ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано | Утверждаю |
___________________ Руководитель ООП по направлению 022000 проф. | _______________________ Зав. кафедрой Геоэкологии проф. |
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Геоэкология»
Направление подготовки: 022000 Экология и природопользование
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр, специальное звание «бакалавр»
Форма обучения: очная
Составители: проф. каф. Геоэкологии
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
1. Цели и задачи дисциплины.
Целью дисциплины «Геоэкология» является приобретение студентами знаний о функционировании экосферы как взаимосвязанной системе геосфер в процессе ее интеграции с обществом, позволяющих им находить стратегические решения взаимосвязанных глобальных проблем кризисного характера (геоэкологическая, демографическая, водная, энергетическая, продовольственная, минерально-ресурсная).
Задачи дисциплины «Геоэкология»:
· сформировать представления о теоретических основах и основных закономерностях территориальной организации природы и общества;
· раскрыть понятийный аппарат фундаментального и прикладного аспекта дисциплины;
· изучить основные аспекты строения и управления экосистемами;
· освоить теоретические основы управления природопользованием;
· освоить направления функционирования подсистем управления природопользованием, специфику планирования, принятия решений и контроля.
2. Место дисциплины в структуре ООП.
Дисциплина «Геоэкология» относится к вариативной части общепрофессионального цикла и является дисциплиной по выбору студента.
Дисциплина «Геоэкология» базируется на знаниях, умениях и навыках приобретённых студентами в ходе изучения дисциплин «Геохимия окружающей среды и ландшафтоведение», «Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический мониторинг», «ОВОС и экологическая экспертиза».
Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студентов.
Студент должен:
Знать:
· основные методы и средства экологического контроля состояния окружающей среды;
· формы нахождения основных химических элементов в различных геосферах, их миграционную способность в зависимости от внешних и внутренних факторов;
· важнейшие физико-химические закономерности гипергенных преобразований природных и техногенных отложений.
Уметь:
· проводить полевое изучение природных и техногенных ландшафтов; отбирать материал, проводить лабораторное изучение и моделирование протекания различных геохимических процессов;
· обрабатывать и систематизировать данные мониторинговых исследований, в том числе с использованием ЭВМ.
Владеть:
· представлением об интенсивности и источниках загрязнения и нарушения компонентов природной среды, прогнозированием развития экологических ситуаций при различных уровнях техногенного воздействия;
· основными методами экологического мониторинга и экологической экспертизы.
Дисциплина «Геоэкология» изучается в последнем семестре и знания, полученные в процессе обучения, будут использованы при подготовке квалификационной работы и в дальнейшей профессиональной деятельности.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
· владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК - 1);
· понимать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК - 3);
· обладать способностью к использованию организационно-управленческих навыков в профессиональной и социальной деятельности (ОК-8);
· знать основы учения об атмосфере, о гидросфере, о биосфере и ландшафтоведении (ГЖ-5);
· знать теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; обладать способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности (ГЖ-7);
· владеть методами экологического проектирования и экспертизы,
экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; владеть методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации и использовать теоретические знания на практике (ПК-11);
· знать и уметь решать глобальные и региональные геоэкологические проблемы; владеть методами ландшафтно-геоэкологического проектирования, мониторинга и экспертизы (ПК-12);
· знать и уметь решать глобальные и региональные геоэкологические
проблемы; владеть методами ландшафтно-геоэкологического
проектирования, мониторинга и экспертизы - (ПК-12)
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
· природные и социально-экономические факторы экосферы;
· проблемы глобальных изменений, геоэкологические проблемы атмосферы, гидросферы, педосферы, литосферы, биосферы;
· геоэкологические аспекты природно-техногенных систем.
Уметь:
· проводить полевое изучение природных и техногенных ландшафтов; отбирать материал, проводить лабораторное изучение и моделирование протекания различных геохимических процессов; обрабатывать и систематизировать данные по техногенной миграции в различных компонентах природной среды, в том числе с применением ЭВМ;
· на основе собранных факторов делать выводы о подвижности, направленности и формах миграции элементов и веществ в различных геосферах; использовать аналитические методы при выявлении загрязнения природной среды и прогнозеуровня загрязнения компонентов природной среды.
Владеть:
· представлением о международных программах, исследующих глобальные изменения в экосфере, и их научных результатах (Международная геосферно-биосферная программа, Всемирная программа исследования климата, Программа по социально-экономическим аспектам глобальных изменений).
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единиц.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
5 | 6 | 7 | 8 | ||
Аудиторные занятия (всего) | 6480 | 80 | 64 | ||
В том числе: | - | - | - | - | - |
Лекции | 32 | 32 | |||
Практические занятия (ПЗ) | |||||
Семинары (С) | |||||
Лабораторные работы (ЛР) | 48 | 32 | |||
Самостоятельная работа (всего) | 6428 | 28 | 64 | ||
В том числе: | - | - | - | - | - |
Курсовой проект (работа) | |||||
Расчетно-графические работы | 17 | 17 | |||
Реферат | |||||
Другие виды самостоятельной работы | 11 | 47 | |||
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен) | |||||
Общая трудоемкость час зач. ед. | 108 | 108 | 128 | ||
3 | 3 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1. | Введение | Геоэкология как междисциплинарное научное направление, изучающее экосферу как систему геосфер в процессе ее интеграции с обществом. Основные понятия, объект, задачи, методы, эволюция взглядов. |
2. | Основные механизмы и процессы, управляющие системой Земля | Природные механизмы и процессы, управляющие системой Земля. Основные круговороты вещества: водный, биогеохимические, эрозии-седиментации, циркуляция атмосферы и океана. Изменения энергетического баланса и круговоротов вещества под влиянием деятельности человека. Социально-экономические процессы, определяющие глобальные экологические изменения. Потребление природных ресурсов, его региональные и национальные особенности, необходимость регулирования. |
3. | Геосферы Земли и деятельность человека | Атмосфера. Влияние деятельности человека.Антропогенные изменения состояния атмосферы и их последствия (изменения альбедо поверхности Земли, изменения влагооборота, климат городов и пр.). Загрязнение воздуха: источники, загрязнители, последствия. Асидификация. Кислотные осадки: источники, распределение, последствия, управление, международное сотрудничество. Гидросфера. Влияние деятельности человека. Экологические проблемы регулирования стока и крупномасштабных перебросов воды. Регулирование водопотребления. Основные проблемы качества воды (загрязнение патогенными бактериями, органическими веществами, тяжелыми металлами, органическими микрозагрязнителями, повышение минерализации и стока наносов, эвтрофикация, асидификация) Экологические проблемы использования земельных ресурсов. Основные особенности геосферы почв (педосферы) и ее значение в функционировании системы Земля. Глобальная оценка деградации почв. Стратегия использования почв и земельных ресурсов. Литосфера. Влияние деятельности человека. Ресурсные, геодинамические и медико-геохимические экологические функции литосферы. Основные типы техногенных воздействий на литосферу. Антропогенные геологические процессы. Геологическая среда и ее устойчивость к техногенным воздействиям. Масштабы техногенных изменений геологической среды и их экологические последствия. Биота. Влияние деятельности человека. Антропогенное ухудшение состояния (деградация) биосферы; снижение естественной биологической продуктивности экосистем. Сохранение генетического разнообразия. |
4. | Геоэкологические аспекты функционирования природно-техногенных систем | Геоэкологические аспекты энергетики. Структура производства и потребления энергии, ее изменения в прошлом и прогноз. Геоэкологические аспекты сельскохозяйственной деятельности. Экологические проблемы земледелия (водная и ветровая эрозия почв, засоление, заболачивание, интенсификация миграции химических соединений, усиление стока наносов, последствия применения удобрений и пестицидов, уплотнение почв): распространение, факторы, последствия, экономика, управление. Геоэкологические аспекты разработки полезных ископаемых. Типы добычи полезных ископаемых в связи с использованием природных ресурсов и загрязнением окружающей среды. Геоэкологические аспекты промышленного производства. Экологические проблемы функционирования промышленности. Управление выбросами, сбросами и отходами промышленности Геоэкологические аспекты транспорта. Экологические последствия различных видов транспорта Геоэкологические аспекты урбанизации. Тенденции урбанизации. Экологические проблемы урбанизации: техногенные биогеохимические аномалии, качество воздуха, водоснабжение и канализация, удаление и переработка отходов, использование земель. |
5. | Методы анализа геоэкологических проблем | Методы анализа геоэкологических проблем (биологические, географические, геологические, системно-аналитические, химические, физические и др.). Методы геоэкологического мониторинга. |
6. | Управление экологическим состоянием природных и природно-техногенных объектов. Геополитические проблемы геоэкологии | Международное экологическое сотрудничество и механизмы его осуществления. Стратегии выживания человечества (теория ноосферы, неомальтузианство, рыночные подходы). Концепция несущей способности (потенциальной емкости) территории. Понятие об экологической экономике. Геоэкологические индикаторы. Необходимость экологизации социально-экономических процессов и институтов как важнейшее средство выживания человечества. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами. Дисциплина «Геоэкология» изучается в последнем семестре и знания, полученные в процессе обучения, будут использованы при подготовке квалификационной работы и в дальнейшей профессиональной деятельности.
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лекц. | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семин | СРС | Все-го час. |
1. | Введение | 2 | 2 | 4 | |||
2. | Основные механизмы и процессы, управляющие системой Земля | 6 | 12 | 6 | 28 | ||
3. | Геосферы Земли и деятельность человека | 6 | 12 | 6 | 28 | ||
4. | Геоэкологические аспекты функционирования природно-техногенных систем | 6 | 10 | 4 | 24 | ||
5. | Методы анализа геоэкологических проблем | 6 | 8 | 4 | 24 | ||
6. | Управление экологическим состоянием природных и природно-техногенных объектов. Геополитические проблемы геоэкологии | 6 | 6 | 4 | 20 |
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 1. | не предусмотрено | |
2. | 2. | Проведение опробования по основным поллютантам (углеводороды, сульфаты, нитраты, ионы свинца) снежного покрова в зоне техногенеза. Картирование загрязнения. | 12 |
3. | 3. | Исследование химической трансформации компонентов природной среды (атмосферного воздуха) в зоне активного техногенеза на базе передвижной экспресс - лаборатории | 12 |
4. | 4. | Изучение радиационного аспекта экологического состояния окружающей среды в зоне активного техногенеза. | 10 |
5. | 5. | Исследование трансформации физико-механических свойств почвогрунтов в зоне активного техногенеза | 8 |
6. | 6. | Определение защищённости подземных вод в зоне техногенеза | 6 |
7. Практические занятия (семинары) – не предусмотрены.
8. Примерная тематика курсовых работ: – не предусмотрены.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) Основная литература
Геоэкология. Учебник для студентов высших учебных заведений: – Аспект-Пресс, 20062. Петров : - Издательство: Издательский дом Санкт-Петербургского университета,2004
3. Ясаманов геоэкологии: - Издательство: М.: Академия , 2003
б) Дополнительная литература
Горшков основы геоэкологии.-Смоленск: Изд-во Смоленского гумманитарного ун-та, 1998. 448 с. Дёмина , природопользавание, охрана окружающей среды.-М.: Изд-во Аспект Пресс, 2000. 142 с. Новиков , окружающая среда и человек.-М.: Изд-во Фаир, 1998. 320 с. Петров экология: взаимодействие общества и природы.- СПб.: Изд-во Химия, 1997. 430 с.в) Программное обеспечение
1. Microsoft Office Professional (актуальная версия);
2. Microsoft Windows (актуальная версия);
3. Microsoft Visual Studio Professional (актуальная версия);
4. Программные комплексы “Эколог”;
5. MATLAB (актуальная версия);
6. AutoCad (актуальная версия).
г) Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
1. Научная Электронная Библиотека http://www. e-library. ru.
2. Информационная система «Единое окно доступа к образовательным ресурсам» (http://window. edu. ru/).
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Для проведения лекционных занятий необходима аудитория, оснащенная компьютером и мультимедийным оборудованием.
Для проведения лабораторных занятий:
· необходимы специализированные лаборатории, оснащённые приборами по определению вещественного и химического состава атмосферного воздуха, вод, почв, горных пород, а также передвижная лаборатория Экологического мониторинга.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Дисциплина «Геоэкология» является самостоятельной для изучения.
На лекциях при изложении материала следует пользоваться иллюстративным материалом, ориентированным на использование мультимедийного оборудования, содержащим презентацию геоэкологических аспектов функционирования природно-техногенных систем, а также отображающим разноуровенные системы управления экологическим состоянием природных и природно-техногенных объектов. Посредством разработки и изучения методики проведения геоэкологических исследований, ведения полевых и лабораторных работ, интерпретации полученных данных следует добиваться понимания обучающимися сути и прикладной значимости решаемых задач, а также сути и назначения осваиваемых и используемых для их определения методов и алгоритмов.
Образовательные технологии: метод проблемного изложения материала, как лектором, так и студентом; самостоятельное чтение студентами учебной, учебно-методической и справочной литературы и последующие свободные дискуссии по освоенному ими материалу, использование иллюстративных видеоматериалов (видеофильмы, фотографии, аудиозаписи, компьютерные презентации), демонстрируемых на современном оборудовании, ведение полевых и лабораторных работ, опросы в интерактивном режиме.
В течение преподавания дисциплины «Геоэкология» в качестве форм текущей аттестации студентов используется такая форма как, выполнение расчётно-графического задания (17 часов) и его защита. По итогам обучения в 8-ом семестре проводится зачёт.
Примеры оценочных средств для текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации:
При условии защиты студентом расчётно-графического задания в 8-ом семестре его допускают к сдаче «зачета».
Зачет проводится в устной форме, включает подготовку, ответы учащегося на теоретические вопросы и решение им задач, по его итогам ставится оценка по пятибалльной шкале.
Разработчики:
каф. Геоэкологии профессор, д. т.н.
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
Эксперты:
каф. РМПИ профессор, д. т.н.
(место работы) (занимаемая должность) (инициалы, фамилия)
