Тема Лекции
| Вид материала | Лекции |
- 1 11 Тема 2 12 тема 3 13 Тема 4 14 Тема 5 15 Тема 6 17 Тема 7 20 Тема 8 22 Тема, 284.17kb.
- Методическая разработка лекции для преподавателя тема лекции, 39.55kb.
- План лекций порядковый номер лекции Наименование лекции Перечень учебных вопросов лекции, 36.49kb.
- Лекции по рабочей программе Тема лекции, 73.53kb.
- Лекции (см приложение 1) Тема, 72.73kb.
- Лекции Тема лекции: Теория познания, 769.94kb.
- Лекции по уголовному процессу. Тема № Понятие уголовного процесса, его сущность и задачи, 1734.34kb.
- Критерии оценки качества лекции, 33.79kb.
- Лекции №8 Общая экология 2 Лекции №8-9 Тема: Популяция единица эволюции, 151.83kb.
- Тема лекции, 352.18kb.
2. Биосфера
Строение биосферы. Атмосфера, гидросфера, литосфера. В.И. Вернадский о ноосфере. Озоновый слой. Альбедо Земли. Энергетические потоки в биосфере. Излучение Солнца и излучение Земли. Механизм парникового эффекта. Фотосинтез. Хемосинтез. Катаболизм
3. Материальные и энергетические потоки в экосистемах
Экосистема - открытая квазиравновесная термодинамическая система. Изменение энтропии в экосистемах. Продуктивность. Пищевые цепи (сети), трофические уровни. Метаболизм веществ в экосистемах. Биоконцентрирование, концентрирование веществ в трофических сетях. Экологические пирамиды. Энергетическая классификация экосистем.
4. Циклические процессы в биосфере
Основы биогеохимии. Биогеохимические циклы. Структура и основные типы биогеохимических круговоротов. Количественное изучение биогеохимических циклов. Осадочный цикл. Основные пути возвращения в круговорот: коэффициент возврата, коэффициент рециркуляции. Круговорот основных биогенных элементов веществ. Глобальные и локальные круговороты воды. Свободная и связанная вода в биосфере. Транспирация воды и фотосинтез. Дыхание растений; основные закономерности водопотребления растений. Круговорот кислорода. Биологическое окисление. Химические процессы дыхания. Окислительный метаболизм. Механизм аэробного и анаэробного дыхания. Биогеохимический круговорот углерода. Автотрофы: фототрофы, хемотрофы, гетеротрофы. Запасы углерода. Круговорот азота. Азотфиксирующие микроорганизмы и растения. Баланс фиксации азота и денитрификации. Атмосферная фиксация азота. Антропогенный вклад в фиксацию азота. Биогеохимические круговороты фосфора, серы и других минеральных веществ. Специфика круговорота ксенобиотиков. Основы для климатологии; основы почвоведения; роль почвы в биосферных процессах; факторы и условия почвообразования; эрозия и деградация почв.
5. Популяция и ее свойства
Динамика популяции. Популяционный анализ. Структура популяции. Понятие местообитания и экологической ниши. Сообщества. Взаимодействие между видами: хищничество, растительноядность, паразитизм, комменсализм, кооперация, мутуализм и пр. Уравнения Лоттки-Вольтерра и их анализ.
6. Основные законы экологии
Лимитирующие факторы и условия внешней среды. Закон минимума и закон толерантности. Условия существования как регулирующие факторы. Важнейшие лимитирующие экологические факторы. Экологическая субсидия и стресс. Антропогенный стресс и токсичные вещества как лимитирующие факторы.
7. Развитие и эволюция экосистем
Стадии развития экосистем. Сукцессия, климакс. Эволюция биосферы. Геохимические факторы эволюции. Химическая экология и биомолекулярная эволюция. Естественный отбор: видообразование. Дивергенция признаков, микроэволюция и макроэволюция, коэволюция. Эволюция кооперации и сложности. Видовая адаптация и групповой отбор. Основные механизмы функциональной приспособляемости организмов. Экологические индикаторы. Устойчивость экосистем к внешним воздействиям
8. Искусственные экосистемы
Моделирование экосистем. Основные принципы и подходы к моделированию экосистем. Блоковые и глобальные модели. Использование ЭВМ. Примеры математических моделей основных процессов в экосистемах и простейших экосистем. Регулирование воздействия на окружающую среду. Основные понятия системной экологии.
9. Экология человека и проблемы экоразвития
Противоречие стратегии максимальной сохранности экосистем и принципа получения максимума продукции. Экологическое обоснование рационального природопользования. Вопросы прикладной экологии. Глобальные экологические проблемы: изменение климата, парниковый эффект, нарушение озонового слоя, образование кислотных дождей, закисление водоемов, экологические последствия ядерных взрывов, загрязнение Мирового океана. Антропогенные воздействия. Влияние антропогенных факторов на биосферу, здоровье и благосостояние населения (изменение свойств основных элементов биосферы, геофизические и геохимические последствия и эффекты, экологические и биологические последствия нарушения экосистем, влияние на здоровье и благосостояние человека, человеческой популяции, социальные последствия). Нагрузка на экосистему. Понятие допустимой нагрузки на элементы биосферы. Уровни критического и допустимого воздействия. Экологический резерв системы. Экология человека и проблемы экоразвития; экологическое нормирование; глобальные и региональные экологические проблемы. Принципы экологического подхода к оценке и анализу процессов и явлений, происходящих в окружающей среде
Заключение
Курс основ экологии призван заложить фундамент для последующего изучения специальных дисциплин. Основные проблемы, понятия, и закономерности, которые рассматриваются в этом курсе, изучаются позднее с позиций химии окружающей среды, токсикологии, экологического мониторинга, оценки воздействия на окружающую среду. Это обстоятельство определяет особые требования к преподаванию курса, состоящие в обеспечении устойчивых фундаментальных знаний и привлечении внимания студентов к основополагающим принципам и ключевым проблемам экологии.
Связь теоретических научных положений с региональными проблемами открывает возможности для самостоятельного творчества студентов: практические и лабораторные занятия, задания для подготовки рефератов могут быть построены с учетом биогеохимической и экологической специфики региона расположения вуза.
КУРС «Промышленная экология»
Разделы дисциплины и виды занятий
| № п/п | Раздел дисциплины | Лекции | Семинары | Лаб. работы |
| 1 | Промышленная экология – научная основа рационального природопользования | * | | |
| 2 | Безотходные или чистые производства – основа промышленной экологии | * | * | * |
| 3 | Рациональное использование воздуха | * | * | * |
| 4 | Рациональное использование воды | * | * | * |
| 5 | Переработка, обезвреживание и утилизация отходов производства и потребления | * | * | * |
| 6 | Экологические особенности технологии основных производств. Пути организации мало– и безотходных или чистых производств | * | * | |
| 7 | Создание экологически обоснованных производств на базе комплексной переработке основных видов сырья | * | * | * |
| 8 | Заключение | * | | |
Содержание разделов дисциплины
1. Введение. Промышленная экология - научная основа рационального природопользования. Рациональное природопользование. Содержание и особенности рационального природопользования. Системный подход к природопользованию. Анализ потоков в эколого-экономической системе. Техногенный круговорот веществ.
2. Безотходное или чистое производство - основа рационального природопользования. Понятие малоотходного и безотходного производства. Основные критерии и принципы создания безотходных производств; комплексное использование ресурсов, цикличность материальных потоков, ограничение воздействия производства на окружающую среду и т.п. Использование энергии в безотходном производстве. Рациональное использование энергии. Ограничения второго закона термодинамики. Организация замкнутых циклов в производстве. Материальные и энергетические балансы предприятий, комплексное использование сырья и энергии. Создание мало- и безотходных или чистых производств, предприятий, промышленных объединений, ТПК, эколого-промышленных парков. Учет нормирования (государственного и регионального) нагрузки на окружающую среду при организации мало- и безотходного производства и региона.
3. Рациональное использование атмосферного воздуха. Анализ основных источников и загрязнителей (что это такое?) атмосферы. Тенденция их развития. Очистка отходящих газов. Основные методы очистки, их достоинства и недостатки, особенности использования и аппаратурного оформления в зависимости от производств и регионов. Уменьшение выбросов в атмосферу путем совершенствования технологии. Очистка промышленных газов от твердых частиц и аэрозолей, оксидов серы и азота, хлор- и фторсодержащих газов, органических загрязняющих веществ и оксида углерода. Замкнутые газооборотные системы.
4. Рациональное использование воды. Водный баланс. Ресурсы пресной воды. Основные системы и проблемы водоснабжения и водоотведения промышленных предприятий. Состав и свойства сточных вод. Пути уменьшения степени загрязнения и объема сточных вод. Очистка сточных вод. Основные способы очистки, их физико-химическое обоснование, достоинства и недостатки, особенности применения аппаратурного оформления в зависимости от производств и региональных условий. Очистка сточных вод от твердых веществ и эмульсий. Реагентные, мембранные, электрохимические методы очистки сточных вод. Очистка сточных вод, основанная на фазовых переходах (выпарка, дистилляция, кристаллизация). Опреснение воды. Использование сорбционных методов очистки природных и сточных вод, выделение ценных компонентов. Биохимические методы очистки. Необходимые условия и требования к биохимической очистке. Аэробные и анаэробные процессы. Активный ил. Биофильтры. Основные характеристики процесса биохимической очистки. Способы организации биохимической очистки. Замкнутые системы водного хозяйства промышленных предприятий. Экономическая оценка различных методов очистки сточных вод и замкнутых водооборотных систем. Перспективы их совершенствования.
5. Переработка и утилизация отходов производства и потребления. Классификация отходов. Вторичные материальные ресурсы. Общие и специальные методы переработки отходов. Система сбора и переработки промышленных отходов. Сбор, переработка, обезвреживание и утилизация твердых бытовых отходов. Обезвреживание, переработка и утилизация отходов сельскохозяйственных комплексов. Обезвреживание, переработка и захоронение токсичных и радиоактивных отходов. Особенности работы с токсичными и радиоактивными отходами. Порядок накопления, транспортировка, обезвреживание и захоронение токсичных промышленных отходов, полигоны для их обезвреживания и захоронения. Радиоактивные отходы. Подготовка и захоронение радиоактивных отходов. Специальные полигоны.
6. Экологические особенности важнейших отраслей народного хозяйства и пути создания в них мало- и безотходных или чистых производств. Горнодобывающая промышленность. Производство строительных материалов. Энергетика. Транспорт. Производство черных и цветных металлов. Химические и нефтехимические, биохимические и целлюлозно-бумажные производства.
7. Создание экологически обоснованных производств на базе комплексной переработки основных видов сырья: фосфорсодержащих руд (апатито-нефелиновые руды, руды Ковдорского месторождения и т.п.), руд цветных металлов (Норильский и другие комплексы), объектов добычи на нефте- и газосодержащих месторождениях (Тюменский, Астраханский и подобные комплексы) и других полезных ископаемых. Формирование и развитие безотходных ТПК и эколого-промышленных парков.
8. Заключение. Перспективы и основные этапы решения проблемы рационального природопользования и организации устойчивого функционирования народного хозяйства.
КУРС «Техника защиты окружающей среды»
Разделы дисциплины и виды занятий
| № п/п | Раздел дисциплины | Лекции | Семинары | Лаб. работы |
| 1 | Введение | * | | |
| 2 | Технология очистки газов. Общие сведения. Технология очистки отходящих газов от взвешенных загрязнений, вредных и ценных газообразных компонентов: диоксида серы, оксидов азота, галогенов и их соединений, сероводорода, сероуглерода и сероорга-нических соединений, диоксида и оксида углерода, аммиака, паров ртути. Рекупе-рация и обезвреживание паров летучих органических растворителей | * | * | |
| 3 | Технология очистки промышленных СВ. Общие сведения. Технология очистки СВ гидромеханическими, химическими, физико-химическими (коагуляцией и флокуляцией, флотацией, адсорбцией и ионным обменом, экстракцией, обратным осмосом и ультра-фильтрацией, кристаллизацией, десорбцией, электрохимиическими приемами), биохи-мическими и термическими методами. Ме-тоды захоронения СВ. Использование мето-дов очистки сточных вод от различных веществ | * | * | |
| 4 | Технология рекуперации твердых отходов промышленности. Общие сведения. Техно-логия общих методов переработки твердых отходов. Использование общих методов и их комбинаций в технологии переработки круп-нотоннажных производственных отходов | * | * | |