浙江大学本科课程《环境化学》教学大纲

浙江大学本科课程《环境化学》教学大纲

课程名称：环境化学

课程英文名称：Environmental Chemistry

学分 3 周学时 3.0

面向对象：环境科学专业三年级本科生

预修课程要求：无机及分析化学、有机化学、环境学概论、环境监测

一、课程介绍

本课程以环境问题发展历程及当今环境问题为切入点，分别介绍大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学等，重点讲授化学污染物在大气、水体和土壤环境中的存在、迁移转化行为及危害。通过本课程学校，为学生从事环境领域工作奠定环境化学基础。

二、教学目标

（一）学习目标

通过《环境化学》教学，使学生掌握有害化学物质在环境介质中存在的浓度水平和形态；潜在有害物质的来源，它们在个别环境介质中和不同环境介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效应的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。通过本课程的学习，使学生掌握环境化学的基本知识和基本原理，为从事环境保护和环境科学研究工作奠定环境化学基础。

（二）可测量结果

1、掌握“环境化学”的主要研究内容、特点及发展概况，了解当前环境化学研究领域若干重要问题，能够通过举例说明环境污染效应和污染物在环境中的迁移转化过程。

2、了解大气环境的基本概况，对光化学烟雾、温室效应、臭氧层破坏等大气环境问题和酸沉降化学、气溶胶化学的形成机制过程有较好理解。

3、了解水环境的基本概况，能够较好阐述水体污染物的存在形态、迁移转化过程和生态效应，基本掌握其在废水处理中的相关应用。

4、了解土壤环境及污染状况，对于土壤中典型重金属、有机污染物的迁移转化行为及生物、生态效应有初步认识，基本明白土壤污染控制与修复的原理和方法。

5、在课程学习中，整体了解大气环境、水环境和土壤环境存在的环境问题及相互关系，良好掌握环境化学专业知识，培养对目前存在环境问题的初步应对能力及深入探究精神。

注：以上结果可以通过课堂讨论、课程作业以及笔试等环节测量。

三、教学内容与安排

《环境化学》课程包括课堂和实验教学两部分，其中课堂教学内容主要包括：第一章绪论，重点介绍当前人类面临的环境问题，环境科学的形成和发展，环境化学的研究内容和发展现状，环境污染物及其在多介质环境中的化学行为；第二章大气污染化学，主要介绍大气中的光化学反应、自由基反应和活性粒子反应，温室效应、酸沉降、臭氧层破坏、光化学烟雾、气溶胶的成因及机理，大气环境污染的防治对策；第三章水污染化学，主要介绍水体中重金属的迁移转化及影响因素，有机污染物的水环境化学等；第四章土壤污染化学，着重介绍土壤中重金属和有机农药的迁移、转化，土壤污染防治及修复等。

课程内容结构及课时安排

每周3学时， 16周，共48学时

教学内容：

第一章绪论3学时第一节环境化学2学时第二节环境污染物1学时第二章大气环境化学18学时第一节大气的结构和组成1学时第二节地球的辐射平衡和温室效应0.5学时第三节大气的组成0.5学时第四节大气中的自由基0.5学时第五节大气污染物1学时第六节大气光化学反应0.5学时第七节氮氧化物的化学0.5学时第八节碳氢化合物的氧化与光化学烟雾1学时第九节二氧化硫的转化0.5学时第十节酸沉降化学6学时第十一节气溶胶化学6学时第三章水环境化学15学时

第一节天然水状况2学时第二节水体污染1学时第三节水体中污染物的物理化学迁移转化6学时第四节水体中污染物的生物化学迁移转化3学时第五节水体中污染物的归趋和处理方法3学时第四章土壤环境化学12学时第一节土壤的组成及粒级3学时第二节土壤的基本性质3学时第三节土壤污染 5.5学时第四节土壤污染防治0.5学时

四、教学方法与评分制度

（一）教学方法

(1) 推行专题讲座和专家讲座在详细讲授环境化学基础理论知识的同时，邀请国内外环境化学专家学者，如著名的环境科学家、美国地质调查局的Cary T.Chiou博士等做学术讲座。并由教学队伍中大气、水、土壤污染控制及管理领域的教授做专题讲座，介绍该领域的研究现状及污染控制和修复中需解决的环境化学问题；让学生了解国际上环境化学研究的前沿，激发他们学习、探索的兴趣及欲望。

(2) 实行课堂讨论和课外交流制度为进一步理解环境化学的基本知识，培养学生的科研创新能力，要求学生查阅文献资料、撰写读书报告，并在课堂上交流讨论。通过读书报告环节，加深了学生对知识的理解，提高了学生查阅文献、写作以及口头表达等能力，培养学生获取知识的技能技巧。鼓励学生通过E-mail等网络资源和电话等通讯手段与课程组成员联系，及时了解并解答学生的问题，进一步提高教学质量。

(3)实现实验现场化，优秀学生导师制由模拟实验教学向实际现场实验发展，如“水体富营养化程度的评价”等实验，学生分组采样分析杭州市主要水体地面水体的富营养化的程度，掌握实际采样分析等操作技能，并充分认识富营养化对水体造成的污染影响。为进一步培养学生的科研兴趣和能力，实行优秀学生导师制和优导“双向选择”制。由于只有优秀学生才会被导师选中，激发了学生的学习动力；同样，优秀的教师才会被学生选中，对教师也提出了更高的要求。通过“双向选择”，部分比较优秀的学生从2年级开始利用假期及其它空余时间参与教师的科研工作，取得了一些成果，部分学生在《Water Research》、《环境科学学报》等国内外重要刊物上发表论文。毕业时，这些学生初步具备了开展科学研究的能力，整体素质较高。

(4) 探讨学生成绩评定方法课程组试图以知识、能力、素质来综合评价学生。力求拓宽学

生的知识面，全面提高学生的素质。要改变传统的仅用考试成绩评价学生学习效果的方法，课程组将探讨根据学生考试成绩和读书报告、课堂讨论等情况综合评价学生的成绩。同时要努力改变仅教师评价学生成绩的方法，摸索建立教师和学生联合评价学生成绩方法。如采取学生和教师共同打分制度，评价学生读书报告和课堂讨论的成绩。

(5)深化多媒体教学课堂教学手段从单纯的板书转向多媒体教学为主。多媒体教学信息量大，图文并茂、并设置局部动画效果，生动活泼，明显改善教学效果；使学生在单位时间里学到更多的知识，能挤出时间开展课堂教学讨论、听专题讲座，拓宽知识面，提高教学质量。通过运用多种教学手段和方法，学生深入理解环境中化学物质的浓度水平、迁移转化、生物生态效应及污染控制与修复的基本原理，并较好了解环境化学领域的研究现状及发展趋势，提高了学生的学习主动性、获取和应用知识的技能技巧等综合素质。

（二）考试评分与建议

教学采用闭卷考试、课程读书报告和PPT报告相结合的方式进行，三者占总成绩的比例为60:30:10

闭卷考试：期中、期末分别考试，考试内容主要以问答题为主：考试答题内容除了基础理论解答之外，更要看重学生的分析与探讨问题的能力、技术创新思维的潜力。

课程读书报告及PPT报告：选择环境化学相关的主题进行文献调研，阐述研究背景及重要性、研究现状及展望等，以PPT形式做展示。

五、参考教材及相关资料

1、《环境化学》. 朱利中主编. 北京：高等教育出版社，2011

2、《环境化学》. 戴树桂主编. 北京：高等教育出版社，1999

3、《大气环境化学》. 唐孝炎. 北京：高等教育出版社，1990

4、《水环境污染概论》. 王华东等. 北京：北京师范大学，1984

5、《水环境化学》. 陈静生. 北京：高等教育出版社， 1987

6、《化学污染物与生态效应》. 王俊等. 北京：中国环境科学出版社，1993

7、《Atmospheric Chemistry and Physics of Air Pollution》. Seinfeld, J. H. New York, Wiley,

1986

8、《Aquatic Chemistry》. Stumm, W. and Morgan, J. J. 2nd Edition, New York, Wiley, 1981

9、《Environmental Chemistry》. Manahan Stanley E. Boston Willard Grant Press. 1996

10、《Chemical Fate and Transport in the Environment》. Hemond, H. F. and Fechner Levy, E. J. 2nd Edition, Academic Press, 2000