4.1. Лекционные занятия

№ п/п	Тема лекции	Объем в часах
1	Введение.	2 часа
2	Ландшафтно-геохимические системы.	2 часа
3	Распределение химических элементов в земной коре.	2 часа
4	Миграция вещества.	2 часа
5	Миграция вещества.	2 часа
6	Распределение химических элементов в биосфере.	2 часа
7	Биогенная миграция	2 часа
8	Классификация биогенных ландшафтов.	2 часа
9	Геохимия почв.	2 часа
10	Геохимия атмосферы.	2 часа
11	Геохимия гидросферы.	2 часа
12	Техногенная миграция (Техногенез).	2 часа
13	Техногенные источники загрязнения.	2 часа
14	Показатели техногенеза. Геохимические аномалии.	2 часа
15	Геохимическая классификация городов и городских ландшафтов. Основные черты геохимии горнопромышленных ландшафтов.	2 часа
16	Агротехногенгез.	2 часа
17	Эколого-геохимический мониторинг.	2 часа
18	Здоровье экосистем и человека.	2 часа
	Всего:	36 часов

4.2. Практикум

4.2.1. Лабораторные занятия

.

№ п/п	Наименование занятий	Номер темы лекции	Объем в часах
1	Построение графиков геохимических спектров осадочных пород континентов	3	2 часа
2	Построение графиков геохимических спектров ландшафтов Мордовии	3	2 часа
3	Построение графиков радиальной дифференциации	2, 4, 5	2 часа
4	Построение графиков латеральной дифференциации	2, 4, 5	2 часов
5	Анализ водной миграции химических элементов в водах зоны гипергенеза и в океанической воде	11	2 часа
6	Анализ водной миграции химических элементов в поверхностных водах Республики Мордовия	11, 4, 5	2 часа
7	Анализ водной миграции химических элементов в подземных водах Мордовии	11, 4, 5	2 часа
8	Построение карт содержания химических элементов и их интенсивности водной миграции в карбонатном пермско-каменноугольном водоносном комплексе на территории Республики Мордовии	11, 4, 5	2 часа
9	Анализ биогенной миграции химических элементов в различных видах лесных и сельскохозяйственных растений	6, 7, 8	2 часа
10	Анализ биогенной миграции химических элементов в различных видах растений на территории Березинского биосферного заповедника	6, 7, 8	2 часа
11	Анализ биогенной миграции химических элементов в хвое и листьях растений горно-таежных ландшафтов Пермской области	6, 7, 8	2 часа
12	Эколого-геохимическая оценка почвенного покрова	9, 10, 12, 13, 14, 15, 18	2 часа
13	Эколого-геохимическая оценка загрязнения снежного покрова г. Саранска	10, 12, 13, 14, 15	2 часа
14	Анализ техногенной нагрузки на территории Саранска	10, 12, 13, 14, 15	2 часа
15	Анализ динамики загрязнения ландшафтов г. Саранска	9, 10, 12, 13, 14, 15	2 час
16	Эколого-геохимическая оценка качества поверхностных вод Республики Мордовия	11, 18	4 часа
17	Заключение.	-	2 часа
	Всего:		36 часов

4.2.2. Самостоятельная работа

№ п/п	Наименование расчетно-графического задания (РГЗ)	Номер темы лекции	Неделя семестра, на которой выдается задание
1	Построение графиков геохимических спектров осадочных пород континентов	3	1
2	Построение графиков геохимических спектров ландшафтов Мордовии	3	2
3	Построение графиков радиальной дифференциации	2, 4, 5	3
4	Построение графиков латеральной дифференциации	2, 4, 5	4
5	Расчет коэффициентов водной миграции химических элементов в водах зоны гипергенеза и в океанической воде	11	5
6	Расчет коэффициентов водной миграции химических элементов в поверхностных водах Республики Мордовия	11, 4, 5	6
7	Расчет коэффициентов водной миграции химических элементов в подземных водах Мордовии	11, 4, 5	7
8	Построение карт содержания химических элементов и их интенсивности водной миграции в карбонатном пермско-каменноугольном водоносном комплексе на территории Республики Мордовии	11, 4, 5	8
9	Расчет коэффициентов биогенной миграции химических элементов в различных видах лесных и сельскохозяйственных растений	6, 7, 8	9
10	Расчет коэффициентов биогенной миграции химических элементов в различных видах растений на территории Березинского биосферного заповедника	6, 7, 8	10
11	Расчет коэффициентов биогенной миграции химических элементов в хвое и листьях растений горно-таежных ландшафтов Пермской области	6, 7, 8	11
12	Эколого-геохимическая оценка почвенного покрова	9, 10, 12, 13, 14, 15, 18	12
13	Эколого-геохимическая оценка загрязнения снежного покрова г. Саранска	10, 12, 13, 14, 15	13
14	Анализ техногенной нагрузки на территории г. Саранска	10, 12, 13, 14, 15	14
15	Анализ динамики загрязнения ландшафтов г. Саранска	9, 10, 12, 13, 14, 15	15
16	Эколого-геохимическая оценка качества поверхностных вод Республики Мордовия	11, 18	16, 17
	Всего:		28 часов

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТТ

им. Н. П. ОГАРЕВА»

Кафедра геоэкологии и ландшафтного планирования

Учебно-методический комплект дисциплины: «Геохимия окружающей среды»

УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой А. А. Ямашкин «___» _____________ 200 __ г.

Конспект лекций

Специальность 020804 Геоэкология

код ОКСО

Ведущий лектор:

Стульцев Ю. К., доцент кафедры геоэкологии и ландшафтного

планирования, кандидат географических наук, доцент

Одобрен на заседании кафедры

«___» _________ 200 __ г. протокол № _________

Лекция № 1

Тема: ВВЕДЕНИЕ

1. Отличие геохимического мышления, от химического.

2. История развития геохимии окружающей среды.

3. Связь геохимии окружающей среды с другими науками.

Геохимия окружающей среды (ГОС) изучает содержание, распределение и миграцию химических элементов в верхней оболочке Земли, населенной животными и растительными организмами (биосфере) с позиции решения проблем охраны окружающей среды. В ГОС большое внимание уделяется миграции и концентрации химических элементов, происходящих в биосфере под воздействием антропогенных процессов.

1. Отличие геохимического мышления от химического

ГОС является составной частью науки геохимия ландшафтов, которая в свою очередь входит в другую крупную научную систему – общую геохимию. Очень часто геохимию определяют как химию Земли. В этом определении есть доля истины. Но есть и существенные различия между химией и геохимией. Простое перенесение всех химических закономерностей на поведение химических элементов в Земле не позволит ни объяснить их истинное поведение в различных оболочках, ни дать прогноз их поведения в результате каких-то изменившихся условий. Александр Ильич Перельман даже особо отмечает (1990) различия «химического» и «геохимического» мышлений. Выделяют следующие отличия поведения химических элементов в Земле, а точнее — даже в отдельных ее оболочках, от их поведения в лабораторных условиях:

Во-первых, это крайне неравномерная распространенность химических элементов в земной коре. В лабораториях обычно не возникает проблемы для осуществления реакций с равными молярными концентрациями элементов. В земной коре содержание одних элементов в миллиарды раз меньше, чем других. В этих условиях у части из них остаются нереализованными многие химические свойства. Так, элементы с малой концентрацией часто не могут образовать достаточное число собственных минералов, попадая в виде примесей (закономерных и случайных) в «чужие» минералы.

Во-вторых, многие внешние факторы, такие как температура, давление, освещенность и др., в условиях земной коры ограничены гораздо более узкими рамками, чем те, которые существуют в лабораториях. Разница будет особенно большой, если рассматривать не всю земную кору, а только ее внешнюю часть — биосферу, в которой обитают живые организмы. Следует отметить, что в экологической геохимии рассматривается в основном именно эта сфера Земли. Ограниченность изменения основных внешних факторов миграции ведет к ограничению проявления многих свойств элементов.

В-третьих, в определенной части земной коры химические элементы находятся не только в виде солей (минералов) или растворов, но и образуют довольно разнообразные формы нахождения — системы относительно устойчивых химических равновесий. Пока элементы остаются в этих системах, они не могут проявлять свои собственные свойства. Для этого должны быть разрушены формы совместного нахождения элементов (подробнее см. гл. 3). Многие из них в условиях отдельных оболочек Земли довольно устойчивы.

В-четвертых, в природных условиях практически никогда не происходят реакции только между отдельными определенными элементами. В них участвуют (хотя и в различной мере) очень многие химические элементы. (В соответствии с законом Кларка—Вернадского в каждом природном объекте присутствуют все химические элементы.) Конечно же, не все они, в прямом смысле, участвуют в определенных химических реакциях. Многие из этих элементов ускоряют или замедляют реакции, другие — создают определенные щелочно-кислотные и т.п. условия, часть из них входит в состав новых образований в виде закономерных и случайных примесей.

Следует также подчеркнуть, что в биосфере все химические реакции происходят или с участием живых организмов, или в среде, созданной под их влиянием. Это определяется одним из законов Владимира Ивановича Вернадского и еще раз подчеркивает отличие процессов, происходящих в биосфере, от реакций, осуществляемых в лабораториях, а также от реакций, идущих в других оболочках и ядре Земли.