Современные технологии и экологические проблемы современности

I. Основы предпринимательства.

Роль техники и технологии в развитии цивилизации. Эколого-технологическое развитие человечества: биогенный этап /аграрный/, техногенный этап / индустриальный/ и ноогенный период взаимодействия общества и природы. Экология и экономика: разнонаправленный характер экономических и экологических интересов. Взаимодействие в системе "производство - окружающая среда".

Научно-технический прогресс и современное экологическое состояние в России, мире. Понятие об экологической ответственности. Политика и стратегия сохранения окружающей среды. Значение образования в поддержании равновесия природной среды при взаимодействии производства и природы.

Основные понятия: техника, технология, биогенный этап, техногенный этап, ноогенный этап, экологическая ответственность.

Учащиеся должны знать:

- роль техники и технологий в развитии цивилизации;

-основные этапы взаимодействия общества и природы;

- значение и сущность экологической ответственности;

- основные черты развития экологической ситуации в России, в мире;

2. Современное хозяйство и экология / проблемы природопользования/.

Понятие о природопользовании: потребности, потребление, ресурсы и их виды, техника, технологии, экономика. Принцип разумной достаточности и допустимости риска. Последствия стихийного природопользования /при получении только экономического эффекта/. Угроза гибели цивилизации при существующих моделях природопользования.

Экологический кризис и экологическая катастрофа. Зона экологического бедствия как геоэкологическое понятие о неблагоприятном для жизни пространстве. Условность государственных, административных границ в экологических процессах. Причины экологических катастроф: экологический колониализм, природоразрушительные проекты /переброска рек, вырубка тропических лесов/, несовершенство технологических процессов /добыча нефти и газа в зонах шельфа, вечной мерзлоты/, недальновидность в прогнозировании / ядерные взрывы при строительстве, вторичное использование труб в быту после нефтегазодобычи/.

Экологизация производства: уменьшение технической нагрузки на окружающую человека среду; поддержание само восстановительных процессов в природе; сокращение потерь при добыче, транспортировке и переработке сырья; комплексное использование всех компонентов сложных природных ресурсов; безотходная технология и утилизация отходов и выбросов. Приоритет экологических ценностей в производстве. Понятие о мониторинге. Классификация методов мониторинга за состоянием окружающей среды. Моделирование и прогноз природных процессов при вмешательстве человеческой деятельности. Использование современных информационных систем обработки экологической информации. Геоинформационные сиcтeмы /ГИС/. Экологические кадастры. Технические средства и технологии мониторинга за состоянием окружающей среды. Мониторинг глобальный и региональный. Международное сотрудничество при природопользовании, организации мониторинга и проведении экологических программ. Программа ООН "Повестка дня XXI века".

Основные понятия и термины: природопользование, потребности, потребление, ресурсы, техника, технологии, экономика. Принцип разумной достаточности и допустимости риска. Экологический кризис, экологическая катастрофа. Зона экологического бедствия. Экологический колониализм. Экологизация производства. Мониторинг. Методы мониторинга. Мониторинг глобальный и региональный. Моделирование и прогнозирование. Геоинформационные системы. Экологический кадастр. Программа ООН "Повестка дня XXI века".

Учащиеся должны знать и уметь:

- понятие о природопользовании, последствия стихийного природопользования; -различать понятия "экокризис" и "экокатастрофа", давать основную характеристику зоне экологического бедствия,

- работать с дополнительной литературой, подбирая примеры по соответствующей теме урока;

- объяснять причины возникновения экологических кризисных и катастрофических явлений;

- объяснять основные черты экологизации производства, пояснять возникновение приоритета экологических ценностей в производстве;

- знать сущность мониторинга, основные цели и задачи мониторинга, технологии его организации,

- понимать и объяснять значимость и необходимость моделирования природных процессов при вмешательстве деятельности человека с использованием современных методов - ЭВМ.

- знать целостность экономики и экологии, приводить примеры, подтверждающие это явление.

Практические работы.

Составление рефератов об экологических кризисных ситуациях, катастрофах, зонах экологического бедствия на основе работы с дополнительной литературой.

Составление кадастра предприятий города, оказывающих влияние на состояние среды г. Пятигорска.

Проведение простейших экспериментов за состоянием окружающей среды г. Пятигорска.

3. Проблемы добычи сырья, проектирования и размещения производства с учетом требований экологии.

Понятие о природном потенциале /ПРП/ территории. Взаимодействие ПРП и потенциала населения, добыча и использование полезных ископаемых. Классификация полезных ископаемых. Общая характеристика экологических проблем, связанных с добычей, транспортировкой и использованием полезных ископаемых.

Понятие о классификации технологий современного производства, их особенностях и перспективах распространения. Понятие об экологическом ущербе. Экономическое выражение экологического ущерба. Экологическое нормирование качества окружающей среды. Экологические стандарты в цепочке: "исследование - технологический процесс - производство - маркетинг - использование - утилизация ".

Экологическая направленность современных технологий и производств на основе внедрения прогрессивных технологий / безотходные технологии, внутри цикличное движение веществ/. Основные факторы размещения производства: учет технико-технологических особенностей производств и наличия природных ресурсов. Оптимальные варианты размещения производств: комбинированные предприятия.

Понятие о макетировании и моделировании в размещении предприятий. Разработка проектов размещения какой-либо отрасли производства, его технологическое, экономическое и экологическое обоснование.

Экологическая экспертиза проектов и ее организация на основе принципов обязательности проведения, научной обоснованности, независимости, вне ведомственности в ее проведении, широкой гласности и участия общества. Технологическая документация и ее разработка с учетом экологических требований на основе применения ЭВМ. Экологический паспорт. Государственные стандарты на промышленные изделия с учетом экологических требований. Экологическая дисциплина на предприятии. Ответственность за нарушение технологии и государственных стандартов изделий /административная, материальная, гражданско-правовая, уголовная /. Контролирующие органы за влиянием промышленности на состояние окружающей среды в местах расположения отраслевых предприятий

Основные понятия и термины: природно-ресурсный потенциал/ПРП/, факторы размещения производств, экологический ущерб, экологическое нормирование качества окружающей среды, экологические стандарты, факторы размещения производств, комбинирование производств, макетирование и моделирование размещения производств. Экологическая экспертиза. Принципы экологической экспертизы. Технологическая документация. Госстандарт. Экологическая дисциплина и ответственность.

Учащиеся должны знать и уметь:

- определять ПРП на основе картографического материала,

- объяснять понятие "экологический ущерб" и давать пояснения к его формированию, - доказывать необходимость утверждения экологических стандартов на различных этапах технологической цепи получения, использования и утилизации продукта,

- определять составные части экологического паспорта и объяснять необходимость наличия этого документа на каждом производстве,

- знать эколого-экономическую взаимообусловленность добычи, переработки и использования ПРП,

- решать задачи по вычислению размера экономического ущерба при добыче и переработке природного ресурса,

- составлять модель хозяйственного проекта и давать ему эколого-экономическую оценку,

- анализировать экологический паспорт,

- изучать и анализировать некоторые аспекты Госстандарта в простых технологических цепочках,

- называть и определять главенствующие факторы размещения различных отраслей производства,

- обосновывать выбор факторов размещения производств на основе технико-технологических особенностей различных производств отдельных отраслей промышленности,

- называть основные прогрессивные технологии, обусловливающие экологическую направленность предприятия,

- называть основные принципы экологической экспертизы и объяснять необходимость осуществления каждого из них,

- называть контролирующие органы за состоянием окружающей среды в районе работы производства.

Практические работы.

Анализ карты "Экологическое состояние России". Анализ карт, необходимых для составления оценки ПРП данного региона. Составление диаграмм, таблиц на основе статистических данных, отражающих специфику ПРП определенной территории и прогнозирование экологических проблем, с ними связанных.

Ознакомление с ПРП своего региона - КМВ, Ставропольского края.

Эколого-экономическая оценка восстановительных мер и рекультивации территорий в районе добычи строительного камня, нефти в условиях Ставрополья.

4. Влияние технологических процессов различных отраслей промышленности на окружающую среду. Энергетика.

Виды энергии. Значение энергетики для развития общества, производства и благосостояния человечества. Планируемое использование ресурсов к 2050 году в связи с общим экономическим ростом и ростом народонаселения планеты. Темпы использования энергетических ресурсов. Эколого-экономическая взаимообусловленность добычи, переработки и использования топливно-энергетических ресурсов. Проблема охраны окружающей среды при добыче, транспортировке и использовании топливно-энергетических ресурсов. Закрытый способ добычи угля: оседание земной поверхности, образование новых форм рельефа, самовозгорания терриконов, загрязнения атмосферы пылью и газами.

Основные технологические отличия в работе различных электростанций: ТЭС, ТЭЦ, ГЭС, АЭС. Влияние энергетики на состояние окружающей среды. Влияние энергетики на состояние окружающей среды и их последствия /кислотные осадки, парниковый эффект и пр./

Понятие о техногенной аварии на примере Чернобыльской катастрофы 1986 г., ее экологические последствия. Изменение гидрорежима Волги при строительстве каскада ГЭС.

Основные прогрессивные технологии получения экологически чистой энергии: ветровые ЭС, приливно-отливные ЭС, гелиостанции, термальные ЭС.

Основные понятия и термины: эколого-экономическая взаимообусловленность энергетики и природы. Техногенная авария. Прогрессивные технологии в энергетике.

Учащиеся должны знать и уметь:

- называть основные виды энергии и способы их получения,

- объяснять значимость энергетики для общества на современном этапе,

- уметь объяснять факторы размещения энергетических предприятий,

- прогнозировать развитие экологической ситуации при действии различных энергетических предприятий,

- объяснять основные технологические отличия в производстве энергии на различных типах электростанций,

- объяснять понятие " техногенная катастрофа" и приводить примеры их,

- знать основные технологии получения экологически чистой энергии.

Практические работы.

Решение задач по вычислению энергоемкости энергетических носителей.

Черная и цветная металлургия

Экономическая ценность металлических руд. Фазы технологического процесса получения и обработки металлов - добыча руд/ открытый способ/, подготовка к выплавке, получение металлов, их обработка и образование оборотного металла. Оценка масштабов взаимодействия металлургического комбината с окружающей средой. Технологические особенности выплавки металлов: потребление в большом количестве кислорода, воды, энергоносителей и энергии, значительные выбросы газообразных и пылевых отходов, формирование кислотных осадков.

Эколого-технологические пути оптимизации взаимосвязей металлургического производства с окружающей средой: рекультивация земель, очистка вод обогатительных фабрик, комплексное использование сырья и отходов, устранение выбросов, оборотное водопользование, разработка новых технологий.

Основные понятия и термины: открытый способ добычи полезных ископаемых, технологические особенности выплавки металлов, рекультивация земель, комплексное использование сырья и отходов.

Учащиеся должны знать и уметь:

- значение металлургии для развития хозяйства,

- технологические особенности выплавки металла, знать основные эколого-

технологические особенности путей оптимизации взаимодействия металлургического комбината с окружающей средой.

- из периодической печати подбирать примеры положительного и отрицательного воздействия металлургии с природой,

- решение задач с экологической направленностью,

- знать основные эколого-технологические пути оптимизации взаимодействия металлургического производства с окружающей средой,

- приводить положительные и отрицательные примеры взаимодействия металлургии с природой на основе материалов периодической печати.

Практические работы.

Прогнозирование ситуации при работе отдельных отраслей промышленности. Решение задач экологического содержания.

Химическая промышленность

Технологические особенности утилизации отходов химической промышленности и использование продукции в 60-80гг: ставка на самоочищение природы. Примеры техногенных катастроф, связанных с работой химической промышленности / экологическое состояние гг. Дзержинска, Челябинска/. Потеря само очистительной способности природы и ее причины / производственные аварии, превышение ПДК при выбросах в природу, получение синтетических материалов, не утилизируемых в природе и т.д./Проблема утилизации отходов химической промышленности на современном этапе развития народного хозяйства. Основные технологические методы очистки вод и воздуха от загрязнителей химической промышленности: адсорбционный метод, абсорбционный метод, фильтрация, нейтрализация, отстаивание, восстановление, магнитный метод, ультра фильтрование, концентрирование и др.

Основные понятия и термины: самоочищение природы. ПДК. Методы очистки вод и воздуха от загрязнителей: адсорбция, абсорбция, ульрафильтрование, концентрирование.

Учащиеся должны знать и уметь:

- причины возникновение техногенных катастроф химической промышленности,

- основные методы очистки вод и воздуха от загрязнителей химической промышленности, называть их отличительные черты по технологическим особенностям,

- прогнозировать развитие ситуации в природе при различных способах взаимоотношения химической промышленности с окружающей средой,

- решать задачи экологического содержания,

- приводить примеры положительного и отрицательного влияния химической промышленности на состояние окружающей среды на основе материалов периодической печати и работы телевидения и радио.

Практические работы.

Решение задач экологического содержания.

Методы биоиндикации загрязнения водоемов химическими веществами. Выявление экологически опасных веществ и факторов их воздействия.

ТРАНСПОРТ. Значение транспорта в развитии народного хозяйства. Основные виды современного транспорта и их воздействие на состояние окружающей среды. Основные загрязнители транспорта, являющиеся экологически опасными для здоровья человека.

Основные современные технологические мероприятия и направления развития транспорта с учетом экологических требований к нему.

Международные соглашения по предотвращению загрязнения вод при эксплуатации водного транспорта. Технологические особенности морского транспорта, основных береговых сооружений для уменьшения экологического риска его работы.

Учащиеся должны знать и уметь:

- знать технологические особенности транспорта, влекущие нарушение экологического равновесия в природе,

- называть основные экологические проблемы, связанные с работой отдельных видов транспорта,

- определять основные направления развития транспорта для уменьшения антропогенной нагрузки на окружающую среду,

- знать и показывать по карте основные грузопотоки, производимые морским транспортом и определять основной экологический риск, связанный с его работой,

- решать задачи экологического содержания,

- прогнозировать развитие ситуации при техногенных катастрофах, связанных с нарушениями работы транспорта.

Практические работы.

Определение нагрузки транспорта на состояние окружающей среды в районе школы/ методом прямого подсчета проезжающего транспорта/. Решение задач экологического содержания.

Агропромышленный комплекс.

Значение агропромышленного комплекса для развития народного хозяйства и обеспечения населения продуктами питания. Доля Ставропольского края в общероссийском объеме сельского хозяйства. Роль АПК в загрязненности окружающей среды / удобрения, пестициды, ядохимикаты/. Примеры техногенных катастроф при ведении сельского хозяйства/ загрязненность водоемов, гибель Аральского моря/. Основные источники загрязнения природы сельским хозяйством. Последствия для здоровья человека загрязнения АПК / накопление нитратов в растениях, пищевые отравления, атмосферное загрязнение, эпидемиологическая угроза/.

Основные современные методы оптимизации взаимоотношения АПК и природы в ходе борьбы за повышение урожайности и сохранения сельскохозяйственной продукции.

Учащиеся должны знать и уметь:

- знать значение АПК в развитии народного хозяйства и в обеспечении населения продуктами питания,

- называть основные экологические проблемы, связанные с ведением с/х,

- приводить примеры отрицательного и положительного воздействия человека при решении сельскохозяйственных проблем на основах материалов периодической печати, радио, телевидения,

- решать задачи экологического содержания,

- знать основные направления оптимизации отношений между с/х и природой,

- прогнозировать развитие ситуации при ведении хозяйства разными методами. Практические работы.

Решение экологических задач. Составление рефератов.

Машиностроение.

Значение машиностроения для развития общества, экономики и благосостояния людей. Сферы применения продукции машиностроения, темпы роста машиностроения на современном этапе.

Основные обеспечивающие технологические процессы производства машиностроения с высоким уровнем загрязнения окружающей среды: внутри - заводское энергопроизводство, литейное производство, металлообработка конструкций и отдельных деталей, сварочное производство, гальваническое производство.

Многообразие воздействия машиностроительного комбината на природную среду: почву, воздух, воду, растительный и животный мир, человека. Основные виды загрязнителей природы, образующиеся на металлургическом и машиностроительном комбинате.

Эколого-технологические пути оптимизации взаимосвязей машиностроительного производства с окружающей средой: очистка промышленных выбросов, утилизация твердых отходов, внедрение экологически чистых и безотходных технологий.

Учащиеся должны знать:

- значение машиностроения для развития народного хозяйства,

- называть основные технологические процессы, загрязняющие окружающую среду,

- прогнозировать развитие экологической ситуации при проектировании строительства машиностроительных производств различных отраслей,

- называть основные технологические пути уменьшения давления машиностроения на окружающую среду,

- решать задачи экологического содержания.

Практические работы.

экскурсия на один из машиностроительных заводов КМВ с определением его эконагрузки на состояние природы.

Решение экологических задач.

5. Технологии и методы очистки промышленных выбросов в атмосферу, гидросферу, почву.

Технологии очистки промышленных выбросов в атмосферу.

Основные загрязнители атмосферы: естественные и искусственные /антропогенные/. Основные виды выбросов промышленности: углекислый газ, оксид углерода, сернистый газ, углеводороды, окислы азота. Классификация технологий по очистке газовых выбросов:

- по составу оборудования / механические осадители, мокрые инерционные пылеуловители, фильтры/,

- по их технологическим особенностям /абсорбция, адсорбция, дожигание, химические методы очистки и др./ Перспективные технологии по предотвращению выбросов в атмосферу:

предварительная термоподготовка топлива, рециркуляция тепловых и материальных потоков в технологических схемах, модернизация методов пыле-и газоулавливания, усовершенствование технологических процессов.

Экономические и социальные последствия применения новых технологий по очистке выбросов в атмосферу. Технологии очистки твердых и токсичных промышленных выбросов.

Масштабы формирования твердых и токсичных промышленных отходов. Особенности современных отходов по физико-химическим свойствам /пластмассы, металлические, радиоактивные, деревянные, ДСП, ДВП и др./ Классификация утилизации или захоронения отходов.

Перспективные технологии для уменьшения отходов в производстве:

- создание и внедрение малоотходных, безотходных и комплексных технологий,

- использование порошковой металлургии,

-переработка отходов производства с целью получения товарной продукции или любое полезное их использование без нарушения экологического равновесия.

Экономические, экологические и социальные последствия при применении новых технологий по переработке твердых отходов промышленности.

Технологии по очистке промышленных и сточных вод. Основная причина загрязнения водных объектов: сбросы предприятиями недостаточно очищенных или неочищенных сточных вод. Основные виды загрязнителей вод: нефть, фенол, органические вещества, тяжелые металлы, синтетические ПАВ, ядохимикаты, горюче-смазочные материалы, бытовые и с/х стоки.

Классификация технологических приемов очистки сточных вод при различных видах загрязнителей: от твердых частиц, от маслопродуктов, от растворимых примесей.

Перспективные технологии по предотвращению сбросов загрязненных вод в окружающую среду: переход на замкнутый цикл водоснабжения, применение безводных технологий, совершенствование системы охлаждения.

Экологические, экономические и социальные последствия применения новых технологий по очистке промышленных сточных вод.

Основные понятия и термины: загрязнения. Загрязнитель. Загрязнение естественное и антропогенное. Механические осадители, пылеуловители. Адсорбция, абсорбция. Модернизация оборудования. Малоотходные, безотходные и комплексные технологии.

Учащиеся должны знать и уметь:

- знать понятия загрязнение и загрязнитель, уметь отличать их виды, называть спектр их воздействия на состояние здоровья человека,

-знать основную классификацию технологий по очистке газообразных выбросов, по сохранению чистоты воздуха и воды,

- давать краткую характеристику отдельным технологическим процессам по защите окружающей среды от выбросов,

- знать и назвать экономические, экологические и социальные последствия применения новых технологий,

- решать задачи экологического содержания. Практические работы.

Чтение технологических картосхем прохождения очистки воздуха и вод. Прогнозирование развития экологической ситуации при разовых /постоянных/ выбросах загрязнителей в окружающую среду.