Экопрогр2001 (Лабы и инфа какая-то)

Государственный комитет Российской Федерации

по высшему образованию

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

_________________________________________________________________

УТВЕРЖДАЮ:

Проректор института по учебной работе

________________ И.А.Прохоров

"___"_____________2001 г.

ПРОГРАММА

по курсу "ЭКОЛОГИЯ"

для групп специальностей 1800 и 2100

факультет 3

Mосква - 2001.

Раздел 1. ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

Основной целью изучения дисциплины является повышение экологической грамотности студентов, формирование их экологического мировоззрения. Конкретные цели и задачи курса соответствуют основным требованиям стандарта к образованности инженера в на­правлениях, формируемых экологическим образованием.

Преимущественно из курса экологии инженер должен почерпнуть представления:

- об индивидуальном и коллективном поведении объектов в природе;

- о времени в естествознании;

- о новейших открытиях естествознания, перспективах их использования для построения технических устройств;

- об особенностях биологической формы организации материи, принципах воспроизводства и развития живых систем;

- о биосфере и направлении ее эволюции;

- о целостности и гомеостазе живых систем;

- о взаимодействии организма и среды, сообществе организмов, экосистемах;

- об экологических принципах охраны природы и рациональном природопользовании, перспективах создания не разрушающих природу технологий;

- о физическом и биологическом моделировании;

- о последствиях своей профессиональной деятельности с точки зрения биосферы и биосоциальной природы человека.

В результате изучения курса экологии инженер должен знать и уметь использовать:

- основные понятия, законы и модели экологии;

- методы теоретического и экспериментального исследования в экологии;

уметь оценивать численные порядки величин, характерных для разделов естествознания, вхо

дящих в экологию, в первую очередь - в экологию профессиональной деятельности.

Курс является этапом экологического образования инженера, наряду с курсом “Безопасность жизнедеятельности", экологическими и эргономическими разделами проектно-конструкторских и технологических дисциплин.

Раздел 2.СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Содержание разделов лекционного курса

Тема 1. Введение (2 ч.)

1.1. Содержание научной дисциплины "Экология", цели и задачи одноименного курса. Структура курса, краткое содержание его программы.

1.2. МАИ как крупный научный центр, ведущий исследования техникоэкологической направленности. Направления работ профилирующего факультета и выпускающих кафедр в области экологической информатики, электроэнергетики, кибернетики и системотехники.

1.3. Связь курса "Экология" с профилирующими дисциплинами.Направления возможных самостоятельных работ студентов по курсу.

Тема 2. Геофизическая система - среда существования биосферы (4 ч).

2.1. Оболочки Земли, их структура, состав, основные параметры, взаимосвязи, связи с биосферой. Стандарты на структуру и параметры основных слоев атмосферы. Метеопараметры тропосферы, ее приземного слоя. Опасные гидрометеорологические явления.

2.2. Строение и колебания Земли. Модели внутреннего строения Земли, основные типы движений в ней. Гравитационное поле и фигура Земли. Собственные колебания Земли. Магнетизм и электропроводность Земли. Сейсмичность и тектоника Земли. Сейсмические модели Земли и сейсмические волны. Тектоника плит. Типы и образование землетрясений. Сейсмические пояса.

2.3. Элементы энергетики и динамики атмосферы и океана.

Энергия и силы, движущие систему океан-атмосфера. Радиационное равновесие, изменчивость радиации, достигающей Земли. Эффекты конвекции, горизонтальных градиентов, парниковый. Тепло- и массообмен между атмосферой и океаном. Основные уравнения и характер общей циркуляции атмосферы. Неустойчивость состояния сред и образование вихрей в океане и атмосфере. Эль-Ниньо. Циклоны и антициклоны, их характерные траектории, влияние на погоду и климат.

2.4. Комплексные среды обитания живых организмов, структура множества факторов их воздействия на организм.

Тема 3. Основы общей экологии. Биосфера, экосистемы, организм, сообщество организмов и среда (2 ч).

3.1. Общая структура биосферы и экосистемы. "Экология" по Э.Геккелю как наука о взаимоотношении организмов со средой.

3.2. Основные виды организмов. Уровни организации и свойства организмов и их систем; ресурсы, факторы взаимосвязи со средами обитания, структура энерго- и массообмена с ними.

3.3. Популяции, сообщества, экосистемы. Структуры, внутренние и внешние связи.

3.4. Принципы саморегулирования жизнедеятельности в организмах и сообществах: программное, в частности генетическое, регулирование, обратные связи по отклонению приоритетных, определяющих выживание, фазовых координат, по менее приоритетным, адаптация к факторам среды. Уровни и темпы регулирования.

Тема 4. Основы социальной экологии. Взаимосвязи биосферы и экосистемы с человеком и обществом (2 ч).

1. Человек как биологический вид в экосистеме. Понятие и структура качества окружающей среды, его влияние на здоровье людей.

4.2. Экология человечества как популяции. Ресурсы продуктивности биосферы, питьевой воды, кислорода воздуха. Влияние человечества на качество окружающих природных сред и на ресурсы. Влияние ограниченности ресурсов и качества окружающей среды на динамику популяции (численность, качество как биологического вида, темп изменения характеристик).

4.3. Структуры, уровни и темпы саморегулирования, а также реализуемого и возможного преднамеренного регулирования в системе биосфера-человек. Ноосфера по .И.Вернадскому, современные развития подхода к проблеме выживания человечества.

Тема 5. Глобальные проблемы окружающей среды. Катастрофы в экологических и техникоэкологических системах. Экологический кризис (2 ч).

5.1. Глобальные и региональные проблемы окружающей среды, их виды и взаимосвязь.

5.2. Виды естественных и техногенно провоцируемых экологических катастроф; структурные варианты моделей и виды процессов катастрофообразования.

5.3. Гидрометеорологические катастрофы. Виды, формирование,техногенное провоцирование, зоны повышенной частоты образования.

5.4. Сейсмические катастрофы в природной среде и инфраструктуре. Сейсмические пояса и районы.

5.5. Катастрофы в популяциях с ограниченными ресурсами, в системе взаимодействующих популяций.

5.6. Катастрофообразующие процессы и катастрофы в хозяйственно-экологических системах.

5.7. Связь медикобиологических и промышленноэкологических катастроф с состоянием окружающей среды, с кратковременными возмущениями, в частности, с подъемами солнечной активности.

5.8. Комплексные экологические катастрофы. Экологический кризис как многомерный катастрофообразующий процесс, стимулируемый системой хозяйствования, основанной на локально катастрфообразующих технологиях, истощающих ресурсы и загрязняющих среду, взаимосвязанный с социально-экономическим кризисом.

Тема 6. Экологические принципы рационального природопользования, природоохраны и природовосстановления. Основы экономики и организации природопользования (2 ч).

6.1. Природные ресурсы, их виды, уровни и темпы их возобновляемости.

6.2. Пищевые ресурсы, питьевая вода, атмосферный воздух.Структура системы "окружающая среда - ресурсы - естественное производство - агробиологическое и промышленное производство - потребитель". Уровни и темпы процессов в системе.

6.3. Флора, фауна, природные среды и ландшафты как самоценные природные ресурсы. Их зависимость от хозяйственной деятельности человека.

6.4. Структура целей рационального природопользования, природоохраны, природовосстановления.

6.5. Основные группы методов управления природопользованием, природоохраной, природовосстановлением. Структурная, экономическая, правовая, научно-техническая политика.

6.6. Экономические методы управления природопользованием, природоохраной, природовосстановлением. Структурная и инвестиционная политика. Ценообразование и ценовая политика. Налогообложение.Санкции. Страхование экологических и хозяйственноэкологических рисков. Экономическое управление внешнеторговой деятельностью, потребляющей или экономящей природные ресурсы.

Тема 7. Основы экологического права. Профессиональная ответственность (2 ч.).

7.1. Закон Российской Федерации "Об охране окружающей природной среды".

7.2. Законодательные и подзаконные акты Российской Федерации об ответственности за расхищение природных ресурсов, за преступную халатность, за последствия рискованной деятельности.

7.3. Статус заповедников, заказников.

7.4. Международные экологические правовые акты и соглашения. Проблемы ограничений ущерба общечеловеческим природным ресурсам: разрушения озонного слоя, выжигания кислорода воздуха и загрязнения атмосферы кислотообразующими и иными химически активными продуктами сгорания, загрязнения мирового океана, истощения запасов питьевой воды.

7.5. Экологические нормативы и правила. Профессиональные обязанности по их соблюдению, ответственность инженера за их нарушение.

Тема 8. Основы экологической информатики (2 ч.).

8.1. Цели и задачи экологической информатики и информационного обеспечения экологических и техникоэкологических работ.

8.2. Структура баз и банков данных о средах (по классификации МЦД) по разделам: метеорология, в том числе спутниковая, агрометеорология, гидрология, океанология и т.п.

8.2. Структура информационных источников по экологическим наукам, российских и зарубежных.

8.3. Методология сбора и первичной статистической обработки мониторинговых данных. Степень наблюдаемости экопроцессов и идентификационные модели. Формирование репрезентативных банков данных, оценивание среднестатистических величин, среднеквадратических отклонений, доверительных интервалов и достоверностей.

8.4. Контроль качества окружающей среды. Структура данных о загрязнениях сред, предельно допустимые концентрации основных загрязнителей.

Тема 9. Принципы построения и структуры систем и комплексов технических средств глубинного, наземного и аэро-космического экологического мониторинга и картирования (2 ч.).

9.1. Назначение систем экомониторинга, виды экологической безопасности и экотехнологий, обслуживаемых различными системами экомониторинга и картирования.

9.2. Комплексы технических средств и системы экомониторинга и картирования дна и вод.

9.3. Комплексы технических средств и системы экомониторинга и картирования поверхностей, слоев земли, растительности.

9.4. Комплексы технических средств и системы экомониторинга и картирования участков атмосферы и окружающего космического пространства.

9.5. Региональные и объектовые системы мониторинга и картирования для комплексного контроля сред в регионе или в районе объекта.

9.6. Мониторинг и картирование инфраструктуры.

9.7. Мобильный экомониторинг районов и объектов чрезвычайных событий.

Тема 10. Принципы построения и структуры природоохранных, природосберегающих и природовосстанавливающих систем для работы в области геоэкологии, гидроэкологии, аэроэкологии, космоэкологии (2 ч.).

10.1. Промышленные, транспортные, сельскохозяйственные, бытовые загрязнения сред: воздуха, вод открытых водоемов и подземных горизонтов, почв, подпочвенных слоев земли. Классификация загрязнений, характерные их зоны, уровни, способы и темпы распространения.

10.2. Примеры динамики распространения радиоактивных загрязнений воздуха и поверхности: тепловая диффузия, турбулентная диффузия, струйный перенос; комбинированный перенос и образование радиационно опасного участка поверхности при взаимодействии расположенных

по направлению ветра загрязнителей воздуха радионуклеидами, теплом и паром, цементной

пылью. Примеры динамики распространения радиоактивных и химических загрязнений вод.

10.3. Техникоэкологические проблемы и принципы природоохраны, природосбережения, очистки и восстановления сред. Методы очистки сред, уничтожения и утилизации отходов, охраны и восстановления сред.

1. Принципы построения и структуры техникоэкологических систем обеспечения допустимого качества почв и грунтов.

10.5. Принципы построения и структуры техникоэкологических систем обеспечения допустимого качества воздуха.

10.6. Принципы построения и структуры техникоэкологических систем обеспечения допустимого качества вод внутренних водоемов, питьевой воды.

10.7. Принципы построения и структуры техникоэкологических систем обеспечения допустимого качества воды мирового океана и морей. Проблема крупномасштабных преднамеренных и аварийных донных захоронений химбоеприпасов, ядерных отходов и боеприпасов.