Рабочая программа дисциплины «Промышленная экология» (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Саратовский государственный университет имени

Институт химии

УТВЕРЖДАЮ Проректор по учебно-методической работе профессор ___________________________ "____" _____________ 2011 г.

Рабочая программа дисциплины

Промышленная экология

Направление подготовки 240100 – Химическая технология

Профиль подготовки - Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов

Квалификация (степень) выпускника «Бакалавр»

Форма обучения очная

Саратов, 2011 год

1. Цели освоения дисциплины

Целями освоения дисциплины «Промышленная экология» являются:

·  развитие у студентов личностных качеств, формирование общекультурных и профессиональных компетенций в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по данному направлению подготовки;

·  формирование способностей к приобретению новых знаний в области промышленной экологии;

·  формирование специалиста, способного использовать теоретические положения для практического решения вопросов охраны окружающей среды;

·  вырабатывание способности и готовности осуществлять технологический процесс в соответствии с регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и продукции;

·  ознакомление студентов с принципами, методами и средствами, исключающими прямое и косвенное вредное воздействие на биосферу в процессе производства;

·  понимание студентами необходимости перспективного перехода промышленности на малоотходные и безотходные технологии;

·  изучение взаимодействие человека с природой в процессе производства;

·  понимание роли охраны окружающей среды и рационального природопользования для развития и сохранения цивилизации;

·  приобретение основ общепрофессиональных и специальных профессиональных знаний, позволяющих выпускнику успешно работать и развиваться в своей профессиональной области и быть активным членом общества.

2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Промышленная экология» относится к вариативной части математического и естественнонаучного цикла ООП по направлению 240100 – Химическая технология.

Обучение базируется главным образом на знаниях, полученных студентами в процессе изучения следующих курсов:

гуманитарный, социальный и экономический цикл:

· введение в специальность;

· менеджмент в нефтеперерабатывающей промышленности;

математический и естественнонаучный цикл:

· математика;

· физика;

· общая и неорганическая химия;

· охрана окружающей среды в нефтепереработке;

профессиональный цикл:

· общая химическая технология;

· процессы и аппараты химической технологии;

Рассматриваемая дисциплина неразрывно связана с дисциплинами «Общая химическая технология» и «Современные технологии и экологический риск», дает возможность расширения знаний, умений и навыков, определяемых содержанием базовых (обязательных) дисциплин и позволяет студенту получить углубленные знания и навыки для успешной профессиональной деятельности и (или) для продолжения профессионального образования в магистратуре.

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате

освоения дисциплины «Промышленная экология»

В результате изучения дисциплины студент должен обладать следующими общекультурными (ОК) и профессиональными компетенциями (ПК):

•  культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК-1);

•  способностью и готовностью к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

•  к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства, способен приобретать новые знания в области техники и технологии, математики, естественных, гуманитарных, социальных и экономических наук (ОК-7);

•  работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-12);

•  понимать роль охраны окружающей среды и рационального природопользования для развития и сохранения цивилизации (ОК-13);

•  способностью и готовностью осуществлять технологический процесс в соответствии с регламентом и использовать технические средства для измерения основных параметров технологического процесса, свойств сырья и продукции (ПК-7);

•  обосновывать принятие конкретного технического решения при разработке технологических процессов; выбирать технические средства и технологии с учетом экологических последствий их применения (ПК-11);

•  использовать правила техники безопасности, производственной санитарии, пожарной безопасности и нормы охраны труда; измерять и оценивать параметры производственного микроклимата, уровня запыленности и загазованности, шума, и вибрации, освещенности рабочих мест (ПК-12);

•  проводить стандартные и сертификационные испытания материалов, изделий и технологических процессов (ПК-22);

•  способен использовать знание свойств химических элементов, соединений и материалов на их основе для решения задач профессиональной деятельности (ПК-23);

•  изучать научно-техническую информацию, отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-25).

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

•Знать:

-  закономерности взаимодействия общества и природы;

-  основные понятия о загрязнении окружающей среды;

-  показатели качества окружающей среды, характеристику промышленных отходов и загрязнений;

-  технологии защиты водного и воздушного бассейна от загрязнения промышленными отходами;

-  наиболее значимые технологии переработки твёрдых промышленных отходов;

-  основные природоохранительные проблемы, возникающие в условиях промышленного производства;

-  методы, способы и средства защиты, восстановления и рационального использования природных ресурсов;

-  принципы управления качеством окружающей среды на базе современных достижений науки и техники.

•Уметь:

-  работать на лабораторных установках проточного и импульсного типа;

-  рассчитывать каталитическую активность,

-  рассчитывать селективность реакций;

-  пользоваться микрошприцем;

-  пользоваться программой статистической обработки данных;

-  анализировать и рассчитывать хроматограммы;

•Владеть

-  навыками работы с информацией в глобальных компьютерных сетях, систематизировать и анализировать полученную информацию,

-  навыками работы с программным обеспечением Office 2010 (Word 2010, Excel 2010, PowerPoint 2010) для представления результатов своей работы в виде мультимедийной презентации.

-  навыками физико-химического анализа и опытом осуществления основных технологических процессов на лабораторных установках, для выполнения научно-исследовательских и практических работ.

На данном этапе обучения студент должен уметь логически мыслить, проводить параллельные взаимосвязи, распространять полученные знания и навыки на производственный процесс, а также владеть навыками физико-химического анализа и опытом осуществления основных технологических процессов на лабораторных установках, для выполнения научно-исследовательских и практических работ. Полученные в результате изучения данной дисциплины знания и навыки найдут применение в ходе изучения дисциплины «Химическая технология топлива и углеродных материалов» и подготовки квалификационной выпускной работы.

4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 144 часа, 4 зачетных единиц.

№ п/п	Раздел дисциплины	Семестр	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и трудоемкость (в часах)	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Формы промежуточной аттестации (по семестрам)
лекции	Сем. з.	лаб. Раб.	Срс
1.	Цели и задачи курса. Общие вопросы промышленной экологии. Основные понятия о загрязнении окружающей среды. Показатели качества окружающей среды.	3	1,2	4	-	4	4	-
2.	Эколого-экономические системы. Экономические аспекты природопользования.	3	3,4	4	-	4	4	-
3.	Технологии и технологические системы. Технологии очистки сточных вод промышленных предприятий. Технологии защиты воздушного бассейна от промышленных загрязнений.	3	5,6	4	-	4	4	-
4.	Основные технологические процессы и их классификация.	3	7,8	4	-	4	4	-
5.	Физико-химические, химические, биохимические методы очистки сточных вод. Методы защиты гидросферы от токсикантов.	3	9,10	4	-	4	4	-
6.	Компостирование твердых отходов, переработка твердых отходов на свалках	3	11,12	4	-	4	4	-
7.	Учет и прогнозирование производственных отходов и загрязнений Защита литосферы	3	13,14	4	-	4	4	-
8.	Переработка и утилизация твердых промышленных и бытовых отходов.	3	15,16	4	-	4	4	-
9.	Безотходные и малоотходные производства	3	17,18	4	-	4	4
Итого часов:			36		36	36	Экзамен36
Итого:	144

Предмет и задачи курса. Общие вопросы промышленной экологии

Введение. Цели и задачи курса. Предмет и метод промышленной экологии. Место промышленной экологии в системе экологических наук. Промышленная экология – научная основа рационального природопользования.

Основные понятия экологии. Характеристика антропогенного воздействия на природную среду. Понятие об экологическом риске. Антропогенное загрязнение.

Взаимодействие общества и природы. Влияние общества на атмосферу, гидросферу и литосферу. Глобальные проблемы экологии. Состояние окружающей природной среды Саратовской области.

Качество окружающей среды. Показатели, нормативы и стандарты качества окружающей среды. Ответственность за правонарушение природоохранительного законодательства. Мониторинг окружающей среды. Понятие о предельно допустимой экологической нагрузке. Предельно допустимые концентрации (ПДК) и предельно допустимые выбросы (ПДВ).

Основные направления методы защиты биосферы от промышленных загрязнений. Экологические, экономические и энергетические требования к химической технологии.

Экологизация технологий. Безотходные и малоотходные технологии. Создание замкнутых технологических процессов. Очистка и утилизация отходов и выбросов производства.

Детоксикация газовых выбросов

Защита атмосферы от промышленных загрязнений. Методы определения токсичных компонентов в промышленных выбросах. Методы очистки и обезвреживания отходящих газов. Классификация методов и аппаратов для обезвреживания газовых выбросов.

Очистка атмосферных выбросов от пыли. Рекуперация пыли.

Абсорбционные методы очистки отходящих газов от токсичных компонентов: диоксида серы, оксидов углерода, оксидов азота, сероводорода, сероуглерода и меркаптанов.

Адсорбционные и хемосорбционные методы очистки промышленных газовых выбросов. Характеристика основных природных и синтетических адсорбентов. Равновесие при адсорбции и десорбция поглощенных примесей. Адсорбция паров летучих растворителей.

Методы каталитической и термической очистки отходящих газов химических производств. Глубокое окисление токсичных органических веществ. Каталитическая очистка газов от оксидов азота, оксида углерода и диоксида серы. Защита атмосферы городов от выбросов теплоэлектростанций и выхлопных газов автотранспорта.

Методы защиты гидросферы от токсикантов

Защита гидросферы от промышленных загрязнений. Технологическая вода и сточные воды. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий. Оценка эффективности использования природной воды в производстве.

Классификация основных методов обезвреживания сточных вод химических производств. Рекуперационные и деструктивные методы.

Удаление взвешенных частиц: процеживание, отстаивание, фильтрация. Удаление под действием центробежных сил.

Химические методы очистки сточных вод: нейтрализация, окисление и восстановление. Удаление ионов тяжелых металлов.

Физико-химические методы очистки сточных вод: коагуляция, флотация, флокуляция, адсорбция, ионный обмен, экстракция, ректификация, выпаривание, кристаллизация, обратный осмос и ультрафильтрация.

Биохимическая очистка промышленных стоков.

Защита литосферы

Защита литосферы от промышленных загрязнений. Ресурсы воды. Источники, классификация и переработка твердых отходов. Комплексное использование ресурсов.

Переработка и утилизация промышленных отходов

Переработка отходов нефтехимиии. Производства удобрений, пластмасс и сернокислотного производства. Переработка фосфогипса. Утилизация ртутных ламп термическим методом.

5. Образовательные технологии

При освоении дисциплины используются следующие образовательные технологии:

- курс лекций сопровождается мультимедийными материалами (в программе Power Piont);

- подготовлен инновационный учебный материал для практических и лабораторных занятий в формате видеороликов и интерактивных моделей; проведения вычислений, с помощью программы статистической обработки данных;

- лабораторные занятия предполагается осуществлять в форме деловых игр, с обсуждением различных вариантов осуществления поставленных задач, по тематике лабораторные работы будут привязаны к темам самостоятельной работы и позволят контролировать уровень самостоятельной подготовки студентов.

6. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины.

Виды самостоятельной работы:

·  Составление опорных конспектов, различных видов таблиц (концептуальных, сравнительных), поиск информации в сети Интернет.

·  Разработка проектов (индивидуальных, групповых).

·  Изучение дополнительной литературы.

Система контроля самостоятельной работы включает:

·  контрольные срезы;

·  подготовку и защиту рефератов;

·  решение практических проблемных ситуаций;

·  тестовые задания;

·  деловая игра;

·  экзамен.

Перечень лабораторных работ

1. Оценка вариантов повышения экологической безопасности эксплуатации автомобильного транспорта

1.  Оценка загрязнения водных ресурсов промышленными объектами. Моделирование системы очистки сточных вод на предприятии.

2.  Очистка промышленных газов от пыли.

3.  Очистка выхлопных газов автотранспорта. Методы снижения количества вредных веществ в выхлопных газах. Основные требования к катализаторам газоочистки. Катализаторы для нейтрализации выхлопных газов. Расчет количества вредных веществ, выбрасываемых автотранспортом.