武汉大学资源与环境科学学院.doc

武汉大学资源与环境科学学院工程硕士专业学位指导小组名单主 任：刘耀林副主任：甘复兴 侯浩波委 员：（按姓氏笔划排列）邓南圣 甘复兴 刘耀林李 霖 艾廷华 林爱文侯浩波 王祖武 潘润秋秘 书：刘潇 环境工程硕士专业学位培养方案一、培养目标1培养德智体全面发展，具有坚实的理论基础、系统的专业知识和熟练的专业技能的环境工程专业的高级人才。要求学生努力学习马列主义，毛泽东思想和邓小平理论基本原理，坚持四项基本原则，树立正确的世界观、人生观和价值观，具有较强的事业心、责任感和创新精神，具有良好的道德品质和学术修养，积极为社会主义现代化建设事业服务。2在环境工程学科领域内，掌握坚实的基础理论和系统的专门知识、熟练的实践技能和较好的计算机应用能力，具有从事科学研究工作和独立担负专门技术工作的能力。3熟练掌握一门外语，能够熟练运用该门外语阅读本专业的文献资料，并具有一定的外语写作和进行国际学术交流的能力。4具有健康的体魄。二、研究方向1水污染控制工程废水处理技术、火电厂废水处理及回收利用技术、工业水处理、水污染控制生物技术、废水处理生物监测与评价2大气污染控制工程除尘技术、烟气脱硫与脱氮、汽车尾气治理3固体废物资源化粉煤灰、脱硫灰渣、沸腾炉渣、垃圾，污泥、矿渣、钢渣、工业尾矿等的资源化4生物质资源化学研究生物质资源综合利用与转化的生物学及化学的理论、技术和方法，主要是生物质无害化、资源化处理及由生物质合成环境友好化学品。5蚀与防护阴极保护、自然环境腐蚀与防护、合金腐蚀动力学、缓蚀剂及其作用机理、功能复合材料的腐蚀失效机理与防护、覆层防护技术6清洁环境电化学研究污染控制和清洁生产的电化学原理、技术和方法。7环境化学研究环境化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制污染和评价环境质量的化学原理和方法。8环境生物学研究人类干预造成的异常环境与生物相互作用规律及其机理，以及控制污染和评价环境质量的生物学原理和方法。9环境规划及管理研究运用技术、经济、法律、教育及行政手段和方法，对人类社会经济活动进行规划和管理，以及对其产生的环境危害或破坏性影响进行宏观调节和控制。三、学制实行弹性学制，可以脱产学习，也可以不脱产学习。全脱产学习学制为二年；不全脱产学习学制为三至五年。四、培养方式采取灵活多样的培养方式。在保证质量的前提下，可以安排部分时间在校培养，部分时间在企业培养，也可以集中一段时间以脱产学习为主，而另一段时间则一边工作，一边学习与此同时调研。提倡与企业和管理部门联合培养费。1行学分制。学员必须通过学校组织的规定课程的考试，成绩合格方能取得该门课程的学分；修满至少33学分方能撰写学位论文。2教学方法。教学内容与教学方法应以有利于培养学员的思维能力及分析问题和解决问题的能力为原则，坚持理论联系实际，注意实际应用。加强课堂教学和实践性环节，对少数有一定实践经验的学员，个别课程可采取在教师指导下以自学为主，通过学校统一组织的课程取得学分，或者已掌握某门课程，通过本人申请经过考试准予免修，取得学分。五、课程设置及学分分配（见下表）环境工程工程硕士专业学位课程计划表类 别课程名称学分开课学期公共课自然辩证法31第一外国语61,2专业课环境工程化学31数理统计31环境工程进展22水质控制物理化学方法32废水生物处理及监控方法32水化学31大气污染控制原理32硫氮污染物控制原理32无机非金属材料学32硅酸盐物理化学31固体废物资源化工程32生物质资源化学31腐蚀电化学32材料保护技术32现代环境科学31环境系统建模与实践31环境生态化学32环境分析化学31污染控制化学进展32生态毒理学31环境生物技术32清洁环境电化学32环境管理信息系统31现代环境管理32选修课环境工程方向传递过程原理32工业水处理32固体废物测试技术22污染控制电化学技术32大气环境化学31环境科学方向现代仪器分析22高等有机化学21高分子近代研究法21电极过程动力学21电化学测量技术22高级微生物学21六、论文与学位学位论文选题要求瞄准学科发展前沿，具有一定的创新性，能促进学科的发展。修满学分后，写出学位论文选题报告，在系里组织专家作开题报告和听取意见，经系审查通过后，才能正式定题，从而进入论文研究工作阶段。学位论文，必须在导师指导下独立完成。论文一般包括：摘要、综合评述、研究内容和结论、附录、参考文献。摘要需用中、外两国文字书写，论文部分一般要求3万字左右。要求文字简洁、条理清晰、分析严谨、数据真实可靠、结论正确，并能反映作者的理论基础、科研能力和学术上的新见解。学位论文评阅人为二人，其中校外专家（实际工作部门具有高级专业技术职务）应有两名。论文答辨委员成员中必须有一名是实际工作部门具有高级专业技术职务的专家。学位论文经答辨通过，方可按学位申请程序授予环境工程工程硕士学位。课程的其本要求环境工程化学英文译名：Chemistry for Environmental Engineering学分：3开课学期：第一学期开课单位：资环学院环境工程系教学方式：讲授考核方式：笔试课程的目的及要求：系统介绍环境工程诸领域(即水污染控制、工业及有害废物、大气污染和全球环境变化等)涉及的化学原理及污染控制分析原理和方法，揭示化学和环境工程之间的联系，要求掌握相关的化学基础理论和分析方法。主要内容：（1）环境工程中的普通化学基础：氧化-还原方程；有关的气体定律(包括Boyle定律、Charles定律、Dalton定律、Henry定律、Graham定律和Gay-Lussac定律等)；蒸汽压及Raoult定律；化学平衡及Le Chatelier原理；活度及活度系数；化学平衡的变化。（2）环境工程中的物理化学基础：热力学原理；液体蒸汽压；表面张力；二元混合体系；固体的水溶液；渗透过程；透析过程；溶剂萃取原理；电化学基础；化学动力学；催化；吸附；（3）环境工程中的平衡化学基础：离子活度系数；平衡问题的求解；酸碱平衡；缓冲溶液及缓冲系数；络合物；盐的溶解度；氧化-还原反应。（4）环境工程中的有机化学基础：脂肪化合物(脂肪烃、醇、醛和酮、酸、酯、卤带化合物、含氮化合物、环状化合物、含硫化合物等)；芳香族化合物(苯系物、多环芳烃、氯带芳烃；酚；醇、醛、酮、酸；胺及硝基化合物)；杂环化合物及染料)；生物化学有机物(碳水化合物；脂肪、油和蜡；蛋白质和氨基酸)；洗涤剂；农药(有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸盐农药、除草剂、农药的生化性质)；痕量有机物；有机物在环境及工程系统中的行为(有机物的归宿、结构和性质-活性的关系)（5）环境工程中的生物化学基础：酶、 辅助因素、温度关系、pH、主要元素和痕量元素、碳水化合物的生物化学、蛋白质的生物化学、脂肪和油类的生物化学、一般的生物化学途径、动力学和细菌的繁殖、人类的生物化学。（6）环境工程中的胶体化学基础：液体中的胶体扩散、空气中的胶体扩散。（7）环境工程中的核化学基础：原子结构；稳定和放射性的核酸；原子蜕变与人工放射性；核反应；核裂变；核聚变；利用放射性物质作示踪剂；放射性对人类的影响。（8）污染控制指标及其分析：定量分析化学基本概念、仪器分析方法、水质分析指标(浊度、色度、pH、酸度、碱度、硬度、余氯和需氯量、氯离子、溶解氧、BOD、COD、氮、SS、铁和锰、氟离子、硫酸根离子、磷、油脂、挥发酸、气体分析、痕量污染物)的意义及其分析方法；空气污染物指标及其分析原理主要参考书：环境工程化学(第四版)(C. N. Sawyer, P. L. McCarty, G. F. Parkin. 清华大学出版社，2000年影印版)环境化学美 Stanley E. Manaham 陈甫华译南开大学出版社，1993水质控制物理化学方法英文译名：Physical and chemical methods for water quality controlling学分：3开课学期：第二学期开课单位：资环学院环境工程系教学方式：讲授、自学考核方式：开卷考试课程的目的和要求：了解用物理化学方法对水质进行控制的方法和原理。掌握各种水质控制物理化学方法的反应动力学及定量表达的数学模型。着重强调掌握水质控制物理化学的基本概念和基本理论。主要内容：1学反应器的基本原理：化学反应动力学，物料衡算方程与Fick第一扩散定律，多相反应和均相反应，连续均相反应等。2吸附：吸附等温线，Langmuir公式的推导，活性炭吸附性能等。3凝聚与絮凝、沉淀：凝聚的动力学，水处理中凝聚特点，凝聚理论，沉淀试验，Kynch沉淀理论，浓缩池的面积计算等。4臭氧、紫外线：臭氧的发生，臭氧的在水中的传质理论，紫外线消毒的原理等。5光化学催化氧化：光化学反应的基本原理、反应动力学，光催化反应的催化剂，光催化降解水中污染物的机理、动力学等。6离子交换、膜处理：离子交换的基本理论及工艺，膜处理的各种工艺及进行水质控制的基本原理等。主要参考书： 许保玖：当代给水与废水处理原理 王乃忠：水处理理论基础 井初日夫等著，张自杰等译：水处理理论与应用 范谨初：混凝技术 严煦世：水和废水技术研究废水生物处理及监控方法英文译名：Principles of Biological Wastewater Treatment and Monitoring学分：3开课学期：第一学期 开课单位：资环学院环境工程系教学方式：讲授、讨论 考核方式：课程论文课程的目的及要求：介绍废水生物处理的对象、原理、过程、方法，处理过程中的生物化学和生物反应器系统的理论和应用技术，包括相关的生物监测、操纵技术。主要内容：1水处理对象、原理、生化环境和生化反应器的型式及其对反应器性能的影响； 2反应器的反应动力学和化学计量学以及反应器工程中反应器的型式和动力学之间的关系；3生物化学和微生物学的要素及废水生化操作的功能；4用数学模型描述各种反应器操作的理论性能，以相应改变反应器的运行条件；5生物化学反应和反应器理论在生化操作中的应用，通过控制实际约束条件以保证生物处理系统的正常运行性能，以及废水生化操作的合理设计依据。6废水生物处理过程的生态操纵，通过控制系统微生物群落以保证和提高生物处理系统的正常功能；7废水生物处理的监控技术。主要参考书：废水生物处理理论与应用美 C.P. Leislie Grady, Jr and Henry C.Lim水 化 学英文译名：Aquatic Chemistry学分：3分开课学期：第一学期开课单位：资环学院环境工程系教学方法：讲授、专题研讨 和自学结合笔试方式：开卷考试课程的目的要求：要求掌握天然水环境和水处理工艺中的各种化学过程，以及确定水组成各种变数的定量处理方法，为研究天然水和水处理体系的水质控制方法提供理论基础。主要内容：1、水溶液中的酸碱平衡、酸碱溶液中组分的双对数图计算法，尤其是溶解性碳酸盐体系的酸碱平衡和水溶液缓冲强度、中和容量的计算方法；2、水溶液中的沉淀溶解平衡、各种矿物质的沉淀溶解性能及其对天然水化学组成的影响、混凝和化学沉淀等水处理工艺过程中的沉淀溶解平衡，及其混凝剂残余量的图算法；3、水溶液中的络合平衡、天然水中的配位体及其特性、金属离子在水溶液中的化学形态、化学稳定性和重金属的甲基化；4、水溶液中的氧化还原平衡、解释或预测水体的氧化还原状态和必然发展趋势、氧化还原水处理工艺过程中的氧化还原平衡；5、重金属在水体中的稳定性及其迁移转化规律；6、耗氧物质在水体中的降解作用；7、难降解有机物在水体中的迁移转化规律；8、 天然水化学组成的影响因素。主要参考书：1、W. 斯塔姆等著，水化学，北京：科学出版社，1987年；2、陈静生等遍，水环境化学，北京：高等教育出版社，1987年。大气污染控制原理英文译名：Principles of Atmospheric Pollution Control学 分：3开课学期：2 开课单位：资环学院环境工程系教学方法：讲授、自学、讨论 考核方式：开卷考试 课程的目的及要求：课程的目的是将工程分析的一些领域如液体力学、热力学、传热学、力学和电动力学以及化学和物理的原理应用到大气污染控制装置的基本分析和设计中。主要内容：1、液体流动原理，主要介绍液体的性质、导管中的流动、边界层理论、围绕物体的流动、液体流动中的能量传递等；2、液体中的颗粒动力学，主要介绍球形颗粒在外力作用下的运动、康宁汉修正因子、球形颗粒在液体中的抛射、无外力作用的球形颗粒在加速流动液体中的运动；3、污染物分布和捕集效率，主要介绍颗粒的性质和颗粒集合体、颗粒分布、捕集效率、多级收尘器等；4、工业通风系统的设计，主要介绍稀释法通风、防护罩分类、简单几何形状的防护罩、实验速度分布、复杂防护罩设计、管道设计、风机选择的性能等；5、沉降室，主要介绍沉降室中的层流流动、湍流流动、沉降室的经济尺寸、沉降室的总效率；6、惯性装置，主要介绍旋转流动、层流旋转流动时的捕集效率、湍流旋转流动时的捕集效率、离心式收尘器、压降和所需功率等；7、静电除尘器，主要介绍荷电颗粒的除尘效率、电场、电晕的形成、颗粒荷电等；8、颗粒洗涤器，主要介绍对球形液滴的截留作用和惯性碰撞、向球形液滴的扩散、液滴的捕集机理及效率；9、过滤器，主要介绍在圆柱形纤维上的截留作用和惯性碰撞作用、向圆柱形纤维的扩散、过滤介质层的捕集机理及捕集效率、过滤介质的压降；10、吸收装置，主要介绍运动液滴吸收机理、亨利定律和液滴内部的扩散；11、吸附装置，主要介绍吸附原理和吸附器设计；12、燃烧装置，主要介绍燃烧化学和燃烧动力学、催化补燃器、可燃混合物和火炬、能量利用装置等；13、冷凝设备，主要介绍污染物的热力学性质、直接接触冷凝器、表面式换热器、水蒸气-污染物混合物的冷凝机理及过程、空气-污染物混合物的冷凝机理及过程、保存能量的原理及方法；主要参考书：1、朱联锡等，空气污染控制原理，成都科技大学出版社，1990.12；2、英马丁克劳福德著，梁宁元等译，空气污染控制原理（Air Pollution Control Theory），冶金工业出版社，1985.4，硫氮污染物控制原理英文译名：Principles of sulfur and nitrogen pollutant control学 分：3开课学期：第二学期开课单位：资环学院环境工程系教学方式：讲授、自学考核方式：课程论文课程的目的和要求：要求掌握燃烧过程中SO2、NOx等的生成过程和生成机理。学习和掌握炉内喷钙脱硫、半干法烟气脱硫、湿法和干法烟气脱硫的机理及其控制因素。了解低氮燃烧、烟气脱硝等控制NOx排放的方法及其原理。掌握同时脱硫脱氮技术的原理和方法。主要内容：1NOx的生成机理：热力NOx生成、快速NOx生成、燃料NOx生成、煤粉燃烧的NOx生成、炉内NOx生成量的预测。2SOx的生成机理：SOx的生成机理、炉内SOx的生成量的预测。3低NOx燃烧技术原理：分级燃烧、再燃法、低氧燃烧、浓淡燃烧、烟气循环等技术原理。4SOx控制：4.1 炉内喷钙脱硫机理及其数学模型4.2 半干法烟气脱硫的物理化学机理和数学模型4.3 湿法吸收烟气脱硫机理：吸收过程的气液平衡、化学吸收动力学、湿法脱硫机理及其数学模型。4.4 干法吸附烟气脱硫机理4.5 等离子体烟气脱硫机理和模型5烟气湿法脱硫机理脱硝：5.1 干法脱硝：多相催化反应的物理化学方程及动力学方程、催化还原法脱硝法原理。5.2 湿法烟气脱硝原理6烟气同时脱硫脱硝技术原理主要参考书：1 燃烧与污染，曾汉才,华中理工大学出版社，19942 洁净煤技术，郑楚光，华中理工大学出版社，19963 烟气脱硫技术，自编教材4 Air pollution control engineering， Noel de Nevers. - 2nd ed. - New York: McGraw-Hill Com., Inc., 2000无机非金属材料学英文译名：Inorganic Mater学分：3.0开课学期：第二学期开课单位：资环学院环境工程系教学方法：讲课、自学考核方式：考试 课程的目的和要求：深入了解各种胶凝材料结构与性能的关系，掌握各种胶凝材料的水化硬化的机理及主要改性措施。主要内容：1介绍石膏、石灰、氯氧镁水泥、硅酸盐水泥组成结构和性能的关系；2介绍石膏、石灰、氯氧镁水泥等硬化浆体的结构和性能及主要改性措施；3. 介绍硅酸盐水泥水化硬化及结构形成过程，水泥石的工程性能；主要参考书：1.胶凝材料学，袁润章 主编2.水泥材料科学导论，陆平编著硅酸盐物理化学英文译名：Physical Chemistry of Silicate学分：3开课学期：第一学期开课单位：资环学院环境工程系教学方式：讲授、讨论考核方式：课程论文课程的目的和要求：使学生了解在硅酸盐材料中存在介稳现象的本质。各种缺陷使硅酸盐材料在形成过程产生活性。对多元硅酸盐材料会分析相图。利用相率来进行新型材料的设计和研制。主要内容:1 酸盐材料的发展历史进程2 硅酸盐水泥的产生和发展3 原子物理基础4 化学键和双原子模型理论5 硅酸盐材料的晶体缺陷 点缺陷、线缺陷、位错 肖托基缺陷与弗伦克尔缺陷6 硅酸盐材料体系的相和界面7 相变动力学基础，硅酸盐材料相变动力学 成核原理 成核后晶核的成长过程 固体中的相变 晶体从蒸汽中的生长过程8 硅酸上盐三元系统相图分析 SiO2Al2O3CaO 系统 SiO2Al2O3Fe2O3系统教学重点 硅酸盐材料的晶体缺陷 相变动力学 三元系统相图分析教学难点 硅酸盐材料三元系统相图分析教材选用 浙江大学 丁子上 编硅酸盐物理化学前期预修课程 1. 物理化学 2. 胶凝材料学参考书目1 北京大学 编 硅酸盐物理化学2 唐敖庆 著 场论3 成都科技大学 编 结构化学 固体废物资源化工程英文译名：Resource Technology of Solid Waste学分：3开课学期：第二学期 开课单位：资源与环境科学学院教学方法：讲课、自学 考核方式：课程论文 课程的目的和要求：了解各种固体废物的组成、结构与性能的关系；掌握各种固体废物的开发利用、处理系统工程及技术方法，重点掌握粉煤灰资源化技术。主要内容：1本课程详细介绍各种固体废物的组成、结构与性能的关系；2固体废物固化技术、可燃固体废物的焚烧、固体废物的热解、可生化降解 固体废物的处理与利用；3煤系固体废物及冶金与化工典型固体废物的资源化技术，以粉煤灰作为典 型，系统介绍其在建材、建工、硅酸盐制品、道路工程等领域的应用技术；主要参考书：1粉煤灰性能与利用，吕梁，侯浩波著2固体废物的处理与处置，高忠爱等合编3固体废物处理工程，杨国清 主编生物质资源化学英文译名：Biomass Resource Chemistry学 分：3开课学期：第一学期开课单位：资源与环境科学学院环境 科学系教学方法：讲授、讨论、考核方式：开卷考试 实习 课程的目的和要求：了解生物质资源化学的基本原理和研究方法，掌握生物质资源生物化学转化中的重要科学问题以及综合利用的新途径。掌握分子波谱学的基本知识，并能运用分子波谱学知识分析和解决一些生物质利用与转化的实际问题。主要内容：1生物质资源化学概论 1.1 生物质资源组成与分类 1.2 碳、氮循环再生 1.3 研究应用的重要性2化学结构与性质 2.1 纤维素与木质素 2.2 甲壳素 2.3 淀粉 2.4 天然漆 2.5 杜仲胶3转化利用的基本途径和原理 3.1 化学处理 3.2 物理方法 3.3 生物与酶的作用4纤维素与木质素 4.1 纤维素分子结构与反应活性 4.2 纤维素的改性 4.2.1 纤维素的衍生化改性 取代分布控制 区域选择衍生物 4.2.2 接枝改性 4.2.3 复合改性 4.2.4 共混改性 4.3 纤维素的应用 4.4 木质素结构与物化性质 4.5 木质素的生物降解 4.6 木质素的应用5甲壳素 5.1 分子结构特征 5.2 甲壳素与壳聚糖的衍生物反应 5.3 应用 5.3.1 生物医用材料 5.3.2 功能材料 5.3.3 医药与保健食品 5.3.4 化妆品等6淀粉 6.1 原淀粉 6.1.1 淀粉颗粒与组成 6.1.2 直链淀粉和支链淀粉 6.1.3 淀粉胶化与淀粉糊的性质 6.2 变性淀粉 6.2.1 淀粉衍生物的制备方法 6.2.2 基本特征 6.2.3 主要用途 6.3 淀粉加工制品 6.3.1 普鲁兰 6.3.2 环糊 6.3.3 淀粉薄膜7天然漆与杜仲胶 7.1 天然漆 7.1.1 漆液成分 7.1.2 成膜机理 7.1.3 应用（涂料、非涂料） 7.2 杜仲胶 7.2.1 化学组成与链结构 7.2.2 硫化过程三阶段特征 7.2.3 共混加工性 7.2.4 硫化网络的高弹性 7.2.5 应用8生物质分子量及分子量分布的测定 8.1 分子量的统计意义 8.2 分子量的测定 8.3 分子量分布的表示方法 8.4 分子量分布的测定9红外光谱 9.1 红外光谱的基本原理 9.2 复杂有机分子的红外光谱 9.3 影响红外吸收峰位置的因素10核磁共振 10.1 核磁共振的基本原理 10.2 核磁共振氢谱 10.3 核磁共振碳谱 10.4 二维核磁共振谱11光谱数据综合、有机物结构分析应用主要参考书：1唐恢同编著，有机化合物的光谱鉴定，北京：北京大学出版社，19942何曼君、陈维孝、董西侠编，高分子物理，上海：复旦大学出版社，19913杜予民等编，环境友好材料，北京：高等教育出版社，2000现代环境科学英文译名：The Frontiers of Environmental Science学 分：3开课学期：第一学期开课单位：环境科学系教学方式：讲授考核方式：课程论文 课程的目的要求：了解国内外在环境科学的三个重要分支环境化学、环境生物学、环境管理学科中研究前沿领域与进展，了解在这几个领域内进行研究的一些新方法与采用的新技术，掌握它们的基本原理。主要内容：一、环境科学研究前沿领域概述1环境科学2环境科学的主要前沿领域二、全球变化研究进展1全球变化：地球系统，全球变化，全球变化与人类活动，全球变化研究概况2全球变化研究的主要课题：国际地圈生物圈计划(IGBP)，世界气候研究计划(WCRP)，全球变化的人文领域(HDP)，全球环境监测系统(GEMS)3全球变化研究当前取得的进展三、环境化学研究前沿1环境光化学：光化学基础，水环境光化学，土壤表面光化学2环境光毒性：光活化农药，光活化除草剂，多环芳烃光毒性，3污染控制的光化学方法：半导体光催化，氧化剂/紫外光光氧化，Fe(III)化合物光催化氧化，APO方法的进展4境化学研究的热点问题：环境内分泌干扰物、气溶胶、持久性有机污染物四、环境生物学研究前沿1生物多样性保护：生物多样性的特点、价值，不同生物多样性（遗传多样性、物种多样性）的研究以及生物多样性的空间格局、测试。濒危生物的评估与分级以及保护措施。2恢复生态学：生态系统受损和破坏的特点及其过程，受损生态系统的恢复与重建，恢复生态学理论的实际应用。3生态安全及生态风险评价：生态安全研究范围的介定，生态安全的标准及评价体系以及生态安全理论在生态环境建设中的重要性。生态风险评价的评价范围、标准以及评价程序。四、境管理的研究前沿1生命周期评价2生态设计3环境风险管理五、工业生态学：1工业生态学的发展概况2工业生态学研究的内容：基本理论框架，物质与能量流动，物质减量化，产品生命周期规划与评估，为环境而设计，生态效益，环境技术变革3工业生态学的实践：一些工业部门的研究实例，卡隆堡工业共生体，北美的生态工业园主要参考资料1 教师指定的外文资料2 同学自己检索的相关资料环境系统建模与实践英文译名：Environmental modeling and application学 分：3开课学期：第一学期 开课单位：环境科学系教学方法：讲授，上机 考核方式：开卷考试与考查目的与要求： 通过对环境系统基本模型的建立、求解和应用等三个环节的课堂教学与上机实践，使学生掌握利用计算机对环境系统进行模拟的一些基础知识。主要内容：一、元线性回归模型： 1. 多元线性回归模型的作用，2. 最小二乘方法与正规方程的求解，3. 解的统计性质与统计检验，4.化非线性模型为线性模型，5. 上机二、逐步回归算法：1. 逐步回归的优越性，2. 求解求逆同时进行的消去算法，3. 逐步回归的计算过程，4. 上机三、因子分析：1. 因子分析在环境科学中的应用，2. R-型因子分析的计算步骤，3. 求特征值和特征向量的Jacobi方法，4. 初始因子解的分差极大正交变换，5. Q-型因子分析和对应因子分析简介，6. 上机四、水质模型：1. 从机理上对环境系统模拟的重要性，2. 水体中一些基本现象的数学描述，3. 污染物迁移扩散转化的基本方程推导，4. 河流水质模型基本方程及其解析解，5. 河流水质模型，6. 一维河流综合水质模拟QUAL-II，7. 水质模型多参数同时估值，8. 一维稳态河流水质模拟，9. 河口水质模型，10. 湖泊（水库）水质模型，11. 一维河流有限差分水质模型，12. 上机五、大气质量模型： 1. 箱式大气质量模型，2. 高架点源扩散模型，3. 线源和面源模型，4. 大气污染扩散模型参数估值，5. 大气污染控制系统模拟，6. 上机六、线性规划：1. 线性规划的作用，2. 线性规划的一般形式与标准形式，3. 标准线性规划的单纯形法求解，4. 举例排污口最优化方法，5. 上机七、模糊综合评价：1. 模糊集合与隶属函数，2. 模糊集合与模糊矩阵的运算，3. 模糊综合评价，4. 模糊聚类分析，5. 上机主要参考书：1. 张孟威，康德梦编著，环境问题的数学解法及计算机应用，中国环境科学出版社，1989，5。2. 卢崇飞，高惠璇，叶文虎编著，环境数理统计学应用及程序，高等教育出版社，1988，6。3. 孟繁坚，杨汝均编，环境系统工程导论，烃加工出版社，1987，5。4. 韦鹤平编著，环境系统工程，同济大学出版社，1993，4。5. 吴聿明编著，环境统计学，中国环境科学出版社，1991，10。环境生态化学英文译名：Environmental Ecochemistry学 分：3开课学期：第二学期开课单位：环境科学系教学方法：讲授，自学考核方式：开卷考试课程的目的和要求：了解环境化学物质的多介质环境行为，环境化学物质的化学转化和生物转化过程以及环境化学物质的定量构效关系的基本知识，原理和方法。要求系统掌握环境生态化学的基本原理和方法，并能用以分析和解决一些实际环境问题。主要内容：一、环境生态化学概论 环境生态化学的基本概念及研究内容二、环境化学物质的多介质环境行为多介质环境，水/气界面的物质传输；土壤/大气界面的物质传输；环境化学物质在水/沉积物界面的行为；环境中的非线性行为。三、环境化学物质在环境中的转化化学转化（水解反应机制，动力学，实例分析；光解反应基本原理，动力学，实例分析；氧化还原反应概念及动力学，实例分析）。生物转化（生物膜的结构，化学物质通过生物膜的方式；生物富集的概念，机理，模型，生物富集系数的实验测定和估算，影响因素；食物链的概念，生物放大和生物积累，水生生物食物链的生物积累模型，化学物质在生物与水体间的交换；生物转化一般机理，生物转化反应及其动力学，研究实例）四、环境化学物质的定量构效关系定量构效关系研究概述及发展过程；环境化学物质的分子结构描述符，定量结构-性质相关（QSPR）， 定量结构-活性相关（QSARs），定量结构-生物降解性相关（QSBRs）；定量构效关系研究展望。主要参考文献：1.环境化学学科新动向调研小组，跨世纪环境化学展望，环境化学，1999，18(1):12. 叶常明，多介质环境概论，环境科学进展，1995，3（2）：193. 叶常明，多介质环境污染研究，北京：科学出版社，19974. 李铁等，沉积物与水间相互作用的研究进展，环境科学进展，1998，6（5）：29395. 孙红文等，有机污染物在水体表面微层的富集行为，环境科学，1999，20（4）：4750 6. Gawlik B M et al. Alternatives for the determination of the soil adsorption cofficient, Koc of non-innoonicorganic compounds-a review, Chemosphere, 1997, 34(12):25257. 王飞越等，有机物结构活性定量关系及其在环境化学和环境毒理学中的应用，环境科学进展，1994，2（1）：268. 瞿福平等，定量结构生物降解性能关系（QSBR）研究原理及进展，中国环境科学,1999, 19(1): 189. Okey R W, A QSAR-based biodegradability model-A QSBR, Water Research, 1996, 30(9): 220610. 戴树桂等，有机化合物动态定量结构-生物降解关系（QSBR）模型研究，环境化学，1998,17（2）：10511. 王连生等，分子结构，性质与活性，北京：化学工业出版社，199712. 王连生等，有机物定量结构活性相关，北京：中国环境科学出版社，199313其它指定相关文献环境分析化学英文译名：Environmental analytical chemistry学 分：3开课学期：第一学期 开课单位：环境科学系教学方法：讲课，自学 考核方式：笔试课程的目的要求：了解环境分析化学的任务、特点及要求，要求系统掌握痕量分析的基础知识，形态分析的有关概念以及用于环境体系中痕量组分及其形态分析的预富集，分离方法的原理，尤其是近几年发展起来的新方法的原理及应用。掌握环境体系中有机污染物结构分析的方法。主要内容：1、环境分析化学的任务、特点、要求和发展趋势；2、痕量分析的基本概念，评价指标，数据的处理以及质量控制。3、痕量物质的分离与富集。包括共沉淀法、超临界流体萃取，高效离子色谱法，浮选分离法，高效毛细管电泳等分离富集方法的原理及其在环境体系中的应用。4、形态分析的基本概念，方法以及电化学分析在形态研究中的应用。5、有机污染物结构分析的方法。主要参考书：1、I. L. M (et al), Environmental Chemical Analysis2、D. Bener et al, 水溶液痕量化学（中）3、米切尔，痕量分析的沾污与控制4、水池敦（日），无机痕量分析5、樊邦棠，环境化学6、G. E. Batley, trace element speciation analytical methods and problems污染控制化学进展英文译名：Advances in Pollution Control chemistry学 分：3开课学期：第二学期开课单位：环境科学系教学方法：讲授，自学考试方式：课程论文教学目的及要求：污染控制化学是研究环境污染物的控制和治理的科学，是环境化学的重要组成部分。本课程的主要目标是使学生深入了解污染控制化学研究的最新进展，了解某些典型污染物化学治理的新方法、新技术、新工艺。要求学生全面掌握污染控制化学的基本概念，基本原理。课程主要内容：1 污染控制化学研究概况1.1 大气污染控制研究：硫氧化物，氮氧化物，含氟废气的治理持技术研究进展。1.2 水污染控制研究：水污染控制的常用方法，含油废水，含氟废水治理。1.3 固体污染物控制研究：固体废弃物的处理，处置及固体废弃物资源化研究进展。2污染物的光化学氧化研究进展2.1 光化学氧化法：光分解，光敏化氧化，光激发氧化，光催化氧化的基本原理，特点和研究进展。2.2 半导体光催化氧化法在污染控制中的应用：半导体光催化的基本原理及其应用研究进展。2.3 纳米粒子光催化氧化研究进展：TiO2 纳米粒子光催化氧化基本原理，特定气相有机污染物的光催化氧化研究进展。3有毒有机污染物的综合治理研究3.1 塑料废弃物的综合利用：再生、热解、焚烧、分解方法。3.2 电解絮凝-活性炭吸附处理高浓度有机废水的方法原理。3.3 复合氧化法去除苯胺废水的研究。3.4 二 恶 英类化合物的污染及其治理研究：二 恶 英类化合物的结构与毒性，主要来源，光降解研究。4 烟气脱硫脱硝研究进展4.1 稀土氧化物在烟气脱硫中的应用研究：稀土氧化物吸附剂，催化剂的组成及其作用原理。4.2 电子束法脱硫脱硝研究进展：方法原理，SO2, NOx 脱除研究进展。4.3 脉冲放电法烟气脱硫：脉冲放电烟气脱硫的方法原理，脉冲电晕等离子体化学法的优点及其应用前景。4.4 高温煤气脱硫技术的研究进展：铁、锰、锌、铜及钙氧化物脱硫剂的研究。5超声波净化技术研究进展5.1 超声波降解污染物的基本原理：空化气泡，气液膜界面，本体溶液的作用原理。5.2 影响超声波降解的的要因素：超声场，反应体系的组成及性质。5.3 典型污染物的超声波净化研究：硝基化合物脱硝，氯化物脱氯，农药，CCl4 , 烷烃类的降解研究。5.4 超声波净化技术研究的发展方向：高效催化剂，与其他方法联用。主要参考书目：1污染控制化学杨智宽，韦进宝 编著，武汉大学出版社，19982各专题介绍的相关文献（课堂上指定）生态毒理学英文译名：Ecotoxicology学 分：3开课学期：第一学期开课单位：环境科学系教学方法：讲授考核方式：笔试、课程论文课程的目的要求：了解环境污染在生物系统中的归宿和效应，掌握环境污染物在生态系统中归宿和效应的原理与方法。主要内容：（1）环境污染的类型，污染源，历史与现状，化学性污染和物理性污染。（2）环境化学污染物在生物体内的归宿与效应，污染物的吸收，转运，转化，排泄，蓄积，污染物的致表效应，生长效应，生殖效应，形态结构效应及行为效应。（3）环境物理污染物在生物体内的行为与效应，电离辐射，紫外辐射，微波和射频辐射，红外辐射，超声波及噪声的行为与效应。（4）环境污染物的遗传毒性：诱变剂，诱发基因突变，诱发染色体畸变。（5）环境污染物对种群的影响：种群动态，种间关系及种群进化。（6）环境污染物在生态系统中的行为与效应：环境污染物扩散，降解，沉积，环境污染物对群落结构和功能的影响。主要参考书：Principles of toxicology(J. D. Klaassen and D. L. Eaton)Ecotoxicology(M. C. New man and C. H. Jagoe)环境生物技术英文译名：Environmental Biotechnology学 分：3开课学期：第二学期开课单位：环境科学系教学方法：讲授、讨论考核方式：提交报告课程的目的要求：通过课堂讲述和阅读研讨与环境生物技术相关的最新中外文献资料，了解这个领域的最新研究成果、应用及发展动态。要求掌握环境生物技术研究应用的基本原理及其发展创新的方向，为学生在这个领域选题和开展研究打下基础。主要内容：一、传统污水处理技术的新发展1、活性污泥法研究及应用的新发展2、生物膜法研究及应用的新发展3、厌氧生物处理原理、技术及发展4、污水高级处理去氮除磷的原理与应用5、污水处理的基本问题、符号、动力学及前处理6、污水处理的复合处理系统7、污水处理中菌种的选育及应用二、污水生物处理的新技术1、固定化微生物（包括固定化酶）在污水处理中的应用及前景2、光合细菌处理污水研究及应用3、污水处理的新技术发展方向三、污水生态工程处理技术1、稳定塘污水处理系统2、土地污水处理系统3、水生植物处理污水的研究及应用四、水源水生物净化技术五、固体废弃物的生物处理技术1、有机固体废弃物生物处理技术2、有毒有害固体废弃物的生物处理技术六、气态污染物的生物净化技术七、难降解有机物的生物降解及生物处理技术八、生物修复技术在污染环境治理中的应用及前景九、分子生物技术在环境保护中应用及发展主要参考书：环境微生物工程，马文漪主编，南京大学出版社，1998.1环境生物技术，程树培主编，南京大学出版，1994.8清洁环境电化学英文译名：Electrochemistry of Cleaner Environment学 分：3开课学期：第二学期 开课单位：环境科学系教学方式：讲课，讨论 考核方式：笔试课程的目的要求：了解和掌握污染控制电化学方法的基本原理和技术以及清洁能源和电化学清洁生产的原理和技术主要内容：（1）清洁环境电化学概述（2）电化学反应特征、热力学、动力学、电极反应体系与研究方法简介（3）污染控制的基本电化学原理：电催化氧化，电生氧化剂，电还原，电絮凝等（4）水、大气、土壤和固体废物污染控制的电化学方法（5）洁净能源，电化学制氢，燃料电池，电动汽车，光（电）解水等（6）电化学清洁生产，电有机合成，电化学冶金和其它电化学工业的清洁生产、资源再生利用的电化学等 （7）电化学环境工程单元主要参考书：1Genders, David J. and Weinberg, Norman L., Electrochemistry for a cleaner Environment. Electrosynthesis Company Inc., New York,19922John OM Bockris and Shahed U. M.Khan. Surface electrochemistry , a molecular level approach. Chaper 10. Plenum Press. New York and London3Krishnan Rajeshwar, Jorge Ibanez. Environmental Electrochemistry. Academic Press. 1997环境管理信息系统英文译名：Environmental Management Information System学 分：3开课学期：第一学期 开课单位：环境科学系教学方法：讲课，实验 考核方式：闭卷笔试课程的目的要求：了解环境管理信息系统