江苏广播电视大学

环境监测与管理专业

《环境化学》教学大纲

第一部分   大纲说明

    一、课程性质与教学目的

    环境化学是环境监测与管理专业的专业基础课。教学目的是使学生获得环境化学的基础知识、基础理论，培养学生具有分析和处理一般环境污染问题的能力。

    二、说明与相关课程的衔接和联系

    在环境学导论、无机化学、分析化学、有机化学等课程授完的基础上开设,为环境监测、环境管理、大气污染控制工程、水污染控制工程、固体废物处理处置等后置课程服务。

    三、教学基本要求

    学生要掌握生态学的基础知识，如环境的基本概念，自然环境中的能量流动和物质循环。

    掌握环境中大气圈、水圈、土壤圈的主要物质的化学基础知识，明确环境中主要化学污染物的来源、迁移、分布、反应、转化、效应和归宿。

    熟悉掌握温室效应、酸雨的成因、臭氧层破坏的原因及防治方法。

    了解环境中化学污染物的分析方法。

    四、教学媒体的构成与主要内容

1．   教学媒体以文字教材面授为主，辅以看录像 ,上习题课，做实验。

   本课程的文字教材为：

   《环境化学》韩玉华主编 中央广播电视大学出版社      l993年第一版

   主要参考教材：

(1)《环境化学》   何遂源、金云云编著   华东化工学院出版社 1989年第一版

(2)《环境化学》   王晓蓉编著   南京大学出版社   1993年第一版

    2．主要内容：水体污染物、大气污染物、土壤污染物在环境中迁移、转化规律，污染物的各种状态及其对生态环境和人类的影响。

    五、教学内容的重点与难点及教法建议

    1．重点：自然环境中的物质流动和能量流动，天然水系中的酸碱平衡和氧化还原平衡，水体中富营养污染物，水体中需氧性有机污染物，大气中氮氧化物和硫氧化物污染物，光化学烟雾。

    2．难点：天然水系中的氧化还原平衡，光化学和光化学反应，光化学烟雾。

    3．教法建议：按大纲教学时数和大纲要求教学,并授习题课和课堂练习。

    六、教学中需要注意的问题

根据学生具体情况，适当补充有关化学基础知识。

因为后续课程中要详细讨论本书第八、九章内容，所以第八、九两章在本课程中不详细讲述。

    七、课程总学时

    本课程5学分，总学时72，其中实验9学时。

第二部分   大纲正文

绪言

教学内容：

1．人类的环境。

2．环境问题的产生和环境科学的形成。

3．环境化学的以及对象及其在环境科学中的地位

教学要求：

1．   掌握有关环境的概念。

2．   了解环境化学的研究内容、研究方法和发展动向。

3．掌握环境污染的定义、影响因素。

第一章   生态学基础知识

教学内容：

1．生态系统的组成和结构。

2．生态系统的生物生产。

3．生态系统的能量流动。

4．人类的生态环境结构。

5．生态系统的物质循环

6．生态系统平衡。

教学要求：

1．   掌握有关环境的一些基本概念：环境、自然环境、生物圈、区域环境、生境、小环境、内环境、生态学、生态系统。

2．   掌握自然环境中的能量流动和物质循环的过程和特点。

3．了解生物地球化学循环，能够计算恒定状态时某物质在储层中的滞留时间。

4．掌握水的循环及其重大意义。

5．掌握碳在大气、水、岩石中的存在形态，碳在自然环境中的循环，二氧化碳对环境过程的影响，初步了解光合作用对人类生产、生活的意义。

6．掌握氧在大气、水、岩石中的存在形态，掌握呼吸作用的概念，比较好氧呼吸和厌氧呼吸。

7．熟悉氮在大气、水、土壤中的存在形态，理解生物固氮作用、硝化作用、反硝化作用的含义及意义。

8．了解硫、磷在生物圈内存在形态及循环。

第二章   大气环境化学基础

教学内容：

1．大气结构与大气压力随高度的变化。

2．对流层大气的组成。

3．气温垂直递减率和气团的干绝热减温率。

4．大气的能量平衡。

5．大气光化学基础。

6．光化学平衡和光化学动力学。

7．影响光化学反应速率的因素。

8．大气中的光解反应。

教学要求：

1．了解大气层的结构，掌握对流层大气的组成。

2．掌握气温垂直递减率、逆温层及气团的干绝热减温率的概念。

3．   了解大气的能量平衡。

4．   掌握光化学第一、第二定律，熟悉量子效率和量子产率的概念。

5．   熟悉光化学平衡的概念和影响光化学反应速率的因素。

6．   掌握键能与断裂波长之间的关系，掌握重要的光解反应，了解

大气中的离子和自由基。

第三章   大气污染物化学

教学内容：

1．大气污染物的分类。

2．大气中的氮氧化物。

3．光化学烟雾。

4．大气中的CO和CO 2 。

5．大气中的含硫化合物。

6．酸雨。

7．大气中的有机污染物。

8．气溶胶体系。

9．气溶胶的化学组成。

10．气溶胶的去除。

教学要求：

１．掌握大气污染的定义和大气污染物的分类。

２．掌握大气中氮、碳、硫的基本反应及其对人类的危害。

３．掌握光化学烟雾、温室效应、酸雨的概念和形成机理及其危害。

４．了解大气中的有机污染物的来源、转化，熟悉臭氧层的变化及其对策。

５．熟悉气溶胶的概念及大气气溶胶的分类，了解气溶胶的形成、性质、组成、危害及去除。

第四章   水体环境化学基础

教学内容：

1．水体特征和水生生物。

2．天然水中的溶解平衡。

3．天然水中的氧化还原平衡。

4．天然水中的配合平衡。

5．水体中微生物的作用。

教学要求：

1．   了解水体特征及水生生物。

2．   了解气体在水中的溶解，掌握亨利定律，区别氧在水中的溶解度和溶解氧的两个概念。

3．熟悉ＣO 2 在水中的溶解情况及碳酸平衡系统特征，熟悉酸度和碱度的概念。

4．了解水体中氧化还原反应意义及类型，掌握电子活度、E和pE的关系，掌握能斯特方程式及应用，明白E—pH、pE—pH图的意义及其应用。

5．了解水体中常见的配位体和络合物类型，了解络合平衡的有关计算。了解羟基对重金属离子的配合作用。了解单核羟基络合物、多核络合物、金属氢氧化物溶解区域图，了解腐植质的组成、主要成分、化学结构及配合作用。

6。了解天然水体中微生物的作用，掌握天然水中碳、硫、氮的微生物转化反应。

第五章   水体污染物化学

教学内容：

l．水体污染物及其运动过程。

2．酸、碱及其含氰类污染物。

3．水体中重金属污染物。

4．富营养化污染物。

5．水体中需氧性有机污染物。

6．芳烃类有机污染物。

7．海洋水体中石油类污染物。

教学要求：

l．了解水体污染物的类别和来源，水处理的常用方法。

2．了解水体中无机酸、碱、氰化物等污染物的来源、危害和治理方法。

3．   掌握水体中主要重金属污染物汞、镉、铅的来源，在水体中的形态、毒性及冶理方法。

4．   熟悉造成水体富营养化的原因、危害、防止方法，了解氨、氮废水的冶理方法。

5．   熟悉需氧有机污染物的来源及其有关水质需氧污染物 COD、BOD、TOD、

TOC的含义，了解需氧有机污染物的生物化学降解，熟悉菲尔莆斯定律的计算。

6．了解芳烃类有机污染物及海洋水体中石油类污染物来源、性质及降解。

第六章   土壤及土壤污染物化学

教学内容：

1．土壤的化学组成。

2．土壤中的生物。

3．土壤胶体结构及土壤的化学性质。

4．土壤的吸附性能。

5．土壤的污染

6．土壤的自净作用。

教学要求：

l．了解土壤的组成、结构和功能及土壤中污染物的种类和来源。

2．了解土壤的理化性质，熟悉其净化能力和污染概念。

3．   掌握重金属元素及氮、磷在土壤中的迁移转化规律，了解这些污染物对土壤的污染和防治原则。

4．   熟悉化学农药在土壤中的吸附、挥发及微生物降解等作用。

第七章   污染物在生物体内的积累与转化

教学内容：

1．   生物化学的基本知识。

2．   污染物的生物积累。

3．   污染物的代谢转化及其对酶功能的影响。

4．   重金属的生化效应。

5．   氰化物与亚硝酸根的生化效应。

6．   气态污染物的生化效应。

7．   农药的生化效应。

8．   “三致”作用。

教学要求：

1．   了解污染物的生物积累途径和影响因素，掌握生物积累倍数的概念。

2．   了解污染物的生物代谢和酶的概念、作用。

3．   了解常见污染物的生化效应。

第八章   污染物的治理方法

（不讲）

第九章   环境标准与环境监测

（不讲）

教学进度时间分配