Экология добычного и перерабатывающего комплексов и

Ф ТПУ 7.1–21/01
Рабочая программа учебной
дисциплины
УТВЕРЖДАЮ
Проректор-директор ИПР
___________ А.Ю. Дмитриев
«___»_____________2014 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
ЭКОЛОГИЯ ДОБЫЧНОГО И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСОВ И
РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ
НАПРАВЛЕНИЕ ООП: 05.03.06 ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
ПРОФИЛЬ ПОДГОТОВКИ: ГЕОЭКОЛОГИЯ
КВАЛИФИКАЦИЯ: БАКАЛАВР
БАЗОВЫЙ УЧЕБНЫЙ ПЛАН ПРИЕМА 2014 г.
КУРС 4 СЕМЕСТР 8
КОЛИЧЕСТВО КРЕДИТОВ 6
ПРЕРЕКВИЗИТЫ: экология, основы проведения разведочных выработок, основы
проведения горных выработок и горных систем отработки, охрана окружающей
среды, оценка воздействия на окружающую среду
КОРЕКВИЗИТЫ: основы ресурсоэффективных технологий природопользования,
экологический мониторинг
ВИДЫ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВРЕМЕННОЙ РЕСУРС:
ЛЕКЦИИ
33 час.
ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
44 час.
АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
77 час.
САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА
139 час.
ИТОГО
216 час.
ФОРМА ОБУЧЕНИЯ: ОЧНАЯ
ВИД ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ – ЭКЗАМЕН В 8 СЕМЕСТРЕ
ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ КАФЕДРА «ГЕОЭКОЛОГИИ И ГЕОХИМИИ»
ЗАВЕДУЮЩИЙ КАФЕДРОЙ д.г.-м.н., профессор Е.Г. Язиков
РУКОВОДИТЕЛЬ ООП
д.г.-м.н., профессор Е.Г. Язиков
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
к. г.-м.н., доцент С.В. Азарова
2014 г.
1. Цели освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины является:
1) формирование у студентов представлений о характере влияния и
механизме воздействия геологоразведочных работ, горнодобывающего и
перерабатывающего производства на окружающую среду;
2) развитие у студентов способностей к восприятию, обобщению и
анализу информации;
3) подготовка к самообучению и непрерывному профессиональному
самосовершенствованию;
4) подготовка студентов к научно-исследовательской, проектнопроизводственной, контрольно-ревизионной деятельности и организационноуправленческой деятельности.
2. Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина относится к профессиональному циклу вариативной части
(Б3.В1). Для успешного освоения дисциплины студент должен обладать
знаниями
и
навыками
в
области
географии,
почвоведения,
ландшафтоведения, экологии. Пререквизитами данной дисциплины
являются: экология, основы проведения разведочных выработок, основы
проведения горных выработок и горных систем отработки, охрана
окружающей среды, оценка воздействия на окружающую среду; а
кореквизитами
–
основы
ресурсоэффективных
технологий
природопользования, экологический мониторинг.
3. Результаты освоения дисциплины
После изучения данной дисциплины студенты приобретают знания,
умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной
программы. Соответствие результатов освоения дисциплины «Экология
добычного и перерабатывающего комплексов и рекультивация нарушенных
природных систем» формируемым компетенциям ООП представлено в
таблице.
Таблица 2
Составляющие результатов обучения, которые будут получены при изучении
данной дисциплины
Результаты
обучения
Составляющие результатов обучения
Знания
Код
Умения
Код
З 1.2
Знать принципы
культуры мышления
и речи, иметь
представления о
здоровом образе
жизни и физической
культуре
Обладать глубокими
знаниями в области
экологии,
У 1.2
Уметь логически
верно,
аргументировано и
ясно строить устную
и письменную речь,
вести здоровый
образ жизни
Уметь применять
знания в области
экологии и
В.1.2
Владеть
культурой
мышления,
понимать
значимость своей
профессии
В 2.2
Владеть основами
профессиональной
деятельности
Р1
3 2.2
Р2
Владение
опытом
Код
У 2.2
2
природопользования,
географии, физики,
химии и биологии
З 3.1
Р3
Знать методы
экологических
исследований
У 3.1
У 3.2
природопользования
в своей
профессиональной
деятельности
Уметь
применять
экологические
методы
исследований
и
диагностировать
экологические
проблемы
Использовать
современные
методы обработки и
интерпретации
экологической
информации
при
проведении
научных
и
производственных
исследований
В.3.1
Владеть опытом
оценки
экологического
состояния
окружающей
среды
В 3.2
Быть способным
обобщать,
анализировать,
интерпретировать
полученную
информацию,
делать выводы,
давать
рекомендации
*Расшифровка кодов результатов обучения и формируемых компетенций
представлена в ООП по направлению подготовки бакалавров по направлению 022000
«Экология и природопользование».
В результате освоения дисциплины студентом должны быть достигнуты
следующие результаты:
Таблица 3
Планируемые результаты освоения дисциплины
№ п/п Результат
РД 1
знать законодательство РФ в области изучаемого предмета
РД 2
Знать источники и виды воздействия горнодобывающего и
перерабатывающего производства на окружающую среду; способы
и средства предотвращения поступления загрязняющих веществ в
природную среду в результате ведения добычных работ и в процессе
переработки добытого минерального сырья
РД 3
Уметь анализировать и оценивать воздействие на окружающую
среду в зависимости от способа разработки месторождения
РД 4
Уметь организовать комплекс природоохранных мероприятий с
целью снижения негативного воздействия горнодобывающего или
перерабатывающего предприятия на окружающую среду
РД 5
Владеть методами анализа и оценки технологических схем
предприятий как источника воздействия на окружающую среду
4. Структура и содержание дисциплины
4.1 Содержание разделов дисциплины:
Тема 1. Введение
Стратегия развития минерально-сырьевой базы и горнодобывающей
промышленности России. Источники и виды воздействия горного
производства на окружающую среду. Геологическая разведка, добыча и
3
переработка минерального сырья как фактор воздействия на окружающую
среду.
Тема 2. Воздействие ГРР и горного производства на окружающую среду.
Прямое и косвенное воздействие. Характер воздействия различных
отраслей горного и перерабатывающего производства на окружающую
среду. Взаимосвязь факторов воздействия. Классификация источников и
видов воздействия на окружающую среду.
Тема 3. Влияние горного и перерабатывающего производства на
воздушный бассейн.
Основные источники и виды загрязнения атмосферыОрганизованные и
неорганизованные выбросы. Источники загрязнения воздушного бассейна
при проведении геологоразведочных, горнодобычных работ и при
переработке добытого минерального сырья.
Лабораторное занятие № 1. Оценка воздействия на атмосферный
воздух горнодобывающего предприятия (по выбору).
Тема 4. Охрана воздушного бассейна.
Мероприятия
по
охране
воздушного
бассейна.
Способы
пылеподавления.
Предотвращение
пылеобразования.
Методы
предотвращения выбросов газообразных веществ в связи с возгоранием на
отвалах.
Тема 5. Воздействие ГРР, горного и перерабатывающего производств на
водный бассейн.
Понятие о водопользовании и водопотреблении. Прямое и косвенное
воздействие производства на гидросферу. Виды воздействия на водный
бассейн: изменение водного режима, загрязнение и засорение вод. Способы
водопонижения. Влияние процессов осушения месторождения на режим
подземных и поверхностных вод. Динамика формирования депрессионной
воронки.
Лабораторное занятие №2. Оценка воздействия на поверхностные и
подземные воды горнодобывающего предприятия (по выбору).
Тема 6. Охрана водного бассейна.
Понятие об охране водного бассейна. Комплекс мероприятий по охране
водного
бассейна.
Мероприятия
предохранительного
характера.
Восстановительные мероприятия по охране водного бассейна. Организация
оборотного водоснабжения. Контроль качества вод.
Тема 7. Воздействие горного и перерабатывающего производства на
природные ландшафты.
Виды изменения ландшафта. Влияние на природный ландшафт. Прямое
и косвенное воздействие на земли. Виды изменения состояния ландшафта в
различных отраслях горного и перерабатывающего производства.
Лабораторное занятие № 3. Расчет площади горного и земельного
отводов для предприятия (по выбору).
Тема 8. Охрана ландшафта в горном и перерабатывающем производстве.
Мероприятия предохранительного характера. Способы уменьшения прямого
4
воздействия на земли. Задачи и методы защиты отвальных поверхностей от
эрозии. Механический метод защиты. Биологический метод защиты. Физикохимический метод противоэрозионного укрепления поверхности. Способы
укрепления
(цементация,
битумизация
и
др.).
Мероприятия
восстановительного характера.
Тема 9. Рекультивация земель, нарушенных горными работами.
Понятие о рекультивации. Направления рекультивации земель. Факторы,
влияющие на выбор направления рекультивации земель. Подготовительный,
технический и биологический этапы рекультивации. Виды работ по
рекультивации, выполняемые горным предприятием. Виды нарушения
земель при открытой и подземной разработке месторождений полезных
ископаемых. Требования к рекультивации земель, нарушенных при открытых
и подземных горных работах. Рекультивация провалов, прогибов и других
нарушений
поверхности.
Передача
рекультивированных
земель
землевладельцу.
Лабораторное занятие № 4. Составление проекта рекультивации
нарушенных земель для горнодобывающего предприятия (по выбору).
Тема 10. Загрязнение окружающей среды нефтепродуктами при
нефтегазодобыче. Рекультивация нефтезагрязненных земель.
Последствия загрязнения нефтепродуктами. Методы ликвидации
нефтяных загрязнений с водной поверхности. Методы ликвидации нефтяных
загрязнений почвенного покрова. Утилизация нефтешламов. Рекультивация
нефтезагрязненных земель. Основные подходы и роль биоремедиации в
восстановлении нефтезагрязненных почв.
Тема 11. Воздействие горного производства на недра.
Понятие о недрах. Закон о недрах. Геологическое изучение недр. Добыча
полезных ископаемых. Строительство и эксплуатация подземных
сооружений. Влияние горного производства на недра. Последствия
воздействия горного производства на недра. Изменение напряжённодеформированного состояния массива горных пород. Потери минерального
сырья. Виды потерь. Снижение качества полезных ископаемых. Загрязнение
недр.
Тема 12. Рациональное использование и охрана недр.
Направления рационального использования недр. Требование закона РФ
«О недрах», предъявляемые при использовании недр. Охрана недр. Понятие
о безотходном производстве как способе охраны недр. Показатели полноты и
комплексности использования недр.
4.2
Таблица 1
Структура дисциплины по разделам и формам организации обучения
Название раздела/темы
Аудиторн. работа (час)
Лекции Лаб. зан.
Тема 1. Введение
Тема 2. Воздействие ГРР и горного
производства на окружающую среду.
Тема
3.
Влияние
горного
и
5
4
СРС
(час)
Итого
18
22
перерабатывающего производства на
воздушный бассейн.
Тема 4. Охрана воздушного бассейна.
Тема 5. Воздействие ГРР, горного и
перерабатывающего производств на
водный бассейн.
Тема 6. Охрана водного бассейна.
Тема 7. Воздействие горного и
перерабатывающего производства на
природные ландшафты.
Тема 8. Охрана ландшафта в горном и
перерабатывающем производстве.
Тема
9.
Рекультивация
земель,
нарушенных горными работами.
Тема 10. Загрязнение окружающей среды
нефтепродуктами при нефтегазодобыче.
Рекультивация
нефтезагрязненных
земель
Тема
11.
Воздействие
горного
производства на недра.
Тема 12. Рациональное использование и
охрана недр.
Итого
4
8
20
32
4
8
20
32
3
16
20
31
20
26
23
41
18
24
139
216
6
6
12
6
33
44
Таблица 2
4.3
Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения
№ Формируемые
компетенции
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
З 1.2
З 2.2
З 3.1
У 1.2
У 2.2
У 3.1
У 3.2
В 1.2
В 2.2
В 3.1
В 3.2
1
×
2
×
3
×
×
4
5
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
6
×
×
×
×
×
Разделы дисциплины
7
8
9
10
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
11
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
12
×
×
×
×
5. Образовательные технологии
Для достижения планируемых результатов освоения дисциплины
используются следующие образовательные технологии (табл. 2):
- методы проблемного обучения;
- обучение на основе опыта;
- опережающая самостоятельная работа;
6
- проектный метод;
- поисковый метод;
- исследовательский метод.
Таблица 2
Методы и формы организации обучения (ФОО)
ФОО
Лекции
Методы
Методы проблемного обучения.
Обучение
на основе опыта
Опережающая самостоятельная
работа
Проектный метод
Поисковый метод
Исследовательский метод
Пр. зан./сем.
×
×
×
×
СРС
×
×
×
×
×
×
×
6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной
работы студентов
6.1 Текущая самостоятельная работа студентов, направленная на
углубление, закрепление и получение новых знаний, а также развитие у
студентов практических умений, состоит в следующем:
- опережающая самостоятельная работа;
- изучение фактических материалов по заданной тематике, собранных
студентами во время прохождения производственной практики;
- подготовка к текущему контролю и зачету.
6.2 Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа,
ориентированная на развитие интеллектуальных умений, комплекса
универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций,
повышение творческого потенциала студентов, включает:
- поиск, анализ, структурирование и представление полученной
информации;
- выполнение лабораторных работ и реферата;
- исследовательская работа и участие в олимпиадах и научных
конференциях;
- поиск и анализ научных публикаций по определенным
преподавателем темам.
Содержание самостоятельной работы студентов по дисциплине
1.
2.
3.
4.
5.
6.2.1. Примерные темы индивидуальных заданий:
Экологические проблемы нефтедобывающей промышленности.
Экологические проблемы добычи угля открытым способом.
Экологические проблемы добычи угля закрытым способом.
Экологические проблемы при сжигании топлива на ТЭС.
Экологические проблемы добычи руд цветных металлов.
7
6. Экологические проблемы добычи радиоактивных руд методом
подземного выщелачивания.
7. Экологические проблемы добычи урана открытым способом
8. Экологические
проблемы
использования
метода
кучного
выщелачивания при добыче золота.
9. Экологические проблемы при разработке россыпных месторождений
золота.
10.Способы рекультивации нефтезагрязненных земель.
11. Рекультивация
шламовых
амбаров
на
нефтедобывающих
предприятиях.
12. Рекультивация земель при подземном способе разработке.
13. Рекультивация земель при открытом способе разработке.
6.2.2. Примерные темы, выносимые на самостоятельную
проработку.
1.
Основные мероприятия по охране воздушного бассейна
2.
Методы и способы очистки дренажных и сточных вод горных
предприятий.
3.
В чем сущность биологического метода защиты поверхности от
эрозии
4.
Основные источники и виды воздействия на окружающую среду
при добыче полезных ископаемых методом скважинной гидродобычи.
5.
Какие показатели используются для оценки полноты и
комплексности использования минеральных ресурсов
6.
Определите основные тенденции развития горного производства.
7.
Источники загрязнения атмосферы при производстве горных
работ.
8.
Основные источники и виды воздействия на окружающую среду
при добыче полезных ископаемых методом кучного выщелачивания.
9.
Как осуществляется контроль качества поверхностных и
подземных вод*
10.
Требования,
предъявляемые
к
сельскохозяйственной
рекультивации.*
11.
Методы сохранения запасов и качества поверхностных и
подземных вод.
12.
Виды недропользования.*
13.
В чем сущность биологического метода защиты поверхности от
эрозии
14.
Основные требования по охране недр, предусмотренные законом
РФ “О недрах”.
15.
Восстановительные мероприятия по охране водного бассейна.
6.3 Контроль самостоятельной работы
Оценка результатов самостоятельной работы организуется как текущий
контроль успеваемости (контрольные работы), работа на лекциях,
8
выполнение лабораторных работ, написание реферата и промежуточная
аттестация (зачет).
* раздел согласован с ключевым работодателем Трапезниковым С.Я.
председателем комитета председатель комитета экологической безопасности
урбанизированных территорий областного департамента природных
ресурсов
7. Средства (ФОС) текущей и итоговой оценки качества освоения
модуля (дисциплины)
Текущий контроль производится ежемесячно в течение семестра путем
балльной оценки качества усвоения теоретического материала (ответы на
вопросы) и результатов выполнения лабораторных работ.
Промежуточная аттестация (зачет) производится в конце семестра также
путем балльной оценки.
Итоговый рейтинг определяется суммированием баллов текущей оценки
в течение семестра и баллов промежуточной аттестации в конце семестра по
результатам зачета.
7.1. Примерные вопросы к экзамену
1. Определите основные тенденции развития горного производства.
2. Классификация видов воздействия горного производства на биосферу.
3. Какова роль климата в загрязнении атмосферы в горном производстве
4. В чем выражается негативное воздействие процессов осушения
месторождений на биосферу
5. Методы сохранения запасов и качества поверхностных и подземных
вод.
6. Что представляет собой метод создания противофильтрационных
завес
7. Восстановительные мероприятия по охране водного бассейна.
8. Виды изменения ландшафтов при техногенном воздействии.
9. В чем выражается прямое и косвенное воздействие горного
производства на ландшафт
10. Способы уменьшения прямого воздействия на ландшафт.
11. Виды воздействия продуктов эрозии на окружающую среду.
12. Основные тенденции совершенствования физико-химического метода
противоэрозионной защиты поверхности от эрозии.
13. Основные направления рекультивации земель.
14. Охарактеризуйте основные источники и виды воздействия на
окружающую среду при гидромеханизированной добыче полезных
ископаемых.
15. Охарактеризуйте основные источники и виды воздействия на
окружающую среду при подземной добыче полезных ископаемых.
9
16. Охарактеризуйте основные источники и виды воздействия на
окружающую среду при открытой добыче полезных ископаемых.
17. Охарактеризуйте основные источники и виды воздействия на
окружающую среду при добыче полезных ископаемых методом кучного
выщелачивания.
18. Охарактеризуйте основные источники и виды воздействия на
окружающую среду при добыче полезных ископаемых методом скважинной
гидродобычи.
19. Охарактеризуйте основные источники и виды воздействия на
окружающую среду при проведении геологоразведочных работ.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература:
1.
Коваленко В.С. Практикум по дисциплине "Рациональное
использование и охрана природных ресурсов" : учебное пособие для вузов /
В. С. Коваленко, В. М. Щадов, В. В. Таланин; Московский государственный
горный университет. — 3-е изд., стер.. — Москва: Горная книга Изд-во
МГГУ, 2009;
2.
Горное дело и охрана окружающей среды : учебник / М. Е.
Певзнер, А. А. Малышев, А. Д. Мельков, В. П. Ушань; Московский
государственный горный университет. — 3-е изд., стер.. — Москва: Изд-во
Московского гос. горного ун-та, 2001. — 300 с.;
3.
Коваленко В.С., Щадов В.М., Таланин В.В. Практикум по
дисциплине «Рациональное использование и охрана природных ресурсов»:
учебное пособие для вузов. – М.: Изд-во МГГУ, 2007. – 105 с.;
4.
Экология. Основы геоэкологии [Электронный ресурс] : учебник
для бакалавров / А. Г. Милютин [и др.]; под ред. А. Г. Милютина. —
Мультимедиа ресурсы (10 директорий; 100 файлов; 740MB). — Москва:
Юрайт, 2013. — 1 Мультимедиа CD-ROM. — Бакалавр. Базовый курс. —
Бакалавр. Углубленный курс. —Электронные учебники издательства Юрайт.
— Электронная копия печатного издания. — Доступ из корпоративной сети
ТПУ. — Системные требования: Pentium 100 MHz, 16 Mb RAM, Windows
95/98/NT/2000, CDROM, SVGA, звуковая карта, Internet Explorer 5.0 и выше.
Схема доступа: http://www.lib.tpu.ru/fulltext2/m/2013/FN/fn-2415.pdf
Дополнительная литература:
1.
Водное хозяйство промышленных предприятий: справочное
издание / под ред. В. И. Аксенова. — М.: Теплотехник, 2005-2010
Кн. 3. — 2007. — 368 с.
2.
Подавалов Ю.А. Экология нефтегазового производства :
монография / Ю. А. Подавалов. — Москва: Инфра-Инженерия, 2010. — 416
с.
10
3.
Саломатов В.В. Природоохранные технологии на тепловых и
атомных электростанциях / В. В. Саломатов. — Новосибирск: Изд-во НГТУ,
2006. — 853 с.
4.
Кивацкая А.В. Эколого-геохимические последствия кучного
выщелачивания золота (на примере ОАО "Рудник "Веселый", республика
Алтай) : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата
геолого-минералогических наук : спец. 25.00.36 / А. В. Кивацкая; Томский
политехнический университет; науч. рук. Л. П. Рихванов. — Томск: Б.и.,
2006. — 22 с.;
5.
Котенко Е.А. Горное дело и атомная энергетика: учебное пособие
/ Е. А. Котенко ; Московский государственный горный университет. — М.:
Изд-во Московского гос. горного ун-та, 2001. — 197 с.;
6.
Подземное и кучное выщелачивание урана, золота и других
металлов: в 2 т. Т.:1 Уран / под ред. М. И. Фазлуллина. — М.: Издательский
дом «Руда и металлы», 2005 - 407 с.;
7.
Экология газового комплекса / Э. Б. Бухгалтер [и др.]. — М.:
Научный мир, 2007. — 383 с.
* приложение – рейтинг-план освоения дисциплины в течение семестра.
Программа составлена на основе ФГОС ВПО по направлению подготовки 022000
«Экология и природопользование».
Автор: Усманова Т.В.
Программа одобрена на заседании кафедры ГЭГХ ИПР
(протокол № _ от «___» _________ 2014 г.).
11
Учебное издание
ЭКОЛОГИЯ ДОБЫЧНОГО И ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО КОМПЛЕКСОВ И
РЕКУЛЬТИВАЦИЯ НАРУШЕННЫХ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ
Рабочая программа для бакалавров, обучающихся по направлению 022000
«Экология и природопользование»
Разработчики УСМАНОВА Татьяна Вячеславовна
АЗАРОВА Светлана Валерьевна
Подписано к печати
. Формат 60х84/16. Бумага «Снегурочка».
Печать XEROX. Усл.печ.л. . Уч.-изд.л. .
Заказ . Тираж 50 экз.
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Система менеджмента качества
Издательства Томского политехнического университета сертифицирована
NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту BS EN ISO 9001:2008
. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30
Тел./факс: 8(3822)56-35-35, www.tpu.ru
12