Chemistry of inorganic processes in the environment

Zhamanbaeva Manira Krykbaevna

The instructor profile

Description: The discipline is aimed at studying the behavior of inorganic substances and their transformations in various components of the environment - atmosphere, hydrosphere, lithosphere and biosphere. Special attention is paid to chemical processes associated with anthropogenic impact, migration and transformation of inorganic pollutants, as well as their impact on ecological systems and human health.

Amount of credits: 5

Пререквизиты:

  • Химия. Школьный курс

Course Workload:

Types of classes hours
Lectures 15
Practical works 30
Laboratory works
SAWTG (Student Autonomous Work under Teacher Guidance) 30
SAW (Student autonomous work) 75
Form of final control Exam
Final assessment method

Component: University component

Cycle: Base disciplines

Goal
  • 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.
Objective
  • - 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.
Learning outcome: learning skills or learning abilities
  • 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.
Teaching methods

- 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.

Topics of lectures
  • 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
Key reading
  • 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
Further reading
  • 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.