环境化学大纲.doc

二、课程教学基本内容及要求第一部分 绪论 Part 1 Introduction （一）基本内容 环境化学在环境科学中和解决环境问题上的地位和作用，它的任务、内容、特点和发展方向；以及主要的环境污染物等。第1节 环境化学的形成 0.1 The formation of environmental chemistry 本节主要讲述环境污染；世界上重大的环境污染事故；人类对环境问题认识的历程；我国环境污染防治与发达国家的差距、面临的挑战、环境保护的目标和急需解决的重大科学问题。0.1.1. Environmental Problems0.1.2. The development of environmental chemistry第2节环境化学研究对象及特点 0.2 The study objects and characteristics of environmental chemistry本节主要讲述环境化学课程的任务、内容、学科体系、特点和发展方向。 0. 2.1 The study objects of Environmental chemistry 0. 2. 2 The main contents of Environmental chemistry 0. 2.3 The characteristics and methods of Environmental chemistry 0. 2.4 The roles and functions of Environmental chemistry第三节 环境化学的发展方向 0.3 The future development of environmental chemistry 介绍环境分析化学，大气、土壤、水污染化学，污染生态化学以及污染控制化学方面的主要研究任务和进展。 Including the development trend of Environmental chemistry of analysis, Environmental chemistry of pollutants, Ecological chemistry of pollutants and Pollution control Chemistry.（二）基本要求 要求同学们了解现代环境问题的认识发展以及环境化学的任务，明确环境化学课程学习的目的。（三）教学重点及难点1.重点： 环境问题及我国目前主要的环境问题，环境化学的研究对象环境污染物2.难点：环境问题及环境化学的发展方向。第二部分：大气环境化学AtmosphericEnvironmental Chemistry （一）基本内容：本章主要介绍大气结构，大气中的主要污染物及其迁移，光化学反应基础，重要的大气污染化学问题部分及其形成机制。第一章大气污染物的迁移过程 Chap 1 The transport of pollutants in the atmosphere第一节大气圈和大气化学 1.1 Atmospheric structures and atmospheric chemistry本节要点：大气层的结构、对流层的特点、平流层的特点，气温垂直递减率和逆温、气团及其干绝热减温率、气团的稳定性等。大气组分的源、大气组分的汇、气体循环、大气组成的分类等。 Including atmospheric compositions and stratification, atmospheric lapse rate, inversion layer,dry adiabatic lapse rate, atmosphere stability and diffusion. Main sources and sinks of air composition and air recycle.第二节大气中污染物的迁移 1.2 The transport of pollutants in the atmosphere 主要讲述大气污染物来源、大气污染物的汇、大气污染物、影响污染物在大气中运动的一些因素、大气污染效应等。 Mainly about air pollution, sources and sinks of air pollutants, characteristics of atmospheric chemistry, and harmful effects of air pollution. Influential factors of pollutants transport in the atmosphere.第二章大气污染物的光化学过程 Chap 2 The Photochemical processes of atmospheric pollutants; 第一节大气光化学反应基础：2.1 Basic knowledge of photochemical reactions of atmos phere 光化学反应基础、清洁大气中重要的光化学反应以及大气中重要的自由基如氢氧自由基、 HO2-的主要来源、烃基、烃类含氧基、 过氧基等。 2.1.1 Basic knowledge of photochemical reaction 2.1.2 Main types of photochemical processes 2.1.3 Photolysis of main pollutants in atmosphere 2.1.4 Sources of free radicals in atmosphere 第二节 氮氧化物的转化：2.2 Transformation of nitrogen oxide compounds;NO的化学反应、 NO2的化学反应、硝酸和亚硝酸等。 2.2.1Main sources and sinks of nitrogen oxides 2.2.2 Photochemical transformation of NOx 2.2.3 Transformation of NOx in gas phase 2.2.4 Transformation of Nox in liquid phase (self study part)第三节 碳氢化合物的转化： 2.3 Transformation of Hydrocarbons (HC)包括碳氢化合物和碳氧化物的转化 2.3.1 Main sources and sinks of hydrocarbons 2.3.2oxidation of alkanes 2.3.3 oxidation of cyclic hydrocarbon (self learning part) 2.3.4 oxidation of aromatic hydrocarbon(self learning part)第四节 光化学烟雾： 2.4 Photochemical smog; 光化学烟雾的特征、形成机理和控制对策 2.4.1Chemical characteristics of photochemical smog 2.4.2 Formation mechanism of photochemical smog 2.4.3 Control strategy for photochemical smog第五节 二氧化硫的转化： 2.5 Transformation of sulfuric oxides and sulfuric acid smog二氧化硫的气相氧化、液相氧化、在颗粒物表面上的氧化等。 2.5.1 Main sources and sink of sulphuret 2.5.2 Oxidation of sulfur dioxide in gas phase 2.5.3 Oxidation of sulfur dioxide in liquid phase 2.5.4 Oxidation of SO2 on the surface of particles（self learning part） 2.5.5 sulphuric acid smog第六节 臭氧的形成及耗竭： 2.6 Ozone depletion; 平流层臭氧、平流层臭氧的形成与损耗、南极臭氧洞形成的机制 2.6.1 Stratospheric Chemistry Ozone 2.6.2 Catalytic Decomposition of Ozone 2.6.3 Ozone hole in Antarctic pole 2.6.4 Effects of ozone decrease 2.6.5 Effect of Montreal Protocol第七节 温室气体和温室效应 2.7 Greenhouse gases and greenhouse effects太阳辐射、大气成分对太阳辐射的吸收、地球与大气的能量平衡、主要温室气体等。2.7.1 Radiation balance of the earth surface2.7.2 Greenhouse effects2.7.3 greenhouse gases 2.7.4 Harmful effects of global warming2.7.5 Kyoto Protocol第三章酸沉降化学 Chap 3 Acid deposition 本节要点：酸雨、酸雨研究概况、我国酸雨概况、降水的化学组成和性质、酸雨的形成、酸雨的危害、酸雨研究及污染控制中有关问题等。第一节 降水中酸性物质的形成：3.1 Background pH and chemical constitutions of precipitation氮氧化物、二氧化硫的液相转化、碳氢化合物转化为有机酸3.1.1pH of precipitation from clean air3.1.2Background pH value of precipitation3.1.3Chemical constituents of precipitation 第二节 酸沉降化学：3.2 Acid deposition chemistry包括酸雨的研究概况、研究进展、降水的酸化过程以及酸雨的危害3.2.1General situation of acid rain study3.2.2Formation of acidic components 3.2.3Formation of acid rain 3.2.4Factors affect the formation of acid rain3.2.5chemical constitution of acid rain3.2.6Harmful effects of acid rain第四章气溶胶化学Chap 4 Aerosol Chemistry 本节要点：气溶胶的定义、分类、源、汇、粒径分布、气溶胶粒子的化学组成、气溶胶的危害、气溶胶污染4.1Basic conception of aerosol4.2Sources and sinks of aerosol4.3Particle size distribution of aerosol4.4Chemical composition of aerosol 4.5Harmful effects of aerosol4.6Study trend of aerosol(二)基本要求1.掌握大气的层结构、大气的组成，大气中的主要污染物及其危害，了解大气运动的基本规律。2.掌握污染物遵循这些规律而发生的迁移过程，特别是重要污染物参与光化学烟雾和硫酸型烟雾的形成过程和机理。3.了解酸雨、温室效应以及臭氧层破坏等全球性环境问题。（三）教学重点及难点1.重点：氮氧化物、碳氢化物、二氧化硫等其他物质的光化学转化；气溶胶的概念、源和汇、粒径分布、化学组成和危害；酸性物质的形成、酸雨的形成及其影响因素、酸雨的化学组成及其危害。2.难点：光化学反应，酸性降水的形成过程，气溶胶的研究动向第三部分：水环境化学 Part 3 Aquatic Chemistry 水污染化学是环境化学的重要组成部分，它研究化学污染物质在天然水体中的存在形态、反应机制、迁移转化、归趋的规律与化学行为及其对生态环境的影响。本章主要介绍天然水的基本特征，水中重要污染物的存在形态及分布，污染物在水环境中的迁移转化基本原理。 （一）基本内容第五章：天然水环境及水体污染 Chap 5 The environment of natural water and water pollution第一节 天然水概况及基本特征 5.1 The fundamental knowledge and properties of nature water 本节要点：水资源和利用、地球上的水分布、水循环、天然水的组成等，水的酸度、碱度等基本性质5.1.1 character and distribution of natural Waters 5.1.2 Constitution of Natural Waters 5.1.3 Basic properties of Natural Waters 第二节水体污染 5.2water pollution 本节要点：水体污染与自净、水体中的主要污染物、污染物在水体中的迁移转化和水污染对人体健康的影响等 5.2.1water pollution and self purification 5.2.2 Speciation and distribution of water pollutants 5.2.3 Transport of pollutants in water 5.2.4 Harmful effects of water pollutants on human 第六章水体中重金属的迁移转化 Chap 6 the transport and transformation of heavy metal in water, 本节要点：重金属污染的特点、迁移方式、吸附作用、氧化还原作用、沉淀作用、配合作用、生物效应、存在形态等第一节 水中颗粒物的聚积（吸附作用） 6.1 Adsorption of Particles in Water Environment6.1.1 Transport Between Particles and Water 6.1.2 Aggregation of Particles in Water6.1.3 Effects of adsorption and aggregation on pollutants 第二节 溶解沉淀作用 6.2 Precipitation and Dissolution of heavy metal in water6.2.1Solubility of some matters6.2.2influential factors on solubility6.2.3process of sedimentation第三节 氧化还原作用 6.3 Oxidation and Reduction of heavy metal in water6.3.1 Electron activity and pE 6.3.2 pE-pH diagrams in natural water6.3.3 Redox transformation of pollutants in water6.3.4 Redox effects on transport and transformation of heavy metal第四节 配合作用 6.4 Complexation of heavy metal in water6.4.1 Stability of complex in solution 6.4.2 Heavy metals complex by inorganic ligand6.4.3 Heavy metals complex by organic ligands 6.4.4 Influential factors on complex equilibrium第七章有机污染物的水环境化学 Chap 7 The transport and transformation of organic pollutants in water本节要点：有机物污染指标、分配作用、化学降解、光解、生物降解、挥发、生物富集、耗氧有机物分解和溶解氧平衡等 第一节 水中有机污染的分解 7.1 Degradation of organic pollutants in water. 7.1.1 Chemical degradation 7.1.2 Photochemical degradation 7.1.3 Biochemical degradation 第二节 水中有机污染的分配、挥发和生物富集作用 7.2 Partition, volatilization and sorption of organic pollutants； 7.2.1 partition: partition theory, standard partition coefficient, 7.2.2 Volatilization:Herny Law, Two film theory 7.2.3 Bioaccumulation（二）基本要求1.要求了解天然水的基本性质。2. 掌握无机污染物在水体中进行沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉降等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。3.了解颗粒物在水环境中聚集和吸附-解吸的基本原理。4. 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、水解、光解和生物降解和溶解氧平衡等。（三）教学重点及难点1.重点：水体中重金属的沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、吸附-解吸、絮凝-沉降等迁移转化过程的基本原理，有机污染物在水体中的迁移转化过程和分配系数、挥发、水解、光解和生物降解和溶解氧平衡。2.难点：运用所学原理对水体中金属存在形态计算、各类化合物溶解度的确定。第四部分：土壤环境化学 Part 4 Soil environmental chemistry， 本章主要介绍土壤的组成与性质、土壤污染源、主要污染物、主要重金属污染物和农药在土壤上的污染以及迁移转化规律和机制。（一）基本内容第八章土壤环境化学研究的历史和特点 chap 8 The history and characteristics of soil environmental chemistry本节要点：土壤环境化学的研究历史、研究热点和研究现状等The development of soil chemistry and Hotspot in soil chemistry第九章土壤组成及其基本性质*Chap 9 Soil basic constitution and physicochemical properties 本节要点：土壤矿物质、土壤有机质、土壤溶液、土壤空气等，土壤的物理性质、胶体性质、配合和螯合作用、氧化还原性质、酸碱性、生物学性质以及土壤的自净作用等。第一节 土壤的基本组成 9.1 soil composition 第二节 土壤的基本性质 9.2 Basic soil characteristics第十章污染物在土壤植物体系的迁移转化Chap 10 Transport and transformation of pollutants in soilplant system 本节要点：土壤污染源、主要污染物，氮、磷和硫的污染及其迁移转化，土壤的重金属污染及其迁移转化，土壤的农药污染及其迁移转化，土壤中温室气体的释放、吸收及传输等。第一节 土壤氮、磷、硫转化和污染 10.1 Nitrogen，phosphorus and sulfur transformation and pollution in soil 10.1.1 Transformation of nitrogen 10.1.2 Transformation of phosphor