В чем заключается рациональное использование невозобновляемых: В чём заключается рациональное использование невозобновляемых и возобновляемых природных

Содержание

Рациональное использование природных ресурсов статья по экологии

Рациональное использование природных ресурсов Основные экологические принципы рационального природопользования Все вышеизложенное заставляет сделать однозначный вывод: как невозобновляемые, так и возобновляемые ресурсы планеты не бесконечны, и чем интенсивнее их используют, тем меньше этих ресурсов остается следующим поколениям. Поэтому повсеместно требуется принятие решительных мер по рациональному использованию природных богатств. Эпоха безоглядной эксплуатации природы человеком кончилась, биосфера остро нуждается в охране, а природные ресурсы следует беречь и расходовать экономно. Основные принципы такого отношения к природным ресурсам изложены в международном документе «Концепция устойчивого экономического развития», принятом на второй Всемирной Конференции ООН по ООС в Рио-де-Жанейро в 1992 г.(см. также тему 7). По поводу неисчерпаемых ресурсов «Концепция устойчивого экономического развития» развития настоятельно требует возврата к их повсеместному использованию и там, где это возможно, замены невозобновляемых ресурсов на неисчерпаемые. В первую очередь это касается энергетической отрасли. Ранее уже говорилось о солнечных батареях. Пока их КПД не очень высок, но это чисто техническая задача, и в будущем она, несомненно, будет успешно решена. Перспективным источником энергии, как уже было сказано, является ветер, и на равнинных открытых приморских территориях использование современных «ветряков» оказывается весьма целесообразным. С помощью горячих природных источников можно не только лечить многие заболевания, но и отапливать дома. Как правило, все трудности применения неисчерпаемых ресурсов заключаются не в принципиальных возможностях их использования, а в технологических проблемах, которые приходится решать. В отношении невозобновляемых ресурсов в «Концепции устойчивого экономического развития» сказано, что их добычу следует сделать нормативной, т.е. уменьшить темпы извлечения полезных ископаемых из недр. Мировому сообществу придется отказаться от гонки за лидерство по добыче того или иного природного ресурса, главное — не объем извлеченного ресурса, а эффективность его использования. Это означает совершенно новый подход к проблеме добычи полезных ископаемых: надо добывать не столько, сколько может каждая страна, а столько, сколько нужно для устойчивого развития мировой экономики. Разумеется, к такому подходу мировое сообщество придет не сразу, для его реализации потребуются десятилетия. Для современной России минеральные ресурсы составляют основу ее экономики. Разумеется, прежде всего, это нефть и природный газ. В России добывается более 17% мировой нефти, до 25% природного газа, 15% каменного угля. Главная проблема при их добыче — неполное извлечение из недр: нефть из скважины выкачивают в лучшем случае на 70%, каменный уголь — не более чем на 80%. Это потери при добыче, далее следуют не менее крупные потери при переработке. Необходимо создание и внедрение новых технологий, позволяющих повысить долю извлеченной нефти, угля, руд металлов. Естественно, на это нужны немалые средства. В нашей в стране множится число «неперспективных» затопленных шахт, которые при умелой эксплуатации вполне могли бы еще давать продукцию, брошенных в тундре нефтяных скважин и буровых (дешевле пробурить новые, чтобы быстрее окупить затраты и качать, качать, чтобы потом бросить, оставив в недрах более 30% ископаемых). К задаче более полного извлечения из недр примыкает и другая — комплексное использование минерального сырья. Как правило, ни один металл не встречается в природе в одиночку. Анализ некоторых руд Урала показал, что кроме основного добываемого металла (например, меди), в них содержится большое количество редких и рассеянных элементов, и их стоимость часто превышает стоимость основного материала. Тем не менее, это ценное сырье очень часто остается в отвалах из-за отсутствия технологии его извлечения. Следующая экологическая проблема горнопромышленного комплекса состоит в том, что он превратился в один из самых крупных источников загрязнения и нарушения ОС. В местах добычи полезных ископаемых, как правило, страдают леса, травяной покров, почва. Если добыча осуществляется в тундре (а большинство наших подземных богатств находится в высокоширотных районах), то природа вынуждена десятилетиями залечивать полученные от людей раны. Итак, принципы ООС требуют от природопользователя при проведении горных работ: максимально полного извлечения из недр полезных ископаемых и их рационального использования; комплексного извлечения не одного, а всех содержащихся в рудах компонентов; обеспечения сохранности природной среды в районах проведения горнодобывающих работ; безопасного для людей проведения работ; предотвращения загрязнения недр при подземном хранении нефти, газа и других материалов. В отношении возобновляемых ресурсов «Концепция устойчивого экономического развития» требует, чтобы их эксплуатация производилась хотя бы в рамках простого воспроизводства, и общее их количество не сокращалось во времени. На языке экологов это значит: сколько взяли у природы возобновляемого ресурса (например, леса), столько и верните (в виде лесопосадок). В России в течение последних 15 лет объемы порубок многократно возросли (древесина — одна из доходных статей бюджета), а лесопосадок в этот период не проводилось вообще. Вместе с тем, для восстановления лесов после порубок требуются двух- или трехкратные по площади лесопосадки: леса растут медленно, для полноценного воспроизводства перестойного, т.е. пригодного для промышленного использования леса требуется 35—40 лет. Бережного отношения и охраны требуют и земельные ресурсы. Больше половины земельного фонда России находится в зоне вечной мерзлоты; земли сельскохозяйственного назначения в РФ занимают лишь около 13% площадей, причем ежегодно и эти площади сокращаются в результате эрозии (разрушения плодородного слоя), нецелевого использования (например, для строительства коттеджей), заболачивания, проведения горных работ (на месте сельскохозяйственных угодий возникают индустриальные пустыни). Для защиты от эрозии используют: лесозащитные полосы; вспашку без переворачивания пласта; в холмистых районах — вспашку поперек склонов и залуживание земель; регулирование выпаса скота. Нарушенные, загрязненные земли можно восстановить, этот процесс называется рекультивацией. Такие восстановленные земли можно использовать в четырех направлениях: для сельскохозяйственного использования, под лесопосадки, под искусственные водоемы и под жилищное или капитальное строительство. Рекультивация состоит из двух этапов: горнотехнического (подготовка территорий) и биологического (посадка деревьев и малотребовательных культур, например, многолетних трав, технических злаков бобовых). К числу важнейших экологических проблем современности относится охрана водных ресурсов. Ранее уже было сказано, что по объему пресноводные источники (в том числе и ледники) составляют лишь 3% гидросферы, а 97% приходится на Мировой океан. Трудно переоценить роль океана в жизни биосферы, осуществляющего процесс самоочищения воды

рациональное использование природных ресурсов

Рациональное использование природных ресурсов и защита окружающей среды от загрязнения производственными выбросами является важнейшей народнохозяйственной задачей. Эта задача решается на базе создания и внедрения малоотходных и безотходных производств.[ …]

Природные ресурсы — то, что человек извлекает для своего потребления. По отношению к ним используется термин «рациональное природопользование». Ресурсы делят на исчерпаемые и неисчерпаемые, возобновляемые и невозобновляемые. В одном природном объекте может быть сосредоточено несколько видов природных ресурсов. Например, лес — совокупность многих ресурсов: древесины, смол, другого технического сырья, животных и растительных пищевых продуктов, кислорода и др. Поэтому рациональное использование природных ресурсов помогает и охране природных объектов в целом.[ …]

Рациональное использование природных ресурсов и эффективные меры по охране окружающей среды возможны только на основе знаний законов природы и их разумного применения: от потребительского отношения к природе человек должен перейти к сотрудничеству с ней и соразмерять свою хозяйственную деятельность с возможностями природы. Решение экологических проблем становится успешным лишь при участии широкого круга специалистов, работающих в различных областях науки и техники.

[ …]

Природопользование рациональное использование природных ресурсов и условий окружающей природной среды, их воспроизводство и охрана. Общественная полезность каждого элемента природной среды есть потребительное благо, которое должно быть оценено, подсчитано, использовано в виде норматива экологического управления (защиты) природной среды. Продуктом капиталовложений природоохранного характера является продукт особого рода — экологически чистая природная среда, сохранение и приумножение темпов прироста воспроизводства ресурсов либо их сбережение (для естественно невоспроизводимых) на высокоэффективной основе. Поддержание оптимальных пропорций в общественном потреблении и воспроизводстве природных ресурсов обеспечивает народнохозяйственную окупаемость затрат природоохранного характера и нормативную (отраслевую) прибыль, как и в любой другой сфере материального производства.[ …]

Усилия по обеспечению рационального природопользования и охраны природы, предпринимаемые на основе природоресурсного законодательства и названных правительственных постановлений, не давали, однако, видимых и ощутимых результатов. В конце 80-х гг. ЦК КПСС и Правительство СССР осознавали, что основными причинами резкого ухудшения состояния окружающей среды в стране являлись: слабое правовое регулирование природопользования и охраны окружающей среды, несовершенная организация государственного управления в этой сфере, «остаточный» принцип финансирования природоохранительной деятельности, отсутствие у предприятий экономических стимулов к рациональному использованию природных ресурсов и охране природы от загрязнения. 7 января 1988 г. ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли постановление «О коренной перестройке дела охраны природы в стране»2.[ …]

Вопросы охраны природы и рационального использования природных ресурсов находятся в центре внимания Советского государства с первых дней его существования. Ленинские идеи об охране окружающей среды и о максимально выгодном для всего народа использовании природных богатств воплотились в принципы политики КПСС. Советское правительство постоянно заботится об охране природы и рациональном использовании природных ресурсов. Особое внимание уделяется охране водных ресурсов. Об этом свидетельствует постановление Совета Министров СССР «О мерах по упорядочению использования и усилению охраны водных ресурсов СССР» (№ 425 от 22 апреля 1960 г.), в соответствии с которым были разработаны мероприятия по сохранению чистоты водоемов и созданы органы Государственного надзора за использованием и охраной водных ресурсов.[ …]

Определяющими факторами рационального использования природных ресурсов водосбора являются размер потребления ресурсов и способ их воспроизводства. Установлена неразрывная связь способов воспроизводства природных ресурсов с неиссякаемостью воды в реках. Правильно организованная взаимозависимость указанных компонентов позволяет оптимизировать поверхностный и подземный сток. В свою очередь оптимальный поверхностный сток без возникновения эрозионных процессов будет формироваться лишь при рациональной структуре сельскохозяйственных и лесных земель (покрытых и не покрытых лесом), а также земель, используемых под жилье, коммунальное и транспортное хозяйства.

Таким образом, планирование мероприятий на водосборе должно осуществляться землеустроительными, лесоустроительными и градостроительными организациями вместе с гидрологами. Кроме того, потребуется и помощь экономистов, чтобы определить их положительный и отрицательный эффект.[ …]

Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов представляет собой сложную и многоплановую проблему. Решение ее сопряжено с регулированием взаимоотношений человека и природы, подчинением их определенной системе законоположений, инструкций и правил. В нашей стране такая система установлена в законодательном порядке.[ …]

В общей проблеме охраны природы и рационального использования природных ресурсов важное место занимает охрана почв от химического загрязнения, рекультивация загрязненных земель.[ …]

Постепенно складывались кодексы законов по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды. Они непрерывно совершенствуются.[ …]

Создание эффективной системы мероприятий по рациональному использование природных ресурсов о гарантированным обеспечением оптимальных для жизни и прогресса условий внешней ореды требует интенсивного развития экологии и совершенствования экологического прогнозирования. Современная производственная деятельность выотупает в роли весьма мощного фактора, способного и только существенно изменить почвенно-растительный покрой отдельных природных зон Земли, но и повлиять на направление и темпы эволюционного процесса в биосфере.[ …]

Экономический принцип ПОД состоит в обеспечении рационального использования природных ресурсов и минимальных экономических ущербов при альтернативно заданном выпуске продукции (добыча нефти и газа).[ …]

Многие актуальные проблемы современной картографии и рационального использования природных ресурсов не могут быть успешно решены без материалов ДС. Так, составление электронных моделей рельефа местности выполняется по электронным файлам изображений, полученных съемочными системами станции SPOT, с применением методов стереокорреляции. Получаемые в результате использования данных методов материалы обходятся намного дешевле, чем выполненные на основе аэрофотоснимков и, тем более, результатов наземных съемок. Многие компании начали производить электронные модели рельефа местности на коммерческой основе, используя электронные файлы изображений SPOT, Landsat — ТМ и “Ресурс”.

[ …]

Численность народонаселения, промышленное производство, потребление природных ресурсов, а следовательно, и загрязнение окружающей среды возрастают экспоненциально, причем считается, что экспоненциальный рост производства — это движущая сила мировой экономики, развитие которой так или иначе направлено к физическим пределам нашей планеты. О реально существующих пределах возможностей Земли и развития общества впервые заговорили в 1972 г. Это вызвало резкие возражения многих ученых и специалистов мира . Однако физическая конечность массы планеты и составляющих ее характеристик (площади поверхности, запасов химических элементов в виде природных ресурсов — объективная реальность. Поэтому объективной реальностью является и необходимость не только рационального использования природных ресурсов, но и самоограничения роста числа людей-потреби-телей. Разумеется, речь не идет о каких-либо насильственных действиях над населением, но повышение благосостояния населения и качества жизни неизбежно требует, например, планирования семьи.

[ …]

В решении проблемы охраны окружающей среды и разработке мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов участвуют специалисты разного профиля — географы, геологи, экологи, почвоведы, гидротехники, биологи, экономисты. В Последние десятилетия в обсуждение этой проблемы включились писатели, журналисты, деятели искусства. Такой живой интерес широкой общественности к “взаимоотношениям” человека с природой свидетельствует прежде всего о том, что всем нам далеко не безразлично, в какой окружающей среде будем жить мы сами, наши дети и внуки.[ …]

Центральный Комитет КПСС и Совет Министров СССР отмечают, что охрана природы и рациональное использование природных ресурсов в условиях быстрого развития промышленности, транспорта, сельского хозяйства и вовлечения в эксплуатацию все большего количества естественных ресурсов является одной из важнейших экономических и социальных задач Советского государства.[ …]

Экологическая политика Российской Федерации в области охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов на современном этапе должна базироваться на программных документах, принятых в 1992 г.

на Конференции ООН в Рио-де-Жанейро, а также на указе Президента РФ «Об утверждении концепции перехода Российской Федерации к устойчивому экономическому развитию» (апрель 1996 г.).[ …]

Указанные министерства и ведомства СССР на основе проектов планов по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов и министерств и ведомств СССР и союзных республик разрабатывают и представляют в Госплан СССР (в установленные им сроки) согласованные проекты планов по соответствующим разделам в целом по СССР, с распределением заданий по министерствам, ведомствам СССР и союзным республикам.[ …]

Плата за природопользование — важнейший элемент системы экономического стимулирования рационального использования природных ресурсов. Она состоит: из платы за использование природных ресурсов и платы за загрязнение природной среды.[ …]

Усиление антропогенного воздействия на природу определяет актуальность проблем охраны и рационального использования природных ресурсов. Применительно к водным ресурсам эти проблемы сводятся к их охране от истощения и загрязнения.

Истощение водных ресурсов определяется их потреблением в объемах, превышающих величины возобновления. Под загрязнением вод понимается ухудшение их качества. Водные ресурсы испытывают значительное антропогенное воздействие, оказываемое локальными источниками загрязнения (стоки от накопителей промстоков, от промплощадок, от прудов-накопителей, аварийные порывы трубопроводов и др.). К отрицательным последствиям этого воздействия относятся: уменьшение запасов пресных вод, их загрязнение и засолонение, замазучивание пресноводных горизонтов, ухудшение условий обитания гидробионтов, ихтиофауны и альгофлоры. В общем случае процессы истощения и загрязнения взаимосвязаны, они определяются количественными и качественными характеристиками, которые имеют пространственно-временное распределение. Поэтому исследование этих процессов является задачей экологического мониторинга. Мониторинг включает наблюдение, анализ и оценку состояния окружающей среды, ее изменений под влиянием хозяйственной деятельности человека, а также прогнозирование этих изменений.

Содержание любой мониторинговой системы в общем случае включает три подсистемы: «Банк данных», «Модель», «Прогноз».[ …]

К нормативным законодательным документам по охране природы относятся стандарты качества природной среды, которые устанавливают оптимальные характеристики природной среды, достигаемые при существующем уровне технического прогресса и обеспечивающие сохранение здоровья населения, развитие животного и растительного мира. Основными задачами системы стандартов в области охраны природы являются: обеспечение сохранности природных комплексов; содействие восстановлению и рациональному использованию природных ресурсов; содействие сохранению равновесия между развитием производства и устойчивостью окружающей среды; совершенствование управления качеством окружающей природной среды в интересах человечества.[ …]

Проекты пятилетних планов по охране воздушного бассейна и перспективных планов по охране и рациональному использованию природных ресурсов разрабатываются предприятием, объединением и министерством примерно по тем же формам и показателям, что и годовые. [ …]

В период ускорения развития народного хозяйства нашей страны вопросы охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов имеют большое социальное и экономическое значение. В этой связи возникает необходимость дальнейшего совершенствования системы мероприятий по гигиено-токсикологическому обеспечению безопасных условий труда и охраны объектов окружающей среды. Термин «гигиено-токсикологическое обеспечение» является новым, но наиболее правильным, на наш взгляд, отражающим существо вопроса охраны производственной и окружающей среды в связи с широким применением химических продуктов; он означает систему мер, гарантирующих безопасные условия производства и применения химических веществ и охрану окружающей среды. Важным звеном в этой системе является научно обоснованная разработка величин санитарных стандартов на предельно допустимое содержание вредных веществ в различных объектах окружающей среды — воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе, воде водных объектов и почвы. Это является по сути дела основой обеспечения безопасных условий труда и охраны объектов окружающей среды от воздействия различных химических веществ.[ …]

Создание малоотходных и безотходных ТПК является важным направлением развития народного хозяйства, рационального использования природных ресурсов и сохранения экологического равновесия.[ …]

В 1983 г. Межведомственным научно-техническим советом по комплексным проблемам охраны окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов при ГКНТ СССР было рекомендовано разработать для Москвы Целевую комплексную программу на период до 2000 г. по созданию и внедрению в производство малоотходных и безотходных гальванических процессов и увеличению использования гальванических отходов в качестве материальных ресурсов.[ …]

Задачей государственного экологического контроля является обеспечение выполнения правовых требований по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды от загрязнения всеми государственными органами, предприятиями, организациями и гражданами, которым такие требования адресованы. Государственный контроль носит, таким образом, надведомственный характер.[ …]

Главной задачей производственного экологического контроля является проверка: а) выполнения планов и мероприятий по рациональному использованию природных ресурсов и охране окружающей среды; б) соблюдению нормативов предельно допустимых воздействий на природу, установленных предприятию; в) выполнения иных требований законодательства об окружающей среде и др.[ …]

Следуя этому, можно сформулировать сущность понятия «охрана окружающей среды». Это система мер, направленная на поддержание рационального взаимодействия между деятельностью человека и окружающей природной средой, обеспечивающая сохранение и восстановление природных богатств, рациональное использование природных ресурсов предупреждающая прямое и косвенное вредное влияние результатов деятельности общества на природу и здоровье человека.[ …]

Под конкуренцией понимается свободная состязательность участников природопользования, когда их действия активно препятствуют монопольному использованию природных ресурсов с целыо получения одностороннего преимущества и выгод и стимулируют пеистощит ельное, рациональное использование природных ресурсов, в том числе их охрану и воспроизводство. [ …]

Внимание специалистов сельского хозяйства различного профиля должно быть сосредоточено на следующих основных вопросах охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов в процессе сельскохозяйственного производства.[ …]

Прикладная экология — дисциплина, изучающая механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывающая принципы рационального использования природных ресурсов без деградации среды жизни [4, 5].[ …]

Международное право окружающей среды представляет собой совокупность международно-правовых норм, регулирующих отношения между его субъектами по обеспечению рационального использования природных ресурсов Земли и охране глобальной окружающей среды от вредных воздействий в интересах настоящего и будущих поколений людей. Предметом международного права окружающей среды являются международные экологические отношения, т.е. отношения в сфере взаимодействия человечества с природой.[ …]

Таким образом, под правом окружающей среды понимается совокупность основанных на эколого-правовых идеях норм, регулирующих конкретные общественные отношения собственности на природные ресурсы, по обеспечению рационального использования природных ресурсов и охране окружающей среды от вредных химических, физических и биологических воздействий в процессе хозяйственной и иной деятельности, по охране экологических прав и законных интересов физических и юридических лиц. [ …]

Геологическая среда обладает определенными физическими, геохимическими, биологическими и инженерно-геологическими свойствами, которые оцениваются экологическим качеством. Сущность рационального использования природных ресурсов при инженерной деятельности человека и состоит в познании процессов взаимодействия основных компонентов геологической среды с различными инженерными сооружениями и в предотвращении или снижении воздействия на нее техногенных процессов.[ …]

Механизмы управления рисками. Их следует понимать в широком и узком смыслах. В широком смысле вся экологически значимая деятельность есть источник риска, и все меры по охране окружающей среды и рациональному использованию природных ресурсов есть управление рисками. Практически это важно. Удорожание энергоресурсов, в частности связанное со старением основных фондов и повышением цен на газ, объективно приводит к стремлению расширить производство электроэнергии на атомных электростанциях. Управление рисками тогда в первую очередь связано с рационализацией деятельности станции, продуцирующей электроэнергию, в расчете на уменьшение потребности в атомных электростанциях. [ …]

Смежным с понятием государственной экологической политики является понятие экологической функции государства. М. М. Бринчук определяет ее как деятельность по распоряжению в интересах общества природными ресурсами, находящимися в собственности государства, а также деятельность, направленную на обеспечение рационального использования природных ресурсов с целью предупреждения их истощения, на охрану окружающей среды от деградации ее качества, охрану экологических прав и законных интересов физических и юридических лиц. Экологическая функция государства выражается в том, чтобы обеспечить сбалансированное соотношение экологических и экономических интересов общества и предоставить необходимые гарантии для реализации (и защиты) прав человека на благоприятную для жизни природную среду. А. С. Шестерюк, к примеру, считает основной стратегической целью экологической политики обеспечение стабилизации обстановки, выхода из состояния, близкого к катастрофическому, и последующие улучшения качества окружающей среды, соответствующего мировым стандартам. С этим мнением трудно не согласиться, учитывая сегодняшние российские реалии.[ …]

Из изложенного следует важный вывод: проблема обеспечения экологической безопасности должна рассматриваться в единой, целостной системе национальных интересов и целей, а механизм ее обеспечения — рациональное использование природных ресурсов и особенно лесных, при соблюдении правил лесопользования.[ …]

Пятый этап концептуального развития маркетинга (экологический): временной период развития — конец XX века и начало XXI века, концепция рынка — экологическая, ключевое звено — экологическая безопасность и рациональное природопользование, уровень действия — человеческая цивилизация и природа, отражение в организационно-штатной структуре фирм серьезного внимания вопросам охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов — введение должности вице-президента по экологической безопасности, должности менеджера по экологической политике.[ …]

В основе пятилетних планов развития народного хозяйства лежит глубокое естественнонаучное, хозяйственно-экономическое и государственно-правовое обоснование. Основы социалистического законодательства об использовании природных богатств и охране окружающей среды в СССР заложены первыми декретами первого в мире социалистического государства о мире и земле, принятыми 8 ноября 1917 г. II Всероссийским съездом Советов. Национализация земли, ее недр, вод, лесов и других природных богатств, ставших всенародным достоянием, послужила правовой основой проведения широких государственных мероприятий по сохранению и улучшению окружающей среды. Забота о бережном и рациональном использовании природных ресурсов в настоящее время стала одним из ведущих принципов политики КПСС и Советского правительства.[ …]

Установить, что министерства и ведомства СССР и Советы Министров союзных республик одновременно с представлением н Совет Министров СССР и Госплан СССР проектов перспективных и годовых планов по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов направляют соответствующие разделы проектов этих планов по подведомственным им объединениям, предприятиям, учреждениям и организациям (с указанием объемоз капитальных вложений и заданий по вводу в действие природоохранных мощностей и объектов) в Государственный комитет СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды, Министерство мелиорации и водного хозяйства СССР. Министерство сельского хозяйства СССР, Комитет по надзору за безопасным ведением работ в промышленности и горному надзору при Совете Министров СССР.[ …]

Первыми в России в советский период были декреты » 0 земле», » 0 лесах «, » 0 недрах земли «, Земельный кодекс и Лесной кодекс. В конце 50-х и начале 60-х годов принимается ряд новых законодательных актов, в которых закрепляется комплексный подход к охране природы и рациональному использованию природных ресурсов — это Водный кодекс. Земельный кодекс и ряд других.[ …]

Вполне очевидно, что математические модели являются неполным абстрактным отображением реального мира. При отсутствии реальных моделей математический подход является весьма отвлеченным, но при его исключении бывает трудно уловить общий смысл реальной модели. Поэтому в изучении проблем охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов реальные (материальные) модели и знаковые (идеальные) используются параллельно, дополняя и обогащая друг друга. [ …]

На беду, часть современных природоохранников не вняла этической заповеди Г.А. Кожевникова «охранять первобытную дикую природу ради нее самой». Из-за прагматических ценностей и утилитарных резонов — экономических, хозяйственных, научных, образовательных, рекреационных и т.п. современное природоохранное движение больше смахивает на движение «рационального использования природных ресурсов». Но как метко подметил один из лидеров Международного Социально-Экологического Союза Святослав Забелин, охранять дикую природу по причине того, что она научно или хозяйственно-полезна — не что иное, как скотство [Забелин, 2000].[ …]

Под оценкой воздействия на окружающую среду (ОВОС) понимается деятельность, направленная на определение характера и степени потенциального воздействия намечаемого проекта на окружающую среду, ожидаемых экологических и связанных с ними социальных и экономических последствий в процессе и после реализации такого проекта и выработку мер по обеспечению рационального использования природных ресурсов и охрану окружающей среды от вредных воздействий в соответствии с требованиями экологического законодательства. [ …]

Важнейшими основополагающими документами в решении вопросов научного природопользования являются Конституция СССР, постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР, которые определили ответственность министерств, организаций, учреждений и граждан СССР за охрану природы. Эти документы стали основой для создания отраслевых нормативных документов и научно обоснованных планов по рациональному использованию природных ресурсов и охране природы [1].[ …]

На современном этапе научно-технической революции дальнейшее развитие химической промышленности, также как и других отраслей народного хозяйства, связано с необходимостью более тщательного учета экологических факторов. Практически в каждой подотрасли создан базис для внедрения новых технологических процессов, резко снижающих количество вредных выбросов. Однако требования охраны природы и рационального использования природных ресурсов выдвигают новые, серьезные вопросы. Количество накапливаемых отходов все еще продолжает расти, Перед народным хозяйством стоит серьезная задача максимального сокращения и утилизации образующихся отходов, а также переработки уже накопленных отходов. [ …]

Кроме того, формируется законодательная база, регламентирующая условия природопользования и ответственность за их нарушения. На основании законодательной базы, действующей на определенной законом территории, разрабатываются краткосрочные и долгосрочные планы улучшения состояния ОС и природоохранные мероприятия. Планирование природоохранных мероприятий, основанных на современных технологиях, обеспечивающих рациональное использование природных ресурсов и существенное сокращение поступления загрязняющих веществ в ОС, — часть инвестиционной политики и служит для ранжирования объектов по приоритетам.[ …]

Учебное пособие является кратким изложением основ экологии, преподаваемой в высших учебных заведениях для студентов, изучающих цикл не естественных наук. Дисциплина обязательна для студентов всех специальностей высшего образования. Основы экологии — естественно-научная дисциплина, направленная на формирование у студента биоцентрического мировоззрения и способностей оценивать профессиональную деятельность с позиций рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. [ …]

Одной из важнейших особенностей планирования в нашей стране является динамичное развитие всех отраслей экономики и улучшение народнохозяйственных межотраслевых, внутриотраслевых и территориальных пропорций. Особое место в планировании отводится решению практических проблем охраны природы. Для этого с 1974 г. в состав Государственного плана экономического и социального развития народного хозяйства включен раздел «Охрана природы и рациональное использование природных ресурсов», в который входят натуральные показатели, характеризующие очистку сточных вод и отходящих газов и работу водооборотных циклов по всем отраслям народного хозяйства и выделяемые на эти мероприятия капиталовложения. Эффективность охраны природы в масштабах всей страны зависит от разработки и внедрения конкретных мероприятий по использованию природных ресурсов каждым министерством.[ …]

В 1960—1970 г. приняты «Основы земельного законодательства Союза ССР и союзных республик» (1968 г.), Основы законодательства Союза ССР и союзных республик о здравоохранении (1969 г. ), «Основы водного Законодательства Союза ССР и союзных республик» (1970 г.), «Основы законодательства Союза ССР и союзных республик о недрах» (1975 г.), «Основы лесного Законодательства Союза ССР и союзных республик» (1977 г.). Важным природоохранным документом является Постановление Верховного Совета СССР «О мерах по дальнейшему улучшению охраны природы и рациональному использованию природных ресурсов» (сентябрь 1972 г.). В этих документах определен комплексный подход к решению задач охраны природы и рационального использования природных ресурсов во всех отраслях народного хозяйства, распределены функции между министерствами и ведомствами в области планирования и контроля за ходом реализации природоохранных мероприятий и состоянием природной среды.[ …]

Экологическая безопасность при строительстве объектов в городе Москве

В.В.Леонов, руководитель Мосгосэкспертизы, В. Ю.Денисов, руководитель аппарата Мосгосэкспертизы, В.Н.Седых, начальник Управления охраны окружающей среды ,С.В. Новиков, начальник экологического отдела.

Концепция национальной безопасности является важным фактором обеспечения интересов Москвы в области экономико-социального развития. Она предусматривает переход к устойчивому развитию мегаполиса, в том числе решение социально-экономических задач, проблем сохранения окружающей среды в целях удовлетворения потребностей нынешнего и будущего поколений, что требует формирования новой стратегии, которая должна быть экологически и экономически сбалансированной.

Сегодня важно осознавать превалирующую роль экологизации всех сфер жизнедеятельности как главного условия выживания и устойчивого развития.

Применительно к области строительного производства это означает: уметь предвидеть нежелательные побочные последствия всех видов строительных технологических процессов, оценить интенсивность их воздействия на природную среду и точно обозначить технические возможности, которые позволяют сократить нежелательные последствия. При этом важно учитывать, что проблемы охраны окружающей среды, возникающие в ходе промышленного и гражданского строительства, связаны не только с результатами строительного производства — быстрым ростом промышленности и урбанизованных агломераций. Не менее существенным является и сам процесс строительного производства, оказывающий техногенное воздействие на все основные составляющие природной среды: атмосферу, гидросферу, биосферу и геосферу. Это воздействие усиливается по мере возрастания масштабов строительства — увеличения мощности строительной техники, интенсификации технологических процессов.

В связи с этим возникло новое направление экологии — строительная экология, наука о создании благоприятной среды обитания человека в условиях города.

Во всех случаях строительное производство образует наряду с другими факторами техногенную экосистему, которая изменяется под воздействием строительных технологических процессов, создающих кроме целевого продукта также и механизм разрушения биосферы. Задача состоит в предотвращении или снижении интенсивности этих разрушающих воздействий и в разработке таких принципов и технологий строительного производства, которые не ведут к деградации жизненной среды.

Экологическая безопасность строительства означает защищенность природной среды от неустранимых отрицательных последствий. Эту защищенность обеспечивают природоохранные меры, к которым относятся:

экологически рациональное размещение предприятий, населенных пунктов и транспортной сети;
выбор экологичных объемно-планировочных и конструктивных решений;
выбор экологически чистых материалов при проектировании и строительстве;
применение малоотходных и безотходных технологических процессов и производств добычи и переработки строительных материалов;
строительство и эксплуатация очистных и обезвреживающих сооружений и устройств;
меры по борьбе с эрозией и загрязнением почв;
решения по охране вод и недр и по рациональному использованию минеральных ресурсов.

Экологическая безопасность в строительном комплексе города Москвы чрезвычайно важна, так как любой вид деятельности человека начинается, как правило, с создания материальных объектов инфраструктуры, с их строительства. И именно на стадии проектирования объекта любого назначения, любой отрасли проводится первая оценка экологической безопасности будущего объекта.

Особое место в сфере градостроительства занимает охрана окружающей природной среды. Учет экологических факторов при застройке территорий имеет очень важное значение для сохранения здоровья нынешних и будущих поколений людей.

Города, как правило, являются центрами промышленного производства и их рост нередко сопровождается заметным ухудшением состояния окружающей среды. Население городов непрерывно увеличивается, масштабы коммерческой и производственной деятельности возрастают, поэтому на территории городов концентрируется потребление энергии и ресурсов, образуется громадное количество отходов, причем искусственные и естественные системы обезвреживания и очистки оказываются перегруженными, а управление этими системами и регулирование их функций становится все более затруднительно. В результате ущерб, причиняемый окружающей среде, и, соответственно, затраты на ее охрану становятся настолько крупными, что создает угрозу для здоровья людей и ухудшает условия их жизни. Города стали основными «горячими экологическими точками», в связи с чем необходимо уделять особое внимание оценке качества среды на уровне генплана, экологической оценке застройки и конкретных проектов, а также при планировании охраны и рационального использования окружающей среды в масштабе территории города.

Правительство России и Правительство Москвы уделяют этому первостепенное внимание.

Краеугольным камнем социально-экономической политики является градостроительство. Оживление строительства является основой для подъема экономики в целом. Однако важно,чтобы охрана окружающей среды стала одним из приоритетных направлений государственной строительной политики. Принятые основополагающие законодательные акты: (Градостроительный кодекс Российской Федерации от 29 декабря 2004 г. N 190-ФЗ (в редакции от 6.12.2011 г., «Градостроительный кодекс города Москвы», утвержденный Законом г. Москвы от 25 июня 2008 г. N 28, и Федеральный закон от 17 ноября 1995 г. N 169-ФЗ (в редакции от 19.07.2011г.) «Об архитектурной деятельности в Российской Федерации») регулируют отношения, возникающие в процессе профессиональной деятельности архитекторов в целях обеспечения безопасной, экологически чистой, благоприятной среды жизнедеятельности человека и общества. В настоящее время в стране действует около трех тысяч нормативных и методических документов природоохранной направленности, немалая часть которых имеет прямое или косвенное отношение к строительству.

Недостаточное знание специалистами строительного комплекса природоохранных и санитарно-гигиенических нормативно-правовых требований, конкретных юридических процедур, порядка и условий разработки и согласования проектных материалов, получения разрешительной документации, ответственности и санкций за экологические нарушения, экономических рычагов природоохранного регулирования резко повышает инвестиционные риски, снижает инвестиционную активность в строительство, зачастую приводит к задержкам в реализации инвестиционных проектов. Около 40% проектной документации, представляемой на экспертизу, в среднем, ежегодно возвращается на доработку по причине несоблюдения природоохранных требований, что говорит о недостаточной экологической подготовке и знании природоохранных нормативно-правовых документов проектировщиками и заказчиками. Часто строителями не соблюдаются природоохранные требования в процессе производства строительных работ. Незнание или пренебрежение процедурами и принципами участия общественности в обсуждении предполагаемого строительства часто приводит к социально-экологической напряженности и конфликтам с населением, задержке, а иногда и прекращению строительства, судебным издержкам и в конечном счете — к экономическому ущербу.

Таким образом, на сегодняшний день, обеспечение требований экологической безопасности в строительном комплексе является весьма актуальной проблемой и соответственно ставит новые задачи при подготовке, переподготовке и повышении квалификации проектировщиков и строителей.
Сегодня для архитектора и инженера — строителя наиболее важны современные принципы, касающиеся защиты здоровья людей, удаления отходов, рационального использования ресурсов, демографической политики, борьбы с уничтожением территорий природного комплекса.

Правительство Москвы в своей деятельности стремится к устойчивому развитию города, представляющего новую фазу историко-цивилизационного процесса.

Для Москвы с учетом ее особенностей как мегаполиса, основные принципы развития формулируются следующим образом:

каждый человек имеет право на здоровую и плодотворную жизнь в гармонии с природой, на жизнь в благоприятной для него окружающей среде;
социально-экономическое развитие должно быть направлено на улучшение качества жизни людей и естественных условий их жизнедеятельности при охранении воспроизводственного потенциала природного комплекса страны;
сохранение окружающей природной среды должно составлять неотъемлемую часть процесса устойчивого развития;
рациональное природопользование должно основываться на неистощительном использовании возобновляемых и экономном использовании невозобновляемых ресурсов, утилизации и безопасном захоронении отходов;
экологобезопасное хозяйствование должно базироваться на укреплении взаимосвязи экономики и экологии, формировании единой экологизированной экономической системы развития;
необходимо опережающее принятие эффективных мер по недопущению ухудшения состояния окружающей природной среды, предотвращению экологических и техногенных катастроф;
ведение хозяйственной деятельности должно предусматривать отказ от проектов, способных нанести невосполнимый ущерб окружающей среде, а также если экологические последствия возведения недостаточно изучены;
в перспективе значение рационализации масштабов и структуры личного потребления населения должно возрастать;
развитие города следует осуществлять на основе международного сотрудничества и партнерства;
необходим свободный доступ населения к экологической информации, создание соответствующей базы данных;
в ходе развития законодательной базы следует учитывать экологические последствия предполагаемых действий, исходить из необходимости повышения ответственности за экологические правонарушения, обеспечивать компенсации лицам, пострадавшим от загрязнения окружающей среды.

Интенсивный рост городов в последние десятилетия, концентрация основной массы населения на ограниченных территориях, насыщенных промышленными предприятиями, транспортными магистралями, жилыми домами, породили целый ряд проблем, в том числе и общую проблему выживания человечества.

Вопросы охраны окружающей среды и рационального природопользования не могут быть решены без постоянно действующего механизма предупреждения, локализации и ликвидации отрицательных антропогенных воздействий от планируемой и осуществляемой деятельности, а также их последствий. Одним из элементов такого механизма является комплексная оценка состояния окружающей среды, разработка природоохранных и ресурсовоспроизводящих мероприятий в градостроительной и другой проектной документации, экологическое обоснование хозяйственной деятельности на начальной стадии принятия народнохозяйственных, социальных, градостроительных и иных управленческих решений.

Разработка разделов «Перечень мероприятий по охране окружающей среды» в составе проектной документации является обязательной для проектов строительства, расширения, реконструкции объектов. Материалы этого раздела являются основой экологического обоснования и выбора приоритетных направлений использования, развития и реконструкции территорий, определяют условия и ограничения реализации проектных решений и хозяйственной деятельности на территории.

Как и многие города мира, Москва, несмотря на значительную площадь своей общей территории, является высокоурбанизированным городом. Тенденция увеличения городского населения сохраняется в силу политических, социальных, экономических и других причин.

Природный комплекс города Москвы как уникальная часть ландшафта, поддерживающая здоровую среду, чистоту почвы и воды, биологическое разнообразие растительного и животного мира, должны быть сохранены, а при необходимости и восстановлены. Проектирование в г.Москве должно осуществляться с учетом экологического планирования ландшафта, устойчивого землепользования, использования традиционных и местных способов ведения хозяйства и др. Экологизация градостроительной и жилищной политики в столице, при условии реализации предлагаемых принципов и методов, призвана обеспечить дальнейшее экологически безопасное развитие урбанизированных территорий, гарантируя комфортные условия проживания и жизнедеятельности городского населения.

К сожалению, до сих пор не разработаны принципы и методы экологической безопасности в сферу жилищного строительства, отсутствует система критериев по оценке экологичности зданий и сооружений, по оценке степени экологической безопасности стеновых и отделочных строительных материалов, используемых в процессе строительства, реконструкции и эксплуатации жилых домов.

Как обеспечить устойчивое развитие строительного комплекса без ущерба для окружающей среды, вот — тот вопрос, который требует безотлагательного решения.

Московский регион относится к территории с очень высокой экологической напряженностью, которая обусловлена высоким уровнем экономической освоенности, сильным воздействием мощных промышленных узлов на окружающую среду, а также активным загрязнением и истощением вод суши, загрязнением почв. Несмотря на значительный спад в последние годы производства, уровень загрязнения окружающей природной среды в г.Москве продолжает оставаться высоким.

Основными источниками загрязнения воздуха остаются предприятия черной и цветной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, строительной индустрии, энергетики, а также автотранспорт автотранспорт. Доля влияния загрязненного воздуха на общую заболеваемость детей составляет в среднем 17%, у взрослых – 10%. Загрязнение воздуха вызывает 41% заболеваний органов дыхания, 16% эндокринной системы, 2,5% онкологических заболеваний у лиц в возрасте 30–34 года и 11% – у лиц 55–59 лет.

Не отвечает нормативным требованиям качество воды большинства водных объектов, так как часть сбрасываемых в них сточных вод существенно загрязнены. Неэффективная работа очистных сооружений также является важнейшей причиной обострения экологической обстановки. Наиболее водоемкими отраслями хозяйства остаются энергетика, топливная, химическая и нефтехимическая, пищевая промышленность, жилищно-коммунальное хозяйство. Отмечаются потери воды во внешних сетях при транспортировке от водоисточников до водопотребителей. Значительные объемы забранной воды теряются также в процессе промышленного производства из-за несовершенства технологий и утечек. Несмотря на сокращение в последние годы сброса сточных вод и соответственно содержащихся в них загрязняющих веществ, тенденция увеличения загрязненности поверхностных вод сохранилась.

Отмечается ухудшение состояния используемых земель, происходит деградация почвенного покрова. Пристального внимания требуют процессы техногенного загрязнения земель, в результате которого увеличиваются площади земель, загрязненных тяжелыми металлами, нефтью и нефтепродуктами, токсичными веществами. Выбросы в атмосферу от промышленных предприятий и автотранспорта, орошение земель загрязненными водами, нарушения требований использования нефтепродуктов, приводят к накоплению вредных веществ в почвах, ухудшают их физические и химические свойства. Следующая по значимости проблема – захламление земель, обусловленная появлением на территории города мест несанкционированных свалок. В связи с недостаточным количеством полигонов для складирования и захоронения промышленных отходов распространена практика их вывоза в места неорганизованного складирования (несанкционированные свалки), что представляет особую опасность для окружающей среды. Техногенные выбросы от промышленных источников и транспорта распространяются на прилегающую территорию, являясь причиной ухудшения состояния древостоя и снижения его фитоцидной роли.

На состоянии растительного и животного мира неудовлетворительно сказывается деятельность человека. Большой ущерб природному комплексу города Москвы наносят незаконные вырубки. Остро стоит проблема сохранения природной растительности, которая представляет огромную ценность и является базой естественных возобновляемых ресурсов.

Недостаточно изучена проблема загрязнения окружающей природной среды диоксидами и другими супертоксикантами.

В сложившихся условиях Правительством Москвы в настоящее время делается все возможное для развития города.

Формирование экономики, не разрушающей биосферу, — одна из центральных задач развития столицы. Именно на этом этапе решается проблема взаимодействия общества и природы и обеспечивается безопасное во всех отношениях развитие цивилизации, когда человек в полной мере может раскрыть свой творческий потенциал.

Главная задача экологической политики на ближайшую перспективу — преодоление негативных проявлений деэкологизации производства и обеспечение стабилизации экологической ситуации, что предусматривает:

совершенствование природоохранного законодательства, системы экологических ограничений и регламентации режимов природопользования;
совершенствование экономического механизма природопользования и охраны окружающей среды;
проведение широкого комплекса научно-исследовательских и опытно- конструкторских работ, направленных на оздоровление среды обитания человека и обеспечение экологической безопасности;
государственную поддержку реконструкции действующих производств при переходе на малоотходные, безотходные и ресурсосберегающие технологии;
обеспечение проведения экспертизы и оценки Перечня мероприятий по охране окружающей среды при реализации программ и проектов хозяйственной и иной деятельности.

Следует отиметить, что серьезную угрозу для Московского региона представляют катастрофы природного и техногенного характера, частота, масштабность и разрушительность которых в последние годы значительно возросли: лесные пожары, затопления, паводки, землетрясения, оползни, обвалы, ураганы, аномальная жара. Эти явления не только наносят большой ущерб хозяйству и окружающей природной среде, но и нередко сопровождаются разрушением построек и человеческими жертвами. Возникновение чрезвычайных и катастрофических ситуаций природного характера происходит стихийно и не может быть предотвращено. В то же время величина причиняемого ими ущерба во многом зависит от своевременности и точности их предсказания, от принятия предупредительных мер защиты.

В техногенной сфере наибольшую опасность представляют радиационные и транспортные катастрофы, аварии с выбросом химически и биологически опасных веществ, взрывы и пожары, гидродинамические аварии, а также аварии на электроэнергетических системах и очистных сооружениях. Основными причинами возникновения чрезвычайных техногенных ситуаций являются износ основных фондов, достигающий в ряде отраслей 70–80%, снижение профессионального уровня работников, производственной и технологической дисциплины, а также просчеты в проектировании и строительстве объектов. В свою очередь техногенная деятельность может приводить к инициированию природных катастроф), опасных изменений климата и разрушений защитного озонового слоя (вследствие возрастающих антропогенных выбросов в атмосферу). На ликвидацию последствий катастроф отвлекаются значительные финансовые, материально-технические и трудовые ресурсы, которые могли бы быть использованы для развития экономики и социальной сферы. Это выдвигает в число приоритетных задач разработку и осуществление эффективных мер по минимизации неизбежных ущербов от природных катастроф и концентрацию усилий на предотвращении катастроф техногенного и природно-техногенного характера.

Основными нормативно – правовыми актами, призванными способствовать охране и восстановлению природы и ее богатств как основы устойчивого социально-экономического развития и благосостояния человека являются Конституция Российской Федерации и Закон Российской Федерации «Об охране окружающей природной среды». В совокупности с другими законодательными актами (Земельный кодекс, Лесной кодекс, Водный кодекс, Федеральный закон о санитарно – эпидемиологическом благополучии населения и др.) указанный закон образует систему природоохранительного законодательства России.

Здоровье является высшим неотчуждаемым благом человека, без которого утрачивают значение многие другие блага и ценности. Говоря об окружающей природной среде и ее охране, имеется в виду сохранение не всякой, а именно здоровой, качественной среды, благоприятной для жизни человека, общества (атмосферный воздух и водоемы чисты, земля и леса не деградированы, живые ресурсы не погибают). Она может быть и некачественной; тогда задача природоохранительного законодательства заключается в том, чтобы обеспечить ее оздоровление. Понятие «благоприятная» применительно к окружающей среде может означать такое ее состояние, в котором возможны достойная жизнь и здоровье человека.

Право на благоприятную среду обитания зафиксировано в основах правового регулирования строительной деятельности. Так Градостроительный кодекс Российской Федерации предусматривает:

обеспечение устойчивого развития территорий на основе территориального планирования и градостроительного зонирования;
обеспечение сбалансированного учета экологических, экономических, социальных и иных факторов при осуществлении градостроительной деятельности;
обеспечение инвалидам условий для беспрепятственного доступа к объектам социального и иного назначения;
осуществление строительства на основе документов территориального планирования и правил землепользования и застройки;
участие граждан и их объединений в обсуждении градостроительной деятельности, обеспечение свободы такого участия;
ответственность органов государственной власти Российской Федерации, органов государственной власти субъектов Российской Федерации, органов местного самоуправления за обеспечение благоприятных условий жизнедеятельности человека;
осуществление градостроительной деятельности с соблюдением требований технических регламентов;
осуществление градостроительной деятельности с соблюдением требований безопасности территорий, инженерно-технических требований, требований гражданской обороны, обеспечением предупреждения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, принятием мер по противодействию террористическим актам;
осуществление градостроительной деятельности с соблюдением требований охраны окружающей среды и экологической безопасности и др.

В своей практической работе архитектор, проектировщик и строитель постоянно соприкасаются с проблемами охраны природы. Поэтому, они должны четко исполнять требования законодательных и правовых нормативных документов в области строительства и в других областях, на которые влияет строительство. Застройщик, используя проектную документацию, разработанную по его заказу проектной организацией, несет полную ответственность за нарушение требований действующих актов в области охраны окружающей среды , возникшие при реализации объекта капительного строительства.

Систему экологических нормативов составляют три группы документов:

Санитарно-гигиенические нормативы. К ним относятся нормативы предельно допустимых концентраций вредных (загрязняющих) веществ в окружающей природной среде, предельно допустимые уровни акустического, электромагнитного, радиационного и другого вредного физического воздействия на окружающую природную среду, предельно допустимое содержание вредных веществ в продуктах питания), а также нормативы санитарных и защитных зон. Цель таких нормативов – определение показателей качества окружающей природной среды для человека.

Экологические нормативы. Устанавливают предельно допустимые выбросы и/или сбросы в окружающую природную среду загрязняющих химических веществ (ПДВ, ПДС), уровни вредного воздействия физических и биологических факторов. К ним также относятся строительные, градостроительные, технологические правила, содержащие экологические требования.

Вспомогательные нормы. Регламентируют терминологию, организационные и правовые аспекты. Их цель – обеспечение единства терминологии в деятельности организационных структур и в правовом регулировании экологических отношений.

Государственная экспертиза при рассмотрении проектной документации оценивает соответствие предлагаемых застройщиком проектных решений требованиям экологической безопасности, определяет долгосрочное влияние проектируемых объектов на состояние окружающей среды, в том числе выбросов недопустимых загрязнений в среду.

В процессе экспертизы проверяется соответствие заложенных в проекте технологий, градостроительных, архитектурно-строительных, конструктивных и технологических решений требованиям экологии, защиты среды от загрязнений.

В соответствии с Градостроительным кодексом РФ разработка проектной документации, строительства и реконструкции объектов капитального строительства должны осуществляться с соблюдением требований охраны окружающей природной среды, экологической безопасности и санитарных правил, с учетом состояния территорий города и ограничений в области экологической безопасности, установленных территориальными комплексными схемами охраны природы и природопользования, а также с учетом последствий вредного воздействия хозяйственной и иной деятельности на окружающую природную среду и здоровье человека. При разработке градостроительной документации следует предусматривать мероприятия по охране окружающей природной среды, определенные заданием на разработку этой документации.

Экологическое обоснование хозяйственной и иной деятельности в документации осуществляется в целях оценки экологической опасности намечаемых мероприятий, своевременного учета экологических, социальных и экономических последствий воздействия планируемых объектов на окружающую среду.

Экологически и экономически обоснованные решения участников хозяйственной и иной деятельности в документации должны гарантировать:

экологическую безопасность населения;
минимальный ущерб природной среде и населению при устойчивом социально- экономическом развитии территорий;
благоприятные экологические условия для проживания населения;
рациональное и экономное расходование природных, материальных, топливно- энергетических и трудовых ресурсов;
выпуск экологически безопасной продукции;
сохранение биологического разнообразия, чистоты воздуха, источников водоснабжения и других природных объектов, а также объектов культурно-исторического наследия;
внедрение высокопроизводительного мало– и безотходного технологического оборудования и техники.

Мосгосэкспертиза при анализе и оценке предлагаемых застройщиком проектных решений, экспертном сопровождении программ и проектов, активно взаимодействует с Мосгосстройнадзором, Росприроднадзором, Роспотребнадзором по городу Москве, Департаментом приодопользования и охраны окружающей среды города Москвы, Москомархитектурой, ГУП НИиПИ Генплана города Москвы, службами пожарной безопасности и другими заинтересованными организациями.

Одна из главных задач Мосгосэкспертизы – дать экспертные оценки по всем разделам проектной документации, всем исходным данным, что гарантирует правильность проектных решений, а в дальнейшем конструктивную безопасность и эксплуатационную долговечность будущего объекта.

Совместная работа экспертных органов с заказчиками и проектировщиками, органами надзора позволяет оперативно рассматривать предложения по совершенствованию нормативно-методологической базы государственной экспертизы, вносить соответствующие изменения в проектную документацию и нормативы, существенно сокращать сроки подготовки проектов и самое главное гарантировать сохранение жизни и здоровья людей.

Итоги рассмотрения проектной документации в Мосгосэкспертизе за 2011 год и I квартал 2012 года показывают , что количество замечаний экспертов по выявленным недоработкам проектировщиков в разделе « Перечень мероприятий по охране окружающей среды» и смежных разделах, касающихся снижению возможного негативного воздействия намечаемой хозяйственной деятельности на окружающую среду, сократилось на 5-7%, что говорит о положительных тенденциях и о повышении эффективности работы экспертов.

Журнал «Бюллетень строительной техники»,
№ 5 от 14 мая 2012 г.

Экономические принципы эффективного использования природных ресурсов

О.А. Барабанова, И.Н. Безкоровайная, Е.Б. Бухарова [и др.]
Экология: курс лекций
Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2010. – 325 с.

Лекция 15. Основы экономики природопользования

15.

6. Экономические принципы эффективного использования природных ресурсов

15.6.1. Экономика невозобновляемых ресурсов

К невозобновляемым природным ресурсам относят такие ресурсы, как нефть, природный газ, медь, железо, платина и т. п. Некоторые из этих ресурсов не являются абсолютно невозобновляемыми, поскольку с течением времени природные процессы приводят к увеличению их запасов. Однако период времени, необходимый для этого, настолько длителен (десятки, сотни тысяч лет и более), что с точки зрения экономического анализа его можно не принимать во внимание. Иными словами, можно предположить, что функция роста таких ресурсов равна нулю. Экономические вопросы использования невозобновляемых природных ресурсов связаны с эффективным распределением факторов производства и потребления.

Одним из важных факторов, которые необходимо учитывать при принятии решений об оптимальном распределении ресурсов, является нерыночная (не определяемая рынком) ценность объектов окружающей среды. Кроме того, следует учесть, что использование каждой единицы невозобновляемого ресурса сегодня означает, что его запас для будущего потребления снизится на единицу. Следовательно, проблема владельца некоторого невозобновляемого ресурса (например, угольной шахты) заключается в определении тoгo плана использования ресурса с течением времени, который максимизировал бы дисконтированную стоимость данного ресурса.

Если невозобновляемые ресурсы добываются быстро и продаются по низкой цене, это приведет к снижению благосостояния будущих поколений. И одна из наиболее важных проблем управления невозобновляемыми природными ресурсами состоит в том, что ныне живущее поколение людей должно принять решение о том, какую часть подаренных ему природой невозобновляемых ресурсов можно потребить сейчас, а какую оставить для будущих поколений. Тот факт, что ресурс, потребленный сегодня, уже не доступен для будущего потребления, означает, что текущее потребление может негативно сказаться на благосостоянии будущих поколений.

В связи с этим необходимо определить, как быстро нужно использовать невозобновляемый ресурс – как с точки зрения фирмы, добывающей такого рода ресурс, так и на уровне отрасли в целом. Рынок невозобновляемого ресурса может находиться в равновесии только при условии, что предельная прибыль (чистый доход) от продажи ресурса возрастает со скоростью, равной рыночной ставке процента. Равновесие рынка ресурса означает, что владельцы его запасов безразличны к тому, добывать ли предельный объем ресурса сейчас или временно отказаться от его добычи, поскольку доход от владения данным запасом ресурса равен доходу от владения альтернативным активом, приносящим доход с такой же ставкой процента.

Это означает, в частности, что по мере исчерпания месторождения невозобновляемого ресурса (например, нефти) доход от его продажи может быть инвестирован в альтернативный актив, например положен на счет в банк, который будет приносить доход по ставке процента для того, чтобы владельцу было выгодно потреблять имеющийся у него запас ресурса постепенно.

Такой подход позволяет решить проблему эффективной добычи ресурса и с точки зрения общества. В отдельных случаях, когда не существует товара-заменителя и ресурс является необходимым фактором производства, для него может не существовать максимального уровня цены. Тогда траектория эффективной добычи может определяться с учетом того, что запас ресурса должен достичь нулевого уровня в бесконечности. Если начальный уровень добычи хотя бы немного был ниже этого уровня, то часть первоначального запаса может оказаться неиспользованной в бесконечно долгом периоде, означая, что больший объем ресурса был добыт во всех прошлых периодах и что решение не является эффективным. Если добыча была «слишком высокой», то в последующих периодах станет ясно, что запас будет исчерпан в конечный промежуток времени. Цена в этом случае в определенный момент будет расти быстрее, чем ставка процента. Таким образом, если откладывать добычу ресурса на более поздние периоды, может быть получена более высокая прибыль. Ограниченная добыча приведет к ускорению роста цены, что, в свою очередь, создаст стимулы для увеличения добычи и получения дополнительной выгоды. Можно утверждать, что первоначальный уровень добычи ресурса должен быть на таком уровне, чтобы достичь полного исчерпания запаса в бесконечно долгом промежутке времени.

Поскольку предполагается, что распределение объемов добычи ресурса во времени между отдельными владельцами запасов специально не определено, совершенная конкуренция приведет к оптимальному использованию ресурса с точки зрения исчерпания его общего запаса. В описанной модели предполагается, что выполняются все условия совершенной конкуренции, включая совершенную информацию о спросе и предложении ресурса на рынке в бесконечно долгой перспективе. Таким образом, текущие условия на рынке полностью отражают ограниченность ресурса в будущем. Если такая предпосылка не выполняется, это является одним из аргументов в пользу вмешательства правительства для обеспечения эффективного межвременного распределения добычи невозобновляемых природных ресурсов.

15.6.2. Возобновляемые ресурсы и их эффективное использование

Запасы возобновляемых ресурсов изменяются в общем случае в результате естественного возобновления, например, увеличения популяции рыб, роста леса и т. п. Одним из важных параметров, характеризующих возобновляемые ресурсы, является показатель производительности запаса природного ресурса. При этом на прирост запаса может влиять не только величина запаса, но и более сложные факторы, такие, как возраст, тип природного ресурса, его качественные характеристики и др. Так, на прирост запаса древесных ресурсов леса большое влияние оказывают не только площадь земли, занятая лесом, но и такие показатели, как тип деревьев, их возраст, химический состав почв и т. д. Однако в некоторых случаях связь между уровнем запаса и величиной прироста может быть незначительной. В других случаях период естественного восстановления может быть слишком длительным, поэтому такой ресурс более корректно рассматривать как невозобновляемый. Заметим, что ресурсы, величина запаса которых не зависит от их использования (например, ветер, солнечный свет, морские волны и т. д.), часто рассматриваются как возобновляемые. Однако, чтобы не путать понятия, можно считать такие ресурсы «вечными» и не рассматривать их в качестве возобновляемых.

Можно выделить две категории выгод, которые люди получают от использования природного ресурса:

– выгоды от использования ресурса в качестве фактора производства или с целью потребления;

– выгоды от существования природного ресурса как такового, независимо от возможностей его использования, например, в производстве.

– Ресурс может, например, иметь эстетическую ценность, способствовать сохранению биоразнообразия и т. д.

Рассматриваются различные виды функциональных зависимостей, описывающих соотношение «запас-поток ресурса». При этом наиболее часто используется логистическая функция. Предположим, что X – текущий запас природного ресурса (например, определенная площадь леса), g – прирост ресурса, соответствующий его биологическим характеристикам, К – такой запас ресурса, выше которого не происходит прирост ресурса. Тогда соотношение прироста dX/dt и запаса будет описываться формулой

Прирост равен нулю, если запас равен нулю или находится на уровне К и достигает максимума в некоторой промежуточной точке. По мере возрастания величины запаса его предельная биологическая продуктивность (определяемая как изменение прироста при малом изменении запаса ресурса) сначала является положительной, а после точки максимума становится отрицательной и постепенно уменьшается. Если для сохранения способности ресурса самовоспроизводиться необходимо, чтобы величина запаса была строго положительной, в производственную функцию ресурса должна быть добавлена соответствующая отрицательная константа. В долгосрочном плане равновесным состоянием природного ресурса, не используемого обществом, будет точка К. В случае непрерывной функции времени запас ресурса возрастает постепенно до величины К.

Вмешательство человека влияет на изменение запаса природного ресурса. Существует два класса экономических проблем, связанных с использованием возобновляемого ресурса. Типичным примером проблем первого класса является выращивание леса: весь запас ресурса должен быть рано или поздно использован, проблема заключается в определении оптимального интервала времени между посадкой и вырубкой леса. Типичным примером проблем второго класса является лов рыбы: запас ресурса должен использоваться постоянно, проблема заключается в определении уровня вылова рыбы в каждый момент времени. Разница между этими двумя классами проблем несколько условна, поскольку, например, заготовка древесины в отдельных случаях может производиться путем выборочных рубок. В этом случае запас ресурса используется постепенно с течением времени. При этом существует возможность сохранения биологического разнообразия и естественного возобновления ресурса, а также сохранения некоторых способностей леса, обеспечивающих целостность экосистемы (таких, как сохранение естественной системы подземных вод и т. п.). Однако рыболовство в закрытых водоемах зачастую осуществляется по принципу, согласно которому существует время начала и окончания ведения рыбного промысла, что накладывает определенные ограничения на вылов рыбы и соответственно задачу ее оптимальной добычи. Пусть V – объем ресурса, изъятого человеком из природной среды, в любой момент времени. Предполагая неизменность биологических и экологических условий, запас возобновляемого ресурса будет оставаться постоянным только в том случае, если V равно или превышает величину прироста ресурса. Если ресурс используется только на величину, равную его естественному приросту, то запас находится в точке равновесия, а такое использование ресурса можно считать устойчивым. Предположим, что уровень потребления ресурса определяется не путем сопоставления затрат и выгод, а некоторым волевым решением. Очевидно, что объем потребления ресурса не может превышать максимальный уровень прироста в течение неопределенного периода времени, поскольку в этом случае запас ресурса постепенно сокращается и его естественное возобновление не будет достаточным для поддержания запаса ресурса на одном уровне. Такой неустойчивый уровень потребления природного ресурса является простейшим путем, приводящим к полной его деградации.

что под этим подразумевают, особенности, основные пути

В мире существует несколько глобальных проблем, которые могут привести человечество к экологической катастрофе. Одна из них — это проблема рационального использования природных богатств.

Что такое рациональное природопользование

Рациональное природопользование — это такой процесс взаимодействия человека с природой, при котором он в полной мере пользуются всеми ее ресурсами, но при этом охраняет и защищает ее от нежелательных последствий своей деятельности.

Наука понимает под природопользованием комплексные меры человечества по рациональному использованию тех ресурсов, которые нам дает природа.

Классификация природных ресурсов

Существует несколько классификаций природных ресурсов:

по происхождению;
по производственному использованию;
по степени истощаемости.

По происхождению

В первую очередь природные ресурсы подразделяют по происхождению.

К биологическим природным ресурсам относятся все живые организмы, которые населяют биосферу нашей планеты. Это растения, деревья, животные, насекомые и т.д.
Под минеральными ресурсами понимают все полезные ископаемые, которые находятся в литосфере Земли. Из них добывают минеральное сырье: металлы, уголь, нефть, газ и др.
К энергетическим ресурсам относят источники энергии естественного и искусственного происхождения. Естественными источниками получения энергии являются солнце, ветер и вода. Искусственные источники получения энергии — это топливо и атомная промышленность.

По производственному использованию

Природные ресурсы по производственному использованию делят на:

Гидроресурсы. Это вся вода, которая есть на нашей планете: моря, океаны, реки, грунтовые воды.
Земельные ресурсы. Это и лесной фонд и земли, используемые для ведения сельского хозяйства.
Флору.
Фауну.

По степени истощаемости

Природные богатства можно разделить и по степени истощаемости.

К неисчерпаемым ресурсам относятся ресурсы, которые могут использоваться в течение длительного времени и в неограниченном количестве. Это солнечная энергия, энергия ветра, приливы и т. д.
Исчерпаемыми называют такие природные ресурсы, которые не подлежат восстановлению или их возобновление занимает миллионы лет (ископаемые ресурсы).
К группе исчерпаемых и возобновимых природных ресурсов относят те ресурсы, которые могут быть естественным или искусственным образом возобновлены в небольшие сроки. Естественно обновляющимися ресурсами являются, например, леса и почвы. Искусственными — очистка воздуха и воды, восстановление видов животных или растений.

Источник: mypresentation.ru

Рациональное и нерациональное природопользование

Рациональное природопользование подразумевает эффективное использование природных ресурсов, при котором человек не только не вредит природе, но бережно к ней относится, стремится к ее охране и восстановлению. Рациональное природопользование лежит в основе геоэкологии и охраны окружающей среды.

Признаками рационального природопользования считаются следующие действия человека:

Восстановление ресурсов природы.
Сохранение гидроресурсов, земельных ресурсов, флоры и фауны.
Бережное и экономное использование исчерпаемых полезных ископаемых.
Применение экологичных способов получения энергии.
Сохранение природного ареала обитания животных, растений и человека.
Регулирование численности населения Земли.

Нерациональное природопользование — это следствие потребительского отношения к природе и того, что она дает человеку, приводящее к истощению ресурсов и ухудшению экологической обстановки.

Экологи из разных стран мира бьют тревогу и предупреждают человечество о том, что нерациональное природопользование в угоду экономической прибыли неизбежно приведет к экологической катастрофе и огромным денежным и трудозатратам для ее ликвидации.

Признаки нерационального использования природных богатств это:

Отсутствие системного подхода к добыче ресурсов.
Пренебрежительное отношение к сберегающим технологиям.
Игнорирование экологичных методов добычи ископаемых.
Нарушение экологических законов и стандартов.
Чрезмерное использование земельных ресурсов.
Большое количество отходов при производстве.

Источник: infourok.

Принципы рационального природопользования

Принципами рационального природопользования являются:

Системный принцип, который оценивает влияние конкретного производства на природу и окружающую среду за определенное время.
Принцип оптимизации, основанный на поиске лучших решений взаимодействия экологии и экономики.
Принцип опережения темпов, предполагающий оптимизацию расходов природных богатств и снижение количества отходов за каждый производственный цикл.
Принцип гармоничных отношений с природой, подразумевающий таких разработок, которые будут экологичными и безопасными для окружающей среды.
Принцип меры в использовании природных богатств. Пользуясь ресурсами, которые дает природа, нужно помнить, что их количество ограничено. Важно заранее планировать их расход, исходя из возможностей источника получения ресурса.
Принцип саморегуляции заключается в прогнозировании какого-либо производства или добыче полезных ископаемых. Человек обязан учитывать все негативные факторы, которые могут возникнуть в ходе его деятельности. Важно снизить это негативное воздействие на природу.
Принцип комплексного использования предполагает концентрацию на единой территории специализированной структуры, состоящей из сырьевых, земельных, энергетических и людских ресурсов, что позволит снизить отходы и вредные факторы производства.
Принцип безотходности предлагает внедрить замкнутый производственный цикл, когда одно производство будет перерабатывать или утилизировать отходы другого.

Основные пути реализации, примеры

В современном мире многие страны озадачены проблемой рационального использования ресурсов. Чтобы реализовать все вышеперечисленные признаки, необходимо следующее:

Проведение государственной политики по охране окружающей среды.
Принятие международных экологических стандартов и законов, которые будут регулировать промышленную деятельность людей и тот вред, который эта деятельность наносит природе.
Наказание за разрушительное воздействие на природу, флору и фауну.
Соблюдение правил эксплуатации плодородных земель.
Размещение промышленных предприятий вдали от городов.
Принятие комплексных законов по охране природы для каждого региона и страны.
Организация обязательного экологического мониторинга и прогнозов последствий деятельности человека.
Ведение актуальной отчетности по текущему состоянию экологии в мире.
Решение проблемы чистой питьевой воды.
Помощь развитых стран развивающимся во внедрении работающих схем в области экологии.

Развитые страны, которые давно осознали важность рационального отношения к природе, проводят успешную экологическую политику. Так, с 2021 года в странах Евросоюза будет введен запрет на одноразовую пластиковую продукцию.

К сожалению, абсолютное большинство государств в мире относится к природе потребительски, не задумываясь о последствиях такого отношения.

Виды деятельности, относящиеся к рациональному природопользованию

Примерами рационального отношения к природе могут служить:

Высаживание растительности (деревьев и кустов) на склонах гор, холмов, оврагов, берегах рек. Эта мера способствует укреплению грунта, мешает образованию эрозии почв, сходу селей и лавин с гор.
Использование замкнутого водооборота на промышленных предприятиях и производствах. Эта мера существенно экономит водные ресурсы и способствует снижению выбросов грязных вод в водоемы.
Полное использование добываемого минерального сырья. Такой подход позволяет уменьшить количество отходов, использовать имеющиеся ресурсы по-максимуму.
Рекультивация земель в тех районах, где происходила добыча полезных ископаемых. Рекультивированные земли можно использовать для сельского хозяйства.
Насаждение защитных лесополос в полях в степной местности. Такая мера способствует устранению ветровой эрозии почв, сохранению в почве влаги.
Очистка леса от сухостоя. Способствует росту молодой растительности.
Чистка русел рек. Предотвращает заиливание и обмеление водоемов.
Переход ТЭС с угля на природный газ. Газ — более экологичное топливо, нежели уголь.
Внедрение систем, которые занимаются переработкой отходов, и использование вторичного сырья. Такая мера одновременно предотвращает загрязнение окружающей среды отходами и экономит природные ресурсы.
Использование биотоплива, что позволяет экономить невозобновляемые минеральные ресурсы.
Создание электростанций, которые работают на энергии, получаемой от приливов. Такие объекты обладают высокой экологичностью.
Запрет на использование удобрений в пределах водоемов, что позволяет сохранить водные ресурсы в чистоте.
Создание особо охраняемых уголков природы. Эта мера позволяет сохранить редкие виды животных и растений в их естественной среде.
Восстановление лесов после пожара или вырубки. Это способствует очищению воздуха и восстановлению природного ареала для животных.
Капельный полив сельскохозяйственных угодий позволяет экономить воду и предотвращает эрозию почв.
Посадка лесов в долинах рек останавливает обмеление водоемов, позволяет вернуть к жизни пересохшие ручьи.
Удержание снега на полях. Такая мера позволяет уберечь корни растений от промерзания и увлажнять почву.
Активное использование неисчерпаемых и возобновляемых источников энергии. Такие ресурсы экологичны и помогают сберечь исчерпаемые минеральные ресурсы.

Источник: prezentacii.org

В мире не так много государств, чьи усилия по осознанному взаимодействию с природой, можно поставить в пример другим странам. Как правило, это высокоразвитые страны:

Великобритания;
Исландия;
Германия;
Франция;
Нидерланды;
Япония.

Наша страна, щедро наделенная всевозможными богатствами природы, находится в самом начале этого пути. России есть чему поучиться у стран Запада, и прежде всего, сознательному отношению каждого гражданина к данному вопросу.

Безответственное отношение человечества к природе, ведет планету к возможной уже в скором будущем экологической катастрофе. А несознательное отношение студентов к учебе может стать причиной проваленной сессии. Но если человечеству можно надеяться только на себя, у учащихся вузов и ссузов есть отличный помощник. Образовательный ресурс Феникс.Хелп поможет справиться с трудностями по любой дисциплине.

Рациональное использование минеральных ресурсов. Рациональное использование природных ресурсов

география.вопрос. В чём заключается рациональное использование невозобновляемых и возобновляемых природных ресурсов?

Возобновляемые природные ресурсы это лес, газ. Рациональность заключается в том чтоб не добывать сразу вс, а сохранять какой-то резерв для того чтоб дать им восстановиться. не возобновляемые это уголь, руда. У них рациональное использование заключается в ведении экономичного и экологически безопасного использования. То есть использовать технологии позволяющие извлекать как можно больше полезных свойств из этих ресурсов.
с примерами. в этом и заключается.
Рациональное природопользование такой тип взаимоотношения человеческого общества с окружающей средой, при котором общество управляет своими отношениями с природой, предупреждает нежелательные последствия своей деятельности. Примером может служит создание культурных ландшафтов; применение технологий, позволяющих более полно перерабатывать сырье; повторное использование отходов производства, охрана видов животных и растений, создание заповедников и т. п.
Нерациональное природопользование тип взаимоотношения с природой, при котором не учитываются требования охраны окружающей среды, ее улучшения (потребительское отношение к природе) . Примеры такого отношения это неумеренный выпас скота, подсечно-огневое земледелие, истребление отдельных видов растений и животных, радиоактивное, тепловое загрязнения среды.

Несовершенство технологии добычи и переработки минеральных ресурсов приводит к разрушению биоценозов, загрязнению окружающей среды, нарушению климата и биогеохимических циклов.

Экономически и экологически рациональное извлечение и переработка минеральных ресурсов предполагают:

Максимально полное и комплексное извлечение из месторождений всех полезных ископаемых;

Восстановление (рекультивацию) земель после использования месторождений;

Экономное и безотходное (малоотходное) использование сырья в производстве;

Глубокую очистку и технологическое использование отходов производства;

Вторичное использование продукции после ее выхода из употребления;

Использование технологий, позволяющих проводить концентрацию и извлечение рассеянных минеральных веществ;

Использование природных и искусственных заменителей дефицитных минеральных соединений;

Разработку и широкое внедрение замкнутых циклов производства;

Применение энергосберегающих технологий и т. п.

Некоторые из современных производств и технологий отвечают многим из этих требований, но, вместе с тем, нередко они еще не стали нормой для производственной сферы и природопользования в мировом масштабе. Создание новых технологий должно сочетаться с грамотной экологической экспертизой всех, особенно широкомасштабных, проектов в промышленности, строительстве, транспорте, сельском хозяйстве и других видах деятельности человека. Проводимая специальными независимыми организациями, такая экспертиза позволит избежать многих просчетов и непредсказуемых последствий этих проектов для биосферы.

Концепция ноосферы

Глобальный характер взаимоотношений человека со средой его обитания привел к появлениюпонятия ноосферы, введенное Ле-Руа, а затем кконцепции ноосферы, развитой Тейяром де Шарденом. Ноосфера, по Тейяру де Шардену, — это коллективное сознание, которое станет контролировать направление будущей эволюции планеты и сольется с природой в идеальной точке Омега, подобно тому, как раньше образовывались такие целостности, как молекулы, клетки и организмы. «Мы беспрерывно проживаем последовательные стадии одного и того же великого процесса. Под геохимическими, геотектоническими, геобиологическими пульсациями всегда можно узнать один и тот же глубинный процесс — тот, который, материализовавшись в первых клетках, продолжается в созидании первых систем. Геогенез, сказали мы, переходит в биогенез, который в конечном счете ни что иное, как психогенез… Психогенез привел нас к человеку. Теперь психогенез стушевывается, он сменяется и поглощается более высокой функцией — вначале зарождением, затем последующим развитием духа — ноогенезом» 1 .

Свою интерпретацию концепции ноосферы дал на основе учения о биосфере В.И. Вернадский. Как живое вещество (это стало ясно, в частности, благодаря фундаментальным трудам В.И. Вернадского) преображает косную материю, являющуюся основой его развития, так человек неизбежно обладает обратным влиянием на природу, породившую его. Как живое вещество и косная материя, объединенные цепью прямых и обратных связей, образуют единую систему — биосферу, так человечество и природная среда образуют единую систему — ноосферу.

Развивая концепцию ноосферы вслед за Тейяром де Шарденом, В.И. Вернадский исследовал, как на основе единства предшествующей стадии взаимодействия живой и косной материи на следующей стадии взаимодействия природы и человека может быть достигнута гармония. Ноосфера . по В.И. Вернадскому, есть такого рода состояние биосферы, в которой должны проявляться разум и направляемая им работа человека как новая небывалая на планете геологическая сила» 2 .

В.И. Вернадский развил концепцию ноосферы как растущего глобального осознания усиливающегося вторжения человека в естественные биохимические циклы, ведущего, в свою очередь, ко все более взвешенному и целенаправленному контролю человека над глобальной системой.

К сожалению, В.И. Вернадский не закончил работу по развитию данной идеи. В его концепции ноосферы представлен в полной мере только один аспект современного этапа взаимодействия человека и природы — глобальный характер единства человека с природной средой. В период создания этой концепции противоречивость данного взаимодействия не проявлялась с такой силой, как сейчас. В последние десятилетия в дополнение к глобальному характеру взаимоотношений человека и природной среды обнаружилась противоречивость этого взаимодействия, чреватая кризисными экологическими состояниями. Стало ясно, что единство человека и природы противоречиво хотя бы потому, что из-за увеличивающегося обилия взаимосвязей между ними растет экологический риск планеты человечества за преобразование природной среды.

За время своего существования человек сильно изменил биосферу. По мнению Н.Ф. Реймерса, люди искусственно и нескомпенсированно снизили количество живого вещества Земли, видимо, не менее или на 30% и забирают в год не менее 20% продукции всей биосферы. Такие цифры убедительно свидетельствуют о том, что антропогенное изменение биосферы зашло слишком далеко. Биосфера превращается в техносферу, причем направленность антропогенного воздействия прямо противоположна направленности эволюции биосферы. Можно сказать, что с появлением человека начинается исходная ветвь эволюции биосферы — снижается биомасса, продуктивность и информированность биосферы.

Антропогенные воздействия разрушают естественные системы природы. Как полагает Реймерс, «вслед за прямым уничтожением видов следует ожидать самодеструкции живого. Фактически этот процесс и идет в виде массового размножения отдельных организмов, разрушающих сложившиеся экосистемы» 2 . Таким образом, пока еще нельзя ответить на вопрос, создаст ли в будущем человек сферу разума или своей неразумной деятельностью погубит и себя, и все живое.

С выходом человека в космос область взаимодействия человека с природной средой перестала ограничиваться сферой Земли, и ныне данное взаимодействие пролегает по космическим орбитам. Поэтому в наше времяпонятие «ноосистема» является более точным, чем категория «ноосфера», поскольку последняя, после выхода людей в космос, уже не соответствует пространственному масштабу воздействия человека на природу. Понятие «ноосистема» предпочтительнее и в плане глобального анализа экологических проблем, т. к. оно ориентирует на применение развиваемого во второй половине XX в. системного подхода к изучению объективной реальности.

Имеется еще одно важное обстоятельство, которое не было учтено в концепции ноосферы. Человек взаимодействует со средой своего обитания не только разумно, но и чувственно, поскольку он сам — существо не только разумное, а разумно-чувственное, в котором разумный и чувственный компоненты сложным образом переплетены. Ноосферу не обязательно следует понимать как некий экологический идеал, поскольку не всегда с экологической точки зрения хорошо то, что рационально, а само понятие разумного исторически изменчиво. Так, все современные технологические схемы по-своему разумны и рациональны в традиционном смысле слова, но часто дают отрицательный экологический эффект. В то же время, такое чувство, как любовь к природе, не всегда может быть рационально интерпретировано и, тем не менее, способно весьма положительно повлиять на общую экологическую обстановку.

Тем не менее, концепция ноосферы сохраняет свою ценность, поскольку представляет единство человека и природы в виде процесса —ноогенеза, ведущего к становлению единой системы «человек — природная среда». Ноогенез — один из аспектов процесса становления родовой сущности человека, совершенствования его потенциальных возможностей. Стремление к достижению своих целей в природе остается главным в определении человеком перспектив своих взаимоотношений с природой.

Ценность концепции ноосферы состоит в том, что она дает конструктивную модель вероятного будущего, а ее ограниченность она рассматривает человека, прежде всего, как разумное существо, тогда как отдельные люди, и тем более общество в целом, редко ведут себя действительно разумно. Пока еще нельзя утверждать, что человечество движется к ноосфере, и последняя остается одной из гипотез.

Демографические проблемы

Всякая устойчивая экосистема определяется постоянством численности популяции всех видов, в том числе и человека. Последние 150 лет население Земли росло взрывообразными темпами, что очень опасно для человечества.

Так, в 70-е гг, прошлого века население планеты увеличилось на 750 млн человек, в 80-е — на 840 млн, в 90-е — на 960 млн. В настоящее время население ежесекундно увеличивается на 160 человек, каждые сутки — на 230 тыс. человек, а в год — на 110 млн человек. В 2000 г. население Земли составляло 6 млрд человек.

Тенденция роста населения еще двести лет назад заставила Р. Мальтуса написать трактат, в котором он впервые математически доказал, что рост населения происходит по экспоненциальному закону, а количество продуктов сельского хозяйства — в арифметической прогрессии. На этом основании Мальтус предположил, что в динамике народонаселения должен произойти перелом, постепенно приводящий к стабилизации численности, т. е. численность человеческой популяции начнут регулировать эпидемии, нищета, голод и т. п. — факторы, зависящие от плотности населения.

И что интересно, выводы Мальтуса не потеряли своей актуальности и в наши дни, когда современная медицина, казалось бы, уже победила грозные эпидемии прошлого — лихорадку, оспу, чуму и т. п. Однако на смену им пришли новые, не менее страшные болезни — ВИЧ-инфекция, рак, атипичная пневмония и др. С усилением контактов между народами и ростом их численности эти и другие болезни (пандемии гриппа) будут представлять собой все большую опасность для человечества. По словам Н.Ф. Реймерса, при экономически благоприятных условиях начнет реально действовать регулируемый механизм депопуляции и через 75 лет человечество бесконфликтно сократится до 1,0-1,5 млрд.

Таким образом, чтобы человечество и дальше могло продолжать свое развитие в виде устойчивой системы, необходимы снижение темпов роста численности населения Земли и распространение экологического сознания. В связи с этим государства создают законы, ограничивающие минимально допустимый возраст вступления в брак, разрабатывают мероприятия, поощряющие деторождение только в определенном возрасте, и т. д.

Проблема голода

Человечество давно нашло средство от недостатка пищевых ресурсов, организовав сельскохозяйственное производство — скотоводство и земледелие. Создав необходимые орудия труда, оно смогло преодолеть действие абиотических и биотических факторов, в изобилии производя продовольствие, создав водохранилища и средства борьбы с хищниками. Однако человек продолжает оставаться зависимым от климатических явлений — жары и холода, засухи и проливных дождей и т. д. Именно от этих условий сейчас зависит, сколько урожая будет собрано с полей, каким будет тот или иной год — урожайным или же наступит голод.

Еще одной, не менее важной, причиной голода большинства населения мира является бедность . Все страны мира делятся на три категории: высокоразвитые, умеренно развитые, слаборазвитые. Страны СНГ рассматриваются как отдельная категория, поскольку большинство их граждан бедны, но в целом национальный доход достаточно высок из-за экспорта нефти и других полезных ископаемых.

Экономический рост в высокоразвитых странах идет по типу ромба (рис. 9), где все население страны держится за счет среднего класса (75%), а бедные составляют лишь 10%. В странах СНГ развитие идет по типу пирамиды (рис. 10), где основную массу населения составляют бедные — 70%, средний класс всего 20% и лишь 10% — зажиточные люди.

В результате обнищавший народ, стремясь выжить, будет истощать окружающую природную среду, которая в последующем сможет поддержать только нищенское существование. Как следствие, богатые будут богатеть дальше, а бедные — беднеть в соответствии с формулой:

Реальный экономический рост = Экономический рост — Рост численности населения.

Поэтому необходимо улучшать качество жизни, для чего требуется, прежде всего, увеличение производства продуктов питания.

Увеличение производства продуктов питания за последние 40 лет обусловлено, во-первых, освоением новых пахотных земель и, во-вторых, повышением урожайности культур за счет орошения, использования удобрений, пестицидов, гербицидов, использования высокоурожайных сортов. Но возможности увеличения производства сельскохозяйственной продукции не безграничны, поэтому для улучшения качества жизни необходимо сокращать темпы роста численности населения.

Понятие «здоровье человека»

Здоровье человека — это состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней или физических дефектов , как это до настоящего времени сравнительно широко было распространено в общественном сознании.

— качественные показатели здоровья — это степень удовлетворенности своим здоровьем. Оценивается здоровье по 100-балльной системе, на индивидуальном и общественном уровне. Здоровье популяции характеризуется рождаемостью и смертностью, выживаемостью, структурой болезней и т. д.;

— количественные показатели здоровья выявляются при медицинском обследовании населения. На основании различных анализов подсчитывают индекс здоровья и всех людей разделяют на 5 категорий:

Люди с индексом здоровья (И з) менее 40 ед.; . И 3 = 40-54 ед.;

И 3 = 55-64 ед.;

И 3 = 65-69 ед.;

Из более 69 ед.

Данная классификация означает, что в первой группе в течение 8 лет умрет каждый 3-й человек, во 2-й — каждый 5-й, в 3-й — каждый 10-й, в 4-й — каждый 20-й, и в 5-й — каждый 100-й.

Оценить здоровье можно в денежном эквиваленте , при этом учитывают величину прямого и непрямого ущерба (или затраты), который наносит человеку заболевание:

— прямые затраты — это стоимость лечения, проведения профилактических мероприятий, затраты на лекарства, величина выплат по социальному страхованию;

— непрямые затраты — недополученный доход, который мог бы заработать больной, если бы он был здоров.

Кроме того, используется еще такой показатель, как единица DALI («дали») — потерянные годы с поправкой на нетрудоспособность. Степень нетрудоспособности выражается в долях и может колебаться в пределах от 0 до 1 (где: 0 — здоровый человек, 1 — смерть).

Имеется также определенная стоимостная оценка отдельных периодов жизни человека: самые дорогостоящие годы у людей — до 25 лет.

Показатель болезненности отражает распространенность заболеваний, которая определяется отношением числа заболеваний за год, умноженного на 1000 и отнесенного к средней численности населения. Этот показатель в интегральном виде отражает отрицательные показатели здоровья, которые в санитарной статистике рассматриваются в качестве критериев состояния здоровья.

Антропогенные факторы, порожденные человеком и его хозяйственной деятельностью, зачастую оказывают негативные воздействия на человека, условия его жизни и состояние здоровья (см. табл. 19). Так, уровень младенческой смертности в России в 25,5 раза выше чем в Швеции, в 6,5 раза — чем в США.

Таблица 19

Похожая информация.

К рациональным подходам к извлечению и переработке природных минеральных ресурсов относятся:

Максимально полное и комплексное извлечение из месторождения всех полезных компонентов;

Рекультивация (восстановление) земель после использования месторождений;

Экономное и безотходное использование сырья в производстве;

Глубокая очистка и технологическое использование отходов производства;

Вторичное использование материалов после выхода изделий из употребления;

Использование технологий, позволяющих проводить концентрацию и извлечение рассеянных минеральных веществ;

Использование природных и искусственных заменителей дефицитных минеральных соединений;

Разработка и широкое внедрение замкнутых циклов производства;

Применение энергосберегающих технологий и т. д.

Некоторые из современных производств и технологий отвечают многим из этих требований, но вместе с тем нередко они еще не стали нормой производственной сферы и природопользования в мировом масштабе. Например, отходы производства представляют собой неиспользованное вещество, на создание которого затрачен определенный труд. Отсюда выгоднее использовать отходы в качестве исходного сырья для производства различных видов продукции.

Полное использование отходов возможно путем создания замкнутых технологических процессов, объединения мелких предприятий в крупные производственные комплексы, где отходы одних могут служить сырьем для других. В этом случае значительно повышается эффективность использования природных ресурсов, но и до минимума сводится химическое загрязнение природной среды.

Для восстановления нарушенных ландшафтов необходимо проведение рекультивации. Вы знаете, что рекультивация — это процесс искусственного восстановления нарушенных земель.

Технический этап рекультивации начинается со снятия и складирования плодородного слоя, который помещают в бурты и хранят до окончания всех работ. Впоследствии его наносят на выровненную поверхность. Биологический этап рекультивации включает внесение удобрений, орошение, посев многолетних трав, сельскохозяйственных культур, посадку деревьев, кустарников. Порядок работ определяется видом и проектом рекультивации. Плодородные земли используют для сельскохозяйственной рекультивации, малопригодные — для лесохозяйственной. Некоторые карьеры могут использоваться под водохранилища, пруды, водоемы и т. д.

Полнота и комплексность использования минеральных ресурсов рассматриваются как один из путей рационального природопользования. В природе практически не бывает чистых руд, содержащих лишь один металл. Кроме основных компонентов, в них содержится целый ряд попутных ценных включений. Однако извлечение их из руды производится не всегда, хотя в ряде добывающих отраслей накоплен опыт (рис.17).

Важнейшие направления — использование вторичных ресурсов, политика ресурсосбережения. Применение вторичных ресурсов (металлолома, макулатуры, золы ТЭС), сокращение расхода материалов и энергии на единицу изделия (облегчение техники), экономия сырья и энергии позволят в значительной степени решить проблему истощения ресурсов. Нынешние масштабы экономии нельзя считать удовлетворительными.

Выработка 1 кВт-ч энергии в стране ва современных установках требует 240 г условного топлива, на устаревших установках -400-500 и даже 600 г, а в среднем 326 г. Поэтому только внедрение новых технологий даст значительный эффект.

Широкое использование новых материалов и видов топлива является перспективным направлением рационального природопользования. Синтетические алмазы, пластмассы, керамика и другие композиционные материалы, обладая ценными свойствами, успешно конкурируют с традиционными ресурсами.

Рис.17. Схема комплексного использования минеральных ресурсов.

(на примере апатит-нефелиновой руды.)

Создание новых технологий должно сочетаться с грамотной экологической экспертизой всех, особенно широкомасштабных проектов в промышленности, строительстве, транспорте, сельском хозяйстве и других видах деятельности человека. Проводимая специальными независимыми органами, такая экспертиза позволит избежать многих просчетов и непредсказуемых последствий реализации этих проектов для биосферы.

Потребности людей, порождаемые биологическими, духовными, социальными и другими обстоятельствами, безграничны. Все потребности одновременно удовлетворить невозможно. Человек стремится удовлетворить в первую очередь те потребности, которые принесут ему наибольшую выгоду, или, как принято говорить в экономике, полезность.

Полезность блага (utility of good ) — способность экономического блага удовлетворять одну или несколько потребностей человека.

В микроэкономике существует два подхода к определению полезности блага: количественный (кардиналистская теория) и сравнительный (ординалистская теория).

Количественный подход построен на непосредственном изменении полезности благ в условных единицах полезности — ютилях (utility — U).

В сравнительном подходе конкретные цифровые значения полезности не рассматриваются, а сравнивается отношение потребителя к различным комбинациям благ.

Закон убывающей предельной полезности : в процессе увеличения количества потребленного товара или услуги его полезность от потребления каждой дополнительной единицы уменьшается (I закон Госсена ).

Полезность

Общая — совокупная полезность от потребления всех наличных единиц блага TU (total utility ) Общую полезность определяют путем суммирования показателей полезности всех потребленных единиц блага			Предельная — дополнительная полезность, получаемая покупателем от каждой дополнительной единицы блага MU (marginal utility ) Предельная полезность рассчитывается как прирост обшей полезности

___________

*Q (quanity ) — количество блага.

Потребитель приобретает разные товары, расходуя определенные суммы денег. Поэтому ему надо учитывать не только полезность, но и цену товара. При этом потребитель стремится достичь равного удовлетворения от каждой суммы денег, потраченной на каждый приобретенный товар.

При рациональном поведении потребителя на рынке выполняется условие равенства предельных полезностей на единицу цены каждого товара (II закон Госсена ).

Математическое выражение потребительского равновесия :

где MU (marginal utility ) — предельная полезность; Р (price ) — цена.

Бюджетная линия

Возможные варианты смещения бюджетной линии

Увеличение дохода потребителя			Уменьшение дохода потребителя
Увеличение дохода потребителя			Уменьшение дохода потребителя

Цена на товар X снизилась, доход остался неизменным			Цена на товар X увеличилась при неизменном доходе
Цена на товар X снизилась, доход остался неизменным			Цена на товар X увеличилась при неизменном доходе

Кривая безразличия

Кривая безразличия — линия, все точки которой показывают различные комбинации (наборы) двух благ (товаров), имеющих равную (одинаковую) полезность для данного потребителя. Кривая безразличия отражает анализ желаний или предпочтений потребителя. На кривой можно увидеть, от какого количества товара У надо отказаться, чтобы получить одну дополнительную единицу товара X при неизменной общей величине полезности для потребителя.

Карта кривых безразличия

График потребительского выбора (равновесие потребителя)

График потребительского выбора — взаимодействие бюджетной линии с кривой безразличия. Кривая U 1 расположена ниже бюджетной линии и свидетельствует о неполном использовании дохода при приобретении данных товаров. Бюджетная линия должна обязательно касаться одной из кривых безразличия. Кривая U 3 проходит выше бюджетной линии, то есть комбинации (наборы) на U 3 обладают большей полезностью, но недоступны потребителю, так как превышают возможности его дохода. Оптимальный набор потребительских товаров находится на бюджетной линии и располагается в самой высокой из доступных покупателю точке Е — точке касания бюджетной линии и кривой безразличия U 2 .

Минеральные ресурсы мира — это все многообразие полезных ископаемых, которые дарит природа человечеству. Топливо, металлы, строительные материалы, химическое сырье, драгоценные сплавы и камни — всеми этими природными богатствами люди пользуются в течение многих лет. Несмотря на то, что минерально-сырьевые ресурсы планеты велики, они все же не безграничны, поэтому успешное развитие человечества невозможно без их рационального использования.

Классификация минеральных ресурсов

В зависимости от своего назначения и геологического происхождения минеральное сырье делят на 5 основных классов:

минеральное топливо;
металлы их железа и ферросплавов;
цветные металлы;
драгоценные металлы;
промышленные минералы.

Также минеральное сырье можно разделить на две большие группы:

условно возобновляемые — продукты органического происхождения (уголь, нефть, метан), для формирования которых необходимы специфические условия в природе и не одна тысяча лет;
не возобновляемые — минералы и металлы, чьи запасу уже никогда не будут восстановлены в природе.

Рис. 1. Уголь

Человечество неуклонно продолжает наращивать темпы использования ресурсов Земли. Только в первой половине ХХ столетия суммарное количество добытого минерального сырья в несколько раз превысило то, что человеческая раса использовало за все время своего существования. При этом потребность в ресурсах продолжает возрастать.

География минерального сырья

Распределение минеральных ресурсов на планете неравномерно: одни регионы богаты всевозможными минералами, другие — испытывают в них большую нужду. Размещение природного сырья во многом зависит от особенностей рельефа местности, ее расположения над уровнем Мирового океана, характера происхождения. Этими и многими другими вопросами, связанными с минеральным сырьем, занимается наука геология.

Крупные месторождения топливно-энергетических ресурсов находятся на территории России, США, Канады, Китая, Венесуэлы, в Персидском заливе. Наибольший объем занимают уголь и нефть.

Рис. 2. Добыча нефти

Рудные ископаемые, как правило, располагаются на древних платформах и складчатых областях. Нередко они образуют протяженные рудные пояса. Наиболее богаты всевозможными видами руд США, Россия, Индия, Китай. Наиболее распространенным на Земле металлом является алюминий.

Нерудные полезные ископаемые распространены по всему миру, как в областях складчатости, так и на платформах.

Рис. 3. Асбест

Таблица “Мировые запасы минеральных ресурсов”

Значение минеральных ресурсов

Ресурсообеспеченность стран — это соотношение между природными запасами полезных ископаемых и скоростью их потребления. Данное понятие, в первую очередь, является социально-экономическим, поскольку зависит не только от количества природных ресурсов, но и от того, насколько быстро их использует человечество.

Ресурсообеспеченность является важным, но не определяющим фактором улучшения экономики государства. Так, многие западноевропейские державы, Корея, Япония при незначительном потенциале природного сырья смогли достичь колоссальных успехов, используя иные инструменты формирования экономики: достижения НТР, международную интеграцию, финансовые и человеческие ресурсы.

Большое значение для развития мирового хозяйства играет территориальное сочетание природных ресурсов — совокупность минеральных ресурсов внутри конкретного региона, страны, необходимых для комплексной переработки сырья. Благодаря данному фактору управление и планирование социально-экономического развития происходит гораздо более эффективно.

Следует помнить, что минеральные ресурсы воды, земельные, минеральные и лесные ресурсы нужно использовать очень бережно, рационально. Природное сырье, за исключением отдельных видов, является невосполнимым, и рано или поздно наступит момент, когда запасы Земли будут исчерпаны. В настоящее время уже возникла угроза острого дефицита некоторых ресурсов, и с каждым годом ситуация будет только ухудшаться.

Чтобы не допустить глобальной катастрофы, человечеству следует искать альтернативные способы решения производственных и хозяйственных нужд.

Что мы узнали?

При рассмотрении темы «Минеральные ресурсы мира» по программе 8 класса мы узнали, каковы основные виды природного сырья и как они распределяются по планете. Также мы выяснили, что такое территориальное сочетание минерального сырья и в чем заключается рациональное использование ресурсов.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 154.

Невозобновляемые ресурсы — обзор

Угрозы биоразнообразию в Арктике

Арктика в настоящее время претерпевает быстрые изменения: культурные и социологические изменения, приводящие к эксплуатации природных и невозобновляемых ресурсов, изменениям климата и изменениям загрязнения — как местного, так и трансграничного (Nutall и Callaghan, 2000; Callaghan и др. , 2005; Post и др. , 2009; Callaghan and Tweedie, 2011). Прогнозируется, что в будущем многие из этих изменений будут ускоряться, и они будут иметь последствия для изменений биоразнообразия в Арктике.

Добывающие отрасли (нефть, никель и т. Д.) Привели к значительному локальному воздействию на виды, включая сокращение разнообразия почвенных микроорганизмов (Евдокимова, в Callaghan и др. , 1995). Примеры воздействия добычи полезных ископаемых можно найти в городах Кольского полуострова, но была обнаружена удивительная устойчивость растительности, для которой активно отбираются устойчивые к загрязнению формы (М. Козлов, личное сообщение). Разливы нефти на Аляске и в России оказали драматическое воздействие на местные популяции растений и животных.Однако широкое распространение арктической биоты создает систему, в которой изменения биоразнообразия из-за этого источника на обширных территориях маловероятны. Более серьезным является потенциал медленного восстановления арктической растительности, что усугубляет нарушения экосистем.

Заготовка природных ресурсов на суше в Арктике состоит в основном из охоты, сбора (например, ягод) и оленеводства. Последствия охоты, вероятно, оказали серьезное воздействие на небольшую часть арктической биоты в течение голоцена, и широко обсуждается вопрос о том, была ли северная мегафауна, такая как мамонт, полностью истреблена в начале голоцена.За последние 300 лет охота, вероятно, ускорила исчезновение гагарки, а после появления огнестрельного оружия на севере популяции волков в субарктической Фенноскандии сократились до нескольких единиц. В настоящее время международные соглашения защищают некоторые виды, такие как белый медведь, а некоторые субпопуляции увеличились. Однако здоровье многих видов птиц, мигрирующих в Арктику, в большей степени определяется методами охоты в местах зимовки, чем в Арктике: это труднее законодательно закрепить.

Изменения в практике оленеводства в Фенноскандии за последние 300–400 лет от охоты до выпаса скота и, в последнее время, от выпаса скота до почти земледелия в некоторых районах оказали влияние на хищников (на которых охотятся оленеводы) на больших территориях и на продуктивность пастбищ и биоразнообразие. Ограничения кочевого образа жизни оленеводов как в Фенноскандии (например, из-за ограничений национальных границ), так и в районах Российской Арктики (из-за навязывания оседлого образа жизни для женщин и детей) привели к широкомасштабным последствиям. на растительности с часто резким сокращением лишайникового покрова.Изменения в биоразнообразии лишайников еще предстоит задокументировать, но они, вероятно, будут заметными.

Загрязнение в Арктике, как правило, меньше, чем в более южных регионах, а пути поступления загрязнителей в Арктику и их концентрации в арктической биоте недавно были хорошо задокументированы (Reiersen, в Nutuall and Callaghan, 2000). Однако мало что известно о чувствительности арктической биоты к широкому спектру присутствующих там загрязнителей.

В течение 1,8 миллиона лет плейстоцена Арктика претерпела серьезные климатические колебания, связанные с ледниковыми и межледниковыми периодами.Даже в течение последнего межледникового периода голоцена климат сильно изменился, что привело к нынешнему прохладному периоду, связанному с более низкими и более южными линиями деревьев во многих местах Арктики, чем в раннем голоцене. Однако после Малого ледникового периода, который закончился в регионе Северной Атлантики примерно 150 лет назад, среднегодовые температуры повышались. В настоящее время арктический климат вступил в уникальный период по сравнению с инструментальными данными, а в случае летних температур — по сравнению с реконструкциями прошлых изменений за 2000 лет: ожидается, что эта тенденция сохранится (Walsh et al., 2011). Анализ in situ и спутниковых данных показывает свидетельства различной реакции снежного покрова в регионах на это потепление и увеличение количества зимних осадков за последние 40–50 лет. В последние десятилетия морской лед уменьшается, что способствует потеплению прилегающей земной среды (Bhatt et al. , 2010). За потеплением последовало увеличение «индекса зелени» растительности, особенно в низинной Арктике, как видно из спутниковых снимков, что свидетельствует об увеличении вегетационного периода примерно на 11 дней за последние 20 лет.Недавнее повышение температуры в Арктике было связано с учащением нашествий вредителей в тайге, учащением лесных пожаров и потеплением вечной мерзлоты с увеличением числа тревожных событий (ACIA, 2005; AMAP, 2011).

Все модели общей циркуляции, которые предсказывают будущий климат для различных концентраций парниковых газов, согласны с тем, что будущее потепление будет самым сильным в Арктике, особенно в зимнее время. Из-за сильной корреляции между биоразнообразием и температурой, обсуждавшейся ранее ( см. Широтные модели разнообразия), ожидается, что будущее потепление окажет большое влияние на биоразнообразие в Арктике.Эксперименты в ряде арктических местообитаний, имитирующих более теплые условия, показывают, что одним из первых эффектов потепления на растительные сообщества является изменение доминирования видов сосудистых растений, существовавших на момент начала манипуляций, и увеличение биомассы (Chapin et al. ). , 1995; Press et al. , 1998; Arft et al. , 1999). Однако по мере увеличения биомассы сосудистых растений биомасса лишайников и их покров сокращаются, а численность некоторых видов мхов (например, Hylocomum splendens ) также уменьшается.В случае лишайников уменьшение, наблюдаемое в экспериментах, происходит параллельно с уменьшением, обнаруженным вдоль естественных географических градиентов температуры. Таким образом, основные выводы экспериментов заключаются в том, что в среднесрочной перспективе потепление изменит доминирование среди видов сосудистых растений, численность лишайников и мхов уменьшится, и произойдет иммиграция более южных видов. Очевидно, что в долгосрочной перспективе биоразнообразие сосудистых растений увеличится, а криптограмм — уменьшится.В дополнение к этому уменьшению количества лишайников влияние изменения оленеводства, о котором говорилось ранее ( см. «Природные ресурсы и экологическая эксплуатация»). В целом важная роль Арктики как заповедника примитивных растений находится под угрозой, и большой покров лишайников в Арктике окажет влияние на их биоразнообразие на глобальном уровне.

В отличие от прогнозируемого сокращения биоразнообразия мхов и лишайников, потепление может увеличить разнообразие всех групп растений в некоторых местах.Расширение переднего поля ледника в результате отступления ледника во время потепления и открытый грунт полярных пустынь и полупустынь предлагают открытые ниши для посадки новых растений. Поскольку колонизация этих местообитаний обычно осуществляется семенами и спорами, это может расширить местные виды и подвидовое генетическое разнообразие. Это резко контрастирует с закрытыми участками растительности в средней и субарктической зоне, где укоренение растений происходит в основном за счет клонального роста. Однако даже здесь усиление беспокойства из-за таяния вечной мерзлоты, вероятно, откроет ниши и позволит закрепиться новым генам.

Не все возобновляемые источники энергии одинаковы | Взгляд на окружающую среду

Этот гостевой пост написал Джонатан Тринастик, аспирант-физик, заинтересованный в возобновляемых источниках энергии и стремлении к безопасной и устойчивой энергетической политике. Он ведет блог Goodnight Earth, в котором рассматриваются текущие исследования по этим темам, и за ним можно следить в Twitter @jptrinastic.

«Даже

После

Все это время

Солнце никогда не говорит Земле,

» Ты мне должен.«

Посмотрите

Что происходит

С такой любовью

Он освещает все небо».

— Hafez

Мир нагревается невиданными темпами на этой планете в течение 11000 лет ¹, и основная причина — антропогенные выбросы ископаемого топлива. Даже игнорируя последствия изменения климата, пик добычи нефти ^2,3 уже не за горами, что подчеркивает необходимость перехода к устойчивой экономике уделяя особое внимание экологически чистым возобновляемым источникам энергии ⁴.Но что физически делает ископаемое топливо невозобновляемым ресурсом? Какие возобновляемые ресурсы нам доступны? И все ли они созданы одинаково?

Перечисленные выше вопросы важны, потому что их ответы помогут нам определить, как мы перестроим наш энергетический портфель, чтобы отказаться от ископаемого топлива. Популярная культура часто объединяет источники энергии в две группы — возобновляемые и невозобновляемые — но мы увидим, что это слишком упрощенно. Возобновляемость — это вопрос степени, а не категории. В этом посте я расскажу, как почти все наши источники энергии происходят из световых лучей, исходящих от Солнца.То, как этот свет превращается в различные формы энергии, диктует 1) временную шкалу возобновляемой энергии и 2) доступность каждого ресурса, что имеет значение для построения новой энергетической политики.

Ода Солнцу

Наше путешествие начинается в 150 миллионов километров пути с великолепного плазменного шара. Без Солнца Земля была бы неподвижным, безразличным местом. Ни света, ни ветра, ни жизни, ни движения. Как Солнце обеспечивает все эти динамические элементы на Земле? Термоядерная реакция.Глубоко в ядре Солнца водородные четверки исполняют свой вечный танец, сливаясь с гелием и высвобождая огромное количество энергии в виде высокоэнергетического света, известного как гамма-лучи. Эти лучи теряют энергию при выходе на поверхность Солнца, где они имеют начальную плотность мощности 6×10 ⁷ Вт на квадратный метр (Вт / м ²), когда они излучаются в космос. Если бы этот плотный свет был зафиксирован на площади менее квадратного километра (км), мы могли бы обеспечить достаточно энергии для всего мира! Однако Земля получает бесконечно малую часть, потому что планета занимает лишь небольшую часть пространства, через которое проходят световые лучи, как показано ниже.

К тому времени, когда исходящий свет прошел расстояние Солнце-Земля, начальная плотность мощности распространилась по площади сферы с радиусом D = 150 миллионов км (желтая пунктирная линия наверху). Это означает, что солнечное излучение имеет плотность мощности около 1300 Вт / м ² в верхней части атмосферы Земли. Часть этого излучения отражается атмосферой и облаками, поэтому световые лучи, окончательно поглощенные земной поверхностью, имеют плотность мощности около 1000 Вт / м ².

За исключением ядерной и геотермальной энергии (энергия которой исходит от зарождения нашей планеты), вся энергия, которую мы используем сегодня, происходит от солнечного излучения, обрушивающегося на поверхность Земли каждую секунду каждого дня в течение последних 4 миллиардов лет. Связь между этим падающим светом и результирующими источниками энергии не всегда очевидна. Куда уходит вся эта солнечная энергия и как это определяет возобновляемость и доступность ресурса? Чтобы ответить на этот вопрос, мы можем оценить каждый источник солнечной энергии в приведенной ниже таблице на основе его временной шкалы возобновляемости, доступности и воздействия на окружающую среду.Я остановлюсь только на первых двух факторах, хотя последний также следует учитывать при построении устойчивой экономики.

Временная шкала возобновляемости

То, как световая энергия преобразуется в конечную форму, которую мы используем, определяет временную шкалу возобновляемости ресурса. Одним из основных преимуществ солнечной энергии является то, что она не требует такой трансформации, что делает солнечную энергию конечным возобновляемым ресурсом, ограниченным только временем жизни Солнца (которое составляет около 6 миллиардов лет! Об этом мы можем побеспокоиться позже…).

Источники энергии, требующие преобразования световой энергии в химическую, требуют более длительного использования возобновляемых источников энергии. Это связано с тем, что химическое преобразование энергии происходит в результате биологических процессов, катализируемых фотосинтезом, с существенно более длительными временными рамками. Для образования ископаемого топлива органическое вещество должно анаэробно разлагаться, а затем находиться под высоким давлением под слоями отложений, что происходит в геологических масштабах времени в миллионы лет!

Ветровые и гидроэлектрические ресурсы имеют почти мгновенные временные рамки, потому что они зависят от циклов природных ресурсов, которые происходят из-за нагрева поверхности Земли световой энергией.Ветер возникает в результате передачи тепла от земли более прохладному воздуху над ней, что создает турбулентное движение. В случае гидроэлектроэнергии световая энергия испаряет воду, которая позже проливается на больших высотах в пресноводных реках. Когда вода падает естественным путем или через искусственные дамбы, гравитационная потенциальная энергия может быть преобразована в электрическую с помощью турбин. Циклы тепла и воды происходят непрерывно, пока световые лучи достигают Земли, хотя изменение климата может измениться, если порождаются ветры или выпадают осадки.Напротив, изменение климата не должно существенно влиять на распределение солнечной энергии.

Доступность

То, как источник энергии, наконец, локализуется в нашей среде, значительно отличает возобновляемые ресурсы. Земля непрерывно поглощает световую энергию по всей своей поверхности, что дает солнечной энергии большую географическую гибкость и масштабируемость. Однако этот источник можно использовать только в течение половины дня и, следовательно, он полагается на передовые механизмы хранения энергии.

Энергия ветра требует средней скорости ветра не менее 3-4 метров в секунду, потому что мощность резко падает при уменьшении скорости (на кубе скорости) ⁵. Хотя это немного ограничивает возможные площадки для строительства, ветровая энергия по-прежнему обладает значительной географической гибкостью по сравнению с другими источниками. Однако накопление энергии также необходимо, чтобы справиться с кратковременным ветром во время пикового использования.

Добыча гидроэлектроэнергии ограничена регионами с проточной и падающей водой, что в сочетании с ее многочисленными экологическими издержками ⁶ серьезно ограничивает масштабируемость, так что она, вероятно, всегда будет считаться дополнительным ресурсом.Биомасса также стала спорным возобновляемым источником, потому что любая земля, используемая для производства биотоплива, также может использоваться для производства продуктов питания ⁷. Это станет все более вызывающим споры политическим вопросом, поскольку глобальное население ограничивает несущую способность Земли.

Наконец, ископаемое топливо зависит от доступа к подземным хранилищам. Резко увеличившееся потребление после промышленной революции истощило все легкодоступные поля, поэтому требуется больше денег и технологий для достижения нетрадиционных источников или источников в экстремальных климатических условиях, таких как месторождения Аляски и Сибири.Чем больше денег тратится на добычу из этих источников, тем выше цена на нефть, что делает другие источники энергии более конкурентоспособными.

Выбор возобновляемых источников энергии

Мы видим, что не все возобновляемые источники энергии созданы одинаково. Ключевыми свойствами, которые нам необходимо учитывать, являются: 1) скорость, с которой мы потребляем данный источник по сравнению с его временной шкалой возобновляемости, и 2) то, как доступность ограничивает масштабируемость источника. Первое зависит от того, сколько времени требуется, чтобы начальная световая энергия трансформировалась в конечную используемую форму, а второе зависит от того, как этот конечный источник энергии локализован в окружающей среде.

В общей номенклатуре возобновляемые ресурсы — это ресурсы, сроки которых достаточно короткие, чтобы мы могли пополнить их запасы в разумные сроки. Это объясняет невозобновляемость ископаемого топлива — оно технически возобновляемо в течение миллионов лет, поскольку новый органический материал анаэробно разлагается и улавливает углерод далеко под поверхностью Земли. Но этот временной масштаб будет устойчивым только в том случае, если мы потребляем энергию со скоростью, равной этому обновлению, чего никогда не могло бы произойти! Их доступность также была огромным преимуществом за последние два столетия, но это преимущество уменьшается по мере уменьшения количества источников.

Некоторые возобновляемые источники энергии имеют преимущества только в сроках или доступности, но не в обоих сразу. Биомасса часто рекламируется как потенциальный возобновляемый источник, но ее конкуренция с землепользованием для производства продуктов питания, вероятно, ограничит ее крупномасштабную доступность. Точно так же производство гидроэлектроэнергии имеет короткие сроки возобновляемости, но ее доступность ограничена ее использованием в реках и ручьях. Изменение климата приведет к засухе и изменению объемов рек — факторов, которые необходимо учитывать, прежде чем вкладывать значительные средства в строительство гидроэлектростанций.

Учитывая баланс возобновляемой энергии и доступности, наиболее перспективными представляются источники солнечной и ветровой энергии. Их немедленная возобновляемость в сочетании с географической гибкостью делает их первыми кандидатами на замену угольных электростанций, которые снабжают энергией большую часть нашей электросети. Текущие препятствия для реализации: 1) улучшение характеристик батареи и суперконденсатора, чтобы мощность от этих источников могла постоянно подаваться в сеть в часы пик, и 2) повышение фотоэлектрической эффективности, которая в настоящее время ограничена менее чем 30 процентами в однопереходных элементах. ⁸.Энергия ветра достигает паритета с ценами на уголь ^9,10, и ее доля в общем объеме производства энергии должна продолжать расти.

Все возобновляемые источники энергии будут важным компонентом диверсифицированного энергетического портфеля, но понимание физического происхождения каждой из них дает информацию о темпах потребления и масштабируемости, ограничивающих факторах, которые мы должны учитывать при рассмотрении их в качестве замены для нашей экономии ископаемого топлива!

Ссылки

1) Marcott et al.«Реконструкция региональной и глобальной температуры за последние 11 300 лет». Science , 339 (6), 2014.
2) Управление энергетической информации США. Краткосрочный прогноз энергетики, 2014.
3) Барди У. «Пик нефти: четыре этапа новой идеи». Energy, 34 (3), 2009
4) Объединенная национальная программа по окружающей среде, Пример климатической нейтральности, 2011.
5) Салех, Массачусетс. «Энергия ветра для сельских и отдаленных районов в регионе ЭСКЗА». Встреча Экспертной группы ЭСКЗА.
6) Rosenberg, DM et al. «Экологические и социальные последствия крупномасштабного развития гидроэнергетики: кто слушает?» Global Environment Change, 5 (2), 1995.
7) Аянович, А. «Биотопливо против производства продуктов питания: увеличивает ли производство биотоплива цены на продукты питания?» Energy, 36 (4), 2011.
8) NREL. «Best Research Cell Efficiencies», 2014 г. По состоянию на 16 января 2014 г.
9) Khare V, et al. «Состояние возобновляемой энергии солнечного ветра в Индии». Renewable and Sustainable Enegy Reviews, 27, 2013.
10) Маки, К. «Стоимость ветра по сравнению с ископаемым топливом». По состоянию на 16 января 2014 г.

Фотографии предоставлены

Фотография ветряной турбины: Юрген на Flickr
Диаграмма Солнца: Редактором изображений на Flickr
Диаграмма Солнце-Земля: Автором Jabberwok в en.wikipedia

Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы — рациональное использование. Департамент природных ресурсов

Природные ресурсы важны для общества. Они выступают в качестве основного источника материального производства. Некоторые отрасли, в первую очередь сельское хозяйство, напрямую зависят от природных ресурсов.Их специфическое свойство — способность расходиться. В окружающей среде есть возобновляемые и невозобновляемые ресурсы. Рассмотрим их подробнее.

общие характеристики

Человек использует в своей деятельности как возобновляемые, так и невозобновляемые природные ресурсы. Первые имеют возможность восстанавливаться. Например, солнечная энергия постоянно поступает из космоса, пресная вода образуется за счет циркуляции веществ. Некоторые объекты самовосстанавливаются. К невозобновляемым ресурсам относятся, например, минеральные элементы.Некоторые из них, конечно, можно восстановить. Однако продолжительность геологических циклов определяется миллионами лет. Такая продолжительность несоизмерима со скоростью трат и этапами общественного развития. Это ключевая особенность, отличающая возобновляемые и невозобновляемые природные ресурсы.

Недра земли

В настоящее время производится множество невозобновляемых ресурсов. Минеральные запасы формируются и изменяются за миллионы лет. Предприятия горнодобывающей отрасли проводят специальные исследования, анализы, в ходе которых выявляют месторождения полезных ископаемых.После экстракции сырье перерабатывается. После этого товар поступает на заводы-производители. Добыча полезных ископаемых, находящихся на небольшой глубине, осуществляется поверхностным способом. Для этого создаются карьеры, привлекаются земснаряды. Если полезные ископаемые находятся глубоко под землей, бурите скважины, создавайте шахты.

Отрицательные эффекты майнинга

Извлекая невозобновляемые ресурсы поверхностным способом, человек наносит значительный ущерб почвенному покрову. Из-за его действий начинается эрозия земли, происходит загрязнение воды и воздуха, нарушается естественный круговорот в экосистеме.Подземная добыча дороже. Однако это наносит меньший ущерб окружающей среде. Во время подземных горных работ загрязнение воды может происходить из-за кислотного дренажа в шахтах. В большинстве случаев местность, на которой таким образом ведется разработка месторождений, может быть восстановлена.

Акции

Определить количество реально доступных минералов в земле довольно сложно. Этот процесс требует серьезных финансовых вложений. Кроме того, установить с большой точностью количество минералов практически невозможно.Все акции делятся на необнаруженные и идентифицированные. Каждая из этих категорий, в свою очередь, делится на:

Запасы. В эту группу входят невозобновляемые ресурсы, которые можно добывать для получения дохода по текущим ценам, и применяемые технологии добычи.
Другие ресурсы. В эту группу входят обнаруженные и необнаруженные полезные ископаемые, а также те, которые не могут быть извлечены с прибылью по существующей стоимости и с применением традиционной технологии.

Истощение

Когда 80% оцененных или запасов полезных ископаемых извлечены и использованы, ресурс считается выбранным.Это связано с тем, что, как правило, оставшиеся 20% прибыли не приносят. Объем добываемых полезных ископаемых и период истощения можно увеличить. Для этого проводятся различные мероприятия. Например, оценочные запасы увеличиваются в том случае, если высокие цены вынуждают искать новые месторождения, развивать инновационные технологии и увеличивать долю вторичного использования. В некоторых случаях потребление может быть сокращено, введено повторное использование невозобновляемых природных ресурсов.Последнее, в частности, активно продвигается экологами.

Представители «зеленых» призывают промышленные державы перейти от одноразового использования полезных ископаемых, создающих большие объемы отходов, к более рациональному. Такой подход потребует, помимо переработки и повторного внедрения сырья в производство, задействования экономических инструментов, определенных действий общества и правительства, изменения образа жизни и поведения людей на планете в целом.

Энергетика

Основными факторами, определяющими уровень использования любого источника энергии, являются:

Оценочные запасы.
Чистый полезный выпуск.
Потенциально негативное воздействие на окружающую среду.
Стоимость
Социальные последствия и влияние на общественную безопасность.

В настоящее время наиболее активно добываются следующие энергетические невозобновляемые ресурсы:

Масло.
Уголь.
Газ.

Масло

Можно использовать в сыром виде. Легко транспортировать. Сырая нефть считается относительно дешевым и довольно распространенным видом топлива. Имеет высокий показатель получаемой полезной энергии. По мнению экспертов, текущие запасы нефти могут быть исчерпаны через 40-80 лет. В процессе сжигания сырья в атмосферу выбрасывается огромное количество CO ₂. Это чревато глобальным изменением климата на планете. «Тяжелая» нефть (обычные остатки), а также сырье, извлекаемое из нефтеносных песков и сланцев, могут увеличить существующие запасы.Однако эти материалы считаются довольно дорогими. Кроме того, «тяжелая» нефть имеет низкий полезный выход энергии, оказывает более негативное воздействие на природу. Для его обработки требуется большое количество воды.

Газ

Вырабатывает больше тепловой энергии, чем другие виды топлива. Природный газ считается относительно недорогим ресурсом. Он имеет высокий выход полезной энергии. Однако запасы газа могут быть исчерпаны через 40-100 лет. В процессе сгорания, как и из масла, образуется CO _2.

Уголь

Этот тип ресурса считается самым распространенным. Уголь отличается высокой отдачей полезной энергии при выработке высокотемпературного тепла и производстве электроэнергии. Этот материал достаточно дешевый. Однако наносит серьезный вред природе. Во-первых, сама его добыча опасна. Во-вторых, при сжигании CO _{2 также выделяется}, если не используются специальные устройства для контроля уровня загрязнения.

Геотермальная энергия

Преобразуется в невозобновляемую подземную сухую и водяной пар, горячую воду в разных частях Земли.Такие месторождения находятся на небольшой глубине, их можно разрабатывать. Получающееся тепло используется для производства энергии и отопления помещений. Такие месторождения могут обеспечить жизнь близлежащих территорий на 100–200 лет. При использовании геотермальная энергия не выделяет углекислый газ, но ее добыча чрезвычайно затруднена и отрицательно влияет на окружающую среду.

Перспективный источник

Они рассматривают реакцию ядерного деления. Главное преимущество этого источника — отсутствие углекислого газа и других вредных соединений при использовании.Кроме того, при эксплуатации реакторов загрязнение воды и почвы находится в допустимых пределах, если рабочий цикл проходит без сбоев. Среди недостатков атомной энергетики специалисты отмечают дороговизну обслуживания, высокий риск аварий, низкий уровень полезного отпуска энергии. Кроме того, не созданы безопасные хранилища радиоактивных отходов. Эти недостатки обуславливают небольшое распространение сегодня ядерных источников энергии.

Использование невозобновляемых ресурсов: проблемы

В настоящее время остро стоит вопрос об исчерпании имеющихся источников.Потребности человечества быстро растут. Это увеличивает интенсивность разработки месторождения. Однако, как было сказано выше, многие существующие ископаемые бассейны сегодня находятся на пороге истощения. В связи с этим активно ведутся поиски новых месторождений, разрабатываются инновационные технологии. Одно из ключевых направлений в управлении любой развитой страны — рациональное использование природных источников энергии и сырья.

Ситуация в мире сегодня еще не катастрофична, но это не означает, что человечество не должно принимать никаких мер.В каждой развитой стране есть свой департамент природных ресурсов. Этот орган работает над контролем за добычей и распределением сырья и энергии среди потребителей. Внутри конкретного государства устанавливаются определенные стандарты, правила, процедуры, цены на добываемые материалы. Департамент природных ресурсов решает вопросы, связанные с безопасностью горно-обогатительных предприятий. Для улучшения ситуации в будущем разрабатываются специальные программы. В их рамках предусмотрено рациональное использование природных источников сырья и энергии.Также они предполагают снижение производственных мощностей, совершенствование технологии, вторичную переработку материалов.

Определите термины «возобновляемый ресурс» и «невозобновляемый ресурс» и приведите примеры каждого типа ресурсов, связанных с производством кормов | Информационная система по кормам

Одной из экологических проблем, вызывающих серьезную озабоченность в ХХ веке, был рост населения. Приведенная ниже диаграмма, предоставленная справочным бюро по народонаселению, иллюстрирует резкий рост численности населения, начавшийся примерно с 1750 года.По мере роста населения растет и потребность во всех видах ресурсов. Поддержка большего числа людей означает производство большего количества продуктов питания, что, в свою очередь, требует большего количества энергии, питательных веществ в почве, воды и других ресурсов, связанных с сельскохозяйственным производством

Есть много типов ресурсов, которые идут на производство продуктов питания и кормов. В целом эти ресурсы были разделены на два типа: возобновляемые ресурсы и невозобновляемые ресурсы. Возобновляемые ресурсы можно определить как ресурсы, которые со временем могут быть заменены естественными процессами.Процесс обновления может быть относительно быстрым, как в случае с солнцем, которое приходит ежедневно. Или процесс обновления может быть очень медленным, как при формировании почвы, что может занять сотни лет. Невозобновляемые ресурсы могут быть определены как ресурсы, запасы или резервы которых ограничены или фиксированы. Доступный запас невозобновляемых ресурсов можно пополнить за счет переработки (например, переработка алюминиевых банок), но общее предложение остается относительно постоянным. В таблице ниже приведены несколько примеров каждого типа ресурсов.

Возобновляемые ресурсы	Невозобновляемые ресурсы
Солнечная энергия	Масло
Почва	Сталь
Деревья	Алюминий
Трава	Уголь
Подземные воды	Фосфаты

Изучение ресурсов, перечисленных в таблице выше, позволяет предположить, что современное сельскохозяйственное производство, включая производство кормов, зависит от ряда ресурсов, которые считаются невозобновляемыми.Сельскохозяйственное оборудование состоит из стальных и алюминиевых деталей и использует топливо на масляной основе. Энергия для производства удобрений и других агрохимикатов поступает из нефти, угля и природного газа. Под посевы широко используются фосфорные удобрения. Осознание этой зависимости от невозобновляемых ресурсов привело к повышенному интересу к разработке и внедрению так называемых систем устойчивого сельскохозяйственного производства, о чем будет сказано в других разделах этой темы лекции.

невозобновляемых источников энергии | Национальное географическое общество

Большинство невозобновляемых источников энергии — это ископаемые виды топлива: уголь, нефть и природный газ.Углерод является основным элементом ископаемого топлива. По этой причине период образования ископаемого топлива (около 360-300 миллионов лет назад) называется каменноугольным периодом.

Все ископаемые виды топлива образуются аналогичным образом. Сотни миллионов лет назад, еще до появления динозавров, Земля имела другой ландшафт. Его покрывали широкие мелководные моря и болотистые леса.

На этих древних водно-болотных угодьях росли растения, водоросли и планктон. Они поглощали солнечный свет и создавали энергию посредством фотосинтеза.Когда они умирали, организмы перемещались на дно моря или озера. Когда они умирали, в растениях и животных сохранялась энергия.

Со временем мертвые растения были раздавлены морским дном. Поверх них скапливались камни и другой осадок, создавая под землей высокое тепло и давление. В этой среде остатки растений и животных в конечном итоге превращаются в ископаемое топливо (уголь, природный газ и нефть). Сегодня во всем мире есть огромные подземные резервуары (называемые резервуарами) этих невозобновляемых источников энергии.

Преимущества и недостатки

Ископаемое топливо — ценный источник энергии. Их добыча относительно недорога. Их также можно хранить, перекачивать по трубам или отправлять в любую точку мира.

Однако сжигание ископаемого топлива вредно для окружающей среды. При сжигании угля и нефти они выделяют частицы, которые могут загрязнять воздух, воду и землю. Некоторые из этих частиц улавливаются и откладываются в сторону, но многие из них выбрасываются в воздух.

Сжигание ископаемого топлива также нарушает «углеродный бюджет» Земли, который уравновешивает углерод в океане, земле и воздухе. Когда ископаемое топливо сжигается (нагревается), оно выделяет в атмосферу углекислый газ. Углекислый газ — это газ, удерживающий тепло в атмосфере Земли, процесс, называемый «парниковым эффектом». Парниковый эффект необходим для жизни на Земле, но он основан на сбалансированном углеродном бюджете.

Углерод в ископаемом топливе улавливается или хранится под землей в течение миллионов лет.Из-за удаления этого секвестрированного углерода с Земли и его выброса в атмосферу углеродный баланс Земли выходит из равновесия. Это способствует тому, что температура поднимается быстрее, чем организмы могут адаптироваться.

Уголь

Уголь — черная или коричневатая порода. Мы сжигаем уголь, чтобы получить энергию. Уголь ранжируется в зависимости от того, через какую степень «карбонизации» он прошел. Карбонизация — это процесс, через который древние организмы превращаются в уголь.Примерно 3 метра (10 футов) твердой растительности раздавлены на 0,3 метра (1 фут) угля!

Торф — это уголь самого низкого сорта. Он прошел наименьшую карбонизацию. Это важное топливо в различных регионах мира, включая Шотландию, Ирландию и Финляндию.

Антрацит — высший сорт угля. Антрацит образуется в регионах мира, где происходили гигантские движения земли, такие как образование горных хребтов. Аппалачи в восточной части Соединенных Штатов богаты антрацитом.

Мы добываем уголь из земли, чтобы сжигать его для получения энергии. Есть два способа добычи угля: подземная и открытая.

Подземная добыча используется, когда уголь находится ниже поверхности Земли, иногда на глубине 300 метров (1000 футов) — это глубже, чем у большинства Великих озер! Шахтеры спускаются на лифте в шахту. Они используют тяжелую технику, которая вырезает уголь из земли и поднимает его над землей.Это может быть опасная работа, потому что резка угля может выделять опасные газы. Газы могут вызвать взрывы или затруднить дыхание шахтеров.

Открытые разработки используются, когда уголь расположен очень близко к поверхности земли. Чтобы добраться до угля, компании должны сначала очистить территорию. Они забирают деревья и землю. Тогда уголь будет легче вырезать из земли. При этом уничтожаются целые среды обитания.

Около половины электроэнергии в Соединенных Штатах вырабатывается из угля.Он дает питание нашим светильникам, холодильникам, посудомоечным машинам и многим другим вещам, которые мы подключаем к электросети. Когда уголь сжигается, он оставляет «побочные продукты», которые также имеют ценность. Мы используем побочные продукты для производства цемента, пластика, дорог и многого другого.

Преимущества и недостатки

Уголь — надежный источник энергии. Мы можем положиться на него днем и ночью, летом и зимой, на солнце или дождь, чтобы обеспечить топливо и электричество.

Использование угля тоже вредно.Горное дело — одна из самых опасных профессий в мире. Шахтеры подвергаются воздействию токсичной пыли и сталкиваются с опасностями обрушения и взрывов на работе.

Когда уголь сжигается, он выделяет в атмосферу много токсичных газов и загрязняющих веществ. Добыча угля также может привести к провалу земли и возникновению подземных пожаров, которые горят десятилетиями.

Нефть

Нефть — это жидкое ископаемое топливо.Ее еще называют нефтью или сырой нефтью.

Нефть задерживается в подземных горных породах. Кое-где масло пузырится прямо из-под земли. На месторождении LaBrea Tar Pits в Лос-Анджелесе, штат Калифорния, большие лужи густой нефти пузыряются из-под земли. В гудроне до сих пор сохранились останки животных, пойманных здесь тысячи лет назад!

Большая часть мировой нефти все еще находится глубоко под землей. Мы просверливаем землю, чтобы получить доступ к нефти.Некоторые месторождения находятся на суше, а другие — под дном океана.

Начав бурение с помощью «буровой установки», нефтяные компании могут добывать нефть 24 часа в сутки, семь дней в неделю, 365 дней в году. Многие успешные нефтяные месторождения добывают нефть около 30 лет. Иногда они могут производить масло намного дольше.

Когда нефть находится под дном океана, компании ведут буровые работы на шельфе. Они должны построить нефтяную платформу. Нефтяные платформы — одни из самых больших искусственных сооружений в мире!

После того, как масло просверлено, его необходимо очистить.Нефть содержит много химикатов, помимо углерода, и очистка масла удаляет некоторые из этих химикатов.

Мы используем масло для многих вещей. Около половины мировой нефти перерабатывается в бензин. Остальное можно перерабатывать и использовать в жидких продуктах, таких как лак для ногтей и медицинский спирт, или в твердых продуктах, таких как водопроводные трубы, обувь, мелки, кровельные материалы, витаминные капсулы и тысячи других предметов.

Преимущества и недостатки

У бурения на нефть есть свои преимущества.Это относительно недорогое извлечение. Это также надежный и надежный источник энергии и денег для местного сообщества.

Oil предоставляет нам тысячи удобств. В виде бензина это портативный источник энергии, который дает нам возможность перемещаться по местам. Нефть также входит в состав многих предметов, от которых мы зависим.

Однако сжигание бензина вредно для окружающей среды. Он выделяет опасные газы и пары в воздух, которым мы дышим.Также существует вероятность разлива нефти. Если есть проблема с буровым оборудованием, нефть может взорваться из скважины и разлиться в океан или окружающую землю. Разливы нефти — это экологические бедствия, особенно разливы на море. Нефть плавает по воде, поэтому может выглядеть как пища для рыбной ловли и портить перья птиц.

Природный газ

Природный газ — еще одно ископаемое топливо, которое находится под землей в резервуарах.В основном он состоит из метана. Возможно, вы раньше чувствовали запах метана. Разлагающийся материал на свалках также выделяет метан, который пахнет тухлыми яйцами.

Под землей столько природного газа, что его измеряют в миллионах, миллиардах или триллионах кубических метров.

Природный газ находится в залежах на глубине нескольких сотен метров под землей. Чтобы добыть природный газ из-под земли, компании проводят бурение прямо вниз. Однако природный газ не образуется в больших открытых карманах.Природный газ задерживается в горных породах, которые могут простираться на километры.

Чтобы добраться до природного газа, некоторые компании используют процесс, называемый «гидроразрыв пласта» или гидроразрыв пласта. Hydraulic означает, что они используют воду, а гидроразрыв означает «разделение на части». В процессе используется вода под высоким давлением, чтобы расколоть скалы под землей. Это высвобождает природный газ, который задерживается в горных породах. Если порода слишком твердая, они могут отправить кислоту в колодец, чтобы она растворилась.Они также могут использовать крошечные зерна стекла или песка, чтобы подпереть скалу и выпустить газ.

Мы используем природный газ для отопления и приготовления пищи. Природный газ также можно сжигать для выработки электроэнергии. Мы полагаемся на природный газ в качестве источника энергии для освещения, телевизоров, кондиционеров и кухонных приборов в наших домах.

Природный газ также можно превратить в жидкую форму, называемую сжиженным природным газом (СПГ). СПГ намного чище, чем любое другое ископаемое топливо.

Сжиженный природный газ занимает гораздо меньше места, чем газообразная форма.Количество природного газа, которое поместилось бы в большой пляжный мяч, поместилось бы в мяч для пинг-понга в виде жидкости! СПГ можно легко хранить и использовать для разных целей. СПГ может даже заменить бензин.

Преимущества и недостатки

Добыча природного газа относительно недорога и является «более чистым» ископаемым топливом, чем нефть или уголь. Когда сжигается природный газ, он выделяет только углекислый газ и водяной пар (это те же самые газы, которые мы выдыхаем, когда выдыхаем!). Это полезнее, чем сжигание угля.

Однако добыча природного газа может вызвать экологические проблемы. Разрушение горных пород может вызвать мини-землетрясения. Вода под высоким давлением и химикаты, вытесняемые под землю, также могут просачиваться в другие источники воды. Источники воды, используемые для питья или купания, могут стать загрязненными и небезопасными.

Прочие невозобновляемые источники энергии

Ископаемые виды топлива являются ведущими невозобновляемыми источниками энергии во всем мире.Однако есть и другие.

Ядерная энергия

Ядерная энергия обычно считается еще одним невозобновляемым источником энергии. Хотя ядерная энергия сама по себе является возобновляемым источником энергии, материалы, используемые на атомных электростанциях, не являются.

Ядерная энергия собирает мощную энергию в ядре или ядре атома. Ядерная энергия высвобождается в результате ядерного деления, процесса, при котором ядро атома расщепляется.Атомные электростанции — это сложные машины, которые могут контролировать ядерное деление для производства электроэнергии.

Материалом, наиболее часто используемым на атомных электростанциях, является элемент уран. Хотя уран находится в горных породах по всему миру, на атомных электростанциях обычно используется очень редкий тип урана — U-235. Уран — невозобновляемый ресурс.

Атомная энергия — популярный способ производства электроэнергии во всем мире. Атомные электростанции не загрязняют воздух и не выделяют парниковые газы.Они могут быть построены в сельской или городской местности и не разрушают окружающую среду.

Однако ядерную энергию сложно добыть. Атомные электростанции очень сложны в строительстве и эксплуатации. Во многих сообществах нет ученых и инженеров для разработки безопасной и надежной программы ядерной энергетики.

Ядерная энергия также производит радиоактивные материалы. Радиоактивные отходы могут быть чрезвычайно токсичными, вызывая ожоги и повышая риск рака, болезней крови и разрушения костей у людей, которые подвергаются их воздействию.

Энергия биомассы

Энергия биомассы зависит от сырья биомассы — растений, которые перерабатываются и сжигаются для производства электроэнергии. Сырье для биомассы может включать такие культуры, как кукуруза или соя, а также древесина. Если люди не пересаживают сырье биомассы так быстро, как они его используют, энергия биомассы становится невозобновляемым источником энергии.

Возобновляемые источники энергии нуждаются в огромных запасах минералов

Тим Рэдфорд, Сеть климатических новостей

ЛОНДОН — Человечество может сменить один вид энергетического кризиса на другой.Переход от ограниченных запасов ископаемого топлива к возобновляемым источникам может повлечь за собой огромный дополнительный спрос на столь же ограниченные запасы металлов и минералов в мире.

Трое французских ученых CRNS — Оливье Видаль и Николас Арндт из Университета Гренобля и Бруно Гоффе из Университета Экс-Марсель — публикуют предупреждение в Nature Geoscience .

Чтобы соответствовать энергии от ископаемого топлива или атомных станций, строительство солнечных ферм и ветряных турбин потребляло бы в 15 раз больше бетона, в 90 раз больше алюминия и в 50 раз больше железа, меди и стекла.
Кредит: Flickr / K Ali

Они говорят, что для сопоставления с мощностью, вырабатываемой ископаемым топливом или атомными электростанциями, строительство солнечных энергетических ферм и ветряных турбин потребляет в 15 раз больше бетона, в 90 раз больше алюминия и в 50 раз больше железа, меди и стекла. В настоящее время энергия ветра и солнца удовлетворяет лишь около 1 процента мирового спроса; гидроэлектроэнергия встречается около 7 процентов.

Трио утверждает, что если вклад ветряных турбин и солнечной энергии в мировое производство энергии вырастет с нынешних 400 тераватт-часов до 12000 тераватт-часов в 2035 году и 25000 тераватт-часов в 2050 году, для этого потребуется 3200 миллионов тонн стали, 310 миллионов тонн алюминия и 40 миллионов тонн меди для строительства современных генерирующих систем.

Это, в свою очередь, означало бы ежегодное увеличение мирового производства этих металлов с 5 до 18 процентов в течение следующих 40 лет, и это было бы в дополнение к уже ускоряющемуся спросу на все виды металлов как в развитых, так и в развивающихся странах. Развивающийся мир.

Глобальный подход

И, по их словам, прямо сейчас 10 процентов мирового энергетического бюджета тратится на добычу и переработку полезных ископаемых. Если не произойдет чего-то поразительного, эта фракция будет увеличиваться, так как высококачественную руду будет труднее найти и сложнее добыть.

Это создает проблемы, например, для Европы. В Европе более 200 лет назад началась промышленная революция. Сейчас Европа потребляет более 20 процентов металлов, добываемых в мире, но европейские рудники производят только 1,5 процента железа и алюминия и 6 процентов мировой меди.

«Человечество стоит перед огромной проблемой — более рационально использовать невозобновляемое сырье Земли», — заключают они. «Энергетический переход на возобновляемые источники энергии возможен только в том случае, если все ресурсы управляются одновременно, как часть глобального целостного целого.”

В том же номере Ричард Херрингтон из Музея естественной истории в Лондоне рассматривает ту же проблему с другой точки зрения.

Лучшая переработка

Плотина Нагарджуна Сагар в Андхра-Прадеше: гидроэлектростанции поглощают цемент и другие ресурсы.
Кредит: Сумантк, Wikimedia Commons через Сеть климатических новостей.

Он утверждает, что в целом металлов и минералов нет в дефиците, но их неравномерное распределение может создать политические проблемы, а конкуренция за поставки уже создает этические проблемы как с экологической, так и с гуманитарной точек зрения.

Например,

Платина жизненно важна для каталитических нейтрализаторов и технологий топливных элементов: 80 процентов поставок на планете поступает всего с двух рудников в Южной Африке.Более 30 процентов мировой меди поступает из Чили. Крупнейший в мире цинковый рудник находится в дикой арктической зоне Аляски, и из-за морского льда поставки могут быть доставлены только в период с июля по октябрь.

По его мнению, политические риски, связанные с этим неравномерным распределением минеральных богатств, были ясно продемонстрированы во время нефтяного кризиса 1970-х годов, когда цены на нефть на Ближнем Востоке пошли вверх, а экономика западных стран пошла вниз. Так что он тоже утверждает, что следует больше внимания уделять местным минеральным источникам, в том числе и в Европе.

«Мы должны осознавать и контролировать сложность гигантских горнодобывающих проектов с их требованиями к инфраструктуре и окружающей среде. Нам нужно много работать, чтобы понять любые этические проблемы, связанные с происхождением новых ресурсов.

«Требуются более эффективные способы переработки ценных металлов из выброшенного электронного оборудования», — утверждает он. «И геофизикам необходимо провести тщательный аудит естественных залежей полезных ископаемых, которые будут кормить нашу экономику».

Тим Рэдфорд — репортер Climate News Network. Сеть климатических новостей — это служба новостей, возглавляемая четырьмя ветеранами британских экологических репортеров и телеведущих. Он бесплатно доставляет новости и комментарии об изменении климата в средства массовой информации по всему миру.

Замыкание углеродного цикла за счет рационального использования углеродсодержащего топлива

Реферат

В этой статье представлен краткий обзор природного газа как топливного ресурса с последующим улавливанием и повторным использованием углерода в качестве средства, способствующего сокращению и, в конечном итоге, устранение техногенных выбросов углерода.Особое внимание уделяется сланцевому газу и, в меньшей степени, гидратам метана, причем первый считается наиболее разумной альтернативой в качестве переходного топлива к низкоуглеродному будущему. Акцент делается на постепенном отказе от использования ископаемых ресурсов в качестве топлива в ближайшие 35–85 лет и их возможной замене возобновляемыми ресурсами и ядерной энергетикой. Кроме того, предлагается осуществлять синтез химического сырья из рециркулируемого диоксида углерода и материалов, богатых водородом, для конкретных применений в транспортном секторе, где требуется доступ к топливу с высокой плотностью энергии.Для достижения последнего необходимо улавливание углекислого газа, и кратко рассматриваются возможные пути синтеза для производства химического сырья.

Ключевые слова: Улавливание и переработка углерода, Утилизация углекислого газа, гидраты метана, природный газ, сланцевый газ

Введение

В текущей инвентаризации энергопотребления во всем мире ископаемые ресурсы составляют более 80% наших потребностей. Более того, многие предполагают, что к 2050 году мировые потребности в энергии по-прежнему будут в значительной степени удовлетворяться за счет ископаемого топлива; Например, в документе «Перспективы энергетических технологий ¹ Международного энергетического агентства» предполагается, что к 2050 году 50% общего энергоснабжения по-прежнему будет приходиться на ископаемое топливо.Несмотря на эти прогнозы, в ряде обзоров, в том числе в недавнем отчете Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC 2014), четко указано, что в целом мы не можем направить наше потребление по пути устойчивого развития энергетики. Становится совершенно очевидным, что если мы хотим сократить выбросы углерода при сохранении и / или поощрении экономического роста как в развитом мире, так и в менее развитых странах, необходимо найти баланс между использованием ископаемых источников, продолжением их использования и дальнейшее развитие атомной энергетики и внедрение технологий возобновляемой энергетики.В центре внимания этой статьи будет то, как мы можем технически сократить выбросы CO ₂ (или действительно закрыть антропогенный углеродный цикл) в течение следующих четырех десятилетий и далее, продолжая использовать (на постепенно уменьшающемся уровне) запасы ископаемых. Есть две стратегии, которые можно использовать для достижения этой цели.

Краткосрочная и среднесрочная перспектива (до 2050 года) С точки зрения выбросов CO ₂, следует активно продвигать более широкое проникновение природного газа как предпочтительного источника энергии.Этот углеродный ресурс можно рассматривать как экологически чистое сжигание (рис.) И как наиболее подходящее переходное ископаемое топливо к низкоуглеродному энергетическому будущему при условии квалифицированной гарантии того, что поставка этого газа будет практически без утечек (Альварес и Параньос 2012). Это не исключает необходимости улавливания углерода, что является императивом, и параллельно с этим также необходимо установить краткосрочное и среднесрочное улавливание выбросов CO ₂.

CO ₂ выбросов на кВтч электроэнергии, произведенной из различных источников углерода.Обратите внимание, что при использовании этих видов топлива для производства электроэнергии выбросы углекислого газа увеличиваются пропорционально эффективности электростанции. Например, если электростанция с КПД 34% сжигает уголь (58% для газа), она выделяет 1,0 кг углекислого газа при выработке одного кВтч электроэнергии. Воспроизведено с разрешения http://www.volker-quaschning.de/datserv/CO2-spez/index_e.php

Среднесрочная и долгосрочная перспектива (2050 год и далее) Чтобы в конечном итоге устранить выбросы углерода, сохранив при этом доступ к энергетически плотному углеродному топливу для использования, например, в секторе коммерческого транспорта (автомобильные перевозки, морские перевозки и воздушный транспорт), CO ₂ потребует улавливания и повторного использования.Производство синтетического топлива из уловленного CO ₂ при поддержке топлива из биоресурсов будет постепенно прекращено во второй половине столетия.

Ресурсы природного газа

Совокупная сумма всех источников природного газа по всему миру намного превышает существующие ресурсы в виде нефти и угля (рис.), И источники природного газа в настоящее время продвигаются как ключ к новой «революции» в доступности энергии. . Запасы природного газа, в первую очередь метана, определяются следующим образом: (i) «Обычный» природный газ: обычно добывается из нефтяных месторождений, изолированных газовых месторождений, биогаза от современного естественного разложения; (ii) «Нетрадиционный» газ: существует в виде метана угольных пластов, плотного газа и сланцевого газа; (iii) гидраты метана: метан, заключенный во льду и обычно обнаруживаемый на глубинах океана и в полярных регионах.

Распределение наземного органического углерода в гигатоннах. Земля: почва, биота, торф, детрит; Океаны: растворенная органика, биота; Атмосфера: в основном метан; Ископаемое топливо: извлекаемый и неизвлекаемый уголь, нефть и природный газ (исключен углерод в горных породах и отложениях, и 10 ⁴ Гт метана в гидратах эквивалентны 14 200 Тм ³ на STP или 532 000 ЭДж). Предоставлено Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA), http://oceanexplorer.noaa.gov/explorations/deepeast01/background/fire/media/carb_dist.html

Доказанные запасы природного газа (IEA 2013), в основном традиционного газа с растущей долей нетрадиционного газа в США и Канаде, составляют 187 трлн. Кубометров ³ (триллионов кубических метров) или 6960 ЭДж (эксаджоулей), в то время как технически извлекаемые ресурсы, включая запасы, составляют 468 трлн. ³ или 17420 ЭДж (условный газ) и 343 трлн. м3 ³ или 12760 ЭДж (нетрадиционный газ), соответственно. ² Что еще более поразительно, величина ресурсов газа в гидратах метана, хотя и является неопределенной, считается превышающей 10 000–20 000 тм ³ (круговая диаграмма на рис.обеспечивает меру относительной степени доступности газовых гидратов по сравнению с другими ископаемыми видами топлива), хотя возможность их извлечения еще предстоит оценить. Основываясь на этих оценках, со ссылкой на текущие годовые глобальные потребности в энергии в размере 470 ЭДж, из которых примерно 80% (375 ЭДж) приходится на углеродные источники, ожидаемый срок службы объединенных традиционных и нетрадиционных извлекаемых ресурсов природного газа, если они используются в Изоляция, обеспечивающая это тепло и электроэнергию, составит ~ 78 лет.

Кроме того, если бы только 10% ресурсов, обеспечиваемых гидратом метана, можно было бы добывать и использовать в тех же условиях, это могло бы добавить еще 150 лет к сроку службы одного природного газа. Использование этих ресурсов в течение этого периода приведет к долгосрочному глобальному потеплению, намного превышающему нынешние прогнозы МГЭИК (2014) и даже больше, если принять во внимание выбросы, связанные с добычей этого ресурса. Увеличение вдвое общей потребности в энергии к 2050 году до 940 ЭДж с 50% (470 ЭДж) этой прогнозируемой тепловой и электрической энергии, поступающей из углеродного топлива, как предлагалось ранее, увеличит годовой выброс CO ₂ из примерно 21 Гт CO _2. в год (если использовался только природный газ) до 26 Гт в год.Использование других источников ископаемого топлива или топлива на основе углерода, таких как нефть и особенно уголь, только усугубит это (в настоящее время глобальные годовые выбросы находятся на уровне 33,9 Гт).

Очевидно, что сокращение глобальных выбросов потребует очень значительных усилий по более эффективному использованию энергии (энергоэффективности) и замене углеродного топлива неуглеродными источниками, такими как ядерная и неископаемая энергия. Однако с учетом недавних событий в области сланцевого газа и газовых гидратов и их прогнозируемой значимости для энергетического ландшафта в 2050 году, как подразумевается в комментариях выше, существуют значительные экономические стимулы для продолжения использования ископаемой энергии, которые, в свою очередь, уравновешивается набирающим силу социальной и экологической политикой.

В то время как традиционные ресурсы газа все еще открываются со значительным потенциалом в этом месторождении в Восточной Африке, Каспийском море, Ираке и Восточном Средиземноморье, в следующем разделе будут кратко обсуждены будущие перспективы добычи сланцевого газа и газовых гидратов, поскольку они ресурсы вполне вероятно могут доминировать в глобальном использовании углеродной энергии во второй половине двадцать первого века.

Сланцевый газ

Сланцевый газ — это природный газ, заключенный в полостях подземных сланцевых пород, которые обычно расслаивают поверхность Земли на площади до сотен квадратных километров и на глубине порядка нескольких километров.На рисунке показан возможный объем «извлекаемых» ресурсов, нанесенный на карту в недавней публикации Управления энергетической информации (EIA). Дополнительные детали, относящиеся к европейскому сектору, представлены в недавнем документе Научно-консультативного совета европейских академий (EASAC 2014), в котором более подробно обсуждаются вопросы, касающиеся уровней и распределения сланцевого газа как ресурса. Чтобы получить доступ к сланцевому газу, используется технология гидроразрыва пласта или «гидроразрыва пласта». Эта технология была первоначально внедрена в 1947 году для увеличения добычи ископаемых ресурсов (как нефти, так и газа), а недавно были внесены значительные усовершенствования в технологию, ставшую предметом социальных и экологических дебатов. (Ховарт и др.2011; Смит 2012; Вебер и Клавин 2012; О’Салливан и Пальцев 2012; Lutz et al. 2013 г.) гидроразрыв в настоящее время доказывает свою экономичность в гораздо более широком масштабе.

В то время как добыча сланцевого газа в США и Канаде развивается значительными темпами, в Европе наблюдается снижение как спроса, так и предложения природного газа (van Hittersum 2012). В отчете Альтманна и Циттеля (2013) опрос 200 научных и промышленных экспертов показал, что для того, чтобы сланцевый газ стал стимулом для крупномасштабной добычи в ЕС, оптовая цена на газ должна достигнуть 40–50 евро за штуку. МВтч (текущая европейская цена примерно вдвое меньше).В соответствующем комментарии (Buchan 2013) отмечалось, что противоречие между политикой ЕС в области энергетики и изменением климата ведет к разногласиям относительно разработки ресурсов сланцевого газа в Европе. Это может рассматриваться как благо для тех, кто поддерживает низкоуглеродные технологии, но как возможно вредно для экономического развития европейского региона со стороны правительств и бизнеса. В недавнем документе (EASAC 2014) была признана и рассмотрена прямая значимость трех проблем для ЕС: плотность населения, утечка метана и (местное) общественное признание.Что касается плотности населения, недавние разработки в технологии гидроразрыва пласта позволили реализовать добычу сланцевого газа в районах с высокой плотностью населения, а также могут сделать вывод о более низких затратах и потребностях в инфраструктуре, связанных с более короткими расстояниями доставки в таких случаях. Улучшение качества воды также может быть обеспечено за счет строгого управления водными ресурсами за счет обработки отходов, повторного использования и мониторинга состава подземных вод. Однако утечка метана является серьезной проблемой, и строгий мониторинг и внедрение передовых методов считаются обязательным требованием, особенно в отношении проектирования и строительства ствола скважины, а также улавливания метана и других газов, выделяемых в процессе добычи.В значительной степени общественное признание технологии сдерживалось очевидным отсутствием прозрачности со стороны компаний, разрабатывающих и эксплуатирующих месторождения сланцевого газа. Например, хотя коммерческая чувствительность может существовать в отношении раскрытия полного списка химических добавок, используемых в водной среде для гидроразрыва пласта, операторы должны согласовать уровень открытости, чтобы вызвать доверие к этой технологии. Разработчикам необходимо поддерживать связь с общественностью и поощрять участие местного сообщества в процессе принятия решений.Экспертная группа EASAC пришла к выводу, что с учетом опыта добычи сланцевого газа за пределами ЕС и текущих улучшений в технологии гидроразрыва пласта необходимо провести разведочное бурение для устранения неопределенностей, связанных с жизнеспособностью добычи в ЕС. Стоит отметить один момент, по которому было достигнуто достаточно широкое согласие (Buchan 2013), что добыча сланцевого газа в Европе не обеспечит такой же уровень энергетической безопасности, какой в настоящее время пользуется США, хотя зависимость от ресурсов природного газа за пределами ЕС может быть значительно снижена.

Гидраты метана

Как указывалось выше, гидраты метана намного превосходят другие источники природного газа в изобилии. Эти материалы находятся в вечной мерзлоте ниже 200 м и на дне океана на глубине> 0,5 км, и до недавнего времени считалось, что доступ на коммерческой основе к метану, захваченному в этих ледоподобных структурах (особенно в прибрежных районах), быть отдаленной возможностью. Ситуация изменилась 12 марта 2013 года, когда Японская национальная корпорация нефти, газа и металлов достигла рубежа ³ и впервые объявила об успешном завершении испытаний по добыче метана из морских гидратных формаций у центрального побережья Японии.Принимая во внимание огромные ресурсы гидрата метана и его предполагаемое и известное распределение по всему миру (рис.), Добыча этого материала в ближайшие десятилетия может значительно усугубить экологические проблемы. Основной проблемой, связанной с этим ресурсом, является риск неконтролируемого выброса CH ₄. Концентрация CH ₄ увеличилась с ~ 500 ppbv (частей на миллиард по объему) в начале индустриальной эры до текущего значения, превышающего 1800 ppbv. Сам по себе метан в 25 раз более мощный, чем CO ₂, как парниковый газ (Alvarez and Paranhos 2012) и его 1.Увеличение на 3 ppmv за последние двести лет или около того дает примерно 25% эффекта CO ₂. Случайный выброс даже небольшой части этого газа во время добычи гидратов был бы катастрофическим, и поэтому использование этого ресурса потребует очень строгого регулирования и технического надзора в предстоящие десятилетия.

Известные и предполагаемые места залегания газовых гидратов. Карта составлена Геологической службой США и любезно предоставлена ею, http://www.usgs.gov

Улавливание CO

₂

Существует два доступных метода обращения с CO ₂, выделяющимся во время выработки тепла и / или электроэнергии с использованием ископаемого углерода или природного газа:

Оба эти метода требуют значительных затрат энергии, в некоторых случаях даже больше, чем энергия, выделяемая при сгорании.Возможность хранения или преобразования CO ₂, таким образом, сильно зависит от использования очень дешевой «ненужной» энергии, такой как избыточная электрическая энергия от энергии ветра или технических систем, основанных на прямой солнечной энергии. Учитывая текущее и прогнозируемое экономическое давление в связи с продолжением использования углеродных видов топлива, и в частности предполагаемый быстрый рост использования природного газа, как подразумевается выше, крайне важно, чтобы технология улавливания углерода была внедрена без промедления.В недавнем отчете об улавливании и связывании углерода (CCS) детали этой технологии были тщательно изучены (EASAC 2013), а ниже приводится только краткое изложение. Это обсуждение также будет сосредоточено в первую очередь на компоненте технологии захвата, поскольку

(i)
является более дорогостоящим из двух элементов CCS, и
(ii)
считается, что в в долгосрочной перспективе (от многих десятилетий до столетий), , если углеродных видов топлива должны использоваться в качестве первичного источника энергии (преобладающее происхождение CO ₂ с небольшим количеством (<5%), возникающим при производстве цемента), то образующийся CO ₂ необходимо повторно использовать или переработать.Мы вернемся к последнему в следующем разделе, где мы опишем возможные сценарии, в которых возобновляемая энергия используется в тандеме с запасами ископаемого топлива / CO ₂.

Существуют три общие технологии, которые могут применяться для улавливания диоксида углерода либо из технологических потоков, либо из атмосферы: (i) дожигание; (ii) предварительное сжигание; и (iii) сжигание кислородного топлива. Каждый из этих методов имеет одну общую черту: они могут значительно увеличить стоимость использования углеродного топлива в системах выработки электроэнергии, отопления и транспорта.Фундаментальная физическая химия, лежащая в основе этих процессов, зависит от технологии и стоимости.

Процессы захвата тока обычно работают с КПД 30–40%, и поэтому фактически потребуется примерно в три раза больше энергии, чем указано в идеальных оценках, основанных на термодинамике. Основная операция в каждой из трех технологий улавливания, описанных выше, включает разделение газовых смесей для получения чистого CO ₂ с последующим сжатием газа.Минимальные требования к мощности для этих разделений можно оценить на основе обратимой работы (свободного изменения энергии), необходимой для расслоения. Например, учитывая, что текущая потребность ЕС в электроэнергии ~ 450 ГВт, можно показать, что уровень дополнительной электроэнергии, которая должна быть произведена в сценарии дожигания (технология (i) выше) для разделения и сжатия (до 100 бар) все европейские выбросы у источника (например, от стоков электростанций и теплоцентралей и выхлопов транспортных систем) с исходным составом газовой фазы CO ₂, составляющим 5–15%, будут составлять ~ 50 ГВт (в идеале) или приблизительно 150 ГВт на практике.Прямой улавливание из атмосферы (где уровень CO ₂ сейчас достиг ~ 400 ppmv) даже в термодинамически идеальных условиях более чем удвоит эту потребляемую мощность, а в реальных условиях потребуются значительные прорывы в технологии обращения с газами, если атмосферный захват должен был рассматриваться как вариант (см. Goeppert et al. 2012, где представлен интересный обзор методов «улавливания воздуха» CO ₂).

Хотя каждая из этих технологий имеет свои собственные технические преимущества / недостатки, существуют значительные возможности для улучшения, чтобы снизить затраты и повысить эффективность процесса.Например, потребуются прорывы в управлении и согласовании пиковых и непиковых энергетических нагрузок и оптимизации процессов внутренней рекуперации тепла посредством соответствующей реализации интеграции процессов (Kemp 2007; Harkin et al. 2010).

Достижения в технологических процессах (EASAC 2013), безусловно, будут иметь значение, включая: замену растворителя / раствора, например, ионными жидкостями при улавливании после сжигания; новые применения мембран, такие как усовершенствованные мембраны для переноса водорода для использования в системах предварительного сжигания и мембраны для переноса кислорода при разделении кислородно-топливного горения, с новыми применениями (например,g., процессы адсорбции) для распределенных эмиттеров малого и среднего размера (для использования, например, во время не зависящего от местоположения захвата из атмосферы [Goeppert et al. 2012]). Новые технологии улавливания углерода также находятся в стадии разработки, которые должны сыграть значительную роль в приближении эффективного спроса на электроэнергию улавливания углерода к идеальным пределам. Например, программа Агентства перспективных исследовательских проектов — Энергетика (ARPA-E) по инновационным материалам и процессам для передовых технологий улавливания углерода (IMPACCT) финансирует проекты по сверхзвуковым инерционным системам с приложениями для эффективного улавливания CO ₂ из газов с низкой концентрацией, новые жидкие карбонатные / синтетические каталитические процессы и новые разработки в области криогенной обработки с конденсацией CO ₂ из дымовых газов (Kramer 2013).

Утилизация CO

₂

Помимо продвижения разработок в области технологий возобновляемых источников энергии, а также ядерного синтеза и деления, в предстоящие десятилетия переработка и использование CO ₂, захваченного из углеродных теплоэнергетических систем ( т. е. CCR или CCU, а не CCS) следует серьезно рассмотреть, если нашей конечной целью являются низкие или близкие к нулю выбросы углерода. Основная причина этого заключается в том, что в настоящее время геологическое хранение считается единственным жизнеспособным вариантом для хранения CO ₂.Концепция карбонизации минералов имеет значительный потенциал и может обеспечить эффективную альтернативу, но исследования, особенно связанных с кинетическими процессами и, в конечном итоге, воздействия на окружающую среду, все еще находятся на начальной стадии (EASAC 2013). В европейском контексте оценочная емкость геологических хранилищ составляет 117 Гт ⁴; однако в настоящее время ЕС-27 генерирует 3,42 Гт CO ₂ в год, причем примерно половина из них поступает из крупных точечных источников. Следовательно, даже если бы действовал полный улавливание и эти участки захвата были полностью доступны сейчас, использование подземных водоносных горизонтов и истощенных газовых и нефтяных скважин для хранения CO ₂ в пределах ЕС, даже для крупных точечных источников, прекратилось бы в течение 60 лет. и, возможно, в течение 30 лет, если все выбросы удастся уловить.

Кроме того, большая часть проведенного на сегодняшний день анализа CCS была сосредоточена на крупных точечных источниках CO ₂, которые составляют примерно половину всех выбросов CO ₂, остальная часть приходится на распределенные стационарные источники (от малых до -средние производства, коммерческие предприятия и жилые дома) и мобильные источники (автомобильный, морской и воздушный транспорт). Усилия по повышению энергоэффективности зданий и распространению электрификации на городской транспорт (автомобили, а также автобусы и железнодорожный транспорт) будут в большей степени сосредоточивать спрос на электроэнергию на крупных стационарных точечных источниках.Однако всегда будет потребность в топливе с высокой плотностью энергии для автомобильных грузоперевозок, судоходства и воздушного транспорта, которые вместе составляют до 20% мирового спроса на электроэнергию (~ 3 ТВт или 100 ЭДж в год сегодня и 6 ТВт в 2050 году. ). Если конечной целью являются выбросы CO ₂, близкие к нулю, эти распределенные мобильные источники потребуют либо прямого улавливания CO ₂ из атмосферы, либо улавливания на борту CO ₂, что, хотя и не невозможно, но было бы технически очень сложно. Как можно прямо предположить из EASAC (2013), улавливание углерода из атмосферы не следует исключать как возможность, когда источники выбросов представляют собой широко распространенные мобильные или мелкомасштабные источники выбросов.Хотя затраты на такой процесс могут быть высокими (в зависимости от возможных прорывов в этой области в ближайшие десятилетия), преимущества, которые может предложить атмосферный захват, заключаются в том, что он не зависит от местоположения и от конкретного источника выбросов. Однако улавливание на борту будет во многом зависеть от излучателя. В связи с этим маловероятно, что бортовой захват когда-либо может быть реализован для воздушного транспорта. Автоперевозки или морские перевозки являются возможными кандидатами на внедрение малых и средних технологий захвата (например,ж., адсорбционные процессы, мембраны) с временным бортовым хранением; однако затраты могут быть непомерно высокими (в зависимости от достижений в этой области), и существует дополнительная минимальная полезная нагрузка в три раза для хранимого CO ₂ по сравнению с топливом.

В долгосрочной перспективе (2050 г. и далее), чтобы удовлетворить потребности коммерческого транспорта, в частности, потребуется полная и непрерывная рециркуляция уловленного CO ₂ с производством топлива с использованием «дешевых» возобновляемых источников энергии в непиковые периоды с минимальными затратами или без потребность в ископаемом углероде как топливном ресурсе.Важно понимать, что экономичность таких процессов должна быть сопоставлена с экологическими и социальными преимуществами, которые могут возникнуть, поскольку энергетические потребности для фиксации CO ₂, как правило, будут значительно выше (до 3 раз или более в зависимости от эффективность процесса), чем величина накопленной химической энергии, которая может быть извлечена позже.

В то время как ряд возможных подходов к утилизации CO ₂ обсуждался в недавнем отчете EASAC (2013), оставшаяся часть этого раздела посвящена возможным вариантам, которые могут быть разработаны в ближайшие десятилетия для использования CO ₂ в химический синтез для производства синтетического газа и, следовательно, синтетического топлива с высокой плотностью энергии.Одним из возможных подходов с умеренным потенциалом успеха является расщепление воды в жидкой фазе с помощью электролиза (с использованием непиковой возобновляемой электроэнергии) или фотоэлектрохимических ячеек (с помощью прямых фотокаталитических реакций) для получения H ⁺, e ^—, и O ₂ с последующим восстановлением в конденсированной фазе CO ₂ (см., например, Schulz et al. 2012; Das and Wan Daud 2014) для получения низкомолекулярных химикатов.

Другая методология, которая должна увидеть значительные прорывы в более долгосрочной перспективе, включает процессы, которые более тесно связаны с биомиметикой (см., Например, English et al.2014) и более подробно обсуждаются в Aro (2016). Хотя эти процессы по своей природе сложны на молекулярном уровне и предлагают множество возможностей для прорывов в фиксации углерода, они страдают рядом недостатков, самым непосредственным из которых является растворимость CO ₂ в плотных фазах и жидких средах (обычно в водной среде). ), которые обычно задействованы. Кроме того, существует также сложность последующей обработки полученной сложной жидкой смеси. Однако эти методы концептуально привлекательны, поскольку они имитируют фотосинтез и работают при температуре окружающей среды.

Технология, которая, скорее всего, будет иметь больший потенциал для успеха в среднесрочной перспективе, будет включать газофазный гетерогенный синтез с использованием возобновляемых источников энергии для производства синтез-газа (CO + H ₂), который затем может быть преобразован в топливо и / или химическое сырье с помощью процесса Фишера-Тропша. Один из таких подходов будет включать двухэтапный процесс с использованием нестехиометрических оксидов металлов (Chueh et al. 2010; Siegel et al. 2013; McDaniel et al. 2013) и концентрированной солнечной энергии (CSP), например:

CO ₂ + 1/ δ MO _{2- δ} → CO + 1/ δ MO ₂ Низкотемпературный (800 ^∘ C)

H ₂ O + 1/ δ MO _{2- δ} → H ₂ + 1/ δ MO ₂

2/ δ MO ₂ → O ₂ + 2/ δ MO _{2- δ} Высокотемпературный (1500 ^∘ C, CSP).

Однако ряд факторов, касающихся этой технологии, требует внимательного рассмотрения (Siegel et al. 2013). Примечательно, что для жизнеспособной эксплуатации термохимический КПД реактора (преобразование тепловой энергии в химическую) должен быть более 36%, а конструкция реактора и материалы, из которых изготовлены реакторы, потребуют значительного развития. Снижение рабочей температуры и повышение конверсии с использованием других оксидных материалов (например, перовскитов) также представляется весьма перспективным (McDaniel et al.2014).

Второй подход использует твердооксидные электролизеры (SOEC) (Graves et al. 2011; Laguna-Bercero 2012; Ebbesen et al. 2012), которые могут производить синтез-газ путем высокотемпературного совместного электролиза как H ₂ O, так и CO. ₂.

2H ₂ O + CO ₂ → CO + 2H ₂ + 3 / 2O ₂ (800-900 ^∘ C).

Эта работа является развитием проекта парового электролиза при высоких рабочих температурах (HOT ELLY) (Doenitz et al.1990) Дорнье в 1980-х годах, который первоначально исследовал только расщепление воды для получения водорода. Аспектом электролиза пренебрегали в 1990-х годах, когда основное внимание было направлено на исследования твердооксидных топливных элементов. SOEC теперь привлекли новый интерес к области совместного электролиза, и цели большей части этой работы связаны с улучшением долговечности электродов ячейки и стоимостью технологии.

Третья возможность, которая в настоящее время разрабатывается в FOM-DIFFER ⁵ (Голландский институт фундаментальных энергетических исследований), включает плазменное расщепление CO ₂.Скорость диссоциации CO ₂ увеличивается в неравновесной плазменной среде и, в сочетании с расщеплением воды с образованием водорода, это может в конечном итоге привести к эффективному подходу к производству синтез-газа. Эта работа все еще находится на начальной стадии.

Наконец, технология, которая не является новой (см., Например, Эдвардс и Майтра, 1995), но привлекает большое внимание в последнее десятилетие, — это сухой риформинг CO ₂ и метана:

CO ₂ + CH ₄ → 2CO + 2H ₂ (700 — 950 ^∘ С).

Метан для этого применения предпочтительно должен быть из современных биогенных источников. Кроме того, для получения требуемых стехиометрических уровней CO и H ₂ для синтеза Фишера-Тропша сухой реформинг должен сопровождаться реформингом метана с водяным паром. Недавно был рассмотрен широкий спектр применений, включая сухой риформинг в сочетании с реакцией парового риформинга и насыщением метана кислородом (Goeppert et al. 2014).

Основным преимуществом процесса сухого риформинга является то, что он связывает два парниковых газа в одной реакции, и было предложено несколько конструкций реакторов, которые могут использовать электроэнергию через диэлектрические барьерные разряды (Eliasson et al.2000) или плазмы постоянного тока (Ян и др., 2010) для проведения этих эндотермических реакций при низких температурах. Одной из основных проблем, связанных с сухим риформингом CO ₂, является отложение кокса и разработка катализатора для преодоления этого и других кинетических ограничений (Fan et al. 2009; Havran et al. 2011; Budiman et al. 2012). в разработке гетерогенных систем для этой реакции как пути к снижению выбросов CO ₂.

Перед тем как закончить, необходимо рассмотреть еще один момент, чтобы оценить, какие из вышеперечисленных вариантов, если таковые имеются, являются жизнеспособными для рассмотрения в качестве пути или вклада в решение проблемы рециркуляции и повторного использования CO ₂.

Рациональное использование природных ресурсов статья по экологии

рациональное использование природных ресурсов

Экономические принципы эффективного использования природных ресурсов

Лекция 15. Основы экономики природопользования

15.

что под этим подразумевают, особенности, основные пути

Что такое рациональное природопользование

Классификация природных ресурсов

По происхождению

По производственному использованию

По степени истощаемости

Рациональное и нерациональное природопользование

Принципы рационального природопользования

Основные пути реализации, примеры

Виды деятельности, относящиеся к рациональному природопользованию

Рациональное использование минеральных ресурсов. Рациональное использование природных ресурсов

Классификация минеральных ресурсов

География минерального сырья

Таблица “Мировые запасы минеральных ресурсов”

Значение минеральных ресурсов

Что мы узнали?

Тест по теме

Оценка доклада

Невозобновляемые ресурсы — обзор

Угрозы биоразнообразию в Арктике

Не все возобновляемые источники энергии одинаковы | Взгляд на окружающую среду

Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы — рациональное использование. Департамент природных ресурсов

общие характеристики

Недра земли

Отрицательные эффекты майнинга

Акции

Истощение

Энергетика

Масло

Газ

Уголь

Геотермальная энергия

Перспективный источник

Использование невозобновляемых ресурсов: проблемы

невозобновляемых источников энергии | Национальное географическое общество

Возобновляемые источники энергии нуждаются в огромных запасах минералов

Глобальный подход

Лучшая переработка

Замыкание углеродного цикла за счет рационального использования углеродсодержащего топлива

Реферат

Введение

Ресурсы природного газа

Сланцевый газ

Гидраты метана

Улавливание CO

Утилизация CO

Добавить комментарий Отменить ответ