Пример презентации из лекционного курса

Уральский государственный лесотехнический университет»
Кафедра ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ БИОСФЕРЫ
Направление подготовки
Квалификация (степень) выпускника
280700.62 Техносферная безопасность
Бакалавр
Профиль подготовки
Инженерная защита окружающей среды
Промышленная экология
Разработчик программы:
зав. кафедрой физико-химической технологии
защиты биосферы, д.х.н. И.Г. Первова
Целью преподавания дисциплины «Промышленная экология» является
ознакомление будущих инженеров с основами промышленной экологии,
характерными признаками антропогенного воздействия на окружающую
среду, основными методами очистки и переработки газообразных выбросов,
сточных вод и твердых отходов, что необходимо для выработки стратегии
организации производства, позволяющей обеспечивать оптимальное
взаимодействие в цепи “производство – окружающая среда”. В то же время
полученные студентами знания помогут им развить системное мышление,
более сознательно освоить и изучить специальные дисциплины на старших
курсах.
После окончания курса студент должен уметь предлагать решения
принципиального характера, касающиеся улучшения технологического
процесса; составлять материальный баланс и проводить анализ
технологических решений, направленных на организацию экологически
безопасного и малоотходного процесса.
Дисциплина «Промышленная экология» готовит к решению следующих
задач профессиональной деятельности:
в области проектно-конструкторской деятельности:
• идентификация источников опасностей на предприятии;
• определение зон повышенного техногенного риска;
в области организационно-управленческая деятельности:
• выбор известных методов (систем) защиты человека и среды обитания
применительно к конкретным условиям;
• участие в деятельности по защите человека и среды обитания на уровне
предприятия;
в области экспертной, надзорной деятельности:
• участие в проведении экспертизы безопасности, экологической
экспертизы;
в области научно-исследовательская деятельности:
• анализ опасностей техносферы;
• участие в исследованиях воздействия антропогенных факторов на
промышленные объекты.
Общая трудоемкость дисциплины составляет 5 зачетных единиц, 180 час.
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
Лабораторные занятия (ЛЗ)
Самостоятельная работа (всего)
В том числе:
Проработка тем, вынесенных на
самостоятельное изучение
Подготовка к лабораторным занятиям
Домашние работы (курсовая работа для з/ф)
Вид промежуточной аттестации: зачет, экзамен
Общая трудоемкость
• часы
• зачетные единицы
Всего
часов
72
32
40
108
Форма
обучения
очное
заочное
72
18
32
40
108
26
10
8
162
46
24
22
36
24
48
36
16
64
36
180
5
180
5
180
5
Содержание дисциплины
Введение в курс «Промышленная экология»
1.1. Цели и задачи дисциплины.
Концепция промышленной экологии. Связь промышленной деятельности с
экономическими и социальными науками. Ключевые вопросы промышленной
экологии.
1.2. Классификация антропогенных загрязнений окружающей среды.
Типы загрязнения (энергетическое – физическое, материальное – химическое и
биологическое), их источники и синергетический эффект.
1.3. Степень их воздействия на компоненты биосферы.
Оценка некоторых сторон негативного влияния человека на природу в процессе
производства.
2. Нормирование качества окружающей среды.
2.1. Понятие о предельно допустимой концентрации загрязняющего вещества в
окружающей среде и предельно допустимом уровне физических, биологических и
других воздействий.
Научные основы разработки и обоснования предельно допустимых концентраций
(ПДК). Нормирование физических воздействий.
2.2. Производственно-хозяйственные и комплексные нормативы.
Нормирование локальных выбросов и сбросов. Предельно допустимая (критическая)
нагрузка (ПДН) как показатель воздействия одного или нескольких вредных
воздействий на окружающую природную среду.
Содержание дисциплины
3. Предотвращение загрязнения атмосферы и контроль качества атмосферного
воздуха
3.1. Природа и происхождение основных веществ, загрязняющих атмосферу.
Загрязнение атмосферного воздуха (химическое, физическое, биотическое).
Химическое загрязнение, как наиболее опасный вид загрязнения. Смоги, кислотные
осадки, парниковый эффект. Источники загрязнения и основные загрязняющие
вещества атмосферы. Классификация источников загрязнения по назначению, месту
расположения, геометрической форме, режиму работы, дальности распространения,
характеру организации отвода и контроля.
3.2. Влияние загрязнений атмосферы на климат и экосистемы.
Перенос загрязнений в атмосфере. Химические превращения веществ в атмосфере.
3.3. Характеристика производственных выбросов и их классификация.
Условия выброса газовых выбросов в атмосферу. Основные термины в нормировании
качества атмосферного воздуха. Эффект суммации. Расчет ПДВ.
3.4. Классификация методов очистки газовых и газопылевых выбросов. Критерии
выбора метода очистки.
Очистка отходящих газов от аэрозолей (фильтры, скрубберы и др.). Основные
принципы выбора метода очистки. Абсорбционные методы очистки отходящих газов.
Адсорбционные методы очистки отходящих газов. Методы каталитической и
термической очистки отходящих газов. Дезодорация и обезвреживание
газовоздушных выбросов. Использование биохимических методов.
Пример презентации из лекционного курса
Общая схема очистки (обезвреживания) газовых выбросов
Газовые выбросы
Удаление
взвешенных частиц
(обеспыливание)
Утилизация
газообразных
примесей
Удаление газообразных
примесей
(обезвреживание или
утилизация)
Содержание дисциплины
4. Предотвращение загрязнения гидросферы, контроль и управление качеством воды
в водных объектах.
4.1. Природа и значение загрязнения вод. Виды водопользования.
Экологические последствия загрязнения природных вод. Антропогенное загрязнение
гидросферы (химическое, физическое, биологическое). Источники загрязнения и основные
загрязняющие вещества гидросферы. Основные тенденции в изменении качества
природных вод под влиянием хозяйственной деятельности людей.
4.2 Основные показатели качества воды водоисточников.
Санитарные условия спуска сточных вод в водные объекты. Понятие лимитирующего
показателя вредности, его взаимосвязь с ПДК. Комплексный индекс загрязнения водной
среды (ИЗВ).
4.3. Схемы водообеспечения и водоотведения промышленных предприятий.
Замкнутые системы промышленного водоснабжения.
4.4. Основные промышленные методы очистки сточных вод, технологические схемы
обезвреживания и применяемое оборудование.
Удаление взвешенных частиц из сточных вод под действием гравитационных и
центробежных сил (гидромеханическая очистка). Физико-химические методы очистки
сточных вод – коагуляция и флокуляция; флотация; адсорбция, ионный обмен, экстракция;
обратный осмос и ультрафильтрация; электрохимические методы. Химические методы
очистки сточных вод – нейтрализация; окисление и восстановление; удаление ионов
тяжелых металлов. Биохимические методы очистки сточных вод. Аэробные и анаэробные
процессы. Рекуперация активного ила. Термические методы очистки сточных вод.
Пример презентации из лекционного курса
Сточные воды (промышленности, ЖКХ и т.п.) представляют собой
многокомпонентные смеси и содержат нерастворимые примеси (взвешенные
вещества), коллоидные частицы и растворимые загрязнения (газы, ионы).
Общая схема очистки (обезвреживания) сточных вод
Удаление
взвешенных частиц
Удаление
растворенных
примесей
Доочистка сточных
вод
Утилизация
осадков после
очистки сточных
вод
Пример презентации из лекционного курса
Схема классификации способов очистки сточных вод
Способы очистки сточных вод
механические
физические
химические
физико-механические
биологические
1) обеззараживание
2) биохимическая очистка
физико-химические
Содержание дисциплины
5. Загрязнение почв
5.1. Источники загрязнения литосферы.
Разновидность загрязняющих веществ и последствия загрязнения почв современным
сельскохозяйственным производством. Проблема использования удобрений.
Загрязнение почв пестицидами и его экологическое значение.
5.2. Показатели качества почвы.
Нормирование загрязняющих веществ в почве. Контроль и управление качеством
почвы.
6. Концепция развития малоотходного и безотходного производств.
6.1. Экотехнология. Аспекты системного подхода к проблеме рационального
производства и природопользования.
6.2. Основные промышленные методы переработки и использования отходов
производства и потребления; методы ликвидации, складирования и захоронения
опасных промышленных отходов.
Переработка твердых промышленных отходов (механическая, механотермическая и
термическая). Обогащение. Физико-химическое выделение компонентов при участии
жидкой фазы. Основные тенденции решения проблемы.
Пример презентации из лекционного курса
Воздействие пестицидов на виды и биоценозы
1. Демоэкологические формы воздействия
Высокая токсичность
Хроническая интоксикация
непосредственные токсические воздействия
вторичное отравление
снижение биотического потенциала
2. Биоценотические формы воздействия
исчезновение видов, служащих пищей
исчезновение видов-хозяев (среды обитания)
исчезновение конкурирующих видов
исчезновение хищников
Пример презентации из лекционного курса
Влияние пестицидов на организм человека
1. Молекулярно-биологические воздействия.
Многие химические вещества взаимодействуют с
ферментами организма, изменяя их структуру. Так как
ферменты катализируют тысячи химических реакций,
поэтому любое изменение их структуры глубоко влияет
на их специфичность и регуляторные свойства.
2. Нарушения обмена веществ и регуляторных процессов в клетке.
Метаболизм клеток может быть нарушен под действием химических веществ.
Реагируя с гормонами и другими регуляторными системами, химические вещества
вызывают неконтролируемые превращения, изменяют генетический код.
3. Мутагенное и канцерогенное воздействие.
Опасное воздействие на человека и животных проявляется в результате
длительного контакта с этими веществами, содержащимися в воздухе и пищевых
продуктах.
Пестициды, прерывая эндокринные процессы, могут изменить пол ребенка в
течение первых 6 недель беременности.
Содержание дисциплины
7. Комплексное использование сырьевых и энергетических ресурсов
7.1. Ресурсный цикл.
Несовершенство современных технологий. Влияние отходов на состояние
окружающей среды.
7.2. Комбинирование и кооперация производств по использованию промышленных
отходов.
Проектирование с учетом требований окружающей среды. Технологические
перемены и изменяющийся риск. Конструирование с учетом окончания жизненного
цикла. Роль общественного мнения в борьбе с отходами.
8. Радиоактивное загрязнение биосферы.
8.1. Радиоактивное загрязнение биосферы.
8.2. Биологическое воздействие ионизирующей радиации.
8.3. Экологические последствия, вызванные загрязнением атомной промышленности.
8.4. Судьба радиоактивных отходов в биосфере.
Пример презентации из лекционного курса
«Экологически обусловленной технологией» или «экотехнологией»
называется взаимоувязанная совокупность приемов и способов извлечения и
использования природных ресурсов, комплекс способов обработки сырья,
материалов, полуфабрикатов или изделий, способов утилизации отходов
производства и (или) их обезвреживания перед отведением в окружающую
среду, способов освоения и преобразования природных объектов.
Степень совершенствования экотехнологий может быть оценена путем
разбивания их на три уровня.
1. Типовая экотехнология - это технология, использующая существующие
типовые проекты, способы и эталоны производства и
природопользования.
2. Передовая экотехнология осуществляется на основе высокоэффективных
способов извлечения, переработки сырья, утилизации отходов,
существующих пока в единичных образцах.
3. Наилучшая возможная экотехнология обеспечивает кардинальное
решение ключевых проблем природопользования.
Пример презентации из лекционного курса
Канализационные очистные сооружения
колонного типа
Комбинированные аэротенки-осветлители колонного
типа предназначены для углубления и
интенсификации процесса биологического
окисления, повышения качества очистки, сокращения
прироста активного ила, сокращения затрат на
дальнейшую обработку избыточного или.
Пример презентации из лекционного курса
Блочно-модульные очистные сооружения
Совмещение аэротенка и отстойника в одном
сооружении позволяет уменьшить общий объем
аэротенка-отстойника на 25-30% по сравнению с
объемом традиционных аэротенков и вторичных
отстойников. Наличие в аэротенке загрузки типа
"синтетические водоросли" при залповом сбросе
токсичного стока позволяет сохранить активную
биомассу в аэротенке, т.е. режим работы аэротенкаотстойника более устойчив к изменениям качественного
и количественного состава стоков, поступающих на
очистку, по сравнению с классическим аэротенком.
Лабораторный практикум
Наименование раздела дисциплины
Предотвращение загрязнения
гидросферы, контроль и управление
качеством воды в водных объектах
Комплексное использование сырьевых и
энергетических ресурсов
Наименование
лабораторных работ
Исследование процесса обеззараживания воды
хлор-реагентами
Переработка сточных вод с использованием
метода ионного обмена
Разработка реагентного метода очистки
сточных вод от ионов металлов
Комплексная
переработка
травильных
растворов с утилизацией ценных компонентов
Лист контрольных мероприятий студента очной формы обучения
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Основная литература
1. Промышленная экология: учеб. пособие для студентов вузов, [обучающихся по направлению "Защита
окружающей среды"] / В. Г. Калыгин. - 4-е изд., перераб. - М. : Академия, 2010. - 432 с.
2. Экологическая безопасность в техносфере. Термины и определения: справочник / В. Г. Калыгин. - М. :
КолосС, 2008. - 368 с.
3. Промышленная экология: учебное пособие для студентов вузов / И. В. Семенова. - М. : Академия, 2009. 528 с.
4. Безопасность жизнедеятельности. Промышленная и экологическая безопасность, безопасность в
техногенных чрезвычайных ситуациях. Курс лекций : учеб. пособие для студентов вузов / В. Г. Калыгин, В.
А. Бондарь, Р. Я. Дедеян ; под ред. В. Г. Калыгина. - М. : Химия : КолосС, 2006. - 520 с.
5. Защита биосферы от промышленных выбросов. Основы проектирования технологических процессов :
учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Охрана окружающей среды и
рациональное использование природных ресурсов" / А. И. Родионов, Ю. П. Кузнецов, Г. С. Соловьев. - М.:
Химия: КолосС, 2007. - 392 с.
6. Инженерная экология и экологический менеджмент: учебник [для студентов вузов] / М. В. Буторина [и др.]
; под ред. Н. И. Иванова, И. М. Фадина. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. : Логос, 2006. - 520 с.
7. Инженерная защита окружающей среды в примерах и задачах: учеб. пособие для студентов вузов / Под ред.
О. Г. Воробьева. - СПб. : Лань, 2003. - 288 с.
8. Промышленная экология. Инженерная защита биосферы от воздействия воздушного транспорта: учеб.
пособие для студентов вузов / Н. Е. Николайкина, Н. И. Николайкин, А. М. Матягина. - М. : Академкнига,
2006. - 239 с.
9. Инженерная экология и экологический менеджмент: учебник для студентов вузов / М. В. Буторина [и др.] ;
под ред. Н. И. Иванова, И. М. Фадина. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. : Логос, 2004. - 520 с.
Экология и промышленность России http://ecip.newmail.ru/title.htm
Экология урбанизированных территорий http://www.ecoregion.ru/journal.php