《水環(huán)境學(xué)》教學(xué)大綱.docx

水環(huán)境學(xué)教學(xué)大綱一、課程及教師基本信息課程名稱（中/英文）水環(huán)境學(xué)Water Environment Science課程編號21017268學(xué)分4課程性質(zhì)專業(yè)必修授課對象環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生先修課程要求無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境生物學(xué)任課教師信息姓名程榮職稱副教授辦公時(shí)間及地點(diǎn)：環(huán)境學(xué)院225辦公電話、郵箱地址：，助教信息姓名助教辦公（答疑或輔導(dǎo)）時(shí)間郵箱地址課程教學(xué)目標(biāo)通過教學(xué)與實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對于天然水與污廢水的性質(zhì)、污染物來源、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及控制水污染的基本途徑和治理方法有較全面和深入的了解，掌握污染物轉(zhuǎn)化規(guī)律及水污染治理技術(shù)。課程簡介本課程是環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生的主要專業(yè)課之一，基于水環(huán)境保護(hù)的主體工作，結(jié)合水資源學(xué)、水污染控制等相關(guān)基礎(chǔ)理論知識和當(dāng)前水環(huán)境研究的最新進(jìn)展，系統(tǒng)討論水環(huán)境中溶質(zhì)形成及轉(zhuǎn)化規(guī)律，水污染控制及水環(huán)境修復(fù)技術(shù)方法；并通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作，使學(xué)生掌握水處理方法的概念、基本原理以及相關(guān)的新技術(shù)和新設(shè)備，打下堅(jiān)實(shí)的專業(yè)理論與實(shí)踐基礎(chǔ)?？己朔绞狡綍r(shí)考核（50%）考核類型課程作業(yè)課堂表現(xiàn)期中考試占總考核比例（ %）303040期末考核（50%）半開卷考試，允許攜帶一張A4紙抄寫公式。學(xué)習(xí)要求本課程環(huán)節(jié)包括課堂講授、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、學(xué)生專題報(bào)告、期末考試等環(huán)節(jié)，要求學(xué)生掌握和了解天然水基本特征及污染物轉(zhuǎn)化規(guī)律，水污染控制及水環(huán)境修復(fù)中各種水處理方法，并能正確應(yīng)用這些知識來分析和解決實(shí)際問題。注1：平時(shí)考核（100%）課程作業(yè)（30%）+研討交流（30%）+期中考核（40%）； 2：平時(shí)考核應(yīng)占總成績的40-70%。二、教學(xué)進(jìn)度及基本內(nèi)容教學(xué)進(jìn)度安排教學(xué)周章節(jié)名稱講授內(nèi)容及掌握程度研究型學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)內(nèi)容學(xué)習(xí)時(shí)間（小時(shí)）第1周緒論1. 水環(huán)境概念及特性；掌握2. 水環(huán)境問題的產(chǎn)生和影響；掌握3. 水環(huán)境學(xué)學(xué)科體系及水環(huán)境學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容；熟悉課后復(fù)習(xí)、文獻(xiàn)查閱3第2周天然水化學(xué)基礎(chǔ)知識1. 天然水化學(xué)成分；熟悉2. 天然水溶質(zhì)的形成；熟練掌握3. 天然水組成的影響因素；熟悉4. 各類天然水化學(xué)特征；了解課后復(fù)習(xí)、文獻(xiàn)查閱3第3周水環(huán)境中污染物轉(zhuǎn)化規(guī)律1. 污染物分類及危害；熟練掌握2. 水化學(xué)反應(yīng)基本原理；掌握3. 污染物在水中的轉(zhuǎn)化過程；熟練掌握課后復(fù)習(xí)3第4周河流和溪流1. 污染物的傳輸和泄漏；理解2. 耗氧物質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)和病原體；熟練掌握3. 污染負(fù)荷；掌握4. 管理和修復(fù)；掌握課后復(fù)習(xí)、文獻(xiàn)閱讀6第5周實(shí)驗(yàn)一：景觀水體水質(zhì)調(diào)研1. 水體采樣方法；熟練掌握2. 常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)的測定；熟練掌握3. 微生物指標(biāo)的測定；熟練掌握課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)3第6周地下水1. 污染源；理解2. 遷移、轉(zhuǎn)化及歸趨；理解3. 非水相污染物；掌握4. 污染監(jiān)測及修復(fù)；熟練掌握課后復(fù)習(xí)、文獻(xiàn)閱讀6第7周流域1. 城市流域；熟練掌握2. 農(nóng)業(yè)流域；掌握課后復(fù)習(xí)3第8周湖泊和水庫1. 物理過程；熟練掌握2. 富營養(yǎng)化；熟練掌握3. 熱分層；掌握；4. 水質(zhì)模型；理解5. 管理和修復(fù)；掌握課后復(fù)習(xí)、文獻(xiàn)閱讀6第9周濕地1. 天然濕地；掌握2. 人工濕地；熟練掌握課后復(fù)習(xí)、文獻(xiàn)閱讀6第10周海洋1. 污染源；掌握；2. 河口；掌握文獻(xiàn)閱讀3第11周水污染控制物化技術(shù)（1）1. 混凝；熟練掌握2. 沉淀；熟練掌握3. 過濾；熟練掌握4. 消毒；熟練掌握課前閱讀、課后復(fù)習(xí)6第12周水污染控制物化技術(shù)（2）1. 膜分離；熟練掌握2. 離子交換；掌握3. 氧化還原；掌握4. 吸附；熟練掌握5. 中和、化學(xué)沉淀、吹脫、汽提、萃??；了解課前閱讀、課后復(fù)習(xí)6第13周水污染控制生物技術(shù)1. 活性污泥法的理論基礎(chǔ)、性能指標(biāo)及其有關(guān)參數(shù)；熟練掌握2. 活性污泥法的各種演變及應(yīng)用、發(fā)展與新工藝；了解3. 生物膜法的基本概念及工藝形式；熟練掌握4. 厭氧生物處理的基本原理及常見工藝；熟練掌握5. 生物脫氮除磷工藝與技術(shù)；熟練掌握6. 膜生物反應(yīng)器的基本理論、應(yīng)用及發(fā)展；熟練掌握課后復(fù)習(xí)6第14周實(shí)驗(yàn)二：混凝1. 混凝的基本方法與原理；熟練掌握2. 混凝條件的優(yōu)化；掌握課前閱讀、實(shí)驗(yàn)報(bào)告3第15周實(shí)驗(yàn)三：消毒1. 消毒的基本方法與原理；熟悉2. 消毒方法；熟悉課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告3第16周實(shí)驗(yàn)四：膜分離1. 膜的結(jié)構(gòu)和影響膜分離效果的因素；掌握2. 膜分離的主要工藝參數(shù)；了解1. 膜分離的工藝過程；熟悉課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告6第17周實(shí)驗(yàn)五：吸附1. 吸附的基本原理和操作方法；熟練掌握3. 不同吸附材料的性能；熟悉課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告6注：1. 掌握程度指學(xué)生應(yīng)掌握教師講授內(nèi)容的程度，分為“熟練掌握、熟悉、了解”等；2. 學(xué)習(xí)內(nèi)容包括課前閱讀、課程作業(yè)、課后復(fù)習(xí)、文獻(xiàn)綜述、課下實(shí)驗(yàn)、課程論文等； 3. 在教學(xué)過程中，“教學(xué)進(jìn)度及基本內(nèi)容”可以根據(jù)實(shí)際情況有小幅度調(diào)整。三、推薦教材及閱讀文獻(xiàn)（包括按章節(jié)提供必讀文獻(xiàn)和參考文獻(xiàn)）1. 竇明，左其亭 著，水環(huán)境學(xué)。中國水利水電出版社，2014。2. 李圭白、張杰 主編，水質(zhì)工程學(xué)，中國建筑工業(yè)出版社，2013。3. 張自杰 編著，排水工程（第四版），中國建筑工業(yè)出版社，2000。4. Wastewater Engineering, treatment disposal and reuse, Fourth edition, Metcalf & Eddy, Inc.5. 國內(nèi)期刊：環(huán)境科學(xué)、中國環(huán)境科學(xué)、環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)、給水排水、中國給水排水、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境科學(xué)研究、環(huán)境工程、水處理技術(shù)6. 國際雜志：Water Research, Environmental Science and Techonology, Applied Catalysis B-Environment, Journal of Hazardous Materials, Bioresource Technology, Chemical Engineering Journal, Water Science and Technology, Chemosphere, Langmuir課程負(fù)責(zé)人（簽字）： 基層教學(xué)組織（教研室）負(fù)責(zé)人（簽字）： 學(xué)院（系）、部主管領(lǐng)導(dǎo)（簽字）： 學(xué)院（系）、部（蓋章） _年_月_日 附件一：中國人民實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱參考格式一、課程基本信息課程名稱（中文）水環(huán)境學(xué)（英文）Water Environment Science課程編號21017268課程性質(zhì)專業(yè)必修先修課程無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、環(huán)境生物學(xué)授課對象環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生總學(xué)分（課時(shí)）4其中：理論教學(xué)課時(shí)54其中：實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)36課程簡介本課程是環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生的主要專業(yè)課之一，基于水環(huán)境保護(hù)的主體工作，結(jié)合水資源學(xué)、水污染控制等相關(guān)基礎(chǔ)理論知識和當(dāng)前水環(huán)境研究的最新進(jìn)展，系統(tǒng)討論水環(huán)境中溶質(zhì)形成及轉(zhuǎn)化規(guī)律，水污染控制及水環(huán)境修復(fù)技術(shù)方法；并通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作，使學(xué)生掌握水處理方法的概念、基本原理以及相關(guān)的新技術(shù)和新設(shè)備，打下堅(jiān)實(shí)的專業(yè)理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。教學(xué)目標(biāo)通過教學(xué)與實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對于天然水與污廢水的性質(zhì)、污染物來源、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及控制水污染的基本途徑和治理方法有較全面和深入的了解，掌握污染物轉(zhuǎn)化規(guī)律及水污染治理技術(shù)。二、教師基本信息教師信息姓名程榮職稱副教授辦公時(shí)間及地點(diǎn) 周一至周五，環(huán)境學(xué)院樓225辦公電話、郵箱地址 ，助教信息姓名助教辦公（答疑或輔導(dǎo)）時(shí)間郵箱地址三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱試驗(yàn)場所實(shí)驗(yàn)周次實(shí)驗(yàn)課時(shí)分組人數(shù)實(shí)驗(yàn)一北京市景觀水體水質(zhì)調(diào)查圓明園、頤和園、北海公園第5周82-3人/組實(shí)驗(yàn)二混凝紅樓實(shí)驗(yàn)室102第14周82-3人/組實(shí)驗(yàn)三消毒紅樓實(shí)驗(yàn)室102第15周62-3人/組實(shí)驗(yàn)四吸附紅樓實(shí)驗(yàn)室102第16周82-3人/組實(shí)驗(yàn)五膜分離紅樓實(shí)驗(yàn)室102第17周62-3人/組四、實(shí)驗(yàn)安排實(shí)驗(yàn)一：北京市景觀水體水質(zhì)調(diào)查1. 實(shí)驗(yàn)任務(wù)（目標(biāo)）(1) 了解水質(zhì)調(diào)查的內(nèi)容和各指標(biāo)涵義；(2) 掌握水質(zhì)采樣方法；(3)掌握水質(zhì)指標(biāo)測定的基本原理和方法； (4)掌握微生物指標(biāo)的采樣及測定方法。2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)圓明園、頤和園、北海公園等地景觀水體的采樣；(2)常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)的測定；(3)水中微生物指標(biāo)的測定。3. 器材使用水質(zhì)采樣器、便攜式pH計(jì)、便攜式溶氧儀、葉綠素?zé)晒鉁y定儀、ORP測定儀、快速消解儀、生化培養(yǎng)箱、TOC測定儀、超凈工作臺等。實(shí)驗(yàn)二：混凝1. 實(shí)驗(yàn)任務(wù)（目標(biāo)）(1)加深對混凝沉淀原理的理解； (2)掌握化學(xué)混凝工藝最佳混凝劑的篩選方法； (3)掌握化學(xué)混凝工藝最佳工藝條件的確定方法。2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)比較不同混凝劑的混凝效果；(2)確定最佳混凝劑投加量；(3)確定最佳混凝pH值。3. 器材使用六聯(lián)攪拌儀、濁度儀、pH計(jì)、燒杯實(shí)驗(yàn)三：消毒1. 實(shí)驗(yàn)任務(wù)（目標(biāo)）(1)了解不同消毒方法的作用原理；(2)掌握測定消毒效果的方法； (3)了解影響消毒效果的環(huán)境因素。2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)測定不同消毒方法的滅菌效率；(2)探究pH值、劑量等因素對消毒效果的影響。3. 器材使用高壓蒸汽滅菌鍋、恒溫培養(yǎng)箱、試管、燒杯、量筒、 玻璃棒、天平、藥匙、橡膠塞、棉塞、皮筋、移液槍、電爐、酒精燈、紫外燈實(shí)驗(yàn)四：活性炭吸附1. 實(shí)驗(yàn)任務(wù)（目標(biāo)）(1)了解活性炭的吸附特性和吸附原理；(2)理解吸附等溫線的涵義并掌握其實(shí)驗(yàn)方法；(3)掌握吸附動(dòng)力學(xué)的測定方法。2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)污染物濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制；(2)吸附等溫線的測定；(3)吸附動(dòng)力學(xué)的測定。3. 器材使用搖床、分析天平、分光光度計(jì)、錐形瓶、干燥箱、容量瓶、移液管實(shí)驗(yàn)五：膜分離1. 實(shí)驗(yàn)任務(wù)（目標(biāo)）(1)認(rèn)識各種膜組件，了解不同膜分離手段的差異； (2)掌握平板膜和中空纖維膜滲透通量和分離效率的測定方法。2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)繪制牛血清蛋白標(biāo)線；(2)測定純水通量；(3)測定膜組件對牛血清蛋白的截留率。3. 器材使用平板膜、中空纖維膜、膜截留實(shí)驗(yàn)裝置、分光光度計(jì)五、考核方式課程：半開卷考試，允許攜帶一張A4紙抄寫公式。實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)室操作+實(shí)驗(yàn)報(bào)告六、使用教材及參考書目1.成官文, 黃翔峰, 朱宗強(qiáng)