НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ (ФЛА)
КАФЕДРА ИНЖЕНЕРНЫХ ПРОБЛЕМ ЭКОЛОГИИ (ИПЭ)
“УТВЕРЖДАЮ”
Декан ФЛА
“___ ”______________200 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины
Динамика миграции загрязняющих веществ
ООП специализированной подготовки магистра
по направлению 280200.68 Защита окружающей среды
Магистерская программа «Промышленная экология и
рациональное использование природных ресурсов»
Квалификация – магистр техники и технологии
Факультет летательных аппаратов
Курс 5 семестр 10
Лекции 20 час.
Практические работы 20 час.
Лабораторные работы 20 час.
Контрольная работа 10 семестр
Курсовая работа 10 семестр
Самостоятельная работа – 90 час.
Экзамен 10 семестр
Всего – 150 час.
Новосибирск
2009
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 280200.68 Защита окружающей среды; магистерская программа «Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов»
Регистрационный номер и дата утверждения ГОС: № 000 тех/маг от 01.01.2001 г.
Шифр дисциплины в ГОС – СДМ. В.03 (вузовский компонент, по выбору магистра)
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ИПЭ,
протокол № ____ от «___»______ 200__ г.
Программу разработал
доц., к. х.н.
Заведующий кафедрой
проф., д. т.н., проф.
Ответственный за основную
проф., д. т.н., проф.
1. Внешние требования
Общие требования к образованности определяются на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 280200.68 Защита окружающей среды и магистерской программой специализации "Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов".
Таблица 1
В результате изучения дисциплины студент должен:
иметь представление: | |
1 | О происхождении химических элементов |
2 | О происхождении и эволюции земли |
3 | Об образовании и составе земной коры, атмосферы и гидросферы |
знать: | |
1 | Основные понятия дисциплины |
2 | Химические особенности воздействия экологических факторов на организм |
3 | Химические превращения веществ в атмосфере |
4 | Круговорот веществ в биосфере |
уметь: | |
1 | Оценивать экологическое состояние окружающей среды |
2 | Прогнозировать возможные пути миграции и трансформации химических соединений в объектах окружающей среды и оценки их воздействия на биоту; |
3 | Писать качественные реакции в молекулярном и ионном виде |
4 | Решать расчетные задачи на определение pH и pOH |
5 | Работать в группе |
6 | Обобщать материал |
7 | Реферировать литературные источники и информационные материалы по проблеме |
иметь опыт: | |
1 | Извлечения информации экологического характера из документов, пособий и справочников |
2 | Решения задач, связанных с физико-химическими процессами, протекающими с участием абиотических факторов в различных геосферах. |
2. Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенности (принципы) построения дисциплины описываются в табл. 2.
Таблица 2
Особенность (принцип) | Содержание |
Основание для введения курса | Рабочая программа составлена на основании требований ГОС ВПО по направлению 280200.68 - Защита окружающей среды. Регистрационный номер 249 тех/маг от 01.01.2001 г. и согласно Учебного плана данного направления, утвержденного Первым проректором НГТУ 27 января 2005 г. |
Адресат курса | Магистранты первого курса дневной формы обучения направления 280200.68 - Защита окружающей среды |
Главная цель | Изучение динамики миграции загрязняющих веществ в атмосфере, литосфере и гидросфере; |
Ядро курса | Рабочая программа включает следующие основные разделы: 1. Введение; 2. загрязнение водных объектов; 3. загрязнение атмосферы; 4. загрязнение почвы |
Требования к начальной подготовке, необходимые для успешного усвоения дисциплины | Для успешного освоения дисциплины студенту необходимо знать основные законы экологии, принципы экологического нормирования, неорганическую и физическую химию, физико-химические методы анализа, основы теории строения органических соединений, механизмы реакций в органической химии, основные классы органических соединений и их химические свойства. |
Уровень требований по сравнению с ГОС | Соответствует ГОС ВПО по направлению 280200.68 - Защита окружающей среды |
Объём курса в часах | Общий объем курса - 150 часов, из них: лекций - 18 час., практических работ и семинаров - 18 час., лабораторных работ – 18 час., самостоятельной работы – 96 час. |
Основные понятия курса | Биосфера, виды загрязнения окружающей среды, загрязнение окружающей среды, миграция загрязнителей, охрана природы, экологическая катастрофа, экологические факторы, экологический кризис, экология |
Направленность курса на развитие общепредметных, общеинтеллектуальных умений, обладающих свойством переноса | Курс способствует сведению в единое целое и приобретению навыка комплексного использования экологических знаний, полученных студентами в ходе предшествующего обучения, а также способствует развитию знаний и умений в экологической экспертизе, оценке и прогнозировании. |
Обеспечение последующих дисциплин | Дисциплина "Динамика миграции загрязняющих веществ" позволяет получить основные знания по одной из областей профессиональной деятельности инженера-эколога. |
Практическая часть курса | Практическая часть курса заключается в проведении лабораторных работ, решении задач и написании курсовой работы |
Учёт индивидуальных особенностей студентов | Выбор задания (объекта) для курсовой работы производится с учетом индивидуальных предпочтений студента, направления его магистерской диссертации |
Особая технология организации учебного процесса | Лекция-диалог, беседа, семинар, практическая работа |
Области применений полученных знаний и умений | Экология, химия, экологический мониторинг, промышленная экология, защита окружающей среды в различных отраслях промышленности |
Описание основных "точек" | Промежуточный контроль - контрольная работа, Курсовая работа, Итоговый контроль – экзамен. |
3. Цели и задачи учебной дисциплины
Цель курса:
Изучение процессов миграции и трансформации химических соединений природного и антропогенного происхождения в атмосфере, литосфере и гидросфере; формирование у студентов знаний и умений, позволяющих решать задачи, связанные с физико-химическими процессами, протекающими с участием абиотических факторов в различных геосферах.
Задачи курса:
Рассмотреть взаимодействующие физические, химические и биологические процессы, протекающие в различных геосферах и понять характер влияния на них человеческой деятельности.
4. Содержание и структура учебной дисциплины
Описание лекционных занятий размещается в табл. 3.
Таблица 3
№ | Название темы | Кол-во часов |
1 | Введение. Виды загрязнения окружающей среды | 1 |
2 | Понятие о физическом, химическом, биологическом загрязнении. | 1 |
3 | Рассеивание и циркуляция загрязняющих веществ. Перенос загрязнений в атмосфере. Структура атмосферы. Основные загрязняющие вещества. Трансграничный перенос. | 3 |
4 | Организация системы наблюдений (контроля) за состоянием атмосферы. Организация метеорологических наблюдений. Приборы для наблюдений. Спутниковые наблюдения. | 3 |
5 | Система наблюдения за состоянием водных объектов. Гидрологическая служба. Организация системы наблюдения на гидрологических постах. | 3 |
6 | Состояние прибрежных вод. Природная динамика состава вод, морей и океанов. Представление о барьерных зонах в океане. Подземный сток в моря и океаны, его роль в формировании состава вод. Поступление вещества из срединных океанических массивов. | 3 |
7 | Геохимический мониторинг. Цели и задачи. Основные показатели химического загрязнения вод. | 1 |
8 | Представления о фоновых содержаниях компонентов. Понятие о глобальном и региональном фоне. Импактные зоны и природно-аномальные содержания. | 2 |
9 | Нормативы и Госстандарты. Интегральные показатели. Комплексные геохимические оценки состояния сферы. | 1 |
10 | Значение аналитических приёмов и методов при оценке состояния природных объектов. Организация лабораторных и полевых исследований. Современные мировые аналитические методы, оборудование и приборы, используемые для оценки состояния сферы. | 2 |
ИТОГО | 20 |
5. Учебная деятельность
5.1 Практические работы и семинары
Перечень практических работ и семинаров приведен в таблице 4.
Таблица 4
Перечень практических работ и семинаров
Темы практических занятий | Часы |
Рассеивание и циркуляция загрязняющих веществ, перенос загрязнений в атмосфере. | 4 |
Рассеивание и циркуляция загрязняющих веществ, перенос загрязнений в водной среде. | 4 |
Организация системы наблюдения за состоянием атмосферы. | 4 |
Система наблюдения за состоянием водных объектов. | 4 |
Комплексная геохимическая оценка состояния среды. | 4 |
Итого | 20 |
5.2 Лабораторные работы
Студент выполняет несколько лабораторных работ и защищает их по отдельности
Лабораторная работа №1 Разложение органических веществ в воде и почве с определением
некоторых конечных продуктов
Лабораторная работа №2 Определение нитритного и нитратного азота в водах водоемов
Лабораторная работа №3 Качественное распознание минеральных удобрений, как возможных загрязнителей почв и сельхозпродукции
Лабораторная работа №4 Определение хлоридов и ионов аммония в сточных водах и водах
водоема
5.3 Курсовая работа
Целью курсовой работы является закрепление практических навыков самостоятельного решения инженерных задач, развитие творческих способностей и умение пользоваться технической, нормативной и справочной литературой.
Темой курсовой работы является «Исследование условий формирования и миграции пылегазовых примесей в атмосфере придорожных территорий улиц города Новосибирска в различные времена года».
5.4 Самостоятельное изучение разделов дисциплины
Самостоятельная работа студентов (90 час.) включает:
ü Самостоятельное изучение ряда тем дисциплины;
ü Написание курсовой работы и защита;
ü Подготовка к защите лабораторных работ;
ü Подготовку к экзамену.
6. Правила аттестации студентов по учебной дисциплине
Итоговой формой контроля знаний, умений и навыков по дисциплине является экзамен. Экзамен проводится по билетам, которые включают два теоретических вопроса и задача.
Оценка знаний студентов производится по следующим критериям:
ü На «отлично» оценивается ответ, в котором показано знание структуры курса, темы, излагаемого вопроса, знание дополнительной литературы, прочное усвоение материала, а также способность к его творческой, самостоятельной оценке.
ü Оценка «хорошо» предполагает знание структуры курса, темы, излагаемого вопроса, дополнительной литературы, способность сделать самостоятельные выводы, умение выделить главное, комментировать излагаемый материал. Возможны несущественные пробелы в усвоении некоторых вопросов.
ü На «удовлетворительно» оценивается усвоение основной части учебного материала, когда студент недостаточно глубоко изучил некоторые разделы курса, допускает нечеткие формулировки, преобладает репродуктивное усвоение (лишь воспроизведение прочитанного).
ü «Неудовлетворительно» ставится в случае, когда студент не знает значительной части учебного материала, допускает существенные ошибки, когда знания носят отрывочный и бессистемный характер, нет понимания важных, узловых вопросов курса, а на большинство дополнительных вопросов даны ошибочные ответы.
Экзамен по дисциплине проставляется в зачетную ведомость и зачетную книжку студента при отсутствии задолженностей.
Учебная деятельность | Срок сдачи, защиты | Минимальный балл | Максимальный балл | Комментарий |
Лабораторная работа №1 | 7 неделя | Не зачет | Зачет | Защита по результатам проведенной работы |
Лабораторная работа № 2 | 9 неделя | Не зачет | Зачет | |
Лабораторная работа №3 | 11 неделя | Не зачет | Зачет | |
Лабораторная работа № 4 | 13 неделя | Не зачет | Зачет | |
Контрольная работа | 8 неделя | неудовлетворительно | отлично | |
Курсовая работа | 15 неделя | Не зачет | Зачет | |
Экзамен | сессия | неудовлетворительно | отлично | В устной форме |
7. Список литературы
1. , , Лозановская и охрана окружающей среды при химическом загрязнении. – М: Высшая школа, 2006. – 334 с.( НЭТИ)
2. , , Гидрохимические показатели состояния окружающей среды, Издательства: Форум, Инфра-М, 2007 г.
3. , ,
4. Биосфера: загрязнение, деградация, охрана : краткий толковый словарь: учебное пособие для студентов биологических специальностей вузов. М. : Высшая школа, 2007, 123 с.
5. , . Химия окружающей среды: атмосфера : учебное пособие для вузов / М. : Академкнига, 2007, 227 с.
6. . Химия окружающей среды для технических вузов: учебное пособие / Ростов н/Д : Феникс, 2005,141 с.
7. . Санитарные условия спуска сточных вод в водоемы / М. : Стройиздат, 1977, 222 с.
8. Влияние загрязнений воздуха на растительность. Причины. Воздействие. Ответные меры / под ред. Х.- Г. Десслера; пер. . М. : Лесная промышленность, 1981, 180 с.
9. , . Загрязнение окружающей среды редкими токсичными элементами. Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2004, 35 с. (методические указания к лаб. работам для всех форм обучения спец. 330100 ФЭН и 330500 ФЛА / Новосиб. гос. техн. ун-т)
10. Прохоров радиоактивных загрязнений в почвах. Физико-химические механизмы и моделирование./ . –М.: Энергоатомиздат, 1981. – 98с.
11. и др. Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков. М.: Высшая школа, 2003, 344 с. (учебное пособие для вузов по направлениям "Защита окружающей среды" и "Безопасность жизнедеятельности")
12. и др. Справочник инженера по охране окружающей среды (эколога) М. : Инфра-Инженерия, 2006. 861 с.
8. Контролирующие материалы для аттестации студентов по дисциплине
1. Предмет, цели и задачи изучения дисциплины «Динамика миграции загрязняющих веществ».
2. Химический состав окружающей среды. Вещества, загрязняющие окружающую среду. Их классификация.
3. Этапы исследования загрязнения окружающей среды. Критерии оценки влияния отдельных веществ на окружающую среду. Виды загрязнений. Локальные, региональные, глобальные загрязнения окружающей среды.
4. Критерии изменения материального состава окружающей среды. Оъем производства, область применения, как критерии оценки воздействия химических веществ на окружающую среду.
5. Распространение загрязнений в окружающей среде. Стадии распространения.
6. Перенос химических веществ на границе почва-вода.
7. Перенос химических веществ на границе вода-воздух.
8. Перенос химических веществ на границе почва-воздух.
9. Географический и биотический перенос химических загрязнений в окружающей среде.
10. Устойчивость и способность химических загрязнений к разложению. Стадии разложения.
11. Пыль и образование аэрозолей в атмосфере.
12. Образование аэрозолей в стратосфере.
13. Распространение и превращения газообразных веществ в атмосфере.
14. Химические превращения диоксида серы в атмосфере.
15. Кислотные дожди как причины разрушения строений, металлов.
16. Химические превращения соединений азота в тропосфере.
17. фотохимическое образование смога. Состав смога.
18. Суточные изменения концентрации оксида азота (NO), диоксида азота (NO2) и озона (О3).
19. Фотохимические превращения загрязняющих веществ в стратосфере. Причины разрушения озонового слоя.
20. Характер загрязнения водных объектов. Зональность вод.
21. Превращение химических веществ в аэробных и анаэробных условиях.
22. Превращение диоксида углерода в гидросфере.
23. Химические превращения азота в гидросфере. Нитрификация, аммонификация, денитрификация.
24. Химические превращения фосфора в гидросфере. Эвтрофикация водоемов.
25. Металлы в водных системах. Консервативные, неконсервативные, металлы. Формы их существования в водной среде.
26. Химические превращения металлов в водной среде. Окислительно-восстановительные процессы. Комплексообразование.
27. Факторы, влияющие на распространение металлов в водной среде. Зоны концентрирования металлов.
28. Закономерности поведения металлов в водных системах на примере железа.
29. Химические превращения серы и её соединений в почве.
30. Превращения азота и его соединений в почве.
31. Поведение и превращение фосфора, галогенов и их соединений в почве.
32. Состояние и превращение тяжелых металлов в почве.
