Методические указания Ф СО ПГУ 7.18.2/05
Министерство образования и науки Республики Казахстан
Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова
Кафедра биологии и экологии
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
по дисциплине Промышленная экология
для студентов специальности 5B060800 Экология
Павлодар
Лист утверждения к методическим указаниям |
| Ф СО ПГУ 7.18.1/05 | |
| УТВЕРЖДАЮ Проректор по УР ___________ «___»_____________20__г. |
| |
Составитель: к. б.н., и. о. доцента
Кафедра биологии и экологии
Методические рекомендации
по дисциплине Промышленная экология
для специальности 5B060800 “Экология”
Рекомендована на заседании кафедры от « » ___ 20___ г.
Протокол № _____
Заведующий кафедрой ____________ «____» ________20__г.
Одобрена учебно-методическим советом факультета химических технологий и естествознания «___»______________20__г. Протокол №____
Председатель УМС ________________ «____» ________20__г.
СОГЛАСОВАНО
Декан факультета ХТиЕ ________ «____» _________20__г.
Одобрено:
Начальник ОПиМОУП ____________ «____» ________20__г.
Одобрена учебно-методическим советом университета
«_____»______________20__г. Протокол №___
Лабораторные занятия:
Требования к оформлению и отчету по лабораторным работам:
Лабораторная работа оформляется только в тетради для лабораторных работ. Обязательно указывать дату выполнения и номер, а также тему каждой ЛР. Чистота и аккуратность в написании обязательны. Соответственно вопросам каждой работы необходимо снабдить ее рисунками (например, изображение различных систем органов).
Отчет о выполненной работе производится согласно календарному графику контрольных мероприятий, на соответствующем лабораторном занятии.
Тема 2 Промышленность и окружающая среда
Лабораторная работа № 1. Экологические модели технологических процессов
Цель работы: ознакомиться с экологическими моделями технологических процессов
Необходимые материалы: схемы технологических процессов
Задания:
1. Любой технологический процесс или отдельную технологическую операцию можно представить в виде определенной схемы, которая по своему существу, если пользоваться термодинамическими представлениями, относится к категории незамкнутых. Рассмотреть незамкнутый технологический процесс.
2. Замкнутые внешние системы – такие системы, у которых отсутствует обмен веществом с внешней средой, но возможен обмен энергией. Рассмотреть замкнутый технологический процесс.
3. Изолированные системы. В принципе возможны технологические процессы, которые не дают ни химических, ни физических выбросов. Рассмотреть изолированный технологический процесс.
Форма проведения: работа в парах
Методические рекомендации к выполнению: рассмотреть существующие технологические процессы (на примере используемых в производственных процессах на предприятиях области), зарисовать схемы.
Тема 3 Классификация загрязняющих веществ
Лабораторная работа № 2. Методы очистки промышленных газовых выбросов
Цель работы: Рассмотреть существующие методы очистки промышленных газовых выбросов
Необходимые материалы: учебные пособия и таблицы, отражающие методы очистки промышленных газовых выбросов от различных загрязнителей.
Задания:
1. Существуют разнообразные методы очистки промышленных газовых выбросов от пыли. Их можно разделить на две группы: методы улавливания пыли «сухим» способом и методы улавливания пыли «мокрым» способом. Аппараты обеспыливания газов включают: пылеосадительные камеры, циклоны, пористые фильтры, электрофильтры, скрубберы и др. Рассмотреть методы очистки с использованием перечисленных аппаратов.
2. Методы очистки промышленных газовых выбросов от газообразных и парообразных загрязнений. Промышленные газовые выбросы могут содержать токсичные для биоты неорганические и органические вещества. В зависимости от типа процесса, методы очистки промышленных газовых выбросов от газообразных загрязнений и паров подразделяются на пять основных групп, каждой из которых соответствуют определенные аппараты. Рассмотреть аппараты очистки газов.
3. Очистка газов от оксида углерода, оксида азота, оксида серы и аммиака. Рассмотреть процессы.
Форма проведения: работа в парах
Методические рекомендации к выполнению: рассмотреть методы очистки промышленных газовых выбросов, применяемые в производственных процессах на крупнейших предприятиях города и области. Зарисовать аппараты, применяемые при очистке, описать действие. Рассмотреть возможность усовершенствования процесса очистки газов, применяемых на каком-либо из заводов г. Павлодара.
Тема 3 Классификация загрязняющих веществ
Лабораторная работа № 3. Механическая очистка сточных вод
Цель работы: Рассмотреть существующие методы механической очистки промышленных сточных вод
Необходимые материалы: учебные пособия и таблицы, отражающие методы механической очистки промышленных сточных вод от различных загрязнителей.
Задания:
Промышленные сточные воды часто содержат загрязнения, которые образуют гетерогенные системы с различной степенью дисперсности загрязняющих веществ – взвеси, частицы дисперсной фазы которых образованы нерастворимыми в воде твердыми веществами. Для удаления таких частиц из воды используют процессы:
1. процеживание – процесс пропускания загрязненной сточной воды через решетки и сита с целью улавливания крупных примесей. Рассмотреть методики и способы осуществления процесса
2. отстаивание - для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей и выделения всплывающих примесей. Рассмотреть аппаратное обеспечение процесса.
3. фильтрование - для выделения из сточных вод тонкодиспергированных твердых или жидких веществ. Рассмотреть технику выполнения очистки.
Форма проведения: работа в парах
Методические рекомендации к выполнению: рассмотреть методы механической очистки промышленных сточных вод, применяемые в производственных процессах на крупнейших предприятиях города и области. Зарисовать аппараты, применяемые при очистке, описать действие. Рассмотреть возможность усовершенствования процесса очистки газов, применяемых на каком-либо из заводов г. Павлодара.
Тема 3 Классификация загрязняющих веществ
Лабораторная работа № 4. Физико-химические методы очистки сточных вод
Цель работы: Рассмотреть существующие физико-химические методы очистки промышленных сточных вод
Необходимые материалы: учебные пособия и таблицы, отражающие физико-химические методы очистки промышленных сточных вод от различных загрязнителей.
Задания: К физико-химическим методам очистки сточных вод относятся:
1. Наиболее часто применяемые - коагуляция, флокуляция, сорбция, флотация, экстракция, ионный обмен. Рассмотреть аппараты и методики использования.
2 Диализ, эвапорация, выпаривание, кристаллизация, магнитная обработка, электрокоагуляция, электрофлотация – менее используемые. Рассмотреть сущность методик и причины меньшего использования.
Физико-химические методы находят наибольшее распространение при очистке производственных сточных вод. Они применяются как самостоятельно, так и в сочетании с другими методами.
Форма проведения: работа в парах
Методические рекомендации к выполнению: рассмотреть методы физико-химической очистки промышленных сточных вод, применяемые в производственных процессах на крупнейших предприятиях города и области. Зарисовать аппараты, применяемые при очистке, описать действие. Рассмотреть возможность усовершенствования процесса очистки газов, применяемых на каком-либо из заводов г. Павлодара.
Тема 3 Классификация загрязняющих веществ
Лабораторная работа № 5. Утилизация отходов производства.
Цель работы: Рассмотреть методы утилизации отходов производства
Необходимые материалы: учебные пособия и таблицы, отражающие методы утилизации промышленных отходов предприятий.
Задания:
1. Утилизация металлических отходов
2. Утилизация твердых органических отходов
3. Регенерация отработанных масел; регенерация отработанных травильных растворов и электролитов
4. Утилизация тепла
Форма проведения: работа в парах
Методические рекомендации к выполнению: рассмотреть все способы утилизации отходов производства, применяемые на промышленных предприятиях города в зависимости от состава и характера отходов. Рассмотреть возможность применения новейших методов утилизации отходов в регионе.
Тема 3 Классификация загрязняющих веществ
Лабораторная работа № 6. Виброакустические загрязнения (излучения, поля) окружающей среды: механизм явления, нормирование и защита.
Цель работы: Рассмотреть механизм виброаккустического загрязнения, нормирование его, эффекты и методы защиты от этого вида воздействий.
Необходимые материалы: учебные пособия и таблицы, содержащие информацию о виброаккустическом загрязнении, возникающем в процессе деятельности промышленных предприятий, нормировании его и методах защиты.
Задания: рассмотреть следующие виды виброаккустического загрязнения:
1. Производственный шум: механизм явления, нормирование и методы защиты
2. Вибрация: механизм явления, нормирование и методы защиты
Форма проведения: работа в парах
Методические рекомендации к выполнению: рассмотреть и описать методы нормирования данных видов загрязнения и защиты от них, эффекты воздействия на человека.
Тема 3 Классификация загрязняющих веществ
Лабораторная работа № 7. Неионизирующие и ионизирующие загрязнения (излучения, поля) окружающей среды: механизм явления, нормирование, безопасные технологии и защита.
Цель работы: Рассмотреть механизм неионизирующего и ионизирующего загрязнения (излучения, поля) окружающей среды, нормирование его, эффекты и методы защиты от этого вида воздействий.
Необходимые материалы: учебные пособия и таблицы, содержащие информацию об ионизирующем и неионизирующем загрязнении, возникающем в процессе деятельности промышленных предприятий, нормировании его и методах защиты.
Задания:
1. Неионизирующие излучения. Электромагнитное загрязнение биосферы: опасность, оценка, технические средства защиты
2. Ионизирующие поля и излучения: опасность, оценка, технические
средства защиты. Безопасные технологии
Форма проведения: работа в группах
Методические рекомендации к выполнению: рассмотреть и описать методы нормирования данных видов загрязнения и защиты от них, эффекты воздействия на человека.
Практические (семинарские) занятия:
Требования к конспекту практической работы:
Практическая работа (семинар) оформляется только в тетради для практических работ. Обязательно указывать дату выполнения и номер, а также тему каждой ПР (семинара). Чистота и аккуратность в написании обязательны. Соответственно вопросам каждой работы необходимо снабдить ее рисунками (например, схемы).
Отчет о выполненной работе производится согласно календарному графику контрольных мероприятий, на соответствующем практическом занятии.
Тема 1 Введение в промышленную экологию. Взаимоотношение человека с природной средой
Семинар № 1. Природные ресурсы и промышленность
Цель работы: Рассмотреть взаимосвязь и взаимодействие понятий «природные ресурсы-промышленность»
Необходимые материалы: таблицы, учебные пособия
Задания:
1. Ресурсы природной системы и их использование.
2. Основные факторы, определяющие масштабы потребления ресурсов.
3. Классификация природных ресурсов. Особенности взаимодействия с ресурсами окружающей среды.
4. Природные ресурсы РК.
Форма проведения: опрос, обсуждение, индивидуальная работа
Методические рекомендации к выполнению: вопросы 1-3 – подготовить конспект, по которому будет проведен опрос; вопрос 4 – сравнить обеспеченность природными ресурсами различных регионов Казахстана.
Тема 2 Промышленность и окружающая среда
Семинар № 2. Основные загрязнители окружающей среды: промышленное производство.
Цель работы: Рассмотреть основные загрязняющие вещества, попадающие в окружающую среду в результате деятельности промышленных предприятий
Необходимые материалы: таблицы, учебные пособия
Задания:
1. Топливно-энергетический комплекс.
2. Атомные электростанции.
3. Металлургическое производство.
4. Машиностроение.
5. Химический и нефтехимический комплексы.
Форма проведения: устный опрос, индивидуальная работа
Методические рекомендации к выполнению: подготовить конспект, по которому будет проведен опрос. Сравнить уровень загрязнения от перечисленных производств и выявить наиболее и наименее отрицательно воздействующие на окружающую среду комплексы.
Тема 2 Промышленность и окружающая среда
Семинар № 3. Основные загрязнители окружающей среды: промышленное производство, прочие загрязнители.
Цель работы: Рассмотреть основные загрязняющие вещества, попадающие в окружающую среду в результате деятельности промышленного и хозяйственного комплексов.
Необходимые материалы: таблицы по теме, учебные пособия
Задания:
1. Дорожно-транспортный комплекс.
2. Добывающая промышленность.
3. Сельскохозяйственное производство.
4. Коммунально-бытовые хозяйства.
5. Катастрофы промышленные и их экологические последствия.
Форма проведения: устный опрос, обсуждение
Методические рекомендации к выполнению: подготовить конспект, по которому будет проведен опрос. Сравнить уровень загрязнения от перечисленных производств и выявить наиболее и наименее отрицательно воздействующие на окружающую среду комплексы.
Тема 3 Классификация загрязняющих веществ
Семинар № 4. Загрязняющие вещества в окружающей среде
Цель работы: выявить вещества-загрязнители в различных природных средах.
Необходимые материалы: таблицы, учебные пособия
Задания:
1. Наиболее распространенные загрязнители атмосферы.
2. Вещества, загрязняющие почву.
3. Биологическое, химическое и физическое загрязнение воды.
4. Вредные органические соединения в промышленных выбросах в атмосферу.
Форма проведения: опрос, обсуждение
Методические рекомендации к выполнению: подготовить конспект по предложенным вопросам, по которому будет проведен опрос.
Тема 3 Классификация загрязняющих веществ
Семинар № 5. Загрязняющие вещества в окружающей среде
Цель работы: Рассмотреть источники радиоактивного загрязнения среды и возможности защиты различных сред от радиации
Необходимые материалы: таблицы, конспекты, учебные пособия
Задания:
1. Радиоактивное загрязнение окружающей среды.
2. Защита атмосферы, гидросферы и литосферы от промышленных загрязнений.
Форма проведения: беседа, дискуссия
Методические рекомендации к выполнению: подготовить конспект по предложенным вопросам, по которым будет проведена беседа.
Тема 4 Оценка суммарных воздействий на окружающую среду
Семинар № 5. Воздействие на ОС и возможности его снижения
Цель работы: Рассмотреть способы оценки последствий негативных изменений ОС, вызванных деятельностью человека, и альтернативные методы получения сырья и энергии
Необходимые материалы: таблицы, конспекты, учебные пособия
Задания:
1. Оценка последствий изменений в окружающей среде.
2. Новые методы добычи сырья, уменьшающие воздействие на ОС, и новые виды энергии.
Форма проведения: беседа, дискуссия
Методические рекомендации к выполнению: подготовить конспект по предложенным вопросам, по которым будет проведена беседа.
Тема 4 Оценка суммарных воздействий на окружающую среду
Семинар № 6. Оценка воздействия на ОС
Цель работы: Рассмотреть методики мониторинга ОС и ОВОС, в том числе – на примере предприятий Павлодарской области
Необходимые материалы: таблицы, конспекты, учебные пособия
Задания:
1. Комплексный анализ состояния окружающей среды (мониторинг).
2. Проведение ОВОС
3.ОВОС промышленных предприятий Павлодарской области
4. Методы уменьшения негативного воздействия промышленных предприятий на окружающую среду
Форма проведения: беседа, дискуссия
Методические рекомендации к выполнению: подготовить конспект по предложенным вопросам, по которым будет проведена беседа. По вопросу 4 – рассмотреть альтернативные методы уменьшения негативного воздействия промышленности на природную среду.
Тема 5 Экологизация промышленных производств
Семинар № 7. Эффективность природоохранных мероприятий
Цель работы: Рассмотреть основные принципы экологизации промышленного производства.
Необходимые материалы: таблицы, конспекты, учебные пособия
Задания:
1. Определяющая роль окружающей среды и критерии экологичности производства.
2. Экологизация существующих видов производств.
3. Принципы подхода к анализу экологичности технологии производства.
Форма проведения: беседа, дискуссия
Методические рекомендации к выполнению: подготовить конспект по предложенным вопросам, использовать его в процессе беседы и дискуссии (вопрос 2).
Самостоятельная работа студентов:
Тематика самостоятельной работы обучающихся предусматривает выполнение тех тем или разделов курса, которые из-за ограниченности объема часов невозможно рассмотреть в аудиторных часах. Выделяются на СРО темы, представляющие теоретический или практический интерес и не рассматриваемые на аудиторных занятиях. Эти работы могут быть выполнены в письменной и устной формах. Тематика их представлена ниже (см. приложение).
Цель – раскрыть актуальность и научную новизну каждой рассматриваемой темы.
Задачи: на основе изучения основной и дополнительной литературы студент должен показать умение самостоятельно работать с литературными источниками и осваивать материал, не рассматриваемый в объеме аудиторных часов. Эта работа подготовит каждого студента к написанию более сложных и значимых самостоятельных работ (курсовых либо дипломных).
Работа письменная. Объем – не менее 2 листов рукописного текста. График выполнения работ отражен в рабочей программе. Форма контроля – конспект и устный опрос, беседа либо коллоквиум. Оценивается по бально - рейтинговой системе (в баллах и в процентах). Результаты учитываются при подведении итогов рубежного контроля (оценки и санкции оговорены в политике курса).
СОДЕРЖАНИЕ И ГРАФИК ВЫПОЛНЕНИЯ СРС
Наименование тем | Содержание | Вид и форма контроля | Сроки выполн. по неделям | Объем в часах |
Введение в промышленную экологию. Взаимоотношение человека с природной средой | Концепция промышленной экологии. Общество, культура и промышленная экология. Будущее промышленной экологии. | конспект | 1-2 | 10 |
Промышленность и окружающая среда | Проектирование и разработка промышленных продуктов. Производственный процесс: проектирование и эксплуатация. Проектирование в целях повышения энергоэффективности. | конспект | 3-6 | 20 |
Классификация загрязняющих веществ | Промышленные экосистемы. Анализ метаболизма и ресурсов. Статус ресурсов. Выбор материалов. Доставка продуктов. Услуги, технология и ОС. | конспект основных терминов / диктант по основным понятиям темы | 7-9 | 20 |
Первый рейтинговый контроль | Самостоятельная работа по пройденному материалу | 8 | ||
Оценка суммарных воздействий на окружающую среду | Экологические взаимодействия во время использования продукта. Оценка жизненного цикла: стадии воздействия и интерпретации, анализ. Конструирование с учетом окончания жизненного цикла. Системный анализ, модели и разработка сценариев. | конспект | 10-13 | 20 |
Экологизация промышленных производств | Технологические перемены и изменяющийся риск. Использование инструментов корпоративной промышленной экологии. Управление промышленной экологией в корпорациях. | конспект | 13-15 | 20 |
Второй рейтинговый контроль | Самостоятельная работа по пройденному материалу | 15 | ||
ИТОГО: | 90 часов |
Список литературы
Основная
1. , Алленби экология. Учебное пособие для ВУЗов / перевод с англ. под ред. проф. . М.: Юнити, 20с.
2. Степановских экология: охрана окружающей среды. Учебник для ВУЗов. М.: Юнити-Дана, 20с.
3. Луканин -транспортная экология: Учеб. для вузов / , ; Под ред. . М.: Высш. шк., 20с.
Дополнительная
4. и др. Экология и безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие для ВУЗов / под ред. . М.: Юнити-Дана, 20с.
5. Степановских окружающей среды. Учебник для ВУЗов. М.: Юнити-Дана, 20с.
6. и др. Экология и природопользование. Алматы: «Гылым», 2004.
