Помимо указанных ниже дисциплин в учебный план входят поточные дисциплины направления подготовки 06.03.02 «Почвоведение». Общие характеристики образовательных программ, трудоемкость дисциплин в зачетных единицах и календарные графики обучения опубликованы в специальном разделе.
АННОТАЦИИ РАБОЧИХ ПРОГРАММ ДИСЦИПЛИН ПРОФИЛЯ ПОДГОТОВКИ «ХИМИЯ ПОЧВ» - ИНТЕГРИРОВАННЫЙ БАКАЛАВРИАТ
ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО ПОЧВ И ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА
Рассматриваются понятия о климате и погоде, внешние и климатообразующие факторы. Анализируется состояние глобальной климатической системы как функции климатообразующих процессов в различной географической обстановке. Кратко освещаются основные этапы формирования оболочек Земли (лито, гидро, атмо, био, педосфер) и их влияние на содержание СО2 и других парниковых газов в атмосфере Земли и формирование климата. Рассматривается климат различных геологических эпох и предполагаемые изменения климата в 21 веке. Оцениваются основные компоненты цикла углерода в оболочках земли, роль органического вещества почв и углекислотного выветривания в глобальном цикле углерода. Рассматриваются механизмы положительной и отрицательной обратной связи между концентрацией парниковых газов, температурой Земли и основными пулами углерода в оболочках Земли. Анализируются основные процессы формирования пула органических соединений почвы, факторы, определяющие соотношение пулов органических соединений с различной степенью устойчивости к микробному разложению, механизмы стабилизации органического вещества в почвах. Оцениваются вероятные изменения содержания гумуса в почвах при различных климатических сценариях, возможности и ограничения секвестрации углерода почвенным почвами.
ГЛИНИСТЫЕ МИНЕРАЛЫ В ПОЧВАХ
В курсе рассмотрены строение кристаллических решеток, свойства и проблемы происхождения наиболее широко распространенных в почвах глинистых минералов, методы их изучения и изменение в ходе почвообразования. Детально анализируются сорбционные свойства глинистых минералов с точки зрения поведения в почвах некоторых элементов питания растений и ряда загрязняющих химических соединений. Обсуждаются основные методы, используемые в целях диагностики глинистых минералов в составе тонкодисперсных почвенных фракций – рентгеновский фазовый анализ, термические методы и некоторые химические методы. Рассмотрены процессы образования, трансформационных изменений, разрушения и перемещения глинистых минералов в почвах, механизмы и диагностические критерии этих процессов. Описаны закономерности профильного распределения основных групп глинистых минералов в почвах зонального ряда и в некоторых интразональных почвах, имеющих широкое распространение на территории России. Анализируется изменение содержания и состава глинистых минералов под влиянием различных антропогенных воздействий. Приведены примеры использования термодинамического подхода к оценке устойчивости глинистых минералов при известном составе почвенного раствора.
СОРБЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ
B курсе рассматриваются природа copбциoнныx центров на поверхности органических и минеральных компонентов твердой фазы почв, строение поверхности раздела твердая фаза почвы ↔ почвенный раствор, механизмы поглощения почвами различных соединений, в том числе соединений элементов питания и загрязняющих веществ; дается вывод математических уравнений, используемых при описании процессов aдcopбции и катионного o6мeнa.
ХИМИЯ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ
Данный спецкурс дает представление о гумусном состоянии почв и закономерностях его формирования в различных природных зонах, о составе и строении гуминовых кислот. Студенты знакомятся с методами определения содержания различных групп и фракций Сорг. в почвах, их модификациями, применимостью для различных почв, определением коэффициентов экстинкции гуминовой кислоты, с ИК-спектроскопией гуминовых кислот, KBr-техникой, потенциометрическим титрованием гуминовых кислот, фракционированием металл-гумусовых комплексов на ионообменной матрице, определением молекулярных масс гуминовых кислот методом гель-фильтрации.
ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПОЧВАХ
Курс направлен на изучение окислительно-восстановительных процессов в почвах. В курсе дается определение окислительно-восстановительного потенциала и обсуждаются основные потенциал-определяющие системы в почвах. Дается комплексная оценка окислительно-восстановительного состояния почв. Подробно рассматривается участие окислительно-восстановительных реакций в разрушении и трансформации глинистых минералов. Излагаются принципы регулирования окислительно-восстановительного режима почв.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ
Цель дисциплины - подробное изучение процессов, происходящих при загрязнении экосистем неорганическими загрязняющими веществами; ознакомление с методами химического анализа, обработки и интерпретации их результатов для всесторонней оценки влияния техногенного загрязнения на экосистемы. Задачи дисциплины - изучение современных представлений о процессах и химических реакциях, происходящих в экосистемах с участием неорганических загрязняющих веществ; Изучение современных методов определения неорганических загрязняющих веществ в объектах окружающей среды, включая методы их выделения из анализируемых объектов и инструментальные методы измерения; Изучение принципов, методов и критериев оценки загрязнения экосистем неорганическими загрязняющими веществами.
ДИСЦИПЛИНЫ ПО ВЫБОРУ
БИОСФЕРНЫЕ ФУНКЦИИ ГУМИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ
Данный курс знакомит студентов-бакалавров с функциями гуминовых веществ в биосфере. Рассказывает о возможностях использования различных гуминовых веществ в сельском хозяйстве, медицине, рекультивации загрязненных почв, торфов, грунтов, шламов. Описывает влияние на растения, возможности применения гуминовых веществ в качестве стимуляторов роста. Курс знакомит с многообразием источников органического сырья для получения гуминовых веществ и влиянием условий гумификации на химические свойства гуминовых веществ.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ ПОЧВ
Данный курс знакомит бакалавров с понятиями мониторинга почв, а также экологического мониторинга почв. На курсе бакалавры обучаются основным задачам мониторинга, учатся выбирать показатели для мониторинга в соответствии с нормативными документами, учатся планировать экологический мониторинг почв. Цель дисциплины: освоение студентами теории и методологии экологического мониторинга почв, овладение методологией и методами процедуры проведения экологического мониторинга почв, подготовка студентов к умению разрабатывать стратегию почвенного экологического мониторинга, овладевать методами его выполнения, приобретать практические навыки и компетенции в сфере экологии. Задачи дисциплины: 1) формирование способности обосновывать и выбирать информативные показатели контролируемых свойств почв, критерии оценки состояния почв; 2) формирование способности обосновывать и выбирать методы анализа и оценки экологического состояния загрязненных почв; 3) формирование способности анализировать полученные при проведении почвенного мониторинга результаты, 4) формирование способности понимать, излагать и критически анализировать базовую информацию при анализе экологического состояния контролируемых почв, прогнозировать изменение экологического состояния почв.
СПЕКТРАЛЬНАЯ ОТРАЖАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПОЧВ
Рассмотрены теоретические основы теории цветности органических и неорганических соединений, терминологический аппарат, используемый в молекулярной спектрометрии видимого диапазона, количественные показатели спектров. Обсуждаются понятия спектральной отражательной способности и цвета почв, показатели, используемые для их выражения и оценки, характеристики и способы измерений. Дается анализ различных колориметрических систем, методов и приборов для измерений спектров отражения и цвета почв, особенностей их использования применительно к почвам. Обсуждены вопросы влияния источника освещения, способы перехода от спектров отражения к цветовым показателям, измеренным в разных цветовых пространствах. Рассмотрена система представлений о природе цветности почв, количественных закономерностях отражения света почвами в зависимости от их вещественного состава и физического состояния. Анализируются особенности формирования спектральной отражательной способности почв разных генетических типов. Рассматриваются примеры и возможности использования показателей отражения и цвета почв при диагностике и классификации почв, дистанционном мониторинге.
ХИМИЯ ПЕСТИЦИДОВ В ПОЧВАХ
Рассматриваются история пестицидов, терминология, назначение, регламенты применения, виды препаративных форм, способы использования, виды классификации пестицидов. Показаны связи химического строения и свойств пестицидов, механизмы действия гербицидов, инсектицидов, фунгицидов, регуляторов роста. Анализируются пути поступления пестицидов в почвы, механизмы трансформации, миграции, разложения, влияющие факторы. Перечисляются способы изучения процессов сорбции, миграции, скорости деструкции в лабораторных и полевых условиях, используемые показатели, методология испытаний. Проводится разбор методов моделирования поведения пестицидов в почвах и водных объектах. Рассматриваются основные эмпирические и физические обоснованные модели, алгоритмы, входные и выходные данные, пошаговый подход к прогнозированию остаточных концентраций. Рассматриваются основные показатели экотоксичности пестицидов в отношении нецелевых организмов. Обсуждаются понятия экологического риска и экологической опасности, их критерии, индикаторы и индексы опасности, классификации и расчет (прогноз) показателей опасности и риска. Разбирается процедура и порядок регистрации препаратов пестицидов в РФ, законодательные основы регулирования обращения пестицидов в России и мире.
ТРАНСФОРМАЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ПОЧВ
Номенклатура органического вещества почвы. Органические вещества в почвах: углеводороды, карбоновые кислоты, спирты, альдегиды, жиры, воска, смолы, ароматические соединения, природные фенольные соединения, полимерные фенольные соединения, пигменты, углеводы; фульвокислоты и индивидуальные органические соединения почвенного гумуса; органические соединения азота и фосфора. Взаимодействие ионов металлов с низко- и высокомолекулярными органическими соединениями почвенного раствора. Взаимодействие органических соединений с минеральными фазами почвы. Сорбция ионов на модифицированных органоминеральных поверхностях твердой матрицы почв. Роль металл-органических и органоминеральных взаимодействий в формировании и функционировании почв.
