环境化学

Environmental Chemistry

【课程编号】C16082502011

【课程类别】专业选修课程

【总学时数】32

【周学时数】2

【学分数】2

【先修课程】无机化学、有机化学、物理化学

【课程负责人】崔育倩

【适用专业】环境科学、环境工程

一、课程简介

    环境化学是研究有害化学物质在环境介质中的存在、特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。包括绪论、大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、生物体内污染物质的运动过程及毒性、典型污染物在环境各圈层的转归与效应、受污染环境的修复和绿色化学的基本原理与应用等章节。以阐述污染物在大气、水、土壤、岩石、生物各圈层环境介质中迁移转化过程所涉及的污染化学问题及其效应为主线，较全面深入地阐明基本原理、环境化学相关交叉学科的知识。

二、教学目标

    通过教学，使学生掌握环境化学的基本原理和实际应用；系统掌握有害化学物质在地球系统各圈层中的迁移和转化的机制；掌握大气环境化学、水环境化学及土壤环境化学的基本概念和基本知识，为后续课程的学习打下良好的基础，同时具备一定的处理实际环境问题的思路、方法和技术。

三、教学内容、要求和学时分配

（一）第一章 绪论     学时：2

教学内容：环境化学的概念；环境化学的发展历史；环境化学的任务；内容及特点。环境污染；化学污染物；环境效应及其影响因素；环境污染物的迁移转化简介。

教学要求：了解环境化学研究内容、方法和发展动态。识记主要的化学污染物，领会环境效应及其影响因素，掌握环境污染物在环境各圈层的迁移转化的简要过程。

重点、难点：环境效应及其影响因素，环境污染物在环境各圈层的迁移转化的简要过程

实验课、习题课、讨论课等教学形式：以老师采用PPT课件讲授为主，适当提问引导学生讨论。

（二）第二章  大气环境化学         学时：10

教学内容：大气层简介；大气温度层结；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；影响大气污染物迁移的因素。光化学反应过程；大气中重要自由基的来源；氮氧化物、碳氢化合物的转化；光化学烟雾的形成机理及控制对策；硫氧化合物的转化和硫酸烟雾型污染；酸性降水；温室气体和温室效应；臭氧层的形成和耗损。大气颗粒物的粒径分布及特征；大气中PM_2.5的来源及危害，影响；影响大气中PM_2.5含量的因素。

教学要求： 了解大气的层结结构，大气中的主要污染物，大气运动的基本规律。掌握污染物遵循这些规律而发生的迁移过程，重要的大气污染化学问题及其形成机制；重要污染物参与光化学烟雾、硫酸烟雾、酸雨、温室效应、臭氧层耗损等的形成过程和机理。

重点、难点： 重要的大气污染化学问题及其形成机制；重要污染物参与光化学烟雾、硫酸烟雾、酸雨、温室效应、臭氧层耗损等的形成过程和机理。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：以老师讲授结合多媒体演示（PPT课件，动画、录像、图片）为主，适当提问引导学生讨论。

（三）第三章  水环境化学         学时：10

教学内容：天然水的组成；水中污染物的分布；存在形态。溶解性气体的溶解度；碳酸平衡；酸度及碱度。颗粒物与水之间的迁移；吸附等温式；水中颗粒物的聚集；溶解和沉淀平衡；氧化和还原及配合作用的原理。分配作用和标化分配系数；挥发作用的双膜理论和亨利定律；水解作用和水解速率；直接和间接（敏化）光解作用；生物降解作用的机理。

教学要求： 了解天然水的基本性质，了解颗粒物在水环境中聚集和吸附——解吸的基本原理，掌握碳酸平衡、碱度计算。掌握无机污染物在水体中迁移转化过程的基本原理，并运用所学原理计算水体中金属存在形态，确定各类化合物溶解度，以及天然水中各类污染物的PE计算及PE——PH图的制作。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。

重点、难点： 碳酸平衡，碱度计算，水中重要污染物存在形态及分布，污染物在水环境中的迁移转化的基本原理。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：以老师讲授结合多媒体演示（PPT课件，动画、录像、图片）为主，适当提问引导学生讨论。

（四）第四章  土壤环境化学         学时：10

教学内容：土壤的组成；土壤的粒级分组与质地分组和各粒级的理化特性；土壤吸附的性质和土壤胶体的离子交换吸附；土壤酸度、碱度和缓冲性能；土壤的氧化还原性。污染物在土壤—植物体系中的迁移；植物对重金属污染产生耐性的几种机制。重金属在土壤中的迁移转化；土壤中农药的迁移；非离子型农药与土壤有机质的作用；典型农药在土壤中的迁移转化。

教学要求： 了解土壤的组成，掌握土壤的性质，土壤的粒级与质地分组特征；了解污染物在土壤——植物体系中迁移的特点、影响因素及作用机制。掌握土壤的吸附、酸碱和氧化还原特性；掌握重金属在土壤中的迁移转化；农药在土壤中的迁移原理与主要影响因素，以及主要农药在土壤中的转归规律与效应。

重点、难点： 土壤的性质；重金属在土壤中的迁移转化。

实验课、习题课、讨论课等教学形式：以老师讲授结合多媒体演示（PPT课件，动画、录像、图片）为主，适当提问引导学生讨论。

四、教材与学习资源

教材：戴树桂主编《环境化学》第二版，北京：高等教育出版社，2006

参考书：

（1） 《环境化学》，王晓蓉编著，南京大学出版社，1993

（2） 《环境化学》，刘绮主编，化学工业出版社，2004

（3） 《环境化学实验》，董德明、朱利中主编，高等教育出版社，2002

五、考核方式

考查