Контрольная работа по "Экологии"

Ветроэнергетика.

Исследования, проведенные  Национальной научной организацией США и НАСА, показали, что в  США значительные количества ветроэнергии можно получать в районе Великих озер, на Восточном побережье и особенно на цепочке Алеутских островов. Максимальная расчетная мощность ветровых электростанций в этих областях может обеспечить 12% потребности США в электроэнергии в 2000.

Твердые отходы и биомасса.

Примерно половину твердых отходов составляет вода. Легко собрать можно лишь 15% мусора. Самое большее, что могут дать твердые отходы, – это энергию, соответствующую примерно 3% потребляемой нефти и 6% природного газа.

На биомассу – древесину и органические отходы – приходится около 14% полного потребления энергии в мире. Биомасса – обычное бытовое топливо во многих развивающихся странах. 

Лес -как источник энергии. Быстрорастущие водяные растения способны давать до 190 т сухого продукта с гектара в год. Такие продукты можно сжигать в качестве топлива или пускать на перегонку для получения жидких или газообразных углеводородов.

Топливные элементы.

Топливные элементы как преобразователи химической энергии топлива в электроэнергию характеризуются более высоким КПД, нежели теплоэнергетические устройства, основанные на сжигании.

Энергетические  ресурсы - все доступные для пром. и бытового использования источники  разнообразных видов энергии: механической, тепловой, химической, электрической, ядерной.        

Минеральные ресурсы, основу которых составляют полезные ископаемые, — природные минеральные  образования неорганического или  органического происхождения, возникшие  в земной коре вследствие развития геологических процессов в течение всей эволюции Земли и использующиеся в хозяйстве непосредственно или после предварительной обработки как сырье или источник энергии.

В целом все  полезные ископаемые по промышленному  использованию подразделяют на четыре основные группы: рудные (металлические), нерудные (неметаллические), горючие (топливные), гидроминеральные и газоминеральные.

Большинство видов  минерального сырья представлено рудами, состоящими из минералов, т.е. неорганических веществ природного происхождения. Однако некоторые важные виды полезных ископаемых, в частности энергетическое сырье, имеют органическое происхождение (ископаемые угли, нефть, торф, горючие сланцы и природный газ). Их присоединяют к минеральному сырью условно. В последние годы все большее значение приобретает гидроминеральное сырье – высокоминерализованные подземные воды (погребенные рассолы). 

Ценность отдельных  видов минерального сырья определяется в зависимости от области их применения (для получения энергии, в машино- и приборостроении, при производстве товаров народного потребления), а также от того, насколько редко они встречаются. 

Минеральное сырье, необходимое для обеспечения  оборонной промышленности и бесперебойного функционирования ее сырьевой базы, иногда называют стратегическим. В США постоянно  поддерживается определенный запас (государственный резерв) стратегических материалов, причем более половины потребности в 22 видах минерального сырья приходится удовлетворять за счет импорта. Среди импортируемых материалов важное место занимают хром, олово, цинк, вольфрам, иттрий, марганец, платина и платиноиды, а также бокситы (алюминиевые руды). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                              Контрольные вопросы: 

34. Основные причины,  источники загрязнения окружающей  природной среды. Классификация промышленных загрязнений. 

Поступление в  природную среду любых твёрдых, жидких, газообразных веществ, микроорганизмов  или видов энергии (звукового, электромагнитного  или радиоактивного излучения) в  количествах, вызывающих изменения  состава и свойств компонентов природы и оказывающих вредное воздействие на человека, флору и фауну, считается загрязнением окружающей среды. По происхождению загрязнения окружающей среды разделяют на антропогенные и естественные, по воздействию на организмы и экосистемы — на механические, физические, биологические и химические.

Сегодня архитекторы, реставраторы, строители, делая все  для сохранения природы, должны учитывать  причины ее загрязнения и, правильно  организуя свою деятельность, предпринимать  все возможное для сокращения загрязнения окружающей среды, обеспечив надежную защиту памятников от веществ-загрязнителей, которые в большинстве случаев и обуславливают коррозионные повреждения материалов.

Загрязнение атмосферного воздуха

Атмосфера, как экологический компонент, — это слой воздуха в подпочве и над её поверхностью, в пределах которого наблюдается взаимное влияние всех экологических компонентов (включая сам воздух). Поэтому загрязнение воздуха отражается на изменении состава и свойств компонентов природы и здоровье человека.

Загрязнители  поступают в атмосферу от естественных и антропогенных источников.

К числу веществ, выделяемых естественными источниками, относятся: пыль растительного, вулканического и космического происхождения; пыль, возникающая при эрозии почвы; частицы морской соли; туман; продукты сгорания при лесных и степных пожарах; газы вулканического происхождения; различные продукты растительного, животного и микробиологического происхождения и др. Эти загрязнения создают естественный фон.

По мере роста промышленного производства антропогенное загрязнение атмосферы Земли увеличивается.

Особую опасность  автомобильные выхлопы представляют для памятников архитектуры, расположенных  вдоль крупных магистралей. 

Особую опасность  в городах стали представлять «вторичные» загрязнители. Для атмосферной фотохимии характерно образование нежелательных соединений, служащих основой фотохимического смога. Облучение олефинов и ароматических соединений приводит к образованию значительного количества аэрозолей. Перечисленные кислотные оксиды окисляются и, реагируя с водой, образуют кислоты. Реально ощутимой проблема кислотных дождей стала не только в промышленных городах, но и повсеместно на урбанизированных территориях городов. 

Гидросфера  — это совокупность всех вод Земли: глубинных, почвенных, поверхностных, материковых, океанических и атмосферных. Как особая земная оболочка рассматриваются лишь воды, находящиеся на поверхности планеты.

Наибольшее практическое значение для человека имеют пресные  воды рек. Однако в современную эпоху они стали транспортировать отходы. Воды на водосборной территории по руслам рек загрязняются и стекают в моря и океаны. Ситуация с водными ресурсами России в настоящее время весьма напряженная.

Загрязнение рек, озер, морей и океанов происходит с нарастающей скоростью, так как в водоемы поступает огромное количество взвешенных и растворенных веществ (неорганических и органических) из воздуха, почвы и от хозяйственных объектов. В воды попадают промышленные и бытовые отходы, содержащие соли различных металлов, яды, пестициды, удобрения, моющие средства, радиоактивные вещества. Более 2/3 загрязняющей водные системы нефти поступает в результате сброса отходов нефтепродуктов, используемых автомобилями и машинным оборудованием. В результате аварий судов, промывки резервуаров танкеров, утечки нефти при ее добыче в шельфовой зоне ежегодно в воды Мирового океана попадают до 12—15 млн т нефти. Каждая тонна нефти покрывает тонкой пленкой примерно 12 км2 водной поверхности и загрязняет до миллиона тонн морской воды. Тяжелые металлы (свинец, ртуть, цинк, медь, кадмий) и другие токсичные вещества накапливаются (кумулируются) в пищевых цепях экосистем, конечным звеном которых является человек.

Загрязнение Мирового океана приводит к постепенному снижению первичной биологической продукции. По оценкам ученых, она сократилась к настоящему времени на 10%. Соответственно этому снижается и ежегодный прирост массы других обитателей моря.

 Загрязнение почвы

Почва — это  самостоятельное естественно-историческое биокосное тело, возникшее в результате воздействия живых и мертвых организмов, атмосферы и природных вод на поверхности горных пород в обстановке различного климата и рельефа и в условиях земной гравитации. При антропогенной нагрузке наибольшей трансформации подвергается поверхностный горизонт литосферы в пределах суши и, в первую очередь, почва.

При неправильной эксплуатации почвы безвозвратно уничтожаются в результате эрозии, засоления, загрязнения  промышленными и другими отходами. Под влиянием деятельности людей возникает ускоренная эрозия, когда почвы разрушаются в 100—1 000 раз быстрее, чем в естественных условиях. Разрушению почв способствует вырубка леса. В результате процесса эрозии за последнее столетие утрачены 2 млрд га плодородных земельных угодий, или 27% земель сельскохозяйственного использования.

Что касается химического  загрязнение литосферы, то в наибольшей степени от него также страдают почвы. Загрязнение почв связано с загрязнением атмосферы и вод. В почву попадают твердые и жидкие промышленные, сельскохозяйственные и бытовые отходы. Основными загрязнителями почвы являются металлы и их соединения, радиоактивные вещества, удобрения и пестициды Самоочищение почв, как правило, — медленный процесс. Токсичные вещества накапливаются, что способствует постепенному изменению химического состава почв, нарушению единства геохимической среды и живых организмов. Из почвы токсичные вещества могут попасть в организмы животных, людей и вызвать нежелательные последствия.

Отходы

Отходами принято  называть побочные продукты промышленного, сельскохозяйственного или коммунального (коммунально-бытового) производства, которые не имеют применения в народном хозяйстве.

Положение с  отходами выросло в России в огромную экономическую и экологическую  проблему.  На территории страны в отвалах и хранилищах накоплены около 80 млрд т твердых отходов различного типа. При этом из хозяйственного оборота изымаются сотни тысяч гектаров земель. Сконцентрированные в отвалах, хранилищах, на свалках отходы являются источниками загрязнения почвы, атмосферного воздуха, поверхностных и подземных вод, причиной угнетения растительного и животного мира. Жизнь людей вблизи хранилищ отходов вредна для здоровья.

Особую опасность  представляют накапливаемые в отвалах  и свалках высокотоксичные и  экологически опасные отходы, общее количество которых достигло 1,6 млрд. т и ежегодно увеличивается на 75 млн. т, из которых перерабатываются и обезвреживаются лишь 18%.

Главными поставщиками многотоннажных промышленных отходов  являются черная и цветная металлургия, электроэнергетика, химическая промышленность, добывающая промышленность, а в последнее время и строительная отрасль. 

Все материалы, полученные при использовании отходов, требуют специальной экологической  оценки на безопасность и, прежде всего, гигиенической сертификации.

Огромной проблемой  крупных городов является накапливание твердых бытовых отходов (ТБО). Это  твердые отбросы и другие вещества, неутилизируемые в бытовой деятельности человека, которые образуются в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей, включая твердую фазу сточных вод.

Существуют четыре подхода при работе с ТБО: захоронение, сжигание, повторная переработка  компонентов (рисайклинг) и компостирование. Наиболее привлекательным с экологической  точки зрения является рисайклинг.

В России скопилось  большое количество вторичного сырья, содержащего драгоценные и стратегические металлы. Во многом это связано с  сокращением вооружений, снятием  с эксплуатации и заменой военной  техники и компьютеров типа ЕС и СМ, в которых широко применялись золото, серебро, платина, палладий, медь, алюминий.

Влияние загрязнителей на компоненты городской  системы

Загрязнителем принято считать любой (природный  и антропогенный) физический агент, химическое вещество и биологический  вид (главным образом микроорганизмы), попадающий в окружающую среду или возникающий в ней в количествах, выходящих за рамки обычного своего наличия — предельных естественных колебаний или среднего природного фона в рассматриваемое время. Наиболее полно набор таких «помех» — загрязнений, приводящих к деградации экосистем и снижению качества среды проживания, можно представить в виде схемы комплексного загрязнения среды. 

Самыми перспективными и прогрессивными методами обезвреживания твердых промышленных отходов следует  считать те, которые могут быть включены в наименее опасные для здоровья людей и окружающей среды, высокоэффективные, замкнутые, мало- или безотходные технологические процессы данного вида производства. Не менее прогрессивным методом обезвреживания промышленных отходов является их широкое использование в народном хозяйстве, с учетом определенных гигиенических требований, гарантирующих полную безопасность такого использования для здоровья людей, отдаленных последствий, а также для охраны окружающей среды.