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Introduction to Environmental Science 环境科学导论

Introduction to Environmental Science 环境科学导论. Mengyao Zou 授课教师：邹梦遥 Email: mengyaozou@gmail.com Mobile ： 13602419887 ， 669887. About the Course 课程介绍. 36 theory classes ， 36 节理论课

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Introduction to Environmental Science 环境科学导论

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Presentation Transcript

  1. Introduction to Environmental Science 环境科学导论 Mengyao Zou 授课教师：邹梦遥 Email: mengyaozou@gmail.com Mobile：13602419887，669887

  2. About the Course 课程介绍 • 36 theory classes，36节理论课 • Way to Evaluate 成绩考核方式：class performance 考勤、课堂表现（10%）+class discussion课堂讨论（10%） + homework 课程作业（10%）+ final test期末闭卷考试（70%）

  3. Course Target 课程目标 • 1.对环境类专业的系统理解：系统理解的含义（对环境专业知识体系的理解） • 2. 获取知识的能力培养 • 3. 思维能力的锻炼 “系统”、“逻辑”思维方式 ——对ppt、课程论文、考试的要求：不可以抄、不可以死记硬背

  4. 1.发展方向的指导 2.对环境科学专业课的整体认识——“明白各门专业课的关联”、“应该怎样对待其他课程” 政府公务员 科技工作者 工程技术人员 管理人员 环保公司相关人员 Course Meaning课程意义 就业

  5. How to learn怎样对待这门课程 1、Be familiar with some English expression of environmental science words 2、 思考 Thinking Summarized thinking 上课期间讲到部分地方就强调这几个思维 Relevance thinking Systematic thinking

  6. Class discussion ： presentation 做过这个debate 2016年全国均要实施AQI

  7. Homework： English textbook First，every group of students choose one chapter of the textbook Second，after self-learning, think deeply and discuss with partners on the environmental issues related. Finally， give us your opinionsor suggestion on “review questions” and “critical thinking questions” of every chapter(每章后面都有思考题)

  8. Textbooks and References • 1.陈英旭，环境学, 中国环境科学出版社，2001（教材） • Eldon D.Enger, Bradley F.Smith, Environmental Science13th edition. (影印本) 清华大学出版社, 2012 （主要参考） • 王建龙译，环境工程导论(原著:M. L. Davies, D. A. Cornwell), 3th edition. (影印本) 清华大学出版社, 2002 • Thomas G. Spiro, Chemistry of the Environment 2th edition (影印本) 清华大学出版社 • 赵景联，环境科学导论，机械工业出版社

  9. Web sties- 给学生介绍的网址 http://www.hb139.com/环保网址大全

  10. 网上资源 http://www.core.org.cn/

  11. 目录Contents • 概述Introduction • 生态学基础Basics of Ecological Environment • 环境资源的利用及保护Utilization and Conservation of Environmental Resources and Sustainable Utilization • 水污染及其控制Water Pollution and Control • 大气污染及其控制Air Pollution and Control • 土壤污染及其控制Soil Pollution and Control • 固体废物管理及处置Solid Waste Management and Disposal

  12. 目录Contents 8.噪声污染（物理）及其控制Noise （Physical） pollution and control 9.环境污染生态效应Ecological Effect of EnvironmentalPollution 10.环境规划Environmental Planning 11.环境影响评价Environmental Impact Assessment (EIA) 12.环境法Environmental Law 13.环境经济Environmental Economy 14.环境与发展Environmental and Development

  13. 课程时间安排 一次课2学时 每2学时中，有一位学生做报告（之前的那些topics，且每位学生的报告事先均跟我讨论修改至少3次以上），用时10分钟以内，最后我点评。 我接着上理论课 另有1-2次课请人作报告（如环境污染生态效应专题） 1次课集中点评英文教材作业情况

  14. “双语”元素的体现 ppt中专业词汇或表达用 中英文结合的形式呈现 某个时段，约10-15分钟一次，用英文讲授 英文教材内容以学生自学为主，通过课后习题的讨论来实现“双语”的训练 考试题目中英文结合，有专业词汇的汉英互译，名词解释全英文，问答、论述中英文，学生可以中文作答

  15. 理论课的讲述有图片、视频资料分享，按照“概述”理论课的讲述有图片、视频资料分享，按照“概述” “生态学原理” “各个环境要素环境污染及控制”（先讲各要素的特点、再讲它的主要环境问题及主要的环境污染物，最后是工程、管理等手段的污染治理技术和手段介绍） “环境管理篇和污染物生态效应”的章节顺序讲授。

  16. 下面以水污染这章为例，给各位老师看看我具体授课内容的设计——下面以水污染这章为例，给各位老师看看我具体授课内容的设计—— 介绍一节“照着书”讲的内容， 再介绍一节“拓展”内容

  17. 第四章 水环境 Chapter 4 Water Environment

  18. 目录Content 4.1 水资源Water Resources ——第3章第3节内容 4.2 水环境现状Current Status of Water Environment ——补充内容 4.3 水中污染物及其来源Water Pollutants and Source ——第4章 4.4 水中污染物的迁移转化Fate of Water Pollutants——第4章 4.5 水污染控制及修复Water Pollution Control and Remediation——第9章

  19. 1 天然水体组成Natural Water Composition • 水体和水的区别—— 赵景联教材P121-P122 水体是一个完整的生态系统或完整的综合自然体 水是水体的一部分

  20. 1 天然水体组成Natural Water Composition 天然水体的成分＿P108 • 主要离子 main ions: K+, Na+, Ca2+, Mg2+, HCO3-, NO3-, Cl-, SO42- • 溶解性气体 dissolved gases N2, O2, CO2, H2S; CH4, H2, He 等. • 微量元素 trace elements I, Br, Fe, Cu, Ni, Ti, Pb, Zn, Mn • 胶体 colloids SiO2.nH2O, Fe(OH)2.nH2O, Al2O3.nH2O和腐殖质 • 生源物质 biogenic matters NH4+， NO2- ， NO3- ，HPO42- ， PO43-等 • 悬浮物 suspendedmatters 颗粒物、沙、细菌、藻类及原生动物等

  21. 天然水体的特征Natural Water Properties • 化学平衡 chemical equilibrium CO2 + H2O H2CO3* H2CO3* HCO3- + H+ HCO3- CO32- + H+ • 酸度和碱度 碱度alkalinity [,ælkə'linəti] ：强碱、弱碱、强碱弱酸盐 酸度acidity：强酸、弱酸、强酸弱碱盐 • 缓冲能力（pH~6~9 决定于各碳酸化合物）buffer ability 酸 acid ； 碱 alkali

  22. 水质、水质指标与水质标准 • Water quality， water quality index， water quality standard • 水质，即水的品质，是指水与其中所含杂质共同表现出来的物理学、化学和生物学的综合特性。 • 水中所含的杂质，按其在水中的存在状态可分为三类：悬浮物质、溶解物质和胶体物质。 溶解物质 胶体物质 悬浮物质 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1 10 100 (µm) 10-8 10-7 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1(mm) 颗粒尺寸 按颗粒大小分类的水中杂质

  23. 水质指标Index for Evaluating Water Quality pH 硬度rigidity 碱度alkalinity DO（溶解氧） COD 化学需氧量 BOD生化需氧量 TOC总有机碳 TOD总需氧量 植物营养元素 有毒有害物质指标 toxic harmful substance 有机物含量 色度chroma 浊度turbidity 温度T 嗅和味smell/flavour 悬浮固体 suspended solid 溶解固体dissolved solid 电导率 conductivity 放射性radioactivity 化学指标 物理指标 生物指标 细菌总数, 大肠菌和各种病原体 Total bacterial count, coliform,pathogen

  24. 悬浮物suspended matter：指水中呈固体状的不溶解物质； • 有机物含量：COD、BOD、TOC、TOD • DO (dissolved oxygen)：水中氧溶解的量。该指标是水生生物生存的基本条件，一般含量低于4mg/L时鱼类就会窒息死亡； • pH • 细菌污染指标 (bacteria)：在水处理工程中，对污水进行细菌分析主要用两种指标表示水体被细菌污染的程度：1ml水中细菌（杂菌）的总数与水中大肠菌的多少。水中含有大肠菌，即说明已被污染； • 有毒物质指标(toxic substance)：汞、隔、铅、铬、铜、锌、镍、砷、氰化物、氟化物、挥发性酚、石油类、六六六、DDT等；即某些有毒无机物和有机物

  25. COD：chemical oxygen demand　即化学需氧量，指用化学氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的与氧化剂量相当的氧量，以每升水消耗氧的毫克数表示；重铬酸钾；高锰酸盐指数 • BOD：bio-chemical oxygen demand即生物化学需氧量，简称生化需氧量，表示在有氧条件下，好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量；反映？T＝20度; BOD5 • TOD：total oxygen demand当有机物完全被氧化时，C、H、N、S分别被氧化为CO2、H2O、NO和SO2，此时的需氧量称为总需氧量（TOD）； • TOC：total organic carbon表示的是水样中有机污染物的总含碳量；燃烧化学氧化反应 需氧有机物的含量 以上概念的区别和联系?

  26. ？ 一般情况下，COD与BOD谁大？ 生活污水中，一般，BOD≤180 ; COD ≤360 　通常说BOD指的是BOD5 污水排放标准： 不同工业行业不同 《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) 一级A标：50mg/L 一级B标：60mg/L 二级100 三级120

  27. 水质标准 • 地面水环境质量标准：GB3838-88，GHZB1-1999，GB3838-2002；(www.zhb.gov.cn; www.china-eia.com) • 污水综合排放标准：GB8978-1996(分类，分时段)； • 生活饮用水水质标准：GB5749-85 ； • 其他水质标准（行业标准） • 渔业水质标准GB11607-89 ; • 海水水质标准GB3097-1997; • 景观娱乐用水水质标准GB12941-91; • 农田灌溉水质标准GB5084-92; • 地下水质量标准GB/T18484-93。 标准分为两大类， 水环境质量标准及使用水质标准 污水排放标准

  28. 《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) 一级A标：50mg/L 一级B标：60mg/L 二级:100mg/L 三级:120 mg/L

  29. 下面是“拓展”内容

  30. 水体修复——对环境自然水体的污染该如何用工程手段修复？水体修复——对环境自然水体的污染该如何用工程手段修复？ 讨论问题： 1、你能想到哪些水体修复的办法？ 2、水体修复的思路？ 3、水体修复的案例 中国环境修复网 http://www.hjxf.net/

  31. 人工浮岛 地点：佛山罗村 植物：美人蕉、风车草

  32. 水葫芦水生态修复工程 1、how much you know about this plant？ 学名：凤眼莲 毒草 ，最初是外来种 净化水质，吸附蓝藻 过犹不及，疯长的水葫芦腐烂后，污染物又回到了水中 2、what can we do to solve this problem？ 打捞 饲料 加工成有机肥 食用

  33. 案例1：日本坂川古崎净化场 概况 http://www.iwatertech.com/cases/48123.htm 江户川支流，城市农业、生活用水 古崎净化场是一座利用生物－生态水体修复技术的水净化场。其原理是利用卵石接触氧化法对水体进行净化。古崎净化场建在江户川的河滩地下，充分节省了土地，是地下廊道式的治污设施。 高4.5m，长28m的地下矩形廊道，内部放置直径15-40cm不等的卵石。用水泵将河水泵入栅形进水口，经导水结构后水流均匀平顺流入甬道。另外有若干进气管将空气通入廊道内 。 截污

  34. 案例1：日本坂川古崎净化场

  35. 案例2： 北京城区河湖水体水质改善与修复示范项目 护岸材料采用各种植物、卵石、木桩、韩国植草砖、钢筋网等

  36. 大量水生植物造景，接合水生植物科普宣传

  37. 案例3：韩国良才川水质生物-生态修复设施 概况 http://www.hjxf.net/case/2008/0911/article_12.html • 设施主体是设于河流一侧的地下生物－生态净化装置； • 净化的工作流程如下：拦河橡胶坝（长18m，高1m）将河水拦截后引入带拦污栅的进水口，水流经过进水自动阀，经污物滤网进入污水管，污水管连接有4座污水孔墙，污水孔墙两侧各有一座接触氧化槽，共有8座。接触氧化槽长20m、宽13.6m、高14.8m。污水从孔墙的孔中流入接触氧化槽，氧化槽中放置卵石，污水通过氧化槽得到净化后分别流入4座清水孔墙，再汇集到清水出水管中，由清水出口排入橡胶坝下游侧 。 • 施建成至今已9年

  38. 案例3： 韩国良才川水质生物-生态修复设施 1—橡胶坝；2—污水进水口；3—污水闸板；4—拦污栅；5—自动水位探测计；6—进水自动阀；7—污物滤网；8—污水进水管；9—污水孔墙；10—接触氧化槽中的卵石；11—清水孔墙；12—出水自动阀；13—清水出口；14—清水出水管；15—残渣去除设施；16—通气管；17—检查水管入口；18—盖子；19—鱼道。

  39. 韩国良才川水质生物－生态修复设施平面图 韩国良才川水质生物－生态修复设施橡胶坝

  40. 良才川治污效果对照 市场上环保公司水处理工程已经开始新兴 ——小型环境、社区污水处理

  41. 自我总结，经验分享，不足剖析，疑问探讨 经验分享： 1、精心设计的Topics。不仅增加学生的学习兴趣，且ppt报告的形式能锻炼他们资料查找、知识归整再呈现的能力。 2、“拓展”知识的介绍，基本上每章内容都尽量补充这方面内容，学生兴趣较高。 3、双语形式的探索。 英文教材的内容可以通过课后习题的讨论及点评来实现互补。

  42. 自我总结，经验分享，不足剖析，疑问探讨 不足剖析： 1、很多内容讲授是“照着书本”的，且这些内容后续课程会有更详细、具体的学习。致使36学时“不够用”。重点不突出。 2、学生较多（2个班约60人），致使报告和讨论不够彻底 3、师资力量需增强，该门课程需要团队的力量 4、……(请各位老师补充)

  43. 自我总结，经验分享，不足剖析，疑问探讨 学习体会及改进计划： 1、针对最大的“内容把握”问题，不一定要系统讲解，充分引导学生自学，以“问题导入（topics）”组织学习，这需要一个团队。 2、“学生小组讨论”这部分需更加深入。 3、以全校乃至世界的科研带动“学科前沿”的内容，增加这部分的比重。“厚脸皮请一切可以请的人” 4、最重要的一点“自我提升”。

  44. 路漫漫其修远兮，一点点的进步总会越来越好！路漫漫其修远兮，一点点的进步总会越来越好！ 只有深厚的积淀，才能真正“传道授业解惑”和深入浅出 此次学习收获很多 感谢大家！欢迎指正！

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