Автор: Пользователь скрыл имя, 01 Апреля 2012 в 13:28, контрольная работа
В процессе своей деятельности человек постоянно воздействует на экосистему в целом или на ее отдельные звенья. Например, при отстреле животных, вырубке деревьев, загрязнении природной среды. Не всегда и не сразу это ведет к распаду всей системы, нарушению ее стабильности. Но сохранение системы не значит, что она осталась неизменной. Система трансформируется и оценить эти изменения крайне сложно.
Наиболее рациональный и сравнительно дешевый способ переработки отходов растительности — это компостирование.
Компостирование позволяет получить ценный продукт для внесения в почву в качестве удобрения. Одновременно компостирование является процессом очистки, делающим низкоактивные отходы более безвредными для ОПС. Гуммифицированные продукты после внесения в почву быстро приходят в равновесие с экосистемой, не вызывая серьезных нарушений в ней.
Помимо остатков растительности компостированию могут быть подвергнуты городской мусор, сырой осадок и активный ил станций аэрации, измельченные автомобильные покрышки и др.
Использование возобновляемых источников энергии — важное направление в области защиты окружающей среды.
Энергетика является сердцем промышленного и сельскохозяйственного производства и обеспечивает комфортное существование человечества. Основным энергоносителем в XIX веке являлся уголь, сжигание которого приводило к росту выбросов дыма, сажи, копоти, золы, вредных газовых компонентов: СО, SО2, оксидов азота и т.д. Развитие научно-технического прогресса привело к существенному изменению энергетической базы промышленности, сельского хозяйства, городов и других населенных пунктов. Существенно возросла доля таких энергоносителей, как нефть и газ, экологически более чистых, чем уголь. Однако ресурсы их не беспредельны, что накладывает на человечество обязанность поиска новых, альтернативных возобновляемых источников энергии. К ним относятся солнечная и атомная энергия, геотермальный и гелиотермальные видыэнергии, энергия приливов и отливов, энергия рек и ветров. Эти виды энергии являются неисчерпаемыми и их производство практически не оказывает вредного воздействия на окружающую среду.
Наиболее развиты в настоящее время атомные энергетические установки — АЭС. Доля производства электроэнергии с помощью атомной энергии в ряде стран очень высока: в Литве она превышает 80 %, во Франции — 75, в РОССИИ достигает 13 %. Следует лишь совершенствовать безопасность работы АЭС, что подтвердила авария на Чернобыльской и других АЭС. Топливная база для их работы практически неограничена, общие запасы урана в морях и океанах составляют примерно т.
Достаточно широко применяются геотермалъные и гелиотермалъные источники энергии. Циркулирующая на глубине 2-3 км вода нагревается до температуры, превышающей 100° С за счет радиоактивных процессов, химических реакций и других явлений, протекающих в земной коре. В ряде районов земли такие воды выходят на поверхность. Значительные запасы их имеются в нашей стране на Дальнем Востоке, Восточной Сибири, Северном Кавказе и других районах. Существуют запасы высокотемпературного пара и пароводяной смеси на Камчатке, Курильских островах и в Дагестане.
За последнее время все шире используется солнечная энергия. Солнечные энергетические установки могут быть тепловыми, в которых используется традиционный паротурбинный цикл. Солнечное излучение с помощью специальных батарей преобразуется в электроэнергию и теплоэнергию. Стоимость таких гелиоэлектростанций пока еще велика: для станций мощностью в 5-100 МВт она в 10 раз превышает капитальные затраты ТЭС аналогичной мощности. Кроме того, для получения энергии требуются большие площади зеркал — около 50 км2 на 109 кВтч электроэнергии. Солнечные электростанции являются перспективными, так как они экогически чистые, а стоимость произведенной на них электроэнергии будет неуклонно снижаться по мере совершенствования технологических процессов, оборудования и используемых материалов.
К новым источникам энергии относится энергия морских приливов и отливов. Принцип действия приливных электростанций основан на том, что энергия падения воды, проходящей через гидротурбины, вращает их и приводит в движение генераторы электрического тока. На однобассейновой приливной электростанции двойного действия, работающей во время прилива и отлива, можно вырабатывать энергию четыре раза в сутки при наполнении и опорожнении бассейна в течение 4-5 часов. Агрегаты такой электростанции должны быть приспособлены для работы в прямом и обратном режимах и служить как для производства электроэнергии, так и для перекачки воды.
Энергию океана можно использовать, сооружая волновые электростанции, установки, использующие энергию морских течений, разницу температур поверхностных теплых и глубинных холодных слоев воды или подледных слоев воды и воздуха. Проекты таких энергетических установок разрабатываются в ряде стран: США, Японии, России.
Перспективно использование энергии ветра. Ветроэнергетические установки до определенного предела не влияют на состояние окружающей среды. Парки ветроэнергетических установок большой мощности построены в Германии, Дании, США и других странах. Единичная мощность таких установок достигает 1 МВт. В Швеции работает самая сильная в мире ветроэнергетическая установка мощностью 2 МВт. В России имеются районы благоприятные для строительства ветровых электростанций — на Крайнем Севере, Азово-Черноморском регионе, где постоянно дуют северо-восточные ветры. Потенциальные мощности ветровых электростанций, которые могут быть построены на этих территориях, значительно превышают мощности существующих в настоящее время в России электростанций. Экономическая целесообразность использования энергии ветра для производства электроэнергии в больших масштабах и использования ветроэнергетических установок в энергетических системах изучена пока недостаточно. Исследования, проведенные в США, свидетельствуют о том, что, если затраты на сооружение подземных хранилищ нефти объемом в 1 млрд. бареллей в совокупности со стоимостью этой нефти направить на строительство ветровых электростанций, то их мощность может быть доведена до 37000 МВт, а количество сэкономленной нефти составит 1,15 млрд. бареллей. В результате помимо экономии такого ценного сырья, как нефть, существенно снизится вредная нагрузка на окружающую среду при ее сжигании в энергетических установках
Одним из основных источников вредных веществ в окружающей среде является транспорт. Рассматривается возможность замены используемого в настоящее время углеводородного топлива на чистый водород, при сгорании которого образуется вода, позволила бы исключить проблему загрязнения атмосферы отработанными газами автомобильных двигателей.
Замена автомобилей, работающих на углеводородном топливе, электромобилями также позволит существенно снизить вредную нагрузку на окружающую среду. Исследования американских и японских фирм в этой области свидетельствуют о том, что их лучшие электромобили, работающие на никелево-цинковых батареях, вдвое мощнее, чем обычные свинцовые, при скорости 80 км/час и имеют дальность пробега около 400 км. Общий коэффициент полезного действия таких электромобилей в настоящее время невелик и составляет 2 % против 4,2 % автотранспорта, работающего на углеводородном сырье. По мере совершенствования технологии изготовления аккумуляторных батарей электромобили будут использоваться все шире, что позволит уменьшить вредное воздействие на окружающую среду.
Биотехнология нашла широкое применение в охране природной среды, в частности при решении следует прикладных вопросов:
а) утилизация твердой фазы сточных вод и твердых бытовых отходов с помощью анаэробного сбраживания;
б) биологическая очистка природных и сточных вод от органических и неорганических соединений;
в) микробное восстановление загрязненных почв, получение микроорганизмов, способных нейтрализовывать тяжелые металлы в осадках сточных вод;
г) компостирование (биологическое окислении) от растительности (опад листьев, соломы и др.);
д) создание биологически активного сорбирующе материала для очистки загрязненного воздуха.
На транспорте необходимо внедрение экологически чистых видов топлива (газа, неэтилированных бен), устройство каталитического дожигания и сплав вредных веществ, широкое внедрение электрики.
В холодильной технике и технике кондиционирования переходит от хладагентов на базе хлорсодержащих углеводородов (фреонов), разрушающих озоновый слой, к озонобезопасным смесям, состоящим только из фторуглеводородов.
В машиностроении разрабатываются системы водоочистки для гальванических производств, переходящие к замкнутым системам рециркуляции воды и извлечения металлов из сточных вод, в области обработки металлов шире используется получение деталей из пресс-порошков.
В целлюлозно-бумажной промышленности внедряются процессы с низким расходом свежей воды на единицу продукции, применяя замкнутые и бессточные системы промышленного водоснабжения; максимально использующие экстрагирующие соединения, содержащиеся в древесном сырье, для получения целевых продуктов, совершенствуются процессы отбеливания целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшают переработку отходов лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; создаются про мощности по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.
Вопрос 8 Назовите основные принципы рационального природопользования.
Совершенствование ресурсных циклов базируется на ряде общих принципов, на основе которых строится природопользование в любой отрасли производства.
К ним относится принцип системного подхода, который предусматривает комплексную всестороннюю оценку воздействия производства на среду и ее ответных реакций.
С позиции системного подхода ни один природный ресурс не может использоваться или охраняться независимо друг от друга. Так например, повышение плодородия почв за счет орошения с помощью оросительных систем может привести к истощению водных ресурсов, которое необходимо предвидеть и предупредить.
Сбросы отходов в реку должны оцениваться не только по воздействию их на рыбу, но и на биохимию данного водного объекта и на всю систему водообеспечения района, где протекает эта река, включая тот водоем или водоток, куда эта река впадает.
Принцип оптимизации природопользования заключается в принятии наиболее целесообразных решений в использовании природных ресурсов и природных систем на основе одновременного экологического и экономического подхода, прогноза развития различных отраслей и географических регионов. В соответствии с этим принципом целесообразным является перемещение некоторых лесоперерабатывающих предприятий в восточные районы страны, ближе к запасам сырья, что снижает нагрузку на истощенные запасы древесины в европейской части РФ. Открытые карьерные способы разработки полезных ископаемых имеют ряд преимуществ перед шахтной добычей по степени максимального использования сырья, но приводят к утрате плодородных почв. Оптимальным при этом является сочетание открытых разработок с рекультивацией земель и восстановлением их плодородия.
Принцип опережения темпов заготовки и добычи сырья темпами выхода полезной продукции основан на снижении количества образующихся отходов в процессе производства, т.е. на более полном использовании одного и того же количества исходного сырья. Он предполагает прирост продукции не за счет вовлечения в использование новых масс природных ресурсов, а за счет более полного их использования путем ресурсосбережения и совершенствования технологи
Принцип гармонизации отношений природы и производства решается на создании и эксплуатации природно-технических, геотехнических или эколого-экономических систем, представляющих собой совокупность какого-либо производства и взаимодействующих с ним элементов природной среды, и обеспечивающих, с одной стороны, высокие производственные показатели, а с другой – поддержание в зоне своего влияния благоприятной экологической обстановки, максимально возможное сохранение и воспроизводство естественных ресурсов. В таких системах предусматривается прогнозирование нежелательных и опасных ситуаций, а также реализация мер по их предотвращению. Система имеет службу управления, задачей которой является своевременное выявление возможных вредных воздействий и внесение необходимых коррективов в тот или иной компонент системы (производство или окружающую среду). Если обнаружено ухудшение состояния окружающей предприятие природной среды, служба управления принимает решение о необходимости остановить производственный процесс, уменьшив при этом объемы выбросов и сбросов.
Принцип комплексного использования природных ресурсов и концентрации производства заключается в том, что на базе имеющихся в данном экономическом районе сырьевых и энергетических ресурсов создаются территориально-
Вопрос 9. Какова экологическая ситуация в России?
Опасно обострившийся к концу XX века конфликт между деятельностью человека и возможностями природы привел к критическим пределам нагрузки на биосферу. В мире все чаще раздаются голоса, что если в ближайшие 15 лет не принять меры, то природа не сможет самовосстановиться и начнется необратимый процесс самоуничтожения всего живого. Существенную роль в нарушении экологического баланса Земли играет Россия.
Состояние воздуха. Сейчас на каждого россиянина — от младенца до пожилого человека— ежегодно выпадает с пылью и осадками более 300 тонн загрязняющих веществ от промышленных предприятий и прочих стационарных источников. Несмотря на жесткие законы, не выдерживаются требования к санитарно-защитным зонам предприятий. Анализ данных за пятилетие (1993-1997 гг.) показывает, что средние концентрации сероводорода, окиси углерода, оксидя и диоксида азота возросли на 5-11 %. За 10-летний период с 1988 года концентрации оксида углерода повысились на 11 %, Оксида азота — на 3 %, диоксида азота — на 18 %.
Общее число городов, в которых наблюдалось превышение ПДК (предельно допустимые концентрации) по какому-либо вредному веществу, составило в 1997 году 187. В число городов с индексом загрязнения атмосферы равным или выше 14, входит 33 города: Кемерово, Красноярск, Магнитогорск, Москва, Нижний Тагил, Норильск, Санкт-Петербург и другие.
Состояние воды. Лет 30 назад сельские дети без опаски пили воду из местной речушки, ловили пескарей, раков. Сейчас ситуация иная. Загрязнение рек, озер, других поверхностных вод остается очень высоким. Объем нормативно очищенных сточных вод составляет не более 10 % всех вод, требующих очистки, что является результатом перегруженности и низкой эффективности работы имеющихся очистных сооружений. А ввод новых очистных сооружений в настоящее время в большинстве случаев заморожен. Явно недостаточно осуществляются водоохранные мероприятия из-за нехватки средств у предприятий, отсутствия бюджетного финансирования. Средств экологических фондов также катастрофически не хватает. Сильно загрязненными остаются реки бассейнов Оки, Волги, Оби, Урала, Дона, Кубани и многих других.