Hydrogechemistry
课程编码：21A43013 学分： 3.0 课程类别：专业课(必修课)
计划学时：48 其中讲课：48 实验或实践：0 上机：0
适用专业：地下水科学与工程
推荐教材：钱会，马致远编著，《水文地球化学》，地质出版社，2012。
参考书目：沈照理，朱宛华，仲佐燊，《水文地球化学基础》，地质出版社，1993。
课程的教学目的与任务
使学生掌握水文地球化学基本理论和工作方法，了解地下水中化学成分的形成过程和形成条件，了解地下水中各种元素及其同位素的分布、迁移、富集规律及水文地球化学调查方法及水文地球化学在解决资源开发、环境保护和工农业生产中的有关应用，从而培养学生运用水文地球化学原理和方法分析与解决实际问题的能力，并为学习水资源勘查、环境水文地质学、水环境影响评价、铀水文地球化学、溶浸工艺和核废物处置等后续课程打下扎实的理论基础。
课程的基本要求
1、 熟练掌握水文地球化学的基本概念及基本原理
2、 能够进行地下水溶液饱和指数SI及络合物的计算
3、 要求学生在学完本课程后，能够根据水文地质基本条件进行水质成因分析。
各章节授课内容、教学方法及学时分配建议
第一章 地下水的化学成分 建议学时：6
[教学目的与要求] 主要讲授天然水的组成，包括水的结构、特性及天然水的组成分类等；天然水的化学特性，包括大气降水的成分特征、海水的成分特征、河水的成分特征、湖泊及库水的成分特征等；若干元素的水文地球化学特性，
[教学重点与难点] 地下水化学成分的来源、时空分布特征及其演变规律
[授 课 方 法] 课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节水的结构与性质
第二节 地下水的化学成分
第三节 地下水质的综合指标及展示
第二章 地下水化学成分的形成作用 建议学时：12
[教学目的与要求] 主要讲授地下水成因的基本类型；渗入成因地下水化学成分的形成特征，包括渗入水与包气带及岩石间的相互作用、表生带地下水成分特征、碳酸盐地区地下水化学成分的形成与特征、复杂沉积系统地下水化学成分的形成和演变、结晶岩地区地下水化学成分的形成与特征；沉积成因地下水化学成分的形成与特征，包括沉积成因水的形成及沉积成因水水化学成分的形成与特征等，因掌握地下水中化学组分的形成作用，重点阐述如何利用各种物理、化学理论研究地下水化学成分的形成和演化关系，分析地下水水质形成的主导因素
[教学重点与难点] 地下水化学成分的形成作用及其影响因素
[授 课 方 法] 课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节 化学热力学基础
第二节 溶解/沉淀作用
第三节 碳酸平衡
第四节 氧化还原反应与平衡
第五节 吸附解吸及离子交替吸附作用
第三章 化学元素在地下水中的迁移 建议学时：12
[教学目的与要求] 了解化学元素在地下水中迁移的基本理论—水动力弥散理论，为地下水污染物分布预测及控制建立理论基础，
[教学重点与难点] 化学元素在地下水中的迁移规律
[授 课 方 法] 课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节 水动力弥散现象及机理
第二节 弥散通量与弥散系数
第三节 水动力弥散方程
第四节 定解问题的类别与定解条件
第五节 简单问题的解析解
第六节 弥散参数的确定方法
第四章 同位素水文地球化学 建议学时：6
[教学目的与要求] 了解同位素水文地球化学的含义,掌握同位素的基本概念，掌握稳定同位素与放射性同位素在水文中的不同的应用。
[教学重点与难点] 同位素的分馏理论，地下水同位素成分的形成、分布及其水文地球化学应用；
[授 课 方 法] 课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节 同位素基本理论
第二节 天然水的氢氧稳定同位素组成及应用
第三节 放射性同位素及地下水定年
第四节 地下水污染研究中环境同位素方法的应用
第五章 地下水污染 建议学时：4
[教学目的与要求] 掌握地下水中污染组分的迁移、转化规律及污染的治理方法
[教学重点与难点] 地下水中污染组分的迁移、转化规律及污染的治理方法研究；
[授 课 方 法] 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
第二节 几种常见地下水污染源的分析
第三节 地下水水质评价
第四节 地下水污染治理
第六章 水文地球化学模拟 建议学时：8
[教学目的与要求] 掌握水文地球化学模拟方法，及水质模型的建立方法，水文地球化学模拟模型的建立过程。
[教学重点与难点] 水文地球化学模拟的适用条件极其局限性。
[授 课 方 法] 课堂讲授为主，课堂讨论和课下自学为辅。
[授 课 内 容]
第一节 水溶组分平衡分布计算
第二节 质量平衡模拟
第三节 其他模拟方法简介
第四节 水文地球化学模拟中的几个问题
撰稿人：王永森 审核人： 桑国庆
