Вопросы к кандидатскому экзамену 25.00.36

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА»
(ВГУЭС)
Кафедра экологии и природопользования
ПРОГРАММА ЭКЗАМЕНА КАНДИДАТСКОГО
МИНИМУМА
модуль основной образовательной программы послевузовского
профессионального образования подготовки аспирантов (ООП ППО)
по научной специальности
25.00.36
Геоэкология
для аспирантов всех форм обучения
1
ПРЕДИСЛОВИЕ
Программа кандидатского экзамена по специальности 25.00.36
«Геоэкология»
отражает
современное
состояние
промышленной
(инженерной) экологии и включает важнейшие разделы природоохранной
науки,
знание
которой
необходимо
высококвалифицированному
специалисту. При этом учтено, что соискатель уже достаточно твердо знает
основные положения природоохранных дисциплин.
Экзаменующийся должен показать высокий уровень теоретической и
профессиональной
подготовки
в
области
рационализации
природопользования и охраны окружающей среды. Он обязан глубоко знать
взаимодействие общества с природой, базирующееся на полном и глубоком
знании технологии производства, уметь использовать качественные и
количественные параметры технологических процессов для оценки
взаимодействия и влияния их на природную среду. Ему необходимо глубоко
разбираться в закономерностях влияния на природные системы различных
видов крупномасштабных процессов производственной и хозяйственной
деятельности человека.
Экзаменующийся обязан знать пути рационального и комплексного
использования сырьевых и энергетических ресурсов в народном хозяйстве
для создания техногенного кругооборота веществ по аналогии с
биохимическими круговоротами в природных экологических системах. Он
должен в совершенстве знать пути оптимизации природной среды и способы
управления ее экологическим состоянием, для чего необходимо знание
правовой, нормативно-технической документации по проектированию и
экологической экспертизе, принятой в РФ.
1. Предмет и задачи охраны природы.
Взаимодействие природы и общества в период современной научнотехнической революции, охрана природы как комплекс мероприятий по
рациональному использованию природных ресурсов, защите окружающей
среды от неблагоприятных техногенных нагрузок, по активному
регулированию природно-антропогенных процессов, воспроизводству
природных ресурсов и улучшению природной среды, сохранению генофонда
и повышению биопродуктивности экосистем и геосистем. Актуальность
междисциплинарной проблемы охраны природы. Социальные предпосылки
формирования инженерной экологии как науки. Основные аналитические
определения, составляющие методологическую основу инженерной
(промышленной) экологии. Основополагающие принципы формирования
единых экологических норм развития научно-технического прогресса.
2
1.2. Инженерная (промышленная) экология – научная основа
рационального природопользования
Понятие социальной энтропии как объективной характеристики
социальной индикации общества, отражающее линию повеления людей в
направлении природы. Природно-промышленные системы, компонентная
структура.
Иерархическая
структура.
Функциональная
структура,
морфологическая структура. Функционирование природно-промышленных
систем. Воздействие производства на природную среду. Методы
промышленно-экологических исследований. Комплексный подход в
использовании и охрана природных ресурсов.
1.3. Безотходные производства – основа рационального
природопользования
Основные понятия и определения технологий малоотходной,
ресурсосберегающей, экологической, безотходной. Ресурсосбережение –
понятие определяющее приоритетные направления экологического и
социального развития общества на перспективу. Методические проблемы
безотходного производства. Вторичные энергоресурсы. Экономически
эффективное использование вторичных теплоэнергетических ресурсов.
Тепловые отходы предприятии народного хозяйства – источник вторичных
энергоресурсов и возможности их использования. Основные направления
утилизации тепловых вторичных энергоресурсов и применяемые для этого
устройства. Использование теплоты отработанного производственного и
вторичного пара. Использование теплоты конденсата, нагретой
производственной и бытовой сливной воды, вентиляционных выбросов.
Характеристика технологических процессов. Образование отходов.
Пути предотвращения загрязнении. Рациональное использование природных
ресурсов в рамках территориально-производственных комплексов.
Мониторинг окружающей среды. Критерии качества природных сред.
Решение задачи по оптимизации выбросов и выбора технического
мероприятия.
1.4. Рациональное использование атмосферного воздуха.
Анализ основных источников и загрязнителей атмосферы. Тенденция
их развития. Влияние турбулентности и скорости ветра в пограничном слое
атмосферы на процессы рассеивания загрязнителей. Физические и
химические
превращения
загрязняющих
веществ
в
атмосфере.
Распространение выбросов от источников атмосферы на процессы
загрязнений. Инверсии температуры. Скорость ветра. Дымки, туманы, смоги.
Закономерности распространения загрязняющих веществ (примесей) в
3
турбулентной среде. Возникновение и критерии турбулентного движения
атмосферы. Рассеивание в атмосфере выбросов из дымовых труб. Уравнение
турбулентной диффузии примесей. Подъем дымового факела на устьем
дымовой трубы. Методика расчета рассеивания вредных примесей и выбор
высоты дымовых труб. Типы дымовых труб и выбор их основных
параметров. Частицы и аэрозоли. Общая характеристика и классификация
аэродисперсных систем. Основные процессы и оборудование для
уменьшения выброса газообразных загрязнений. Методы очистки газов от
вредных частиц и аэрозолей.
Сера в топливе и удаление ее на нефтеперерабатывающих заводах.
Переработка сернистых топлив перед сжиганием на ТЭС. Методы очистки
промышленных газов от оксидов серы.
Методы очистки промышленных газов от оксидов азота. Типы оксидов
азота. Методы очистки нитрозных газов. Методы очистки газов от аммиака.
Перспективные методы очистки газов от оксидов азота.
Методы очистки газов от галогенов и их соединении. Очистка газов от
фторсодержащих соединений. Очистка газов от хлора и его соединений.
Абсорбционные и хемосорбционные способы очистки. Очистка газов от
хлористого водорода. Очистка газов от брома и его соединений. Очистка
газов от паров йода.
Очистка газов от органических загрязнителей и оксида углерода.
Превращения карбокида в диоксид углерода. Низкотемпературные процессы
очистки газа. Очистка газовых выбросов двигателей внутреннего сгорания
\ДВС\. Очистка и утилизация отработанных масел.
1.5. Переработка, обезвреживание и утилизация отходов производства и
потребления.
Классификация отходов. Вторичные материальные и сырьевые
ресурсы. Общие и специальные методы переработки отходов. Система сбора
и комбинаты по переработке отходов. Обезвреживание, переработка и
утилизация твердых бытовых отходов и отходов сельскохозяйственных
комплексов.
Обезвреживание, переработка и захоронение токсичных и
радиоактивных отходов. Особенности работы с токсичными и
радиоактивными отходами. Порядок накопления, транспортировки
захоронение токсичных промышленных отходов. Подготовка и захоронение
радиоактивных отходов. Специальные полигоны.
4
1.6. Рациональное использование воды.
Гидросфера. Распространение воды в природе. Потребление воды.
Характеристика потребителей воды. Сточные воды, их классификация.
Процессы, протекающие в водоемах, условия сброса сточных вод. Причины
очистки сточных вод.
Очистка сточных вод от гетерогенных примесей. Процеживание и
отстаивание. Осаждение. Кинетика процессов. Основное оборудование,
используемое при удалении взвешенных частиц из воды. Фильтрование.
Оборудование, используемое при фильтровании. Удаление взвешенных
частиц под действием центробежных сил.
Физико-химические методы очистки сточных вод. Флотация.
Адсорбция. Ионообмен. Экстрация. Обратный осмос и ультрафильтрация.
Сущность способов, основные закономерности, схемы установок,
используемое оборудование.
Химические, электрохимические и термические методы очистки
сточных вод. Нейтрализация сточных вод. Очистка сточных вод коагуляцией,
флокуляцией, окислителями и восстановителями. Окисление хлором и
кислородом воздуха. Электроксагуляция, электродиализм. Адиабатные
испарительные установки. Установки вымораживания. Кристаллогидратные
установки. Методы жидкофазного и парофазного окисления. Огневой метод.
Биохимические методы очистки сточных вод. Необходимые условия и
требования к биохимической очистке сточных вод. Закономерности распада
органических веществ. Уравнение кинетики ферментативных реакции.
Влияние различных факторов на скорость биохимического окисления.
Аэробные методы очистки. Биологические пруды. Очистка в аэротенках и
биофильтрах. Анаэробные методы биохимической очистки. Основные
характеристики процесса биохимической очистки. Способы организации
биохимических очистки.
Основные принципы создания замкнутых систем водного хозяйства
промышленных предприятии. Технологические требования. Схемы
образования сточных вод в производстве товарного продукта. Схемы
образования сточных вод в производстве товарного продукта. Схема
безотходного производства товарного продукта. Технико-экономическая
оценка систем использования воды в производстве.
Создание замкнутых систем водного хозяйства на промышленных
предприятиях различных отраслей промышленности. Создание замкнутых
систем водного хозяйства промышленных комплексов и районов. Понятие
замкнутой системы водного хозяйства промышленного комплексов и
районов.
5
1.7. Охрана и рациональное использование земель.
Земельный отвод горного предприятия, его назначение и
использование, неиспользуемые земли и зона экологических изменений.
Интегральные
показатели
эффективности
использование
земель.
Паспортизация используемых земель при строительстве и эксплуатации
промышленности. Требования к снятию, хранению и использованию
плодородного слоя почв при строительстве и функционирования горных
предприятии. Формирования промышленных ландшафтов и системы зеленых
насаждений. Мероприятия по охране и повышению эффективности
использования земель при добыче и переработке полезных ископаемых,
рациональное использование и охрана земель, рекультивация нарушенных
земель. Особенности формирования отвалов с учетом требований создания
эффективных
систем
зеленых
насаждений.
Агротехнические
противоэрозийные мероприятий. Лесомелиоративные методы борьбы с
водной и ветровой эрозией. Гидротехнические противоэрозийные
сооружения.
Экономический ущерб от изъятия и загрязнения земельных ресурсов.
1.8. Экологические особенности основных отраслей народного хозяйства
и пути создания в них безотходных производств.
Направления ресурсосбережения и охраны окружающей среды в
народнохозяйственных комплексах. Топливно-энергетический комплекс.
Металлургический
комплекс.
Машиностроительный
комплекс.
Агропромышленный комплекс. Строительный комплекс. Транспортный
комплекс. Минерально-сырьевой комплекс. Горнорудное производство
Казахстана и проблемы ресурсосбережения. Отходы горнорудного
производства: новые явления и проблемы. Интенсификация использования
отходов. Планирование выхода отходов и объема их образования. Отходы
горнорудного производства- сырьевой потенциал для развития индустрии
строительных материалов. Применение отходов. Пути повышения
интенсификации использования отходов горнорудного производства в
народном хозяйстве.
1.9. Создание экологически обоснованных безотходных производств на
базе комплексной переработки основных видов сырья.
Рациональное использование природных ресурсов в рамках территориальнопроизводственных комплексов. Организационно-экономический механизм
вовлечения вторичных ресурсов в народно-хозяйственный оборот и
внедрение
ресурсосберегающих
технологий.
Совершенствование
организации и управления ресурсосбережением. Новые подходы к
6
планированию ресурсосбережения и их реализация в условиях перестройки
экономики. Развитие экономических методов стимулирования использования
вторичных ресурсов и отходов в народном хозяйстве. Оценка социальноэкономической и экологической эффективности ресурсосбережения,
утилизации вторичных ресурсов и отходов. Перспективы и основные этапы
решения проблемы рационального природопользования.
1.10. Система нормативной документации по проектированию, охране
окружающей среды и рациональному использованию природных
ресурсов.
Организация проектирования и экспертизы проектных решений по
охране окружающей среды от загрязнения в РК. Экологическая экспертиза
как особый вид инженерной деятельности.
Основы законодательства РК по охране окружающей среды и
рациональному использованию природных ресурсов. Природоохранные
нормы и правила.
1.11. Организация работ по согласованию и экспертизе
природоохранных мероприятий, оформление разрешений на выборе
загрязняющих веществ в соответствии с проектной документацией.
Требования к материалам по охране окружающей среды,
представленным на согласование и экспертизу на различных стадиях
проектирования. Порядок рассмотрения и согласования природоохранных
мероприятий.
Порядок
проведения
экспертизы
природоохранных
мероприятии. Порядок оформления разрешения на выброс загрязняющих
веществ по проектным решениям. Оформление результатов экспертизы.
1.12. Проектные исследования промышленных производств.
Методика разработки проектных исследований. Составление расчетнографических моделей проектируемого производства. Определение основных
укрупненных технико-экономических и эколого-экономических показателей.
1.13. Экологическая экспертиза действующих производств и
технологических процессов.
Основные задачи и методы экологической экспертизы, анализ и оценка
экологической эффективности технологических процессов и производств,
оценка воздействия предприятия (процессы) на окружающую среду и ее
отдельные
составляющие
(атмосферу,
гидросферу,
литосферу),
количественные методы оценки воздействия, определение зон влияния
промышленного предприятия; оценка эффективности действующих на
7
предприятии природоохранных сооружений и мероприятий, оценка
динамики изменения воздействия предприятия на окружающую среду
(экологическая нагрузка) и ее прогноз в соответствии с перспективами
развития производства, постановка задач по охране окружающей среды и
рациональному использованию природных ресурсов для конкретного
предприятия и определение их приоритетности, сравнение и выбор вариантов
осуществления природоохранных мероприятий.
Методы понятия решений в области охраны окружающей среды и
рационального использования природных ресурсов. Составление и анализ
материального баланса предприятия. Составление и анализ энергетического
баланса предприятия. Определение узких мест, приводящих к образованию
отходов
и
выбросам
загрязняющих
веществ,
нерациональному
использованию энергетических ресурсов, потерям энергии и тепловому
загрязнению окружающей среды. Разработка обоснованного плана научноисследовательских опытно-конструкторских работ и плана внедрения
природоохранных мероприятий.
Инвентаризация выбросов загрязняющих веществ. Обоснование норм
временно согласованных выбросов (отбросов), система государственной
статистической отчетности по выбросам загрязняющих веществ в
окружающую среду.
1.14. Система экологического контроля в РФ. Юридические вопросы
экологической экспертизы. Экологическая служба промышленных
предприятии.
Формы и методы контроля соблюдения требования нормативных документов
по охране окружающей среды проектными организациями и
промышленными предприятиями. Важнейшие нормативно-правовые акты,
регулирующие порядок проведения экологической экспертизы, перечень ее
объектов,
полномочия
экспортных
органов.
Эколого-правовая
ответственность. Осуществление комплексной экологической экспертизы
проектных решений в мировой практике.
1.15. Экологические проблемы Приморского края.
Экологическая оценка природной среды Приморского края. Экологическое
равновесие.
Районы
экологического
бедствия
и
экологической
дестабилизации природной среды. Научно-практические проблемы охраны
природы в Приморском крае.
8
2. Рекомендуемая литература
1. Стратегия –2030. Здоровье, образование и благополучие народа. Том.6
Экология и природные ресурсы. Стратегический план 1998-2000. –
Алматы, 2010. –32с.
2. Мазур И.И., Молдаванов О.И. Введение в инженерную экологию. – М.
Химия, 2005.
3. Торочешников Н.С., Родионов А.И., Кельцев Н.В., Клушин В.Н.
Техника защиты окружающей среды.- М. Химия.2006.
4. Зайцев В.А., Макаров С.В., Кузнецова В.А. Промышленная экология.
М. Химия, 2006.
5. Харитонов В.В., Голубев В.А., Овчинников В.М. Лиходиевский В.Л.
Вторичные теплоэнергоресурсы и охрана окружающей среды. - Минск,
Высшая школа,2006.
6. Алферов Л.А., Нечаев А.П. Замкнутые системы водного хозяйства
промышленных предприятии, комплексов и регионов. – М. Стройиздат,
2004.
7. Рисхар Л.А., Волков Э.П., Покровский В.Н. Охрана водного и
воздушного бассейна от выбросов ТЭС. – М. Энергоиздат, 2001.
8. Потравный И.М., Захожаи В.В. Ресурсосбережение и охрана
окружающей среды. – Киев. Урожаи, 2000.
9. Родионов А.И., Кузнецов Ю.П., Зенков В.В., Соловьев Г.С.
Оборудование, сооружение, основы проектирование процессов защиты
биосферы от промышленных выбросов. - М. Химия, 2005.
10.Иванов Б.А. Инженерная экология. – Л., Изд-во ЛГУ, 2004.
11.Статистика окружающей среды. – М. Финансы и статистика, 2005.
12.Бартокс П., Радд Дж. Стратегия защиты окружающей среды от
загрязнений. – М. Мир, 2010.
13.Экологическая технология в цветной металлургии. – Свердловск, УПИ,
1980.
14.Бретшнайдер Б, Курфюрст И. Охрана воздушного бассейна от
загрязнений. – Л. Химия, 2005.
15.Тищенко Н.Ф. Справочник. Охрана атмосферного воздуха. Расчет
содержания вредных веществ и их распределение в воздухе. – М.
Химия, 2010.
16.Реймерс Н.Ф., Экология. Теория. Законы, правила, принципы и
гипотезы. М, 2008.
17.Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. Обзорная
информация. - М. ВИНИТИ, вып.4, 2009.
18.Норт К. Основы экологического менеджмента. М. 2008.
9
19.Макаров С.В., Шагарова Л.Б. Экологическое аудирование
промышленных предприятии. – М. 2009.
20.Каренов Р.С. Экологический менеджмент. – Алматы, 2007.
21.Под редакцией Лемешева М.Я. Экологическая альтернатива. М.:
Прогресс, 2005. – 800с.
22.Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. Уч.пособие для
вузов. – М.: Агентство «ФАИР». 2003. -320с.
23.Вернадский В.И. Химическое строение биосферы и ее окружения. М.:
Наука, 1987. 339с.
24.Гусейнов Т.И., Алекперов Р.Э. Охрана природы при освоении морских
нефтегазовых месторождений. М.: Недра, 1989. –230с.
25.Одум Ю. Основы экологии. М.: Изд-во «Мир», том I,II. 1986. –740с.
26.Экзарьян В.Н. Геоэкология и охрана окружающей среды. М.: Экология,
1997, С.786.
27.Экологическая экспертиза: Обзорная информация. Вып.1/Гл.ред.
Ю.М.Арский; Отв.ред. А.Е.Виноградова. М.: ВИНИТИ, 2006. С.80
28.Экологические основы рационального использования и охраны
водоемов/Отв.ред. Н.И. Баглаева. Новосибирск: Гос.пед.ин-т, 2007.
С.107.
29.Экологические проблемы: Что происходит, кто виновен и что делать?
М.: Изд-во МНЭПУ, 2006. С.330.
30.Экологические проблемы эрозии почв и русловых процессов:
Сборник/Под.ред. Р.Ч.Чалова. М.: Изд-во МГУ, 2007. С.198.
31.Экология и рекультивизация техногенных ландшафтов /Отв.ред.
В.М.Курачев. Новосибирск: Наука, 2007. С.304.
10