Groundwater Environmental Engineering
课程编码：21A43014 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：环境科学、环境工程、地下水科学与工程、水文与水资源工程
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必修课，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的形式，适当穿插问题讨论。
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
（一）课程要求
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。
（二）教学活动项目及学时分配
本课程32课时用于理论教学，小组发言、课程讨论在教学时间视情况安排。课程考试一次，为期末考试。课程作业包括课后计算题和课后思考题；授课方法采用教师主讲与学生讨论相结合、多媒体教学辅助的教学方式；辅导答疑采用集中答疑、网上答疑和课前课后临时答疑相结合的方式，其中集中答疑每周安排一次。
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，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
第四节 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
第五节 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
第六节 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
第三节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： 张明亮
