高等职业专业技术教育环境监测与评价专业.doc

高等职业技术教育环境类专业环境化学课程 教学大纲执笔人 潘丽燕 日期 2009-09-19一、课程的地位、作用与任务：本课程是高职高专环境类专业学生的专业必修课程。它是运用化学科学的理论和方法，探索、认识环境问题的本质，是研究有害化学物质在环境介质中的存在形态、化学行为和生物效应，及其控制的化学原理和方法的科学。其对掌握环境污染来源、消除和控制污染，确定环境保护决策提供科学依据等方面都起着重要作用。通过本课程学习，使学生了解环境化学在环境科学中和解决环境问题上的作用，及其研究的内容、特点和发展动向。使学生掌握主要环境污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程，具备一定的处理实际环境问题的思路、方法和技术，为今后从事环境教育和环境保护工作打下基础。 通过环境化学课程实验的学习，掌握研究环境化学问题的基本方法和手段，提高实验数据科学分析能力和实验操作技能，使学生具备一定的处理实际环境问题的思路、方法和技术。二、教学内容与教学要求 第一章绪论1、教学内容与教学要求 掌握环境污染、环境污染物、污染物的迁移转化等基本概念，理解环境化学与环境科学的关系，了解环境化学的任务及研究内容。 2、能力培养要求通过本章学习，使学生初步了解环境化学的研究特点和任务，理解环境化学在环境科学中的地位与作用。第二章 大气环境化学1、 教学内容与教学要求了解大气的组成与结构；掌握大气污染物迁移扩散规律及其影响因素。理解大气中重要自由基的来源，以及重要污染物（氮氧化物、碳氢化合物、硫氧化物）在大气中的光化学转化原理，掌握酸性降水、温室效应、臭氧层破坏、室内空气污染等大气环境问题的产生与危害及其防治措施，学习了解环境空气质量标准的制定目的主要内容。2、能力培养要求通过本章学习，使学生具有分析大气中重要污染物的知识和能力，能够初步掌控各污染物的迁移转化规律，分析各种重要污染物在大气中的光化学转化过程，以及各种大气环境问题的产生机理，初步具有检测大气中重要污染物的实践能力。第三章 水环境化学1、教学内容与教学要求了解天然水的基本性质及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。了解天然水中的各类污染物的pE计算及pEpH图的制作原理。掌握水体中重金属、有机物等水污染的来源、危害及其迁移转化的基本原理；掌握水体富营养化的来源、防治与水污染的防治对策、控制措施。2、能力培养要求通过本章学习，使学生具有分析水体中无机、有机与重金属污染物迁移转化过程的知识与能力，并能初步掌握污染物的检测原理和方法，为以后实践与工作打下良好的基础。第四章 土壤环境化学1、教学内容与教学要求了解土壤的组成与主要理化性质，土壤环境污染的主要发生途径，理解重金属在土壤环境中的迁移、积累以及化学农药以及酚、氟等污染物在土壤环境中降解途径和持留，相关环境条件变化对污染物在土壤中迁移转化的影响；掌握土壤的吸附、酸碱和氧化还原特性，了解主要农药、重金属在土壤中的迁移原理与主要影响因素、生物效应。掌握造成土壤污染的主要原因、危害及防治措施。2、能力培养要求通过本章学习，使学生明确土壤环境污染的特点与性质，初步具有分析重金属、化学农业等土壤污染物的迁移转化过程的能力，具备简单的污染物测定实践能力，能够简要提出防治土壤环境污染的措施。第五章 污染物在生物体内的迁移转化1、教学内容与教学要求了解生物污染和生物污染的主要途径，掌握污染物质在动物和植物体内的分布，以及污染物质的生物富集、放大和积累和毒物的联合作用；理解微生物与生物酶的基础知识，及其对有机污染物和重金属的降解转化作用，了解有毒有机污染物质、重金属对人体健康的影响。 2、能力培养要求通过本章学习，使学生初步具有污染物在生物体内迁移转化的知识，具有分析污染物在生物体内分布、富集、放大和积累以及微生物对污染物的降解转化的知识和能力，为环境微生物学的学习与实践打下良好的基础。第六章 典型污染物的特性及其在环境各圈层中的迁移转化1、教学内容与教学要求掌握重金属类污染物如汞、铅、砷等的来源、特性和应用及其迁移转化规律，理解有机卤代物、多环芳烃、表面活性剂和亚硝胺在环境中的迁移转化规律。2、能力培养要求通过本章学习，使学生具有分析金属类污染物和有机污染物在环境中迁移转化的知识和能力，能够初步掌握各类污染物质的应用。第七章 环境化学研究方法与实验1、教学内容与教学要求掌握环境化学的实验室模拟方法、化学分析和仪器分析研究方法以及环境化学的图示研究方法，实践环境化学的大气污染实验、水污染和测定实验、土壤污染相关实验，具体实验如下表：序号实验内容 学时 实验准备实验室使用教育与注意事项4实验一 硫酸盐化速率的测定（碱片-重量法）6实验二 天然水的净化4实验三 污水简易处理趣味实验4实验四 硬水的软化实验4实验五 生物样品中氟的测定4实验六环境空气中悬浮颗粒物浓度的测定重量法4实验七废水中悬浮固体的测定4实验总结实验报告评测和小测4机动 2总计 402、能力培养要求通过本章学习，使学生具备简单的环境化学实验的实践和分析能力，具有能够完成环境化学相关实验操作的能力，为以后环境监测工作的开展打下良好的实践基础。三、学时分配建议学时分配建议表序号主要内容学时分配讲课实践小计1绪论 42大气环境化学 93水环境化学 124土壤环境化学 65污染物在生物体内的迁移转化66典型污染物的特性及其在环境各圈层中的迁移转化37环境化学研究方法与实验40408课后辅导及习题讲解1010机动2合计405090四、说明1、本教学大纲适用于招收高中毕业生、学制为三年的高职环境监测与评价专业，完成课程的最少时数为90课时。2、本课程与其他课程的衔接与分工本课程为专业基础课程，为环境类的其他专业课学习打下良好的专业知识基础与理念，相衔接的课程如普通化学与实验、分析化学、环境监测等。3、各教学单元的重点、难点第一章重点：环境化学的概念、研究任务及其与环境科学的关系；污染物的迁移与转化的概念，环境自净的概念与分类。难点：污染物的迁移与转化的概念，环境自净的概念与分类。第二章重点：大气温度层结；影响大气污染物迁移的因素；大气中污染物的光化学反应原理，碳氢化合物、氮氧化物在大气中的转化，空气中自由基的来源，光化学烟雾的形成；大气环境问题的产生机理；环境空气质量标准的主要内容。难点：辐射逆温的生长消失过程；空气中自由基的来源，光化学烟雾的产生机理；。第三章重点：水的特性，天然水的环境效应与天然水体中的化学平衡；水体自净与水环境容量及计算；重金属污染物在水体中的迁移转化途径与机理；水体中的氧平衡原理及有机污染物在水体中的迁移转化；水体富营养化判别标准与水体富营养化过程。难点：天然水体中的碳酸平衡、酸碱平衡和氧化还原平衡原理；不同价态重金属离子对水体污染的不同毒性原理；水体中的氧平衡原理；水体富营养化判别标准与水体富营养化过程。第四章重点：土壤的组成及各成分的作用，土壤的性质；土壤环境背景值概念，土壤环境污染的主要发生途径；土壤环境中重金属的迁移转化影响因素与一般规律及其相应防治措施；化学农药在土壤中的迁移转化与防治；酚、氟等物质在土壤中的迁移转化规律。难点：土壤的性质；土壤环境中汞、镉、铅等重金属的迁移转化及其防治；化学农药在土壤中的降解。第五章重点：生物污染的概念及内涵，植物、动物受污染的主要途径；污染物在动植物体内的分布；污染物的生物富集、放大和积累的概念与内涵；微生物对有机污染物的降解机理以及对重金属元素的转化作用；污染物对人体健康危害的毒性解析。难点：动物受污染的主要途径；污染物的生物富集、放大和积累的概念与内涵；微生物对有机污染物的降解机理以及对重金属元素的转化作用；污染物对人体健康危害的毒性解析。第六章重点：汞、铅、砷等重金属污染物的来源分布及其转化迁移规律；有机卤代物、多环芳烃、表面活性剂等有机污染物的性质、来源与在环境中的迁移转化过程。难点：汞、铅、砷等重金属污染物的转化迁移规律；有机卤代物、多环芳烃、表面活性剂等有机污染物的性质与在环境中的迁移转化过程。第七章重点：各环境化学实验的原理、方法、操作过程及其实验后的数据处理。难点：实验原理与数据处理。4、本课程的作业要求第一章1）、什么是环境化学？环境化学有哪些分支学科？ 2）、环境化学与基础化学的区别和联系是什么？ 3）、影响污染物在各环境要素圈中迁移过程的主要因素有哪些？ 第二章1）、描述大气层的结构，并指出通常大气污染主要发生在哪一层面，为什么？ 2）、简述逆温现象对大气污染物迁移的影响？ 3）、影响大气中污染物迁移的主要因素有哪些？ 4）、什么是光化学反应？简述光化学反应的过程。5）、简述大气中的重要自由基，他们的来源是什么？6）、说明光化学烟雾的特征，描述其基本反应过程。7）、伦敦烟雾和洛汕玑烟雾有和区别？8）、室内空气污染物主要有哪些，可采取哪些防治措施？第三章1）、简述天然水体中溶质的来源。 2）、什么是天然水的酸度和碱度？它们主要由哪些物质组成？ 3）、向天然水水样中加入少量的下列物质时，其碱度如何变化：HCl,NaOH,NaHCO3, Na2CO3,CO2,AlCl3,Na2SO4 4）、一个PH值为7.00，碱度为2.0010-3mol/L的水,请计算H2CO3、HCO3-、CO32-、OH-的浓度各是多少/5）、已知水样A的PH为7.5，碱度为6.38mmol/L,水样B的PH为9.9，碱度为0.80mmol/L,现将其等体积混合,问混合后的PH是多少?6）、为什么水环境容量是社会效益参数的函数?7）、名词解释：水环境容量、分配系数、生物浓缩因子、直接光解、间接光解8）、什么是赤潮？发生赤潮的基本条件是什么？第四章1）、土壤有哪些主要成分？有哪些主要性质？ 2）、土壤的净化作用对土壤的环境容量有什么影响？ 3）、土壤环境污染的主要途径是什么？ 4）、影响镉在土壤中迁移转化的主要因素是什么，为什么？5）、土壤中可溶性铅含量与土壤中的Eh及PH有何关系？6）、化学农药在土壤中的迁移转化途径有哪些？7）、石灰降低土壤中活性氟的原理是什么？第五章1）、名词解释：生物浓缩倍数、生物积累、生物放大、生物富集、生物蓄积、辅酶、底物、致突变作用、三致作用 2）、剂量-效应曲线中LD50的含义是什么？ 3）、什么是毒物的联合作用，包括哪些？ 4）、为什么二价汞和CH3Hg+在人体内能长期滞留？5）、简述脂肪和油类的微生物降解过程？6）、酶的哪两个特征既决定酶的功能又易为有毒物质改变？7）、有毒物质作用于DNA会有什么后果？第六章1）、为什么汞在环境中能以零价存在？ 2）、为什么有机汞毒性通常大于无