Конспекты лекций дисциплины «экологические основы природопользования» Пояснительная записка
Скачать 0.84 Mb.
|
| Тема 1.1 Природоохранный потенциал. Занятие 6 Признаки экологического кризиса. ПЛАН:
Студент должен: Знать - основные источники техногенного воздействия на окружающую среду; - основные технологии утилизации газовых выбросов; - принципы размещения производств различного типа. Уметь - анализировать причины возникновения экологических аварий и катастроф; - оценивать состояние экологии окружающей среды на производственном объекте. Атмосфера менялась на протяжении земной истории. Несколько млн. лет назад она состояла преимущественно из углекислого газа, азота и водяного пара. Кислород появился на планете примерно 1,5 млн. лет назад в результате действия цианобактерий. С появлением зеленых фотосинтезирующих растений стало возрастать содержание кислорода. Примерно 0,5 млн. лет этот состав оставался неизменным. Сравнительно недавно этот состав начал меняться под действием техногенеза (производственная деятельность человека). Последствия изменений крайне неприятны: - вымывание кислот из атмосферы, т.н.«кислотные дожди»; - утончение и перфорация стратосферного слоя озона; - потепление климата, вызванное накоплениями в атмосфере газов, поглощающих инфракрасное излучение и препятствующих его растению, т. н. «парниковый эффект»; - коррозия металлов на открытом воздухе; - фотохимический стог в городах. Чем тропосферный озон отличается от стратосферного? Снижение концентрации тропосферного озона – благо, т.к. он является парниковым газом, а снижение стратосферного слоя озона – катастрофа, потому что он предохраняет нашу планету от жесткого космического излучения. 1) Определение парникового эффекта. 2)Причины потепления климата. 3)Решение проблемы. 1) Ряд газов: углекислый газ, водяной пар, метан, фреоны, озон и др. – создают так называемый «парниковый эффект". 2) Поступление фреонов в атмосферу в результате: - работы холодильных установок; - использование аэрозольных баллончиков; - использование продуктов бытовой химии. Поступление в атмосферу оксидов азота в результате: - работы двигателей сверхзвуковых самолётов; - внесение азотных удобрений. 3) Уменьшение промышленных выбросов, уменьшение и отказ от производства веществ, разрушающих озон. Задание по занятию 6 1. Перечислить признаки экологического кризиса 2. Чем тропосферный озон отличается от стратосферного озона? 3. Заполнить таблицу:
4. Заполнить таблицу:
Раздел 1. Особенности взаимодействия природы и общества. Тема 1.2 Природные ресурсы и рациональное природопользование. Занятие 7 Природные ресурсы и их классификация. ПЛАН:
Студент должен: Знать - виды и классификацию природных ресурсов; - задачи охраны окружающей среды; - природоресурсный потенциал и охраняемые природные территории Российской Федерации. Уметь - анализировать и прогнозировать экологические последствия различных видов производственной деятельности. Природные ресурсы – это средства существования людей, которые не созданы их трудом, но находятся в природе. К ним относятся вода, почва, полезные ископаемые, минералы, растения, животные. Природные ресурсы дают людям пищу, одежду, кров, сырьё для промышленности. Классификация природных ресурсов: 1. По использованию:
2. По принадлежности к тем или иным компонентам природы:
Энергетические ресурсы:
Несмотря на большое количество видов ресурсов человек использует только некоторые из них: мускульная сила людей и животных, энергия ветра, древесина были основными источниками энергии 150-170 лет назад; сейчас: каменный уголь, нефть, природный газ, гидроэнергия, ядерная энергия. Классификация природных ресурсов: возобновимые Частично возобновимые невозобновимые Вода, атмосферный воздух Количественно Исчерпаемые Неисчерпаемые Природные ресурсы Качественно Например: запасы урана, доступные извлечению из недр, оцениваются в 66,16 млн. тонн. В воде морей и океанов содержится 4 млрд. тонн урана, но добыча его из воды в пять раз дороже, чем из руды. Если каждый год добывается 7 млрд. тонн условного топлива и каждые 20 лет темпы добычи удваиваются, то расчёты показывают, что к 2050 году практически все рентабельные запасы горючих ископаемых будут исчерпаны. Есть виды энергии, которые использовались человеком издавна (вода и ветер) Бесконечные источники энергии. Солнце – бесконечный источник энергии (основа всего живого), дающий свет, тепло, обеспечивающий образование угля, сланцев, нефти, газа, гидроресурсов. Из всей энергии, посылаемой Солнцем на Землю, только половина достигает земной поверхности. Использование солнечной энергии связано с получением тепловой и химической энергии. Практическое использование солнечной энергии ограничивается уровнем развития инженерно-технических средств (улавливания, аккумулирования, преобразования, использования энергии). Ветер – движение масс воздуха относительно земной поверхности в результате разности температур в разных местах. Оптимальная скорость ветра для работы ВЭС 10-15м/с.Первая в мире ВЭС была построена в СССР, в г. Курске (1929-1930гг) мощностью 8 кВТ. Перспективно использование энергии моря, связанное с различием температур водных слоёв. Подсчитано, что количество энергии, которую можно получить от преобразования тепловой энергии океана, в 300 раз превышает современный объём мирового использования энергии всех видов и эквивалентна потреблению 18 млрд. тонн нефти в год. Ресурсы геотермальной энергии очень большие, но используются мало. Для получения водяного пара с высокой температурой и давлением необходимо бурить скважины на большую глубину. В некоторых районах земного шара (Япония, Калифорния, Исландия) есть доступ к водяному пару с температурой 200-400 градусов, необходимую для получения энергии. В основном большинство термальных вод имеют температуру 100-200 градусов. В процессе фотосинтеза солнечная энергия преобразуется в химическую энергию растений, которая затем может быть превращена в тепловую форму энергии. Например: Обще годовая мировая продукция фотосинтеза на Земле оценивается в 80 млрд. тонн, что примерно в 14 раз больше добываемого за год условного топлива. Задание по занятию 7 1. Дать определение природным ресурсам. 2. Привести примеры природных ресурсов. 3. Разделить природные энергетические ресурсы на возобновляемые и не возобновляемые:
4. Перечислить бесконечные виды энергии. Раздел 1. Особенности взаимодействия природы и общества. Тема 1.2 Природные ресурсы и рациональное природопользование. Занятие 8 Ресурсный цикл как антропогенный круговорот вещества. ПЛАН:
Студент должен: Знать - виды и классификацию природных ресурсов; - задачи охраны окружающей среды; - основные источники и масштабы образования отходов производства; - состав основных промышленных выбросов и отходов различных производств. Уметь - анализировать и прогнозировать экологические последствия различных видов производственной деятельности; - определять экологическую пригодность выпускаемойпродукции. Для того чтобы создать продукцию, получить энергию, сырьё, человек находит и добывает природные ресурсы, привозит их к местам переработки, производит из них предметы, которые в конечном этапе поступают в пользование или в виде средств производства, или в виде готовых изделий. Таким образом, человек вовлекает природные ресурсы в ресурсный цикл. Ресурсный цикл – совокупность превращений и пространственных перемещений вещества или группы веществ на всех этапах использования его человеком (включая выявление, подготовку к эксплуатации, извлечение из природной среды, переработку, превращение, возвращение в природу). Слово цикл предполагает замкнутость процесса, но ресурсный цикл фактически не замкнут. Например: Если поглощённый растениями углерод, в составе диоксида углерода, возвращается в атмосферу при дыхании растений и животных; аиспарившаяся с поверхности моря или суши вода, возвращается туда в виде осадков или стока; то каменный уголь, тот же углерод, добытый и привезённый к месту переработки, обратно в места залегания не возвращается. Этапы ресурсного цикла. Разработка, транспортировка и переработка пласта. На каждом из этих цикла неизбежны потери. На добычу затрачены энергия, время, средства, и в то же время эти потери ухудшают качество среды. Афоризм: «Загрязнение – природный ресурс, оказавшийся не на своём месте». Человек не умеет использовать природные ресурсы полностью или многократно, поэтому он вынужден увеличивать темпы добычи, создавая тем самым проблему их исчерпаемости. Например: лес представляет собой мощный аккумулятор солнечной энергии. Если идёт вырубка леса, то вся экосистема может погибнуть, так как изымается большая часть запасенной энергии. В этой ситуации существует возможность замкнуть ресурсный цикл, а именно лесопосадки. Особый случай представляют культурные экологические системы (сельскохозяйственные земли), они практически не способны к самовосстановлению. Чтобы не допустить этого, человек должен брать на себя восстановление экосистемы: внесение семян, внесение минеральных удобрений, обеспечение растения водой. Задание по занятию 8 1. Дать определение ресурсного цикла. 2. Перечислить этапы замкнутого и незамкнутого ресурсного цикла: А) выявление; Б) подготовка к эксплуатации; В) извлечение из природной среды; Г) переработка; Д) превращение; Е) возвращение в природу. 3. Примеры замкнутого ресурсного цикла. 4. Примеры незамкнутого ресурсного цикла. 5. Особенности культурных экологических систем. Привести примеры. Раздел 1. Особенности взаимодействия природы и общества. Тема 1.2 Природные ресурсы и рациональное природопользование. Занятие 9 Пищевые ресурсы человечества. ПЛАН: 1.виды пищевого белка; 2. продуценты пищевого белка; 3. образование нового белка; 4. определение и особенности одноклеточного белка. Студент должен: Знать - основные источники техногенного воздействия на окружающую среду; - основные источники и масштабы образования отходов производства; Уметь - анализировать и прогнозировать экологические последствия различных видов производственной деятельности; - определять экологическую пригодность выпускаемойпродукции. Население нашей планеты ежегодно увеличивается примерно на 70 млн. человек. Продукты питания лишь тогда становятся пищей, когда способны удовлетворять строительные и энергетические потребности организма. Главное в пище белок: - растительный; - животный; - микробиологический (одноклеточный). Под этим названием понимают необработанные источники белка, получаемого из культивируемых масс бактерий, дрожжей, плесневых грибов и низших водорослей. Таблица 1 Время, необходимое для удвоения массы некоторых организмов
Вывод: одноклеточный белок удваивает свою массу гораздо быстрее чем растительный и животный белки. Таблица 2 Сравнительная способность образовывать новый белок животными, растениями, микроорганизмами 0,5 кг 5 кг 50000 кг 500 кг 500 кг 500 кг Корова Соя Дрожжи Ворона Кошка 10 слонов Вывод: На 500 кг массы корова за сутки производит 0,5 кг нового белка (массы вороны); на 500 кг массы сои- 5 кг нового белка (масса кошки); на 500 кг массы дрожжей- 50000 кг нового белка (масса 10 слонов). Таблица 3 Продуктивность микроорганизмов в зависимости от субстрата
Вывод: выход клеточной массы на 1 грамм субстрата наибольший у Н-Алканов. Особенности микробиологического белка: Не зависит от сельскохозяйственных операций (климат, температура, пастбище не влияет). Содержит кроме собственного белка другие важные питательные вещества: витамины, углеводы, ферменты. Продуцируется с необычайно высоким эффектом. В качестве сырья (субстрата) могут быть использованы самые различные отходы. Одноклеточный белок способен повышать ценность пищи, как дополнительная пищевая добавка для баланса продуктов по аминокислотам. Две проблемы производства биомассы из одноклеточных организмов:
Её решают микробиологи и биохимики. Критерии выбора: - безвредность процесса культивирования; - вкусовые качества конечного продукта; - его пищевая ценность; - доступность и цена субстрата.
Проблема выбора сырья заключается в том, что субстрат должен содержать углерод. Из него микроорганизм будет строить каркас белка. Сложность проблемы: от 40 до 50 % стоимости производства белка, приходится на стоимость источника углерода. Т.о.чтобы снизить себестоимость белка, нужно искать дешёвое сырьё. Сырье: - углеводороды (метан и другие, алканы, продукты переработки нефти); - спирты (метиловый и этиловый); - углеводы (глюкоза, сахароза, крахмал, целлюлоза); - отходы переработки сельхозпродукции (патока, сырная сыворотка, ботва полевых культур, отходы консервного производства); - природный газ; - ядовитые сточные воды целлюлозно-бумажных комбинатов; - дизельное топливо. Критерии выбора субстрата: - доступность и качество сырья; - наличие источников энергии; - ориентация на определённый вид продуцента. Задание по занятию 9 1. Перечислить виды пищевого белка: 2. Почему одноклеточный белок является наиболее перспективным по сравнению с другими видами пищевого белка? 3. Сделать вывод по таблице 1 «Время, необходимое для удвоения массы некоторых организмов» 4. Проанализировать данные и сделать вывод по таблице 2 «Сравнительная способность образовывать новый белок животными, растениями и микроорганизмами» 5. Проанализировать данные по таблице 3 «Продуктивность микроорганизмов в зависимости от субстрата» Раздел 1. Особенности взаимодействия природы и общества. |
Похожие:
 | «Экологические основы природопользования». Предназначены для выполнения студентами 2 курса специальности «Ветеринария» внеурочной... | | Конспекты лекций позволят ознакомиться с фундаментальными основами изучаемой учебной дисциплины, охарактеризовать совокупность теоретических... |
| Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по специальности 21. 02. 05 «Земельно-имущественные... |  | |
| | ||
| Учебно-методическое пособие по выполнению практических работ для студентов по специальности 13. 02. 11«Техническая эксплуатация и... | | Государственного образовательного стандарта профессионального высшего образования |
| ... | | Дисциплина «Документирование управленческойдеятельности»входит в цикл общепрофессиональных дисциплин |