МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ КУРСА "ХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ"

THE METHODOLOGY OF STUDYING THE COURSE «ENVIRONMENTAL CHEMISTRY AND ENVIRONMENTAL SAFETY»

Melitovskaya Irina Nikolaevna

Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor Institute of Biochemical Technologies, Ecology and Pharmacy, Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Vernadsky Crimean Federal University»,

Russia, Republic of Crimea, Simferopol

АННОТАЦИЯ

В статье представлена методика изучения курса химия окружающей среды и экологической безопасности, разработанная для специалистов-химиков. Детально раскрыта структура и содержание курса; приведены примеры приоритетных ксенобиотиков как антропогенных источников загрязнения биосферы. Определена дидактическая значимость химико-экологического практикума.

ABSTRACT

The article presents a methodology for studying the course chemistry of the environment and environmental safety, developed for chemical specialists. The structure and content of the course are described in detail; examples of priority xenobiotics as anthropogenic sources of pollution of the biosphere are given. The didactic significance of the chemical-ecological workshop has been determined.

Ключевые слова: химико-экологические понятия, принцип интеграции, методика изучения курса «Химия окружающей среды и экологическая безопасность», глобальные экологические проблемы, ксенобиотики.

Keywords: chemical and ecological concepts, the principle of integration, the methodology of studying the course «Environmental Chemistry and environmental safety», global environmental problems, xenobiotics.

Становление современного специалиста-химика немыслимо без формирования экологической компетентности, владения химическими методами анализа оценки состояния объектов окружающей среды. Образовательная система при правильном её совершенствовании способна, по утверждению исследователя М. Х. Ахметовой, формировать способы экологической деятельности у обучающихся [1, с. 105]. Одним из путей решения указанной задачи выступает инновационное обучение специалистов-химиков в области экологической безопасности, способных предвидеть последствия химического загрязнения, владеющих методами оценки состояния окружающей среды, что особенно важно в контексте реализации концепции устойчивого развития общества и природы [4].

Очевидно, что в основе глобальных экологических проблем лежат химические процессы в биосфере. Современный специалист-химик должен понимать причинно-следственную связь между антропогенными источниками загрязнениями, процессами миграции и негативными последствиями воздействия ксенобиотиков на окружающую среду. Эта интеграция химического и экологического знания была раскрыта ранее в трудах великого академика В. И. Вернадского [2].

Целью настоящей статьи является разработка методики изучения курса «Химия окружающей среды и экологическая безопасность» в контексте реализации идей интеграции химического, экологического знания и общих проблем (химические процессы и глобальные экологические проблемы).

Предлагаемое содержание курса включает следующие разделы [3]:

1. Современные глобальные экологические проблемы загрязнения атмосферы.
2. Современные глобальные экологические проблемы загрязнения почв.
3. Современные глобальные экологические проблемы загрязнения Мирового океана.
4. Ионизирующее излучение и его глобальная экологическая опасность для биосферы и человека.
5. «Зеленая химия» как приоритетный путь спасения биосферы.
6. Международное сотрудничество в области охраны окружающей природной среды и экологическая безопасность.

Раскроем далее их содержание. Стоит подчеркнуть, что в предлагаемой методике, изучение приоритетных загрязнителей осуществляется согласно следующим содержательным блокам: специфика источника загрязнение (производство), основные загрязняющие вещества, их распространённость, устойчивость, способность ксенобиотиков к разложению, накоплению, трансформации, превращению, а также последствия негативного воздействия токсикантов на биосферу.

При изучении экологических проблем загрязнения атмосферы особое внимание уделяется вопросам химического состава атмосферы Земли и её эволюции, раскрытию качественного и количественного состава природных и антропогенных источников органических и неорганических компонентов атмосферы, особенности кинетики экотоксикантов и детализации последствий вредного воздействия ксенобиотиков для биосферы. Главные источники – это промышленные предприятия, автотранспорт и отходы. Атмосферная химия углеводородов и производных углеводородов, а также фотохимия загрязнённой атмосферы городов выступает приоритетными вопросами изучения раздела. В стороне не остаются и аспекты защиты атмосферы от промышленных загрязнений (очистка газов), малоотходные и безотходные технологии, принципы «зелёной химии» и международное сотрудничество в области охраны атмосферы.

Тем самым, у обучающихся в полной мере формируется целостная система химико-экологических понятий о глобальных экологических проблемах загрязнения атмосферы (кислотные осадки, смоги, разрушение озонового слоя, глобальное потепление и др.) через реализацию концептуального межпредметного подхода интеграции двух наук: химии и экологии. Без подобной связи невозможно понять влияние ксенобиотиков на биосферу.

Экологическая химия загрязнения почв раскрывается через изучение таких вопросов курса как: отходы промышленные и бытовые в почве; загрязнение почв тяжёлыми металлами, нефтепродуктами, пестицидами, минеральными удобрениями и др. Деградация плодородного слоя, эрозия почв, вынос питательных веществ, опустынивание территорий и гибель живых организмов – эти понятия также включены в содержание курса. Ценным с методической точки зрения являются вопросы экологического контроля и выбора современных методов борьбы с химическим загрязнением почв.

Раздел, посвящённый глобальным экологическим проблемам загрязнения Мирового океана биогенными и консервативными ксенобиотиками, раскрывает следующие вопросы такие как: гидрохимический цикл, химический состав природных вод; загрязнение гидросферы тяжёлыми металлами, пестицидами, синтетическими поверхностно-активными веществами, стойкими органическими загрязнителями, нефтепродуктами, полимерными и радиоактивными отходами, а также процессы их накопления, миграции и биотрансформации в окружающей среды; эффективные методы водоочистки; международное сотрудничество в области охраны Мирового океана.

При изучении радиоактивных отходов важно раскрыть состав приоритетных радионуклидов как потенциально экологически опасных, современные способы утилизации РАО, например, прессование, битумирование, остекловывание, инкапсуляция. Курс строится на основе концепции устойчивого развития общества и природы и проходит красной нитью через всё содержание. Отдельным заключительными разделами представлены «зелёная химия» и её направления: катализ, «зелёные растворители», безотходные технологии; а также международно-правовой механизм охраны природы, международные соглашения, программы в области охраны окружающей среды.

Закрепление полученных теоретических знаний по курсу происходит на лабораторном практикуме. Студенты приобретают экспериментальные умения при проведении химико-экологического эксперимента по освоению методов контроля за состоянием объектов окружающей среды. Структура практикума представлена лабораторными работами по оценке качества природной воды, почвы; определением различных загрязняющих веществ в источнике, изучением процессов очистки сточных вод; обнаружением растворённого кислорода, окисляемости, наличия биогенных веществ в воде.

Таким образом, рассмотренная методика изучения курса химии окружающей среды, может быть взята за основу преподавателями высшей школы, проектирующими учебно-методический комплекс данной дисциплины на основе интеграции двух наук: химии и экологии.

Список литературы:

1. Ахметова, М. Х. Образование как средство формирования экологической компетентности молодёжи / М. Х. Ахметова // Сборники конференций НИЦ Социосфера. – 2014. – № 11. – С. 102-107.
2. Научная мысль как планетарное явление / В. И. Вернадский. – М.: Наука, 1991. – 271 с.
3. Мелитовская, И. Н. Экологическая химия: Практикум: учебно-методическое пособие / И. Н. Мелитовская. – Санкт-Петербург: Лань, 2023. – 44 с.
4. Мелитовская, И. Н. Новые подходы по формированию экологического воспитания студентов современного вуза / И. Н. Мелитовская // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. – 2023. – № 8-1(83). – С. 16-18. – DOI 10.24412/2500-1000-2023-8-1-16-18.