Методы экологических исследований и мониторинга: Программа учебной дисциплины

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. А.И. ГЕРЦЕНА Факультет безопасности жизнедеятельности

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ДНМ.Ф.01 «МЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И МОНИТОРИНГА»

ОСНОВНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ПРОГРАММА ПОДГОТОВКИ ПО НАПРАВЛЕНИЮ 050100 ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ МАГИСТЕРСКАЯ ПРОГРАММА «ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»

ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «МЕТОДЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ И МОНИТОРИНГА» Направление: 050100 Естественнонаучное образование Курс: 5 Форма обучения: очная Семестр: 9 Количество аудиторных часов на дисциплину: 30; из них лекции – 15; практические занятия -15 Цели дисциплины: – дать студентам фундаментальные знания по методам экологических исследований, методам исследования загрязнений окружающей среды, рассмотреть основы методов экологического мониторинга; – научить основам использования методов экологических исследований в практической деятельности; – знать особенности методов экологических исследований, их классификацию, характеристики. Задачи дисциплины: – знать основы оптических методов определения загрязнений: колориметриче-

– – – – – –

ский, спектрофотометрический, люминесцентный, атомно-эмиссионный спектральный в видимой, ультрафиолетовой, инфракрасной частях спектра, знать методы абсорбционной спектроскопии; знать хроматографические методы определения загрязнений: методы газовой, газо-жидкостной, жидкостной, распределительной, ионообменной хроматографии; знать электрохимические методы определения загрязнений: классической полярографии, осциллополярографии, инверсионной вольтамперометрии; знать основные методы дистанционного экологического мониторинга; знать основные методы экспресс-анализа экологической обстановки; знать основные методы экологического нормирования; применять знания по методам экологических исследований на практике и обучать им персонал и учащихся

Принципы отбора содержания и организация учебного материала курса 1. Системный подход к освещению проблем исследований загрязнения окружающей среды.

2. Развитие в содержании курса полноты представлений о комплексе экологических проблем развития России на базе современных научных представлений, действующих стандартов и официальных документов. 3. Осуществление взаимосвязи материалов курса с другими предметами, изучающими проблемы обеспечения безопасности человека в современном мире. 4. Реализация в программе принципа «от простого к сложному» и обеспечение соответствия изучаемых материалов возможностям студентов; сквозное, преемственное построение содержания учебных материалов. 5. Формирование целостного научного мировоззрения студентов по проблемам экологии в XXI веке к завершению образования. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ ПО СЕМЕСТРАМ, ТЕМАМ И ВИДАМ ЗАНЯТИЙ

Весь курс проходит в девятом семестре.

№

Название темы

1.

4 Задачи курса «Методы экологических исследований»

2

2

2.

Физикохимические основы методов экологических исследований, их общая характеристика

8

3

5

3.

Общие понятия об экспресс-анализе экологической обстановки Рубежное контрольное занятие

4

2

2

2

-

2

5.

Системы комплексного экологического мониторинга

6

4

2

6.

Методы экологического нормирования

6

4

2

4.

Всего

Из них Лекции Практики Лаб. Самостоят. Контр. Зачет

Содержание дисциплины Тема 1. Физико-химические основы методов экологических исследований, их общая характеристика Основные положения и принципы оптических методов определения загрязнений в природных средах. Оптические методы: колориметрический, спектрофотометрический, люминесцентный, атомно-эмиссионный. Спектральные методы видимой, ультрафиолетовой, инфракрасной и абсорбционной спектроскопии. Дистанционные оптические и радиолокационные методы. Хроматографические методы: газовой, газо-жидкостной, жидкостной, распределительной, ионообменной хроматографии. Электрохимические методы: классической полярографии, осциллополярографии, инверсионной вольтамперометрии, ионселективные методы измерений. Тема 2. Общие понятия об экспресс-анализе экологической обстановки Понятия о критериях оценки экологической обстановки. Основные методы экспресс-анализа экологической обстановки. Растения - индикаторы техногенной нагрузки, повреждения листвы лесных пород, показатели предзаморных и заморных явлений. Тема 3. Системы комплексного экологического мониторинга Понятие о Единой государственной системе комплексного экологического мониторинга (ЕГСЭМ). Локальные системы экологического мониторинга. Понятие о геоинформационных системах (ГИС) и кадастровых системах в формировании информационного поля экологической обстановки. Аппаратурные решения в системах мониторинга. Оптические, ИК и радиолокационные устройства контроля. Методы контроля и мониторинга радиоактивных загрязнений. Комплексные характеристики экологической обстановки в регионе. Тема 4. Методы экологического нормирования Источники и факторы, определяющие формирование антропогенных загрязнений окружающей cреды. Смысл и количественные меры допустимых антропогенных воздействий и нагрузок. Метод экологического нормирования, основанный на анализе материального баланса. Метод экологического нормирования на основе допустимых дозовых нагрузок. Приемы масштабирования. Основные понятия курса загрязнения окружающей среды; экологический мониторинг; оптические методы; хроматографические методы; электрохимические методы; ПДК, ПДУ; дистанционные методы; индикаторные методы; экологическое нормирование;

допустимые дозовые нагрузки; предельно-допустимые концентрации; системный анализ; сравнительный анализ. Организация самостоятельной работы Самостоятельная работа студентов носит постоянный и пролонгированный характер: может проводиться в качестве подготовки к очередному занятию, что будет иметь прогностический выход на создание самостоятельного раздела диплома, творческого труда в итоге изучения материалов курса. Текущая аттестация качества усвоения знаний Проверка качества усвоения знаний в течение изучения курса проводится как в устной, так и в письменной форме. Это могут быть выступления студентов с сообщениями, представления рефератов по теме, письменная проверка знаний категорий по курсу и другие зачетные практические занятия. РЕКОМЕНДУЕМАЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная: 1. Грэдл Т. Промышленная экология. М. 2003. 2. «Экология и безопасность жизнедеятельности», под ред. Л.А. Муравья, М., ЮНИТИ, 2000. 3. Учебник для ВУЗов "Безопасность жизнедеятельности". 3-е издание. М. Высшая школа. 2002г. Белов С.В., Ильницкая А.В., Козьяков А.Ф. и др. 4. Бейкер Б.К. Химия окружающей среды. - М., 1982. Дополнительная: 1. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Предельно-допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. - Л., 1985. 2. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. - М., 1984. 3. Богдановский Г.А. Химическая экология. - М., 1994. 5. Бабко А.К., Пилипенко А.Т. «Фотометрический анализ», М., Химия, 1976. 6. Практикум по физико-химическим методам анализа. Под ред. д.х.н., проф. Петрухина О.М., М.: Химия, 1987. 7. Энгельгарт Х. «Жидкостная хроматография при высоких давлениях», М.. Мир, 1980.

Методические рекомендации преподавателю Для изучения с магистрантами дисциплины «Методы экологических исследований и мониторинга» используются: модернизированные классы с установленным современных оборудованием для презентации информации, в целях демонстрации, проведения лекционных и практических занятий. А также компьютерные классы факультетской компьютерной сети, где в соответствии с расписанием занятий преподавателем проводятся практические занятия и лабораторные работы. Занятия в данных аудиториях и классах предполагают индивидуально-групповое изучение новых инструментальных средств и компьютерных технологий, их использование для решения прикладных задач дисциплины. Выполнение индивидуальных практических заданий, оформление отчётов по лабораторным работам и курсовой работе проводится магистрантами в виде самостоятельной работы в компьютерном классе факультета или на персональном компьютере дома в соответствии с отведенным на самостоятельную работу временем. В течение семестра в соответствии с программой проводится несколько контрольных работ, возможно, в форме компьютеризированного зачёта (на усмотрение преподавателя). Они имеют целью проверить и оценить уровень знаний и практической подготовки магистрантов в объеме требований учебной программы по данной дисциплине. Оценка теоретических знаний и практических навыков магистрантов осуществляется по действующим нормативным документам на всех видах занятий и экзамене. Методические рекомендации магистрантам. Изучение дисциплины «Методы экологических исследований и мониторинга» осуществляется в модернизированном учебном фонде и компьютерных классах факультета согласно расписанию занятий, а также в свободное от плановых занятий время на факультете или дома. Основными видами занятий при изучении дисциплины являются лекционные и практические занятия, а также самостоятельная работа, на которую отводится большое количество времени изучения дисциплины. Каждому магистранту во время практического занятия предоставляется возможность быть индивидуальным пользователем компьютера, самостоятельно отрабатывать учебные вопросы и выполнять индивидуальные учебные задания преподавателя. Детализация и доведение до магистрантов методических рекомендаций по освоению учебного материала в ходе практических занятий и во время самостоятельной работы, выполнению контрольных работ по дисциплине осуществляется преподавателем. Автор программы дисциплины «Методы экологических исследований и мониторинга»: доцент, к.ф.-м.н., чл.-корр. МАНЭБ Н.В.Закревский