Зубанова Светлана. Экология

    Загрязнение атмосферного воздуха.В крупных городах до 60—80 % загрязнений атмосферного воздуха приходится на автотранспорт. В среднем один автомобиль в городе за год выбрасывает примерно 200 кг окиси углерода, 40 кг углеводородов, 60 кг окислов азота, 3 кг металлической пыли, 2 кг двуокиси серы.
    Смог – это результат комплексного действия разных загрязнителей Ранее под ним понимали смесь пылевых частиц и капель тумана. Сейчас термин имеет более широкое значение.
    Различают три типа смога.
   1. Лондонский (или влажный) смог – смесь пылевидных частиц (сажи, золы), тумана и некоторых химических загрязнителей. Он обычно образуется при 0°С и безветренной погоде. При этом концентрация вредных веществ в приземном слое быстро достигает опасных для здоровья человека значений. Смог поражает органы дыхания, нарушает кровообращение.
   2. Ледяной (или аляскинский) смог. Он образуется чаще при отрицательных температурах и малом количестве солнечной радиации. Действие его аналогично лондонскому.
   3. Лос-анджелесский (или фотохимический) смог – следствие вторичного загрязнения воздуха под воздействием фотохимических реакций. Обязательное условие для его формирования – наличие загрязняющих веществ, температурная инверсия и значительное количество солнечной радиации. Это явление типично для субтропиков.
    Пылевые загрязненияявляются также продуктом городской среды. Воздух среднего города имеет концентрацию пыли в 150 раз большую, чем воздух над океаном, и в 15 раз, чем воздух в сельской местности.
    Шумы.Чрезмерный шум приводит к головным болям, бессоннице, повреждению органов слуха, нервным расстройствам, сужению кровеносных сосудов и увеличению артериального давления. Он также вызывает или усиливает стрессовые явления, стимулирует агрессивность, ведет к сокращению продолжительности жизни.

40. Города и проблемы катастроф

   Скученность населения в городах приводит к большей, чем в сельской местности, гибели людей при катастрофах, в частности землетрясениях. Мегаполисы зачастую сами провоцируют катастрофические явления из-за сильного влияния на природную среду. Величина ущерба от катастроф каждый год увеличивается на 6 %. Прослеживается очень четкая закономерность: чем ниже социально-экономический и технический уровень развития городов, тем вероятность гибели людей при катастрофах больше. Так, например, в городах Азии по отношению к общей численности населения гибель в два раза выше, чем в Европе. Сейчас от катастроф на планете ежегодно погибает около 250 тыс. человек, а ущерб от катастроф – около 40 млрд долларов ежегодно. Несмотря на рост защищенности населения от катастроф, урон от них не снижается. Одной из главных причин этого является рост катастроф, вызванных техногенными явлениями, связанными с городами или непосредственно, или косвенно.
    Причины катастроф.
   1. Опускание территорий и подтопление. Эти явления часто ведут к просадке грунта, разрушению зданий. Например, в Токио из – за откачек подземных вод наблюдалось опускание земной поверхности на 4,5 м за 50 лет. В Мехико просадки грунтов доходили до 9 м. В Калифорнии опускание местности происходит на 30—70 см в год из-за добычи нефти и газа. Часто наблюдается подтопление городских территорий. В России это явление испытывают примерно 2/3 всех городов с населением около 100 тыс. жителей каждый. Убыток от них в 1994 г. оценивался в 60 трлн руб.
   2. Карстово-суффозионные провалы. Они прежде всего наблюдаются там, где геологические структуры состоят из растворимых пород (мел, известняк, гипс).
   3. Техногенные физические поля связаны с блуждающими токами, вибрациями, тепловыми загрязнениями. Токи при этом ускоряют коррозию металлов в 5 – 10 раз.
   4. Наведенная сейсмичность вызвана или ускорена техногенными процессами. К этим процессам относят закачку различных веществ в глубинные слои литосферы, подземные атомные взрывы и т. п. Сегодня имеются неоднократные подтверждения связи начала землетрясений со строительством водохранилищ. Такая связь фиксировалась в Австралии, Бразилии, Канаде, бывшем СССР. Подземные ядерные взрывы могут иметь двоякое следствие. Они способны провоцировать землетрясение, но с другой стороны могут их и предотвращать, снимая существующие в земных пластах напряжения.

41. Некоторые пути решения экологических проблем городов.

    Экополисы
   Так как рост городов – неминуемое явление современности, человечество должно искать пути ослабления пресса городской цивилизации на окружающую среду и его здоровье. Основные пути решения этой проблемы – экологизация городской среды через формирование или сохранение в границах городских поселений естественных или искусственно созданных экосистем (ботанические сады, лесопарки, скверы и т. п.). Такие поселения, где сочетаются городская застройка и природные ландшафты, получили сегодня название экополисовили экоситиВ городском строительстве часто используют термин «экологическая архитектура». Речь идет о застройке городских территорий, при которой максимально учитывают социально-экологические потребности человека: приближение его к природе, освобождение от монотонности пространства. Очень интересны при этом некоторые экологоградостроительные разработки, в которых увеличение доли экологического пространства в городах достигается, как правило, не за счет освоения новых территорий. Здесь проводится такие мероприятия, как перемещения в подземные сооружения нежилых (коммунально-бытовых и др.) помещений, перевод жилищ на автономное энергообеспечение, создание зеленых стенок и висячих садов озеленение крыш домов. Вводится в практику строительство домов, приподнятых над почвой, которую используют ее для озеленения, увеличивают водопроницаемость покрытий дорог и других площадей создают шумозащитные зеленые стенки, применяют для строительства природные материалы и т. п. Современные архитекторы предлагают также создание дополнительной системы питьевого водоснабжения, в которую подается высококачественная вода объемом не более 3 – 4 л/сутки на человека.
   Второй путь приближения человека к естественной среде – это расширение пригородных территорий и формирование их по типу экополисов. Все более широкое распространение получают они вокруг крупных городов, особенно благодаря бурному развитию средств связи и транспортных путей. В США более 50% горожан имеют дома в пригородах.
   Необходимо, однако, помнить, что это экстенсивный путь экологизации городов. Он имеет и отрицательные последствия. Так, расширение пригородных застроек, скорее всего, усугубляет, а не решает экологические проблемы. Застройка пригородов коттеджами связана со значительным отчуждением земель, истреблением естественных экосистем, их разрушением. Строительство в пригороде неминуемо связано с применением больших пространств для прокладывания дорог, водопроводов, канализации и других коммуникаций.

42. Экологические проблемы энергетики

   В современном мире энергетические потребности обеспечиваются главным образом за счет трех видов энергоресурсов: органического топлива (газ, уголь), воды и атомного ядра. Энергию воды и атомную энергию человек использует после превращения ее в электрическую. Одновременно большое количество энергии, которая заключена в органическом топливе, используется человеком в виде тепловой и только часть ее преобразуется в электрическую. При этом и в первом, и во втором случаях высвобождение энергии из органического топлива связано с его сжиганием и, таким образом, с выбросом продуктов горения в окружающую среду.
   Энергетика сегодня является определяющей и для экономики и для экологии. Именно от нее в значительной мере зависит экономический потенциал всех государств и благосостояние людей. Она же оказывает очень сильное воздействие на окружающую среду экосистемы биосферу в целом. Самые актуальные экологические проблемы (изменение климата, кислотные дожди общее загрязнение среды) прямо или косвенно связаны с использованием или производством энергии. Именно энергетике принадлежит первое место, как в химическом, так и в других видах загрязнения: тепловом, электромагнитном, аэрозольном, радиоактивном. Следовательно, не будет преувеличением утверждать, что от решения энергетических проблем зависят возможности решения главных экологических проблем.
   За счет сжигания топлива (учитывая дрова и другие природные ресурсы) сегодня производится примерно 90% энергии. Доля тепловых источников снижается до 80—85 % в производстве электроэнергии. В промышленно развитых странах нефть и нефтепродукты используют в основном для нужд транспорта. В частности, в США нефть в общем энергобалансе страны составляет 44 %, а для получения электроэнергии – только 3 %. Для угля присуща противоположная закономерность. В общем энергобалансе – 22 %, но как основной источник для получения электроэнергии – (52 %). В Китае же доля угля в получении электроэнергии составляет около 75 %. В России преобладающим источником для получения электроэнергии сегодня является природный газ (примерно 40 %), на долю угля приходится только 18 % вырабатываемой энергии, а доля нефти не более 10 %.
   В мировом масштабе гидроресурсы используют для получения около 5 – 6 % электроэнергии (но в России – 20,5 %). Атомная энергетика вырабатывает 17—18 % электроэнергии. В России же ее доля около 12%, хотя в некоторых странах она является преобладающей в энергетическом балансе (Франция – 74 %, Бельгия – 61 %, Швеция – 45 %).

43. Экологические проблемы ядерной энергетики

    Энергетика– отрасль производства, которая развивается необычайно быстрыми темпами. Если численность населения в условиях демографического взрыва удваивается за 40—50 лет, то производство и потребление энергии суммарно увеличивается в два раза через каждые 12—15 лет, в том числе и в расчете на душу населения.
   Темпы производства и потребления энергии в ближайшее время существенно не изменятся (некоторое замедление в промышленно развитых странах компенсируется ростом энерговооруженности стран третьего мира) Атомная энергетика – активно развивающаяся отрасль, которой предназначено большое будущее, так как запасы нефти газа угля иссякают, а уран – достаточно распространенный элемент на Земле. Энергия заключена внутри каждого атома. Это один из главных источников энергии, который не связан с ископаемым топливом. В отличие от нефти и угля энергия позволяет производить электричество без дыма, но на каждом шаге ядерного процесса возникают опасные радиоактивные отходы. Атомная энергетика связана с повышенной опасностью для людей В связи с этим необходимо решать проблемы безопасности (предупреждение аварий с разгоном реактора, локализацию аварии в пределах биозащиты уменьшение радиоактивных выбросов и др.) еще на стадии проектирования реактора. Атомные электростанции выделяют очень опасные ядерные отходы, которые могут вызвать рак, мутации (изменения ДНК) и даже смерть человека. До того как радиоактивность исчезнет, должно пройти 80 000 лет при условии, что за это время ее причины будут ликвидированы. Сегодня жидкие отходы просто откачиваются в моря, газообразные – в воздух. Запас твердых отходов накарливается. Небольшая их часть сейчас сбрасывается в моря. В основном опасный мусор закапывается, а также хранится на земле в контейнерах, в которых в любой момент могут появиться щели. Поэтому стоит рассматривать такие предложения по повышению безопасности объектов атомной энергетики, как строительство атомных электростанций под землей, отправка ядерных отходов в космическое пространство.

44. Альтернативные источники получения энергии

    Энергия ветра.Существенным недостатком энергии ветра является ее непостоянство и изменчивость во времени, но эти факторы можно скомпенсировать за счет определенного расположения ветроагрегатов. Если в условиях полной автономии объединить несколько десятков крупных ветроагрегатов, то средняя их мощность будет постоянной, и от ветродвигателя можно непосредственно получать механическую энергию. Работающие ветроагрегаты имеют ряд отрицательных явлений. Например, распространение ветрогенераторов затрудняет прием телепередач и создает мощные звуковые колебания.
    Энергия приливов.Приливы и отливы два раза в сутки поднимают и опускают океаны Земли. Приливные электростанции используют эту воду для выработки электричества. Поперек устья рек строят плотину. Внутри плотины вода вращает турбины и производит электричество.
    Солнечная энергия.Основной источник большей части энергии – Солнце. Это оно помогает расти растениям, управляет ветром и волнами и заставляет воду испаряться. Верхней границы атмосферы Земли за год достигает огромный поток солнечной энергии. Атмосфера Земли отражает 35 % этой энергии обратно в космос, а остальная энергия расходуется на нагрев земной поверхности образование волн в морях и океанах.
   Ежегодный объем солнечного тепла эквивалентен энергии, полученной от 60 биллионов т нефти. В Калифорнии в 1994 г. введена в строй солнечно-газовая станция 480 МВт электрической мощности. В ночные часы и зимой энергию дает в основном газ, а летом в дневные часы – солнце.
   Одним из лидеров практического использования энергии Солнца является Швейцария. Здесь построено около 2600 гелиоустановок на кремниевых фотопреобразователях, которые имеют мощность от 1 до 1000 кВт. Солнечные установки практически не требуют расходов на эксплуатацию, не нуждаются в ремонте. Работать они могут бесконечно долго.
   Всего одна сотая часть солнечной энергии, использованная с 5 %-ной эффективностью, даст каждой стране мира столько же энергии, сколько потребляют сейчас США. Проблема в том, как ее использовать.
   Уголь, другое ископаемое топливо очень легки в употреблении, так как несут энергию, которая концентрировалась в течение миллионов лет. Солнечный свет может быть преобразован в электричество с помощью солнечных элементов, но так как он распространяется на громадные территории, трудно собрать его в больших количествах. Такие же проблемы возникают при попытках «подчинить» ветер, в результате эти виды энергии трудно использовать в промышленных объемах.

45. Демографические проблемы и здоровье населения России

   Россия имеет собственную специфику демографических проблем: интенсивно сокращается продолжительность жизни жителей страны. В 1987 г. была зарегистрирована средняя максимальная продолжительность жизни у мужчин – 65 лет, а у женщин – 75 лет; в 1994 г. – уже менее 60 лет (а в настоящее время – 57—58 лет) у мужчин, что на 15—20 лет меньше, чем в Германии, Франции, Японии.
   Россия – не единственная страна с отрицательным приростом населения. Это явление характерно для Германии, Англии и др. Но если в этих европейских странах уменьшение рождаемости рассматривают как закономерный процесс потребительского общества, то в России – это результат ухудшения благосостояния.
   Уменьшение рождаемости и продолжительности жизни значительней проявляется в центральных районах Российской Федерации. Тревогу вызывает состояние здоровья детей. Уменьшение рождаемости сопровождается высокой детской смертностью. Лишь 14 % обследованных выборочно детей признали практически здоровыми, у 50 % обнаружены отклонения в состоянии здоровья, а у 35 хронические заболевания. От 30 до 40 % детских болезней связывают с загрязнением воздушной среды и потреблением недоброкачественной воды. Ясно выражена связь заболеваемости гепатитом, острыми кишечными заболеваниями с качеством воды. Около 20% вод, используемых в стране для питьевых нужд, признаются недоброкачественными по химическим показателям и 11 % – по бактериологическим Большое количество заболеваний определено использованием недоброкачественных продуктов. От 5 до 10% пищевых продуктов содержит тяжелые металлы, 8 – 10% недоброкачественны по бактериологическим показателям. Озабоченность врачей связывается с ухудшением генетического фонда населения.
   Снижение продолжительности жизни, ухудшение состояния здоровья значительнее в городах с высокой степенью загрязнения среды. К этим городам относят, например, Кемерово, Нижний Тагил, Норильск, Череповец, Стерлитомак и др.
    Специфично для Россиисоотношение продолжительности жизни сельского и городского населения. Во многих других странах в сельской местности продолжительность жизни намного или значительно больше, чем в городах. В России же имеет место обратная тенденция. Вероятно, это связано с тем, что в российской деревне сконцентрированы отрицательные стороны индустриальной цивилизации (использование несовершенной техники, отсутствие необходимого контроля за соблюдением техники безопасности и. т. д.). Очень часто сельские жители не получают медицинское обслуживание.

46. Водные ресурсы России

   Россия имеет значительные водные ресурсы. Среднегодовой сток рек Россиисоставляет около 10 % общемирового, более 4200 км3
   Самая крупная река России – Енисей. Его среднегодовой сток около 630 км3/г, вторая по величине – Лена (532 км3), затем – Обь (404 км3), Амур (344 км3). В европейской части страны крупнейшей рекой является Волга (254 км3), водосбор которой около 70 % этой территории. Запасы пригодных к использованию подземных вод в России также велики. Ежегодно используются примерно в 230 км3этих ресурсов, что составляет только 15—17% их запасов (из поверхностных источников потребляется 80 %).
   Кроме прямого употребления из источников, большое количество воды находится в водообороте потребителей и применяется неоднократно (около 160 км3/г). В результате общее использование воды в стране близко к 280 км3/г, около 2000 м3/г. на человека (примерно 5 м3/сутки).
   По отношению к общим водным ресурсам водопотребление в стране невелико. Водозабор из поверхностных источников составляет только 3 % от годового стока (в среднем в мире примерно 7 – 8 %).
    Характерные для России проблемы обеспеченности водными ресурсами определены несколькими важными причинами.
   1. Неравномерное распределение и использование вод по территории страны. На Каспийский и Азово-Черноморский бассейн, где живет 80 % населения страны, приходится лишь 9 % общего для России речного стока. Водообеспеченность здесь составляет только 5,5 тыс. м3/г на человека В северных и восточных районах водообеспеченность составляет 82 тыс. м3/ г. на человека. Недостаток водных ресурсов на европейской территории страны усиливается большими изъятиями воды. Подземные воды также используются больше в европейском регионе. В местах интенсивных водозаборов наблюдается истощение запасов подземных вод.
   2. Высока степень загрязнения вод. Около 70 % рек и озер России утратили свои первоначальные качества источников питьевого водоснабжения. Загрязнена и часть подземных вод. Около половины населения России потребляют недоброкачественную воду.
   3. Велика доля загрязнений или их последствий от сплава древесины, перевозки нефтепродуктов, разливов горюче-смазочных материалов.
   4. Неэкономное, расточительное использование водных ресурсов во всех отраслях хозяйства: в сельском хозяйстве, в быту и отдельных отраслях промышленности. В городах на коммунально-бытовые нужды расходуют порой до 400—500 л воды в сутки на человека. Хотя во многих странах суточные расходы не более 200—250 л/человека.

47. Почвенные ресурсы России

   Почти по всем категориям земель площади их на душу населения в России выше, чем в мире. Площадь пашенных и других обрабатываемых земель
   около 150 млн га. При пересчете на душу населения это в 4 раза выше, чем в среднем в мире. Значительны различия и по лесным землям. В России лишь покрытая лесом площадь составляет 765 млн га, около 5,1 га на человека (в среднем в мире – это 0,77 га). Кроме покрытых лесом, в лесной фонд включена часть земель, которые находятся в настоящее время под болотами, кустарниками, сенокосами и другими угодьями – около 940 млн га (6,3 га/человека). Для многих площадей почв характерно невысокое плодородие. Это прежде всего почвы южной части степной и полупустынной зон, лесной зоны. Их мелиорация (улучшение) потребует вложения значительных средств и энергии, высокой культуры земледелия.
   На большей части почв страны сохраняется низкая культура земледелия и отсутствие реальной заинтересованности в их сохранении. Из 140—150 млн га пахотных земель не менее 60 млн га повреждено эрозией. Площадь орошаемых земель около 6 млн га, осушенных – 6,3 млн га. Примерно 1/4 этих почв сильно нарушена (вторичное засоление, заболачивание, эрозия), требует реконструкции.
   Сохраняется тенденция потери почвами главного фактора плодородия – гумуса Некоторые пахотные черноземы потеряли его до 50 % от первоначального. Большие площади почв загрязнены промышленными выбросами. Только радиоактивному загрязнению подверглись в результате аварии на Чернобыльской АЭС почвы на площади примерно 2 млн га.
   Очень велики потери земель в результате их использования под различные виды строительства. Так, в результате строительства ГЭС на реках европейской территории России затоплено или сильно подтоплено больше 6 млн га земель, хотя из них около 50% являются наиболее плодородными пойменными. В целом за период 1960—1980 – х гг. пахотный фонд бывшего СССР потерял не менее 30 млн га земель (большая часть их приходится на Россию).
   В 1970—1980 – е гг. закономерным было стремление к уменьшению площади пашни примерно на 0,01 га/г. на душу населения. Если бы такая тенденция сохранялась и далее, то стране угрожала полная потеря пахотных земель в течение ближайшего столетия. В последнее время этот процесс приостановился, но, к сожалению, не в результате более разумного использования земель, а по причине значительного замедления промышленного и других видов строительства, прекращения прироста населения и по некоторым другим подобным причинам.

48. Лесные ресурсы России

   Несмотря на огромное количество лесов Россия столкнулась с проблемой истощениялесных ресурсов. Это явление особенно характерно для Европейско-Уральского региона, а также в значительной мере доступных для транспорта лесов восточных районов страны. Наличие огромных лесных территорий, не затронутых или слабо затронутых деятельностью человека, почти не меняет положение; это либо низкопродуктивные леса, либо леса, которые расположены в труднодоступных районах.
   Лесную промышленность относят к самой расточительной отрасли. Только 20—30 % от заготовленной древесины идет в дело. Кроме оставления большой части древесины на лесосеках и потерь при транспортировке, очень велики потери древесины при переработке.
   Страна также продолжает экспортировать древесину в виде бревен, что относят к самому нерациональному способу торговли древесным сырьем (низкие цены, отсутствие развития отечественной деревообработки). При значительных объемах заготавливаемой древесины Россия занимает только 32 место в мире по производству бумаги на душу населения (40 кг/г). Расточительность лесного хозяйства и лесной промышленности проявляется не только в потере древесины и ее бесхозяйственном использовании. Это и необоснованно большие площади вырубаемых лесов, разрушение лесных почв, заболачивание территорий, обмеление рек и другие нарушения экологии. После нерациональных вырубок леса на долгое время теряют экологические функции, очень медленно восстанавливаются или заменяются менее продуктивными экосистемами.
   В большинстве хозяйств Европейско-Уральского региона научно обоснованные нормы изъятия древесины уже давно исчерпаны, хотя и сегодня в данном регионе заготавливают примерно 2/3 всего объема древесины. Неизбежным следствием использования тяжелой техники при вырубках является снижение ее плодородия, рост процессов заболачивания или эрозии почв. Сокращение покрытых лесом площадей нередко происходит в результате пожаров. Восстановление лесов происходит медленнее, чем их уничтожение. Лесопосадки проводят ежегодно на площади лишь 0,5 – 0,6 млн га/г. Но такие меры часто не достигают своей цели, так как посадки гибнут из – за отсутствия ухода за ними. На их месте также разрастаются кустарники и малоценные лиственные древесные виды. Экологически более приемлемы мягкие методы лесопользования. К ним относят несплошные рубки или рубки небольшими лесосеками. Наиболее часто основной причиной негативной деятельности человека в лесах является превалирование кратковременных практических целей над долговременными экологическими.

49. Энергетические и другие виды ресурсов России

   Сегодня в стране более 2/3 электроэнергии вырабатывается на тепловых электростанциях. На долю гидроэнергетики и атомной энергетикиприходится около 1/3 получаемой энергии.
   До аварии на Чернобыльской АЭС в России приоритет отдавали атомной энергетике как более чистой. Производство энергии на АЭС в стране достигало примерно 12,3% (на работающих 46 реакторах). Сейчас в России работает 28 атомных реакторов, доля атомной энергии в энергобалансе около 11%. Темпы строительства АЭС значительно замедлились. В перспективах развитие тепловых электростанций.