ЭКОЛОГИЯ СОСНИНА

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения МПС России»

Кафедра «Химия и экология»

Н.А. Соснина

ЭКОЛОГИЯ

Методическое пособие по выполнению контрольных заданий

для студентов ИИФО

Хабаровск Издательство ДВГУПС

2003

УДК 574.001.24(075.8)

ББК Е 081я73

С 664

Рецензенты:

Кафедра «Общая гигиена с экологией» Дальневосточного

государственного медицинского университета (кандидат медицинских наук, доцент

Л.К. Аматняк)

Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Гидравлика и водоснабжение»

Дальневосточного государственного университета путей сообщения,

академик международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности

Л.Д. Терехов

Соснина, Н.А.

С 664 Экология: Метод. пособие для выполнения контрольных за- даний / Н.А. Соснина. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003. – 66 с.: ил.

Методическое пособие соответствует государственному образова- тельному стандарту дисциплины «Экология» и предназначено для сту-

дентов технических и экономических специальностей заочной формы обучения, включая студентов-переквалификантов.

Включает основные понятия, определения и законы экологии, норми- рование качества природной среды и оценку экологического ущерба, наносимого природным объектам.

УДК 574.001.24(075.8)

ББК Е 081я73

ãГОУ ВПО «Дальневосточный государственный университет путей сообщения МПС России» (ДВГУПС), 2003

2

ПРЕДИСЛОВИЕ

Экология – это естественная наука, изучающая общие закономерно- сти взаимоотношений живых организмов и окружающей среды.

Проблемы взаимодействия природы и человека в условиях ускорен- ного научно-технического прогресса привлекают всеобщее внимание. Это закономерно, так как рост населения Земли, удовлетворение его

возрастающих потребностей требует интенсификации промышленности и сельского хозяйства, что все в большей степени усиливает давление на природу и нарушает экологическое равновесие в биосфере.

В связи с этим резко возрастает практическое значение экологии как научной основы рационального природопользования и охраны живых организмов и происходит «экологизация» многих естественных наук. Экологический подход становится необходимым и при решении конкрет- ных производственных и научно-технических задач.

Экологическая направленность образования должна содействовать развитию у человека навыков разумного взаимодействия с природой, понимания того, как можно не только сохранить, но и приумножить ее богатства. Чувство экологической ответственности является важной со- ставной частью современного мировоззрения.

По учебному плану на прохождение курса «Экология» для студентов

заочной формы обучения отводится следующее количество аудиторных занятий: лекции – 4÷8 час., лабораторные занятия – 8 часов.

Вэлектронной сети ДВГУПС для студентов ИИФО имеется разверну- тая рабочая программа по дисциплине «Экология», включающая под- робное содержание каждого раздела курса, список основной и дополни- тельной литературы, перечень вопросов для зачета и вопросы тестиро- ванного итогового контроля.

Впроцессе изучения курса «Экология» студент должен выполнить одну контрольную работу, включающую семь контрольных заданий, и сдать зачет по программе курса.

Автор выражает благодарность канд. хим. наук, доценту Новикову Г.П. за вклад в разработку подразд. 4.5–4.7.

3

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Разделы рабочей программы курса «Экология»

Введение в экологию

Объекты изучения и задачи науки «Экология». Основы биоорганизации вещества: живое и косное вещество, биомасса, вид, популяция, сообщест- во. Взаимодействия живых организмов в биоценозе (продуценты, консу- менты, редуценты). Пищевые цепи, правило экологической пирамиды.

Экосистемы: состав, свойства, типы. Большой и малый круговороты веществ в экосистемах. Экологические факторы: классификация, влия- ние на биообъекты (закон толерантности, закон ограничивающих факто- ров среды).

Характеристика среды обитания. Адаптация живых организмов.

Биосфера – глобальная экосистема планеты

Понятие «биосфера», структура, ограничения в распространении жи- вого вещества. Эволюция биосферы по В.Вернадскому. Ноосфера. Со- стояние биосферы и человечество. Законы Дансера – отражение дина- мики эволюции биосферы.

Элементы прикладной экологии

Классификация загрязнителей природной среды. Экологические кри- зисы и катастрофы, роль человеческого фактора. Природопользование, природные ресурсы, принципы рационального природопользования. Глобальные экологические проблемы современности (энергетический голод, парниковый эффект, кислотные дожди, озоновые дыры, деграда- ция водных и наземных экосистем).

Нормирование качества природной среды. Понятие о ПДК (пре-

дельно допустимые концентрации веществ в воздухе, воде, почве), ПДВ (предельно-допустимые выбросы) и пр., методики их расчета.

Экологический мониторинг, цели, виды. Государственная экологиче- ская экспертиза (принципы, объекты).

Элементы инженерной экологии

Техносфера. Природно-промышленная система (ППС), структура, роль производственного звена.

Атмосфера, гидросфера. литосфера – составные части биосферы и влияние на них объектов ж.-д. транспорта. Основные мероприятия по защите этих объектов биосферы от загрязнителей ж.-д. транспорта: спо- собы улавливания и очистки газопылевых выбросов, методы очистки сточных вод, захоронение твердых отходов, безотходные технологии.

Экологические и правовые аспекты экологии

Классификация объектов охраны окружающей среды. Виды экологиче- ских правонарушений, возмещение экологического вреда. Оценка экологи- ческого ущерба, причиненного природной среде. Методика расчета платы

4

за выброс и сброс. Основные принципы и формы международного сотруд- ничества в области охраны окружающей природной среды.

2. Варианты контрольных работ

Номер контрольной работы определяется по двум последним циф- рам шифра зачетной книжки студента (табл. 1).

Таблица 1

Варианты контрольных работ

5

Окончание табл. 1

6

1. ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ

Контрольное задание № 1 (варианты 1–25)

При выполнении контрольного задания студенты пользуются учебной и учебно-методической литературой, представленной в конце методиче- ского пособия.

1. Понятие: живое, косное, биогенное, биокосное, природное, антро- погенное, вредное вещество.

2 Вид (основная структурная единица живого вещества), популяция, сообщество (биоценоз) – уровни организации живого вещества.

3.Взаимодействие живых организмов в биоценозе (продуценты, кон- сументы, редуценты). Пищевые цепи. Правило экологической пирамиды.

4.Понятие «экологическая система» (биогеоценоз). Элементы экоси- стемы, их взаимосвязь и взаимодействие.

5.Типы экосистем (наземные, морские, пресноводные), особенности их функционирования.

6.Свойства экосистем: саморегуляция, стабильность, развитие (эво- люция).

7.Большой и малый круговорот веществ в природе. Влияние дея- тельности человека на эти процессы.

8.Экологические факторы, их классификация и влияние на живые организмы. Закон эквивалентности (толерантности) экологических фак- торов.

9.Среда обитания (внешняя среда) и ее составные части: природ- ная, абиотическая, биотическая, биологическая, социально-экономичес- кая, квазиприродная, техногенная среды (основные характеристики).

10.Механизмы изменения условий внешней среды. Адаптация живых организмов.

11.Биосфера – глобальная экосистема Земли, определение и со- ставные части.

12.Эволюция биосферы, понятие «ноосфера».

13.Современное состояние биосферы и здоровье человека.

14.Законы Дансера – динамика эволюции биосферы Земли.

15.Экологические кризисы. Влияние и роль человека в экологических кризисах. Черты современного экологического кризиса и пути выхода из него.

16.Экологические катастрофы (реальные, прогнозируемые). Роль человеческого фактора.

17.Понятие «природопользование», исторический аспект. Классифи- кация природных ресурсов.

18.Принципы рационального природопользования.

19.Понятие «парниковый эффект» – суть, причины, последствия.

7

20.Понятие «кислотные дожди», «смог» – суть, причины, последст-

вия.

21.Понятие «озоновые дыры» – суть, причины, последствия для жи- вых организмов.

22.Водные и наземные экосистемы, определение, биопродуктив- ность, деградация под действием антропогенных факторов.

23.Нообиогеоценоз – элементарная структурная единица техносфе- ры. Типы, взаимодействие компонентов.

24.Природно-промышленные системы (ППС) – суть, структура, роль производственного звена в функционировании ППС.

25.Классификация загрязнителей природной среды, их влияние на экосистемы и человека.

2. ГИДРОСФЕРА – СОСТАВНАЯ ЧАСТЬ БИОСФЕРЫ ЗЕМЛИ

Биосфера – глобальная экосистема Земли – подразделяется на три геосферы: гидросфера, атмосфера и литосфера. Гидросфера занимает 70,8 % поверхности планеты. Распространение живых организмов не ог- раничивается даже глубинами океана.

Водные экосистемы подразделяются на морские и пресноводные. Морские – формируются в зависимости от глубины, видовой состав слабо зависит от климатических факторов, а определяется условиями протека- ния процесса фотосинтеза. Поэтому наиболее богаты биомассой конти- нентальные шельфы, составляющие 8 % площади мирового океана. Они характеризуются близостью к материку, небольшой глубиной, приливами и отливами, высокой продуктивностью и разнообразием видов.

Пресноводные экосистемы неглубоки, определяющим фактором яв- ляется скорость перемещения воды. Продуктивность и разнообразие видов ниже, чем в морских. Они в большей степени подвергаются ан- тропогенному воздействию.

2.1.Характеристика водных объектов и сточных вод предприятий железнодорожного транспорта

Человек в результате своей производственной и бытовой деятельно- сти не только изымает определенное количество воды с мест ее локали- зации, но и сбрасывает в водоемы большое количество нехарактерных для них веществ.

Водные объекты считаются загрязненными, если показатели состава

и свойств воды в них изменились под прямым или косвенным влиянием производственной деятельности и бытового использования воды насе- лением, что привело к нарушению в них экологического равновесия.

8

Состав и свойства воды водных объектов, куда сбрасываются сточ- ные воды предприятия или очистных сооружений комплекса предпри- ятий, несмотря на загрязнения, должны соответствовать предельно до- пустимым концентрациям (ПДК ) загрязняющих веществ в створе реки

не далее, чем на 500 метров ниже выпуска стоков.

ПДК некоторых веществ различных ЛПВ (лимитирующих показате- лей вредности) в водных объектах санитарно-бытового и рыбохозяйст- венного водопользования приведены в табл. 2, 3.

Таблица 2

Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в водоеме санитарно-бытового водопользования

9

Таблица 3

Предельно допустимые концентрации некоторых веществ в водоеме рыбохозяйственного водопользования

Железнодорожный транспорт является крупным потребителем пре- сной воды. Например, Дальневосточная железная дорога использует в год ≈ 30 млн м3 воды, из них на производственные нужды – 1/3 всей по- требляемой воды, и только 15 % производственной воды находится в обороте.

Сточные воды предприятий железнодорожного транспорта делятся на производственные, хозяйственно-бытовые и поверхностные.

Объем и состав производственных стоков зависит от типа технологи- ческого процесса предприятия.

В табл. 4 дана характеристика производственных сточных вод основ- ных предприятий железнодорожного транспорта.

10