教育教学

相关链接:

教室安排

课程信息

当前位置: 首页 > 教育教学 > 研究生教育 > 课程信息

大气环境化学  083M1002H

学期:2016-2017学年秋 | 课程属性:一级学科核心课 | 任课教师:王新明等
课程编号: 083M1002H 课时: 60 学分: 3.0
课程属性: 一级学科核心课 主讲教师:王新明等
英文名称: Atmospheric Environmental Chemistry

教学目的、要求

教学目的、要求
本课程将系统介绍大气层结构、大气成分、大气污染物来源、大气光化学和化学反应动力学基础理论和大气污染物监测技术;重点针对当前人类所面临的重大大气环境问题,包括光化学烟雾、颗粒物污染与灰霾、酸沉降、平层层臭氧损耗和全球气候变化,阐述其深层的关键大气环境化学过程与机制。本课程可作为大气科学和环境科学专业硕士、博士研究生的学科基础课,同时可作生命科学和化学专业研究生选修课。教学目的是让学生全面系统了解人类活动排放的大气污染物给人类赖以生存的大气环境带来不同时空尺度、不同层次、不同规模的影响。教学要求学生掌握大气环境化学所涉及的基础理论和实验技能,并能从大气环境化学角度深入认识当前我们人类所面临的区域性和全球性的重大大气环境问题。

预修课程

教 材

主要内容

教学主要内容
主要内容: 
第一章 大气环境
§1.1 大气层垂直结构
1、	气温垂直分布
2、	大气层垂直结构成因
3、	大气层垂直结构与大气环境
§1.2 大气组分
1、	大气主要组分
2、	大气痕量组分
3、	大气痕量组分来源
4、	大气环境问题

第二章 大气痕量组分的监测技术
§4.1 气体组分
   1、历史回顾
   2、光谱技术
       2.1、发射光谱技术
       2.2、吸收光谱技术
   3、色谱技术
   4、质谱技术
§4.2 颗粒物的采集与质量浓度监测
1、	滤膜采集
2、	沉降采集
3、	冲击采集
4、	静电沉降
5、	热沉降
6、	重量法
7、	贝塔射线法
8、	压电微天平法
9、	电子光学微谱
10、	光学方法
§4.3 颗粒物组分测定
1、	水溶性组分
2、	金属元素
3、	有机碳和元素碳
4、	有机组分
5、	气溶胶组分在线测定方法

第三章 大气光化学 
§2.1 光化学基础
1、	光的基本特性
2、	光的能量
3、	光学第一定律
4、	朗伯比尔定律
§2.2 对流层光化学
1、	太阳辐射
2、	大气组分对太阳辐射的吸收
3、	对流层太阳光谱分布和强度
4、	大气组分光解速率
5、	大气组分光解速率案例
6、	大气中反应活性自由基的来源与汇

第四章 大气化学反应动力学基础
§3.1 气相反应
1、气相反应动力学基本原理
2、反应速率、反应级数和反应常数
3、半衰期和寿命
4、反应速率常数的温度系数
6、反应速率常数测定技术 
§3.2 非均相反应
1、大气非均相反应概述
2、大气非均相反应动力学研究方法与原理
3、气-液相反应
4、气-固相反应

第五章 对流层大气污染物的光化学反应
§5.1 烷烃
1、	与OH自由基的反应
2、	与NO3自由基的反应
3、	与Cl原子的反应
4、	反应机理
§5.2 烯烃
1、	与OH自由基的反应机理
2、	与O3的反应的反应机理
3、	与基态氧原子O(3P)的反应机理
4、	与NO3自由基的反应机理
§5.3 炔烃
与OH自由基的反应机理
§5.4 芳香烃
    与OH自由基的反应机理
§5.5 含氧有机物
1、	与OH自由基的反应机理
2、	与HO2的反应的反应机理
3、	与NO3自由基的反应机理
§5.6 氮氧化物
1、	NO与O2,RO2,HO2,O3等的反应
2、	NO2与OH,RO, RO2, NO3, O3等的反应
3、	NO, NO2 和O3间的Leighton关系 
§5.7  NO3自由基,N2O5和N2O3 
1、	NO3的形成和反应
2、	N2O5的形成与反应
3、	N2O3的形成与反应
§5.8  含氮酸类物质
1、	HONO的形成及反应
2、	HNO3的形成及反应
3、	HO2NO2的形成及反应
§5.9  氨
§5.10  有机含氮化合物
1、	过氧乙酰基硝酸酯及同系物(PANs)的形成及反应
2、	烷基硝酸酯的形成及反应
3、	肼(联胺)的反应
4、	胺的反应

第六章 酸沉降化学
§6.1 对流层SO2气相氧化
1、	光化学氧化
2、	OH的氧化
3、	Criegee双自由基氧化
4、	基态氧原子氧化
5、	其它氧化过程   
§6.2 对流层SO2的液相氧化
1、	非催化O2的氧化
2、	催化O2的氧化
3、	过氧化物的氧化
4、	自由基的氧化
5、	含氮氧化物的氧化
§6.3 对流层SO2在颗粒物表面的非均相氧化
§6.4 对流层HNO3的形成
1、	NO2与OH自由基反应
2、	N2O5的水解
3、	NO3自由基与碳氢化合物的反应
4、	NO2的液相反应

第七章 平流层大气化学
§7.1 平流层臭氧生成
§7.2 平流层臭氧的催化消解
§7.3 极地臭氧层“空洞”
§7.4 平流层气溶胶



参考文献
唐孝炎, 《大气环境化学》, 高等教育出版社, 2006 戴树桂,《环境化学进展》, 化学工业出版社, 2005 戴树桂,《环境化学》, 高等教育出版社, 2007 John H Seinfeld, Atmospheric Chemistry and Physics, Wiley-Interscience 2006. 

参考文献

参考文献
唐孝炎, 《大气环境化学》, 高等教育出版社, 2006 戴树桂,《环境化学进展》, 化学工业出版社, 2005 戴树桂,《环境化学》, 高等教育出版社, 2007 John H Seinfeld, Atmospheric Chemistry and Physics, Wiley-Interscience 2006. 

授课时间: 星期二, 第3、4节
授课地点: 教2-227
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17

授课时间: 星期四, 第3、4节
授课地点: 教2-227
授课周次: 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17

版权所有©中国科学院大学

地址:北京市怀柔区雁栖湖东路1号 邮编:101408