1. Цели и задачи дисциплины, ее место
в учебном процессе
Цель освоения дисциплины состоит в получении и усвоении студентам
знаний, необходимых для определения:
места и роли горной науки в производственной деятельности человека;
всестороннего влияния горного дела на естественные процессы, происходящие в биосфере;
путей предупреждения и борьбы с нежелательными воздействиями на
природу в связи с отчуждением земель, переселением жителей, переносом зданий, загрязнением атмосферы, почв, вод и других негативных влияний антропогенной деятельности горной промышленности на среду обитания человека.
Основными задачами изучаемой дисциплины являются:
изучить социальные последствия в связи с извлечением из недр полезных ископаемых;
изучить требования сохранения окружающей среды, которые следует принимать во внимание при проектировании новых и реконструкции действующих горных предприятий;
научить студента разрабатывать технические, организационные и другие мероприятия по предотвращению воздействия горной промышленности на окружающую среду.
2. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина «Горнопромышленная экология» относится к базовой части профессионального цикла С.3 и опирается на знания, полученные при изучении дисциплин, согласно таблице.
№ Наименование Разделы п\п дисциплины Высшая математика Основные алгебраические структуры. Математический анализ. Основы теории вероятностей. Математическая статистика.
Геология Петрография. Динамическая геология.
2.
Структурная геология. Месторождения полезных ископаемых. Инженерная геология.
Геология массивов горных пород. Инженерная геодинамика.
Геомеханика Массив горных пород и его состояние. особенности механического состояния породных массивов. Геомеханические процессы.
Подземная разработка Вскрытие, подготовка, системы разработки, 4.
пластовых месторож- технология очистных работ.
дений Экономика и менедж- Финансовая деятельность горных предприямент горного произ- тий. Организация и управление горным проводства изводством.
Проектирование Проектирование горных предприятий согласно требованиям к экологической безопасности окружающей среде.
Данная дисциплина является формирующей у студентов общее представление о технологических и технических особенностях подземной добычи.
При изучении данной дисциплины студент знакомится со всеми технологическими процессами подземной добычи угля и их воздействия на окружающую среду.
Знание особенностей технологии подземной добычи угля позволяет студентам и как будущим специалистам в горном деле подойти осознанно относительно вопросов экологии к изучению таких дисциплин как Подземная разработка пластовых месторождений, Аэрология горных предприятий, Проектирование шахт, а также использовать полученные знания в подготовке дипломных проектов, в подготовке проектов по строительству новых, реконструкции и закрытии старых шахт.
3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины Освоение дисциплины направлено на формирование следующих компетенций:
ОК-7 (общекультурная) – использование нормативных, правовых и инструктивных документов в своей деятельности, а именно:
владеть: 1) отраслевыми правилами безопасности, основными принципами и положениями конструкционного, трудового, гражданского, административного и семейного права; основы горного и экологического права; законодательные основы производства всех видов работ, в том числе при эксплуатационной разведке, добыче, переработке твердых полезных ископаемых, а также при строительстве подземных объектов;
уметь: использовать правовые знания в оценке явлений общественной жизни и в собственной деятельности;
ПК- владеть: готовностью использовать научные законы и методы при оценке состояния окружающей среды в сфере функционирования производств по эксплуатационной разведке, добыче и переработке твердых полезных ископаемых, а также при строительстве и эксплуатации подземных объектов;
ПК- владеть: готовностью демонстрировать навыки разработки планов мероприятий по снижению техногенной нагрузки производства на окружающую среду при эксплуатационной разведке, добыче и переработке твердых полезных ископаемых, а также при строительстве и эксплуатации подземных объектов;
ПСК-1- знать: основные принципы обеспечения экологической безопасности производств и правовые методы рационального природопользования; основные методы качественного и количественного анализа опасных и вредных антропогенных факторов горного производства;
уметь: определять степень загрязнения шахтных вод;
владеть: способностью разрабатывать комплексные мероприятия по охране окружающей среды и повышению экологической безопасности горного производства при подземной разработке пластовых месторождений полезных ископаемых; природоохранными мероприятиями при добыче, переработке полезных ископаемых и подземном строительстве;
3.1. Матрица соотнесения тем учебной дисциплины и формируемых в них компетенций Разделы Кол- ОК-7 ПК-3 ПК-11 ПСК-1- дисциплины во владеть владеть владеть владеть часов уметь Тема 1.1, 1.1.1, 1.2 2+2+ Тема 2.1, 2.2, 2.3, 2. Тема 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3. Тема 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 2+ 4.8, 4. Тема 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5. Тема 6.1, 6.2, 6.3 Тема 7.1, 7.2, 7.3 Тема 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8. Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц 144 часа.
Раздел дисциплины (темы лекций и их содержание) 1. Основные источники и последствия загрязнения воздушной среды.
1.1. Загрязнение атмосферы при разработке месторождений полезных ископаемых 1.1.1. Источники загрязнения 1.1.2. предельно допустимые концентрации и их нормирование 1.2. Методы и средства контроля качества атмосферного 1.3. Мероприятия по снижению загрязнения атмосферы.
1.3.1. Общее положение 1.3.2. Способы и средства охраны воздушного бассейна 1.4. Влияние выбросов тепличных (оранжерейных) газов на состояние биосферы Земли.
2. Энергетическое загрязнение окружающей среды 2.1. Шумовое загрязнение 2.3. Электромагнитное загрязнение 2.4. Ионизирующее излучение 3. Проблемы охраны водной среды в горном деле 3.1. Основные потребители воды в горном деле 3.2. Структура промышленных сточных вод и регулирование водного потока 3.3. Условия образования и состав сточных вод горных 3.5. Способы и методы очистки и обеззараживания сточных вод горных предприятий 3.5.1. Механическая очистка 3.5.2. Физико-химическая очистка 3.5.3. Химическая очистка 3.5.4. Электрохимическая очистка 3.5.5 Биохимическая очистка 3.5.6. Термическая очистка 3.5.7. Общая схема борьбы с загрязнением воды 3.5.8. Очистка шахтных вод угольных месторождений 3.6. Охрана водной среды 3.6.1. Охрана поверхностных и подземных вод 3.6.2. Охрана водной среды методом тампонажа 3.7. Мероприятия по снижению уровня загрязнения воды 8. Охрана земной поверхности 4.1. Нарушение земной поверхности при геологоразведочных работах и разработке месторождений полезных ископаемых 4.2. Нарушение земной поверхности при разработке месторождений 4.3. Инженерная защита по снижению масштабов нарушений земной поверхности при разработке месторождений 4.4. Оценка эффективности использования и охраны земель при добыче и переработке полезных ископаемых 4.5. Восстановление земной поверхности, нарушенной горными работами 4.6. Горнотехническая деятельность и состояние земной поверхности 4.7. Инженерно-строительная деятельность и состояние земной поверхности 4.8. Инженерно-строительная и горнотехническая деятельность при городском подземном строительстве 4.9. Инженерные способы защиты от деформаций горных пород и земной поверхности 5. Охрана и рациональное использование недр 5.1. Показатели исчерпаемости ресурсов недр 5.2. Главные принципы инженерной защиты минеральных ресурсов 5.3. Комплексное извлечение полезных ископаемых 5.4. Минеральные ресурсы океана 5.5. Инженерная защита недр от негативного влияния горных разработок 6. Влияние горных выработок на геодинамическое состояние горного массива 6.1. Техногенная сейсмичность 6.2. Внезапный выброс угля и газа 6.3. Прогноз и предотвращение геодинамических явлений 7. Отходы горных производств и их использование 7.1. Газообразные отходы 7.2. Жидкие отходы 7.3. Твердые отходы 8. Горные технологии будущего 8.1. Классификация горных технологий 8.2. Оценка изменения свойств и металлосодержащих пород медных месторождений при хранении 8.3. Механизм внутриотвального обогащения 8.4. Перспективные методы внутриотвального обогащения горных пород ТМО при хранении 8.5. Обоснование рациональных параметров ТМО при реализации предложенных методов их формирования 8.6. Валовое и селективное внутриотвальное обогащение 8.7. Улучшение исходного качества горной массы при хранении в ТМО под воздействием радиации мест- де Сущность цели и задачи экологического контроля и мониторинга Организация экологического мониторинга Универсальные методы и средства контроля химического состава атмосферы Специализированные методы и средства инструментального контроля экологического состояния атмосферы Семинарское занятие по контролю усвояемости материала лекций и лабораторных занятий за 1-4 учебные недели Методы и средства контроля вибрационных и акустических загрязнений окружающей среды Методы и средства контроля термического загрязнения Методы и средства контроля электростатического и электромагнитного загрязнения окружающей среды Семинарское занятие по контролю усвояемости материала лекций и лабораторных занятий за 5-7 учебные недели Радиационное загрязнение окружающей среды Методы и средства для измерения радиационной опасности. Приборы для измерения радиационной опасности.
10 Дистанционные методы экодиагностики Семинарское занятие по контролю усвояемости материала лекций и лабораторных занятий за 14-17 учебные 4.3. Практические (семинарские) занятия для очной формы обучения и контрольная работа для заочной формы обучения Семинарские занятия по контролю усвоения лекционного и лабораторного материалов за 1-5 недели Семинарские занятия по контролю усвоения лекционного и лабораторного материалов за 6-9 недели Семинарские занятия по контролю усвоения лабораторного материала за 10-13 недели на другой кафедре Семинарские занятия по контролю усвоения лекционного и лабораторного материалов за 13-17 недели 4.4.1. Организация выполнения самостоятельной работы Рабочей программой по дисциплине «Горнопромышленная экология»
специальности 130404 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» предусмотрена самостоятельная работа студентов по данной дисциплине в количестве …… часов, которая заключается в написании реферата с полным раскрытием вопросов, заданных преподавателем данной дисциплины.
Каждой теме реферата соответствует шифр согласно содержанию таблицы.
Проставляется студентом на титульном листе реферата № темы государственное управление в области охраны окружающей среды. Разграничение полномочий в сфере отношений, связанных с охраной окружающей среды, между органами государственной VIII власти РФ и органами государственной власти субъектов РФ.
осуществляемое органами местного самоуправления Права и обязанности граждан в области охраны окружающей Права и обязанности общественных и иных некоммерческих объединений, осуществляющих деятельность в области охраны окружающей среды. Система государственных мер по обеспечению прав на благоприятную окружающую среду Методы экономического регулирования в области охраны окружающей среды. Плата за негативное воздействие на окружающую среду. Предпринимательская деятельность, осуществляемая в целях охраны окружающей среды, экологическое страхование Основы нормирования в области охраны окружающей среды.
Требования к разработке нормативов в области охраны окружающей среды. Нормативы качества окружающей среды.
Нормативы допустимого воздействия на окружающую среду, XII нормативы допустимых выбросов и сбросов веществ и микроорганизмов и другие нормативы воздействия на окружающую среду Государственные стандарты и иные нормативные документы в области охраны окружающей среды. Лицензирование отдельных видов деятельности в области охраны окружающей среды.
XIII Экологическая сертификация. Оценка воздействия на окружающую среду и экологическая экспертиза Общие требования в области охраны окружающей среды при размещении, проектировании, строительстве, реконструкции, XIV ввода в эксплуатацию, эксплуатации, консервации и ликвидации зданий, строений, сооружений и иных объектов Требования в области охраны окружающей среды при эксплуатации объектов сельскохозяйственного назначения, при мелиорации земель и отдельно расположенных гидротехнических сооружений, при размещении, проектировании, строительстве, реконструкции городских и сельских поселений Требования в области охраны окружающей среды при производстве и эксплуатации автомобильных и иных транспортных средств, при размещении, проектировании, вводе в эксплуатацию и эксплуатации объектов нефтегазодобывающих и XVI нефтеперерабатывающих, транспортировании продуктов их переработки, при производстве, хранении и транспортировании химических и радиоактивных веществ Требования в области охраны окружающей среды при использовании радиоактивных веществ и ядерных материалов, XVII при использовании химических веществ в сельском и лесном Охрана окружающей среды от негативного биологического XVIII воздействия, при обращении с отходами производства и потребления Требования в области охраны окружающей среды при установлении защитных и охранных зон, охране озонового слоя XIX атмосферы, от негативного физического воздействия, меры воздействия за нарушения природоохранных требований Порядок установления зон экологического бедствия, зон чрезвычайных ситуаций, меры охраны природных объектов, правовой режим охраны природных объектов Охрана редких и находящихся под угрозой исчезновения растений, животных и других организмов, охрана зеленого фонда XXI городских и сельских поселений, редких и находящихся под угрозой исчезновения почв XXII (государственный экологический мониторинг).
Контроль в области охраны окружающей среды (экологический XXIII XXIV Научные исследования в области охраны окружающей среды Основы формирования экологической культуры XXV Ответственность за нарушения законодательства в области XXVI охраны окружающей среды и разрешение споров в области охраны окружающей среды Международное сотрудничество в области охраны окружающей XXVII Примечание: для заочной формы обучения самостоятельной работой является изучение материала (содержание лекций), а также подготовка реферата по теме, выданной преподавателем студенту заочнику.
4.5. Распределение трудоемкости изучения дисциплины по видам учебной аудиторной и самостоятельной работы студентов (трудоемкость освоения ный контроль Учебная работа проводится с использованием как традиционных технологий, так и современных интерактивных. Лекции проводятся как в традиционной форме, так и в интерактивной. Лабораторные занятия позволяют преподавателю более индивидуально общаться со студентами и подходят также интерактивных методов обучения. В рамках лабораторных работ применяются следующие интерактивные методы:
собеседование с приглашенным специалистом;
разбор конкретных примеров;
выступление студентов в роли обучающего;
мультимедийная презентация.
В целом интерактивные формы занимают примерно 30% от общего числа аудиторных занятий, что соответствует требованиям ФГОС.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов Оценочными средствами для текущего контроля являются семинар с ответом на вопросы по предыдущему материалу лекций и лабораторных занятий (ответы на контрольные вопросы, изображенные на раздаваемых бумажных носителях) (ПК).
Оценочные средства промежуточного контроля (ПК).
Оценочными средствами промежуточного контроля являются экзаменационные вопросы, размещенные в экзаменационных билетах.
1. Источники загрязнения атмосферы при разработке месторождений полезных ископаемых. Предельно допустимые концентрации и их нормирование.
2. Методы и средства контроля качества атмосферного воздуха.
3. Мероприятия по снижению загрязнения атмосферы.
4. Способы и средства охраны воздушного бассейна.
5. Влияние выбросов тепличных (оранжерейных) газов на состояние биосферы Земли.
6. Энергетическое загрязнение окружающей среды. Шумовое загрязнение.
Вибрация. Электромагнитное загрязнение. Ионизирующее излучение.
7. Проблемы охраны водной среды в горном деле.
8. Основные потребители воды в горном деле.
9. Структура промышленных сточных вод и регулирование водного потока.
10.Условия образования и состав сточных вод горных предприятий.
11.Качество воды, анализ сточных вод, ПДК и ПДС вредных веществ в сточных водах.
12.Способы и методы очистки и обеззараживания сточных вод горных предприятий.
13.Механическая и физико-химическая очистка сточных вод горных предприятий.
14.Химическая и электрохимическая очистка сточных вод горных предприятий.
15.Биохимическая и термическая очистка сточных вод горных предприятий.
16.Общая схема борьбы с загрязнением воды горными предприятиями.
17.Очистка шахтных вод угольных месторождений.
18.Охрана поверхностных и подземных вод.
19.Охрана водной среды методом тампонажа.
20.Мероприятия по снижению уровня загрязнения воды.
21.Основы водного законодательства.
22.Нарушение земной поверхности при геологоразведочных работах и разработке месторождений полезных ископаемых.
23.Нарушение земной поверхности при разработке месторождений.
24.Инженерная защита по снижению масштабов нарушений земной поверхности при разработке месторождений.
25.Оценка эффективности использования и охрана земель при добыче переработке полезных ископаемых.
26.Восстановление земной поверхности, нарушенной горными работами.
27.Горнотехническая деятельность и состояние земной поверхности.
28.Инженерные способы защиты от деформаций горных пород и земной поверхности.
29.Главные принципы инженерной защиты минеральных ресурсов.
30.Комплексное извлечение полезных ископаемых.
31.Минеральные ресурсы океана.
32.Инженерная защита недр от негативного влияния горных выработок.
33.Влияние горных работ на геодинамическое состояние горного массива.
Техногенная сейсмичность. Внезапный выброс угля и газа. Прогноз и предотвращение геодинамических явлений.
34.Газообразные, жидкие и твердые отходы горных производств и их использование.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины 7.1. Основная литература необходимо включить эл.ресурс+Эл.адрес 1. Вартанов, А. З. Методы и приборы контроля окружающей среды и экологический мониторинг / А. З. Вартанов, А. Д. Рубан, В. Л. Шкуратник. Под ред. А. Д. Рубана: Учебник для вузов. – М.: Издательство «Горная книга».
Издательство МГГУ, 2009. – 640 с.
7.2. Дополнительная литература оставить 5-7 источника 2. Федеральный закон «Об охране окружающей среды» (по состоянию на февраля 2008 года). – Новосибирск: Сиб. унив, изд-во, 2008. – 47 с. – (Кодексы и законы России).
3. Экологический мониторинг: учебно-методическое пособие / под ред. Т.
Я. Ашихминой. – М.: Академ. Проект, 2005. – 416 с. – («Gaudeamus).
4. Певзнер, М. Е. Горное право: учебник для вузов – 3-е изд., перераб. и доп.
/ М. Е. Певзнер. – М.: Изд-во МГГУ, 2006. – 375 с.
5. Основы природопользования. Учебное пособие. – Томск: Изд-во «Печатная мануфактура», 2010. – 200 с.
6. Потапов, В. П. Геоэкология угледобывающих районов Кузбасса / В. П.
Потапов, В. П. Мазикин, Е. Л. Счастливцев, Н. Ю. Вашлаева. Отв. ред.
канд. географ. наук В. И. Овденко. – Новосибирск: Наука, 2005. – 650 с.
7. Оценка прогноза канцерогенной опасности для населения угледобывающих регионов России и Украины (на примере Кемеровской и Донецкой областей). Под общ. ред. д.м.н. А. Н. Глушкова. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010. – 155 с.
8. Певзнер, М. Е. Горное дело и окружающая среда / М. Е. Певзнер [и др.];
Моск. гос. горн. ун-т. – 1997.
9. Егоров, П. В. Горное дело и окружающая среда / П. В. Егоров [и др.];
Кузбассвузиздат. – Кемерово, 2003.
10.Сластунов, В. Н. Горное дело и окружающая среда / В. Н. Сластунов [и др.]; – М.: Логос, 2001.
11.Шувалов, Ю. В. Горное дело и окружающая среда / Ю. В. Шувалов [и др.]; – СПб., 1998.
12.Официальный сайт Департамента природных ресурсов и экологии Кемеровской области.
13.Мосинец, В. И. Горные работы и окружающая среда / В. И. Мосинец [и др.]. – М.: Недра, 1978. – 121 с.
14.Умнов, А. Е. Охрана природы и недр в горной промышленности. – М.:
Недра, 1978. – 98 с.
15.Егоров, П. В. Горное право: конспект лекций. – Кузбассвузиздат. – Кемерово, 1998. – 205 с.
16.Ежегодные отчеты департамента Администрации г. Кемерова по выполнению мероприятий по охране окружающей среды в Кузбассе.
7.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы http://www. library.kuzstu.ru – Сайт научно-технической библиотеки Кузбасского государственного технического университета.
http://www.ccus.abras.ru – Сайт Центра коллективного пользования по стандартизации СО РАН.
http://mining-media.ru http://igm.com.ua http:// www.ugolinfo.ru http://www.complexdoc.ru http://www.idsas.ru http://coal.dp.ua http://kopimash.ru http://moregost.ru КузГТУ обеспечен необходимым комплектом лицензионного программного обеспечения.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины а) Аудитории: 1435, 1424 – оборудованы мультимедийными средствами;
б) Компьютерные классы: 1134, 1407 – по 11 ПК.