Государственное  Автономное профессиональное

образовательное учреждение

Иркутской области

«Ангарский техникум строительных технологий»

Сборник практических работ по УД

«Экологические основы природопользования»

МУ к  выполнению

Практических работы по учебной дисциплине  

«Экологические основы природопользования»

для обучающихся

очной формы обучения

Ангарск, 2018 г

Разработала: Вахитова Евгения Владимировна, преподаватель химии, биологии; ГАПОУ ИО «Ангарский техникум строительных технологий»

Содержание

1. Пояснительная записка
2. Практическая работа «Анализ исследований воздействия электромагнитных полей на здоровье людей»
3. Практическая работа  «Анализ показателей изменения биосферы человеком»
4. Практическая работа  «Изучение экологической стандартизации и сертификации»
5. Практическая работа по теме  « Анализ распространения выбросов углекислого газа в результате хозяйственной деятельности человека в различных регионах мира»
6. Практическая работа  «Изучение состава и характеристики бытового мусора»
7. Литература

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 Данное методическое пособие разработано для студентов очного отделения техникума строительных технологий. Пособие предназначены для реализации государственных требований к минимуму содержания и уровня подготовки выпускников.

Дисциплина «Экологические основы природопользования», является дисциплиной базового уровня и представлена в структуре основной профессиональной образовательной программы по специальности в цикле естественно научных дисциплин (ЕН).

     Пособие включает в себя методические указания по выполнению практических работ по учебной дисциплины «Экологические основы природопользования»

В результате изучения дисциплины студент должен:

иметь представление:

 иметь представление о взаимосвязи организмов и среды обитания; иметь представление об условиях устойчивого состояния экосистем причинах возникновения экологического кризиса; иметь представление о природных ресурсах России и мониторинге окружающей среды; иметь представление об экологических принципах рационального природопользования;

знать:

 и правильно понимать основные экологические понятия и термины; основные пути и механизмы адаптации организмов к неблагоприятным условиям окружающей среды;  законы функционирования природных экосистем;  характер формирования биосферы и техносферы; совместимость человеческой цивилизации с законами биосферы; основы рационального природопользования;−

уметь:

 грамотно объяснять экологические процессы и явления; проводить мониторинг окружающей среды; владеть методами экологических расчетов; на основании полученных расчетов делать анализ, формировать выводы и обобщения; делать прогноз на будущее по изменению экологической ситуации.

Основное назначение дисциплины - дать теоретические знания в области

экологии и природопользовании, которые позволяют овладеть практическими

методами расчета параметров производственных ресурсов, экономических затрат и результатов деятельности предприятия.

При изучении дисциплины должны быть сформированы следующие компетенции:

Компетенции – это комплекс сформированных в процессе изучения учебного курса возможностей эффективного поведения в профессиональной деятельности (осуществления конкретных профессиональных функций).

Компетенции бывают:

Общие: готовность к самостоятельной работе, умение работать в коллективе, способность к решению проблем, принятию решений и др.

Универсальные: готовность к работе с компьютером; способность и готовность использовать знания о наиболее общих закономерностях и явлениях природы, жизненного опыта в профессиональной деятельности, способность к

общению с окружающей средой и коллегами.

Профессиональные: знать историю развития экологии, формировать интерес к событиям в окружающей действительности, развивать способности принимать самостоятельные экологически-обоснованные решения, делать рациональный выбор в экологической ситуации, знать современное состояния экологической ситуации, основные экологические тенденции, готовность охарактеризовать экологическую проблему и найти пути к ее решению, готовность приме нить нормативно–правовые акты в области экологии и природопользования.

Каждая из выделенных компетенцией подтверждается комплексом знаний, умений и навыков, сформированных у студента в процессе изучения учебного курса.

Практическая работа

«Анализ исследований воздействия электромагнитных полей на здоровье людей»

Цель: Изучить и проанализировать воздействие электромагнитных полей на организм и здоровье человека.

Теоретический материал:

Природа подарила человечеству чистый, прозрачный воздух, солнце, водоемы и целебный естественный электромагнитный фон, излучаемый как космосом, галактикой так и растительным миром. Он состоит из очень слабых электромагнитных колебаний, частота которых вызывает гармонизацию всех систем человеческого организма. Этот естественный фон и подавляется техногенными электромагнитными излучениями. Человек при помощи радиотехнических и радиоэлектронных приборов создал невидимую электромагнитную паутину, в которой мы все находимся. Всякая хозяйка радуется, если приобретает помощников по хозяйству: холодильник, стиральную машину, электрическую плиту или чайник, утюг и т.д. Но оборотная сторона медали такова: все названные предметы, включенные в розетки, и сами розетки, и даже стены, пронизанные проводами, распространяют электромагнитные поля, отнюдь не безвредные для нашего здоровья.

Электромагнитные поля являются видом материи обладают массой и энергией, которые перемещаются пространстве в виде электромагнитных волн. Они состоят из электрической и магнитной составляющей, которые перпендикулярны друг к другу по направлению распространения.

Основные источники электромагнитного излучения и способы защиты от их вредного действия. Источниками электромагнитных полей (ЭМП) являются: атмосферное электричество, радиоизлучения, электрические и магнитные поля Земли, искусственные источники (радиовещание и телевидение, радиолокация, радионавигация, ЛЭП и др.). Источниками излучения электромагнитной энергии являются мощные телевизионные и радиовещательные станции, промышленные установки высокочастотного нагрева, а также многие измерительные, лабораторные приборы. Источниками излучения могут быть любые элементы, включенные в высокочастотную цепь.

Электропроводка. Эта неотъемлемая часть жизнеобеспечения населения вносит наибольший вклад в электромагнитную обстановку жилых помещений. К электропроводке относят как кабельные линии, подводящие электричество ко всем квартирам и внутри их, так и распределительные щиты и трансформаторы.

Естественно, что все приборы, работающие на электрическом токе, являются источниками электромагнитных полей. Наиболее сильными источниками ЭМП являются микроволновые и электрические печи, кухонные вытяжки, пылесосы и холодильники с системой “nо frost”. Реально излучаемое ими поля разнится в зависимости от конкретных моделей, но следует заметить, что, чем выше мощность прибора, тем и магнитное поле, создаваемое им, выше. Наибольшее магнитное поле излучают микроволновые печи

Действие электромагнитных полей. Накоплен большой клинический материал о неблагоприятном действии магнитных и электромагнитных полей, было предложено ввести новое нозологическое заболевание “Радиоволновая болезнь” или “Хроническое поражение микроволнами”.

Биологическое действие электромагнитных полей. Экспериментальные данные как отечественных, так и зарубежных исследователей свидетельствуют о высокой биологической активности ЭМП во всех частотных диапазонах.

Влияние на нервную систему.  Изменяется высшая нервная деятельность, память у людей, имеющих контакт с ЭМП. Эти лица могут иметь склонность к развитию стрессовых реакций. Определенные структуры головного мозга имеют повышенную чувствительность к ЭМП: появляется внутренняя напряженности, суетливость. Возникают жалобы на малую эффективность сна и на утомляемость.

Влияние на иммунную систему. В настоящее время накоплено достаточно данных, указывающих на отрицательное влияние ЭМП на иммунологическую реактивность организма. Результаты исследований ученых дают основание считать, что при воздействии ЭМП нарушаются процессы иммуногенеза, чаще в сторону их угнетения. Установлено также, что у живых организмов, облученных ЭМП, изменяется характер инфекционного процесса – течение инфекционного процесса отягощается.

Влияние на половую функцию.  Многократное облучение ЭМП вызывает понижение активности гипофиза. Любой фактор окружающей среды, воздействующий на женский организм во время беременности и оказывающий влияние на эмбриональное развитие. Принято считать, что ЭМП могут, например, вызывать уродства, воздействуя в различные стадии беременности. Наиболее уязвимыми периодами являются обычно ранние стадии развития зародыша. Результаты проведенных эпидемиологических исследований позволят сделать вывод, что наличие контакта женщин с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода и, наконец, увеличить риск развития врожденных уродств.

 Выполнение элементарных правил безопасности  и рекомендаций по защите может снизить уровень облучения ЭМП: исключение длительного пребывания в местах с повышенным уровнем магнитного поля промышленной частоты; грамотное расположение мебели для отдыха в жилом помещении, обеспечивающие расстояние два-три метра до распределительных щитов и силовых кабелей; при установке полов с электроподогревом останавливать свой выбор системы на той, которая обеспечивает более низкий уровень магнитного поля; при наличии в помещении неизвестных кабелей или электрических шкафов, щитков обеспечить наибольшее удаление от них жилой зоны.

При приобретении бытовой техники необходимо обращать внимание на отметку о соответствии прибора требованиям “Межгосударственных санитарных норм допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях”; использование приборов с меньшей мощностью; место отдыха необходимо достаточное его удаление от бытовых приборов излучающих достаточно большой уровень магнитного поля, таких как холодильники “no frost”, некоторые типы полов с электрическим подогревом, телевизоры, нагреватели, блоки питания и зарядные устройства; размещение электрических приборов на некотором расстоянии друг от друга и удаление их от места отдых. В связи со стремительным ростом числа технологий и приборов избежать влияния ЭМП в современном мире практически невозможно. Различные организации как государственные, так и международные разработали множество стандартов и требований для предотвращения, какого бы то не было влияния электромагнитного поля на человека и, почти вся продаваемая техника, соответствует этим требованиям. Таким образом, можно сделать вывод, что соблюдение санитарных и гигиенических норм и следование необременительным рекомендациям по использованию бытовых приборов практически нивелирует влияние электромагнитных полей на человека. Хотя этот вопрос должен и будет исследоваться далее. Сегодня, по мнению специалистов, всю Россию можно назвать зоной экологического бедствия. Химическое и физико-техническое загрязнение природы угрожает самому существованию человека. Тем не менее, люди уже не могут отказаться от электростанций, железных дорог, самолетов и автомобилей, никто не согласится отказаться от завоеваний цивилизации, даже если речь идет о собственном здоровье. Так что задача состоит в том, чтобы минимизировать вредные техногенные воздействия на окружающую среду и ознакомить общество с конкретной опасностью в воздухе, воде, почве, жилище, т.к. для современных людей характерно снижение инстинкта самосохранения и сохранение рода

Практическая часть:

1. Изучите теоретический материал.
2. Ответьте на вопросы.

• К какому типу загрязнений можно отнести загрязнение ЭМП?
• Дайте характеристику ЭМП.
• Перечислите источники (естественные и техногенные) ЭМП.
• Какие системы органов больше всего подвержены действию ЭМП?

3. Составьте и заполните таблицу «Изменения в организме человека под действием ЭМП»

4. Каких правил безопасности нужно придерживаться, чтобы минимизировать влияние ЭМП на свой организм?

5. Сделайте вывод.

Практическая работа

«Анализ показателей изменения биосферы человеком»

Цель: Проанализировать влияние человека на биосферу

Теоретическая часть:

Биосфера (от греческого bios — жизнь, sphaira — сфера) — оболочка планеты Земля, в которой присутствует жизнь. Каждую часть планеты, от полярных льдов до экватора, населяют живые организмы. Биосфера организована в иерархическую структуру, в которой отдельные организмы образуют популяции. Несколько взаимодействующих популяции составляют биоценоз. Общины живых организмов (биоценоз), проживающие в определенных физических средах обитания (биотоп), образует экосистему. Экосистема — это группа животных, растений и микроорганизмов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей их средой таким образом, чтобы обеспечить свое существование. Существуют множество факторов, влияющих на биосферу и нашу жизнь на Земле. Есть глобальные факторы такие, как расстояние между Землей и Солнцем. Если бы наша планета находилась ближе или дальше по отношению к Солнцу, то на Земле было слишком жарко или холодно для зарождения жизни. Угол наклона земной оси также важный фактор, влияющий на климат планеты. Локальные факторы также оказывают важное воздействие на биосферу. Если посмотреть на определённый участок Земли, можно увидеть, влияние климата, ежедневной погоды, эрозии и самой жизни. Эти мелкие факторы постоянно меняют пространство и живые организмы должна реагировать соответствующим образом, адаптируясь к изменению среды обитания. Несмотря на то, что люди могут контролировать большую часть своего ближайшего окружения, они по-прежнему уязвимы природным катаклизмам. Наименьший из факторов, влияющих на облик биосферы – это изменения, происходящие на молекулярном уровне. Реакции окисления и восстановления способны менять состав горных пород и органических веществ. Существует также биологическое разрушение. Крошечные организмы, такие как бактерии и грибки, способны перерабатывать, как органические, так и неорганические материалы.

Биосфера в настоящее время испытывает сильное воздействие человека – антропогенный фактор.

С появлением и развитием человечества процесс эволюции биосферы заметно видоизменился. Человек как биологический вид – компонент биосферы и экологический фактор, оказывающий влияние на своё окружение. Антропогенное воздействие на природу усиливалось по мере увеличения численности населения планеты.

Практическая часть:

1. Изучите теоретическую часть практической работы.
2. Изучите рис.1.
3. Ответьте на вопросы и выполните предложенные задания.

1. Что называют биосферой? Дайте характеристику биосфере.
2. Какие факторы влияют на биосферу?
3. Перечислите показатели состояния биосферы.
4. Дайте подробный анализ, каждому показателю используя схему 1.      
5.  К процессам, происходящим в биосфере, часто применяют принцип Ле Шателье – Брауна,  известный вам из курса химии, для объяснения причины поддержания в биосфере уравновешенного динамического состояния. Всеобщая связь явлений ведет к тому, что каждое изменение в биосфере может повлечь за собой другие, совсем неожиданные последствия. С помощью рисунка изобразите схему взаимодействий между компонентами окружающей среды, процессами и явлениями. Стрелками и пунктирными линиями обозначьте прямые и обратные связи, последствия и другие взаимодействия и ответные реакции природных объектов, которые считаете необходимым отметить.

Схема 1.

Схема 1.

Практическая работа

«Изучение экологической стандартизации и сертификации»

Цель:  Изучить особенности экологической стандартизации и сертификации.

Ход работы

I. Изучите теоретический материал.

II. Ответьте на вопросы.

1. Что из себя представляют стандарты качества окружающей среды?
2. Какие виды стандартов существуют?
3. Из чего складывается обозначение номера стандарта?
4. Как расшифровывается система стандартов? Рассмотрите на примере стандарта ГОСТ 17.0.0.01 – 76.
5.  Какие группы в себя включает система стандартов в области охраны природной среды?
6. На примере стандарта ГОСТ 16317-87 объясните пересмотр стандартов. Почему пересматриваются стандарты?
7. Приведите один пример стандарта с полным его описанием.
8. Когда и в связи, с чем была введена в России экологическая сертификация?
9. Что называют экологической сертификацией? Каковы основные цели и задачи?
10. На чём основывается экологическая сертификация?
11. Что является объектами экологической сертификации?
12. Что обозначает экологическая маркировка? Приведите примеры такой маркировки за рубежом и в России.

III. Cделайте вывод.

Практическая работа по теме

« Анализ распространения выбросов углекислого газа в результате хозяйственной деятельности человека в различных регионах мира»

Цель:  Изучить вопросы глобального потепления климата. Изучить Киотский протокол.  Проанализировать выбросы углекислого газа в ходе хозяйственной деятельности человека.

Ход работы:

1. Изучите теоретический материал.
2. Изучите статьи Киотского протокола.
3. Задание для работы. Работа по вопросам.

1. В чём заключается угроза потепления? Каковы его причины? Каковы доказательства потепления климата Земли.
2. Как потепление может сказаться на разных отраслях? К чему может привести?
3. Сделайте  вывод о том, какие страны лидируют в выбросах газов, приводящих к парниковому эффекту в атмосферу? Составьте диаграмму.
4. В чём заключается роль и значение Киотского протокола?
5. В чём заключается  смысл статьи 3 Киотского протокола?
6. Изучите статью 12 Киотского протокола. Что обозначает механизм «чистого развития»?
7. Может ли помочь в решении данной проблемы Киотский протокол?
8. В чём недостатки Киотского протокола?
9. Какие необходимо принимать дополнительные  меры для решения проблемы глобального потепления? Охарактеризуйте их.
10. Сделайте вывод.

Практическая работа

«Изучение состава и характеристики бытового мусора»

1. Теоретическая часть:  

2.  Твёрдые бытовые отходы (ТБО) – это биологические или искусственные пищевые продукты, непригодные к употреблению в результате потери своих, потребительских свойств.

  Твёрдые бытовые отходы имеют такие основные источники, как: жилые дома; здания общественного пользования; торговые залы и помещения; места проведения зрелищных выступлений и аттракционов; спортивные мероприятия и т. д.

1. Опасность ТБО для экологии. Класс опасности бытового мусора

   По уровню вредного воздействия на экологию и от того, какие они имеют свойства, все отходы имеют классификацию по твердым бытовым отходам и делятся на 5 категорий. В ТБО встречаются все эти категории: I класс опасности – материалы, которые несут реальную и серьезную угрозу для экологии и людей. Сюда относятся следующие виды: ртутьсодержащие материалы (градусники, батарейки, люминесцентные лампы). II категория – так же разрушает окружающую среду и опасен для человека, однако в этом случае природа может восстановиться, если своевременно убрать подобный мусор. К ним относятся аккумуляторы с электролитами и машинные масла. III категория опасности способна нанести меньший вред человеку и природе. Но, при нанесении ущерба природе, период восстановления прежнего состояния займет не меньше 10 лет. Это виды цементного раствора, краски, ацетон, металлические предметы. IV класс опасности ТБО – незначительно вредное утильсырье, практически не опасны для человека. Они содержат в своем составе ценное сырье, которое можно использовать в качестве вторичного сырья. Это древесина, макулатура, автомобильные покрышки, пластик. V класс опасности отходов – вещества, свойства которых абсолютно безвредны для человека. Осколки керамической плитки и посуды, обломки кирпича, пищевые остатки, древесная стружка.

3. Состав бытовых отходов

В России каждый житель оставляет ежегодно примерно около 200 кг мусора. Общее количество твердых бытовых отходов с учетом численности городского населения составляет 1,5–2 млн. т. Состав бытовых отходов изменяется в зависимости от сезона и региона страны. Это происходит в основном за счет различного содержания бумаги и пищевых отходов.

В среднем бытовые отходы разделяют на следующие группы: пищевые (30–38 %); бумага, картон (25–30 %);  стекло (5–8 %); текстиль (4–7 %); металл (3–4 %);  кожа, резина (2–4 %); пластмассовые изделия (2–5 %); дерево (1,5–3 %); камни (1–3 %);  кости (0,5–2 %);  прочее (15 %). Значительную часть отходов из этого перечня можно переработать.

Большую опасность для окружающей среды и здоровья человека представляют присутствующие в бытовых отходах тяжелые металлы. Они обладают высокой токсичностью.

В 1 кг бытовых отходов примерно содержится: цинк (4000 мг); свинец (3000 мг); хром (2810 мг); медь (1000 мг); марганец (200 мг); никель (190 мг); кадмий (50 мг); ртуть (15 мг); мышьяк (6 мг).

Известно, что воздействие солей тяжелых металлов приводит к мутагенным изменениям в организме человека. Также они могут привести к рождению умственно неполноценных детей. В связи с разнообразием потребляемых товаров состав бытовых отходов может усложняться. Увеличивается содержание пластмасс и полимеров, средств бытовой химии, тяжелых металлов и разных элементов, применяемых в электронной аппаратуре.

2. Вторичное применение ТБО

Под утилизацией отходов понимается следующее: использование отходов на различных стадиях их технологического цикла обеспечение вторичного использования или переработки отходов и отслуживших свой срок или забракованных изделий.

При проектировании современной продукции рассматривают её утилизируемость — комплекс показателей, обеспечивающих эффективную утилизацию отходов, образующихся при её производстве и эксплуатации и после вывода из обращения.   Количество ТБО постепенно увеличивается. Комплексная стратегия снижения объема мусора решается двумя способами – удалением отходов и их переработкой. В первом случае ТБО подлежат захоронению на полигонах или сжиганию. В масштабах нашей страны создание новых полигонов не представляет технической сложности, однако проблему такими методами решить невозможно. Сжигание – тоже не лучший вариант, так как в его процессе образуется вредный выброс в атмосферу. Переработка сырья предполагает его повторное использование. Основным аспектом для развития программы переработки ТБО является раздельный сбор мусора. Программа уже работает в крупных городах. Классификация и обращение с твердыми отходами предусматривает распределение ТБО на перерабатываемое сырье и мусор, подлежащий ликвидации. В нашей стране условия для решения проблемы мусора только начинают получать развитие. Увеличивается количество перерабатывающих предприятий, мусоросжигательные заводы переоснащаются современным оборудованием, а во дворах появляются разноцветные баки для раздельного сбора бытовых отходов, которые могут уменьшить плату за вывоз мусора.

    Также отходы можно делить на фракции, раздельно складировать, в таком случае это будет самым оптимальным вариантом, требующим минимум затрат при утилизации.

    В классификационном каталоге, существуют отходы, биоорганического состава, рациональное применение которых это переработка на дешёвое энергетическое топливо, такой метод позволяет получать биогаз, а также освобождает территориальные просторы страны, от загрязняющих веществ. Для нормализации экологического состояния, важно придерживаться следующих принципов в области сбережения ресурсов, а также переработки отходов:

• предотвращать образование мусорных завалов;
• не создавать полигоны и свалки, для временного хранения, а сразу же налаживать процесс переработки или утилизации;
• внедрение новейших технологий, позволяющих экономить средства на производстве, а так дающих минимальный процент отходов;
• хранить твёрдые отходы на предельно близком расстоянии, не требующем затрат на транспортировку для доставки на перерабатывающий процесс;
• максимально расширить ответственность производителя не только за продукцию, но и за весь цикл производства;
• вводить нормативно-правовую ответственность, за несоблюдение правила «загрязнитель платит», которое гласит о том, что организация или предприятие, в случае утечки отходов, наносящих вред окружающей среде, должно покрыть все затраты, по очисткам, обезвреживанию и удалению всех загрязняющих веществ;
• уделять особое внимание, к мероприятиям по предотвращению утечки вредных веществ и нанесения ими ущерба природной среде или здоровью людей, проживающих на близкой территории.

Практическая часть

1. Изучите теоретический материал.
2. Распределите виды мусора по классам опасности.
3. Составьте диаграмму характеризующую состав ТБО.
4. Ответьте на контрольные вопросы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие химические элементы, входящие в ТБО токсичны? Какие вызывают отклонения в здоровье человека данные элементы?
2. Дайте определение утилизации и утилизируемости.
3. Какие предлагаются способы переработки ТБО на современном этапе?
4. Какие принципы необходимо соблюдать для нормализации экологического состояния в области контроля за количеством ТБО?
5. Дайте оценку состояния окружающей среды по загрязнению ТБО в своём регионе.

Литература:

Перечень рекомендуемых учебных изданий, Интернет-ресурсов, дополнительной литературы

Основные источники: 

1. Экологические основы природопользования. В.Ф.Протасов, ИНФРА-М, 2012

Дополнительные источники:

1. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. Д.С. Орлов. Высшая школа, 2002.
2. Экология. Л.И. Цветкова , М.И. Алексеев , Ученик для вузов , М. 1999.
3. Защита экологических прав: Пособие для граждан и общественных организаций. -М., 1996
4. Вильчинская О.В. , Воробьев А.Е. , Дьяченко В.В. , Корчагина А.В. Основы природопользования: экологические, экономические и правовые аспекты. 2-е изд. М.: Феникс, 2007.
5. Константинов В.М.  Экологические основы природопользования. – М.; Академия, НМЦ СПО, 2009.
6.  Рубан Э. Д., Крымская И. Г. Гигиена и основы экологии человека.-М.: Феникс ,2009.
7. Козачек А.В. Экологические основы природопользования.-М.: Феникс,2008.
8. Основы промышленной экологии. А.Н. Голицин , Учебник для нач.проф.образования, - М.: ИРПО; 2002.
9. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности. Е.И.Тупикин. Учебник для нач.проф.образования, - М.: Академия, 2003.
10. Хван, Т. А. Экологические основы природопользования : учебник для СПО / Т. А. Хван. — 6-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2017. — 253 с. — (Серия : Профессиональное образование).