《環(huán)境化學》教學大綱

《環(huán)境化學》教學大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03138151課程性質：學科基礎必修課程學分：2學分學時：32學時（理論32學時）先修課程：分析化學、無機化學、環(huán)境工程原理、環(huán)境監(jiān)測等后續(xù)課程：大氣污染控制工程、固體廢物處理處置工程等適用專業(yè)：環(huán)境工程開課單位：材料科學與工程學院一、課程說明《環(huán)境化學》是環(huán)境工程專業(yè)的一門學科基礎必修課。本課程重點講授大氣環(huán)境化學、水環(huán)境化學、土壤環(huán)境化學以及生物體內(nèi)污染物質等核心內(nèi)容與知識，深入剖析污染物在環(huán)境中的化學運動規(guī)律及其防治技術。通過本課程的學習，使學生全面理解環(huán)境化學的基本概念與內(nèi)容，掌握常見污染物的類型、危害及治理原理與方法。本課程致力于培養(yǎng)學生嚴謹認真的科學作風，實事求是的科學態(tài)度，以及敏銳的觀察力和分析問題、解決問題的能力。此外，本課程的學習還將為學生后續(xù)的專業(yè)課程學習及未來工作奠定堅實的基礎。二、課程目標通過本課程的學習，使學生達到如下目標：課程目標1：熟悉環(huán)境化學的研究方向、特點和發(fā)展動態(tài)，掌握環(huán)境中污染物在各環(huán)境介質中的遷移轉化規(guī)律及效應。課程目標2：掌握環(huán)境化學的基本原理，并具備利用環(huán)境化學相關知識解決實際的環(huán)境污染問題的技能。課程目標3：培養(yǎng)學生認真嚴謹?shù)目茖W作風，實事求是的科學態(tài)度，具備發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的科學素養(yǎng)。三、課程目標與畢業(yè)要求本課程教學目標對環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學目標與畢業(yè)要求關系畢業(yè)要求指標點課程目標支撐強度2.問題分析2.3能夠綜合應用自然科學與環(huán)境科學與工程的基本原理和方法，對復雜環(huán)境工程問題的解決方案進行合理性論證并獲得有效結論。課程目標1：熟悉環(huán)境化學的研究方向、特點和發(fā)展動態(tài)，掌握環(huán)境中污染物在各環(huán)境介質中的遷移轉化規(guī)律及效應。課程目標2：掌握環(huán)境化學的基本原理，并具備利用環(huán)境化學相關知識解決實際的環(huán)境污染問題的技能。H3.設計/開發(fā)解決方案3.1能夠針對復雜環(huán)境工程問題特別是裝備制造業(yè)環(huán)境污染問題，提出解決問題的技術方案。課程目標2：掌握環(huán)境化學的基本原理，并具備利用環(huán)境化學相關知識解決實際的環(huán)境污染問題的技能。課程目標3：培養(yǎng)學生認真嚴謹?shù)目茖W作風，實事求是的科學態(tài)度，具備觀發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的科學素養(yǎng)。H4.研究4.3能夠對實驗信息進行綜合分析與解釋，并得出合理有效結論。課程目標2：掌握環(huán)境化學的基本原理，并具備利用環(huán)境化學相關知識解決實際的環(huán)境污染問題的技能。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關畢業(yè)要求的關聯(lián)度。四、教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容、基本要求與學時分配見表2。表2教學內(nèi)容、基本要求與學時分配教學內(nèi)容教學要求，教學重點難點理論學時對應的課程目標1.緒論1.1環(huán)境化學概述1.2環(huán)境污染物教學要求：掌握環(huán)境化學相關的基本概念；理解環(huán)境化學的內(nèi)容、任務，環(huán)境化學與相關環(huán)境學科的關系。重點：環(huán)境化學相關的基本概念。難點：環(huán)境化學的內(nèi)容、任務，環(huán)境化學與相關環(huán)境學科的關系。21、22.大氣環(huán)境化學2.1大氣的結構和組成2.2大氣污染物及其來源2.3大氣中污染物的遷移2.4大氣中污染物的轉化2.5氣溶膠化學2.6大氣污染物對平流層臭氧的影響教學要求：了解氣的結構和組成，大氣污染物及其來源，大氣中污染物的遷移。掌握氮氧化合物、碳氫化合物和硫氧化物等污染物的轉化過程，特別是重要污染物參與光化學煙霧和硫酸型煙霧的形成過程和機理。重點：大氣中的主要污染物的產(chǎn)生、影響和歸宿；大氣中光化學反應的基本原理；大氣重要自由基反應，氮氧化物的轉化，碳氫化物的轉化，二氧化硫的轉化，光化學煙霧等。難點：大氣中光化學反應的基本原理；大氣重要自由基反應，氮氧化物的轉化，碳氫化物的轉化，二氧化硫的轉化，光化學煙霧。101、2、33.水環(huán)境化學3.1天然水概況3.2水體污染3.3水體中污染物的物理化學遷移轉化3.4水體中污染物的生物化學遷移轉化3.5水體中污染物的歸趨和處理方法教學要求：了解天然水的基本性質，掌握水體中污染物的物理化學遷移轉化過程，如揮發(fā)、吸附、溶解-沉淀、氧化還原和配位等。熟悉污染物的生物化學遷移轉化過程。了解水體中污染物的歸趨和處理方法，如重金屬和有機污染物。重點：水中污染物的揮發(fā)作用、吸附作用、溶解-沉淀、氧化還原和配位作用的基本原理和影響因素。難點：水中污染物溶解-沉淀平衡、各類污染物的吸附原理、氧化還原作用和配位作用。101、2、34.土壤環(huán)境化學4.1土壤的組成與粒級4.2土壤的主要性質4.3土壤中污染物的遷移轉化4.4土壤污染控制與修復原理教學要求：了解土壤的組成與性質，土壤的粒級與質地分組特性；掌握土壤的配位、螯合、酸堿和氧化還原特性，重金屬離子和農(nóng)藥在土壤中的遷移原理與主要影響因素，土壤中溫室氣體的釋放、吸收和傳輸及土壤污染控制與修復原理。重點：土壤的配位、螯合、酸堿和氧化還原特性，氮磷、重金屬離子和農(nóng)藥在土壤中的遷移原理與主要影響因素。難點：重金屬離子和農(nóng)藥在土壤中的遷移原理與主要影響因素。41、2、35.污染物的生物及生態(tài)效應5.1污染物在生物體內(nèi)的歸趨5.2污染物的生物吸收5.3污染物在生物體內(nèi)的運輸及分布5.4污染物的生物轉化5.5污染物的生物富集與積累5.6污染物的生物效應5.7污染物的生態(tài)效應5.8化學污染物的結構-效應關系教學要求：掌握污染物在生物體內(nèi)的歸趨；污染物的生物吸收；污染物在生物體內(nèi)的運輸及分布；污染物的生物轉化；了解污染物的生物富集與積累；污染物的生物效應和生態(tài)；化學污染物的結構-效應關系。重點：污染物在生物體內(nèi)的歸趨；污染物的生物吸收；污染物在生物體內(nèi)的運輸及分布；污染物的生物轉化。難點：污染物在生物體內(nèi)的運輸及分布；污染物的生物轉化。61、2、3合計32五、教學方法及手段課程教學以課堂講授為主，利用超星學習通平臺，結合網(wǎng)絡優(yōu)質資源，配合多媒體課件，采用啟發(fā)式、討論式、案例式教學等共同完成課程教學任務和相關能力的培養(yǎng)。除此之外，本課程還積極探索教學方法改革，借助網(wǎng)上教學資源，建立線上課程。在課堂上依據(jù)學生線上學習的情況靈活掌控課堂教學；課后及時追蹤學生的學習效果并進行教學反思，使學生比較全面地掌握環(huán)境化學的基本理論和方法，熟悉污染物在各環(huán)境介質中的遷移轉化規(guī)律及效應，具備分析解決復雜環(huán)境工程問題的能力。六、課程資源1.推薦教材：（1）朱利中.《環(huán)境化學》（第二版）[M].北京:高等教育出版社,2022年.（2）袁加程,蔡秀萍.《環(huán)境化學》[M].北京:化學工業(yè)出版社,2020年.2.參考書：（1）王曉蓉.《環(huán)境化學》[M].北京:科學出版社,2019年.（2）王凱雄.《環(huán)境化學》[M].北京:化學工業(yè)出版社,2018年.（3）江桂斌.《環(huán)境化學前沿》[M].北京:科學出版社,2020年.（4）戴樹桂.《環(huán)境化學》（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）李穎,顧雪元.土壤中錳氧化物的形態(tài)及其化學提取方法綜述[J].環(huán)境化學,2022,41(1):9-21.（3）ZongZ,SunZ,TanY,etal.ImpactofanAccidentalExplosioninTianjinPortonEnhancedAtmosphericNitrogenDepositionovertheBohaiSeaInferredfromAerosolNitrateDualIsotopes[J].AtmosphericandOceanicenceLetters,2020,13(3):20-26.（4）黃高琪,石偉,李君劍.汾河水體抗生素抗性基因賦存特征[J].環(huán)境科學學報,2022,42(3):227-236.（5）朱桂芬,張春燕,王建玲,等.新鄉(xiāng)市寺莊頂污灌區(qū)土壤及小麥重金屬污染特征的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2009,28(2):263-268.4.網(wǎng)絡資源：（1）國家市場監(jiān)督管理總局、中國國家標準化管理委員會.土壤健康綜合表征的生物測試方法[EB/OL].北京:國家標準化管理委員會,2022年(2022-3-9)./bzgk/gb/newGbInfo?hcno=C35F385A9E721AB42989CBB41A58808E.（2）生態(tài)環(huán)境部、國家市場監(jiān)督管理總局.土壤環(huán)境質量農(nóng)用地土壤污染風險管控標準（試行）[EB/OL].北京:生態(tài)環(huán)境部,2018年(2018-7-13)./bzgk/gb/newGbInfo?hcno=DF1D0CD8002B4CC1F7BF1C6767B259CE.七、課程考核對課程目標的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構成，具體考核/評價細則及對課程目標的支撐關系見表3。表3課程考核對課程目標的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細則課程目標123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√444作業(yè)20（1）主要考核學生對各章節(jié)知識點的復習、理解和掌握程度，滿分100分，（2）每次作業(yè)單獨評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?66線上學習10（1）主要由課程音視頻學習、章節(jié)學習次數(shù)等部分組成；（2）各部分均單獨評分，滿分100。（3）以各部分成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?42期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核主要微環(huán)境化學概念、大氣環(huán)境化學、水環(huán)境化學，土壤環(huán)境化學、污染物的生物及生態(tài)效應等內(nèi)容。（3）考試題型為：單項選擇題、判斷題、填空題、簡答題、分析計算題和論述題等?！獭獭?52510合計：100分393922八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)、線上學習和期末考試等方式對學生進行考核評價。考核基本要求：考核總成績由期末試卷成績和過程性考核成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權重60%），試題類型為單項選擇題、判斷題、填空題、簡答題、分析計算題和論述題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應用題、分析題不低于50%，課堂表現(xiàn)、作業(yè)、線上學習等過程性考核成績?yōu)?00分（權重40%），過程性考核和考試試題分值分配應與教學大綱各章節(jié)的學時基本成比例。2.過程性考核成績的標準過程性考核方式重點考核內(nèi)容、評價標準、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標準考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)25積極參與教學活動，踴躍回答問題，準確率大于90%。認真參與教學活動，回答問題準確率大于80%。偶爾