2024年度 学院等開講科目 環境・社会理工学院 土木・環境工学系
水環境工学
- 開講元
- 土木・環境工学系
- 担当教員
- 藤井 学 / 吉村 千洋
- 授業形態
- 講義 (対面型)
- メディア利用科目
- -
- 曜日・時限
(講義室) - 月1-2 (W5-106) / 木1-2 (W5-106)
- クラス
- -
- 科目コード
- CVE.G310
- 単位数
- 200
- 開講時期
- 2024年度
- 開講クォーター
- 2Q
- シラバス更新日
- 2025年3月14日
- 使用言語
- 日本語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
本講義は、都市域における上下水道の概要、設計、水処理技術、そして水環境保全に必要となる水環境科学の基礎とその管理手法を扱う。各講義では学生自らが理解を深めることを促すため、演習問題と小テストを組み合わせると同時に、水利用や水環境管理の現状を理解するためのレポートの作成を求める。以上により、水利用や水環境管理に必要な基礎知識を提供する。
本講義のねらいは、主に都市域を対象として持続可能な水利用を実現するための上下水道技術の基礎および水環境保全のために必要となる生態学の基礎や水環境管理手法を身につけることである。地球上で循環する水資源や水域生態系との関連の中で持続可能な水利用を実現するための基盤も身につけることができる。
到達目標
本講義を履修することによって以下の能力を修得する。
１）水質化学の基礎を水質管理に活用することができる
２）上水道および下水道に関連する環境衛生工学の基礎を説明することができる
３）水域生態学の基礎および水環境の評価・管理手法を説明することができる
キーワード
水質化学の基礎、上水道、下水道、水環境管理、水域生態系、持続可能性
学生が身につける力
- 専門力
- 教養力
- コミュニケーション力
- 展開力 (探究力又は設定力)
- 展開力 (実践力又は解決力)
授業の進め方
基本的に各テーマを１回の講義で進めます。毎回の授業は、演習問題を含む講義が80-90分程度、その後の小テストに10-20分程度の時間配分で進めます。また、毎回の小テストに加えて、レポート課題を数回出題します。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | ガイダンス、水環境工学と持続可能性(1)（藤井） | 持続可能性を切り口に水環境工学に関わる諸問題を理解する。 |
| 第2回 | 水質化学1（藤井） - 有機物、酸化還元電位、微生物など | 下水道設計に必要となる水質化学の基礎（有機物，酸化還元電位、微生物など） |
| 第3回 | 下水処理技術（藤井） | 一般的な下水処理技術（主に活性汚泥法） |
| 第4回 | 微生物と下水処理（藤井） | 微生物学の基礎と生物処理 |
| 第5回 | 高度処理と水の再利用（藤井） | 高度処理の手法と水の再利用 |
| 第6回 | 下⽔道の歴史・計画、水環境工学と持続可能性(2)（藤井） | 下水道の重要な歴史、下水道システムの概要および計画手順の概略を学習する。持続可能性を切り口に水環境工学に関わる諸問題についてその解決法を議論する。 |
| 第7回 | 中間試験、水環境工学と持続可能性(3)（藤井） | 講義前半の内容を確認する。持続可能性を切り口に水環境工学に関わる諸問題についてその解決法を議論する。 |
| 第8回 | 上水道の計画・運用（吉村） | 上水道システムの概要、計画手順、運用 |
| 第9回 | 分析化学の基礎（吉村） | 浄水処理過程に関する分析化学の基礎 |
| 第10回 | 水質化学2（吉村）- pH，溶解度，アルカリ度、酸塩基反応など | 上水道設計に必要となる水質化学の基礎（pH，溶解度，アルカリ度など） |
| 第11回 | 浄水処理技術1（吉村） | 一般的な浄水処理技術およびその組み合わせ、水道水質基準との対応 |
| 第12回 | 浄水処理技術2（吉村） | 最新の浄水処理技術 |
| 第13回 | 水域生態系の基礎 （吉村） | 河川・湖沼・ダム湖などの水域生態系の基礎 |
| 第14回 | 上水道と水環境管理、期末試験 （吉村） | 上水道システムと水環境管理や流域管理の対応 |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
教科書
適宜資料を配布する
参考書、講義資料等
「（大学土木）水環境工学」松尾友矩編、田中修三ほか著、オーム社
「明解 水質環境学」 浦瀬 太郎 著、プレアデス出版
「水圏の環境」有田正光編著、東京電機大学出版会,
「衛生工学演習」海老江邦雄・芦立徳厚著、森北出版
「SDGｓ（持続可能な開発目標）」蟹江憲史、中公新書
「Aquatic Environmental Chemistry」A. G. Howard
成績評価の方法及び基準
授業後の小テスト（１５％）、レポート（２５％）、中間試験（３０％）、期末試験（３０％）
ただし、３分の２以上（8回以上）の講義を出席することが必須
なお、オンライン授業となる場合は、筆記試験をレポート課題に変更する可能性があります
関連する科目
- LAS.C107 ： 化学熱力学基礎
- LAS.B101 ： 生命科学基礎第一１
- CVE.M202 ： システム数理基礎・演習
- CVE.B201 ： 水理学第一
- CVE.B202 ： 水理学第二
- TSE.A312 ： 地球・地域生態学概論
- CVE.B311 ： 河川工学
- CVE.G401 ： 水環境科学
- CVE.G403 ： 環境工学のための水質化学
- CVE.G402 ： 環境統計学
履修の条件・注意事項
事前に身につけておくべき知識や技術は特にないが、学修案内にあるように水理・環境科目群を事前に履修しておくことが望ましい。