Комплекс методических материалов основной образовательной программы подготовки бакалавров по направлению 022000 «экология и природопользование»

Вид материала

Содержание

Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения
Разделы дисциплины
5. Образовательные технологии
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа
6.2.1. Примерные темы рефератов и УИРС
6.2.2. Примерные темы, выносимые на самостоятельную проработку.
6.3 Контроль самостоятельной работы
7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения модуля (дисциплины)
7.1. Примерные вопросы к зачету
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Рабочая программа дисциплины
Курс 3; семестр 5
Виды учебной деятельности и временной ресурс
Аудиторные занятия
Форма обучения

Подобный материал:

1 ... 34 35 36 37 38 39 40 41 42

Тема 1. Введение

Содержание и задачи курса. Связь его с другими дисциплинами. Виды природопользования. Виды минерального сырья. Роль и значение различных полезных ископаемых в развитии общества. Стратегия развития минерально-сырьевой базы и горнодобывающей промышленности России. Влияние технологических решений при добыче и переработке минерального сырья на состояние окружающей среды.

Тема 2. Основная терминология.

Понятие о безотходных и малоотходных технологиях. Понятие комплексности сырья. Ценные и попутные компоненты. Отходы. Утилизация отходов. Первичные и вторичные ресурсы. Вторичное сырьё. Товарная продукция, дополнительная продукция. Потери ценных компонентов. Вскрышные породы. Потери при эксплуатации, обогащении и утилизации. Извлечение компонентов. Разубоживание. Понятие об ущербе от горнопромышленного производства. Народнохозяйственный, возможный, фактический и предотвращённый ущерб. Краткие сведения из истории проблемы комплексного использования сырьевых ресурсов. Роль российских учёных в разработке концепции рационального комплексного использования сырья. Классификация природных ресурсов по исчерпаемости.

Тема 3.Минерально-сырьевые и энергетические ресурсы.

Понятие о минеральных ресурсах. Классификация минерального сырья. Влияние использования минерального сырья на экономику производства. Динамика потребления и обеспеченность минеральным сырьём России и других стран мира. Изменение качества и географического размещения основных баз минеральных ресурсов в связи с распадом СССР и проблемы обеспечения России минеральным сырьём. Вторичные ресурсы. Основные понятия и систематика вторичных ресурсов. Роль вторичных сырьевых и энергетических ресурсов в системе ресурсообеспечения народного хозяйства.

Тема 4. Основные аспекты безотходной технологии.

Экологический аспект безотходной технологии. Основные факторы влияния геологоразведочной, горнодобывающей и перерабатывающих отраслей на окружающую среду. Загрязнение почв, атмосферы, водных ресурсов. Минимизация ущерба. Ресурсный аспект безотходной технологии. Истощение запасов полезных ископаемых в недрах, изменение их качества. Изменение себестоимости извлекаемого и перерабатываемого сырья. Рост объёма отходов добычи и переработки. Комплексность сырья, попутные и ценные компоненты. Новые виды минерального сырья. Технологический и технический аспекты безотходной технологии. Технологические проблемы безотходного использования сырья. Перспективные технологические схемы переработки руд и других видов сырья. Проблемы добычи и переработки руд. Потери при добыче, обогащении и переделе. Водооборот. Перспективы полного водооборота при переработке сырья. Социально-экономический аспект безотходной технологии. Экономическая эффективность комплексного использования сырья.

Тема 5. Методы обогащения и переработки минерального сырья.

Обогащение сырья. Цели и задачи. Свойства минералов и горных пород. Методы обогащения. Проблемы обогащения. Дробление, измельчение, классификация сырья. Способы дробления и классификации.

Гравитационные методы обогащения. Отсадка. Обогащение на концентрационных столах, в шлюзах, в винтовых и конусных сепараторах. Разделение в тяжёлых жидкостях. Виды тяжёлых жидкостей и работа с ними.

Магнитное обогащение. Электрическое обогащение. Понятие о флотации. Флотационные методы обогащения. Флотационные реагенты. Роль реагентов в подготовке минералов к флотации. Методы глубокой переработки сырья. Понятие о металлургии и гидрометаллургии.

Тема 6. Комплексное освоение месторождений твёрдых горючих ископаемых.

Виды твёрдых горючих ископаемых. Запасы и добыча угля. Комплексное освоение месторождений угля. Основные направления комплексного использования угля, отходов его добычи, обогащения и переработки. Методы и способы комплексной переработки угольного топлива. Переработка угля с целью получения энергетического топлива. Основные направления переработки золошлаковых отходов.

Лабораторное занятие № 1. Комплексное освоение месторождения угля (по выбору).

Тема 7. Комплексное освоение месторождений торфа.

Торфяные ресурсы России и Томской области. Виды торфа. Основные особенности торфяных залежей. Направления использования торфа. Торф в сельском хозяйстве. Перспективы использования торфа в энергетике. Химическая переработка торфа. Торф в металлургии, химической промышленности, строительстве и других отраслях промышленности.

Тема 8. Комплексное освоение газоконденсатных месторождений.

Добыча и транспортировка газа. Первичная переработка газа. Очистка газа от вредных примесей. Извлечение ценных компонентов.

Тема 9. Комплексное использование нефти.

Первичная переработка нефти. Глубокая переработка нефти. Переработка и утилизация отходов нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности. Нефтяные шламы, осадки сточных вод, отработанные нефтепродукты. Попутные полезные ископаемые при нефтедобыче.

Тема 10. Комплексное использование руд чёрных металлов.

Месторождения железа, хрома, титана и марганца. Основные типы руд. Требования промышленности к качеству руд. Способы добычи и переработки. Основные виды отходов. Направления повышения эффективности использования руд. Извлечение попутных компонентов. Утилизация металлургической пыли, шлаков, скрапа и окалины.

Лабораторное занятие № 2. Комплексное освоение железорудного месторождения (по выбору).

Тема 11. Комплексное использование руд цветных металлов.

Промышленные месторождения алюминиевого сырья. Виды сырья. Требования промышленности к качеству руд. Особенности руд. Особенности переработки бокситов. Нефелиновое и псевдолейцитовое сырьё. Особенности переработки. Месторождения алунита. Особенности технологии. Экономическая эффективность переработки руд различных видов глинозёмного сырья и пути её повышения.

Руды никеля, меди, свинца, цинка. Требования промышленности к качеству руд. Перспективы их комплексного использования.

Переработка ртутных и ртутно-сурьмяных руд. Требования промышленности к качеству руд. Экологическая безопасность и пути её реализации. Эффективность переработки руд и отходов.

Лабораторное занятие № 3. Комплексное освоение месторождения алюминия (по выбору).

Тема 12. Комплексное освоение месторождений руд редких и благородных металлов.

Экономика редких и благородных металлов. Основные проблемы комплексного освоения месторождений редких металлов.

Тема 13. Комплексное освоение радиоактивных руд.

Месторождения урана и тория. Основные типы руд. Требования промышленности к качеству руд. Технологические схемы переработки. Отходы добычи и переработки. Проблемы экологии.

Тема 14. Комплексная переработка горно-химического сырья.

Виды горно-химического сырья. Фосфатное сырьё. Требования промышленности к качеству руд. Месторождения апатита и способы их комплексной отработки. Основные технологические схемы. Фосфоритовые руды. Способы их переработки. Основные проблемы переработки фосфатных руд. Калийное сырьё. Способы комплексной переработки.

Лабораторное занятие № 4. Комплексное освоение месторождения горно-химического сырья (по выбору).

Тема 15. Вторичные ресурсы полигонов бытовых и промышленных отходов.

Виды отходов. Промышленные и бытовые отходы. Состав бытовых отходов. Проблема городских свалок. Основные пути использования вторичных отходов. Технологии переработки бытовых отходов. Технологии переработки промышленных отходов. Биотехнологии. Физико-химические методы переработки. Экономические проблемы переработки отходов.

Лабораторное занятие № 5. Выбор направления использования твердых бытовых отходов полигона ТБО (по выбору).

4.2 Таблица 1

Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения

Название раздела/темы	Аудиторная работа (час)		СРС (час)	Итого
Название раздела/темы	Лекции	Лаб. зан.	СРС (час)	Итого
Тема 1. Введение	1			1
Тема 2. Основная терминология	1		2	3
Тема 3. Минерально-сырьевые и энергетические ресурсы	1		1	2
Тема 4. Основные аспекты безотходной технологии	1		2	3
Тема 5. Методы обогащения и переработки минерального сырья	1		6	7
Тема 6. Комплексное освоение месторождений твердых горючих ископаемых	2	8	4	14
Тема 7. Комплексное освоение месторождений торфа	1		1	2
Тема 8. Комплексное освоение газоконденсатных месторождений	1		1	2
Тема 9. Комплексное использование нефти	2		2	4
Тема 10. Комплексное использование руд черных металлов	2,5	8	4	14,5
Тема 11. Комплексное использование руд цветных металлов	2	8	4	14
Тема 12. Комплексное освоение месторождений руд редких и благородных металлов	1		2	3
Тема 13. Комплексное использование радиоактивных руд	1		2	3
Тема 14. Комплексная переработка горно-химического сырья	1	4	4	9
Тема 15. Вторичные ресурсы полигонов бытовых и промышленных отходов	1	4,5	4	9,5
Итого	19,5	32,5	39	91

4.3 Таблица 2

Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения

№

Формируемые

компетенции

Разделы дисциплины

З.1.

З.2.

З.3.

З.4.

З.5.

У.1.

У.2.

У.3.

В.1.

В.2.

В.3.

5. Образовательные технологии

Для достижения планируемых результатов освоения дисциплины используются следующие образовательные технологии (табл. 2):

- методы проблемного обучения;

- обучение на основе опыта;

- работа в команде;

- опережающая самостоятельная работа;

- проектный метод;

- поисковый метод;

- исследовательский метод.

Таблица 2

Методы и формы организации обучения (ФОО)

ФОО Методы	Лекции	Лаб. зан.	СРС
Методы проблемного обучения.	×	×
Обучение на основе опыта	×
Работа в команде		×	×
Опережающая самостоятельная работа		×	×
Проектный метод		×	×
Поисковый метод		×	×
Исследовательский метод		×	×

6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

6.1 Текущая самостоятельная работа студентов, направленная на углубление, закрепление и получение новых знаний, а также развитие у студентов практических умений, состоит в следующем:

- опережающая самостоятельная работа;

- изучение фактических материалов по заданной тематике, собранных студентами во время прохождения производственной практики или выданных преподавателем;

- подготовка к текущему контролю и зачету.

6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа,

ориентированная на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов, включает:

- поиск, анализ информации, ее структурирование и представление;

- выполнение лабораторных работ и реферата;

- исследовательская работа и участие в олимпиадах и научных конференциях;

- поиск и анализ научных публикаций по определенным преподавателем темам.

Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине

6.2.1. Примерные темы рефератов и УИРС:

Комплексная переработка марганцевых руд.
Комплексное освоение титан-циркониевых россыпей.
Комплексное освоение месторождений нефелиновых пород.
Комплексное использование редкометальных руд Калгутинского месторождения.
Перспективы переработки отвалов Сорского Cu-Mo месторождения.
Геохимические особенности и перспективы комплексного освоения углей Черногорского месторождения.
Подходы к классификации техногенных месторождений
Техногенные источники минерального сырья, формирующиеся при разработке россыпных месторождений золота
Техногенные источники минерального сырья, формирующиеся при разработке нефтяных месторождений
Техногенные источники минерального сырья, формирующиеся при разработке месторождений угля
Техногенные источники минерального сырья, формирующиеся на углеобогатительных фабриках
Техногенные источники минерального сырья, формирующиеся на предприятиях ядерно-топливного цикла
Техногенные источники минерального сырья в топливно-энергетической промышленности
Разработка техногенных месторождений как способ решения экологических проблем региона
Техногенные источники минерального сырья, формирующиеся на полигонах захоронения отходов
Техногенные источники минерального сырья, формирующиеся на территории промышленных предприятий
Техногенные источники минерального сырья, формирующиеся на предприятиях черной металлургии
Техногенные источники минерального сырья, формирующиеся в химической промышленности

6.2.2. Примерные темы, выносимые на самостоятельную проработку.

Вариант 1.

Дать характеристику безотходной и малоотходной технологии.
Основные промышленные типы месторождений алюминиевого сырья.

Вариант 2.

Понятие о вторичных ресурсах.
Фосфатное сырьё. Основные промышленные типы месторождений.

Вариант 3.

Методы обогащения руд.
Основные направления утилизации бытовых отходов.

Вариант 4.

Основные направления использования угля
Флотационные методы обогащения.

Вариант 5.

Основные направления переработки газа.
Что понимается под термином «попутные компоненты». Приведите примеры.

Вариант 6.

Направления утилизации золошлаковых отходов.
Требования промышленности к качеству руд чёрных металлов.

Вариант 7.

Основные виды отходов при добыче и переработке руд железа и пути их комплексного использования.
Что такое полный водооборот?

Вариант 8.

Чем обусловлена необходимость комплексного освоения месторождений?
Основные направления глубокой переработки угля.

Вариант 9.

Проблемы переработки руд цветных металлов.
Что понимается под термином «гидрометаллургический передел».

Вариант 10.

Что такое «техногенное месторождение»?
Основные направления использования торфа.

Вариант 11.

С какой целью производится дробление и классификация руд.
Требования промышленности к качеству фосфатного сырья.

Вариант 12.

Проблемы комплексного освоения месторождений ртути и сурьмы.
Промышленная классификация углей.

Вариант 13.

Основные промышленные типы месторождений золота.
Из чего складываются суммарные потери полезного ископаемого?

Вариант 16.

Промышленные типы месторождений тантала и ниобия.
Что понимается под термином «попутные компоненты».

6.3 Контроль самостоятельной работы

Оценка результатов самостоятельной работы организуется как текущий контроль успеваемости (контрольные работы), работа на лекциях, выполнение лабораторных работ, написание реферата и промежуточная аттестация (зачет).

7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения модуля (дисциплины)

Оценка текущей успеваемости студентов осуществляется проведением контрольных работ, а также защитой лабораторных работ.

Промежуточная аттестация по курсу проводится в виде зачета, в основном в устной форме по билетам.

7.1. Примерные вопросы к зачету

Что понимается под безотходной технологией?
Что такое полный водооборот?
Основные виды отходов при добыче и переработке руд железа и пути их использования.
Охарактеризуйте основные виды алюминиевого сырья и пути их комплексной переработки.
Чем обусловлена рентабельность переработки апатит-нефелиновых и нефелиновых руд?
Чем обосновывается перспективность переработки сынныритов?
Чем обусловлена необходимость комплексного освоения месторождений?
Что понимается под термином “попутные компоненты”? Приведите примеры.
Что понимается под термином “вторичные ресурсы”?
На каких свойствах минералов основаны флотационные методы обогащения руд?
С какой целью производится дробление и классификация руд?
Что понимается под термином “утилизация отходов”?
Что такое техногенные месторождения? Приведите примеры.
Из чего складываются суммарные потери полезного ископаемого?
Что означает термин “извлечение компонента”?
Что такое предотвращённый ущерб?
Основные направления переработки угля.
Какие направления глубокой переработки угля на Ваш взгляд наиболее перспективны?
Основные направления переработки газа.
Направления утилизации золошлаковых отходов.
Основные направления утилизации бытовых отходов.
Что понимается под термином гидрометаллургический передел?
Каковы основные тенденции развития горнодобывающей промышленности мира.
Основные направления комплексной переработки торфа.
Какие Вы видите пути сбережения природных ресурсов при возрастающем спросе на сырьё?

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Основная литература

Арбузов С.И., Ершов В.В., Рихванов Л.П. и др. Редкометалльный потенциал углей Минусинского бассейна. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, филиал «Гео», 2003. – 347 с.;
Бондалетова Л.И. Процессы переработки сырья и рациональное использование природных ресурсов : учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2007. – 148 с.;
Комплексное использование сырья и отходов /Б.М. Равич, В.П. Окладников, В.Н. Лыгач и др. - М.: Химия, 1988. - 288 с.;
Комплексное использование топливно-энергетических ресурсов. - Киев: Наукова Думка, 1983. - 224 с.;
Кулиш Е.А. Месторождение руд металлов и их комплексное использование. – Киев: Институт геохимии окружающей среды, 2008. – 275 с.;
Ласкорин Б.Н., Барский Л.А., Персиц В.З. Безотходная технология переработки минерального сырья. - М.: Недра, 1984. - 334 с.;
Тимонин А.С. Инженерно-экологический справочник. Т.3. – Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2003. – 1024 с.;
Шпирт М.Я. Безотходная технология утилизации отходов добычи и переработка твёрдых горючих ископаемых. - М.: Недра, 1986. - 255 с.;
Экология и экономика природопользования: учебник / под ред. Э.В. Гирусова. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2007. – 519 с.;

Дополнительная литература

Бент О.И. Комплексная оценка промышленных отходов в качестве технологического сырья. – М., 1992. – 62 с.;
Горшков В.С. Комплексная переработка и использование металлургических сплавов в строительстве. – М.: Стройиздат, 1985. – 272 с.;
Инишева Л.Н., Архипов В.С. и др. Торфяные ресурсы Томской области и их использование. – Новосибирск, 1995. – 88 с.;
Кравцов И.С. Комплексное использование минерального сырья на Ачинском глиноземном комбинате // Комплексное использование и охрана минерального сырья Сибири. – Новосибирск: Наука, 1982. – С. 62-63.;
Лисиенко, Владимир Георгиевич. Топливо. Рациональное сжигание, управление и технологическое использование : справочник: в 3 кн. / В. Г. Лисиенко, Я. М. Щелоков, М. Г. Ладыгичев. — М. : Теплотехник, 2004;
Нефелиновые породы - комплексное алюминиевое сырьё / Данциг С.Я., Андреева Б.Д., Пивоваров В.В. и др. - М.: Недра, 1988. - 190 с.;
Саломатов В.В. Природоохранные технологии на тепловых и атомных электростанциях: монография. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. – 853 с.;
Спичак Ю.Н., Ткачев В.А., Кипко А.Э. Охрана окружающей среды и рациональное использование месторождений полезных ископаемых. – М.: Недра, 1993. – 170 с.;
Торф в народном хозяйстве / Под ред. Б.Н. Соколова. - М.: Недра, 1988. - 267 с.;

Программа составлена на основе Стандарта ООП ТПУ в соответствии с требованиями ФГОС по направлению 022000 «Экология и природопользование» и профилю подготовки «Геоэкология».

Программа одобрена на заседании

________________________________

(протокол № ____ от «___» _______ 20___ г.).

Авторы: д. г.-м. н., профессор С.И. Арбузов

старший преподаватель Т.В. Усманова

Рецензент(ы) __________________________

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

УТВЕРЖДАЮ

Директор ИПР

___________ А.К. Мазуров

«___» ____________2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

Учение о геохимии и геохимических циклах

НАПРАВЛЕНИЕ ООП: 022000 ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: геоэкология

КВАЛИФИКАЦИЯ (СТЕПЕНЬ): бакалавр

БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2010 г.

КУРС 3; СЕМЕСТР 5;

КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ: 3

ПРЕРЕКВИЗИТЫ: «Химия», «Геология», «Основы минералогии и петрографии», «Учение об атмосфере», «Учение о гидросфере», «Учение о биосфере», «Ландшафтоведение».

КОРЕКВИЗИТЫ: «Почвоведение и экология почв», «Методы исследования природных сред», «Охрана окружающей среды», «Геоэкология»

ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:

Лекции	34	часа (ауд.)
Лабораторные занятия	17	часов (ауд.)
Практические занятия	-	часов (ауд.)
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ	51	час
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА	42,5	часа
ИТОГО	93,5	часа
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ	очная

ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ: экзамен В 5 СЕМЕСТРЕ

Blog

Комплекс методических материалов основной образовательной программы подготовки бакалавров по направлению 022000 «экология и природопользование»

Содержание