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水質工学 / Water Quality Engineering

単位数: 2. 担当教員: 佐野 大輔, 西村 修. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TCA-CEE217J.

主要授業科目/Essential Subjects

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコード:2qof6ra

1.目的:水環境の保全に関する水質工学の役割を理解させることを目的とする.
2.概要:河川,湖沼,海域などの水環境の保全は,人間社会の持続的な発展に必要不可欠であると共に,そこに存在する生態系の保全にとっても重要な課題である.本科目では地球環境、水域の富栄養化、安全な水の確保などを解析するのに不可欠である水質指標、リスク解析、浄化システムの基礎を学ぶ.
3.達成目標等:水環境の保全に必要な水質工学の知識を理解させることが本授業科目の目標である.

授業形式は,対面で実施できる場合は対面で行うが,オンライン授業を実施する場合もある。
授業形式やオンライン授業の接続先URLはGoogle Classroomで通知する。

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

1. Objective: understand the roles of water engineering for conservation of water environment.
2. Outline: the conservation of water environments such as river, lake, and sea is of importance for sustainable development of human society as well as ecosystems. In this class, the basic components for water quality indicaters, risk analysis, water purification system will be lectured.
3. Goal: understand and aquire the knowledge for water engineering essential for water environment conservation.

Details are announced at Google Classroom.
Google Classroom class code:2qof6ra

他の授業科目との関連及び履修上の注意

基礎的な科目であり,予め履修しておく科目はない.
関連する参考書を読むなど1, 2 時間程度の復習をすることが望まれる.

他の授業科目との関連及び履修上の注意(E)

This is a basic class for water chemistry and engineering. It is recommended to review after each class by reading reference books.

授業計画

1. 環境の化学熱力学:内部エネルギー、エンタルピー
2. 環境の化学熱力学:エントロピー
3. 環境の化学熱力学:自由エネルギー
4. 環境の化学熱力学:化学ポテンシャル、ヘンリーの法則
5. 環境の化学熱力学:化学平衡、活量係数
6. 環境の化学熱力学:相平衡、吸着等温
7. 環境の化学熱力学:電気化学(水質測定)
8. 環境の化学熱力学:分析化学(水質測定)
9. 水環境と水質項目:物質循環(炭素・窒素循環等)
10. 水環境と水質項目:理化学的指標(pH、濁度、栄養塩等)
11. 水環境と水質項目:有機物指標(BOD、COD、TOC等)
12. 水の安全管理:化学物質リスクと水質基準
13. 水の安全管理:微生物リスクと水質基準
14. 水質変換:反応速度論
15. 水質変換:河川自浄作用とモデル

授業計画(E)

1. Chemical Thermodynamics in Environments: Internal Energy, Enthalpy
2. Chemical Thermodynamics in Environments: Entropy
3. Chemical Thermodynamics in Environments: Free Energy
4. Chemical Thermodynamics in Environments: Entropy: Chemical Potential, Henry's law
5. Chemical Thermodynamics in Environments: Chemical Equilibrium, Activity Coefficient
6. Chemical Thermodynamics in Environments: Phase Equilibrium, Adsorption Isotherm
7. Chemical Thermodynamics in Environments: Electrochemistry
8. Chemical Thermodynamics in Environments: Analytical Chemistry
9. Water Environments and Water Quality Standards: Material Cycle
10. Water Environments and Water Quality Standards: Physicochemical Indicators
11. Water Environments and Water Quality Standards: Organic Pollution Indicators
12: Water Safety: Chemical Risks and Water Quality Parameters
13: Water Safety: Microbial Risks and Water Quality Parameters
14: Water Quality Control: Reaction Kinetics
15: Water Quality Control: Natural Purification Effect and Modeling

授業時間外学習

講義ごと2時間程度の復習により、小テスト・期末試験への準備を行うこと。

授業時間外学習(E)

At least 2-hour review for each lecture is required to prepare for assigned reports and mini- and end-of-term examinations.

成績評価方法及び基準

小テスト及び定期試験の結果により評価する.

成績評価方法及び基準(E)

Performance will be evaluated based on the results of mini-examination and final examination.

教科書および参考書

  • 水質環境科学, 合田健編, 丸善 ISBN/ISSN: 462103037X
  • 水環境基礎科学, 宗宮功・津野洋, コロナ社 ISBN/ISSN: 4339052019
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