Задачами изучения дисциплины являются

Скачать 0.97 Mb.

Название	Задачами изучения дисциплины являются
страница	3/6
Дата публикации	02.07.2015
Размер	0.97 Mb.
Тип	Задача

100-bal.ru > Химия > Задача

1 2 3 4 5 6

Раздел 1. Введение

Тема 1. Назначение курса

Цели и задачи курса, его структура и содержание.

Тема 2. Техногенные системы и человек

Современные химические техногенные системы и их воздействие на человека и окружающую природную среду. Безопасность человека и окружающей среды, обеспечение устойчивого развития цивилизации - важнейшая проблема современности, ее многоплановость. Критерии социального и экономического развития общества, характеризующие условия устойчивого развития. Значение курса «Современная химия и химическая безопасность» для формирования экологического мировоззрения химиков-исследователей.

Раздел 2.Проблемы взаимодействия общества с окружающей средой

Тема 3.Экологическая ситуация в регионах

Глобальная экологическая ситуация на планете.Критическая перенаселенность планеты.Экологическая ситуация в России.Экологическая ситуация в Красноярском крае.Экологическая программа города Красноярск.

Раздел 3. Окружающая среда как система

Тема 4. Оболочки планеты

Геосферы Земли. Биосфера. Ноосфера, техносфера.

Раздел 4. Законы и принципы функционирования биосферы

Тема 5. Экологические системы

Учение Вернадского о биосфере. Экосистемы. Экологические факторы.Состав и структура экосистем. Экологическое равновесие естественных экосистем. Свойства и функции экосистем.

Раздел 5. Общие принципы рационального природопользования

Тема 6. Природные ресурсы

Классификация природных ресурсов. Ресурсные циклы.

Раздел 6. Круговорот веществ в природе

Тема 7. Круговорот основных элементов

Большой и малый круговорот. Круговорот кислорода. Круговорот углерода. Круговорот азота. Круговорот фосфора. Круговорот серы.

Модуль 2. Химические производства и загрязнение окружающей среды систематического характера

Раздел 7.Промышленные источники химического загрязнения биосферы

Тема 8. Выбросы и сбросы химических загрязняющих веществ различными отраслями промышленности

Химическая промышленность. Энергетическая промышленность. Нефтедобывающая и нефтеперерабатывающая промышленость. Газовая промышленность. Горнодобывающая промышленность. Черная металлургия.Цветная металлургия.Промышленность строительных материалов. Машиностроительная промышленность. Транспортно-дорожный комплекс. Оборонная промышленность и вооруженные силы. Сельское хозяйство.
Раздел 8.Основные виды загрязняющих веществ и их превращение в окружающей среде

Тема 9. Свойства загрязнителей.

Классификация загрязнений окружающей среды. Свойства загрязнителей.

Тема 10. Химические загрязнения.

Основные химические загрязнители окружающей среды. Промышленные источники химического загрязнения биосферы.

Раздел 9. Влияние химических загрязняющих веществ на биосферу

Тема 11. Распространение загрязняющих веществ

Техногенные потоки химических веществ в биогеоценозе. Миграция химических загрязняющих веществ в природных грунтовых водах и почвенных растворах. Миграция химических элементов в почвенном профиле.

Тема 12. Воздействие загрязнителей.

Влияние газопылевых выбросов на растительность.

Раздел 10. Нормирование загрязняющих веществ в окружающей среде

Тема 13. Нормативы качества окружающей среды.

Виды нормативов качества окружающей среды. Концепция ПДК, ПДВ, ПДС, ВСВ, ВСС, ПДН. Санитарно-гигиенические нормативы химических соединений. Нормирование загрязняющих веществ в воздухе. Нормирование качества воды. Гигиеническое регламентирование химических веществ в почве. Гигиеническое нормирование химических веществ в продуктах питания. Предельно допустимые уровни радиационного воздействия. Комплексные нормативы качества окружающей среды.

Раздел 11. Химическое загрязнение и защита атмосферы

Тема 14. Методы очистки воздуха

Качество атмосферы и особенности ее загрязнения Классификация методов и средств очистки воздуха.

Тема 15. Аппараты для очистки воздуха

Системы и аппараты пылеулавливания. Туманоуловители. Методы очистки от газообразных примесей.

Раздел 12.Загрязнение и защита гидросферы

Тема 16. Состояние материковых вод.

Загрязнение, истощение и использование материковых вод.

Тема 17. Методы очистки вод

Основные методы очистки сточных вод. Методы механической очистки. Физико-химические методы очистки сточных вод. Химические методы очистки сточных вод. Биохимические методы очистки сточных вод. Термические методы очистки сточных вод. Подготовка питьевой воды к употреблению

Раздел 13. Загрязнение и защита литосферы

Тема 18. Обращение с отходами химических производств.

Твердые отходы; их свойства: городской мусор, ил сточных вод, отходы сельскохозяйственного производства, целлюлоза и бумага, отходы химической промышленности, зола, шлак. Переработка отходов; захоронение. Химическая и биохимическая обработка отходов. Утилизация производственных отходов. Термические способы обезвреживания. Использование методов разделения веществ для классификации и утилизации отходов.Экологически безопасное удаление и использование токсичных химических веществ и опасных твердых отходов. Безопасное и экологически обоснованное удаление радиоактивных отходов. Экологически безопасное использование биотехнологий. Рекультивация нарушенных промышленностью территорий. Рекультивация загрязненных почв.

Тема 19. Химические отходы сельскохозяйственного производства

Проблемы охраны окружающей среды в процессе сельскохозяйственного производства. Нарушение биологического равновесия в результате применения удобрений и ядохимикатов; методы предотвращения и ликвидации вредных последствий их использования.

Раздел 14. Химические производства и их место в концепции устойчивогоразвития

Тема 20. Понятие экологизации производства.

Экологизация общественного производства. Стратегия безотходного производства.

Тема 21. Безоотходные производства.

Критерии безотходности технологических систем. Принципы создания безотходных производств. Роль химической промышленности в энергосбережении.

Модуль 3. Химические производства и загрязнение окружающей среды в экстремальных ситуациях

Раздел 15. Чрезвычайные ситуации на химических производствах

Тема 22. Чрезвычайные ситуации, их последствия и предупреждение.

Общая характеристика чрезвычайных ситуаций. Чрезвычайные ситуации техногенного характера. Организация предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Промышленная безопасность опасных производственных объектов.

Раздел 16. Экологический риск

Тема 23. Понятие экологического риска.

Риск как научная категория. Количественные методы оценки риска. Этапы управления риском.

Тема 24. Способы оценки рисков.

Международный метод оценки риска при нормальном функционировании производств. Методы оценки риска, основанные на российскихпринципах гигиенического регламентирования вредных факторов окружающей среды.

Модуль 4. Системы обеспечения химической безопасности в Российской Федерации

Раздел 17. Контроль и управление в области охраны окружающей среды

Тема 25. Правовое обеспечение экологической безопасности.

Природоохранное законодательство. Федеральные и региональные органы охраны окружающей среды. Ответственность за экологические правонарушения.

Тема 26. Контроль состояния окружающей среды.

Система экологического контроля в России. Экологический мониторинг. Экологическая экспертиза и оценка воздействия на окружающую среду. Экологическая стандартизация, сертификация и паспортизация. Экологический менеджмент.

Раздел 18. Экономическое регулирование в области охраныокружающей среды

Тема 27. Государственный учет природных ресурсов и загрязнителей.

Экологическая и экономическая оценка загрязнения окружающей среды. Лицензии, договоры, лимиты на природопользование. Экологическое страхование.

Тема 28. Система оплаты за загрязнение окружающей среды.

Плата за использование природных ресурсов и негативное воздействие на окружающую среду. Международное сотрудничество в области экологии.
В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: роль химических систем в современных исследованиях как повышенных источников кратковременных аварийных и долговременных систематических воздействий на человека и окружающую среду, основные принципы организации и развития химических и биотехнологических процессов и приоритетные пути развития новых химических исследований и технологий, порядок оценки экологической безопасности действующих химических предприятий и основные принципы организации малоотходных технологий;

уметь: оценивать последствия воздействия на человека опасных, вредных и поражающих факторов, планировать и осуществлять мероприятия по повышению устойчивости производственных химических систем и объектов;

владеть: системой методов оценки и комплексом мер в отношении источников химической опасности для повышения защищенности населения и среды его обитания от негативных влияний опасных химических веществ и опасных химических объектов.
Виды учебной работы: лекции, практические занятия, самостоятельная работа
Изучение дисциплины заканчивается зачетом в 9семестре.

Аннотация дисциплины
Актуальные задачи современной химии
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 5 зачетных единиц (180 часов).
Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: дать студентам представление о современных проблемах химии окружающей среды и стратегии их решения.

Задачей изучения дисциплины является: знакомство с химией воды, почвы и атмосферы, основными источниками их загрязнения, методами защиты и очистки.

Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): лекции 1 з.е., практические занятия 1 з.е., самостоятельная работа 3 з.е.
Основные дидактические единицы (разделы):
1. Введение. Предмет изучения и задачи химии окружающей среды

Определение и объекты изучения химии окружающей среды: гидросфера, атмосфера и литосфера. Понятия о биосфере (Геккель, Зюсс, Вернадский) и ноосфере (Вернадский).

Основные понятия химии окружающей среды. Биогеохимические циклы элементов и веществ (на примере основных биогенных элементов: углерод, азот, фосфор) и их количественные характеристики. Антропогенное воздействие на окружающую среду (типы и объекты воздействия; физическое и химическое загрязнение). Загрязняющее вещество, источник загрязнения, сток загрязняющего вещества. Основные задачи химии окружающей среды. Описание биогеохимических циклов загрязняющих веществ. Изучение антропогенного воздействия на естественные биогеохимические циклы.

2. Химия гидросферы

Гидрологический цикл. Уникальные свойства воды. Химический состав природных вод: растворенные газы, главные ионы, биогенные элементы, микроэлементы, растворенное органическое вещество. Основные виды природных вод и особенности их состава.
Основные равновесия природных вод. Кислотно-основные равновесия в природных водах. Понятие о рН и щелочности природных вод. Карбонатная система. Окислительно-восстановительные процессы в природных водоемах. Концепция рЕ. Основные потенциалопередающие редокс-пары природных вод. Эвтрофикация водоемов.

3. Химическое загрязнение природных вод

Характеристики основных классов загрязняющих веществ. Тяжелые металлы, нефтяные и хлорированные углеводороды, радиоактивные вещества. Понятие о ксенобиотиках, их происхождении и существовании в окружающей среде. Основные источники поступления загрязняющих веществ в водную среду. Сточные воды. Промышленные стоки. Атмосферные выпадения. Особенности источников поступления для различных классов.
Основные процессы миграции загрязняющих веществ в природных водах. Перенос в виде растворимых соединений. Сорбция на взвешенном веществе. Седиментация и накопление в донных отложениях. Особенности процессов миграции для разных классов соединений. Основные процессы трансформации загрязняющих веществ в природных водах. Тяжелые металлы: гидролиз, комплексообразование с органическими и неорганическими лигандами, преципитация. Органические загрязняющие вещества: фотолиз, микробный метаболизм, связывание с растворенным и взвешенным органическим веществом. Формы существования загрязняющих веществ в водных средах. Воздействие загрязняющих веществ на водные организмы. Биоаккумуляция загрязняющих веществ и миграция по пищевым цепям. Токсическое воздействие.

4. Проблемы водоочистки и водообработки

Сточные воды и методы их очистки. Типы сточных вод. Характеристика их состава. Основные показатели, характеризующие загрязненность водоемов: физические, химические и бактериальные. Методы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод: пруды-отстойники, поля орошения, биофильтры, аэротенки, септик-тенки, метан-тенки. Методы очистки сточных вод промышленности: физические (отстойники, фильтрация, выпарка, перегонка с паром), химические (нейтрализация, осаждение, окисление сильными окислителями, высокотемпературное сжигание), физико-химические (адсорбция, экстракция, коагуляция, электрохимическое анодное окисление и мембранный электродиализ) и биологические (обработка активным илом в аэротенках).
Питьевая вода. Методы получения питьевой воды. Первичная, вторичная, третичная обработка сточных и природных вод. Проблемы загрязнения питьевой воды в результате хлорирования. Альтернативные методы дезинфекции питьевой воды.

5. Химия почв

Происхождение, состав и функции почвы. Образование почвенного слоя. Его структура, уникальные свойства и функции. Основные типы почв. Понятие о географической зональности. Механический состав почв. Химический состав почв. Органическое вещество почв. Состав и свойства гумусовых веществ.
Свойства почв. Ионообменные и кислотно-основные свойства почв. Понятие о емкости катионного обмена (ЕКО) и кислотности почв. Буферность почв. Редокс-процессы в почвенной среде. Окислительно-восстановительные режимы основных типов почв.

6. Антропогенное воздействие на почву, cвязанное с получением продуктов питания

Применение удобрений для поддержания плодородия почв. Плодородие почв. Питательные элементы (N,P,K) почв: формы их существования, потенциалы содержания и балансовое соотношение. Применение удобрений и известкование почв как основные агротехнические приемы поддержания плодородия почв. Основные типы минеральных и органических удобрений. Специфика применения осадков сточных вод в качестве органического удобрения. Принципы расчета вносимых доз. Отрицательные экологические последствия применения удобрений: накопление нитратов в растениях, подкисление, загрязнение почв тяжелыми металлами и др.
Применение химических средств защиты растений в борьбе за повышение урожайности. Классификация пестицидов по объектам воздействия и типу химических соединений. Отрицательные экологические последствия использования пестицидов в сельском хозяйстве: загрязнение продукции и накопление пестицидных остатков в почвенной среде.

7. Загрязнение почв в результате производственной деятельности человека

Почва как геохимическая среда. Общая характеристика, сходство и различие с природными водами. Понятие геохимического барьера. Типы геохимических барьеров в почвенных средах: их роль в миграции и трансформации загрязняющих веществ в почвенном слое.
Загрязнение почв. Основные классы веществ, загрязняющих почвенный слой: тяжелые металлы, гербицидные остатки и нефтяными углеводороды. Источники их поступления, формы существования, подвижность в почвенном слое, механизмы трансформации и поступления в растения.
Способы рекультивации почв. Загрязнение тяжелыми металлами и способы его устранения. Способы обработки почв, загрязненных гербицидными остатками и нефтяными углеводородами.

8. Химия верхних слоев атмосферы и проблемы их загрязнения

Атмосфера как объект изучения химии окружающей среды. Состав и структура атмосферы. Эволюция атмосферы, ее биогенное происхождение. Воздействие солнечной радиации на атмосферу. понятие о фотохимических реакциях Ионы и радикалы в атмосфере.
Загрязнение атмосферы. Основные классы веществ, загрязняющих атмосферу. Естественные и антропогенные источники, соотношение между их выбросами: оценка приоритетности источников по их доле в суммарном антропогенном выбросе.

Химия верхних слоев атмосферы. Основные реакционно-способные частицы ионосферы и стратосферы. Химия стратосферного озона (кислородный, водородный, хлорный и азотный циклы озона). Истощение озонового слоя в результате антропогенного воздействия на атмосферу как глобальная экологическая проблема.

9. Химия нижних слоев атмосферы и проблемы их загрязнения

Химия нижних слоев атмосферы. Тропосфера как глобальный окислительный резервуар. Основные реакционно-способные частицы в тропосфере: гидроксильный радикал, оксиды азота и серы и их превращения.
Газофазные реакции в тропосфере. Окисление органических соединений. Образование пероксиацетонитрилов. "Фотохимический смог".
Гетерофазные реакции в тропосфере. Окисление двуокиси серы, адсорбированной на твердых частицах дыма. "Классический смог". Окисление низших оксидов азота и серы, абсорбированных капельками воды. "Кислые дожди". Распространение загрязняющих веществ в атмосфере. Классификация загрязнителей (по линейному размеру и длительности воздействия), роль атмосферных явлений (турбулентность, инверсия) и типа загрязнителя для пространственного распределения загрязняющих веществ в атмосфере. Проблемы трансграничного переноса.

10. Токсическое воздействие загрязняющих веществ на окружающую среду

Токсическое воздействие загрязняющих веществ. Понятие токсичности. Основные аспекты токсикодинамики: поступление токсикантов в живые организмы, их трансформация и механизмы действия. Эффекты воздействия на живой организм. Количественные характеристики токсикодинамики: доза, кривые "доза-эффект", порог вредного действия, порог специфического действия. Оценка состояния окружающей среды. Концепция предельно допустимой концентрации (ПДК). Экотоксикологическое нормирование (на примере определения рыбохозяйственных ПДК). Комбинированное воздействие токсикантов. Методы интегральной оценки воздействия загрязняющих веществ на окружающую среду: биотестирование, биоиндикация. Биологический мониторинг как эффективный метод контроля состояния окружающей среды.

11. Методы и средства анализа химического загрязнения окружающей среды

Современные методы аналитической химии в применении к анализу объектов окружающей среды. Газожидкостная, высокоэффективная жидкостная хроматография и хромато-масс-спектрометрия как основные методы идентификации и определения содержания органических токсиантов. Спектрофотометрия, атомно-абсорбционная и атомно-эмиссионная спектроскопия, спектроскопия индуктивно-связанной плазмы как основные методы анализа объектов на содержание тяжелых металлов.
Проблемы пробоотбора и пробоподготовки. Специфика пробоотбора и проподготоки при анализе объектов окружающей среды. Понятие средней пробы и методы ее отбора. Тенденции развития методов аналитического контроля за содержанием экотоксикантов в объектах окружающей среды.

12. Контроль и оценка состояния окружающей среды

Концепция экологического мониторинга. Основные принципы организации службы экологического мониторинга. Механизм принятия решений государственными природоохранными органами на основании данных службы экологического мониторинга. Концепция оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС). Роль химико-экологических исследований для проведения процедуры ОВОС. Современное состояние практической реализации ОВОС: проблемы и перспективы.

13. Промышленный риск и рациональное природопользование

Проблемы безопасности промышленных производств. Определение и цель безопасности. Определение и измерение опасности. Структура риска: вероятность, неопределенность, ущерб. Измерение безопасности. Ожидаемая продолжительность жизни как показатель уровня безопасности. Абсолютная безопасность и приемлемый риск. Промышленный риск - его оценка и учет при развитии народнохозяйственной деятельности. Проблемы рационального природопользования. Концепция устойчивого развития. Составляющие концепции устойчивого развития. Место химических производств в концепции устойчивого развития. Создание малоотходных и безотходных производств. Замена существующих технологических схем альтернативными ресурсосберегающими и экологическими технологиями. Утилизация и захоронение твердых отходов. Типы твердых отходов. Методы обработки твердых отходов и их хранение: полигоны ТБО, свалки.
В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные проблемы химии окружающей среды, методы и средства защиты от загрязнений, методы и средства определения загрязнителей;

уметь: определять основные источники поступления в окружающую среду загрязняющих веществ, предсказать пути, сроки и продукты трансформации загрязнителей

владеть: основами природоохранного законодательства и нормативами качества объектов окружающей среды, методиками оценки загрязнения и ущерба окружающей среды, методикой оценки эффективности работы очистных сооружений.
Виды учебной работы: лекции, практические занятия, проблемные доклады и дискуссии, реферат

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины

Аналитический контроль объектов окружающей среды
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 часов).
Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: является подготовка специалистов, обладающих знаниями в области эколого - аналитической химии.

Задачей изучения дисциплины является выработка умения представить химический анализ от пробоотбора до конечного результата как единый технологический процесс; изучение принципов выбора наиболее оптимального метода анализа, исходя из объекта анализа, предполагаемого его состава, имеющейся аналитической техники и требуемой точности; составление схемы анализа, включающей пробоотбор, извлечение, разделение, идентификацию компонентов пробы и аналитическое определение.

Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): лекции 0,5 з.е., лабораторные занятия 1 з.е., самостоятельная работа 1,5 з.е.

Основные дидактические единицы (разделы):

Тема 1. Предмет и содержание курса. Понятие Единой государственной системы экологического мониторинга (2 ч). Состояние окружающей среды. Влияние загрязнения окружающей среды на здоровье населения. Экологический мониторинг. Виды мониторинга. Единая государственная система экологического мониторинга, ее основные функции и задачи.

Тема 2. Процедуры и операции технологического цикла экоаналитического контроля загрязнения окружающей среды (8 ч). Выбор места контроля загрязнения и поиск его источника с целью первичной оценки и отбора проб. Отбор проб объектов окружающей среды. Отбор проб воздуха. Выбор способа отбора проб. Отбор проб в жидкие среды. Отбор проб на твердые сорбенты. Криогенное концентрирование. Хемосорбция. Отбор проб в контейнеры. Концентрирование на фильтрах.

Отбор проб воды. Способы и условия пробоотбора в зависимости от особенностей водного объекта. Отбор проб почвы. Отбор проб донных отложений. Отбор проб животного и растительного происхождения.

Стабилизация, хранение и транспортировка проб для анализа. Подготовка проб к анализу в лаборатории. Концентрирование микропримесей: выпаривание, отгонка микрокомпонента, соосаждение, экстракция, сорбция, вымораживание, мембранные методы.

Извлечение, разделение и идентификация компонентов пробы. Способы извлечения химических веществ из отобранной пробы (экстракция, термодесорбция, способ равновесной паровой фазы). Способы разделения компонентов смеси. Способы идентификации.

Тема 3. Технические средства экоаналитического контроля (4 ч). Требования к результатам экоаналитических работ. Требования к средствам измерений. Требования к вспомогательному и испытательному оборудованию и методикам выполнения измерений. Классификация и основные характеристики экоаналитических средств. Средства контроля воздушных и других газообразных сред. Газоанализаторы вредных веществ в воздухе. Дозирующие устройства. Средства контроля вод и других жидких сред. Средства контроля почв.