Геохимия биосферы

электронный учебно-методический комплекс

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Департамент научно-технологической политики и образования
ФГОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет"


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ГЕОХИМИЯ БИОСФЕРЫ

для специальности 110102 65
Агроэкология
факультет Эколого-биотехнологический
кафедра Геоэкологии
курс 2-й семестр 4-й
Красноярск – 2007 г.


Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования от 31.06.2006 г. по специальности 110102 65 – Агроэкология.


Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры геоэкологии, 8 сентября 2007 г.

Составитель программы Перфилова О.Ю.

Заведующий кафедрой Крупкин П.И.


Одобрена методической комиссией эколого-биотехнологического факультета, 12 сентября 2007 г.



1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

3. Объем дисциплины и виды учебной работы

4. Содержание дисциплины

4.1. Тематический план

4.2. Лекционный курс

4.3. Практические, семинарские занятия

5. Список рекомендуемой литературы для изучения дисциплины

8. Реферативные работы

9. Список рекомендуемой литературы для выполнения реферативных работ


1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ,
ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

а) цель преподавания дисциплины:

Дать студентам знания о геохимии биосферы, геохимических свойствах элементов, их распространенности, законах миграции, процессах эволюции биосферы.

б) задачи изучения дисциплины:

Познакомить студентов с методами оценки содержаний химических элементов в компонентах биосферы, закономерностями их поведения, дать представление о методике эколого-биогеохимической оценки территории.

в) перечень предшествующих дисциплин с указанием разделов (тем), усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины:

Наименование
дисциплины
Тема Основные темы
изучаемой дисциплины
Неорганическая и аналитическая химия Строение атома. периодическая система Менделеева Весь курс
Органическая химия Весь курс Весь курс
Физическая и коллоидная химия Весь курс Миграционные процессы в биосфере
Геология с основами гидрологии Строение Земли. Земная кора, гидросфера и атмосфера. Минералы. Геологические и гидрологические процессы Весь курс
Биология Весь курс Весь курс
Математика Математические методы статистики Тема 1.2
Почвоведение Весь курс Биогеохимические процессы в педосфере
Геоэкология Природные геосистемы. Техногенная трансформация природных геосистем. Агроландшафты Биосфера. Загрязнение окружающей среды. Биогеохимичесике провинции. Техногенез

3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ
И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

Виды учебной работы Всего
часов
Семестры
4-й семестр      
Общая трудоемкость дисциплины          
Аудиторные занятия 36 36      
Лекции 18 18      
Практические занятия          
Семинары      
Лабораторные занятия 18 18      
Самостоятельная работа 18 18      
Курсовой проект (работа)        
Расчетно-графические работы      
Реферат      
Контрольные работы          
Вид итогового контроля
(зачет, экзамен)
зачет Зачет     

4. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Указывается количество часов на изучение тем при дневной форме обучения, через черту дроби – при заочной форме обучения. Использованные обозначения: Л – лекции, П – практические (семинарские) или лабораторные занятия, С – самостоятельная работа студентов; Литература – рекомендуемая литература (номер источника в соответствии с прилагаемым списком)

Примечание: В таблице названия разделов указываются в соответствии с обязательным минимумом содержания, изложенным в ГОС ВПО.

4.1. Тематический план.

Раздел
дисциплины
Всего
часов
В том числе Формы
контроля
Л П Лабораторные
работы
1 Предмет и методы геохимии биосферы. Понятие о биосфере как особой системной оболочке. Геохимия биосферы. История геохимии. Методология геохимии и геохимии биосферы. Исходные геохимические данные и методика их математической обработки 6 2   4 Тесты, собеседование
2 Строение атомов химических элементов. Происхождение химических элементов. Распространенность химических элементов в природе. Геохимические классификации химических элементов 2 2     Тесты, собеседование
3 Биосфера, ее компоненты: земная кора, гидросфера, атмосфера и органическое вещество. Химический состав компонентов биосферы. Обмен веществом и энергией между компонентами биосферы. 4 2   2 Тесты, собеседование
4 Миграционные процессы в биосфере. Общие закономерности миграции химических элементов. Среда миграции. Факторы миграции. Миграция элементов в зоне гипергенеза. Виды миграции. Геохимические барьеры. Классификация физико-химических барьеров. Особенности различных видов миграции 8 4   4 Тесты, собеседование 
5 Роль и основные функции живого вещества в биосфере. Биогеохимия биокоссных систем - педосферы, илов, кор выветривания. Биологический круговорот. Биогеохимические циклы отдельных элементов. Биогеохимические провинции 12 6   6 Тесты, собеседование
6 Эволюция биосферы. Проблемы трансформации биосферы в ноосферу. Биогеохимия агроландщафтов. Химическое загрязнение природных сред. Понятие токсичности ПДК 4 2   2 Тесты, собеседование

4.2. Лекционный курс.
 

Тема и краткое
содержание лекций
Количество
часов
Используемые наглядные
пособия и ТСО
Рекомендуемая литература
(номер источника в соответствии
с прилагаемым списком)
Форма
контроля
1 Предмет и методы геохимии биосферы. Понятие о биосфере. Связь геохимии биосферы с другими науками 2 Схемы, таблицы Осн. 1,3-5, 7-9, доп. 8-12, 16,41,52 Собеседование,
тесты
2 строение атомов. Происхождение и распространенность химических элементов в природе. Геохимические классификации элементов 2 Схемы, таблицы Осн. 1-5, 7-9,
доп. 10, 12, 13, 15, 37, 49, 52-54
Собеседование,
тесты
3 Химический состав компонентов биосферы земной коры, гидросферы, атмосферы и органического вещества 2 Схемы, таблицы Осн. 1-5, 7-9,
доп. 3, 7, 8, 10-13, 15, 32, 37, 46, 49-54
Собеседование,
тесты
4 Миграция. Среда миграции. Факторы миграции. Виды и типы миграции. Геохимические барьеры. Классификация физико-химических барьеров. 2 Схемы, таблицы Осн. 1-5, 7-9,
доп. 10, 13, 15, 42-44, 46, 52
Собеседование,
тесты
5 Особенности отдельных видов миграции: механической, физико-химической, биогенной и техногенной 2 Схемы, таблицы Осн. 1-5, 7-9,
доп. 20, 23, 37, 42-44, 46, 52
Собеседование,
тесты
6 Геохимическая роль и основные биогеохимические функции живого вещества 2 Схемы, таблицы Осн. 1, 3-5, 7-9
доп. 5, 7, 8-12
Собеседование,
тесты
7 Геохимическое своеобразие биокосных систем. Биогеохимия педосферы, илов и кор выветривания. Биогенные ландшафты 2 Схемы, таблицы Осн. 1, 3-5, 7-9,
доп. 5, 8-12, 17, 19, 22, 28, 31, 38, 42-44
Собеседование,
тесты
8 Биологический круговорот. Биогеохимические циклы отдельных эелементов. Биоегохимические провинции 2 Схемы, таблицы Осн. 1, 3-5, 7-9
доп. 5, 8-12, 21, 26, 27, 39, 40, 45, 47
Собеседование,
тесты
9 Эволюция биосферы. Проблемы трансформации биосферы в ноосферу. Биогеохимия агроландшафтов. 2 Схемы, таблицы Осн. 1, 3-5, 7-9
доп. 1-4, 6, 13, 14, 18, 20, 23-25, 29, 33-36, 45, 47, 54 
Собеседование,
тесты

 

4.3. Практические, семинарские занятия

Тема и краткое
содержание занятий
Кол-во
часов
Используемые наглядные
пособия и ТСО
Рекомендуемая
литература
(номер источника
в соответствии
с прилагаемым списком)
Форма
контроля
1 Обработка первичной геохимической информации. Построение гистограмм распределения содержаний химических элементов 2 Схемы отбора проб, результаты анализа почвенных проб, таблицы Осн. 2, 6
доп. 48
Тесты
собеседование
2 Оценка фоновых и аномальных содержаний химических элементов в ландшафтных средах   Схемы отбора проб, результаты анализа почвенных проб, таблицы Осн. 2, 6
доп. 48
Тесты
собеседование
3 Отображение химического состава компонентов биосферы в виде диаграмм. Определение коэффициентов биофильности химических элементов 2 Таблицы Осн. 2, 3
доп. 15, 37
Тесты
собеседование
4 Оценка подвижности химических элементов в различных обстановках зоны гипергенеза на основе геохимической классификации и классификации геохимических барьеров А.И. Перельмана 2 Таблицы Осн. 2, 6, 8, 9
доп. 34, 44
Тесты
собеседование
5 Оценка предполагаемой обеспеченности почв подвижными формами элементов в зависимости от их поведения в различных геохимических обстановках   Схемы, таблицы Осн. 2, 6, 8, 9
доп. 34, 42-44
 
6 Круговорот вещества в биосфере. Передача энергии в биосфере. 2 Схемы, таблицы Осн. 3-5, 8
доп. 5
Тесты
собеседование
7 Расчет агрохимического баланса биологического круговорота элементов (привноса-выноса, прихода-расхода) в системе почва-растение 2 Схемы, таблицы Осн. 6
доп. 2
Тесты
собеседование
8 Геохимическое районирование почвенного покрова на основе его элементного состава 2 Схемы, таблицы
учебные геохимические карты
Осн. 6
доп. 21, 26, 34, 40, 45
Тесты
собеседование
9 Химическое загрязнение агроландшафтов. Понятие токсичности и ПДК 2 Карты
Таблицы ПДК
Осн. 6
доп. 1, 29, 34
Тесты
собеседование


5. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

    Основная литература

    а) ОСНОВНАЯ

  1. Войткевич В.В., Закруткин В.В. Основы геохимии: Учеб. пособие М.: Высш. Шк., 1976. – 368 с.
  2. Войткевич Г.В., Мирошников А.Е., Поваренных А.С., Прохоров В.Г. Краткий справочник по геохимии М.: Недра, 1977. – 184 с.
  3. Войткевич Г.В., Вронский В.А.. Основы учения о биосфере: Уч. пособие Ростов-на-Дону: Феникс, 1996, - 480 с.
  4. Добровольский В.В. Основы биогеохимии: учебник М.: Изд. Центр Академия, 2003. - 400 с.
  5. Иевлев А.М. Биогеохимия: учебник М.: В. Шк., 1986. – 127 с.
  6. Лабораторный практикум по агрогеохимии (геохимии почв)/ сост. Мирошников А.Е., Горбачев В.Н., Титова Е.В. Красноярск: изд.-во Красн. гос. аграр. ун-та, 1997. – 55 с
  7.  Орлов А.С.Безуглова О.С. Биогеохимия: учебник Ростов-на-Дону: Феникс, 2000. – 320 с.
  8. Перельман А.И. Геохимия биосферы М.: Наука, 1973. – 168 с.
  9. Перельман А.И. Геохимия: учебник М.: В. Шк., 1989. – 528 с.

б) ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

  1. Агесс Пьер Ключи к экологии Л.: Гидрометео-издат, 1982.– 65 с.
  2. Агроэкология М.: Колос, 2000
  3. Александров Э.Л. и др. Озоновый щит Земли и его изменения СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. – 288 с.
  4. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия: учебник М.: Логос, 2000. -627 с.
  5. Биогеохимические циклы в биосфере М.: Наука, 1976. –С. 19-35
  6. Братков В.В., Овдиенко Н.И Геоэкология М.: Высшая школа, 2006
  7. Вадковская И.Н., Лукашев К.И. Химические элементы и жизнь в биосфере М.: Высш. Шк., 1981. – 175 с.
  8. Вернадский В.И. Живое вещество М.: Наука, 1978
  9. Вернадский В.И. Размышления натуралиста. Научная мысль как планетное явление М.: Наука, 1977
  10. Вернадский В.И. Очерки по геохимии М.: Мысль. 1993
  11. Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера М.: Наука, 1994
  12. Вернадский В.И. Труды по биогеохимии и геохимии почв М.: Просвещение, 1992. – 473 с.
  13. Геохимия окружающей среды М.: Недра, 1990.
  14. Войткевич Г.В.,Бессонов О.А. Химическая эволюция Земли М., 1986
  15. Гаврусевич Б.А. Основы общей геохимии М.: Недра, 1968. -328 с.
  16. Геохимия биосферы:Метод. указания / Сост. Мирошников А.Е., Модина Е.Н. Красноярск: Краснояр. Гос. Аграр. Ун-т, 2001. – 19 с
  17. Геохимия литогенеза М.: Изд-во иностр. Литер., 1963. – 460 с.
  18. Глазовская М.А. Геохимия природных и техногенных ландшафтов СССР. Уч. пособие М.: Высш. Шк., 1988. – 328 с.
  19. Глазовская М.А., Добровольская Н.Г. Геохимические функции микроорганизмов М.: Изд-во МГУ, 1984. – 152 с.
  20. Глазовский Н.Ф. Техногенные потоки веществ в биосфере// Добыча полезных ископаемых и геохимия природных экосистем М.: Наука, 1982. – С.7-21
  21. Добровольский В.В. География микроэлементов. Глобальное рассеяние. М.: Наука, 1983. – 272 с.
  22. Добровольский В.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах М.: Наука, 1990. – 261 с.
  23. Дорофеев О.П. Техногенез – мощная геохимическая сила биосферы Природа, 1978. - № 11. – С. 18-26
  24. Захаров В.Б. Эволюция биосферы М.: Дрофа, 1995. – 196 с.
  25. Зверев В.Л.. Основы экологии М.: ООО «Гео-информцентр», 2003
  26. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение Новосибирск: Наука, 1991. – 151 с.
  27. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях М.: Мир, 1989. – 439 с.
  28. Карпачевский Л.О. Зеркало ландшафта М.: Мысль, 1983. – 156 с
  29. Ковальский В.В. Геохимическая экология М.: Наука, 1974. – 298 с.
  30. Ковальский В.В. Геохимическая среда и жизнь М.: Наука, 1982. – 78 с.
  31. Ковда В.А. Биогеохимия почвенного покрова М.: Наука, 1985. – 264 с.
  32. Корж В.Д. Геохимия элементного состава гидросферы М.: Наука, 1991. – 243 с
  33. Лапо А.В. Следы былых биосфер М., 1987. – 176 с.
  34. Летувнинкас А.И. Антропогенные геохимические аномалии и природная среда Томск: Изд. НТЛ, 2002
  35. Лозановская И.Н. и др. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении М.: Высшая школа, 1998
  36. Лукашев К.И., Лукашев О.В. Техногенез и геохимические изменения в окружающей среде Минск, 1986
  37. Мейсон В. Основы геохимии М.: Недра, 1971. – 312 с.
  38. Мило Ж. Геология глин Л.: Недра, 1968. – 360 с.
  39. Микроэлементы М.: Изд-во иностр. Лит., 1962. – 432 с.
  40. Мирошников А.Е.,Стримжа Т.П. Естественные биогеохимические провинции (ЕБГП) элементов-токсикантов юга Центральной Сибири// Актуальные проблемы региональной геологии Сибири: Тез. Докл. Науч.-практ. Совещ. Новосибирск: изд. СНИИГиМс, 1992. – С.148-149
  41. Мочалов И.И. Владимир Иванович Вернадский М.: Наука, 1982. – 170 с.
  42. Перельман А.И., Геохимия ландшафта М.: Высш. Шк., 1975. – 342 с.
  43. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта М.: Астрея-2000, 1999. – 749 с..
  44. Перельман А.И. Геохимия элементов в зоне гипергенеза М.: Недра. – 1972. – 288 с.
  45. Покатилов Ю.Г. Биогеохимия биосферы и медико-биологические проблемы Новосибирск: ВО Наука, 1993. – 168 с.
  46. Сает А.И. и др. Геохимия окружающей среды М.: Недра, 1990. – 335 с.
  47. Сапрыкин Ф.Я. Геохимия почв и охрана природы Л.: Недра, 1989. – 231 с.
  48. Сапрыкин Ф.Я. Общая обработка геохимических данных М.: изд.-во МГУ, 1978. – С.5-41
  49. Сауков А.А. Геохимия Л.: Госгеолиз-дат, 1951.– 347 с
  50. Синюков В.В. Вода известная и неизвестная М.: Знание, 1987. – 176 с.
  51. Петрянов И.В. Самое необыкновенное вещество в мире М.: Педагогика, 1981. – 96 с.
  52. Ферсман А.Е. Занимательная геохимия М.: Детгиз, 1955. – 486 с.
  53. Ферсман А.Е. Основные идеи геохимии М.: Наука, 1991. – 212 с.
  54. Фортескью Д. Геохимия окружающей среды М.: Прогресс, 1985. – 360 с.

© ФГОУ ВПО "Красноярский государственный аграрный университет"

© Отдел информационных образовательных технологий