武汉大学资源与环境科学学院.doc
武汉大学资源与环境科学学院
工程硕士专业学位指导小组名单主任：刘耀林
副主任：甘复兴侯浩波
委员：（按姓氏笔划排列）
邓南圣甘复兴刘耀林
李霖艾廷华林爱文
侯浩波王祖武潘润秋
秘书：刘潇
环境工程硕士专业学位培养方案
一、培养目标
1．培养德智体全面发展，具有坚实的理论基础、系统的专业知识和熟练的专业技能的环境工程专业的高级人才。要求学生努力学习马列主义，毛泽东思想和邓小平理论基本原理，坚持四项基本原则，树立正确的世界观、人生观和价值观，具有较强的事业心、责任感和创新精神，具有良好的道德品质和学术修养，积极为社会主义现代化建设事业服务。
2．在环境工程学科领域内，掌握坚实的基础理论和系统的专门知识、熟练的实践技能和较好的计算机应用能力，具有从事科学研究工作和独立担负专门技术工作的能力。
3．熟练掌握一门外语，能够熟练运用该门外语阅读本专业的文献资料，并具有一定的外语写作和进行国际学术交流的能力。
4．具有健康的体魄。
二、研究方向
1．水污染控制工程
废水处理技术、火电厂废水处理及回收利用技术、工业水处理、水污染控制生物技术、废水处理生物监测与评价
2．大气污染控制工程
除尘技术、烟气脱硫与脱氮、汽车尾气治理
3．固体废物资源化
粉煤灰、脱硫灰渣、沸腾炉渣、垃圾，污泥、矿渣、钢渣、工业尾矿等的资源化
4．生物质资源化学
研究生物质资源综合利用与转化的生物学及化学的理论、技术和方法，主要是生物质无害化、资源化处理及由生物质合成环境友好化学品。
5．蚀与防护
阴极保护、自然环境腐蚀与防护、合金腐蚀动力学、缓蚀剂及其作用机理、功能复合材料的腐蚀失效机理与防护、覆层防护技术6．清洁环境电化学
研究污染控制和清洁生产的电化学原理、技术和方法。
7．环境化学
研究环境化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制污染和评价环境质量的化学原理和方法。
8．环境生物学
研究人类干预造成的异常环境与生物相互作用规律及其机理，以及控制污染和评价环境质量的生物学原理和方法。
9．环境规划及管理
研究运用技术、经济、法律、教育及行政手段和方法，对人类社会经济活动进行规划和管理，以及对其产生的环境危害或破坏性影响进行宏观调节和控制。
三、学制
实行弹性学制，可以脱产学习，也可以不脱产学习。全脱产学习学制为二年；不全脱产学习学制为三至五年。
四、培养方式
采取灵活多样的培养方式。在保证质量的前提下，可以安排部分时间在校培养，部分时间在企业培养，也可以集中一段时间以脱产学习为主，而另一段时间则一边工作，一边学习与此同时调研。提倡与企业和管理部门联合培养费。
1．行学分制。学员必须通过学校组织的规定课程的考试，成绩合格方能取得该门课程的学分；修满至少33学分方能撰写学位论文。
2．教学方法。教学内容与教学方法应以有利于培养学员的思维能力及分析问题和解决问题的能力为原则，坚持理论联系实际，注意实际应用。加强课堂教学和实践性环节，对少数有一定实践经验的学员，个别课程可采取在教师指导下以自学为主，通过学校统一组织的课程取得学分，或者已掌握某门课程，通过本人申
请经过考试准予免修，取得学分。
五、课程设置及学分分配（见下表）
环境工程工程硕士专业学位课程计划表
六、论文与学位
学位论文选题要求瞄准学科发展前沿，具有一定的创新性，能促进学科的发展。修满学分后，写出学位论文选题报告，在系里组织专家作开题报告和听取意见，经系审查通过后，才能正式定题，从而进入论文研究工作阶段。
学位论文，必须在导师指导下独立完成。论文一般包括：摘要、综合评述、研究内容和结论、附录、参考文献。摘要需用中、外两国文字书写，论文部分一般要求3万字左右。要求文字简洁、
条理清晰、分析严谨、数据真实可靠、结论正确，并能反映作者的理论基础、科研能力和学术上的新见解。
学位论文评阅人为二人，其中校外专家（实际工作部门具有高级专业技术职务）应有两名。
论文答辨委员成员中必须有一名是实际工作部门具有高级专业技术职务的专家。
学位论文经答辨通过，方可按学位申请程序授予环境工程工程硕士学位。
课程的其本要求
环境工程化学
英文译名：Chemistry for Environmental Engineering
学分：3
开课学期：第一学期开课单位：资环学院环境工程系
教学方式：讲授考核方式：笔试
课程的目的及要求：
系统介绍环境工程诸领域(即水污染控制、工业及有害废物、大气污染和全球环境变化等)涉及的化学原理及污染控制分析原
理和方法，揭示化学和环境工程之间的联系，要求掌握相关的化学基础理论和分析方法。
主要内容：
（1）环境工程中的普通化学基础：氧化-还原方程；有关的气体定律(包括Boyle定律、Charles定律、Dalton定律、Henry定律、Graham定律和Gay-Lussac定律等)；蒸汽压及Raoult定律；化学平衡及Le Chatelier原理；活度及活度系数；化学平衡的变化。
（2）环境工程中的物理化学基础：热力学原理；液体蒸汽压；表面张力；二元混合体系；固体的水溶液；渗透过程；透析过程；溶剂萃取原理；电化学基础；化学动力学；催化；吸附；
（3）环境工程中的平衡化学基础：离子活度系数；平衡问题的求解；酸碱平衡；缓冲溶液及缓冲系数；络合物；盐的溶解度；氧化-还原反应。
（4）环境工程中的有机化学基础：脂肪化合物(脂肪烃、醇、醛和酮、酸、酯、卤带化合物、含氮化合物、环状化合物、含硫化合物等)；芳香族化合物(苯系物、多环芳烃、氯带芳烃；酚；醇、醛、酮、酸；胺及硝基化合物)；杂环化合物及染料)；生物化学有机物(碳水化合物；脂肪、油和蜡；蛋白质和氨基酸)；洗涤剂；农药(有机氯农药、有机磷农药、氨基甲酸盐农药、除草剂、农药的生化性质)；痕量有机物；有机物在环境及工程系统中的行为(有机物的归宿、结构和性质-活性的关系)
（5）环境工程中的生物化学基础：酶、辅助因素、温度关系、pH、主要元素和痕量元素、碳水化合物的生物化学、蛋白质的生物化学、脂肪和油类的生物化学、一般的生物化学途径、动力学和细菌的繁殖、人类的生物化学。
（6）环境工程中的胶体化学基础：液体中的胶体扩散、空气中的胶体扩散。
（7）环境工程中的核化学基础：原子结构；稳定和放射性的核酸；原子蜕变与人工放射性；核反应；核裂变；核聚变；利用放射性物质作示踪剂；放射性对人类的影响。
（8）污染控制指标及其分析：定量分析化学基本概念、仪器分析方法、水质分析指标(浊度、色度、pH、酸度、碱度、硬度、余氯和需氯量、氯离子、溶解氧、BOD、COD、氮、SS、铁和锰、氟离子、硫酸根离子、磷、油脂、挥发酸、气体分析、痕量污染物)的意义及其分析方法；空气污染物指标及其分析原理主要参考书：
《环境工程化学》(第四版)(C. N. Sawyer, P. L. McCarty, G. F. Parkin. 清华大学出版社，2000年影印版)
《环境化学》[美] Stanley E. Manaham．陈甫华译．南开大学出版社，1993
水质控制物理化学方法
英文译名：Physical and chemical methods for water quality controlling 学分：3
开课学期：第二学期开课单位：资环学院环境工程系
教学方式：讲授、自学考核方式：开卷考试
课程的目的和要求：
了解用物理化学方法对水质进行控制的方法和原理。掌握各种水质控制物理化学方法的反应动力学及定量表达的数学模型。着重强调掌握水质控制物理化学的基本概念和基本理论。
主要内容：
1．学反应器的基本原理：化学反应动力学，物料衡算方程与Fick第一扩散定律，多相反应和均相反应，连续均相反应等。
2．吸附：吸附等温线，Langmuir公式的推导，活性炭吸附
性能等。
3．凝聚与絮凝、沉淀：凝聚的动力学，水处理中凝聚特点，凝聚理论，沉淀试验，Kynch沉淀理论，浓缩池的面积计算等。
4．臭氧、紫外线：臭氧的发生，臭氧的在水中的传质理论，紫外线消毒的原理等。
5．光化学催化氧化：光化学反应的基本原理、反应动力学，光催化反应的催化剂，光催化降解水中污染物的机理、动力学等。
6．离子交换、膜处理：离子交换的基本理论及工艺，膜处理的各种工艺及进行水质控制的基本原理等。
主要参考书：
①许保玖：《当代给水与废水处理原理》
②王乃忠：《水处理理论基础》
③井初日夫等著，张自杰等译：《水处理理论与应用》
④范谨初：《混凝技术》
⑤严煦世：《水和废水技术研究》
废水生物处理及监控方法
英文译名：Principles of Biological Wastewater Treatment and
Monitoring
学分：3
开课学期：第一学期开课单位：资环学院环境工程系
教学方式：讲授、讨论考核方式：课程论文
课程的目的及要求：
介绍废水生物处理的对象、原理、过程、方法，处理过程中的生物化学和生物反应器系统的理论和应用技术，包括相关的生物监测、操纵技术。
主要内容：
1．水处理对象、原理、生化环境和生化反应器的型式及其对反应器性能的影响；
2．反应器的反应动力学和化学计量学以及反应器工程中反应器的型式和动力学之间的关系；
3．生物化学和微生物学的要素及废水生化操作的功能；
4．用数学模型描述各种反应器操作的理论性能，以相应改变反应器的运行条件；
5．生物化学反应和反应器理论在生化操作中的应用，通过控制实际约束条件以保证生物处理系统的正常运行性能，以及废水生化操作的合理设计依据。
6．废水生物处理过程的生态操纵，通过控制系统微生物群落以保证和提高生物处理系统的正常功能；
7．废水生物处理的监控技术。
主要参考书：
《废水生物处理理论与应用》[美] C.P. Leislie Grady, Jr and Henry C.Lim
水化学
英文译名：Aquatic Chemistry
学分：3分
开课学期：第一学期开课单位：资环学院环境工程系
笔试方式：开卷考试
教学方法：讲授、专题研讨
和自学结合
课程的目的要求：
要求掌握天然水环境和水处理工艺中的各种化学过程，以及确定水组成各种变数的定量处理方法，为研究天然水和水处理体系的水质控制方法提供理论基础。
主要内容：
1、水溶液中的酸碱平衡、酸碱溶液中组分的双对数图计算法，尤其是溶解性碳酸盐体系的酸碱平衡和水溶液缓冲强度、中和容量的计算方法；
2、水溶液中的沉淀溶解平衡、各种矿物质的沉淀溶解性能及其对天然水化学组成的影响、混凝和化学沉淀等水处理工艺过程中的沉淀溶解平衡，及其混凝剂残余量的图算法；
3、水溶液中的络合平衡、天然水中的配位体及其特性、金属离子在水溶液中的化学形态、化学稳定性和重金属的甲基化；
4、水溶液中的氧化还原平衡、解释或预测水体的氧化还原状态和必然发展趋势、氧化还原水处理工艺过程中的氧化还原平衡；
5、重金属在水体中的稳定性及其迁移转化规律；
6、耗氧物质在水体中的降解作用；
7、难降解有机物在水体中的迁移转化规律；
8、天然水化学组成的影响因素。
主要参考书：
1、W. 斯塔姆等著，水化学，北京：科学出版社，1987年；
2、陈静生等遍，水环境化学，北京：高等教育出版社，1987年。
大气污染控制原理
课程的目的及要求：
课程的目的是将工程分析的一些领域如液体力学、热力学、传热学、力学和电动力学以及化学和物理的原理应用到大气污染控制装置的基本分析和设计中。
主要内容：
1、液体流动原理，主要介绍液体的性质、导管中的流动、边界层理论、围绕物体的流动、液体流动中的能量传递等；
2、液体中的颗粒动力学，主要介绍球形颗粒在外力作用下的运动、康宁汉修正因子、球形颗粒在液体中的抛射、无外力作用的球形颗粒在加速流动液体中的运动；
3、污染物分布和捕集效率，主要介绍颗粒的性质和颗粒集合体、颗粒分布、捕集效率、多级收尘器等；
4、工业通风系统的设计，主要介绍稀释法通风、防护罩分类、简单几何形状的防护罩、实验速度分布、复杂防护罩设计、管道设计、风机选择的性能等；
5、沉降室，主要介绍沉降室中的层流流动、湍流流动、沉降室的经济尺寸、沉降室的总效率；
6、惯性装置，主要介绍旋转流动、层流旋转流动时的捕集效率、湍流旋转流动时的捕集效率、离心式收尘器、压降和所需功率等；
7、静电除尘器，主要介绍荷电颗粒的除尘效率、电场、电晕的形成、颗粒荷电等；
8、颗粒洗涤器，主要介绍对球形液滴的截留作用和惯性碰撞、向球形液滴的扩散、液滴的捕集机理及效率；
9、过滤器，主要介绍在圆柱形纤维上的截留作用和惯性碰撞作用、向圆柱形纤维的扩散、过滤介质层的捕集机理及捕集效率、过滤介质的压降；
10、吸收装置，主要介绍运动液滴吸收机理、亨利定律和液滴内部的扩散；
11、吸附装置，主要介绍吸附原理和吸附器设计；
12、燃烧装置，主要介绍燃烧化学和燃烧动力学、催化补燃器、可燃混合物和火炬、能量利用装置等；
13、冷凝设备，主要介绍污染物的热力学性质、直接接触冷凝器、表面式换热器、水蒸气-污染物混合物的冷凝机理及过程、空气-污染物混合物的冷凝机理及过程、保存能量的原理及方法；
主要参考书：
1、朱联锡等，空气污染控制原理，成都科技大学出版社，1990.12；
2、[英]马丁·克劳福德著，梁宁元等译，空气污染控制原理
（Air Pollution Control Theory），冶金工业出版社，1985.4，
硫氮污染物控制原理
英文译名：Principles of sulfur and nitrogen pollutant control
学分：3
开课学期：第二学期开课单位：资环学院环境工程系
教学方式：讲授、自学考核方式：课程论文
课程的目的和要求：
要求掌握燃烧过程中SO2、NO x等的生成过程和生成机理。
学习和掌握炉内喷钙脱硫、半干法烟气脱硫、湿法和干法烟气脱硫的机理及其控制因素。了解低氮燃烧、烟气脱硝等控制NO x排放的方法及其原理。掌握同时脱硫脱氮技术的原理和方法。
主要内容：
1．NO x的生成机理：热力NO x生成、快速NO x生成、燃料NO x生成、煤粉燃烧的NO x生成、炉内NO x生成量的预测。
2．SO x的生成机理：SO x的生成机理、炉内SO x的生成量的预测。
3．低NO x燃烧技术原理：分级燃烧、再燃法、低氧燃烧、浓淡燃烧、烟气循环等技术原理。
4．SO x控制：
4.1 炉内喷钙脱硫机理及其数学模型
4.2 半干法烟气脱硫的物理化学机理和数学模型
4.3 湿法吸收烟气脱硫机理：吸收过程的气液平衡、化学吸收动力学、湿法脱硫机理及其数学模型。
4.4 干法吸附烟气脱硫机理
4.5 等离子体烟气脱硫机理和模型
5．烟气湿法脱硫机理脱硝：
5.1 干法脱硝：多相催化反应的物理化学方程及动力学方程、催化还原法脱硝法原理。
5.2 湿法烟气脱硝原理
6．烟气同时脱硫脱硝技术原理
主要参考书：
1．《燃烧与污染》，曾汉才,华中理工大学出版社，1994
2．《洁净煤技术》，郑楚光，华中理工大学出版社，1996
3．《烟气脱硫技术》，自编教材
4．《Air pollution control engineering》， Noel de Nevers. - 2nd ed.. - New York: McGraw-Hill Com., Inc., 2000
无机非金属材料学
英文译名：Inorganic Mater
学分：3.0
开课学期：第二学期开课单位：资环学院环境工程系教学方法：讲课、自学考核方式：考试
课程的目的和要求：
深入了解各种胶凝材料结构与性能的关系，掌握各种胶凝材料的水化硬化的机理及主要改性措施。
主要内容：
1．介绍石膏、石灰、氯氧镁水泥、硅酸盐水泥组成结构和性能的关系；
2．介绍石膏、石灰、氯氧镁水泥等硬化浆体的结构和性能及主要改性措施；
3. 介绍硅酸盐水泥水化硬化及结构形成过程，水泥石的工程性能；
主要参考书：
1.《胶凝材料学》，袁润章主编
2.《水泥材料科学导论》，陆平编著
硅酸盐物理化学
英文译名：Physical Chemistry of Silicate
学分：3
开课学期：第一学期开课单位：资环学院环境工程系
教学方式：讲授、讨论考核方式：课程论文
课程的目的和要求：
使学生了解在硅酸盐材料中存在介稳现象的本质。各种缺陷使硅酸盐材料在形成过程产生活性。对多元硅酸盐材料会分析相图。利用相率来进行新型材料的设计和研制。
主要内容:
1．酸盐材料的发展历史进程
2．硅酸盐水泥的产生和发展
3．原子物理基础
4．化学键和双原子模型理论
5．硅酸盐材料的晶体缺陷
①点缺陷、线缺陷、位错
②肖托基缺陷与弗伦克尔缺陷
6．硅酸盐材料体系的相和界面
7．相变动力学基础，硅酸盐材料相变动力学
①成核原理
②成核后晶核的成长过程
③固体中的相变
④晶体从蒸汽中的生长过程
8．硅酸上盐三元系统相图分析
① SiO2——Al2O3——CaO 系统
② SiO2——Al2O3——Fe2O3系统
教学重点
硅酸盐材料的晶体缺陷
相变动力学
三元系统相图分析
教学难点
硅酸盐材料三元系统相图分析
教材选用