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2013年度 埼玉大学シラバス
講義番号M60250

授業科目名[英語 地球大気環境科学基礎 [Fundamentals ofEnvironmental Chemistry]
授業科目名]

担当教員[ロー 王 青躍, 関口 和彦 [Wang,QingYue, Sekiguchi,Kazuhiko]
マ字表記]
理工学研究科博士前期課程環境理工学研究科博士
科目区分
開講学部
システム工学系
前期課程
単位数

2

曜日時限

火1

必修・指定選択・選択の別教室

環境システム工開講学科 学系専攻
開講学期 前期（期別）

工-セミナー室7

対象年次 ～科目群
クラス指定
環境システム工学系専攻・環境制御システムコース
他との関連（関連科目）
専門科目(C群)
履修条件（授業に必要な既修得科目または前提知識）
資源循環制御科学、廃棄物処理工学
テーマ・副題大気環境科学について化学的知見から学ぼう!
授業科目の到達目標
本講義では、地球大気環境科学の基礎について化学的知見から学び、大気汚染、水質汚染、土壌汚染など化学物質が関連する環境問題についての理解を深めることに主眼を置き、これらの汚染問題の発生過程の理解、ならびに、事後対策や未然防止対策を考えるために必要な化学を身に付けることを目的とする。
化学平衡、化学熱力学、反応機構、溶液化学、酸と塩基、酸化還元反応、光化学反応などの環境化学に関する基礎的計算ができること、さらにそれらに基づき、大気汚染、水質汚染、土壌汚染などの環境問題の発生抑制や低減だけでなく、それらを利用した環境負荷の少ない新技術開発等について説明できるようになることを教育目標とする。
授業キーワード
化学平衡、反応機構、溶液化学、酸と塩基、酸化還元反応、光化学反応、大気汚染、水質汚染、土壌汚染、環境汚染防止技術
授業の内容
化学平衡、反応機構、溶液化学、酸と塩基、酸化還元反応、光化学反応などについて、具体的な例を挙げて概説する。大気汚染、水質汚染、土壌汚染などの環境問題に対して、これまで多くの個別の対策が開発され、利用されてきた。それらの対策技術は、目的とする環境問題の発生抑制や低減だけでなく、それを利用することによる環境負荷の少ない生態系の保全と維持調和といった新たな技術開発として評価される必要がある。本講義では、それら環境汚染防止技術の開発において考慮すべき点を概説する。
授業の方法
通常の講義形式で行う。講義内容については基本的に板書するので、自分でわかりやすいようにノートをまとめること。なお、私語・携帯電話使用のような、他人の講義聴講を妨害する行為は行わないこと（携帯電話は、講義開始前から電源スイッチをOFFにしておくこと）。
授業展開（スケジュール）
第1回 ガイダンス(講義の概要について)
第2回 化学平衡(平衡定数、反応係数、LeChatelier’s Principle)
第3回 自動車排気NOx対策(Fuel NOx と Thermal NOx／NOx排出抑制、三元触媒など、脱硝技術、自動車排ガス対策)
第4回 反応機構(反応速度と平衡、気体反応と衝突、Arrhenius’ Relation、触媒、半減期など)
第5回 成層圏オゾンの破壊(成層圏オゾンの破壊、触媒作用、CFC代替物質の開発、CFCの分解技術CO2削減技術)
第6回 水の科学／Water Science (水の性質、水環境、地球での循環、水質汚濁、水質浄化など)
第7回 水質汚染とその浄化(硬水、分離、水環境、水質浄化など)
第8回 演習および中間試験第9回 酸と塩基(種々の酸塩基の定義、加水分解、緩衝、水のpH)
第10回 酸性雨およびその制御技術(降水のpH、緩衝作用、酸性雨対策技術、土壌と生態系の保護)
第11回 酸化還元反応(酸化数、酸化還元反応、酸化剤や還元剤の強度、Eh-pHダイアグラム)
第12回 大気汚染と材料腐食(大気汚染機構、その材料腐食メカニズム、pHの影響、材料腐食実例)
第13回 光化学(電磁波と波長、量子収率、光分解定数、光定常状態、対流圏オゾン、大気光化学反応)
第14回 地球温暖化、光化学スモッグ、再生可能エネルギーなど
第15回 演習・期末試験
No.1 Lecture Outline
No.2 Chemical Equili-brium
No.3 NOx Formation and Its Control in Autoexhaust
No.4 Chemical Kinetics
No.5 Depletion of Stratospheric Ozone
No.6 Solution Chemistry and Aquous Equilibrium
No.7 Water Contamination and Its Treatment Technologies
No.8 Excercise and Midterm Examination
No.9 Acids and Bases
No.10 Acid Rain and Its Control Technologies
No.11 Oxidation-Reduction Reactions
No.12 Air Pollution and Material Damage
No.13 Photochemistry
No.14 Global Warming, Photochemical Smog and Photocatalyst

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No.15 Excercise and Final Examination
成績評価方法宿題を20%とし、中間試験40％(授業展開第1回から第7回から各１問程度を出題し、期末試験40％(授業展開第9回から第15回から各１問程度と中間試験関連の総合問題を出題する。上記を合計し、総点(100%)を求める。
成績評価基準可：基礎環境化学に関する重要事項について説明できること。良：さらに、化学平衡、化学熱力学、反応機構、溶液化学、酸と塩基、酸化還元反応、光化学反応などの環境化学に関する基礎的計算ができること。優：さらに、基礎環境化学の全般にわたる説明や計算ができること。なお、講義全体の2/3未満出席の場合、欠席とし、期末試験の受験は認められない。
テキスト
Peter V. Hobbs, Basic Physical Chemistry for the Atmospheric Sciences, Cambridge Unv. Press,1995.
教員が作成した講義配布資料(pdf)など参考図書
教員が作成した講義配布資料(pdf)または指定資料、講義時、必要に応じて配布します。
学生へのメッセージ（受講にあたって）
１．この講義は、物質循環制御学と地球資源利用科学と密接に関連していますので、その受講をお勧めします。
２．ただ講義を聞いているだけでは、単位修得は不可能です。十分な自習と復習は大切です。
３．授業展開については、学生諸君の理解の程度を考慮して、一部削除や変更がありうる。
学生へのメッセージ（授業評価結果への対応）
講義中でのアンケートや前年度までの授業評価結果に基づき、授業内容や講義の方法を改善していく。ただし、少数の学生のご意見を尊重しながら、より多くの学生のご意見を耳に傾き、授業の改善を図るものとする。授業に関する質問などについては、講義時に指定された時間帯であれば、個別に対応可能。
オフィスアワー
王教員：授業開講期間中の火曜日、2時限 王教員室（工学部総合研究棟10階1011号室）
連絡先（電話番号）
王教員：電話番号：048-858-3733（直通）／内線4626、関口教員：電話番号：048-858-9192（直通）／内線5739
連絡先（メールアドレス）
王教員：seiyo@mail.saitama-u.ac.jp、関口教員：kseki@mail.saitama-u.ac.jp
連絡先（ホームページ、その他）
http://www.env.gse.saitama-u.ac.jp/labs/junkan/junkanmain.htm (王、関口)、http://park.saitama-u.ac.jp/~wang_oseiyo(王)人数制限なしその他・備考質問等は授業開講期間中にメールで予約をしてから各教員に訪問のこと。

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