ЮРГИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО

ЮРГИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО
БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УТВЕРЖДАЮ
Зам. директора ЮТИ ТПУ
________ В.Л. Бибик
«__» _
__2010 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ГОРНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ
НАПРАВЛЕНИЕ ООП: ГОРНОЕ ДЕЛО
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: Горные машины и оборудование
КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): специалист
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2010 г.
КУРС 4; СЕМЕСТР 7;
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 4
ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Физика», «Основы горного дела», «Метрология, стандартизация и
сертификация в горном деле», «Экология».
КОРЕКВИЗИТЫ: «Конструирование горных машин и оборудования», «Эксплуатация
горных машин и оборудования», «Аэрология горных предприятий»
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
ЛЕКЦИИ
18 часов (ауд.)
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
ИТОГО
18
18
54
72
126
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ
часов (ауд.)
часов (ауд.)
часа
часа
часов
очная
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: ЗАЧЕТ В 7 СЕМЕСТРЕ
ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ КАФЕДРА: «Безопасность жизнедеятельности и ФВ»
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ:
к.т.н., доцент Гришагин В.М.
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП:
к.т.н., доцент Казанцев А.А.
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ:
к.т.н., проф. Портола В.А
2010 г.
1. Цели освоения дисциплины
В результате освоения данной дисциплины специалист приобретает
знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей основной
образовательной программы «Горное дело».
Дисциплина нацелена на овладение специалистами основами знаний,
необходимых для повышения экологической безопасности ведения горных
работ, снижения вредных воздействий при добыче и перераьотке полезных
ископаемых.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина
относится
к
специальным
дисциплинам
профессионального цикла (Б.3.Б10.). Она непосредственно связана с
дисциплинами естественнонаучного и математического цикла («Физика») и
общепрофессионального цикла («Основы горного дела», «Метрология,
стандартизация и сертификация в горном деле», «Экология»), и опирается на
освоенные при изучении данных дисциплин знания и умения. Кореквизитами
для дисциплины «Горно-промышленная экология» являются дисциплины ОП
циклов: «Конструирование горных машин и оборудования», «Эксплуатация
горных машин и оборудования», «Аэрология горных предприятий».
3. Результаты освоения дисциплины
При изучении дисциплины специалисты должны научиться
самостоятельно выявлять опасные и вредные факторы, возникающие при
работе промышленных, в том числе горных, предприятиях и негативно
влияющие на окружающую природу; использовать способы и средства
снижающие выброс вредных веществ в атмосферу, гидросферу и литосферу.
После изучения данной дисциплины специалисты приобретают знания,
умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной
программы*. Соответствие результатов освоения дисциплины «Горнопромышленная экология» формируемым компетенциям ООП представлено в
таблице.
Формируемые
компетенции в
Результаты освоения дисциплины
соответствии с
ООП*
З.3.3, З.4.1,
В результате освоения дисциплины специалист должен знать:
З.4.2, З.4.5.
основные положения государственной стратегии РФ
обеспечения
экологической
безопасности;
основные
природоохранные нормативные документы; состояние
экологической
ситуации
в
регионах
с
горными
предприятиями;
воздействие горных предприятий на
окружающую природную среду; средства и способы очистки
отходов горных предприятий; причины возможных
изменений биосферы и источники вредных воздействий;
уровень допустимых и вредных нагрузок на природную
среду.
У.1.3, У.3.3,
У.4.1, У.4.2,
У.4.5.
В результате освоения дисциплины бакалавр должен уметь:
В.1.2, В.1.3,
В.3.3, В.4.2,
В.4.5.
В результате освоения дисциплины бакалавр должен владеть:
выявлять опасные и вредные факторы горных предприятий,
воздействующие на окружающую природную среду;
прогнозировать состояние биосферы при различных режимах
горных предприятий; осуществлять выбор способов и
средств, снижающих вредное воздействие на биосферу
горных предприятий; снижать негативное; определять
параметры
буровзрывных
работ
при
проведении
горизонтальных
и
наклонных
горных
выработок;
организовывать проведение взрывных работ в подземных
условиях и в карьерах.
Методами мониторинга биосферы; общими принципами
расчета выбросов промышленных предприятий в атмосферу,
водоемы; основными принципами создания устройств для
очистки жидких стоков и выбрасываемых газов2; методами
по снижению загрязнения окружающей природной среды
горными предприятиями.
*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций
представлена в Основной образовательной программе подготовки
специалистов по направлению 130400 «Горное дело».
4.
4.1.
№
Структура и содержание дисциплины
Структура дисциплины по разделам, формам организации и
контроля обучения
Название
раздела/темы
1
Введение и общие
положения
2
Воздействие
горного
производства на
атмосферу
Горное
производство и
водный бассейн
3
Аудиторная работа
(час)
Лек Практ./
Лаб.
ции семинар
зан.
2
2
2
СРС
(час)
Итого
12
18
4
4
4
15
27
4
4
4
15
27
Формы текущего
контроля и
аттестации
Отчеты по
практическим
работам
Отчеты по
практическим
работам
Отчеты по
лабораторным
работам
Отчеты по
практическим
работам
4
Изменение
земной
поверхности
и
недр от горных
предприятий
4
4
4
15
27
5
Системы очистки
отходов горного
производства
4
4
4
15
27
6
Итоговая
аттестация
Итого
5
5
72
126
18
18
18
Отчеты по
лабораторным
работам
Отчеты по
практическим
работам
Отчеты по
лабораторным
работам
Отчеты по
практическим
работам
Зачет
При сдаче отчетов и письменных работ проводится устное собеседование.
4.2.
Содержание разделов дисциплины
Раздел 1. Введение и общие положения
Лекция. Введение. Основные процессы в биосфере. Формирование
техносферы. Особенности ведения горных работ на шахтах и карьерах.
Опасные и вредные факторы горных предприятий.
Цель и содержание курса «Горно-промышленная экология», его место
в системе подготовки инженерно-технических работников, связь с другими
дисциплинами.
Практическая работа 1.
Обмен веществ в биосфере.
Лабораторная работа 1.
Состав газов, выбрасываемых в атмосферу горными предприятиями.
Раздел 2. Воздействие горного производства на атмосферу
Лекция. Состав и физико-химические характеристики выбросов в
атмосферу от горных предприятий. Мониторинг атмосферы. Эмиссия
вредных газов при разработке полезных ископаемых. Парниковый эффект.
Практическая работа 2.
Источники загрязнения атмосферы.
Лабораторная работа 2.
Состав твердых веществ, выбрасываемых в атмосферу.
Лекция. Условия образования смогов. Выбросы, разрушающие
озоновый слой. Воздействие выбросов в атмосферу на организм человека,
животных, растительность. Нормирование состава воздуха на горных
предприятиях.
Практическая работа 3.
ПДК, их нормирование.
Лабораторная работа 3.
Контроль качества атмосферного воздуха.
Раздел 3. Горное производство и водный бассейн
Лекция. Водная оболочка Земли. Водопотребление, водопользование.
Потребление воды промышленными предприятиями. Основные потребители
воды в горном деле. Эффективность использования воды.
Практическая работа 4.
Структуры, осуществляющие контроль качества воды.
Лабораторная работа 4.
Определение качества воды по физическим показателям.
Лекция. Особенности водного режима горных предприятий.
Особенности образования сточных вод горных предприятий. Состав и
свойства вредных выбросов в водный бассейн. Требования к сбрасываемым
сточным водам. Предельно-допустимые концентрации в водоемах и сбросы.
Охрана водной среды.
Практическая работа 5.
Источники загрязнения воды на горных предприятиях.
Лабораторная работа 5.
Определение качества воды по химическим показателям.
Раздел 4. Изменение земной поверхности и недр от горных
предприятий
Лекция. Влияние антропогенной деятельности на земную поверхность.
Изменение природного ландшафта от горных предприятий. Нарушение
земной поверхности при геологоразведке, открытом и подземном способе
добыче полезных ископаемых. Вскрышные работы, особенности
формирования породных отвалов. Опасности, связанные с изменением
земной поверхности.
Практическая работа 6.
Влияние породных отвалов на биосферу.
Лабораторная работа 6.
Определение качества воды по биологическим показателям.
Лекция. Снижение негативного воздействия породных отвалов.
Рекультивация
земель,
нарушенных
горными
работами.
Общая
характеристика недр. Влияние горного производства на недра. Коэффициент
извлечения полезного ископаемого. Изменение геодинамического состояния
горного массива под действием горных работ.
Практическая работа 7.
Расчет массы заряда взрывчатого вещества.
Лабораторная работа 7
Очистка газов от пыли.
Раздел 5. Системы очистки отходов горного производства
Лекция. Способы очистки воздуха от пыли. Гравитационноинерционные устройства очистки газов. Фильтрация газов через пористые
материалы, электрическое осаждение пыли, гидравлическое улавливание
пыли. Методы очистки воздуха от газообразных загрязнителей с помощью
абсорбции, адсорбции, хемосорбции, термической нейтрализации и
катализаторов.
Практическая работа 8.
Способы очистки воздуха горных предприятий.
Лабораторная работа 8.
Очистка воздуха от вредных газов.
Лекция. Устройства для механической очистки сточных вод.
Применение отстойников, гидроциклонов. Вакуумные, наливные фильтры.
Физико-химическая очистка вод. Особенность методов коагуляции,
флокуляции, флотации, сорбции, экстракции, ионного обмена, диализа,
осмоса,
дистилляции,
кристаллизации,
магнитной
обработки.
Электрохимическая очистка сточных вод. Биохимическая очистка.
Практическая работа 9.
Способы очистки жидких отходов горных предприятий.
Лабораторная работа 9.
Физико-химическая очистка воды.
4.3.
Распределение компетенций по разделам дисциплины
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов
обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках
данной дисциплины и указанных в пункте 3.
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Формируемые
компетенции
З.3.3.
З.4.1.
З.4.2.
З.4.5.
У.1.3.
У.3.3.
У.4.1.
У.4.2.
У.4.5.
В.1.2.
В.1.3.
В.3.3.
В.4.2.
В.4.5.
х
х
Разделы дисциплины
2
3
4
х
х
х
х
х
х
х
х
х
1
х
5
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
5.
Образовательные технологии
При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов
учебной работы с методами и формами активизации познавательной
деятельности магистрантов для достижения запланированных результатов
обучения и формирования компетенций.
Методы и формы
активизации
деятельности
Дискуссия
IT-методы
Командная работа
Разбор кейсов
Опережающая СРС
Индивидуальное
обучение
Проблемное обучение
Обучение на основе
опыта
Виды учебной деятельности
ЛК
ПР
х
х
х
СРС
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
х
Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины
реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:
 изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с
использованием компьютерных технологий;
 самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с
использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических
разработок, специальной учебной и научной литературы;
 закрепление теоретического материала при проведении лабораторных
работ с использованием учебного и научного оборудования и приборов,
выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной
работы студентов (CРC)
6.1 Текущая и опережающая СРС, направленная на углубление и
закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:
 работе специалистов с лекционным материалом;
 выполнении домашних заданий,
 изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,
 изучении теоретического материала к лабораторным и практическим
занятиям,
 подготовке к экзамену.
6.1.1. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
- Влияние горного производства на климат планеты.
- Структуры, занимающиеся контролем за загрязнением окружающей
природной среды.
- Использование отходов горных предприятий.
- Ответственность за загрязнение окружающей природной среды.
- Методы оценки эффективности и качества очистки сточных вод и газов.
6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
(ТСР) направлена на
развитие интеллектуальных умений, комплекса
универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций,
повышение творческого потенциала магистрантов и заключается в:
 поиске, анализе, структурировании и презентации информации, анализе
научных публикаций по определенной теме исследований,
 анализе статистических и фактических материалов по заданной теме,
проведении расчетов, составлении схем и моделей на основе статистических
материалов,
 выполнении расчетно-графических работ,
 исследовательской работе и участии в научных студенческих
конференциях, семинарах и олимпиадах,
6.2.1. Примерный перечень научных проблем и направлений научных
исследований:
1. Меры по уменьшению водопритока в гонные выработки.
2. Снижение выбросов метана в атмосферы при разработке угольных
месторождений.
3. Уменьшение выбросов в атмосферу пыли и вредных газов от породных
отвалов.
4. Разработка способов и средств тушения горящих породных отвалов.
7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины
(фонд оценочных средств)
Оценка успеваемости специалистов осуществляется по результатам:
- самостоятельного (под контролем учебного мастера) выполнения
практической работы,
- устного опроса при сдаче выполненных индивидуальных заданий, защите
отчетов по практическим работам и во время зачета в седьмом семестре (для
выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).
7.1. Требования к содержанию экзаменационных вопросов
Экзаменационные билеты включают три типа заданий:
1. Теоретический вопрос.
2. Проблемный вопрос или расчетная задача.
3. Творческое проблемно-ориентированное задание.
7.2. Примеры экзаменационных вопросов
1. Источники выделения вредных веществ на горных предприятиях.
2. Определение выбросов метана в атмосферу при работе шахты.
3. Как снизить расход воды на горных предприятиях?
8. Учебно-методическое
(дисциплины)
и
информационное
обеспечение
модуля
Основная литература
1. Калыгин В.Г. Промышленная экология. – М.: Издательский центр
«Академия», 2004. – 432 с.
2. Певзнер М.Е., Малышев А.А. Горное дело и охрана окружающей
среды. – М: Изд-во МГГУ, 1997. – 33 с.
3. Горное дело и окружающая среда: Курс лекций/ Сост.: П.В. Егоров,
Т.В. Гришина; ГУ КузГТУ. – Кемерово, 2003. – 117 с.
4. Хван Т.А. Промышленная экология. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. –
320 с.
5. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие для вузов/ Под ре.
Л.А. Муравья. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2004. – 431 с.
Вспомогательная литература
1. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная
экология. – М.: Высш. школа, 2001. – 273 с.
2. Арустамов Э.А. Природопользование: Учебник для вузов. – М.: Изд.
дом «Дашкова и К», 2000. – 284 с.
3. Муравей Л.А. Экология и безопасность жизнедеятельности. – М.:
ЮНИТИ. – 2000. – 447 с.
4. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности. – М.: «Высшая школа»,
1999. – 448 с.
9. Материально-техническое обеспечение модуля (дисциплины)
1.
2.
3.
4.
Установки для очистки воды.
Устройство для экспресс анализа состава воздуха ГХ.
Газоанализаторы переносные.
Устройства для измерения твердых аэрозолей в воздухе.
* приложение – Рейтинг-план освоения модуля (дисциплины) в течение
семестра.
Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями
ФГОС-2010 по направлению и профилю подготовки «Горное дело», профиль «Горные
машины и оборудование».
Авторы:
Портола В.А.
Программа одобрена на заседании кафедры БЖДиФВ
(протокол № 2 от «17» ноября 2010 г.).