Раздел 4. Промышленный катализ и химическая энергетика

Тема 4.1. Химия окружающей среды

Аудиторные занятия

Лекция 7. Основы химии окружающей среды

План лекции:

1. Учение В.И.Вернадского о биосфере.

2. Химические элементы в биосфере.

3. Химические реакции в атмосфере. Загрязнение атмосферы. Очистка вохдуха.

4. Химические процессы в гидросфере. Загрязнение воды. Очистка воды.

5. Химический состав почв. Проблемы загрязнения почв. Ремедиация почв.

6. Классификация загрязнителей. Пути миграции веществ-загрязнителей в биосфере.

7. Комплексный экологический мониторинг.

Лабораторная работа 16. Аналитический контроль состояния окружающей среды.

План лабораторной работы:

1. Экскурсия в научно-исследовательскую экоаналитическую лабораторию.

2. Химический анализ воды.

3. Физико-химический анализ воздуха.

4. Химический анализ почвы и донных отложений.

5. Пробоотбор и пробоподгоотовка.

6. Актуальные вопросы биотестирования.

Лабораторная работа проводится в интерактивной форме, в виде научной дискуссии с использованием активных методов обучения, с обсуждением презентации. Интерактивное занятие организуется как групповой вид работы и заключается в проведении экскурсии в научно-исследовательскую экоаналитическую лабораторию, имеющую государственную аккредитацию по определению более чем 100 показателей воды, почвы, донных отложений.

Самостоятельная аудиторная работа по теме «Химия окружающей среды»:

№ п/п	Вид самостоятельной работы	Форма самостоятельной работы	Форма отчетности
1	Общая (единое задание для каждого студента группы)	Слежение за планом чтения лекции Работа с текстом (раздаточным материалом	Составление конспекта лекции Приобретение навыков анализа текста
2	Групповая	Коллективное обсуждение материала в ходе лекции-консультации Коллективное обсуждение материала в ходе научной дискуссии	Диалог в ходе лекции Участие в научной дискуссии

Самостоятельная внеаудиторная работа по теме

№ п/п	Вид самостоятельной работы	Форма самостоятельной работы	Срок сдачи	Форма отчетности
1	Общая (единое задание для каждого студента группы)	Составление конспекта по литературным источникам	13 неделя семестра	Конспект
2	Индивидуальная	Подготовка к итоговой аттестации Написание эссе на тему «Актуальные вопросы химии окружающей среды»	16 неделя семестра 14 неделя семестра	Ответ на экзамене Эссе в печатном виде

Перечень вопросов для самостоятельного изучения и рекомендации по выполнению заданий

Тема: «Химия окружающей среды»

Вопросы для самостоятельного изучения:

1. Химические элементы в биосфере (биогенные, второстепенные). Макроэлементы и микроэлементы.

2. Реакции ионов в атмосфере: переноса заряда, обмена, диссоциативной рекомбинации.

3. Образование и разрушение озона в атмосфере.

4. Смог. Кислотные дожди. Радиоактивное загрязнение атмосферы.

5. Химический состав морской воды, рН, буферные свойства. Чистая и загрязненная вода.

6. Сточные воды: понятие, классификация. Очистка сточных вод, стадии очистки.

7. Химические спо­собы очистки (сорбция активированным углем, нейтрализация, коа­гуляция, электродиализ, электрофлотация, электрокатализ).

8. Хлорирование, озо­нирование, осаждение, ионный обмен, экстракция в очистке при­родных питьевых вод.

9. Основные загрязнители почвы и их ис­точники: соли тяжелых металлов, пестициды, нитраты, твердые и жидкие отходы, свалки, склады химического оружия, ядерные взры­вы, полигоны, радиоактивные отходы АЭС и методы их захоронения.

10. Биоиндикация и биотестирование.

Литература (номера источников литературы из п. 5): 7 (основная), 1, 2, 26, 28-31 (дополнительная).

Вопросы для самопроверки:

1. Основные положения химии окружающей среды.

2. Химические процессы в атмосфере, гидросфере, биосфере.

3. Экологические проблемы атмосферы, гидросферы, биосферы.

4. Загрязнение окружающей среды. Токсичность веществ.

5. Комплексный экологический мониторинг окружающей среды.

6. Биоиндикация и биотестирование.

Форма текущего контроля по теме: «Химия окружающей среды»

Материалы текущего контроля:

Примерные тестовые задания:

1. Необходимым условием для возникновения смога как в Лондоне, так и в Лос-Анджелесе является:

a: Температурная инверсия

b: Высокое атмосферное давление

c: Высокая концентрация диоксида серы

d: Высокая плотность транспортного потока

2. Злокачественная меланома и другие раковые заболевания кожи, могут быть обусловлены чрезмерным воздействием:

a: УФ-излучения Солнца

b: Фреонов, содержащихся в тропосфере

c: Озона, содержащегося в стратосфере

d: ИК-излучения Земли

3. Газ, являющийся основной причиной образования кислотных осадков, это:

a: SО₂

b: СО₂

c: N₂

d: О₃

4. Выберите правильный набор катионов, определяющий жест­кость природной воды:

a: Са²⁺, Mg²⁺

b: Na⁺, K⁺, Са²⁺

c: Na⁺, K⁺

d: Fe²⁺, Ca²⁺, Na⁺