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流域污染控制与管理

流域污染控制与管理

英文名称:Watershed pollution control and management

课程编号】ENV13012 所属模块专业选修课
学分数】2 适用专业环境科学/环境工程
学时数】32 开设学期秋季
【已开设次数】15 【建议选课人数】30-100……需配备助教
授课教师姓名】欧阳威、郝芳华、沈珍瑶 授课教师职称】副教授、教授
授课教师联系方式Emailwei@bnu.edu.cn 手机:13810154422 授课教师所属单位】 森林舞会电玩城
【先修课要求】水文学、环境地学

一、课程简介

本课程是环境科学专业重要的专业课,是流域综合管理水污染方向的基础课程,课程共计32学时,包括一次现场实习教学。

二、课程目标

通过本课程的学习,学生将了解流域水污染的基本特征、流域水污染控制的基本方式、识别流域水污染管理的基本手段。了解流域城市与农区面源污染差异及控制特征,并学会流域水体功能区划分及最大污染排放负荷的计算等。

三、教学内容和学时分配

(一)第一章总论(或绪论、概论等)2学时(课堂讲授2学时

主要内容:了解流域综合管理和面源污染控制的历史进程及基本定义。

教学要求:重点明确我国流域污染基本特征。

课前学习要求:预习第一章

重点、难点:重点明确流域综合管理是我国水环境治理的关键。

(二)第二章流域水文过程特征及土壤侵蚀规律2学时(课堂讲授2学时

主要内容:了解降雨与径流产生过程,陆面过程及不同下垫面对水文过程的影响,土壤侵蚀过程及泥沙在河流中的迁移。

教学要求:重点讲述不同下垫面对水文过程的影响及在降雨作用下流域陆面土壤侵蚀发生机理。

课前学习要求:预习第二章、了解土壤水文过程特征

重点、难点:掌握我国主要流域在降雨作用下土壤侵蚀特征及泥沙输出规律。

(三)第三章面源污染基本概念及作用因子4学时(课堂讲授4学时

主要内容:了解流域面源污染类型、评价指标及其与流域水质的关系,明确我国最近10年来水体环境质量考核的指标变化及原因。

教学要求:重点讲述流域面源污染的基本类型、输出特征、城市下水道管网运行原理。

课前学习要求:预习第三章,阅读我国污染源调查结果的相关内容

重点、难点:掌握流域面源管理优先控制区的划定及时间尺度上的管理关键时间节点。

(四)第四章农业面源污染主要类型及危害4学时(课堂讲授4学时

主要内容:了解我国主要农业区域、主导作物类型及耕作管理特征,识别农村生活水及固体废弃物处理特征,明确我国畜禽养殖产业发展规律及对流域水环境管理的影响。

教学要求:重点简述我国主要种植作物时空分布及氮磷流失负荷特征;以主要畜禽养殖业为例分析农业面源污染治理难点。

课前学习要求:预习第四章,阅读我国农业生产主要类型和种植结构的相关内容

重点、难点:掌握不同作物和畜禽养殖类型的污染输出时空特征。

(五)第五章农业面源污染治理4学时(课堂讲授4学时

主要内容:了解主要农业面源控制导则,对源控制、过程阻截及末端生态工程措施进行详细说明,并以农业氮磷为例,开展案例分析。

教学要求:重点介绍种植结构调整、区域土地利用类型优化,生态沟渠和湿地等在农业面源污染控制中的作用,了解不同坡度和降雨条件下污染物输出系数的计算方法,以案例分析为主。

课前学习要求:预习第五章,阅读我国畜禽养殖污染主要类型和分布的相关内容

重点、难点:结合模型模拟结果量化不同控制工程的效果。

(六)第六章城市面源污染特征4学时(课堂讲授2学时+课程实践2学时

主要内容:了解城市化过程中下垫面渗透系数的改变对水文过程的影响,基于城市下水道管网的耦合关系,明确城市面源污染发生的水文过程。

教学要求:重点介绍城市不同下垫面渗透系数的差异,量化不同降雨情况下不同下垫面雨水入渗比例差异;介绍不同下水道管网体系的运行特征。

课前学习要求:预习第六章,阅读我国城市化进展特征及城市水环境响应特征的相关内容。

重点、难点:城市水环境与自然条件下水环境的差异及对流域水环境水质的影响。

(七)第七章城市面源污染治理4学时(课堂讲授2学时+课程实践2学时

主要内容:了解城市交通干线、居民区、商业区及下水道管网等区域针对性的面源污染控制对策,明确城市面源污染在源头控制、水文过程干扰、雨水收集及生态工程措施的运用条件。

教学要求:重点介绍城市雨水在混合式下水管网和独立下水管网条件下的水文特征及水质水量响应规律;熟悉城市雨水污染中优先控制污染物的类型及排放规律。

课前学习要求:预习第七章,阅读我国城市水污染及市政污水收集水平的相关内容。

重点、难点:城市面源污染控制需综合考虑雨污在水量与水质上的时空差异及雨水综合利用的可行性。

(八)第八章流域水环境容量评估及综合管理体系8学时(课堂讲授6学时+课程实践2学时

主要内容:了解流域水体水功能区划分特征及水环境容量计算过程,明确水污染最大排放负荷量在我国流域管理中的作用。

教学要求:重点介绍我国流域水体水功能区管理法规的基本内容及作用;对比分析水污染最大排放负荷量在美国和我国流域管理使用过程中的不同之处。

课前学习要求:预习第八章,阅读我国城市水污染及市政污水收集水平的相关内容。

重点、难点:水环境容量计算方法及流域水污染最大排放负荷量的分解

其它教学环节:赴密云水库,开展流域水环境综合管理现场教学。

四、教材与学习资源

?    Vladimir Novotny编著,《Water quality, diffuse pollution and watershed management》,Wiley Press

?    郝芳华等编著,《流域水质模型与模拟》,森林舞会飞禽走兽出版社

?    陈吉宁等编著,《流域面源污染控制技术:以滇池流域为例》,中国环境科学出版社

?    赵来军编著,《我国流域跨界水污染纠纷协调机制研究-以淮河流域为例》,复旦大学出版社

五、教学策略与方法建议

本课程将以英文教材为主,中文教材为辅,在上课之前,建议先温习中文教材基本内容。结合理论教学成果,在课程中后段安排流域污染控制与管理现场实习,可以选择密云水库或者官厅流域开展现场教学。

六、考核方式

1.         平时成绩占40%,期末考试占60%

2.         平时成绩由出勤率和课堂作业组成。期末考试以最后得分为准。

3.         平时成绩由课后作业与课堂成绩组成

4.         平时作业和课堂作业结合,能在课堂上完成,就在课堂上完成。

5.         课后作业:共5次,平均1次/3周

6.         课堂成绩:教师布置,学生撰写研究报告,讲解5分钟,教师点评并给出成绩。

7.         考试采用百分制