Экология (химические науки) - Московский государственный

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ УНИВЕРСИТЕТ
(МГОУ)
Биолого-химический факультет
Кафедра теоретической и прикладной химии
Одобрено Ученым советом биолого-химического факультета МГОУ
Председатель _________________
/Юнусов Х.Б./
ПРОГРАММА
вступительных экзаменов в аспирантуру
Направление подготовки:
04.06.01 – Химические науки
Профиль - Экология (химические науки)
Рекомендовано кафедрой теоретической и прикладной химии
Зав. кафедрой _________________
/Васильев Н.В./
Москва
2014 г.
ПРОГРАММА
вступительных экзаменов в аспирантуру
для поступающих на обучение по направлению подготовки:
05.06.01 – Науки о земле
Профиль - Экология (химические науки)
Пояснительная записка
Программа вступительных экзаменов предназначена для выпускников
магистратуры высших учебных заведений и специалистов, планирующих
продолжать
обучение
по
программе
подготовки
кадров
высшей
квалификации по направлению подготовки 05.06.01 – Науки о земле,
специальности: 03.02.08 - Экология (химические науки). По окончании
обучения
выпускнику
присваивается
квалификация
«Исследователь»,
«Преподаватель-исследователь».
В программе перечислены основные разделы общей и химической
экологии, знание которых является обязательным для поступления в
аспирантуру. Программа опирается на ГОС ВПО 3-го поколения, где
обозначены основные компетенции, которыми должен овладеть выпускник
магистратуры по соответствующим направлениям подготовки.
ПРОГРАММА
ВВЕДЕНИЕ
В основу настоящей программы положены элементы следующих
дисциплин: неорганическая химия, физическая химия, коллоидная химия,
аналитическая
химия,
органическая
химия,
радиационная
химия,
биологическая химия, основы техники безопасности, токсикология, общая
экология, геохимия, основы химической технологии, процессы и аппараты
химической
технологии,
защита
окружающей
среды.
Рассмотрены
исторические аспекты развития и становления экологии.
СОДЕРЖАНИЕ
Экология как наука. Э. Геккель и его роль в становлении экологии.
Взгляды В. В. Докучаева, Ю. Либиха, Д. И Менделеева и развитие
прикладной экологии.
Развитие экологии в первой половине ХХ в. В. И. Вернадский –
основопо-ложник геохимии и биогеохимии. Роль человечества и биосферы в
природе.
Учение
о
ноосфере.
Формирование
социальной
экологии.
Применение в экологии системного анализа. Ч. Элтон: предмет изучения в
экологии – надорганизменный уровень. А. Тенсли и понятие «экосфера».
В.Н. Сукачев и понятие «биогеоценоз». Н. В. Тимофеев-Ресовский: понятие
об элементарных структурах (элементарных биогеоценозах), разграничение
понятий «экосистема» и «биогеоценоз». Н. Н. Моисеев и развитие учения о
ноосфере (экологическое моделирование, роль разумной кооперации на
разных уровнях). Б. И. Кудрин и развитие представления о техносфере.
Основные
понятия
экологии.
Предмет
и
содержание
науки
«экология». Поднауки: биоэкология, химическая (прикладная) экология,
геоэкология, социоэкология. Методология экологии, геохимия.
Геосферы. Магнитосфера. Атмосфера. Гидросфера. Литосфера. Социосфера.
Техносфера. Биосфера. Ценозы. Особь. Живой организм и изделие. Популяция. Структура популяции. Формы сосуществования особей, популяций и
видов. Вид. Критерии
вида. Экологическая
ниша. Среда. Условия
существования. Экологические факторы и правило оптимума. Принцип
лимитирующих
факторов. Закон толерантности и следствия из него.
Экологическая валентность вида. Адаптация.
Биогеоценоз и экосистема.
Живое и косное вещество. Биоценоз. Компоненты экосистемы: биотическое
окружение, комплекс автотрофных организмов, комплекс гетеротрофных
организмов, редуценты. Роль фотосинтеза. Хемотрофы. Трофические уровни
и цепи: продуценты, консументы, редуценты, хемосинтез. Теории появления
жизни на Земле. Кумулирование и выделение энергии. Биомасса Земли
(состав и количество). Химический состав Земли.
Естественные круговороты биогеоценоза Земли. Большой и малый
кругообороты Земли. Кругообороты углерода, азота, фосфора, серы,
кремния, водорода кислорода, металлов, энергии.
Промышленная
промышленности
на
экология и экология мегаполисов. Влияние
смещение
экологических
равновесий.
Создание
технологий малоотходных экологически чистых производств. Экология
мегаполисов: проблема загрязнения воды, воздуха и их очистка; проблема
хранения и переработки твердых бытовых отходов. Техногенные аварии,
приведшие к экологическим последствиям, масштабы, характер воздействия
(Бхопал, Фликсборо, Мехико, Ионава, Севезо).
Экотоксиканты (загрязнители). Химические
экологические
факторы, правило оптимума. Понятие о токсикологии. Пути проникновения
веществ в живые организмы. Виды аппликаций. Токсодозы и способы их
определения. Кумуляция химических экологических факторов. Видовая
чувствительность. Механизмы действия возмущений (экотоксикантов) на
живые организмы. Основные нарушения метоболизма. Основные виды
экотоксикантов химического типа, оценка их экологической опасности
(критические
токсические
эффекты),
механизм
действия,
миграции,
локализация, персистентность. Суперэкотоксиканты (яды, отравляющие
вещества) оценка экологической опасности, токсические эффекты, механизм
действия, миграции, локализация, персистентность.
Биологические
биоагентов
загрязнения.
Негативное
воздействие
опасных
на население и другие объекты биосферы, техносферу.
Экологически
обусловленные
патогенные
микроорганизмы.
Группы
патогенности; занос, возникновение и распространение опасных и особо
опасных
инфекций,
эпидемии,
эпизоотии.
Противоэпидемические
и
противоэпизоотические мероприятия, карантин, обсервация. Основные
методы дезинфекции, дезинфектанты, принципы их воздействия на
микроорганизмы.
Специфические и неспецифические методы диагностики и биомониторинга:
иммуноферментный анализ, иммунофлуоресцентный анализ (биочипы),
методы с использованием радиоактивных меток.
Радиоэкология. Природные и техногенные источники радиационных
загрязнений,
типы
ионизирующего
облучения,
характеристики
радиационных загрязнений. Аварии на объектах атомной промышленности и
их влияние на окружающие объекты. Методы обнаружения радиоактивных
загрязнений, их локализация и нейтрализация.
Экологический химический анализ.
Значение экологического
анализа для охраны окружающей среды. Задачи химического экологического
анализа. Методология экологического анализа. Формулы качества среды.
Нормирование в экологическом анализе. Цели. Принципы. Ограничивающие
критерии. ПДК, ОБУВ, ПДС, ПДВ, СНиП. Особенности экологического
анализа: многовариантность объекта анализа, многокомпонентность состава
объектов окружающей среды, малые концентрации загрязняющих веществ.
Фоновый анализ. Требования к методикам анализа объектов окружающей
среды.
Пробоотбор.
Консервирование
и
хранение
проб.
Пробоподготовка.
Основные
Гравиметрия.
методы
химического
Титриметрия.
экологического
Спектрофотометрия.
анализа.
Экстракционно-
фотометрические,
сорбционно-фотометрические
и
сорбционно-
флуориметрические методы. Тест-методы. Электрохимические методы.
Спектральные
методы:
спектроскопия,
пламенная
эмиссионная
фотометрия,
спектроскопия,
атомно-абсорбционная
рентгенофлуоресцентный
анализ, плазменные методы, ИК-спектроскопия. Хроматографичекие методы.
Хромато-масс-спектроскопия. ЯМР-спектроскопия. Магнитно-резонансная
томография. Области применения, принципы и ограничения отдельных
методов экологического анализа. Примеры использования.
Обобщенные показатели качества. Содержание растворенного
органического углерода. Окисляемость примесей (БПК, ХПК, полное
потребление кислорода). Жесткость воды. Содержание взвешенных веществ.
Мутность. Биотестирование и биоиндикация вод. Тест-объекты. Области
применения,
принципы
и
ограничения
применимости
обобщенных
показателей качества. Интегральные (групповые) показатели. Определение
синтетических ПАВ, нефтепродуктов, суммы тяжелых металлов.
Мониторинг окружающей среды. Особенности мониторирования
природных объектов, атмосферы, вод. Дистанционный анализ. Особенности
анализа почв.
Правовые нормы, определяющие политику Российской федерации
в области экологии. Правовые нормативы определенные государственными
актами РФ, Законы РФ: "Об охране окружающей среды"; "Об экологической
экспертизе";
"Экологическая
доктрина
РФ";
"Национальная
система
химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009 2013 годы)"
Международные договоренности Российской федерации:
Московский договор 1963 г. о запрещении испытаний ядерного оружия в
атмосфере, космическом пространстве и под водой; Рамочная конвенция
ООН об изменении климата (РКИК); Киотский протокол 1997 года; Венская
конвенция по защите озонового слоя 1985 года, Монреальский протокол о
защите озонового слоя.
Экология
Московской
области.
Климатические
особенности,
основные виды загрязнений. Химически-, биологически- , радиационноопасные территории и объекты Московской области.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Основная:
1.
Наумов Г.Б. Геохимия биосферы / М.: Академия, 2010. 384 с.
2.
Трухин В.И., Показеев К.В., Куницын В.Е. Общая и экологическая
геофизика / М.: Физматлит. 2005. 572 с.
3.
Голдовская Л.Ф. Химия окружающей среды / М.: Мир: Бином.
Лаборатория знаний, 2008. 295 с.
4.
Супрун И.П., Храмов Е.Н. Дистанционное определение газов, паров,
аэрозолей химических веществ – Черноголовка, 2004.с. 136.
Дополнительная:
1.
Экология Подмосковья. Энциклопедическое пособие. – М.:
Современные тетради. 2001 г.
2.
Бингам Ф. Т., Коста М., Эйхенбергер Э. и др. Некоторые вопросы
токсичности ионов металлов. М.: Мир. 1993. С. 368.
3.
Куклев Ю. И. Физическая экология. М.: «Высшая школа». 2001. С. 357.
4.
Снакин В. В. Экология и охрана природы. Словарь – справочник. Под
ред. А. Л. Яншина. - М.: 2000 г.
5.
Орлов Д. С, Садовникова Л. К., Лозановская И. Н. Экология и охрана
биосферы при химическом загрязнении.' М: «Высшая школа». 2002. С. 334.
6.
Добровольский В.В. Основы биогеохимии./ М. Академия. 2003. 400 с.
Электронные ресурсы:
1.
bugabooks.com/book/301-yekologiya.html
2.
http://www.ph4s.ru/book_gum_ekolog.html
3.
http://ecoportal.su/books.php