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一、适用专业：环境科学

要求考生了解和掌握污染物在大气、水、土壤、生物等环境要素中化学化学变化过程、形态和含量，同时了解环境化学在污染控制工程中的应用。

二、试题类型：填空题;名词解释;单项选择题;论述题;计算题。

三、考试形式：笔试，闭卷，考试时间120分钟，试卷满分为100分

四、参考书目

1、戴树桂主编，《环境化学》第二版，北京：高等教育出版社，2006。(1-6章)

2、张宝贵主编，《环境化学》，武汉：华中科技大学出版社，2009。(1-4章)

五、基本内容

第一章绪论

第一节环境与环境问题

1.主要内容：环境;环境问题的出现和发展;全球面临的重大环境问题。

2.基本概念和知识点：环境和环境问题;近现代环境问题和当代环境问题;全球面临的重大环境问题。*

3.问题与应用(能力要求)：掌握环境与环境问题的概念;了解环境问题的演变及当代和全球所面临的主要环境问题。

第二节人类环境保护的历程

1.主要内容：人类环境保护的历程。

2.基本概念和知识点：人类环境保护的历程。

3.问题与应用(能力要求)：了解人类环境保护的历程。

第三节环境科学和环境化学

1.主要内容：环境科学体系;环境化学及其研究内容、研究特点和研究方法。

2.基本概念和知识点：环境科学的发展阶段;环境科学的学科体系;环境化学及其研究内容、研究特点和研究方法。

3.问题与应用(能力要求)：了解环境科学的发展及其学科体系;熟悉环境化学的研究内容、研究特点和研究方法。

第二章大气环境化学

第一节大气的组成和结构

1.主要内容：大气的组成;大气层的结构。

2.基本概念和知识点：大气的组成*(干洁空气、水蒸气、颗粒物);干洁空气(主要组分、次要组分、微量组分);水蒸气(气态水、液态水、固态水);停留时间;不可变组分和可变组分;大气的主要层次*(对流层、平流层、中间层、热层和逸散层)及其特征;臭氧层及其产生、消除过程。

3.问题与应用(能力要求)：了解大气的组成和结构;熟悉大气层的结构及其特征。

第二节主要的大气污染物

1.主要内容：大气污染物与大气污染;气溶胶污染物;含硫化合物;含氮化合物;碳的氧化物;碳氢化合物;含卤素化合物;光化学氧化剂。

2.基本概念和知识点：大气污染物;大气污染物的分类;一次污染物和二次污染物*;污染物的分类;气溶胶;气溶胶的分类*;气溶胶的来源、环境及其危害和去除;气溶胶离子的粒度分布;气溶胶粒子的化学组成;含硫化合物的来源与去向*;含氮化合物*(N2O、NO和NO2、NH3);碳的氧化物(CO、CO2);碳氢化合物(CH4、非甲烷烃)、含卤素化合物(卤代烃、氟化物)、光化学氧化剂(O3、过氧乙酰硝酸酯)。

3.问题与应用(能力要求)：掌握相关的概念;了解大气污染及大气污染物的分类、来源;掌握大气中主要污染物的来源和去除方式，掌握其发生的主要的化学反应。

第三节污染物在大气中的迁移扩散

1.主要内容：影响大气污染物迁移扩散的因素;大气污染物的扩散模式。

2.基本概念和知识点：气象因子(风和大气湍流)、气象热力因子和下垫面*(城市下垫面、山区下垫面和海陆风)如何影响大气污染物的扩散;气温垂直递减率*、气团干绝热递减率;逆温层*;接地逆温、上层逆温;辐射逆温、沉降逆温、湍流逆温、锋面逆温、地形逆温;大气稳定度及其判断*;城市热岛环流;山谷风;海陆风;3.问题与应用(能力要求)：掌握相关的理论、概念;掌握大气污染物扩散的影响因素;了解大气污染扩散模式的基本理论和数学模式。

第四节污染物在大气中的转化

1.主要内容：大气光化学基础;大气中重要的光化学反应;大气中重要自由基的来源;大气中污染物的转化。

2.基本概念和知识点：光化学和光化学反应;光化学第一定律*、光化学第二定律*;量子效率和量子产率;光化学平衡;光化学动力学(稳态法);影响光化学反应速率的因素;键能、断裂波长*;大气中重要的光解反应*(O2、N2、O3、NO、NO2、HNO2、HNO3、SO2、HCHO、H2O2、卤代烃);大气中重要自由基的来源*(HO•、HO2•、R•、RO•、RO2•);大气中污染物的转化(NOx、碳氢化合物)。

3.问题与应用(能力要求)：掌握相关的基础理论和概念;掌握大气中重要的光解反应和主要污染物的光化学转化过程。

第五节典型的大气污染现象

1.主要内容：光化学烟雾*、硫酸烟雾*、酸性降水*、温室效应*、臭氧层损耗*。

2.基本概念和知识点：光化学烟雾及其特征、危害和防治对策;烟雾箱模拟实验;光化学烟雾的形成机制(12个反应、归纳机理、特定机理);硫酸烟雾及其特征、危害和形成机制;酸沉降、干沉降、湿沉降;雨除、洗脱;酸雨的形成机制、危害与控制;降水的化学组成和酸度;温室效应、温室气体(CO2、CH4、O3、N2O、CFC及其替代物);温室效应产生的原因、危害及对策*;臭氧层的形成与耗损;臭氧层破坏的原因、危害及对策。

3.问题与应用(能力要求)：掌握相关的基础理论、概念;掌握几种典型的大气污染现象产生的原因、形成机制、危害及应对措施。

第三章水环境化学

第一节天然水的组成和性质

1.主要内容：天然水的组成;天然水的性质。

2.基本概念和知识点：天然水的组成*(金属离子、气体、水生生物);总含盐量(TDS);亨利定律*;碳酸平衡;天然水的酸度、碱度*;天然水体的缓冲能力。

3.问题与应用(能力要求)：了解天然水的组成;掌握天然水的基本性质及涉及到的相关计算。

第二节水体中的主要污染物

1.主要内容：无机污染物;有机污染物;热污染;放射性污染。

2.基本概念和知识点：无机污染物(无机阴离子、金属离子)、有机污染物(农药、多氯联苯、卤代脂肪烃、醚类、单环芳香组化合物、苯酚类和甲酚类、酞酸酯类、多环芳烃类、亚硝胺等)在水体中的分布、存在形态及其环境效应;优先污染物;热污染;放射性污染。

3.问题与应用(能力要求)：了解水体中的无机、有机污染物、热污染和放射性污染的分布、存在形态及其环境效应。

第三节典型污染物在水体中的迁移转化

1.主要内容：重金属在水体中的迁移转化*;有机物在水体中的迁移转化*

2.基本概念和知识点：水中的胶体(亲水胶体、疏水胶体);胶体物质的吸附作用(等温吸附线和等温式*、氧化物表面吸附的配合模式);胶体微粒的吸附和聚沉对污染物的影响*;金属氧化物和氢氧化物、硫化物、碳酸盐的溶解-沉淀过程及其计算*;电子活度和氧化还原电位;氧化还原电位和pE的关系*;水体的电位;pE-lgc图和pE-pH图的绘制*;水体氧化还原条件对重金属迁移转化的影响*;无机配位体(羟基、Cl-)、有机配位体(腐殖质)对重金属的配合作用*。有机污染物的吸附机理*(疏水作用、分子间作用力、离子交换、配位、氢键作用);有机污染物的吸附平衡(L型、S型、C型、H型吸附等温线);分配作用*(分配理论、标化分配系数、辛醇-水分配系数、生物浓缩因子);挥发作用(挥发速率、亨利定律、);水解作用(水解机理、水解速率、影响水解的因素);光解作用(直接光解、敏化光解、光氧化反应、光量子产率);生物降解作用*(生长代谢和共代谢模式、影响生物降解的主要因素);生物富集*(生物富集、生物浓缩系数)。

3.问题与应用(能力要求)：掌握无机污染物在水体中的迁移转化及其影响因素，掌握有关计算;掌握有机污染物在水体中的迁移转化及其影响因素;掌握机污染物的挥发、水解、光解、生物降解作用的基本理论及计算。

第四节水体的自净

1.主要内容：水体自净作用的方式*;水体自净过程的特征*;水体自净作用的场所。

2.基本概念和知识点：环境容量*;水体的自净作用;物理自净、化学自净、生物自净;水体自净过程的特征;水体自净作用的场所。

3.问题与应用(能力要求)：掌握水体自净的方式、特征及其场所。

第四章土壤环境化学

第一节土壤的组成与性质

1.主要内容：土壤组成*;土壤的粒级分组;土壤的性质*。

2.基本概念和知识点：土壤组成(气体、溶液、矿物质、有机质);土壤的粒级分组;土壤的性质*(吸附性、酸碱性、氧化还原性、配合和螯合作用);土壤胶体的性质;土壤胶体的离子交换吸附;活性酸度*、潜性酸度*;总碱度*;土壤的缓冲性能;氧化还原电位Eh*;影响土壤氧化还原作用的主要因素*。

3.问题与应用(能力要求)：了解土壤的组成;掌握相关的基础理论合概念;掌握土壤的性质及其影响因素。

第二节污染物在土壤中的迁移转化

1.主要内容：土壤污染物;土壤的化学肥料污染及氮、磷的迁移转化;土壤重金属污染及其迁移转化;土壤农药污染及其迁移转化。

2.基本概念和知识点：土壤污染物及土壤污染的特点*;土壤中氮、磷污染的来源、存在形态和迁移转化*;土壤无机氮的微生物固持和有机氮的矿化*、硝化作用*、反硝化作用*、铵的矿物固定和释放*;有机磷的矿化和无机磷的生物固定*、有效磷的固定和难溶性磷的释放过程*;土壤中主要重金属*(汞、镉、铅、铬、铜、锌、砷)的来源、存在形态及在土壤-植物体系中的迁移;土壤中农药的迁移转化*(吸附、挥发和淋溶、降解)、化学农药在土壤中的残留及危害*。

3.问题与应用(能力要求)：了解土壤污染的特点及其残留和危害;掌握土壤中氮、磷、重金属和农药的迁移转化过程及其影响因素。

第三节污染土壤的防治措施与修复技术

1.主要内容：污染土壤的防治措施;污染土壤的修复技术。

2.基本概念和知识点：土壤环境容量*;污染土壤的防治措施*;土壤自净化*;污染土壤的物理修复(翻土、客土、换土、热处理、隔离、固化和填埋);污染土壤的化学修复(土壤淋洗法、化学钝化剂和改良剂、氧化剂/还原剂、光催化降解、萃取);污染土壤的电动修复(Lasagna、Electro-Klean、电化学自然氧化、电吸附、电动力学生物修复);污染土壤的微生物修复(原位微生物修复、异位微生物修复);污染土壤的植物修复(重金属植物修复、有机污染物的植物修复);污染土壤修复的发展趋势。

3.问题与应用(能力要求)：了解污染土壤的防治措施和修复技术的基本原理、技术方法和特点。

第五章生物体内污染物质的运动过程及毒性

第一节物质通过生物膜的方式

1.主要内容：生物膜的结构;物质通过生物膜的方式;

2.基本概念和知识点：生物膜的结构;物质通过生物膜的方式;

3.问题与应用(能力要求)：了解生物膜的结构和物质通过生物膜的方式。

第二节污染物质在机体内的运动过程

1.主要内容：生物的吸收过程*;污染物在生物体内的分布*;生物排泄、生物蓄积*。

2.基本概念和知识点：吸收、分布、排泄、蓄积。

3.问题与应用(能力要求)：掌握不同类型物质生物吸收、分布、排泄、蓄积的规律。

第三节污染物的生物富集*、放大和积累*

1.主要内容：污染物的生物富集、放大和积累的概念与机制。

2.基本概念和知识点：生物富集;生物放大;生物积累。

3.问题与应用(能力要求)：掌握污染物的生物富集、放大和积累的概念与机制。

第四节污染物质的生物转化

1.主要内容：生物转化中的酶;若干重要辅酶的功能;生物氧化过程中的氢传递过程，好氧有机物的生物降解*;有毒有机物的生物转化类型*;有毒有机物的微生物降解*;氮及硫的微生物转化*;重金属的微生物转化*

2.基本概念和知识点：生物转化中的酶;生物氧化中氢传递过程;好氧有机污染物质的微生物降解;有毒有机污染物质生物转化类型;有毒有机污染物质的微生物降解;氮及硫的微生物转化;重金属元素的微生物转化;污染物质的生物转化速率。

3.问题与应用(能力要求)：重点掌握耗氧有机污染物和有毒有机污染物的生物降解机理、氮及硫的微生物转化和重金属元素的微生物转化过程。

第五节污染物质的毒性

1.主要内容：毒物及其毒性*;毒物的联合作用*;毒物的作用过程及生物化学机理。

2.基本概念和知识点：急性、慢性和亚急性毒性;半数致死浓度(剂量)*;协同作用*、相加作用*、独立作用*、拮抗作用*;致癌*、致畸*、致突变作用*;毒物作用的生物化学机制。

第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应

第一节重金属元素

1.主要内容：重金属元素在环境各圈层中的迁移转化与效应。

2.基本概念和知识点：环境中汞的来源、分布与迁移、汞的甲基化*、甲基汞脱甲基化与汞原子还原、汞的生物效应*;环境中砷的来源与分布、砷在环境中的迁移与转化、砷的毒性及生物效应*。

3.问题与应用(能力要求)：了解重金属元素的来源、性质，掌握它们在环境中的迁移、转化规律和效应。

第二节有机污染物

1.主要内容：有机污染物在环境各圈层中的迁移转化与效应*。

2.基本概念和知识点：持久性有机污染物(POPs)的特点及概念有机卤代物、多氯联苯、多氯代二苯并二噁英和多氯代二苯并呋喃、多环芳烃，表面活性剂在环境中的迁移转化。

3.问题与应用(能力要求)：了解有机污染物的来源、性质，掌握它们在环境中的迁移、转化规律和效应。

标注“*”为重点内容。