《環(huán)境化學(xué)》教學(xué)大綱

《環(huán)境化學(xué)》教學(xué)大綱適用范圍：202X版本科人才培養(yǎng)方案課程代碼：03138151課程性質(zhì)：學(xué)科基礎(chǔ)必修課程學(xué)分：2學(xué)分學(xué)時：32學(xué)時（理論32學(xué)時）先修課程：分析化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、環(huán)境工程原理、環(huán)境監(jiān)測等后續(xù)課程：大氣污染控制工程、固體廢物處理處置工程等適用專業(yè)：環(huán)境工程開課單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院一、課程說明《環(huán)境化學(xué)》是環(huán)境工程專業(yè)的一門學(xué)科基礎(chǔ)必修課。本課程重點(diǎn)講授大氣環(huán)境化學(xué)、水環(huán)境化學(xué)、土壤環(huán)境化學(xué)以及生物體內(nèi)污染物質(zhì)等核心內(nèi)容與知識，深入剖析污染物在環(huán)境中的化學(xué)運(yùn)動規(guī)律及其防治技術(shù)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生全面理解環(huán)境化學(xué)的基本概念與內(nèi)容，掌握常見污染物的類型、危害及治理原理與方法。本課程致力于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)，實事求是的科學(xué)態(tài)度，以及敏銳的觀察力和分析問題、解決問題的能力。此外，本課程的學(xué)習(xí)還將為學(xué)生后續(xù)的專業(yè)課程學(xué)習(xí)及未來工作奠定堅實的基礎(chǔ)。二、課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生達(dá)到如下目標(biāo)：課程目標(biāo)1：熟悉環(huán)境化學(xué)的研究方向、特點(diǎn)和發(fā)展動態(tài)，掌握環(huán)境中污染物在各環(huán)境介質(zhì)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及效應(yīng)。課程目標(biāo)2：掌握環(huán)境化學(xué)的基本原理，并具備利用環(huán)境化學(xué)相關(guān)知識解決實際的環(huán)境污染問題的技能。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，實事求是的科學(xué)態(tài)度，具備發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的科學(xué)素養(yǎng)。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求本課程教學(xué)目標(biāo)對環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)要求的支撐見表1。表1課程教學(xué)目標(biāo)與畢業(yè)要求關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度2.問題分析2.3能夠綜合應(yīng)用自然科學(xué)與環(huán)境科學(xué)與工程的基本原理和方法，對復(fù)雜環(huán)境工程問題的解決方案進(jìn)行合理性論證并獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)1：熟悉環(huán)境化學(xué)的研究方向、特點(diǎn)和發(fā)展動態(tài)，掌握環(huán)境中污染物在各環(huán)境介質(zhì)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及效應(yīng)。課程目標(biāo)2：掌握環(huán)境化學(xué)的基本原理，并具備利用環(huán)境化學(xué)相關(guān)知識解決實際的環(huán)境污染問題的技能。H3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3.1能夠針對復(fù)雜環(huán)境工程問題特別是裝備制造業(yè)環(huán)境污染問題，提出解決問題的技術(shù)方案。課程目標(biāo)2：掌握環(huán)境化學(xué)的基本原理，并具備利用環(huán)境化學(xué)相關(guān)知識解決實際的環(huán)境污染問題的技能。課程目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，實事求是的科學(xué)態(tài)度，具備觀發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的科學(xué)素養(yǎng)。H4.研究4.3能夠?qū)嶒炐畔⑦M(jìn)行綜合分析與解釋，并得出合理有效結(jié)論。課程目標(biāo)2：掌握環(huán)境化學(xué)的基本原理，并具備利用環(huán)境化學(xué)相關(guān)知識解決實際的環(huán)境污染問題的技能。M注：表中“H（高）、M（中）”表示課程與相關(guān)畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度。四、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配見表2。表2教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求，教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)理論學(xué)時對應(yīng)的課程目標(biāo)1.緒論1.1環(huán)境化學(xué)概述1.2環(huán)境污染物教學(xué)要求：掌握環(huán)境化學(xué)相關(guān)的基本概念；理解環(huán)境化學(xué)的內(nèi)容、任務(wù)，環(huán)境化學(xué)與相關(guān)環(huán)境學(xué)科的關(guān)系。重點(diǎn)：環(huán)境化學(xué)相關(guān)的基本概念。難點(diǎn)：環(huán)境化學(xué)的內(nèi)容、任務(wù)，環(huán)境化學(xué)與相關(guān)環(huán)境學(xué)科的關(guān)系。21、22.大氣環(huán)境化學(xué)2.1大氣的結(jié)構(gòu)和組成2.2大氣污染物及其來源2.3大氣中污染物的遷移2.4大氣中污染物的轉(zhuǎn)化2.5氣溶膠化學(xué)2.6大氣污染物對平流層臭氧的影響教學(xué)要求：了解氣的結(jié)構(gòu)和組成，大氣污染物及其來源，大氣中污染物的遷移。掌握氮氧化合物、碳?xì)浠衔锖土蜓趸锏任廴疚锏霓D(zhuǎn)化過程，特別是重要污染物參與光化學(xué)煙霧和硫酸型煙霧的形成過程和機(jī)理。重點(diǎn)：大氣中的主要污染物的產(chǎn)生、影響和歸宿；大氣中光化學(xué)反應(yīng)的基本原理；大氣重要自由基反應(yīng)，氮氧化物的轉(zhuǎn)化，碳?xì)浠锏霓D(zhuǎn)化，二氧化硫的轉(zhuǎn)化，光化學(xué)煙霧等。難點(diǎn)：大氣中光化學(xué)反應(yīng)的基本原理；大氣重要自由基反應(yīng)，氮氧化物的轉(zhuǎn)化，碳?xì)浠锏霓D(zhuǎn)化，二氧化硫的轉(zhuǎn)化，光化學(xué)煙霧。101、2、33.水環(huán)境化學(xué)3.1天然水概況3.2水體污染3.3水體中污染物的物理化學(xué)遷移轉(zhuǎn)化3.4水體中污染物的生物化學(xué)遷移轉(zhuǎn)化3.5水體中污染物的歸趨和處理方法教學(xué)要求：了解天然水的基本性質(zhì)，掌握水體中污染物的物理化學(xué)遷移轉(zhuǎn)化過程，如揮發(fā)、吸附、溶解-沉淀、氧化還原和配位等。熟悉污染物的生物化學(xué)遷移轉(zhuǎn)化過程。了解水體中污染物的歸趨和處理方法，如重金屬和有機(jī)污染物。重點(diǎn)：水中污染物的揮發(fā)作用、吸附作用、溶解-沉淀、氧化還原和配位作用的基本原理和影響因素。難點(diǎn)：水中污染物溶解-沉淀平衡、各類污染物的吸附原理、氧化還原作用和配位作用。101、2、34.土壤環(huán)境化學(xué)4.1土壤的組成與粒級4.2土壤的主要性質(zhì)4.3土壤中污染物的遷移轉(zhuǎn)化4.4土壤污染控制與修復(fù)原理教學(xué)要求：了解土壤的組成與性質(zhì)，土壤的粒級與質(zhì)地分組特性；掌握土壤的配位、螯合、酸堿和氧化還原特性，重金屬離子和農(nóng)藥在土壤中的遷移原理與主要影響因素，土壤中溫室氣體的釋放、吸收和傳輸及土壤污染控制與修復(fù)原理。重點(diǎn)：土壤的配位、螯合、酸堿和氧化還原特性，氮磷、重金屬離子和農(nóng)藥在土壤中的遷移原理與主要影響因素。難點(diǎn)：重金屬離子和農(nóng)藥在土壤中的遷移原理與主要影響因素。41、2、35.污染物的生物及生態(tài)效應(yīng)5.1污染物在生物體內(nèi)的歸趨5.2污染物的生物吸收5.3污染物在生物體內(nèi)的運(yùn)輸及分布5.4污染物的生物轉(zhuǎn)化5.5污染物的生物富集與積累5.6污染物的生物效應(yīng)5.7污染物的生態(tài)效應(yīng)5.8化學(xué)污染物的結(jié)構(gòu)-效應(yīng)關(guān)系教學(xué)要求：掌握污染物在生物體內(nèi)的歸趨；污染物的生物吸收；污染物在生物體內(nèi)的運(yùn)輸及分布；污染物的生物轉(zhuǎn)化；了解污染物的生物富集與積累；污染物的生物效應(yīng)和生態(tài)；化學(xué)污染物的結(jié)構(gòu)-效應(yīng)關(guān)系。重點(diǎn)：污染物在生物體內(nèi)的歸趨；污染物的生物吸收；污染物在生物體內(nèi)的運(yùn)輸及分布；污染物的生物轉(zhuǎn)化。難點(diǎn)：污染物在生物體內(nèi)的運(yùn)輸及分布；污染物的生物轉(zhuǎn)化。61、2、3合計32五、教學(xué)方法及手段課程教學(xué)以課堂講授為主，利用超星學(xué)習(xí)通平臺，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)資源，配合多媒體課件，采用啟發(fā)式、討論式、案例式教學(xué)等共同完成課程教學(xué)任務(wù)和相關(guān)能力的培養(yǎng)。除此之外，本課程還積極探索教學(xué)方法改革，借助網(wǎng)上教學(xué)資源，建立線上課程。在課堂上依據(jù)學(xué)生線上學(xué)習(xí)的情況靈活掌控課堂教學(xué)；課后及時追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)效果并進(jìn)行教學(xué)反思，使學(xué)生比較全面地掌握環(huán)境化學(xué)的基本理論和方法，熟悉污染物在各環(huán)境介質(zhì)中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及效應(yīng)，具備分析解決復(fù)雜環(huán)境工程問題的能力。六、課程資源1.推薦教材：（1）朱利中.《環(huán)境化學(xué)》（第二版）[M].北京:高等教育出版社,2022年.（2）袁加程,蔡秀萍.《環(huán)境化學(xué)》[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2020年.2.參考書：（1）王曉蓉.《環(huán)境化學(xué)》[M].北京:科學(xué)出版社,2019年.（2）王凱雄.《環(huán)境化學(xué)》[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2018年.（3）江桂斌.《環(huán)境化學(xué)前沿》[M].北京:科學(xué)出版社,2020年.（4）戴樹桂.《環(huán)境化學(xué)》（第二版）[M].北京:高等教育出版社,2006年3.期刊：（1）ZongZ,SunZ,XiaoL,etal.InsightintothevariabilityofthenitrogenisotopecompositionofvehicularNOxinChina[J].EnvironmentalScience&Technology,2021,54:14246-14253.（2）李穎,顧雪元.土壤中錳氧化物的形態(tài)及其化學(xué)提取方法綜述[J].環(huán)境化學(xué),2022,41(1):9-21.（3）ZongZ,SunZ,TanY,etal.ImpactofanAccidentalExplosioninTianjinPortonEnhancedAtmosphericNitrogenDepositionovertheBohaiSeaInferredfromAerosolNitrateDualIsotopes[J].AtmosphericandOceanicenceLetters,2020,13(3):20-26.（4）黃高琪,石偉,李君劍.汾河水體抗生素抗性基因賦存特征[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2022,42(3):227-236.（5）朱桂芬,張春燕,王建玲,等.新鄉(xiāng)市寺莊頂污灌區(qū)土壤及小麥重金屬污染特征的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2009,28(2):263-268.4.網(wǎng)絡(luò)資源：（1）國家市場監(jiān)督管理總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.土壤健康綜合表征的生物測試方法[EB/OL].北京:國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會,2022年(2022-3-9)./bzgk/gb/newGbInfo?hcno=C35F385A9E721AB42989CBB41A58808E.（2）生態(tài)環(huán)境部、國家市場監(jiān)督管理總局.土壤環(huán)境質(zhì)量農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險管控標(biāo)準(zhǔn)（試行）[EB/OL].北京:生態(tài)環(huán)境部,2018年(2018-7-13)./bzgk/gb/newGbInfo?hcno=DF1D0CD8002B4CC1F7BF1C6767B259CE.七、課程考核對課程目標(biāo)的支撐課程成績由過程性考核成績和期末考核成績兩部分構(gòu)成，具體考核/評價細(xì)則及對課程目標(biāo)的支撐關(guān)系見表3。表3課程考核對課程目標(biāo)的支撐考核環(huán)節(jié)占比考核/評價細(xì)則課程目標(biāo)123過程性考核課堂表現(xiàn)10（1）根據(jù)課堂出勤情況和課堂回答問題情況進(jìn)行考核，滿分100分。（2）以平時考核成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?44作業(yè)20（1）主要考核學(xué)生對各章節(jié)知識點(diǎn)的復(fù)習(xí)、理解和掌握程度，滿分100分，（2）每次作業(yè)單獨(dú)評分，取各次成績的平均值作為此環(huán)節(jié)的最終成績。（3）以作業(yè)成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績?！獭獭?66線上學(xué)習(xí)10（1）主要由課程音視頻學(xué)習(xí)、章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)等部分組成；（2）各部分均單獨(dú)評分，滿分100。（3）以各部分成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。√√√442期末考核60（1）卷面成績100分，以卷面成績乘以其在總評成績中所占的比例計入課程總評成績。（2）主要考核主要微環(huán)境化學(xué)概念、大氣環(huán)境化學(xué)、水環(huán)境化學(xué)，土壤環(huán)境化學(xué)、污染物的生物及生態(tài)效應(yīng)等內(nèi)容。（3）考試題型為：單項選擇題、判斷題、填空題、簡答題、分析計算題和論述題等。√√√252510合計：100分393922八、考核與成績評定1.考核方式及成績評定考核方式：本課程主要以課堂表現(xiàn)、作業(yè)、線上學(xué)習(xí)和期末考試等方式對學(xué)生進(jìn)行考核評價?？己嘶疽螅嚎己丝偝煽冇善谀┰嚲沓煽兒瓦^程性考核成績組成。其中：期末試卷成績?yōu)?00分（權(quán)重60%），試題類型為單項選擇題、判斷題、填空題、簡答題、分析計算題和論述題等類型，試卷中基本知識、基本理論、基本技能的試題分值不超過50%，綜合應(yīng)用題、分析題不低于50%，課堂表現(xiàn)、作業(yè)、線上學(xué)習(xí)等過程性考核成績?yōu)?00分（權(quán)重40%），過程性考核和考試試題分值分配應(yīng)與教學(xué)大綱各章節(jié)的學(xué)時基本成比例。2.過程性考核成績的標(biāo)準(zhǔn)過程性考核方式重點(diǎn)考核內(nèi)容、評價標(biāo)準(zhǔn)、所占比重見表4。表4過程性考核方式評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重(%)100>x≥9090>x≥8080>x≥7070>x≥60x<60課堂表現(xiàn)25積極參與教學(xué)活動，踴躍回答問題，準(zhǔn)確率大于90%。認(rèn)真參與教學(xué)活動，回答問題準(zhǔn)確率大于80%。偶爾