Скачать 157.97 Kb.
|
Приложение 2 Программа дисциплиныПрактикум по аналитической химии объектов окружающей средыНовосибирск 2004 Программа дисциплины «Аналитическая химия объектов окружающей среды» составлена в соответствии с требованиями (федеральный компонент – ОПД.Ф.00) к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки дипломированного специалиста по специальности «Экология»» и бакалавра по направлению «Экология» по циклу «Общие профессиональные дисциплины» государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования второго поколения. Автор (составитель) Шуваева Ольга Васильевна, к.х.н., ст.преп., Новосибирский государственный университет Рецензенты: Смоляков Борис Сергеевич, к.х.н., доцент, Новосибирский государственный университет
Специальность – экология, Раздел стандарта – естественно-научные дисциплины Вузовская компонента.
Задачи курса – сформировать представление о методах характеризации химического состава природных объектов с позиции оценки экологической ситуации, дать практические навыки работы на современном оборудовании для анализа, обеспечить возможность применения полученных знаний для исследований в рамках реальной экологической проблемы.
По окончании изучения курса студент должен иметь представление о современном состоянии проблемы анализа объектов окружающей среды, знать особенности и возможности практического применения аналитических методов в экологических исследованиях, уметь провести анализ реальных объектов одним из изученных методов.
Итоговый контроль. Для контроля усвоения дисциплины учебным планом предусмотрен дифференцированный зачет в форме защиты курсовой работы. Текущий контроль. В течение семестра принимается коллоквиум для оценки усвоения теоретического материала, проводятся практические занятия по анализу реальных объектов, семинарские занятия по решению задач. 2. Содержание дисциплины. Основу курса составляют разделы инструментального анализа, применяемые в практике экологических исследований. В данном курсе акцент сделан на представление современных методов, отвечающих мировому уровню. Курс служит основой для формирования обоснованного подхода к методологии исследований и последующего его применения для решения экологических задач по изучению временной и пространственной динамики загрязнений от антропогенных источников различных типов.
II. Содержание курса
объектов окружающей среды
3. Тематический план курса ( распределение часов)
Тема 1. Химический состав ООС. Схема анализа природного объекта, ее этапы. Предварительное обследование. Пробоотбор. Пробоподготовка. Методика анализа. Результат анализа. Оценка качества согласно СанПиН, ГОСТ и др. стандартам и нормативам. Управляющее решение. Виды объектов анализа: природные воды, хоз.-питьевые воды, технологические растворы, биологические жидкости, сточные воды и др. Классификация вод по химическому составу и минерализации, по свойствам растворов и др. Основные параметры состава вод: рН, минерализация, сухой остаток, окисляемость, мутность, окислительно-восстановительный потенциал, макро- и микро- компоненты вод, общие показатели состава, растворенные органические и неорганические вещества, растворенные газы. Расчетные параметры, аналитически определяемые параметры. Нормируемые параметры. Основные равновесия в подсистемах водных растворов. Карбонатная подсистема (СО2, НСО3-, СО32-). Химический состав основных объектов окружающей среды (ООС). Вода. Почва. Воздух. Химико-экологические проблемы Западно-Сибирского региона. Пробоотбор образцов вод, почв, воздуха. Цели, задачи. Представительная проба. Разовая проба. Смешанная проба. Пробоподготовка. Методы определения макро- и микрокомпонентов вод и почв. Ионометрия и ионная хроматография в анализе ООС. Тема 2. Особенности и проблемы элементного анализа ООС. Общая характеристика элементного состава природных сред: вод различной природы ( природных, питьевых, сточных), донных осадков, почв, атмосферных аэрозолей. Уровни концентраций микро – и макроэлементов. Фазовая неоднородность. Изменяемость состава во времени (сорбция, загрязнение, биотрансформация). Многообразие химических форм элементов. Тема 3. Атомно-спектральные и масс-спектральные методыСхема аналитической процедуры. Характеристика современных инструментальных методов анализа. Активационный анализ. Нейтронно-активационный анализ. Сущность метода. Ядерные реакции. Основное уравнение. Особенности метода. Масс-спектрометрия. Принципиальная схема масс-спектрометра. Геометрия Маттауха-Герцога и Нира-Джонсона. Уравнение радиуса кривизны траектории. Возможности метода. Атомно-флуоресцентная спектрометрия. Сущность метода. Источники возбуждения. Зависимость интенсивности флуоресценции от концентрации. Cущность атомно-абсорбционного анализа. Основные узлы атомно-абсорбционного спектрофотометра и их назначение. Процессы, происходящие в пламенных атомизаторах, типы и механизмы матричных влияний. Выбор оптимальных условий анализа в электротермическом атомно-абсорбционном анализе. Cпособы устранения влияний. Факторы, влияющие на пределы обнаружения в пламенном и электротермическом атомно-абсорбционном анализе.Способы подавления и устранения влияний в атомно-абсорбционном анализе. Способы учета неселективного поглощения в ААС. Источники монохроматического излучения в ААС. Введение проб в газообразной форме в ААС-анализе. Атомные эмиссионные спектры. Потенциалы возбуждения и ионизации. Их связь с периодической системой элементов. Правило отбора. Резонансные линии, «последние» линии. Процессы излучения и поглощения в плазме. Контур спектральной линии. Типы уширений: естественное уширение, уширение за счет соударений, уширение Допплера. Смешанный контур спектральной линии. Интенсивность атомных и ионных линий спектра. Связь интенсивности спектральных линий элементов с их концентрацией. Формула Ломакина-Шайбе. Самопоглощение. Сплошной фон. Схема спектрального анализа. Источники возбуждения спектров в атомно-эмиссионном анализе. Типы и особенности газовых разрядов, применяемых в атомно-эмиссионном анализе в качестве источников возбуждения спектров. Пробоподготовка в атомно-эмиссионном спектральном анализе с дуговым возбуждением спектров: анализ твердых веществ и растворов. Тема 4. Электрохимические методы. Потенциометрические методы в анализе вод. Принцип метода. Определение pH. Кондуктометрические методы анализа. Принцип метода. Определение минерализации. Методика определения карбонатной щелочности. Принцип разделения смеси ионов на ионнообменной смоле.Функциональные группы катионообменных и анионообменных смол. Параметры, варьируемые при оптимизации процесса жидкостной ионной хроматографии. Блок-схема одноколоночного и двухколоночного ионного хроматографа. Форма пика в жидкостной ионной хроматографии . Идентификация и количественный анализ в жидкостной ионной хроматографии. Капиллярный электрофорез. Принцип метода. Электроосмотический поток и электрофоретическое перемещение в кварцевом капилляре. Способы детектирования. Концентрирование (стэкинг). Определение анионов и катионов в пробах воды. Тема 5. Пробоотбор. Пробоотбор образцов вод, почв, воздуха. Цели, задачи. Представительная проба. Разовая проба. Смешанная проба. Процедура пробоотбора. Консервация. Пробоподготовка. Систематический анализ воды. Правильность многокомпонентного анализа. Примеры анализа объектов. Природная вода. Тема 6. Образцы сравнения и приемы унификации процедуры анализа. Метрологические характеристики методов анализа. Нормальное распределение результатов. Погрешность анализа. Зависимость погрешности от концентрации. Случайная и систематическая погрешность. Образцы сравнения и стандартные образцы состава. Роль межлабораторного эксперимента в обеспечении качества химического анализа. Проедел обнаружения и минимальная определяемая концентрация. Тема 7. Обработка результатов измерений. Построение градуировочного графика. Оценка содержаний определяемого компонента. Статистическая обработка результатов анализа: оценка воспроизводимости, сходимости и правильности анализа. Применения метода последовательных разбавлений и метода добавок. Сопоставление с результатами независимых методов анализа. Тема 8. Интерпретация полученных данных. Критическое осмысление результатов анализа в свете поставленной задачи. Применение методов математического моделирования для описания пространственной и временной динамики распределения загрязняющих веществ в зоне действия антропогенных источников.
1.Анализ ионного состава атмосферных аэрозолей. 2. Определение ионного состава снежных выпадений в окрестностях Новосибирска 3. Качество вод Новосибирского водохранилища как области питания водозабора ННЦ 4. Закономерности распределения компонентного состава твердой и жидкой фаз снеготалых вод в зависимости от условий пробоподготовки. 5. Количественный анализ содержания макрокомпонентов в снежном покрове в зоне влияния г. Искитим 6. Изучение содержания ПАУ в снеге техногенно загрязненного района города Новосибирска 7. Перераспределение тяжелых металлов в системе «вода- донный осадок - растительность» по экспериментальным данным. 8. Изучение перераспределения металлов (Zn, Cd, Pb, Cu, Fe, As) в сульфидных отходах обогащения. 9. Содержание тяжелых металлов в различных компонентах биогеоценоза Колыванского озера. 10. Определение содержания тяжелых металлов в различных объектах биогеоценоза окружающей среды Пуровского района Ямало-Ненецкого автономного округа. 11. Оценка экологического состояния некоторых озер Алтайского края методом биогеохимической индикации. 12. Исследование фотохимической деградации пестицидных примесей методом газо-жидкостной хроматографии. 13. Определение фенолов в рамках импактного мониторинга водных объектов. 14. Изучение механизма вторичного химического загрязнения питьевых вод, пропущенных через индивидуальные бытовые фильтры. 15. Прямое определение цинка, кадмия, свинца и меди в цельной крови и сыворотке методом инверсионной вольтамперометрии с использованием модифицированных толстопленочных графитовых электродов.
Нормальное распределение результатов.Погрешность анализа. Образцы сравнения и стандартные образцы состава. Межлабораторный эксперимент. Его роль в обеспечении качества химического анализа . 4. Общая характеристика элементного состава природных сред. Кларки элементов. Способы выражения концентраций. 5. Макрокомпоненты поверхностных вод. Порядок определения в пробе. Классификация вод по макрокомпонентному составу и минерализации. 6. Потенциометрические методы в анализе вод. Принцип метода. Определение pH. Кондуктометрические методы анализа. Принцип метода. Определение минерализации.
IV. Форма итогового контроля Дифференцированный зачет V. Учебно-методическое обеспечение курса Список основной литературы 1. Никаноров А.М. Гидрохимия. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 352 с. Водохранилища и их воздействие на окружающую среду. М.: Наука, 1986 2. Экологическое нормирование и моделирование антропогенного воздействия на водные экосистемы. Сб. научн. трудов гидрохим. ин- та. г.Ростов -на-Дону. Вып.1. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 3. Куликов С.М. Приоритетные токсиканты в питьевой воде: стандарты на содержание, анализ, удаление. Сиб. хим. журнал.
4. Определение нормируемых компонентов в природных и сточных водах. П\ р М.М.Синявина, Б.Ф.Мясоедова. М. : Наука. 1987 5. Фомин Г.С., Ческис А.Б. Вода. Контроль химической, бактериологической и радиационной безопасности по международным стандартам. Справочник . П\р С.А.Подлепы, М.:“Геликон”. 1992 6. Вода питьевая. Методы анализа. Москва: Издательство стандартов. 1994 7. Охрана природы. Гидросфера. Москва : Издательство стандартов.1994 8 .Лонцих С.В., Петров Л.Л. Стандартные образцы состава природных сред. Новосибирск: Наука. Сиб. отд. 1988 9. Воздействие ТЭС на окружающую среду и способы снижения наносимого ущерба. Новосибирск. 1990. 184с. 10. Никифоров А.М. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. Л.: Гидрометеоиздат. 1991. 312с. 11. Василенко В.Н. Мониторинг загрязнения снежного покрова. Л.: Гидрометеоиздат. 1985. 181с. 12. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР, М.: Высшая школа, 1988. 328 С. 13. Материалы первой студенческой химико-экологической конференции НГУ. Новосибирск: НГУ. 1996. 14. Материалы II межвузовской экологической студенческой конференции . Региональные экологические проблемы. Новосибирск: НГУ. 1997. 15. Материалы III межрегиональной экологической студенческой конференции . Экология Сибири. Новосибирск: НГУ. 1998.
анализа вод различной природы. Аналитический обзор. Новосибирск, 1996. 48с. 17. Х.И.Зильберштейн. Спектральный анализ чистых веществ. Химия. Санкт-Петербург, 1994 18. Б.В.Львов. Атомно-абсорбционный анализ.М.Наука, 1966
Список дополнительной литературы 1. Смоляков Б.С., Немировский А.М., Павлюк Л.А. Химико- экологический мониторинг. 2. Сезонная и суточная динамика минерального состава вод Новосибирского водохранилища. Химия в интер. уст. развития. 1994. Вып.2. С.493-499
|
Рабочая программа дисциплины «химический анализ объектов окружающей среды» Целью освоения дисциплины является обучение студентов теоретическим и практическим основам выбора метода количественного анализа... | Рабочая программа дисциплины Целью освоения дисциплины «Управление качеством окружающей среды» является формирование у студентов навыков по оценке состояния природных... | ||
1. Введение 14 > Образовательные технологии 20 ... | Программа учебной дисциплины «Геохимия окружающей среды и ландшафтоведение» Целью дисциплины «Геохимия окружающей среды и ландшафтоведение» является формирование у студентов понимания целостности биосферы... | ||
Институт химии утверждаю «Аналитическая химия» и выполнения профессиональных задач по выбору конкретных методов и методик анализа реальных объектов окружающей... | Программа дисциплины ер. Р. 01 Химия окружающей среды цели и задачи... Курс «Химия окружающей среды» проводится после изучения систематических курсов общая и неорганическая химия, органическая химия,... | ||
И охраны окружающей среды администрации города ижевска доклад об экологической обстановке Администрация города/Структурные подразделения Администрации города Ижевска/Управление природных ресурсов и охраны окружающей среды... | Основы аналитической химии Основы аналитической химии. Часть Количественный анализ: учебно-метод пособие / Г. Н. Шрайбман, О. Н. Булгакова, Н. В. Иванова; гоу... | ||
Рабочая программа по дисциплине В. В. Биоиндикация Целью освоения дисциплины является исследование степени загрязненности окружающей среды на живые организмы знакомство с биотической... | Рабочая программа дисциплины «Нормативы по защите окружающей среды» Цель освоения дисциплины «Нормативы по защите окружающей среды» приобретение студентами знаний об основах экологического нормирования... | ||
Рабочая программа дисциплины «биоразнообразие и охрана окружающей среды» В связи с этим, наиболее актуальной задачей является задача экологического воспитания нового поколения, творчески применяющего экологические... | Лекция 1 Введение в аналитическую химию План Предмет и задачи аналитической... Рабочая программа составлена на основании фгос впо, в соответствии с целями (миссией) и задачами ооп впо и учебного плана направления... | ||
Государственный комитет по охране окружающей среды ханты-мансийского... Государственным Комитетом по охране окружающей среды Ханты-Мансийского автономного округа при участии территориальных специально... | Государственный комитет по охране окружающей среды ханты-мансийского... Государственным Комитетом по охране окружающей среды Ханты-Мансийского автономного округа (Хантымансийскгоскомэкологией) при участии... | ||
Учебно-методический комплекс дисциплины «Практический курс иностранного языка» «Химия», 020101. 65 (011033) «Отделение медицинской химии», 020101. 65 (011017) «Отделение биоорганической химии и биотехнологии»,... | Учебной дисциплины наименование дисциплины Охрана окружающей среды... Дисциплина "Охрана окружающей среды" обязательная дисциплина цикла оп, объединяющая тематику безопасного взаимодействия человека... |