《土壤污染修复工程》课程教学大纲

《土壤污染修复工程》课程教学大纲
Engineering of Soil Pollution Remediation
一、课程基本信息
二、教学目标
（一）知识目标
通过该课程的学习能够使学生从理论到实际了解、学习、掌握污染土壤诊断及其方法，土壤污染风险评价与管理，污染土壤的植物修复、生物修复、化学修复、物理修复，污染土壤修复标准，污染土壤修复的技术再造等。

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（二）能力目标
通过课程学习使学生初步具备针对不同的土壤污染问题制定修复方案的能力，并具有对土壤污染修复效果进行评估的能力，训练学生分析问题解决问题的能力。

（三）素质目标
提高学生对土壤污染问题的关注，培养学生对土壤环境专业领域的兴趣，为今后在这一领域的继续深造或采用土壤污染修复的知识和技术解决实际问题奠定较扎实的基础。

三、基本要求
（一）了解
土壤污染的定义、类型、土壤污染物的主要来源及生态危害。

（二）理解
无机污染物和有机污染物在土壤中的迁移转化行为及影响因素。

（三）掌握
重金属和有机污染土壤植物修复、微生物修复和物理化学修复方法的基本原理、适用范围、优缺点及应用；污染场地土壤修复技术方案的编制。

四、教学内容与学时分配
第一章土壤污染概述2学时第一节土壤环境污染
知识点：土壤环境污染的概念、特点、危害
第二节土壤环境背景值和环境容量
知识点：土壤环境背景值、环境自净作用、土壤环境容量
第三节土壤污染物与污染源
知识点：土壤污染物、土壤污染源、土壤污染类型
第四节土壤污染物的迁移转化特征
知识点：土壤环境污染发生的机制、污染物在土壤中的环境行为
本章小结
重点：土壤污染的概念、土壤环境背景值和环境容量、土壤污染源、有机和无机— 2 —
污染物的迁移转化规律
难点：土壤环境容量、有机和无机污染物的迁移转化规律
思考题：何谓土壤背景值及其应用? 简述土壤中污染物的化学行为。

作业：查阅资料总结山东省的土壤环境污染状况?
建议教学方法：探究式教学
第二章土壤环境的无机污染4学时第一节土壤重金属污染
知识点：土壤重金属污染的来源、土壤重金属污染的生态环境效应、重金属污染在土壤中的环境行为及影响因素
第二节土壤的非金属污染
知识点：土壤非金属污染的生态环境效应、非金属污染在土壤中的环境行为及影响因素
第三节土壤的放射性元素污染
知识点：土壤放射性污染物的生态环境效应、放射性污染物在土壤中的环境行为及影响因素
本章小结
重点：土壤重金属和非金属的生态环境效应、重金属污染在土壤中的环境行为及影响因素
难点：重金属污染物在土壤中的环境行为及影响因素
思考题：土壤中Hg的主要存在形态? 土壤中Hg的迁移转化主要受那些因素影响?
作业：土壤中重金属镉的主要来源及生态环境效应?
建议教学方法：案例教学
第三章土壤环境的有机污染4学时第一节土壤的农药污染
知识点：农药的种类及性质、农药对土壤的污染、农药在土壤中的迁移转化、农药的生态效应
第二节土壤的石油污染
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知识点：石油污染物的组成及危害；石油在土壤中的迁移转化
第三节土壤的POPs污染
知识点：主要的POPs及危害、POPs在土壤中的迁移转化
本章小结
重点：土壤有机污染物的种类和来源；有机污染物在土壤中环境行为及影响因素难点：有机污染物在土壤中的环境行为
思考题：有机污染物降解的方式有哪些?
作业：减少农药对农产品污染的措施有哪些?
建议教学方法：案例教学
第四章污染土壤的植物修复4学时第一节概述
知识点：植物修复的概念、超积累植物、植物修复的基本类型、植物修复的优势与特点、植物修复的局限性
第二节植物根际圈及根分泌物的作用
知识点：根系分泌物的组成、根系分泌物在污染土壤修复过程中的作用
第三节修复植物的筛选与性能改进
知识点：筛选条件与过程、植物修复性能改进
第四节重金属的植物修复
知识点：重金属污染的特点、重金属对植物的伤害与机理、植物对重金属的抗性机制、重金属的提取修复、重金属的挥发修复、重金属的稳定修复
第五节有机污染物的植物修复
知识点：有机污染物的植物降解、多环芳烃污染土壤的植物修复
本章小结
重点：植物修复的类型、优势与局限性；修复植物的筛选；重金属污染植物修复的机理；有机污染植物修复的机理。

难点：植物修复土壤污染的主要机理
思考题：超积累植物修复土壤重金属污染存在的问题。

作业：如何提高植物修复技术在土壤重金属污染治理中的效果?
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建议教学方法：案例教学
第五章污染土壤的生物修复4学时第一节微生物在生物修复过程中的作用
知识点：污染物的微生物分解与固定、微生物基础代谢活动的变异、微生物的营养需求；微生物活性及其生态指标、土著微生物的适应性
第二节生物修复有效性的影响因素分析
知识点：污染物种类与浓度的影响、影响污染物生物降解的物理化学因素、影响污染物生物降解的生物因素
第三节生物修复的场地条件
知识点：场地基本要求、自然生物修复及其场地条件、工程生物修复及其场地条件
第四节原位生物修复和异位生物修复
知识点：原位生物修复法的主要形式、原位生物修复的环境条件、异位生物修复的主要形式
本章小结
重点：土壤污染生物修复的影响因素；原位和异位生物修复的主要形式
难点：生物修复技术在土壤有机污染治理中的具体应用。

思考题：生物修复主要分为哪几种类型，各有何有缺点?
作业：如何提高土壤有机污染原位生物修复的效果?
建议教学方法：案例教学
第六章污染土壤的化学修复4学时第一节原位化学淋洗技术
知识点：原位化学淋洗技术的适用范围、淋洗系统及其设备组成、系统设计、冲洗助剂的应用
第二节异位化学淋洗技术
知识点：异位化学淋洗技术的设计原理与目标、适用范围和装备要求
第三节溶剂浸提技术
知识点：溶剂浸提技术的系统组成与技术优势、适用范围
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第四节原位化学氧化-还原修复技术
知识点：氧化剂和还原剂、系统设计
本章小结
重点：土壤污染化学修复技术的主要类型；各种方法的优缺点。

难点：化学修复技术系统的设计及应用
思考题：土壤性能改良技术有哪些?
作业：如何解决化学修复可能产生的二次污染问题?
建议教学方法：案例教学
第七章污染土壤的物理修复(6学时) 4学时第一节物理分离修复技术
知识点：技术原理与过程、物理分离修复方法
第二节土壤蒸气浸提修复技术
知识点：原位土壤蒸气浸提技术、异位土壤蒸气浸提技术、多相浸提技术、压裂修复技术
第三节固化/稳定化土壤修复技术
知识点：技术优势与影响因素、异位固化/稳定化、原位固化/稳定化
第四节玻璃化修复技术
知识点：原位玻璃化修复技术、异位玻璃化修复技术
第五节热力学修复技术
知识点：高温原位加热修复技术、低温原位加热修复技术、原位电磁波加热修复技术
第六节热解吸修复技术
知识点：热解吸系统、系统设计及其考虑因素、适用范围
第七节电动力学修复技术
知识点：技术原理、技术优势与限制因素、应用
第八节冰冻修复技术
知识点：适用范围与限制因素、应用
本章小结
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重点：污染土壤物理修复的主要类型；主要物理修复技术的优势和适用范围。

难点：土壤污染物理修复系统的设计。

思考题：土壤物理修复技术的优缺点?
作业：如何针对不同的类型的污染土壤进行方法的选择，其依据如何?
建议教学方法：案例教学
第八章污染土壤修复效果的检验与评价2学时第一节污染土壤修复标准的制定
知识点：环境基准和环境质量标准的概念；污染土壤修复基准的研究方法及影响因素。

第二节发达国家污染土壤修复基准与标准
知识点：美国的污染土壤修复基准和标准、加拿大污染土壤清洁标准、澳大利亚土壤标准、丹麦污染土壤修复标准、荷兰的土壤质量标准、日本的土壤标准第三节污染土壤修复后效观察与生态学评价
知识点：污染土壤修复后效观察的方法；修复土壤再用生态风险评价方法。

本章小结
重点：环境基准的概念；影响污染土壤修复基准的因素；部分发达国家污染土壤修复基准与标准。

难点：污染修复土壤再用的生态风险评价方法
思考题：如何选择合理的方法确定污染土壤修复基准?
作业：通过查阅文献提出制定土壤中邻苯二甲酸酯污染修复基准的研究方案。

建议教学方法：探究式教学、案例教学
第章污染场地土壤修复技术方案的编制4学时第一节污染场地土壤修复技术方案编制的基本原则和工作程序
知识点：基本原则；工作程序
第二节污染场地土壤修复模式的选择和修复技术的筛选
知识点：污染场地土壤修复模式的选择；修复技术的筛选
第三节制定修复方案
知识点：制定土壤修复技术路线；确定土壤修复技术的工艺参数；估算污染场地
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土壤修复的工程量；修复方案的比选；修复方案编制的总体要求和主要内容本章小结
重点：污染场地土壤修复模式和技术的选择；污染土壤修复方案的编制
难点：制定污染场地土壤修复方案的主要方法
思考题：针对不同程度地污染场地如何选择合理的土壤污染修复技术?
作业：通过查阅文献绘制化工园区搬迁后重金属污染场地的土壤修复技术路线。

建议教学方法：探究式教学、案例教学
五、考核方式及成绩评定
理论课程考核方式
平时成绩：√习题作业/√课堂小测验/√课堂提问/√课堂讨论/√课外作业/ 课程论文/√其他；
结课后考试：√闭卷/ 开卷/ 其他；
成绩构成：考勤10%/平时20%/考试70%。

六、育人案例
（一）育人案例一：孙铁珩院士从事污染生态学与环境土壤学研究工作五十年，是我国污染生态学和环境工程学的开拓者和学术带头人。

他将土壤- 植物系统污染生态学和环境工程学相结合，开辟了土壤-植物系统复合污染生态学研究新领域，建立了以污水生态处理和污染土壤生物修复为主体的污染生态环境工程体系，为我国污水处理与土壤污染防治做出突出贡献。

通过此案例，教育同学们脚踏实地的工作态度。

（二）育人案例二：刘东生院士，几十年潜心研究，创立的“新风成说”，平息了世界科学界一百多年的黄土成因之争；他凭着对黄土沉积的杰出研究成就，成为第一位荣获环境“诺贝尔奖”—“泰勒环境成就奖”的中国科学家，并因此被誉为“黄土之父”；他将近80岁高龄，依然亲临被称为“地球三极”的南极、北极和青藏高原；用行动默默书写着震撼中国科学界的一个个惊人壮举。

通过此案例，教育同学们脚踏实地的工作态度。

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