1
Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 020100.68 Химия, профиль подготовки «Химия окружающей среды, химическая экспертиза и экологическая безопасность», утвержденным Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации 20.05.2010, регистрационный № 547. Учебно-методический комплекс разработан Адамович Т. А. к. геогр. н., ст. преподавателем кафедры химии ВятГГУ Рецензент – Т. Я. Ашихмина, доктор технических наук, профессор кафедры химии химического факультета ВятГГУ.
Учебно-методический комплекс утвержден на заседании кафедры химии ВятГГУ ____ ______ 2013, протокол №___.
© Вятский государственный гуманитарный университет (ВятГГУ), 2013 © Адамович Т. А., 2013 2
Рабочая программа учебной дисциплины «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды» 1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 1.1. Цели и задачи освоения учебной дисциплины «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды» Цель учебной дисциплины «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды» - дать студентам представление о методологии контроля химического загрязнения, методах и средствах получения информации о контролируемых объектах. Задачи учебной дисциплины: - сформировать умение пользоваться современными физическими, химическими и биологическими методами анализа; - способствовать формированию навыков использования принципов действия приборов, используемых для эколого-аналитического контроля; - сформировать умение пользоваться литературой (ГОСТы, СНиПы); - способствовать формированию у студентов правил проведения эколого-аналитического контроля загрязнения природных сред и объектов; - способствовать формированию у студентов самостоятельности при изучении учебной дисциплины. 1.2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО Учебная дисциплина «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды» относится к вариативной части (дисциплины установленные вузом) профессионального цикла М.2.2. «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды» – дисциплина прикладного характера, позволяющая студентам освоить приёмы и методы контроля загрязнения объектов окружающей среды. В рамках дисциплины магистрантам даются знания, направленные на практическое освоение основных методов контроля загрязнения объектов окружающей среды. Для освоения курса магистранты должны обладать базовыми знаниями, полученными на предшествующих этапах обучения (высшее профессиональное образование с квалификацией специалист либо бакалавр). Для достижения правильности полученной информации необходимо познакомить магистров с современными физическими, химическими и биологическими методами анализа, принципом действия, устройством и работой основных приборов ЭАК и привить им навыки применения их при решении конкретных практических задач. Учебная дисциплина «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды» связана с другими учебными дисциплинами, такими как 3
«Химия окружающей среды», «»Экологический мониторинг», «Аналитическая химия», «Агрохимия». Требования к знаниям, умениям, навыкам студента, необходимым для изучения дисциплины «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды» Знать: - особенности измерения параметров природных и антропогенных объектов; - способы определения загрязняющих веществ в воздухе, воде, почве, растительных образцах; - пробоотборные устройства; - аналитические приборы; - средства метрологического обеспечения измерений; - методы обработки результатов измерений и формы их представления; Уметь: - организовать и проводить измерения; - отобрать пробы и готовить их к анализу; - включать в работу и калибровать аналитический прибор; - выполнять анализ отобранных проб; - обрабатывать полученные результаты; - делать выводы и дать рекомендации для принятия технических и управленческих решений. Владеть: - методами расчета рассеивания выбросов загрязняющих веществ; - приемами отбора проб и их подготовки к анализу. 1.3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины В результате освоения дисциплины обучающийся должен демонстрировать следующие результаты образования: Компетенции: 1. ОК-5: владеет современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований 1) знать: современные компьютерные программы, применяемые при обработке результатов научных экспериментов; 2) уметь: применять современные компьютерные технологии при обработке результатов научных экспериментов; 3) владеть: современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований. 4
2. ОК-6: понимает принципы работы и умеет работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований 1) знать: основные принципы работы на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований; 2) уметь: работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований; 3) владеть: основными принципами работы на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований. 3. ОК-11: стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства 1) знать: о путях саморазвития в профессии; 2) уметь: применять полученные знания; 3) владеть: новейшим понятийным аппаратом химика. 4. ОК-12: владеет культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения 1) знать: способы обобщения, анализа информации; 2) уметь: правильно ставить цели и выбирать пути ее достижения; 3) владеть: культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации. 5. ОК-16: имеет представления о взаимоотношениях и взаимосвязи живых организмов и окружающей среды 1) знать: о взаимоотношениях и взаимосвязи живых организмов и окружающей среды 6. ПК-1: имеет представления о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие) 1) знать: наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии; 2) уметь: ориентироваться в наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии; 3) владеть: представлением о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие). 7. ПК-13: знает основы природопользования, экономики природопользования, устойчивого развития, оценки воздействия на окружающую среду, правовых основ природопользования и охраны окружающей среды; способен понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области экологии и природопользования 5
1) знать: основы природопользования, экономики природопользования, устойчивого развития, оценки воздействия на окружающую среду, правовые основы природопользования и охраны окружающей среды; 2) уметь: понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области экологии и природопользования; 3) владеть: основами природопользования, экономики природопользования, устойчивого развития, оценки воздействия на окружающую среду, правовые основы природопользования и охраны окружающей среды. 8. ПК-14: знает теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; обладает способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности 1) знать: теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; 2) владеть: способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности. 9. ПК-15: владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; владеет методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации и использует теоретические знания на практике 1) знать: методы экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования, обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации; 2) уметь: использовать теоретические знания на практике; 3) владеть: методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации. 10. ПК-22: знает принципы, закономерности, области применения современных химических, физико-химических и физических методов анализа различных объектов 1) знать: принципы, закономерности, области применения современных химических, физико-химических и физических методов анализа различных объектов. 11. ПК-32: знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки, умеет выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки анализируемых образцов в соответствии с поставленной задачей и применять выбранные методы и методики на практике 1) знать: современные методы пробоотбора и пробоподготовки; 6
2) уметь: выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки в связи с поставленной задачей; 3) владеть: выбранными методами и методиками на практике. 12. ПК-33: владеет дистанционными методами изучения окружающей среды 1) знать: дистанционными методами изучения окружающей среды; 2) уметь: применять дистанционные методы для изучения окружающей среды; 3) владеть: дистанционными методами изучения окружающей среды. КРАТКИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ Преподавание курса «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды» необходимо производить с ориентацией студентов на практическую деятельность. В ходе лекционных занятий освещаются ключевые моменты курса, содержащие общие понятия и определения дисциплины. На занятиях применяется общий системный подход к экологоаналитическому контролю (ЭАК), заключающийся в использовании единых методов анализа и средств их метрологического обеспечения, единых методов обработки результатов измерений и единого алгоритма контроля. Его основные операции: представительный пробоотбор (сбор представительной первичной информации); достоверный анализ отобранных проб (собранной информации); метрологическое обеспечение систем и средств измерений; обработка полученных результатов (информации). Содержание учебной дисциплины «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды» тесно связано с дисциплинами «Физикохимические методы анализа», «Аналитическая химия», «Экологическая химия», поэтому рекомендуется изучение дисциплины проводить с привлечением большей доли самостоятельности. Особое внимание следует обратить на раздел «Нормирование качества окружающей среды», изучение которого должно проходить с привлечением нормативных документов (СНиПы, ГОСТы). При изучении данной дисциплины необходимо проведение экскурсий в лаборатории природоохранных центров, санитарно-эпидемиологических служб для ознакомления с современным оборудованием, методами и приемами проведения ЭАК. Методы контроля загрязнения окружающей среды постоянно совершенствуются, поэтому рекомендуется при подготовке к лабораторным занятиям, зачетам, семинарам использовать современную литературу, например журнал «Заводская лаборатория», материалы конференций по соответствующей тематике.
7
Лабораторные занятия посвящены практическому освоению методик контроля загрязнения объектов окружающей среды и решению практических задач, выработке навыки интерпретации, обобщения и статистической обработки данных эксперимента. Для осуществления текущего контроля рекомендуется использование тестов, которые могут быть составлены как по одной теме, так и по нескольким темам дисциплины. Контроль теоретически сложных вопросов следует производить в форме опроса, чтобы вычленить аспекты, не усвоенные студентами. Активизировать самостоятельную работу студентов следует, предлагая подборку учебников и научной литературы для подготовки к семинарам и творческим заданиям. Одним из направлений практической деятельности студентов является, в частности, пополнение базы учебных пособий: изготовление схем, таблиц, каталога электронных сайтов и т.д. Творческие задания, выполняемые студентами, должны быть нацелены на обогащение знаний, пополнение их новейшими научными данными. В ходе выполнения творческих заданий студенты должны обучаться поиску необходимой информации, ранжированию её по значимости, тезисному оформлению полученных знаний. Такие задания могут стать основой выполнения курсовых и выпускных квалификационных работ. Сведения о рекомендуемых к использованию преподавателем образовательных технологий и материально-техническом обеспечении учебной дисциплины «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды»: № п/п 1 2 3 4 5
Образовательная технология, рекомендуемая к использованию в преподавании учебной дисциплины Лекция-беседа Проблемная лекция Информационная лекция Лабораторная работа Анализ проблемных ситуаций
Рекомендуемые средства обучения Учебная доска, мульмедиа-проектор Учебная доска, мульмедиа-проектор Учебная доска, мульмедиа-проектор Раздаточный материал Учебная доска, раздаточный материал
Сведения о занятиях проводимых в интерактивных формах № п/п
Показатель
Общий объем (по РУП) в часах/ в процентах очная
1
Занятия, проводимые в интерактивных формах
8/20%
заочная -
8
СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ» 3.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа. № п/п 1 2 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 3 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 4
Виды учебной работы* Трудоемкость (по ФГОС ВПО) Аудиторные занятия, всего в том числе: Лекции Лабораторные работы Практические занятия Семинарские занятия Коллоквиумы Прочие виды аудиторных занятий Самостоятельная работа студентов всего в том числе: Контрольная работа Курсовая работа Научно- исследовательская работа Практика Прочие виды самостоятельной работы Вид(ы) промежуточного аттестации
Общий объем (по РУП) в часах очная 144 40 8 32 104 экзамен
заочная -
9
3.2. Матрица соотнесения разделов / тем учебной дисциплины и формируемых в них профессиональных и общекультурных компетенций Разделы / темы учебной дисциплины
Компетенции Кол-во часов
ОК-5
ОК-6
ОК11
ОК-12
ОК-16
ПК-1
ПК-13
ПК-14
ПК-15
ПК-22
ПК-32
ПК-33
Σ общее количество компетенций
Раздел 1. Теоретические основы гидрохимии Тема 1.1. Введение в методы контроля загрязнения объектов окружающей среды Тема 1.2. Методология экологических исследований Раздел 2. Экоаналитический контроль загрязнения окружающей среды Тема 2.1. Процедуры и операции экоаналитического контроля загрязнения окружающей среды Тема 2.2. Требования к методам и средствам экоаналитического контроля Раздел 3. Пробоотбор. Методы анализа проб Тема 3.1. Методы и средства пробоотбора Тема 3.2. Методы анализа отобранных проб в экоаналитическом контроле Раздел 4. Дистанционные методы изучения окружающей среды Тема 4.1. История использования данных аэрокосмического мониторинга
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+ +
+
+
+
4
+
3
+
4
+
3
+ +
+
4
+
3
+
2
10
Тема 4.2. Дистанционное зондирование Земли в системе оценки качества окружающей среды Раздел 5. Методы контроля атмосферного воздуха Тема 5.1. Газовый состав атмосферного воздуха. Отбор проб воздуха Тема 5.2. Анализ газов Раздел 6. Методы контроля почв Тема 6.1.Специфика почв как объекта контроля Тема 6.2. Классификация методов анализа почв Раздел 7. Методы контроля поверхностных вод Тема 7.1. Система контроля загрязнения поверхностных вод Тема 7.2. Показатели качества поверхностных вод Раздел 8. Биоиндикационные методы исследования природных сред Тема 8.1. Понятие биоиндикации Тема 8.2. Контроль в биоиндикации Раздел 10. Биосенсорные системы в оценке загрязнения природной среды Тема 10.1. Понятие биосенсоров Раздел 11. Нормирование загрязнения окружающей среды Тема 11.1. ПДК вредных веществ в атмосфере
+
+
+
+
+ +
2
+ +
2
+ +
3 +
4
11
Тема 11.2. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосфере
ИТОГО:
5
4
2
4
1
2
1
2
2
3
6
2
12
3.3. Содержание разделов / тем учебной дисциплины «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды» Раздел 1. Предмет и задачи курса. Объекты экологических исследований. Тема 1.1. Введение в методы контроля загрязнения объектов окружающей среды Основные понятия курса «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды». Тема 1.2. Методология экологических исследований. Стадии процесса исследования. Принцип анализа. Метод анализа. Способ анализа. Методика анализа. Раздел 2. Экоаналитический контроль загрязнения окружающей среды Тема 2.1. Процедуры и операции экоаналитического контроля загрязнения окружающей среды Основные операции экоаналитического контроля загрязнения окружающей среды. Тема 2.2. Требования к методам и средствам экоаналитического контроля Требования к результатам экоаналитических работ. Требования к средствам измерений. Требования к вспомогательному и испытательному оборудованию. Требования к средствам метрологического обеспечения. Требования к методикам выполнения измерений. Требования к средствам пробоотбора. Требования к технической компетентности экоаналитических лабораторий. Раздел 3. Пробоотбор. Методы анализа проб Тема 3.1. Методы и средства пробоотбора Классификация способов пробоотбора. Разовый мгновенный и разовый сорбционный способы отбора проб. Непрерывный и непрерывный сорбционный пробоотбор. Выбор режимов пробоотбора. Критерии пробоотбора. Тема 3.2. Методы анализа отобранных проб в экоаналитическом контроле Методы анализа проб: химические, физико-химические, и биологические. Спектрометрические методы анализа и приборы. Фотоколориметры, ИКспектрометры, УФ-спектрометры, пламеннофотометрические спектрометры, масс спектрометры, флюоресцентные анализаторы, рентгено-радиометрические анализаторы. Хроматографические методы анализа и приборы: газовые хроматографы, ионные хроматографы, жидкостные хроматографы, устройства для тонкослойной хроматографии. Электрохимические методы анализа и приборы. Вольтамперометрические, кулометрические, электролитические, потенциометрические приборы. Гравиметрические методы анализа и приборы. Типы аналитических весов. 13
Раздел 4. Дистанционные методы изучения окружающей среды Тема 4.1. История использования данных аэрокосмического мониторинга Классификация космических снимков. Тема 4.2. Дистанционное зондирование Земли в системе оценки качества окружающей среды Использование данных дистанционного зондирования Земли в управлении качеством окружающей среды. Раздел 5. Методы контроля атмосферного воздуха Тема 5.1. Газовый состав атмосферного воздуха. Отбор проб воздуха Выбор места контроля. Посты наблюдений. Программы и сроки наблюдений на стационарных постах. Маршрутные и подфакельные наблюдения. Отбор проб воздуха. Поглотительные устройства (жидкостные поглотительные приборы, сорбционные трубки, фильтры). Расходометры. Побудители расхода. Тема 5.2. Анализ газов Механические газоанализаторы: объемно-манометрические, тепловые, магнитные, электрические. Оптические газоанализаторы: интерферометрические, инфракрасные, ультрафиолетовые. Фотоколориметрические газоанализаторы. Хроматографические газоанализаторы. Перечень загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест, подлежащих контролю, методы анализа. Раздел 6. Методы контроля почв Тема 6.1.Специфика почв как объекта контроля Критерии выбора контрольных участков. Комплексная система показателей контроля состояния почв. Показатели ранней, кратко- и долгострочной диагностики изменений свойств почв. Показатели мониторинга химического состава почв (обязательная и дополнительная программы). Показатели контроля почв, загрязненных кислотными осадками, тяжелыми металлами. Отбор почвенных проб. Типы проб. Правила отбора проб. Транспортировка проб. Тема 6.2. Классификация методов анализа почв Нормирование загрязняющих веществ в почвах. Особенности контроля почв, загрязненных пестицидами. Оценка степени опасности загрязнения почв химическими веществами. Раздел 7. Методы контроля поверхностных вод Тема 7.1. Система контроля загрязнения поверхностных вод Категории пунктов наблюдения. Расположение створов наблюдения. Количество горизонтов и вертикалей в створе. Программы наблюдений за качеством поверхностных вод (обязательная и дополнительная). Отбор проб воды. Тема 7.2. Показатели качества поверхностных вод Органолептические показатели качества воды (запах, цветность, окраска, прозрачность, взвешенные вещества). Химические показатели и методики их определения (рН, БПК5, ХПК, содержание тяжелых металлов, 14
анионов и катионов). Биологические показатели качества воды. Индекс загрязнения воды. Раздел 8. Биоиндикационные методы исследования природных сред Тема 8.1. Понятие биоиндикации Формы биоиндикации (специфическая и неспецифическая; прямая и косвенная). Типы биоиндикаторов (чувствительный, аккумулятивный). Тесторганизмы. Тема 8.2. Контроль в биоиндикации Биоиндикация на клеточном и субклеточном уровнях. Биоиндикация на организменном уровне. Примеры биоиндикации на популяционно-видовом уровне. Биоиндикация на биоценотическом и экосистемном уровнях. Биоиндикация в наземно-воздушной среде с помощью растений. Раздел 9. Методы анализа растений Тема 9.1. Методы оценки физиологического состояния растений Изучение роста и накопления биомассы. Спектрофотометрический метод определения пигментов. Методы определения интенсивности фотосинтеза и дыхания. Определение скорости теплопродукции, транспирации. Радиоизотопный метод. Хемосистематика. Раздел 10. Биосенсорные системы в оценке загрязнения природной среды Тема 10.1. Понятие биосенсоров Функциональные элементы биосенкоров. Биосенсоры на основе ферментов, тканей, микроорганизмов, насекомых. Применение биосенсоров для оценки степени химического загрязнения. Раздел 11. Нормирование загрязнения окружающей среды Тема 11.1. ПДК вредных веществ в атмосфере ПДК р.з., ПДК м.р., ПДК с.с., ПДВ. ПДК вредных веществ в водной среде. Коли-индекс, коли-титр. ПДК загрязняющих веществ в почве. Ориентировочно допустимые количества (ОДК). Показатели вредности: транслокационный, миграционный водный, миграционный воздушный, общесанитарный. Тема 11.2. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосфере Расчет разбавления сточных вод.
15
3.4. Тематический план учебной дисциплины а) аудиторные занятия: Разделы / темы учебной дисциплины
Часов Вид учебной работы
очная
Тема 1.1. Введение в методы контроля загрязнения объектов окружающей среды
Лекция
2
-
Тема 1.2. Методология экологических исследований
Лекция
2
-
Лабораторное занятие
2
-
Лабораторное занятие
2
-
1) Лекция 2) Рубежный контроль
2
-
Лабораторное занятие
2
-
Лекция
2
-
Лабораторное занятие
2
-
заочная
Технология обучения
Форма текущего контроля
Раздел 1. Предмет и задачи курса. Объекты экологических исследований
Раздел 2. Экоаналитический контроль загрязнения окружающей среды Тема 2.1. Процедуры и операции экоаналитического контроля загрязнения окружающей среды Тема 2.2. Требования к методам и средствам экоаналитического контроля Раздел 3. Пробоотбор. Методы анализа проб Тема 3.1. Методы и средства пробоотбора
Тема 3.2. Методы анализа отобранных проб в экоаналитическом контроле Раздел 4. Дистанционные методы изучения окружающей среды Тема 4.1. История использования данных аэрокосмического мониторинга Тема 4.2. Дистанционное зондирование Земли в системе оценки качества окружающей среды
Информацион посещение ная лекция занятия, опрос (входной контроль) Лекция беседа посещение занятия, опрос (входной контроль)
Выполнение задания по лабораторном у практикуму Выполнение задания по лабораторном у практикуму
отчет по лабораторно й работе
1)выполнение задания по лабораторном у практикуму 2)письменная контрольная работа выполнение задания по лабораторном у практикуму
ответы на вопросы контрольной работы
отчет по лабораторно й работе
защита лабораторног о практикума
Информацион посещение ная лекция занятия, опрос (входной контроль) выполнение защита задания по лабораторног лабораторном о практикума у практикуму
16
Раздел 5. Методы контроля атмосферного воздуха Тема 5.1. Газовый состав атмосферного воздуха. Отбор проб воздуха
Лабораторное занятие
4
-
Лабораторное занятие
2
-
Раздел 6. Методы контроля почв Тема 6.1.Специфика почв как объекта контроля
Лабораторное занятие
2
-
Тема 6.2. Классификация методов анализа почв
Лабораторное занятие
2
-
Лабораторное занятие
2
-
выполнение защита задания по лабораторног лабораторном о практикума у практикуму
Тема 7.2. Показатели качества поверхностных вод
Лабораторное занятие
2
-
выполнение защита задания по лабораторног лабораторном о практикума у практикуму
Раздел 8. Биоиндикационные методы исследования природных сред Тема 8.1. Понятие биоиндикации
Лабораторное занятие
2
-
Тема 8.2. Контроль биоиндикации
Лабораторное занятие
2
-
выполнение задания по лабораторном у практикуму выполнение задания по лабораторном у практикуму
Лабораторное занятие
2
-
выполнение защита задания по лабораторног лабораторном о практикума у практикуму
Лабораторное занятие
2
-
выполнение защита задания по лабораторног лабораторном о практикума
Тема 5.2. Анализ газов
Раздел 7. Методы контроля поверхностных вод Тема 7.1. Система контроля загрязнения поверхностных вод
в
Раздел 9. Методы анализа растений Тема 9.1. Методы оценки физиологического состояния растений Раздел 10. Биосенсорные системы в оценке загрязнения природной среды Тема 10.1. Понятие биосенсоров
выполнение задания по лабораторном у практикуму выполнение задания по лабораторном у практикуму
защита лабораторног о практикума
выполнение задания по лабораторном у практикуму выполнение задания по лабораторном у практикуму
Отчет, защита лабораторног о практикума Отчет, защита лабораторног о практикума
защита лабораторног о практикума
защита лабораторног о практикума защита лабораторног о практикума
17
у практикуму Раздел 11. Нормирование загрязнения окружающей среды Тема 11.1. ПДК вредных веществ в атмосфере Тема 11.2. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосфере
Лабораторное занятие
2
-
Лабораторное занятие
2
-
выполнение задания по лабораторном у практикуму выполнение задания по лабораторном у практикуму
Итого
защита лабораторног о практикума защита лабораторног о практикума
40
, б) самостоятельная аудиторная работа Разделы / темы учебной дисциплины
Вид учебной работы (форма самостоятельной работы)
Результат
Раздел 1. Предмет и задачи курса. Объекты экологических исследований Тема 1.1. Введение в методы контроля 1) Ответ загрязнения объектов окружающей поставленные среды вопросы;
на 1) владеет современными
компьютерными технологиями, при 2) Формулирование применяемыми результатов выводов по итогам обработке научных экспериментов и лекции сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований (ОК-5); 2) стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-11); 3) имеет представления о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие) (ПК-1); 4) знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки, умеет выбирать наиболее
18
эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки анализируемых образцов в соответствии с поставленной задачей и применять выбранные методы и методики на практике (ПК-32). Тема 1.2. Методология экологических 1) Ответ на 1) понимает принципы исследований работы и умеет работать на поставленные современной научной вопросы; 2) Формулирование аппаратуре при проведении выводов по итогам научных исследований (ОК6); лекции 2) владеет культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК12); 3) знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки, умеет выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки анализируемых образцов в соответствии с поставленной задачей и применять выбранные методы и методики на практике (ПК-32). Раздел 2. Экоаналитический контроль загрязнения окружающей среды Тема 2.1. Процедуры и операции 1)Лабораторная 1) понимает принципы экоаналитического контроля работа; работы и умеет работать на загрязнения окружающей среды современной научной 2)Защита аппаратуре при проведении лабораторного научных исследований (ОКпрактикума. 6); 2) стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-11); 3) владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; владеет методами обработки, анализа и синтеза полевой и
19
Тема 2.2. Требования к методам и 1)Лабораторная средствам экоаналитического работа; контроля 2)Защита
лабораторного практикума.
лабораторной экологической информации и использует теоретические знания на практике (ПК-15); 4) знает принципы, закономерности, области применения современных химических, физикохимических и физических методов анализа различных объектов (ПК-22). 1) владеет современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований (ОК-5);
2) имеет представления о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие) (ПК1); 3) знает основы природопользования, экономики природопользования, устойчивого развития, оценки воздействия на окружающую среду, правовых основ природопользования и охраны окружающей среды; способен понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области экологии и природопользования (ПК-
20
13). Раздел 3. Пробоотбор. Методы анализа проб Тема 3.1. Методы и средства 1) Ответ пробоотбора поставленные
на 1)
понимает принципы работы и умеет работать на современной научной вопросы; 2) Формулирование аппаратуре при проведении выводов по итогам научных исследований (ОК6); лекции 2) владеет культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК12); 3) знает теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; обладает способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности (ПК-14); 4) знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки, умеет выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки анализируемых образцов в соответствии с поставленной задачей и применять выбранные методы и методики на практике (ПК-32). Тема 3.2. Методы анализа 1)Лабораторная 1) владеет современными отобранных проб в экоаналитическом работа; компьютерными контроле технологиями, 2)Защита применяемыми при лабораторного обработке результатов практикума. научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований (ОК-5); 2) владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита,
21
экологического картографирования; владеет методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации и использует теоретические знания на практике (ПК-15); 3) знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки, умеет выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки анализируемых образцов в соответствии с поставленной задачей и применять выбранные методы и методики на практике (ПК-32). Раздел 4. Дистанционные методы изучения окружающей среды Тема 4.1. История использования 1) Ответ данных аэрокосмического поставленные мониторинга вопросы;
на 1) владеет современными
компьютерными технологиями, при 2) Формулирование применяемыми обработке результатов выводов по итогам научных экспериментов и лекции сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований (ОК-5); 2) владеет дистанционными методами изучения окружающей среды (ПК-33). Тема 4.2. Дистанционное 1) лабораторная 1) владеет современными зондирование Земли в системе оценки работа; компьютерными качества окружающей среды 2)защита технологиями, лабораторного применяемыми при практикума. обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований (ОК-5); 2) владеет дистанционными методами изучения окружающей среды (ПК-33). Раздел 5. Методы контроля атмосферного воздуха Тема 5.1. Газовый состав 1) лабораторная 1) владеет культурой атмосферного воздуха. Отбор проб работа; мышления, способностью к воздуха 2)защита обобщению, анализу,
22
лабораторного практикума.
Тема 5.2. Анализ газов
восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК12); 2) знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки, умеет выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки анализируемых образцов в соответствии с поставленной задачей и применять выбранные методы и методики на практике (ПК-32). 1) лабораторная 1) владеет культурой работа; мышления, способностью к 2)защита обобщению, анализу, лабораторного восприятию информации, практикума. постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК12); 2) знает теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; обладает способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности (ПК-14); 3) знает принципы, закономерности, области применения современных химических, физикохимических и физических методов анализа различных объектов (ПК-22).
Раздел 6. Методы контроля почв Тема 6.1.Специфика почв как 1) лабораторная объекта контроля работа; 2)защита лабораторного практикума.
1) понимает принципы работы и умеет работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований (ОК6); 2) имеет представления о взаимоотношениях и взаимосвязи живых организмов и окружающей среды (ОК-16); 3) знает принципы, закономерности, области
23
применения современных химических, физикохимических и физических методов анализа различных объектов (ПК-22); 4) знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки, умеет выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки анализируемых образцов в соответствии с поставленной задачей и применять выбранные методы и методики на практике (ПК-32). Тема 6.2. Классификация методов 1) лабораторная 1) понимает принципы анализа почв работа; работы и умеет работать на 2)защита современной научной лабораторного аппаратуре при проведении практикума. научных исследований (ОК6); 2) имеет представления о взаимоотношениях и взаимосвязи живых организмов и окружающей среды (ОК-16); 3) знает принципы, закономерности, области применения современных химических, физикохимических и физических методов анализа различных объектов (ПК-22); 4) знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки, умеет выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки анализируемых образцов в соответствии с поставленной задачей и применять выбранные методы и методики на практике (ПК-32). Раздел 7. Методы контроля поверхностных вод Тема 7.1. Система контроля 1) лабораторная 1) понимает принципы загрязнения поверхностных вод работа; работы и умеет работать на 2)защита современной научной лабораторного аппаратуре при проведении практикума. научных исследований (ОК6);
24
2) знает теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; обладает способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности (ПК-14); 3) владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; владеет методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации и использует теоретические знания на практике (ПК-15). Тема 7.2. Показатели качества 1) лабораторная 1) стремится к поверхностных вод работа; саморазвитию, повышению 2)защита своей квалификации и лабораторного мастерства (ОК-11); практикума. 2) владеет культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК12); 3) имеет представления о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие) (ПК-1). Раздел 8. Биоиндикационные методы исследования природных сред Тема 8.1. Понятие биоиндикации 1) лабораторная 1) владеет культурой работа; мышления, способностью к 2)защита обобщению, анализу, лабораторного восприятию информации, практикума. постановке цели и выбору
25
Тема 8.2. Контроль в биоиндикации
путей ее достижения (ОК12); 2) имеет представления о взаимоотношениях и взаимосвязи живых организмов и окружающей среды (ОК-16). 1) лабораторная 1) владеет культурой работа; мышления, способностью к 2)защита обобщению, анализу, лабораторного восприятию информации, практикума. постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК12); 2) имеет представления о взаимоотношениях и взаимосвязи живых организмов и окружающей среды (ОК-16).
Раздел 9. Методы анализа растений Тема 9.1. Методы оценки 1) лабораторная физиологического состояния работа; растений 2)защита лабораторного практикума.
Раздел 10. Биосенсорные системы в оценке загрязнения природной среды Тема 10.1. Понятие биосенсоров 1) лабораторная работа; 2)защита лабораторного практикума.
1) имеет представления о взаимоотношениях и взаимосвязи живых организмов и окружающей среды (ОК-16); 2) владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; владеет методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации и использует теоретические знания на практике (ПК-15).
1) имеет представления о взаимоотношениях и взаимосвязи живых организмов и окружающей среды (ОК-16); 2) владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; владеет методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации
26
и использует теоретические знания на практике (ПК-15). Раздел 11. Нормирование загрязнения окружающей среды Тема 11.1. ПДК вредных веществ в 1) лабораторная атмосфере работа; 2)защита лабораторного практикума.
Тема 11.2. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосфере
1) знает основы природопользования, экономики природопользования, устойчивого развития, оценки воздействия на окружающую среду, правовых основ природопользования и охраны окружающей среды; способен понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области экологии и природопользования (ПК13); 2) знает теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; обладает способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности (ПК-14); 3) владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; владеет методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации и использует теоретические знания на практике (ПК-15). 1) лабораторная 1) владеет культурой работа; мышления, способностью к 2)защита обобщению, анализу, лабораторного восприятию информации, практикума. постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК12); 2) владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического
27
менеджмента и аудита, экологического картографирования; владеет методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации и использует теоретические знания на практике (ПК-15).
в) занятия в интерактивных формах № п/п 1. 2. 3. 4.
Общий объем (по РУП) в часах ОФО
РАЗДЕЛЫ / ТЕМЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Тема 2.1. Процедуры и операции экоаналитического контроля загрязнения окружающей среды
2
Анализ проблемных ситуаций Тема 2.2. Требования к методам и средствам экоаналитического контроля Тема 4.1. История использования данных аэрокосмического мониторинга Тема 4.2. Дистанционное зондирование Земли в системе оценки качества окружающей среды
2 2 2
Итого:
8 часов (4 занятия)
г) самостоятельная внеаудиторная работа Разделы / темы учебной дисциплины
Вид учебной работы (форма самостоятельной работы)
Часов ОФО
Результат
Раздел 1. Предмет и задачи курса. Объекты экологических исследований Тема 1.1. Введение в методы Повторение основных контроля загрязнения объектов понятий окружающей среды
6
1) знает современные компьютерные программы, применяемые при обработке результатов научных экспериментов; умеет применять современные компьютерные технологии при обработке результатов научных экспериментов; владеет современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов
28
Тема 1.2. Методология Повторение экологических исследований экологии
основ
Раздел 2. Экоаналитический контроль загрязнения окружающей среды Тема 2.1. Процедуры и операции 1) Повторение материала экоаналитического контроля лекции (подготовка к загрязнения окружающей среды опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы Тема 2.2. Требования к методам и Повторение пройденного средствам экоаналитического материала контроля
4
4
6
научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований. знает основные принципы работы на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований; умеет работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований; владеет основными принципами работы на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований.
Знает
принципы, закономерности, области применения современных химических, физикохимических и физических методов анализа различных объектов. Знает наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии; умеет ориентироваться в наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии; владеет представлением о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и
29
применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие). Раздел 3. Пробоотбор. Методы анализа проб Тема 3.1. Методы пробоотбора
и
средства 1)Повторение пройденного материала (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
6
Тема 3.2. Методы анализа Повторение пройденного отобранных проб в экоаналитическом материала контроле
6
Раздел 4. Дистанционные методы изучения окружающей среды Тема 4.1. История использования 1)Повторение данных аэрокосмического пройденного материала мониторинга (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
Тема 4.2. Дистанционное 1)Повторение зондирование Земли в системе пройденного материала оценки качества окружающей среды (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки; умеет выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки в связи с поставленной задачей; владеет выбранными методами и методиками на практике. знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки; умеет выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки в связи с поставленной задачей; владеет выбранными методами и методиками на практике.
6
Знает дистанционными методами изучения окружающей среды; умеет применять дистанционные методы для изучения окружающей среды; владеет дистанционными методами изучения окружающей среды.
6
Знает дистанционными методами изучения окружающей среды; умеет применять дистанционные методы для изучения окружающей среды; владеет дистанционными методами изучения окружающей среды.
Раздел 5. Методы контроля атмосферного воздуха
30
Тема 5.1. Газовый состав 1)Повторение атмосферного воздуха. Отбор проб пройденного материала воздуха (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
4
Знает способы обобщения, анализа информации; умеет правильно ставить цели и выбирать пути ее достижения; владеет культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации.
Тема 5.2. Анализ газов
4
Знает способы обобщения, анализа информации; знает принципы, закономерности, области применения современных химических, физикохимических и физических методов анализа различных объектов; умеет правильно ставить цели и выбирать пути ее достижения; владеет культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации.
1)Повторение пройденного материала (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
Раздел 6. Методы контроля почв Тема 6.1.Специфика почв как 1)Повторение объекта контроля пройденного материала (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы Тема 6.2. Классификация методов 1)Повторение анализа почв пройденного материала (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы Раздел 7. Методы контроля поверхностных вод Тема 7.1. Система контроля 1)Повторение загрязнения поверхностных вод пройденного материала (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
4
6
6
Знает принципы, закономерности, области применения современных химических, физикохимических и физических методов анализа различных объектов; знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки; умеет выбирать наиболее эффективные методы
31
Тема 7.2. Показатели поверхностных вод
качества 1)Повторение пройденного материала (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
Раздел 8. Биоиндикационные методы исследования природных сред Тема 8.1. Понятие биоиндикации 1)Повторение пройденного материала (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
Тема 8.2. Контроль в биоиндикации 1)Повторение пройденного материала (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
6
пробоотбора и пробоподготовки в связи с поставленной задачей; владеет выбранными методами и методиками на практике. Знает принципы, закономерности, области применения современных химических, физикохимических и физических методов анализа различных объектов; знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки; умеет выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки в связи с поставленной задачей; владеет выбранными методами и методиками на практике.
6
знает способы обобщения, анализа информации; умеет правильно ставить цели и выбирать пути ее достижения; владеет культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации. знает о взаимоотношениях и взаимосвязи живых организмов и окружающей среды.
6
знает способы обобщения, анализа информации; умеет правильно ставить цели и выбирать пути ее достижения; владеет культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации. знает о взаимоотношениях и взаимосвязи живых организмов и
32
окружающей среды. Раздел 9. Методы анализа растений Тема 9.1. Методы оценки 1)Повторение физиологического состояния пройденного материала растений (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
Раздел 10. Биосенсорные системы в оценке загрязнения природной среды Тема 10.1. Понятие биосенсоров 1)Повторение пройденного материала (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
4
Знает методы экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования, обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации; умеет использовать теоретические знания на практике; владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации.
4
Знает методы экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования, обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации; умеет использовать теоретические знания на практике; владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита,
33
экологического картографирования; методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации. Раздел 11. Нормирование загрязнения окружающей среды Тема 11.1. ПДК вредных веществ в 1)Повторение атмосфере пройденного материала (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
Тема 11.2. Расчет выбросов 1)Повторение загрязняющих веществ в атмосфере пройденного материала (подготовка к опросу); 2)изучение рекомендуемой литературы
4
6
Знает методы экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования, обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации; умеет использовать теоретические знания на практике; владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации. Знает методы экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования, обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации; умеет использовать теоретические знания на практике; владеет методами экологического проектирования и
34
экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации.
Итого:
104
4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ Раздел 1. Предмет и задачи курса. Объекты экологических исследований. Тема 1.1. Введение в методы контроля загрязнения объектов окружающей среды Лекция 1. «Введение в методы контроля загрязнения объектов окружающей среды». План лекции: 1. Цель, задачи, основные понятия контроля загрязнения объектов окружающей среды. 2. Предмет и объект курса. 3. Теоретические основы методов контроля загрязнения объектов окружающей среды. 4. Взаимосвязь курса с другими науками. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Какова связь дисциплины с другими разделами химии? 2. Перечислить основные термины экоаналитического контроля и мониторинга. Литература: 1.1, 1.2, 2.1. Тема 1.2. Методология экологических исследований. Лекция №2. «Методология экологических исследований». План лекции: 1. Стадии процесса исследования. 2. Принцип анализа. 3. Метод анализа. 4. Способ анализа. 5. Методика анализа. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Что называется методом экологического исследования? 2. Чем отличается научный эксперимент от наблюдения? Литература: 1.1, 1.2, 2.1. Самостоятельная аудиторная работа по разделу 1 № Вид самостоятельной работы Форма Форма отчётности п/п самостоятельной работы 35
Работа на лекции: Конспект лекции работа с текстом Контрольные лекции, вопросы по конспектирование изученной теме 2 Групповая Работа в малых Групповое решение группах по проблемы решению проблемы 3 Индивидуальная Разбор конкретных Письменный ситуаций анализ ситуации Групповая самостоятельная работа по темам 1.1, 1.2 проводится в интерактивной форме на лекции. Студенты обсуждают и решают проблемные ситуации, которые преподаватель ставит на лекции. 1
Общая (единое задание для каждого студента группы)
Самостоятельная внеаудиторная работа по разделу 1 № Вид Форма Срок сдачи Форма самостоятельной п/ работы самостоятельной отчётности п работы 1 Общая (единое Работа с текстом, Через неделю Конспект задание для каждого конспектирование после лекции лекции студента группы) 2 Групповая Творческое К следующей Конспект применение лабораторной лекции усвоенных знаний работе 3 Индивидуальная Изучение К следующей Конспект материала, лабораторной лекции подготовка к работе практическому занятию Формы текущего контроля по разделу 1: проверка конспекта лекции, контрольные вопросы по изученной теме, анализ ситуации. Раздел 2. Экоаналитический контроль загрязнения окружающей среды Тема 2.1. Процедуры и операции экоаналитического контроля загрязнения окружающей среды Лабораторная работа №1. Процедуры и операции экоаналитического контроля загрязнения окружающей среды План лабораторного занятия: 1. Основные операции экоаналитического контроля загрязнения окружающей среды. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Назовите основные процедуры экоаналитического контроля загрязнения окружающей среды. 2. Перечислите операции экоаналитического контроля загрязнения окружающей среды. 36
Литература: 1.1, 1.2, 2.4. Тема 2.2. Требования к методам и средствам экоаналитического контроля. Лабораторная работа №2. Методы и средства экоаналитического контроля План лабораторного занятия: 1. Требования к результатам экоаналитических работ. 2. Требования к средствам измерений. 3. Требования к вспомогательному и испытательному оборудованию. 4. Требования к средствам метрологического обеспечения. Требования к методикам выполнения измерений. Требования к средствам пробоотбора. 5. Требования к технической компетентности экоаналитических лабораторий. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Перечислите основные требования к результатам экоаналитических работ. 2. Перечислите основные требования к средствам измерений. 3. Перечислите основные требования к вспомогательному и испытательному оборудованию. 4. Перечислите основные требования к средствам метрологического обеспечения и методикам выполнения измерений. 5. Перечислите основные требования к средствам метрологического обеспечения. 6. Перечислите основные требования к технической компетентности экоаналитических лабораторий. Литература: 2.1, 1.1. Самостоятельная аудиторная работа по разделу 2 № Вид самостоятельной работы Форма Форма отчётности п/п самостоятельной работы 1 Общая (единое задание для Работа на лекции: Контрольные каждого студента группы) работа с текстом вопросы по лекции, изученной теме конспектирование Отчет по лабораторному практикуму 2 Групповая Работа в малых Групповое решение группах по проблемы решению проблемы 3 Индивидуальная Разбор конкретных Письменный ситуаций анализ ситуации Отчет по лабораторному практикуму 37
Групповая самостоятельная работа по темам 2.1, 2.2 проводится в форме лабораторного практикума. Студенты обсуждают и решают проблемные ситуации, которые преподаватель ставит занятии. Самостоятельная внеаудиторная работа по разделу 2 № Вид Форма Срок сдачи Форма самостоятельной п/ работы самостоятельной отчётности п работы 1 Общая (единое Работа с текстом, Через неделю Отчет по задание для каждого конспектирование после лекции лабораторной студента группы) работе 2
Групповая
Творческое К следующей Отчет по применение лабораторной лабораторной усвоенных знаний работе работе
Изучение К следующей Отчет по материала, лабораторной лабораторной подготовка к работе работе практическому занятию Формы текущего контроля по разделу 2: проверка отчета по лабораторной работе, контрольные вопросы по изученной теме, анализ ситуации. 3
Индивидуальная
Раздел 3. Пробоотбор. Методы анализа проб Тема 3.1. Методы и средства пробоотбора Лекция № 3. Методы и средства пробоотбора План лекции: 1. Классификация способов пробоотбора. Разовый мгновенный и разовый сорбционный способы отбора проб. Непрерывный и непрерывный сорбционный пробоотбор. Выбор режимов пробоотбора. 2. Критерии пробоотбора. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Дайте классификацию способов пробоотбора. 2. Перечислите требования к режиму пробоотбора. Литература: 1.2, 2.2, 2.3. Тема 3.2. Методы анализа отобранных проб в экоаналитическом контроле. Лабораторная работа № 3. Анализ проб в экоаналитическом контроле. План лабораторного занятия: 1. Методы анализа проб: химические, физико-химические, и биологические. 2. Спектрометрические методы анализа и приборы. 3. Хроматографические методы анализа и приборы. 38
4. Электрохимические методы анализа и приборы. 5. Вольтамперометрические, кулометрические, электролитические, потенциометрические приборы. Гравиметрические методы анализа и приборы. Типы аналитических весов. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Назовите приборы хроматографических, электрохимических, спектрометрических методов анализа. 2. Дайте определение понятия гравиметрия. 3. Расскажите о правилах взвешивания на аналитических весах. Литература: 2.1, 2.2. Самостоятельная аудиторная работа по разделу 3 № п/п
Вид самостоятельной работы
1
Общая (единое задание для каждого студента группы)
2
Групповая
3
Индивидуальная
Форма самостоятельной работы Работа на лабораторных занятиях: работа по методическим рекомендациям, участие в дискуссии, решении проблем Работа в малых группах по решению проблем, проведение исследовательского эксперимента Решение задач, работа со справочной литературой, отработка экспериментальных умений и навыков, самоконтроль
Форма отчётности Опрос
Групповое решение проблем, сверка полученных результатов
Решение задач. Отчёт по лабораторной работе. Защита творческих работ
1. Групповая самостоятельная работа по теме 3.1 проводится в интерактивной форме на лекции. Группа разбивается на 3 минигрупппы. Каждая группа получает карточки с описанием методов анализа и вопросами, и затем в течение 20 минут работают группами. Затем каждая группа представляет свои ответы на вопросы (другие группы тоже могут задавать вопросы, отвечать на вопросы отвечающих). В конце занятия подводится итог в форме совместного обсуждения. 2. Групповая самостоятельная работа по данной теме 3.2 проводится в интерактивной форме на практическом занятии. Формы текущего контроля по разделу 3: самоконтроль, участие в коллоквиуме, отчёт по лабораторной работе.
39
Раздел 4. Дистанционные методы изучения окружающей среды Тема 4.1. История использования данных аэрокосмического мониторинга Лекция №4. История использования данных дистанционного зондирования Земли План лекции: 1. Классификация космических снимков. 2. Характеристика снимков Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Дайте определение космического снимка 2. Назовите основные характеристики космических снимков 3. Назовите основные исторические этапы развития данных аэрокосмического мониторинга 4. Дайте определение понятия «Аэрокосмический мониторинг». Литература: 2.1, 2.2. Тема 4.2. Дистанционное зондирование Земли в системе оценки качества окружающей среды Лабораторная работа № 4. Методы дистанционного зондирования в экологических исследованиях. План лабораторного занятия: 1. Экологическое картографирование. 2. Применение данных дистанционного зондирования Земли в оценке состояния окружающей среды. 3. Использование данных дистанционного зондирования Земли в управлении качеством окружающей среды. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Назовите сферы применения данных ДЗЗ в экологических исследованиях. 2. Что такое экологическое картографирование? Литература: 2.1, 2.2. Самостоятельная аудиторная работа по разделу 4 № п/п
Вид самостоятельной работы
1
Общая (единое задание для каждого студента группы)
2
Групповая
3
Индивидуальная
Форма самостоятельной работы Работа на лабораторных занятиях: работа по методическим рекомендациям, участие в дискуссии, решении проблем Работа в малых группах по решению проблем, проведение исследовательского эксперимента Решение задач, работа
Форма отчётности Опрос
Групповое решение проблем, сверка полученных результатов
Решение задач. 40
со справочной литературой, отработка экспериментальных умений и навыков, самоконтроль
Отчёт по лабораторной работе. Защита творческих работ
1. Групповая самостоятельная работа по теме 4.1 проводится в интерактивной форме на лабораторном занятии. Группа разбивается на 3 минигрупппы. Каждая группа получает карточки с описанием методов анализа и вопросами, и затем в течение 20 минут работают группами. Затем каждая группа представляет свои ответы на вопросы (другие группы тоже могут задавать вопросы, отвечать на вопросы отвечающих). В конце занятия подводится итог в форме совместного обсуждения. 2. Групповая самостоятельная работа по данной теме 4.2 проводится в интерактивной форме на практическом занятии. Задание для докладчика: подготовить краткий доклад по теме реферата (3-5 минут), разработать электронную презентацию, быть готовым к вопросам. Задание для слушателей: в группе (2 человека) анализировать проблемные ситуации, звучащие в докладе, конспектировать основные тезисы доклада. Формы текущего контроля по разделу 4: самоконтроль, участие в коллоквиуме, отчёт по лабораторной работе, защита творческих работ, защита рефератов. Примерная тематика рефератов: 1. Использование геоинформационных технологий при создании подсистемы мониторинга водохозяйственных систем и сооружений. 2. Геоинформационное обеспечение принятия управленческих решений (на примере ПГУ). 3. Применение интегральных показателей для оценки влияния антропогенных факторов на территорию. 4. Специализированные учебные ГИС. 5. Применение математико-картографического моделирования при решении гидрологических задач 6. Геоинформационное моделирование процессов осушки крупных водохранилищ 7. Оценка эколого-экономического ущерба окружающей природной среде при авариях на нефтепроводах 8. Применение статистических методов в пространственных исследованиях. Примерная тематика контрольных работ: 1. Сферы применения геоинформационных технологий. 2. Способы экологического картографирования. 41
Раздел 5. Методы контроля атмосферного воздуха Тема 5.1. Газовый состав атмосферного воздуха. Отбор проб воздуха Лабораторная работа №5. Газовый состав атмосферного воздуха. Отбор проб воздуха План лабораторного занятия: 1. Выбор места контроля. Посты наблюдений. Программы и сроки наблюдений на стационарных постах. Маршрутные и подфакельные наблюдения. 2. Отбор проб воздуха. Поглотительные устройства (жидкостные поглотительные приборы, сорбционные трубки, фильтры). Расходометры. Побудители расхода. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Назовите устройства, предназначенные для отбора проб воздуха. 2. Дайте их краткую характеристику. Литература: 1.2, 2.1, 2.5, 2.7, 2.8. Тема 5.2. Анализ газов Лабораторная работа №6. Типы газоанализаторов. Анализ газов План лабораторного занятия: 1. Механические газоанализаторы: объемно-манометрические, тепловые, магнитные, электрические. 2. Оптические газоанализаторы: интерферометрические, инфракрасные, ультрафиолетовые. Фотоколориметрические газоанализаторы. 3. Хроматографические газоанализаторы. 4. Перечень загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест, подлежащих контролю, методы анализа. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Приведите примеры механических газоанализаторов. 2. Приведите примеры оптических газоанализаторов. 3. Приведите примеры хроматографических газоанализаторов. Литература: 1.2, 2.1, 2.5, 2.7, 2.8. Самостоятельная аудиторная работа по разделу 5 № п/п
Вид самостоятельной работы
1
Общая (единое задание для каждого студента группы)
2
Групповая
Форма Форма отчётности самостоятельной работы Работа на Опрос лабораторных занятиях: работа по методическим рекомендациям, участие в дискуссии, решении проблем Групповое решение Работа в малых проблем, сверка группах по решению полученных
42
3
Индивидуальная
проблем, проведение исследовательского эксперимента Решение задач, работа со справочной литературой, отработка экспериментальных умений и навыков, самоконтроль
результатов
Решение задач. Отчёт по лабораторной работе.
1. Групповая самостоятельная работа по теме 5.1 проводится в интерактивной форме лабораторном занятии. Группа разбивается на 4 группы. Каждая группа получает карточки с описанием методов анализа и вопросами, и затем в течение 10 минут работают группами. Затем каждая группа представляет свои ответы на вопросы. В конце занятия подводится итог в форме совместного обсуждения. 2. Групповая самостоятельная работа по данной теме 5.2 проводится в интерактивной форме на практическом занятии. Формы текущего контроля по разделу 5: самоконтроль, участие в коллоквиуме, отчёт по лабораторной работе. Раздел 6. Методы контроля почв Тема 6.1. Специфика почв как объекта контроля Лабораторная работа №7. Почва как объект контроля План лабораторного занятия: 1. Критерии выбора контрольных участков. 2. Комплексная система показателей контроля состояния почв. Показатели ранней, кратко- и долгострочной диагностики изменений свойств почв. 3. Показатели мониторинга химического состава почв (обязательная и дополнительная программы). Показатели контроля почв, загрязненных кислотными осадками, тяжелыми металлами. 4. Отбор почвенных проб. Типы проб. Правила отбора проб. Транспортировка проб. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. По каким критериям производится выбор ключевых участков? 2. Назовите показатели контроля почв. Литература: 1.2, 2.9. Тема 6.2. Классификация методов анализа почв Лабораторная работа №8. Методы анализа почв План лабораторного занятия: 1. Нормирование загрязняющих веществ в почвах. 2. Особенности контроля почв, загрязненных пестицидами. 3. Оценка степени опасности загрязнения почв химическими веществами. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 43
1. Назовите особенности контроля почв, загрязненных пестицидами. 2. По каким критериям производится оценка степени опасности загрязнения почв химическими веществами. Литература: 1.2, 2.9. Самостоятельная аудиторная работа по разделу 6 № п/п
Вид самостоятельной работы
1
Общая (единое задание для каждого студента группы)
2
Групповая
3
Индивидуальная
Форма самостоятельной работы Работа на лабораторных занятиях: работа по методическим рекомендациям, участие в дискуссии, решении проблем Работа в малых группах по решению проблем, проведение исследовательского эксперимента Решение задач, работа со справочной литературой, отработка экспериментальных умений и навыков, самоконтроль
Форма отчётности Опрос
Групповое решение проблем, сверка полученных результатов
Решение задач. Отчёт по лабораторной работе.
1. Групповая самостоятельная работа по теме 6.1 проводится в интерактивной форме лабораторном занятии. Группа разбивается на 4 группы. Каждая группа получает карточки с описанием методов анализа и вопросами, и затем в течение 10 минут работают группами. Затем каждая группа представляет свои ответы на вопросы. В конце занятия подводится итог в форме совместного обсуждения. 2. Групповая самостоятельная работа по данной теме 6.2 проводится в интерактивной форме на практическом занятии. Формы текущего контроля по разделу 6: самоконтроль, участие в коллоквиуме, отчёт по лабораторной работе. Раздел 7. Методы контроля поверхностных вод Тема 7.1. Система контроля загрязнения поверхностных вод Лабораторная работа №9. Контроль загрязнения поверхностных вод План лабораторного занятия: 1. Категории пунктов наблюдения. Расположение створов наблюдения. Количество горизонтов и вертикалей в створе. 2. Программы наблюдений за качеством поверхностных вод (обязательная и дополнительная). Отбор проб воды. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 44
1. Перечислите критерии выбора пунктов наблюдения за состоянием водных объектов. Литература: 2.1, 2.2. Тема 7.2. Показатели качества поверхностных вод Лабораторная работа № 10. Анализ качества поверхностных вод План лабораторного занятия: 1. Органолептические показатели качества воды (запах, цветность, окраска, прозрачность, взвешенные вещества). 2. Химические показатели и методики их определения (рН, БПК5, ХПК, содержание тяжелых металлов, анионов и катионов). 3. Биологические показатели качества воды. Индекс загрязнения воды. Литература: 2.1, 2.2. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Назовите органолептические показатели качества воды, дайте их характеристику. 2. Какие химические показатели качества поверхностных вод вы можете назвать? Литература: 2.1, 2.2. Самостоятельная аудиторная работа по разделу 7 № п/п
Вид самостоятельной работы
1
Общая (единое задание для каждого студента группы)
2
Групповая
3
Индивидуальная
Форма самостоятельной работы Работа на лабораторных занятиях: работа по методическим рекомендациям, участие в дискуссии, решении проблем Работа в малых группах по решению проблем, проведение исследовательского эксперимента Решение задач, работа со справочной литературой, отработка экспериментальных умений и навыков, самоконтроль
Форма отчётности Опрос
Групповое решение проблем, сверка полученных результатов
Решение задач. Отчёт по лабораторной работе.
1. Групповая самостоятельная работа по теме 7.1 проводится в интерактивной форме лабораторном занятии. Группа разбивается на 4 группы. Каждая группа получает карточки с описанием методов анализа и вопросами, и затем в течение 10 минут работают группами. Затем каждая группа представляет свои ответы на вопросы. В конце занятия подводится итог в форме совместного обсуждения. 45
2. Групповая самостоятельная работа по данной теме 7.2 проводится в интерактивной форме на практическом занятии. Формы текущего контроля по разделу 7: самоконтроль, участие в коллоквиуме, отчёт по лабораторной работе. Раздел 8. Биоиндикационные методы исследования природных сред Тема 8.1. Понятие биоиндикации Лабораторная работа № 11. Основные понятия биоиндикации План лабораторного занятия: 1. Формы биоиндикации (специфическая и неспецифическая; прямая и косвенная). 2. Типы биоиндикаторов (чувствительный, аккумулятивный). Тесторганизмы. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Приведите примеры форм биоиндикации? 2. Что такое биоиндикация? Литература: 2.1, 2.2. Тема 8.2. Контроль в биоиндикации Лабораторная работа № 12. Применение биоиндикации на различных уровнях. План лабораторного занятия: 1. Биоиндикация на клеточном и субклеточном уровнях. 2. Биоиндикация на организменном уровне. 3. Примеры биоиндикации на популяционно-видовом уровне. 4. Биоиндикация на биоценотическом и экосистемном уровнях. 5. Биоиндикация в наземно-воздушной среде с помощью растений. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Приведите примеры биоиндикации на различных уровнях. Литература: 1.3, 1.4, 2.4. Самостоятельная аудиторная работа по разделу 8 № п/п
Вид самостоятельной работы
1
Общая (единое задание для каждого студента группы)
2
Групповая
3
Индивидуальная
Форма самостоятельной работы Работа на лабораторных занятиях: работа по методическим рекомендациям, участие в дискуссии, решении проблем Работа в малых группах по решению проблем, проведение исследовательского эксперимента Решение задач, работа
Форма отчётности Опрос
Групповое решение проблем, сверка полученных результатов
Решение задач. 46
со справочной литературой, отработка экспериментальных умений и навыков, самоконтроль
Отчёт по лабораторной работе.
1. Групповая самостоятельная работа по теме 8.1 проводится в интерактивной форме лабораторном занятии. Группа разбивается на 4 группы. Каждая группа получает карточки с описанием методов анализа и вопросами, и затем в течение 10 минут работают группами. Затем каждая группа представляет свои ответы на вопросы. В конце занятия подводится итог в форме совместного обсуждения. 2. Групповая самостоятельная работа по данной теме 8.2 проводится в интерактивной форме на практическом занятии. Формы текущего контроля по разделу 8: самоконтроль, участие в коллоквиуме, отчёт по лабораторной работе. Раздел 9. Методы анализа растений Тема 9.1. Методы оценки физиологического состояния растений Лабораторная работа № 13. Оценка физиологического состояния растений. План лабораторного занятия: 1. Изучение роста и накопления биомассы. 2. Спектрофотометрический метод определения пигментов. Методы определения интенсивности фотосинтеза и дыхания. 3. Определение скорости теплопродукции, транспирации. 4. Радиоизотопный метод. Хемосистематика. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Охарактеризуйте методы определения интенсивности фотосинтеза и дыхания. 2. Охарактеризуйте методику определения скорости теплопродукции, транспирации. Литература: 1.1. Самостоятельная аудиторная работа по разделу 9 № п/п
Вид самостоятельной работы
1
Общая (единое задание для каждого студента группы)
2
Групповая
Форма Форма отчётности самостоятельной работы Работа на Опрос лабораторных занятиях: работа по методическим рекомендациям, участие в дискуссии, решении проблем Групповое решение Работа в малых проблем, сверка группах по решению 47
3
Индивидуальная
проблем, проведение исследовательского эксперимента Решение задач, работа со справочной литературой, отработка экспериментальных умений и навыков, самоконтроль
полученных результатов
Решение задач. Отчёт по лабораторной работе.
1. Групповая самостоятельная работа по теме 9.1 проводится в интерактивной форме лабораторном занятии. Группа разбивается на 4 группы. Каждая группа получает карточки с описанием методов анализа и вопросами, и затем в течение 10 минут работают группами. Затем каждая группа представляет свои ответы на вопросы. В конце занятия подводится итог в форме совместного обсуждения. 2. Групповая самостоятельная работа по данной теме 9.2 проводится в интерактивной форме на практическом занятии. Формы текущего контроля по разделу 9: самоконтроль, участие в коллоквиуме, отчёт по лабораторной работе. Раздел 10. Биосенсорные системы в оценке загрязнения природной среды Тема 10.1. Понятие биосенсоров Лабораторная работа № 14. Понятие биосенсоров План лабораторного занятия: 1. Функциональные элементы биосенсоров. Биосенсоры на основе ферментов, тканей, микроорганизмов, насекомых. 2. Применение биосенсоров для оценки степени химического загрязнения. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Что такое биосенсор? 2. Назовите области применения биосенсоров для оценки степени химического загрязнения. 3. Литература: 1.1, 1.3, 1.4. Самостоятельная аудиторная работа по разделу 10 № п/п
Вид самостоятельной работы
1
Общая (единое задание для каждого студента группы)
2
Групповая
Форма Форма отчётности самостоятельной работы Работа на Опрос лабораторных занятиях: работа по методическим рекомендациям, участие в дискуссии, решении проблем Групповое решение Работа в малых 48
3
Индивидуальная
группах по решению проблем, проведение исследовательского эксперимента Решение задач, работа со справочной литературой, отработка экспериментальных умений и навыков, самоконтроль
проблем, сверка полученных результатов
Решение задач. Отчёт по лабораторной работе.
1. Групповая самостоятельная работа по теме 10.1 проводится в интерактивной форме лабораторном занятии. Группа разбивается на 4 группы. Каждая группа получает карточки с описанием методов анализа и вопросами, и затем в течение 10 минут работают группами. Затем каждая группа представляет свои ответы на вопросы. В конце занятия подводится итог в форме совместного обсуждения. 2. Групповая самостоятельная работа по данной теме 10.2 проводится в интерактивной форме на практическом занятии. Формы текущего контроля по разделу 10: самоконтроль, участие в коллоквиуме, отчёт по лабораторной работе. Раздел 11. Нормирование загрязнения окружающей среды Тема 11.1. ПДК вредных веществ в атмосфере Лабораторнаяработа № 15. Определение ПДК вредных веществ в различных средах. План лабораторного занятия: 1. ПДК р.з., ПДК м.р., ПДК с.с., ПДВ. ПДК вредных веществ в водной среде. Коли-индекс, коли-титр. 2. ПДК загрязняющих веществ в почве. Ориентировочно допустимые количества (ОДК). 3. Показатели вредности: транслокационный, миграционный водный, миграционный воздушный, общесанитарный. Задание по аудиторной самостоятельной работе: 1. Перечислите виды ПДК. 2. Чем отличается почва по своим характеристикам от остальных сред? Назовите показатели вредности. Дайте их характеристику. Литература: 1.2, 2.1. Тема 11.2. Расчет выбросов загрязняющих веществ в компонентах окружающей среды План лабораторного занятия: 1. Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосфере. 2. Расчет разбавления сточных вод. Литература: 1.2, 2.1. Самостоятельная аудиторная работа по разделу 11 49
№ п/п
Вид самостоятельной работы
1
Общая (единое задание для каждого студента группы)
2
Групповая
3
Индивидуальная
Форма самостоятельной работы Работа на лабораторных занятиях: работа по методическим рекомендациям, участие в дискуссии, решении проблем Работа в малых группах по решению проблем, проведение исследовательского эксперимента Решение задач, работа со справочной литературой, отработка экспериментальных умений и навыков, самоконтроль
Форма отчётности Опрос
Групповое решение проблем, сверка полученных результатов
Решение задач. Отчёт по лабораторной работе.
1. Групповая самостоятельная работа по теме 11.1 проводится в интерактивной форме лабораторном занятии. Группа разбивается на 4 группы. Каждая группа получает карточки с описанием методов анализа и вопросами, и затем в течение 10 минут работают группами. Затем каждая группа представляет свои ответы на вопросы. В конце занятия подводится итог в форме совместного обсуждения. 2. Групповая самостоятельная работа по данной теме 11.2 проводится в интерактивной форме на практическом занятии. Формы текущего контроля по разделу 11: самоконтроль, участие в коллоквиуме, отчёт по лабораторной работе. 5. ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНОЙ И ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Литература 1. Основная 1.1. Экологический мониторинг почв: учебник / Г. В. Мотузова, О. С. Безуглова. – М.: Академический проект, Гаудеамус, 2008. – 237 с. 1.2. Говорушко С. М. Взаимодействие человека с окружающей средой / С. М. Говорушко. – Академический проект, Константа, 2008. 1.3. Бродский А.К. Общая экология: учеб. для студ. вузов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров, магистров "Биология", биол. спец. и по спец. "Биоэкология" направления "Экология и природопользование". - 4-е изд., стер. - М.: Академия, 2009. - 254 с. 50
1.4.Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование: учеб. пособие для студ. вузов, обучающихся по направлению подготовки "Биология" и биол. спец. / под ред. О. П. Мелеховой, Е. И. Сарапульцевой. - 2-е изд., испр. - М. : Академия, 2008. - 288 с. 2.Дополнительная 2.1. Другое, Ю.С. Экологическая аналитическая химия: Учеб. пособие для вузов. [Текст] / Ю.С. Другое, А.А.Розин - СПб.: Анатолия, 2002. 238 с. 2.2. Афанасьев, Ю.А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды [Текст] / Ю.А. Афанасьев, С.А. Фомин, В.В. Мельников. - М.: Изд-во МНЭПУ, 2001. 218 с. 2.3. Майстренко, В. Н. Эколого-аналитический мониторинг суперэкотоксикантов [Текст] / В. Н. Майстренко, Р. З. Хамитов, Г. К. Будников. – М.: Химия, 1996. – 319 с. 2.4. Золотов, Ю. А. Химические тест-методы анализа [Текст] / Ю. А. Золотов, В. М. Иванов, В. Г. Амелин. – М., 2002. – 304 с. 2.5. РД 52.04.186-89. Руководство по контролю загрязнения атмосферы [Текст]. – М.: Госкомгидромет СССР, 1991. 2.6. ГОСТ 12.1.005-88.Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-технические требования к воздуху рабочей зоны [Текст]. – М.: Изд. стандартов, 1988. 2.7. ГОСТ 17.0.3.01-86. Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населённых пунктов [Текст]. – М.: Изд. стандартов, 1987. 2.8. ГОСТ 17.2.1.03-84. Охрана природы. Атмосфера. Термины и определения контроля загрязнения. [Текст]. 2.9. ГОСТ 17.4.1.03-84. Охрана природы. Почвы. Термины и определения химического загрязнения. [Текст]. 6. СИСТЕМА ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ОСВОЕНИЯ СТУДЕНТАМИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «БИОИНДИКАЦИЯ И БИОТЕСТИРОВАНИЕ» И ФОРМЫ ТЕКУЩЕЙ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ И ИТОГОВОЙ АТТЕСТАЦИИ 6.1. Шкала баллов по учебной дисциплине В соответствии с Положением о бально-рейтинговой системе оценки знаний студентов ВятГГУ по учебной дисциплине предусмотрены следующие виды контроля качества знаний студентов: - текущая аттестация; - межсессионная аттестация; - промежуточная аттестация.
51
Шкала баллов по учебной дисциплине Показатели Норма баллов
№ п /п
Виды текущей аттестации до и после межсессионной аттестации 1 Конспект лекции 10 2 Посещение аудиторных занятий 5 3 Активность на занятии 5 4 Опрос 10 5 Защита лабораторного практикума 10 Виды межсессионной аттестации Межсессионная аттестация (контрольное мероприятие) по теме 3 1) Письменная контрольная работа 10 Межсессионная аттестация (контрольное мероприятие) по теме 4 1) Написание и защита реферата Виды работ и заданий на экзамене
20
Устный ответ на вопросы билета
1
15
2Устный ответ на дополнительные (уточняющие) вопросы по теме Всего баллов за экзамен Всего баллов
5 20 100
6.2. Фонды оценочных средств для проведения текущего контроля успеваемости и промежуточной аттестации Сводные данные по оценке компетенций № п/п
Результат (освоенные компетенции)
1.
Владеет современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке
Основные показатели оценки результата
Виды контроля*
Знает современные в, м, т компьютерные программы, применяемые при обработке результатов научных
Формы и методы контроля** Ответ на поставленные вопросы; формулирование выводов по итогам лекции,
Номер раздела / темы (для текущего контроля) 1.1 2.2 3.2 4.1 4.2
52
результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований (ОК5)
2.
Понимает принципы работы и умеет работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований (ОК-6).
3.
Стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК11)
4.
Владеет культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и
экспериментов; умеет применять современные компьютерные технологии при обработке результатов научных экспериментов; владеет современными компьютерными технологиями, применяемыми при обработке результатов научных экспериментов и сборе, обработке, хранении и передачи информации при проведении самостоятельных научных исследований. Знает основные в, т, м, п принципы работы на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований; умеет работать на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований; владеет основными принципами работы на современной научной аппаратуре при проведении научных исследований. знает о путях в, т саморазвития в профессии; умеет применять полученные знания; владеет: новейшим понятийным аппаратом химика. знает способы в, т, м, п обобщения, анализа информации; умеет правильно ставить цели и выбирать пути ее достижения; владеет культурой
экзамен
Ответ на поставленные вопросы; формулировани е выводов по итогам лекции,
1.2 2.1 3.1 6.1
защита лабораторного практикума, экзамен
ответ на 1.1 поставленные 2.1 вопросы; формулирование выводов по итогам лекции защита лабораторного практикума экзамен Ответ на 1.2 3.1 поставленные 5.1 вопросы; формулировани 5.2
е выводов по итогам лекции, защита
53
выбору путей ее мышления, достижения (ОК- способностью к 12) обобщению, анализу, восприятию информации. 5.
Имеет представления о взаимоотношения х и взаимосвязи живых организмов и окружающей среды (ОК-16)
знает о взаимоотношения х и взаимосвязи живых организмов и окружающей среды
в, т, м, п
6.
Имеет представления о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментально й химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие) (ПК-1)
знает наиболее т, м актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии; умеет ориентироваться в наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии; владеет представлением о наиболее актуальных направлениях исследований в современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных условиях, химия жизненных процессов, химия и экология и другие).
7.
знает основы природопользован ия, экономики природопользован ия, устойчивого развития, оценки
знает основы в, т природопользования, экономики природопользования, устойчивого развития, оценки воздействия на
лабораторного практикума анализ проблемных ситуаций; экзамен Ответ на 6.1 поставленные вопросы; формулирование выводов по итогам лекции, защита лабораторного практикума; экзамен Ответ на 1.1. поставленные 2.2 вопросы; защита лабораторного практикума.
Ответ на 2.2 поставленные вопросы; защита лабораторного практикума;
54
8.
9.
воздействия на окружающую среду, правовых основ природопользован ия и охраны окружающей среды; способен понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области экологии и природопользован ия (ПК-13)
окружающую среду, правовые основы природопользования и охраны окружающей среды; умеет понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию в области экологии и природопользования; владеет основами природопользования, экономики природопользования, устойчивого развития, оценки воздействия на окружающую среду, правовые основы природопользования и охраны окружающей среды.
экзамен
знает теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; обладает способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности (ПК14) Владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографировани я; владеет методами обработки, анализа и синтеза
знает теоретические в, т основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска; владеет способностью к использованию теоретических знаний в практической деятельности.
Ответ на 3.1 поставленные 5.2 вопросы; защита лабораторного практикума.
знает методы в,т экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования, обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации;
Ответ на 2.1 поставленные 3.2 вопросы; защита лабораторного практикума.
55
полевой и лабораторной экологической информации и использует теоретические знания на практике (ПК-15)
10.
11.
12.
умеет использовать теоретические знания на практике; владеет методами экологического проектирования и экспертизы, экологического менеджмента и аудита, экологического картографирования; методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной экологической информации. Знает принципы, знает принципы, в, м, т закономерности, закономерности, области области применения применения современных современных химических, физикохимических, химических и физикофизических методов химических и анализа различных физических объектов. методов анализа различных объектов (ПК-22) Знает современные методы пробоотбора и пробоподготовки, умеет выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки анализируемых образцов в соответствии с поставленной задачей и применять выбранные методы и методики на практике (ПК-32) Владеет дистанционными методами изучения окружающей среды (ПК-33)
Ответ на 2.1 поставленные 5.2 вопросы; защита 6.1 лабораторного практикума.
знает современные т, м методы пробоотбора и пробоподготовки; умеет выбирать наиболее эффективные методы пробоотбора и пробоподготовки в связи с поставленной задачей; владеет выбранными методами и методиками на практике.
Ответ на поставленные вопросы; защита лабораторного практикума.
знает дистанционные т, м методы изучения окружающей среды; умеет применять дистанционные методы для изучения
Ответ на 4.1 поставленные 4.2 вопросы; защита лабораторного практикума.
1.1 1.2 3.1 3.2 5.1 6.1
56
окружающей среды; владеет дистанционными методами изучения окружающей среды.
* в – входной контроль; т – текущая аттестация; м – межсессионная аттестация; п – промежуточная аттестация.
6.2.1. Входной контроль знаний студентов Проводится в форме письменной контрольной работы, включающей базовые вопросы, необходимые для усвоения материала по дисциплине «методы контроля загрязнения объектов окружающей среды». Примерные задания для проверки знаний студентов: 1. Разовый мгновенный и разовый сорбционный способы отбора проб. 2. Непрерывный и непрерывный сорбционный пробоотбор. 3. Спектрометрические методы анализа и приборы. 4. Хроматографические методы анализа. 5. Электрохимические методы анализа. 6. Типы аналитических весов. 7. Дистанционное зондирование Земли в системе оценки качества окружающей среды. 8. Использование данных дистанционного зондирования Земли в управлении качеством окружающей среды. 9. Программы и сроки наблюдений на стационарных постах. 10.Маршрутные и подфакельные наблюдения. 11.Способы отбора проб воздуха. 12.Механические газоанализаторы. 13.Оптические газоанализаторы. 14. Фотоколориметрические газоанализаторы. 15. Хроматографические газоанализаторы. 16.Комплексная система показателей контроля состояния почв. 17. Показатели ранней, кратко- и долгострочной диагностики изменений свойств почв. 18.Показатели мониторинга химического состава почв 19.Нормирование загрязняющих веществ в почвах. 20.Методы контроля поверхностных вод. 21. Программы наблюдений за качеством поверхностных вод (обязательная и дополнительная). 22.Биологические показатели качества воды. 23. Биоиндикационные методы исследования природных сред. 24.Методы анализа растений. 25.. Радиоизотопный метод. 26. Хемосистематика.
57
6.2.2. Текущая аттестация Примерные задания для проведения текущей аттестации представлены в разделе 4 УМК. 6.2.3. Межсессионная аттестация Межсессионная аттестация проводится после изучения всех тем каждого раздела. Для каждого раздела предусмотрен особый вид межсессионной аттестации: письменная контрольная работа, написание и защита реферата. Примерные задания для проведения текущей аттестации представлены в разделе 4 УМК. 6.2.4. Материалы для проведения промежуточной аттестации Промежуточная аттестация проводится в форме экзамена. Примерный перечень вопросов к экзамену: 1. Предмет и задачи курса. Методология экологических исследований. Объекты экологических исследований. Стадии процесса исследования. Принцип анализа. Метод анализа. Способ анализа. Методика анализа. 2. Особенности контроля почв загрязненных пестицидами. 3. Классификация способов пробоотбора. Разовый мгновенный и разовый сорбционный способы отбора проб. Непрерывный и непрерывный сорбционный пробоотбор. Выбор режимов пробоотбора. Критерии пробоотбора. 4. Радиоизотопный метод. Хемосистематика. 5. Газовый состав атмосферного воздуха: квазипостоянные компоненты и «активные примеси». Выбор места контроля. Посты наблюдений. Программы и сроки наблюдений на стационарных постах. Маршрутные и подфакельные наблюдения. 6. Примеры биоиндикации на популяционно-видовом уровне. 7. Отбор проб воздуха. Поглотительные устройства (жидкостные поглотительные приборы, сорбционные трубки, фильтры). Расходометры. Побудители расхода. Перечень загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест, подлежащих контролю. 8. Биоиндикация на биоценотическом и экосистемном уровнях. 9. Анализ газов. Механические газоанализаторы: объемноманометрические, тепловые, магнитные, электрические. Оптические газоанализаторы: интерферометрические, инфракрасные, ультрафиолетовые. Фотоколориметрические газоанализаторы. Хроматографические газоанализаторы. 10. Методы определения интенсивности фотосинтеза и дыхания. 11. Специфика почв как объекта контроля. Критерии выбора контрольных участков. Комплексная система показателей контроля 58
состояния почв. Показатели ранней, кратко- и долгосрочной диагностики изменений свойств почв. 12. Биоиндикация в наземно-воздушной среде с помощью растений. 13. Показатели мониторинга химического состава почв (обязательная и дополнительная программы). Показатели контроля почв, загрязненных кислотными осадками, тяжелыми металлами. 14. Спектрофотометрический метод определения пигментов. 15. Классификация методов анализа почв. 16. ПДК вредных веществ в атмосфере. ПДК р.з., ПДК м.р., ПДК с.с., ПДВ. 17. Оценка степени опасности загрязнения почв химическими веществами. 18. Методы оценки физиологического состояния растений. Изучение роста и накопления биомассы. 19. Система контроля загрязнения поверхностных вод. Категории пунктов наблюдения. Расположение створов наблюдения. Количество горизонтов и вертикалей в створе. 20. Нормирование загрязняющих веществ в почвах. Ориентировочно допустимые количества (ОДК). 21. Программы наблюдений за качеством поверхностных вод (обязательная и дополнительная). Отбор проб воды. 22. Хроматографические методы анализа. 23. Органолептические показатели качества воды (запах, цветность, окраска, прозрачность, взвешенные вещества). 24. Биоиндикация на организменном уровне. 25. Химические показатели качества воды и методики их определения (рН, БПК5, ХПК, содержание тяжелых металлов, анионов и катионов). 26. Спектрометрические методы анализа и приборы. 27. Биологические показатели качества воды. Индекс загрязнения воды. 28. Электрохимические методы анализа и приборы. Гравиметрические методы анализа и приборы. 29. Понятие биоиндикация. Формы биоиндикации (специфическая и неспецифическая; прямая и косвенная). 30. ПДК вредных веществ в водной среде. Коли-индекс, коли-титр. 31. Типы биоиндикаторов (чувствительный, аккумулятивный). Тесторганизмы. Контроль в биоиндикации. 32. Отбор почвенных проб. Типы проб. Правила отбора проб. Транспортировка проб. 33. Биоиндикация на клеточном и субклеточном уровнях. 34. ПДК загрязняющих веществ в почве. Показатели вредности: транслокационный, миграционный водный, миграционный воздушный, общесанитарный.
59
Примерный перечень практических заданий: 1. Изучение основных гидрохимических параметров для определения гидрохимического состояния природных вод и их значение. 2. Химический метод гидрохимического анализа. Цели, задачи, оборудование. 3. Электрохимический метод гидрохимического анализа. Цели, задачи, оборудование. 4. Оптический метод гидрохимического анализа. Цели, задачи, оборудование. 5. Фотохимический метод гидрохимического анализа. Цели, задачи, оборудование. 6. Хроматографический метод гидрохимического анализа. Цели, задачи, оборудование. 7. Изучение правил техники безопасности аналитических работ в химической лаборатории. 8. Изучение классификации методов лабораторного анализа в гидрохимии. 9. Экспресс методы в гидрохимии. 10. Методика полевых гидрохимических исследований.
6.3. Материалы, устанавливающие содержание и порядок проведения итоговой аттестации Содержание учебной дисциплины «Методы контроля загрязнения объектов окружающей среды» не входит в перечень вопросов государственного экзамена, проводимого в соответствии с «Положением об итоговой государственной аттестации выпускников высших учебных заведений Российской Федерации», утвержденным приказом Минобразования РФ от 25.03.2003 № 1155, и программы государственной аттестации выпускников направления подготовки 020100.68 Химия, утвержденной на заседании ученого совета факультета.
60