西北师范大学地理与环境科学学院环境科学专业教学大纲
环境化学
一、说明
（一）课程性质
必修课程。
（二）教学目的
通过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，环境化学研究的内容、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。
（三）教学内容
环境化学是研究有害化学物质在环境介质中的存在、特性、行为和效应的化学原理与方法的科学。本课程依次讲解大气、水、岩石（土壤）各圈层的环境化学之后，对典型污染物在各圈层之间的迁移转化规律做了专门论述。
（四）教学时数
36学时。
（五）教学方式
课堂讲授。
二、本文
第一章 绪论
教学要点：
环境化学在环境科学中和解决环境问题上的地位和作用；环境化学的研究内容、特点和发展动向，主要污染物的类别和它们在环境各圈层中的迁移转化过程；现代环境问题认识的发展以及对环境化学提出的任务。
教学时数： 1学时。 教学内容： 第一节 环境化学
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。 第二节 环境污染物
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。 考核要点：
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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。
第二章 大气环境化学
教学要点：
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及其形成机制；重要污染物参与光化学烟雾的形成过程和机理。
教学时数： 6学时。 教学内容：
第一节 大气中污染物的转移
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。
第二节 大气中污染物的转化
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；酸雨的组成；大气颗粒物特征。
第三节 大气污染数学模式
烟流模型基本公式；大气污染箱式模式；大气颗粒物来源的识别（富集离子法、化学元素平衡法）。
考核要点：
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，特别是重要污染物参与光化学烟雾的形成过程和机理。
第三章 水环境化学
教学要点：
天然水的基本特征，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以及水质模型。
教学时数： 8学时。 教学内容：
第一节 天然水的基本特征及污染物的存在形态 天然水的组成；水中污染物的分布；存在形态。 第二节 水中无机污染物的迁移转化
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。
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第三节 水中有机污染物的迁移转化
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。
第四节 水质模型
几种氧平衡模型；湖泊富营养化预测模型；有毒有机污染物的归趋模型。 考核要点：
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，了解各类水质模型的基本原理和应用范围。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。
第四章 土壤环境化学
教学要点：
土壤的组成与性质；污染物在土壤——植物体系中的迁移和它的作用机制以及主要农药在土壤中的迁移、转化和归趋。
教学时数： 6学时。 教学内容：
第一节 土壤的组成与性质
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。
第二节 污染物在土壤——植物体系中的迁移及其机制
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。 第三节 土壤中农药的迁移转化
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。 考核要点：
了解土壤的组成与性质，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，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。
第五章 生物体内污染物质的运动过程及毒性
教学要点：
污染物质在生物机体之间的相互作用，涉及机体对污染物质的吸收、分布、转化、排泄等过程和污染物质对机体毒性两方面的内容。
教学时数：
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6学时。 教学内容：
第一节 物质通过生物膜的方式
生物膜的结构；物质通过生物膜的方式（膜孔滤过、被动扩散、被动易化扩散、主动转运及胞吞和胞饮）。
第二节 污染物质在机体内的转运
有机体对污染物的吸收；分布；排泄；蓄积。 第三节 污染物质的生物富集、放大和积累
生物富集的概念；富集速率的计算；生物放大的概念；生物积累的概念及积累速率。 第四节 污染物质的生物转化
生物转化中的酶、几种重要辅酶的功能；生物氧化中氢的传递；耗氧有机污染物的微生物降解；有毒有机污染物的生物转化类型和微生物降解；氮及硫、重金属元素的微生物降解、污染物质的生物转化速率。
第五节 污染物质的毒性
毒性的概念；毒物的毒性；毒物的联合作用机理；毒作用的过程及生物转化机制。 考核要点：
了解有关重要辅酶的功能；有毒有机污染物质生物转化的类型。掌握污染物质的生物富集、放大和积累；耗氧和有毒有机污染物质的微生物降解；若干元素的微生物转化；微生物对污染物质的转化速率；毒物的毒性、联合作用和致突变、致癌及抑制酶活性等作用。
第六章 典型污染物在环境各圈层中的转归与效应
教学要点：
重金属汞、准金属砷和有机卤代物、多环芳烃、表面活性剂等有机污染物在各圈层中的转归与效应；典型污染物的来源、用途和基本性质，它们在环境中的基本转化、归趋规律与效应。
教学时数： 5学时。 教学内容： 第一节 重金属元素
重金属中汞、砷的来源、分布、迁移及环境污染效应。 第二节 有机污染物
有机卤化物、多环芳烃、表面活性剂的来源、迁移转化及环境污染效应。 考核要点：
了解典型污染物的来源和基本性质，掌握它们在环境中的基本转化、归趋规律与效应。
第七章 有机废物及放射性固体废物
教学要点：
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有害废物的判定原则和进入环境的途径；其中重要的有害化学成分；核工业中放射性固体废物的主要类型与其所含的主要放射性核素；放射性核素的地下迁移以及放射性对人体损害的类型和生化机制。
教学时数： 4学时。 教学内容：
第一节 固体废物及分类
固体污染物的产生；分类；时空特点。 第二节 有害废物
有害废物的概念；判定；有害成分；进入途径；迁移途径和危害性。 第三节 放射性固体废物
放射性的概念及判定；放射性固体废物的分类；主要类型及地下迁移速率；辐射损坏类型和影响因素。
考核要点：
掌握有害废物的判定原则和进入环境的途径；了解其中重要的有害化学成分。掌握核工业中放射性固体废物的主要类型与其所含的主要放射性核素；放射性核素的地下迁移以及放射性对人体损害的类型和生化机制；了解放射性衰变速率、放射性活度和辐射量。
三、参考书目
1、Manahan S E，陈莆华等译，环境化学，南开大学出版社，1993
2、王晓蓉，环境化学，南京大学出版社，1993 151
