ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» Согласовано Утверждаю Руководитель ООП по направлению 20.04.01 проф. М.А.Пашкевич Зав. кафедрой Геоэкологии проф. М.А.Пашкевич РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ В ОБЛАСТИ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ» Направление: 20.04.01 (280700) «Техносферная безопасность» Профиль: «Экологический менеджмент в горном производстве», Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная Составитель: доцент Ю.Д. Смирнов Санкт-Петербург 2015 1. Цель и задачи дисциплины. Цель преподавания дисциплины – обеспечение безопасности человека в современном мире, формирование комфортной для жизни и деятельности человека техносферы, минимизация техногенного воздействия на природную среду, сохранение жизни и здоровья человека за счет использования современных технических средств, методов контроля и прогнозирования. Задачи дисциплины: самостоятельное выполнение научных исследований в области безопасности, планирование экспериментов, обработка, анализ и обобщение их результатов, математическое и машинное моделирование, построение прогнозов; формулирование целей и задач научных исследований, направленных на повышение безопасности, создание новых методов и систем защиты человека и окружающей среды, определение плана, основных этапов исследований; выбор метода исследования, разработка нового метода исследования; разработка и реализация программы научных исследований в области производственной безопасности; планирование, реализация эксперимента, обработка полученных данных, формулировка выводов на основании полученных результатов, разработка рекомендаций по практическому применению результатов научного исследования; составление отчетов, докладов, статей на основании проделанной научной работы в соответствии с принятыми требованиями; разработка инновационных проектов в области безопасности, их реализация и внедрение. 2. Место дисциплины в структуре ООП. Дисциплина относится к вариативной части учебного цикла. Дисциплина «Современные проблемы науки в области защиты окружающей среды» методологически и логически связана с такими дисциплинами, как «Управление рисками, системный анализ и моделирование», «Экономика и менеджмент безопасности», «Безопасность жизнедеятельности». Изучается магистрами по специальности «Техносферная безопасность» в течение 1-го семестра. Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении выпускной квалификационной работы. Для освоения курса обучающийся должен обладать устойчивыми знаниями по математике, физике, химии в рамках программы ВУЗа и изучить перечисленные выше дисциплины. 3. Требования к результатам освоения дисциплины: Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: а) общекультурных (ОК): способностью самостоятельно получать знания, используя различные источники информации (ОК-4); способностью к анализу и синтезу, критическому мышлению, обобщению, принятию и аргументированному отстаиванию решений (ОК-5); способностью обобщать практические результаты работы и предлагать новые решения, к резюмированию и аргументированному отстаиванию своих решений (ОК-6); способностью самостоятельно планировать, проводить, обрабатывать и оценивать эксперимент (ОК-9); способностью к творческому осмыслению результатов эксперимента, разработке рекомендаций по их практическому применению, выдвижению научных идей (ОК-10); способностью представлять итоги профессиональной деятельности в виде отчетов, рефератов, статей, оформленных в соответствии с предъявляемыми требованиями (ОК-11); владением навыками публичных выступлений, дискуссий, проведения занятий (ОК-12). б) профессиональных (ПК): способностью ориентироваться в полном спектре научных проблем профессиональной области (ПК-8); способностью анализировать, оптимизировать и применять современные информационные технологии при решении научных задач (ПК-10); способностью использовать современную измерительной технику, современные методы измерения (ПК-12); способностью применять методы анализа и оценки надежности и техногенного риска (ПК-13); Выпускник должен обладать следующими общепрофессиональными компетенциями (ОПК): способностью структурировать знания, готовностью к решению сложных и проблемных вопросов (ОПК-1); способностью генерировать новые идеи, их отстаивать и целенаправленно реализовывать ( ОПК-2); В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: - Методы проведения научно-исследовательских работ, необходимых для решения инженерных, аналитических и управленческих задач при реализации устойчивого развития; - Технологии и методы проведения экологического аудита и управления движением отходов производства и потребления; - Методы предотвращения загрязнения окружающей среды; - Технологии предотвращения загрязнения окружающей среды. Уметь: - разрабатывать и решать инженерные, аналитические и управленческие задачи по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов, возникающие в ходе перехода к устойчивому развитию (минимизация экологической нагрузки на природные объекты и население, сохранение биоразнообразия, воспроизводство природных ресурсов, внедрение энерго- и ресурсосберегающих технологий); проводить научно-исследовательские работы, необходимые для решения природоохранных задач и рационального использования природных ресурсов; проводить экологические аудиты по широкому спектру направлений, в том числе по управлению движением отходов производства и потребления; - оценивать эффективность существующих систем экологического менеджмента на объектах различной иерархической сложности; - разрабатывать и реализовывать программы по экологическому образованию, воспитанию, обучению, переподготовке, повышению квалификации специалистов. Владеть: навыками работы с научно-технической литературой, нормативными материалами, результатами наблюдений и исследований по оценке состояния объектов окружающей среды. 4. Объём дисциплины и виды учебной работы Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачётные единицы (108 часов). Всего часов Вид учебной работы Аудиторные занятия (всего) Семестры 1 36 36 Лекции 9 9 Практические занятия (ПЗ) 0 0 Семинары (С) 0 0 Лабораторные работы (ЛР) 27 27 Самостоятельная работа (всего) 36 36 24 24 - - 12 12 Э (36) Э (36) 108 108 3 3 2 В том числе: В том числе: Курсовой проект (работа) Расчётно-графические работы Реферат Другие виды самостоятельной работы: Подготовка к экзамену Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен) Общая трудоёмкость час зач. ед. 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № п/п 1 Наименование раздела дисциплины Современные представления об антропосфере Содержание раздела Краткий исторический очерк развития взаимоотношений человека и природы. Формирование экологической культуры. Предпосылки перехода к идеологии устойчивого развития. Понятие о феноменологии антропосферы в современной научной трактовке. Современные концепции взаимодействия человека и природы. Формирование принципов устойчивого развития в историческом разрезе. Моделирование и управление экологическими системами. Концептуальная схема и основные направления перехода России на модель устойчивого развития. Региональное развитие. Механизмы достижения целей устойчивого развития. Роль России в решении глобальных экологических проблем. 2 Человек и окружающая среда Экономические и экологические связи между странами. Ассиметричный характер международных экономических отношений. Нестабильность и негативные тенденции в области цен и их влияние на ухудшение состояния окружающей среды и истощения ресурсов (на примере торговли тропической древесиной). Спад экономики в восьмидесятые годы, ухудшение условий торговли, рост обязательств по погашению задолженности, снижение ВВП и их негативные экологические последствия. Создание условий для долговременного развития на основе увеличения потоков финансовых средств, кредитование в целях обеспечения долговременного развития (улучшение качества окружающей среды и повышение производительности ресурсной базы). Установление взаимосвязи между торговлей, окружающей средой и развитием. Протекционизм и международная торговля. Расширение технической базы и распространение экологически приемлемых технологий, расширение технического потенциала развивающихся стран. Экспорт загрязнений. Жизнеспособная мировая экономика как главное условие ускорения мирового экономического роста и предотвращения экономических социальных и экологических катастроф в развивающихся странах. Программа ООН по окружающей среде. Цели и задачи программы. Основные механизмы реализации. Минимизация воздействия промышленно-хозяйственной деятельности на биосферу и организации ее устойчивого функционирования, создание материально- и энергосберегающих и экологически безопасных технологий. Демографическая перспектива. Современный демографический взрыв. Закон гиперболического роста численности населения Земли. Теория демографического перехода. Прогресс в здравоохранении и образовании. Рост населения в связи с состоянием окружающей среды и развитием экономики. Регулирование прироста населения. Механизмы регулирования, политика. Роль религиозных представлений, запретительные и экономические стимулы. Значение просвещения и пропаганды. Охрана уязвимых групп населения. Резервации. Достижения в области производства продовольствия. Переход от экстенсивного сельского хозяйства к интенсивному: новые технологии и техника; новые сорта семян; химические удобрения и ядохимикаты, биологические способы борьбы с болезнями растений; рост орошаемых земель; генная инженерия и другие достижения генетики; биотехнологии для получения продовольствия из непродовольственного сырья. Ухудшение ресурсной базы: потеря почвенных ресурсов; заболачивание, опустынивание, засоление земель; ветровая и водная эрозия; наступление на леса. Рационализация мировой торговли продовольствием. Государственное вмешательство в регулирование производства продовольствия. Воздействие субсидий, внимание к мелкому производителю. Сельскохозяйственное производство характеризуется рядом социально-экономических особенностей, связанных со спецификой зависимости от природных условий, длительной оборачиваемостью средств из-за разрыва между периодами производства и потребления продукции, сезонного характера многих производственных циклов, неравномерной по сезонам года загрузкой перерабатывающих отраслей, длительностью межсезонного хранения продукции и т.д. Рационализация мировой торговли продовольствием. Продовольствие во имя будущего. Ослабление голода и повышение уровня жизни. Системы будущего: потребность на перспективу; производство с учетом прироста ресурсов. Глобальные перспективы. 3 Экологические аспекты производственной деятельности человека Направления развития энергетики. Значение для окружающей среды и развития. Традиционные и альтернативные источники энергии. Основные направления использования энергии солнца. Энергия ветра и пути ее использования. Бинарная энергетика. Водородная энергетика. Органические отходы как источник энергии. Биогаз. Перспективы развития. Ядерная энергетика. Роль в загрязнении окружающей среды. Риск аварий. Удаление радиоактивных отходов. Гидроэнергетика. Тепловая энергетика. Энергосбережение. Состояние проблемы и перспективы. Тенденции прогресса в энергоснабжении. Возобновляемые виды энергии. Неиспользуемый потенциал. Ископаемое топливо. Исчерпаемость ресурсов. Загрязнение окружающей среды при добыче и использовании ископаемого топлива: глобальное потепление климата; загрязнение воздуха и водных объектов; подкисление окружающей среды. Древесное топливо. Тенденции и перспективы использования. Дрова и древесный уголь. Экология и экономика. Ухудшение окружающей среды в связи с развитием промышленности и ответные меры. Промышленное развитие в развитых и развивающихся странах. Индустриализация в развивающихся странах. Стратегия устойчивого промышленного развития. Установление экологических стимулов и норм. Устойчивое промышленное развитие в мировом масштабе. Изменение структуры мировой промышленности. Потенциальные возможности и опасности новых технологий. Аварии и несчастные случаи на транспорте и в промышленности. Экологические и экономические последствия. Защита атмосферы от техногенных воздействий. Мониторинг территорий с высокой антропогенной нагрузкой. Отходы производства и потребления. Стратегия сбора, удаления, обезвреживания и утилизации. Отходы производства и потребления как источник негативного воздействия на население и объекты окружающей среды. Стратегия управления образованием отходов. Малоотходные технологии. Рециклинг. Сброс отходов в океаны. Основные технологии обезвреживания, уничтожения и утилизации отходов. Утилизация и переработка отходов производства и потребления. Управление движением твердых бытовых отходов. Урбанизация как глобальный процесс. Рост и кризис городов. Проблемы урбанизации в развитых и развивающихся странах. Проблемы охраны окружающей среды в городах промышленно развитых стран. Проблемы охраны окружающей среды в городах России. Жилищное строительство. Развитие жилищного строительства. Перспективы жилищного строительства в России. Чрезвычайные экологические ситуации: причины и последствия 4 Использование общего достояния. Антарктида. Космическое пространство. Принятие мер в связи с планетарными изменениями климата. История войн и их влияние на окружающую среду и население. Оружие массового поражения. Причины возникновения конфликтов. Трансграничный перенос как источник конфликтов. Водопотребление и водоотведение как источники международных разногласий. Перевылов рыбы и нарушения в использовании биоресурсов моря как причина международных конфликтов. Экологические беженцы. Международное сотрудничество как путь решения экологических проблем и обеспечения экологической безопасности. 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № Наименование № № разделов данной дисциплины, необходимых для п/п обеспечиваемых изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин (последующих) 1 2 3 4 дисциплин 1 Выпускная – – + + квалификационная работа магистра 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий № п/п 1 2 Наименование раздела дисциплины Лекции Современные представления об антропосфере Человек и окружающая среда 1 2 Пра к. зан. Лаб. зан. Семин. СРС Всего час. - 6 7 8 10 20 3 4 Экологические аспекты производственной деятельности человека Чрезвычайные экологические ситуации: причины и последствия 3 8 9 20 3 11 11 25 6. Лабораторный практикум: № п/п № раздела Наименование лабораторных работ дисциплины 1 2-4 Трудоёмкость (час.) Изучение современных способов мониторинга с использованием лазерного зондирования атмосферы 8 Изучение современных способов мониторинга атмосферы и почвы с использованием беспилотных летательных аппаратов 8 2 2-4 3 2-4 Изучение современных методов экспресс-контроля качества гидросферы 6 4 2-4 Изучение современных методов экспресс-контроля качества литосферы 5 7. Практические занятия (семинары): не предусмотрены. 8. Курсовое проектирование: Проведение патентного анализа современных способов и устройств в области защиты окружающей среды по теме магистерской диссертации в соответствии с ГОСТ Р 15.011-96. 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: а) основная литература 1. Э. Борель. Современные проблемы естествознания. Книга 21. 2012 г. 198 с. 2. М. Якупов, Д. Нуриев, Э. Нусратуллин. Проблемы последствия современного научнотехнического прогресса. LAP Lambert Academic Publishing. 2011 г. 240 с. 3. И. Новикова. Глобальные проблемы человечества. Издательство МГУ. 2011 г. 264 с. 4. О. Смирнова. Философия науки и техники. Учебное пособие. 2014 г. 296 с. б) дополнительная литература 1. Хван Т.А. Промышленная экология. Уч. пособие. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2003. – 315 с. 2. Гринин А.С. Промышленные и бытовые отходы: хранение, утилизация, переработка. Уч. пособие. – М.: Гранд, 2002. – 332 с. в) программное обеспечение: Microsoft Office. г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы: ресурсы Интернет; д) информационный ресурс: www1.fips.ru 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины: Компьютерный класс на 10 посадочных мест с доступом в Интернет. Мультимедиапроектор, телевизор, DVD-проигрыватель. Электронная библиотека в компьютерных классах по паролю студента, электронная библиотека на кафедре. Разработчики: кафедра Геоэкологии доцент Ю.Д. Смирнов Научный редактор: зав.каф. Геоэкологии проф. М.А. Пашкевич