Методические указания к практическим занятиям

Кафедра общественного здравоохранения с курсом профилактической медицины

 

Қоғамдық денсаулық сақтау кафедрасымен профилактикалық медицина курсы

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

ТЕМА №5. Природные ресурсы как лимитирующий фактор выживания человека. Проблемы, связанные с их использованием и исчерпаемостью.

Факультет: «Общая медицина»

«Стоматология»

Дисциплина: «Экология и устойчивое развитие»

Курс: І

Алматы 201 4

Тема п рактическо го заняти я №5. Природные ресурсы как лимитирующий фактор выживания человека. Проблемы, связанные с их использованием и исчерпаемостью.

Цель: Формирование знаний у студентов о природных ресурсах, их классификации и рацональном использовании

Задачи обучения: ознакомить студентов с классификацией природных ресурсов и значением рациоонального использования их, а также с молоотходными, безотходными и ресурсосберегающими технологиями и их ролью в жизни людей и биосферы в целом.

Основные вопросы темы:

1. Природные ресурсы. Ресурсообеспеченность. Рациональное и нерациональное использование природных ресурсов. Ресурсопользование (изъятие, потребление и воспроизводство).

2. Классификация природных ресурсов.

3. Экологические проблемы, связанные с использованием топливно-минеральных ресурсов. Внедрение принципов рационального потребления.

4. Земельные ресурсы. Экологические проблемы: эрозия почв, проблема опустынивания, истощение пахотного слоя, уменьшение площадей пахотных почв, загрязнение земель в результате хозяйственно-производственной деятельности человек. Принципы рационального использования.

5. Водные ресурсы. Характеристика использования водных ресурсов: водопотребление и водопользование, виды водопотребителей и водопользователей. Экологические проблемы: истощение водных ресурсов, проблема чистой воды на планете. Принципы рационального использования водных ресурсов.

6. Биологические ресурсы - ресурсы растительного и животного мира. Экологические проблемы: сокращение численности, исчезновение видов, сокращение ареалов существования.

7. Альтернативные источники энергии, перспективы их использования.

8. Малоотходные, безотходные и ресурсосберегающие технологий с замкнутым циклом.

 

Методы обучения и преподавания (малые группы, дискуссия, ситуационные задачи, пабота в парах, презентации, кейс-стади и т.д.):

ролевые игры, работа в малых группах, дискуссия или дебаты.

Литература:

Обязательная:

1. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. Учебное пособие для вузов, средних школ и колледжей. - М.: ФАИР - Пресс, 2000. - 320 с.

2. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология. Человек - экономика - Биота - среда: Учебник для вузов. - 2-е изд. перераб. и доп. - М: ЮНИТИ - ДАНА, 2000. - 566 с.

3. Шандала М.Г., Звиняцковский Я.И. Окружающая среда и здоровье населения. Киев: Здоровье, 1988, С.152.

4. Никитин Д.П., Новиков Ю.В. Окружающая среда и человек. Учебное пособие для небиологических вузов: 2-е изд. перераб. и доп. М.: Высшая школа,1986, С.415.

5. Кенесариев У.И., Жакашов Н.Ж. Экология и здоровье населения. Учебник для ВУЗов и колледжей. - Алматы, 2002 -260 с.

Дополнительная:

1. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. - Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2001. – 576 с.

2. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек: Учебное пособие. - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2000.-320с.

3. Пивоваров Ю.П. Королик В.В, Зиневич Л.С. Гигиена и основы экологии человека. Серия «Учебники и учебные пособия» Ростов на Дону: «Феникс», 2002. – 512 с.

  1. Денисов В.В., Денисова И.А. Экология: 100 экзаменационных ответов. – М.: ИКЦ «МарТ», Ростов н/д: Изд.центр «МарТ»,2003.- С.8-23.

5. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы и ее окружения. М.: Наука, 1987, С.339

6. Израэль Ю.А. Экология и контроль природной среды. М.: Гидрометиздат, 1989, C.248.

7. Казначеев В.П. Очерки теории и практики экологии человека. М.: Наука. 1983, С.260.

8. Марчук Г.И., Кондратьев К.Я. Приоритеты глобальной экологии. М.: Наука. 1992. С.263.

9. Новиков Ю.В., Шицкова А.П. Гармония или трагедия. М.: Наука. 1989, С.271.

10. Экзарьян В.Н. Геоэкология и охрана окружающей среды. М.: Экология, 1997, С.786.

11. Экология и защита биосферы: В 3-х кн. - М: Изд. объедин. «Международный дом сотрудничества», 1996.

12. Агаджанян Н.А., Торшин В.В. Экология человека. -М.: Крук, 1994.

 

Контроль (вопросы, тесты, задачи и пр.):

1. Что такое природные ресурсы?

2. Как классифицируются природные ресурсы?

3. Что относятся к минеральным и энергетическим ресурсам?

4.Энергопотребление и биосфера. Использование возобновляемых источников энергии - важное направление в области защиты окружающей природной среды.

5. Какие оказывают воздействия различные виды топлива на окружающую природную среду?

6. Самый эффективный, экологически безвредный вид топлива?

7. Атомная энергетика, ее преимущества и негативные воздействия на окружающую среду и здоровье людей. Перспективы развития АЭС в Казахстане.

8. Какие вы знаете пути решения экологических проблем, связанных с вредным воздействием на окружающую среду различных видов топлива?

9. Альтернативные источники энергии и их перспективы использования в РК.

10. Мероприятия по защите окружающей среды от негативного воздействия использования видов топлива в РК.

Ситуационная з адача №1. Дать оценку согласованности деятельности человека с законами и принципами биоэкологии при строительстве и эксплуатации водохранилищ.

Для решения задачи ответьте на вопросы 1-5, для чего используйте приводимые ниже материалы и приложение 1.

Экологические проблемы гидроэнергетики

Одно из важнейших воздействий гидроэнергетики связано с от­чуждением значительных площадей плодородных (пойменных) зе­мель под водохранилища. В России, где за счет использования гидроресурсов производится не более 20% электрической энергии, при строительстве ГЭС затоплено не менее 6 млн. га. земель. На их месте уничтожены естественные экосистемы. Основные воздей­ствия ГЭС на среду, различные звенья экосистем и человека при­ведены ниже в таблице.

 

 

Технологический процесс

Влияние на здоровье среды и биоту

Примеры цепных реакций

Почвы и грунт Воздух Воды Экосистемы и человек
1 2 3 4 5 6
Строительство ГЭС Разрушение почв и грунтов на стройплощадках, подъездных путях, хозяйственных объектах и т.п.; перемещение больших масс грунтов, особенно при строительстве плотин и обваловании водохранилищ. Аэрозольное загрязнение Продуктами разрушения почв, стройматериалами (особенно цементом); химическое – в небольших объемах в основном oт работы техники, предприятий строй материалов. Некоторое нарушение режима и загрязнение в местах строитель-ства (обводные каналы и т.п.). Частичное разрушение экосистем и их элементов (растительности, почв), фактор беспокойства для животных, интенсивный промысел и т.п. Влияние на человека в основном через изменение среды и социальные факторы. Текущая вода (река) водохранилище накопление химических веществ (эвтрофика-ция) плюс тепловое загрязнение   зарастание водоема (цветение) обогащение органикой обескислороживание превращение экосистемы транзитного типа в аккумулятивно- застойную порча воды 6олезни рыб потеря пищевых или вкусовых свойств воды и продуктов промысла
Заполнение водохранилищ Уход под воду плодородных пойменных земель (затопление), подъем грунтовых вод в прибрежной зоне (подтопление, заболачивание). В горных условиях такие явления выражены в меньшей степени. Дополнитель ное испарение с чаши водохранилищ. Смена текущих вод на застойные, неизбежное загрязнение водохранилищ быстрорастворимыми или взмучиваемыми веществами при заполнении чаши водохранилищ и формировании берегов Полное уничтожение сухопутных экосистем (сведение лесов или их гибель от подтопления, часто оставление всей биомассы в зоне затопления), смена прибрежных экосистем. Неизбежное переселение людей из зоны затопления, социальные издержки. Давление водных масс на ложе водохрани- лищ интенсификация сейсмических влений
Работа ГЭС То же, что и при затоплении, плюс многолетнее разрушение береговой линии (абразия), формирование новых типов почв в прибрежной зоне. Повышение влажности, понижение температур, туманы, местные ветры, часто неприятный запах от гниения органических остатков. Загрязнение в результате стоков с водосборов и разложения больших масс органики почв, раститель-ных остатков, древесины и т.п., образование фенолов, накопление биогенов и других веществ; усиленное прогревание, особенно мелководий (тепловое загрязнение) эвтрофикация, цветение, потеря кислороданакопление тяжелых металлов, ила, радиоактивных и других веществ, порча воды. Формирование новых экосистем (в основном луговых и болотных) в зоне подтопления, зарастание вод, цветение; нарушение миграции рыб и других гидробионтов, Смена более ценных видов менее ценными; заболевания рыб (гельминты и другие паразит), забивание жаберных щелей рыб водорослями, разрушение нерестилищ и зимовальных ям. Потеря вкусовых качеств рыб. Увеличение вероятности заболеваний людей при контакте с водными массами (купание и т.п.) и продуктами промысла.  

 

3начиreльные площади земель вблизи водохранилищ испытыва­ют подтопление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, как правило, переходят в категорию заболоченных. В равнин­ных условиях подтопленные земли могут составлять l0% и более от затопленных. Уничтожение земель и свойственных им экосистем про­исходит также в результате их разрушения водой (абразии) при фор­мировании береговой линии. Абразионные процессы обычно продол­жаются десятилетиями, имеют следствием переработку больших масс почвогрунтoв, загрязнение вод, зaиление водохранилищ.

Таким образом, со строительством водохранилищ связано рез­кое нарушение гидрологического режима рек, свойственных им эко­систем и видового состава гидробионтов. Так, Волга практически на всем протяжении (от истоков до Волгограда) превращена в непрерывную систему водохранилищ.

Ухудшение качества воды в водохранилищах происходит по раз­личным причинам. В них резко увеличивается количество органи­ческих веществ как за счет ушедших под воду экосистем (древе­сина, другие растительные остатки, гумус почв и т. п.), так и вслед­ствие их накопления в результате замедленного водообмена. Это своего рода отстойники и аккумуляторы веществ, поступающих с водосборов.

В водохранилищах резко усиливается прогревание вод, что ин­тенсифицирует потерю ими кислорода и другие процессы, обуславливаемые тепловым загрязнением. Последнее, совместно с накоплением биогенных веществ, создает условия для зарастания водо­емов и интенсивного развития водорослей, в том числе и ядовитых сине-зеленых (цианей). По этим причинам, а также вследствие мед­ленной обновляемости вод резко снижается их способность к са­моочищению. Ухудшение качества воды ведет к гибели многих ее обитателей. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно поражение гельминтами. Снижаются вкусовые качества обитате­лей водной среды.

Нарушаются пути миграции рыб, идет разрушение кормовых угодий, нерестилищ и т.п. Вoлгa во многом потеряла свое значение как нерестилище для осетровых Каспия после строительства на ней каскада ГЭС.

В конечном счете перекрытые водохранилищами речные систе­мы из транзитных превращаются в транзитно-аккумулятивные. Кроме биогенных веществ, здесь аккумулируются тяжелые металлы, радиоактивные элементы и многие ядохимикаты с длитель­ным периодом жизни. Продукты аккумуляции делают проблематичным возможность использования территории, занимаемых водохранилищами, после их ликвидации. Имеются данные, что в результате заиления равнинные водохранилища теряют свою ценность как энергетические объекты через 50-100 лет после их строитель­ства. Например, подсчитано, что большая Асуанская плотина, по­строенная на Ниле в 60-е годы будет наполовину заилена уже к 2025 году.

Несмотря на относительную дешевизну энергии, получаемой, за счет гидроресурсов, доля их в энергетическом балансе постепенно уменьшается. Это связано как с исчерпанием наиболее дешевых ресурсов, так и с большой территориальной емкостью равнинных водохранилищ. Считается, что в перспективе мировое производ­ство энергии на ГЭС не будет превышать 5% от общей.

Водохранилища оказывают заметное влияние на атмосферные процессы. Например, в засушливых (аридных) районах, испарение с поверхности водохранилищ превышает испарение с равновеликой поверхности суши в десятки раз. Только с каскада Волжско-Камских водохранилищ ежегодно испаряется около 6 км. Это примерно2-3 годовые нормы потребления воды Москвой. С повышенным ис­парением связано понижение температуры воздуха, увеличение ту­манных явлений. Различие тепловых балансов водохранилищ и прилегающей суши обусловливает формирование местных ветров типа бризов. Эти, а также другие явления имеют следствием смену эко­систем (не всегда положительную), изменение погоды. В ряде слу­чаев в зоне водохранилищ приходится менять направление сельско­го хозяйства. Например, в южных районах нашей страны некоторые теплолюбивые культуры (бахчевые) не успевают вызревать, повы­шается заболеваемость растений, ухудшается качество продукции.

Издержки гидростроительства для среды заметно меньше в горных районах, где водохранилища обычно невелики по площа­ди. Однако в сейсмоопасных горных районах водохранилища мо­гут провоцировать землетрясения. Увеличивается вероятность оползневых явлений и вероятность катастроф в результате возможного разрушения плотин. Так, в 1960 г. в Индии (штат Гун­жарат) в результате прорыва плотины вода унесла 15 тысяч жизней людей.

Вопросы:

1. Как влияют вышеизложенные процессы на границы оптимальных и лимитирующих факторов для различных популяций живых организмов?

2. Влияют ли эти процессы на численность популяций. К каким они относятся факторам: биотическим или абиотическим?

3. В чем проявляются нарушения деструкционной и концентрационной функций живого вещества под действием этих процессов?

4. Изменяются ли транспортная и рассеивающая функции живого вещества? Если да, то к каким последствиям приводят эти изменения?

5. Как воздействует деятельность человека по строительству и эксплуатации водохранилищ на характер функционирования экосистем, цепи питания и экологические пирамиды, границы экологических ниш, динамику экосистем, генофонд популяции?