скачать
Экологический факультет Кафедра химической и техногенной экологии ТЕХНОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА по дисциплине «Техногенные системы и экологический риск» федерального компонента цикла ДН ГОС ВПО второго поколения по направлению подготовки 020800 «Экология и природопользование», федерального компонента ОПД ГОС ВПО второго поколения по специальности 020801 «Экология», федерального компонента ОПД ГОС ВПО второго поколения по специальности 020804 «Геоэкология», федерального компонента ОПД ГОС ВПО второго поколения по специальности 020802 «Природопользование» Москва Издательство МНЭПУ 2008 ББК 67.400(3)я73 Р76 Рассмотрено и рекомендовано УТВЕРЖДАЮ на заседании кафедры Проректор по УМР Химической и - _______ Матюнина техногенной экологии « » 200 г. Протокол № 6 от « 16 » января 2008 г. Зав.кафедрой __________ Меньшиков В.В. « » 200 г. ^ Декан экологического факультета Зав. УМО _________ Марфенин Н.Н. ______Попов О.И. « » 200 г. « » 200 г. Р76 Техногенные системы и экологический риск: Учебнометодический комплекс по дисциплине «Техногенные системы и экологический риск» федерального компонента ОПДФ.Ф.15 составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования второго поколения по специальностям 013100 – Экология, 013400 – Природопользование, 013600 – Геоэкология и направлению 511100 – Экология и природопользование. – М.: Изд-во МНЭПУ, 2008. – 40 с. Рассматривается роль техногенных систем в проблеме безопасного развития общества. На основе изложенных принципов дается классификация и описание наиболее существенных воздействующих техногенных факторов, методов контроля за ними и средств, ограничивающих их воздействие. Дается представление о воздействии различных технических систем на природную среду и о методах оценки возникающего экологического риска. ББК 67.400(3)я73 А в т о р ыс о с т а в и т е л и: ^ © МНЭПУ, 2008 ВВЕДЕНИЕ. Курс «Техногенные системы и экологический риск» базируется на программах дисциплин математических и общественно-научных в соответствии с требованиями минимума содержания образовательной программы для подготовки специалистов по направлению 51.11.00 -«Экология и природопользование». Данный курс углубляет и дополняет отдельные дисциплины общепрофессионального цикла такие, как «Экология человека» (с точки зрения защиты от антропогенного воздействия и расчета величины социального риска), «Социальная экология», «Основы природопользования» (современная методология безопасности – концепция «приемлемого риска». Курс тесно связан с эколого-химическими дисциплинами, такими как «Химия окружающей среды», «Биоэкология», «Промышленная экология», «Основы токсикологии» и др. При подготовке курса особое внимание уделялось взаимосвязи развития цивилизации и последствиям этого развития для человечества и окружающей среды, что весьма важно для формирования современного экологического мировоззрения у студентов. Современный период развития общества характеризуется все более нарастающими противоречиями между человеком и окружающей его природной средой. В результате экономического развития уровень антропогенных нагрузок на биосферу приблизился к критическому и грозит необратимыми последствиями для мировой цивилизации в целом. Крупные аварии и катастрофы техногенного и природного характера в последние десятилетия оказали существенное влияние на жизнь и здоровье населения планеты, его среду обитания. Последствия от них будут заметны еще десятки и сотни лет. На территории Российской Федерации сохраняются высокий уровень техногенной и природной опасности и тенденция роста количества и масштабов последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС). При этом более половины населения России проживает в условиях повышенного риска, вызванных угрозой ЧС различного характера. Средний уровень индивидуального риска для населения России на два порядка превышает допустимый уровень в развитых странах мира, однако условия для анализа и управления риском ЧС, перехода к нормированию допустимого риска и снижению на этой основе индивидуального риска в стране пока еще на созданы. Наука о риске сформировалась в последней четверти ХХ века, она безусловно будет одной из ведущих в этом столетии. Причина этого – в том месте, которое заняли связанные и риском проблемы. Важнейшая особенность науки о риске – ее междисциплинарный характер с теснейшим взаимодействием естественных и гуманитарных наук. Особое значение прибрели проблемы анализа и оценивания риска, обусловленного возможностью экологических аварий и катастроф, воздействия постоянных выбросов. Весьма важно оценить риск, связанный с глобальными изменениями климата, новыми биотехнологиями, достижениями генной инженерии и другими проблемами на глобальном уровне. Теория риска интенсивно развивается, однако многие основополагающие положения этой науки остаются дискуссионными. Под экологическим риском в курсе «Техногенные системы и экологический риск» следует понимать совокупность рисков, угрожающих здоровью и жизни людей, и рисков угрозы состоянию среды обитания. Основная цель обучения – содействовать подготовке специалистов–экологов, способных решать задачи в области анализа и снижения экологического риска. Содержание курса излагается в следующей логической последовательности. Представление об окружающей среде как системе, развивающейся во времени и испытывающей воздействия различных природных и антропогенных процессов систематического характера и при аварийных и катастрофических экстремальных ситуациях. Оценка емкости биосферы при осуществлении круговорота веществ, ее устойчивости. Наиболее чувствительные к внешнему воздействию компоненты окружающей среды. Различные природные, техноприродные и антропогенные воздействующие факторы. Механизмы-усилители отрицательного воздействия природных и техногенных факторов на окружающую среду. Классификация и описание наиболее существенных загрязнителей окружающей среды, методов контроля за ними и мер, ограничивающих их воздействие. Оценка экологического риска как методология количественного определения разнородных опасностей и сравнения их между собой в единой шкале. Ранжирование опасностей, выявление приоритетных направлений снижения риска. Методология оценки экологического риска как основа прогнозирования опасного развития и принятия решений. Нормативно-организационные, технологические и экономические методы обеспечения безопасности человека и окружающей среды. Содержание программного материала курса увязано с основными положениями Законов России «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», «Об охране окружающей среды» с действующей нормативно-технической документацией. При составлении курса учитывался опыт преподавания модифицированного курса «Охрана природы» для студентов–химиков в МГУ им. М.В. Ломоносова и курса «Техногенные системы и экологический риск» для студентов экологического факультета МНЭПУ и студентов географического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. Расширенный вариант данной программы, где автор является соавтором, включен в программы дисциплин федерального компонента по направлению «Экология и рациональное природопользование», утвержденный УМО университетов России в 2000 году. Изучение данного курса позволит будущим бакалаврам и специалистам оценивать комплекс воздействий на окружающую среду и человека, спрогнозировать улучшение обстановки в регионе, оценить меры по предотвращению ущерба и затраты на реализацию мероприятий по снижению риска, познакомит с методами прогнозирования и оценки последствий аварийных и чрезвычайных ситуаций, даст знания, необходимые для принятия мер по уменьшению последствий аварий. ^ В программе курса выдвигается концепция, в рамках которой проблема обеспечения безопасности человека и окружающей его среды в условиях хозяйственной деятельности рассматривается как сложная социально-экономическая проблема. В силу этого, в качестве методологии для исследования проблемы безопасности в курсе используется системный анализ. В таком подходе исследование проблемы обеспечения безопасности сводится к решению двух задач. Первая задача состоит в изучении и оценке экологической ситуации и состояния безопасности в социально-экономической системе (СЭС) в рассматриваемый момент времени ее развития по статистическим данным или по данным мониторинга на прошедшем интервале времени. Далее по результатам математической обработки измерений делается прогноз. Вторая задача возникает, если рассчитанные прогнозируемые показатели безопасности оказываются неприемлемыми. В этом случае требуется определить управляющее воздействие. Итак, нам надо создать инструмент, позволяющий идентифицировать различные виды опасностей для здоровья населения и состояния окружающей человека среды, обусловленных хозяйственной деятельностью. Цель дисциплины - вооружить будущих специалистов теоретическими знаниями и практическими навыками необходимыми для решения обоих задач и определение путей и средств в снижении экологического риска до приемлемого уровня. Основная цель лекционного курса «Техногенные системы и экологический риск» – дать студенту представление о величине и последствиях антропогенного воздействия на окружающую среду, ознакомить с принципами количественной оценки возможных негативных последствий как от систематических воздействий техногенных систем на природу и человека, так и воздействий, связанных с экстремальными аварийными ситуациями, развить у студентов системное мышление, позволяющее минимизировать воздействия негативных факторов на человека и окружающую среду. ^ Задачи данного курса могут быть сформулированы следующим образом:
^ Курс «Техногенные системы и экологический риск» развивает ряд положений курсов «Эволюция человека», «Основы природопользования», также использует и обобщает знания, полученные при изучении химической экологии, математики, геоэкологии, экологической экспертизы, радиационной экологии, правовых основ природопользования и охраны окружающей среды и др. Изучение данной дисциплины позволит будущим специалистам проводить контроль параметров и воздействий на их соответствие нормативным требованиям, разрабатывать мероприятия по повышению безопасности и экологичности производственной деятельности, планировать мероприятия по поведению и защите персонала и населения в чрезвычайных ситуациях, активизировать работы по созданию экологически безопасных технологий. ^ Студенты, успешно освоившие курс должны:
^ Тема 1. ВВОДНЫЙ РАЗДЕЛ Цель и задачи курса, его структура, система отчетности и самоконтроля. Основные понятия и термины, используемые в курсе. Безопасность или защита человека и окружающей среды, обеспечение устойчивого развития цивилизации - важнейшая проблема современности; ее многоплановость. Проблема количественной оценки разнородных опасностей. Экологическая безопасность и возможные стратегии развития. Тема 2. ^ . Общая характеристика планетарной природной системы; ее основные компоненты - атмосфера, гидросфера, литосфера. Земля как открытая термодинамическая система. Основные данные по эволюции природной системы; круговороты вещества и энергии; механизмы обеспечивающие динамическое равновесие в природной среде. Диалектика понятий природная и окружающая среда. Техносфера. Климат. Современные климатические модели – основа оценки и прогноза глобальный изменений состояния окружающей среды. Тема 3. ^ Антропогенное воздействие на природную среду. Мировые и региональные демографические тенденции; рост масштабов хозяйственной деятельности и энергопотребления и развития производственных сил. Основные каналы техногенного загрязнения и дестабилизации природной среды. Глобальные экологические проблемы: нарушение климатического и биологического равновесия вследствие накопления «парниковых» газов; разрушение озонового слоя; нехватка и снижение качества питьевой воды; накопление производственных и коммунальных отходов; деградация почв и другие. Значение разрушения природной среды под воздействием техногенных факторов. Тема 4 ^ Техногенные системы: определение и классификация Основные загрязнители почвы, воздуха, воды; их источники: промышленные предприятия, электростанции, транспорт. Методы оценки воздействия: аддитивность, синергизм и антагонизм. Превращения химических загрязнителей в окружающей среде. Техногенные нагрузки на природу, их виды, показатели. Масштаб современных и прогнозируемых техногенных воздействий на человека и окружающую среду в рамках концепции устойчивого развития. Мониторинг двух важнейших антропогенных факторов – развитие производительных сил и рост народонаселения. Динамика роста населения и устойчивое развитие. Тема 5.^ Политика экологической безопасности: уменьшение последствий и компенсация ущерба. Принципы рационального природопользования (соизмеримость изъятия ресурсов природно-ресурсному потенциалу, приоритет предупреждения негативных последствий перед мерами по их минимизации и др.) Научные основы оценки техногенных воздействий на окружающую среду. Предельно допустимые концентрации. Пороговая и беспороговая концепции. Токсикологическое нормирование химических веществ. Экологический подход к оценке и регулирования качества окружающей среды. Экологическое и санитарно-гигиеническое нормирование. Критические нагрузки на природные системы. Поля воздействий, поля концентраций. Диагностика и эффективный химико-аналитический контроль объектов окружающей среды. Комплексный анализ объектов окружающей среды. Методы контроля воздействия на окружающую среду: биоиндикация, биотестирование. Экологическая экспертиза природных экосистем и территорий, экологический аудит техногенных систем: принципы, модели, критерии оценки. Тема 6. ^ . Определение риска. Опасность, уязвимость и ущерб. Виды опасностей. Вероятность и последствия. Оценка и прогноз. Наиболее опасные факторы воздействия на здоровье населения и окружающую среду. События с высокой и низкой вероятностью. Систематические опасные воздействия на человека и окружающую среду. Долгосрочные эффекты опасные воздействий. Латентный период. Социально-экологический риск и его виды. Риск от источника и риск для объекта. Особенности экологического риска. Категории риска по объектам исследования. Индивидуальный (популяционный), социальный. Понятие «потенциальный риск». Тема 7. ^ Факторы восприятия риска. Связь между восприятием риска и выработкой решений по приемлемости (допустимости) риска. Приемлемый уровень риска для целей управления. Адекватность восприятия риска между предполагаемыми и реальными опасностями – методы изучения. Механизмы восприятия рисков. Технократический и социолого-культурологический подходы к коммуникации риска. Основные задачи коммуникации риска. Процесс обмена сведениями о рисках и средства массовой информации. Эффективность процесса коммуникации риска. Тема 8. ^ Структура оценки экологического риска. Риск – это количественная мера опасности с учетом ее последствий и неопределенности. Оценка социального и индивидуального рисков. Оценка рисков по сокращению ожидаемой продолжительности жизни. Управление риском. Приемлемый уровень риска. Особенности управления риском в экстремальных условиях. Связь уровня безопасности с экономическими возможностями общества. Оценка риска угрозы здоровью, обусловленного загрязнителями. Частность дополнительного риска. Процедура оценки риска для здоровья: идентификация опасности; оценка воздействующих дох; оценка зависимости «доза – эффект»; характеристика риска. Учет неопределенностей при оценке риска. События с высокой и низкой вероятностью. Систематические опасные воздействия на человека и окружающую среду. Региональная оценка риска. Расчет и построение полей риска на картографической основе. Зоны экологического риска. Тема9.^ Характер и масштабы стационарных и аварийных выбросов. Динамика и прогнозы. Неблагоприятные и опасные природные явления и процессы. Аварии и техногенные катастрофы. Специфика крупномасштабных экстремальных воздействий. Основные подходы к оценке риска крупных аварий. Основные принципы и способы обеспечения безопасности населения в ЧС. Механизмы реализации государственной политики в области защиты населения от ЧС. Обучение населения действиям в чрезвычайных ситуациях. Ликвидация чрезвычайных ситуаций. Жизнеобеспечение и социальная защита населения в чрезвычайных ситуациях. Организация санитарно-гигиенического и противоэпидемического обеспечения населения в ЧС. Содержание и направление деятельности РСЧС – единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Международное сотрудничество в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. Осведомленность и подготовленность к чрезвычайным ситуациям на местном уровне (система АПЕЛЛ). Тема 10.^ Конституция России. Экологическое законодательство. Законодательные и нормативные документы. Методы управления природопользованием: информационные (экологическое картографирование, математическое моделирование и др.) и административные (лицензирование природопользования, экологическая экспертиза, оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС), экологический аудит, сертифицирование). Декларирование безопасности опасных промышленных объектов. ^ Распределение часов по темам и видам работ Форма обучения - очная
^ Распределение часов по темам и видам работ Форма обучения – заочная
Учебно-методическое обеспечение раздела ^ Основная
Дополнительная
Форма итогового контроля В седьмом семестре студенты сдают экзамен по билетам. В связи с тем, что предлагаемый курс в значительной степени оригинален, рекомендуемая литература не всегда наилучшим образом удовлетворяет поставленным целям, ее дополняют специально подготовленные учебные пособия. Для углубления и закрепления знаний и навыков, полученных на занятиях, студенты выполняют самостоятельные и домашние задания. Для проверки знаний предусматривается текущий контроль с применением технических средств обучения. ^
^
^
^
^
|