Вступительные испытания в магистратуру по профессионально-образовательной программе «Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов» по направлению подготовки 20.04.01 «Техносферная безопасность» проводятся в форме собеседования. На собеседовании абитуриент должен продемонстрировать умение ориентироваться в теоретическом и фактическим материале по экологическим дисциплинам, знания основных источников: специальной литературы, научнотехнической информации, достижения отечественной и зарубежной литературы, а также владение программными комплексами и информационными технологиями в экологии. На собеседовании определяются знания основных закономерностей и методологии экологической науки, оцениваются навыки работы с фондовыми, статистическими, картографическими, нормативными, правовыми, индикативными материалами. Поступающий в магистратуру по профессионально-образовательной программе «Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов» должен показать владение знаниями дисциплины «Экология» из базовой части ООП бакалавриата 20.03.01 (280700) «Техносферная безопасность» и специалитета 280200 «Защита окружающей среды». Программа дисциплины «Экология» Раздел 1 Взаимоотношения организма и среды обитания Предмет, методы, цели и задачи дисциплины «Экология». Классические и новые направления экологии. Задачи экологии в техническом вузе. Основные понятия экологии: экосистема, биогеоценоз, биоценоз, биотоп, популяция. Структура общей экологии, основные разделы и их содержание. Экологические факторы их классификация. Абиотические и биотические факторы среды. Антропогенные факторы среды. Некоторые общие закономерности действия факторов среды на организм: правило оптимума, правило взаимодействия факторов, правило лимитирующих факторов. Основные законы экологии. Адаптация живых организмов к экологическим факторам. Концепция экологической ниши, виды адаптации. Популяция, ее структура и динамика. Основные количественные характеристики популяций: численность и плотность популяций, рождаемость, смертность. Экосистема и биоценоз. Основные типы экосистем Земли. Природные и природноантропогенные экосистемы. Структура экосистемы. Энергия в экосистемах, трофические цепи и уровни. Продуценты, консументы и редуценты. Изменение вещества и энергии в организмах. Энергетика экосистем. Продуктивность и биомасса экосистем. Экологические пирамиды. Поток энергии в экосистемах. Динамика экосистем: циклические и необратимые изменения. Сукцессия. Раздел 2. Человек и биосфера Строение и функции биосферы. Основные компоненты биосферы: атмосфера, гидросфера и литосфера. Глобальные биогеохимические круговороты: круговорот кислорода, углерода, азота, фосфора, минеральных солей, биогеохимический цикл воды. Ноосфера. Техносфера. Устойчивость и емкость биосферы. Ресурсы биосферы и их современное состояние. Стратегические подходы к оценке состояния и моделированию процессов в биосфере. Человек как биологический вид, его экологическая ниша, положение в трофических цепях. Влияние природных и социальных факторов на здоровье человека. Окружающая человека природная среда как среда его обитания и производственной деятельности. Реакция человека на изменение окружающей природной среды. Раздел 3. Экологические проблемы атмосферы Состав, строение и функции атмосферы. Основные загрязнители атмосферы. Природные и техногенные источники загрязнения и их воздействие на атмосферу. Классификация загрязняющих атмосферу веществ. Показатели качества атмосферного воздуха. Экологические последствия загрязнение атмосферы: кислотные дожди, разрушение озонового слоя, парниковый эффект. Смог. Виды смога. Основные направления работ по снижению загрязнения воздушного бассейна. Раздел 4. Промышленная экология. Инженерные методы защиты атмосферы от выбросов промышленных предприятий и энергетических объектов Основные промышленные методы очистки выбросов в атмосферу. Очистка выбросов в атмосферу от твердых частиц и аэрозолей. Снижение выбросов токсичных газообразных компонентов. Системы пыле- и золоулавливания. Удаление и обработка уловленных продуктов, их утилизация. Методы снижения энергетических воздействий. Раздел 5. Экологические проблемы гидросферы Строение и состав гидросферы. Особенности гидросферы. Водопотребление. Классификация природных вод. Классификация источников загрязнения водных объектов. Проблемы антропогенного загрязнения природных вод. Природные источники загрязнения водных объектов. Физические, химические, биологические и бактериологические показатели качества воды. Техногенные источники загрязнения гидросферы. Тепловое загрязнение. Металлы как загрязнители воды: ртуть, свинец, кадмий. Экологические последствия загрязнения вод: эвтрофикация водоемов, загрязнения рек, истощение и загрязнение подземных вод, изменение морских экосистем. Критерии оценки качества вод. Показатели качества воды и их контроль. Санитарно-гигиенические требования к характеристике питьевой воды. Основные направления работы по охране и регулированию качества вод. Раздел 6. Инженерные методы защиты гидросферы промышленного предприятия и энергетического объекта при работе Классификация сточных вод. Основные промышленные методы очистки сточных вод: механические, химические, физико-химические, биологические. Очистка сточных вод от взвешенных частиц. Аппараты и методы снижения загрязняющих веществ в различных отраслях сельского хозяйства (АПК) и промышленности. Методы снижения содержания солей в сточных водах. Очистка сточных вод от нефтепродуктов. Снижение теплового загрязнения сбрасываемых вод. Очистка сточных вод энергетических предприятий и различных отраслей промышленности. Раздел 7. Экологические проблемы литосферы Строение литосферы. Почва и ее плодородие. Роль почв в биосферных процессах, факторы и условия почвообразования. Антропогенное воздействие на почву. Эрозия почв и ее виды. Загрязнение почв: пестицидами, агрохимикатами, тяжелыми металлами, отходами производств и отходами потребления. Проблемы вторичного засоления и заболачивания почв. Опустынивание. Воздействия на недра и горные породы. Обезвреживание и захоронение токсичных отходов. Требования по охране недр и рациональному их использованию. Раздел 8. Инженерные методы защиты литосферы Классификация и состав отходов. Основные методы переработки. Методы переработки и использования отходов производства и потребления. Методы ликвидации и захоронения опасных промышленных отходов. Утилизация отходов: использование в сельском хозяйстве, строительстве и других отраслях промышленности. Малоотходные и безотходные технологии. Возможности утилизации отходов энергетических объектов. Раздел 9. Экологические проблемы энергетики Связь экологических проблем биосферы с ростом энергопотребления. Традиционные источники энергии и их воздействие на окружающую среду. Атомная энергетика. Методы и способы защиты атмосферы, гидросферы и литосферы от воздействия предприятий энергетики: ТЭС, ТЭЦ, ГРЭС, АЭС. Перспективы развития энергетики. Альтернативные источники энергии: использование энергии солнца, ветра, океана. Экозащитная техника и технологии. Раздел 10. Глобальные экологические проблемы Понятие о глобальных экологических проблемах. Причины возникновения глобальных экологических проблем и динамика их развития. Региональные экологические проблемы в России и причины их возникновения. Глобальные изменения климата, парниковые газы, опасность затопления густонаселенных территорий; разрушение озонового слоя Земли и возникновение опасности воздействия жесткого ультрафиолетового излучения; истощение материальных и природных ресурсов; ухудшение качества воздуха и состояния атмосферы, истощение и загрязнение водных ресурсов, деградация земель; кислотные дожди; снижение видового разнообразия флоры и фауны, а следовательно и устойчивости биосферы к внешним воздействиям. Группы основных показателей, определяющих остроту региональных экологических ситуаций: санитарно-гигиеническая обстановка и уровень заболеваемости населения, истощение и утрата естественных ресурсов, нарушение генетической целостности ландшафтов. Проблема роста народонаселения. Потенциальные экологические опасности. Трансграничный перенос загрязнений. Концепция устойчивого развития. Раздел 11. Основные направления рационального природопользования, нормирования и охраны окружающей среды Значение природных ресурсов для жизни и хозяйственной деятельности человека. Основные классификации природных ресурсов. Заповедники, заказники, национальные парки, их роль и место в системе природоохранных мероприятий. Понятие и структура эколого-правового механизма охраны окружающей среды. Экономическое регулирование в области охраны окружающей среды. Методы экономического регулирования в области охраны окружающей среды. Плата за негативное воздействие на окружающую среду. Нормирование в области охраны окружающей среды. Гигиеническое нормирование показателей атмосферы, гидросферы, почвы и продуктов питания. Предельно допустимые концентрации (ПДК). Предельно допустимые выбросы (ПДВ). Предельно допустимые сбросы (ПДС). Санитарно-защитные зоны (СЗЗ). Экология и здоровье человека. Природные и антропогенные факторы, определяющие здоровье человека. Индивидуальное и популяционное здоровье. Оценка воздействия на окружающую среду. Экологическая экспертиза: понятие, виды, направления. Системы экологического мониторинга. Государственный экологический мониторинг. Задачи экологического контроля. Государственный экологический контроль. Производственный экологический контроль. Система экологического лицензирования; виды лицензий; лицензирование экологически значимой деятельности. Экономика и правовые основы природопользования. Рычаги экономического регулирования. Определение экологического ущерба от загрязнения окружающей среды и эффективности природоохранных мероприятий. Роль общественных организаций в решении природоохранных задач. Международное сотрудничество в области охраны природы и рационального использования природных ресурсов Основные принципы международного сотрудничества в области охраны окружающей природной среды. Рекомендуемая литература: 1. Экологическая экспертиза : учебное пособие для вузов/ под ред. В. М. Питулько. -5-е изд., перераб. и доп.. -М.: Академия, 2010. -528 с. 2. Коробкин В.И. Экология : учебник/ В.И.Коробкин, Л.В.Передельский. -17-е изд., доп. и перераб.. -Ростов н/Д: Феникс, 2011. -602 с. 3. Тупов В. Б. Сборник задач по экологии энергетики : Учебное пособие по курсу "Экология" для студентов теплотехнических специальностей/ В. Б. Тупов, М. Г. Лысков. -М.: Издательский дом МЭИ, 2011. -136 с. 4. Тупов В. Б. Факторы физического воздействия ТЭС на окружающую среду : Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки "Теплоэнергетика и теплотехника"/ В. Б. Тупов. -М.: Издательский дом МЭИ, 2012. -284 с. 5. Зайцев В.А. Промышленная экология [электронный ресурс]: учебное пособие / В.А.Зайцев.- Эл. Изд. – М.: БИНОМ.Лаборатория знаний, 2012. - 382 с. Ил. – Режим доступа: htpp: //ibooks.ru 6. Дмитренко В.П. Экологический мониторинг техносферы [электронный ресурс]/Дмитренко В.П., Сотникова Е.В., Черняев А.В. –М.: Лань, 2012. – 363с.: ил. 7. Коробкин В.И. Экология и охрана окружающей среды: учебник для вузов/ В.И.Коробкин, Л.В.Передельский. –М.: Кнорус, 2013. -336 с. 8. Ветошкин А. Г. Инженерная защита водной среды : Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки "Защита окружающей среды"/ А. Г. Ветошкин. -СПб.: Лань, 2014. -416 с. 9. Ветошкин А. Г. Основы процессов инженерной экологии. Теория, примеры, задачи. + CD : Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по профилю "Инженерная защита окружающей среды" направления подготовки "Техносферная безопасность" и для подготовки инженеров-экологов по специальности "Инженерная защита окружающей среды"/ А. Г. Ветошкин. -СПб.: Лань, 2014. 512 с. 10. Маринченко А. В. Экология [электронный ресурс] : учебник для бакалавров/ А. В. Маринченко. -7-е изд., перераб. и доп.. -М.: Дашков и К, 2015. -304 с. Собеседование включает в себя три типа заданий. Первое задание предполагает тестирование с выбором правильного ответа из предложенных вариантов. Во втором задании необходимо дополнить предложение. Третье задание предполагает решение расчетной задачи. При выполнении первого задания абитуриент может набрать максимально 40 баллов; при выполнении второго – 30 баллов; третьего – 30 баллов. Примерный перечень заданий, выносимых для проверки на вступительное собеседование по направлению 20.04.01 «Техносферная безопасность» по профессионально-образовательной программе «Промышленная экология и рациональное использование природных ресурсов» Задание 1. Выбрать правильный ответ 1. Какой раздел классической экологии изучает организмы и их взаимодействие со средой обитания? a. аутэкология; b. демэкология; c. синэкология; d. глобальная экология 2. Общие закономерности организации жизни изучает: a. прикладная экология; b. промышленная экология; c. социальная экология; d. теоретическая экология; e. глобальная экология. 3. Какой уровень организации живой материи является областью познания в экологии? a. биоценотический; b. органный; c. клеточный; d. молекулярный. 4. К абиотическим экологическим факторам относятся a. Фитоценозы, определяющие ход биологической продуктивности; b. Почва, включая почвенных микроорганизмов и почвенную влагу; c. Почвенная влага, воздух и подстилающие горные породы; d. Солнечная радиация и продуценты, использующие ее для производства биомассы. 5. Тип межвидовых взаимоотношений, при котором один вид, претерпевает угнетение роста и развития, а второй, таким испытаниям не подвержен называют… a. конкуренция; b. симбиоз; c. аменсализм; d. комменсализм; 6. Закон толерантности гласит, что обстоятельством, лимитирующим процветание организма может быть как минимум, так и максимум экологического фактора, диапазон между которыми называется интервалом толерантности, то есть выносливости к данному фактору. Это закон: a. Барри Коммонера; b. закон Шельфорда; c. закон Либих d. Закон Линденмана. 7. Рост популяции, численность которой увеличивается лавинообразно, называют … a. изменчивым; b. логистическим; c. экспоненциальным; d. стабильным. 8. Как называются организмы, способные производить органическое вещество из неорганического, используя энергию света a. продуценты; b. гетеротрофы; c. консументы; d. редуценты. 9. В соответствии с законом пирамиды энергии Р.Линдемана последующую ступень переходит приблизительно ___ % энергии a. до 5; b. около 10; c. не менее 20; d. не менее 50. на каждую 10. Как называется геохимическая функция живого вещества, заключающаяся в связывании солнечной энергии и последующем рассеянии ее при потреблении и минерализации органического вещества? a. окислительно-восстановительная; b. концентрационная; c. энергетическая; d. транспортная. 11. Сфера разума, высшая стадия развития биосферы, когда разумная человеческая деятельность становится главным, определяющим фактором ее развития, называется … a. техносферой; b. антропосферой; c. ноосферой; d. биосферой 12. Разрушение озона связанно с выбросом в атмосферный воздух… a. тяжелых металлов; b. хлорфторуглеродов; c. биогенных элементов; d. окислов водорода. 13. Лос-анджелесский смог возникает летом в солнечную погоду при безветрии, температурной инверсии и наличии … a. высокой влажности; b. сернистого ангидрида; c. фотооксидантов; d. резкого понижения температуры. 14. Удержание значительной части тепловой энергии Солнца у земной поверхности называется a. радиоактивным загрязнением; b. разрушением озонового слоя; c. стихийным бедствием; d. «парниковым эффектом». 15. Возникновение глобальной энергетической проблемы связано с… a. высокой опасностью атомных электростанций; b. отсутствием энергосберегающих технологий; c. исчерпаемостью углеводородного топлива; d. снижением энергопотребления. Задание 2. Дополнить предложения 1. Повышение урожайности и увеличение производства продукции сельского хозяйства есть_____________________ 2. Вокруг городов и промышленных поселков выделяются ______________ 3. Основными составляющими государственное регулирование в области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения являются санитарно-эпидемиологическое нормирование и разработка _________________ 4. Территории, имеющие особое значение для сохранения или восстановления природных комплексов и поддержания экологического баланса, называются ______________________ 5. Систематизированные свод сведений, количественно и качественно характеризующий определенный вид природных ресурсов, включая показатели называется _____________________ Задание 3.Решить задачу. Задача 1. Для комнаты 5×4 м, имеющей 3 окна (1,7×1,4 м; 1,2×1,5 м; 0,6×1,1 м), определить световой коэффициент. Задача 2. Определить освещенность внутри помещения, если коэффициент естественной освещенности равен 1,2 %, освещение на улице равно 26500 лк. Задача 3. Рассчитать температурную константу развития дрозофилы средиземноморской и отдельные ее составляющие, если: Т = 250С; t = 150С; n 20 дней. Задача 4. В пахотном слое почвы на восьми учетных площадках размером 50*50 см каждая обнаружено 80 экземпляров дождевых червей Рассчитать плотность популяции особей в расчете на квадратный метр. Задача 5. Охотоведы установили, что весной на площади 20 км2 таежного леса обитало 8 соболей, из которых 4 самки (взрослые соболи не образуют постоянных пар). Ежегодно одна самка в среднем приносит трех детенышей. Средняя смертность соболей (взрослых и детенышей) на конец года составляет 10%. Определите численность соболей в конце года; плотность весной и в конце года; показатель смертности за год; показатель рождаемость за год. Задача 6. Ежегодно в атмосферу выделяется около 150 млн тонн SO2. Сколько тонн 100 % серной кислоты теоретически можно получить из этого количества диоксида серы? Задача 7. Определите суточный расход хлора на хлорирование воды в городе с миллионом жителей, если принять, что расход воды на человека 350 л, а норма расхода хлора 2⋅10–4 г/л. Задача 8. На химкомбинате в резервуар с питьевой водой высыпалось из плохо упакованного пакета 3,5 кг гидроксида бария, полностью перешедшего в раствор. Специалисты СЭС предложили очистить питьевую воду с помощью серной кислоты. Какую массу серной кислоты необходимо взять, если имеется 60 %-ный раствор? Реакция нейтрализации протекает по схеме: Ва(ОН)2 + Н2SО4 = ВаSО4 + 2Н2О Задача 9.Рассчитайте количество (кг) нитратов в огурце которое можно употребить в сыром виде в течение суток без вреда для организма человека, если предельно допустимая суточная доза потребления нитратов для взрослого человека составляет 500 мг и содержание нитратов составляет 338 мг/кг. Задача 10. Металлургический комбинат на Урале (Кэатм = 2,0) в течение года выбросил в атмосферу следующее количество загрязняющих веществ: двуокиси азота – 150 т (ПДВ составляет 120 т. Определите сумму платы за загрязнение атмосферного воздуха в пределах ПДВ, ВСВ и общую плату за загрязнение. Задача 11. Рассчитать суммарный загрязняющий эффект компонентов – хлораля (1) и хлорофоса (2) в пробе образца воды, если их содержание 0,12 мг/л и 0,04 мг/л соответственно, и ПДК1 = 0,2 мг/л, ПДК2 = 0,05 мг/л. Сделать вывод о допустимости использования водного объекта для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. Задача 12. Рассчитайте, какую биомассу растений сохранит от уничтожения гусеницей пара синиц, выкармливая 4 птенцов массой по 5 г. Какую часть общей биомассы растений это будет составлять (в %), если площадь сбора гусеницы 400м 2, а производительность растений 200г/м2