1008
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Е.А. Моралова
ГЕОХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Учебно-методическое пособие
по подготовке к лекционным и практическим занятиям по дисциплине «Геохимия окружающей среды» для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Природопользование
Нижний Новгород
2016
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Е.А. Моралова
ГЕОХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекционным и практическим занятиям по дисциплине «Геохимия
окружающей среды» для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Природопользование
Нижний Новгород ННГАСУ
2016
2
УДК 550.46
Моралова Е. А. Геохимия окружающей среды [Электронный ресурс]: учеб.- метод. пос. /Е.А. Моралова; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 19 с; 1 электрон. опт. диск (CD-RW)
Даются тематика лекций, их краткое содержание, для обучающихся по дисциплине «Геохимия окружающей среды». Цель учебно-методического пособия — это помощь в усвоении лекций, подготовке к практическим работам и организации самостоятельной подготовки к дисциплине. В пособии приведён перечень практических работ по дисциплине «Геохимия окружающей среды».
Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекционным и практическим занятиям по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Природопользование.
© |
Е.А. Моралова, 2016 |
© |
ННГАСУ, 2016. |
3
СОДЕРЖАНИЕ |
|
1. Общие положения…………………………………………………… |
…...5 |
1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения………………..5 |
|
1.2. Содержание учебной дисциплины …………………………………..6 |
|
2. Методические указания по подготовке к лекциям…………………… |
9 |
2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях………………………… |
9 |
2.2Общие рекомендации при работе с конспектом лекций……….……9
2.3Общие рекомендации по изучению материала лекций……….…….10
3.Методические указания по организации самостоятельной
работы………………………………………………………………….……13
3.1 Общие рекомендации по подготовке к практическим
занятиям…………………………………………………… |
…………..……13 |
3.2Общие рекомендации для самостоятельной работы …………….....15
3.3Темы для самостоятельного изучения ……………………………….17
3.4Учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы…………………………… |
…………..…………18 |
4
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения
Целями освоения учебной дисциплины Б.1.43 Геохимия окружающей среды являются: формирование представления об окружающей среде как целостной геохимической системе, составные части которой находятся в тесном взаимодействии и непрерывном развитии, а также изучение геохимического состава литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы, основных видов миграции химических элементов в окружающей среде. Ознакомление студентов с теоретическими основами общей геохимии, геохимии ландшафта, геохимическими методами решения теоретических и прикладных задач в области природопользования.
Для изучения данной учебной дисциплины необходимы следующие знания, умения и навыки:
Знать: основные принципы кристаллохимии; экологическое состояние водной и воздушной среды и их изменения в результате хозяйственной деятельности человека; геохимический состав биосферы, гидросферы, литосферы и атмосферы;
Уметь: оценивать токсичность отдельных элементов, состав природных растворов; выбирать наиболее оптимальный метод защиты атмосферы и гидросферы в каждом конкретном случае;
Владеть: методами анализа для определения состава, загрязнения гидросферы, литосферы, атмосферы и биосферы в целом
5
1.2. Содержание учебной дисциплины
|
|
|
|
|
|
|
|
Аудиторные |
работа |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
занятия |
(в |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
часах) |
|
|
|
|
|
|
||
/пп№ |
Наименование раздела учебной |
|
|
|
|
|
|
Самостоятельная |
Формы текущего |
|
|||||||
|
Лекции |
|
Лабораторные |
|
,Практические семинарские |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
дисциплины. |
|
|
|
|
|
|
|
|
контроля успеваемости |
||||||
|
|
Тема занятий |
|
|
|
|
|
|
|
(по неделям семестра) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Цели |
и |
задачи |
дисциплины. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
История |
|
развития |
|
геохимии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
окружающей |
|
среды. |
Связь |
с |
2 |
|
|
|
|
1 |
устный экспресс-опрос |
|||||
|
другими |
науками. Распределение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
химических |
элементов |
в земной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
коре. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Инструктаж |
|
по |
|
технике |
|
|
|
|
|
|
устный |
экспресс-опрос |
||||
2 |
безопасности. |
Знакомство |
с |
|
|
4 |
|
|
1 |
проверка |
отчёта |
по |
|||||
|
геохимическими методами анализа. |
|
|
|
|
|
|
лабораторной работе |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчёт |
кларков |
концентраций |
|
|
|
|
|
|
проверка |
отчёта |
по |
|||||
3 |
|
|
|
|
2 |
1 |
практической работе |
|
|||||||||
заданных элементов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
устный экспресс-опрос |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Формы |
нахождения |
химических |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
элементов литосфере. Минералы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Особенности |
|
распределения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
4 |
основных |
|
и |
|
рассеянных |
2 |
|
|
|
|
1 |
устный экспресс-опрос |
|||||
|
элементов. Кларки концентраций. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Геохимическая |
классификация |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
элементов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Аналитическое |
|
определение |
|
|
|
|
|
|
проверка |
отчёта |
по |
|||||
5 |
качественного |
состава |
оболочек |
|
|
4 |
|
|
1 |
лабораторной |
работе |
||||||
|
биосферы. Определение анионов. |
|
|
|
|
|
|
|
устный экспресс-опрос |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Классификация |
|
|
элементов |
|
|
|
|
|
|
устный |
экспресс-опрос |
|||||
6 |
Гольдшмидта, |
В.И. Вернадского, |
|
|
|
|
2 |
1 |
проверка |
отчёта |
по |
||||||
|
А.Е. Ферсмана, |
А.И. Перельмана. |
|
|
|
|
|
|
|
лабораторной работе |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6
|
Факторы |
миграции. |
|
Закон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Гольдшмидта. |
Внутренние |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
внешние |
|
факторы |
миграции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
7 |
Виды |
миграции |
|
химических |
2 |
|
|
1 |
устный экспресс-опрос |
||||||
|
элементов: механическая, физико- |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
химическая, |
|
|
|
биогенная, |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
техногенная. Параметры миграции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Расчет |
кларков |
концентраций и |
|
|
|
|
устный |
экспресс-опрос |
||||||
|
рассеяния для разных типов горных |
|
|
|
|
||||||||||
8 |
|
|
2 |
1 |
проверка |
отчёта |
по |
||||||||
пород, |
Построение |
спектральной |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
практической работе |
|
|||||||||
|
схемы горной породы. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Аналитическое |
|
определение |
|
|
|
|
проверка |
отчёта |
по |
|||||
9 |
качественного |
состава |
оболочек |
|
4 |
|
1 |
лабораторной |
работе |
||||||
|
биосферы. Определение анионов. |
|
|
|
|
устный экспресс-опрос |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Атмосфера. Строение атмосферы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
10 |
Биогеохимическая |
|
эволюция |
2 |
|
|
1 |
устный экспресс-опрос |
|||||||
состава атмосферы. Происхождение |
|
|
|||||||||||||
|
и кларки атмосферы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Аналитическое |
|
определение |
|
|
|
|
проверка |
отчёта |
по |
|||||
11 |
качественного |
состава |
оболочек |
|
4 |
|
1 |
лабораторной |
работе |
||||||
|
биосферы. Определение катионов. |
|
|
|
|
устный экспресс-опрос |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Биогенная |
миграция. |
Показатели |
|
|
|
|
устный |
экспресс-опрос |
||||||
12 |
биогенной миграции. Дефицитные и |
|
|
2 |
1 |
проверка |
отчёта |
по |
|||||||
|
избыточные элементы. |
|
|
|
|
|
|
практической работе |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Строение, происхождение, кларки |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
13 |
гидросферы. Особенности геохимии |
2 |
|
|
1 |
устный экспресс-опрос |
|||||||||
поверхностных и морских вод. |
|
|
|||||||||||||
|
Геохимическая классификация вод. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Аналитическое |
|
определение |
|
|
|
|
проверка |
отчёта |
по |
|||||
14 |
качественного |
состава |
оболочек |
|
4 |
|
1 |
лабораторной |
работе |
||||||
|
биосферы. Определение катионов. |
|
|
|
|
устный экспресс-опрос |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Водная |
миграция |
элементов. |
|
|
|
|
проверка |
отчёта |
по |
|||||
15 |
Коэффициент водной миграции. |
|
|
2 |
1 |
практической |
работе |
||||||||
|
Показатели водной миграции. |
|
|
|
|
устный экспресс-опрос |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Формы |
нахождения |
химических |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
элементов |
в |
земной |
коре. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Особенности |
|
распределения |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
16 |
химических |
элементов |
в |
земной |
2 |
|
|
1 |
устный экспресс-опрос |
||||||
|
коре. Геохимия |
|
педосферы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Биогеохимическая |
трансформация |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
минерального вещества педосферы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Количественный анализ. |
|
Основы |
|
|
|
|
проверка |
отчёта |
по |
|||||
|
количественного |
|
анализа. |
|
|
|
|
||||||||
17 |
|
|
4 |
|
1 |
лабораторной работе |
|
||||||||
Гравиметрический |
|
|
метод: |
|
|
|
|||||||||
|
выделение, отгонка, осаждение. |
|
|
|
|
|
устный экспресс-опрос |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Выявление |
|
|
источников |
|
|
|
|
проверка |
отчёта |
по |
||||
18 |
загрязнения |
окружающей |
среды |
и |
|
|
2 |
1 |
практической |
работе |
|||||
|
их характеристика |
|
|
|
|
|
|
|
|
устный экспресс-опрос |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Биологическая |
роль |
химических |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
элементов. |
|
Геохимическая |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
19 |
организация |
|
биосферы. |
|
Законы |
2 |
|
|
1 |
устный экспресс-опрос |
|||||
|
Вернадского. |
|
Коэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
биологического поглощения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Количественный |
|
|
анализ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Титрометрический |
|
|
метод. |
|
|
|
|
устный |
экспресс-опрос |
|||||
|
Кислотно-основное |
титрование, |
|
|
|
|
|||||||||
20 |
|
4 |
|
1 |
проверка |
отчёта |
по |
||||||||
окислительно-восстановительное, |
|
|
|
||||||||||||
|
комплексометрическое, |
|
|
|
|
|
|
|
лабораторной работе |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
осадительное. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Загрязнение |
|
ландшафтов |
при |
|
|
|
|
проверка |
отчёта |
по |
||||
21 |
|
|
|
2 |
2 |
практической |
работе |
||||||||
добыче руды и её переработки |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
устный экспресс-опрос |
|||
|
Оценка экологического состояния |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
окружающей среды. Пути миграции |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
22 |
элементов |
в |
городской среде. |
2 |
|
|
1 |
устный экспресс-опрос |
|||||||
|
Геохимическое районирование |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
картирование. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Количественный |
|
|
анализ. |
|
|
|
|
устный экспресс-опрос |
||||||
|
Определение |
|
|
содержания |
|
|
|
|
|||||||
23 |
|
|
|
4 |
|
1 |
проверка |
отчёта |
по |
||||||
химических элементов в оболочках |
|
|
|||||||||||||
|
земли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лабораторной работе |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение |
|
|
|
|
уровня |
|
|
|
|
проверка |
отчёта |
по |
||
24 |
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
практической работе |
|
|||||
геохимического фона |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
устный экспресс-опрос |
|||
|
ИТОГО: |
|
|
|
|
|
|
16 |
32 |
16 |
26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8
2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКИ К ЛЕКЦИЯМ
2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях
Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.
Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.
Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.
При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций, предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.
2.2 Общие рекомендации при работе с конспектом лекций
В ходе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету, экзамену.
Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных
9
теоретических положений.
В случае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.
2.3 Общие рекомендации по изучению материала лекций
Содержание разделов учебной дисциплины.
1. Введение в предмет.
Цели и задачи дисциплины. История развития геохимии окружающей среды. Связь с другими науками. Распределение химических элементов в земной коре. Понятие о кларке вещества. Закон Кларка-Вернадского. Периодическая система (закон) Д.И. Менделеева (основной закон геохимии), как основа большинства геохимических классификаций элементов. Основные геохимические свойства элементов, отражаемые в классификациях. Классификации В.М. Гольдшмидта, В.И. Вернадского, А.Е. Ферсмана, А.Н. Заварицкого, А.И. Перельмана. Особенности распределения основных и рассеянных элементов. Кларки концентраций. Геохимическая классификация элементов
Контрольные вопросы:
1.Основные цели и задачи геохимии окружающей среды.
2.Дать определение кларку концентрации.
3.Сформулируйте закон Вернадского-Кларка, следствие из этого закона.
4.Перечислить имеющиеся геохимические классификации элементов. На каких принципах строились геохимические классификации химических элементов В.М. Гольдшмидта, В.И. Вернадского, А.И. Перельмана?
10