Экологические проблемы использования ископаемых энергетических ресурсов


Н.В. Гусакова, А.И. Забалуева, В.В. Румянцева
Экология: конспект лекций

Под редакцией А.Н. Королева. — Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. — 176с.

Предыдущая

6.3. Энергетические ресурсы и энергетические проблемы

Применение и преобразование различных видов энергии является предпосылкой для осуществления разнообразных функций жизнедеятельности человека. Существует несколько видов энергоносителей: ископаемое топливо (нефть, газ, уголь), возобновляемые источники энергии (древесина, солнечная энергия, ветровая энергия и т. д.) и ядерное топливо. По данным американских исследователей, 44 % общего энергопотребления приходится на нефть и нефтепродукты; доля природного газа составляет 16 %, а угля – 27 %. Ядерное топливо, гидроэлектростанции и другие энергоресурсы дают остальные 13 %.


Предприятия топливно-энергетического комплекса сильно загрязняют и разрушают окружающую среду. Вредное влияние на биосферу имеет место в следующих случаях:

—  при добыче полезных ископаемых (разрушение ландшафтов, образование пустот в литосфере);

—  их переработке (загрязнение атмосферы, гидросферы нефтеперерабатывающими предприятиями);

—  сжигании ископаемого топлива (кислотные дожди, изменение радиационного баланса планеты вследствие нарушения круговорота углерода и т. д.).

Использование ядерной энергии также связано со значительным риском для окружающей среды и людей. Ядерный топливный цикл (ЯТЦ) включает все операции по обеспечению АЭС ядерным топливом, по переработке отработанного ядерного топлива, удалению и захоронению радиоактивных отходов. На каждой ступени ЯТЦ, даже при безаварийной эксплуатации АЭС, происходит утечка радиоактивных веществ. Наибольшее радиоактивное загрязнение возникает при добыче и обогащении урановых руд, а также при переработке радиоактивных отходов. Сравнительно меньшее загрязнение создают АЭС, промежуточные хранилища и транспортировка ядерного топлива. АЭС эксплуатируются с незамкнутым циклом, так как на всех его стадиях образуются радиоактивные отходы, не подлежащие дальнейшему использованию. Активность таких отходов при окончательном захоронении, так же как и после их переработки, лишь через несколько миллионов лет понизится до уровня активности природного урана. Окончательное захоронение радиоактивных отходов остается во всем мире нерешенной проблемой.


Недровые запасы ископаемого топлива ограничены. Приводимые в печати данные о том, на сколько лет хватит запасов того или иного энергоносителя, основаны на различных «сценариях» экономического развития и исходят из разных предположений о динамике мирового энергопотребления и цен на отдельные энергоносители. При современном уровне потребления этих запасов хватит на 150–300 лет. В дальнейшей перспективе невозобновляемые источники энергии должны быть заменены возобновляемыми. Следует отметить, что использование такого типа энергоресурсов (альтернативных источников энергии) предполагает значительное сокращение вредного воздействия на окружающую среду.

К возобновляемым источникам энергии относят солнечную энергию, геотермальную энергию, энергию приливов-отливов и морских волн. Световое излучение можно улавливать и использовать непосредственно. Как было показано ранее, все живые организмы существуют за счет именно такого прямого использования солнечной энергии. Кроме того, она обеспечивает круговорот воды, циркуляцию воздуха и накопление органического вещества в биосфере. Поэтому получение энергии из биомассы (сжигание, производство спирта или метана), использование гидроэнергии и энергии ветра относят к непрямому использованию солнечной энергии.

Содержание в бытовых и некоторых видах производственных отходов органических веществ позволяет использовать отходы как энергетический ресурс.


игание отходов для получения энергии с экологической точки зрения – нечто среднее между их идеальной переработкой и простым захоронением. Необходимо отметить, что в данном случае следует тщательно контролировать состав газообразных выбросов, так как при отсутствии сортировки отходов в процессе их горения образуется множество токсичных веществ (диоксин, полициклические ароматические углеводороды, тяжелые металлы и т. д.).

Предыдущая

Источник: ekolog.org

Здравствуйте уважаемая аудитория!

Меня зовут Харькович Алла Сергеевна!

Я студентка 411 группы.

Хочу представить вам свою проектную работу по теме: ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ И ПРОБЛЕМЫ ИХ ИСЧЕРПАЕМОСТИ

Цель моей проектной работы: выявить проблемы исчерпаемости энергетических ресурсов.

 

Задачи:

1. Познакомиться с классификацией энергетических ресурсов.

2. Изучить проблемы истощения природных ресурсов.

3. Изучить решение проблемы исчерпаемости энергоресурсов.


4. Разработать памятку о проблемах исчерпаемости энергетических ресурсов.

Введение

При изучении глобальных проблем необходимо учитывать, как общие закономерности и общие тенденции развития производительных сил, в том числе под воздействием научно — технической революции, так и действие социальных факторов развития: быстрого роста населения планеты, увеличение межгосударственного взаимовлияния. Крупные масштабы и динамизм экономической деятельности в современных условиях повлекли за собой не только положительные, но и отрицательные последствия: резкое и не всегда оправданное увеличение расходования природных ресурсов, отрицательное воздействие производственной сферы на природную среду, ухудшение экологии, усиление неравномерности в уровне социально -экономического развития между развитыми и развивающимися странами и др.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ

За XX в. из недр Земли извлечено полезных ископаемых больше, чем за всю историю цивилизации. За последнее столетие потребление ископаемого топлива возросло почти в 30 раз. Объём мирового промышленного производства вырос в 50 раз. Причём ¾ роста потребления топлива и 4/5 увеличения объёма промышленного производства произошло за период с начала 1950 – х годов.

РЕШЕНИЕ

Энергетическая ситуация, сложившаяся в результате ограниченности энергоресурсов и монополизации контроля над добычей, особенно нефти, а также в виду активного роста потребления энергии, в особенности в «странах третьего мира», привела к дефициту энергоресурсов, а, следовательно, к резкому повышению цен на них, которое можно наблюдать во всех станах мира.


настоящее время общеизвестная мировая независимая — Организация Объединённых Наций (ООН) всё чаще обращает внимание общественности на нехватку ресурсов как таковых, так и в частности энергетических, два специализированных учреждения ООН в плотную занимаются способами решения вопросов недостаточности, рационального использования и нахождения «альтернативных» источников энергии.

Таким образом очевидно, что проблема не остаётся без внимания.

АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

Энергия солнца

По­тен­ци­аль­ные воз­мо­ж­но­сти энер­ге­ти­ки, ос­но­ван­ной на ис­поль­зо­ва­нии не­по­сред­ст­вен­но со­л­не­ч­но­го из­лу­че­ния, чрез­вы­чай­но ве­ли­ки.

За­ме­тим, что ис­поль­зо­ва­ние все­го лишь 0.0125 % это­го ко­ли­че­ст­ва энер­гии Солн­ца мог­ло бы обес­пе­чить все се­го­д­няш­ние по­треб­но­сти ми­ро­вой энер­ге­ти­ки, а ис­поль­зо­ва­ние 0.5 % — по­л­но­стью по­крыть по­треб­но­сти на пер­спе­к­ти­ву.

К со­жа­ле­нию, вряд ли ко­г­да-ни­будь эти ог­ром­ные по­тен­ци­аль­ные ре­сур­сы уда­ст­ся ре­а­ли­зо­вать в боль­ших мас­шта­бах.

Ветровая энергия

Тех­ни­ка 20 ве­ка от­кры­ла со­вер­шен­но но­вые воз­мо­ж­но­сти для ве­т­ро­энер­ге­ти­ки, за­да­ча ко­то­рой ста­ла дру­гой — по­лу­че­ние элек­т­ро­энер­гии. В на­ча­ле ве­ка Н.Е.Жу­ков­ский раз­ра­бо­тал те­о­рию ве­т­ро­дви­га­те­ля, на ос­но­ве ко­то­рой мог­ли быть со­з­да­ны вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ные ус­та­нов­ки, спо­соб­ные по­лу­чать энер­гию от са­мо­го сла­бо­го ве­тер­ка. По­я­ви­лось мно­же­ст­во про­ек­тов ве­т­ро­аг­ре­га­тов, не­срав­нен­но бо­лее со­вер­шен­ных, чем ста­рые ве­т­ря­ные мель­ни­цы.


Энергия земли

Уже дав­но ра­бо­та­ют элек­т­ро­стан­ции, ис­поль­зу­ю­щие го­ря­чие под­зем­ные ис­то­ч­ни­ки. Пер­вая та­кая элек­т­ро­стан­ция, со­в­сем еще ма­ло­мощ­ная, бы­ла по­стро­е­на в 1904 го­ду в не­боль­шом италь­ян­ском го­род­ке Лар­де­рел­ло, на­зван­ном так в честь фран­цуз­ско­го ин­же­не­ра Лар­де­рел­ли, ко­то­рый еще в 1827 го­ду со­ста­вил про­ект ис­поль­зо­ва­ния мно­го­чи­с­лен­ных в этом рай­оне го­ря­чих ис­то­ч­ни­ков. По­сте­пен­но мощ­ность элек­т­ро­стан­ции ро­с­ла, в строй всту­па­ли все но­вые аг­ре­га­ты, ис­поль­зо­ва­лись но­вые ис­то­ч­ни­ки го­ря­чей во­ды, и в на­ши дни мощ­ность стан­ции до­с­тиг­ла уже вну­ши­тель­ной ве­ли­чи­ны-360 ты­сяч ки­ло­ватт.

Энергия мирового океана

Оке­ан на­по­л­нен вне­зем­ной энер­ги­ей, ко­то­рая по­сту­па­ет в не­го из ко­с­мо­са. Она до­с­туп­на и бе­з­о­па­с­на, и не за­гряз­ня­ет ок­ру­жа­ю­щую сре­ду, не­ис­ся­ка­е­ма и сво­бод­на. Из ко­с­мо­са по­сту­па­ет энер­гия Солн­ца. Она на­гре­ва­ет воз­дух и об­ра­зу­ет ве­т­ры, вы­зы­ва­ю­щие во­л­ны. Она на­гре­ва­ет оке­ан, ко­то­рый на­ка­п­ли­ва­ет те­п­ло­вую энер­гию. Она при­во­дит в дви­же­ние те­че­ния, ко­то­рые в то же вре­мя ме­ня­ют свое на­пра­в­ле­ние под воз­дей­ст­ви­ем вра­ще­ния Зе­м­ли. Из ко­с­мо­са же по­сту­па­ет энер­гия со­л­не­ч­но­го и лун­но­го при­тя­же­ния. Она яв­ля­ет­ся дви­жу­щей си­лой си­с­те­мы Зе­м­ля — Лу­на и вы­зы­ва­ет при­ли­вы и от­ли­вы.


Заключение

Рас­сказ об энер­гии мо­жет быть бес­ко­не­чен, не­ис­чи­с­ли­мы аль­тер­на­тив­ные фор­мы ее ис­поль­зо­ва­ния при ус­ло­вии, что мы дол­ж­ны раз­ра­бо­тать для это­го эф­фе­к­тив­ные и эко­но­ми­ч­ные ме­то­ды. Не так ва­ж­но, ка­ко­во ва­ше мне­ние о ну­ж­дах энер­ге­ти­ки, об ис­то­ч­ни­ках энер­гии, ее ка­че­ст­ве, и се­бе­сто­и­мо­сти. Нам, по-ви­ди­мо­му, сле­ду­ет лишь со­г­ла­сить­ся с тем, что ска­зал уче­ный му­д­рец, имя ко­то­ро­го ос­та­лось не­из­ве­ст­ным: «Нет про­стых ре­ше­ний, есть толь­ко ра­зум­ный вы­бор».

В данной работе мною раскрыта тема проблемы исчерпаемости энергетических ресурсов.

Главной проблемой исчерпаемости является нерациональное использование людьми источников энергетических ресурсов.

Цель достигнута — мною определена проблема исчерпаемости энергетических ресурсов.

Поставленные задачи, реализованы. Я познакомилась с классификацией и экономической оценкой энергетических ресурсов, с запасами энергоресурсов, с решением проблемы энергоресурсов, и с альтернативными источниками энергии.                                                                                                                                             Также я сделала памятку о проблемах исчерпаемости энергетических ресурсов. (Приложение А).


Я пришла к выводу о том, что людям необходимо рационально использовать источники энергии, почаще прибегать к использованию альтернативных методов. Так мы сможем сохранить энергоресурсы от истощения.

Благодарю за внимание ! 

Источник: nsportal.ru

Энергетический кризис – явление, возникающее, когда спрос на энергоносители значительно выше их предложения. Его причины могут находиться в области логистики, политики или физического дефицита.

Потребление энергии является обязательным условием существования человечества. Наличие доступной для потребления энергии всегда было необходимо для удовлетворения потребностей человека, увеличения продолжительности и улучшения условий его жизни.
История цивилизации – история изобретения все новых и новых методов преобразования энергии, освоения ее новых источников и в конечном итоге увеличения энергопотребления.
Первый скачок в росте энергопотребления произошел, когда человек научился добывать огонь и использовать его для приготовления пищи и обогрева своих жилищ.


точниками энергии в этот период служили дрова и мускульная сила человека. Следующий важный этап связан с изобретением колеса, созданием разнообразных орудий труда, развитием кузнечного производства. К XV веку средневековый человек, используя рабочий скот, энергию воды и ветра, дрова и небольшое количество угля, уже потреблял приблизительно в 10 раз больше, чем первобытный человек. Особенно заметное увеличение мирового потребления энергии произошло за последние 200 лет, прошедшие с начала индустриальной эпохи, – оно возросло в 30 раз и достигло в 1998 г. 13.7 Гигатонн условного топлива в год. Человек индустриального общества потребляет в 100 раз больше энергии, чем первобытный человек.
В современном мире энергетика является основой развития базовых отраслей промышленности, определяющих прогресс общественного производства. Во всех промышленно развитых странах темпы развития энергетики опережали темпы развития других отраслей.
В то же время энергетика – один из источников неблагоприятного воздействия на окружающую среду и человека. Она влияет на атмосферу (потребление кислорода, выбросы газов, влаги и твердых частиц), гидросферу (потребление воды, создание искусственных водохранилищ, сбросы загрязненных и нагретых вод, жидких отходов) и на литосферу (потребление ископаемых топлив, изменение ландшафта, выбросы токсичных веществ).
Несмотря на отмеченные факторы отрицательного воздействия энергетики на окружающую среду, рост потребления энергии не вызывал особой тревоги у широкой общественности.

к продолжалось до середины 70-х годов, когда в руках специалистов оказались многочисленные данные, свидетельствующие о сильном антропогенном давлении на климатическую систему, что таит угрозу глобальной катастрофы при неконтролируемом росте энергопотребления. С тех пор ни одна другая научная проблема не привлекает такого пристального внимания, как проблема настоящих, а в особенности предстоящих изменений климата.
Считается, что одной из главных причин этого изменения является энергетика. Под энергетикой при этом понимается любая область человеческой деятельности, связанная с производством и потреблением энергии. Значительная часть энергетики обеспечивается потреблением энергии, освобождающейся при сжигании органического ископаемого топлива (нефти, угля и газа), что, в свою очередь, приводит к выбросу в атмосферу огромного количества загрязняющих веществ.
Такой упрощенный подход уже наносит реальный вред мировой экономике и может нанести смертельный удар по экономике тех стран, которые еще не достигли необходимого для завершения индустриальной стадии развития уровня потребления энергии, в том числе России. В действительности все обстоит гораздо сложнее. Помимо парникового эффекта, ответственность за который, частично лежит на энергетике, на климат планеты оказывает влияние ряд естественных причин, к числу важнейших из которых относятся солнечная активность, вулканическая деятельность, параметры орбиты Земли, автоколебания в системе атмосфера-океан. Корректный анализ проблемы возможен лишь с учетом всех факторов, при этом, разумеется, необходимо внести ясность в вопрос, как будет вести себя мировое энергопотребление в ближайшем будущем, действительно ли человечеству следует установить жесткие самоограничения в потреблении энергии с тем, чтобы избежать катастрофы глобального потепления.

Фотохимический смог или по-другому фотохимический туман – это относительно новый тип атмосферного загрязнения. Он является актуальной экологической проблемой наиболее крупных городов, где сконцентрировано огромное количество транспортных средств.

Фотохимический смог – это многокомпонентная смесь газов и аэрозольных частиц. Основными компонентами смога являются озон, оксиды серы и азота, а также многочисленные органические соединения перекисной природы, которые в совокупности называются фотооксидантами.

Смог возникает, когда молекулярный кислород и оксиды азота, которые накапливаются в атмосфере во время устойчивой безветренной погоды, поглощают энергию ультрафиолетового излучения Солнца, от этого молекулы переходят в возбужденное электронное состояние. Такое состояние характеризуется способностью быстро вступать в химические реакции, то есть оксиды азота и молекулярный кислород моментально окисляют продукты сгорания автомобильного топлива – остатки углеводородов, которые выбрасываются в атмосферу огромным количеством транспорта, в результате образуются новые органические соединения.

Таким образом, благоприятной погодой для образования фотохимического тумана является ясная безветренная погода, которая чаще всего стоит с июня по сентябрь.

Различают несколько видов смога, описанный выше – сухой смог, для Лондона характерен влажный смог, т.е. в атмосфере из-за высокой влажности накапливаются капельки, которые образуют густые облака, а вот на Аляске зафиксирован смог, в котором из-за холода вместо капелек в атмосфере скапливают мелкие льдинки.

Проблема фотохимического смога особенно остро стоит для таких стран как США, Япония, Канада, Великобритания, Мексика, Аргентина. Впервые фотохимический туман был зафиксирован в 1944 году в Лос-Анджелесе. Город находится во впадине, окруженной горами и морем, что приводит к застаиванию воздушных масс, накоплению загрязнителей атмосферы и в результате возникновению благоприятных условий для образования этого вида смога.

При высокой концентрации загрязнителей фотохимический смог можно наблюдать в виде голубоватой дымки, которая приводит к ухудшению видимости, что нарушает работу транспорта. При более низкой концентрации смог представляет собой сизую или желто-зеленую дымку, а не сплошной туман.

От фотохимического смога страдают и люди, и растения, и постройки, и различные материалы. Фотохимический туман вызывает у людей раздражение слизистых оболочек глаз, носа, горла. Он обостряет легочные и различные хронические заболевания, кроме того, помимо раздражающего воздействия может оказать и общетоксическое. Для смога характерен неприятный запах.

Особенно плохо фотохимический смог влияет на бобы, свеклу, злаки, виноград, а также декоративные растения. Признаком того, что растение подверглось вредному влиянию фотохимического тумана, является набухание листьев, которое затем переходит в появление на верхних листьях пятен и белого налета, а на нижних ведет к появлению бронзового или серебристого оттенка. Затем растение начинает быстро чахнуть.

Кроме всего прочего, фотохимический туман ведет за собой ускоренную коррозию материалов и элементов зданий, растрескивание красок, резиновых и синтетических изделий, и даже порчу одежды.

Для предотвращения образования фотохимического смога необходимо уменьшить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, например, необходимо организовать полное сжигание углеводородов в загрязняющем оборудовании.

Одна из основных причин экологического кризиса в нашей стране состоит в приоритетном развитии в течение многих лет ресурсоемких, многоотходных отраслей материального производства без учета естественных способностей природной среды к саморегуляции и восстановлению. Наиболее серьезные экологические проблемы Беларуси:

1.загрязнение более 1/5 территории республики радионуклидами, что не только резко ограничило ее природно-ресурсный потенциал (загрязнено более 22 % сельскохозяйственных и 21 % лесных угодий), но и потребовало огромных затрат на снижение радиационной опасности;

2.многократное превышение нормативного уровня загрязнения воздушного бассейна в городах с высоким уровнем концентрации экологоопасных производств и большим парком автотранспорта;

3.интенсивная трансформация водосборных бассейнов и водного режима речной сети в результате крупномасштабного осушения заболоченных земель и как следствие — исчезновение множества малых рек и ручьев;

4.стойкое увеличение индекса загрязнения вод по всем рекам республики на фоне сокращения общего объема сбрасываемых в них стоков, что свидетельствует о нарушении процессов самоочищения водоемов;

5.опасное загрязнение промышленными, коммунальными и поверхностными сточными водами акваторий уникальных водных объектов — озер Нарочь, Свитязь, Голубых и Браславских озер;

6.техногенная деградация ландшафтов;

7.неблагополучная экологическая ситуация в сельской местности, связанная с многолетним воздействием на среду обитания отходов крупных животноводческих комплексов, химизацией сх, использованием тяжеловесной схной техники, изъятием плодородных земель для несх целей, эрозией почв антропогенного происхождения, усыханием лесов и трансформацией почв в результате непродуманной крупномасштабной мелиорации

Большинство рек республики относится к категории умеренно загрязненных. В категорию "загрязненные" попадали участки рек Свислочи ниже г. Минска, Днепра ниже Могилева и Быхова, Узы ниже Гомеля, Мухавца ниже Жабинки, Лошицы в Минске.

Источник: lektsia.com


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.