Химия неорганических процессов в окружающей среде

Описание: Дисциплина направлена на изучение поведения неорганических веществ и их превращений в различных компонентах окружающей среды — атмосфере, гидросфере, литосфере и биосфере. Особое внимание уделяется химическим процессам, связанным с техногенным воздействием, миграцией и трансформацией неорганических загрязнителей, а также их влиянию на экологические системы и здоровье человека.

Количество кредитов: 5

Пререквизиты:

• Химия. Школьный курс

Трудоемкость дисциплины:

Виды работ	часы
Лекции	15
Практические работы	30
Лабораторные работы
СРОП	30
СРО	75
Форма итогового контроля	экзамен
Форма проведения итогового контроля	экзамен

Компонент: Вузовский компонент

Цикл: Базовые дисциплины

Цель

• Сформировать у студентов системное понимание химических основ неорганических процессов, протекающих в окружающей среде (атмосфере, гидросфере, литосфере), а также их влияние на экологические системы и здоровье человека. Дать знания о поведении, трансформации и миграции неорганических соединений в природных условиях, с учётом антропогенного воздействия.

Задача

• - Изучить химический состав основных оболочек Земли (воздух, вода, почва) и природные циклы неорганических элементов (углерод, азот, сера и др.). - Охарактеризовать ключевые неорганические загрязнители окружающей среды (оксиды, кислоты, соли тяжёлых металлов, радионуклиды и др.). - Проанализировать источники загрязнения и механизмы химической трансформации веществ в разных природных средах. - Изучить процессы самоочищения и буферные свойства природных систем. - Освоить методы предотвращения и снижения техногенного воздействия неорганических веществ на окружающую среду. - Формировать навыки экологического мышления, включая способность оценивать химическую опасность и экологические риски. - Подготовить студентов к практическому применению знаний в сфере экологического мониторинга, химического анализа и разработки природоохранных мероприятий.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• Студент демонстрирует способность к самостоятельному обучению и саморазвитию в области неорганической химии окружающей среды, включая умение находить, анализировать и применять научную информацию, осваивать новые методы исследования и оценивать химические процессы, происходящие в природной среде и под влиянием антропогенной деятельности.

Методы преподавания

- интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь); - построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий; - информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ); - поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения); - решение учебных задач.

Темы лекционных занятий

• Введение в химию окружающей среды и её роль в экологических системах
• Строение и химический состав атмосферы
• Физико-химические процессы в атмосфере: окисление, фотохимия
• Кислотные дожди: причины, химия образования, последствия
• Химические реакции, связанные с озоновым слоем
• Загрязнение атмосферы оксидами азота, серы и углерода
• Химия природных вод: состав и основные типы загрязнителей
• Биогеохимические циклы азота, серы, фосфора в окружающей среде
• Химические процессы в почвах и литосфере
• Миграция и аккумуляция тяжелых металлов в экосистемах
• Химия твердых отходов и проблемы их воздействия на среду
• Методы химического мониторинга окружающей среды
• Современные технологии очистки воды и воздуха от неорганических загрязнений
• Влияние антропогенных факторов на химические процессы в природе
• Принципы и методы «зелёной химии» для охраны окружающей среды

Основная литература

• 1. Черных Н.А., Баева Ю.И. Краткий курс экологической химии. Учеб. – М.: Мир науки, 2020. – Сетевое издание. Режим доступа: https://izd-mn.com/PDF/52MNNPU20.pdf 2. В. Ю. Орлов, А. Д. Котов, А. И. Русаков, И. В. Волкова Химические основы экологии: учебное пособие - 2-е изд., электрон. - М.: Лаборатория знаний, 2022. - 353 с. 3. Хаханина Т. И. Химия окружающей среды: учебник для вузов / Т. И. Хаханина, Н. Г. Никитина, И. Н. Петухов. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва: Издательство Юрайт, 2022. — 233 с. (Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/488615) 4. – Ахметов Н. С. Лабораторные и семинарские занятия по общей и неорганической химии / Ахметов Н. С., Азизова М. К., Бадыгина Л. И. - Санкт-Петербург: Лань, 2021. - 368 с. URL: https://e.lanbook.com/img/cover/book/168686.jpg 5. Кольцов, В.Б, Процессы и аппараты защиты окружающей среды: учебник и практикум для вузов / В.Б. Кольцов, О.В. Кондратьева. – М.: Юрайт, 2024. – 544 с. – URL: https://urait.ru/viewer/processy-i-apparaty-zaschity-okruzhayuschey-sredy-544913#page/1 6. Геохимия окружающей среды / Ю.Г. Чендев. – М.: Юрайт, 2024. – 146 с. – URL: https://urait.ru/viewer/geohimiya-okruzhayuschey-sredy-542787#page/1

Дополнительная литература

• 1. И. В. Вольф, М. А. Синякова. Химия окружающей среды. Химия гидросферы: учебное пособие; СПбГТУРП. - СПб, 2013. - 90 с. 2. Чибисова Н.В., Долгань Е.К. Экологическая химия: Учебное пособие / Калинингр. ун-т. - Калининград, 1998. - 113 с. - ISBN 5-88874-108-6. 3. Воронова Г.А., Юрмазова Т.А. Химические элементы в биосфере: учебное пособие/Национальный исследовательский Томский политехнический университет. − Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 94 с. 4. Улахович Н.А. Химия в экологии: Учебное пособие / Н.А.Улахович. – Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет, 2013. - 58 с. 5. Лебедева, М.И. Химическая экология (задачи, упражнения, контрольные вопросы): учебное пособие/ М.И. Лебедева, И.А. Анкудимова, О.С. Филимонова. – Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. 6. Лебедева, М.И. Химическая экология (задачи, упражнения, контрольные вопросы): учебное пособие / М.И. Лебедева, И.А. Анкудимова, О.С. Филимонова. – Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. – 100 с. 7. Гришина Е.П. Основы химии окружающей среды. Часть 1. Химические процессы в атмосфере / Владим. Гос. Ун-т. Владимир, 2005, 62 с. 8. Гусакова, Н.В. Химия окружающей среды: учебное пособие для вузов / Н.В. Гусакова. – Ростов н/Д: Феникс, 2004. – 192 с.