Вимірювання та аналіз параметрів довкілля
Спеціальність: Екологія
Код дисципліни: 6.101.02.E.054
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Фізична, аналітична та загальна хімія
Лектор: доц. Стаднік В.Є.
Семестр: 7 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: загальних:
1. Здатність вирішувати спеціалізовані задачі та практичні проблеми під час професійної діяльності у сфері екології, охорони довкілля і збалансованого природокористування та в процесі навчання, що передбачає застосування методів наук про довкілля, які характеризуються комплексністю та невизначеністю умов;
2. Базові знання фундаментальних наук, в обсязі, необхідному для освоєння загально-професійних дисциплін;
3. Мати навички розроблення та управління проектами;
4. Потенціал до подальшого навчання;
5. Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт.
фахових:
1. Базові знання наукових понять, теорій і методів, необхідних для розуміння принципів та засобів захисту довкілля з його природними та антропогенними системами (біосфера, антропосфера, соціосфера);
2. Базові знання національного екологічного законодавства, основних нормативно-правових актів та довідкових матеріалів, чинних стандартів і технічних умов, інструкцій та інших нормативно-розпорядчих документів в галузі природоохоронної діяльності;
3. Знання та володіння навичками роботи з комп'ютерними технологіями для вирішення задач захисту та відновлення екосистем;
4. Знання основ охорони праці, виробничої санітарії і пожежної безпеки під час роботи з устаткуванням та обладнанням;
5. Знання сучасних технологічних процесів газоочисного, водоочисного, рекультиваційного обладнання та систем радіаційної безпеки;
6. Здатність до оцінки впливу процесів техногенезу на стан навколишнього середовища та виявлення екологічних ризиків, пов’язаних з виробничою діяльністю;
7. Здатність проводити моніторинг та оцінювати поточний стан навколишнього середовища;
8. Здатність розуміти і враховувати соціальні, екологічні, етичні, економічні аспекти, що впливають на розроблення ефективних природоохоронних рішень та використання альтернативних джерел енергії.
Результати навчання: • обґрунтовано вибирати методику для конкретного забруднювача.
• оцінювати аналітичні можливості методів.
• мати уявлення про застосування методів аналітичної хімії в майбутній роботі за спеціальністю.
• мати навички використання інформаційних і комунікаційних технологій.
• кваліфіковано використовувати лабораторне аналітичне обладнання та прилади.
• точно відтворювати методику за описом.
• проводити метрологічну оцінку точності та правильності одержаних результатів.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
- Фізика;
- Аналітична хімія та фізико-хімічні методи аналізу;
- Грунтознавство.
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
- Екологічний моніторинг;
- Екологічна безпека;
- Основи промислової екології, частина 1, 2.
Короткий зміст навчальної програми: Метрологічні аспекти контролю якості стану довкілля. Похибки вимірювання. Статистична обробка результатів вимірювань. Засоби вимірювань параметрів довкілля (температура, тик, вологість). Відбір проб і підготовка їх до аналізу. Аналіз хімічного складу об’єктів навколишнього середовища (повітря, води, грунтів). Оцінка якості води.
Опис: 1. Контроль якості довкілля як складова системи промислового виробництва. Основні поняття курсу і його задачі.
Повітря як об'єкт аналізу. Атмосферне повітря і повітря промислової зони. Забруднювачі повітря. Стандарти якості повітря. Нормування ГДК і ГДВ. Санітарно-захисні зони. Особливості повітря як об'єкта аналізу. Найрозповсюдженіші методи аналізу забруднювачів повітря.
2. Відбір проб повітря та підготовка їх до аналізу. Вiдбір у контейнери, газові піпетки. Відбір з концентруванням. Уловлювання твердих частинок та аерозолів. Вибір оптимальних умов пробовідбору і зберігання. Конструкції вловлювачів, поглинальних склянок. Добування проби з вловлювачів. Особливості пробовідбірних операцій. Приготування стандартних сумішей токсичних речовин. Статичні і динамічні методи (дифузійні комірки, експоненціальне розбавлення, мембранні методи). Розрахунок концентрацій забруднювачів повітря та їх розмірності. Точність і нижня межа концентрацій.
3. Якісне та кількісне визначення забруднювачів у повітрі. Короткий огляд методів з точки зору їх можливостей для аналізу повітря. Огляд методів якісного та напівкількісного визначення основних забруднювачів повітря - карбону оксиду, сульфуру диоксиду, нітрогену оксидів, вуглеводнів, поліциклічних ароматичних вуглеводнів, поліхлорованих дифенілів (диоксини), фторхлорметанів (фреони), пестицидів, нітрозамінів та озону, слідів металів, твердих частинок та аерозолів. Приклади газоаналізаторів.
4. Інструментальні методи кількісного аналізу повітря. Мiсце iнструментальних методiв у аналiзi об’єктів довкілля. Класифiкацiя фiзико-хімiчних та фiзичних методiв аналiзу. Схема проведення аналізу об’єктів довкілля. Аналiтичний сигнал в iнструментальних методах аналiзу. Види калiбрування (абсолютне, вiдносне). Розрахунок результатів аналізу.
5. Оптичні методи аналізу. Порівняльний огляд можливостей спектральних методів аналізу для аналізу повітря (електрофотоколориметрія, атомно-абсорбційна та ІЧ спектроскопія).
6. Електрохімічні методи аналізу для визначення шкідливих речовин. Якісне і кількісне вольтамерометричне визначення важких металів. Інверсійна та зміннострумова вольтамперометрія. Застосування кондукто-, кулоно- та потенціометричних методів для визначення забруднювачів навколишнього середовища. Обладнання для аналізу. Сенсори.
7. Хроматографічні методи кількісного аналізу. Теоретичні основи хроматографії. Блок-схема газового хроматографа. Детектори та їх застосування. Встановлення оптимальних умов хромато-графування. Вибір колонок і нерухомої фази; Критерії ефективності хроматографічного розділення. Методи якісного і кількісного аналізу. Застосування високоефективної рідинної хроматографії. Парофазовий аналіз.
8. Експрес-методи аналізу повітря. Термічні, електрохімічні газоаналізатори, газоаналізатор універсальний УГ-2. Огляд КІЗ на різні шкідливі речовини. Контроль забрудненості повітря радіоактивними речовинами та якості повітря в Україні. Системи автоматичного контролю.
9. Вода та атмосферні опади як об'єкт аналізу. Особливості води як об'єкта аналізу. Основні показники якості води (активність іонів водню, кислотність, лужність, сухий залишок, залишок після прожарювання, забарвленість, прозорість, важкі метали, ХПК, БПК тощо). Відбір, зберігання та підготовка проб до аналізу. Аналіз води, його види. Деякі вимоги до якості вод різного призначення.
10. Грунти і снігове покриття як об'єкти аналізу. Особливості пробовідбору ґрунту для аналізу. Забруднення снігового покриття антропогенними і природними речовинами. Аналіз ґрунтів. Промислові тверді відходи.
11. Визначення рівнів забруднення територій радіоактивними речовинами. Контроль забрудненості повітря радіоактивними речовинами та якості повітря в Україні. Системи автоматичного контролю. Сенсори. Дозиметри, види дозиметрів.
Методи та критерії оцінювання: • усне опитування, лабораторні роботи (20 %)
• підсумковий контроль (80 %) – іспит.
Критерії оцінювання результатів навчання: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: Бали та оцінки ставляться відповідно до Положення про організацію та проведення поточного і семестрового контролю результатів навчання студентів розроблене відповідно до Закону України «Про вищу освіту», Статуту Національного університету «Львівська політехніка», Положення про організацію освітнього процесу в Національному університеті «Львівська політехніка» та інших чинних законодавчих і нормативних документів щодо організації навчального процесу.
Рекомендована література: 1. Посудін Ю.І. Методи вимірювання параметрів навколишнього середовища. – Київ: Світ, 2003. – 288 с.
2. Вольцицький Д.Л., Федишин Б.М., Борисюк Б.В. Методи та засоби вимірювання параметрів навколишнього середовища. – Херсон: Олді-плюс, 2011. – 265 с.
3. CRC Handbook of Chemistry and Physics 95th Edition / CRC Press, Taylor & Francis Group, 2014, International Standard Book Number-13: 978-1-4822-0868-9 (eBook - PDF)
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).