|
|
Спецiальнiсть: 7.07. 08. 00 Екологiя та охорона навколишнього
середовища
Форма навчання: Денна
Витяг з навчального плану
Семестр - V
Складено: доцент В.О.Дяків________Рік затвердження - 2003
Зміст курсу
1.Вступна лекція.
Грунтознавство як наука, його основні положення та найважливіші розділи. Поняття грунту в інженерній геології та у
грунтознавстві. Два підходи до
визначення гранту у грунтознавстві. Місце грунту в екосистемах різних рівнів. Грунт як
дзеркало ландшафту. Методологія
грунтознавчих досліджень, основні методологічні принципи. Методи дослідження
грунтів Лекції - 2 год.__Лабораторні заняття - 0 год.
2. Профільний метод у грунтознавстві.
Поняття про грунтовий горизонт. Утворення грунтових горизонтів, їх відмінність
від літологічних прошарків. Систематика грунтових горизонтів. Номенклатура та
характеристика грунтових горизонтів. Основні морфологічні ознаки генетичних
горизонтів, польова діагностика грунтових горизонтів. Найбільш поширені профілі грунтів. Природні
та штучні профілі. Органогенні горизонти: торф'яний, підстилка, гумусовий,
перегнійний, дерновий, орний. Елювіальні горизонти: підзолистий,
лесовирований, осолоділий, элювіально-глеєвий, сегрегований. Іллювіальні
горизонти: глинисто-іллювиальный, залізисто-ілювіальний,
гумусово-ілювіальний, солонцевий. Метаморфічні горизонти:
сіалітно-метаморфічний, ферралітно-метаморфічний. Гідрогенно-акумулятивні
горизонти: сольовий, гіпсовий, карбонатний, озалізнений, конкреційний,
окремнілий. Глеевий горизонт. Складення і склад горизонтів різноманітних
типів. Перехідні та комбінаційні горизонти. Умови їх формування. Приклад
опису ґрунтового профілю. Рівні морфологічної організації грунтів. (профіль,
горизонт, морфон, агрегат, мікроагрегат).
Лекції - 4 год.__Лабораторні заняття - 2 год.
3. Морфологічний метод дослідження грунтів
Морфологічна будова ґрунту. Основні морфологічні поняття (складення,
структурність, структура та склад ґрунту). Фазовий склад ґрунту.
Характеристика твердої фази ґрунту, її склад та екологічне значення.
Характеристика рідкої фази ґрунту, її відмінність від підземних та
поверхневих вод. екологічне значення. Характеристика газової фази ґрунту, її
відмінність від атмосферного повітря та екологічне значення. Антагонізм
рідкої та газової фаз грунту. Характеристика живої фази ґрунту, її специфіка у порівнянні з наземною
біосферою та екологічне значення. Забарвлення ґрунту. Грунтові хромофори.
Трикутник Захарова.. Лекції - 4 год.__Лабораторні заняття - 2 год.
4. Структура ґрунту.
Поняття елементарних грунтових частинок (ЕГЧ), мікрогрунтових та грунтових
агрегатів. Форма та характер
поверхні ЕГЧ. Структура ґрунту.
Характеристика структурованого та безструктурного гранту. Екологічне
значення структурованості грунтів. Класифікація структурних агрегатів грунтів..Лекції
- 4 год.__Лабораторні заняття - 2 год.
5. Гранулометричний склад ґрунту (текстури ґрунту).
Класифікація гранулометричного складу ґрунту (елементааних грунтових
часточок) за Н.Качинським.
Методи визначення розмірів грунтових частинок та характеристика найбільш
крупних фракцій грунту: каміння та гравію, їх екологічне значення. Методика
визначення гранулометричного складу грунтів (ситовий аналіз) та
характеристика пісчаної фракції грунтів, її екологічне значення. Методики
розділення фізичного піску та фізичної глини, характеристика пилуватої та
мулуватої фракції, їх екологічне
значення. Поняття фізичної глини і фізичного піску, характеристика глинистої
фракції грунтів, її екологічне значення. Лекції - 4 год.__Лабораторні
заняття - 2 год.
6. Склад, фізичний та
біоекологічний стан грунту.
Фазовий, агрегатний, мікроагрегатний, гранулометричний, мінералогічний та
хімічний склад грунту. Консистенція грунтів, методики її визначення.
Екологічне значення пилуватого, розсипчатого та рихлого грунту. Способи
покращення якості твердих та щільних грунтів. Вміст коренів в грунті.
Дерновий процес. Роль автотрофів в грунтоутворенні. Екологічне значення
грунтів. Грунтова екосистема. Грунтоутворення та формування органомінеральних
агрегатів під впливом мікроорганізмів (редуцентів) у мікрогрунтовому та
макрогрунтовому агрегатах. Визначення
густина грунтів. Фактори впливу на густину грунтів. Співвідношення водної та
газової фаз у грунтах. Лекції - 4 год.__Лабораторні заняття - 2 год.
7. Вода у грунтах.
Водно-фізичні властивості грунтів.
Колообіг води у у довкілля
та у грунті. Вплив урбанізації та залісненості територій на колообіг
води. Поведінка води у грунтах. Вода і
повітря у грунті - як необхідна умова життя рослин. Види води у грунтах та їх характеристика.
Методика визначення типу води у грунті. рН грунтів. Зміна рН у профілі підзолистого грунту. Методи боротьби з
екстремальними кислотністю та лужністю
грунтів. Сили поверхневого натягу
ґрунтових вод. Капілярні ефекти в грунтах, та їх екологічне значення.
Вплив сили тяжіння на міграцію води у грунтах та капілярний ефект.
Гравітаційна, гігроскопічна та капілярна вода. Сили молекулярної когезії
у воді та адгезії в грунтах, та їх екологічне значення. Фільтраційні ефекти в грунтах, та їх екологічне значення.
Фільтрація у грунтах та мембранні структури. Розрахунок коефіцієнту
фільтрації грунту. Закон Дарсі.
Інфільтрація, ексфільтрація та ультрамікрофільтрація води у грунтах, їх
екологічне значення. Методики оцінки фільтраційних властивостей грунтів.
Катіонно-обмінні та аніонно-обмінні властивості грунтів. Роль
глинистих мінералів та гумусу на їх прояв. Засолення грунтів. Причини загибелі Вавілонської цивілізації Лекції -
4 год.__Лабораторні заняття - 2 год.
8. Ґрунтове повітря та „ґрунтове дихання”.
Газова фаза грунтів. «Грунтове дихання» і його екологічне значення.
Чому у грунті є значні варіації СО2. Редокс-потенціал - Еh грунту та його вплив
на склад грунтового повітря. Вплив окисно-відновних умов грунту на склад
грунтового повітря. Умови
накопичення сірководню та метану у грунтах. Передумови та механізм
накопичення радону у грунтовому повітрі. Геолого-геоморфологчні передумови
накопичення родону у грунтовому повітрі. Передумови переходу різних ЕГЧ
(піску, пилу, мулу і глини) у арозольний стан. Лекції - 4год.__Лабораторні заняття - 2 год.
9. Геохімія грунтів.
Форми знаходження хімічних елементів у грунтах. Коло обіг вуглецю в довкіллі.
Грунт як один з найбільших акумуляторів вуглецю у природі. Коло обіг азоту в
довкіллі та поведінка сполук азоту у грунті. Екологічне значення зв’язаного
азоту у грунті. Калій та фосфор у
живих організмах та грунтах, їх екологічне значення. Динаміка зростання
застосування мінеральних добрив та їх наслідки. Дегумусефікація грунтів, забруднення важкими металами,
пестицидами, засолення грунтів. Акумулятивний ефект в
грунтах. Позитивна та негативна дія акумулятивного ефекту в
грунтах на геохімію грунтів. Умови накопичення та виведення з грунту
важких металів. Лекції - 4год.__Лабораторні заняття - 2 год.
10. Рентгенодифракційна діагностика мінерального складу грунтів.
Види електромагнітного випромінювання, місце рентгенівських променів в шкалі
електромагнітних хвиль. Препарування
проби для рентгенодифракційного дослідження. Схематична будова
рентгенівської трубки та рентгенівського дифрактометра. Основна формула рентгеноструктурного аналізу
(Брега-Вульфа), алгоритм діагностики мінерального складу. . Лекції - 4 год.__Лабораторні
заняття - 2 год..
11. Найважливіші грунтотвірні гірські породи та процеси вивітрювання.
Загальна мінералогічна,
структурно-текстурні та генетичні характеристики найважливіших представників
магматичних, метаморфічних та осадових порід, еолових
накопичень мінерального
«підгрунття», лесевих товщ. Фізичне хімічне та біологічне вивітрювання
гірських порід та процеси грунтоутворення. Кора вивітрювання та її типи. Лекції
- 4 год.__Лабораторні заняття - 2 год..
12. Характеристика первинних мінералів грунтів.
Кварц: найважливіші різновиди, тип кристалічної структури, діагностичні лінії
на дифрактограмах, властивості,
генезис, роль у грунтах. Політипні різновиди SiO2. Піщані грунти. Польові шпати: найважливіші
різновиди, хімічні формули, тип кристалічної структури, ізовалентний та
гетеровалентний ізоморфізм, діагностичні лінії на дифрактограмах, властивості, генезис, роль у грунтах.
Олівіни, гранати, піроксени та амфіболи: найважливіші різновиди, хімічні
формули, типи кристалічної структури, ізоморфізм, діагностичні лінії на
дифрактограмах, властивості, генезис,
роль у грунтах. Грунти типу бед-ленд (погані землі). Підрупа діоктаедричних
слюд (мусковіту, парагоніту, фенгіту, селадоніту): найважливіші різновиди,
хімічні формули, тип кристалічної
структури, ізоморфізм, діагностичні лінії на дифрактограмах, властивості, генезис, роль у грунтах.
Первинні карбонати: найважливіші різновиди, хімічні формули, тип кристалічної структури, ізоморфізм,
діагностичні лінії на дифрактограмах,
властивості, генезис, роль у грунтах. Карбонатні грунти.
. Лекції - 2 год.__Лабораторні заняття - 2 год.
13. Характеристика
вторинних мінералів грунтів.
Мінерали оксидів та гідроокислів заліза: хімічні формули, тип кристалічної структури, властивості,
генезис, геохімічна та екологічна ролі у грунтах. Залізисто-ілювіальні грунти. Мінерали оксидів
та гідроокислів алюмінію: хімічні формули,
тип кристалічної структури, властивості, генезис, геохімічна та
екологічна ролі у грунтах. Латерити. Вторинні фосфати в грунтах: хімічні
формули, типи кристалічної структури,
властивості, генезис, геохімічна та
екологічна ролі у грунтах. Мінеральний склад термічно-деградованих грунтів. Лекції
- 2 год.__Лабораторні заняття - 0 год.
14. Характеристика глинистих мінералів грунтів.
Класифікація глинистих мінералів, за Л.Р.Рекшинською. Властивості та генезис
глин та їх екологічне значення для грунтів. Характеристика мінералів
підгруп каолініту, серпентину, пірофіліту, гідрослюди
(ілліт та серицит), глауконіту:
найважливіші мінеральні види, хімічні формули, політипія та кристалічна структура,
діагностичні лінії на дифрактограмах,
властивості, генезис, роль у грунтах. Підрупа триоктаедричних
слюд (флогопіт, біотит, гідробіотит, клінтоніт) та група вермикуліту (ді- та
триоктаедричного): найважливіші різновиди, хімічні формули, тип кристалічної структури, ізоморфізм,
діагностичні лінії на дифрактограмах,
властивості, генезис, роль у грунтах. Загальна характеристика
мінералів групи смектитів. Властивості грунтів, які визначають смектити.
Cтруктуроутворююча роль в перезволожених грунтах поведінка при надлишку
кальцію і магнію у грунтових водах. Геоморфологічні передумови формування
сонців у грунтах. Смектити та
формування змішаношаруватих структур та органо-мінеральних агрегатів у
грунтах. Підрупа монтморилоніту (монтморилоніт, нонтроніт, волконськоіт,
бейделіт): найважливіші різновиди, хімічні формули, тип кристалічної структури, ізоморфізм,
діагностичні лінії на дифрактограмах,
властивості, генезис, роль у грунтах. Група хлориту (ді та триоктаедричних): найважливіші різновиди, хімічні
формули, тип кристалічної структури,
ізоморфізм, діагностичні лінії на дифрактограмах, властивості, генезис, роль у грунтах.
Характеристика залізомістячих хлоритів шамозиту та тюрінгіту, хімічні
формули, тип кристалічної структури,
властивості, генезис їх геохімічної ролі у грунтах. Впорядковані, сегрегативно-впорядковані та
невпорядковані змішано-шаруваті силікати в грунтах: найважливіші різновиди,
хімічні формули, тип кристалічної структури, діагностичні лінії на
дифрактограмах, властивості, генезис,
роль у грунтах. Порівняльна характеристика
площ поверхні глинистих частинок складених ритмічно-шаруватими і
змішано-шаруватими мінералами, екологічне значення. Мінерали
шарувато-стрічкової структури (палигорскіт та сепіоліт): хімічні формули, тип
кристалічної структури, діагностичні лінії на дифрактограмах, властивості, генезис. Загальна характеристика способів
рентгенодифракційної та електронно-мікроскопічної діагностики глинистих
мінералів. Характеристика небазальних рефлексів у випадково-орієнтованих
зразках. Лекції - 2 год.__Лабораторні заняття - 2 год.
15. Гумус у грунтах.
Визначення гумусу та його екологічне значення в грунтах. Методики
фракціонування гумусу. Речовинний склад гумусу. Параметри грунтів. які
визначає гумус. Акумулятивна та транспорта функції гумусу в грунті. Антагонізм
акумулявання та транспортування речовин в гумусі. Регуляторна функція гумусу. Протекторна та фізіологічна функції гумусу.
Незамінність екологічної ролі гумусу у біосфері. Генезис гумусу: локалізація гумусоутворення у
грунтовому профілі, розклад органіки, гуміфікація. Необхідні геохімічні умови
для гумосоутворення. Роль грунтової біоти. Гідратація целюлози, денатурація
білків, розклад жирів та розчинення
вуглеводів в процесі розкладу органіки
і формування гумусу. Природний колообіг речовин у грунтах,
грунтова біота та формування гумусу. Лекції - 4 год.__Лабораторні заняття
- 2 год.
16. Жива фаза грунтів.
Природний колообіг речовин у грунтах, грунтова біота та формування гумусу.
Класифікація грунтових організмів за розмірністю. Позаклітині форми життя та
живі організми царства Monera (прокаріотів): особливості будови, агенти
біологічного забруднення довкілля, типові представники, екологічні функції в
екосистемі та екологічне значення в грунтах.
Живі організми царств найпростіших еукаріотів (Protista) та грибів
(Fungi): особливості будови, типові представники, екологічні функції в
екосистемі та екологічне значення в грунтах. Живі організми царства рослин
(Plantae): особливості будови, типові представники, екологічні функції в
екосистемі та екологічне значення в грунтах. Живі організми царства тварин
(Animalia) типу безхребетних: особливості будови, типові представники,
екологічні функції в екосистемі та екологічне значення в грунтах. Живі організми царства тварин (Animalia) типу хребетних: особливості будови,
типові представники, екологічні функції в екосистемі та екологічне значення в
грунтах.. Лекції - 4 год.__Лабораторні заняття - 2 год.
17. Глобальні екологічні проблема забруднення грунтів, погіршення їх якості, зменшення
біопродуктивності.
Характеристика основних полютантів грунтів, ГДК, джерела забруднення. Дифузія
забруднень в донні відклади і підземні води, передача забруднень по ланцюгах
живлення, ефект біоакумуляції забруднень. Можливі наслідки забруднень
грунтів. Забруднення грунтів урбоекосистем. Очищення та регенерація грунту. Лекції
- 2 год.__Лабораторні заняття - 0 год.
18. Географічне
поширення різних типів грунтів.
Лекції 4 год.__Лабораторні заняття - 2 год.
|
|