Kursa kods VidED001

Kredītpunkti 8

Agrohidroloģija

Zinātnes nozareVides inženierija un enerģētika

Kopējais stundu skaits kursā320

Lekciju stundu skaits8

Semināru un praktisko darbu stundu skaits8

Studenta patstāvīgā darba stundu skaits304

Kursa apstiprinājuma datums16.10.2019

Atbildīgā struktūrvienībaVides un ūdenssaimniecības katedra

Kursa izstrādātājs

author prof.

Ainis Lagzdiņš

Dr. sc. ing.

Priekšzināšanas

VidZD009, Vides inženierzinātne

Kursa anotācija

Studiju kursa mērķis ir iepazīstināt doktorantus ar aktuālākajām zinātniskajām atziņām par hidroloģiskajiem procesiem un ūdens piesārņojuma veidošanos lauksaimniecībā izmantojamās zemēs. Kursa uzdevumi ir sniegt doktorantiem zināšanas un izpratni par dabisko un antropogēno faktoru mijiedarbību ūdens kvantitatīvo un kvalitatīvo parametru novērtēšanā un analīzē.

Kursa rezultāti un to vērtēšana

Zināšanas:
- padziļinātas zināšanas un izpratne par dabiskā ūdens aprites cikla un meliorācijas sistēmu ierīkošanas lauksaimniecības zemēs fundamentālajām nostādnēm un aktuālajām zinātniskajām atziņām;
- padziļinātas zināšanas un izpratne par augsnes, ūdens un gaisa piesārņojuma veidošanās likumsakarībām, cēloņiem un sekām.
Vērtēšana – promocijas eksāmens.
Prasmes:
- kritiski izvērtēt dažāda veida lauksaimnieciskās darbības apstākļus un izvēlēties praktiskos pasākumus augsnes, ūdens un gaisa piesārņojuma samazināšanai un novēršanai;
- patstāvīgi organizēt un veikt pētniecisko darbu, kas ietver konkrētas problemātikas konstatāciju, cēloņsakarību analīzi, iespējamo risinājumu noteikšanu un ieviešanu.
Vērtēšana – promocijas eksāmens.
Kompetences:
- integrēt iegūtās teorētiskās zināšanas un praktiskās prasmes pētnieciskā darba veikšanā, kas tematiski saistīts ar studiju programmā īstenotajiem vides inženierzinātnes virzieniem.
Vērtēšana – promocijas eksāmens.

Kursa saturs(kalendārs)

1. Augsnes kā vides sastāvdaļa, augsnes veidošanās procesi, augšņu īpašības. Latvijas augšņu klasifikācija, starptautiskās augšņu klasifikācijas sistēmas.
2. Ūdens veidi augsnē, augsnes hidrofizikālās īpašības. Ūdens kustība augsnes profila ietvaros.
3. Augsnes ūdens režīma novērtēšanas paņēmieni. Augsnes ūdens režīma nozīme difūzā piesārņojuma veidošanās procesos. Augsnes ūdens režīma regulēšanas (nosusināšanas, apūdeņošanas) nepieciešamība Latvijā.
4. Nosusināšana. Nosusināšanas uzdevumi, metodes, veidi un sistēmas. Noteku piemērotība platību nosusināšanā.
5. Apūdeņošana. Apūdeņošanas uzdevumi, metodes, veidi un sistēmas. Laistīšanas tehnika. Ūdens pievadtīkls un ūdens avoti.
6. Meliorācijas kadastra nozīme un saturs. Meliorācijas kadastra informācijas sistēmas pielietojums.
7. Lauksaimnieciskās darbības izraisītā piesārņojuma raksturojums un nozīme iekšējo ūdeņu, t.sk., virszemes un pazemes ūdeņu, un jūras ūdeņu kvalitātes kontekstā. Eitrofikācija un tās indikatori, limitējošie faktori un sekas. Augu barības vielu (slāpekļa un fosfora savienojumu) loma eitrofikācijas procesos. Slāpekļa un fosfora savienojumu transformācijas augsnē un ūdeņos.
8. Lauksaimnieciska rakstura punktveida un difūzais piesārņojums.
9. Lauksaimniecības noteču monitoringa raksturojums un funkcijas. Monitoringa metodes un tehnoloģiskie risinājumi. Ūdeņu struktūrdirektīvas un Nitrātu direktīvas izvirzītās prasības ūdeņu kvalitātes un kvantitātes monitoringam. Lauksaimniecības noteču monitoringa sistēmas attīstība Latvijā un Ziemeļvalstīs.
10. Slāpekļa un fosfora bilance augsnē un ūdeņos. Augu barības vielu bilances augsnes profila, drenu lauka un mazā sateces baseina izpētes līmeņos.
11. Piesārņojuma transformācijas procesi vienotā sistēmā, t.sk., augsne-drenas-novadgrāvis-upe.
12. Hidroloģisko procesu nozīme slāpekļa un fosfora savienojumu noplūdēs. Noplūdes procesu raksturošana un novērtēšana. Piesārņojuma modelēšana. Hidroloģiskie un hidroķīmiskie modeļi augu barības vielu zudumu novērtēšanai un analīzei.
13. Ģeogrāfisko informācijas sistēmu pielietošana ģeotelpiskās informācijas ieguvei, analīzei un vizualizēšanai.
14. Ilgtspējīga augsnes un ūdens resursu apsaimniekošana.
15. Videi draudzīgu meliorācijas sistēmu ierīkošana lauksaimniecības zemēs augu barības vielu zudumu samazināšanai, t.sk., sedimentācijas baseini, divpakāpju grāvji, akmeņu krāvumi, meandrēšana, kontrolētā drenāža, mākslīgie mitrāji, koka skaidu bioreaktori, piesātinātās buferjoslas.

Prasības kredītpunktu iegūšanai

Nokārtots promocijas eksāmens.

Studējošo patstāvīgo darbu organizācijas un uzdevumu raksturojums

Doktorants patstāvīgi iepazīstas ar zinātnisko literatūru un apgūst studiju kursa plānā norādītās tēmas.
Doktorants analizē zinātniskā literatūrā apskatīto pētījumu aktualitāti, problemātiku un metodoloģiskās pieejas.
Doktorants sagatavo literatūras apskatu par kādu no studiju kursa plānā norādītajām tēmām.

Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji

Studiju rezultāti tiek izvērtēti promocijas eksāmenā, kurš notiek diskusijas formā par studiju kursa programmā definētajiem jautājumiem. Promocijas eksāmens kvalitatīvajam vērtējumam tiek izmantoti 10 ballu skalas kritēriji (LLU Studiju nolikums).
https://www.llu.lv/sites/default/files/2019-05/Studiju_nolikums_2015_2019_groz%C4%ABts09052019.pdf

Obligātā literatūra

1. Baghdadi N., Zribi M. Land Surfaces Remote Sensing in Agriculture and Forest. 1st Edition. London : ISTE Press; Oxford: Elsevier, 2016. 496 p. ir LLU FB 1 eks. E-grāmata (PDF) Resurss pieejams tiešsaistē LLU datortīklā
2. Brassington R. Field Hydrogeology, Third Edition. Chichester, West Sussex: John Wiley & Sons, Ltd, 2007. 265 p. ir LLU FB 1 eks E-grāmata (PDF) Resurss pieejams tiešsaistē LLU datortīklā
3. Brooks K.N., Ffolliott P.F., Magner J.A. Hydrology and the Management of Watersheds. Fourth Edition. Ames, Iowa: John Wiley & Sons, Ltd, 2013. 533 p. ir LLU FB 1 eks. E-grāmata (PDF) Resurss pieejams tiešsaistē LLU datortīklā
4. Burt T.P., Heatwaite A.L., Trudgill S.T. Nitrate. Processes, Patterns and Management. John Willey & Sons, 1993. 444 p.
5. Cardoso A.C., Duchemin J., Magoarou P., Premazzi G. Criteria for the Identification of Freshwaters Subject to Eutrophication. European Commission. Joint Research Centre, 2001. 87 p. [tiešsaiste] [skatīts 11.10.2019.]. Pieejams: https://op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/26a9c3bb-a4c2-11e7-837e-01aa75ed71a1/language-en
6. Dixon B., Uddameri V. GIS and Geocomputation for Water Resource Science and Engineering. Chichester, West Sussex: John Wiley & Sons, Ltd, 2016. 545 p. ir LLU FB 1 eks E-grāmata. (PDF). {Resurss pieejams tiešsaistē LLU datortīklā}

7. Gustafson A. Leaching Losses of Nitrogen from Agricultural Soils in the Baltic Sea Area. In: Sustainable Agriculture. The Baltic University Programme. Uppsala University Baltic University Press, 2012, pp. 65-81. [tiešsaiste] [skatīts 29.10.2019.]. Pieejams: file:///C:/Users/fbuic/Downloads/sustainable-agriculture-chapter-08.pdf
8. Hardisty J., Taylor D.M., Metcalfe S.E. Computerized Environmental Modeling. John Willey & Sons, 1994. 204 p.
9. Heritage G.L., Large A.R.G. Laser Scanning for the Environmental Sciences. Chichester, West Sussex : Blackwell Publishing Ltd, 2009. 278 p.
E-grāmata. (PDF). {Resurss pieejams tiešsaistē LLU datortīklā
10. Jakobsson C. Sustainable Agriculture. The Baltic University Programme, 2012. 505 p.
11. Li D., Liu S. Water Quality Monitoring and Management - 1st Edition. London: Academic Press, 2018. 368 p. E-grāmata. (PDF).
12. Liebig M., Franzluebbers A.J., Follett R. Managing Agricultural Greenhouse Gases - 1st Edition. London: Academic Press, 2012. 572 p. E-grāmata. (PDF).
13. Mather P.M., Koch M. Computer Processing of Remotely-Sensed Images: An Introduction, Fourth Edition. John Wiley & Sons, Chichester, West Sussex: Blackwell Inc., 2011. 434 p. E-grāmata. (PDF).
14. Matlock M.D., Morgan R.A. Ecological Engineering Design: Restoring and Conserving Ecosystem Services. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2011. 339 p. E-grāmata. (PDF).
15. McBride G.B. Using Statistical Methods for Water Quality Management: Issues, Problems and Solutions. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2005. 316 p. E-grāmata. (PDF).
16. Natural Resources Conservation Service of USDA. Irrigation Guide. National Engineering Handbook, 1997. Part 662. Nav lielākajās b-kās
17. Nyer E.K. Groundwater Treatment Technology, Third Edition. Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons, Inc., 2009. 442 p. E-grāmata. (PDF).
18. Ritzema H.P. Drainage principles and applications. Wageningen, 1994. 1125 p [tiešsaiste] [skatīts 29.10.2019.]. Pieejams: https://www.samsamwater.com/library/pub162.pdf.
19. Schuenemeyer J.H., Drew L.J. Statistics for Earth and Environmental Scientists. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2011. 407 p. E-grāmata. (PDF).
{Resurss pieejams tiešsaistē LLU datortīklā}
20. Simon A., Bennett S.J., Castro J.M. Stream Restoration in Dynamic Fluvial Systems. Washington, DC: American Geophysical Union, 2011. 544 p. E-grāmata. (PDF).
{Resurss pieejams tiešsaistē LLU datortīklā}
21. Sommer S.G., Christensen M.L., Schmidt T., Jensen L.S. Animal Manure Recycling: Treatment and Management. Chichester, West Sussex: John Wiley & Sons Ltd, 2013. 356 p. E-grāmata. (PDF).
{Resurss pieejams tiešsaistē LLU datortīklā}
22. Stefanakis A., Akratos C., Tsihrintzis V. Vertical Flow Constructed Wetlands. 1st Edition. Amsterdam: Elsevier Science, 2014. 392 p E-grāmata. (PDF).
{Resurss pieejams tiešsaistē LLU datortīklā}
23. Tunney H., Carton O.T., Brookers P.C., Johnston A.E. Phosphorus loss from soil to water. CAB International, 1997. 467 p.
24. Webster R., Oliver M.A. Geostatistics for Environmental Scientists. 2nd Edition. Chichester, West Sussex: John Wiley & Sons, Inc., 2007. 317 p.E-grāmata. (PDF).
{Resurss pieejams tiešsaistē LLU datortīklā}

Papildliteratūra

Claesson S., Steneck S. Plant Nutrient Management and the Environment. Special Report 41. Swedish University of Agricultural Sciences, 1996. 69 p.
European Environment Agency. Nutrients in European Ecosystems. Environmental Assessment Report No.4, 1999. 155 p. Nav LLU FB ir LUB
Guidelines For The Monitoring Required Under The Nitrates Directive (91/676/EEC). EC, 2004. 67 p.
The Implementation of Council Directive 91/676/EEC concerning the Protection of Waters against Pollution caused by Nitrates from Agricultural Sources https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:51997DC0473&from=GA

Periodika un citi informācijas avoti

Meliorācijas kadastra informācijas sistēma –
https://www.melioracija.lv/
Latvijas Ģeotelpiskās informācijas aģentūra –
https://www.lgia.gov.lv/lv/atvertie-dati
LLU Fundamentālā bibliotēka –
https://llufb.llu.lv/lv/datubazes-un-katalogi

Piezīmes

Doktora studiju programma “Vides inženierija”