иНФО. Инфо. Введение. Окружающая среда и ее объекты
 Скачать 44.18 Kb.
|
|
Перечень лабораторных работ: 1. Отбор проб и определение органолептических показателей качества воды на месте отбора проб и в лаборатории 2. Качественное определение основных ионов в природных водах 4. Определение типа воды по преобладающему иону 5. Определение содержания биогенных компонентов вод 6. Определение содержания органических веществ 7. Определение содержания микрокомпонентов 8. Пробоподготовка и анализ водной вытяжки почв по основным показателям. 9. Отбор проб воздуха и определение содержания основных показателей качества воздуха 10. Тест-определение диоксида серы по Гертелю. 11. Капельный вариант определения некоторых регуляторов роста в почвах. 12. Экспресс-определение железа (III) в водах с применением реактивных индикаторных бумаг. Образовательные технологии, применяемые при освоении дисциплины Наряду с традиционными образовательными технологиями широко используются технологии, основанные на методах научно-технического творчества и современных информационных средствах, включающие, в том числе, обучение на основе учебных дискуссий, интеллектуальных тренажеров, ролевых игр, специальных семинаров, разбор конкретных ситуаций, а также систем обучения профессиональным навыкам и умениям. Предусмотрены встречи с представителями производственных экологических лабораторий. Проводятся: обсуждения по основным методам исследования химического состава объектов окружающей среды; дискуссия по выбору методов исследования конкретных объектов, коллоквиумы, разбор конкретных ситуаций, защита результатов исследовательской работы по анализу персонального объекта, отобранного и изученного самостоятельно под руководством преподавателя. Для лиц с ограниченными возможностями здоровья предоставляется возможность дистанционного освоения ее теоретической части путем распространения текста лекций, заданий и их контроля через интернет, а также индивидуальных консультаций с применением как электронной почты, так и визуального общения с использованием «Zoom». При выполнении лабораторных работ по мере необходимости предоставляется дополнительные средства защиты, осуществляется и ндивидуальная помощь учебно-вспомогательного состава. Перечень лабораторных работ, проводимых в варианте исследовательских работ с индивидуальным объектом, самостоятельно отобранным и подготовленным студентом: 1. Отбор проб и определение органолептических показателей качества воды на месте отбора проб и в лаборатории. 2. Определение содержания макрокомпонентов природных вод: - жесткости воды; отдельно ионов кальция и магния; - ионов натрия, калия пламенно-фотометрическим методом; - сульфат-анионов турбодиметрическим методом; - карбонат и гидрокарбонат-анионов потенциометрическим методом; - хлорид-анионов аргенометрическим методом. По результатам этих работ рассчитывается тип воды по преобладающему катиону и аниону. 3. Определение содержания биогенных компонентов вод: - нитрат-анионов фотометрическим методом; - общего железа фотометрическим методом. 4. Определение содержания органических веществ: - величины ХПК по перманганатной окисляемости; - массы сухого и прокаленного остатка. 5. Определение содержания микрокомпонентов: - суммарного содержания 14 ионов тяжелых металлов; - ионов меди с предварительным концентрированием методом соосаждения. 6. Пробоподготовка и анализ водной вытяжки почв по основным показателям. 7. Отбор проб воздуха и определение содержания основных показателей качества воздуха. Результаты проведенных исследований конкретных объектов разбираются в варианте разбора конкретных ситуаций на общей дискуссии группы и проводится оценка экологической ситуации конкретного объекта с привлечением соответствующих специалистов-экологов. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ 1. Роль и место аналитической химии в решении основных экологических проблем, связанных с состоянием ООС. 2. Основные задачи и средства эколого-аналитического мониторинга состояния ООС. 3. Химический состав природных вод. Содержание, источники поступления и формы миграции компонентов природных вод. 4. Пробоотбор представительных проб воды. 5. Техника отбора проб воды. 6. Пробоподготовка воды к анализу: способы разрушения природных органических соединений. 7. Способы концентрирования микрокомпонентов вод: досоинства и недостатки каждого метода. 8. Основные и суммарные показатели воды: общая характеристика и методы определения. 9. Спектрофотометрические методы в анализе О ОС: современное состояние и перспективы развития. 10. Развитие тест-методов для характеристики качества ООС. 11. Кинетические методы в выявлении форм миграции микрокомпонентов. 12. Возможности атомно-абсорбционного и атомно-эмиссионного методов в анализе ООС. 13. Преимущества и недостатки электрохимических методов в анализе ООС. 14. ИСЭ в анализе вод: возможности, достоинства, проблемы. 15. Методы газовой хроматографии в органическом анализе вод: возможности и проблемы. 16. Люминесцентный метод в анализе органических компонентов вод: прямой и косвенный варианты; применение эффекта Шпольского. 17. Возможности применения хромато-масс-спектрометрии в анализе вод. 18. Особенности анализа городских сточных вод. 19. Способы выражения результатов анализа ООС. 20. Особенности анализа почв. 21. Виды химического анализа почв. 22. Пробоотбор почв. Выбор контрольных площадок. 23. Основные приемы вскрытия почв. 24. Критерии качества и принципы нормирования химических соединений в почвах. 25. Состав атмосферного воздуха и основные источники его загрязнения. 26. Аналитический контроль за уровнем загрязнения воздуха рабочей зоны и атмосферного воздуха. Основные нормативные показатели качества воздуха. 27. Способы отбора проб воздуха: сущность и условия применения. 28. Основные проблемы аналитического контроля воздуха и возможные пути их решения. 29. Области применения внелабораторного экспресс-анализа. Применение тест-методов в решении экологических задач. 30. Оперативный анализ воды. Определение суммарных показателей с помощью тест-систем: жесткость воды, общая щелочность и кислотность, суммарное содержание тяжелых металлов, активный хлор и другие. 31. Определение содержания катионов с помощью тест-систем различных типов: индикаторных порошков, индикаторных трубок, РИБ и др. 32. Применение меланж-ксерогелей для создания тест-систем в виде индикаторных порошков и трубок для определения содержания различных ионов металлов в объектах окружающей среды. 33. Автоматизация экспресс-анализа. 34. Тест-методы определения содержания анионов в различных природных и промышленных объектах. 35. Тест-методы определения содержания органических веществ в природных объектах. 36. Тест-определение химического потребления кислорода (ХПК), биохимического потребления кислорода (БПК). 37. Тест-методы определения общего азота, органического углерода, галогенов, углеводородов и некоторых других токсичных органических соединений. 38. Обнаружение и идентификация отравляющих веществ. Классификация основных отравляющих веществ (ОВ). Индикаторные реакции на ОВ. 39. Современные методы определения ОВ в автоматических полевых сигнализаторах: хроматографические, эмиссионные методы; сенсоры на поверхностных акустических волнах; спектрометрия ионной подвижности; дистанционные методы. 40. Обнаружение взрывчатых веществ в полевых условиях. Общая характеристика основных взрывчатых веществ. Эффективность улавливания их паров. Приемы концентрирования. 41. Вихревой дистанционных отбор проб. Повышение специфичности определения взрывчатых веществ. Основные обнаружители-анализаторы взрывчатых веществ. 42. Полевой анализ геологических объектов. Литохимический, гидрогеохимический, атмогеохимический и биогеохимический методы поисков рудных месторождений. 43. Применение различных методов обнаружения элементного состава геологических пород: рентгеновский анализ и рентгенорадиометрический анализ; гамма-спектрометрические методы; полевой, пешеходный, автомобильный и аэрогаммаметоды. 44. Гамма-каротаж. Каротаж нефтегазовых скважин. Полевой аманационный метод, атомно-эмиссионный анализ в решении геологических задач. 45. Анализ космических объектов. Исследование Солнечной системы методами масс- и рентгенофлуоресцентной спектрометрии. Общие принципы действия и основные схемы масс-спектрометров, рентгеновских спектрометров. 46. Дистанционные измерения со спутников и пролетных аппаратов, с околоземных орбит. Исследование поверхности Марса методом Мѐссбауэровской спектроскопии. Применение ядерно-физических методов. 47. Некоторые экспресс-методы агрохимического анализа. Примеры экспресс-методов определения нитратов, фосфатов, калия в растительных объектах. 48. Оперативный контроль загрязнений атмосферного воздуха. Приоритетные загрязнители атмосферы, содержащиеся в выбросах промышленных предприятий. 49. Системы мониторинга и их возможности. Определение концентрации озона в верхних слоях атмосферы. 50. Индикаторные трубки для анализа воздуха. Контроль утечек газа из газопроводов и других технических устройств. 1) Введение. Окружающая среда и ее объекты. 2) Цели освоения курса 3) Место курса в структуре ОП 4) Структура и содержание курса 5) Ожидаемые результаты обучения 6) Раздел 1. Анализ природных и сточных вод 7) Раздел 2. Особенности анализа почв 8) Раздел 3. Особенности анализа воздуха 9) Раздел 4. Применение тест-методов в решении экологических задач 10) Перечень лабораторных работ 11) Образовательные технологии, применяемые при освоении курса 12) Вопросы для самостоятельной подготовки Лабораторная работа № 1 Определение органолептических показателей воды Цель работы: определение органолептических свойств воды, которые включают в себя: запах, привкус, цветность, прозрачность, мутность, температура, примеси нормируются по интенсивности их восприятия человеком. Задание 1. Определение осадка Оборудование - цилиндр с плоским дном. Ход работы Взболтанную в бутылке воду наливают в цилиндр слоем примерно 30 см и оставляют в покое 1 час, если вода отобрана из открытого водоема, или на сутки, если вода взята из подземных источников. Осадок оценивают по количеству (нет, незначительный, заметный, большой) и качеству (песчаный, глинистый, илистый, кристаллический, хлопьевидный). Отмечают также его цвет. Большой осадок свидетельствует о загрязнении воды. Задание 2. Определение запаха Запах оценивается в баллах. Качество воды, не имеющей запаха, не превышает 2 баллов. Оборудование: 1) колба с притертой пробкой; 2) коническая колба на 200 мл; 3) часовое стекло; 4) электрическая плитка, термометр. Ход работы Колбу с притертой пробкой наполняют на 2/3 объема исследуемой водой, сильно встряхивают, открывают пробку и вдыхают ее запах. Для усиления интенсивности запахов воду подогревают. Коническую колбу на 200 мл наполняют на 1/2 ее объема исследуемой водой, закрывают часовым стеклом и нагревают до 60°С. Затем колбу вращательным движением взбалтывают и, сдвинув стекло, быстро определяют запах. Интенсивность запаха определяют по 5-балльной шкале: 0 - не ощущается; 1 - обнаруживается только опытным исследователем; 2 - слабый, обнаруживается потребителем только в том случае, если указать на него; 3 - заметный, обнаруживается потребителем и вызывает его неодобрение; 4 - отчетливый, обращающий на себя внимание и делающий воду непригодной для питья; 5 - очень сильный, делающей воду совершенно непригодной. Чистые природные воды запахов не имеют. Естественные запахи описывают, придерживаясь следующей терминологии. Таблица 1.1. Характерные запахи воды
Задание 3. Определение температуры Оборудование: 1) цилиндр с плоским дном; 2) термометр. Ход работы Определяется сразу после отбора пробы или непосредственно в водоеме термометром с ценой деления 0,1°C. Термометр держат в воде не менее 5 мин. Задание 4. Определение прозрачности Степень прозрачности выражается высотой столба жидкости в см, через который отчетливо виден специальный шрифт. Прозрачностью не менее 30 см должны обладать воды, подаваемые для питьевого водоснабжения без осветления. Речные воды, кроме горных, могут иметь прозрачность 25 см. Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении. Оборудование: 1) цилиндр с плоским дном; 2) линейка; 3) шрифт, высота букв которого составляет 2 мм, а толщина линий букв - 0,5 мм. Ход работы Исследуемую воду наливают в цилиндр, под дно которого подкладывают на расстоянии 4 см шрифт. Сливают воду до тех пор, пока сверху через слой можно будет отчетливо прочесть этот шрифт. Высоту столба оставшейся воды измеряют линейкой. Определение производят при хорошем дневном рассеянном освещении на расстоянии 1 м от светонесущей стены. Задание 5. Определение цветности Это природное свойство воды, обусловленное наличием гуминовых веществ, которые придают ей окраску желтовато-коричневого цвета. Гуминовые вещества образуются при разрушении органических соединений в почве, вымываются из нее и поступают в открытые водоемы. Поэтому цветность свойственна воде открытых водоемов и резко увеличивается в паводковый период. Цветность воды определяется в градусах. Вода, имеющая цветность 20°C, считается бесцветной. Вода, не подвергающаяся перед подачей потребителю обесцвечиванию, должна иметь цветность не выше 20°C. Оборудование: 1) цилиндр; 2) шкала цветности. Материал: вода водоема. Для приготовления шкалы цветности смешивают растворы № 1 и № 2 в цилиндрах в следующих соотношениях. Таблица1.2. Хромово-кобальтовая шкала цветности
|