環(huán)境同位素水文地質(zhì)教學大綱

環(huán)境同位素水文地質(zhì)教學大綱01．教學單位名稱：環(huán)境與資源學院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．課程學時：48學時，其中包含實驗4學時08．課程學分：309．授課對象：地下水科學與工程/水文與水資源工程10．開課學期：6學期（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.課程中文簡介：環(huán)境同位素水文地質(zhì)學是地下水科學與工程和水文與水資源工程的專業(yè)教育課程，其理論性、科學性和實踐性很強。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、時空演化規(guī)律的基本理論，以及運用這些基本理論在水文地質(zhì)學中的具體應用技術(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原理、氫、氧、碳和硫等穩(wěn)定同位素的水文地球化學特點，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)與測試技術(shù)等。15.課程英文簡介：ThecourseofEnvironmentalIsotopesinHydrogeologyistheprofessionaleducationinGroundwaterSciencesandEngineeringandHydrolgoyandWaterResources.Thiscoursedealswiththetemporalandspatialdistributionandevolutionlawsofenvironmentalisotopesingroundwaterandenvironmentalmedia,andmainlyintroducesthebasicconceptofisotopes,fractionationprincipleofstableisotopes,decayingprincipleofradioactiveisotopes,theisotopehydrogeochemistryofhydrogen,oxygen,carbonandsulfurisotopes,tracinghydrologicalcycle,groundwaterdatinganditsrenewability,groundwaterisotopesamplingandanalysis.16.課程教學任務(wù)、教學目的和教學要求教學任務(wù)：通過課程學習，使學生能夠?qū)W習和理解環(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基本理論等基本知識，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。教學目的：通過理論與實驗教學，使學生了解環(huán)境同位素水文地質(zhì)學的基本原理、知識體系和現(xiàn)代研究領(lǐng)域的前緣與成就；培養(yǎng)學生獨立分析問題、解決問題的邏輯思維能力；訓練學生掌握環(huán)境同位素水文地質(zhì)學的基本研究方法和研究技能，為學好專業(yè)知識奠定良好的科學素質(zhì)與知識基礎(chǔ)。教學要求：(1)本課程應在地下水動力學和水文地球化學課程之后開設(shè)；(2)在掌握環(huán)境同位素水文地球化學的基本概念、基本理論基礎(chǔ)上，要注重結(jié)合水文地質(zhì)條件，能應用所學知識解決實際工作中的水文地質(zhì)問題；(3)理論與實踐相結(jié)合，掌握初步的地下水同位素樣品的采集和布點、能夠科學合理解釋同位素數(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)容及學時分配緒論（2學時）1同位素水文地質(zhì)學的誕生與創(chuàng)立2同位素水文地質(zhì)學的內(nèi)涵3同位素水文地質(zhì)學的主要研究內(nèi)容和任務(wù)第一章同位素的基本概念（2學時）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)同位素效應第二章穩(wěn)定同位素的分餾原理（4學時）第一節(jié)同位素分餾的概念第二節(jié)同位素熱力學平衡分餾第三節(jié)同位素動力學非平衡分餾第三章放射性衰變的基本原理（2學時）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（6學時）第一節(jié)氫氧的主要地球化學性質(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（6學時）第一節(jié)碳硫的地球化學性質(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（4學時）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濃度第七章測定地下水年齡的同位素數(shù)學物理模型（4學時）第一節(jié)同位素測年的數(shù)學物理模型的概念第二節(jié)同位素測年的數(shù)學物理模型的原理第三節(jié)同位素測年的數(shù)學物理模型的求解方法第八章氚法測定地下水年齡（4學時）第一節(jié)大氣降水中氚濃度的恢復第二節(jié)利用氚計算地下水年齡的經(jīng)驗法和數(shù)學物理模型法第九章碳-14法測定地下水的年齡（6學時）第一節(jié)碳-14法測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溫（2學時）第一節(jié)測定礦物形成和水熱系統(tǒng)的溫度第二節(jié)測定地熱流體的溫度第十一章同位素測試技術(shù)與取樣方法（2學時）第一節(jié)同位素質(zhì)譜分析的基本原理和放射性測試液閃計數(shù)法的原理第二節(jié)同位素的取樣方法實驗教學(4學時)開設(shè)實驗項目一覽表實驗項目編