《環(huán)境化學》課程教學大綱

《環(huán)境化學》教學大綱課程代碼：ABCL0821課程中文名稱：環(huán)境化學課程英文名稱：Environmentalchemistry課程性質(zhì)：專業(yè)選修課程學時數(shù)：40學分：2.5授課對象：環(huán)境工程本課程先導課程：環(huán)境科學原理、無機化學、有機化學、分析化學一、課程簡介本課程較系統(tǒng)闡述了大氣環(huán)境化學、水環(huán)境化學、土壤環(huán)境化學、生物體內(nèi)污染物質(zhì)的存在方式、運動過程及毒性、典型污染在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應、有害廢物及放射性固體廢物等內(nèi)容與知識。通過本課程的學習，要使學生了解國內(nèi)外面臨的環(huán)境問題，了解我國目前的污染問題和狀況，較全面地了解環(huán)境化學的基本概念和基本內(nèi)容，掌握常見污染物的類型和危害、監(jiān)測、治理原理與方法，熟悉污染物的采樣和監(jiān)測技術(shù)，牢固樹立環(huán)境意識；掌握環(huán)境化學的研究內(nèi)容、特點和發(fā)展動向，掌握環(huán)境化學的基本原理，掌握有機、無機污染物在環(huán)境各圈層中遷移轉(zhuǎn)化的規(guī)律及其效應；初步了解環(huán)境化學任務（課題）的研究方法；明確環(huán)境化學的任務和目的以及環(huán)境化學在環(huán)境科學中和解決環(huán)境問題上的地位和作用，培養(yǎng)學生科學研究的能力和方法。二、教學基本內(nèi)容和要求一、緒論課程教學內(nèi)容：環(huán)境化學的概念、發(fā)展歷史；環(huán)境化學的任務、內(nèi)容及特點。課程的重點、難點：環(huán)境效應及其影響因素、環(huán)境污染物在環(huán)境各圈層的遷移轉(zhuǎn)化課程教學要求：理解環(huán)境效應及其影響因素，掌握環(huán)境污染物在環(huán)境各圈層的遷移轉(zhuǎn)化的簡要過程。二、大氣環(huán)境化學課程教學內(nèi)容：1、大氣中污染物的遷移大氣層簡介；大氣溫度層結(jié)；大氣垂直遞減率；輻射逆溫層；絕熱過程與干絕熱過程；大氣穩(wěn)定度的判定。2、大氣中污染物的轉(zhuǎn)化光化學反應過程；大氣中重要自由基的來源；氮氧化物、碳氫化合物的轉(zhuǎn)化；光化學煙霧的形成機理及控制對策；硫氧化合物的轉(zhuǎn)化和硫酸煙霧型污染；酸雨的組成；大氣顆粒物特征。課程的重點、難點：光化學反應過程、光化學煙霧的形成機理及控制對策、大氣垂直遞減率、大氣穩(wěn)定度的判定課程教學要求：了解大氣中的化學反應和光化學反應，了解大氣中離子和自由基。掌握大氣中碳、硫、氮的基本反應及其正確人類的危害；掌握光化學煙霧和硫酸氣溶膠等的形成過程及危害。了解大氣中顆粒物的形成過程及顆粒物上有毒物質(zhì)的種類和正確健康的影響；掌握溫室效應和酸雨的概念和形成機理及其危害。三、水環(huán)境化學課程教學內(nèi)容：1、天然水的基本特征及污染物的存在形態(tài)天然水的組成；水中污染物的分布；存在形態(tài)。2、水中無機污染物的遷移轉(zhuǎn)化顆粒物與水之間的遷移；吸附等溫式；水中顆粒物的聚集；溶解和沉淀平衡；氧化和還原及配合作用的原理。3、水中有機污染物的遷移轉(zhuǎn)化分配作用和標化分配系數(shù)；揮發(fā)作用的雙膜理論和亨利定律；水解作用和水解速率；直接和間接（敏化）光解作用；生物降解作用的機理。課程的重點、難點：吸附等溫式；溶解和沉淀平衡；氧化和還原及配合作用的原理；生物降解作用的機理課程教學要求：了解水中的氧和二氧化碳及碳酸鹽體系、天然水的堿度與碳酸鹽的平衡；天然水中氧化還原反應；了解pE和pH或pE與pC圖的意義和用途；掌握天然水中的中和、沉淀與溶解、水解等非氧化還原反應的基本規(guī)律及簡單的計算；了解天然水中微生物的作用；天然水中典型有機污染物、微生物轉(zhuǎn)化的規(guī)律性。四、土壤環(huán)境化學課程教學內(nèi)容：1、土壤的組成與性質(zhì)土壤的組成；土壤的粒級分組與質(zhì)地分組和各粒級的理化特性；土壤吸附的性質(zhì)和土壤膠體的離子交換吸附；土壤酸度、堿度和緩沖性能；土壤的氧化還原性。2、污染物在土壤-植物體系中的遷移及其機制污染物在土壤-植物體系中的遷移；植物對重金屬污染產(chǎn)生耐性的幾種機制。3、土壤中農(nóng)藥的遷移轉(zhuǎn)化土壤中農(nóng)藥的遷移；非離子型農(nóng)藥與土壤有機質(zhì)的作用；典型農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化。課程的重點、難點：植物對重金屬污染產(chǎn)生耐性的幾種機制；典型農(nóng)藥在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化；土壤吸附的性質(zhì)和土壤膠體的離子交換吸附；課程教學要求：了解土壤的組成、結(jié)構(gòu)和功能、理化性質(zhì)，土壤中污染物的種類和來源以及凈化能力和污染概念；了解金屬元素及氮、磷在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律、化學農(nóng)藥在土壤中的吸附、揮發(fā)及微生物降解等作用。五、生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運動過程及毒性課程教學內(nèi)容：1、物質(zhì)通過生物膜的方式生物膜的結(jié)構(gòu)；物質(zhì)通過生物膜的方式（膜孔濾過、被動擴散、被動易化擴散、主動轉(zhuǎn)運及胞吞和胞飲）；有機體對污染物的吸收；分布；排泄；蓄積。2、污染物質(zhì)的生物富集、放大和積累與生物轉(zhuǎn)化生物富集的概念；富集速率的計算；生物放大的概念；生物積累的概念及積累速率；生物轉(zhuǎn)化中的酶、幾種重要輔酶的功能；生物氧化中氫的傳遞；耗氧有機污染物的微生物降解；有毒有機污染物的生物轉(zhuǎn)化類型和微生物降解；氮及硫、重金屬元素的微生物降解、污染物質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化速率。3、污染物質(zhì)的毒性毒性的概念；毒物的毒性；毒物的聯(lián)合作用機理；毒作用的過程及生物轉(zhuǎn)化機制。課程的重點、難點：有機體對污染物的吸收、分布、排泄、蓄積；生物富集的概念；富集速率的計算；有毒有機污染物的生物轉(zhuǎn)化類型和微生物降解；課程教學要求：了解污染物的生物積累途徑和影響因素、污染物的生物代謝和轉(zhuǎn)化類型；了解常見污染物的生化效應。六、典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應課程教學內(nèi)容：1、重金屬元素重金屬中汞、砷的來源、分布、遷移及環(huán)境污染效應。2、有機污染物有機鹵化物、多環(huán)芳烴、表面活性劑的來源、遷移轉(zhuǎn)化及環(huán)境污染效應。課程的重點、難點：重金屬汞、準金屬砷、有機污染物的來源、基本性質(zhì)以及它們在環(huán)境中的基本轉(zhuǎn)化、歸趨規(guī)律與效應。課程教學要求：了解重金屬汞、準金屬砷和有機鹵代物、多環(huán)芳烴、表面活性劑等有機污染物在各圈層中的轉(zhuǎn)化與效應；了解典型污染物的來源、用途和基本性質(zhì)，以及它們在環(huán)境中的基本轉(zhuǎn)化、歸趨規(guī)律與效應。三、教學方法與手段講授四、各教學環(huán)節(jié)學時分配章節(jié)和內(nèi)容講課作業(yè)量備注緒論2大氣環(huán)境化學128水環(huán)境化學128土壤環(huán)境化學64生物體內(nèi)污染物質(zhì)的運動過程及毒性42典型污染物在環(huán)境各圈層中的轉(zhuǎn)歸與效應42合