- •Учебно-методический комплекс дисциплины
- •Содержание
- •1. Силлабус
- •2.Название учебной дисциплины
- •3.Время и место проведения учебной дисциплины
- •5. Характеристика учебной дисциплины
- •Назначение учебной дисциплины
- •Цель изучения учебной дисциплины
- •Задачи учебной дисциплины
- •Список основной и дополнительной литературы
- •6.1 Список основной литературы:
- •6.2 Список дополнительной литературы:
- •7.1 Виды контроля (текущий, промежуточный, итоговый).
- •7.2 Формы контроля.
- •8. Политика учебной дисциплины
- •2. Глоссарий
- •3. Краткий конспект лекций Лекция №1 Тема: Введение. Экология и краткий обзор ее развития
- •1. Определения экологии как науки
- •2. Разделы экологии
- •3. Этапы развития экологии
- •4. Задачи и методы экологии
- •Методы экологических исследований
- •Лекция №2 Тема: Экология особи — аутэкология
- •1. Уровни организации живых организмов
- •2. Потенциальные возможности размножения организмов
- •3. Основные среды жизни. Понятие о среде обитания
- •4. Пути приспособления организмов к среде
- •Лекция №3 Тема: Экологические факторы и их классификация
- •1. Понятие о факторах среды
- •2. Классификация экологических факторов
- •3. Закон оптимума, закон минимума Либиха, закон лимитирующих факторов Шелфорда.
- •4. Влияние абиотических факторов на живые организмы
- •Лекция №4 Тема: Экология популяций - демэкология
- •1. Понятие о популяции
- •2. Пространственное подразделение популяции
- •3. Характеристика популяции
- •4. Демографическая структура популяции
- •Лекция №5 Тема: Экология сообществ — синэкология
- •Понятия о синэкологии и биоценоза
- •Характеристика биоценоза
- •4.Устойчивость биоценоза
- •Лекция №6 Тема: Закономерности организации экосистем
- •1. Концепция экосистемы.
- •2. Пищевые цепи, пищевые сети и трофические уровни.
- •3. Продуктивность экосистем.
- •4. Трофическая структура экосистемы.
- •5. Экологические сукцессии.
- •6. Целостность и устойчивость экосистем, механизмы устойчивости экосистем.
- •Лекция №7 Тема: Биосфера и ее устойчивость
- •1. Учение в.И.Вернадского о биосфере и ноосфере
- •2. Концепция живого вещества и его глобальная роль в биосфере
- •3. Концепция антропогенного воздействия как мощного геологического и геохимического фактора. Место человека в экологической системе.
- •5. Современные проблемы биосферы.
- •Лекция №8 Тема: Концепция Устойчивого развития.
- •1. Исторические предпосылки формирования концепции ур
- •2. Основные факторы, определяющие устойчивое развитие
- •3.Задачи концепции устойчивого развития
- •Лекция №9 Тема: Стратегии и принципы устойчивого развития.
- •1. Стратегии и принципы устойчивого развития
- •2. Понятие о международном сотрудничестве. Международные организации.
- •3. Участие Казахстана в международном экологическом сотрудничестве в области экологии.
- •Лекция №10 Тема: Природные ресурсы и их рациональное природопользование как один из аспектов устойчивого развития
- •1. Природные ресурсы и их классификация.
- •2. Рациональное природопользование, малоотходные и безотходные технологии.
- •3. Биологические ресурсы и продовольственная безопасность.
- •Лекция №11 Тема: Антропогенные факторы возникновения неустойчивости в биосфере
- •1.Понятие глобальной экологии
- •2. История взаимоотношения общества и природы.
- •3. Глобальные антропогенные кризисы
- •Лекция №12 Тема: Глобальные экологические проблемы современности
- •1. Проблема разрушения озонового слоя.
- •2. Проблема «парникового эффекта».
- •3. Проблема кислотных дождей.
- •4. Экологические проблемы, связанные с интенсификацией сельского хозяйства и промышленности.
- •Лекция №13 Тема: Социально-экологические проблемы современности и устойчивое развитие
- •1. Рост населения и изменение его качества.
- •2. Мировая продовольственная проблема, пути решения.
- •3. Ресурсный кризис.
- •4. Изменение генофонда.
- •Лекция №14 Тема: Охрана природы и устойчивое развитие
- •1. Принципы и методы охраны окружающей среды.
- •2. Охрана генетического разнообразия
- •3. Заповедные территории как одна из форм охраны окружающей среды.
- •4. Красная книга.
- •5. Разработка основ рационального природопользования и охраны окружающей среды как необходимого условия перехода к устойчивому развитию
- •6. Роль экологического образования и просвещения в обеспечении устойчивого развития человечества.
- •Лекция №15 Тема: Актуальные экологические проблемы устойчивого развития Республики Казахстан
- •1. Экологический мониторинг
- •2. Современное экологическое состояние окружающей среды Казахстана
- •3. Уровни экологической напряженности окружающей среды
- •Состояние экологической напряженности окружающей среды Казахстана
- •4. Регионы экологического риска
- •4. Список литературы и источников по темам учебного курса
- •Тема: Экология популяций – демэкология
- •Тема: Экология сообществ — синэкология
- •Тема: Биосфера и ее устойчивость
- •Тема: Природные ресурсы и их рациональное природопользование как один из аспектов устойчивого развития
- •Тема: Антропогенные факторы возникновения неустойчивости в биосфере
- •5. Задания для самостоятельной работы обучающихся с определением трудоемкости и методические рекомендации по их выполнению Методические рекомендации по сро
- •Задания для самостоятельной работы обучающихся Тематический план срс
- •Тематический план срсп
- •Срсп №1 (1 час) Тема: Экология и краткий обзор ее развития
- •Срсп №2 (1 час) Тема: Основные среды обитания, заселенные живыми организмами
- •Срсп №3. (2 часа) Тема: Виды экологических факторов
- •Контрольные вопросы:
- •Срсп № 4 (2 часа) Тема: Экология популяций – демэкология.
- •Срсп № 5 (2 часа) Тема: Экология сообществ – синэкология.
- •Контрольные вопросы:
- •Срсп № 6 (2 часа) Тема: Законы образования экосистемы
- •Срсп № 7 (2 часа) Тема: Биосфера и ее устойчивость
- •Срсп №8 (2 часа) Тема: Концепция устойчивого развития
- •Срсп №9 (1 час) Тема: Стратегия и принципы устойчивого развития
- •Срсп №10 (2 часа) Тема: Рациональное использование природных ресурсов
- •Срсп №11 (2 часа) Тема: Воздействие антропогенных факторов на неустойчивость биосферы
- •Срсп №12 (2 часа) Тема: Современные экологические проблемы
- •Срсп №13 (1 час) Тема: Социально-экологические аспекты устойчивого развития.
- •Срсп №14 (1 час) Тема: Охрана природы и устойчивое развитие
- •Срсп №15 (1 час) Тема: Актуальные экологические проблемы Республики Казахстан
- •Тематика рефератов
- •6. Планы проведения практических (семинарских) занятий и методические рекомендации по подготовке к ним Методические указания для практических занятий
- •Экология
- •Прикладная экология
- •Экологический мониторинг
- •Природопользования
- •Экология воздействий
- •Промышленная экология
- •Практическое занятие №2 Тема: Приспособление организмов к окружающей среде
- •Практическое занятие №3 Тема: Влияние экологических факторов на организм
- •Практическое занятие №4 Тема: Виды жизнедеятельности популяционных видов и их основные критерии.
- •Практическое занятие №5 Тема: Биотические взаимоотношения организмов в биоценозе
- •Практическое занятие №6. Тема: Круговорот основных биогенных элементов в экосистеме
- •Практическое занятие №7. Тема: Биосфера и ее устойчивость
- •Практическое занятие №8. Тема: Концепция устойчивого развития
- •Практическое занятие №9 Тема: Стратегия и принципы устойчивого развития
- •Практическое занятие №10 Тема: Рациональное использование природных ресурсов
- •Практическое занятие № 11 Тема: Воздействие антропогенных факторов на неустойчивость биосферы
- •Практическое занятие №12 Тема: Современные экологические проблемы
- •Практическое занятие №13 Тема: Социально-экологические аспекты устойчивого развития.
- •Практическое занятие № 14 Тема: Охрана природы и устойчивое развитие
- •Практическое занятие №15 Тема: Актуальные экологические проблемы Республики Казахстан
- •7. Материалы для текущего, рубежного и итогового контроля и методические рекомендации по их выполнению
3. Проблема кислотных дождей.
Еще одной экологической проблемой является повышение кислотности окружающей среды. Хотя кислотным дождям стали уделять внимание сравнительно недавно, специалисты скандинавских стран еще в 50-е годы отмечали эту опасность. Сам термин «кислотный дождь» существует уже более 100 лет; впервые его использовал британский исследователь Роберт Ангус Смит в 1882 г. Впервые проблема кислотных дождей стала предметом серьезного обсуждения на XXVIII Генеральной ассамблее Международного союза по теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), проходившей в Мадриде в сентябре 1975 г. При изучении кислотных дождей нужно прежде всего ответить на два основных вопроса: что является причиной кислотных дождей и как они воздействуют на окружающую среду.
Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается около 200 млн. т твердых частиц (пыль, сажа и др.), 200 млн. т сернистого газа (SO2), 700 млн. т оксида углерода (II), 150 млн. т оксидов азота (NOX), что в сумме составляет более 1 млрд. т вредных веществ. Основными антропогенными источниками образования кислотных дождей являются соединения серы и азота.
Сера содержится в таких полезных ископаемых, как уголь, нефть, железные, медные и другие руды; одни из них используют как топливо, другие направляют с целью переработки на предприятия химической и металлургической промышленности. При переработке (в частности, при обжиге руд) сера переходит в химические соединения, например, в сернистый газ (оксид серы (IV)). Образовавшиеся соединения частично улавливаются очистными сооружениями, но основная масса выбрасывается в атмосферу. Соединяясь с парами воды, предварительно окисленный оксид серы (IV) образует серную кислоту.
Азот содержится в топливе многих видов ископаемых, например, в угле и нефти. Из антропогенных источников выделяется около 93% оксидов азота, главным образом в виде оксида азота (II), который в результате химических реакций в атмосфере превращается в оксид азота (IV), который и образует с водой азотную кислоту. И все же основными компонентами кислотных дождей являются серная и азотная кислоты; вместе с тем определенную часть их могут составлять хлороводород и фтороводород. Кислотные дожди (или, более правильно, кислотные осадки, так как выпадение вредных веществ может происходить как в виде дождя, так и в виде снега, града) наносят значительный экологический, экономический и эстетический ущерб. В результате выпадения кислотных осадков нарушается равновесие в экосистемах, ухудшается продуктивность сельскохозяйственных растений и плодородие почв, ржавеют металлические конструкции, разрушаются здания, сооружения, памятники архитектуры и т. д. Диоксид серы адсорбируется на листьях, проникает внутрь и принимает участие в окислительных процессах. Это влечет за собой генетические и видовые изменения растений.
4. Экологические проблемы, связанные с интенсификацией сельского хозяйства и промышленности.
Серьезнейшей экологической проблемой стали отходы промышленного и сельскохозяйственного производства.
Понятие «загрязнение окружающей среды» довольно широкое. С точки зрения экологии это понятие чаще всего рассматривается в двух аспектах:
1) как процесс (действие) – поступление в окружающую среду или возникновение в ней под действием различных факторов вредных для человека и природной среды агентов различной природы;
2) как загрязняющий окружающую среду агент (например, химическое вещество).
В рамках изучаемой дисциплины под загрязнением окружающей среды будем понимать привнесение в нее новых, не характерных для нее физических, химических и биологических агентов (загрязнителей) либо превышение в ней естественного многолетнего уровня этих агентов. Различают биологическое, физическое (в том числе радиационное, световое, электромагнитное, шумовое и др.) либо химическое загрязнение. Загрязнители окружающей среды – это несвойственные (новые) для среды физические, химические и биологические агенты либо характерные для нее агенты, но находящиеся в объемах, превышающих естественно сложившийся многолетний (фоновый) уровень их присутствия.
Классификация видов загрязнения. Рассматривают обычно два различных по происхождению вида загрязнения:
- естественное загрязнение, возникающее в результате действий природных явлений без участия людей;
- антропогенное загрязнение, связанное с человеческой деятельностью, главной составной частью которого является техногенное загрязнение, обусловленное деятельностью промышленных производств.
По природе загрязнителей различают следующие виды загрязнения:
1) биологическое – либо привнесение в окружающую среду и размножение в ней нежелательных для человека организмов, либо проникновение (естественное или антропогенное) в экосистему организмов, чуждых сообществам экосистемы и обычно там отсутствующих;
2) физическое (радиационное, тепловое, световое, электромагнитное, шумовое и др.);
3) химическое (загрязнение биосферы химическими веществами).
По способу образования различают загрязнение первичное и вторичное. Первичное загрязнение – поступление в среду загрязнителей, образующихся непосредственно в ходе естественных или антропогенных процессов в биосфере. Вторичное загрязнение – образование (синтез) вредных и опасных для окружающей среды и человека загрязнителей в ходе физико-химических процессов в окружающей среде, при этом все или некоторые реагенты могут быть сами по себе неопасными. Например, вторичным загрязнением является образование при некоторых условиях ядовитых химических веществ в атмосфере, называемое смогом.
По пространственному признаку различают глобальное (обнаруживаемое в любой точке планеты как угодно далеко от его источника), региональное (обнаруживаемое в пределах значительных территорий, но не охватывающее всей планеты) и локальное (наблюдаемое на небольшой территории, ограниченной пределами населенного пункта, предприятия и т.п.) загрязнения.
По видам компонентов окружающей среды рассматривают, во-первых, загрязнения атмосферы, гидросферы или литосферы (на глобальном уровне) и загрязнения атмосферного воздуха, поверхностных и подземных водоемов и почвы (на локальном уровне). Считается, что из загрязняющих агентов, регулярно попадающих в организм человека, около 70% поступает с пищей, 20% – из воздуха и 10% – с водой.
Выводы
Таким образом, глобальные экологические проблемы – это загрязнения среды физическими, химическими, биологическими и другими агентами, обнаруживаемыми в дали от их источников и практически в любой точке планеты. Все эти загрязнения возникают в результате хозяйственной деятельности человека.
Контрольные вопросы
1. Объясните причины возникновения «парникового эффекта».
2. Почему разрушается «озоновый слой» Земли?
3. Из каких источников попадают в атмосферу оксиды серы и азота?
4. Как называется смесь дыма, тумана и пыли? Каковы экологические последствия ее присутствия в атмосферном воздухе.
5. Что называют «шумовым загрязнением»? Как оно влияет на здоровье людей?
6. Каковы техногенные источники ионизирующих излучении?
7. Какие отходы представляют наибольшую экологическую опасность для человека и биотических сообществ?
