《大气环境化学》课程教学大纲

大气环境化学Ⅰ

Atmospheric Environmental Chemistry Ⅰ

一、 课程基本情况

课程类别：专业任选课

课程学分：3学分

课程总学时：48学时，其中讲课：48学时

课程性质：选修

开课学期：第4学期

先修课程：大学化学及实验（1）和（2）、大气科学概论Ⅱ、环境科学概论

适用专业：大气环境、环境科学

教 材：唐孝炎，张远航，邵敏主编，《大气环境化学》（第二版），高等教育出版社，2006。

开课单位：环境科学与工程学院环境科学系

二、课程性质、教学目标和任务

大气环境化学是研究对环境有重要影响的大气组分在大气环境中的化学行为的科学。它

是在大气污染问题，尤其是世界上几次严重的空气污染公害事件出现后，随着控制和防治的

需要而发展起来的。近年来，由于全球和区域大气污染问题的出现以及一些全球性国际公约

的制定和执行，大气中存在和发生的化学变化（包括现象、特征、来源、过程和归宿等）日

益受到科学界和公众的关注，使得大气环境化学得到了前所未有的快速发展，已经成为大气

科学和环境科学的重要分支学科。大气环境化学是环境科学专业的专业方向课程，本课程主

要介绍大气中对环境有影响的重要组分的来源、存在形式，在迁移过程中的化学转化、归宿

以及对大气质量的影响等。课程的重点是大气环境的基本概念、大气环境中主要化学成分的

特性、具体大气环境问题产生的机制原因等，通过学习能对大气环境的化学过程有深刻认识。

三、教学内容和要求

第1章 绪论（2学时）

（1）了解大气环境化学的发展动向，本门课程的内容和章节安排。

（2）理解大气环境化学的发展及其研究内容和特点；

（3）掌握大气环境化学的研究方法；

重点：大气环境化学的研究内容和特点

难点：大气环境化学的三种研究方法

第2章 地球的大气环境（5学时）

（1）了解大气的发展史；

（2）理解大气的能量平衡；

（3）掌握大气的分层，大气保留时间，大气组分的浓度表示方法，大气中的自由基；

重点：大气的分层、大气组分的浓度表示方法

难点：大气中的自由基

第3章 大气化学组分的源、汇与循环（8学时）

（1）了解光化学氧化剂；

（2）理解含碳化合物、含卤素化合物、持久性有机污染物和大气气溶胶的源汇和循环；

（3）掌握大气污染物的来源和汇机制，含硫化合物、含氮化合物的源汇和循环过程，含碳

化合物、含卤素化合物、持久性有机污染物和大气气溶胶的概念和特征；

重点:大气污染物的源汇机制，各种污染物的源、汇和循环

难点：硫循环、氮循环

第4章 大气化学反应动力学基础（5学时）

（1）了解二次有机颗粒物生成机制；

（2）理解化学反应动力学基本原理，大气气相化学反应；

（3）掌握大气光化学反应基础，掌握大气颗粒物表面非均相反应概念；

重点：大气光化学反应基础

难点：大气颗粒物表面非均相反应

第5章 对流层气相化学（6学时）

（1）了解自由基和NO收支和循环，清洁大气中的气相化学过程，光化学污染的控制策略；

x

（2）理解臭氧生成与NO和VOCs的关系，大气挥发性有机物的反应活性；

x

（3）掌握NO、NO和O的基本光化学循环，光化学烟雾形成的简化机制；

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重点：光化学烟雾形成的简化机制

难点：光化学烟雾形成的简化机制

第6章 气溶胶化学（5学时）

（1）了解气溶胶粒子污染来源与贡献的研究；

（2）理解气溶胶粒子的成核作用；

（3）掌握气溶胶的粒径分布，掌握气溶胶粒子的化学组成；

重点：气溶胶粒子的化学组成

难点：气溶胶粒子的粒径谱分布

第7章 酸沉降化学（5学时）

（1）了解酸沉降临界负荷；

（2）理解酸雨研究的历程，降水和液滴化学特征；

（3）掌握降水的酸化过程，酸雨生成机理；

重点：降水的酸化过程

难点：酸雨生成机理

第8章 气候变化的大气化学原理（5学时）

（1）了解大气辐射传输过程，气候变化与臭氧层损耗的耦合机制，海洋大气边界层化学与

气候变化；

（2）理解气候变化的历史趋势，大气污染与气候变化；

（3）掌握温室效应及温室气体，气溶胶的辐射强迫；

重点：温室效应产生的原因

难点：温室气体和气溶胶的直接和间接辐射强迫

第9章 平流层化学（5学时）

（1）了解北极和中纬度地区的平流层化学，臭氧层变化的预测；

（2）理解平流层化学研究进展及其基本化学过程，重要源气体变化对平流层臭氧的影响

（3）掌握南极臭氧洞及其非均相反应；

重点：南极臭氧洞的概念和形成机制

难点：南极臭氧洞产生的非均相化学机理

第10章 室内空气污染（2学时）

（1）了解室内空气污染研究进展，室内环境的健康风险评价；

（2）理解室内污染物的化学行为及人体暴露，室内空气污染的研究方法，室内空气污染控

制；

（3）掌握室内空气污染的来源；

重点：室内空气污染的来源

难点：室内污染源

四、课程考核

（1）作业等：作业：3次

（2）考核方式：闭卷考试

（3）总评成绩计算方式：按平时成绩和期末考试成绩综合计算

五、参考书目

王明星主编，大气化学，气象出版社，2003