М.Э. Гусельников, В.Н. Стройнова
Биоэкология Учебное пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 2002. – 104 с.
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
|