Документ 4207384

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано
Утверждаю
___________________
Руководитель ООП
по направлению 022000
проф. М.А. Пашкевич
_______________________
Зав.кафедрой Геоэкологии
проф. М.А. Пашкевич
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Методы и приборы контроля окружающей среды и
экологический мониторинг»
Направление подготовки: 022000 Экология и природопользование
Квалификация
(степень)
выпускника:
бакалавр,
звание «бакалавр»
Форма обучения: очная
Составители: проф. каф. Геоэкологии Пашкевич М.А.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
специальное
1. Цели и задачи дисциплины.
Целью дисциплины «Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический
мониторинг» является приобретение студентами знаний о системах наблюдений,
регистрации и контроле за состоянием окружающей природной среды, позволяющих им
решать проблемы правильной организации наблюдений на конкретном объекте,
использовать и интерпретировать данные различных контролирующих экологическую
обстановку организаций, производить оценку и прогноз состояния природной среды на
локальном и региональном уровнях.
Задачи дисциплины «Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический
мониторинг»:
 Сформировать представления об основных иерархиях экологического мониторинга ;
 Раскрыть понятийный аппарат фундаментального и прикладного аспекта дисциплины;
 Изучить организацию государственного, производственного, общественного
экологического контроля;
 Изучить приборы контроля загрязнения воздуха, вод, почвы;
 Изучить средства контроля загрязнения воздуха, вод, почвы;
 Получить навыки организации полевых и режимных наблюдений за состоянием
атмосферы, литосферы, гидросферы.
2. Место дисциплины в структуре ООП.
Дисциплина «Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический
мониторинг» относится к базовой части общепрофессионального цикла и является
обязательной к изучению.
Дисциплина «Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический
мониторинг» базируется на знаниях, умениях и навыках приобретённых студентами в
ходе изучения дисциплин «Геохимия окружающей среды и ландшафтоведение»,
«Экоаналитическая химия и физико-химические методы анализа».
Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студентов.
Студент должен:
Знать:
 Фундаментальные основы экоаналитической химии и физико-химических методов
анализа;
 Формы нахождения основных химических элементов в различных геосферах, их
миграционную способность в зависимости от внешних и внутренних факторов;
Уметь:
 Проводить полевое изучение природных и техногенных ландшафтов; отбирать
материал, проводить лабораторное изучение и моделирование протекания различных
геохимических процессов;
 Проводить первичный химический и минеральный анализ почв, грунтов, горных
пород, химический анализ вод.
Владеть:
 Представлением о закономерностях формирования геохимических аномалий в
природной среде, о процессах эволюции ландшафтов;
 Первичными навыками и основными методами минерального и химического анализов
Дисциплины, для которых дисциплина «Методы и приборы контроля окружающей
среды и экологический мониторинг» является предшествующей:
 Биоразнообразие и биологический мониторинг;
 Природопользование;
 ОВОС и экологическая экспертиза.
3. Требования к результатам освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
 владеть культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию
информации, постановке цели и выбору путей её достижения (ОК - 1);
 понимать социальную значимость своей будущей профессии, обладать высокой
мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК- 3);
 обладать
способностью к
использованию
организационно-управленческих
навыков в профессиональной и социальной деятельности (ОК-8);
 знать основы учения об атмосфере, о гидросфере, о биосфере и ландшафтоведении
(ГЖ-5);
 знать теоретические основы
экологического мониторинга, нормирования и
снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска;
обладать способностью к использованию теоретических знаний в практической
деятельности (ГЖ-7);
 владеть
методами экологического
проектирования
и экспертизы,
экологического
менеджмента
и
аудита,
экологического
картографирования; владеть методами обработки, анализа и синтеза полевой и
лабораторной экологической информации и использовать теоретические знания на
практике (ПК-11)
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
 основные методы и средства экологического контроля состояния окружающей среды:
контактные (хроматографический, кондуктометрический, кулонометрический,
потенционометрический, колориметрический, рефрактометрический, люминисцентный,
спектральный, термографический, механический) неконтактные (лидерного
зондирования, дистанционной индикации, акустический, радиоакустический);
 структуру современного экологического мониторинга.
Уметь:
 грамотно проводить натурные исследования состояния компонентов природной среды,
отбирать материал для лабораторного исследования горных пород, отходов, почв,
атмосферного воздуха, природных и сточных вод для точной диагностики уровня их
загрязнения и нарушения, применяя в случае необходимости специальные методы
лабораторных исследований;
 обрабатывать и систематизировать данные мониторинговых исследований, в том числе
с использованием ЭВМ;
Владеть:
 представлением об интенсивности и источниках загрязнения и нарушения
компонентов природной среды, прогнозированием развития экологических ситуаций при
различных уровнях техногенного воздействия.
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
зачетные единиц.
Всего
часов
64
Семестры
4
5
6
64
7
В том числе:
-
-
-
Лекции
-
-
32
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
32
Самостоятельная работа (всего)
44
В том числе:
-
44
-
-
-
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
17
Реферат
Другие виды самостоятельной работы
27
Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)
Общая трудоемкость
час
зач. ед.
108
3
108
3
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№
п/п
1.
2.
3.
4.
Наименование
раздела дисциплины
Введение
Структура
современного
экологического
мониторинга
Содержание раздела
Цель и задачи курса. Связь с другими дисциплинами.
Уровни
экологического
контроля:
глобальный
(межгосударственный), государственный, региональный,
локальный. Задачи каждого уровня экологического
контроля в выявлении критических и экстремальных
ситуаций, факторов антропогенного воздействия на
окружающую среду, оценке и прогнозе состояния объектов
наблюдения, воздействием для регулирования взаимного
влияния объектов техносферы, гидросферы, литосферы,
атмосферы, биоты. Организация контроля за состоянием
окружающей среды за рубежом. СКОПЭ.
Общегосударственная Закон "Об охране окружающей среды". Законодательные и
система управления
нормативные акты по охране отдельных природных
охраной природы и
ресурсов. Министерство окружающей среды и природных
контроля за
ресурсов РФ как центральный орган государственного
состоянием
управления в области охраны природы, его функции.
природных ресурсов
Контролирующие
организации:
Госгортехнадзор,
геологический контроль. Государственная сеть режимных
наблюдений за состояние природной среды.
Производственный
Специфика ПЭК на предприятиях минерально-сырьевого
экологический
комплекса . Управление по охране природы. Управление по
контроль.
тушению и профилактике терриконов и рекультивации
Организация
природоохранной
работы на
предприятиях
минеральносырьевого комплекса
5.
Система мониторинга
на конкретном
предприятии
6.
Общественный
экологический
контроль
7.
Методы и средства
экологического
контроля.
8.
Приборы контроля
загрязнения воздуха,
вод, почв.
Аппаратура для
отбора проб.
9.
земель, санитарно-профилактические лаборатории, их
задачи в области экологического мониторинга на
локальном и региональном уровня. Контроль за состоянием
окружающей природной среды в зоне влияния предприятий
(загрязнение
атмосферы,
почвы
и
водоемов
промышленными стоками, отходами и выбросами
предприятий и объединений).
Организация режимных наблюдений за состоянием
атмосферы, литосферы, гидросферы. Выбор оптимального
расположения режимных скважин, постов; частота отбора
проб; состав анализируемых компонентов.
Деятельность общественных организаций (профсоюзных,
общества по охране природы, научных, кооперативных
объединений, трудовых коллективов) в осуществлении
контроля за состоянием природной среды. Зарубежные и
отечественные общественные организации. Greene peace.
Цель средств экологического контроля в получении полной
и оперативной информации. Контактные и неконтактные
средства экологического контроля. Методы контактного
экологического
контроля:
газовой
хроматографии,
кондуктометрический,
кулонометрический,
потенциометрический,
ионометрический,
калориметрический,
рефрактометрический,
люминесцентный,
термографический,
титрования,
механический. Средства контактного экологического
контроля - пассивные и активные. Авиационный и
космический
мониторинг.
Методы
неконтактного
экологического
контроля
атмосферы:
лазерного
(лидерного)
зондирования;
почвы:
дистанционной
индикации (фотосъемка, магнитные способы, гаммасъемка, гравитационная и электроразведка, радиолокация);
вод:
электромагнитный,
поляризационный,
радиояркостный, радиолокационный, флуоресцентный,
фотолюминесцентный; методы рефлексного контроля.
Аспирационные
устройства,
индикаторные
трубки,
хроматографы, фотометры, калориметры, иономеры, рНметры, радиометры, полевые лаборатории.
Принцип действия различных пробоотборников и
грунтоносов.
Правильное
использование
приборов.
Создание пробоотборников из подручных материалов.
Консервирование проб, их транспортировка. Длительность
хранения проб.
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми
(последующими) дисциплинами
№
п/п
1.
Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин
Биоразнообразие
биологический
и
№ № разделов данной дисциплины, необходимых для
изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин
1
2
3
4
5
6
7
8
+
+
+
+
+
+
+
+
9
+
2.
мониторинг;
Природопользование
+
+
ОВОС и экологическая
экспертиза.
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
3.
+
+
+
+
Семин
СРС
1.
Введение
2
2.
Структура
современного
экологического мониторинга
Общегосударственная
система
управления охраной природы и
контроля за состоянием природных
ресурсов
Производственный
экологический
контроль.
Организация
природоохранной
работы
на
предприятиях минерально-сырьевого
комплекса
Система мониторинга на конкретном
предприятии
Общественный
экологический
контроль
Методы и средства экологического
контроля.
Приборы
контроля
загрязнения
воздуха, вод, почв.
Аппаратура для отбора проб.
2
2
п/п
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Лекц. Практ. Лаб.
зан.
зан.
+
Всего
час.
2
№
Наименование раздела дисциплины
+
2
2
4
4
4
17
25
6
4
4
14
2
4
2
6
6
8
20
6
12
8
26
2
6
3
11
6. Лабораторный практикум
№
п/п
№ раздела
дисциплины
Наименование лабораторных работ
1.
1.
не предусмотрено
2.
2.
не предусмотрено
3.
3.
не предусмотрено
4.
4.
5.
5.
6.
6.
Полевые
лаборатории
определения
состава
атмосферного воздуха, почв, вод.
Решение задачи постановки контроля за состоянием
окружающей среды на заданном предприятии :
 выбор методов и средств контроля;
 выбор сети постов и пунктов наблюдения;
 выбор загрязняющих компонентов и частоты
отбора проб;
- выбор аппаратуры по отбору и анализу проб.
не предусмотрено
Трудоемкость
(час.)
4
4
7.
7.
8.
8.
9.
9.
Методы
экологического
мониторинга
(рентгенофлуоресцентный,
атомноадсорбционный,
хроматографический,
фотоколориметрический,
спектрометрический и др.)
Приборы контроля загрязнения воздуха, вод, почв
(Радиометры.pH-меры,
иономеры,
калориметры.
Индикаторные
трубки.
Газоанализаторы.
Хроматографы. Спектрометры и др.
Пробоотборники и грунтососы.Консервирование проб.
6
12
6
7. Практические занятия (семинары) – не предусмотрены.
8. Примерная тематика курсовых работ: – не предусмотрены.
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) Основная литература
1. Экологический мониторинг / М.А. Пашкевич, В.Ф.Шуйский – СПб., изд.
СПГГИ(ТУ), 2004, 118 с.
2. Экологический мониторинг (практикум) / М.А. Пашкевич, Т.А.Петрова, И.Б.
Мовчан – СПб., изд. СПГГИ(ТУ), 2009, 118 с.
3. Дикарев В.И., Рогалёв В.А., Денисов Т.А. Методы и средства экологического
контроля. СПб., изд. МАНЭБ, 2000.
4. Экологический мониторинг/ учеб.- метод. пособие-М.:Альма Матер, 2008.- 416 с.
б) Дополнительная литература
1. Принципы и методы геосистемного мониторинга. / Л.М. Ананьева, А.Д. Арманд,
Н.А. Барымова. М., Наука, 1989, 168 с.
2. Родзин В.И., Семенцов Г.В. Основы экологического мониторинга. Учебник для
инженерных ВУЗов. Таганрог: ТРТИ, 1988, 260 с.
3. Ландшафтно-геохимические основы фонового мониторинга природной среды. /
М.А. Глазовская, Н.С. Касилов и др. – М., Недра, 1989, 263 с.
4. Методы оценки состояния природной среды. Сборник научных трудов.
Владивосток, ДВО АН СССР, 1987.
5. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Труды
совещаний. АН СССР. Гос. ком. СССР по гидрометеорологии. Ин-т глобального
климата и экологии. С-Пб., 1985-1995.
в) Программное обеспечение
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Microsoft Office Professional (актуальная версия);
Microsoft Windows (актуальная версия);
Microsoft Visual Studio Professional (актуальная версия);
Программные комплексы “Эколог”;
MATLAB (актуальная версия);
AutoCad (актуальная версия).
г) Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
1. Научная Электронная Библиотека http://www.e-library.ru.
2. Информационная система «Единое окно доступа к образовательным ресурсам»
(http://window.edu.ru/).
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Для проведения лекционных занятий необходима аудитория, оснащенная компьютером
и мультимедийным оборудованием.
Для проведения лабораторных занятий:
 необходимы специализированные лаборатории, оснащённые приборами по
определению вещественного и химического состава атмосферного воздуха, вод, почв,
горных пород, а также передвижная лаборатория Экологического мониторинга.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:
Дисциплина «Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический
мониторинг» является самостоятельной для изучения.
На лекциях при изложении материала следует пользоваться иллюстративным
материалом, ориентированным на использование мультимедийного оборудования,
содержащим презентацию методов и приборов экологического контроля, а также
отображающим разноуровенные системы управления охраной природы и контроля за
состоянием природных ресурсов. Посредством разработки и изучения методики
проведения экологического мониторинга, ведения полевых и лабораторных работ,
интерпретации полученных данных следует добиваться понимания обучающимися сути и
прикладной значимости решаемых задач, а также сути и назначения осваиваемых и
используемых для их определения методов и алгоритмов.
Образовательные технологии: метод проблемного изложения материала, как
лектором, так и студентом; самостоятельное чтение студентами учебной, учебнометодической и справочной литературы и последующие свободные дискуссии по
освоенному ими материалу, использование иллюстративных видеоматериалов
(видеофильмы, фотографии, аудиозаписи, компьютерные презентации), демонстрируемых
на современном оборудовании, ведение полевых и лабораторных работ, опросы в
интерактивном режиме.
В течение преподавания дисциплины «Методы и приборы контроля окружающей
среды и экологический мониторинг» в качестве форм текущей аттестации студентов
используется такая форма как, выполнение расчётно-графического задания (17 часов) и
его защита. По итогам обучения в 6-ом семестре проводится дифференцированный зачёт.
Примеры оценочных средств для текущего контроля успеваемости и
промежуточной аттестации:
При условии защиты студентом расчётно-графического задания в 6-ом семестре
его допускают к сдаче «экзамена».
Экзамен проводится в письменной тестовой форме. Экзаменационный тест
включает в себя 100 вопросов.
Разработчики:
каф. Геоэкологии
(место работы)
профессор, д.т.н.
(занимаемая должность)
Пашкевич М.А.
(инициалы, фамилия)
Эксперты:
каф.РМПИ
(место работы)
профессор, д.т.н.
(занимаемая должность)
Казанин О.И.
(инициалы, фамилия)