Современные проблемы экологии

 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………………..3

1. Сельскохозяйственная проблема………………………………………………..5        

2. Сырьевая проблема………………………………………………………………6        

3. Транспортная проблема   ……………………………………………………….7     

4. Энергетическая проблема        …………………………………………………11

Заключение        …………………………………………………………………....13

Список используемой литературы   ……………………………………………...14   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Одной из примет нашего времени  становится осознание необходимости  перемен в сложившихся стереотипах  отношений человека и природы. Главная  идея этих отношений проста: не ждать  милостей от природы, а подчинять  ее интересам развития общества. Но оказалось, что природа не обречена навека быть источником неисчерпаемых запасов сырьевых ресурсов и полезных ископаемых. Более того, она не мастерская и даже не лаборатория, где допустимы любые эксперименты. Вообще природа существует не для человека и он, человек, по отношению к ней никогда не станет властелином.

Рассмотрение истории  развития экологии позволяет отметить, что как бы широко ни трактовался  предмет исследования данной науки, она никогда не претендовала на то, чтобы включить в неё проблемы, касающиеся отношений человека и человеческого общества с окружающей природной средой. Экологические проблемы человечества образовали самостоятельную сферу экологического познания - глобальную экологию. Уже в 70-е годы сложилась практика определять комплекс глобальных проблем человека и природы как глобальную экологическую проблему, а комплекс наук, исследующих эту проблему, - как глобальную экологию или экологию человека.

Становлению глобальной экологии предшествовало стремительно развернувшееся в течение двух лет (с 1968 по 1970 гг.) движение, которое, по словам известного эколога Ю.Одума, проявилось как "всеобщая озабоченность проблемами окружающей среды". Рост общественного интереса к проблемам загрязнения природной среды, дефицита пищи и энергии, народонаселения был не случаен. Он явился естественной реакцией людей на обострение взаимоотношений общества с природной средой.

Первой страной, ощутившей  отрицательное влияние химического  загрязнения природной среды, стала Япония. В этой стране свыше 80 % территории испытывает на себе непосредственное влияние промышленного производства. Стратегия природопользования, опиравшаяся на идею могущества человека и его растущей власти над природой оказалась всего лишь стратегией. Осознание данной ситуации способствовало постановке серьезнейших задач как в практической области, так и в сфере фундаментальных научных исследований. Экологическими проблемами стали заниматься представители самых разных наук, причем не только естественных, но и гуманитарных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Сельскохозяйственная проблема

Известно, что с 1650 г. население  нашей планеты увеличивается  в соответствии с экспоненциальным законом, то есть удваивается через  определенные промежутки времени. В XX веке оно растет со скоростью 2,1% в  год и удваивается через каждые 33 года. Не менее стремительны и темпы  роста числа недоедающих, голодающих и умирающих от голода людей. Их количество уже приближается к половине миллиарда.

По мнению ученых, в течение  обозримого будущего основным источником пищевого и кормового белка будет  оставаться сельское хозяйство. Это  означает, что для решения белковой проблемы необходимо повышение урожайности  сельскохозяйственных культур. Так, в  настоящее время около трети  населения планеты питается за счет урожая, выращенного с использованием химических удобрений. Почти 80-90% всех минеральных удобрений потребляется в Европе, Японии и Северной Америке. На остальные 2/3 человечества приходится только 10-20% их мирового производства. Огромные средства могут оказаться затраченными впустую, если не защитить урожай от возбудителей болезней, насекомых и сорняков. Еще до сбора урожая сорняки, болезни и вредители наносят сельскому хозяйству ущерб, достигающий 30-40%. Если бы удалось избавиться от половины этих потерь, то человечество стало бы получать дополнительно такое количество зерновых, которого хватило бы для решения продовольственной проблемы. Стремление к использованию столь мощного резерва обусловило широкое применение пестицидов. Объем использования синтетических пестицидов в мире достиг 5 млн. тонн в год, т.е. в среднем почти по 1 кг на каждого человека Земли. Однако такие масштабы их использования породили бы столь же масштабную проблему химического загрязнения природной среды. Чтобы избежать этого, ученые-химики уделяют много внимания разработке таких пестицидов, которые бы быстро разрушались и не образовывали опасных для человека и животных веществ. В решении продовольственной проблемы химическая наука предлагает и совершенно новые подходы, связанные с получением белков, жиров, углеводов и витаминов из несъедобных растений, одноклеточных организмов и бактерий или прямо из молекул.

2. Сырьевая проблема

Человеческое общество по мере своего развития все более стремительно наращивает темпы потребления сырьевых ресурсов, ставя свое существование  тем самым во все большую зависимость  от окружающей среды. Если до начала XX в. человечеством было извлечено из земных недр 10% угля, 13% железной руды, 15% меди, 30% золота, то 90%, 87% и 70% соответственно приходится на наше столетие. Что касается железа и меди, то за двадцатилетний период с 1960 по 1980 гг. добыча этих металлов превысила их количество, добытое за всю предыдущую историю человечества.

Столь ошеломляющий рост потребления  сырьевых ресурсов вызывает серьезную  обеспокоенность ученых. Прогноз  свидетельствует о том, что если темпы роста добычи сырья на душу населения, в мире достигнут уровня США, то мировых запасов железных руд останется на 50 лет, бокситов - на 15, медных руд - на 6 лет, молибденовых - на 1 год. Эти цифры, несмотря на их условность, достаточно убедительно характеризуют сырьевой дефицит как один из серьезных факторов угрозы нормальному развитию человечества. Для преодоления минерально-сырьевого дефицита учеными предложен ряд решений, предусматривающих как более полноценную переработку добываемых из недр Земли руд, так и более эффективное использование извлекаемых из них металлов. Кроме того, все более широкое распространение получают новые конструкционные материалы: сплавы, полимерные материалы, керамика.

Так, использование керамических материалов может получить широкое  распространение в производстве двигателей внутреннего сгорания. Благодаря высокой жаропрочности рабочая температура в них может быть увеличена до 1200-1370°С. В результате окажется возможным достижение к.п.д., равного 45%.. Однако в настоящее время на пути повсеместной замены традиционных материалов керамическими стоит проблема устранения их хрупкости. По мере усугубления сырьевого дефицита задача преодоления этого недостатка керамик становится все более актуальной и в будущем, несомненно, будет решена.

 

3. Транспортная проблема

Транспорт - важное условие функционирования общественного производства и жизни людей. Пассажиропотоки в городах растут быстрее, чем население городов. Большую долю всего объема транспортных перевозок выполняет промышленный транспорт, в составе которого 30 - 35% перевозок совершают железные дороги, около 60% автомобили, а остающиеся 5 - 10% - трубопроводы, транспортеры, речной и морской флот.

Влияние транспорта на литосферу. 

Транспорт существенно уменьшает  общую площадь используемой земли, в том числе и общую площадь  плодородной земли. Эрозия почвы  происходит довольно быстро, а для  воссоздания плодородного слоя глубиной 1 см необходимо около 100 лет. Крупный  аэропорт требует для организации  всех служб площадь, равную 25 -50 км2. Еще большая площадь вокруг аэропорта становится непригодной для проживания людей из-за высокого уровня шума и условий безопасности полетов.

Сохранению почв служат такие  главные направления в развитии транспорта, как выделение под  транспортные сооружения менее ценных в сельскохозяйственном отношении  земель; сохранение традиционных гидрологических  режимов в районе транспортных сооружений; сокращение загрязнения почв вредными компонентами работы транспортных средств.

За рубежом и в нашей  стране накапливается опыт экономного использования земли с развитием  транспорта. Так, в Москве построены  два гаража: один большой многоярусный подземный на 1840 машин, другой - подземный гараж на улице Неждановой в самом центре Москвы.

Однако экономия на транспорте - вещь весьма разорительная; в будущем она обернется значительно большими расходами, если ее осуществлять непродуманно. Так, 1 км хорошей дороги с твердым покрытием стоил в 1990 г. от 1 до 1,5 млн. р. Однако отсутствие такого покрытия (например, в сельской местности) приводит к прямому разрушению и эрозии почвы. Передвижение транспорта по бездорожью выводит из использования большие площади земли. Часто в весенние и осенние распутицы старые, разбитые дороги забрасываются, а движение осуществляется по новым участкам земли, вплоть до засеянных пашен. Важно и то, что пыль, поднимающаяся с непокрытых дорог, попадает на придорожные растения и существенно снижает урожайность. К сожалению, неухоженные дороги в нашей стране являются отличительной чертой, которая связана и с развитием автомобильного транспорта. На сегодняшний день важно решить проблему: как использовать неудобные земли и осушенные морские территории для нужд транспорта. Существует (в основном за рубежом) опыт создания плавучих топливных хранилищ и емкостей на морском дне. Конечно, одно из основных требований к этим хранилищам - надежно обеспеченная герметичность. Здесь следует отметить, что осушение территорий и создание подводных (или надводных) хранилищ топлива - во многом спорное (особенно в отношении хранилищ) направление освоения земной поверхности. Дело в том, что осушение прибрежных зон (литорали) может привести к серьезным нарушениям сложившихся экологических систем и связей водных обитателей. Кроме того, даже при сверхнадежной работе проектировщиков и строителей невозможно гарантировать полную безаварийность. Эффективное освоение этих земель требует создания условий для обеспечения высокой экологичности проектов и наличия высокоразвитой и современной строительной индустрии.

Утилизация твердых  транспортных отходов. 

Многие транспортные предприятия  оставляют отходы (шлаки, мусор, отходы металлов, резин, пластмасс). Мусор рассеивается на довольно больших площадях вдоль  железных и автомобильных дорог. Самый эффективный способ утилизации - переработка транспортного мусора на специальных заводах, где производится сортировка этого мусора. В процессе сортировки магнитные сепараторы отделяют магнитные материалы от немагнитных. Из последних выделяются тяжелые компоненты - цветные металлы и стекло. Оставшийся мусор используется как топливо для производства электроэнергии. Существуют проекты и уже действующие установки по переработке органического мусора в синтетическое топливо.

Транспорт и гидросфера.  

Для технических целей  транспорт (в первую очередь автомобильный  и железнодорожный) расходует очень  большие количества пресной воды. На загрязнение воды существенно  влияют морские и речные суда. Нефть и нефтепродукты - это наиболее распространенные загрязнители воды. Нефтяная пленка, образующаяся на ее поверхности, снижает интенсивность фотосинтеза и образования биомассы в океане, так как задерживает до 40% ультрафиолетового излучения. Подсчет показывает, что 1т нефти поглощает весь кислород, растворенный в 400 тыс. т воды. Из-за этого человечество сейчас недополучает от 5 до 20% морепродуктов.

Существенно и другое: нефтяная пленка на поверхности воды серьезно снижает испарение, уменьшает количество водяных паров в атмосфере. Это  влияет на климат, в частности, может  повысить вероятность засухи. Основная задача конца XX в. в области влияния транспорта на гидросферу - прекращение (или существенное сокращение) сбросов загрязнителей (в первую очередь нефти и нефтепродуктов), использование оборотных систем водоснабжения.

Транспорт и атмосфера.

 Автомобильный транспорт  - основной источник загрязнения атмосферы среди других транспортных средств. Наиболее велик вклад транспорта в загрязнение атмосферы окисью углерода, поэтому создание экологически чистых передвижных средств - очень важная проблема.

Нормы токсичности веществ  в отработанных газах в нашей  стране и за рубежом различны, у  нас они даже несколько выше. Государственным  стандартом определены среднесуточные предельно допустимые концентрации СО (1 мг/м3), N0x(0,085 мг/м3), СН (0,035 мг/м3). Содержание серы и свинца ограничено стандартами  на топливо. Общемировая тенденция  заключается в снижении этих норм, что сдерживается экономическими и  техническими причинами. В сравнении  с автомобильным, другие виды транспорта существенно меньше загрязняют атмосферу. Например, движение на крупных железнодорожных станциях в нашей стране переведено на электротягу.

Автомобильный транспорт  загрязняет атмосферу отработанными  газами, картерными и углеводородами. Происходит испарение топлива из бака, карбюратора и трубопровода. Количество загрязняющих веществ пропорционально расходу топлива, поэтому более экологичны двигатели, расходующие меньше топлива. Сокращение расхода топлива можно добиться уменьшением массы автомобиля. Легко рассчитать, что расход топлива автомобилем прямо пропорционален его массе. Другой резерв экономии топлива - более полный учет аэродинамического сопротивления автомобиля.

В повышении экологичности автотранспорта важно следить за его техническим состоянием. Одна неработающая свеча карбюраторного двигателя повышает расход топлива на 15 - 20%, неисправность одной форсунки дизельного двигателя увеличивает расход топлива еще больше - до 28%. Плохо отрегулированный карбюратор ведет к росту образования окиси углерода до 15%.