В двадцатом веке мир кардинально поменялся из-за активной деятельности людей. Как и другие сферы, развивалась и хозяйственная сфера. Все это существенно повлияло на ухудшение экологии нашей планеты, породило множество глобальных экопроблем, в том числе ныне происходят и климатические изменения.
Хозяйственная деятельность порождает такую глобальную проблему как загрязнение биосферы:
• Физическое загрязнение. Радиоактивное загрязнение возникает во время аварий на АЭС, создания захоронений радиоактивных отходов, из-за тестирования ядерного оружия. Еще это приводит к шумовому и тепловому загрязнению. Физическое загрязнение не только загрязняет воздух, воду, почву, но и приводит к серьезным заболеваниям людей и животных;
• Химическое загрязнение. Оно происходит из-за использования пестицидов, разлива нефтепродуктов, опасных и ядовитых химических веществ, тяжелых металлов и пластмасс. Ежегодно происходит выброс тысяч и миллионов тонн вредных веществ в атмосферу, воду, приводит к болезням и гибели представителей флоры и фауны;
• Биологическое загрязнение. Происходит по причине стока вод – промышленных, бытовых, сельскохозяйственных в чистые водоемы. Также микроорганизмы проникают в землю на свалках. Еще угрозу природе несут результаты генной инженерии, что несет вред и людям, и животным;
• Так хозяйственная деятельность людей приводит к загрязнению земли, воды и воздуха.
В результате вредоносной деятельности возникает множество экологических проблем. Одна из актуальных проблем – это дефицит пресной воды. Дело в том, что сточные воды практически никто не очищает, прежде чем сточить их в водоемы. Это приводит не только к гибели речных и морских обитателей, но и к изменению химического состава воды, ухудшению ее свойств, возникновению «мертвых зон», где не выживает ни один микроорганизм. Водоемы утрачивают возможность самоочищения. Все это приводит к тому, что вода становится настолько грязной, что не годится для питья.
Загрязнение литосферы приводит к тому, что ухудшается плодородие земли, нарушаются почвообразовательные процессы. Это может привести к дефициту продуктов питания, а также вызвать различные смертельные заболевания. Кроме того, хозяйственная деятельность приводит к истощению природных ресурсов. Также люди увеличивают хозяйственные площади за счет вырубки лесов, осушения водоемов, что ведет к гибели флоры и фауны, появлению экологических беженцев. Если люди не начнут контролировать свою деятельность, то они погубят не только природу, но и себя.
Экологически обусловленная угроза существованию человеческой цивилизации официально признана на самом высоком межгосударственном уровне; научно-технический прогресс создал опасность экологической катастрофы, и само понятие «развитие» поставлено под вопрос. Появилась насущная необходимость пересмотра шкалы человеческих ценностей.
Потребительское отношение к природе поставило ее на грань выживания. Доминирующие схемы производства и потребления ведут к экологическому опустошению, возрастающему риску для жизни и здоровья людей из-за снижения качества окружающей среды. Основы глобальной безопасности находятся под угрозой.
Как следует из доклада Комиссии ООН по проблемам окружающей среды (UNEP), прогноз развития человечества до 2032 г. неутешителен. Под воздействием человеческой деятельности на планете произойдут необратимые изменения. Будет так или иначе деформировано более 70 % земной поверхности, безвозвратно утеряно более 1/4 всех видов животного и растительного мира, невосполнимым дефицитом станут безопасный воздух, чистая питьевая вода, ненарушенные ландшафты, уменьшится способность природы восстанавливаться после антропогенного воздействия.
Именно высокое качество природной среды является главным богатством человечества и безусловной ценностной категорией, сущностью глобальных экологических интересов. По данным ВОЗ, уже сегодня 80 % всех болезней в мире возникает из-за потребления некачественной питьевой воды, а по оценкам МАГАТЭ, ежегодно 5 млн. человек умирают от болезней, связанных с потреблением загрязненной и некачественной воды. Вода вполне может стать едва ли не главной причиной будущих вооруженных конфликтов, таких же, какие сейчас возникают из-за нефти.
Даже самая поверхностная статистика, связанная с экологическим состоянием территории России, дает неутешительные прогнозы: так, на сегодняшний день более трети городского населения РФ проживает на территориях, где не проводятся мониторинговые наблюдения за загрязнением атмосферы, а более половины – в городах с высоким и очень высоким уровнем загрязнения атмосферы.
Россия вместе со всей планетой переживает серьезные экологические проблемы – растет средняя температура воздуха, отступает вечная мерзлота, наблюдаются различные проявления нестабильности климатического характера. Проблема глобального потепления со все большей очевидностью сопровождается проблемами экологических последствий, вызванными усилением экстремальных погодных условий.
Экологические проблемы в зависимости от масштаба воздействия хозяйственной деятельности человека на окружающую среду принято разделять на глобальные и локальные. Глобальные экологические проблемы непосредственно связаны с локальными экологическими проблемами.
Задавайте вопросы нашему консультанту, он ждет вас внизу экрана и всегда онлайн специально для Вас. Не стесняемся, мы работаем совершенно бесплатно!!!
Также оказываем консультации по телефону: 8 (800) 600-76-83, звонок по России бесплатный!
Для удовлетворения потребности в энергии существуют возобновляемые и невозобновляемые источники. Солнце, ветер, гидроэнергию, приливы и некоторые другие источники энергии называют возобновляемыми, так как их использование человеком практически не изменяет их запасы. Уголь, нефть, газ, торф, уран относят к невозобновляемым источникам энергии, и при переработке они теряются безвозвратно.
В то же время такая классификация довольно условна, например, использование урана в закрытом топливном цикле ближе скорее к возобновляемому типу.
Глобальные экологические проблемы тесно связаны прежде всего с экономическим положением в конкретных странах, основными показателями которого являются ВВП на душу населения, а также производство и потребление энергии.
Если все страны мира в ближайшие 15–20 лет выйдут на уровень потребления энергии США или хотя бы «экономной» Японии, то общее потребление энергии возрастет в соответствии с численностью населения, то есть практически в 15 раз. Готова ли мировая энергетика к такому «большому скачку»? Конечно же, нет. На планете просто нет столько органического топлива. Поэтому можно сделать следующий вывод: развитие энергетики должно идти в направлении использования новых мощных источников энергии без сжигания органического топлива.
Тенденция к использованию электрической энергии очевидна. Но это лишь промежуточная форма, то есть для того чтобы произвести энергию, нужно иметь первичный достаточно мощный источник.
Исчерпаемые энергоресурсы – нефть, уголь и газ наряду с ураном (ядерная энергетика) – в ближайшие десятилетия останутся основными источниками энергии, причем доля энергопроизводства, основанного на использовании углеводородного сырья, по-прежнему будет наибольшей. Тем не менее ограниченность запасов нефти и газа является очевидной. Перспектива их активного использования просматривается только лишь на несколько десятилетий. В течение этого времени использующие нефть и газ энергопроизводящие мощности должны быть заменены другими.
Главная проблема, интересующая человечество, – это обеспечение экологической безопасности. Понятие «экологическая безопасность» определено в законе «Об охране окружающей среды»: «Экологическая безопасность – состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий».
Угрозы экологической безопасности:
• разрушение озонового слоя;
• изменение климата;
• трансграничное воздействие на окружающую среду;
• деградация экосистем;
• потеря биологического разнообразия;
• уменьшение лесного покрова;
• деградация сельскохозяйственных угодий;
• истощение и дефицит природных ресурсов;
• химическое, физическое, радиационное загрязнение окружающей среды.
Глобальные экологические проблемы тесно связаны с глобальными энергетическими проблемами.
Связь между глобальными экологическими и энергетическими проблемами особенно видна при сравнении двух показателей:
1) требуемой массы изымаемых ресурсов для получения единицы энергии;
2) глобального влияния на природу через выделение парниковых газов.
Решением проблемы обеспечения энергией могло бы стать полноценное овладение энергией термоядерного синтеза. Однако исследования последних лет показали, что на сегодняшнем уровне развития техники и технологий на пути полномасштабного использования термоядерной энергии существует ряд технических проблем, решением которых ученые занимаются последние 50 лет без каких-либо значительных успехов.
Таким образом, среди существующих альтернативных возможностей замены реально покрывать растущие потребности человечества в энергии на ближайшие несколько сотен лет позволят только современные технологии топливной и ядерной энергетики.
Наиболее интересны с точки зрения влияния на природу и здоровье человека угольная и ядерная энергетика, так как только эти два вида энергоносителей обладают запасами на достаточно длительный период. Так, по данным В. Г. Родионова, угля хватит на 420 лет, тогда как углеводородов уже к 2030 г. останется только 1/5 часть от имеющихся запасов, то есть они могут быть в основном исчерпаны в ближайшие 30 лет. В то же время запасов урана с учетом вовлечения изотопа 238 в быстрых реакторах хватит на тысячи лет.
Уголь. Атмосферные выбросы от угольных станций стали причиной так называемых кислотных дождей, которые губят растительность, почву, водоемы и прежде всего здоровье людей. Чтобы оценить объемы выпадающих кислотных дождей, достаточно представить себе, что одна ТЭС мощностью 1000 МВт, работающая на угле с содержанием серы около 3,5 %, несмотря на применение средств очистки, выбрасывает в атмосферу примерно 140 тыс. т сернистого ангидрида в год, из которого образуется около 280 тыс. т серной кислоты. С поверхностей золоотвалов ветер поднимает золу, образуя пыльные бури, ежегодный объем золошлаковых отходов ТЭС СНГ в настоящее время превышает 120 млн. т.
Наиболее чистое органическое топливо – природный газ. Остановимся на таком источнике, как сланцевый газ.
Проведенные исследования выявили 5 основных экологических проблем добычи сланцевого газа:
1) загрязнение водоносных слоев высокотоксичными веществами и поверхностных водоемов сточными водами;
2) выбросы метана в атмосферу;
3) повышение радиоактивного фона в районах добычи;
4) увеличение вероятности землетрясений;
5) изъятие из оборота значительных земельных и водных ресурсов.
Основные экологические проблемы, возникающие при добыче и использовании нефти в качестве энергоресурса, связаны с:
- химическим загрязнением грунтовых вод при добыче, химическим и тепловым загрязнением вод поверхности, образованием нефтяной пленки;
- нарушением ареалов обитания фауны и произрастания флоры;
- загрязнением и деградацией почвенного покрова;
- значительным водозабором.
Атомная энергетика не потребляет кислорода, не выбрасывает в атмосферу и водоемы вредные химические вещества, она существенно экономит расходование органического топлива, запасы которого достаточно ограниченны. В частности, в пяти наиболее развитых странах мира ядерная энергетика позволяет сэкономить в год до 440 млн. т угля (в России – 65,3 млн. т.), 350 млн. т. нефти (в России – 40,3 млн. т.), до 280 млрд. м3 газа (в России – 36,8 млрд. м3), предотвратить сжигание свыше 450 млн. т. кислорода (в России – 36 млн. т.), сохранить земельные пространства на территории в 70 тыс. га (в России – 11 тыс. га). Экологически чистым районом Европы называют Францию, где выработка электроэнергии на АЭС превышала 70 % от общей выработки.
Из всех видов ВИЭ только гидроэнергия в настоящий момент вносит заметный вклад во всемирное производство электроэнергии (17 %). В большинстве промышленно развитых стран незадействованным на сегодня остался лишь незначительный по объему гидроэнергетический потенциал, что связано прежде всего с необходимостью отчуждения значительных территорий при организации ГЭС.
Основные экологические последствия гидроэнергетики:
- затопление сельскохозяйственных угодий и населенных пунктов;
- нарушение водного баланса, что ведет к изменению условий существования флоры и фауны;
- климатические последствия (изменение теплового баланса, увеличение количества осадков, скорости ветра, облачности и т. д.);
- заиливание водоема и эрозия берегов, ухудшение самоочищения проточных вод и уменьшение содержания кислорода, затрудняется свободное движение рыб;
- гидроэнергетические сооружения в потенциале несут в себе опасность крупных катастроф.
Ветроэнергетика также оказывает негативное воздействие на окружающую среду:
- отчуждение больших земельных площадей (так, например, для текущего уровня производства электроэнергии во Франции с применением энергии ветра потребуется порядка 20 тыс. км2 земли – 4 % территории страны);
- ветровая энергетика является нерегулируемым источником энергии;
- шумовые воздействия (при использовании установки мощностью 2–3 МВт возникает необходимость отключения ее в ночное время);
- помехи для воздушного сообщения и для радио- и телевещания, нарушение путей миграции птиц (установка мощностью 2–3 МВт должна иметь диаметр ветряного колеса 100 м);
- локальные климатические изменения вследствие нарушения естественной циркуляции воздушных потоков;
- опасность для мигрирующих птиц и насекомых;
- изменение традиционных морских перевозок, неблагоприятное воздействие на морских животных (при размещении ветроустановок в водной среде);
- ландшафтная несовместимость, непривлекательность, визуальная дискомфортность.
Солнечные электростанции (СЭС) эффективны только для территорий с высоким уровнем инсоляции. В средней полосе европейской части России интенсивность солнечного излучения составляет 150 Вт/м2, что в 1000 раз меньше тепловых потоков в котлах ТЭС.
При использовании СЭС возникает ряд экологических проблем:
- отчуждение больших земельных площадей, их возможная деградация (только для СЭС в 1 ГВт (эл.) в средней полосе европейской части России при 10 % КПД необходима минимальная площадь в 67 кв. км.);
- затемнение больших территорий солнечными концентраторами;
- большая материалоемкость (затраты времени и людских ресурсов в 500 раз больше, чем в традиционной энергетике);
- возможные утечки рабочих жидкостей, содержащих хлораты и нитриты;
- перегрев и возгорание систем, загрязнение продукции токсичными веществами при использовании солнечных систем в сельском хозяйстве;
- изменение теплового баланса, влажности, направления ветра в районе расположения станции;
- воздействие космических СЭС на климат;
- передача энергии на Землю в виде микроволнового излучения, опасного для живых организмов и человека.
Основные экологические последствия биоэнергетики:
- выбросы твердых частиц, канцерогенных и токсичных веществ, окиси углерода, биогаза, биоспирта;
- выброс тепла, изменение теплового баланса;
- обеднение почвенной органики, истощение и эрозия почв (для производства из навоза биогаза для выработки 1000 МВт электрической энергии требуются 80 млн. свиней или 800 млн. птиц на площади 80–100 кв. км.);
- взрывоопасность (биогазовая электроустановка должна контролироваться и содержаться в исправности в соответствии с инструкциями);
- большое количество отходов в виде побочных продуктов (промывочные воды, остатки перегонки).
Оценка экологической эффективности воздействия энергогенерации на окружающую среду, выполненная в данной работе на основе балльной оценки различных способов генерации электроэнергии, позволила провести сравнительный анализ экологической эффективности производства электроэнергии при использовании различных видов энергоресурсов по семи важнейшим показателям: объем выбросов парниковых газов, объем выбросов вредных веществ в атмосферу, объем сбросов в водные источники, образование отходов, отчуждение земельных ресурсов, выделение радиоактивных веществ в окружающую среду и риск для людей.
Для комплексной оценки влияния на окружающую среду всех учитываемых факторов авторами был разработан суммарный комплексный показатель воздействия на окружающую среду. При его расчете семь важнейших экологических показателей оценены по 10-балльной системе: 10 баллов – наиболее вредное воздействие (по фактической величине) и 0 баллов – отсутствие воздействия.
Проведенные расчеты показателей воздействия на окружающую среду показали, что по выбросам парниковых газов 1 место по уровню воздействия занимает уголь; газ и нефть по уровню воздействия примерно на 28 % ниже; гидроэнергия, солнечная, ветряная и ядерная энергия имеют очень незначительные показатели, то есть отмечается только сопутствующее выделение парниковых газов при генерации энергии.
При рассмотрении воздействия на окружающую среду по выбросам вредных веществ установлено, что наибольший выброс характерен для угля, вдвое ниже выбросы для нефти и газа, но примерно сопоставимый объем выбросов характерен при производстве и утилизации солнечных батарей. По отходам наблюдается аналогичная ситуация.
Воздействие на окружающую среду в части отчуждения земельных ресурсов в наибольшей степени характерно для гидро- и солнечной энергетики.
По выделению радиоактивных веществ в окружающую среду, казалось бы, должна лидировать ядерная энергетика, но в действительности получается, что в связи с высочайшим совершенством процессов в ней реальные выбросы радиоактивных веществ в окружающую среду в штатном режиме вдвое ниже, чем при сжигании угля.
Таким образом, основываясь на сравнении экологического воздействия различных видов энергогенерации, представленного на рис. 5, можно сделать вывод, что с точки зрения как глобальных, так и локальных экологических проблем ядерная энергетика по всем показателям выглядит предпочтительнее.
Статью подготовила доцент кафедры социально-гуманитарных дисциплин Волгушева Алла Александровна. 
