Лекции по "Природопользованию"

 

1.Исчерпаемые ресурсы.

Они образуются в земной коре или ландшафтной сфере, но объемы и скорости их формирования измеряются по геологической шкале времени. В то же время потребности в таких ресурсах со стороны производства или для организации благоприятных условий обитания человеческого общества значительно превышают объемы и скорости естественного восполнения. В результате неизбежно наступает истощение запасов природного ресурса. В группу исчерпаемых включены ресурсы с неодинаковыми скоростями и объемами формирования. Это позволяет провести их дополнительную дифференциацию. На основе интенсивности и скорости естественного образования ресурсы делят на подгруппы:

1.1.невозобновляемые:

а) все виды минеральных  ресурсов (полезные ископаемые). Они  постоянно образуются в недрах земной коры в результате непрерывно протекающего процесса рудообразования, но масштабы их накопления столь незначительны, а скорости образования измеряются многими десятками и сотнями миллионов лет, что практически их учитывать в хозяйственных расчетах нельзя.

б) земельные ресурсы  в их естественном природном виде – материальный базис, на котором происходит жизнедеятельность человеческого общества. Морфологическое устройство поверхности (рельеф) существенно влияет на хозяйственную деятельность, на возможность освоения территории. Однажды нарушенные земли (например, карьерами) при крупном промышленном или гражданском строительстве в своем естественном виде уже не восстанавливаются.

1.2.возобновляемые:

а) ресурсы растительного  мира;

б) ресурсы животного  мира;

И те, и другие восстанавливаются  довольно быстро, и объемы естественного возобновления хорошо и точно рассчитываются. Поэтому при организации хозяйственного использования накопленных запасов древесины в лесах, травостоя на лугах или пастбищах, промысла диких животных в пределах, не превышающих ежегодное возобновление, можно полностью избежать истощения ресурсов.

1.3.относительно (не  полностью) возобновляемые:

Некоторые ресурсы, хотя и восстанавливаются в исторические отрезки времени, но возобновляемые объемы их значительно меньше объемов  хозяйственного потребления. Именно поэтому такие виды ресурсов оказываются весьма уязвимыми и требуют особенно тщательного контроля со стороны человека. К относительно возобновляемым ресурсам относятся и очень дефицитные природные богатства:

а) продуктивные пахотно-пригодные почвы;

б) леса с древостоями  спелого возраста;

в) водные ресурсы в  региональном аспекте;

Продуктивных пахотно-пригодных  почв сравнительно немного (не более 1,5-2,5 млрд. га по оценкам ФАО). Наиболее продуктивные почвы,  относящиеся к первому классу плодородия, занимают всего 400 млн. га (по оценкам ФАО). Продуктивные почвы образуются крайне медленно на формирование 1мм слоя, например, черноземных почв, требуется более 100 лет. В то же время процессам ускоренной эрозии, стимулированными нерациональным землепользованием, за 1 год может быть разрушено несколько сантиметров верхнего, наиболее ценного пахотного слоя. Антропогенное разрушение почв происходит в последние десятилетия настолько интенсивно, что дает основание отнести почвенные ресурсы к категории, относительно возобновляемых.

Леса с древостоями  спелого возраста, т. е. древостой  которых достиг промышленной спелости и пригодны для производства пиловичника  и др. видов промышленной лесной продукции, пользуются повышенным спросом  и поэтому усиленно вырубаются. Для полного восстановления вырубленных лесов необходимо длительное время: для хвойных древостоев порядка 80 –100 лет, для лиственных – 100 –120 лет. Следовательно, приросты в таких лесах невелики, и нормы допустимых рубок должны быть строго ограничены. При нарушении этого принципа естественного восстановления запасов древесины не происходит.

Хорошо известен факт практической неисчерпаемости водных ресурсов в планетарном масштабе. Однако на поверхности суши запасы пресных вод сосредоточены неравномерно, и на обширных территориях ощущается дефицит вод, природных для употребления в системах водопользования. Особенно сильно страдают от недостатка воды аридные и субаридные районы, где нерациональное водопотребление сопровождается катастрофическим  истощением водозапасов. Поэтому необходим точный учет количества допустимого изъятия водных ресурсов по регионам.

 

2.Неисчерпаемые ресурсы.

Среди тел и явлений  природы ресурсного значения имеются  и такие, которые практически  неисчерпаемы. К ним относятся климатические и водные ресурсы.

Климатические ресурсы.

Наиболее жесткие требования к климату предъявляют сельское хозяйство, рекреационное и лесное хозяйство, промышленное и гражданское  строительство и др. обычно под  климатическими ресурсами понимают запасы тепла и влаги, которыми располагают конкретная местность или регион. Общие запасы тепла, поступающие за год на 1м² поверхности планеты, составляют 3,16*10 Дж (радиационный бюджет в среднем для планеты ). Территориально и по сезонам года тепло распределяется неравномерно, хотя в среднем для Земли t^о воздуха равна ~ +15^оС. Суша в целом неплохо обеспечена и атмосферной влагой: на её поверхность ежегодно выпадает в среднем около 119 тыс. куб. км. осадков. Но распределяются они ещё более неравномерно, чем тепло, и в пространственном, и во временном отношениях. На суше известны районы, получающие ежегодно более 12000 мм осадков, и обширные местности, где за год выпадает менее 50 – 100 мм. В среднем многолетнем выражении и запасы тепла, и объемы выпадающей атмосферной влаги достаточно постоянны, хотя от года к году могут наблюдаться существенные колебания в обеспечении территории теплом и влагой. Т. к. эти ресурсы формируются в определенных звеньях теплового и водного круговоротов, постоянно действующих на планету в целом и над её отдельными регионами, запасы тепла и влаги могут рассматриваться как неиссякаемые в определенных количественных пределах, точно установленных для каждого района. К неисчерпаемым климатическим ресурсам относятся так же солнечная энергия, энергия приливов – отливов, ветровая энергия.

Водные ресурсы  планеты.

Земля обладает колосальным  объемом воды около 1,5 млрд. куб. км. Однако 98% этого объема – соленые  воды Мирового океана, и только 28 млн. куб. км – пресные воды. Поскольку  уже известны технологии опреснения соленых вод, их можно рассматривать как потенциальные водные ресурсы, использование которых в будущем вполне возможно. Ежегодно возобновляемые запасы пресных вод не столь велики (по разным оценкам они колеблются от 41 до 45 тыс. куб. км (ресурсы речного стока). Мировое хозяйство расходует для своих нужд около 4 – 4,5 тыс. куб. км, что равно ~ 10% общего водозапаса, и, следовательно, при условии соблюдения принципов рационального водопользования. Эти ресурсы можно рассматривать как неисчерпаемые. Однако при нарушении этих принципов ситуация может резко обостриться, и даже в планетарном масштабе может ощущаться дефицит чистых пресных вод. А пока природа ежегодно «дарит» человечеству в 10 раз больше воды, чем ему нужно для удовлетворения самых разнообразных потребностей.

2.1.5.Классификация по заменимости

По заменимости природные  ресурсы делятся на заменимые  и не заменимые.

1.Заменимые 

К заменимым природным  ресурсам можно отнести все виды сырья и полезные ископаемые, так  как и то, и другое можно заменить различными синтетическими суррогатами и эквивалентами.

2.Незаменимые

Незаменимыми ресурсами  являются воздух и вода, поскольку  их нельзя заменить. Воздух и вода являются также самыми необходимыми компонентами окружающей среды для жизни всех живых существ на Земле. Отсутствие хотя бы одного из них приведет к гибели всего живого на планете. Однако, как известно, антропогенное воздействие на воздух (атмосферу) и воду столь же велико, сколь и негативно. Коласальное загрязнение этих необходимых для жизни ресурсов крайне не опасно для всех живущих, особенно в густонаселенных районах планеты. Стабилизировать ситуацию может только принятие адекватных мер по организации строго контроля за выбросами промышленных и других отходов в атмосферу и в водоемы, минимизации негативного воздействия на воздух и воду путем строительства различных очистных сооружений.Схематично классификацию природных ресурсов можно представить следующим образом.

 

 

По источникам

происхождения

 

 

Биологические                                                              Минеральные

 

По исчерпаемости

 

              Исчерпаемые                                                      Неисчерпаемые

              (вода, почва, лес,                                                (энергия солнца,

              животный и                                                         морей и океана)

              растительный мир)

 

    возобновимые            невозобновимые

   (вода, почва,               (полезные ископаемые)

   лес, жив. мир)

 

По критерию заменимости

 

 

                      заменимые                                                  незаменимые

              (виды сырья, топливо)                                      (вода, воздух)

 

 

По критерию собственности

 

 

частные                     государственные                      общественные

По критерию использования

 

            Производственные                                   потенциально перспективные

            промышленные

сельскохозяйственные   

  

     Схема 2.1. Классификация природных ресурсов.

Тема 3. Атмосфера воздуха ее состав, значение в природопользовании.

 

Особым видом природных ресурсов являются воздушные, так как воздух необходим не только для дыхания, но и представляет собой важный производственный ресурс, используемый во многих отраслях промышленности, в авиа- и автотранспорте. Негативное воздействие на атмосферный воздух антропогенной деятельности выражается, с одной стороны, в его загрязнении, а с другой - в потреблении важнейшей его составной части, необходимой для поддержания жизни, - кислорода.

В нормальных условиях химический состав воздуха по объему следующий, %: азот - 78,08; кислород - 20,95; углекислый газ - 0,03; аргон - 0,93; неон, гелий, криптон, водород - 0,002; озон, метан, оксид углерода, оксид азота - десятичные доли процента.

Для человека важнейшей составной  частью воздуха является кислород. При его нехватке у людей развиваются  явления компенсаторного характера: учащается дыхание, ускоряется ток  крови и т.д. За 10 лет жизни человека в городе через его легкие проходит 200 г вредных химических веществ, 16 г пыли, 0,1 г металлов. Самыми опасными для человека являются канцероген бензопирена, формальдегид и фенол.

Высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха, зафиксированный на урбанизированных территориях обусловлен преимущественно выбросами от автотранспортных средств, объектов теплоэлектроэнергетики, предприятий топливной, химической, нефтехимической промышленности, стройиндустрии и агропромышленного комплекса.

Основными загрязнителями атмосферного воздуха в России являются: твердые частицы (пыль, зола и др.), сернистый ангидрид, оксиды азота, оксиды углерода, летучие углеводороды и их продукты.

В составе выброшенных загрязнителей  твердые вещества занимают примерно 15 млн. т, а газообразные и жидкие вещества - 47 млн. т, в том числе сернистый ангидрид — 18, оксиды азота - 5, окись углерода -15 млн.т.

Мероприятия по рациональному использованию  и охране воздушных ресурсов следует  объединить в  две группы:

1. совершенствование технологических процессов, разработка и внедрение мало- и безотходных технологий;

2. реконструкция и строительство  очистных сооружений, улавливающих  газы и пыль.

Рациональное природопользование предполагает не только уменьшение вредных  выбросов в атмосферу, но и комплексное использование природных ресурсов, утилизацию отходов производства, которые зачастую содержат ряд ценных компонентов.

К числу мероприятий по охране воздушного бассейна, не требующих больших затрат, относят расширение площади зеленых  насаждений, регулировка двигателей автомашин и тракторов, герметизация емкостей для хранения ядохимикатов и удобрений, ограничение масштабов авиаопыления, применение качественного топлива и новых видов энергетических ресурсов, внедрение новых видов транспорта.

Тема 4. Водные ресурсы, виды, характеристика, показатели качества, значение в природопользовании.

 

Вода - один из важнейших природных  ресурсов, имеющий комплексное значение:

во-первых, как объект прямого потребления  людьми, животными и растениями, климатический фактор, условие орошения земли и ее урожайности;

во-вторых, как материал, применяемый  в промышленности и входящий в  состав различных видов продукции, и теплоноситель, служащий для обогрева.

Вода- комплексный природный ресурс , состоящий из вод Мирового океана (94%), подземных вод (4%),льда и снега (2%),воды рек ,озер ,болот (0,4%).Распределена вода по территории Земли и отдельным регионам неравномерно.

Первые стандарты на качество питьевой воды были утверждены в России и  в США в 1937 г. Стандарт России включает 30 обязательных показателей. Всемирная организация здравоохранения рекомендует более 100 показателей качества питьевой воды. С 80-х годов в США определены 300, а в странах ЕЭС около 150 галогеносодержащих соединений, которые появляются в воде при ее хлорировании. Полномасштабный контроль качества питьевой воды требует значительных вложений на организацию соответствующих служб, создание приборов, разработку системы очистки.

 

Характеристика состава питьевой воды (ГОСТ 2874-82).

 

Водородный показатель, рН	6,0-9,0
Железо, мг\л	До 0,3
Жесткость общая, мг\л	До 7,0
Марганец, мг\л	До 0,7
Медь, мг\л	До 1,0
Сульфаты, мг\л	До 500
Сухой остаток, мг\л	До 1000
Хлориды, мг\л	До 350
Цинк, мг\л	До 5,0
Алюминий, мг\л	До 0,5
Бериллий, мг\л	До 0,0002
Молибден, мг\л	До 0,25
Мышьяк, мг\л	До 0,05
Нитраты, мг\л	До 45,0
Свинец, мг\л	До 0,03
Селен, мг\л	До 0,001
Стронций, мг\л	До 7,0