microbik.ru
1
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ТГПУ)

Утверждаю

Проректор по учебной работе (Декан)

________________________________

«___» _________________ 2008 года

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ДПП.Р.01

СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ТОМСКОЙ ОБЛАСТИ
1. Цели и задачи дисциплины:

Курс «Состояние окружающей среды Томской области» реализуется одновременно с курсом «Химия окружающей среды». Основной целью курса «Состояние окружающей среды Томской области» является приобретение студентами знаний о состоянии окружающей среды региона, в котором они проживают, знакомит студентов с современными методами анализа почвы, воды, атмосферы.

Задачами дисциплины являются:

    1. Сформировать у студентов представление о химическом единстве окружающего мира. Провести сопоставление химического состава почвы, воды, атмосферы Томской области с ПДК.

    2. Дать представление о техногенных загрязнителях окружающей среды в Томской области.

    3. Дать представление о методах рационального использования атмосферного воздуха, почвы и природных вод, методах охраны окружающей среды в Томской области.


2. Требования к уровню усвоения содержания дисциплины.

Владеть основными теоретическими представлениями о строении биосферы, строении и химическом составе оболочек Земли.

    1. Знать биогеохимические циклы элементов и круговорот веществ, химические реакции, проходящие в литосфере, гидросфере и атмосфере.

    2. Знать основные загрязнители окружающей среды, их классификацию, а также влияние биотических, абиотических и антропогенных факторов на живые организмы и человека.

    3. Уметь с помощью химии объяснять и решать различные экологические проблемы

    4. Уметь пользоваться современными методами для проведения анализа состояния окружающей среды.


3. Объем дисциплины и виды учебной работы:

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры


5

Общая трудоемкость дисциплины

62

62

Аудиторные занятия

36

36

Лекции

18

18

Практические занятия (ПЗ)







Семинары (С)







Лабораторные работы (ЛР)

18

18

И (или) другие виды аудиторных занятий







Самостоятельная работа

26

26

Курсовой проект (работа)




*

Расчетно-графические работы







Реферат




*

И (или) другие виды самостоятельной работы







Вид итогового контроля (зачет, экзамен)




зачет


4. Содержание дисциплины:

4.1. Содержание дисциплины и виды занятий:

№ п/п

Раздел дисциплины

Л


ПЗ (С)

ЛР


1

Основные представления об окружающей среде

2

-

0

2

Химический анализ почвы

2

-

6

3

Химический анализ воды

2

-

6

4

Анализ атмосферного воздуха

-

-

2

5

Определение качества пищевых продуктов

-

-

4

6

Состояние окружающей среды Томской области

12

-

0




Всего:

18




18


4.2. Содержание разделов:

4.2.1. Основные представления об окружающей среде. Предмет и задачи химии окружающей среды. Структура биосферы. Основные формы воздействия человеческого общества на окружающую среду. Химические элементы в биосфере, межзвездном веществе, планетах Солнечной системы. Роль химических элементов в проявлении эндемий.

4.2.2. Химический анализ почвы. Строение, состав и свойства почвы. Факторы почвообразования. Загрязнение почвы. Основные загрязнители почв в Томской области.

4.2.3. Химический анализ воды. Химический состав воды. Биологическая потребность в кислороде и качество воды. Загрязнение воды. Сточные воды и их обработка. Подготовка водопроводной воды. Основные загрязнители воды в Томской области.

4.2.4. Анализ атмосферного воздуха. Общая характеристика атмосферы. Загрязнители атмосферы. Основные методы борьбы с загрязнителями атмосферы. Состояние атмосферного воздуха в Томской области.

4.2.5. Определение качества пищевых продуктов. Требования, предъявляемые к качеству пищевых продуктов. ПДК содержания некоторых веществ в пищевых продуктах.

4.2.6. Состояние окружающей среды Томской области. Основные загрязнения почвы, воды и атмосферы в Томской области. Воздействие человека и промышленности на природную среду Томской области. Техногенная ситуация и природозащитные мероприятия в Томской области.
5. Лабораторный практикум.

№ п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ


1

4.2.2 Химический анализ почвы

Определение физических свойств почвы. Качественное и количествен-ное определение химических элемен-тов почвы. Определение pH почв. Определение подвижного калия, азота, фосфора в почве.

2

4.2.3 Химический анализ воды

Методы исследования качества воды. Определение технических показателей воды. Определение БПК. Определение содержания углекислого газа в воде.

3

4.2.4 Химический анализ атмосферного воздуха

Методы исследования атмосферного воздуха. Определение содержания оксида углерода (II) и оксида углерода (IV) в атмосферном воздухе

4

4.2.5 Определение качества пищевых продуктов

Анализ качества мяса, рыбы, молока и молочных продуктов, овощей, фруктов


6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

6.1. Рекомендуемая литература:

а) основная литература:

  1. Голдовская, Л. Ф. Химия окружающей среды / Л. Ф. Голдовская. - М. : Мир, 2007. - 294 с.


б) дополнительная литература:

  1. Окружающая среда : Энциклопедический словарь-справочник : 1500 терминов : в 2 т. / Пер. с нем. Е. М. Гончаровой и др. ; Ред. Е. М. Гончарова. - М. : Прогресс, 1999. - Т. 1-2.

  2. Новиков, Ю. В. Экология, окружающая среда и человек / Ю. В. Новиков -М. : ФАИР-ПРЕСС, 2002. - 550 с.

  3. Проблемы использования природных вод бассейна реки Томи для хозяйственно-питьевого водоснабжения / Г. М. Рогов [и др.]. – Томск. : Издательство ТГАСУ, 2003. - 217 с.

  4. Стадницкий, Г. В. Экология / Г. В. Стадницкий. - СПб. : Химиздат, 2001. -283 с.


7. Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Специализированная химическая лаборатория.


  1. Методические рекомендации и указания по организации изучения дисциплины.

    1. Методические рекомендации и указания для преподавателя:

Курс включает два вида работы: выполнение определенного числа лабораторных работ и изучение теоретического материала параллельно с изучением дисциплины «Химия окружающей среды». В семестре изучается состояние окружающей среды (различных объектов биосферы) конкретного региона. Студенты выполняют лабораторные работы группами по 2-3 человека. При выполнении лабораторных работ студенты должны использовать умения и навыки, полученные ранее при изучении дисциплин: «Общая и неорганическая химия», «Аналитическая химия», «Физическая химия», «Неорганический синтез». После проведения лабораторной работы студенты оформляют отчет, в котором должно быть отражено соответствует ли состояние анализируемого объекта окружающей среды существующим нормативам. Для домашней подготовки студентов используются задания, содержащие не только теоретические вопросы, но и расчетные задачи по всем темам курса.

В теоретической части курса рассматриваются вопросы состояния объектов окружающей среды в Томской области в сравнении с другими регионами России.

Промежуточный срез знаний проводится письменно (контрольные работы) и тестированием, для чего разработаны тестовые задания. Тестирование проводится в компьютерном классе с использованием специальной программы. Задания находятся на сайте ТГПУ. Тестирование может проводиться студентами в качестве самостоятельной подготовки, как по отдельным темам, так и по итогам семестра. Семестр заканчивается зачетом.
8.2. Методические указания для студентов.

8.2.1. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы:

  1. Какие методы физико-химического анализа можно использовать при исследовании поверхностных вод?

  2. Какие методы физико-химического анализа можно использовать при исследовании почвы?

  3. Каковы основные естественные и антропогенные источники ионизирующих излучений на территории Томской области и г.Томска?

  4. Суммарная концентрация CO2 в образце морской воды, поднятом с глубины 150 м, равна 0,0043 М. Этот образец имеет pH=8,3. Определите [H2CO3], [HCO3¯], [CO32-] в этом образце.(При решении используйте график).

  5. Масса атмосферы оценивается величиной 5·1015 т. Определите количество кислорода в атмосфере в кг в допущении, что атмосфера состоит только из таких "квазипостоянных" компонентов, как азот, кислород и аргон, а их объемные концентрации соответствуют значениям, характерным для приземного слоя атмосферы.

  6. Содержание фосфора в морской воде достигает 0,07 млн-1. Если этот фосфор находится в форме PO43-, вычислите соответствующую молярную концентрацию фосфата.

  7. Сколько литров морской воды нужно обработать, чтобы получить 108 кг брома, используя промышленный способ его получения, если [Br¯]=0,067 г/кг и что процесс извлечения брома характеризуется 10% эффективностью.

  8. Сколько граммов CaO необходимо для осаждения 5·106 г Mg(OH)2 при извлечении магния из морской воды.

  9. Какова приближенная величина осмотического давления воды из подземного источника с соленостью 7 г/кг при t=200 C, если предположить, что ее соленость полностью обусловлена NaCl.

  10. В состав большинства моющих средств входит следующий органический анион: C18H29O3S, допустим, что этот анион подвергается аэробному разложению:

2C18H29O3S(вод.) + 51O2 → 36CO2 (вод.) + 28H2O (ж) + 2H+(вод.) + 2SO42-(вод.)

Определите полное БПК образца воды, в 100 л которого содержится 1,0 г этого вещества.

  1. В США сточные воды в среднем ежедневно поглощают 59 г кислорода в расчете на одного человека. Сколько литров воды, содержащей 9 млн-1 кислорода полностью обескислороживается за один день в городе с населением в 50 000 человек?

  2. Каково осмотическое давление децимолярного раствора хлорида натрия при t=270 С? Какое давление следует оказывать на такой раствор для его опреснения методом обратного осмоса.

  3. Если взять 1 г стронция-90, через два года от него останется 0,953 г.

а) Определите период полураспада стронция-90

б) Сколько стронция-90 останется через 5 лет?

  1. Определите активность 1 г 226Ra (Т1/2 = 1620 лет).

  2. Определите постоянную распада, период полураспада и среднее время жизни радиоактивных атомов изотопа 32P, если за три дня активность уменьшилась на 13,5%. Продуктом распада является стабильный изотоп.

  3. Какое количество радона будет находиться через 1 год в герметично закрытой колбе, в которую помещен 1 г 226Ra? (Т1/2 226Ra=1620 лет; Т1/2 222Rn=3,82 дня).

  4. Определите активность:

а) 1 г 227Ac (T1/2=22 года)

б) 1 г 232Th (T1/2=1,4∙1010 лет)

  1. Определите массу :

а) 1 Бк 209Bi (T1/2=3∙1017 лет)

б) 1 Бк 234Pa (T1/2=1,18 минуты)

  1. Определите Т1/2 радия, если известно, что 1 г радия за 1 минуту претерпевает 2,22∙1012 распадов.

  2. Вычислите постоянную распада, среднее время жизни и период полураспада радиоактивного изотопа, активность которого уменьшается в 1,07 раза за 100 дней.

  3. Чему равна относительная атомная масса изотопа, имеющего период полураспада 7,13∙108 лет, если при активности 0,5 Кu его масса равна 235 кг?

  4. Во сколько раз различаются концентрации трития в винах 10-летней и 50-летней выдержки ? Период полураспада трития – 12,3 года.


8.2.2. Примерная тематика рефератов, курсовых работ:

  1. Томская область в контексте целей развития тысячелетия.

  2. Качество природной среды и состояние природных ресурсов Томской области

  3. Состояние атмосферного воздуха.

  4. Водные ресурсы Томской области.

  5. Состояние земельного фонда Томской области.

  6. Состояние минерально-сырьевой базы Томской области.

  7. Радиационное загрязнение природной среды.

  8. Радиационная обстановка в России и за рубежом.

  9. Радиационная обстановка в Томской области.

  10. Экологическая проблема городской среды (на примере г. Томска)

  11. Состояние окружающей среды в Томской области.

  12. Состав и показатели качества природных вод (на примере Томской области).

  13. Загрязнители атмосферы.

  14. Загрязнители гидросферы.

  15. Загрязнители почвы.

  16. Глобальный характер продовольственной проблемы.

  17. Индикаторы устойчивого развития Томской области.

  18. Методы исследования природных объектов при химических загрязнениях.

  19. Отходы производства и потребления. Пути утилизации.

  20. Чрезвычайные ситуации и аварийность на нефтегазовом комплексе.

  21. Ракетно-космическая деятельность на территории томской области.

  22. Экологические проблемы Томска и пути их решения.

  23. Антропогенные загрязнения природной среды (на примере Томской области).

  24. Здоровье населения Томской области.


8.2.3. Примерный перечень вопросов к зачету:

  1. Человек и среда его обитания.

  2. Биогеохимические циклы и их роль в формировании устойчивой структуры биосферы Земли.

  3. Физико-химические процессы в атмосфере. Состояние атмосферы на территории Томской области.

  4. Физико-химические процессы в гидросфере. Состояние водных объектов на территории Томской области.

  5. Физико-химические процессы в почвах. Состояние земельного фонда в Томской области.

  6. Ионизирующее излучение и его воздействие на человека. Радиационная обстановка в Томской области.

  7. Физико-химические методы исследования состояния объектов окружающей среды.



Программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 050101.65 «Химия».
Программу составила: к.х.н., доцент, доцент кафедры органической химии _____________ Васильева О.Л.
Программа учебной дисциплины утверждена на заседании кафедры органической химии протокол № ___ от _____________года.
Зав. кафедрой органической химии _____________________ Полещук О.Х.
Программа учебной дисциплины одобрена методической комиссией биолого-химического факультета ТГПУ протокол № _ от _____________ года.
Председатель методической комиссии биолого-химического факультета

________________________ И.А. Шабанова
Согласовано:

Декан БХФ _____________________ Минич А.С.