，具备发现问题、分析问题和解决问题的科学素养。三、课程目标与毕业要求本课程教学目标对环境工程专业毕业要求的支撑见表1。表1课程教学目标与毕业要求关系毕业要求指标点课程目标支撑强度2.问题分析2.3能够综合应用自然科学与环境科学与工程的基本原理和方法，对复杂环境工程问题的解决方案进行合理性论证并获得有效结论。课程目标1：熟悉环境化学的研究方向、特点和发展动态，掌握环境中污染物在各环境介质中的迁移转化规律及效应。课程目标2：掌握环境化学的基本原理，并具备利用环境化学相关知识解决实际的环境污染问题的技能。H3.设计/开发解决方案3.1能够针对复杂环境工程问题特别是装备制造业环境污染问题，提出解决问题的技术方案。课程目标2：掌握环境化学的基本原理，并具备利用环境化学相关知识解决实际的环境污染问题的技能。课程目标3：培养学生认真严谨的科学作风，实事求是的科学态度，具备观发现问题、分析问题和解决问题的科学素养。H4.研究4.3能够对实验信息进行综合分析与解释，并得出合理有效结论。课程目标2：掌握环境化学的基本原理，并具备利用环境化学相关知识解决实际的环境污染问题的技能。M注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。四、教学内容、基本要求与学时分配教学内容、基本要求与学时分配见表2。表2教学内容、基本要求与学时分配教学内容教学要求，教学重点难点理论学时对应的课程目标1.绪论1.1环境化学概述1.2环境污染物教学要求：掌握环境化学相关的基本概念；理解环境化学的内容、任务，环境化学与相关环境学科的关系。重点：环境化学相关的基本概念。难点：环境化学的内容、任务，环境化学与相关环境学科的关系。21、22.大气环境化学2.1大气的结构和组成2.2大气污染物及其来源2.3大气中污染物的迁移2.4大气中污染物的转化2.5气溶胶化学2.6大气污染物对平流层臭氧的影响教学要求：了解气的结构和组成，大气污染物及其来源，大气中污染物的迁移。掌握氮氧化合物、碳氢化合物和硫氧化物等污染物的转化过程，特别是重要污染物参与光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理。重点：大气中的主要污染物的产生、影响和归宿；大气中光化学反应的基本原理；大气重要自由基反应，氮氧化物的转化，碳氢化物的转化，二氧化硫的转化，光化学烟雾等。难点：大气中光化学反应的基本原理；大气重要自由基反应，氮氧化物的转化，碳氢化物的转化，二氧化硫的转化，光化学烟雾。101、2、33.水环境化学3.1天然水概况3.2水体污染3.3水体中污染物的物理化学迁移转化3.4水体中污染物的生物化学迁移转化3.5水体中污染物的归趋和处理方法教学要求：了解天然水的基本性质，掌握水体中污染物的物理化学迁移转化过程，如挥发、吸附、溶解-沉淀、氧化还原和配位等。熟悉污染物的生物化学迁移转化过程。了解水体中污染物的归趋和处理方法，如重金属和有机污染物。重点：水中污染物的挥发作用、吸附作用、溶解-沉淀、氧化还原和配位作用的基本原理和影响因素。难点：水中污染物溶解-沉淀平衡、各类污染物的吸附原理、氧化还原作用和配位作用。101、2、34.土壤环境化学4.1土壤的组成与粒级4.2土壤的主要性质4.3土壤中污染物的迁移转化4.4土壤污染控制与修复原理教学要求：了解土壤的组成与性质，土壤的粒级与质地分组特性；掌握土壤的配位、螯合、酸碱和氧化还原特性，重金属离子和农药在土壤中的迁移原理与主要影响因素，土壤中温室气体的释放、吸收和传输及土壤污染控制与修复原理。重点：土壤的配位、螯合、酸碱和氧化还原特性，氮磷、重金属离子和农药在土壤中的迁移原理与主要影响因素。难点：重金属离子和农药在土壤中的迁移原理与主要影响因素。41、2、35.污染物的生物及生态效应5.1污染物在生物体内的归趋5.2污染物的生物吸收5.3污染物在生物体内的运输及分布5.4污染物的生物转化5.5污染物的生物富集与积累5.6污染物的生物效应5.7污染物的生态效应5.8化学污染物的结构-效应关系教学要求：掌握污染物在生物体内的归趋；污染物的生物吸收；污染物在生物体内的运输及分布；污染物的生物转化；了解污染物的生物富集与积累；污染物的生物效应和生态；化学污染物的结构-效应关系。重点：污染物在生物体内的归趋；污染物的生物吸收；污染物在生物体内的运输及分布；污染物的生物转化。难点：污染物在生物体内的运输及分布；污染物的生物转化。61、2、3合计32五、教学方法及手段课程教学以课堂讲授为主，利用超星学习通平台，结合网络优质资源，配合多媒体课件，采用启发式、讨论式、案例式教学等共同完成课程教学任务和相关能力的培养。除此之外，本课程还积极探索教学方法改革，借助网上教学资源，建立线上课程。在课堂上依据学生线上学习的情况灵活掌控课堂教学；课后及时追踪学生的学习效果并进行教学反思，使学生比较全面地掌握环境化学的基本理论和方法，熟悉污染物在各环境介质中的迁移转化规律及效应，具备分析解决复杂环境工程问题的能力。六、课程资源1.推荐教材：（1）朱利中.《环境化学》（第二版）[M].北京:高等教育出版社,2022年.（2）袁加程,蔡秀萍.《环境化学》[M].北京:化学工业出版社,2020年.2.参考书：（1）王晓蓉.《环境化学》[M].北京:科学出版社,2019年.（2）王凯雄.《环境化学》[M].北京:化学工业出版社,2018年.（3）江桂斌.《环境化学前沿》[M].北京:科学出版社,2020年.（4）戴树桂.《环境化学》（第二版）[M].北京:高等教育出版社,2006年3.期刊：（1）ZongZ,SunZ,XiaoL,etal.InsightintothevariabilityofthenitrogenisotopecompositionofvehicularNOxinChina[J].EnvironmentalScience&Technology,2021,54:14246-14253.（2）李颖,顾雪元.土壤中锰氧化物的形态及其化学提取方法综述[J].环境化学,2022,41(1):9-21.（3）ZongZ,SunZ,TanY,etal.ImpactofanAccidentalExplosioninTianjinPortonEnhancedAtmosphericNitrogenDepositionovertheBohaiSeaInferredfromAerosolNitrateDualIsotopes[J].AtmosphericandOceanicenceLetters,2020,13(3):20-26.（4）黄高琪,石伟,李君剑.汾河水体抗生素抗性基因赋存特征[J].环境科学学报,2022,42(3):227-236.（5）朱桂芬,张春燕,王建玲,等.新乡市寺庄顶污灌区土壤及小麦重金属污染特征的研究[J].农业环境科学学报,2009,28(2):263-268.4.网络资源：（1）国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会.土壤健康综合表征的生物测试方法[EB/OL].北京:国家标准化管理委员会,2022年(2022-3-9)./bzgk/gb/newGbInfo?hcno=C35F385A9E721AB42989CBB41A58808E.（2）生态环境部、国家市场监督管理总局.土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准（试行）[EB/OL].北京:生态环境部,2018年(2018-7-13)./bzgk/gb/newGbInfo?hcno=DF1D0CD8002B4CC1F7BF1C6767B259CE.七、课程考核对课程目标的支撑课程成绩由过程性考核成绩和期末考核成绩两部分构成，具体考核/评价细则及对课程目标的支撑关系见表3。表3课程考核对课程目标的支撑考核环节占比考核/评价细则课程目标123过程性考核课堂表现10（1）根据课堂出勤情况和课堂回答问题情况进行考核，满分100分。（2）以平时考核成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√444作业20（1）主要考核学生对各章节知识点的复习、理解和掌握程度，满分100分，（2）每次作业单独评分，取各次成绩的平均值作为此环节的最终成绩。（3）以作业成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√666线上学习10（1）主要由课程音视频学习、章节学习次数等部分组成；（2）各部分均单独评分，满分100。（3）以各部分成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。√√√442期末考核60（1）卷面成绩100分，以卷面成绩乘以其在总评成绩中所占的比例计入课程总评成绩。（2）主要考核主要微环境化学概念、大气环境化学、水环境化学，土壤环境化学、污染物的生物及生态效应等内容。（3）考试题型为：单项选择题、判断题、填空题、简答题、分析计算题和论述题等。√√√252510合计：100分393922八、考核与成绩评定1.考核方式及成绩评定考核方式：本课程主要以课堂表现、作业、线上学习和期末考试等方式对学生进行考核评价。考核基本要求：考核总成绩由期末试卷成绩和过程性考核成绩组成。其中：期末试卷成绩为100分（权重60%），试题类型为单项选择题、判断题、填空题、简答题、分析计算题和论述题等类型，试卷中基本知识、基本理论、基本技能的试题分值不超过50%，综合应用题、分析题不低于50%，课堂表现、作业、线上学习等过程性考核成绩为100分（权重40%），过程性考核和考试试题分值分配应与教学大纲各章节的学时基本成比例。2.过程性考核成绩的标准过程性考核方式重点考核内容、评价标准、所占比重见表4。表4过程性考核方式评价标准考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60课堂表现25积极参与教学活动，踊跃回答问题，准确率大于90%。认真参与教学活动，回答问题准确率大于80%。偶尔