《地下水环境工程》教学大纲
Groundwater Environmental Engineering
课程编码： 21A43045 学分： 2.0 课程类别：专业任选课
计划学时： 32 其中讲课： 32 实验或实践：0 上机：0
适用专业：水文与水资源工程、地下水科学与工程
推荐教材： 王焰新. 《地下水污染与防治》. 高等教育出版社，2007年。
参考书目： 1.C. W. Fetter著，周念清、黄勇译. 《污染水文地质学》. 高等教育出版社, 2011年。
2.高廷耀等， 《水污染控制工程》， 高等教育出版社, 2007年。
3.潘懋，《环境地质学》， 高等教育出版社, 2005年。
4.缪应祺，《水污染控制工程》，东南大学出版社, 2002年。
5.任南琪， 赵庆良，《水污染控制原理与技术》. 清华大学出版社, 2007年。
课程的教学目的与任务
《地下水环境工程》是我校水文与水资源工程专业选修课，授课重点是地下水污染问题研究与治理的思路和方法。地下水环境工程主要讲授地下水污染的基本概念、特殊类型地下水污染、地下水脆弱性评价、污染土壤修复、污染地下水修复技术和超采区地下水环境问题。本课程在授课方式上采取课堂讲授、研讨、案例讲解等多种形式，适当穿插问题讨论。课程目标和教学目的使学生掌握有关地下水污染及其防治技术的基本概念、基本理论和基本方法，提高学生的独立思考能力以及理论联系实际、分析、解决地下水环境问题的能力。
课程的基本要求
1、掌握地下水污染及其防治、地下水开采引起的环境地质问题的基本概念、理论和方法。
2、课程的主要任务包括学生平时作业和期末考试。
3、学生应根据授课计划提前预习讲课内容，课堂上认真听讲，勤于思考，积极参加小组发言和课程讨论，课后认真复习，独立、认真完成作业。
各章节授课内容、教学方法及学时分配建议
第一章 绪论 建议学时：2
[教学目的与要求] 了解地下水环境工程的目的和任务，了解当前地下水污染的趋势及危害。
[教学重点与难点] 环境问题的研究方法、地下水污染的特点。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅
[授 课 内 容]
一、环境问题与环境学科的发展
二、中国的地下水环境问题
三、地下水环境工程的概念
第二章 基本概念 建议学时：4
[教学目的与要求] .掌握地下水污染的基本概念和特征，把握地下水中主要污染物的特点，掌握地下水污染的途径
[教学重点与难点] 地下水污染途径及主要污染物
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 地下水污染的概念
一、地下水污染概念、发展及辨析
二、地下水污染判断条件
三、引起地下水污染的原因
第二节 地下水污染源特征
一、地下水污染源分类
二、工业污染源
三、农业污染源
四、生物污染源
五、区域性水体污染源
第三节 地下水中的污染物
一、化学污染物
二、生物污染物
三、放射性污染物
四、当前地下水中已发现的有机物
第四节 地下水污染特点及污染途径
一、地下水污染的特点
二、地下水污染的途径
第三章 污染物在地下水中的运移 建议学时：4
[教学目的与要求]了解地下水系统状况，掌握污染物在地下水中迁移的规律和方式。
[教学重点与难点]污染物在地下水中的运移规律。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 地下水系统特征
一、地下水系统组成特征
二、地下水系统结构特征
三、地下水含水系统与地下水流动系统
第二节 污染物在地下水系统中的运移
一、扩散迁移
二、对流迁移
三、机械弥散
四、水动力弥散
五、溶质迁移的对流-弥散方程
六、对流-弥散方程解析解及近似解
第四章 污染场地水文地质调查 建议学时：4
[教学目的与要求]了解污染场地水文地质调查的方法和手段，掌握监测孔的钻进、安装等技术，掌握调查报告的编制内容和程序。
[教学重点与难点]监测孔的钻进和安装以及报告的编制。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 初步场地勘察及初始评估
一、收集前人资料
二、初步现场踏勘
第二节 初步野外调查
一、调查目的、要求
二、调查方法及手段
三、调查成果及分析
第三节 详细场地调查
一、钻进方法
二、监测孔设计
三、监测孔安装技术
四、群井及多水平监测孔
第四节 野外试验与室内试验
一、水力学参数测定
二、包气带监测
第五节 调查工作总结及报告编写
一、试验结果的分析
二、潜在污染源分析
三、报告编制
第五章 水化学调查 建议学时：2
[教学目的与要求]了解污染途径的调查方式，掌握水化学监测网的设计方法，掌握地下水样的采集方法和测试。
[教学重点与难点]样品采集和保存、现场监测方法。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 污染源及污染途径调查
一、污染源调查
二、污染源种类
三、针对不同污染源的调查方式
第二节 调查范围及水化学监测网设计
一、调查范围
二、水化学监测网设计
三、监测项目
第三节 地下水采样与保存
一、采样容器的选择与洗涤
二、采样基本要求
三、采样保存技术
第四节 现场分析与监测
一、现场分析指标及监测方法
二、现状监测仪器及监测限
第五节 地下水化学数据分析
一、分析方法
二、统计分析法
第六章 地下水污染评价方法 建议学时： 4
[教学目的与要求]了解地下水污染评价的方法，掌握权重确定的方法和主要的污染评价方法。
[教学重点与难点]评价方法。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 地下水污染评价方法概述
一、概念与内涵
二、程序和内容
第二节 确定权重方法
一、专家打分法
二、调查统计法
三、数理统计法复杂度分析法
第三节 评价方法
一、综合污染指数法
二、系统聚类分析法
三、人工神经网络分析法
四、实例分析
第七章 地下水风险评价 建议学时：2
[教学目的与要求]了解人类健康风险评价方法和基本要素，掌握评价中危害识别、接触方式、毒性评价及风险定量评价的具体做法。
[教学重点与难点]识别关注污染物和风险定量评价方法。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 人类健康风险基本要素
一、有关概念
二、评价目的及方法缺陷
第二节 人类健康风险评价基本要素
一、人类健康风险评价定义及评价过程
二、评价要素
第三节 危害识别
一、识别被关注污染物
二、目标污染物判定
三、目标污染物危害类型及等级判定
四、有毒有害物质参数确定
五、关注污染物毒性效应
第三节 暴露评估（接触方式评价）
一、暴露情景
二、暴露 途径
三、计算住宅类敏感用地暴露量
第四节 毒性评价
一、危害性鉴定与剂量-反应评价
二、致癌性与非致癌性因子
三、计算住宅类敏感用地暴露量
第五节 风险定量评价（剂量-效应评价）
一、风险表征
二、风险计算
三、不确定分析
第八章 地下水脆弱性评价 建议学时： 4
[教学目的与要求]了解地下水脆弱性的意义和目前各种评价方法。掌握DASTIC方法的应用。
[教学重点与难点]DASTIC方法。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 基本概念
一、地下水脆弱性定义及发展
二、地下水脆弱性评价方法分类
第二节DRASTIC模型
一、七大评价因子
二、各因子权重确定
三、脆弱性指数计算
第三DRASTIC模型存在的问题
一、在承压水脆弱性评价中的局限性
二、评价因子的修正
三、银川平原区地下水脆弱性评价实例
第九章 污染物自然衰减作用 建议学时： 2
[教学目的与要求]了解污染物自然衰减作用的意义，掌握自然衰减的生物及非生物过程。
[教学重点与难点]内生生物作用。
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 概述
一、基本概念
二、主要自然衰减作用
三、自然衰减作用的证实
第二节 自然衰减作用的非生物过程
一、对流
二、弥散
三、吸附
四、稀释
五、挥发
六、水解与脱氢卤化作用
第三节 内生生物作用
一、在生物作用下的污染物的归宿
二、有机化合物被用作主要生长基质的反应
三、共代谢
四、溶解性有机污染物的生物降解动力学
第十章 地下水环境修复技术 建议学时： 4
[教学目的与要求]了解国内外地下水修复的各种方法和优缺点，掌握地下水修复方法的原理和具体实施方法。
[教学重点与难点] 反应性渗透墙技术、原位化学氧化技术、电动力学修复技术
[授 课 方 法] 以课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅
[授 课 内 容]
第一节 概述
一、地下水环境修复技术的发展状况
二、地下水环境修复技术分类
三、治理不同污染介质的技术类型
第二节 水力学方法
一、抽水（排水）系统
二、注水系统
三、水动力屏障系统
四、水力学方法的不足
第三节 污染地下水的抽出-处理技术
一、物理法
二、化学法
三、生物法
第四节 反应性渗透墙技术
一、安装方法
二、反应物
三、实施障碍
第五节 原位化学氧化技术
一、氧化剂
二、概念模型
第六节 电动力学修复技术
一、基本原理
二、技术优缺点
三、电动力学修复工艺
四、电动力学修复技术应用
第七节 真空增强回收技术
一、基本原理
二、概念模型
第八节 表面活性剂增溶的DNAPL污染含水层修复技术
一、基本原理
二、应用
撰稿人：刘本华 审核人： 桑国庆
