МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Алтайский государственный университет»

Теоретические основы анализа веществ в реальных объектах

рабочая программа дисциплины
Закреплена за кафедройКафедра техносферной безопасности и аналитической химии
Направление подготовки04.04.01. Химия
ПрофильАналитическая химия
Форма обученияОчная
Общая трудоемкость3 ЗЕТ
Учебный план04_04_01_АХ-2-2019
Часов по учебному плану 108
в том числе:
аудиторные занятия 64
самостоятельная работа 44
Виды контроля по семестрам
зачеты: 3

Распределение часов по семестрам

Курс (семестр) 2 (3) Итого
Недель 17
Вид занятий УПРПДУПРПД
Лекции 18 18 18 18
Лабораторные 26 26 26 26
Практические 20 20 20 20
Сам. работа 44 44 44 44
Итого 108 108 108 108

Программу составил(и):
д.х.н., профессор, Темерев С.В.

Рецензент(ы):
к.х.н., доцент, Харнутова Е.П.

Рабочая программа дисциплины
Теоретические основы анализа веществ в реальных объектах

разработана в соответствии с ФГОС:
Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования по направлению подготовки 04.04.01 Химия (уровень магистратуры) (приказ Минобрнауки России от 23.09.2015г. №1042)

составлена на основании учебного плана:
04.04.01 Химия
утвержденного учёным советом вуза от 25.06.2019 протокол № 9.

Рабочая программа одобрена на заседании кафедры
Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии

Протокол от 31.08.2018 г. № 1
Срок действия программы: 2018-2019 уч. г.

Заведующий кафедрой
д.х.н., доцент С.В.Темерев


Визирование РПД для исполнения в очередном учебном году

Рабочая программа пересмотрена, обсуждена и одобрена для
исполнения в 2019-2020 учебном году на заседании кафедры

Кафедра техносферной безопасности и аналитической химии

Протокол от 31.08.2018 г. № 1
Заведующий кафедрой д.х.н., доцент С.В.Темерев


1. Цели освоения дисциплины

1.1.Усвоение основных закономерностей аналитической химии нормируемых токсикантов природной среды.
Сформировать у магистров способность владеть практическими навыками количественного определения химических показателей состава компонентов природных и техногенных экосистем для оценки текущего состояния и перспективного развития.

2. Место дисциплины в структуре ООП

Цикл (раздел) ООП: Б1.В.ДВ.07

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

ОПК-1 способностью использовать и развивать теоретические основы традиционных и новых разделов химии при решении профессиональных задач
ОПК-3 способностью реализовать нормы техники безопасности в лабораторных и технологических условиях
ПК-2 владением теорией и навыками практической работы в избранной области химии
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
3.1.Знать:
3.1.1.- основные закономерности формирования химического состава природных экосистем;
- формулировать основные законы, термины эко-аналитической химии;
- характеристики средств измерений параметров природной среды и современные разработки в области химического анализа сложных природных объектов;
- основы современных методических разработок (руководящих документов РД, методических указаний МУ в области санитарно-гигиенического контроля природных объектов) и передовых достижений в области эко-аналитического контроля;
-основы аналитической химии токсичных веществ, стандартные методы количественного анализа сложных природных объектов;
- специфику концентрирования, разделения и определения приоритетных загрязнителей в атмосферном воздухе, водоемах (водотоках) и биогеоценозах.
3.2.Уметь:
3.2.1.- выбрать методы и средства измерений параметров окружающей среды с целью оценки качества и контроля;
- оценить оптимальное количество аналитических образцов, разрабатывать оптимальную для представительного оценивания схему анализа вредных химических веществ в различных природных объектах;
- правильно оценивать результаты анализа контрольных параметров природной среды и содержаний токсичных веществ в экосистемах для последующего прогноза;
- разрабатывать элементы химико-аналитических систем аналитического контроля;
- использовать стандартные методики анализа для выполнения экспертных задач эко- аналитического контроля природных объектов;
- принципы и методы выполнения комплекса методик анализа токсичных веществ в воздухе, воде и консервативных объектах экосистем.
3.3.Иметь навыки и (или) опыт деятельности (владеть):
3.3.1.–владеть практическими навыками количественного определения химических показателей состава компонентов природных и техногенных экосистем для оценки текущего состояния и перспективного развития.

4. Структура и содержание дисциплины

Код занятия Наименование разделов и тем Вид занятия Семестр Часов Компетенции Литература
Раздел 1. 1.Актуальность нормирования параметров природной среды(ДЕ1)
1.1. Понятие токсичности и химического загрязнителя. Пути поступления, распределения и трансформации загрязняющих веществ в атмосфере, воде и почве. Лекции 3 1 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
1.2. Общие представления о токсичности и химических загрязнениях Сам. работа 3 6 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 2. 2.Формы элементов и химическая токсичность веществ(ДЕ3)
2.1. Конверсия химических элементов в компонентах природной среды на примере ртути (мышьяка). Закономерности распределения и трансформации химических токсикантов в экосистемах. Неорганические и органические токсиканты, генетическая связь на примере метилирования и алкилирования элементов Лекции 3 1 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
2.2. Закономерности распределения и трансформации химических токсикантов в экосистемах. Неорганические и органические токсиканты, генетическая связь на примере метилирования и алкилирования элементов. Сам. работа 3 6 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 3. 3.Атмосфера как объект мониторинга(ДЕ1)
3.1. Особенности техногенной миграции элементов в атмосфере. ИЗВ атмосферы. Роль системы измерений качества атмосферного воздуха. Достоверность. Представительность. Метрологическое обеспечение. Стандартные методы определения приоритетных токсикантов атмосферы Лекции 3 1 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.2. Эко-аналитические задачи химического мониторинга атмосферы. Методы разделения и концентрирования в задачах мониторинга атмосферы на примере атмосферных осадков. Снежные покров – естественный индикатор загрязнений атмосферы от транспорта. Криосфера – объект фонового мониторинга атмосферных загрязнений Лекции 3 2 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.3. Определение мутности и органического углерода мокрым озолением по И.В.Тюрину Лабораторные 3 4 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.4. Метод поглощающих реагентов. Применение индикаторных трубок в анализе токсикантов атмосферного воздуха. Сорбционные эколого-аналитические системы в анализе токсикантов атмосферы Лекции 3 1 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
3.5. Методы анализа токсикантов. Сам. работа 3 6 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 4. 3.Биогеоценозы как объект мониторинга природной среды
4.1. Почвенный покров. Радионуклиды. Виды излучений. Единицы измерений радиохимических загрязнений. Методы масс-спектрометрии в изотопном анализе объектов природы, идентификация техногенных аэрозольных выпадений Лекции 3 1 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.2. Аналитический контроль загрязнений почвенных горизонтов тяжелыми металлами. Биогенные элементы как объект анализа почв сельскохозяйственного назначения. Контроль качества почв после агрохимических обработок минеральными и органическими удобрениями. Средства защиты растений: ХОП. ФОС. Металлорганические соединения. Хроматографические, хромато-масс-спектрометрические и другие гибридные методы анализа сложных природных объектов Лекции 3 2 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.3. Определение минеральных форм азота в природном объекте инструментальным методом Лабораторные 3 4 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.4. Стандартные методы и методики анализа нормируемых загрязнений атмосферы и поверхностных вод Практические 3 6 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
4.5. Методы анализа загрязнений атмосферы Сам. работа 3 6 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 5. 4.Основы количественных измерений в экологических оценках загрязнений водных экосистем
5.1. Методы анализа ионного состава, неорганических и органических токсикантов в поверхностных водах. Взвешенные вещества и донные осадки – объект эко-аналитического контроля. Анализ приоритетных токсикантов водных экосистем Лекции 3 1 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
5.2. Определение интегральных физико-химических показателей природных (поровых ) вод, атмосферных осадков, водной вытяжки почв Лабораторные 3 2 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
5.3. Определение растворенного кислорода методом Винклера и биохимического потребления кислорода Лабораторные 3 4 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
5.4. Опредление бихроматной и перманганатной окисляемости вод Лабораторные 3 4 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
5.5. Гидробионты: фито-зоо-планктон, фито-,зоо- бентос, моллюски, ракообразные, рыбы и животные – биологические индикаторы водных экосистем. Инструментальные методы анализа неорганических и органических токсикантов в гидробионтах Лекции 3 2 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
5.6. Стандартные методы и методики анализа нормируемых загрязнений почв и биологических объектов Практические 3 8 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
5.7. Методы анализа токсикантов водной среды. Сам. работа 3 6 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 6. 5.Оптические методы анализа окружающей среды
6.1. Атомная и молекулярная спектрометрия. Эмиссионные методы. Полиэлементный анализ. Мультианалитические технологии. Тест системы в задачах мониторинга Лекции 3 2 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
6.2. Обоснование выбора методики отбора, подготовки и инструментального средства измерений Практические 3 6 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
6.3. Спектроскопические методы исследования. Сам. работа 3 6 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 7. 6. Электрохимические методы в экологии(ДЕ1)
7.1. Потенциометрия. Электрохимические сенсоры. Кулонометрия. Вольтамперометрия. Инверсионные методы Лекции 3 2 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
7.2. Определение катионов тяжелых металлов меди, свинца, кадмия и цинка в природном объекте методом инверсионной вольтамперометрии Лабораторные 3 4 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
7.3. Электрохимические методы анализа токсикантов. Сам. работа 3 4 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
Раздел 8. 7. Сверхтоксиканты в экосистемах(ДЕ1)
8.1. Гибридные методы анализа диоксинов и диоксиноподобных веществ в природных объектах. Оценка экологического риска в случае обнаружения диксиноподобных веществ в биологических объектах и клинических образцах Лекции 3 2 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
8.2. Определение ртути жидких образцах атомно-абсорбционным методом с концентрированием в нижнюю фазу расслаивающейся системы Лабораторные 3 4 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1
8.3. Гибридные методы анализа токсикантов. Сам. работа 3 4 ОПК-1, ОПК-3, ПК-2 Л1.1, Л1.2, Л2.1

5. Фонд оценочных средств

5.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Вопросы к зачёту по дисциплине «Теоретические основы анализа веществ в реальных объектах» представлены в фонде оценочных средств.
5.2. Темы письменных работ для проведения текущего контроля (эссе, рефераты, курсовые работы и др.)
Не требуется
5.3. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
прикреплен в приложении

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л1.1 И.Г.Зенкевич и др. под ред. Л.Н.Москвина. Аналитическая химия в 3-х томах. Т.1 Методы идентификации и определения веществ. -575с. Т.2 Методы разделения веществ и гибридные методы анализа. -300 с. Т.3 Химический анализ. -365 с.: учебник для студентов высших учебных заведений/И.Г.Зенкевич и др. под ред. Л.Н.Москвина.- М.: Издательский центр «Академия».- 2008: учебник для студентов высших учебных заведений М.: Издательский центр «Академия»., 2008
Л1.2 С.В.Темерев Анализ воды и экосистем: Лабораторный практикум для студентов 4-го курса химического факультета Алт.гос.университета, 2012
6.1.2. Дополнительная литература
Авторы Заглавие Издательство, год Эл. адрес
Л2.1 Н. Г. Никитина, А. Г. Борисов, Т. И. Хаханина. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа : учебник и практикум для академического бакалавриата М. : Издательство Юрайт, 2020 urait.ru
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Название Эл. адрес
Э1 http://www.rsl.ru РГБ Российская государственная библиотека
Э2 http://ben.irex.ru БЕН Библиотека естественных наук
Э3 http://www.gpntb.ru ГПНТБ Государственная публичная научно-техническая библиотека
Э4 http://ban.pu.ru БАН Библиотека Академии наук
Э5 http://www.nlr.ru РНБ Российская национальная библиотека
6.3. Перечень программного обеспечения
MS Power Point
Microsoft Windows
Microsoft Office
7-Zip
AcrobatReader
6.4. Перечень информационных справочных систем
Информационная справочная система:
СПС КонсультантПлюс (инсталлированный ресурс АлтГУ или http://www.consultant.ru/).
Профессиональные базы данных:
1. Электронная база данных «Scopus» (http://www.scopus.com);
2. Электронная библиотечная система Алтайского государственного университета (http://elibrary.asu.ru/);
3. Научная электронная библиотека elibrary (http://elibrary.ru)

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Аудитория Назначение Оборудование
Учебная аудитория для проведения занятий лекционного типа, занятий семинарского типа (лабораторных и(или) практических), групповых и индивидуальных консультаций, текущего контроля и промежуточной аттестации, курсового проектирования (выполнения курсовых работ), проведения практик Стандартное оборудование (учебная мебель для обучающихся, рабочее место преподавателя, доска)
Помещение для самостоятельной работы помещение для самостоятельной работы обучающихся Компьютеры, ноутбуки с подключением к информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», доступом в электронную информационно-образовательную среду АлтГУ

8. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины

прикреплены в приложении