環(huán)境同位素水文地質(zhì)教學(xué)大綱

環(huán)境同位素水文地質(zhì)教學(xué)大綱01．教學(xué)單位名稱：環(huán)境與資源學(xué)院02．課程代碼：64204403．課程名稱：環(huán)境同位素水文地質(zhì)04．課程英文名稱：EnvironmentalIsotopesinHydrogeology05．課程類別：專業(yè)教育課06．課程性質(zhì)：必修/選修07．課程學(xué)時(shí)：48學(xué)時(shí)，其中包含實(shí)驗(yàn)4學(xué)時(shí)08．課程學(xué)分：309．授課對(duì)象：地下水科學(xué)與工程/水文與水資源工程10．開課學(xué)期：6學(xué)期（春季）11．選用教材：（加）克拉克，（加）弗里茨編著，張慧，張新基譯：水文地質(zhì)學(xué)中的環(huán)境同位素，黃河水利出版社，2006年3月，第一版12.主要參考書：[1]C.KendallandJ.J.McDonnell(Eds.)，《IsotopeTracersinCatchmentHydrology》,ElsevierScienceB.V.,Amsterdam,1998[2]王恒純主編：同位素水文地質(zhì)學(xué)概論，地質(zhì)出版社，1991年8月，第一版13.大綱執(zhí)筆人：14.課程中文簡(jiǎn)介：環(huán)境同位素水文地質(zhì)學(xué)是地下水科學(xué)與工程和水文與水資源工程的專業(yè)教育課程，其理論性、科學(xué)性和實(shí)踐性很強(qiáng)。它以環(huán)境同位素技術(shù)作為手段，包括地下水和其溶質(zhì)組分以及環(huán)境介質(zhì)中環(huán)境同位素分布、時(shí)空演化規(guī)律的基本理論，以及運(yùn)用這些基本理論在水文地質(zhì)學(xué)中的具體應(yīng)用技術(shù)。主要內(nèi)容包括同位素的基本概念、穩(wěn)定同位素的分餾原理、放射性同位素的衰變?cè)?、氫、氧、碳和硫等穩(wěn)定同位素的水文地球化學(xué)特點(diǎn)，同位素技術(shù)在地下水示蹤和水循環(huán)、地下水的定年和可更新能力的判斷，同位素樣品的采集技術(shù)與測(cè)試技術(shù)等。15.課程英文簡(jiǎn)介：ThecourseofEnvironmentalIsotopesinHydrogeologyistheprofessionaleducationinGroundwaterSciencesandEngineeringandHydrolgoyandWaterResources.Thiscoursedealswiththetemporalandspatialdistributionandevolutionlawsofenvironmentalisotopesingroundwaterandenvironmentalmedia,andmainlyintroducesthebasicconceptofisotopes,fractionationprincipleofstableisotopes,decayingprincipleofradioactiveisotopes,theisotopehydrogeochemistryofhydrogen,oxygen,carbonandsulfurisotopes,tracinghydrologicalcycle,groundwaterdatinganditsrenewability,groundwaterisotopesamplingandanalysis.16.課程教學(xué)任務(wù)、教學(xué)目的和教學(xué)要求教學(xué)任務(wù)：通過課程學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)和理解環(huán)境同位素的基本概念和物質(zhì)組成的表示方法、常用穩(wěn)定同位素和放射性同位素的水文地球化學(xué)基本理論等基本知識(shí)，掌握環(huán)境同位素水文地質(zhì)工作的基本流程和基本方法。教學(xué)目的：通過理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生了解環(huán)境同位素水文地質(zhì)學(xué)的基本原理、知識(shí)體系和現(xiàn)代研究領(lǐng)域的前緣與成就；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的邏輯思維能力；訓(xùn)練學(xué)生掌握環(huán)境同位素水文地質(zhì)學(xué)的基本研究方法和研究技能，為學(xué)好專業(yè)知識(shí)奠定良好的科學(xué)素質(zhì)與知識(shí)基礎(chǔ)。教學(xué)要求：(1)本課程應(yīng)在地下水動(dòng)力學(xué)和水文地球化學(xué)課程之后開設(shè)；(2)在掌握環(huán)境同位素水文地球化學(xué)的基本概念、基本理論基礎(chǔ)上，要注重結(jié)合水文地質(zhì)條件，能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際工作中的水文地質(zhì)問題；(3)理論與實(shí)踐相結(jié)合，掌握初步的地下水同位素樣品的采集和布點(diǎn)、能夠科學(xué)合理解釋同位素?cái)?shù)據(jù)，掌握同位素水文地質(zhì)工作的流程和方法。17.各章節(jié)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配緒論（2學(xué)時(shí)）1同位素水文地質(zhì)學(xué)的誕生與創(chuàng)立2同位素水文地質(zhì)學(xué)的內(nèi)涵3同位素水文地質(zhì)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容和任務(wù)第一章同位素的基本概念（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)同位素概念第二節(jié)同位素的分類第三節(jié)同位素組成與表示方法第四節(jié)同位素效應(yīng)第二章穩(wěn)定同位素的分餾原理（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)同位素分餾的概念第二節(jié)同位素?zé)崃W(xué)平衡分餾第三節(jié)同位素動(dòng)力學(xué)非平衡分餾第三章放射性衰變的基本原理（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)放射性衰變的概念和衰變類型第二節(jié)放射性衰變的基本規(guī)律第三節(jié)放射性單位第四章氫氧同位素水文地球化學(xué)（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)氫氧的主要地球化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)氫氧同位素分餾第三節(jié)天然水中氫氧同位素的組成與分布規(guī)律第五章碳硫穩(wěn)定同位素水文地球化學(xué)（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)碳硫的地球化學(xué)性質(zhì)第二節(jié)碳硫同位素分餾第三節(jié)天然水中碳硫同位素的組成及分布特征第六章氚和碳-14放射性同位素水文地球化學(xué)（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)碳-14、氚的起源第二節(jié)大氣中碳-14和氚的分布與交換循環(huán)第三節(jié)天然水氚的分布特征第四節(jié)地下水中碳的來源與碳-14濃度第七章測(cè)定地下水年齡的同位素?cái)?shù)學(xué)物理模型（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)同位素測(cè)年的數(shù)學(xué)物理模型的概念第二節(jié)同位素測(cè)年的數(shù)學(xué)物理模型的原理第三節(jié)同位素測(cè)年的數(shù)學(xué)物理模型的求解方法第八章氚法測(cè)定地下水年齡（4學(xué)時(shí)）第一節(jié)大氣降水中氚濃度的恢復(fù)第二節(jié)利用氚計(jì)算地下水年齡的經(jīng)驗(yàn)法和數(shù)學(xué)物理模型法第九章碳-14法測(cè)定地下水的年齡（6學(xué)時(shí)）第一節(jié)碳-14法測(cè)定地下水年齡的原理第二節(jié)確定地下水碳-14初始濃度的方法第三節(jié)年齡校正模型第十章同位素測(cè)溫（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)測(cè)定礦物形成和水熱系統(tǒng)的溫度第二節(jié)測(cè)定地?zé)崃黧w的溫度第十一章同位素測(cè)試技術(shù)與取樣方法（2學(xué)時(shí)）第一節(jié)同位素質(zhì)譜分析的基本原理和放射性測(cè)試液閃計(jì)數(shù)法的原理第二節(jié)同位素的取樣方法實(shí)驗(yàn)教學(xué)(4學(xué)時(shí))開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一覽表實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編