《环境化学》课程理论教学大纲
课程中文名称:环境化学 课程编码:0620018
课程英文名称:Environmental Chemistry 课程类型:基础必修课程 适用年级:二年级
适用专业:环境监测与治理技术 总学时:54学时
先修课程:无机及分析化学及实验、有机化学及实验
后续课程:环境监测、大气污染控制技术、环境影响评价、水污染控制技术等 编写人:刘伟
审定人:王一英、李保华、黄蕾、李春娥
一、课程简介
(一)课程性质与任务
环境化学是以化学物质引起的环境问题为研究对象,以解决化学物质引起的环境问题为目标,是环境保护工作者必备的重要基础知识,也是环境监测专业学生的专业基础必修课。本课程的基本内容是以化学原理为主线,简明阐述环境化学的有关基本概念、基本原理及其在环境污染与控制中的应用。其主要任务是:研究环境的化学组成,建立环境化学物质的分析方法;掌握环境的化学性质,从环境化学的角度揭示环境形成和发展规律,预测环境的未来;研究和掌握环境化学物质在环境中的形态、分布、迁移和转化规律;查清环境污染物的来源;研究污染物的控制和治理的原理及方法;研究环境化学物质对生态系统及人类的作用和影响。
(二)课程教学目的和要求
本课程具有理论性和实践性较强的特点,课程内容丰富多样。教学中要求以讲授为主,辅以课堂讨论、演示和课下辅导等多种形式的教学手段。
本课程应达到的基本要求是:
1、掌握环境化学的基本概念及基础理论知识。 2、了解化学污染物对环境产生的影响及其危害。
3、掌握化学污染物的种类及在环境中的形态、分布、迁移和转化的特点和规律。 4、熟悉目前全球面临的重大环境问题。
5、了解治理和控制环境污染物的原理及方法。
6、掌握与化学污染物在环境中迁移转化相关的计算。 (三)课程教学内容 1、绪论
2、大气环境化学 3、水环境化学 4、土壤环境化学
5、污染物在生物体内的迁移转化
6、典型污染物在环境各圈层中的转归与效应 7、有害废物及放射性固体废物
二、课程教学总体安排
(一)学时分配建议表
学时分配建议表
序号 1 2 3 4 5 6 7 内容概要 教学环节 习题课 实验 绪论 大气环境化学 水环境化学 土壤环境化学 污染物在生物体内的迁移转化 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应 有害废物及放射性固体废物 总计 (二)教材及教学参考书 1、推荐教材
袁加程主编.环境化学.化学工业出版社,2010.4. 2、教学参考书
[1]陈英旭主编.环境学.中国环境科学出版社,2001.11.
[2]刘天齐、黄小林主编.环境保护(第二版).化学工业出版社,2001.1. [3]张瑾、戴猷元编.环境化学导论.化学工业出版社,2008.3.
[4]王红云、赵连俊主编.环境化学(第二版).化学工业出版社,2010.2. [5]刘兆荣等编.环境化学教程.化学工业出版社,2004.1. [6]汪群慧主编.环境化学.哈尔滨工业大学出版社,2008.1. (三)课程考核方式
1、考核方式:闭卷考试或开卷考试。
2、成绩构成:课程考核成绩=平时成绩(30%)+卷面成绩(70%)。
讲课 2 11 13 10 10 4 4 54 设计 三、课程教学内容及基本要求
(一)绪论(2学时) 1、教学目的
掌握环境化学的概念,掌握化学污染物的种类和化学污染物迁移转化的过程;了解环境化学的发展历史、任务;熟悉环境化学的内容、特点及研究方法;理解环境污染的概念及其分类。
2、教学重点与难点 (1)教学重点
① 环境化学的概念及其研究对象。 ② 化学污染物的来源及其分类。
③ 化学污染物迁移转化的过程、原理及其机制。 (2)教学难点
化学污染物进入环境后发生迁移转化的过程和影响污染物迁移转化的条件因素。 3、教学方法
采用多媒体教学方式,以课堂讲授为主,课堂讨论、展示、课下辅导等为辅的教学方法。 加强互动教学,学生对课程的某一学术问题通过检索资料、撰写论文来提高自学能力和实践能力,通过上台演讲来锻炼表达能力。
4、教学内容 (1)环境化学 (2)环境污染物
(二)大气环境化学(11学时) 1、教学目的
了解大气的组成、结构,了解大气污染物对环境的影响及其危害,了解全球较为突出的几个大气环境问题和环境空气质量标准;理解大气温度层结的概念及其表述方式和大气稳定度的含义,理解大气污染物浓度的表示法;掌握影响大气污染物迁移的因素,掌握大气污染及大气污染物的概念和分类,掌握污染物在大气中发生的化学转化。
2、教学重点与难点 (1)教学重点
① 气温垂直递减率的含义及数学表达方式。
② 辐射逆温发生的条件、种类及发生和消失的过程。
③ 风、大气湍流及天气形势和地形地貌对大气污染物迁移的影响机制。 ④ 大气污染及大气污染物的含义及其分类。 (2)教学难点
污染物在大气中发生的光化学反应。 3、教学方法
采用多媒体教学方式,以课堂讲授为主,课堂讨论、展示、课下辅导等为辅的教学方法。 加强互动教学,学生对课程的某一学术问题通过检索资料、撰写论文来提高自学能力和实践能力,通过上台演讲来锻炼表达能力。
4、教学内容
(1)大气环境化学基础知识 (2)大气污染及其影响和危害 (3)大气中污染物的转化 (4)几个突出的大气环境问题 (5)环境空气质量标准
(三)水环境化学(13学时) 1、教学目的
了解天然水的基本特性,了解各类水质模型的基本原理和应用范围;熟悉水体污染及水体污染源;理解水体的自净作用与水环境容量;掌握天然水体中的化学平衡原理及其计算,掌握颗粒物在水环境中吸附和聚集的基本原理及其计算,掌握无机污染物在水体中沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用等基本原理及其计算,掌握有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算方法。
2、教学重点与难点 (1)教学重点
① 气态物质(氧、二氧化碳)在水中的溶解平衡及其溶解度的计算方法。
② 封闭、开放体系中碳酸平衡的反应方程式书写和不同条件下各形态碳酸含量计算。 ③ 天然水中碱度和酸度的含量计算。
④ 水环境中颗粒物吸附等温式的类型及其计算方式。 ⑤ 水环境中颗粒物聚集理论的原理。
⑥ 无机污染物在水体中沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用等基本原理,运用原理计算水体中金属的存在形态,确定各类化合物的溶解度,以及天然水中各类污染物的pE计算及pE-pH图的制作。
⑦ 有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、挥发速率、水解速率、光解速率和生物降解速率的计算方法。
(2)教学难点
① 气态物质在水中的溶解度计算、封闭、开放体系中碳酸平衡的计算和天然水中碱度和酸度的计算。
② 沉淀-溶解平衡中不同种类化合物含量的计算。 ③ 氧化-还原平衡天然水中pE-pH之间的关系。