Đề cương học phần Hóa nước - ĐH Thuỷ Lợi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA: MÔI TRƯỜNG BỘ M ƠN: HĨA CƠ SỞ ĐỀ CƯƠNG HỌC PHẦN Trình độ đào tạo: Đại học HÓA NƯỚC Water Chemistry Mã số: CHEM 244 Số tín chỉ: (2-0-0) Số tiết: Tổng: 30; Trong đó: LT: 23 ; BT: ; TH/TN/TQ: Thuộc chương trình đào tạo ngành: - Học phần bắt buộc cho ngành: Kỹ thuật Môi trường, Kỹ thuật cơng trình biển, Cấp nước - Học phần tự chọn cho ngành: Thủy văn Phương pháp đánh giá: Hình thức Số lần Mơ tả Thời gian Bài kiểm tra lớp lần lấy điểm - Chương - 4; 50 phút, gồm câu tự luận Thái độ học tập Thường xuyên Thái độ học tập lớp; - Cả giai đoạn phát biểu xây dựng bài; làm tập ở nhà Chuyên cần Thường Điểm danh hàng ngày xuyên lớp Trọng số - Tuần - Cả giai đoạn - 60 phút - câu tự luận 10% 5% 30% Tổng điểm trình Thi cuối kỳ 15% 1-2 tuần sau kết thúc môn học 70% Điều kiện ràng buộc học phần: - Học phần tiên : Khơng - Học phần học trước : Hóa đại cương II - Học phần song hành: Thí nghiệm Hóa nước (Ngành Kỹ thuật Môi trường) - Ghi khác: Không Nội dung tóm tắt học phần: Tiếng Việt : - Giới thiệu kiến thức hình thành thành phần hố học nguồn nước tự nhiên, quy luật diễn biến thành phần hố học - Các ngun lý động học cân hoá học liên quan đến trình hố học xảy hệ thống nước - Phương pháp phân tích định lượng xác định thành phần hoá học nước đánh giá chất lượng nguồn nước Tiếng Anh : - Introduce the sources and components of natural waters, the changing in chemical cons titution of natural water resources - Kinetics and equilibrium of aqueous chemistry including acid-base, complexation, precipitation and redox equilibria - Analys e quality of natural waters and evaluate water quality Cán tham gia giảng dạy: Học TT Họ tên hàm, học vị Điện thoại liên hệ Email Chức danh, chức vụ Lê Thị Thắng Thạc sĩ 0989084675 thanglt@wru.vn Giảng viên; Trưởng BM Lê Minh Tiến sĩ 0912269763 thanhlm@wru.vn GVC Đinh Thị Lan Phương Tiến sĩ 0988771363 dinhlanphuong@tlu.edu GVC Trần Khánh Thạc sĩ 0982114607 hoatk@wru.vn Thành Giảng viên Hịa Giáo trình sử dụng, tài liệu tham khảo: Giáo trình: [1] Trần, Ngọc Lan : Hoá học nước tự nhiên //Trần Ngọc Lan - Hà Nội ::Đại học quốc gia Hà Nội,,2008 (#000003815) [2] Nguyễn, Văn Bảo: Hoá nước //Nguyễn Văn Bảo - Hà Nội.::Xây dựng,,2002 (#000000924) Các tài liệu tham khảo: [1] Lâm, Ngọc Thụ : Hoá học nước //Lâm Ngọc Thụ, Trần Thị Hồng - Hà Nội ::Khoa học kỹ thuật,,2006 (#000003864) [2] Benjamin, Mark M : Water chemistry //Mark M Benjamin - Bos ton ::McGrawHill,,2002.[ISBN 0072383909] (#000001452) [3] Đặng, Kim Chi : Hố học mơi trường //Đặng Kim Chi - Hà Nội ::Khoa học kỹ thuật,,2008 (#000003562) Nội dung chi tiết: TT Nội dung Giới thiệu môn học Hoạt động dạy học * Giảng viên: Số tiết LT BT TH 0,5 0 3.5 - Tự giới thiệu mình: họ tên, chức vụ, chuyên môn, … thông tin cá nhân để sinh viên liên lạc - Giới thiệu lướt qua đề cương môn học, nội dung môn học, cách thức kiểm tra, đánh giá kết thi - Hướng dẫn kinh nghiệm phương pháp học tập để đạt kết tốt * Sinh viên nêu thắc mắc; GV giải đáp thắc mắc SV (nếu có) Chương 1: Đại cương nước tự * Giảng viên: nhiên - Thuyết giảng 1.1 Các khái niệm hóa - Truy vấn học nước tự nhiên - Sử dụng hình ảnh minh họa 1.1.1 Cấu trúc phân tử nước - Ra tập nhà tương tác chúng - Hướng dẫn giải BT nhà 1.1.2 Hoạt động chất tan Chương nước – Sự hòa tan muối * Sinh viên: 1.1.3 Cách biểu diễn nồng độ - Trả lời câu hỏi truy vấn Hóa học mơi trường - Giải tình 1.2 Sự phân bố, phân loại vòng - Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu tuần hoàn nước tự nhiên có) 1.2.1 Sự phân bố nước tự nhiên - Làm tập nhà Chương bề mặt Trái Đất xem trước LT Chương 1.2.2 Phân loại nước tự nhiên 1.2.3 Vịng tuần hồn nước tự nhiên 1.3 Tổng quan thành phần hoá học nước tự nhiên 1.3.1 Thành phần chung nước tự nhiên 1.3.2 Quá trình tạo thành thành phần hố học nước tự nhiên 1.3.2 Tương tác hóa học nước 1.4 Các đặc điểm loại nước tự nhiên 1.4.1 Nước rơi khí 1.4.2 Nước lục địa: Nước sông; Nước hồ; Nước ngầm 1.4.3 Ngước biển, đại dương 1.5 Các đặc tính vật lý nước tự nhiên 1.5.1 Các tính chất vật lý nước 1.5.2 Nhiệt độ nước 1.5.3 M àu sắc - Độ màu nước: 1.5.4 Độ đục nước: 1.5.5 Độ dẫn điện nước 1.5.6 Độ phóng xạ nước Chương 2: Hệ cacbonat nước * Giảng viên: tự nhiên - Thuyết giảng 2.1 pH nước tự nhiên - Truy vấn 2.1.1 pH dung dịch - Sử dụng hình ảnh minh họa 2.1.2 pH nước tự nhiên - Ra tập nhà 2.2 Hệ cacbonat nước tự nhiên - Hướng dẫn giải BT nhà hệ thống tự ổn định pH nước tự Chương nhiên * Sinh viên: 2.2.1 Sự hoà tan chất khí vào - Trả lời câu hỏi truy vấn nước tự nhiên: - Giải tình 2.2.2 Sự hồ tan CO2 khí - Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu vào nước mưa, pH nước mưa mưa có) axit Làm tập nhà Chương 2.2.3 Quan hệ định lượng xem trước LT Chương thành phần hệ cacbonat nước tự nhiên 2.2.4 Hệ thống tự ổn định pH nước tự nhiên 2.3 Độ kiềm nước tự nhiên 2.3.1 Nguồn gốc hàm lượng ion HCO3-, CO32- nước tự nhiên 2.3.2 Độ kiềm nước tự nhiên 2.3.3 Ý nghĩa việc xác định hàm lượng ion CO32-, HCO 3-, OH - độ kiềm nước 2.3.4 Phương pháp xác định hàm lượng ion HCO 3-, CO32-, OH - độ kiềm nước 2.4 Độ axit nước 2.4.1 Độ axit nước tự nhiên 2.4.2 Ý nghĩa việc xác định độ axit nước 2.4.3 Các loại độ axit phương pháp xác định 2.5 CO2 tự do, CO2 ăn mịn, số Langelier nước 2.5.1 Sự hồ tan CO2 vào nước ngầm 2.5.2 CO2 tự do, CO2 ăn mòn, CO2 liên kết, tổng cacbon đioxit nước 2.5.3 Phương pháp xác định CO2 tự CO2 ăn mòn 2.5.4 Chỉ số Langelier nước phương pháp xác định (Tham khảo) 2.5.5 CO2 tự do, CO2 liên kết độ axit, độ kiềm nước (Tham khảo) Chương 3: Các thành phần * Giảng viên: nước tự nhiên - Thuyết giảng 3.1 Các ion kim loại kiềm thổ hoà tan - Truy vấn nước, độ cứng nước - Sử dụng hình ảnh minh họa 3.1.1 Nguồn gốc hàm lượng - Ra tập nhà cation kiềm thổ nước tự nhiên - Hướng dẫn giải BT nhà 3.1.2 Độ cứng nước tự nhiên ý Chương nghĩa việc xác định độ cứng: * Sinh viên: 3.1.3 Các loại độ cứng phương - Trả lời câu hỏi truy vấn pháp làm mềm nước: - Giải tình 3.1.4 Phương pháp xác định hàm lượng Ca2+ , M g2+ loại độ cứng - Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu có) nước 3.2 Các ion K+ , Na+ hoà tan Làm tập nhà Chương xem trước LT Chương nước 3.2.1 Nguồn gốc hàm lượng ion K+ , Na+ hoà tan nước tự nhiên 3.2.2 Ý nghĩa phương pháp xác định hàm lượng ion Na+ , K+ nước 3.3 Anion Cl- nước 3.3.1 Nguồn gốc hàm lượng ion Cl- nước 3.3.2 Phương pháp xác định hàm lượng ion Cl- nước 3.4 Anion SO42- nước 3.4.1 Nguồn gốc hàm lượng ion SO42- nước 3.4.2 Phương pháp xác định hàm lượng ion SO42- nước 3.5 Axit silixic hoà tan nước 3.5.1 Nguồn gốc hàm lượng axit silixic hoà tan nước 3.5.2 Dạng tồn axit silixic nước 3.5.3 Ý nghĩa phương pháp xác định hàm lượng axit silixic hoà tan nước 3.6 Các thông số chất rắn nước tự nhiên nước thải, độ khoáng hoá nước tự nhiên 3.6.1 Tổng chất rắn nước thông số TS 3.6.2 Chất rắn lơ lửng nước thông số TSS 3.6.3 Chất rắn hồ tan nước thơng số TDS độ khống hố (độ muối) nước 3.6.4 Các thơng số biểu thị hàm lượng chất rắn vô hữu nước tự nhiên nước thải 3.7 Các phương pháp biểu diễn thành phần hoá học loại hình hố học nước tự nhiên 3.7.1 Cơng thức Cuôclôp 3.7.2 Giản đồ Piper - Back 3.7.3 Giản đồ Stiff 3.7.4 Giản đồ lục giác 3.7.5 Giản đồ cân ion 3.8 Một số phương pháp phân loại thuỷ hố nước tự nhiên dựa ion (Tham khảo) 3.9 Một số tỉ số đặc trưng cho nguồn gốc nước tự nhiên (Tham khảo) Chương 4: Điều kiện oxi hoá-khử * Giảng viên: môi trường thành phần - Thuyết giảng vi lượng nước tự nhiên - Truy vấn 4.1 Thế oxi hố-khử (Eh) – thơng số - Sử dụng hình ảnh minh họa đặc trưng cho điều kiện oxi hoá-khử - Ra tập nhà môi trường - Hướng dẫn giải BT nhà 4.1.1 Hoạt độ eletron mơi Chương trường tính oxi hố-khử môi * Sinh viên: trường 4.1.2 Eh môi trường biểu sinh - Trả lời câu hỏi truy vấn ý nghĩa việc xác định Eh 0,5 - Giải tình 4.2 Sắt, mangan, nhơm nước tự - Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu có) nhiên 4.2.1 Nguồn gốc, dạng tồn Làm tập nhà Chương hàm lượng sắt, mangan, nhôm xem trước LT Chương nước tự nhiên 4.2.2 Phương pháp xác định hàm lượng sắt, mangan, nhôm nước 4.2.3 Phương pháp loại trừ sắt, mangan, nhôm nước 4.3 Các thành phần vô vi lượng nước tự nhiên 4.3.1 Các kim loại vi lượng nước tự nhiên 4.3.2 Các halogen vi lượng nước tự nhiên 4.3.3 Xianua nước tự nhiên 4.3.4 Sunfua nước tự nhiên 4.4 Các chất hữu vi lượng khó phân huỷ, có độc tính cao nước tự nhiên 4.4.1 Nguồn gốc phân loại chất hữu vi lượng nước tự nhiên 4.4.2 Sự tích luỹ chất hữu vi lượng theo chuỗi thức ăn 4.4.3 Các thông số hàm lượng chất hữu vi lượng nước phương pháp xác định 4.5 Phenol dẫn xuất phenol nước tự nhiên 4.6 Các chất hoạt động bề mặt nước tự nhiên 4.7 Dầu mỡ nước tự nhiên Sinh viên làm kiểm tra lớp (50 phút) Chương 5: Oxi hoà tan, chất hữu * Giảng viên: thành phần dinh dưỡng - Thuyết giảng nước tự nhiên - Truy vấn 5.1 Oxi hoà tan nước - Sử dụng hình ảnh minh họa 5.1.1 Các trình tham gia vào - Ra tập nhà hình thành hàm lượng oxi hồ tan - Hướng dẫn giải BT nhà nước, ý nghĩa thông số DO Chương độ bão hoà oxi * Sinh viên: 5.1.2 Sự phân bố oxi vực nước tự nhiên phương pháp lấy - Trả lời câu hỏi truy vấn - Giải tình mẫu nước xác định oxi hồ tan 5.1.3 Phương pháp xác định hàm - Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu có) lượng oxi hồ tan nước 0.5 Bài kiểm tra kỳ (Nội dung: Chương 1, 2, 3, 4) 5.2 Chỉ số pemanganat - độ oxi hoá Làm tập nhà Chương xem trước LT Chương nước (Tham khảo) 5.3 Tổng hàm lượng chất hữu nước tự nhiên nước thải – thông số COD nước 5.3.1 Chất hữu nước phân loại 5.3.2 Thơng số COD – nhu cầu oxi hố học nước 5.4 Chất hữu dễ bị phân huỷ sinh học nước tự nhiên nước thải – thông số BOD nước 5.4.1 Thông số BOD – nhu cầu oxi sinh hoá nước 5.4.2 Quan hệ hai thông số COD, BOD ý nghĩa thông số BOD 5.4.3 Phương pháp xác định thông số BOD nước 5.5 Thông số TOC- tổng cacbon hữu thơng số DOC- cacbon hữu hồ tan nước 5.6 Các thành phần chứa nitơ nước tự nhiên nước thải 5.6.1 Nguồn gốc, dạng tồn hàm lượng thành phần chứa nitơ nước tự nhiên nước thải 5.6.2 Các thông số hàm lượng dạng nitơ nước tự nhiên nước thải 5.6.3 Phương pháp xác định thông số hàm lượng nitơ nước (Tham khảo) 5.7 Các thành phần chứa photpho nước tự nhiên nước thải, phân cấp dinh dưỡng nước tự nhiên 5.7.1 Nguồn gốc, dạng tồn hàm lượng thành phần chứa photpho nước tự nhiên nước thải 5.7.2 Phân cấp dinh dưỡng nước tự nhiên 5.7.3 Các thông số hàm lượng thành phần chứa photpho nước tự nhiên nước thải, phương pháp xác định (Tham khảo) 10 Chương 6: Ô nhiễm nước kiểm * Giảng viên: soát chất lượng nước tự nhiên - Thuyết giảng 6.1 Cơ sở địa hố nhiễm - Truy vấn 3 6.1.1 Phơng địa hố dị thường địa - Sử dụng hình ảnh minh họa hố mơi trường - Ra tập nhà 6.1.2 Ngưỡng sinh thái, ngưỡng địa - Hướng dẫn giải BT nhà hố mơi trường tiêu chuẩn môi Chương trường * Sinh viên: 6.2 Ô nhiễm nước phân loại - Trả lời câu hỏi truy vấn 6.2.1 Các quan niệm ô nhiễm môi - Giải tình trường - Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu 6.2.2 Ô nhiễm nước phân loại có) 6.3 Phương pháp nghiên cứu nhiễm Làm tập nhà Chương nước xem trước LT Chương 6.3.1 Lựa chọn thông số thị mơi trường 6.3.2 Nghiên cứu tích lũy độc tố trầm tích thuỷ sinh vật 6.4 Phân cấp ô nhiễm nước 6.4.1 Phân cấp ô nhiễm nước nước mặt 6.4.2 Phân cấp ô nhiễm theo tính chất lý, hố học nước độc tính thành phần nhiễm 6.5 Kiểm soát chất lượng nước tự nhiên 6.5.1 Thiết lập mạng lưới quan trắc chất lượng nước tự nhiên 6.5.2 Kiểm tra tài liệu hóa nước 6.6 Yêu cầu sử dụng nước Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước tự nhiên 6.6.1 Yêu cầu sử dụng nước 6.6.2 Biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước tự nhiên Chương 7: Dung dịch keo * Giảng viên: 11 7.1 Giới thiệu phân loại hệ phân - Thuyết giảng tán - Truy vấn 7.3 Khái niệm dung dịch keo - Sử dụng hình ảnh, video 7.4 Phương pháp điều chế dung dịch minh họa keo - Ra tập nhà 7.4.1 Phương pháp phân tán 7.4.2 Phương pháp ngưng tụ 7.5 Tính chất dung dịch keo - Hướng dẫn giải tập nhà Chương 7, ôn tập thi cuối kỳ 7.5.1 Tính chất động học dung * Sinh viên: dịch keo - Trả lời câu hỏi truy vấn 7.5.2 Tính chất điện học dung - Giải tình dịch keo - Đặt câu hỏi thắc mắc (nếu 7.5.3 Tính chất quang học dung có) dịch keo - Làm tập nhà Chương 7.6 Cấu tạo mixen keo 7.6.1 Cấu tạo mixen keo dương, keo âm 7.6.2 Cách viết cấu tạo mixen keo 7.7 Tính bền vững dung dịch keo 7.7.1 Các dung dịch keo 7.7.2 Tính bền vững dung dịch keo 7.8 Sự đông tụ keo 7.8.1 Khái niệm đông tụ keo 7.8.2 Các yếu tố gây đơng tụ keo 7.9 Sự p epti hóa Tổng cộng: 23 10 Chuẩn đầu (CĐR) học phần: STT CĐR học phần Yêu cầu kiến thức: - Có kiến thức Hóa nước đáp ứng yêu cầu học tập nâng cao trình độ chun mơn, nghiên cứu giải vấn đề phát sinh thực tiễn CĐR CTĐT tương ứng 12 - Có kiến thức sở ngành lĩnh vực hóa học mơi trường, chất lượng nước, sở kỹ thuật phân tích chất lượng môi trường - Rèn luyện khả giao tiếp làm việc theo nhóm, kỹ tư phê phán Yêu cầu kỹ năng: - Có phương pháp làm việc khoa học, biết phân tích giải vấn đề nảy sinh thực tiễn 3 15 Phẩm chất, đạo đức: - Có ý thức trách nhiệm cơng dân; có thái độ đạo đức nghề nghiệp đắn; có ý thức kỷ luật tác phong cơng nghiệp; có tinh thần ham học hỏi, tự học tự đào tạo tự nghiên cứu 20 11 Thông tin liên hệ Bộ môn A Địa mơn: Phịng 314 – Nhà A5, Trường Đại học Thủy lợi B Trưởng môn: - Họ tên: ThS Lê Thị Thắng - Số điện thoại: 0989084675 - Email: thanglt@wru.vn Hà Nội, ngày 28 tháng năm 2019 TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG KHOA (Phụ trách ngành đào tạo) (Phụ trách học phần) PGS.TS Bùi Quốc Lập PGS.TS Bùi Quốc Lập TRƯỞNG BỘ MÔN ThS Lê Thị Thắng 13 ... hoá học nước tự nhiên 1.3.1 Thành phần chung nước tự nhiên 1.3.2 Q trình tạo thành thành phần hố học nước tự nhiên 1.3.2 Tương tác hóa học nước 1.4 Các đặc điểm loại nước tự nhiên 1.4.1 Nước. .. Đại cương nước tự * Giảng viên: nhiên - Thuyết giảng 1.1 Các khái niệm hóa - Truy vấn học nước tự nhiên - Sử dụng hình ảnh minh họa 1.1.1 Cấu trúc phân tử nước - Ra tập nhà tương tác chúng - Hướng.. .- Giới thiệu kiến thức hình thành thành phần hố học nguồn nước tự nhiên, quy luật diễn biến thành phần hố học - Các ngun lý động học cân hố học liên quan đến q trình hoá học xảy hệ thống nước