Химическое загрязнение почв

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Владимирский государственный университет»
Кафедра____Почвоведения
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
________________В.Г. Прокошев
«_____»_____________ 2010 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Химическое загрязнение почв
Дисциплина:
Направление подготовки: почвоведение
Профиль подготовки: почвоведение
Квалификация (степень) выпускника: бакалавр почвоведения
Форма обучения:
Семестр
очная ____________________________________________
Трудоемко
сть
Лекции,
час
зач.ед., час
7 семестр
4 (144 ч)
30
Практичес
кие
занятия,
час
Лаборатор
н. работы,
час
15
Владимир 2010 г.
СРС,
час.
63
Форма
промежуточного
контроля
(экз./зачет)
экзамен
I.ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель преподавания дисциплины - формирование у студентов знаний,
связанных с передвижением, накоплением химических веществ в почве, о
процессах и явлениях, происходящих в литосфере при взаимодействии с
человеческим сообществом и продуктами его производства.
Задачами курса является выработка у студента представлений о
способах и методах защиты почвенного покрова Земли от антропогенного
воздействия.
I.
МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРУ ООП ВПО
Дисциплина «Химическое загрязнение почв» изучается в цикле МЕН и
относится к дисциплине по выбору.
Курс соприкасается с общим курсом по агроэкологии, почвенноэкологическому нормированию и агроэкологической оценки земель,
расширяя полученные в них знания и необходим для последующего
изучения экологического почвоведения и экологии почв.
II. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ
ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В процессе освоения данной дисциплины студент формирует и
демонстрирует следующие общекультурные компетенции:
 владеет современной культурой мышления, способен к обобщению,
анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей её
достижения (ОК–1);
 умеет логически верно, аргументировано и ясно строить устную и
письменную речь (ОК-2);
 стремится к саморазвитию, повышению своей квалификации и
мастерства (ОК-7);
 знает основы теории формирования и рационального использования
почв; способность эксплуатировать современную аппаратуру и
оборудование для выполнения научно-исследовательских полевых и
лабораторных исследований в области охраны и рационального
использования почв (ПК-1);
 способен применять на практике базовые общепрофессиональные
знания теории и методов полевых исследований в области охраны и
рационального использования почв (ПК-3);
 использует специализированные знания в области почвоведения для
освоения профильных дисциплин наук о почве (в соответствии с
профилем подготовки) (ПК-6);
 применяет специализированные знания фундаментальных разделов
физики, химии, экологии для освоения физических, химических и
экологических основ почвоведения (в соответствии с профилем
подготовки) (ПК-7);
Знать:
 о состояниях в природе и их изменениях во времени, об
индивидуальном и коллективном поведении объектов в природе о
качественном различии движения и эволюции в природе, о биосфере
и направлении ее эволюции.
 важнейшие антропогенные загрязнители почв, особенности их
геохимической миграции и трансформации в почвах
Уметь:

Находить закономерности трансформации почвенных свойств при
разных типах химического загрязнения;

Определять тип химического загрязнения почв, особенности
функционирования почв и экологические последствия при разных
типах загрязнения
Владеть:
 Основами почвенно-химического
нормирования почв
мониторинга
и
принципами
 методами исследования, правилами и условиями выполнения работ по
защите литосферы.
Иметь представление:
 об основных методах рекультивации загрязненных почв
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
Раздел дисциплины
Проблемы
химического
загрязнения в
современной
экологии. Источники
и пути химического
загрязнения почв.
Загрязнение почв
тяжелыми металлами.
Загрязнение почв
кислотообразующими
соединениями.
Чувствительность
почв к кислотным
нагрузкам.
Неделя семестр
№
п/п
Семестр
III.СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Практичес
кие
занятия
4
2
7
911
Полициклические
ароматические
углеводороды в
почве.
1213
Контрольная
работа
13
6
Устный опрос
3
12
6
2
10
4
7
Самостоят
ельная
работа
4
3-5
Радиоактивное
загрязнение почв.
Загрязнение нефтью и
нефтепродуктами.
2
12
4
2
8
30
15
63
1415
7
15
Формы контроля
8
6
6-8
ИТОГО
Лекци
и
1-2
Применение
минеральных
удобрений и
загрязнение почв.
Загрязнение почв
пестицидами.
Рекультивация
нарушенных земель.
Предельнодопустимые
концентрации
химических
загрязняющих
веществ. Почвеннохимический
мониторинг.
Виды учебной работы, включая
самостоятельную работу
студентов
Темы, разделы
дисциплины
Колич
ество
часов ОК1
Компетенции
ОК2
ОК7
ПК1
+
Проблемы
химического
загрязнения в
современной
экологии.
4
+
+
+
Источники и
пути
химического
загрязнения
почв.
10
+
+
+
Загрязнение
почв тяжелыми
металлами.
10
+
+
+
Загрязнение
почв
кислотообразую
щими
соединениями.
Чувствительнос
ть почв к
кислотным
нагрузкам
13
+
+
Применение
минеральных
удобрений и
загрязнение
почв
9
+
+
Загрязнение
почв
пестицидами
12
+
+
Радиоактивное
загрязнение
почв.
8
+
+
+
Загрязнение
10
+
+
+
ПК3
ПК6
ПК7
Общее
количество
компетенций
+
5
+
4
+
+
5
+
+
+
+
6
+
+
+
+
6
+
4
+
+
5
+
+
6
+
+
нефтью и
нефтепродукта
ми
Полициклическ
ие
ароматические
углеводороды в
почве.
18
+
Рекультивация
нарушенных
земель
4
+
Предельнодопустимые
концентрации
химических
загрязняющих
веществ..
6
Почвеннохимический
мониторинг
4
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
5
5
+
+
+
4
+
5
СОДЕРЖАНИЕ КУРСА " ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ "
Содержание курса:
1.
Проблемы химического загрязнения в современной экологии.
Источники и пути химического загрязнения почв.
Важнейшие природные и антропогенные источники химического
загрязнения биосферы и основные загрязняющие вещества. Масштабы
антропогенного загрязнения окружающей среды и его главные
экологические последствия. Глобализация загрязнения в связи с
атмосферным переносом (миграция, трансформация и выделение из
атмосферы антропогенных примесей). Особенности взаимодействия
экосистем и загрязняющих веществ при разном уровне загрязнения.
Почва как важнейший детоксикант химических загрязняющих веществ.
2.
Загрязнение
Кислотообразующие
выбросов.
Прямое
почв
кислотообразующими
соединения
и
косвенное
атмосферных
воздействие
соединениями.
промышленных
на
организмы.
Взаимодействие компонентов кислотных осадков с почвами, изменение
свойств почв, подкисление грунтовых вод и водных экосистем.
Буферность почв и их способность нейтрализовать кислоты.
3.
Загрязнение почв тяжелыми металлами. Важнейшие тяжелые
металлы – загрязнители окружающей среды. Их источники и основные
районы загрязнения. Биохимические функции тяжелых металлов,
влияние их дефицита и избытка на живые организмы. Прямое и
косвенное воздействие, биологическая доступность, токсичность и
толерантность.
Реакции
с
компонентами
почв.
Закономерности
миграции и аккумуляции в почвах и ландшафтах. Самоочищение и
рекультивация загрязненных почв.
4. Применение удобрений и загрязнение почв.
Рост производства минеральных удобрений и загрязнение окружающей
среды.
Экологическая
удобрений.
роль
Изменение
азотных,
свойств
фосфорных
почв
и
калийных
при
длительном
несбалансированном применении удобрений. Эвтрофикация почв и
водоемов. Загрязнение почв сопутствующими компонентами. Пути
устранения отрицательных последствий применения удобрений.
4.
Загрязнение почв пестицидами.
Важнейшие пестициды, их экологическая классификация и функции.
Поведение пестицидов в почве (миграция, трансформация, адсорбция).
Устойчивость в почве и основные механизмы детоксикации. Методы
уменьшения отрицательного влияния загрязнения почвы пестицидами.
Контроль и нормирование пестицидов в почве.
5.
Рост
Загрязнение нефтью и нефтепродуктами.
нефтедобычи
Характеристика
нефти
и
крупные
как
экологические
загрязняющего
катастрофы.
вещества.
Геохимия
углеводородов. Токсическое и модифицирующее действие нефти.
Изменение физических, химических и биологических свойств почв при
загрязнении. Химическое и биологическое разложение углеводородов,
этапы деградации нефти в почвах. Рекультивация почв, загрязненных
нефтью.
6.
Другие
важные
загрязнители
почв.
Полициклические
ароматические углеводороды, пути их поступления, устойчивость и
темпы накопления в почвах. Загрязнение галогенами, поведение хлора,
брома и йода в почвах. Фтор как активный модификатор почвенных
свойств.
7.
Почвенно-химический мониторинг.
Понятие мониторинга, его цели и задачи. Место почвенно-химического
мониторинга в системе комплексного экологического мониторинга
окружающей среды. Организация и проведение почвенно-химического
мониторинга. Система показателей состояния почв для мониторинга
химического загрязнения почв.
8.
Нормирование
загрязнения
почв.
Принципы
санитарно-
гигиенического нормирования химического загрязнения. Предельнодопустимые
концентрации
химических
загрязняющих
веществ.
Особенности разработки нормативов химического загрязнения почв.
Принципы и этапы экологического нормирования, критическое звено
предельно допустимая нагрузка.
V.ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ,
ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
СТУДЕНТОВ
Вид контроля
Форма учебной работы
Рейтинг в баллах
1 семестр изучения дисциплины
1 рейтингконтроль(контрольная
работа)
20
2 рейтингконтроль(коллоквиум)
20
3 рейтинг контроль (устный
опрос)
20
экзамен
40
Текущий
Итоговый
Итого
100
Текущий контроль проводится 3раза за семестр. 1-й рейтинг-контроль
проводится в виде контрольной работы по темам 1 и 2. Контрольная работа
является довольно сложной формой проверки; она состоит из небольшого
количества средних по трудности вопросов и заданий, требующих поиска
обоснованного ответа.
Примерные варианты контрольной работы.
1 вариант
1. Важнейшие природные и антропогенные источники химического
загрязнения биосферы и основные загрязняющие вещества
2. Закономерности миграции и аккумуляции тяжелых металлов в почвах.
3. Миграция ХЗВ в почве.
2 вариант
1. Классификация источников химического загрязнения почв.
2. Биохимические функции тяжелых металлов, влияние их дефицита и
избытка на живые организмы.
3. Самоочищение и рекультивация почв, загрязненных тяжелыми
металлами.
Второй рейтинг-контроль проводится в форме коллоквиума. Коллоквиум
служит формой не только проверки, но и повышения знаний студентов, в
связи с тем, что на коллоквиумах обсуждаются отдельные вопросы
изучаемого курса,
не включаемые в тематику семинарских и других
практических учебных занятий.
Примерные вопросы к коллоквиуму.
1. Основные группы гумусовых кислот, их состав и свойства.
2. Строение почвенной мицеллы. Свойства почвенных коллоидов.
3. Коагуляция и пептизация коллоидов. Емкость поглощения катионов.
4. Влияние обменных катионов на свойства почв и произрастание растений.
5. Поглотительная способность почв.
6. Формы соединений химических элементов и их доступность растениям.
7. Микроэлементы почв, их значение и содержание в почвах.
8. Почвенный раствор, его состав и концентрация.
9. Реакция почв. Виды кислотности и щелочности.
10.Загрязнение почв отходами животноводческих комплексов.
11.Загрязнение почв при открытых разработках.
12.Загрязнение почв илами сточных вод.
13.Загрязнение почв при эрозии и оползнях.
14.Загрязнение почв при засолении.
15.Загрязнение почв вследствие переувлажнения и уплотнения.
Третий рейтинг-контроль проводится в форме собеседования. Это форма
устного опроса, при которой происходит беседа преподавателя со студентом
на темы, связанные с изучаемой дисциплиной, рассчитанная на выяснение
объема знаний студента по определенному разделу, теме, проблеме и т.п
Примерный перечень вопросов к 3 рейтингу:
1. Важнейшие пестициды, их экологическая классификация и функции.
2. Факторы детоксикации биоцидов.
3. Методы уменьшения отрицательного влияния загрязнения почвы
пестицидами
4. Контроль и нормирование пестицидов в почве.
5. Буферность почв. От чего она зависит?
6. 5 зон буферности почв.
7. Группы устойчивости основных типов лесных почв к кислотному
воздействию (4 группы устойчивости и их характеристика).
8. Характеристика нефти как загрязняющего вещества.
9. Факторы загрязнения.
10.Охрана почв от нефтяного загрязнения.
11.ПДК ХЗВ. Мониторинг качества почв.
VII.УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература:

Орлов, Дмитрий Сергеевич. Химия почв : учебник для вузов по
специальности "Агрохимия и почвоведение" / Д. С. Орлов, Л. К.
Садовникова, Н. И. Суханова .— Москва : Высшая школа, 2005 .— 558
c.

Добровольский Г.В., Гришина Л.А. «Охрана почв», М.: изд-во
МГУ, 1985г.

Лозановская И.Н., Орлов Д.С. «Экология и охрана биосферы при
химическом загрязнении», М.: Высшая школа , 1998.

«Химич тяжелых металлов, мышьяка и молибдена в почвах»/ под
ред. Зырина Н.Г., Садовникова, М.: изд-во МГУ, 1994.

Минеев В.Г. «Экологические проблемы агрохимии», М.:1998

Химическое загрязнение почв и их охрана: словарьсправочник/Орлов Д.С.. Малинина М.С.М.: изд-во МГУ, 1991.

Гришина Л.А. «Организация и проведение почвенных
исследований для экологического мониторинга», М.: изд-во МГУ,
1991.

«Деградация и охрана почв»/ под ред. Добровольского Г.В., М:
МГУ, 2002.

Орлов Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом
загрязнении.-М.: Высш.шк., 2002.-334 с.

Воробьева Л.А. Химический анализ почв.- М.: Издательство
МГУ, 1998.-272 с.
Дополнительная литература:

Лыков А.М. Земледелие с почвоведением / А.М. Лыков, А.А.
Коротков и др. - М.: Колос, 1999. – 448с.

Девид Роуэлл Л. Почвоведение: Методы и использование / Пер. с
англ.; Под ред. Б.Н. Золотаревой. – М.: Колос, 1998,-486 с,

Яснин А.А. Практикум по почвоведению с основами.
геоботаники
/ А.А Яснин, А.В. Хабаров и др. – М.: Колос, 1999. –
256 с.

Муха, Владимир Дмитриевич. Агропочвоведение : учебник для
вузов / В. Д. Муха, Н. И. Картамышев, Д. В. Муха .— 2-е изд., испр. и
доп. — Москва : КолосС, 2004 .— 528 c
Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по
направлению 020701 «Почвоведение».
Автор(ы)
ст.преподаватель Рожкова А.Н.
Рецензент(ы) эколог, ст.пр. Шентерова Е.М.
Программа одобрена на заседании кафедры «Почвоведение»
года, протокол № 15.
от 20.12.2010