М.Э. Гусельников, В.Н. Стройнова
Биоэкология
Учебное пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 2002. – 104 с.
Предыдущая |
14. Проблемы природопользования
Минеральные ресурсы
Рассмотрим подробнее минеральные ресурсы, относящиеся к невозобновимым исчерпаемым. К минеральным ресурсам относятся редкие, драгоценные и другие металлы, добываемые из недр и используемые в технологических процессах. Металлы, добываемые из руд, — это железо, алюминий, марганец, титан, магний. Редкие металлы — медь, свинец, цинк, никель, молибден, хром, олово, вольфрам, бериллий, серебро. Драгоценные металлы — платина, золото.
К минеральным ресурсам относятся также компоненты химического сырья и удобрений (азот, фосфор, калий, сера), строительные материалы (гранит, песчаник, мрамор, песок, гравий), вода.
Процесс добычи, переработки, транспортировки минеральных ресурсов в отличие от биогеохимического цикла, имеющего природное происхождение, называется ресурсным циклом или антропогенным круговоротом веществ.
Антропогенный круговорот веществ незамкнут в большей степени, чем биогенный круговорот. На каждом этапе ресурсного цикла возникают отходы, поступающие в окружающую среду и загрязняющие ее.
Энергетика, ее виды и источники
Потребности населения в энергии возрастают, а невозобновимые энергетические ресурсы уменьшаются. Структура видов и источников электроэнергии современного общества приведена в таблице 14.1.
Таблица 14.1.
Структура электроэнергетических предприятий.
Тип электростанции |
Тепловая электрическая станция |
Гидро электро станция |
Атомная электро станция |
Доля в общем количестве вырабатываемой электроэнергии |
74,5% |
13,5% |
12% |
Рассмотрим подробнее виды ресурсов, используемых для получения энергии. Это в первую очередь горючие ископаемые, из которых в наше время в основном используется следующие:
1. Уголь. Этот вид горючих ископаемых образуется из остатков растений. Уголь имеет высокую теплотворную способность, но распространен неравномерно (43 % в России, 29 % — в Северной Америке, 14.5 % в Азии). Более того, его трудно и опасно добывать закрытым способом. Добыча открытым способом разрушает поверхностный слой почвы, что неэкологично. Кроме того, поскольку уголь содержит в соединениях серу в количестве от 0,2 до 7 %, то в процессе его сгорания в атмосферу выделяется диоксид серы. Это вызывает смоги и кислотные дожди.
2. Торф. Это первая стадия образования угля. Характеризуется высоким содержанием воды и низким содержанием углерода, поэтому имеет низкую теплотворную способность и редко используется в качестве топлива.
3. Нефть и природный газ. Это органические осадки, превращенные при высоких температурах и давлениях в жидкость и газ. Состоят в основном из углеводородов. Нефть и газ в наше время используются настолько широко, что встает вопрос о достаточности их запасов. По прогнозам, мировые запасы нефти и газа иссякнут к 2015 г. Кроме того, ресурсы нефти и газа распределены в земных недрах неравномерно.
4. Битуминозные пески, горючие сланцы. Они являются разновидностями нефти (тяжелые фракции). Из них получают жидкие и газообразные нефтяные фракции.
5. Солнечная энергия. Экологически чистая. В пределах временного интервала жизни человечества может считаться неисчерпаемой.
6. Энергия рек, приливов, водопадов. Экологически чистый вид энергетики. Распределена по поверхности земного шара неравномерно, имеет локальный характер.
7. Атомная и ядерная энергия. Имеет глобальные экологические последствия: радиационное загрязнение атмосферы и литосферы. Аварии приводят к непоправимым последствиям и разрушают биосферу (например, Чернобыльская авария 1986г.).
Как можно видеть, большинство видов и источников энергии загрязняют биосферу в глобальном масштабе.
Загрязнение окружающей среды как глобальная проблема
Загрязнение — это привнесение в природную среду в больших количествах или возникновение в ней новых, чуждых ей химических элементов, биологических систем, а также физических воздействий. Загрязнения разделяют на физические, биологические, химические — по свойствам загрязнителей. Жизнь на Земле возможна в определенном интервале изменения радиации, магнитного и шумового фона, гравитации, температуры, химического состава среды (вспомните закон Либиха-Шелфорда и зону оптимума). Результаты антропогенного воздействия выражаются в изменении границ этих интервалов, а в зоне пессимума жизнь либо затруднена, либо невозможна.
Рассмотрим подробнее физические загрязнения. Причинами таких загрязнений являются антропогенные факторы, вызывающие ионизирующую радиацию, тепловое излучение, электромагнитные поля, звуковые волны различной частоты.
Испытания атомных и термоядерных бомб, аварии на АЭС, захоронение радиоактивных отходов приводят к возрастанию радиационного фона биосферы.
Получение и преобразование энергии приводит к выделению тепла и повышению температуры биосферы.
Электромагнитные поля, создаваемые антропогенными источниками – линиями электропередач, радио- и телеприемниками, влияют на величину естественного электромагнитного поля Земли и процессы в ионосфере и магнитосфере.
Современное природопользование
Таким образом, мы выявили источники современного экологического кризиса. На основании анализа принципа Ле Шателье-Брауна и других законов ноосферы можно сказать, что грубое антропогенное вмешательство в биосферу недопустимо и ведет к кризису. Необходимы другие пути развития цивилизации. Эти утверждения иллюстрируются двумя законами природопользования.
ПРИНЦИП ЕСТЕСТВЕННОСТИ: со временем эколого-экономическая эффективность технического устройства, обеспечивающего жесткое управление природой, снижается, а затраты на его поддержание возрастают.
ПРАВИЛО МЯГКОГО УПРАВЛЕНИЯ: мягкое управление природными процессами, системное управление на основе экологических законов более эффективно, чем грубые техногенные вмешательства. (Вспомните закон Коммонера: „Природа знает лучше"). Отсюда следует необходимость учета законов природы и развития биосферы в ходе человеческой деятельности. Закон ноосферы Вернадского говорит именно об этом – о мягком управлении и биосферной функции человека как интеллектуального начала.
Тест
1. К минеральным ресурсам относятся:
1. Атмосфера.
2. Пресная вода.
3. Пахотные земли.
2. К минеральным ресурсам относятся:
1. Драгоценные металлы.
2. Растительный мир.
3. Солнечная энергия.
3. К минеральным ресурсам относятся:
1. Животные.
2. Атмосфера.
3. Рудные металлы.
4. Выберите правильную запись реакции окисления азота:
1. N2 + O2 = NO2
2. N2 + O2 = 2NO
3. N2 + О = 2NО
5. Выберите правильную запись реакции окисления серы:
1. S + О2 = SО2
2. S2 + О2 = SО2
3. 2S + О2 = 2SО
6. Выберите правильную запись реакции синтеза азотной кислоты:
1. 2NО2 + Н2О + О = 2НNО3
2. 2NО + 2Н2О + О2 = 2НNО3
3. 2NО2 + Н2О + О2 = 2НNО3
Предыдущая |