WWW.KNIGA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Книги, пособия, учебники, издания, публикации

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Тверской государственный университет"

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета

географии и геоэкологии

Е.Р. Хохлова 2012 г.

Учебно-методический комплекс по дисциплине МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, 5 курс 020401.65 География очная форма обучения Обсуждено на заседании кафедры Составитель:

физической географии и экологии к.г.н, доцент « »2012 г. Цыганов А.А.

Протокол № Зав. кафедрой _ О.А. Тихомиров Тверь 2. Пояснительная записка Цель курса – дать теоретические знания студентам об организации, структуре, системе управления охраной окружающей среды и экологического мониторинга.

Задачи курса: сформировать у студентов знания об объектах экологического мониторинга, организации наблюдений и контроля за состоянием наземных и аквальных комплексов, территорий, которые испытывают высокие техногенные нагрузки.

Место курса Дисциплина "Мониторинг окружающей среды" предназначена для студентов 5 курса специальности "География", специализации «Использование природных ресурсов и охрана природы».

Курс основан на базисных естественных, социальных, экологических, экономических, юридических, а также общегеографических дисциплинах.

Требования к уровню освоения курса Студент должен полностью освоить содержание лекционного курса и практических занятий.

Умения и навыки, приобретаемые студентом в процессе освоения курса. При успешном освоении курса "Мониторинг окружающей среды" студент должен знать:

1. Геоэкологические основы мониторинга.

2. Объекты экологического мониторинга 3. Роль антропогенного фактора в формировании геоэкосистем.

4. Экологическое состояние геоэкосистем и его оценка 5. Теоретические вопросы экологического мониторинга.

6. Формирование представлений о мониторинге окружающей среды 7. Сущность и содержание экологического мониторинга 8. Классификация видов мониторинга 9. Методы и организация экологического мониторинга 10.Принципы организации мониторинговых наблюдений 11.Наземные методы получения исходной информации о состоянии окружающей среды 12.Дистанционные методы получения исходной информации (аэрокосмический мониторинг).

13.Обработка и обобщение исходной информации о состоянии окружающей среды.

14.Организация службы мониторинга и ее проблемы 15.Мониторинг состояния отдельных природных сред 16.Мониторинг состояния атмосферного воздуха 17.Мониторинг загрязнения вод суши 18.Мониторинг вод морей и океанов 19.Мониторинг состояния почв 20.Биологический мониторинг 21.Литомониторинг 22.Геоэкосистемный (ландшафтно-экологический) мониторинг 23.Геоэкосистемы, критерии оценки их состояния и изменения 24.Наземные стационарные наблюдения 25.Дистанционный геоэкосистемный мониторинг 26.Мониторинг локальных природно-технических систем 27.Глобальный мониторинг состояния и изменения биосферы 28.Глобальный мониторинг и критерии оценки изменения биосферы 29.Наземные наблюдения за состоянием и изменением биосферы 30.Дистанционное зондирование биосферы 31.Околоземное космическое пространство как глобальная составляющая окружающей среды. Мониторинг околоземного космического пространства.

Форма итогового контроля: экзамен.

Текущий контроль: реферат-доклад, письменная работа, рейтингконтроль.

3. УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

Геоэкологические основы мониторинга.

Теоретические вопросы экологического мониторинга.

Методы и организация экологического мониторинга.

Мониторинг состояния отдельных природных сред.

Геоэкосистемный (ландшафтно-экологический) мониторинг.

Глобальный мониторинг состояния и изменения биосферы.

составляющая окружающей среды. Мониторинг околоземного космического пространства.

Тема 1. Геоэкологические основы мониторинга.

Тема 2. Теоретические вопросы экологического мониторинга.

Тема 3. Методы и организация экологического мониторинга.

Тема 4. Мониторинг состояния отдельных природных сред.

Тема 5. Геоэкосистемный (ландшафтно-экологический) мониторинг.

Тема 6. Глобальный мониторинг состояния и изменения биосферы.

Тема 7. Околоземное космическое пространство как глобальная составляющая окружающей среды. Мониторинг околоземного космического пространства.

4. РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

Количество отведенных часов на основные формы учебных занятий Раздел 1. (Тема 1) Геоэкологические основы мониторинга.

. Раздел 2. (Тема: 2) Теоретические мониторинга 4 Раздел 3. (Тема: 3) Методы и мониторинга.

5 Раздел 4. (Тема: 4) Мониторинг сред.

6 Раздел 5 (Тема 5) Геоэкосистемный мониторинг.

7 Раздел 6 (Тема 6) Глобальный биосферы.

8 Раздел 7 (Тема 7) Околоземное. космическое пространство как глобальная составляющая окружающей среды. Мониторинг околоземного космического пространства.

5. ПЛАНЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПОДГОТОВКЕ К

ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

На практических занятиях используется литература по мониторингу окружающей среды, справочные материалы, статистические данные и д.р.

1. Аксенов В.Н., Хунджуа Г.Г. Поглощение инфракрасной прямой солнечной радиации в приповерхностном слое океана // Изв. АН СССР.

Сер. ФАО. 1986. №1. С.351-354.

2. Арманд Н.А. и др. Радиофизические методы дистанционного зондирования окружающей среды // Проблемы современной радиотехники и электроники. М., 1981. С.139.

3. Башаринов А.Е., Гурвич А.С., Егоров С.Т. РадиоизлучениеЗемли как планеты. М., 1974. 188 с.

4. Выгодская Н.Н., Горшкова И.И. Теория и эксперимент в дистанционных исследованиях растительности. Л., 1987. 248 с.

5. Григорьев А.А. Закономерности строения и развития географической среды. М., 1966. 382 с.

6. Емельянов А.Г. Геоэкологический мониторинг: Учебное пособие. – Тверь: Твер. гос. ун-т, 2002. – 121 с.

7. Зуев В.Е. Лазер – метеоролог. Л., 1974. 178 с.

8. Израиль Ю.А., Гасилова Н.К., Ровинский Ф.Я., Филиппова Л.М.

Осуществление в СССР системы мониторинга загрязнения природной среды. Л., 1978.

9. Кондратьев В.Я., Федченко П.П. Спектральная отражательная способность и распознавание растительности. Гидрометиздат, 1982.

10.Космическое землеведение (Математико-информационные основы).

Садовничий В.А., Тищенко А.П. и др. Изд-во МГУ, 1998. 33 пл.

11.Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. М., 1987. 550 с.

12.Принципы и методы геосистемного мониторинга. М., 1989.

13.Природа Земли из космоса. Асмус В.В., Тищенко А.П. и др.

Гидрометиздат, 1985. 18 пл.

14.Радиолокационные методы исследования Земли / Под ред. Н.И.

Мельникова М., 1980.

15.Рачкулик В.И., Ситникова М.В. Отражательные свойства и состояние растительного покрова. Л., 1981. 387 с.

16.Реймерс Н.Ф. Миктоэнциклопедия для биосферы. Знание, 1989.

17.Росс Ю.К. Радиационный режим и архитектоника растительного покрова. Л., 1975. 342 с.

18.Сватков Н.М. Основы планетарного географического прогноза. Мысль.

6.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Обязательная 1. Емельянов А.Г. Геоэкологический мониторинг: Учебное пособие. – Тверь: Твер. гос. ун-т, 2002. – 121 с.

2. Алексеенко В.А. Жизнедеятельность и биосфера: Учебное пособие.М.: Логос, 2005. – 232 с..

3. Мотузова Г.В., Безуглова О. С. Экологический мониторинг почв:

учебник для студентов вузов - Москва : Гаудеамус : Академический Проект, 2007. - 237 с.

4. Мидоренко Д. А. Мониторинг водных ресурсов: учебное пособие. Тверь: Тверской государственный университет, 2009. - 54 с.

Дополнительная Экологический мониторинг: учебно-методическое пособие для преподавателей, студентов, учащихся / под ред. Т. Я. Ашихминой. - Изд. 4-е.

- Москва : Академический Проект : Альма Матер, 2008. - 412, [3] с.

1. Космическое землеведение (Математико-информационные основы).

Садовничий В.А., Тищенко А.П. и др. Изд-во МГУ, 1998. 33 пл.

2. Науки о Земле: состояние, приоритетные направления развития/Под ред. Акад. В.А. Жарикова. М.: ИПКОН РАН, 1996. – 113 с.

3. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды :

учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов" / [под ред. Т. В.

Гусевой]. - Москва : Форум : ИНФРА-М, 2009. - 190 с.

4. Информационные технологии в системах экологического мониторинга / В. П. Савиных, В. Ф. Крапивин, И. И. Потапов ;

Моск. гос. ун-т геодезии и картографии, Ин-т радиотехники и электроники РАН, Всерос. ин-т науч. и техн. информ. РАН. Москва : Геодезкартиздат, 2007. - 387 с.

5. Алексеенко В.А. Геохимические методы поисков месторождений полезных ископаемых. М.: Логос, 2000. – 354 с.

6. Алексеенко В.А. Миграция и концентрация химических элементов в биосфере. Краснодар: Изд-во КГТУ, 1997.- 120 с.

7. Добровольский В.В. Основы биогеохимии. М.: Высшая школа, 1998.

8. Аксенов В.Н., Хунджуа Г.Г. Поглощение инфракрасной прямой солнечной радиации в приповерхностном слое океана // Изв. АН СССР. Сер. ФАО. 1986. №1. С.351-354.

9. Арманд Н.А. и др. Радиофизические методы дистанционного зондирования окружающей среды // Проблемы современной радиотехники и электроники. М., 1981. С.139.

10.Башаринов А.Е., Гурвич А.С., Егоров С.Т. РадиоизлучениеЗемли как планеты. М., 1974. 188 с.

11.Выгодская Н.Н., Горшкова И.И. Теория и эксперимент в дистанционных исследованиях растительности. Л., 1987. 248 с.

12.Григорьев А.А. Закономерности строения и развития географической среды. М., 1966. 382 с.

13.Зуев В.Е. Лазер – метеоролог. Л., 1974. 178 с.

14.Израэль Ю.А., Гасилова Н.К., Ровинский Ф.Я., Филиппова Л.М.

Осуществление в СССР системы мониторинга загрязнения 15.Кондратьев В.Я., Федченко П.П. Спектральная отражательная способность и распознавание растительности. Гидрометиздат, 1982.

16.Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. М., 1987. 550 с.

17.Принципы и методы геосистемного мониторинга. М., 1989.

18.Природа Земли из космоса. Асмус В.В., Тищенко А.П. и др.

19.Радиолокационные методы исследования Земли / Под ред. Н.И.

20.Рачкулик В.И., Ситникова М.В. Отражательные свойства и состояние растительного покрова. Л., 1981. 387 с.

21.Реймерс Н.Ф. Миктоэнциклопедия для биосферы. Знание, 1989.

22.Росс Ю.К. Радиационный режим и архитектоника растительного 23.Сватков Н.М. Основы планетарного географического прогноза.

24.Шутко А.М. и др. Радиофизические исследования планет // Итоги науки и техники. Радиотехника. М., 1987. Вып. 16. 176 с.

Лекция 2 Роль антропогенного Пр. раб. 1 Экологическое состояние геоэкосистем распознавание Экологические ситуации Гидрометиздат, 1982.

Пр. раб. 2 Раздел Пр. раб. 3 Классификация видов Пр. раб. 4 Место мониторинга в Раздел Лекция 5 Принципы организации Лекция 6 Наземные методы Пр. раб. 5 Дистанционные методы Пр. раб. 6 Организация службы Раздел Лекция 7 Мониторинг состояния Пр. раб. 7 Мониторинг состояния Пр. раб.8 Литомониторинг Раздел Лекция 9 Геоэкосистемы, Лекция 10 Наземные стационарные Пр. раб. 9 Дистанционный Пр. раб.10 Мониторинг локальных Раздел Лекция 11 Глобальный мониторинг Лекция 12 Наземные наблюдения за Пр. раб. 11 Дистанционное Пр. раб.12 Лазерное дистанционное Пр. раб.15 Оптические свойства Самостоятельная работа студентов по дисциплине "Мониторинг окружающей среды" включает в себя:

– самостоятельное изучение литературы по темам курса;

Темы для самостоятельного изучения студентами:

1. Геоэкологические основы мониторинга рекреационной нагрузки 2. Экологический мониторинг урбанизированных территорий.

3. Экологический мониторинг электромагнитных полей.

4. Экологический мониторинг ионизирующих излучений 5. Объекты экологического мониторинга.

6. Роль антропогенного фактора в формировании геоэкосистем.

7. Экологическое состояние геоэкосистем и его оценка.

8. Формирование представлений о мониторинге окружающей среды.

9. Сущность и содержание экологического мониторинга.

10.Классификация видов мониторинга.

11.Принципы организации мониторинговых наблюдений.

12.Наземные методы получения исходной информации о состоянии окружающей среды.

13.Дистанционные методы получения исходной информации (аэрокосмический мониторинг).

14.Обработка и обобщение исходной информации о состоянии окружающей среды.

15.Организация службы мониторинга и ее проблемы.

16.Мониторинг состояния атмосферного воздуха.

17.Мониторинг загрязнения вод суши.

18.Мониторинг вод морей и океанов.

19.Мониторинг состояния почв.

20.Биологический мониторинг.

21.Литомониторинг.

22.Геоэкосистемы, критерии оценки их состояния и изменения.

23.Наземные стационарные наблюдения.

24.Дистанционный геоэкосистемный мониторинг.

25.Мониторинг локальных природно-технических систем.

26.Глобальный мониторинг и критерии оценки изменения биосферы.

27.Наземные наблюдения за состоянием и изменением биосферы.

28.Дистанционное зондирование биосферы.

29.Цели и задачи мониторинга околоземного пространства. Анализ современных возможностей мониторинга околоземного космического пространства.

30.Разработка метода физического моделирования оптических характеристик космических объектов как основы для функционирования систем оптического мониторинга околоземного космического пространства.

31.Поля и заряженные частицы в околоземном пространстве.

32.Внешняя часть околоземного космического пространства.

33.Оптические свойства космического мусора в околоземном космическом пространстве.

Абсорбент — жидкость или твердое тело, поглощающее газ, растворенное вещество или энергию во всем своем объеме.

Автотрофы — организмы, синтезирующие органические вещества из неорганических соединений (как правило, из СО 2 и Н2О). Это растения и бактерии.

сельскохозяйственных культур.

Агротехнология — интенсивное сельскохозяйственное производство, основанное на широком применении достижений НТР.

Агроэкосистема (агроценоз) — искусственная экосистема, основные функции которой поддерживаются системой агрохимических мероприятий (вспашка, внесение удобрений, ядохимикатов и т. д.). Без поддержки человека А. быстро распадается, возвращается к естественному состоянию.

Адсорбция — очистка газов с невысоким содержанием газообразных и парообразных примесей на основе поглощения их пористыми телами — адсорбентами.

Акклиматизация — 1) искусственное вселение какого-либо вида животных или растений в новые места обитания;

2) приспособление организмов (человека, животных, растений) к изменившимся природным (преимущественно климатическим) условиям существования.

непроизводственной деятельности людей на структуру и функционирование экосистем (ландшафтов). А. в. классифицируются по формам деятельности человека (сельскохозяйственные, промышленные), направлению обмена веществом и энергией (изъятие, привнесение), длительности воздействия, режиму воздействия (постоянное, периодическое, циклическое), последствиям воздействия (положительные, отрицательные) и т.п.

Антропогенные пустыни — пустыни, образовавшиеся в результате антропогенных воздействий на природу.

Антропогенные факторы — влияние, оказываемое человеком и его деятельностью на организмы, биогеоценозы, ландшафты, биосферу (в отличие от естественных, или природных, факторов).

Аридизация — сложный и разнообразный комплекс процессов уменьшения степени увлажненности территорий и вызванного этим сокращения биологической продуктивности экосистем. А. происходит как в силу природных (циклические изменения климата), так и антропогенных (откачка подземных вод, эрозия, пыльные бури) причин. Следствием А.

является опустынивание и увеличение степени сухости пустынных теппитопий.

Аэрация — естественное или искусственное поступление воздуха в какую-нибудь среду (воду, почву и т.д.). Так, А. воды — это обогащение воды кислородом воздуха.

Аэрозоль — взвешенные в газообразной среде частицы твердых или жидких веществ. А. с жидкими частицами — туман, с твердыми частицами — дым.

Безотходная технология — метод производства продукции, при котором все сырье и энергия используются наиболее рационально и комплексно в цикле: сырьевые ресурсы — производство — потребление — вторичные ресурсы, и любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования.

компонентов живой и неживой природы (атмосферы, горной породы, гидрологических условий), для которой характерна своя специфика взаимодействия слагающих ее компонентов и определенные типы обмена веществом между ними и другими явлениями природы. Понятие Б. близко к понятию экосистемы, но последнее лишено строгой пространственной структуры.

Биологическая продуктивность — способность биогеоценоза на основе использования вещества и энергии к воспроизводству органического вещества. Обычно оценивается через биологическую продукцию, выражаемую в единицах массы на единицу площади в единицу времени (обычно за год).

Биосфера (от греч. bios — жизнь, sphaira — шар ) — сфера жизни, оболочка Земли, населенная живыми организмами. Живое вещество планеты представлено растениями, животными, микроорганизмами и человеком. Б.

включает в себя нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть земной коры. Б. представляет собой грандиозную равновесную систему с непрерывным круговоротом вещества и энергии. Термин Б. введен в 1875 г.

пространство, заполненное жизнью.

Понятие «биосфера» введено в биологию Ж. Ламарком, который понимал под ним «сферический организм».

Учение о Б. создано русским ученым академиком В. И. Вернадским.

Классический труд В.И.Вернадского «Биосфера» опубликован в 1926 г.

геологическую оболочку земного шара, глобальную систему Земли, в которой геохимические и энергетические превращения определяются суммарной активностью живых организмов.

Биота — 1) исторически сложившийся комплекс живых организмов, обитающих на какой-нибудь крупной территории, изолированной любыми барьерами распространения;

2) совокупность организмов, населяющих какой-либо регион.

Биотоп — пространство, занятое биоценозом. Совокупность биоценоза и Б. обычно называют биогеоценозом.

Биоценоз — совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих участок среды обитания с более или менее однородными условиями жизни.

продуктивности лесных земель и насаждений. Класс Б. определяется по средней высоте насаждений и их возрасту.

Буферная емкость экосистемы — количество загрязняющих веществ, которое может принять экосистема и которое не приведет к негативным последствиям.

Вегетационный период — период года, когда возможны рост и развитие (вегетация) растительности в данных климатических условиях.

Водозабор — 1) изъятие воды из водоема или водотока;

2) комплекс гидротехнических сооружений для изъятия, подачи и приема воды в отводящие устройства с целью дальнейшей транспортировки и использования.

Водопотребление — использование воды на нужды населения, промышленности и сельского хозяйства с изъятием ее из водных объектов.

Различают: возвратное В. — с возвращением забранной воды в источник и безвозвратное В. — с расходом ее на испарение, фильтрацию и т. д.

Водоснабжение — комплекс мероприятий, а также технических средств и инженерных сооружений для обеспечения водой промышленности, сельского хозяйства и населения.

мероприятий (экономических, технологических, организационных) и их научное обеспечение, направленное (наряду с воспроизводством природных ресурсов) на поддержание параметров среды жизни в пределах, благоприятных для существования человека и его социально-экономического развития.

Восстановление природных ресурсов — доведение запасов тех или иных видов природных ресурсов до уровня, предшествовавшего их истощению в результате хозяйственной деятельности человека.

Вторичное засоление почв — процесс накопления растворимых солей в почвах вследствие искусственного изменения водного режима (часто при непродуманном антропогенном воздействии).

Выброс — кратковременное (или за определенное время) поступление в окружающую среду любых загрязняющих веществ или избыточного тепла.

Различают В. от отдельного источника загрязнения и суммарный В. — на площадь города, области, государства или мира в целом.

Выветривание — процесс механического разрушения и химического изменения горных пород и приповерхностных слоев литосферы под влиянием различных атмосферных агентов, грунтовых и поверхностных вод, жизнедеятельности организмов и продуктов их разложения. Различают химическое, физическое и биологическое В.

совокупности генов какой-либо группы особей. Иногда под Г. понимается вся совокупность видов живых организмов.

саморегулирующаяся система, включающая геосферы Земли: атмосферу (воздушную оболочку), гидросферу (водную), литосферу (твердую, каменную), биосферу (населенную живыми организмами). Г. о. неоднородна, она состоит из природных образований разного ранга, получивших название природных комплексов. Г. о. и составляющие ее компоненты (горные породы и слагаемый ими рельеф, воздух, вода, почвы, растения и животные) и природные комплексы являются объектом физической географии.

Географическая среда — совокупность естественных условий, часть земной природы, с которой человеческое общество непосредственно взаимодействует в своей жизни и производственной деятельности на данном этапе исторического развития. В настоящее время включает большую часть географической оболочки, объекты живой и неживой природы, как не измененные человеком, так и в различной степени затронутые антропогенным воздействием. Г. с. — необходимое условие жизни и деятельности общества. Она служит средой его обитания, важнейшим источником ресурсов, оказывает большое влияние на духовный мир людей, на их здоровье и настроение.

Геосистема — понятие, близкое к экосистеме, но с центром внимания к абиотическим компонентам и пространственным закономерностям.

направление, изучающее закономерности функционирования антропогенно измененных геосфер Земли в процессе их интеграции с обществом и возникающие геоэкологические проблемы.

Экологический мониторинг – это деятельность по регулярному слежению и контролю за экологическим состоянием и антропогенным изменением территориальных и аквальных систем с целью их оценки и прогноза, а также управления этим состоянием (Емельянов, 1994, 1995). Он необходим для определения последствий антропогенного воздействия, влияющих на качество окружающей среды в условиях конкретной территории, и оценки их с позиций жизнеобеспечения человека. Такая оценка позволяет своевременно и оперативно предупредить негативные последствия техногенного вмешательства, выявить возможные «конфликтные» ситуации и вовремя принять меры по их нейтрализации или смягчению.

Гидросфера — водная оболочка Земли, включающая все водные объекты планеты: океаны, моря, реки, озера, болота, ледники, снежный покров, подземные воды; в состав Г. входит также вода в атмосфере, почвенная влага и вода в составе живых организмов.

Глобальный экологический кризис — напряженное состояние взаимоотношений между человечеством и природой, характеризующееся несоответствием развития производительных сил и производственных отношений в человеческом обществе ресурсно-экологическим возможностям биосферы.

Гумус — органическое вещество почвы, образующееся за счет разложения растительных и животных остатков и продуктов жизнедеятельности организмов (перегной).

Деградация земель — устойчивое ухудшение свойств почвы, а также снижение ее плодородия в результате воздействия природных и/или антропогенных факторов.

Дезактивация — удаление радио