《环境化学及实验》课程教学大纲

1、环境化学及实验Environmental Chemistry and Experiment 一、课程基本情况课程类别：学科基础课课程学分：4学分课程总学时：64学时，其中讲课：48学时，实验（含上机）：16学时，课外 学时课程性质：必修开课学期：第3学期先修课程： 大学化学、环境科学概论适用专业： 环境科学教 材：王晓蓉，环境化学，南京大学出版社，2001。开课单位：环境科学与工程学院环境科学系二、课程性质、教学目标和任务环境污染是当前全球性的严重问题之一，环境化学是运用化学科学的理论和方法，去探索认识由化学物质进入环境后引发的环境问题，并为之提供科学解决办法的过程中发展起来的一门新兴学科。环

2、境化学是化学学科的一个重要分支，也是环境科学的核心组成部分。本课程是环境科学专业的学科基础课。课程内容主要包括水环境化学、土壤环境化学、污染物在生物体内的转运过程及其生物毒性等章节。通过本课程的教学使学生明确环境化学的研究对象，研究内容及研究方法。重点掌握化学污染物在水和土壤环境中的分布、存在形态、迁移、转化和积累的主要化学原理和化学防治的基本原理，了解化学物质的生物效应和生态效应。从而使学生从化学的角度去认识环境污染的发生和发展，学会应用化学理论和方法来分析和解决环境问题。三、教学内容和要求第1章 绪论（4学时）（1）了解化学与人类社会及环境污染的关系；（2）了解环境化学的发展历程；（3）理

3、解环境化学的概念和分支学科； （4）掌握环境化学研究对象、研究内容及研究方法；（5）掌握生物地球化学循环；重点：环境化学的研究对象、研究方法难点：主要元素的生物地球化学循环与重要环境问题的关系第2章 天然水的组成和性质（4学时）（1）了解天然水的形成过程；（2）了解天然水的分类方法；（3）理解天然水的缓冲能力； （4）理解天然水的硬度；（5）掌握天然水的组成：离子组成、溶解气体、水生生物等；（6）掌握天然水中的碳酸平衡和酸度碱度的概念；（7）掌握天然水中酸度碱度的概念；重点：天然水的组成及碳酸平衡难点：天然水的碳酸平衡及对酸度碱度的影响第3章 水环境中的溶解和沉淀作用（4学时）（1）了解难溶盐

4、溶度积与溶解度；（2）了解溶解与沉淀作用在水环境中的意义；（3）理解溶解和沉淀的动力学过程； （4）理解天然水中金属硫化物溶解度；（5）掌握天然水中金属氢氧化物溶解度；（6）掌握天然水中金属碳酸盐溶解度；（7）掌握天然水中不同固相的稳定性；重点：金属氢氧化物与碳酸盐溶解度的计算；难点：碳酸平衡对金属碳酸盐溶解度的影响；第4章 水环境中的配合作用（4学时）（1）了解配位化学基础知识；（2）了解配合作用在水环境中的意义；（3）理解氯离子对金属离子的配合作用； （4）理解NTA对金属离子的配合作用；（5）掌握羟基对金属离子的配合作用；（6）掌握天然水中的腐殖质对金属离子的配合作用；（7）掌握有机配体

5、对重金属迁移的影响；重点：羟基、腐殖质对重金属离子的配合作用；难点：配位体种类、浓度对重金属系统的影响；第5章 天然水中的氧化还原平衡（4学时）（1）了解氧化还原反应基础知识；（2）了解无机砷、无机硫的氧化还原转化；（3）理解重金属的氧化还原转化； （4）理解各种天然水的pE；（5）掌握pE的概念及计算；（6）掌握pE-pH图的绘制；（7）掌握天然水中无机氮的氧化还原转化；重点：pE，pE-pH图，元素的氧化还原转化；难点：pE-pH图的形式与绘制；第6章 水环境中的固液界面的作用（4学时）（1）了解胶体化学基础知识；（2）了解沉积物在水环境研究中的作用；（3）理解天然水中主要胶体物质； （4

6、）理解天然水中各相间的相互作用；（5）掌握胶体颗粒的性质；（6）掌握胶体双电层模型、胶体的聚集；（7）掌握颗粒物在水环境中的吸附；重点：胶体的聚集及吸附；难点：双电层模型、吸附模型；第7章 有机毒物的环境行为和归趋模式（6学时）（1）了解主要的有机有毒物质的种类、来源、性质；（2）了解模式、模型在环境化学研究中的作用；（3）理解POPs、EDCs的概念、环境效应； （4）理解挥发速率确定方法；（5）掌握有机物的分配理论；（6）掌握有机物的水解、光解和生物降解基本规律；（7）掌握归趋模式的建立方法和应用；重点：有机有毒化学物质的主要环境行为，归趋模式；难点：分配理论，归趋模式建立；第8章 土壤的

7、物理化学性质（4学时）（1）了解土壤与土壤圈；（2）了解土壤的形成过程、土壤分类；（3）理解土壤的组成； （4）理解土壤的分层与土壤质地；（5）掌握土壤的表面性质；（6）掌握土壤的酸碱度；（7）掌握土壤的氧化还原作用；重点：土壤的组成与性质难点：土壤的矿物组成及土壤表面性质；第9章 重金属在土壤中的迁移转化（3学时）（1）了解土壤重金属污染；（2）理解土壤环境容量； （3）理解土壤中重金属的形态；（4）掌握土壤植物体系中重金属的归趋；重点：土壤植物体系中重金属的归趋；难点：土壤中重金属形态的分类与效应；第10章 氮磷钾肥料在土壤环境中的迁移转化（3学时）（1）了解化学肥料在农业及环境中的作用和

8、效应；（2）理解氮磷钾在土壤中形态； （3）理解氮磷钾肥料污染预测；（4）理解氮磷钾在土壤中的迁移转化；重点：氮磷钾在土壤中的迁移转化；难点：氮磷钾在土壤中的形态与迁移转化间的关系；第11章 农药在土壤环境中的迁移转化（3学时）（1）了解农业生产中常见的农药；（2）了解农药在土壤中残留形态；（3）理解土壤中农药的扩散和迁移； （4）理解土壤中农药的挥发作用；（5）掌握土壤组分对农药的吸附作用；（6）掌握土壤中农药的转化；重点：农药在土壤中的迁移转化；难点：土壤有机质、土壤水分、土壤矿物质对不同性质农药的吸附理论第12章 物质形态及生物有效性（2学时）（1）了解金属形态研究的重要性；（2）了解形

9、态分析技术应用及存在问题；（3）理解溶解态金属的形态分析技术； （4）理解颗粒态金属的形态分析技术；（5）掌握天然水中金属形态的划分；（6）掌握不同金属形态的生物有效性；重点：金属形态的划分及生物有效性；难点：金属的形态分析技术与划分标准间的关系；第13章 污染物质的生物吸收转化（2学时）（1）了解污染物质通过生物膜方式；（2）理解污染物质在机体内的转运； （3）掌握污染物质的生物积累；（4）掌握污染物质的生物转化；重点：污染物质的生物积累和转化；难点：污染物的生物转化过程中的酶；第14章 污染物质的生物效应（1学时）（1）了解主要的环境毒物；（2）理解毒性作用的过程与生物化学机制； （3）掌握环境生物地球化学与地方病；重点：毒性作用的过程与生物化学机制；难点：毒性作用的过程与生物化学机制；四、课程考核（1）作业等：作业：6次；（