Кафедра 1  “Радиационная физика, биофизика и экология”

ПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯ

(для групп Т9-01А и Т9-01Ф)

1-я неделя

Биосфера.

 История жизни. Общие закономерности организации экосферы и биосферы Земли. Иерархия биосферы.  Принцип эмерджентности. Эволюция биосферы. Биогеохимические принципы В.И.Вернадского. Основные задачи охраны биосферы.

Тема семинара: “Биосфера и ноосфера”

2-я неделя

Организм, среда, ресурсы.

Соответствие между организмом и средой. Экологические факторы. Показатели жизнедеятельности организмов и функции отклика на совокупность экологических факторов. Лимитирующие факторы и взаимодействие факторов. Закон толерантности В. Шелфолда. Законы минимума Ю. Либиха.

Игра: “Озеро”

3-я неделя

Динамика популяций и демография.

Численность, возрастная структура, биотический потенциал и динамика популяций. Жизненные циклы. Опыты Гаузе. Регуляция, зависящая и не зависящая от плотности. Логистическое уравнение. Популяционные законы. Демография человека.

Тема семинара: “Демографический взрыв”. Экологизация демографической политики

4-я неделя

Взаимодействие популяций

Типы взаимодействий между популяциями. Уравнения А.Лотки-В. Вольтерры, опыты Г.Ф. Гаузе. Межвидовая и внутривидовая конкуренция. Хищник и жертва. Продуценты, редуценты, детритофаги. Паразитизм и болезни. Мутуализм. Понятие экологической ниши.

Тема семинара: “ Ресурсы”      

5-я неделя

Экосистемы            

Вертикальная и горизонтальная структура сообществ. Понятие биогеценоза. Состав и структура экосистем. Их пространственное распределение. Значимость видов и видовое разнообразие. Средства количественного изучения видовой структуры. Развитие экосистем. Сукцессия, климакс. Классификация экосистем.

Тема семинара: “Критерии деградации окружающей среды”

6-я неделя

Потоки энергии в биосфере

Пути утилизации солнечной энергии в биосфере. Фотосинтез. Чистая и валовая первичная продукция, вторичная продукция. Пищевые цепи и трофические уровни. Пищевые сети. Трофическая структура и экологические пирамиды. Продуктивность суши и морей. Энергетика экосистем и биосферы.

Тема семинара: “Климатические изменения: причины и возможные последствия”

7-я неделя

Потоки вещества в биосфере

Биогеохимические круговороты. Круговороты  воды, газообразных веществ. Осадочные циклы. Биогеохимическая роль микроэлементов. Почвы и почвообразование. Водные экосистемы

Лабораторная работа: “ Методы измерения химических загрязнений природных сред”

8-я неделя

Устойчивость экосистем

Системные характеристики сообществ. Понятие гомеостаза. Сложность и устойчивость. Механизмы обратных связей. Принцип Ле-Шателье - Брауна. Экосистемные законы. Механизмы обеспечения надежности биотических систем в биосфере.

Тема семинара: “Озоновая проблема”

9-я неделя

Управление ресурсами

 Возобновимые и невозобновимые ресурсы. Минеральные ресурсы. Сельское и  лесное хозяйство. Ресурсы дикой природы.  Рыболовство и использование океана. Водные ресурсы. Проблемы землепользования.

Игра: “Рыболовство”

10 неделя

Загрязнение биосферы

Виды загрязнений. Стойкие и разрушаемые поллутанты. Экологическая емкость рецепторных сред. Эффекты накопления и конверсии.  Перенос загрязнений в природных средах

Тема семинара: “Тяжелые металлы: эмиссия, перенос, формы существования, трансформация и токсикология”

11-я неделя

Риск для здоровья человека и экологический риск

Понятие риска. Острые и отдаленные эффекты. Генетический риск. Проблемы синергизма. Основные принципы гигиенического нормирования. Уровни спонтанного риска. Проблема нормы и патологии в состоянии экосистем. Экологическое нормирование.

Тема семинара: “Проблемы экологии России”

12-я неделя

Энергия и цивилизация

Прогнозы энергопотребления. Энергетические ресурсы. Влияние тепловой энергетики на окружающую среду. Ядерный топливный цикл и его компоненты. Экологические аспекты функционирования предприятий ЯТЦ. Источники образования отходов. Классификация отходов.  Регламентация сбросов и выбросов предприятий ЯТЦ в окружающую среду. Санитарные правила обращения с радиоактивными отходами. Международные нормативно-правовые аспекты обращения с радиоактивными отходами.

Тема семинара: “ Источники природного и техногенного фона”

13 -я неделя

АЭС и окружающая среда

Радиоактивные газоаэрозольные выбросы АЭС: образование и очистка. Рассеяние газоаэрозольных выбросов в атмосфере. Радиационная обстановка вокруг АЭС и облучение населения за счет атмосферных выбросов. Радиоактивное загрязнение водных сбросов АЭС: образование, очистка, пути поступления в водоем-охладитель. Радиационное состояние водоемов-охладителей действующих АЭС. Миграция радионуклидов в экосистеме водоема-охладителя и включение в пищевые цепи. Нерадиационное воздействие АЭС. Тепловое загрязнение экосистем. Влияние на микроклимат.

Тема семинара: “Расчет допустимых выбросов радионуклидов в атмосферу и сбросов в водную среду”

14-я неделя

Радиоактивные отходы

Стратегия обращения с отработавшим топливом. Хранение и регенерация топлива. Получение урана и плутония. MOX-топливо. Токсикология плутония. Источники и количество образующихся радиоактивных отходов. Гигиенические и экологические аспекты технологий переработки различных категорий жидких, твердых и газообразных отходов. Стратегия обращения с РАО. Критерии безопасности. Основные физико-химические процессы, определяющие безопасное хранение РАО. Естественные и искусственные барьеры при изоляции РАО от биосферы.

Лабораторная работа: “ Измерение уровней радиоактивного загрязнения образцов”

15-я неделя

Экологические последствия аварий на ядерных установках

Крупнейшие аварии на ядерно-энергетических установках: Уиндскейл, Три-майл-айленд, Чернобыль. Последствия аварий на предприятиях по переработке ядерных материалов: Урал, Томск. Аварии на транспортных энергетических установках: Чажма, о. Медвежий. Классификация аварий по международной шкале ядерных инцидентов. Защита населения при авариях на предприятиях ЯТЦ. Уровни вмешательства при защите населения. Исследование и  ликвидация последствий ядерных аварий.

Тема семинара: “ Последствия аварии на Чернобыльской АЭС”

16-я неделя

Модели глобального развития

Пределы роста. Текущие прогнозы. Интеграция экологии и экономики.Экологический бизнес и рынок. Устойчивое развитие. Глобальная экополитика.

Игра: “Стратиджент”, стратегия и тактика охраны окружающей среды.

 

ОСНОВНАЯ  ЛИТЕРАТУРА.

1*	57 О-44	Ю.Одум / Экология.В 2-х томах // М.: Мир, 1986
2**		Н.Ф.Реймерс / Экология //  М.: Россия молодая, 1994
3*	621.039 Я-34	Ядерная энергетика, человек и окружающая среда / Под ред. А.П. Александрова // М.: Энергоатомиздат, 1984
4**		Т. Миллер / Жизнь в окружающей среде. В 2-х томах // М.: Изд. Группа “Прогресс”, 1994

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ  ЛИТЕРАТУРА.

1*	621.039 А-46	Р.М. Алексахин / Ядерная энергия и биосфера // М.: Энергоатомиздат, 1982
2*	50 М-74	Н.Н. Моисеев / Человек и ноосфера // М.: Молодая гвардия, 1990
3**		Д.Х. Медоуз, Д.Л. Медоуз, Рандерс Й. / За пределами роста. Уч. пособие.// М.: Изд. Группа “Прогресс”, “Пангея”,1994.- 304с.
4*	621.3 Г-96	Н.Г. Гусев, В.А. Беляев / Радиоактивные выбросы в биосфере. Справочник // М.: Энергоатомиздат, 1991

 

         *    -  Книга   находится в читальном зале.

** - Книга в библиотеке МИФИ отсутствует.

 

Объем курса

Лекции     - 64 часа.

Семинары- 16 часов

Лабораторные занятия – 32 часа.

Форма отчетности

Домашнее задание на 4-7 неделе. Экзамен.