Особенности энергетики индустриально-городских и природно- технических систем

     Министерство  образования и науки Российской Федерации

                  государственное образовательное учреждение

                           высшего профессионального образования

                    Ульяновский Государственный Университет

            Институт медицины, экологии и физической культуры

                                    Экологический факультет

                                 кафедра природопользования 

                                      Реферат на тему:

       «Особенности энергетики индустриально-городских и природно- технических систем»

Студентка Иванова  Олеся                        ______________________________

     3 курс, гр. ЭК-О-09/1                                                                   ^{подпись, дата}                                                                                                                                                                                                  

д.к.б. Шустов Михаил Викторович          _____________________________

                                                                                                                    ^оценка

                                                                       ____________________________

                                                                                                 ^{подпись, дата}

                                                          

                                                Ульяновск,2011

                                       Оглавление

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

1.Энергетическая  система…………………………………………………..........4

2. Индустриально  - городские системы…………………………………………5

      2.1 Процессы урбанизации…………………………………………………..5

      2.2 Урбанистические системы………………………………………………6

3. Природно-технические  экологические системы……………………………9

     3.1 Условия функционирования природно-технических экологических систем……………………………………………………………………………12

Заключение………………………………………………………………………17

Список литературы………………………………………………………………19 
 

 

                                         Введение

     Человек в конкурентной борьбе за выживание  в природной окружающей среде  начал строить свои искусственные  антропогенные экосистемы. Примерно десять тысяч лет назад он перестал быть, рядовым» консументом», собирающим дары природы, и начал эти «дары» получать сам, посредством своей трудовой деятельности, создав сельское хозяйство - растениеводство и животноводство.

     Освоив  сельскохозяйственную модель, человек  исторически подошел к промышленной революции, которая началась 200 лет  назад, и до современного комплексного взаимодействия с окружающей средой по искусственной модели . На современном этапе он для удовлетворения своих все возрастающих потребностей вынужден изменять природные экосистемы и даже разрушать их, возможно, и не желая этого.

     Промышленная  экология рассматривает (изучает) взаимосвязь (и взаимозависимость) материального, в первую очередь промышленного, производства, человека и других живых  организмов со средой их обитания, т.е. предметом изучения промышленной экологии являются эколого-экономические системы. 
 
 
 
 
 

1.Энергетическая система

     Энергетическая  система (энергосистема) — в общем смысле cовокупность энергетических ресурсов всех видов, а также методов и средств для их получения, преобразования, распределения и использования, которые обеспечивают снабжение потребителей всеми видами энергии. В энергосистему входят системы электроэнергетическая, нефте- и газоснабжения, угольной промышленности, ядерной энергетики и другие. Обычно все эти системы объединяются в масштабах страны в единую энергетическую систему, в масштабах нескольких районов — в объединённые энергосистемы. Объединение отдельных энергоснабжающих систем в единую систему также называют межотраслевым топливно-энергетическим комплексом, оно обусловлено прежде всего взаимозаменяемостью различных видов энергии и энергоресурсов.

     Часто под энергосистемой в более узком  смысле понимают совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, которые соединёны между собой  и связаны общими режимами непрерывных  производственных процессов преобразования, передачи и распределения электрической  и тепловой энергии, что позволяет  осуществлять централизованное управление такой системой. В современном мире снабжение потребителей электроэнергией производится от электростанций, которые могут находиться вблизи потребителей или могут быть удалены от них на значительные расстояния. В обоих случаях передача электроэнергии осуществляется по линиям электропередачи. Однако в случае удалённости потребителей от электростанции передачу приходится осуществлять на повышенном напряжении, а между ними сооружать повышающие и понижающие подстанции. Через эти подстанции с помощью электрических линий электростанции связывают друг с другом для параллельной работы на общую нагрузку, также через тепловые пункты с помощью теплопроводов, только на гораздо меньших расстояниях связывают между собой ТЭЦ и котельные. Совокупность всех этих элементов называют энергосистемой, при таком объединении возникают существенные технико—экономические преимущества:

• существенное снижение стоимости электро- и теплоэнергии;
• значительное повышение надёжности электро- и теплоснабжения потребителей;
• повышение экономичности работы различных типов электростанций;
• снижение необходимой резервной мощности электростанций.

     Такие огромные преимущества в использовании  энергосистем привели к тому, что  уже к 1974 году лишь менее 3 % всего количества электроэнергии мира было выработано отдельно работавшими электростанциями. С тех пор мощность энергетических систем непрерывно возрастала, а из более мелких создавались мощные объединённые системы.

     Особенности: энергия — это изначальная движущая сила экосистем, причем всех — и природных и антропогенных. Энергетические ресурсы природных и антропогенных систем могут быть неисчерпаемы — солнце, ветер, приливы и исчерпаемы — топливно-энергетическими (уголь, нефть, газ и т. п).

2. Индустриально - городские системы

2.1 Процессы урбанизации

     Урбанизация - это рост и развитие городов, увеличение доли городского населения в стране за счет сельской местности, процесс повышения роли городов и развития общества. Рост численности населения и его плотности - характерная черта городов. Исторически самым первым городом с миллионным населением был Рим во времена Юлия Цезаря (44-10гг.). Самым большим городом мира в наше время является Мехико - 14 млн. человек.

     Плотность населения в городах, особенно крупных  составляет от несколько тысяч до нескольких десятков тысяч человек  на 1 квадратный км. Как известно, на человека не распространяется действие факторов, зависящих от плотности популяции, подавляющих размножение животных: интенсивность роста населения ими автоматически не снижается. Но объективно высокая плотность ведет к ухудшению здоровья, к появлению специфических болезней, связанных, например, с загрязнением среды, делает обстановку эпидемилогически опасной в случае вольного или невольного нарушения санитарных норм.

     Особенно  интенсивно протекают процессы урбанизации в развивающихся странах, о чем красноречиво свидетельствуют вышеприведенные показатели роста численности городов в ближайшие годы.

     Человек сам создает эти сложные урбанистические  системы, преследуя благую цель - улучшить условия жизни, и не только просто «оградившись» от литерующих факторов, но и создав для себя новую искусственную  среду, повышающую комфортность жизни. Однако это ведет к отрыву человека от естественной природной обстановки к нарушению природных экосистем.

2.2 Урбанистические системы

     Урбанистическая система (урбосистема) - «неустойчивая природно-антропогенная система, состоящая из архитектурно-строительных объектов и резко нарушенных естественных экосистем».

     По  мере развития города в нем все  более дифференцируют его функциональные зоны - это промышленная, селитебная, лесопарковая.

     Природные зоны - это территории сосредоточения промышленных объектов различных отраслей (металлургической, химической, машиностроительной, электронной). Она является основными источниками загрязнения окружающей среды.

     Селитебные  зоны - это территория сосредоточения жилых домов, административных зданий, объектов культуры, просвещения.

     Лесопарковая - это зеленая зона вокруг города, окультуренная человеком, т.е. приспособленная для массивного отдыха, спорта, развлечения. Возможны ее участки и внутри городов, но обычно здесь городские парки - древесные насаждения в городе, занимающие достаточно обширные территории и тоже служащие горожанам для отдыха. В отличие от естественных лесов и даже лесопарков городские парки и подобные им более мелкие посадки в городе (скверы, бульвары) не являются самоподдерживающимися и саморегулируемыми системами.

     Лесопарковая  зона, городские парки и другие участки территории, отведенные в  специально приспособленные для  отдыха людей, называют рекреационными зонами (территориями, участками).

     Углубление  процессов урбанизации ведет  к усложнению инфраструктуры города. Значительное место начинает занимать транспорт и транспортные сооружения (автомобильные дороги, заправки, гаражи, станции обслуживания, железные дороги со своей сложной инфраструктурой, а в том числе подземные - метрополитен; аэродромы с комплексом обслуживания и др.).

     Транспортные  системы пересекают все функциональные зоны города и оказывают влияние на всю городскую среду (урбосреду).

     Среда, окружающая человека в этих условиях, - это совокупность абиотической и социальных сред, совместно и непосредственно оказывающих влияние на людей и их хозяйство. Одновременно ее можно делить на собственную природную среду и преобразованную человеком природную среду (антропогенные ландшафты вплоть до искусственного окружения людей - здания, асфальт дорог, искусственное освещение т.д., т.е. до искусственной среды).

     В целом же среда городская и  населенных пунктов городского типа - это часть техносферы, т.е. биосферы, коренным образом преобразованной человеком в технические и техногенные объекты.

     Помимо  наземной части ландшафта в орбиту хозяйственной деятельности человека попадает и его литогенная основа, т.е. поверхностная часть литосферы, которую принято называть геологической средой. Геологическая среда - это горные породы, подземные воды, на которые оказывает воздействие хозяйственной деятельность человека.

     На  городских территориях, в урбоэкосистемах, можно выделить группу систем, отражающую всю сложность взаимодействия зданий и сооружений с окружающей средой, которые называют природно-техническими системами. Они теснейшим образом связаны с антропогенными ландшафтами, с их геологическим строением и рельефом.

     Таким образом, урбосистемы - это сосредоточение населения, жилых и промышленных зданий и сооружений. Существование урбосистем зависит от энергии горючих ископаемых и атомноэнергетического сырья, искусственно регулируется и поддерживается человеком.

     Среда урбосистем, как ее географическая, так и геологическая части, наиболее сильно изменена и по сути дела стала искусственной, здесь возникают проблемы утилизации вовлекаемых в оборот природных ресурсов, загрязнения и очистки окружающей среды, здесь происходит все большая изоляция хозяйственно-производственных циклов от природного обмена веществ и потока энергии в природных экосистемах. И, наконец, именно здесь наибольшая плотность населения и искусственная среда, которые угрожают не только здоровью человека, но и выживанию всего человечества. Здоровье человека - индикатор качества этой среды.