Geum.ru

Робоча програма навчальної дисципліни екологія напряму підготовки 0703 хімія хімічного факультету Кредитно-модульна система

Вид материалаДокументы

Содержание


Холін Юрій Валентинович, д.х.н., професор, зав. кафедри хімічного матеріалознавства
Опис навчальної дисципліни
Мета та завдання навчальної дисципліни
Структура навчальної дисципліни
7. Розподіл балів, які отримують студенти
Шкала оцінювання
8. Методичне забезпечення
Подобный материал:

Міністерство освіти і науки України


Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна


Кафедра хімічного матеріалознавства


“ЗАТВЕРДЖУЮ”


Перший проректор


___________________________


“______”_______________20___ р.


РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ


Екологія


напряму підготовки 0703 хімія


хімічного факультету


Кредитно-модульна система

організації навчального процесу


Харків – 2009


Робоча програма навчальної дисципліни „Екологія” для студентів за напрямом підготовки 0703 хімія.


Розробник: Холін Юрій Валентинович, д.х.н., професор, зав. кафедри хімічного матеріалознавства


Робоча програма затверджена на засіданні кафедри хімічного матеріалознавства


Протокол № ___ від “____”________________2009 р.


Завідувач кафедри _______________________ Холін Ю.В.


“_____”___________________ 20___ р


Схвалено методичною комісією хімічного факультету


Протокол № ___ від “____”________________20___ р.


“_____”________________20__ р.


Голова _______________________ Юрченко О.І.


  1. Опис навчальної дисципліни




Найменування показників

Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень
Характеристика навчальної дисципліни

Кількість кредитів 1
Напрям підготовки

0703 хімія
денна форма навчання

нормативна

Модулів – 1



Рік підготовки:

2–й

Семестр

3-й

Загальна кількість годин 54

Лекції

36 год.

Тижневих годин для денної форми навчання:

аудиторних – 2

самостійної роботи студента – 1
Освітньо-кваліфікаційний рівень: бакалавр




Самостійна робота

18 год.

Вид контролю:

контрольна робота, залік



  1. Мета та завдання навчальної дисципліни


Мета: навчити основам екології, розумінню законів і методів екології, прикладанню екологічних методів до розвязання проблем раціонального природокористування.

У результаті вивчення даного курсу студент повинен

знати: історію екології, її предмет, завдання, особливості методів пізнання, структуру довкілля, закони екології, причини та механізми стійкості біосфери та екологічних систем, роль живої речовини, головні абіотичні та абіотичні екологічні фактори, особливості кругообігів елементів та речовин, механізми міграції та утримування елементів у біосфері, головні екологічні проблеми сучасності, принципи зеленої хімії.

вміти: прикладати фундаментальні екологічні закони і принципи до тлумачення конкретних проблем природокористування та задач охорони довкілля.


  1. Програма навчальної дисципліни


Тема 1. Загальні поняття екології

1.1. Предмет екології. Загальна і хімічна екологія

Визначення поняття «екологія». Предмет екології. Співвідношення екології та «науки про довкілля» (environmental science), загальної екології і окремих екологічних дисціплин (екологія рослин, екологія тварин, промислова екологія, хімічна екологія, екологічна медицина тощо). Предмет і задачі екології. Екологія як фундаментальна наука та основа раціонального природокористування і охорони довкілля.

1.2. Задачі хімічної науки у розв'язанні екологічних проблем

Загроза хімічної деградації навколишнього середовища і хемофобія. Забруднення довкілля як наслідок життєдіяльності, промислового виробництва і військових зусиль. Екологічний ризик у промисловості. Джерела загрози хімічній небезпеці людства. Включення до кругообігів речовин синтетичних сполук, отрутохімікатів, тощо. Співвідношення між наявністю ресурсів, їх споживанням, ростом забруднень і виробництвом продуктів харчування. Роль хімії і хімічної технології і розв'язанні актуальних екологічних проблем:
  • моніторинг,
  • токсикологія – оцінка канцерогенної і мутагенної небезпеки хімічних речовин;
  • вивчення поведінки і розподілу хімічних сполук (природних і антропогенних) в екологічних системах і геосфері;
  • хіміко-екологічна експертиза, моделювання і прогнозування;
  • конверсія хімічної і біологічної зброї, ліквідація наслідків техногенних катастроф, радіоактивного забруднення;
  • створення мало- і безвідходних технологій, очистка і переробка стічних вод, промислових газів, твердих відходів;

Предмет хімічної екології та її місце серед інших екологічних та хімічних дисциплін.

1.3. Основні етапи розвитку екологічної науки. Методи екології

Ернст Геккель як засновник екології. Внесок В.І.Вернадського та В.М.Сукачова у становлення сучасної екології. Впровадження в екологію математичних методів (В.Вольтерра). Особливості методів пізнання в екології: експерименти з контролем, роль математичного моделювання.


Тема 2. Вчення про біосферу – центральний розділ екології. Поняття екосистеми та біогеоценозу

2.1. Визначення біосфери та причини її стійкості. Роль живої речовини у біосфері

Біосфера як сукупність живих організмів, що створюють особливу оболонку Землі (Зюсс, Вернадський). Середовища, охоплені життям: атмосфера, гідрос­фера, літосфера. Хімічна будова біосфери та її оточення. Жива (біота) та косна речовини. Феномен життя і його геохімічна роль: роль біоти у формуванні гео­ло­гіч­ної і геохімічної будови земної поверхні (гіпотеза Геї за Лавлоком та Маргулісом). Біосфера як відкрита система. Кругообіги елементів як основа стійкості і збалансованості біосфери.

2.2. Поняття екосистеми та біогеоценозу

Визначення екосистеми за Тенслі. Біогеоценоз як цілісна саморегулююча і самовідтворююча система. Схема біогеоценозу за Сукачовим. Компоненти біогеоценозу: біотоп (кліматичний режим, рельєф) та біоцен (мікроорганізми, рослини, тварини). Продуценти, консументи, редуценти. Трофічні мережі й піраміди.

Тема 3. Елементи факторіальної екології

3.1. Факторіальна екологія як розділ загальної екології

Уявлення про фізико-хімічне середовище мешкання організмів. Класифікація факторів середовища. Адаптація організмів до умов середовища. Простір екологічних факторів. Функція добробуту. Закон мінімуму Лібіха. Принцип толерантності Шелфорда та їх математичні вирази. Поняття і визначення екологічної ниши.

3.2. Характеристика головних абіотичних факторів

Енергія в екологічних системах. Склад і енергетичні характеристики сонячної радіації. Енергетичний баланс екологічної системи. Фото­синтез, його основні характеристики. Фототрофні та хемотрофні бактерії, прик­лади застосування енергії хімічних реакцій живими істотами. Екологічна дія іонізуючого випромінювання. Температура і кількість тепла. Джерела теплоти для організмів. Пойкілотермні, гомойотермні і гетеротермні організми. Вода і вологість як середовище мешкання, розчинник, регулятор температури. Вміст води в організмах. Температура і вологість як головні кліматоутворюючі фактори. Класифікація біомів.

3.3. Едафічний фактор

Грунт як біокосне тіло. Структура грунту. Фізико-хімічні характерис­тики грунтів. Екологічне значення механічного та хімічного складу грунту, його вологості і температури. Грунт як рН-буфер. Засолюваність грунтів. Хімічний склад, походження та біогеохімічна функція гумусу.

3.4. Характеристика головних біотичних факторів

Поняття популяції. Основні характеристики популяцій. Статистичні характеристики – чисельність, густина, віковий і статевий склад, генетична і просторова будова, характер просторового розподілу організмів. Динамічні характеристики – народжуваність, смертність, швидкість зростання. Експоненціальна та логістична моделі росту популяції. Типи взаємовідносин організмів: нейтралізм, коменсалізм, аменсалізм, мутуалізм, конкуренція, взаємовідносини «жертва-експлуататор» та їх дослідження на основі логістичної моделі росту популяцій. Модель Лотки-Вольтерра та її значення для сучасної науки про складні системи (на прикладі автоколивальних реакцій).

Тема 4. Екологічна хімія процесів у біосфері

4.1. Жива речовина в біосфері

Біогенні елементи. Особливі властивості хімічних сполук, що входять до складу біоти. В.І.Вернадський про джерела рухомості хімічних елементів в біосфері. Головні принципи устрою біосфери: використання зовнішнього джерела енергії, кругообіги речовин, рівновага між видами та біологічними співтовариствами. Малий (біологічний) і великий (геологічний) кругообіги речовин.

4.2. Кругообіг Карбону

Основні елементи кругообігу Карбону на суші та у світовому океані. Можливі зміни клімату, викликані збільшенням вмісту СО2 в атмосфері та парниковим ефектом.

4.3. Кругообіг Нітрогену

Основні елементи кругообігу Нітрогену та причини його стійкості. Шляхи фіксації атмосферного азоту. Антропогенні впливи на кругообіг Нітрогену.

4.4. Кругообіги Фосфору та Сульфуру

Основні елементи кругообігів Фосфору та Сульфуру. Геохімічна роль мікроорганізмів, що здійснюють окисно-відновну функцію у циклі Сульфуру. Антропогенні впливи на кругообіги Фосфору та Сульфуру.

4.5. Механізми міграції та утримування мікроелементів у земній корі

Гуміфікація. Гумусові речовини як головні комплексоутворю­вачі в біосфері. Компоненти гумусу. Гумінові і фульвокислоти, їх вміст у грунтах та поверхневих водах, біогеохімічна роль.

Тема 5. Можливі сценарії еволюції біосфери. Проблема «стійкого розвитку»

5.1. Екологічний моніторинг

Поняття екологічного моніторингу. Рівні моніторингу: локальний, регіональний, національний, глобальний. Система служб моніторингу. Міжнародне співробітництво при моніторингу.

5.2. Сучасні проблеми забруднення біосфери

Сучасні досягнення у хімії атмосфери, озоновий шар, механізми утворення та розкладу озону в атмосфері, проблема фреонів.

Проблема аерозольного забруднення атмосфери. Смог. Забруднення органічними речовинами (нафта, пестициди, ПАР). Забруднення мікроелементами. Хімічні аспекти екології людини. Поняття про ендоекологію, ендотоксикологію. Характеристики якості життя. Екологія міст та сільських місцевостей.

5.3. Поняття про безпечну для довкілля хімію («green chemistry»)

Необхідність впровадження принципів «безпечної для довкілля хімії». Основні напрямки розвитку «green chemistry» та приклади її ефективності.

5.4. Глобалістика та її роль у рішенні загальнопланетарних проблем

Глобалістика, глобальна екологія та їх роль у розв'язанні загальнопланетарних проблем. Проблема гомеостазіса людини. Формування уявлення про перехід від біосфери до ноосфери, алармістський та оптимістичний варіанти розвитку біосфери.

  1. Структура навчальної дисципліни

Теми
Кількість годин

Денна форма

Усього

у тому числі

л
п
лаб
інд
ср

1
2
3
4
5
6
7

Модуль 1

Тема 1

6
3









3

Тема 2
6












3

Тема 3
12












6

Тема 4
6












3

Тема 5
6












3

Разом

36












18


5. Методи навчання

Лекції, самостійна робота.

6. Методи контролю

Виконання контрольної роботи, письмовий залік.

7. Розподіл балів, які отримують студенти

Поточний контроль роботи на лекціях
Контрольна робота
Підсумковий семестровий контроль (екзамен)
Сума

10
50
40
100


Шкала оцінювання

Сума балів за всі види навчальної діяльності протягом семестру
Оцінка ECTS
Оцінка за національною шкалою

90 – 100
А
зараховано

80-89
В

70-79
С

60-69
D

50-59
Е

1-49
FX
не зараховано


Розподіл балів за видами роботи:

Якщо студент вчасно з неповажних причин не виконав контрольну роботу або отримав незадовільну оцінку (<25 балів), то при перескладанні цієї роботи він може отримати не більше 75% від максимальної кількості балів за роботу.


8. Методичне забезпечення

1. Робоча програма навчальної дисципліни.

2. Навчальні посібники.

3. Електронні навчальні ресурси.


9. Рекомендована література
  1. Зубилин И.Г., Холин Ю.В., Юшко В.К. Научные основы охраны природы и рациональное природопользование. – Харьков: Фолио, 1999.
  2. Одум Ю.П. Экология. В 2-х т. М.: Мир, 1986.
  3. Федоров В.В., Гильманов Т.Г. Экология. М.: Изд-во МГУ, 1980.
  4. Вернадский В.И. Биосфера. М.: Мысль, 1967.
  5. Петров К.М. Общая экология. Взаимодействие общества и при­роды. СПб: Химия, 1998.
  6. Химия окружающей среды / Под ред Дж.О.М.Бокриса. М: Химия, 1982.
  7. Чернобаев И.П. Химия окружающей среды. Киев: Вища школа, 1990.
  8. Колтун М. Земля. М.: МИРОС, 1994.
  9. Моисеев Н.Н. Алгоритмы развития. М.: Наука, 1987.