1. Цели освоения дисциплины
| 1.1. | Цель – усвоение основных закономерностей взаимодействия техногенных источников с компонентами экосистем. Задачи: - классифицировать природные и техногенные источники по типу, мощности и масштабу негативного воздействия на окружающую среду; - основные представления о способах выражения концентраций и содержаний токсикантов в составляющих окружающей среды; - методические основы идентификации химических и иных источников негативных воздействий на экосистемы в целом и компоненты природной среды; - количественно рассчитывать химическую нагрузку от точечных и диффузных источников в экосистемах различного уровня сложности. |
|---|
2. Место дисциплины в структуре ООП
| Цикл (раздел) ООП: Б1.В |
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
| ОК-7 | владением культурой безопасности и рискориентированным мышлением, при котором вопросы безопасности и сохранения окружающей среды рассматриваются в качестве важнейших приоритетов в жизни и деятельности |
| ОПК-1 | способностью учитывать современные тенденции развития техники и технологий в области обеспечения техносферной безопасности, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности |
| ПК-12 | способностью применять действующие нормативные правовые акты для решения задач обеспечения безопасности объектов защиты |
| В результате освоения дисциплины обучающийся должен | |
| 3.1. | Знать: |
|---|---|
| 3.1.1. | - основные закономерности экологии природных экосистем; - характеристики различных средств измерений параметров природной среды; - основы современных методических разработок (руководящих документов РД, методических указаний МУ в области санитарно-гигиенического мониторинга) и передовых достижений в области эко-аналитического контроля; - принципы, методы количественной оценки экологического состояния природных объектов; - специфику и механизм токсичного действия на живое вещество организмов приоритетных загрязнителей в атмосферном воздухе, водоемах(водотоках) и биогеоценозах; - принципы и методы идентификации химических источников загрязнений различных типов, а также других источников негативных воздействий на компоненты природной среды. |
| 3.2. | Уметь: |
| 3.2.1. | - формулировать основные понятия, методы и термины экологического мониторинга; - выбрать методы и средства измерений параметров окружающей среды с целью оценки качества и контроля; - рассчитать необходимое количество и оптимальное размещение следящей аппаратуры; - нормировать результаты контрольных параметров природной среды для оценки ее состояния и прогноза; - разрабатывать элементы информационно-аналитических систем мониторинга; - использовать готовые пакеты программ, предназначенные для обработки результатов мониторинга с целью кратко-, долго-срочного прогнозирования экологической ситуации для оптимизации управленческих решений в экспертных задачах экологического контроля технических проектов; - принципы и методы проведения экологической экспертизы масштабных гидротехнический и энергетических проектов. |
| 3.3. | Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть): |
| 3.3.1. | расчета нагрузки химических источников в экосистемах; оценки опасности химических источников в экосистемах. |
4. Структура и содержание дисциплины
| Код занятия | Наименование разделов и тем | Вид занятия | Семестр | Часов | Компетенции | Литература |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Раздел 1. Введение Предмет и задачи дисциплины | ||||||
| 1.1. | Предмет и задачи курса. Актуальность информации о природных и техногенных источниках. Позиционирование курса в блоке экологических дисциплин. Классификация загрязнений по Н.Ф. Реймерсу. Химические загрязняющие вещества. Токсикант. Приоритетные токсиканты | Лекции | 5 | 2 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 1.2. | Природные и техногенные источники | Практические | 5 | 2 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 1.3. | Определение общих фихико-химических показателей воды (pH, Eh). | Лабораторные | 5 | 6 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 1.4. | Природные и техногенные источники загрязнения окружающей среды | Сам. работа | 5 | 8 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 1.5. | Токсиканты. Классификация токсикантов. Особенности приоритетности для составляющих природной среды | Сам. работа | 5 | 8 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| Раздел 2. Химические источники загрязнений экосистем. Точечные и диффузные химические источники | ||||||
| 2.1. | Природные и техногенные источники. Антропогенез, техногенез. Закономерности миграции токсикантов от источника в компоненты природной среды. Особенности техногенной миграции элементов в окружающей среде | Лекции | 5 | 2 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 2.2. | Токсиканты. Приоритетные токсиканты | Практические | 5 | 2 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 2.3. | Источники химического загрязнения экосистем. Классификация источников загрязнения экосистем | Сам. работа | 5 | 8 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 2.4. | Закономерности миграции токсикантов от источника в компоненты природной среды. Особенности техногенной миграции элементов в окружающей среде | Сам. работа | 5 | 8 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 2.5. | Выбросы ЗВ(загрязняющих веществ) в атмосферу. Понятие атмосферного аэрозоля. Характеристика источников на примере диоксида серы. Коэффициент аэрозольной аккумуляции на примере тяжелых металлов. Приоритетные и неприоритетные ЗВ атмосферного воздуха. Формы алкилированного свинца как источники загрязнения атмосферы и криосферы от транспорта. Идентификация источников алкилированного свинца с применением инструменальных методов анализа | Сам. работа | 5 | 8 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| Раздел 3. Группы источников загрязнения окружающей среды | ||||||
| 3.1. | Жидкий и твердый сток промышленных предприятий, коммунальные и бытовые стоки городов. Утечка из инженерных сетей. Формирование антропогенного загрязнения океана. Понятие водной экосистемы. Формирование антропогенного загрязнения водоемов и водотоков в различных отраслях промышленности. Характеристика спектра загрязнений от каждого вида производства. Источники загрязнения водных экосистем и их идентификация | Лекции | 5 | 2 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 3.2. | Твердые отходы. Радиация и радиоактивные вещества.Тяжелые металлы. Минеральные удобрения | Сам. работа | 5 | 8 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 3.3. | Группы источников загрязнения окружающей среды | Практические | 5 | 6 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 3.4. | Источники загрязнения окружающей среды | Сам. работа | 5 | 8 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| Раздел 4. Основы количественных измерений в экологических оценках загрязнений водных экосистем | ||||||
| 4.1. | Основы гидрометрии. Взаимосвязь уровня и расхода. Концентрация химического вещества. Содержание ЗВ в речных взвесях. Понятие твердого и жидкого стока ЗВ. Донные осадки – источники вторичных химических загрязнений | Лекции | 5 | 2 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 4.2. | Определение растворенного кислорода методом Винклера и биохимического потребления кислорода. | Лабораторные | 5 | 6 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 4.3. | Основы количественных измерений в экологических оценках загрязнений водных экосистем | Сам. работа | 5 | 8 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| Раздел 5. Точечные и диффузные источники водных экосистем | ||||||
| 5.1. | Количественный расчет химической нагрузки на экосистему от точечного источника. Особенности идентификации точечных источников химических загрязнений водных объектов. Модели диффузного загрязнения водных экосистем. Модуль химического стока ЗВ | Лекции | 5 | 2 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 5.2. | Определение цинка в воде атомно-абсорбционным методом. | Лабораторные | 5 | 4 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 5.3. | Статистический метод оценки диффузного загрязнения Агентства по охране окружающей среды США: средняя концентрация события (СКС), закон распределения СКС, поллютограф, коэффициент вариации. Статистический расчет средней концентрации ЗВ. Регрессионная модель урбанизированных территорий (Геологической службы США). Российские компьютерные программы «RIVER», «FLOD», «БОР» (расчет волн прорыва) | Сам. работа | 5 | 8 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| Раздел 6. Оценка диффузного загрязнения речных систем от снеговых паводков | ||||||
| 6.1. | Взаимодействие водотока с урбанизированными территориями в период снеговых (дождевых) паводков. Идентификация точечных и диффузных загрязнений снежного покрова | Лекции | 5 | 2 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 6.2. | Определение перманганатной бихроматной окисляемости воды. | Лабораторные | 5 | 6 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 6.3. | Оценка диффузного загрязнения речных систем от снеговых паводков | Сам. работа | 5 | 4 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| Раздел 7. Идентификация источников химических загрязнений воздуха, воды и почв методами аналитической химии | ||||||
| 7.1. | Оптические методы анализа окружающей среды. Атомная и молекулярная спектрометрия. Эмиссионные методы. Электрохимические методы анализа компонентов природной среды. Потенциометрия. Кулонометрия. Вольтамперометрия | Лекции | 5 | 1 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 7.2. | Комплексонометрическое определения кальция и магния | Лабораторные | 5 | 4 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 7.3. | Оптические методы анализа окружающей среды. Электрохимические методы анализа компонентов природной среды | Сам. работа | 5 | 8 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| Раздел 8. Новые информационные технологии идентификации источников химических и иных загрязнений | ||||||
| 8.1. | ГИС в идентификации источников загрязнений. Электронное картографирование. Изолинии и изоконцентраты | Лекции | 5 | 1 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 8.2. | Электронное картографирование. Изолинии и изоконцентраты | Практические | 5 | 2 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 8.3. | Определение натрия пламенно-эмиссионным методом. | Лабораторные | 5 | 4 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
| 8.4. | Новые информационные технологии идентификации источников химических и иных загрязнений | Сам. работа | 5 | 4 | ОК-7, ОПК-1, ПК-12 | Л1.1, Л2.1, Л3.1 |
5. Фонд оценочных средств
| 5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины |
| Приведены в ФОС |
| 5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.) |
| Не предусмотрены |
| 5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации |
| Приведен в приложении |
| Приложения |
6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
| 6.1. Рекомендуемая литература | ||||
| 6.1.1. Основная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л1.1 | А. П. Хаустов, М. М. Редина | Экологический мониторинг: учебник для академического бакалавриата | М.: Издательство Юрайт, 2018 | www.biblio-online.ru/book/7DF1762C-ACA1-48D1-8C23-6D9F5F10D00E |
| 6.1.2. Дополнительная литература | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л2.1 | Шамраев, А.В. | Экологический мониторинг и экспертиза : учебное пособие | Оренбург : Оренбургский государственный университет, 2014 | URL: https://biblioclub.ru/index.php?page=book&id=270263 |
| 6.1.3. Дополнительные источники | ||||
| Авторы | Заглавие | Издательство, год | Эл. адрес | |
| Л3.1 | Хуаз С. Х., Киселёв М. В., Мельников С. П. | Методические указания по дисциплине «Экологический мониторинг природных объектов» по выполнению практических занятий для обучающихся по направлению подготовки 35.03.03 «Агрохимия и агропочвоведение» (квалификация (степень) «бакалавр»): Учебная литература для ВУЗов | СПбГАУ, 2015 | biblioclub.ru |
| 6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет" | ||||
| Название | Эл. адрес | |||
| Э1 | Мониторинг природных и техносферных объектов | portal.edu.asu.ru | ||
| 6.3. Перечень программного обеспечения | ||||
| 6.4. Перечень информационных справочных систем | ||||
| http://www.lib.asu.ru электронные ресурсы научной библиотеки АлтГУ; http://www.rsl.ru РГБ Российская государственная библиотека; http://ben.irex.ru БЕН Библиотека естественных наук; http://www.gpntb.ru ГПНТБ Государственная публичная научно-техническая библиотека; http://ban.pu.ru БАН Библиотека Академии наук; http://www.nlr.ru РНБ Российская национальная библиотека; http://www.elibrary.ru Научная электронная библиотека РФФИ; http://www.chem.msu.su Электронная библиотека на сервере химфака МГУ; http://www.lib.msu.su Библиотека МГУ. Единый образовательный портал АлтГУ https://portal.edu.asu.ru/enrol/index.php?id=4843 | ||||
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
| Аудитория | Назначение | Оборудование |
|---|---|---|
| 501М | лаборатория технологий туристско-рекреационного проектирования и освоения территорий - учебная аудитория для проведения занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доска меловая 1 шт.; карты - 14 шт. |
| 509К | лаборатория электрохимических методов анализа - учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа; занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических); проведения групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации | Учебная мебель на 15 посадочных мест; рабочее место преподавателя; доски меловые 1шт. компьютер: марка Benq - 1 единица; монитор Benq; раковина, оборудование, инструмент и приспособления, принадлежности и инвентарь для организации учебного процесса на подгруппу (15 человек): шкаф вытяжной, иономеры, рН-метры электронные, электроды, кондуктометры, миллиамперметр, титраторы кулонометрические, потенциометрические титраторы, универсальная полярографическая установка «Экотест», комплекс исследовательский «Экотест-ВА-НИР», полярограф ПУ, набор ареометров, пикнометры, электроплитки, наборы химической посуды, наборы химических реактивов, пробки стеклянные; пробки резиновые, пробки корковые, спиртовые горелки, водяная баня, песочная баня, магнитные мешалки. |
8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
| Методические рекомендации по освоению лекционного материала, подготовке к лекциям Необходимо помнить, что посещение лекций является обязательным и, в случае пропуска лекции, обучающийся должен изучить ее содержание самостоятельно. Перед началом курса, на вводной лекции преподаватель, сообщает о форме, в которой будет проводиться диалог с обучающимися на лекционных занятиях. Обучающиеся получают право задавать вопросы по теме лекции только после ее окончания. Специально для этой цели преподаватель в обязательном порядке оставляет 5- 10 минут в конце лекции. Обучающимся необходимо записывать все возникающие по ходу лекции вопросы, а затем, с разрешения преподавателя, задать их. Если после первоначального объяснения преподавателя остались невыясненные положения, их стоит уточнить. В то же время, следует задавать лишь действительно важные вопросы – остальные менее значительные с пользой для всех могут быть разобраны на практическом занятии. Материал, излагаемый преподавателям, необходимо конспектировать. Для этого следует помнить, что конспект – не дословно записанная речь преподавателя, а сжатое, ёмкое смысловое содержание лекции, включающее основные ее аспекты, дополнительные пояснения лектора и пометки самого автора конспекта, то есть обучающегося. Рекомендуется вести конспект лекции следующим образом: Каждый смысловой раздел целесообразно начинать с абзаца с новой строки. При появлении интересных мыслей, вопросов по поводу соответствующей информации, или услышав важный комментарий преподавателя, обучающийся может отметить это таким образом, чтобы было ясно, к какому разделу лекции эти пометки относятся, насколько важными их считает преподаватель, какое внимание следует уделить подробному их анализу, изучению. Кроме того, позже, при самостоятельном изучении соответствующей теме учебной и научной литературы, рекомендуется делать дополнительные пометки, которые помогут качественно подготовиться к контролю знаний (сноски на страницы учебника, монографии, альтернативные или сходные авторские определения, примеры, статистические данные и прочее). В зависимости от значимости текста целесообразно выделять его цветным маркером. В случае, когда преподаватель даёт лекции не в традиционной, а в интерактивной форме, необходимо внимательно выслушать правила и активно работать, выполняя указания преподавателя. Методические рекомендации по подготовке к практическим/лабораторным занятиям При подготовке к практическому занятию по дисциплине необходимо воспользоваться материалами основной и дополнительной учебной литературы, конспектами лекций, внимательно изучить задание, определить круг вопросов. Особое внимание необходимо обратить на содержание основных положений и выводов, объяснение явлений и фактов. В процессе этой работы необходимо понять и запомнить основные положения рассматриваемого материала, примеры, поясняющие его, а также разобраться в иллюстративном материале. Заканчивать подготовку следует составлением плана и конспекта по изучаемому материалу (вопросу). План позволяет составить концентрированное, сжатое представление по изучаемым вопросам. Конспект составляется в свободной форме. Вопросы по подготовке к (семинарскому) занятию, решению задач и написанию рефератов преподаватель сообщает не менее чем за одну неделю. Подготовка к лабораторным работам: лабораторное занятие – одна из основных форм организации учебного процесса, направленная на творческое усвоение теоретических основ учебной дисциплины и получение практических навыков исследования путем постановки, проведения, обработки и представления результатов эксперимента на основе практического использования различных средств (наблюдения, измерения, контроля, вычислительной техники), приобретения навыков опыта творческой деятельности. Цель лабораторного занятия – практическое освоение студентами содержания и методологии изучаемой дисциплины при использовании специальных средств. Самостоятельная работа студентов по подготовке к лабораторным работам, оформлению отчетов и защите лабораторных работ включает проработку и анализ теоретического материала, описание проделанной экспериментальной работы с приложением графиков, таблиц, расчетов, а также самоконтроль знаний по теме лабораторной работы с помощью контрольных вопросов и заданий. Каждый студент ведет рабочую тетрадь или портфолио с видами графических работ, оформление которых должно отвечать предъявляемым требованиям. При подготовке к лабораторным занятиям необходимо заранее изучить методические рекомендации по его проведению. Обратить внимание на цель занятия, на основные вопросы для подготовки к занятию, на содержание темы занятия. В случае отсутствия на занятии студент должен отработать его в специально отведенное для этого время (по графику отработок пропущенных занятий, который вывешивается на доске объявлений в лаборатории). Под руководством преподавателя исправить допущенные ошибки в содержании и оформлении тетради и представить ее на проверку. |