Рабочая программа дисциплины составлена в соответствии с федеральными государственными требованиями (приказ Минобрнауки РФ № 1365 от 16.03.2011, в ред. от 29.08.2011) по специальности 25.00.36 Геоэкология. Рабочая программа дисциплины разработана Огородниковой С.Ю., к.биол.н., доцентом кафедры химии ВятГГУ.
Рецензент – Т.Я. Ашихмина, доктор технических наук, профессор, заведующая кафедрой химии ВятГГУ
Рабочая программа дисциплины утверждена на заседании кафедры экологии 17 октября 2011 г., протокол № 4.
Вятский государственный гуманитарный университет (ВятГГУ), 2011 г. Огородникова С.Ю., 2011 г.
1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Актуальность изучения аспирантами учебной дисциплины «Природнотехногенные системы и экологический риск» обусловлена тем, что развитее общества на современном этапе все в большей мере сталкивается с проблемами обеспечения безопасности и защиты человека и окружающей среды. Устойчивое развитие и безопасность – две взаимосвязанные концепции, имеющие важное значение при выборе целей и путей перехода к коэволюции природы и общества. В России, как и в большинстве стран мира, принята концепция «приемлемого риска», в основе которой заложен принцип «предвидеть и предупредить». Данная концепция является доминирующей в регулировании отношений в сфере экологической безопасности. Важной составляющей концепции «приемлемого риска» является предвидение опасности и риска, при этом источником их могут служить как окружающая среда, так и техногенные системы. В развитие данного подхода в учебном курсе «Природно-техногенные системы и экологический риск» рассматриваются вопросы: классификация и определение рисков, идентификация источников опасности, оценка риска, сравнение и анализ рисков в единой шкале, прогноз. С целью предупреждения опасностей, как природных, так и техногенных систем рассматриваются основные направления снижения экологического риска загрязнения окружающей среды: методы очистки атмосферы, гидросферы, почв; проблемы сохранения и воспроизводства природных ресурсов. Цель: дать представление о величине и последствиях антропогенного воздействия на окружающую среду, ознакомить с принципами количественной оценки возможных негативных последствий, как от систематических воздействий техногенных систем, так и воздействий, связанных с аварийными ситуациями, развить у студентов системное мышление, позволяющее снизить воздействие негативных факторов на человека и окружающую среду. Задачи: - знакомство с уровнями допустимых негативных воздействий на окружающую среду, с последствиями, возникающими при нарушении нормативных требований к уровню воздействий; - изучение методов идентификации опасности, методов качественной и количественной оценки экологического риска; - знакомство с методами прогнозирования развития и оценки последствий аварийных и чрезвычайных ситуаций; - изучение методов предотвращения загрязнения окружающей среды и ликвидации последствий аварий и катастроф; - воспитание у аспирантов самостоятельности при изучении учебной дисциплины.
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «Природно-техногенные системы и экологический риск» 2.1. Объем дисциплины и виды учебной работы Общий объем (по РУП)
Виды учебной работы
Общая трудоемкость (в ч./ в З.Е.) Аудиторные занятия Лекции Лабораторные Практические, семинарские занятия Самостоятельная работа аспирантов Виды контроля
очная
заочная
108/3 52 36 16 56 зачет
108/3 18 12 6 90 зачет
2.2. Тематический план Практические занятия, семинары Самостоятель ная работа аспирантов
Лекции
Раздел 1. Техносфера. Техногенные системы. 2. Тема 1.1. Техногенез 3. Тема 1.2. Техногенные системы 4. Раздел 2. Учение о риске 5. Тема 2.1. Классификация рисков 6. Тема 2.2. Экологический риск 7. Раздел 3. Оценка экологического риска 8. Тема 3.1. Оценка риска токсических эффектов поллютантов 9. Тема 3.2. Оценка радиационного риска 10. Раздел 4. Управление экологическим риском 11. Тема 4.1. Управление риском
Самостоятель ная работа аспирантов
Разделы, основные темы дисциплины
Практические занятия, семинары
№ п/п
Лекции
Часы на изучение дисциплины Очная форма Заочная форма
2
4 6
2 2
2 2
6 6
2 2
8 8
4
2
8
6
2
4
2
8
6
2
8
4
2
8
1.
12. Тема 4.2. Региональная оценка риска 13. Тема 4.3. Риск генетически модифицированных организмов 14. Раздел 5. Методы снижения экологического риска от загрязнения окружающей среды
4 2 2 2
4 2
2
2 4 4
4
2
2
2
6 6
6
15. Тема 5.1. Методы очистки воды 16. Тема 5.2. Методы очистки атмосферы 17. Тема 5.3. Методы переработки отходов
ИТОГО:
2
2
4
2
4
2
4
2
4
2
6
2
36
16
56
12
8 2
8 8
6
90
2.3. Содержание разделов, основных тем дисциплины «Природно-техногенные системы и экологический риск» Раздел I. Техносфера. Техногенные системы. 1.1. Тема: Техногенез. Техногенез. Техносфера. Масштабы техносферы. Состав техносферы. 1.2. Тема: Техногенные системы. Техногенные системы. Техногенные факторы дестабилизации природной среды. Потенциально опасные техногенные системы. Опасность техногенных систем. Аксиомы о потенциальной опасности технических систем. Энергоэнтропийная концепция техногенной опасности. Техногенные аварии и катастрофы с выбросом в окружающую среду химических веществ, нефтепродуктов, радиоактивных веществ. Источники техногенной опасности в Кировской области. Раздел II. Учение о риске. 2.1. Тема: Классификация рисков. Опасность. Классификация и характеристика опасных природных явлений. Риск. Классификация рисков. 2.2. Тема: Экологический риск. Экологический риск. Политика приемлемого риска.
абсолютной
безопасности.
Политика
Раздел III. Оценка экологического риска. 3.1. Тема: Оценка риска токсических эффектов поллютантов. Оценка риска – основа для количественного определения и сравнения опасных факторов, воздействующих на человека и окружающую среду. Основные подходы к оценке риска (статистическая обработка, метод экспертов). Оценка риска поражения населения при авариях на химически опасных объектах. Глубина зоны поражения, зона фактического заражения, зона возможного заражения. Оценка риска здоровью при воздействии пороговых токсикантов. Оценка риска здоровью при воздействии беспороговых токсикантов (нерадиоактивных канцерогенов). 3.2. Тема: Оценка радиационного риска.
5
Оценка риска здоровью при воздействии радиоактивных веществ. Ионизирующее излучение. Дозы и эффекты излучения. Расчет радиационного риска, связанного с внутренним облучением. Раздел IV. Управление экологическим риском. 4.1. Тема: Управление риском. История управления экологическими рисками. Цель управления риском. Принципы управления риском. Прогнозирование и моделирование (метод деревьев) в управлении риском. Роль человеческого фактора в управлении риском. 4.2. Тема: Региональная оценка риска. Построение полей риска на картографической основе. Зоны экологического кризиса, современный экологический кризис. Зоны экологического риска и бедствия. 4.3. Тема: Риск генетически модифицированных организмов. Риск интродукции генетически модифицированных организмов. Преимущества ГМО. Генетически-модифицированные организмы в продуктах питания. Раздел V. Методы снижения экологического риска от загрязнения окружающей среды. Тема 5.1. Методы очистки воды. Методы очистки воды. Загрязнение воды (определение, типы загрязнения). Основные пути очистки сточных вод. Классификация методов очистки сточных вод. Механические методы очистки: процеживание, отстаивание (песколовки, нефтеловушки), фильтрование, центрифугирование. Биохимические методы очистки сточных вод. Стадии биохимической очистки. Очистка в анаэробных условиях. Аэробная очистка: в естественных условиях (поля орошения, биологические пруды); в искусственно созданных условиях (биофильтры, аэротенки). Переработка жидкофазных отходов, использование ценных компонентов. Метод биоконверсии (биогазовая установка для переработки отходов сельского хозяйства). Методы уменьшения объема сточных вод. Оборотная система водоснабжения. Тема 5.2. Методы очистки атмосферы. Мероприятия, направленные на снижение мощности выбросов: замена менее экологичных видов топлива экологичными, сжигание топлива по специальной технологии (сжигание в кипящем слое, газификация), создание замкнутых производственных циклов. Мероприятия, направленные на защиту атмосферы путем обработки и нейтрализации вредных выбросов. Методы очистки от пыли. Классификация пылеулавливающего оборудования: сухие способы (циклоны, электрофильтры, вихревые циклоны, ротационные пылеуловители, тканевые фильтры), мокрые способы (форсуночные скрубберы, скрубберы Вентури, пенные аппараты). Методы и системы очистки от газообразных примесей: абсорбция,
6
адсорбция, хемосорбция, метод, биохимические методы.
каталитический
метод,
термический
Тема 5.3. Методы переработки отходов. Экологическая опасность отходов. Общая характеристика отходов: твердые бытовые отходы, отходы сельского хозяйства, канализационные отходы, промышленные отходы. Классификация отходов. Способы переработки отходов: утилизация, биохимическая переработка (компостирование), термические методы переработки. Переработка токсичных отходов. Химические уничтожения фосфорорганических отравляющих веществ (щелочной гидролиз, окислительное хлорирование, алкоголиз, электрохимический метод). Термические методы: сжигание, плазменный способ, уничтожение в расплаве солей. Биологические методы деструкции токсичных веществ. Ресурсосбережение и комплексное использование сырья – стратеги решения экологических проблем. Концепция безотходного производства. Коэффициент безотходности. Принципы безотходного производства: системность, комплексность использования ресурсов, цикличность материальных потоков, ограничение воздействия производства, рациональность организации производства. Основные направления малоотходной технологии в различных отраслях промышленности. Ресурсосберегающие технологии. 3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ дисциплины «Природно-техногенные системы и экологический риск» 3.1. Методические рекомендации для преподавателя Изучение учебной дисциплины «Природно-техногенные системы и экологический риск» проводится на лекционных и лабораторных занятиях. Содержание учебной дисциплины «Природно-техногенные системы и экологический риск» тесно связано с дисциплинами «Экологическая химия», «Экологически опасные факторы», «Методы моделирования химических и биохимических процессов в окружающей среде», поэтому рекомендуется изучение дисциплины проводить с привлечением большей доли самостоятельности. Изучение учебной дисциплины «Природно-техногенные системы и экологический риск» проводится по общей схеме: – прослушивание курса лекций; – самостоятельное изучение отдельных вопросов по учебным пособиям и вспомогательным материалам; – подготовка сообщений и выступлений на семинарских занятиях, докладов на конференциях. Контроль знаний по изучаемым темам осуществляется с помощью письменных проверочных работ и тестовых заданий, устных сообщений. 3.2. Методические указания для аспирантов Аспиранты в процессе изучения дисциплины посещают аудиторные занятия, а также самостоятельно изучают темы, предусмотренные рабочей программой. 7
Лекционные занятия раскрывают основное содержание учебной дисциплины. Семинарские и практические занятия направлены на изучение методов экологических исследований в рамках дисциплины. Приветствуется творческая работа аспирантов, изучение литературных источников, в том числе научных периодических изданий. Тема: 1.1. Техногенез Контрольные вопросы: 1. Раскройте понятие «техносфера». Сопоставьте основные показатели функционирования биосферы и техносферы. 2. Проведите сравнение техносферного обмена веществ с биосферным. 3. Охарактеризуйте основные этапы техногенеза. Литература: 1. Видгорович, В. И. Техногенные системы и экологический риск [Текст]: Учебное пособие для студентов химических факультетов университетов / В. И. Видгорович. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2007. – 212 с. 2. Алымов, В. Т. Техногенный риск: Анализ и оценка [Текст]: Учебное пособие для вузов / В. Т. Алымов, Н. П. Тарасова. – М.: Академкнига, 2006. – 118 с. Задание для самостоятельной работы: Приведите примеры техногенных систем в различных природных средах. Тема: 1.2. Техногенные системы Контрольные вопросы: 1. Дайте характеристику гидродинамических аварий. 2. Назовите основные источники техногенных эмиссий и охарактеризуйте вклад промышленных отраслей в загрязнение окружающей среды. 3. Перечислите глобальные негативные эффекты, сопровождающие техногенное загрязнение атмосферы. Литература: 1. Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 2. Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. 3. Меньшиков, В. В. Опасные химические объекты и техногенный риск [Текст] / В. В. Меньшиков, Швыряев. – М.: МГУ, 2008. – 254 с. Задание для самостоятельной работы: Проведите анализ техногенных аварий и катастроф, произошедших в России и США, за период 2 месяца. Сделайте соответствующие выводы. Тема: 1.2. Техногенные системы Семинар: Техногенные системы Основные вопросы: 1. Техногенные факторы дестабилизации природной среды. 2. Техногенные аварии и катастрофы с выбросом в окружающую среду химических веществ, нефтепродуктов, радиоактивных веществ. 8
3. Источники техногенной опасности в Кировской области. Литература: 1.Видгорович, В. И. Техногенные системы и экологический риск [Текст]: Учебное пособие для студентов химических факультетов университетов / В. И. Видгорович. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2007. – 212 с. 2.Алымов, В. Т. Техногенный риск: Анализ и оценка [Текст]: Учебное пособие для вузов / В. Т. Алымов, Н. П. Тарасова. – М.: Академкнига, 2006. – 118 с. 3.Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 4.Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. 5.Меньшиков, В. В. Опасные химические объекты и техногенный риск [Текст] / В. В. Меньшиков, Швыряев. – М.: МГУ, 2008. – 254 с. Контрольные вопросы: 1. Озвучьте аксиомы о потенциальной опасности технических систем. 2. В чем проявляется опасность техногенных систем Задание для самостоятельной работы: Проведите анализ техногенных аварий и катастроф, произошедших в России США, странах Европы за период с 1990 по 2012 годы. Сделайте соответствующие выводы. Тема; 2.1. Классификация рисков Контрольные вопросы: 1. Дайте определение риска 2. По каким критериям можно классифицировать риск 3. Приведите примеры классификаций риска Литература: 1. Сынзыныс, Б. И. Экологический риск [Текст]: Учебное пособие для вузов / Б. И. Сынзыныс, Е. Н. Тянтова, О. П. Мелехова. – М.: Логос, 2006. – 168 с. 2. Видгорович, В. И. Техногенные системы и экологический риск [Текст]: Учебное пособие для студентов химических факультетов университетов / В. И. Видгорович. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2007. – 212 с. Задание для самостоятельной работы: Придумайте свою классификацию опасных природных явлений, охарактеризуйте их. Тема: 2.1. Классификация рисков Семинар: Классификация рисков Основные вопросы: 1. Опасность. Классификация и характеристика опасных природных явлений. 2. Риск. 3. Классификация рисков. Литература 1.Сынзыныс, Б. И. Экологический риск [Текст]: Учебное пособие для вузов / Б. И. Сынзыныс, Е. Н. Тянтова, О. П. Мелехова. – М.: Логос, 2006. – 168 с. 9
2.Видгорович, В. И. Техногенные системы и экологический риск [Текст]: Учебное пособие для студентов химических факультетов университетов / В. И. Видгорович. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2007. – 212 с. 3.Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 4.Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Контрольные вопросы: 1. Что такое опасность, как она рассчитывается 2. Как рассчитывается риск Задание для самостоятельной работы: Какие опасные природные явления были на территории Кировской области с 1700 года? Тема: 2.2. Экологический риск Контрольные вопросы: 1. Дайте определение экологического риска. 2. Выделите основные различия между понятиями «природный риск» и «экологический риск». 3. Дайте определение приемлемого экологического риска. 4. Опишите процедуру управления экологическим риском. 5. Раскройте суть зависимости здоровья населения от качества окружающей среды. 6. Приведите примеры зон экологического риска и кризиса на территории России. 7. Охарактеризуйте экологические кризисы в истории человечества. Постройте древо событий при чрезвычайной ситуации с выбросом в окружающую среду токсичных веществ Литература: 1. Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 2. Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Задание для самостоятельной работы: Подготовьте реферат на тему «Экологические риски в Кировской области» Тема: 2.2. Экологический риск Семинар: Экологический риск Основные вопросы: 1. Экологический риск. 2. Источники экологического риска. Литература 1. Сынзыныс, Б. И. Экологический риск [Текст]: Учебное пособие для вузов / Б. И. Сынзыныс, Е. Н. Тянтова, О. П. Мелехова. – М.: Логос, 2006. – 168 с. 10
2. Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 3. Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Контрольные вопросы: 1. Дайте определение экологического риска 2. Что может служить источником экологического риска Задание для самостоятельной работы: Какие существуют источники экологического риска в Кировской области? Тема: 3.1. Оценка риска токсических эффектов поллютантов Контрольные вопросы: 1. Что такое оценка риска 2. Основные подходы к оценке риска 3. Что такое пороговые токсиканты 4. Что такое беспороговые токсиканты 5. Как оценивается риск здоровью при воздействии пороговых и беспороговых токсикантов? Литература: 1. Видгорович, В. И. Техногенные системы и экологический риск [Текст]: Учебное пособие для студентов химических факультетов университетов / В. И. Видгорович. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2007. – 212 с. 2. Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 3. Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Задание для самостятельной работы: Как проводится оценка риска методом статистической обработки? Как оценивается риск экспертным методом? Тема: 3.2. Оценка радиационного риска Контрольные вопросы: 1. Что такое радиационный риск? 2. Что такое ионизирующее излучение? 3. Какие существуют дозы и эффекты излучения? Как рассчитывается радиационный риск Литература: 1.Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 2.Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Задание для самостоятельной работы: Оцените риск для здоровья при воздействии различных доз радия, цезия, стронция на организм человека. 11
Тема: 3.2. Оценка радиационного риска Семинар: Оценка радиационного риска Основные вопросы: 1.Оценка риска здоровью при воздействии радиоактивных веществ. 2.Ионизирующее излучение. 3.Дозы и эффекты излучения. 4. Расчет радиационного риска, связанного с внутренним облучением. Литература 1.Сынзыныс, Б. И. Экологический риск [Текст]: Учебное пособие для вузов / Б. И. Сынзыныс, Е. Н. Тянтова, О. П. Мелехова. – М.: Логос, 2006. – 168 с. 2.Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 3. Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Контрольные вопросы: 1. Что такое доза излучения 2. Как рассчитывается радиационный риск, связанный с внутренним облучением? 3. Что такое радиационная болезнь? Задание для самостоятельной работы: Подготовьте доклад о том, как проявляется радиационная блезнь у человека и у животных. Как растения реагируют на радиационное облучение? Тема: 4.1. Управление риском Контрольные вопросы: 1. Что такое управление риском? 2. Какие существуют принципы управления риском? 3. Роль человеческого фактора в управлении риском 4. Метод «деревьев в управлении риском» Литература: 1.Сынзыныс, Б. И. Экологический риск [Текст]: Учебное пособие для вузов / Б. И. Сынзыныс, Е. Н. Тянтова, О. П. Мелехова. – М.: Логос, 2006. – 168 с. 2. Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Задание для самостоятельной работы: Подготовьте доклад на тему «История управления экологическими рисками» Тема: 4.2. Региональная оценка риска Контрольные вопросы: 1. Что такое оценка риска? 2. Что такое зона экологического кризиса? 3. Что такое зона экологического бедствия? 4. Построение полей риска на картографической снове Литература: 12
1.Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 2.Сынзыныс, Б. И. Экологический риск [Текст]: Учебное пособие для вузов / Б. И. Сынзыныс, Е. Н. Тянтова, О. П. Мелехова. – М.: Логос, 2006. – 168 с. Задание для самостоятельной работы: Где на Земле существуют зоны экологического кризиса и зоны экологического бедствия? Тема: 4.2. Региональная оценка риска Семинар: Региональная оценка риска Основные вопросы: 1.Построение полей риска на картографической основе. 2.Зоны экологического кризиса, современный экологический кризис. 3.Зоны экологического риска и бедствия Литература 1.Сынзыныс, Б. И. Экологический риск [Текст]: Учебное пособие для вузов / Б. И. Сынзыныс, Е. Н. Тянтова, О. П. Мелехова. – М.: Логос, 2006. – 168 с. 2.Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 3.Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. 4.Меньшиков, В. В. Опасные химические объекты и техногенный риск [Текст] / В. В. Меньшиков, Швыряев. – М.: МГУ, 2008. – 254 с. 5.Ваганов П. А. Экологический риск [Текст]. Учебное пособие / П. А. Ваганов. – СПб: Издательство СПб университета, 2009. – 116 с. Контрольные вопросы: 1. Где на территории России находятся зоны экологического кризиса? 2. Где на территории России находятся зоны экологического бедствия? 3. Где на территории России находятся зоны экологического риска? Задание для самостоятельной работы: Постройте поля риска на карте Кировской области. Тема: 4.3. Риск генетически модифицированных организмов Контрольные вопросы: 1. Что такое ГМО? 2. Преимущества ГМО 3. Недостатки ГМО Литература: 1. Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 2. Ваганов П. А. Экологический риск [Текст]. Учебное пособие / П. А. Ваганов. – СПб: Издательство СПб университета, 2009. – 116 с. 3. Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. Задание для самостятельной рабты: 13
Приготовьте доклад на тему
«Влияние ГМО на организм человека»
Тема: 5.1. Методы очистки воды Контрольные вопросы: 1. Приведите примеры биологических методов очистки сточных вод. 2. Почему биологические методы очистки используются на завершающем этапе очистки вод и почв? 3. Какие существуют методы очистки воды? 4. Приведите примеры методов обеззараживания сточных вод. Какие из методов являются наиболее экологичными? Литература: 1.Видгорович, В. И. Техногенные системы и экологический риск [Текст]: Учебное пособие для студентов химических факультетов университетов / В. И. Видгорович. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2007. – 212 с. 2.Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 3.Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Задание для самостоятельной работы: Начертите и объясните схему оборотного водоснабжения Тема: 5.1. Методы очистки воды Семинар: Методы очистки воды Основные вопросы: 1. Классификация методов очистки сточных вод. 2. Механические методы очистки: процеживание, отстаивание (песколовки, нефтеловушки), фильтрование, центрифугирование. 3. Биохимические методы очистки сточных вод. 4. Переработка жидкофазных отходов, использование ценных компонентов. 5. Методы уменьшения объема сточных вод. 6. Оборотная система водоснабжения. Патогенные микроорганизмы. Литература 1. Видгорович, В. И. Техногенные системы и экологический риск [Текст]: Учебное пособие для студентов химических факультетов университетов / В. И. Видгорович. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2007. – 212 с. 2. Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 3. Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Контрольные вопросы: 1. Нарисуйте и объясните строение и принцип работы биофильтра 2. Нарисуйте и объясните строение и принцип работы нефтеловушек и песколовок 3. Нарисуйте и объясните строение и принцип работы циклона 14
Задание для самостоятельной работы: Предложите свою схему очистки сточных вод гальванических цехов Тема: 5.2. Методы очистки атмосферы Контрольные вопросы: 1. Объясните механизм работы циклонов и электрофильтров. 2. Классификация пылеулавливающего оборудования 3. Методы очистки от пыли Литература: 1. Видгорович, В. И. Техногенные системы и экологический риск [Текст]: Учебное пособие для студентов химических факультетов университетов / В. И. Видгорович. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2007. – 212 с. 2. Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 3. Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Задание для самостоятельной работы: Какие существуют мероприятия, направленные на снижение мощности выбросов? Тема: 5.2. Методы очистки атмосферы Семинар: Методы очистки атмосферы Основные вопросы: 1. Мероприятия, направленные на снижение мощности выбросов. 2. Мероприятия, направленные на защиту атмосферы путем обработки и нейтрализации вредных выбросов. 3. Методы очистки от пыли. 4. Методы и системы очистки от газообразных примесей. Литература 1.Видгорович, В. И. Техногенные системы и экологический риск [Текст]: Учебное пособие для студентов химических факультетов университетов / В. И. Видгорович. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2007. – 212 с. 2.Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 3.Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Контрольные вопросы: 1. Объясните принцип работы циклона 2. Объясните принцип работы электрофильтра 3. Объясните принцип работы пенных аппаратов Задание для самостоятельной работы: Какие существуют мероприятия, направленные на защиту атмосферы? Тема: 5.3. Методы переработки отходов Контрольные вопросы: 15
1. Перечислите основные принципы безотходного производства. 2. Приведите примеры малоотходных технологий в разных отраслях промышленности. 3. Охарактеризуйте термические способы переработки отходов. В чем их преимущества и недостатки перед другими способами переработки отходов? Литература: 4.Видгорович, В. И. Техногенные системы и экологический риск [Текст]: Учебное пособие для студентов химических факультетов университетов / В. И. Видгорович. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2007. – 212 с. 5.Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 6.Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Задание для самостоятельной работы: Подготовьте доклад на тему «Ресурсосберегающие технологии» Тема: 5.3. Методы переработки отходов Семинар: Методы переработки отходов Основные вопросы: 1. Проблема отходов в России 2. Классификация отходов. 3. Методы переработки отходов. 4. Переработка токсичных отходов. Литература 1.Видгорович, В. И. Техногенные системы и экологический риск [Текст]: Учебное пособие для студентов химических факультетов университетов / В. И. Видгорович. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2007. – 212 с. 2.Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 3.Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. Контрольные вопросы: 1. Что такое отходы? 2. Что такое переработка отходов? 3. Существует ли безотходное производство? Задание для самостоятельной работы: Придумайте Вашу схему малоотходного производства. Примерная тематика рефератов 1. Комплексность подходов к достижению устойчивого развития общества. 2. Источники образования отходов, их классификация и воздействие на окружающую среду. 3. Антропогенные источники загрязнения атмосферы. Вклад различных источников в загрязнение атмосферного воздуха г. Кирова. 16
4. Предотвращение загрязнения окружающей среды – приоритетная область экологической политики. 5. От концепции абсолютной безопасности к концепции приемлемого риска. 6. Оценка воздействия предприятия на окружающую природную среду (на примере конкретного предприятия). 7. Международное сотрудничество в области защиты от чрезвычайных ситуаций. 8. Оценка качества окружающей среды. Оценка риска воздействия канцерогенных веществ на человека. 9. Схема материальных потоков для города. 10. Количественное измерение техногенного риска. Риск при нормальном режиме работы предприятия и в аварийных ситуациях. 11. Пути превращения загрязнителей в атмосфере, приводящие к образованию опасных веществ. 12. Пути превращения загрязнителей в водоемах и реках, последствия загрязнений. 13. Основные проблемы формирования теории безопасности. Безопасность и проблемы устойчивого развития. 14. Классификация опасных факторов и, соответствующих им, рисков. 15. Оценка риска при систематических выбросах и аварийных ситуациях. 16. Использование критериев снижения риска при проведении природоохранных мероприятий. 17. Долгосрочный эффект опасных воздействий (Чернобыльская катастрофа). 18. Аварийные ситуации и поведения человека. 19. Индивидуальный и социальный риск. 20. Экологическое и санитарно-гигиеническое нормирование. 21. Сочетание действия вредных факторов в производственных условиях. 22. Характеристика аварийных ситуаций. 23. Уровень безопасности и экономические возможности общества. 24. Аварийные ситуации и поведение человека. 25. Региональная оценка риска. 26. Воздействие негативных факторов и их нормирование (ПДК для почв). 27. Оценка техногенного риска при ионизирующем излучении. 28. Восприятие факторов риска и реакция общества на них. 29. Основные подходы к оценке риска крупных аварий. 30. Техногенный риск при электромагнитном излучении. 31. Предельно допустимая экологическая нагрузка (приемлемый уровень риска). 32. Абсолютная безопасность и приемлемый уровень риска. 3.3. Перечень основной и дополнительной литературы Основная литература 1. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация биотестирование: учеб. пособие для студ. вузов. - М. : Академия, 2008. - 288 с. 17
и
2. Емельянов, Александр Георгиевич. Основы природопользования: учеб. для студ. вузов. - М.: Академия, 2011. - 256 с. 3. Перцик Е. Н. Геоурбанистика : учеб. для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям "География" и "Геоэкология" / Е. Н. Перцик. - М. : Академия, 2009. – 430 с. 4. Розанов Л.Л. Общая география: учебное пособие для вузов Издательство: Дрофа, 2010 г. 238 с. Дополнительная литература 5. Сынзыныс, Б. И. Экологический риск [Текст]: Учебное пособие для вузов / Б. И. Сынзыныс, Е. Н. Тянтова, О. П. Мелехова. – М.: Логос, 2006. – 168 с. 6. Башкин, В.Н. Экологические риски: расчет, управление, страхование [Текст] / В. Н. Башкин. – М.: Высшая школа, 2007. – 360 с. 7. Огородникова, С.Ю. Техногенные системы и экологический риск [Текст] / С.Ю. Огородникова. – Киров: Изд-во ВятГГУ, 2009. – 98 с. 8. Меньшиков, В. В. Опасные химические объекты и техногенный риск [Текст] / В. В. Меньшиков, Швыряев. – М.: МГУ, 2008. – 254 с. 9. Ваганов П. А. Экологический риск [Текст]. Учебное пособие / П. А. Ваганов. – СПб: Издательство СПб университета, 2009. – 116 с. 10. Видгорович, В. И. Техногенные системы и экологический риск [Текст]: Учебное пособие для студентов химических факультетов университетов / В. И. Видгорович. – Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 2007. – 212 с. 11. Алымов, В. Т. Техногенный риск: Анализ и оценка [Текст]: Учебное пособие для вузов / В. Т. Алымов, Н. П. Тарасова. – М.: Академкнига, 2006. – 118 с.. 4. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И ФОРМЫ ТЕКУЩЕГО, ПРОМЕЖУТОЧНОГО И ИТОГОВОГО КОНТРОЛЯ по дисциплине «Природно-техногенные системы и экологический риск» 4.1. Основные требования к уровню освоения аспирантами содержания дисциплины «Природно-техногенные системы и экологический риск» Программа дисциплины «Природно-техногенные системы и экологический риск» определяет совокупность необходимых для профессиональной подготовки знаний, навыков и умений, которыми должен обладать аспирант в соответствии с требованиями ФГТ. По завершении курса аспирант должен: Знать: – способы снижения экологического риска; – основные понятия: техносфера, техногенные системы, экологический риск; – методы и приемы оценки риска; – принципы управления риском. Уметь: 18
–рассчитывать риск токсических эффектов; –рассчитывать и строить поля риска на картографической основе; –прогнозировать развитие природных и техногенных опасностей; –делать выводы и давать рекомендации по снижению экологического риска загрязнения окружающей среды. Владеть: умениями оценки экологического риска; умениями прогнозирования техногенных аварий и катастроф; знаниями о потенциально-опасных техногенных объектов Кировской области; знаниями об основных подходах к снижению экологического риска. 4.2. Формы текущего промежуточного и итогового контроля Итоговый контроль проводится в форме зачета. Примерный перечень вопросов к зачету 1. Основные факторы опасности. Техногенные факторы дестабилизации природной среды. Взаимосвязь факторов опасности. 2. Переработка жидкофазных отходов, использование ценных компонентов. Метод биоконверсии (биогазовая установка для переработки отходов сельского хозяйства). 3. Возникновение представлений о риске. Понятие риск и способы его выражения. Классификация рисков. 4. Основные направления малоотходной технологии в различных отраслях промышленности 5. Экологический риск. Политика абсолютной безопасности. Политика приемлемого риска. 6. Методы уменьшения объема сточных вод. Оборотная система водоснабжения. 7. Оценка риска поражения населения при авариях на химически опасных объектах. Глубина зоны поражения, зона фактического заражения, зона возможного заражения. Рассеет риска токсических эффектов. 8. Способы переработки отходов: утилизация, биохимическая переработка (компостирование), термические методы переработки. 9. Риск воздействия ионизирующего излучения. Ионизирующее излучение. Дозы: поглощенная, эквивалентная, эффективная. Эффекты излучения (детерминированные, стохастические). 10. Экологическая опасность отходов. Общая характеристика отходов: твердые бытовые отходы, отходы сельского хозяйства, канализационные отходы, промышленные отходы. Классификация отходов. 11. Способы выражения индивидуального риска. Оценка риска по сокращению ожидаемой продолжительности жизни. Сравнение и анализ рисков в единой шкале (шкала Хантера). 19
Аэробная очистка: в естественных условиях (поля орошения, биологические пруды); в искусственно созданных условиях (биофильтры, аэротенки). 13. Управление риском. История управления экологическими рисками. Цель управления риском. 14. Проблемы охраны окружающей среды в процессе сельскохозяйственного производства. Влияние сельского хозяйства на экологическое равновесие в природе. 15. Схема управления риском. Мероприятия управления технологическим риском. Принципы управления риском. 16. Методы и системы очистки от газообразных примесей: абсорбция, адсорбция, хемосорбция, каталитический метод, термический метод, биохимические методы. 17. Прогнозирование и моделирование (метод деревьев) в управлении риском. Роль человеческого фактора в управлении риском. 18. Последствия применения пестицидов. Сельское хозяйство без химических средств защиты. 19. Региональная оценка риска. Расчет и построение полей риска на картографической основе. 20. Мероприятия, направленные на защиту атмосферы путем обработки и нейтрализации вредных выбросов. Методы очистки от пыли. Классификация пылеулавливающего оборудования: сухие способы (циклоны, электрофильтры, вихревые циклоны, ротационные пылеуловители, тканевые фильтры). 21. Зоны экологического кризиса, риска и бедствия. 22. Ресурсосбережение и комплексное использование сырья – стратеги решения экологических проблем. Концепция безотходного производства. 23. Переработка токсичных отходов. Химические уничтожения фосфорорганических отравляющих веществ (щелочной гидролиз, окислительное хлорирование, алкоголиз, электрохимический метод). Термические методы: сжигание, плазменный способ, уничтожение в расплаве солей. 24. Мокрые способы очистки от пыли (форсуночные скрубберы, скрубберы Вентури, пенные аппараты). 25. Опасность генетически модифицированных организмов. Связь уровня безопасности с экономическими возможностями общества. 26. Принципы безотходного производства: цикличность материальных потоков, системность, комплексность использования ресурсов, ограничение воздействия производства, рациональность организации производства. 27. Нормирование качества окружающей среды. Санитарно-гигиенические нормативы. 28. Биохимические методы очистки сточных вод. Стадии биохимической очистки. Очистка в анаэробных условиях. 29. Нормирование качества окружающей среды. Производственнохозяйственные и комплексные нормативы. 12.
20
Механические методы очистки: процеживание, отстаивание (песколовки, нефтеловушки), фильтрование, центрифугирование. 31. Опасные природные явления (геофизические, геологические, метеорологические, гидрологические, природные пожары). Стихийные природные явления в Кировской области. 32. Методы очистки воды. Загрязнение воды (определение, типы загрязнения). Основные пути очистки сточных вод. Классификация методов очистки сточных вод. 33. Методы очистки атмосферы от химических загрязнителей. Мероприятия, направленные на снижение мощности выбросов: замена менее экологичных видов топлива экологичными, сжигание топлива по специальной технологии (сжигание в кипящем слое, газификация), создание замкнутых производственных циклов. 34. Применение средств защиты растений. Общая характеристика пестицидов, разработка и причины распространения. 30.
Примерный перечень вопросов к кандидатскому экзамену * 1. Техносфера. Техногенные объекты. Техногенез. 2. Экологический риск: анализ и оценка. 3. Управление экологическим риском.
21