Проблемы нерационального природопользования

Кислотный дождь наносит  вред не только водной флоре и фауне, но также уничтожает растительность на суше. Хотя до сегодняшнего дня механизм этого процесса до конца не изучен, ученые считают, что “сложная смесь  загрязняющих веществ, включающая кислотные  осадки, озон, и тяжелые металлы...в  совокупности приводят к деградации лесов”. Особенно чувствительны к  кислотным дождям хвойные леса –  с них опадает хвоя. Воздействие  кислотных дождей также снижает  устойчивость лесов к засухам, болезням, природным загрязнениям, что приводит к еще более выраженному их ухудшению как природных экосистем.

Они разрушают здания и  памятники культуры, трубопроводы, приводят в негодность автомобили, снижают плодородие почв и т.п. Так, ежегодно экономические потери от кислотных  дождей в США составляют лишь на восточном побережье 13 млн. долл. К 2005 г. убытки достигнут 1750 млрд. долл. от потери лесов; 8300 млрд. долл. от потери урожаев (только в бассейне реки Огайо), а  в одном штате Минессота 40 млн. долларов на медицинские расходы.

Единственный способ изменить ситуацию к лучшему – это снизить  количество кислотообразующих выбросов в атмосферу. В теплоэнергетике  это может быть достигнуто за счет перехода с угля на газовое топливо, поскольку содержание серы в газе существенно меньше, чем в углях. Для устранения образования оксидов  азота следует понизить температуру  горения газа или мазута до 500 – 600ОС, этого можно достичь, применяя  так называемые каталитические генераторы тепла, в которых сжигание топлива происходит не в факеле (форсунке), а в слое катализатора путем окисления.

Для снижения выбросов оксидов  азота (и оксида углерода СО – угарного газа) автомобильного транспорта следует  применять каталитические дожигатели, которые монтируются на выхлопную трубу автомобиля. Проходя через слой катализатора в дожигателе (это платиновые металлы, нанесенные на инертный носитель), выхлопные газы очищаются: СО превращается в СО2 – углекислый газ, а оксиды азота – в азот.

Истощение природных  ресурсов и проблема отходов.

Истощение природных ресурсов – одна из глобальных экологических  проблем человечества. Природные  ресурсы (ПР) – объекты и явления  природы, которые используются (или  могут быть использованы) для удовлетворения материальных, научных или культурных потребностей общества.

По происхождению ПР классифицируются на биологические (леса, растения, животные), минеральные (полезные ископаемые) и энергетические (энергия солнца, приливов и отливов, ветра и т.д.)

По обеспечению общества в конкретный период развития ПР делят  на реальные и потенциальные. Реальные природные ресурсы – это те, которые на данном этапе развития общества разведаны, их запасы количественно определены и активно используются обществом. По мере развития общества они изменяются. Например, на первом этапе становления промышленности в качестве топлива широко использовался китовый жир; на современном этапе развития общества одним из ведущих энергоресурсов является электроэнергия, производимая гидротепло- и атомными электростанциями.

Потенциальные природные  ресурсы – ресурсы, которые на данном этапе развития общества разведаны, а часто и количественно определены, однако не используются в силу тех или иных причин (слабая техническая оснащенность, отсутствие соответствующей технологии переработки и т. п.). Например, потенциальными земельными ресурсами можно считать пустынные, горные, заболоченные, засоленные территории и зону вечной мерзлоты. Несмотря на большую потребность в пашне и земельных ресурсах, люди не в силах освоить эти земли под сельское хозяйство: нужны крупные капиталовложения.

По возможности использования  ПР делят на исчерпаемые и неисчерпаемые. Исчерпаемые природные ресурсы могут быть израсходованы человечеством в ближайшем или отдаленном будущем: нефть, уголь, почва, лес и т.п. Они обеспечивают потребности человеческого общества лишь в течение определенного периода времени, продолжительность которого зависит от запасов ресурса и интенсивности его использования. Их самовосстановление в природе невозможно, создание человеком исключено, так как они возникли в результате депонирования (отложения в запас) химических элементов, которые не могли быть вовлечены природой в биогеохимический цикл. Сюда относятся, в первую очередь, ресурсы недр и живой природы.

Исчерпаемые ресурсы, в свою очередь, подразделяются на невозобновимые и возобновимые. Невозобновимые ресурсы совершенно не восстанавливаются. К ним относятся нефть, каменный уголь и большинство других полезных ископаемых, результатом использования которых является неизбежное их истощение. Следовательно, охрана невозобновимых природных ресурсов состоит в их экономном, рациональном, комплексном использовании, предусматривающем возможно меньшие потери при их добыче и переработке, а также заменяемость этих ресурсов другими природными или искусственно созданными.

Возобновимые природные ресурсы по мере их использования могут восстанавливаться. К ним относятся растительный и животный мир, ряд минеральных ресурсов, например накапливающаяся в озерах соль, отложения торфа и т.п. Однако для их восстановления необходимо создание определенных условий (лесопосадки, разведение животных в заказниках и т.д.).

Восстанавливаются ресурсы  по времени по-разному. Для образования 1 см гумусового слоя почвы требуется 300 – 600 лет,  для восстановления вырубленного леса – десятки лет, популяции охотничьих животных – годы. Следовательно, темпы расходования возобновляемых ресурсов должны соответствовать темпам их восстановления, в противном случае возобновимые ПР могут стать невозобновимыми – почвы эродируют, виды животных и растений полностью исчезнут.

Неисчерпаемые ресурсы можно  использовать бесконечно долго: космические, климатические, водные и т.п. Космические ресурсы (солнечная радиация, энергия морских приливов и т.д.) практически неиссякаемы, и защита их (например, Солнца) не может быть предметом охраны окружающей среды, так как человечество не располагает такими возможностями. Однако поступление солнечной энергии на поверхность Земли зависит от состояния атмосферы, степени ее загрязненности, т.е. тех факторов, которыми человек может управлять.

Климатические ресурсы (тепло и влага атмосферы, воздух, энергия ветра) также практически неисчерпаемы. Однако состав атмосферы может значительно изменяться в результате загрязнения ее механическими примесями, газами промышленности и транспорта, а также радиоактивными веществами. Борьба за чистоту воздуха – одна из важнейших задач охраны этого природного ресурса.

Водные ресурсы для биосферы в целом неизменны, но запасы и качество пресной воды ограничены, некоторые регионы уже сейчас испытывают в ней недостаток, который вызван обмелением рек и озер, а также ее повсеместным загрязнением. Практически неиссякаемыми остаются воды Мирового океана, но  они перед угрозой загрязнения нефтью, радиоактивными и другими отходами, что изменит условия существования населяющих их животных и растений.

Проблема исчерпаемости природных ресурсов с каждым годом приобретает все большую актуальность, это связано как с осознанием факта их ограниченности, так и с интенсивно увеличивающимся потреблением.

Расходование ресурсов приводит к существенным изменениям биосферы. Преждевременное изъятие погребенных  в литосфере веществ и ввод их в оборот нарушает оптимальный  баланс круговорота веществ в  природе. Кроме того, использование  невозобновимых ресурсов влечет за собой цепь частных последствий, важных для биосферы: преобразование ландшафтов, изъятие площадей природных экосистем, деградация почв, изменение распределения грунтовых вод и др.

С этой проблемой неразрывно связана и другая экологическая проблема – отходы – неиспользуемые остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий и продуктов, образующиеся в процессе производства продукции или ее потребления и утратившие свои потребительские свойства. Они относятся к материальным объектам, которые могут быть потенциально опасны и для окружающей природной среды, и для здоровья человека. Отходы бывают:

• бытовые (коммунальные);

• промышленные;

• производственного потребления;

• опасные (токсичные);

• радиоактивные.

В свою очередь, промышленные отходы делятся на твердые и жидкие. К первым относятся отходы металлов, древесины, пластмасс, промышленный мусор и прочее. Ко вторым – сточные воды, шламы пыли минерального и органического происхождения в системах мокрой очистки газов и т.п.

Опасными являются, в частности, широко применяемые в сельском хозяйстве  различные ядохимикаты, а также  промышленные отходы, содержащие канцерогенные  и токсичные вещества. По данным статистики, на территории России накоплено около 80 млрд. тонн отходов, количество которых неуклонно растет из года в год.

Один из наиболее проблемных регионов России с точки зрения накапливания отходов – Уральский. Их количество только в Свердловской области составляет около 35 млрд. тонн. Ежегодно образуется около 160 млн. тонн токсичных отходов. Естественно, что такой объем приводит к высокому уровню загрязнения окружающей среды и представляет угрозу для жизни и здоровья населения.

Наибольшую опасность  для окружающей среды и здоровья человека представляют радиоактивные отходы, которые образуются на АЭС, радиохимических заводах, гидрометаллургических комбинатах, в исследовательских центрах.

На территории России суммарная  активность незахороненных радиоактивных отходов превышает 4 млрд. кюри; существуют 15 полигонов для их захоронения, центры по утилизации (например, Челябинск-65, Красноярск-26). Однако процесс хранения и переработки также небезопасен. Аварии на перерабатывающих предприятиях, как например на НПО “Маяк”, могут привести к катастрофическому загрязнению окружающей среды, нанести непоправимый вред здоровью живущего и будущих поколений людей не только в районе аварии, но и на других, даже отдаленных территориях.

Большую угрозу представляют забытые захоронения отходов, на месте которых строятся жилые  дома или другие сооружения. В России учет таких захоронений пока не ведется. Не менее опасна их транспортировка.

Как и в других странах  мира, озадаченных проблемой отходов, в России предпринимаются шаги по нормализации (минимизации) этой проблемы на законодательном уровне. Так, в 1998 г. принят Федеральный закон “Об отходах производства и потребления”, устанавливающий общие требования к обращению с ними. В соответствии с Законом деятельность такого рода лицензируется. Опасные отходы в зависимости от степени их вредного воздействия на окружающую среду и здоровье человека подразделяют на четыре класса опасности:

• первый – вещества (отходы) чрезвычайно опасные;

• второй – вещества (отходы) высокоопасные;

• третий – вещества (отходы) умеренно опасные;

• четвертый – вещества (отходы) малоопасные.

Например, наличие в отходах  ртути, сулемы, хромовокислого, цианистого калия, сурьмы треххлористой, бенз(а)пирена, окиси мышьяка и других высокотоксичных веществ позволяет отнести их к первому классу опасности. На опасные отходы составляется паспорт.

В России для контроля и  упорядочения обращения с отходами ведется государственный кадастр отходов, включающий федеральный классификационный каталог отходов, государственный реестр объектов их размещения, а также банк данных о них и о технологии использования и обезвреживания.

В настоящее время реализуется Федеральная целевая программа “Отходы”, задача которой – снижение уровня загрязнения окружающей среды отходами и экономия природных ресурсов за счет максимально возможного вторичного вовлечения отходов в хозяйственный оборот. Программа включает в себя задачи по снижению объемов их образования на основе внедрения малоотходных и безотходных технологий, сокращения количества опасных остатков производства за счет применения новых технологий, а также задачи экологически безопасного их размещения.

Несмотря на некоторый  прогресс в области охраны окружающей среды в общем и в обращении  с отходами, в частности, ситуация по данному вопросу в России по сравнению со многими развитыми  странами мира остается напряженной. Промышленным способом перерабатывается только 3,5% твердых бытовых отходов, а остальные  вывозятся на полигоны и свалки. До сих пор в России ничтожно мало число предприятий по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, отвечающих необходимым требованиям, практически не выпускается оборудование для этих целей. Если не предпринять срочных мер, Россия может превратиться в “свалку отходов”.

Энергетическая  проблема и альтернативные источники  энергии.

Жизнедеятельность человечества невозможна без потребления энергии: она необходима для производства промышленных и сельскохозяйственных продуктов, для разработки новых  технологий, да и просто для обогрева жилищ. Потребляя энергию, человек  прошел путь от первого костра до атомных  электростанций, освоил добычу традиционных энергетических ресурсов: угля, нефти  и газа, научился использовать энергию  рек, освоил “мирный атом”. Сегодня суммарное потребление тепловой энергии в мире составляет колоссальную величину – более 1013 Вт в год (эквивалентно 36 млрд. тонн условного топлива). Рост народонаселения Земли и развитие промышленности будут неуклонно увеличивать приведенные цифры.

Однако современное энергопотребление  основано на использовании невозобновимых запасов ископаемого топлива – угля, нефти, газа, а они, к сожалению, не бесконечны. Все это составляет одну сторону энергетической проблемы, стоящей перед человечеством: быстрое исчерпание невозобновимого ископаемого топлива при нарастающих темпах его потребления.

Что касается перспектив ядерной  энергетики, то все известные промышленные запасы урана будут исчерпаны  уже в первом десятилетии XXI в. Учитывая затраты на добычу топлива, нейтрализацию, утилизацию и захоронение отходов, консервацию отработавших реакторов (а их ресурс не более 30 лет), расходы  на социальные, природоохранные нужды, то стоимость энергии АЭС многократно  превысит любой экономически допустимый уровень. По оценкам специалистов, только затраты на вывоз, захоронение и  нейтрализацию накопившихся на российских предприятиях отходов ядерной энергетики составят около 400 млрд. долл., на обеспечение  необходимого уровня технологической  безопасности – 25 млрд. долл. С увеличением  числа реакторов повышается вероятность  их аварий. Таким образом, атомная  энергетика не имеет долгосрочной перспективы.

Использование в дальнейшем энергии термоядерного синтеза  в мирных целях в настоящее  время не определено.