5034
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Е.А. Моралова
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ И КУРСОВЫЕ РАБОТЫ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лабораторным и курсовым работам по дисциплине «Методы и средства
измерений параметров среды» для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Прикладная экология и природопользование
Нижний Новгород
2022
1
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Е.А. Моралова
ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ И КУРСОВЫЕ РАБОТЫ
Учебно-методическое пособие по подготовке к лабораторным и курсовым работам по дисциплине «Методы и средства
измерений параметров среды» для обучающихся по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Прикладная экология и природопользование
Нижний Новгород ННГАСУ
2022
2
УДК 574
Моралова Е. А. Лабораторный практикум и курсовые работы [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / Е.А. Моралова; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2022. – 19 с; ил.; 1 электрон. опт. диск (CD-RW)
В учебно-методическом пособии по дисциплине «Методы и средства измерений параметров среды» даются темы и рекомендации учащимся для выполнения лабораторных работ, а также представлены темы курсовых работ, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это помощь в проведении лабораторных работ и выбора тем курсовых проектов.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лабораторным работам, включая рекомендации по выбору тем курсовых проектов по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Прикладная экология и природопользование.
© Е. А. Моралова, 2022 © ННГАСУ, 2022.
3
СОДЕРЖАНИЕ
1.Общие положения ………………………………………………………..…5
1.1Цели изучения дисциплины и результаты обучения ………..……..5
1.2. Содержание учебной дисциплины …………………………………6
1.3. Примерная тематика курсовых работ …………… .………….10 2. Методические указания по подготовке к лабораторным и курсовым
работам ………………………………………… ……………..…..……...10
2.1 Общие рекомендации по лабораторным работам |
10 |
2.2Перечень лабораторных работ……………………….………………12
2.3Общие рекомендации по выполнению курсовых работ……………13
3. Методические указания по организации
самостоятельной |
работы |
…………………………………………………..Ошибка! Закладка не
определена.
3.1 Общие рекомендации для самостоятельной работы………………..133
3.2 Содержание и объем самостоятельной работы
обучающегося
……………………………………………………………..Ошибка! Закладка не
определена.5
3.3 Учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы ………………………………………………...…16
4
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1Цели изучения дисциплины и результаты обучения
Целями освоения дисциплины Б.1.О.27.Методы и средства измерений
параметров среды являются дать начальные представление о комплексном подходе при исследовании взаимодействий протекающих в экосистемах,
формирование у студентов знаний и представлений об объектах исследования – многокомпонентных системах и индивидуальных химических соединениях.
В ходе изучения данной учебной дисциплины планируется следующие результаты:
Знать: - методы оценки состояния природной среды, уметь собирать и анализировать экологическую информацию для решения задач профессиональной деятельности;
-базовые физические, химические и биологические методы анализа состояния окружающей среды;
-оптимальные методы исследований состояния окружающей среды и происходящих в ней процессов.
Уметь: - пользоваться современными методами обработки и интерпретации комплексной экологической информации при исследовании наземных природных объектов при решении задач профессиональной
деятельности;
-применять базовые физические, химические и биологические методы анализа состояния окружающей среды;
-выбирать оптимальные методы исследований состояния окружающей среды и происходящих в ней процессов.
Владеть: - навыками сбора необходимой информации;
-базовыми физическими, химическими и биологическими методами анализа состояния окружающей среды;
-навыками работы с оптимальными методами исследований состояния окружающей среды и происходящих в ней процессов.
5
1.2.Содержание учебной дисциплины
п |
|
Наименование раздела учебной |
Аудиторная работа, час. |
Формы текущего контроля |
|||||
|
|
успеваемости |
|||||||
/ |
|
дисциплины (модуля). |
|
|
|
|
|||
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тема занятия |
Лекц. |
Лаб. |
Практ. |
Лекц. |
|
Лаб. |
Практ. |
|
|
|
Семин. |
|
Семин. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СЕМЕСТР № 4 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Предмет и задачи |
2 |
|
|
устный |
|
|
|
|
|
дисциплины.Основные понятия. |
|
|
|
опрос |
|
|
|
|
|
Предмет и задачи |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дисциплины.Основные понятия. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основные параметры окружающей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
среды. Виды, методы и средства |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
измерений. Классификация. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Методика выполнения измерений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Знакомство с лабораторией. |
|
2 |
|
|
|
отчет |
|
|
|
Инструктаж по технике |
|
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
безопасности. |
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Решение задач |
|
|
2 |
|
|
|
решение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
задач |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Средства измерений. Классификация. |
2 |
|
|
устный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
опрос |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Идентификация неорганических |
|
2 |
|
|
|
отчет |
|
|
|
веществ |
|
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Химические методы измерения |
2 |
|
|
устный |
|
|
|
|
|
параметров среды. Химические |
|
|
|
опрос |
|
|
|
|
|
методы количественного анализа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основные положения. Особенности. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Классификация. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Комплексонометрическое |
|
2 |
|
|
|
отчет |
|
|
|
определение содержания Fe3+ в |
|
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
растворе |
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Демонстрация стационарных и |
|
|
2 |
|
|
|
практич |
|
|
мобильных методов определения |
|
|
|
|
|
|
еское |
|
|
параметров окружающей среды |
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Титриметрические методы анализа. |
2 |
|
|
устный |
|
|
|
|
|
Классификация титриметрических |
|
|
|
опрос |
|
|
|
|
|
методов. Кислотно-основное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
титрование. Комплексометрическое |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
титрование. Окислительно- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
восстановительное титрование. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Осадительное титрование. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
5 |
Определение содержания кислоты |
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
или основания методом кислотно- |
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
основного титрования |
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Физические методы измерения |
2 |
|
|
устный |
|
|
|
параметров среды. Физические |
|
|
|
опрос |
|
|
|
методы измерения параметров |
|
|
|
|
|
|
|
окружающей среды. Классификация. |
|
|
|
|
|
|
|
Особенности. Методы определения |
|
|
|
|
|
|
|
климатических параметров |
|
|
|
|
|
|
|
окружающей среды. Методы |
|
|
|
|
|
|
|
определения влажности, силы и |
|
|
|
|
|
|
|
скорости ветра, давления, |
|
|
|
|
|
|
|
температуры. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Определение влажности. |
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
Определение скорости и силы ветра. |
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Определение климатических |
|
|
2 |
|
|
практич |
|
факторов (скорости и силы ветра) по |
|
|
|
|
|
еское |
|
визуальной шкале. Построение розы |
|
|
|
|
|
задание |
|
ветров. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Методы определения физических |
2 |
|
|
устный |
|
|
|
параметров окружающей среды. |
|
|
|
опрос |
|
|
|
Методы определения шума. |
|
|
|
|
|
|
|
Радиофизические методы. Основные |
|
|
|
|
|
|
|
параметры. Дозометрия |
|
|
|
|
|
|
|
Оборудование. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Определение радиационного фона. |
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
|
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Биологические методы измерения |
2 |
|
|
устный |
|
|
|
параметров среды. Особенности |
|
|
|
опрос |
|
|
|
биологических методов измерения |
|
|
|
|
|
|
|
параметров среды. Методы |
|
|
|
|
|
|
|
биоиндикации. Классификация, |
|
|
|
|
|
|
|
анализ методов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Лихеноиндикация. Анализ слоёвища |
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
|
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Лихеноиндикация. Полевые |
|
|
2 |
|
|
практич |
|
исследования |
|
|
|
|
|
еское |
|
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
7
4 |
Методы биотестирования. |
2 |
|
|
устный |
|
|
|
Классификация, анализ методов. |
|
|
|
опрос |
|
|
|
Основные требования к тест- |
|
|
|
|
|
|
|
организмам. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Биотестирование с использованием |
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
водорослей в качестве тест-объекта |
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Лихеноиндикация. Обработка |
|
|
2 |
|
|
|
|
результатов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Физико-химические методы |
2 |
|
|
устный |
|
|
|
измерения параметров среды. |
|
|
|
опрос |
|
|
|
Основы физико-химических методов. |
|
|
|
|
|
|
|
Основные требования. |
|
|
|
|
|
|
|
Классификация. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Знакомство с работой хроматографа. |
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
Решение задач |
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Анализ современных методов |
|
|
2 |
|
|
доклад |
|
хроматографии |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Хроматографические методы |
2 |
|
|
устный |
|
|
|
анализа. Классификация. |
|
|
|
опрос |
|
|
|
Особенности каждого метода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Работа с хроматограммой. |
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
|
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
Спектральные методы анализа. |
2 |
|
|
устный |
|
|
|
Основные требования. |
|
|
|
опрос |
|
|
|
Классификация. Особенности |
|
|
|
|
|
|
|
каждого метода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Фотометрическое определения |
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
железа (общего, Fe3+, Fe2+). |
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Общая схема анализа. Общая |
|
|
2 |
|
|
доклад |
|
постановка задачи. Принцип, метод и |
|
|
|
|
|
|
|
методика анализа. Требования к |
|
|
|
|
|
|
|
методикам выполнения измерений. |
|
|
|
|
|
|
|
Условия анализа и |
|
|
|
|
|
|
|
воспроизводимость результатов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
Оптические методы анализа. |
2 |
|
|
устный |
|
|
|
Основные требования. |
|
|
|
опрос |
|
|
|
Классификация. Особенности |
|
|
|
|
|
|
|
каждого метода. Рефратометрия. |
|
|
|
|
|
|
|
Поляриметрия. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
10 |
Определения сахаров |
|
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
рефрактометрическим методом. |
|
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Основные этапы проведения |
2 |
|
|
|
устный |
|
|
|
экологических исследований. |
|
|
|
|
опрос |
|
|
|
Основные методы обработки |
|
|
|
|
|
|
|
|
результатов исследований.. Общая |
|
|
|
|
|
|
|
|
схема анализа. Общая постановка |
|
|
|
|
|
|
|
|
задачи. Принцип, метод и методика |
|
|
|
|
|
|
|
|
анализа. Требования к методикам |
|
|
|
|
|
|
|
|
выполнения измерений. Условия |
|
|
|
|
|
|
|
|
анализа и воспроизводимость |
|
|
|
|
|
|
|
|
результатов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Ионометрическое определение |
|
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
сульфат ионов в растворе |
|
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Расчёт индивидуальной |
|
|
|
2 |
|
|
практич |
|
радиационной дозы за год |
|
|
|
|
|
|
еское |
|
|
|
|
|
|
|
|
задание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Основные методы обработки |
2 |
|
|
|
устный |
|
|
|
результатов исследований. |
|
|
|
|
опрос |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Ионометрическое определение ионов |
|
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
алюминия в растворе |
|
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Пробоотбор.. Понятие пробы. |
2 |
|
|
|
устный |
|
|
|
Основные требования, |
|
|
|
|
опрос |
|
|
|
предъявляемые к пробе. Виды проб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Приготовление аналитической |
|
|
|
|
|
|
|
|
пробы. Хранение проб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Иономер. Описание прибора. |
|
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
Отличие иономера от pH-метра. |
|
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
Определение кислотности почвенной |
|
|
|
|
|
работе |
|
|
вытяжки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
Принципы отбора проб воды из |
2 |
|
|
|
устный |
|
|
|
различных источников. Отбор проб |
|
|
|
|
опрос |
|
|
|
воздуха |
|
|
|
|
|
|
|
|
Отбор земельных проб. Закладка |
|
|
|
|
|
|
|
|
пробных площадок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Фотометрическое определение |
|
|
2 |
|
|
отчет |
|
|
цветности, мутности раствора . |
|
|
|
|
|
по лаб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
работе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИТОГО: |
32 |
|
32 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
1.3. Примерная тематика курсовых работ
Студент вправе выбрать любую из предложенных тем курсовых работ, а
также с разрешения преподавателя, выбрать интересующий его объект исследования. Также по согласованию с преподавателем, студент может предложить другую тему, в рамках изучаемых в данной дисциплине методов контроля и измерений параметров окружающей среды.
Примерные темы курсовых работ.
1.Применение хроматографических методов в количественном анализе проб воздуха
2.Применение хроматографических методов в качественном анализе проб воздуха
3.Использование радиофизических методов в анализе состояния окружающей среды
4.Использование методов биоиндикации в оценке состояния окружающей среды
5.Применение биотестирования в оценки токсичности отходов
6. Применение спектральных методов в анализе качества воды
7.Оценка климатических факторов.
8.Области применения методов люминесцентного анализа.
9.Области применения оптических методов анализа.
10.Правила отбора проб. Приготовление аналитической пробы
2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКИ К
ЛАБОРТОРНЫМ И КУРСОВЫМ РАБОТАМ
2.1 Общие рекомендации по лабораторным работам
Лабораторные работы относятся к основным видам учебных занятий,
которые направлены на экспериментальное подтверждение теоретических положений, а также формирование профессиональных практических умений.
Основными целями ЛР должны быть:
a) углубленное освоение обучающимися теоретических положений
10