Составитель Е.А. ПЫШНЕНКО
Редактор Г.В. ПОПОВ
В методических указаниях изложен перечень вопросов, составляющих основу учебной дисциплины "Экология", даны пояснения по ее изучению. Методические указания разработаны в соответствии с государственными требованиями по данной дисциплине к содержанию и уровню подготовки инженера по специальностям 100400, 180400, 200400, 330110 и бакалавра по направлению 553500.
Приведена рекомендуемая литература и задания для выполнения контрольного работы.
Методические указания рассмотрены и одобрены цикловой методической комиссией (ЦМК) ИФФ.
кафедра «Безопасность жизнедеятельности» Ивановского государственного энергетического университета
Общие указания
Развитие человеческого общества невозможно без взаимодействия с природой. До некоторого времени отрицательные последствия хозяйственной и иной деятельности человека компенсировались способностью природных систем к самовосстановлению. Но к середине двадцатого столетия ситуация изменилась: окружающая природная среда уже не в состоянии компенсировать полностью последствия воздействия роста численности людей и расширения производства. Загрязнены вода, воздух, растения, выпадают кислотные дожди, эрозия выводит почвы из сельскохозяйственного оборота, полярные льды тают из-за потепления климата, исчезают многие виды животных и растений, население приобретает хронические заболевания, растет смертность. Существующая сейчас интенсивность антропогенного воздействия ведет нашу планету к истощению и деградации.
Для того чтобы каждый человек осознал необходимость бережного отношения к природной среде, ему необходимо обладать основами знаний об окружающей природе и путях ее сохранения и оздоровления.
В соответствии с программой курса “Экология” студент должен:
прослушать обзорные лекции;
самостоятельно изучить курс по литературным источникам;
выполнить и защитить одну контрольную работу;
сдать зачет по теоретическому курсу.
При необходимости студент может получить устную консультацию преподавателя кафедры “Безопасность жизнедеятельности”.
При работе с литературными источниками рекомендуется конспектировать изучаемый материал, так как наличие конспекта в дальнейшем облегчит подготовку к зачету.
ПРОГРАММА КУРСА*
Цели и задачи дисциплины
Учебная дисциплина “Экология” является общеобразовательной естественно-научной дисциплиной и носит как мировоззренческий, так и прикладной характер.
В соответствии с государственным образовательным стандартом обязательный минимум содержания дисциплины включает следующие вопросы .
Биосфера и человек: структура биосферы, экосистемы, взаимоотношения организма и среды, экология и здоровье человека; глобальные проблемы окружающей среды, экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны природы; основы экономики природопользования; экозащитная техника и технологии; основы экологического права, профессиональная ответственность; международное сотрудничество в области охраны окружающей среды.
Дисциплина призвана способствовать формированию у студентов представлений о человеке как о части природы, о единстве и ценности всего живого и невозможности выживания человечества без сохранения биосферы. Она должна обучить грамотному восприятию явлений, связанных с жизнью человека в окружающей среде, в том числе и с его профессиональной деятельностью.
Главной задачей изучения дисциплины является формирование у студентов знаний, необходимых инженеру для решения задач рационального природопользования, оценки состояния окружающей природной среды и планирования мероприятий по ее охране.
Изучив дисциплину, студент должен
иметь представление :
- об основных терминах и понятиях экологии;
- биосфере и направлении ее эволюции;
- причинах обострения экологической ситуации, экологическом кризисе;
_________________________________________________________
* При составлении данных методических указаний и контрольных заданий использовалось изданное преподавателями Российского государственного открытого технического университета путей сообщения (РГОТУПС) учебное пособие:
Васин В.К., Крылов В.К., Бекасов В.И., Гирина Е.С. Экология: Рабочая программа и задание на контрольную работу для студентов III, IV, V курсов всех специальностей /РГОТУПС. - Москва , 2000. - 64 с.
- основных законах и механизмах функционирования и развития экосистем, о законах сохранения равновесия в природе, круговороте элементов, принципах движения потоков энергии, о влиянии деятельности человека на экосистемы;
- основах природоохранного законодательства, основных законодательных актах, правовых нормах и стандартах качества природной среды;
- основах экономики природопользования;
- экологическом мониторинге и экологическом контроле;
- принципах охраны природы и рационального использования природных ресурсов, ресурсосберегающих технологиях и перспективах их развития;
знать:
- основные проблемы и задачи экологии;
- характер и степень опасности воздействия объектов энергетики на природу;
- принципы формирования допустимой нагрузки на окружающую природную среду;
- порядок проведения экологической паспортизации и экологической экспертизы.
уметь:
- оценивать степень экологической опасности антропогенного воздействия на окружающую природную среду;
- выполнять инженерные расчеты устройств по очистке выбросов и сбросов от вредных веществ и других видов антропогенного воздействия на природную среду;
- определять размеры платежей за использование природных ресурсов и загрязнение окружающей среды.
Содержание дисциплины
- Основы общей экологии
Предмет, содержание и основные задачи экологии. Место экологии в системе естественных наук и в современном обществе. Современное понимание экологии как науки об экосистемах в биосфере. Основные термины, понятия и законы экологии.
Понятие о системе и ее свойствах и характеристиках. Классификация систем. Причинные связи и поведение систем. Система “Человек-Экономика-Биота-Среда”. Системное моделирование с использованием теории ориентированных графов.
Понятие "популяция". Биотический потенциал и сопротивление среды. Характеристики динамики популяции: плотность, рождаемость, смертность, выживаемость, возрастная структура. Кривые выживания и роста популяции. Механизмы популяционного равновесия (гомеостаза). Территориальная структура популяций. "Безопасные" поселения.
Биосфера. Основные составляющие биосферы (почва, недра, гидросфера, ландшафты, атмосфера, флора, фауна) и их значение для жизни на Земле. Основные положения теории биосферы В.И. Вернадского. Понятие “ноосфера”. Основные свойства биосферы.
Структура экосистем. Биотические, абиотические и антропогенные экологические факторы. Энергия, энтропия, продуктивность. Основные закономерности движения вещества и энергии в биосфере. Особенности биохимических круговоротов веществ в биосфере (воды, кислорода, углерода, азота, фосфора, серы). Пути возврата веществ в круговорот. Трофическая структура экосистем и ее составляющие: продуценты, консументы, детритофаги, редуценты. Правило Линдемана (10 %). Экологические пирамиды. Правило 1 %. Концепция продуктивности. Первичная, вторичная, валовая продуктивность. Энергетические субсидии. Разложение живого вещества.
Среда обитания. Соответствие между организмами и средой обитания. Виды адаптаций организмов к факторам среды. Взаимосвязи и взаимоотношения между организмами в экосистемах. Экологическая ниша. Концепция лимитирующих факторов. Законы минимума Либиха, толерантности Шелфорда, компенсации факторов.
Основное правило экологии (закон динамики и эволюции экосистем). Устойчивость и равновесие экосистем. Принципы сохранения равновесия в окружающей среде. Влияние человека на устойчивость экосистем.
Природные ресурсы и их классификация.
Проблемы, связанные с антропогенным воздействием на биосферу. Причины экологического кризиса и его проявления в биосфере.
Глобальные проблемы экологии (изменение климата, парниковый эффект, разрушение озонового слоя, кислотные дожди, деградация земель, загрязнение атмосферы и гидросферы, воздействие шума и электромагнитных полей, истощение ресурсов). Проблемы народонаселения и пути их решения. Определение темпов роста населения.
- Эколого-правовые и организационные вопросы
охраны окружающей среды
Основные принципы охраны окружающей природной среды. Состав природоохранного законодательства. Закон Российской Федерации “Об охране окружающей среды” (2002 г.). Контроль за выполнением экологического законодательства. Ответственность за экологические правонарушения. Стандарты в области охраны природы. Система стандартов в природопользовании.
Задачи экономического механизма охраны природной среды. Плата за загрязнение окружающей среды и другие виды воздействия.
Назначение экологической экспертизы. Принципы и стадии экологической экспертизы. Государственная и общественная экологические экспертизы. Экологический паспорт промышленного предприятия.
Управление охраной окружающей среды на объектах энергетики. Методы оценки воздействия объектов энергетики на окружающую среду.