МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФГБОУ ВПО «Саратовский государственный университет
имени Н.Г. Чернышевского»
Балашовский институт (филиал)
УТВЕРЖДАЮ:
Директор БИ СГУ
доцент А.В. Шатилова
_________________
« 12 » ноября 2014 г.
Рабочая программа дисциплины
Химия окружающей среды
Направление подготовки
050306 Экология и природопользование
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
Очно-заочная
Балашов 2014
СОДЕРЖАНИЕ
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................ 3
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ........................................................... 3
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В
ПРОЦЕССЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................... 3
ПЛАНИРУЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ......................... 4
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ И ДИСЦИПЛИНЫ..................... 4
4.1. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ ........................................................................... 4
4.2. СТРУКТУРА ДИСЦИПЛИНЫ .................................................................... 5
4.3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ................................................................. 5
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
ПРИ ОСВОЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................................. 7
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ПО ДИСЦИПЛИНЕ ................................................. 7
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ. ОЦЕНОЧНЫЕ
СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ.................................................................................................... 8
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ....................... 8
ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ И
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ................................................ 8
7. ДАННЫЕ ДЛЯ УЧЕТА УСПЕВАЕМОСТИ СТУДЕНТОВ В
БАРС ...................................................................................................................... 11
8. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ ................................................................. 11
ЛИТЕРАТУРА ПО КУРСУ .............................................................................. 11
Основная литература ......................................................................... 11
Дополнительная литература ............................................................. 11
ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ .................................................................................. 11
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ.................................................................................................. 12
2
1. Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины «Химия окружающей среды» являются:
формирование систематизированных знаний о химических процессах в
биосфере, способах определения уровня загрязнений.
2. Место дисциплины
в структуре образовательной программы
Дисциплина «Химия окружающей среды» относится к вариативной
части математического и естественнонаучного цикла (Б2.В1).
Для освоения дисциплины студенты используют знания, умения и
виды деятельности, сформированные в процессе изучения предметов
«Химия», «Физика», «Биология» на предыдущем уровне образования, а
также в ходе освоения студентами дисциплины «Химия». Дисциплина
«Химия окружающей среды» полезна при изучении таких областей знания
как экология, экологический мониторинг.
3. Компетенции обучающегося,
формируемые в процессе освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций:
а) общекультурных (ОК):
имеет базовые знания в области информатики и современных
геоинформационных технологий, владеет навыками использования
программных средств и работы в компьютерных сетях, умением создавать
базы данных и использовать ресурсы Интернета, владеет ГИС-технологиями;
умеет работать с информацией из различных источников для решения
профессиональных и социальных задач (ОК-6);
обладает базовыми знаниями основ педагогики и психологии,
позволяющими освоить методики преподавания и понять психологические
особенности межличностных взаимоотношений (ОК-7);
б) профессиональных (ПК):
обладает базовыми знаниями в области фундаментальных разделов
математики в объёме, необходимом для владения математическим аппаратом
3
экологических наук, для обработки информации и анализа данных по
экологии и природопользованию (ПК-1);
обладает базовыми знаниями в фундаментальных разделах физики,
химии и биологии в объёме, необходимом для освоения, физических,
химических и биологических основ в экологии и природопользовании;
владеет методами химического анализа, а также методами отбора и анализа
геологических и биологических проб; имеет навыки идентификации и
описания биологического разнообразия, его оценки современными методами
количественной обработки информации (ПК-2);
имеет профессионально профильные знания и практические навыки в
общей геологии, теоретической и практической географии, общего
почвоведения и обладает способностью их использовать в области экологии
и природопользования (ПК-3).
Планируемые результаты обучения по дисциплине
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
знать:
 важнейшие химические процессы, протекающие в биосфере;
 основные загрязняющие вещества
и закономерности их
распространения и накопления в окружающей среде;
 основные методы анализа объектов окружающей среды;
уметь:
 применять научные знания в области химии окружающей среды в
учебной и профессиональной деятельности;
 осуществлять поиск и анализ научной информации по актуальным
вопросам современного естествознания;
владеть:
 практическими навыками работы с лабораторным оборудованием и
химическими веществами для проведения экспериментальных
научно-исследовательских работ с объектами окружающей среды.
4. Структура и содержание и дисциплины
4.1. Объем дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 6 зачетных единиц, 216
часов, из них:
68 часов аудиторной работы (26 часов лекций и 42 часа практических
занятий), 112 часов самостоятельной работы, дисциплина изучается в 7 и 8
семестрах, освоение дисциплины заканчивается экзаменом.
4
4.2. Структура дисциплины
Виды учебной работы, включая
самостоятельную работу
студентов и трудоемкость (в
часах)
1 ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
БИОСФЕРЫ
2 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ В АТМОСФЕРЕ, ЛИТОСФЕРЕ,
ГИДРОСФЕРЕ
3 МИГРАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Итого
4 ДЕЙСТВИЕ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА
ОРГАНИЗМЫ
5 ЗАЩИТА БИОСФЕРЫ ОТ
ХИМИЧЕСКОГО
ЗАГРЯЗНЕНИЯ
6 АНАЛИЗ ОБЪЕКТОВ
ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Итого
3
4
7
1-4
5
20
6
7
2
6
12
Отчёты по ПЗ
7
5-11
26
6
6/2
12
Отчёты по ПЗ
7
12-17
26
2
6/4
14
Доклады,
презентации
7
8
1-6
72
36
10
6
18/6
4/2
38
24
Отчёты по ПЗ
8
7-12
38
6
2/4
26
Доклады,
презентации
8
13-17
34
4
4/2
24
Отчёты по ПЗ
108
16
10/8
74
180
26
28/14
112
8
Всего
9
Экзамен
в 8 семестре
Промежуточная аттестация
*
Самостоятельная
Работа
2
Неделя
семестра
Практические
Занятия, из них в
ИФ
1
Се
мес
тр
Лекции
Раздел дисциплины
Всего часов
№
п/п
Формы текущего
контроля
успеваемости (по
неделям
семестра)
Формы
промежуточной
аттестации (по
семестрам)
ИФ – занятия, проводимые в интерактивных формах
4.3. Содержание дисциплины
1. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ БИОСФЕРЫ
Предмет и задачи химии окружающей среды. Эколого-геохимические
методы изучения и оценки окружающей среды. Происхождение и эволюция
Земли. Образование земной коры и атмосферы. Химический состав
литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы.
5
2.ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ
В
АТМОСФЕРЕ,
ЛИТОСФЕРЕ, ГИДРОСФЕРЕ
Физико-химические
процессы
в
атмосфере.
Геохимические,
биологические и антропогенные источники микрокомпонентных примесей в
атмосфере. Смоги. Радиоактивное загрязнение биосферы. Озоновый
защитный слой. Механизмы разрушения озона. «Парниковый эффект».
Физико-химические процессы в литосфере. Процессы выветривания. Почвы.
Химический состав, свойства, загрязнение. Общие для большинства почв
реакции. Катионный обмен. Потенциальная кислотность почв. Щелочность
почв. Окислительно-восстановительные режимы. Гумификация. Химическое
загрязнение почв. Физико-химические процессы в гидросфере. Пресные воды
подземной гидросферы. Химия пресных поверхностных вод. Химия воды и
режимы выветривания. Растворенные твёрдые вещества пресных вод.
Биологические процессы. Питательные вещества и эвтрофикация. Кислотные
осадки. Процессы в дельтах и эстуариях. Океаны.
3. МИГРАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Физико-химическая, биогенная и техногенная миграция элементов.
Географический и биотический перенос. Биогеохимические циклы.
Особенности распространения, трансформации и накопления загрязняющих
веществ в окружающей среде. Изменения веществ во времени.
Пространственные изменения. Распространение в окружающей среде.
Перенос между различными средами. Перенос почва-воздух, вода-воздух,
почва-вода. поступление и накопление в живых организмах. Геохимические
барьеры. Круговороты макро- и микроэлементов.
4. ДЕЙСТВИЕ ХИМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМЫ
Хемомедиаторы и их классификация. Общие закономерности действия
поллютантов на живые организмы. Виды токсического действия
поллютантов. Токсичность загрязняющих веществ, основные критерии
оценки токсичности. Виды экологических нормативов. Классы опасности
химических веществ. Поллютанты в быту.
5. ЗАЩИТА БИОСФЕРЫ ОТ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Санитарно-защитные зоны. Методы очистки атмосферных выбросов.
Системы очистки сточных вод. Утилизация и складирование твёрдых
отходов. Методы вторичного использования отходов.
6. МЕТОДЫ АНАЛИЗА ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Правила отбора проб атмосферного воздуха. Правила отбора проб воды
из открытых водоёмов. Правила отбора проб почвы. Водная, солевая и
кислотная вытяжки из почвы. Правила подготовки растительных образцов к
анализу. Качественный анализ природных объектов. Химические методы
анализа объектов окружающей среды. Физико-химические методы анализа и
их использование для изучения объектов окружающей среды.
6
5. Образовательные технологии,
применяемые при освоении дисциплины
Специфика дисциплины и объем учебного материала предполагают как
традиционную лекционную форму изложения материала, так и
использование различных активных и интерактивных форм обучения.
Удельный вес занятий, проводимых с использованием интерактивных форм
обучения, составляет не менее 20% от аудиторных занятий.
Традиционные образовательные технологии:
– лекции;
– практические занятия с использованием натуральных объектов,
лабораторного оборудования.
Активные и интерактивные формы занятий:
– проблемная лекция;
– занятия в форме дискуссий;
– использование мультимедийного оборудования;
– работа в группах сменного состава на практических занятиях;
– использование технологии проектного обучения.
Организация учебного процесса для инвалидов и лиц с ОВЗ
проводится с использованием следующих адаптивных технологий:
– интернет-технологий и дистанционного обучения – для обучающихся
с нарушениями опорно-двигательного аппарата;
– разноуровневого и дифференцированного обучения – для
слабовидящих студентов;
– ИКТ-технологий с применением ассистивных устройств – для
слабослышащих студентов.
Можно также применять универсальные технологии тьюторского
сопровождения, определение образовательного маршрута, обособленный
контроль самостоятельной работы студентов, разработку и предоставление
учебных материалов в различных формах (визуальной, аудиальной).
Информационные технологии, используемые
при осуществлении образовательного процесса по дисциплине

Использование информационных ресурсов, доступных в
информационно-телекоммуникационной сети Интернет (см. перечень
ресурсов в п. 8 настоящей программы).

Использование Microsoft Office или Ореn Office для создания
комплексных электронных документов.
7
6. Учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы студентов.
Оценочные средства для текущего контроля успеваемости,
промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
Самостоятельная работа студентов по дисциплине
К самостоятельной работе студентов (СРС) относится: детальная
проработка лекций, рекомендованной учебной литературы, выполнение
домашних и индивидуальных расчётных заданий, подготовка к практическим
занятиям, зачётам и экзаменам, подготовка докладов и презентаций.
Преподаватель контролирует и оценивает выполнение домашних заданий,
качество докладов, иллюстративного материала, активность на практических
занятиях и лекционных занятиях проблемного характера. Все виды контроля
находят количественное отражение в итоговой оценке.
Система текущего контроля включает:

контроль общего посещения;

контроль активности студента на занятиях, включая активность при
опросах, проведении проблемных лекций и дискуссий;
В качестве итогового контроля освоения дисциплины (промежуточной
аттестации) запланирован экзамен (8 семестр).
Оценочные средства
для текущего контроля успеваемости
и промежуточной аттестации по дисциплине
Примерные темы докладов
1.
2.
3.
4.
5.
1.
2.
3.
4.
5.
Круговороты химических элементов, например:
Круговорот углерода.
Круговорот кислорода.
Круговорот азота.
Круговорот фосфора.
Круговорот железа.
Анализ конкретного объекта, например:
Анализ сточных вод
Анализ табачной продукции.
Анализ выхлопных газов.
Анализ лекарственных средств.
Анализ загрязнённости городов.
8
1.
2.
3.
4.
5.
Методы анализа различных загрязняющих веществ, например:
Электрохимические методы определения тяжёлых металлов.
Автоматизированные методы анализа объектов окружающей среды.
Сенсорные методы анализа объектов окружающей среды.
Методы определения следовых количеств веществ.
Методы идентификации ядов.
Вопросы к экзамену
1.
Предмет и задачи химии окружающей среды.
2.
Эколого-химические методы изучения и оценки окружающей среды.
3.
Образование земной коры и атмосферы.
4.
Химический состав литосферы.
5.
Химический состав гидросферы.
6.
Химический состав атмосферы.
7.
Химический состав биосферы.
8.
Геохимические,
биологические
и
антропогенные
источники
микрокомпонентных примесей в атмосфере.
9.
Смоги. Озоновый защитный слой. Механизмы разрушения озона.
«Парниковый эффект».
10. Радиоактивное загрязнение биосферы.
11. Почвы. Химический состав, свойства, загрязнение.
12. Общие для большинства почв реакции. Катионный обмен.
Потенциальная кислотность почв. Щелочность почв.
13. Окислительно-восстановительные режимы. Гумификация почв.
14. Пресные воды подземной гидросферы.
15. Химия пресных поверхностных вод.
16. Растворенные твёрдые вещества пресных вод.
17. Биологические процессы в гидросфере.
18. Питательные вещества и эвтрофикация водоёмов.
19. Физико-химическая, биогенная и техногенная миграция элементов.
20. Биогеохимические циклы.
21. Особенности распространения, трансформации и накопления
загрязняющих веществ в окружающей среде.
22. Перенос веществ природных и природно-антропогенных ландшафтов в
направлении «почва-воздух».
23. Перенос веществ природных и природно-антропогенных ландшафтов в
направлении «вода-воздух».
24. Перенос веществ природных и природно-антропогенных ландшафтов в
направлении «почва-вода».
25. Поступление и накопление различных веществ в живых организмах.
26. Географический перенос веществ природных и природноантропогенных ландшафтов
9
27. Биотический перенос веществ природных и природно-антропогенных
ландшафтов.
28. Геохимические барьеры.
29. Круговороты элементов в природных и природно-антропогенных
ландшафтов
30. Круговороты макроэлементов: углерода, азота, фосфора, серы.
31. Классификация и функции хемомедиаторов.
32. Виды воздействия поллютантов на живые организмы.
33. Критерии оценки токсичности веществ.
34. Классы опасности загрязняющих веществ.
35. Виды экологических нормативов.
36. Поллютанты в быту.
37. Санитарно-защитные зоны.
38. Химическое загрязнение и охрана почв.
39. Методы рекультивации почв.
40. Методы очистки атмосферных выбросов.
41. Системы очистки сточных вод.
42. Утилизация и складирование твёрдых отходов.
43. Методы вторичного использования отходов.
44. Правила отбора проб атмосферного воздуха.
45. Правила отбора проб воды из открытых водоёмов.
46. Правила отбора проб почвы. Водная, солевая и кислотная вытяжки из
почвы.
47. Правила подготовки растительных образцов к анализу.
48. Качественный анализ природных объектов..
49. Химические методы анализа и их использование в анализе объектов
окружающей среды.
50. Физико-химические методы анализа и их использование в анализе
объектов окружающей среды.
10
7. Данные для учета успеваемости студентов в БАРС
Не планируются в 2014-2015 учебном году.
8. Учебно-методическое и информационное
обеспечение дисциплины
Литература по курсу
Основная литература
1.
Химия окружающей среды [Электронный ресурс] / сост.: В. Н.
Решетникова, А. А. Овчаренко. - Балашов : [б. и.], 2014. - 19 с. – Режим
доступа: http://elibrary.sgu.ru/uch_lit/833.pdf.
2.
Валова (Копылова), В. Д. Физико-химические методы анализа [
Электронный ресурс]: Практикум/ В. Д. Валова (Копылова), Л. Т. Абесадзе. –
М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», 2010. – 224 с. – Режим
доступа: http://book.ru/view/900671/
3.
Хаханина, Т. И. Химия окружающей среды: учебное пособие для вузов/
Т. И. Хаханина. – М.: Юрайт, 2010. – 129 с.
Дополнительная литература
1.
Добровольский, В.В. Геохимическое землеведение [ Электронный
ресурс]: учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений/ В.В.
Добровольский– Электрон. дан. – М.: ВЛАДОС, 2008. – 208 с. – Режим
доступа: http://www.bibioclub.ru/book/58279/
2.
Методы приготовления специальных растворов и сред : учеб.-метод.
пособие для студентов биол. и экол. специальностей / авт.-сост. : В. Н.
Решетникова. -Балашов: Изд-во "Николаев", 2007. -48 с. o=Эл. опт. диск (CDROM).
Интернет-ресурсы
1.
eLIBRARY.RU [Электронный ресурс]: научная электронная
библиотека. – URL: http://www.elibrary.ru
2.
ibooks.ru [Электронный ресурс]: электронно-библиотечная система. –
URL: http://ibooks.ru
3.
Znanium.com [Электронный ресурс]: электронно-библиотечная
система. – URL: http://znanium.com
11
4.
Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов [Электронный
ресурс]. – URL: http://scool-collection.edu.ru
5.
Единое окно доступа к образовательным ресурсам
сайта
Министерства образования и науки РФ [Электронный ресурс]. – URL:
http://window.edu.ru
6.
Издательство
«Лань»
[Электронный
ресурс]:
электроннобиблиотечная система. – URL: http://e.lanbook.com/
7.
Издательство «Юрайт» [Электронный ресурс]: электроннобиблиотечная система. – URL: http://biblio-online.ru
8.
Издательство МЦНМО [Электронный ресурс]. – URL:
www.mccme.ru/free-books . Свободно распространяемые книги.
9.
Руконт
[Электронный
ресурс]:
межотраслевая
электронная
библиотека. – URL: http://rucont.ru
10.
Электронная библиотека БИ СГУ [Электронный ресурс]. – URL:
http://www.bfsgu.ru/elbibl
11.
Электронная библиотека СГУ [Электронный ресурс]. – URL:
http://library.sgu.ru/
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
 Библиотека с информационными ресурсами на бумажных и
электронных носителях.
 Стандартно оборудованная лекционная аудитория для проведения
интерактивных лекций: видеопроектор, компьютер, обычная доска.
 Кабинет химии с вытяжными шкафами, химической посудой и другим
лабораторным оборудованием, приборами, наборами реактивов.
 Иллюстративные и справочные материалы на бумажных и
электронных носителях.
Рабочая программа дисциплины «Химия окружающей среды»
разработана в 2011 году, одобрена на заседании кафедры биологии и
методики её преподавания в 2013 году (протокол № 1 от « 28 » августа 2013 года).
Программа актуализирована в 2014 году и одобрена на заседании кафедры
биологии и экологии (протокол № 4 от « 28 » октября 2014 года).
Автор:
к.х.н. доцент
Решетникова В. Н.
Зав.кафедрой биологии и экологии
к.б. н. доцент
Золотухин А. И.
Декан факультета естественно-научного
и педагогического образования, к.с-х.н. доцент
Занина М. А.
12