Экологическая геология и геохимия
Лубкова Т.Н.
Геологический факультет, кафедра геохимии, комн. 718, тел. 939-49-30
Материалы для дистанционного обучения:
Презентация с заданиями для самостоятельной работы 23.03.20 часть 1
Презентация с заданиями для самостоятельной работы 23.03.20 часть 2
Аннотация
В рамках дисциплины рассматриваются научные основы экологической геологии и геохимии. В соответствии с профилем дисциплины курс ориентирован на изложение теоретических основ экологической геохимии и анализ геохимических аспектов техногенного воздействия на биосферу. Значительное внимание в рамках дисциплины уделено изучению геохимических процессов в горнопромышленных, урбо- и агроландшафтах, эколого-геохимической оценке территорий и методам прикладных эколого-геохимических исследований. В курсе также приводятся сведения по экологической геохимии отдельных элементов, изучением вопросов которой студенты занимаются в рамках самостоятельной работы.
Целью освоения дисциплины является получение студентами знаний теоретических основ экологической геологии и геохимии и возможностей их использования для решения фундаментальных и прикладных геологических и экологических задач.
Задачами освоения дисциплины являются изучение общих принципов и фундаментальных положений экологической геологии и геохимии, анализ масштабов проявлений техногенного преобразования биосферы и специфики геохимических процессов в техногенных ландшафтах в связи с эколого-геохимической оценкой состояния окружающей среды, а также овладение методами эколого-геохимических исследований.
Контрольные вопросы
Объект и предмет исследований экологической геологии, ее положение в системе наук о Земле.
Роль наук геологического цикла в изучении экологических функций разных уровней организации литосферы.
Эколого-геологические задачи и науки геологического цикла, привлекаемые для их решения.
Структуризация экологической геологии по экологическим функциям литосферы.
Методы получения эколого-геологической информации.
Содержание, объект, предмет исследования экологической геохимии, ее роль и место в системе наук о Земле.
Загрязнение окружающей среды: определение, классификации, источники.
Основные формы нахождения химических элементов в природе
Биосфера: пространственные границы, состав вещества.
Масса и химический состав резервуаров биосферы, распространенность химических элементов
Биогеохимические функции живого вещества.
Биогеохимические провинции. Медико-биологические аспекты.
Основные факторы миграции химических элементов в ландшафтах.
Классификация химических элементов по особенностям водной миграции.
Биогенная миграция химических элементов.
Технофильность как показатель техногенной миграции.
Нормальное и аномальное геохимическое поле.
Классификация природных и техногенных геохимических аномалий.
Взаимосвязь и взаимообусловленность геохимических аномалий в сопряженных средах
Классификация геохимических барьеров.
Характеристика основных физико-химических барьеров
Геохимические барьеры как факторы формирования природных и техногенных аномалий.
Понятие токсичности элементов, механизмы токсичности.
Показатели острой токсичности
Показатели (признаки) вредности, установленные по компонентам природной среды
Лимитирующий показатель вредности
Классы опасности химических веществ
Общая геоэкологичность и геоэкологическая опасность элемента
Геохимические аспекты (сущность) глобальных изменений в окружающей среде
Примеры глобальных изменений окружающей среды в связи с антропогенным фактором
Причины глобального изменения климата.
Причины разрушения озонового слоя атмосферы.
Повышение радиационного фона, проблему радиоактивных отходов.
Примеры геохимической трансформации природных ландшафтов в горнорудных и металлургических центрах.
Механизм образования кислотных дождей.
Механизм образования смога, характеристика основных типов.
Оценка воздействия предприятий химической промышленности на окружающую среду.
Последствия загрязнения территорий компонентами ракетного топлива
Состав отходов различных отраслей промышленности.
Месторождение, как источник информации о качественном составе техногенных потоков загрязнения окружающей среды.
Стадии и виды геологоразведочных работ и оказываемое ими воздействие на окружающую среду.
Начальная стадия формирования техногенных ландшафтов рудных месторождений.
Особенности загрязнения окружающей среды от отвалов поверхностных и подземных выработок при геологоразведочных работах.
Трансформация форм нахождения химических элементов в техногенных образованиях.
Типовой состав и инфраструктура горнорудного предприятия, основные типы воздействия ГОКа на окружающую среду.
Основные способы добычи полезных ископаемых и оказываемое ими воздействие на окружающую среду.
Воздушные миграционные потоки распространения загрязнителей от горнорудного предприятия.
Водные миграционные потоки распространения загрязнителей от горнорудного предприятия.
Формирование и параметры техногенных геохимических аномалий в районах горнорудных предприятий.
Типы антропогенных воздействий в районах сельскохозяйственного производства.
Основные виды стандартных минеральных удобрений.
Негативные последствия применения стандартных минеральных удобрений на сельскохозяйственных территориях.
Основные виды городских бытовых и промышленных отходов, используемых в качестве нестандартных удобрений, и опасность их применения.
Опасность использования в земледелии отходов животноводческих комплексов
Нестандартные почвенные мелиоранты как источники загрязнения.
Опасность для агроландшафтов использования в качестве удобрений или мелиорантов донных отложений местных водотоков и водоемов
Общий и хозяйственный баланс тяжелых металлов в агроландшафтах, его использование при расчетах загрязнения почв.
Устойчивость элементарных ландшафтов к антропогенным воздействиях в районах сельскохозяйственного производства.
Цепи распространения загрязняющих веществ от основных источников загрязнения на урбанизированных территориях
Соотношения между формами нахождения химических элементов в выбросах наиболее значимых промышленных источников загрязнения
Состав выбросов предприятий энергетического комплекса
Факторы, определяющие дальность миграции и характер выпадений загрязнителей из атмосферы
Виды твердых отходов промышленных предприятий
Способы складирования, захоронения и утилизации твердых отходов промышленных предприятий
Механизм формирования техногенных потоков загрязнения в водных системах
Формы нахождения и факторы, определяющие миграцию загрязнителей в водных системах
Состав загрязняющих веществ, поступающий в окружающую среду от автотранспорта
Способы борьбы с обледенением дорожного полотна на автомагистралях и их последствия для окружающей среды
Механизм формирования загрязнения в почвах на участках, прилегающих к транспортным магистралям
Основные особенности загрязнения окружающей среды от железнодорожного транспорта
Основные виды воздействия на окружающую среду авиационного транспорта
Структурные типы размещения промышленных предприятий в городах, основные зоны
Что определяет интегральный характер загрязнения окружающей среды в крупных городах
Основные геохимические показатели для оценки загрязнения компонентов природной среды.
ПДК, ОДК, ОБУВ, ОДУ химических веществ, принципы их разработки, сходство и принципиальное различие.
Нормативы качества атмосферного воздуха.
Нормативы качества вод.
Нормативы качества почв.
Индекс загрязнения (КПДК), принципы расчета в случае нормирования загрязнения вредными веществами, обладающими эффектом суммации.
Производственно-хозяйственные нормативы и принципы их разработки.
Уровни загрязнения компонентов окружающей среды и их связь с эколого-геохимическим состоянием территории.
Категории загрязнения почв как основного абиотического компонента городской среды.
Виды и масштабы эколого-геохимических съемок, их цели и задачи.
Отбор и обработка литохимических проб.
Отбор и обработка гидрохимических проб.
Отбор и обработка биогеохимических проб.
Отбор и обработка снеговых проб и проб атмосферного воздуха.
Основные методы анализа проб при эколого-геохимических исследованиях и требования, предъявляемые к ним.
Содержание камеральной обработки результатов полевых и аналитических работ.
Требования к содержанию эколого-геохимических отчетов.
Многоцелевое геохимическое картирование.
Современная эколого-геохимическая карта и ее основное назначение.
Виды работ, предусмотренные в рамках проведения фоновых эколого-геохимических исследований.
Экологические задачи и направления геохимического мониторинга окружающей среды.
Литература
Основная:
Алексеенко В.А. Экологическая геохимия: учебник. М.: Логос, 2000. 637 с.
Геохимия окружающей среды. Авт: Ю.Е. Сает, Б.А. Ревич, Е.П. Янин и др. –М., Недра, 1990.
Летувнинкас А.И. Антропогенные геохимические аномалии и природная среда: Учебное пособие. Томск: Изд-во НТЛ, 2002. 290 с.
Теория и методология экологической геологии / В.Т. Трофимов и др. Под ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во МГУ, 1997
Дополнительная:
Богдановский Г.А. Химическая экология. М., МГУ, 1994
Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и её окружения. М., Наука, 2001
Гуляева Н.Г. Методические рекомендации по эколого-геохимической оценке территорий при проведении МГХК масштаба 1:1 000 000 и 1:200 000. М., ИМГРЭ, 2002
Добровольский В.В. Основы биогеохимии: учебник. М.: Академия, 2003. 400 с.
Иванов В.В. Экологическая геохимия элементов. Справочник. В 6-ти кн. Под ред. Э.К.Буренкова. М, Недра, 1994-1997
Комащенко В.И., Голик В.И., Дребенштедт К. Влияние деятельности геологоразведочной и горнодобывающей промышленности на окружающую среду. М.: КДУ, 2010. 356 с.
Наумов Г.Б. Геохимия биосферы: учеб. пособие. М.: Академия, 2010. 384 с.
Недра России. Т.2: Экология геологической среды / Ред. Н.В.Межеловский, А.А.Смыслов. СПб.: Горн. Ин-т; М.: Межрегион. центр по геол. картограф., 2002. 662 с.
Оценка воздействия геологоразведочных работ на окружающую среду (на примере Камчатки): Метод. руководство. Авторы: Д.А. Яблонская, Ю.Н. Николаев и др. М.: ГЕОКАРТ: ГЕОС, 2010. 152 с.
Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М., Астрея-2000, 1999
Прикладная геохимия. Сб. ст. Выпуск 2. Экологическая геохимия. / Гл. ред. Э.К. Буренков. М., ИМГРЭ, 2001
Савенко В.С. Геохимические аспекты устойчивого развития. М., ГЕОС, 2003
Соловов А.П. Геохимические методы поисков рудных месторождений. М., Недра, 1985
Сывороткин В.Л. Глубинная дегазация и глобальные катастрофы. - М.,"Геоинформмарк", 2002
Трофимов В.Т., Зилинг Д.Г., Барабошкина Т.А., Жигалин А.Д., Харькина М.А. Трансформация экологических функций литосферы в эпоху техногенеза. Под. ред. В.Т. Трофимова. М.: Изд-во «Ноосфера», 2006
Черных Н.А., Сидоренко С.Н. Экологический мониторинг токсикантов в биосфере. М., Изд-во РУДН, 2003
Экологическая химия / Под ред. Ф. Корте. М., Мир, 1997
Янин Е.П. Введение в экологическую геохимию. М.: ИМГРЭ, 1999