687

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

В.Б. Темнухин

Экология

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим семинарским занятиям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) для обучающихся по дисциплине: «Экология», направления подготовки 27.03.01 «Стандартизация и метрология», профиль «Стандартизация и сертификация»

Нижний Новгород

2016

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

В.Б. Темнухин

Экология

Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим семинарским занятиям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы) для обучающихся по дисциплине: «Экология», направления подготовки 27.03.01 «Стандартизация и метрология», профиль «Стандартизация и сертификация»

Нижний Новгород

2016

УДК

Темнухин В.Б. Экология [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос./ В.Б. Темнухин; Нижегор. гос. архитектур.- строит. ун-т, -Н.Новгород: ННГАСУ, 2016. - с. -1 электрон.

онт. диск (CD-RW)

В учебно-методическом пособии приводят характеристику содержания курса лекций и практических занятий по разделам с указаниями к самостоятельной работе по подготовке к лекциям, практическим, семинарским занятиям.

Предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине: «Экология», направления подготовки 27.03.01: «Стандартизация и метрология», профиль: «Стандартизация и сертификация».

© В.Б. Темнухин, 2016

© ННГАСУ, 2016

I Раздел. Лекционные занятия.

Тема 1. Экология как наука.

Экология – это наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и со средой их обитания. Термин «экология» впервые ввел немецкий биолог

Без сомнения зарождение науки в ХУШ-Х1Х веках связано с такими именами, как К.

Линней (1707-1778), Ж.Б. Ламарк (1744-1829), А. Гумбольдт (1769-1859), К. Рулье (18141858), Н.А. Северцов (1827-1885), А.Ф. Миддендорф (1815-1894), Ч. Дарвин (1809-1882),

Э. Геккель (1834-1919), В.В. Докучаев (1846-1903), и многие другие.

ВХУШ-Х1Х столетии большой вклад в накопление фактического материала и развитие экологических воззрений внесли натуралисты и естествоиспытатели России: И.Г.

Гмелин (1709-1755); В.Ф. Зуев (1754-1794); С.П. Крашенинников (1711-1755); И.И. Лепехин (1740-1802); П.С. Паллас (1741-1811); Г.В. Стеллер (1709-1746). Эрнст Геккель в 1866 году.

Предметом экологии являются объекты организменного, популяционновидового, биоценотического и биосферного уровней организации в их взаимодействии с окружающей средой.

Задачи общей экологии – изучение двусторонних связей в системах: организм – среда; популяция – среда; сообщество – среда; биосфера – географическая оболочка; а также выяснение особенностей внутривидовых и межвидовых отношений.

Вобщей (классической) экологии можно выделить крупные разделы (уровни экологии): экологию особей (аутэкологию); экологию популяций (демэкологию) и экологию сообществ (синэкологию). Каждый из разделов имеет свои собственные задачи.

Литература:

Основная

1.Криксунов Е.А. Экология. – М.: Дрофа, 2003

2.Снакин В.В. Экология и природопользование в России: энциклопедический словарь. – М.: Academia, 2008. – 815 с

Дополнительная 1. Арустамов Э.А. Природопользование. – М.: Дашков и К, 2005

2.Гальперин М.В. Экологические основы природопользования.- Ростов н/Д:«Феникс», 2003

3.Горелов А.А. Экология: Учебное пособие для вузов.- М.: Юрайт, 2002 4.Денисов В.В., Денисова И.А. Экология: 100 экзаменационных ответов.-М.:ИКЦ

«Март», Ростов н/Д: 2003

Вопросы для контроля:

1.Что такое экология? Какова история развития экологии?

2.Перечислите задачи экологии.

3.Какова структура экологии и ее этапы развития?

4.Какова роль экологии в настоящее время?

5

Тема 2. Понятие об экосистеме.

А. Тенсли (1871-1955). В 1935 году он ввел в литературу термин «экосистема», понимавшийся как совокупность сосуществующих видов и условий среды их обитания. Термин «экосистема» прочно вошел в научный обиход.

В дальнейшем была сформулирована концепция экологической сукцессии – процесса изменения состава экосистемы под влиянием жизнедеятельности составляющих ее организмов, и климакса – как устойчивого равновесного с климатом состояния, к которому «стремится» любая экосистема. Данные термины были сформулированы Ф. Клементсом (1874-1945), и в дальнейшем развиты А. Тенсли и Р. Уиттекером.

Экосстемы классифицируются на : природные или естественные и искусственные; наземные (тропические леса, пустыня с травянистой и кустарниковой растительностью, саванна, степи, тундра), пресноводные (озеро, пруд, реки, ручьи, болота), морские (океан, континентальный шельф).

Любая экосиситема имеет свои свойства, такие как: саморегуляция; устойчивость; самовоспроизведение; смена одной на другую; целостность; эмерджентные свойства.

Литература:

Основная

1.Криксунов Е.А. Экология. – М.: Дрофа, 2003

2.Снакин В.В. Экология и природопользование в России: энциклопедический

словарь. – М.: Academia, 2008. – 815 с

Дополнительная

1.Арустамов Э.А. Природопользование. – М.: Дашков и К, 2005 2.Гальперин М.В. Экологические основы природопользования.- Ростов н/Д: «Феникс», 2003 3.Горелов А.А. Экология: Учебное пособие для вузов.- М.: Юрайт, 2002 4.Денисов В.В., Денисова И.А. Экология: 100 экзаменационных ответов.- М.:ИКЦ «Март», Ростов н/Д: 2003

Вопросы для контроля:

1.Назовите основные части экосистемы.

2.Какие категории организмов входят в состав экосистемы?

3.Назовите основные свойства экосистем.

6

Тема 3. Организм и среда. Популяции и сообщества.

Среда обитания - это часть природы, окружающая живые организмы и оказывающая на них определенное воздействие. Выделяют наземно-воздушную, водную, почвенную и организменную среды.

Свойства среды, воздействующие на организмы называют экологическими факторами. Экологические факторыкомплекс окружающих условий, воздействующих на живые организмы.

Существует множество классификаций экологических факторов среды. Одна из наиболее распространенных, по источнику происхождения фактора среды, позволяет подразделить их на: абиотические, биотические и антропогенные факторы.

Экологические факторы можно классифицировать в зависимости от особенностей их воздействия на организм: прямые и косвенные; в зависимости от регулярности их воздействия – периодические и непериодические; в зависимости от тех последствий, которые они оказывают на организм: ограничивающие, раздражительные, модификационные

Популяция – это группа совместно обитающих животных определенного вида, обладающих известными общими свойствами. Эти общие свойства определяются, с одной стороны, непосредственно родственными отношениями, с другой – обитанием в сходных условиях существования

Экологические свойства популяции: способность к беспрерывному изменению, движению и динамике; структурно-функциональная организованность; биологическое разнообразие; устойчивость системы.

Выделяют следующие динамические показатели популяции: рождаемость, смертность, прирост популяции, темп роста популяции, возрастной состав.

Литература:

Основная

1.Криксунов Е.А. Экология. – М.: Дрофа, 2003

2.Снакин В.В. Экология и природопользование в России: энциклопедический словарь. – М.: Academia, 2008. – 815 с

Дополнительная

1.Арустамов Э.А. Природопользование. – М.: Дашков и К, 2005 2.Гальперин М.В. Экологические основы природопользования.- Ростов н/Д: «Феникс», 2003 3.Горелов А.А. Экология: Учебное пособие для вузов.- М.: Юрайт, 2002 4.Денисов В.В., Денисова И.А. Экология: 100 экзаменационных ответов.- М.:ИКЦ «Март», Ростов н/Д: 2003

Вопросы для контроля:

1.Дать понятие экологических факторов.

2.Перечислить основные экологические факторы, дать их классификации.

3.Что такое популяция?

4.Какие существуют экологические свойства популяции?

5.Перечислить основные динамические показатели популяций.

7

Тема 4. Экологические нормативы и стандарты.

Экологическую безопасность населения должно обеспечивать соблюдение экологических нормативов. Экологические нормативыэто пределов допустимого негативного воздействия человека и предприятий на окружающую среду.

Существуют следующие нормативы качества: санитарно-гигиенические, экологические, вспомогательные.

Санитарно-гигиенические нормативы качества окружающей среды: предельно допустимая концентрация вредных веществ (ПДК); предельно допустимый уровень вредных физических воздействий (ПДУ); нормативы воздействия (производственнохозяйственные): предельно допустимый выброс вредных веществ (ПДВ); предельно допустимый сброс вредных веществ (ПДС).

Основные разновидности экологических стандартов и нормативов: показатели критического уровни воздействия на человека и природные комплексы; показатели, определяющие порядок зонирования различных региональных образований; нормативы качества окружающей природной среды; эмиссионные нормативы; экологические требования к продукции; стандарты на системы управления качеством окружающей природной среды на предприятиях.

Литература:

Основная

1.Криксунов Е.А. Экология. – М.: Дрофа, 2003

2.Снакин В.В. Экология и природопользование в России: энциклопедический словарь. – М.: Academia, 2008. – 815 с

Дополнительная 1. Арустамов Э.А. Природопользование. – М.: Дашков и К, 2005

2.Гальперин М.В. Экологические основы природопользования.- Ростов н/Д: «Феникс», 2003 3.Горелов А.А. Экология: Учебное пособие для вузов.- М.: Юрайт, 2002 4.Денисов В.В., Денисова И.А. Экология: 100 экзаменационных ответов.- М.:ИКЦ «Март», Ростов н/Д: 2003

Вопросы для контроля:

1.Дать понятие экологических нормативов.

2.Рассказать классификацию нормативов качества окружающей среды.

3.Чем отличается ПДВ от ПДС, ПДК от ПДУ?

8

Тема 5. Экозащитная техника и технологии.

Основные направления – внедрение ресурсосберегающей безотходной и малоотходной технологии, биотехнологии, утилизация и детоксикация. Главное – экологизация производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ.

Малоотходная технология — технологические процессы, в которых разность между массой изготовляемых изделий и массой сырья или полуфабрикатов, используемых в производстве, минимальна.

Принципы для становления малоотходного или безотходного производства: системность, комплексность использования ресурсов, экономное использование сырья, цикличность материальных потоков, требование ограничения воздействия производства на окружающую природную и социальную среду, рациональность.

Защита от выбросов атмосферы от выбросов наиболее эффективно достигается путем очистки загрязненных газов специальных аппаратах. Для очистки вод используют механические, физико-химические, химические, термические и биологические методы. Защита литосферы предусматривает борьбу с физическими, химичесими и бологическими воздействиями.

Литература:

Основная

1.Криксунов Е.А. Экология. – М.: Дрофа, 2003 Дополнительная

1.Гальперин М.В. Экологические основы природопользования.- Ростов н/Д: «Феникс», 2003 3.Горелов А.А. Экология: Учебное пособие для вузов.- М.: Юрайт, 2002 4.Денисов В.В., Денисова И.А. Экология: 100 экзаменационных ответов.- М.:ИКЦ «Март», Ростов н/Д: 2003

2.Хатунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность. М., 2002.

Вопросы для контроля:

1.Что понимают под малоотходными технологиями?

2.Раскройте принципы для становления малоотходного или безотходного производства.

3.Какие экозащитные технологии существуют в сельском хозяйстве и земледелии.

9

Тема 6. Инженерная защита окружающей среды.

Инженерная защита окружающей среды - совокупность научных и инженерных принципов по улучшению природной среды, обеспечивающих чистую воду, воздух и землю для обитания человека и других организмов, а также по очистке загрязненных участков, с целью достижения максимальной экологической безопасности хозяйственной деятельности человека и снижения риска антропогенного воздействия на окружающую среду.

Инженерные природоохранные мероприятия делят на две группы:

∙мероприятия, снижающие выброс загрязняющих веществ и уровень вредных воздействий;

∙мероприятия, позволяющие снижать степень распространения загрязняющих веществ и других вредных воздействий.

Уинженерной экологии можно выделить следующие пути развития технологий:

∙повышение комплексности переработки природного сырья с уменьшением общего количества отходов производства

∙внедрение технологических схем с полным кругооборотом воды и резким сокращением затрат свежей воды из природных источников

∙создание энерготехнологических комплексов, в которых производство продукции сочетается с утилизацией энергетических ресурсов

∙применение более совершенных технологических режимов и оборудования, а также технологических схем

∙разработка принципиально новых технологий.

Литература:

Основная

1.Криксунов Е.А. Экология. – М.: Дрофа, 2003 Дополнительная

1.Гальперин М.В. Экологические основы природопользования.- Ростов н/Д: «Феникс», 2003 3.Горелов А.А. Экология: Учебное пособие для вузов.- М.: Юрайт, 2002 4.Денисов В.В., Денисова И.А. Экология: 100 экзаменационных ответов.- М.:ИКЦ «Март», Ростов н/Д: 2003

2.Хатунцев Ю.Л. Экология и экологическая безопасность. М., 2002.

3.Ветошкин, А. Г. Теоретические основы защиты окружающей среды: учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Инженерная защита окружающей среды". - М. : Абрис, 2012. - 397 с.

Вопросы для контроля:

1.Что понимают под инженерной защитой окружающей среды?

2.Перечислите источники загрязнения почвы.

3.Сформулируйте принципы инженерной защиты атмосферы.

4.Перечислите основные методы очистки сточных вод.

10