170035 (582902), страница 2
Текст из файла (страница 2)
– производство электроэнергии, необходимой для работы электромоторов, приводящих в действие различное оборудование, освещение и т.д.
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с природой. Но с начала 19 века – с тех пор, когда начало появляться высокоиндустриальное общество – это вмешательство расширилось, стало многообразно и сейчас грозит глобальной опасностью человечеству. Происходит катастрофический расход сырья, из оборота изымаются пахотные земли, все большему антропогенному воздействию подвергается биосфера, что ухудшает общую экологическую ситуацию.
Загрязняющие вещества обычно группируются по их природе:
физической,
химической,
биологической.
Физическое (или параметрическое) загрязнение связано с отклонением от нормы физических параметров окружающей среды. К этому типу загрязнения относятся:
радиоактивное.
В начале 60 годов XX века искусственный радиоактивный фон достиг угрожающих размеров. Поэтому в 1963 году был подписан Московский договор о запрете испытания ядерного оружия в воздухе, космосе, под водой.
Экономический ущерб от загрязнения атмосферы оценить невозможно. В США подсчитали, что он составляет около 300 млрд. долларов в год без учета подорванного здоровья населения и увеличения смертности.
радиационное.
Радиация действительно смертельно опасна. При больших дозах она вызывает серьезнейшие поражения тканей, а при малых может вызвать рак и индуцировать генетические дефекты, которые, возможно, проявятся у детей и внуков человека, подвергшегося облучению, или у его более отдаленных потомков.
• световое.
Световое загрязнение влияет на устоявшуюся экосистему и имеет многочисленные последствия.
Чрезмерное ночное освещение ведет к перерасходу электроэнергии и увеличению выбросов парниковых газов. В среднем, одна лампа уличного освещения потребляет 400 ватт, таким образом, за 8 часов работы каждой лампой расходуется 3,2 кВт·ч электроэнергии.
Искусственное осветление окружающей среды влияет на цикл роста многих растений. Распространённые источники белого света с большим удельным весом голубого света в спектре мешают ориентации многих видов насекомых, ведущих ночной образ жизни, а также сбивают с пути перелётных птиц, старающихся облетать очаги цивилизации. Согласно наблюдениям, каждый уличный светильник ежесуточно является причиной гибели 150 насекомых. С учётом числа светильников в одной только Германии каждую ночь от них погибает более миллиарда насекомых. При этом не учтены многие другие источники света, такие как освещение промышленных комплексов, светящаяся реклама и освещение жилых домов.
Не до конца исследовано воздействие светового загрязнения на хронобиологию человеческого организма. Возможны отклонения в гормональном балансе, тесно связанном с воспринимаемым циклом дня и ночи.
• тепловое.
Тепловое загрязнение происходит вследствие несовершенства технологических процессов, сравнительно невысокого коэффициента полезного действия энергетических агрегатов (по сравнению с естественными энергетическими циклами), при этом огромное количество тепла тратиться на подогрев воды, почвы, атмосферы. Зимой количество искусственного тепла на единицу площади города почти равно теплу, получаемому от солнечной радиации.
• шумовое.
Шум приводит к повышению утомляемости, снижению умственной активности, неврозам, ухудшению зрения, росту сердечнососудистых заболеваний и т.д.
электромагнитные формы загрязнения.
Возникает в результате изменения электромагнитных свойств среды (от радио, телевидения, работы некоторых промышленных установок и т.п.), приводит к нарушениям работы электромагнитных систем и изменениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах. Существует электромагнитные аномалии и т.д.
Наиболее масштабным является химическое загрязнение веществами, не свойственными биосфере. Среди них – газообразные и аэрозольные выбросы предприятий, приводящие к увеличению содержания углекислого газа в атмосфере и к усилению парникового эффекта, загрязнение мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее 1/5 всей поверхности, что приводит к нарушению газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой, химическое загрязнение почвы пестицидами, увеличение ее кислотности, ведущее к распаду экосистемы.
Парниковый эффект – глобальная экологическая проблема.
Накопление углекислого газа в атмосфере – одна из основных причин парникового эффекта. Углекислый газ действует в атмосфере, как стекло в оранжерее: он пропускает солнечную радиацию и не пропускает обратно в космос инфракрасное (тепловое) излучение Земли. Содержание парниковых газов – СО2, метана и др. – неуклонно увеличивается. Двуокись углерода в атмосфере действует как мощный поглотитель земного излучения, которое в противном случае рассеивалось бы в космическом пространстве. Поглощая и вновь отдавая эту энергию излучения, двуокись углерода делает атмосферу теплее, чем она была бы в противном случае.
Фотосинтез способствует уменьшению двуокиси углерода. Растения усваивают из воздуха СО2 и строят из нее свою биомассу. Вся растительность суши усваивает из атмосферы около 20–30 млрд. т. углерода в форме его двуокиси. Один квадратный метр тропического леса извлекает из воздуха 1–2 кг углерода. Около 40 млрд. т. углерода усваивают в год микроскопические водоросли, плавающие в океане.
Однако растительность Земли не способна справиться с всё увеличивающимся загрязнением атмосферы, что приводит к изменению климата. По сравнению с доиндустриальной эпохой содержание двуокиси углерода в атмосфере увеличилось на 28%. Если не принять меры, чтобы сократить выбросы, то к середине ХХI века средняя глобальная температура приземной атмосферы повысится на 1,5–4,50С.
Это приведет к перераспределению осадков, увеличению числа засух, изменится режим речного стока. Растает верхний слой вечной мерзлоты, которая занимает в России около 10 млн. км2. Уровень Мирового океана может подняться к 2030 году на 20 см., что приведет к затоплению прибрежных территорий.
Анализ динамики климатических данных показал, что в 80-х – начале 90-х гг. среднегодовые температуры на северной половине Восточно-Европейской равнины возросли из-за теплых зим, отмечена сопряженность ареалов максимальной изменчивости климатических характеристик с географическим распределением загрязнений атмосферы.
В результате антропогенных выбросов парниковых газов изменяется климат, что ведет к негативным последствиям практически во всех областях деятельности человека.
В России изменения климата отразятся на сельском, лесном и водном хозяйстве. В зоне вечной мерзлоты, (а это около 55% площади всей страны), в результате таяния льдов при потеплении климата станет разрушаться хозяйственная инфраструктура, будет нанесен ущерб добывающей промышленности, транспортным, энергетическим системам, коммунальному хозяйству. Подъём уровня Мирового океана приведет к затоплению береговой зоны, будут затоплены населенные пункты, пострадает лесное хозяйство, живой и растительный мир. Изменение климата повлияет и на здоровье человека, возможно распространение многих видов заболеваний.
Наиболее загрязняющими атмосферу отраслями являются топливно-энергетическая, нефтехимическая, металлургическая и транспортная.
Воздействие энергетики на состояние воздушного бассейна определяются в основном видом сжигаемого топлива. Выбросы электростанций, потребляющих уголь, составляют 139 млн. кг в год окислов серы, 21 млн. кг окислов азота, 5 млн. кг твердых частиц.
Черная металлургия – следующий по интенсивности источник загрязнения атмосферы. Огромную роль в загрязнении атмосферы играют выбросы сталеплавильных цехов.
Большое количество углеводородов содержится в выбросах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Выброс в атмосферу вредных веществ на нефтеперерабатывающих заводах происходит из-за недостаточной герметизации оборудования.
Один из главных источников загрязнения атмосферы углекислым газом – автомобильный транспорт. Автомобиль можно назвать химической фабрикой на колесах. На долю автомобиля приходится 60% всех вредных веществ в городском воздухе. Автомобильные выхлопные газы – смесь примерно 200 веществ. В них содержатся углеводороды, – не сгоревшие или не полностью сгоревшие компоненты топлива, доля которых резко возрастает, если автомобиль работает на малых оборотах или в момент увеличения скорости на старте, т.е. во время заторов или у красного сигнала светофора.
Под биологическими загрязнениями подразумеваются бактерии, продукты гниения, плесень, вирусы, шерсть животных, пылевые клещи, тараканы, пыльца.
Некоторые биологические загрязнения вызывают аллергические реакции, включая аллергический ринит, некоторые типы астмы. Инфекционные болезни, типа гриппа, кори, и ветряной оспы передаются через воздух. Бактерии, плесень выделяют вызывающие болезнь токсины. Признаки негативных реакций организма на окружающие загрязнители является чихание, слезоточивость глаз, кашель, одышка, головокружение, проблемы с пищеварением, аллергия.
2. Пути выхода из экологического кризиса
Уже давно ученые разных стран пытались предсказать сроки возможного исчерпания различных видов полезных ископаемых, учитывая их запасы. Появление в печати неутешительных данных (железо – 90–240 лет, медь – 21–40 лет, золото – 11–17 лет, нефть – 31–37 лет, газ – 22–38 лет) повлекло за собой постановку вопроса о необходимости полностью пересмотреть наше отношение к полезным ископаемым:
– во-первых, при поисках новых залежей применяются принципиально новые методы (например, космические съемки);
– во-вторых, по возможности одни виды сырья заменяются другими (например, вместо металла используется базальт);
– в-третьих, предпринимаются серьезные усилия для максимальной экономии сырья в производстве;
– в-четвертых, все шире используется вторичное сырье.
Однако человек еще не может утверждать, что он научился рационально использовать богатства, данные ему природой. По различным подсчетам, сегодня из общего количества добытых из недр земли веществ на народнохозяйственные нужды идет всего 20–30%, а остальные 70–80% выбрасываются в виде отходов.
Прежде всего, надо по мере возможности сократить потребление нефтепродуктов. Для этого подходит любое сочетание двух основных подходов: энергосбережение и развитие альтернативных источников энергии.
Энергосбережение – это разработка систем, более эффективно использующих электроэнергию, т.е. обеспечивающих такой же или даже более высокий уровень транспортных услуг, освещения, отопления, производительности труда и т.д. при меньших энергозатратах, а именно:
– вдвое сокращен расход автомобильного горючего – с 18,2 до 9,1 л на 100 км пробега. Только это уже позволяет сэкономить около 2 млн. баррелей сырой нефти в сутки;
– улучшив термоизоляцию помещений, можно снизить энергорасходы на отопление и охлаждение и сэкономить еще 1 млрд. баррелей нефти в год;
– заменив традиционные электролампы флуоресцентными;
– когенерирование (размещение энергогенератора вместе с источником энергии для него непосредственно в каждом здании);
– экономия сырой нефти и других видов ископаемых топлива позволит смягчить парниковый эффект, связанный с выбросами в атмосферу двуокиси углерода, сократить масштабы кислотных дождей, снизить приземной уровень озона;
– изменение образа жизни (не использовать одноразовую тару).
Человечеству нужна энергия, причем потребности в ней увеличиваются с каждым годом. Вместе с тем запасы традиционных природных топлив (нефти, угля, газа и др.) конечны. Конечны также и запасы ядерного топлива – урана и тория, из которого можно получать в реакторах-размножителях плутоний. Практически неисчерпаемы запасы термоядерного топлива – водорода, однако управляемые термоядерные реакции пока не освоены и неизвестно, когда они будут использованы для промышленного получения энергии в чистом виде, т.е. без участия в этом процессе реакторов деления. Остаются два пути: строгая экономия при расходовании энергоресурсов и использование альтернативных источников энергии.
Альтернативные источники энергии:
– ядерная энергия;
– солнечная энергия;
– энергетическое использование биомассы;
– гидроэнергия;
– энергия ветра;
– геотермальная энергия;
– энергия приливов и отливов.
Есть несколько путей борьбы с загрязнениями атмосферы углекислым газом, вызывающими парниковый эффект: техническое совершенствование двигателей, топливной аппаратуры, электронных систем подачи топлива; повышение качества топлива, снижение содержания токсичных веществ в выхлопных газах в результате применения дожигателей топлива, каталитических катализаторов; использование альтернативных видов топлива. Избавит население от выхлопных газов электрический транспорт.
Введение новых технологий снизит накопление углекислого газа в атмосфере, поможет создать альтернативное сырьё для синтеза органических веществ, а значит решить важные экологические проблемы.
3. Стратегия управления потреблением природных ресурсов с позиции устойчивого развития
Поскольку уровень антропогенного воздействия человека на природную окружающую среду достиг опасных пределов, следует перейти от несбалансированной экономики к сбалансированной.
Рассматривая вопрос о необходимости поиска новой модели развития цивилизации, нужно:
-
сдерживать рост населения;
-
исключить расточительное уменьшение природных ресурсов;
-
достигать уровня и темпов экономического развития по возможности за счет возобновляемых природных ресурсов (а это в свою очередь должно привести к снижению загрязнения окружающей среды, защите и сохранению «экологического капитала» – природных ресурсов);
-
пересмотреть экономические решения, которые приводят к сведению лесов, опустыниванию. пагубным воздействиям на растительный и животный мир, загрязнению атмосферы и водных ресурсов;
-
изменить политику в отношении сельского хозяйства: вместо «помощи» в виде поставок излишков сельхозпродукции развивающимся странам следует оказывать им финансовую поддержку, которая способствовала бы проведению в них важных внутренних реформ, нацеленных на увеличение производства и замедление разрушения их сельскохозяйственной ресурсной базы;
-
принять закон о безопасности пищевых продуктов – это приведет к разумной технологии выращивания сельскохозяйственной продукции с целью получения экологически чистого продукта;
-
стимулировать рынок лесной продукции таким образом, чтобы потребности рынка в ней сократить путем замены строительного материала и сберечь лесные, особенно тропические ресурсы;
-
самым важным условием сбалансированного экономического развития является совместное рассмотрение экономических и экологических проблем в процессе принятия решений между развитыми и развивающимися странами, чтобы экологические и экономические системы стали полностью взаимосвязаны;
-
принимать только экологически сбалансированный бюджет.
«Общество и окружающая среда» – это не только международная, межгосударственная, но и междисциплинарная проблема. В ее решении в той или иной мере участвуют едва ли не все гуманитарные, естественные и технические науки. Они исследуют различные компоненты этой проблемы – природные, технические, экономические, медицинские, социальные, политические, географические, архитектурно-планировочные и другие.
Заключение