Министерство образования и науки Астраханской области

ГАОУ АО ВПО «Астраханский инженерно-строительный институт»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Наименование дисциплины «Химия воды и микробиология»

По направлению подготовки «Водоснабжение и водоотведение»

По профилю подготовки «Водоснабжение и водоотведение»

Кафедра «Инженерных систем и экологии»

Квалификация (степень) выпускника бакалавр Астрахань — 2013 Разработчик:

_к.б.н., доцент _А.К. Андреева_ _ ст.преподаватель О.Е. Губа 2 1. Цели и задачи дисциплины:

Цель дисциплины: формирование у обучающихся знаний о гидрохимии природных и сточных вод, теоретических основах физико-химических и микробиологических процессов очистки воды в искусственных и природных условиях.

Задачи:

научить обучающихся ориентироваться в химической характеристике природных и сточных вод;

научить определять качество воды;

научить ориентироваться в многообразии микроорганизмов, обитающих в водной среде;

профессиональная подготовка специалистов необходимых знаний о средствах и мерах защиты воды от микробиологии и изменении состава природных и сточных вод физико-химическими методами.

2. Место дисциплины в структуре ООП:

Дисциплина «Химия воды и микробиология» в структуре ООП относится к вариативной части математического, естественно-научного и общетехнического цикла. Дисциплина обеспечивает получение специальных знаний по оценке анализа качества воды, принципах ее обеззараживания и методах очистки сточных вод.

Дисциплина «Химия воды и микробиология» базируется на курсах химии, физики, биологии, общей микробиологии, водной экологии.

3. Требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины формируются следующие компетенции: ОК-1, ОК-4, ПК-1, ПК-5, ПК-18.

- владением культурой мышления, способностью к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК- 1);

- способностью находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готов нести за них ответственность (ОК-4);

- использование основных законов естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1);

- владением основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-5);

- владением математическим моделированием на базе стандартных пакетов автоматизации проектирования и исследований, методами постановки и проведения экспериментов по заданным методикам (ПК-18).

В результате освоения дисциплины специалист должен:

Знать:

основные законы и закономерности химии;

механизмы и условия протекания химических реакций и предвидеть их результаты;

принципы химической идентификации;

результаты анализа для оценки качества воды.

Иметь:

специалист должен иметь представление:

о физико-химических процессах, протекающих между различными веществами, содержащимися в природных и сточных водах;

о принципах анализа природных и сточных вод;

о современных технологических методах обработки природных и сточных вод;

о способах обеззараживания воды;

о бактериологическом и биологическом анализе вод;

о методах биологической очистки сточных вод;

о превращениях веществ, составе и строении веществ, зависимости свойств растворов от их состава и внешних условий, оценивать, как влияют эти растворы на транспортировку и на микробиологию, коррозию труб.

Уметь:

определять основные показатели качества воды;

анализировать природные и сточные воды на содержание в них ингредиентов, определять характер воздействия воды на строительные материалы и сооружения.

разбираться в методах и оборудовании очистки сточных вод;

работать с химическими реактивами;

применять физико-химические методы для решения задач в области взаимосвязанных явлений, физико-химических методах анализа производственного контроля.

Владеть:

навыками работы с современной научной литературой;

методами качественной аналитики;

навыками работы с приборами;

навыками проведения измерений и расчтов, решения химических задач;

навыками осмысления, анализа и защиты полученных результатов.

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетные единицы.

очное отделение В том числе:

Практические занятия (ПЗ) в том числе:

Вид промежуточной аттестации (зачет, зачет зачет экзамен) час.

заочное отделение В том числе:

в том числе:

экзамен) час.

5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № наименование раздела п/п дисциплины 1. Раздел 1. Вода. Вода. Физические и химические свойства воды. Классификация природных примесей на основе их фазово-дисперсных характеристик. Классификация коллоидных систем. Характеристика природных вод.

Раздел 2. Природные и Физико-химические основы процессов обработки природных сточные воды и сточных вод. Обеззараживание воды. Коррозия металлов.

Раздел 3. Общая мик- Общая микробиология. Бактериологический анализ. Биолоробиология гические факторы самоочищения водоема. Роль микроорганизмов в процессах очистки сточных вод. Очистные 5.2. Разделы дисциплин и виды занятий очное отделение Раздел 2. Природные и сточные воды Раздел 3. Общая микробиология заочное отделение Раздел 2. Природные и сточные воды Раздел 3. Общая микробиология 5.2.1. Лекции очное отделение лины Физические и химические свойства воды. Кислотность и щелочность растворов. Водородный показатель. Классификация природных примесей на основе их фазово-дисперсных характеристик. Классификация коллоидных систем Методы получения и свойства коллоидных систем. Санитарно-химический ннализ природных вод. Требования к качеству воды.

Физико-химические основы процессов обработки природных и сточных вод. Удаление грубодисперсных веществ. Виды обеззараживания воды. Термический метод. Умягчение и обессолевание воды. Опреснение воды. Санитарно-химический анализ сточных вод. Правила охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами. Методы очистки сточных вод.

Химический состав бактерий. Участие микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Пути распространения инфекции. Индикаторная роль бактерий группы кишечной палочки. Основные приемы 3 технического воздействия на микробное население воды. Влияние деятельности гидробионтов на работу очистных сооружений водопровода заочное отделение лины Физические и химические свойства воды. Кислотность и щелочность растворов. Водородный показатель. Классификация природных примесей на основе ция коллоидных систем Методы получения и свойства коллоидных систем. Санитарно-химический анализ природных вод. Требования к качеству воды.

Физико-химические основы процессов обработки природных и сточных вод. Удаление грубодисперсных веществ. Виды обеззараживания воды. Термический метод. Умягчение и обессолевание воды. Опреснение воды. Санитарно-химический анализ сточных вод. Правила охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами. Методы очистки сточных вод.

Химический состав бактерий. Участие микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Пути распространения инфекции. Индикаторная роль бактерий группы кишечной палочки. Основные приемы 2 технического воздействия на микробное население воды. Влияние деятельности гидробионтов на работу очистных сооружений водопровода 5.2.2. Лабораторный практикум Очное отделение лины Определение общей жесткости и окисляемости воды.

Приемы микроскопирования. Количественный учет и приемы измерения микроорганизмов. Изучение микроорганизмов активного ила. Изучение микроорганизмов биологической пленки.

Заочное отделение лины Определение общей жесткости и окисляемости воды.

Приемы микроскопирования. Количественный учет и приемы измерения микроорганизмов. Изучение микроорганизмов активного ила. Изучение микроорганизмов биологической пленки.

5.2.3. Практические занятия (семинары) не предусмотрены.

5.3. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № наименование обеспечи- № разделов данной дисциплины, необходимых для изучеп/п ваемых (последующих) ния обеспечиваемых (последующих) дисциплин 5.4. Соотношение разделов учебной дисциплины и формируемых в них компетенций темы, разВсего чаций делы дис- циплины 6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов 6.1. Текущая аттестация При текущей аттестации проводится контроль знаний: выполнение контрольной работы, проверка лабораторных работ, выполнение индивидуальных задач.

6.2. Вопросы к зачету 1. Вода. Строение и свойства 2. Гидролиз солей 3. Способы выражения концентрации растворов 4. Кинетика химических реакций. Равновесие в гомогенных системах 5. Химический состав природных и сточных вод 6. Классификация природных вод 7. Классификация сточных вод 8. Основы химического анализа: качественного и количественного 9. Органолептические определения качества воды 10. Определение карбонатной жесткости воды 11. Фазово-дисперсные характеристики воды 12. Определение окисляемости воды 13. Физико-химические основы процессов обработки природных и сточных вод 14. Методы очистки природных вод 15. Определение воднорастворимого кальция и магния 16. Методы очистки сточных вод.

17. Определение обменной емкости катионита 18. Умягчение воды методом известкования 19. Коррозия металлов. Умягчение и обессолевание воды. Опреснение воды 20. Строение коллоидной частицы. Свойства коллоидных растворов 21. Определение хлорид-ионов в воде 22. Общие сведения о микроорганизмах 23. Вредная деятельность микроорганизмов 24. Процесс загрязнения и самоочищения водоемов 25. Определение оптимальной дозы коагулянта 26. Роль микроорганизмов в процессах очистки сточных вод 27. Влияние деятельности гидробионтов на работу очистных сооружений водопровода 28. Освобождение воды от микроорганизмов 29. Обеззараживание воды 30. Нейтрализация и обезжелезивание кислых производственных сточных вод 31. Проведение микробиологического анализа 32. Санитарная микробиология.

ПРИМЕРНЫЕ ЗАДАЧИ

1. Чему равна нормальность 30%-ного раствора NaOH плотностью 1,328 г/см3. К 1 л этого раствора прибавили 5 л воды. Вычислите процентную концентрацию полученного раствора.

2. Составьте формулу мицеллы, образованной при смешивании растворов Ba(NO3)2 и Na2SO4 (изб.).

3. Вычислите рН раствора уксусной кислоты ((СНзСООН) = 1 %), считая, что плотность раствора равна 1 г/мл; К= 1,8610-5.

4. Чему равна карбонатная жесткость воды, если в 1 л ее содержится 0,292 г гидрокарбоната магния и 0,2025 г гидрокарбоната кальция.

5. Составьте уравнения гидролиза солей Al2(SO4)3, Na2CO3, ZnCl2. Определите рН.

6. Составьте ионно-молекулярные уравнения следующих качественных реакций:

a) FeCl3 + K4[Fe(CN)6] = b) FeCl3 + KNCS = c) Ca(NO3)2 + (NH4)2CO3 = 7. Степень электролитической диссоциации (HN02) =20% в растворе, содержащем 0, моль/л кислоты. Рассчитайте концентрации всех образующихся частиц.

7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:

а) основная литература 1. Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод/ Учебник для вузов: М.: АСВ, 2002. (б-ка АИСИ) 2. М.Г. Журба. Очистка и кондиционирование природных вод. Москва- Вологда, 2001. (б-ка АИСИ) 3. Гусев М.В. Микробиология. –М.: Изд. центр «Академия», 2003. (б-ка АИСИ) 4. Экология микроорганизмов (Под ред. Нетрусова А.И.).- М.: Изд. центр «Академия», 2004. (б-ка АИСИ) 5. Воробьев А.А. Медицинская и санитарная микробиология.- М.: Изд. центр «Академия», 2003. (б-ка АИСИ) 6. Общая и санитарная микробиология (Под ред. Лабинской А.С.).– М.: Медицина, 2004. (бка АИСИ) б) дополнительная литература 1. Возная Н.Ф. Химия воды и микробиология. М.: Высшая школа, 1979. (б-ка Крупской) 2. Добливо-Добровольский Л.Б., Кульский Л.А., Накорчевская В.Ф. Химия и микробиология воды. Киев: Высшая школа, 1971. (б-ка Крупской) 3. М.Г. Журба, Ю.Р. Приемышев. Очистка природных вод. Москва- Вологда, 1998. (б-ка АИСИ) 4. Кичигин В.И. Агрегация загрязнений воды коагуляцией.- М.: Изд. «Ассоциация строит.

вузов», 1994. (б-ка АИСИ) 5. Таубе Н.Р., Баранова А.Г. Практикум по химии воды. М.: Высшая школа, 1971. (б-ка Крупской) 6. Карюхина Т.А.,Чурбанова И.Н. Химия воды и микробиология. М.: Стройиздат, 1983. (бка Крупской) 7. СанПиН 2.1.4559-96 Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. М.: Госкомсанэпидемнадзор России. 1996. (б-ка Крупской) 8. Ротмистров М.Н., Гвоздяк П.И., Ставская С.С. Микробиология очистки воды. Киев: Наукова думка, 1978. (б-ка Крупской) 9. ГОСТ 2874-82. Вода питьевая. Гигиенические требования и контроль за качеством. Государственный комитет СССР по стандартам. М.: Издательство стандартов. 1982. (б-ка Крупской) в) методические пособия и указания 1. Реснянская А.С. Лабораторный практикум по химии воды и микробиологии. Учебное пособие. - Астрахань: Изд-во Астраханского инженерно-строительного института, 2004.

2. Реснянская А.С. МУ к лаб. работе «Окисляемость воды», 3. Реснянская А.С. МУ к лаб. работе «Определение органолептических показателей воды», 4. Реснянская А.С. МУ к лаб. работе «Определение общей жесткости воды», 5. Реснянская А.С. МУ к лаб. работе «Определение карбонатной жесткости воды», 6. Реснянская А.С. МУ к лаб. работе «Качественное определение ионов кальция, железа(II), железа (III)», 7. Реснянская А.С. МУ к лаб. работе «Определение обменной емкости катионита», 8. Подлибнер Б.Г., Реснянская А.С. Лабораторный практикум по химии. Учебное пособие. Астрахань: Изд-во Астраханского инженерно-строительного института, 2005.

8. Материально-техническое обеспечение дисциплины Лекционные занятия проводятся в аудиториях, оснащенных мультимедийным комплексом, предусмотренных на текущий момент расписанием УМУ.

Лаборатория химии (ауд. 208, 6 корпус).

Дополнение к РП _ _

ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ