课程大纲

课程大纲

水污染控制化学

课程编码:083000M01003H 英文名称:Chemistry of water pollution control 课时:60 学分:3.00 课程属性:一级学科核心课 主讲教师:栾富波等

教学目的要求
水污染控制化学是环境工程与环境科学专业硕士、博士研究生的一门专业核心课。本课程主要学习水污染控制中,涉及的化学反应基本规律和理论,包括氧化还原、络合、沉淀、吸附解吸等典型化学反应过程,以及自由基产生及反应化学。并展示本领域的最新研究成果和技术进展,培养学生利用化学的基础理论,分析解决水污染控制问题的能力,为学生在水污染控制的环境科学与工程的研究奠定基础。

该课程的基本要求包括:了解典型的化学反应对水中污染物转移转化的作用和对水质净化的意义。主要掌握基于自由基反应的水中典型污染物如难降解有机污染物如农药医药品等净化化学基础;了解基于污染物安全转化的多个化学反应过程组合化学基础。

预修课程

大纲内容
第一章 水污染控制化学的发展与挑战 1学时 栾富波
第1节 水污染控制化学的发展与挑战
第二章 水污染过程中污染物种类、归趋和生物效应 8学时 栾富波
第1节 水污染过程中污染物种类、归趋
第2节 水污染过程中污染物生物效应
第三章 化学反应热力学和动力学 7学时 栾富波
第1节 化学反应热力学和动力学基础
第2节 水污染控制过程中的平衡模式和反应速率
第四章 酸碱平衡 4学时 栾富波
第1节 酸碱强度和平衡计算理论
第2节 软硬酸碱理论、缓冲强度和常用缓冲体系
第五章 化学络合与沉淀 5学时 栾富波
第1节 化学络合原理及对污染物转化作用
第2节 化学沉淀原理及对污染物转化作用
第六章 表面化学与双电层 6学时 栾富波
第1节 化学吸附原理
第2节 离子交换原理
第3节 双电层结构模型与水处理的应用原理
第4节 电动分离水处理技术原理
第七章 均相多相氧化与还原 7学时 栾富波
第1节 氧化还原反应本质及水环境中常见的氧化还原电对分布
第2节 氧化还原反应的热力学和动力学
第3节 水环境中典型的氧化还原电子传递机制与污染物转化过程
第八章 微生物-污染物介质界面氧化还原 8学时 栾富波
第1节 微生物电子传递机制
第2节 微生物与污染物之间的介质界面氧化还原过程
第3节 微生物主导的污染物转化过程与控制技术原理
第九章 金属表面的化学 3学时 栾富波
第1节 零价铁表面化学反应原理
第2节 零价铁去除环境污染物的化学原理
第3节 零价铁去除环境污染物的工程应用
第十章 基于臭氧的自由基化学 4学时 栾富波
第1节 水体中臭氧转化及自由基反应
第2节 臭氧在多介质界面中的转化行为及产生自由基过程
第十一章 基于过氧化氢的自由基化学 4学时 栾富波
第1节 经典芬顿反应过程及其引发的自由基反应
第2节 类芬顿反应体系
第十二章 光化学 4学时 栾富波
第1节 水体污染物的太阳光敏化降解
第2节 太阳光激发光敏剂的自由基产生机制
第3节 催化剂表面有机污染物的界面光催化降解机制

参考书
1、 水化学 水化学-W.斯塔姆编,汤鸿霄译 1987 机械工业出版社

课程教师信息
栾富波,中科院生态中心研究员,博士生导师,中国科学院“百人计划”入选者。主要从事重金属污染控制、污染物迁移转化过程与控制技术、地下水污染修复等方向的研究。
胡承志,中科院生态中心研究员,实验室副主任,党支部书记。主要从事水质深度净化和资源回收技术原理与应用研究。
查金苗,中科院生态中心研究员,实验室副主任,博士生导师。主要从事水生态毒性测试技术开发、水中新型污染物的毒性与毒理、水体水生生物完整性研究。
胡春,广州大学教授,大湾区环境研究院主任,博士生导师,国家杰出青年基金获得者。主要从事水污染控制化学方面的研究,基于水质转化与输配过程中固/液微界面电子转移的调控,实现水中污染物的安全转化与净化水体的安全输配。