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《环境有机污染化学》教学大纲
一、基本信息
课程名称
英文名称
环境有机污染化学
Environmental Organic Pollution
Chemistry
总学时
36
学分
2
理论学时
27
实验学时
9
实践学时
课程编号
ENSE4138
课程类型
本专业推荐选修课
预修课程
有机化学、物理化学
适用对象
环境科学
主要讲述作为有机污染物环境行为的重要基础
特征—有机化合物的辛醇
/
课程简介
水 分配系数、溶解度等理论、测定和计算方法。进一步学习环境中的有机
(
200
字左右)
污染物在不同介质(土壤、水、大气)中的迁移 、转化、富集和降解等过
程及动力学特征。最后介绍几种主要的有机污染物的环境行为。
二、教学目标及任务
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环境有机污染化学为环境类专业本科生高年级学生的专业选修课,
目的使学生 能够定量的表
征描述有机化学物质在进入环境过程中所需要的化合物参数和系统参数,<
/p>
理解有机化学物质环境
行为的基本原理;
为评价和定量描述 人工合成的有机化学物质在天然系统中的动力学行为提供相
关信息
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要求:
1
)能够敏感的判别化学结构如何支配各种迁移与反应的过程;
2
)学习定量的表
征描述特定过程所需要的环境因子;<
/p>
3
)学会用复杂程度适中的模型来评价和描述系统中的各种
过程。培养学生的抽象思维能力。
三、
学时分配
以表格方式说明各章节的学时分配,表格如下:
教学课时分配
章节
绪论
第一章
第二章
章节内容
本课程的目标及相关基础知识回顾
分配:分子间相互作用,相关参数的描述
有机
化合物的溶解度与活度系数、
化合物在
水与有机溶剂间分配
第三章
第四章
化合物在固相界面吸附行为
化合物的转化行为
8
8
5
讲课
1
2
4
实验
4
实践
合计
第五章
环境中典型有机化合物
合计
4
27
9
四、教学内容及教学要求
各章节格式如下:
绪论
(
1
学时)
第一节
有机污染物的种类、来源
第二节
有机污染物的现状和危害
第三节
有机污染物的持久性和生物的可积累性
第三节
有机污染物的研究进展
第一章分配:分子间相互作用,相关参数的描述(
学时)
第一节
有机化合物在不同相之间的分配及分子间相互作用
吸收交换、界面交换;
分配与分子间相互作用
习题要点
:
分子间相互作用的的因素
第二节
平衡分配常数
玻尔兹曼方程
分配常数
习题要点
:
如何理解迁移自由能与分配常数的关系
?
第三节
利用热力学函数量化分子能量
化学势、逸度;
化合物在气体状态下的压力和逸度
液体和固体的逸度
习题要点:
基本概念;气态、液态条件下化学势与逸度、活度系数间的关系
第四节
利用热力学函数评价平衡分配
本章要求
:在理论上理解为什么要将化学势与 其它因子结合,来评价分配。
学会用分配常数
/
系数估算中性有机化合物在多项体系中的平衡分配
第二章
有机化合物的溶解度与活度系 数、化合物在水与有机溶剂间分配(
4
学时)
第一节
有机化合物的正辛醇
/
水分配系数(
Kow
)
定义和测量方法
在环境中的意义
Leo
的碎片常数估算法
回归方程估算法
习题要点:
掌握正辛醇
/
水分配系数的概念和这个参数的环境意义
第二节
有机污染物在水中的溶解度测定与估算
溶解度的定义、单位和变化范围
溶解度的估算方法
影响溶解度的因素
习题要点:
掌握溶解度与活度系数的间的关系,以及推导方式;
溶解度与活度系数的间的简化关系,所依据的假设条件
本章要求
:掌握基本概念;理解正辛醇
/
水分配系数,溶解度的测定及估算方法
第三章
化合物在固相界面吸附行为(
8
学时)
第一节
吸附等温线 、固体
-
水分配系数(
Kd
)
吸附等温线的定量描述
固体
-
水分配系数
Kd
体系中化合物的溶解及吸收分数
习题要点:
掌握什么是吸附等温线?
有机物被吸附到天然吸附剂上会遇到那些吸附等温
线?
掌握
Freundlich
、
Langmuir
等温线的数学表达式,并说 明各个参数的意义,以及如何
从试验数据中推导
.
第二节
中性有机化合物从水相到固相有机质的吸附
天然有机质对非极性化合物吸附
有机碳归一化系数
影响
Kd< /p>
、
Koc
的因素
习题要点:
掌握非极性有机化合物在有机质上的吸附特征;
掌握测 定
Kd
、
Koc
的主要因素
第三节
有机物在无机表面吸附
非极性有机化合物在无机固体表面的吸附
极性
有机化合物在在无机固体表面的吸附(电子供体
/
受体的吸附方式)
离子性有机和合物在无机固体表面的吸附
习题要点:
以硝基芳香化合物为例说明该类化合物在无机固体表面的电子供体
/< /p>
受体的吸附
方式
第四节
吸附:在生命介质中的分配
化合物在特定生物介质中的分配
整体生物的平衡分配模型
水生生态系统的生物积累
陆地生态系统中的生物积累
分配常数的测定和估算方法
习题要点:
描述以下参数:生物浓缩因子、生物放大因子、生物区系
-
沉积物
-
积累因子和生
物区系
-
土壤< /p>
-
积累因子、生物积累因子
本章要求
:掌握基本模型和不同类型有机化合物在各种介质性的吸附特征及影响因素 。