|
|
|
|
 Far |
| WinNavigator |
| Frigate |
| Norton
Commander |
| WinNC |
| Dos
Navigator |
| Servant
Salamander |
| Turbo
Browser |
|
|
| Winamp,
Skins, Plugins |
| Необходимые
Утилиты |
| Текстовые
редакторы |
| Юмор |
|
|
|
File managers and best utilites |
Реферат по дисциплине «Теоретические основы прогрессивных технологий». Основы прогрессивных технологий темы рефератов
Реферат по дисциплине «Теоретические основы прогрессивных технологий»
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций
Мурманский филиал Кафедра естественно-научных дисциплин
Реферат
по дисциплине «Теоретические основы прогрессивных технологий» на тему: «Вселение камчатского краба в Баренцево море: итоги и перспективы» Выполнил: студент гр. 131
Зенько Л.О.
Оценка:
Мурманск - 2007
Введение Камчатский краб - ценный промысловый объект, широко распространенный в дальневосточных морях. Его вселение в Баренцево море было одним из проектов рыбохозяйственной отрасли 1930-1960-х годов по интродукции ценных промысловых видов во внутренние водоемы и моря СССР. Целесообразность увеличения биопродуктивности северных морей за счет акклиматизации в них новых видов объектов промысла признавалась тогда многими учеными (Закс, 1936; Зенкевич, 1940, Ильин, 1954; Орлов, 1996). Проект переселения камчатского краба имел давнюю предысторию, в нем участвовал целый ряд научно-исследовательских организаций. В 30-е годы это были Мурманская биологическая станция ГОИНа, впоследствии преобразованная в Мурманский морской биологический институт (ММБИ) АН СССР, и Промбиостанция ТИНРО, в 50-х годах — Центральная производственно-акклиматизационная станция (ЦПАС, в настоящее время ЦПАУ), в 60-х годах — ВНИРО, ММБИ и Межведомственная ихтиологическая комиссия АН СССР (Орлов, 1998; Левин, 2001).
Из истории известно, что при колонизации новых земель туда часто завозили животных. Как правило, подобные мероприятия к добру не приводили. Достаточно вспомнить завоз в Австралию кроликов, уничтоживших значительную часть пастбищ. Если перемещение диких животных в прошлом люди производили по неведению, стихийно, то в нашей стране совсем недавно (в 20-50-е годы прошлого века) оно осуществлялось планово, в соответствии с политикой "покорения природы". В страну завезли целый ряд диких животных из Америки и Азии. Большинство вселений новых видов не удалось, но в некоторых случаях переселенцы прижились, причем отнюдь не на пользу природе и людям.
Во второй половине ХХ века ложная идея "перестройки фауны" угасла, но не умерла окончательно. В 60-х годах ХХ века камчатского краба почти тайно, без огласки перевезли с Охотского моря в Баренцево и выпустили в районе поселка Териберка вблизи Мурманска. Более тридцати лет крабы ничем себя не проявляли, и о них стали забывать, посчитав эксперимент неудачным. Однако в последнее время наблюдается неожиданная вспышка численности крабов - это приобрело характер настоящего бедствия. Камчатский краб - самый крупный из морских раков. Его карапакс (хитиновый панцирь) достигает четверти метра, а в ширину краб (вместе с конечностями) имеет размер более метра. Этот крупный хищник пожирает все живое вокруг, врагов у него нет. Крабов стало так много, что они начали подавлять многих морских обитателей - от моллюсков и иглокожих до рыб. Ресурсам моря нанесен трудновосполнимый ущерб. Сейчас самое время подвести итоги эксперимента, поэтому тема работы актуальна.
На примере этого переселенца подтвердились закономерности процесса внедрения нового вида на обжитую территорию. По исследованиям, процесс вживания вида на площади вне его ареала состоит из нескольких этапов: освоение новой территории, безудержное размножение, изменение структуры биоценоза. На первом этапе переселенный краб освоил новые места обитания, приспособился к местным условиям и расширил район распространения. Этот этап протекал при низкой численности переселенцев и был практически незаметным. Освоившийся в новых условиях краб начал бурно размножаться, что стимулировало вспышку его численности, так называемый экологический взрыв, происходящий при вселении в район с обилием пищи и отсутствием врагов. Экологический взрыв может растянуться на несколько лет, пока не появятся снижающие численность факторы (нехватка пищи, болезни и т.п.).
Итоги и перспективы эксперимента. Широкомасштабные работы по интродукции камчатского краба достигли своей цели: сейчас численность вселенца в Баренцевом и Норвежском морях такова, что уже начат его промысел. Выгоды от получения дополнительного промыслового вида, имеющего высокую коммерческую ценность, очевидны. Тем не менее, наряду с экономическим успехом, акклиматизация краба привела к возникновению ряда проблем, как экономического, так и экологического характера.Проблема вселенцев в последнее время приобрела особое звучание, что связано с широким распространением в XX веке случайной или намеренной интродукции растений или животных. Многочисленные примеры свидетельствуют, что чужеродные виды, внедряясь в местные сообщества, изменяют их структуру и продуктивность, часто вытесняя местные виды вследствие конкуренции, хищничества или привнесения в водоем-реципиент различных заболеваний (Алимов и др., 2000). В случае с камчатским крабом риск развития негативного сценария при его внедрении в экосистемы Баренцева моря достаточно велик. Особенность краба как вида-вселенца состоит в том, что он является стадным животным, образующим скопления («стада») высокой численности, и хищником-полифагом, пищей которому служат моллюски, иглокожие, черви, ракообразные и прочие представители зообентоса. Сам вселенец в природе уязвим только на ранних стадиях развития - в виде планктонной личинки или малька. Подросший краб благодаря твердому панцирю, мощным клешням, коллективному образу жизни и активной обороне практически не имеет врагов (Павлов, 2003). Считается, что лимитирующим фактором роста численности краба является только кормовая база (Галкин, 1962; Герасимова, Кочанов, 1997). В настоящее время популяция краба вступила в третью, по классификации А.Ф. Карпевич (1998), фазу акклиматизационного процесса, для которой характерен экспоненциальный ("взрывной") рост численности вселенца. Неконтролируемое развитие популяции в третьей фазе приводит к нарастанию противоречий между видом-вселенцем и биотической средой (TV фаза), что, через обострение трофических отношений, ведет к нарушению структуры и функционирования сообществ/экосистем (Кузьмин, Гудимова, 2002).
В связи с этим экологический мониторинг состояния донных сообществ Баренцева моря для ММБИ сегодня является важнейшей задачей при изучении последствий вселения камчатского краба. На протяжении последних лет основным направлением нашей научно-исследовательской деятельности является определение степени воздействия краба на донные биоценозы и установление величины популяции вселенца, которую в состоянии прокормить море без заметного ущерба для себя. Исследуются трофические связи краба, в том числе и в мелководной прибрежной зоне, которая мало доступна для исследования традиционными орудиями лова (трал, драга) и где бентосные сообщества испытывают повышенную нагрузку со стороны молодых и взрослых особей камчатского краба. Изучаются конкурентные отношения вселенца с представителями местной фауны: крабоидом Lithodes maja, некоторыми видами донных бентосоядных рыб. Проведённые исследования показали сходство пищевых спектров и нарастание конкуренции между вселенцем и основными промысловыми рыбами-бентофагами — пикшей, морской камбалой, полосатой зубаткой и треской (Павлова и др., 2004).
В ходе исследования состояния бентосных сообществ Мурманского побережья, включая и Мотовский залив, были выявлены изменения в их структуре (Фролова и др., 2003). В губе Дальнезеленецкая (Восточный Мурман) в несколько раз уменьшилась численность морских ежей в сравнении с периодом до вселения камчатского краба (Ржавский и др., 2004). Там же отмечено снижение численности и биомассы отдельных видов беспозвоночных животных, служащих кормом крабам (Павлова, 2004). Все эти изменения могут быть связаны с простыми флуктуациями численности донных гидробионтов, однако одновременные изменения в ряде районов подкрепляют предположение о воздействии вида-вселенца на донные сообщества.
С целью определения величины урона, который может нанести популяция вселенца сообществам Баренцева моря, с 2002 г. в ММБИ были начаты экспериментальные исследования питания крабов. На базе сезонной биостанции ММБИ ежегодно проводятся эксперименты, в ходе которых изучаются особенности поведения и определяются не только пищевые потребности крабов, но и сколько реально ими уничтожается бентоса в процессе питания. По имеющимся на сегодняшний день сведениям, степень воздействия популяции краба на донные сообщества значительна и превосходит прогнозируемый ущерб в несколько раз в силу того обстоятельства, что фактически крабы истребляют гораздо больше бентоса, чем им требуется для питания (Гудимов и др., 2003; Павлова, 2005).
Для оценки влияния чужеродного вида в новом месте обитания известный интерес представляет также изучение формирования симбиотических отношений краба с представителями местной фауны. В период освоения нового региона у камчатского краба, наряду с процессами становления популяции, формировались новые комменсальные отношения с представителями местной фауны. В результате проведенных исследований установлено, что камчатский краб в Баренцевом море приобрел новый массовый для него вид-комменсал - рыбную пиявку Johanssonia arctica (Кузьмин, 2000). Кроме того, можно утверждать, что с расселением камчатского краба в Баренцевом море значительно расширился ареал его наиболее массовых комменсалов (рыбная пиявка Johanssonia arctica, бокоплав Ischyrocerus commensalis) no сравнению с более ранними ареалами, приводимыми для них в литературе (Дворецкий и др., 2004; Дворецкий, Кузьмин, 2005).
Экологические последствия интродукции камчатского краба тесно связаны с экономическими. То, что многомиллионная популяция акклиматизированного камчатского краба на прибрежном шельфе активно конкурирует с аборигенной фауной, в том числе и с донными видами рыб, за одни и те же пищевые ресурсы, будет иметь существенные последствия для рыбного промысла. Пока же экономический ущерб от краба не принимается всерьез, так как проявляется лишь в спутывании и частичной порче ставных неводов и ярусов, на что не вполне обоснованно изредка жалуются норвежские рыбаки, получающие существенную прибыль от продажи выловленных гигантов (иногда весом до 12-15 кг) (Кузьмин, Гудимова, 2002).
Кроме того, до сих пор неизвестны причины столь значительного роста численности баренцевоморской популяции краба в последнее время. Не исключено, что это явление временное и обусловлено влиянием неучтенных факторов. Открытие коммерческого промысла краба в Баренцевом море, несомненно, позволит сдержать экспоненциальный рост его численности, характерный для акклиматизированных видов. В свою очередь, в ближайшем будущем коммерческий лов может привести к существенному снижению запаса этого ценного промыслового вида. Именно поэтому уже сейчас необходимо предпринимать шаги по разработке основ искусственного воспроизводства камчатского краба в нашей стране. Опыт Норвегии показывает, что данные технологии необходимы не только для поддержания численности краба в будущем, но и, в первую очередь, для получения коммерческой выгоды от производства ценного морепродукта в настоящем.
Разработка основ технологии искусственного воспроизводства камчатского краба сейчас ведется в трех направлениях. Предполагается получать и подращивать личинок камчатского краба для выпуска в море, выращивать крабов от личинок до товарного размера и докармливать выловленных в море взрослых особей. Реализация первых двух направлений аквакультуры на сегодняшний день затруднительна, так как многие аспекты биологии краба находятся еще в процессе изучения. Пока наиболее приемлемым с экономической точки зрения и легко реализуемым является докармливание взрослых особей камчатского краба для достижения необходимых показателей товарного качества продукции. В последнее время на фоне увеличения численности крабов в Баренцевом море все чаще стали попадаться крабы с плохим наполнением конечностей, что может негативно сказываться на рентабельности промысла (Воробьева, 2003). Поэтому разработка технологии доращивания и докармливания таких некондиционных особей может оказаться не менее перспективным делом, как садковое рыбоводство.
Сейчас в аквариальной ММБИ и на базе сезонной биостанции Института в пос. Дальние Зеленцы ведутся экспериментальные исследования, направленные на разработку биотехнологичеких основ искусственного воспроизводства краба. Для разработки современного подхода к искусственному воспроизводству ракообразных нами был использован опыт работ по вселению камчатского краба в Баренцево море Проводятся эксперименты с целью изучения таких важных аспектов биологии данного вида как линька, питание, особенности поведения, в том числе пищевого и поведения в процессе размножения. Для выявления оптимальных условий для доращивания взрослых особей и изучения репродуктивного поведения половозрелых крабов планируется организация исследований крабов в условиях садкового содержания на экспериментальном полигоне ММБИ «Красные камни» в Сайда-губе. Помимо этого планируется разработка искусственных кормов и мер по повышению репродуктивной функции этого ценного промыслового вида в условиях искусственного содержания. В будущем предусматривается выявление новых закономерностей протекания репродуктивных процессов камчатского краба в Заполярье на основе изучения физиологических, обменных процессов, а также особенностей его этологии, роста и питания.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Акклиматизированный в Баренцевом море камчатский краб - ценнейший вид промысловых ракообразных - вполне прижился, что подтверждено исследованиями Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО), и образовал самовоспроизводящуюся популяцию, которая в настоящее время достигла промысловых размеров. Более того, крабы могут стать не только ценным промысловым объектом, но и потенциальным объектом для аквакультуры у мурманского побережья.
В настоящее время учеными рассматривается три варианта аквакультуры краба: подращивание личинок с целью выпуска в море; выращивание крабов от личинок до товарных размеров; подкармливание крабов, отловленных в море. Первый вариант может найти решение лишь после оценки экологического влияния краба в новых условиях и выяснения, насколько желательно увеличение численности популяции. Второй вариант, учитывая сложнейшую биологию краба на ранних этапах развития, в промышленных масштабах в настоящее время вряд ли осуществим. Наиболее вероятным может оказаться третий вариант, его успешно реализовали норвежские ученые.
Реализация последнего варианта аквакультуры краба в регионе становится очень актуальной. Как показали наблюдения сотрудников ПИНРО, в последние годы значительная часть вылавливаемых при экспериментальном промысле самцов (до 30 - 50%) отбраковывается и выбрасывается за борт из-за низкого содержания мяса в конечностях. Выполненный отделом прибрежных биоресурсов и аквакультуры ПИНРО в 2001 году эксперимент показал, что содержание отбракованных самцов в садке и подкармливание их отходами переработки рыбы в течение двух месяцев позволяет увеличить выход высококачественного мяса краба на 20%. Расчеты показали, что технология доращивания краба будет малозатратной. Корма - дешевые, за период содержания крабы съедают их немного, к тому же, крабы выдерживают высокую плотность посадки, а садки можно использовать многократно.
Осенью прошлого года сотрудники отдела прибрежных биоресурсов ПИНРО решили провести эксперимент. Поскольку у камчатского краба отмечен некоторый дефицит веса, его биомассу ученые решили добрать в искусственных условиях. Экспериментальную крабовую ферму устроили в одной из губ Баренцева моря. Крабов малой массы поместили в садок и подкармливали в течение двух месяцев отходами рыбопереработки. Результат оправдал ожидания - за это время крабы достигли товарного веса. Как только технология доращивания будет отработана полностью, ее можно будет применять предпринимателям, пожелавшим заняться данным видом бизнеса, после объявления промышленного промысла краба.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1.Матюшкин В.Б., Сенников А.М., Исаев Н.А. Результаты экспериментального лова камчатского краба в прибрежных районах Мурмана в 1998-1999 гг. // Материалы отчет. сес. ПИНРО по итогам научно-исслед. работ в 1998-1999 гг. - Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2000. - Ч. 2. - С. 159-167.
2.Беренбойм Б.И. Миграция и расселение камчатского краба в Баренцевом море // Камчатский краб в Баренцевом море. Мурманск: Изд-во ПИНРО. 2003. С. 65-69.
3.Гудимов А.В., Гудимова Е.Н., Павлова Л.В. Влияние камчатского краба Paralithodes camtschaticus на макробентос Мурманского прибрежья, первая оценка на примере морских ежей рода Strongylocentrotus. ДАН, 2003 г., т. 393, № 2, с. 281-283.
4.Сенников А.М. Промыслово-биологическая характеристика урагубской группировки камчатского краба/ А.М. Сенников, А.В. Шацкий //Биоресурсы и аквакультура в прибрежных районах Баренцева и Белого морей: Сб. науч. тр./ ПИНРО. - Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2002. - С. 98-109
5.Сенников А.М. Экспериментальный промысел краба в 1994-2000 гг. // Камчатский краб в Баренцевом море (результаты исследований в 1993-2000 гг.).- Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2001.- Разд. 3. 4.- С. 134-155.
6.Воробьева Н.К. Камчатский краб — объект аквакультуры // Камчатский краб в Баренцевом море. Мурманск: Изд-во ПИНРО. 2003. С. 325-333.
cetext.ru
Реферат по дисциплине «Теоретические основы прогрессивных технологий»
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций
Мурманский филиал Кафедра естественно-научных дисциплин
Реферат
по дисциплине «Теоретические основы прогрессивных технологий» на тему: «Вселение камчатского краба в Баренцево море: итоги и перспективы» Выполнил: студент гр. 131
Зенько Л.О.
Оценка:
Мурманск - 2007 Введение Камчатский краб - ценный промысловый объект, широко распространенный в дальневосточных морях. Его вселение в Баренцево море было одним из проектов рыбохозяйственной отрасли 1930-1960-х годов по интродукции ценных промысловых видов во внутренние водоемы и моря СССР. Целесообразность увеличения биопродуктивности северных морей за счет акклиматизации в них новых видов объектов промысла признавалась тогда многими учеными (Закс, 1936; Зенкевич, 1940, Ильин, 1954; Орлов, 1996). Проект переселения камчатского краба имел давнюю предысторию, в нем участвовал целый ряд научно-исследовательских организаций. В 30-е годы это были Мурманская биологическая станция ГОИНа, впоследствии преобразованная в Мурманский морской биологический институт (ММБИ) АН СССР, и Промбиостанция ТИНРО, в 50-х годах — Центральная производственно-акклиматизационная станция (ЦПАС, в настоящее время ЦПАУ), в 60-х годах — ВНИРО, ММБИ и Межведомственная ихтиологическая комиссия АН СССР (Орлов, 1998; Левин, 2001).
Из истории известно, что при колонизации новых земель туда часто завозили животных. Как правило, подобные мероприятия к добру не приводили. Достаточно вспомнить завоз в Австралию кроликов, уничтоживших значительную часть пастбищ. Если перемещение диких животных в прошлом люди производили по неведению, стихийно, то в нашей стране совсем недавно (в 20-50-е годы прошлого века) оно осуществлялось планово, в соответствии с политикой "покорения природы". В страну завезли целый ряд диких животных из Америки и Азии. Большинство вселений новых видов не удалось, но в некоторых случаях переселенцы прижились, причем отнюдь не на пользу природе и людям.
Во второй половине ХХ века ложная идея "перестройки фауны" угасла, но не умерла окончательно. В 60-х годах ХХ века камчатского краба почти тайно, без огласки перевезли с Охотского моря в Баренцево и выпустили в районе поселка Териберка вблизи Мурманска. Более тридцати лет крабы ничем себя не проявляли, и о них стали забывать, посчитав эксперимент неудачным. Однако в последнее время наблюдается неожиданная вспышка численности крабов - это приобрело характер настоящего бедствия. Камчатский краб - самый крупный из морских раков. Его карапакс (хитиновый панцирь) достигает четверти метра, а в ширину краб (вместе с конечностями) имеет размер более метра. Этот крупный хищник пожирает все живое вокруг, врагов у него нет. Крабов стало так много, что они начали подавлять многих морских обитателей - от моллюсков и иглокожих до рыб. Ресурсам моря нанесен трудновосполнимый ущерб. Сейчас самое время подвести итоги эксперимента, поэтому тема работы актуальна.
На примере этого переселенца подтвердились закономерности процесса внедрения нового вида на обжитую территорию. По исследованиям, процесс вживания вида на площади вне его ареала состоит из нескольких этапов: освоение новой территории, безудержное размножение, изменение структуры биоценоза. На первом этапе переселенный краб освоил новые места обитания, приспособился к местным условиям и расширил район распространения. Этот этап протекал при низкой численности переселенцев и был практически незаметным. Освоившийся в новых условиях краб начал бурно размножаться, что стимулировало вспышку его численности, так называемый экологический взрыв, происходящий при вселении в район с обилием пищи и отсутствием врагов. Экологический взрыв может растянуться на несколько лет, пока не появятся снижающие численность факторы (нехватка пищи, болезни и т.п.).
Итоги и перспективы эксперимента. Широкомасштабные работы по интродукции камчатского краба достигли своей цели: сейчас численность вселенца в Баренцевом и Норвежском морях такова, что уже начат его промысел. Выгоды от получения дополнительного промыслового вида, имеющего высокую коммерческую ценность, очевидны. Тем не менее, наряду с экономическим успехом, акклиматизация краба привела к возникновению ряда проблем, как экономического, так и экологического характера.
Проблема вселенцев в последнее время приобрела особое звучание, что связано с широким распространением в XX веке случайной или намеренной интродукции растений или животных. Многочисленные примеры свидетельствуют, что чужеродные виды, внедряясь в местные сообщества, изменяют их структуру и продуктивность, часто вытесняя местные виды вследствие конкуренции, хищничества или привнесения в водоем-реципиент различных заболеваний (Алимов и др., 2000). В случае с камчатским крабом риск развития негативного сценария при его внедрении в экосистемы Баренцева моря достаточно велик. Особенность краба как вида-вселенца состоит в том, что он является стадным животным, образующим скопления («стада») высокой численности, и хищником-полифагом, пищей которому служат моллюски, иглокожие, черви, ракообразные и прочие представители зообентоса. Сам вселенец в природе уязвим только на ранних стадиях развития - в виде планктонной личинки или малька. Подросший краб благодаря твердому панцирю, мощным клешням, коллективному образу жизни и активной обороне практически не имеет врагов (Павлов, 2003). Считается, что лимитирующим фактором роста численности краба является только кормовая база (Галкин, 1962; Герасимова, Кочанов, 1997). В настоящее время популяция краба вступила в третью, по классификации А.Ф. Карпевич (1998), фазу акклиматизационного процесса, для которой характерен экспоненциальный ("взрывной") рост численности вселенца. Неконтролируемое развитие популяции в третьей фазе приводит к нарастанию противоречий между видом-вселенцем и биотической средой (TV фаза), что, через обострение трофических отношений, ведет к нарушению структуры и функционирования сообществ/экосистем (Кузьмин, Гудимова, 2002).
В связи с этим экологический мониторинг состояния донных сообществ Баренцева моря для ММБИ сегодня является важнейшей задачей при изучении последствий вселения камчатского краба. На протяжении последних лет основным направлением нашей научно-исследовательской деятельности является определение степени воздействия краба на донные биоценозы и установление величины популяции вселенца, которую в состоянии прокормить море без заметного ущерба для себя. Исследуются трофические связи краба, в том числе и в мелководной прибрежной зоне, которая мало доступна для исследования традиционными орудиями лова (трал, драга) и где бентосные сообщества испытывают повышенную нагрузку со стороны молодых и взрослых особей камчатского краба. Изучаются конкурентные отношения вселенца с представителями местной фауны: крабоидом Lithodes maja, некоторыми видами донных бентосоядных рыб. Проведённые исследования показали сходство пищевых спектров и нарастание конкуренции между вселенцем и основными промысловыми рыбами-бентофагами — пикшей, морской камбалой, полосатой зубаткой и треской (Павлова и др., 2004).
В ходе исследования состояния бентосных сообществ Мурманского побережья, включая и Мотовский залив, были выявлены изменения в их структуре (Фролова и др., 2003). В губе Дальнезеленецкая (Восточный Мурман) в несколько раз уменьшилась численность морских ежей в сравнении с периодом до вселения камчатского краба (Ржавский и др., 2004). Там же отмечено снижение численности и биомассы отдельных видов беспозвоночных животных, служащих кормом крабам (Павлова, 2004). Все эти изменения могут быть связаны с простыми флуктуациями численности донных гидробионтов, однако одновременные изменения в ряде районов подкрепляют предположение о воздействии вида-вселенца на донные сообщества.
С целью определения величины урона, который может нанести популяция вселенца сообществам Баренцева моря, с 2002 г. в ММБИ были начаты экспериментальные исследования питания крабов. На базе сезонной биостанции ММБИ ежегодно проводятся эксперименты, в ходе которых изучаются особенности поведения и определяются не только пищевые потребности крабов, но и сколько реально ими уничтожается бентоса в процессе питания. По имеющимся на сегодняшний день сведениям, степень воздействия популяции краба на донные сообщества значительна и превосходит прогнозируемый ущерб в несколько раз в силу того обстоятельства, что фактически крабы истребляют гораздо больше бентоса, чем им требуется для питания (Гудимов и др., 2003; Павлова, 2005).
Для оценки влияния чужеродного вида в новом месте обитания известный интерес представляет также изучение формирования симбиотических отношений краба с представителями местной фауны. В период освоения нового региона у камчатского краба, наряду с процессами становления популяции, формировались новые комменсальные отношения с представителями местной фауны. В результате проведенных исследований установлено, что камчатский краб в Баренцевом море приобрел новый массовый для него вид-комменсал - рыбную пиявку Johanssonia arctica (Кузьмин, 2000). Кроме того, можно утверждать, что с расселением камчатского краба в Баренцевом море значительно расширился ареал его наиболее массовых комменсалов (рыбная пиявка Johanssonia arctica, бокоплав Ischyrocerus commensalis) no сравнению с более ранними ареалами, приводимыми для них в литературе (Дворецкий и др., 2004; Дворецкий, Кузьмин, 2005).
Экологические последствия интродукции камчатского краба тесно связаны с экономическими. То, что многомиллионная популяция акклиматизированного камчатского краба на прибрежном шельфе активно конкурирует с аборигенной фауной, в том числе и с донными видами рыб, за одни и те же пищевые ресурсы, будет иметь существенные последствия для рыбного промысла. Пока же экономический ущерб от краба не принимается всерьез, так как проявляется лишь в спутывании и частичной порче ставных неводов и ярусов, на что не вполне обоснованно изредка жалуются норвежские рыбаки, получающие существенную прибыль от продажи выловленных гигантов (иногда весом до 12-15 кг) (Кузьмин, Гудимова, 2002).
Кроме того, до сих пор неизвестны причины столь значительного роста численности баренцевоморской популяции краба в последнее время. Не исключено, что это явление временное и обусловлено влиянием неучтенных факторов. Открытие коммерческого промысла краба в Баренцевом море, несомненно, позволит сдержать экспоненциальный рост его численности, характерный для акклиматизированных видов. В свою очередь, в ближайшем будущем коммерческий лов может привести к существенному снижению запаса этого ценного промыслового вида. Именно поэтому уже сейчас необходимо предпринимать шаги по разработке основ искусственного воспроизводства камчатского краба в нашей стране. Опыт Норвегии показывает, что данные технологии необходимы не только для поддержания численности краба в будущем, но и, в первую очередь, для получения коммерческой выгоды от производства ценного морепродукта в настоящем.
Разработка основ технологии искусственного воспроизводства камчатского краба сейчас ведется в трех направлениях. Предполагается получать и подращивать личинок камчатского краба для выпуска в море, выращивать крабов от личинок до товарного размера и докармливать выловленных в море взрослых особей. Реализация первых двух направлений аквакультуры на сегодняшний день затруднительна, так как многие аспекты биологии краба находятся еще в процессе изучения. Пока наиболее приемлемым с экономической точки зрения и легко реализуемым является докармливание взрослых особей камчатского краба для достижения необходимых показателей товарного качества продукции. В последнее время на фоне увеличения численности крабов в Баренцевом море все чаще стали попадаться крабы с плохим наполнением конечностей, что может негативно сказываться на рентабельности промысла (Воробьева, 2003). Поэтому разработка технологии доращивания и докармливания таких некондиционных особей может оказаться не менее перспективным делом, как садковое рыбоводство.
Сейчас в аквариальной ММБИ и на базе сезонной биостанции Института в пос. Дальние Зеленцы ведутся экспериментальные исследования, направленные на разработку биотехнологичеких основ искусственного воспроизводства краба. Для разработки современного подхода к искусственному воспроизводству ракообразных нами был использован опыт работ по вселению камчатского краба в Баренцево море Проводятся эксперименты с целью изучения таких важных аспектов биологии данного вида как линька, питание, особенности поведения, в том числе пищевого и поведения в процессе размножения. Для выявления оптимальных условий для доращивания взрослых особей и изучения репродуктивного поведения половозрелых крабов планируется организация исследований крабов в условиях садкового содержания на экспериментальном полигоне ММБИ «Красные камни» в Сайда-губе. Помимо этого планируется разработка искусственных кормов и мер по повышению репродуктивной функции этого ценного промыслового вида в условиях искусственного содержания. В будущем предусматривается выявление новых закономерностей протекания репродуктивных процессов камчатского краба в Заполярье на основе изучения физиологических, обменных процессов, а также особенностей его этологии, роста и питания. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Акклиматизированный в Баренцевом море камчатский краб - ценнейший вид промысловых ракообразных - вполне прижился, что подтверждено исследованиями Полярного научно-исследовательского института морского рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО), и образовал самовоспроизводящуюся популяцию, которая в настоящее время достигла промысловых размеров. Более того, крабы могут стать не только ценным промысловым объектом, но и потенциальным объектом для аквакультуры у мурманского побережья.
В настоящее время учеными рассматривается три варианта аквакультуры краба: подращивание личинок с целью выпуска в море; выращивание крабов от личинок до товарных размеров; подкармливание крабов, отловленных в море. Первый вариант может найти решение лишь после оценки экологического влияния краба в новых условиях и выяснения, насколько желательно увеличение численности популяции. Второй вариант, учитывая сложнейшую биологию краба на ранних этапах развития, в промышленных масштабах в настоящее время вряд ли осуществим. Наиболее вероятным может оказаться третий вариант, его успешно реализовали норвежские ученые.
Реализация последнего варианта аквакультуры краба в регионе становится очень актуальной. Как показали наблюдения сотрудников ПИНРО, в последние годы значительная часть вылавливаемых при экспериментальном промысле самцов (до 30 - 50%) отбраковывается и выбрасывается за борт из-за низкого содержания мяса в конечностях. Выполненный отделом прибрежных биоресурсов и аквакультуры ПИНРО в 2001 году эксперимент показал, что содержание отбракованных самцов в садке и подкармливание их отходами переработки рыбы в течение двух месяцев позволяет увеличить выход высококачественного мяса краба на 20%. Расчеты показали, что технология доращивания краба будет малозатратной. Корма - дешевые, за период содержания крабы съедают их немного, к тому же, крабы выдерживают высокую плотность посадки, а садки можно использовать многократно.
Осенью прошлого года сотрудники отдела прибрежных биоресурсов ПИНРО решили провести эксперимент. Поскольку у камчатского краба отмечен некоторый дефицит веса, его биомассу ученые решили добрать в искусственных условиях. Экспериментальную крабовую ферму устроили в одной из губ Баренцева моря. Крабов малой массы поместили в садок и подкармливали в течение двух месяцев отходами рыбопереработки. Результат оправдал ожидания - за это время крабы достигли товарного веса. Как только технология доращивания будет отработана полностью, ее можно будет применять предпринимателям, пожелавшим заняться данным видом бизнеса, после объявления промышленного промысла краба.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1.Матюшкин В.Б., Сенников А.М., Исаев Н.А. Результаты экспериментального лова камчатского краба в прибрежных районах Мурмана в 1998-1999 гг. // Материалы отчет. сес. ПИНРО по итогам научно-исслед. работ в 1998-1999 гг. - Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2000. - Ч. 2. - С. 159-167.2.Беренбойм Б.И. Миграция и расселение камчатского краба в Баренцевом море // Камчатский краб в Баренцевом море. Мурманск: Изд-во ПИНРО. 2003. С. 65-69.
3.Гудимов А.В., Гудимова Е.Н., Павлова Л.В. Влияние камчатского краба Paralithodes camtschaticus на макробентос Мурманского прибрежья, первая оценка на примере морских ежей рода Strongylocentrotus. ДАН, 2003 г., т. 393, № 2, с. 281-283.
4.Сенников А.М. Промыслово-биологическая характеристика урагубской группировки камчатского краба/ А.М. Сенников, А.В. Шацкий //Биоресурсы и аквакультура в прибрежных районах Баренцева и Белого морей: Сб. науч. тр./ ПИНРО. - Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2002. - С. 98-109
5.Сенников А.М. Экспериментальный промысел краба в 1994-2000 гг. // Камчатский краб в Баренцевом море (результаты исследований в 1993-2000 гг.).- Мурманск: Изд-во ПИНРО, 2001.- Разд. 3. 4.- С. 134-155.
6.Воробьева Н.К. Камчатский краб — объект аквакультуры // Камчатский краб в Баренцевом море. Мурманск: Изд-во ПИНРО. 2003. С. 325-333.
reftop.ru
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГРЕССИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ - PDF
Транскрипт
1 Федеральное агентство по образованию Сыктывкарский лесной институт филиал ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С. М. Кирова» КАФЕДРА ХИМИИ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГРЕССИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (разделы: «Химия» и «Биотехнология») СБОРНИК ОПИСАНИЙ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ для подготовки дипломированного специалиста по направлению «Экономика и управление на предприятии (по отраслям)» (лесное хозяйство, лесная промышленность) (аграрно-промышленный комплекс) очной, очно-заочной и заочной форм обучения Сыктывкар 2007
2 УДК 547 ББК 24 Т11 Рассмотрен и рекомендован к изданию кафедрой химии Сыктывкарского лесного института 13 декабря 2006 г., протокол 2. Рассмотрен и утвержден к изданию методической комиссией факультета экономики и управления Сыктывкарского лесного института 23 ноября 2006 г., протокол 4. Составители: кандидат химических наук, доцент Н. К. Политова (раздел «Химия»), кандидат химических наук, профессор Э. И. Федорова (раздел «Биотехнология»), кандидат биологических наук, доцент М. И. Алиева (раздел «Биотехнология») Т11 Теоретические основы прогрессивных технологий : сб. описаний лаб. работ для подготовки дипломированного специалиста по направлению «Экономика и управление на предприятии (по отраслям)» (лесное хозяйство, лесная промышленность) (аграрно-промышленный комплекс) очной и очно-заочной форм обучения / сост. Н. К. Политова, Э. И. Федорова, М. И. Алиева ; Сыкт. лесн. ин-т. Сыктывкар : СЛИ, с. УДК 547 ББК 24 Приведены описания лабораторных работ по разделам «Химия» и «Биотехнология». Даны вопросы для проверки знаний и самоконтроля и список необходимой для изучения темы литературы. Сборник составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности «Экономика и управление на предприятии (по отраслям)». Темплан 2006/07 учеб. г. Изд Н. К. Политова, Э. И. Федорова, М. И. Алиева, составление, 2007 Сыктывкарский лесной институт филиал ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С. М. Кирова»,
3 РАЗДЕЛ «ХИМИЯ» План лабораторных занятий, их наименование, содержание и объем в часах для очной (д/о), очнозаочной (в/о) и заочной (з/о) форм обучения Номер и название лабораторной работы. Кол-во часов, Тема и краткое содержание занятия д/о / в/о / з/о Лабораторная работа 1 Стехиометрические законы химии 4 / 4 / 1 Решение задач с использованием стехиометрических законов, составление материальных балансов технологических процессов. Определение молярной массы металла. Лабораторная работа 2 Кинетика химических процессов 4 / 4 / 1 Решение задач на определение основных кинетических характеристик химических реакций (скорости, выходов, температурного коэффициента, энергии активации). Определение порядка реакции по веществу, температурного коэффициента и энергии активации химической реакции. Лабораторная работа 3 Окислительно-восстановительные реакции Электролиз. Коррозия металлов 4 / 4 / 1 Решение задач на составление материальных балансов окислительновосстановительных реакций. Изучение влияния различных факторов на скорость и природу продуктов окислительно-восстановительных реакций. Электролиз водных растворов солей. Коррозия металлов. Лабораторная работа 4 Растворы электролитов Решение задач на приготовление растворов определенной концентрации, на определение концентрации растворов, на составление матери- 6 / 4 / альных балансов реакций, протекающих в растворах. Приготовление раствора кислоты заданной концентрации и определение точной концентрации методом кислотно-основного титрования. Изучение гидролиза солей в водных растворах. Всего 18 / 16 / 3 3
4 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа Стехиометрические законы химии. Определение молярной массы металла Цель работы: определение природы неизвестного металла. 1. Ознакомление с основными стехиометрическими законами химии. 2. Решение расчетных задач с использованием стехиометрических законов химии. 3. Проведение химического эксперимента: взаимодействие трех навесок неизвестного металла с раствором соляной кислоты. 4. Расчет по результатам эксперимента молярной массы неизвестного металла. 5. Определение природы неизвестного металла. Обеспечивающие средства: лекции, методика проведения работы, установка для проведения эксперимента, химические реактивы, химическая посуда, измерительные приборы. Задания: 1. Определить молярную массу неизвестного металла и установить природу неизвестного металла. 2. Рассчитать относительную ошибку определения в процентах на основании истинного значения молярной массы идентифицируемого металла. Требования к отчету: в отчет занести цель работы, уравнение химической реакции, используемые стехиометрические законы, результаты эксперимента и вычислений, вывод, зарисовать рисунок установки, привести решение пяти расчетных задач домашнего задания. Технология работы: 1. Ознакомиться и записать этапы выполнения эксперимента по [2] Провести эксперимент, записать результаты (массы навесок металла, объемы выделившегося водорода) и условия эксперимента (температура, давление, парциальное давление паров воды). 1 Здесь и далее по разделу «Химия» ссылки на источники пронумерованы согласно библиографическому списку на с
5 3. На основании уравнения реакции, мольного отношения металла и водорода, стехиометрических законов химии рассчитать молярную массу неизвестного металла. 4. Сравнить вычисленную молярную массу с относительными атомными массами металлов, приведенных в периодической системе, и установить природу неизвестного металла. 5. Рассчитать относительную ошибку определения в % на основании истинного значения молярной массы идентифицируемого металла Контрольные вопросы: 1. Основные стехиометрические законы химии, условия их применение и значение. 2. Самостоятельное решение пяти расчетных задач на стехиометрические законы химии из [3]. 5
6 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 4 часа Кинетика химических процессов Цель работы: определение порядка реакции по веществу, температурного коэффициента, энергии активации. 1. Ознакомление с понятием скорость гомогенной химической реакции; с факторами, влияющими на скорость реакции; с понятием лимитирующая стадия, порядок реакции по веществу, правилом Вант-Гоффа и температурным коэффициентом, уравнением Аррениуса и энергией активации. 2. Решение расчетных задач по кинетике химических процессов. 3. Проведение химического эксперимента по исследованию скорости гомогенной химической реакции от концентрации реагирующих веществ, температуры реакции. 4. Определение по результатам эксперимента порядка реакции по веществу, температурного коэффициента, энергии активации. Обеспечивающие средства: лекции, методика проведения работы, установка для проведения эксперимента, химические реактивы, химическая посуда, измерительные приборы. Задания: 1. Установить зависимость скорости реакции от концентрации вещества: построить кинетическую кривую, определить порядок реакции по веществу, составить кинетическое уравнение изучаемой реакции. 2. Установить зависимость скорости реакции от температуры: алгебраически определить температурный коэффициент и энергию активации изучаемой реакции. Требования к отчету: в отчет занести цель работы, уравнение изучаемой химической реакции, провести классификацию реакции, результаты эксперимента и вычислений, построить кинетическую кривую и определить на ее основе порядок реакции по веществу, рассчитать по экспериментальным данным температурный коэффициент и энергию активации, привести выводы, привести решение пяти расчетных задач домашнего задания. Технология работы: 1. Ознакомиться и записать этапы выполнения эксперимента по [1], [2]. 2. Провести эксперимент, записать результаты (время реакции) и условия эксперимента (концентрации реагирующих веществ, температуру реакции) в виде таблицы. 6
7 3. По данным эксперимента провести расчеты концентрации вещества, скорости реакции. 4. Построить график зависимости скорости реакции от концентрации вещества и определить порядок реакции по веществу, составить кинетическое уравнение. 5. По зависимости скорости реакции от температуры алгебраически рассчитать температурный коэффициент и энергию активации с использованием правила Вант-Гоффа и уравнения Аррениуса. Контрольные вопросы: 1. Скорость реакции, факторы ее определяющие. Лимитирующая стадия. 2. Скорость реакции и концентрация реагирующих веществ: закон действующих масс, кинетические уравнения, порядок реакции по веществу, константа скорости и молекулярность реакции. 3. Скорость реакции и температура: правило Вант-Гоффа и температурный коэффициент, уравнение Аррениуса и энергия активации. 4. Самостоятельное решение пяти расчетных задач на кинетику химических реакций из [3]. 7
8 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 4 часа Окислительно-восстановительные реакции. Электролиз. Коррозия металлов Цель работы: определение скорости и природы продуктов окислительно-восстановительных реакций в зависимости от условий их проведения, изучение электролиза водных растворов солей, исследование коррозии металлов и способов ее ингибирования. 1. Ознакомление с типичными окислителями и восстановителями, с окислительно-восстановительными реакциями; с факторами, определяющими скорость и природу продуктов реакции; с электролизом водных раствором солей (катодные и анодные процессы, порядок деполяризации ионов на электродах, законы Фарадея, значение электролиза), с коррозией металлов (классификация по механизму, уравнения химических реакций, схемы микрогальванических элементов электрохимической коррозии и способы ингибирования коррозионных процессов). 2. Решение расчетных задач на окислительно-восстановительные реакции. 3. Проведение химического эксперимента по исследованию скорости и природы продуктов окислительно-восстановительных реакций от концентрации и природы реагирующих веществ, природы среды, температуры, присутствия катализаторов. 4. Ознакомиться с работой электролизера, катодными и анодными процессами электролиза водных растворов солей. 5. Ознакомиться с химической и электрохимической коррозией металлов и способами защиты металлов от коррозии. Обеспечивающие средства: лекции, методика проведения работы, установка для проведения эксперимента (электролизер, электроды), химические реактивы, химическая посуда, измерительные приборы. Задания: 1. Установить зависимость скорости и природы продуктов окислительновосстановительных реакций от концентрации и природы реагирующих веществ, природы среды, температуры, присутствия катализаторов. 2. Исследовать электролиз водных растворов солей и оценить их значение. 3. Изучить химическую и электрохимическую коррозию, определить условия ингибирования коррозии металлов. Требования к отчету: в отчет занести цель работы, уравнения исследуемых окислительно-восстановительных реакций, уравнения электронно- 8
9 ионного или электронного баланса, сделать выводы по результатам эксперимента; зарисовать электролизер, составить схемы электролиза водных растворов исследуемых солей, привести области применения электролиза подобных солей; составить уравнения химической и электрохимической коррозии, уравнения катодных и анодных процессов, схемы микрогальванических элементов при электрохимической коррозии, указать способы ингибирования коррозионных процессов; привести решение пяти расчетных задач и упражнений домашнего задания. Технология работы: 1. Ознакомиться и записать этапы выполнения эксперимента по [1], [2]. 2. Провести эксперимент по изучению природы среды, концентрации и природы реагирующих веществ, температуры и присутствия катализаторов на скорость и природу продуктов окислительно-восстановительных реакций, записать результаты эксперимента в виде молекулярных уравнений реакций. 3. Провести эксперимент по электролизу водных растворов солей, составить катодные, анодные процессы и молекулярные уравнения. 4. Провести эксперимент по химической и электрохимической коррозии, составить уравнения химической и электрохимической коррозии, уравнения катодных и анодных процессов, схемы микрогальванических элементов при электрохимической коррозии. Контрольные вопросы: 1. Степень окисления и окислительно-восстановительные свойства соединений. Типичные окислители и восстановители. 2. Окислительно-восстановительные реакции: классификация, электронный и электронно-ионный баланс, факторы, определяющие скорость и природу продукта реакции. 3. Электролиз расплавов и растворов электролитов: катодные и анодные процессы, порядок деполяризации ионов на электродах, молекулярные уравнения реакций, законы Фарадея, их значение. 4. Коррозия металлов: химическая и электрохимическая коррозия, уравнения химической и электрохимической коррозии, уравнения катодных и анодных процессов, схемы микрогальванических элементов при электрохимической коррозии, способы защиты металлов от коррозии. 5. Самостоятельное решение пяти расчетных задач и упражнений на окислительно-восстановительные реакции из [3]. 9
10 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 6 часов Растворы электролитов Цель работы: приготовление раствора серной кислоты заданной молярной концентрации и определение точной концентрации методом кислотно-основного титрования. Изучение гидролиза солей в водных растворах и способов его ингибирования. 1. Ознакомление с особенностями свойств растворов электролитов: электролитическая диссоциация, степень и константа диссоциации, классификация электролитов по природе и степени диссоциации, природа среды в водных растворах электролитов, реакции ионного обмена, гидролиз солей в водных растворах, значение растворов электролитов. 2. Ознакомление с концентрациями растворов и взаимопереходами между ними. 3. Решение расчетных задач на приготовление растворов определенной концентрации и определение концентрации растворов. 4. Проведение химического эксперимента по приготовлению раствора серной кислоты заданной молярной концентрации разбавлением концентрированного раствора определенной массовой концентрации и определение точной концентрации методом кислотно-основного титрования. 5. Проведение химического эксперимента по исследованию гидролиза солей в водных растворах и разработке способов его ингибирования. Обеспечивающие средства: лекции, методика проведения работы, химические реактивы, мерная химическая посуда, установка для титрования, измерительные приборы, справочники. Задания: 1. Определить плотность исходного концентрированного раствора кислоты ареометром и массовую долю кислоты по табличным данным справочника. 2. Рассчитать необходимый объем концентрированного раствора кислоты для приготовления определенного объема раствора кислоты заданной молярной концентрации и приготовить раствор кислоты. 3. Определить точную концентрацию приготовленного раствора кислоты стандартным раствором щелочи методом кислотно-основного титрования в присутствии фенолфталеина в качестве индикатора. 4. Рассчитать на основании экспериментальных данных точную молярную концентрацию приготовленного раствора кислоты. 5. Исследование гидролиза солей в водных растворах и факторов, определяющих степень гидролиза и способствующих ингибированию гидролиза. 10
11 Требования к отчету: в отчет занести цель работы, расчетные данные, уравнение реакции кислотно-основного титрования, результаты эксперимента и вычислений точной концентрации приготовленного раствора, зарисовать рисунок установки для титрования, составить таблицу по изучению гидролиза солей в водных растворах, в которой привести молекулярные и краткие ионные уравнения, природу среды в растворах, отношение к гидролизу, привести решение пяти расчетных задач домашнего задания. Технология работы: 1. Ознакомиться и записать этапы выполнения эксперимента по [1], [2]. 2. Провести расчет объема концентрированного раствора кислоты определенной массовой концентрации. 3. Приготовить раствор кислоты определенной молярной концентрации разбавлением концентрированного раствора с использованием мерной химической посуды. 4. Ознакомиться с методикой кислотно-основного титрования и формулами расчетов точной концентрации на основании экспериментальных данных, представленных в виде таблицы. 5. Рассчитать точную концентрацию приготовленного раствора кислоты. 6. Провести эксперимент по изучению гидролиза солей в водных растворах и факторов, определяющих степень гидролиза. Данные эксперимента представить в виде следующей таблицы: Формула соли Формула и сила основания Формула и сила кислоты Отношение к гидролизу Химизм гидролиза Природа среды рн среды Контрольные вопросы: 1. Особенности свойств и значение растворов электролитов. 2. Концентрации растворов и взаимопереходы между ними. 3. Гидролиз солей в водных растворах, факторы, определяющие степень гидролиза, способы ингибирования гидролиза солей в водных растворах. 4. Самостоятельное решение пяти расчетных задач на концентрации растворов из [3]. Библиографический список 1. Лабораторные работы по химии [Текст] : рук. к лаб. практикуму / сост. Л. А. Никулина, Н. К. Политова, Э. И. Федорова. Сыктывкар : СЛИ, с. 2. Коровин, Н. В. Лабораторные работы по химии [Текст] : учеб. пособие для техн. направ. и спец. вузов / Н. В. Коровин, Э. И. Мингулина, Н. Г. Рыжова ; под ред. Н. В. Коровина. 3-е изд., испр. М. : Высш. шк., с. 3. Глинка, Н. Л. Сборник задач и упражнений по общей химии [Текст] : учеб. пособие для вузов / под ред. В. А. Рабиновича, Х. М. Рубиной. М. : Интеграл-Пресс, с. 11
12 РАЗДЕЛ «БИОТЕХНОЛОГИЯ» План лабораторных занятий, их наименование, содержание и объем в часах для очной (д/о), очнозаочной (в/о) и заочной (з/о) форм обучения Номер и название лабораторной работы. Тема и краткое содержание занятия Лабораторная работа 1 Аминокислоты. Разделение смеси аминокислот на индивидуальные 4 / / составляющие методом распределительной хроматографией на бумаге. Лабораторная работа 2 Белки. Методы получения белков. Качественные реакции на белки. 4 / / Реакции осаждения белков. Лабораторная работа 3 Углеводы. Изучение химических свойств моно-, ди- и полисахаридов. 4 / 4 / Лабораторная работа 4 Многоатомные спирты. Высшие жирные карбоновые кислоты. Масла. Определение констант жиров. Лабораторная работа 5 Ферменты. Изучение свойств ферментов: специфичность действия, термолабильность, влияние рн среды, действие активаторов и ингибиторов на активность ферментов. Лабораторная работа 6 Получение препарата амилазы из плесневых грибов (по Фениксовой). Количественное определение амилаз (по Вильгемуту) Лабораторная работа 7 Ферменты микроорганизмов и их выделение. Выделение сахаразы из дрожжей и изучение ее активности. Лабораторная работа 8 Спиртовое брожение. Микроорганизмы, вызывающие спиртовое брожение. Ферменты, участвующие в данном процессе. Качественное определение продуктов спиртового брожения. Лабораторная работа 9 Молочнокислое брожение. Химический состав молока. Белки молока. Микроорганизмы, участвующие в молочнокислом брожении. Реакции на молочный сахар. Обнаружение молочной кислоты в молоке. Кол-во часов, д/о / в/о / з/о 4 / / 4 / 4 / 2 4 / / 4 / / 4 / 4 / 3 4 / 4 / Всего 36 / 16 / 5 12
13 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 4 часа Аминокислоты. Разделение смеси аминокислот на индивидуальные составляющие методом распределительной хроматографии распределением на бумаге Цель работы: ознакомиться с важнейшим классом органических соединений аминокислотами и образованием полипептидов на их основе, а также усвоить метод хроматографического разделения аминокислот. 1. Ознакомиться со строением аминокислот, их свойствами и образованием ди- и полипептидов. 2. Провести разделение аминокислот из смеси методом распределительной хроматографии на бумаге. Обеспечивающие средства: реактивы, химическая посуда, набор аминокислот. Задания: 1. Ознакомиться с ходом работы «Хроматографический метод определения аминокислот», п. 1.2 [1] Выполнить работу по разделению аминокислот и рассчитать R f. Требования к отчету: 1. В отчете привести расчеты значение R f для каждой аминокислоты. 2. Сопоставить найденные значения R f для смеси аминокислот с R f свидетелей. 3. Сделать выводы о составе смеси. Технология работы: 1. Выполнить работу п. 1.2 [1] по нанесению на бумагу смеси и свидетелей. 2. Выдержать хроматограмму для распределения аминокислот на бумаге и проявить хроматограмму. Контрольные вопросы Выполнить задания раздела «Самостоятельная работа», п. 1.4 [1]. 2 Здесь и далее по разделу «Биотехнология» ссылки на источники пронумерованы согласно библиографическому списку на с
14 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 4 часа Белки, методы получения белков. Качественные реакции. Реакции осаждения белков Цель работы: усвоить методы фракционирования и осаждения белков, ознакомиться с качественными реакциями на функциональные группы. 1. Ознакомиться с методами приготовления растворов белков различного происхождения, методами выделения белков и их свойствами. 2. Ознакомиться с условиями осаждения белков металлами и органическими веществами. Обеспечивающие средства: реактивы, химическая посуда, реактивы для выделения белков и проведения реакций. Задания: 1. Приготовить растворы белка и ознакомиться с методами их фракционирования. 2. Провести осаждение белков при различных условиях. 3. Ознакомиться с качественными реакциями на белки: биуретовой и ксантопротеиновой. Требования к отчету: 1. Оформить отчет, в таблицу 2 п. 2.2 [1] внести свои наблюдения и условия проведения опытов. 2. Написать уравнения соответствующих реакций. 3. Сделать выводы по каждому опыту в соответствии с задачами работы. Технология работы: 1. Приготовить растворы белка (растительного и животного происхождения). 2. Выполнить опыты п. 2.2 [1]. Контрольные вопросы Выполнить задания раздела «Самостоятельная работа», п. 2.3 [1]. 14
15 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 4 часа Углеводы. Изучение химических свойств моно-, ди-, полисахаридов Цель работы: Ознакомиться со строением углеводов, являющихся субстратом для биотехнологических процессов. 1. Ознакомиться со строением моно-, ди- и полисахаридов, их свойствами. 2. Усвоить идентификацию углеводов различного строения. Обеспечивающие средства: реактивы, химическая посуда, набор углеводов. Задание: Выполнить эксперимент и сравнить свойства моно-, ди- и полисахаридов, п. 4.2 [1]. Требования к отчету Оформить отчет, в который написать все схемы реакций и назвать полученные продукты, результаты занести в таблицу: Моносахариды Дисахариды Полисахариды Технология работы: 1. Выполнить по методическому пособию опыты 1 3 на свойства моносахаридов. 2. Изучить свойства дисахаридов, опыт Выполнить опыт 9, гидролиз полисахаридов. Контрольные задания: 1. Знать формулы изученных углеводов (крахмал, целлюлоза, глюкоза, сахароза, мальтоза) и уметь записывать схемы реакций с их участием (качественные реакции на альдегидную группу редуцирующих сахаров, гидролиз сахарозы, крахмала, целлюлозы). 2. Выполнить задания раздела «Самостоятельная работа», п. 4.3 [1]. 15
16 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 4 часа Многоатомные спирты. Высшие жирные карбоновые кислоты. Масла. Определение констант жиров Цель работы: усвоить биологическое значение жиров в организме, обусловленное их способностью строить мембраны в клетках организмов на основе особенностей строения. 1. Ознакомиться с составом жиров (гидрофобная и гидрофильная часть молекул жиров), построение бимолекулярных слоев мембран. 2. Ознакомиться с составом жирных кислот (предельные и непредельные). Обеспечивающие средства: реактивы, химическая посуда, реактивы определения ненасыщенности жиров. Задания: 1. Выполнить опыты по качественным реакциям на жиры и определение глицерина в жирах. 2. Определить степень ненасыщенности жиров. Требования к отчету Оформить отчет, в который записать формулы различных жиров. Написать реакцию присоединений к ненасыщенным жирам галогенов. Сделать выводы по каждому опыту. Технология работы Выполнить опыты п. 5.3[1]. Контрольные вопросы Выполнить задания раздела «Самостоятельная работа», п. 5.4 [1]. 16
17 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5 4 часа Ферменты. Изучение свойств ферментов: специфичность действия, термолабильность ферментов, влияние рн среды, действия активаторов и ингибиторов на активность ферментов Цель работы: Ознакомиться со свойствами ферментов (термолабильность, специфичность и действием активаторов и ингибиторов на активность ферментов). 1. Ознакомиться с сопоставлением действия неорганических катализаторов и ферментов, сравнить их активности. 2. Ознакомиться с влиянием температуры на активность ферментов. 3. Установить специфичность амилаз и сахаразы. Обеспечивающие средства: реактивы, химическая посуда, ферменты, субстраты. Задания: 1. Сравнить активность ферментов и катализаторов. 2. Исследовать деструкцию крахмала и сахарозы под действием ферментов. 3. Провести качественные реакции на продукты деструкции этих субстратов. 4. Исследовать термолабильность. 5. Провести опыт по абсолютной специфичности уреаз. Требования к отчету: 1. Оформить отчет, в который написать результаты всех опытов в виде таблиц. 2. Записать уравнения реакций. Технология работы: 1. Выполнить опыты п. 3.2 [2]. 2. Результаты занести в таблицу 3 [2]. Контрольные вопросы Выполнить задания для самостоятельной работы п. 3.3 [2]. 17
18 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 4 часа Получение препарата амилазы из плесневых грибов (по Фениксовой). Количественное определение амилаз (по Вильгемуту) Цель работы: Ознакомиться с грибами-продуцентами биотехнологии и процессами гидролиза полисахаридов. 1. Ознакомиться со строением грибов (плесени, мукоровые грибы, пенициллиум, аспергиллы). 2. Ознакомиться с ферментативным гидролизом крахмала и образованием декстринов. Обеспечивающие средства: реактивы, химическая посуда, грибыпродуценты. Задания: 1. Рассчитать активность амилаз на основании проведенного эксперимента. 2. Ознакомиться продуктами ферментативного гидролиза и способом их обнаружения. Требования к отчету: 1. Оформить отчет, в который написать результаты определения активности амилаз в виде таблицы, см. с. 41 [1]. 2. Записать схему ферментативного гидролиза крахмала и окраску декстринов, с. 9 [2], с. 50 [1], составить таблицу. Технология работы: 1. Выполнить опыт 1 и результаты занести в таблицу. 2. Выполнить опыт 2. Контрольные задания: 1. Знать способы размножения продуцентов-грибов, субстраты для культивирования их, продукты биотехнологических процессов. 2. Выполнить задания раздела «Самостоятельная работа», с [2]. 3. Знать виды грибных амилаз и особенности ферментативного гидролиза крахмала, с. 50 [1], молекулярные массы декстринов и их качественное определение. 18
19 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7 4 часа Ферменты микроорганизмов и их выделение. Выделение сахаразы из дрожжей и изучение ее активности Цель работы: ознакомиться с основными методами микробного синтеза, культивированием микроорганизмов и выделением продуктов метаболизма из клеток микроорганизмов. 1. Ознакомиться со строением дрожжевых клеток. 2. Ознакомиться с условиями культивирования дрожжей. 3. Ознакомиться со способами выделения продуктов метаболизама, сахаразы из дрожжей. Обеспечивающие средства: микроскоп, реактивы, химическая посуда, дрожжи. Задание: Зарисовать строение клеток дрожжей и способ их размножения. Требования к отчету Рисунки строения дрожжей, этапы выделения ферментов и их сущность. Технология работы: 1. Извлечение ферментов путем разрушения оболочки клеток и экстракцией ферментов растворителями (демонстрационный опыт). 2. Изучить под микроскопом строение дрожжей. 3. Изучить условия культивирования, п [1]. Контрольные вопросы: 1. Ознакомиться с материалом таблиц [1]. 2. Ответить на вопросы раздела «Самостоятельная работа», п. 9.3 [1]. 19
20 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 8 4 часа Спиртовое брожение. Микроорганизмы, вызывающие спиртовое брожение. Ферменты, участвующие в данном процессе. Качественное определение продуктов спиртового брожения Цель работы: ознакомиться с биотехнологическим процессом на примере получения этанола. 1. Ознакомиться со штаммами микроорганизмов спиртового брожения. 2. Ознакомиться с химизмом процесса распада субстрата сахарозы с участием ферментов. 3. Ознакомиться с качественными реакциями на продукты спиртового брожения. Обеспечивающие средства: реактивы, химическая посуда, дрожжи. Задание Выполнить расчеты к рабочему и контрольному опытам. Требования к отчету: 1. Составить схему спиртового брожения и рассмотреть все компоненты биотехнологической системы. 2. Записать расчеты к опытам, химизм процесса. Технология работы: 1. Выполнить работу, п [1]. 2. Провести качественные реакции на этанол. Контрольные вопросы Ответить на вопросы раздела «Самостоятельная работа», п. 7.3 [1]. 20
21 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9 4 часа Молочнокислое брожение. Химический состав молока. Белки молока. Микроорганизмы, участвующие в молочнокислом брожении. Реакции на молочный сахар. Обнаружение молочной кислоты в молоке Цель работы: ознакомиться с микробиологией молочных продуктов. 1. Ознакомиться с продуцентами молочнокислого брожения. 2. Ознакомиться с химическим составом молока (белки, углеводы). 3. Ознакомиться с качественными реакциями на продукты молочнокислого брожения. Обеспечивающие средства: микроскоп, реактивы, химическая посуда, молочнокислые бактерии. Задание Изучить микробиологию молочнокислого брожения. Требования к отчету: 1. Записать химизм молочнокислого брожения. 2. Зарисовать молочнокислые бактерии различной формы. 3. Составить соответствующие опытам реакции (реакции на молочный сахар, молочную кислоту). Технология работы: 1. Исследовать под микроскопом микроорганизмы молочнокислого брожения, п [1]. 2. Провести опыты. Контрольные вопросы Ответить на вопросы раздела «Самостоятельная работа», п [1]. Библиографический список 1. Алиева, М. И. Теоретические основы прогрессивной технологии [Текст] : метод. пособие для самост. работы и выполнения лабораторного практикума по разделам «Биохимия» и «Биотехнология» для студ. ф-та экономики и управления всех форм обуч. / М. И. Алиева, Э. И. Федорова. Сыктывкар : СЛИ, с. 2. Основы химии обмена веществ [Текст] : лабораторный практикум с элементами самост. работы для студ. технолог. ф-та спец и всех форм обуч. / сост. Э. И. Федорова. Сыктывкар : СЛИ, с. 21
22 ОГЛАВЛЕНИЕ Раздел «Химия»... 3 План лабораторных занятий, их наименование, содержание и объем в часах для очной (д/о), очно-заочной (в/о) и заочной (з/о) форм обучения... 3 Лабораторная работа 1. Стехиометрические законы химии. Определение молярной массы металла... 4 Лабораторная работа 2. Кинетика химических процессов... 6 Лабораторная работа 3. Окислительно-восстановительные реакции. Электролиз. Коррозия металлов... 8 Лабораторная работа 4. Растворы электролитов Раздел «Биотехнология» План лабораторных занятий, их наименование, содержание и объем в часах для очной (д/о), очно-заочной (в/о) и заочной (з/о) форм обучения Лабораторная работа 1. Аминокислоты. Разделение смеси аминокислот на индивидуальные составляющие методом распределительной хроматографии распределением на бумаге Лабораторная работа 2. Белки, методы получения белков. Качественные реакции. Реакции осаждения белков Лабораторная работа 3. Углеводы. Изучение химических свойств моно-, ди-, полисахаридов Лабораторная работа 4. Многоатомные спирты. Высшие жирные карбоновые кислоты. Масла. Определение констант жиров Лабораторная работа 5. Ферменты. Изучение свойств ферментов: специфичность действия, термолабильность ферментов, влияние рн среды, действия активаторов и ингибиторов на активность ферментов Лабораторная работа 6. Получение препарата амилазы из плесневых грибов (по Фениксовой). Количественное определение амилаз (по Вильгемуту) Лабораторная работа 7. Ферменты микроорганизмов и их выделение. Выделение сахаразы из дрожжей и изучение ее активности
23 Лабораторная работа 8. Спиртовое брожение. Микроорганизмы, вызывающие спиртовое брожение. Ферменты, участвующие в данном процессе. Качественное определение продуктов спиртового брожения Лабораторная работа 9. Молочнокислое брожение. Химический состав молока. Белки молока. Микроорганизмы, участвующие в молочнокислом брожении. Реакции на молочный сахар. Обнаружение молочной кислоты в молоке
24 Учебное издание Составители Политова Надежда Константиновна, Федорова Эльвира Ильинична, Алиева Маргарита Ильинична ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОГРЕССИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (разделы: «Химия» и «Биотехнология») СБОРНИК ОПИСАНИЙ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ для подготовки дипломированного специалиста по направлению «Экономика и управление на предприятии (по отраслям)» (лесное хозяйство, лесная промышленность) (аграрно-промышленный комплекс) очной, очно-заочной и заочной форм обучения Сыктывкарский лесной институт (филиал) Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. С. М. Кирова (СЛИ СПбГЛТА) , г. Сыктывкар, ул. Ленина, Редакционно-издательский отдел СЛИ СПбГЛТА. Подписано в печать Бумага офсетная. Формат /16. Печать офсетная. Гарнитура Arial. Усл. печ. л. 1,6. Уч.-изд. л. 1,1. Тираж 32. Заказ. Отпечатано в типографии СЛИ СПбГЛТА , г. Сыктывкар, ул. Ленина, 39 24
docplayer.ru
Учебно-методический комплекс по дисциплине Основы прогрессивных технологий Направления подготовки - Учебно-методический комплекс
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
УФ ГОУ ВПО «ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра экономики и менеджмента
Учебно-методический комплекс по дисциплине
Основы прогрессивных технологий
Направления подготовки: «Экономика», «Менеджмент»
Утверждено Рекомендовано
Ученым советом факультета кафедрой ЭиМ
Протокол №_ Протокол №_
«___»_____________2011г. «___»_______2011г.
Декан факультета СГиЭН Зав. кафедрой ЭиМ
Р.Р. Чугумбаев_________ В.В. Евдокимов______
УРЮПИНСК
2011
Автор-составитель:
Евдокимов В.В., к.с-х.н., доцент
Учебно-методический комплекс по дисциплине «Основы прогрессивных технологий» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования / Основной образовательной программой по специальности: 080507 «Менеджмент организации»
Дисциплина входит в федеральный / региональный компонент цикла общих гуманитарных и социально-экономических / математических и естественнонаучных / общепрофессиональных / специальных дисциплин / дисциплин специализации и является обязательной для изучения / изучается по выбору / факультативный цикл.
Содержание
Стр.
Цели и задачи учебной дисциплины 3
Тематический план учебной дисциплины 4
Учебно-методическое обеспечение дисциплины 6
Методические указания к работам по курсу переработки 20
Список вопросов к зачету 34
Темы контрольных работ 35
Раздел 1. Цели и задачи учебной дисциплины
1.1 .Цель преподавания дисциплины
Целью изучения курса общеобразовательной учебной дисциплины «Основы прогрессивных технологий» является формирование современных представлений и знаний студентов о системе технологической организации производства, обеспечивающей эффективное производство сельскохозяйственной продукции, ее хранение и переработку в отраслях агропромышленного комплекса.
В результате изучения программ студент должен:
быть ознакомлен с основами научных направлений организации управления в аграрном и перерабатывающем производствах, способен научно анализировать проблемы и процессы, наиболее значимые в АПК;
уметь проводить сопоставительный анализ технологических процессов,оценку их эффективности;
владеть общими законами теории и практики ведения интенсивного земледелия, растениеводства, животноводства, хранения и переработки продукции растениеводства и животноводства;
уметь использовать полученные знания в процессе учета, контроля, анализа хозяйственной деятельности.
1.2.Задачи изучения дисциплины
Привить студентам способность к переоценке накопленного опыта, умение видеть взаимосвязь между производственными и экономическими системами, оценивать достижения техники и технологии, а также видение конкретных видов производств в перспективе.
1.3.Взаимосвязь учебных дисциплин
Курс «Основы прогрессивных технологий» тесно связан с курсам «Экономика предприятия», «Финансы», «Маркетинг», «Экономика природопользования», «Экология» и т.д. Преподавание дисциплины способствует формированию научного мировоззрения студентов.
Раздел 2. Содержание учебной дисциплины
| № п/п | Название темы, наименование вопросов, изучаемых на лекциях | Кол-во час. отвод на лекции по теме | Лаб. раб. | Практ. (семинар) занятия | Методические указания | Форма контроля |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| I. | Предмет и задачи курса. Системы и сущность технологической организации сельского хозяйства и других отраслей АПК | 2 | Ко, С | |||
| 1. | Предмет, содержание и задачи курса. Место курса в системе экономических наук. | |||||
| 2. | Сущность технологической организации отраслей агропромышленного производства. | |||||
| 3. | Особенности сельского хозяйства, как отрасли материального производства по сравнению с другими отраслями народного хозяйства. | 2 | ||||
| П. | Земля - главное средство сельскохозяйственного производства и пути ее рационального использования | 2 | Ко, С | |||
| 1. | Особенности земли как средства производства. | |||||
| 2. | Пахотные земли и их дефицит. | |||||
| 3. | Причины, тормозящие рациональное использование земли. | |||||
| 4. | Пути рационального использования земли. | |||||
| III. | Система ведения агропромышленного производства. | 2 | 2 | Ко, С | ||
| 1. | Структура агропромышленного комплекса (АПК) | 2 | ||||
| 2. | Продовольственный комплекс, его значение и место в АПК. | 2 | ||||
| 3. | Состояние и современные тенденции в развитии АПК. | 2 | ||||
| 4. | Земельная реформа и пути выхода АПК из состояния кризиса. | |||||
| А | Теоретические и практические основы земледелия и растениеводства | |||||
| IV.A | Система обработки почвы. | 4 | Ко, С | |||
| 1. | Цель и задачи обработки. | |||||
| 2. | Приемы поверхностной и основной обработки. | |||||
| 3. | Приемы глубокой и сверхглубокой обработки почвы и приемы увеличения мощности пахотного слоя. | |||||
| V.A | Удобрение и их применение | Ко, С | ||||
| 1. | Состав растений и их потребность в элементах питания. | |||||
| 2. | Классификация удобрений | |||||
| 3. | Ведущие органические и минеральные удобрения, их состав и способы применения. | |||||
| 4. | Хранение удобрений и правила их смешивания. | |||||
| VI. A | Основы учения о севооборотах. | 2 | Ко, С | |||
| 1. | Понятие о севообороте и его агрономическое значение. | |||||
| 2. | Отношение культур к бессменным и повторным посевам на одном месте. | |||||
| 3. | Научные основы севооборота и необходимость чередования культур. | |||||
| 4. | Организационно-хозяйственное и экономическое значение севооборотов. | |||||
| 5. | Оценка культур как предшественников, размещение их и пара в севообороте. | |||||
| VILA | Основные принципы и слагаемые интенсивных технологий в растениеводстве. | 2 | 1 | Ко, С | ||
| 1. | Понятие о технологии переработки с. х. продукции | 2 | ||||
| 2. | Биологизация технологии. | 2 | ||||
| 3. | Технологические карты возделывания с.-х. культур. | 2 | ||||
| 4. | Семеноводство и семеноведение. | 1 | ||||
| ВСЕГО | 17 | 17 |
Методические рекомендации к самостоятельной работе и по подготовке к семинарским занятиям
Тема
refdb.ru
|
|
..:::Счетчики:::.. |
|
|
|
|
|
|
|
|