[ Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение высшего образования
Международный государственный экологический университет
им. А.Д. Сахарова
УТВЕРЖДАЮ
Проректор
по учебной работе
МГЭУ им. А.Д. Сахарова
О.И. Родькин “_” _20 г.
Регистрационный № УД- _ /р.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
И ОЦЕНКА РИСКОВ ТЕХНОГЕННОГО
И РАДИОНУКЛИДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ
Учебная программа для специальности:1-33 01 05 – Медицинская экология Факультет Экологической медицины Кафедра Радиационной гигиены и эпидемиологии Курс Семестр Лекции Лабораторные занятия Всего аудиторных часов по дисциплине Всего часов по дисциплине Зачет 11 семестр Экзамен 11 семестр Форма получения высшего образования заочная Составил: А.Г. Сыса, кандидат химических наук, старший преподаватель 2012 г Учебная программа составлена на основе учебной программы «Моделирование экологических процессов и оценка рисков техногенного и радионуклидного загрязнения» регистрационный № Рассмотрена и рекомендована к утверждению кафедрой радиационной гигиены и эпидемиологии учреждения высшего образования «Международный государственный экологический университет имени А.Д.
Сахарова» (протокол № от «» 2012 г.) Заведующий кафедрой _ Н.Е.Порада (подпись) Одобрена и рекомендована к утверждению советом факультета экологической медицины учреждения высшего образования «Международный государственный экологический университет имени А.Д.
Сахарова» (протокол № от «» _2012 г.) Председатель _ подпись И.О.Фамилия Согласовано Декан ФЗО Б.А. Тонконогов подпись
I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Учебная программа по дисциплине «Моделирование экологических процессов и оценка рисков техногенного и радионуклидного загрязнения» разработана в соответствии с учебным планом для специальности 1-33 01 05 «Медицинская экология».Целью обучения дисциплине являются ознакомление студентов с факторами техногенного и радионуклидного загрязнения окружающей среды во взаимосвязи с их дегенеративным и деструктивным действием на организм человека. Также целью является ознакомление студентов с современными подходами и методами математического (в том числе динамического и пространственного) моделирования экологических и медико-биологических процессов, построения обоснованного прогноза и проведения на его основе соответствующих корректирующих мероприятий.
В процессе обучения необходимо дать представление о негативных факторах внешней среды, оказывающих деструктивное воздействие на организм; обучить принципам организации и проведения мониторинга экологически индуцируемой патологии, гигиенические нормативам по качеству атмосферного воздуха, воды, почвы, продуктов питания; научить использовать теоретические концепции экологической эпидемиологии и методы эпидемиологического анализа для мониторинга неинфекционной патологии и обоснования профилактических программ, компьютерные программы по обработке статистических данных. В задачи входит также привитие навыков работы с экспериментальными данными с целью их математической обработки для моделирования и прогнозирования различных процессов и явлений с использованием современных средств вычислительной техники и программного обеспечения.
В результате усвоения этой дисциплины студент должен:
основные классы факторов окружающей среды, влияющих на состояние функциональных систем организма, характер и механизмы их воздействия;
основные принципы профилактики заболеваний, являющихся специфическими для различных категорий ситуаций экологического неблагополучия;
основы методологии системного подхода к анализу сложных взаимодействий;
основные классификации моделей и методов системного анализа и моделирования.
устанавливать причинно-следственные связи между факторами негативного воздействия и вероятными нарушениями в функционировании основных систем жизнеобеспечения организма;
представлять изучаемый объект (процесс) в виде системы, состоящей из функционально связанных элементов;
выбирать оптимальный метод моделирования;
оценивать адекватность и эффективность моделей, формировать на основании их анализа обоснованный прогноз.
Основными методами (технологиями) обучения, отвечающими целям изучения дисциплины, являются:
изложение, вариативное изложение, частично-поисковый метод), реализуемые на лекционных занятиях;
элементы учебно-исследовательской деятельности, реализация творческого подхода, реализуемые на практических занятиях и при самостоятельной работе;
коммуникативные технологии (дискуссия, учебные дебаты, мозговой штурм и другие формы и методы), реализуемые на практических занятиях.
При изучении дисциплины используются следующие формы самостоятельной работы:
контролируемая самостоятельная работа в виде решения индивидуальных задач в аудитории во время проведения практических занятий под контролем преподавателя в соответствии с расписанием;
управляемая самостоятельная работа, в том числе в виде выполнения индивидуальных заданий с консультациями преподавателя;
подготовка базовой информации по индивидуальным объектам;
построение и анализ моделей по индивидуальным заданиям.
Диагностика компетенций студента Оценка уровня знаний студента производится по десятибалльной шкале.
Для оценки достижений студента используется следующий диагностический инструментарий:
– защита выполненных на практических занятиях индивидуальных заданий;
– проведение текущих контрольных опросов по отдельным темам;
– выполнение зачетных заданий по тематическим разделам;
Учебная программа дисциплины «Моделирование экологических процессов и оценка рисков техногенного и радионуклидного загрязнения» рассчитана на 36 часов аудиторных занятий, в том числе 12 часов лекций и 24 часа лабораторных занятий.
II. СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
Наименование тем, их содержание, объем в часах.Риск в условиях деятельности социально-экономические критерии его приемлемости.
радиационных эффектов. радиационного "риска". Риск смерти.
Методические рекомендации Плотность вероятности смерти.
по оценке радиационного Кривые Гомпертца-Майкхмера.
радиационных и техногенных Технологии географических экологических процессов. ГИС в информационных систем и их экологической эпидемиологии.
моделирования экологических моделирование. Физическое, моделирования. Системный подход и системный Общие принципы и задачи анализ как методологическая и моделирования. моделирования. Детерминированные Классификация моделей. и стохастические модели.
Корреляционно-регрессионно е моделирование.
Дифференциальное моделирование экологических процессов.
Интегральное моделирование экологических процессов.
Анализ насыщенных моделей методом логарифмов преобладания.
Анализ насыщенных моделей методом приращения информации.
моделирование и технологии распределенных процессов.
географических Географические информационные информационных систем (ГИС).
Построение дискретных пространственных моделей с использованием технологии ГИС.
Построение непрерывных пространственных моделей с использованием технологии ГИС.
III. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА
занятия номер приемлемости риска. радиационный риск. Некоторые обязательные условия для проведения заслуживающих "коэффициенты риска". Базовые величины. Показатели риска. Базовые данные. Интегрированные показатели Концепция "польза-вред" и обеспечение радиационной защиты. Оптимизация радиационной защиты, ALARA-принцип. Концепции нормирования и приемлемости риска. Управление риском.моделей.
Применение методов пространственного анализа и технологии ГИС для моделирования экологических процессов. ГИС в экологической эпидемиологии.
Материальное и идеальное моделирование.
Физическое, аналоговое и математическое моделирование.
Системный подход и системный анализ как методологическая и методическая основы моделирования. Детерминированные и стохастические модели. Стационарные и динамические модели.
Непрерывные и дискретные модели.
5. Дифференциальное моделирование экологических 2 4 презентация. [6] насыщенных моделей методом приращения информации.
Классификация корреляционных моделей.
Коэффициенты корреляции и корреляционные соотношения. Линейные и нелинейные регрессионные Понятие статистической подконтрольности процесса.
Оценка статистической подконтрольности процесса методом восходящих и нисходящих серий. Понятие секвенциального подхода к моделированию.
Односторонний и двусторонний секвенциальные критерии. Последовательный контроль однородности.
Понятие категоризованных данных. Таблицы сопряженности. Насыщенная и ненасыщенная модели.
6. географических информационных систем (ГИС). 2 4 презентация. [6] использованием технологии ГИС.
Понятие пространственно распределенных процессов.
Географические информационные системы: цели, задачи, возможности. Программные средства ArcView GIS. Геокодирование полигональных, линейных и точечных объектов. Построение дискретной пространственной модели. Программный модуль Spatial Analyst. Метод обратных взвешенных расстояний.
Понятие грида. Построение непрерывной пространственной модели.
IV. ИНФОРМАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Оценка учебных достижений студента на экзамене производится по десятибалльной шкале (1,2,…..9,10).Оценка учебных достижений студентов, выполняемая поэтапно по конкретным модулям (разделам) дисциплины, осуществляется кафедрой в соответствии с избранной вузом шкалой оценок.
V. ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ ЗАНЯТИЙ
1. Оценка относительного эпидемиологического риска. Расчет относительного риска и возраста риска. Методика расчета. Анализ и практическое применение. Решение ситуационных задач.2. Оценка индивидуального риска. Методика расчета. Анализ и практическое применение. Решение ситуационных задач.
3. Расчет объединенного риска. Стратификация данных. Методика расчета. Анализ и практическое применение. Решение ситуационных задач.
4. Базовые инструментальные средства программного комплекса ArcView GIS.
5. Формирование векторных тематических слоев и построение дискретных пространственных моделей средствами ArcView GIS.
6. Базовые инструментальные средства модуля расширения Spatial Analyst. Построение непрерывных пространственных моделей.
ЛИТЕРАТУРА
Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите года.Публикации 60, часть 1 и 2, 61 МКРЗ, Москва, Энергоатомиздат, 1994.Девид Самнер, Том Вэлдон, Уолтер Уотсон "Радиационные риски: оценка", Минск, МИРС, 1998.
В.В. Сущевич. Оценка относительного эпидемиологического риска.
Учебно-методические рекомендации. – Мн.: МГЭУ, 2004. -18 с.
В.В. Сущевич. Определение относительного эпидемиологического риска и возраста риска. Учебно-методические рекомендации. – Мн.: МГЭУ, 2005. с.
В.П. Бубнов, С.В. Дорожко, С.А. Лаптёнок. Решение задач экологического менеджмента с использованием методологии системного анализа. – Мн.:
БНТУ, 2009. – 266 с.
Г.И. Морзак, С.А. Лаптёнок. Пространственное моделирование в промышленной и социальной экологии. – Мн.: БГАТУ, 2011. – 210 с.
Дополнительная 7. Голиков В.Я., Демин В.Ф., Иванов В.К. и др. Методические рекомендации по оценке риска в применении к ситуациям после ядерных испытаний или аварий", научный отчет Института проблем безопасности РНЦ "Курчатовский институт". "Радиация. Дозы, эффекты, риск", перевод с английского, Москва, изд-во "Мир", 1990.
8. И.В. Филюшкин, И.М. Петоян "Теория канцерогенного риска воздействия ионизирующего излучения", Москва, Энергоатомиздат, 1988.
9. "Чернобыль. Вчера, сегодня, завтра..." под редакцией С.П. Ярмоненко, ИЗДАТ, Москва, Энергоатомиздат, 1994.
10. "Количественное обоснование единого индекса вреда", публикация № МКРЗ, Москва, Энергоатомиздат, 1989.
11. Л.А. Ильин "Реалии и мифы Чернобыля", Москва, "АLARA Limited”, 1994.
12. Radiation Protection. Alara From theory towards practice. Final report. Contract B16-F-110-UK. Commission of the European Communities.
13. Национальный доклад "Экологические, медико-биологические и социально-экономические последствия катастрофы на ЧАЭС в Беларуси", МЧС РБ, Институт радиобиологии АНБ, Минск, 1996.
14. Руководство по контролю загрязнения атмосферы / Под ред. Берлянд М.Е..- Л., Гидрометеоиздат, 1979. - 447с.
15. Зацепин И.О. Изучение воздействий факторов окружающей среды на популяционную частоту врожденных пороков развития.– Мн.: МГЭУ им.
А.Д. Сахарова, 2004. - 32 с.
16. Скепьян Н.А., Барановская Т.В., Першай Л.К. Профессиональные заболевания. - Минск, 2003.
17. Аптон Г. Анализ таблиц сопряженности. – Москва: Финансы и статистика, 1982, -143 с.
18. Е.С. Вентцель Теория вероятностей. – Москва: Государственное издательство физико-математической литературы, 1962. - 564 с.
19. Вальд А., Последовательный анализ.- М.: Физматгиз, 1960.
20. Коуден Д., Статистические методы контроля качества. -М., 1961.
21. Налимов В.В., Применение математической статистики при анализе вещества. - М., 1960.
22. Рокицкий П.Ф. Биологическая статистика. - Минск: Вышэйшая школа, 23. Хальд А.,-Математическая статистика с техническими приложениями. - М., 24. Холлендер М., Вулф Д. Непараметрические методы статистики.
-М.:Финансы и статистика, 1983. -518 с.
«