水污染控制工程原理

课程编码：180084083002P2004H 英文名称：Principles of Water Pollution Control Engineering 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：栾富波等

本课程是环境工程和环境科学专业研究生的核心课程。课程系统介绍水污染控制中涉及的化学反应基本原理和规律，包括化学反应热力学和动力学、酸碱平衡、氧化还原、络合、沉淀、吸附解吸、自由基化学等典型化学反应理论知识；并进一步展示本领域的最新研究成果、技术进展和发展方向；结合实际工程案例，培养学生利用化学基础理论解决水污染控制实际问题的能力，为学生在水污染控制领域的科研工作开展奠定基础。
该课程的基本要求包括：系统掌握水污染控制的基本化学反应过程和原理；掌握水中典型污染物的转化过程、控制技术原理和工程应用；了解水污染控制的发展过程、最新研究进展及未来发展方向。

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第一章 水污染控制化学的发展与挑战 1学时 栾富波
第1节 水污染控制化学的发展与挑战
第二章 水污染过程中污染物种类、归趋和生物效应 9学时 查金苗
第1节 水污染过程中污染物种类、归趋
第2节 水污染过程中污染物生物效应
第三章 化学反应热力学和动力学 7学时 查金苗
第1节 化学反应热力学和动力学基础
第2节 水污染控制过程中的平衡模式和反应速率
第四章 酸碱平衡 5学时 胡承志
第1节 酸碱强度和平衡计算理论
第2节 软硬酸碱理论、缓冲强度和常用缓冲体系
第五章 化学络合与沉淀 5学时 胡承志
第1节 化学络合原理及对污染物转化作用
第2节 化学沉淀原理及对污染物转化作用
第六章 表面化学与双电层 6学时 胡承志
第1节 化学吸附原理
第2节 离子交换原理
第3节 双电层结构模型与水处理的应用原理
第4节 电动分离水处理技术原理
第七章 均相多相氧化与还原 7学时 栾富波
第1节 氧化还原反应本质及水环境中常见的氧化还原电对分布
第2节 氧化还原反应的热力学和动力学
第3节 水环境中典型的氧化还原电子传递机制与污染物转化过程
第八章 微生物-污染物介质界面氧化还原 7学时 栾富波
第1节 微生物电子传递机制
第2节 微生物与污染物之间的介质界面氧化还原过程
第3节 微生物主导的污染物转化过程与控制技术原理
第九章 金属表面的化学 3学时 栾富波
第1节 零价铁表面化学反应原理
第2节 零价铁去除环境污染物的化学原理
第3节 零价铁去除环境污染物的工程应用

栾富波，中国科学院生态环境研究中心研究员，博士生导师，入选中国科学院“百人计划”。研究方向为污染物迁移转化过程及控制技术，通过研究重金属和有机污染物转化过程中的电子传递途径、物质转化过程和能量转化过程，揭示污染物的转化及驱动机制，并建立基于氧化还原反应的污染控制技术。近年来主持或参与国家自然科学基金、国家重点研发等科研项目十余项，研究成果发表于Environmental Science & Technology等环境领域知名期刊，并在国内以及缅甸和斯里兰卡等“一带一路”国家推广应用。
胡承志，中国科学院生态环境研究中心副主任，研究员，兼任中国科学院大学岗位教授、中国科学院-第三世界科学院（CAS-TWAS）水与环境卓越中心教授；现任生态环境部“十四五”科技发展规划编制组成员、科技部环境领域技术预测专家组成员、工程院全球工程前沿环境领域工作组副组长。主要从事水质净化和资源回收技术原理与应用研究，主要涉及电动分离水处理技术，重点研究电控膜分离机制、膜材料与反应器，在选择性电吸附、定向电凝聚方面也开展了富有成效的研究工作。相关技术获授权发明专利15项，技术成果在20余个水处理工程中成功应用；获国家技术发明二等奖、生态环境部环境保护科技一等奖、教育部科技进步一等奖等。担任SCI期刊Environmental Research、核心期刊《土木与环境工程学报》编委，担任《环境工程学报》特邀学术编辑；在Adv. Funct. Mater.、Environ. Sci. Technol.、Water Research等期刊发表论文100余篇。
查金苗，中国科学院生态环境研究中心中国科学院饮用水科学与技术重点实验室副主任，研究员，博士生导师。主要研究领域为环境污染物环境行为与毒理机制、毒性测试方法、基准和标准制订，先后承担重点研发计划课题、国家自然科学基金项目等多项课题，在国内外发表论文200余篇，其中SCI论文100余篇。曾获全国首届百篇最佳论文奖和环境保护部二等奖。主持或参与制定国家标准10项。申报国家发明专利10项，授权专利3件。兼任中国科学院大学教授、北美、欧洲和亚洲环境化学与生态毒理协会会员、第九届全国农药登记评审委员会委员、《生态毒理学报》、《环境保护科学》杂志编委。