980
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Иванов А.В.
ТЕХНОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК
Учебно-методическое пособие по подготовке к лекциям, практическим занятиям
(включая рекомендации по организации самостоятельной работы и выполнению курсовых работ)
для обучающихся по дисциплине «Техногенные системы и экологический риск» по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование профиль Природопользование
Нижний Новгород
2016
УДК
Иванов А.В. / Техногенные системы и экологический риск [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. /А.В. Иванов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун-т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 15 с.– 1 электрон. опт. диск (CD-RW).
В настоящем учебно-методическом пособии по дисциплине «Техногенные системы и экологический риск» даются конкретные рекомендации учащимся для освоения как основного, так и дополнительного материала дисциплины и тем самым способствующие достижению целей, обозначенных в учебной программе дисциплины. Цель учебно-методического пособия — это помощь в усвоении лекций, в подготовке к практическим занятиям, а также в написании курсовой работы.
Учебно-методическое пособие предназначено для обучающихся в ННГАСУ по дисциплине «Техногенные системы и экологический риск» по направлению подготовки 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Природопользование.
Учебно-методическое пособие ориентировано на обучение в соответствии с календарным учебным графиком и учебным планом по основной профессиональной образовательной программе направления 05.03.06 Экология и природопользование, профиль Природопользование, утверждённым решением учёного совета ННГАСУ от 02.09.2016 г. (протокол № 1).
© |
А.В. Иванов, 2016 |
© |
ННГАСУ, 2016 |
2
Оглавление
1. Общие положения............................................... |
4 |
1.1Цели изучения дисциплины и результаты
обучения ............................................................ |
4 |
|
1.2 |
Содержание дисциплины ............................... |
4 |
1.3 |
Порядок освоения материала ...................... |
5 |
2.Методические указания по подготовке к лекциям 7
2.1Общие рекомендации по работе на лекциях7
2.2Общие рекомендации при работе с конспектом
лекций ................................................................ |
7 |
2.3Общие рекомендации по изучению материала
лекций ................................................................ |
7 |
2.4 Контрольные вопросы ................................... |
9 |
3.Методические указания по подготовке к
практическим занятиям..................................... |
10 |
3.1Общие рекомендации по подготовке к
практическим занятиям .................................. |
10 |
3.2Примеры задач для практических занятий10
4.Методические указания по организации
самостоятельной работы................................... |
12 |
4.1Общие рекомендации для самостоятельной
работы ............................................................... |
12 |
4.2 Темы для самостоятельного изучения ...... |
13 |
4.3Учебно-методическое обеспечение
самостоятельной работы ................................ |
13 |
4.4 Задания для самостоятельной работы ...... |
14 |
3
1. Общие положения
1.1 Цели изучения дисциплины и результаты обучения
Основными целями освоения учебной дисциплины «Техногенные системы и экологический риск» являются:
−ознакомление студентов с основными принципами, концепциями и методиками исследования техногенных систем и механизмов управления техногенными системами с помощью аппарата оценки экологического риска, а также обучение применению оценки риска для управления экологической безопасностью в научно-исследовательской, производственно-технологической и иной профессиональной экологической деятельности.
В процессе освоения дисциплины студент должен Знать:
−теоретические основы экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска;
−теоретические и методологические основы функционирования техногенных систем на основе оценки экологического риска.
Уметь:
−выполнять расчеты экологического риска для производственно технических, коммунальных транспортных систем и территорий различного функционального назначения;использовать теоретические знания экологического мониторинга, нормирования и снижения загрязнения окружающей среды, техногенных систем и экологического риска в практической деятельности;
−выполнять расчеты экологического риска для транспортных , коммунальных систем для добывающей, обрабатывающей промышленности и строительного сектора экономики;оценивать степень опасности, рассчитывать индивидуальный и групповой риск, разрабатывать мероприятия по управлению экологическим риском, создаваемым изучаемыми техногенными системами.
Владеть:
−концептуальными знаниями, обеспечивающими применение методологии оценки экологического риска в управленческой деятельности;обладать способностью к использованию теоретических знаний по оценке экологических рисков в практической деятельности;
−концептуальными знаниями, обеспечивающими применение методологии оценки экологического риска в управлении объектами транспорта, промышленности и сельского хозяйства; знаниями и умениями оценки опасности, методами расчета индивидуального и группового риска, разрабатывать мероприятия по управлению экологическим риском, создаваемым техногенными системами.
Данная дисциплина позволит студентам не только систематизировать полученные теоретические знания, укрепить исследовательские навыки, но и даст возможность ориентироваться в новом предметном поле природопользования.
1.2 Содержание дисциплины
Материал дисциплины сгруппирован по следующим разделам:
1. Безопасность или защита человека и окружающей среды, обеспечение устойчивого развития цивилизации.
4
Количественная оценки разнородных опасностей. Характеристика окружающей среды как системы, изменяющейся под влиянием природных и антропогенных факторов, как систематического характера, так и в аварийных и катастрофических экстремальных ситуациях.
2. Техногенные системы: определение, классификация, воздействие на природную среду и человека.
Масштаб современных и прогнозируемых техногенных воздействий на окружающую среду в концепции устойчивого развития.
3. Экологические последствия загрязнения окружающей среды и проблемы экотоксикологии
Сравнительный анализ применения системы правового нормирования на основе ПДК, методов стандартизации сырья и продуктов и концепции экологического риска.
4. Ресурсо- и энергосбережение, комплексное использование сырья как стратегия решения экологических проблем.
Управление обеспечением экологической безопасности в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте и т.п на основе концепции экологического риска.
5. Принципы обеспечения безопасности человека и окружающей среды. Концепция приемлемого риска.
Аварийная ситуация как чрезвычайный фактор воздействия на окружающую среду: понятие специфика, классификация, анализ причин возникновения, оценка последствий. Основы внедрения теории опасностей: параметры, классификация, уровни и методы оценки опасностей.
6. Методология оценки риска. Стоимостная оценка риска.
Методология оценки риска: основные понятия, определения, подходы и методы расчета, сравнение и анализ рисков. Методы расчета, сравнение и анализ рисков. Стоимостная оценка риска.
7. Экологическая безопасность и страхование.
Практические примеры расчета по экологической безопасности и страхованию.
1.3 Порядок освоения материала
Материал дисциплины изучается в соответствии с порядком, определённым в следующей таблице:
Таблица 1
Порядок освоения дисциплины
№ |
Раздел дисциплины |
№№ предшествующих разделов |
|
|
|
1 |
Безопасность или защита человека и окружающей среды, обеспечение |
- |
|
устойчивого развития цивилизации. |
|
|
|
|
2 |
Техногенные системы: определение, классификация, воздействие на |
1 |
|
|
|
5
природную среду и человека.
3Экологические последствия загрязнения окружающей среды и проблемы 1,2 экотоксикологии
4Экологические последствия загрязнения окружающей среды и проблемы 1,2,3 экотоксикологии
5 |
Ресурсо- и энергосбережение, комплексное использование сырья как стратегия |
2,4 |
|
решения экологических проблем |
|
|
|
|
6 |
Принципы обеспечения безопасности человека и окружающей среды. |
2,5 |
|
Концепция приемлемого риска. |
|
|
|
|
7 |
Методология оценки риска. Стоимостная оценка риска. |
1,5,6 |
|
Экологическая безопасность и страхование |
|
|
|
|
6
2. Методические указания по подготовке к лекциям
2.1 Общие рекомендации по работе на лекциях
Этапы освоения дисциплины включают лекционные, практические занятия, написание реферата и промежуточную аттестацию в форме экзамена.
Лекции включают экспресс-опрос обучаемых, в ходе которого преподаватель фокусирует внимание на наиболее важных понятиях дисциплины и уточняет уровень компетенции обучаемых.
Лекция является главным звеном дидактического цикла обучения. Ее цель — формирование основы для последующего усвоения учебного материала. В ходе лекции преподаватель в устной форме, а также с помощью презентаций передает обучаемым знания по основным, фундаментальным вопросам изучаемой дисциплины.
Назначение лекции состоит в том, чтобы доходчиво изложить основные положения изучаемой дисциплины, ориентировать на наиболее важные вопросы учебной дисциплины и оказать помощь в овладении необходимых знаний и применения их на практике.
Личное общение на лекции преподавателя со студентами предоставляет большие возможности для реализации образовательных и воспитательных целей.
При подготовке к лекционным занятиям студенты должны ознакомиться с презентаций, предлагаемой преподавателем, отметить непонятные термины и положения, подготовить вопросы с целью уточнения правильности понимания. Рекомендуется приходить на лекцию подготовленным, так как в этом случае лекция может быть проведена в интерактивном режиме, что способствует повышению эффективности лекционных занятий.
2.2Общие рекомендации при работе с конспектом лекций
Входе лекционных занятий необходимо вести конспектирование учебного материала. Конспект помогает внимательно слушать, лучше запоминать в процессе осмысленного записывания, обеспечивает наличие опорных материалов при подготовке к семинару, зачету, экзамену.
Полезно оставить в рабочих конспектах поля, на которых делать пометки из рекомендованной литературы, дополняющие материал прослушанной лекции, а также подчеркивающие особую важность тех или иных теоретических положений.
Вслучае неясности по тем или иным вопросам необходимо задавать преподавателю уточняющие вопросы. Следует ясно понимать, что отсутствие вопросов без обсуждения означает в большинстве случаев неусвоенность материала дисциплины.
2.3Общие рекомендации по изучению материала лекций
Раздел 1. Безопасность, защита человека и окружающей среды, обеспечение устойчивого развития цивилизации — 1 лекция.
Цель: вызвать интерес к изучению курса, сформировать представление о техногенных системах.
Содержание: Определение базовых понятий: экологический риск, уязвимость, защищенность. Интеграция понятий риска в системы управления экологической безопасностью.
Раздел 2: " Техногенные системы: определение, классификация, воздействие на природную среду и человека ". — 1 лекция.
7
Цель: усвоить ключевые понятия курса с возможностью выполнения количественных оценок. Содержание: Количественные оценки разнородных опасностей. Характеристика окружающей
среды как системы, изменяющейся под влиянием природных и антропогенных факторов как систематического характера, так и в аварийных и катастрофических экстремальных ситуациях.
Раздел 3: " Экологические последствия загрязнения окружающей среды и проблемы экотоксикологии. – 1 лекция.
Содержание: Масштаб современных и прогнозируемых техногенных воздействий на окружающую среду в концепции устойчивого развития Техногенные системы: определение, классификация, воздействие на природную среду и человека. Экологические последствия загрязнения окружающей среды и проблемы экотоксикологии
Раздел 4: " Принципы обеспечения безопасности человека и окружающей среды. Концепция приемлемого риска – 1 лекция.
Содержание: Сравнительный анализ применения системы правового нормирования на основе ПДК, методов стандартизации сырья и продуктов и концепции экологического риска.
Раздел 5: Ресурсо- и энергосбережение, комплексное использование сырья как стратегия решения экологических проблем –1 лекция.
Содержание: Аварийная ситуация как чрезвычайный фактор воздействия на окружающую среду: понятие специфика, классификация, анализ причин возникновения, оценка последствий. Принципы обеспечения безопасности человека и окружающей среды. Концепция приемлемого риска. Ресурсо- и энергосбережение, комплексное использование сырья как стратегия решения экологических проблем. Основы внедрения теории опасностей: параметры, классификация, уровни и методы оценки опасностей
Методология оценки риска: основные понятия, определения, подходы и методы расчета, сравнение и анализ рисков.
Раздел 6: Методология оценки риска. Стоимостная оценка риска – 1 лекция.
Содержание: Раздел 6: "Методология оценки риска. Стоимостная оценка риска.". ---Методы расчета, сравнение и анализ рисков. Стоимостная оценка риска
---Количественная оценки разнородных опасностей. Характеристика окружающей среды как системы, изменяющейся под влиянием природных и антропогенных факторов, как систематического характера, так и в аварийных и катастрофических экстремальных ситуациях
---Масштаб современных и прогнозируемых техногенных воздействий на окружающую среду в концепции устойчивого развития
---Сравнительный анализ применения системы правового нормирования на основе ПДК, методов стандартизации сырья и продуктов и концепции экологического риска
---Управление обеспечением экологической безопасности в промышленности, сельском хозяйстве, транспорте и т.п на основе концепции экологического риска.
---Основы внедрения теории опасностей: параметры, классификация, уровни и методы оценки опасностей.
Раздел 7: Экологическая безопасность и страхование – 1 лекция.
Содержание: Методы расчета, сравнение и анализ рисков. Стоимостная оценка риска
8
2.4Контрольные вопросы
СЕМЕСТР №8
1.Основные понятия и определения оценки риска. Подходы к управлению риском.
2.Структура экологического риска. Характеристики риска и инструменты измерения опасности
3.Взрывы и их модели. Вероятность поражения объектов окружающей среды.
4.Уроки аварий и катастроф.
5.Методы управления риском. Технологии управления риском.
6.Риски различных видов деятельности.
7.Анализ ЧС, сопровождающихся пожарами.
8.Пожары. Расчеты размера пламени и характеристик излучения
9.Простые методы идентификации опасности HAZID Использование баз данных по авариям и карт безопасности для идентификации опасностей
10.Риски, создаваемые передвижными источниками выбросов для здоровья и окружающей среды.
11.Критерии распространения ЗВ в атмосфере.
12.Инженерные и научные модели расчетов рассеивания загрязняющих веществ
13.Учет стратификации и застройки в гауссовой модели. Кривые Пэскуила-Гиффорда
14.Человеческий фактор и ошибки персонала.
15.Методы выявления уязвимости HAZOP.
16.Организационные основы HAZOP.
17.Простые методы определения опасностей HAZID.
18.Сравнение HAZID и HAZOP.
19.Использование анализа с помощью дерева отказов для оценки рисков
20.Уязвимость зон затопления и подтопления.
21.Оценка мероприятий на основе расчета предотвращенного ущерба здоровью от химического и шумового загрязнения среды.
22.Оценка последствий аварий на объектах нефтеперерабатывающей промышленности. Описать сценарии развития аварий на АЗС.
23.Оценка факторов, связанных с разлитием нефтепродуктов
24.Применение методики FMEA для оценки опасных объектов
25.Риски водных объектов. Критерий Ричардсона, балансовые модели, иные инструменты.
9
3. Методические указания по подготовке к практическим занятиям
3.1 Общие рекомендации по подготовке к практическим занятиям
Практические занятия включают контроль выполняемых практических заданий, что обеспечивает освоение компетенций по знаниям и умениям.
Работа над рефератом включает анализ информации по наиболее актуальным вопросам экологической безопасности, что позволяет расширить круг компетенций обучаемого, включая как знания , так и владение мировоззренческими и этическими нормами.
Формой промежуточной аттестации является экзамен, который проводится в устно-письменной форме. Промежуточная аттестация проводится в форме экзамена, содержащего два вопроса, один из которых является теоретическим а другой - практическим, содержащим задачу. Оценка за итоговую аттестацию ответы на вопросы и учитывает активность обучаемого в процессе практических и лекционных занятий, результаты выполнения реферата
Входе подготовки к практическим занятиям необходимо изучать основную литературу, знакомиться с дополнительной литературой, а также с новыми публикациями в периодических изданиях: журналах, газетах и т.д. При этом необходимо учесть рекомендации преподавателя и требования учебной программы.
Всоответствии с этими рекомендациями и подготовкой полезно дорабатывать свои конспекты лекции, делая в нем соответствующие записи из литературы, рекомендованной преподавателем и предусмотренной учебной программой. Целесообразно также подготовить тезисы для возможного выступлений по всем учебным вопросам, выносимым на практическое занятие.
При подготовке к занятиям можно также подготовить краткие конспекты по вопросам темы. Очень эффективным приемом является составление схем и презентаций.
Готовясь к докладу или реферативному сообщению, желательно обращаться за методической помощью к преподавателю. Составить план-конспект своего выступления. Продумать примеры с целью обеспечения тесной связи изучаемой теории с реальной жизнью. Своевременное и качественное выполнение самостоятельной работы базируется на соблюдении настоящих рекомендаций и изучении рекомендованной литературы. Студент может дополнить список использованной литературы современными источниками, не представленными в списке рекомендованной литературы, и в дальнейшем использовать собственные подготовленные учебные материалы при написании курсовых и дипломных работ.
3.2Примеры задач для практических занятий
Пример № 1 1.
Оценка последствий аварий на объектах нефтеперерабатывающей промышленности. Описать сценарии развития аварий на АЗС.
2.
Задача. Оценка, проведенная по интенсивности движения транспорта показала, что риск здоровью в зоне расположения жилого дома, расположенного возле магистрали, составил 0,02, популяционный риск за период человеческой жизни – 11 человек. Наблюдения за загрязнением воздуха выявили среднесуточное загрязнение воздуха на уровне, близком к ПДКсс. Выберите и обоснуйте мероприятия:
А) организовать мониторинг загрязнения воздуха и мониторинг здоровья на постоянной основе Б) осуществить оздоровление населения В) запретить движение транспорта по магистрали
Г) расселить жителей из жилого дома в экологически чистые зоны.
Пример № 2
10