Возобновляемые и невозобновляемые ресурсы способы решения проблемы


Природные ресурсы имеют большое значение для общества. Именно они выступают в качестве ключевого источника материального производства. Некоторые отрасли, в первую очередь сельское хозяйство, прямым образом зависят от природных ресурсов. Специфическим их свойством выступает способность быть израсходованными. В окружающей среде присутствуют возобновляемые и невозобновляемые ресурсы. Рассмотрим их подробнее.

Общая характеристика

Человек в своей деятельности использует и возобновляемые, и невозобновляемые природные ресурсы. Первые обладают способностью восстанавливаться. К примеру, солнечная энергия постоянно поступает из космоса, пресная вода образуется за счет круговорота веществ. Некоторые объекты обладают способностью к самовосстановлению. К невозобновляемым ресурсам относятся, например, минеральные элементы. Некоторые из них, конечно, могут восстанавливаться. Однако продолжительность геологических циклов определяется миллионами лет. Такая длительность несоизмерима со скоростью расходования и этапами общественного развития. Это ключевое свойство, отличающее возобновляемые и невозобновляемые природные ресурсы.

Недра земли


В настоящее время добываются самые разные невозобновляемые ресурсы. Минеральные запасы недр образуются и изменяются на протяжении миллионов лет. Предприятия добывающего сектора проводят специальные исследования, анализы, в ходе которых выявляют месторождения минеральных элементов. После извлечения сырье поступает на переработку. После этого продукт поступает на производственные предприятия. Добыча ископаемых, расположенных на небольшой глубине, осуществляется поверхностным способом. Для этого создаются открытые карьеры, привлекаются землечерпательные машины. Если минералы расположены глубоко под землей, бурят скважины, создают шахты.

Негативные последствия добычи

Извлекая невозобновляемые ресурсы поверхностным способом, человек наносит существенный вред почвенному покрову. Из-за его действий начинается эрозия земли, происходит загрязнение воды и воздуха, нарушается естественный цикл в экосистеме. Подземная добыча является более дорогостоящей. Однако она наносит меньший вред окружающей среде. В ходе подземной добычи загрязнение воды может иметь место из-за кислотного дренажа в шахтах. В большинстве случаев местность, где осуществляется разработка месторождений таким способом, удается восстановить.

Запасы

Определить объем реально доступных ископаемых в земле достаточно сложно. Этот процесс требует серьезных финансовых вложений. Кроме этого, установить с большой точностью количество минералов практически невозможно. Все запасы подразделяют на необнаруженные и выявленные. Каждая из этих категорий, в свою очередь, подразделяется на:


  1. Резервы. В эту группу входят те невозобновляемые ресурсы, которые можно добыть с получением дохода по действующим ценам и применяемым технологиям извлечения.
  2. Прочие ресурсы. В эту группу входят обнаруженные и невыявленные ископаемые, а также те, которые нельзя извлечь с получением прибыли по существующей стоимости и с применяемой традиционной технологией.

Исчерпаемость

Когда 80% оцененных или резервных ископаемых извлечено и использовано, ресурс считается выбранным. Это обусловлено тем, что, как правило, оставшиеся 20% прибыль не приносят. Объем извлеченных ископаемых и период исчерпания можно увеличить. Для этого предпринимаются различные мероприятия. Например, увеличиваются оцененные резервы в том случае, если высокие цены вынуждают осуществлять поиск новых месторождений, разработку инновационных технологий, увеличивать долю рециркуляции. В ряде случаев может быть снижено потребление, введено вторичное использование невозобновляемых природных ресурсов. Последнее, в частности, активно пропагандируется защитниками окружающей среды.

Представители «зеленых» призывают индустриальные державы перейти от одноразового использования ископаемых, создающего большие объемы отходов, к более рациональному. Такой подход потребует, кроме рециркуляции и повторного внедрения сырья в производство, привлечения экономических инструментов, определенных действий общества и правительств, изменений в образе жизни и поведении людей на планете в целом.

Энергетика

В качестве основных факторов, определяющих уровень использования любого энергетического источника, выступают:


  1. Оценочные запасы.
  2. Чистый полезный выход.
  3. Потенциально негативное влияние на окружающую среду.
  4. Стоимость.
  5. Социальные последствия и воздействие на государственную безопасность.

В настоящее время наиболее активно добываются следующие энергетические невозобновляемые ресурсы:

  1. Нефть.
  2. Уголь.
  3. Газ.

Нефть

Она может использоваться в сыром виде. Ее легко транспортировать. Сырая нефть считается относительно дешевым и достаточно распространенным видом топлива. Она отличается высоким показателем получаемой полезной энергии. По оценкам специалистов, действующие запасы нефти могут быть исчерпаны уже через 40-80 лет. В процессе сжигания сырья в атмосферу выделяется огромное количество СО2. Это чревато глобальными климатическими изменениями на планете. «Тяжелая» нефть (остаток обычной), а также сырье, добываемое из нефтеносного песка и сланцев, могут увеличить существующие запасы. Однако эти материалы считаются достаточно дорогостоящими. Кроме того, «тяжелая» нефть имеет низкий показатель чистого выхода энергии, оказывает более негативное воздействие на природу. Для ее переработки требуется большой объем воды.

Газ


Он дает больше тепловой энергии, чем другие виды топлива. Природный газ считается относительно недорогим ресурсом. Он отличается высоким показателем чистого выхода энергии. Однако газовые запасы могут исчерпаться уже через 40-100 лет. В процессе сжигания, так же как и от нефти, образуется СО2.

Уголь

Этот вид ресурсов считается самым распространенным. Уголь отличается высоким показателем полезного выхода энергии в ходе выработки высокотемпературного тепла и производства электричества. Этот материал достаточно дешевый. Однако он наносит серьезный вред природе. Во-первых, опасна уже сама его добыча. Во-вторых, при его сжигании также выделяется СО2, если не используются специальные устройства по контролю уровня загрязнения.

Геотермальная энергия

Она преобразуется в невозобновляемый подземный сухой и водяной пар, горячую воду в разных участках Земли. Такие месторождения находятся на небольшой глубине, их можно разрабатывать. Полученное тепло используется при выработке энергии и для отопления помещений. Такие месторождения могут обеспечить жизнедеятельность близлежащих областей в течение 100-200 лет. Геотермальная энергия при использовании не выделяет углекислый газ, однако добыча ее крайне затруднительна и негативно влияет на окружающую среду.

Перспективный источник


Им считают реакцию ядерного деления. В качестве основного преимущества этого источника выступает отсутствие углекислого газа и других вредных соединений при использовании. Кроме этого, при работе реакторов загрязнение воды и почвы находится в пределах допустимых показателей, если цикл работы проходит без сбоев. Среди недостатков ядерной энергии специалисты отмечают высокую затратность обслуживания, высокий риск аварий, низкий показатель полезного выхода энергии. Кроме этого, не разработаны безопасные хранилища для радиоактивных отходов. Эти недостатки обуславливают небольшую распространенность ядерных источников энергии сегодня.

Использование невозобновляемых ресурсов: проблемы

В настоящее время остро стоит вопрос об исчерпаемости существующих источников. Потребности человечества увеличиваются стремительными темпами. Это увеличивает интенсивность разработки месторождений. Однако, как выше было сказано, многие действующие бассейны ископаемых сегодня находятся на пороге истощения. В связи с этим активно идет поиск новых месторождений, разработка инновационных технологий. Одним из ключевых направлений в сфере хозяйствования любой развитой страны выступает рациональное использование естественных источников энергии и сырья.

Ситуация в мире сегодня еще не катастрофическая, однако это не значит, что человечество не должно предпринимать никаких мер. В каждой передовой стране действует свой департамент природных ресурсов.


от орган ведет работу по контролю добычи и распределения сырья и энергии среди потребителей. Внутри конкретного государства устанавливаются определенные нормативы, правила, порядок, цены на извлеченные материалы. Департамент природных ресурсов решает вопросы, касающиеся безопасности деятельности добывающих и перерабатывающих предприятий. Для улучшения ситуации в будущем разрабатываются специальные программы. В их рамках предусматривается рациональное использование естественных источников сырья и энергии. Они также предполагают снижение производственных мощностей, усовершенствование технологий, вторичную обработку материалов.

Источник: FB.ru

Что такое природные ресурсы

Комплекс всех элементов живой и неживой природы, используемый человечеством для удовлетворения своих нужд, принято называть полезными природными ресурсами.

невозобновляемые ресурсы

Виды


Классификация природных ресурсов зависит от их происхождения: почвенные, лесные, водные, биологические, сырьевые, энергетические, климатические, минеральные ресурсы. По степени замещения они также подразделяются на заменимые и незаменимые.

Часть ресурсов используется повторно. В мире более 30 % стали и цветных металлов выплавляется из металлолома. Кроме того, развитие технологий позволило заменить изделиями из пластмасс, карбона, других синтетических материалов традиционно применяемые черные и цветные металлы, дерево. Энергопотребление современных производственных предприятий в пересчете на единицу готового продукта постоянно снижается. Такие тенденции приводят не только к снижению себестоимости изделий, но также к существенной экономии невосстанавливающихся источников сырья и энергии.

невозобновляемые ресурсы


Возобновляемые

На рубеже XIX и XX веков гениальным сербским ученым Николой Тесла был изобретен трехфазный генератор электрического тока. Переменный ток изменил ход истории цивилизации, дал мощный технологический толчок развитию производства, транспорта, другим сферам деятельности человечества. До этого использовался только постоянный ток, применение которого ограничивалось радиусом 300 метров от генератора. На больших расстояниях сопротивление движению тока делало бессмысленным работу электрических схем.

Заказчиками Николы Теслы были крупнейшие американские магнаты Морган и Вестингауз. Для них ученый строил мощные электрогенераторы для установки на речных плотинах. Так начиналась эпоха масштабного эксплуатирования одного из возобновляемых источников — энергии рек.

Усилиями ученых постоянно повышается эффективность солнечных панелей. Коэффициент полезного действия (КПД) преобразователей волновой энергии Солнца в электрический ток достигает 30 % на экспериментальных моделях. Но по-прежнему максимальную экономическую эффективность солнечные панели имеют при размещении на экваторе, в тропиках, субтропиках, а также в горах.


Солнечные панели на крыше вашего дома – это “распределенная ...

Ветровые генераторы размещают чаще всего на побережье морей и океанов, где даже в полный штиль дует утренний и вечерний бриз. Он возникает из-за разности температур водной и земной поверхности. Из-за конвективных процессов вода ночью интенсивнее остывает, чем почва, а днем наоборот — верхние водные слои быстрее нагреваются солнечными лучами.

Переменчивость погодных условий, от которых напрямую зависит КПД ветряков и солнечных панелей, сдерживает их применение. Для сглаживания пиков производства и потребления электроэнергии требуется большое количество аккумуляторов энергии. Но литий-ионные батареи пока еще очень дороги, поскольку в них применяются редкоземельные литий и кобальт.


В начале семидесятых годов прошлого столетия произошел первый энергетический кризис мирового масштаба. Поиски экономичных способов отопления привели к созданию устройств, способных собирать из окружающий среды энергию, идущую от центра Земли, концентрировать ее и направлять на обогрев дома. Например, разложить контур теплообменника по дну близлежащего водоема или опустить его в пробуренные рядом с домом скважины.

Геотермальное отопление

Вращающийся вокруг Земли спутник Луна имеет огромную массу, поэтому под действием ее гравитации морская вода постоянно перемещается. Из-за этого происходят постоянные приливы-отливы на побережье океанов. Выработка энергии на прибрежных течениях технологически сложнее речных гидроэлектростанций, но применяется все больше.

Энергию волн чаще всего используют на крупных океанских кораблях. Вдоль бортов судна ниже ватерлинии устанавливают лопасти, похожие на укороченные самолетные крылья. Волны постоянно поднимают и опускают лопасти, которые шарнирно соединены с генератором электрического тока.

Бразильский опыт применения метилового спирта растительного происхождения и биогаза в качестве основного топлива для двигателей внутреннего сгорания активно внедряется в Китае и других странах, испытывающих дефицит ископаемого углеводородного сырья для производства бензина и дизельного топлива. Биогаз получают из отходов животноводства.

Саудовская Аравия богата нефтью и газом, но испытывает острейший недостаток пресной воды. Ее производство на полуострове поставлено на промышленный уровень. Современные опреснительные установки превращают морскую воду в питьевую с помощью энергии Солнца, ветра и добываемых здесь же ископаемых углеводородов.

Опреснительные станции на Ближнем Востоке: выгода меньше ...

Опреснительная станция

Частичные

Некоторые ресурсы, полезные для человека, возобновляются естественным путем. Например, питьевая вода, плодородная почва, леса, пастбища, поголовье диких животных, морских и речных рыб.

Вырубка леса, засорение Мирового океана химически агрессивными отходами производства, сжигание углеводородного топлива приводит к уменьшению содержания кислорода и увеличению объема углекислого газа в атмосфере Земли. Браконьерские методы охоты на китов и множества других диких животных едва не привели к их полному исчезновению. Неграмотное природопользование приводит к постоянному уменьшению и деградации пахотных земель и сельхозугодий.

Таким образом, человек стал главным фактором терраформирования планеты. Например, на поверхности океана образовались огромные острова из пластикового мусора и других промышленных отходов. Их общая площадь сравнима с территорией Австралии. Вследствие усиления антропогенного фактора все природные ресурсы теперь восстанавливаются лишь отчасти. Теперь термин биосфера все чаще заменяют новым понятием «ноосфера».

Все большее значение приобретают технологии повторного использования (рекуперации) ресурсов. Например, выплавка стали сейчас производится с применением до 30 % металлолома. Бытовой мусор сортируется, пластмассы повторно используются в производстве непищевых видов продукции, а остальное сжигается для производства электрической и тепловой энергии.

исчерпаемые возобновимые ресурсы (главный ключ)

Невозобновляемые

Некоторые виды ресурсов могут быть использованы только лишь единожды. Например, уголь, газ, нефть образовались в недрах планеты десятки и сотни миллионов лет назад. Сжигание таких видов полезных ископаемых в целях отопления и на тепловых электростанциях приведет к полному исчезновению этих источников энергии. По расчетам экологов разведанные месторождения газа и нефти будут исчерпаны в течение нескольких десятков лет. Добыча угля продлится дольше, но и его хватит ближайшим поколениям только на 300—400 лет.

Запасы урановых месторождений также истощаются. Большие надежды сейчас возлагаются на перспективы добычи Н3 (гелий три) с поверхности Луны. Запасов этого нового топлива для ядерных электростанций хватит человечеству на тысячу лет. Для успешного осуществления космического проекта понадобится применить транспортные корабли с принципиально новыми двигателями на ядерном топливе. Такой уже создан, но пока используется только для «оружия судного дня» — ракеты с атомной боеголовкой.

Кроме того, доставка на Луну большого количества оборудования потребует огромных затрат на преодоление земной гравитации. Поэтому придется осуществить давнюю мечту исследователей космоса — построить «космический лифт», то есть соединить поверхность Земли с геостационарной орбитой на высоте 36 000 километров канатом из мономолекулярных нитей или углеродных нанотрубок. Только тогда можно будет считать приемлемой реальную себестоимость продукции «космических рудников».

исчерпаемые возобновимые ресурсы (главный ключ)

Переработка ресурсов

За последние 150 лет человеческая цивилизация претерпела кардинальные изменения. Мощным импульсом стала разработка технологий на основе применения электрического тока. Мускульный привод инструментов и механизмов был заменен электродвигателями. Новые средства коммуникации — телеграф, радио, интернет, ускорили прогресс.

На гидроэлектростанциях запасенная в искусственных водоемах кинетическая энергия водных масс преобразуется в водяных турбинах в электроэнергию за счет перепада высоты на плотине. Турбины передают вращательное движение генераторам, где магнитное поле возбуждает ток в проводниках. Такой способ производства электротока не зависит от времени года, легко управляется в автоматическом режиме, не имеет отходов.

Ветроэлектрогенераторы приводятся в движение набегающим потоком воздуха. Огромные лопасти вращаются со скоростью, которая зависит от климатических условий на местности. Эта технология имеет небольшое влияние на окружающую среду. Основной негативный фактор — это гибель перелетных птиц от столкновения с лопастями ветряков.

Сжигание углеводородов в топках ТЭЦ — наиболее древний способ выработки электроэнергии. Современная модификация этой технологии — атомные электростанции, которые по сути также являются тепловыми генераторами. При работе АЭС не возникают горы шлака после сгорания угля, нет выбросов в атмосферу углекислого газа и агрессивных сероводородных соединений от сжигания природного газа или нефтепродуктов.

Геотермальные станции редко используются для производства электроэнергии из-за технологических сложностей, а также низкого КПД. Наиболее экологичным способом является электрогенерация на солнечных панелях, но себестоимость их конечного продукта все еще в разы дороже электроэнергии, получаемой на ГЭС, ТЭЦ, АЭС.

приведите примеры

Примеры

Большая часть всех добытых человечеством природных ресурсов приходится на последние 150 лет. Геологические процессы, в результате которых образовались металлосодержащие руды, месторождения угля, нефти, газа, урана и многие другие полезные ископаемые, происходили в течение миллионов лет. Исходя из несопоставимости временных циклов, принято считать такие ресурсы невосстанавливающимися.

Можно привести примеры возобновляемых ресурсов — атмосферный кислород, продуцируемый биосферой Земли, а также водный баланс, поддерживаемый климатическими процессами планеты. Кроме того, самовосстанавливающимся ресурсом можно считать леса, пастбища, полезные виды диких промысловых зверей и рыб. Период возобновления их потенциала составляет от одного года до нескольких десятилетий.

приведите примеры

Что не относят к природным ресурсам

Существование и развитие человеческой цивилизации требует не только обеспечения достаточного количества добываемых природных ресурсов. Социум нуждается в постоянном обновлении знаний об окружающей среде, о самом человеке, развитии технологий, улучшении качества жизни, духовной и культурной жизни.

За несколько последних десятилетий не было сделано ни одного научного открытия, способного кардинально изменить жизнь человека. Поэтому на первое место выходит необходимость совершенствования существующих технологий для максимально эффективного использования имеющихся ресурсов.

невозобновляемые ресурсы

Охрана ресурсов

Как и любой другой вид животных, человек всегда стремился расширить ареал обитания любыми доступными способами. В результате безвозвратно потеряны десятки видов животных и сотни различных растений. Окружающая среда загрязняется промышленными отходами с катастрофической скоростью.

Сложнее всего организовать сохранность океанских ресурсов, поскольку доступ к ним имеет очень много государств с противоречивыми национальными интересами. В морской воде содержится практически вся таблица Менделеева, но технологий по извлечению ресурсов из раствора пока не изобрели.

Развал СССР предотвратил строительство на берегу озера Байкал бумажно-целлюлозного комбината. Если бы его запустили, то за пару десятилетий самое большое в мире природное хранилище пресной воды превратилось бы в сточную канаву. Только сейчас властные структуры пришли к пониманию необходимости срочного строительства очистных сооружений для сточных вод во всех населенных пунктах на байкальском побережье. Наличие огромных запасов питьевой воды — одно из главных богатств России, гарантирующих процветание державы в будущем.

Презентация на тему: Общая характеристика. Охрана земель и меры по ...

Проблемы и их решения

В результате промышленной революции равновесие природы нарушено. Масштабы загрязнения окружающей среды, истощения ресурсов достигли катастрофических масштабов, стали практически неуправляемым процессом.

Если прямо сейчас прекратить промышленные выбросы СО2, что, разумеется, практически невозможно, то непрерывное повышение температуры на поверхности планеты все равно не удастся остановить в течение ближайших трех десятилетий. За счет накопленных объемов углекислого газа планета будет продолжать нагреваться.

Следовательно, таяние ледников продолжится. Уровень Мирового океана будет расти. Прибрежным городам угрожает затопление. Исторически сложилось так, что большая часть населения планеты сосредоточена на морском побережье. Уже к концу XXI века возможно повторение библейского потопа.

исчерпаемые возобновимые ресурсы (главный ключ)

Рациональное использование

Решение проблем недостатка ресурсов и вредных выбросов решается путем внедрения современных экологичных технологий для безотходного производства конечных продуктов. Например, замена осветительных ламп накаливания диодными светильниками.

При одинаковой электрической мощности светодиоды и лампы накаливания имеют в среднем 8-кратную разницу яркости свечения. Вместо 75-ваттной «лампочки Ильича» подойдет 10-ваттный led-светильник.

Для отопления отдельно стоящих коттеджей все большее применение находят тепловые насосы. Их главное преимущество — не нужно сжигать уголь, газ, дрова для отопления дома. Тепловой насос собирает энергию с поверхности земли или из глубоких скважин, концентрирует, а затем направляет в систему обогрева коттеджа.

Если учесть эксплуатационные расходы за все время службы оборудования — минимум 30 лет, то экономия многократно превысит первоначальные затраты.

Для автономного энергоснабжения производятся гидроэнергетические миникомплексы, используемые на малых реках или ручьях без строительства плотины. Это позволяет максимально использовать экологически чистый возобновляемый гидроэнергетический ресурс.

Как известно, лопасти ветряных электрогенераторов плохо работают при малых скоростях набегающего потока воздуха. Для небольших коттеджей разработаны ветряки, способные сохранять высокий КПД даже при слабом ветре. Причем их можно устанавливать прямо на земле, что позволяет облегчить путь к рациональному природопользованию.

Во всем мире произведено и работают миллиарды электродвигателей. При этом большинство из них функционируют с меньшим КПД, чем позволяют их конструктивные характеристики. Для повышения эффективности и уменьшения энергопотребления применяют частотное регулирование скорости вращения вала электродвигателя. Это стало возможным с появлением программируемых контроллеров, работающих в комплексе с мощными тиристорами, способными генерировать импульсный переменный ток практически любой частоты.

исчерпаемые возобновимые ресурсы (главный ключ)

Источник: obrazovanie.guru

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире существуют несколько глобальных проблем. Одна из них — истощение природных ресурсов. С каждой минутой в мире используется огромное количество нефти и газа для нужд человека. Поэтому возникает вопрос: на долго ли нам хватит этих ресурсов, если продолжать их использовать в таком же огромном объеме? По расчетам, запас нефтяных ресурсов планеты исчерпается к концу нынешнего столетия. То есть, нашим внукам и правнукам будет нечего использовать для получения энергии? Звучит пугающе. Также использование традиционных полезных ископаемых плохо влияет на экологическую обстановку мира. Поэтому, человечество сейчас все больше задумывается об альтернативных источниках получения энергии. В этом и состоит актуальность данной курсовой работы.

Цель курсовой работы: расширить, углубить и закрепить научное понимание терминов «возобновимые ресурсы» и «невозобновимые ресурсы».

Задачи:

  1. Изучить литературу по теме исследования
  2. Подробно охарактеризовать понятия «возобновимые ресурсы» и «невозобновимые ресурсы».
  3. Раскрыть проблематику сохранения данных ресурсов и рационализации их использования.

Объектом исследования являются природные ресурсы Земли, а в качестве предмета исследования выступает иррациональное использование природных ресурсов человечеством.

Структура данной курсовой работы состоит из следующих разделов: введение, 2 главы, заключение и список литературы.


ГЛАВА 1. ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ РЕСУРСЫ

Возобновимые природные ресурсы при определенных естественных условиях по мере их использования могуг постоянно восстанавливаться. К ним относятся растительность и животный мир, ряд минеральных ресурсов, например, накапливающаяся в озерах соль, отложения торфа, а также отчасти почвы. Однако для их восстановления и обеспечения расширенного воспроизводства необходимо создание определенных условий. Восстановление возобновимых ресурсов происходит с различной скоростью. Для образования 1 см гумусового слоя почвы требуется 300—600 лет, восстановления вырубленного леса — десятки лет, популяции охотничьих животных — годы. Следовательно, темпы расходования возобновимых ресурсов должны соответствовать темпам их восстановления, в противном случае возобновимые природные ресурсы могут стать невозобновимыми: почвы — эродировать, виды животных и растений — полностью исчезнуть.

К возобновимым ресурсам принадлежат почва, растительность, животный мир, а также некоторые минеральные ресурсы, например, соли, осаждающиеся в озерах и морских лагунах, они могут воспроизводиться в природных процессах и поддерживаться в некотором постоянном количестве, определяемом уровнем их ежегодного воспроизводства и потребления.

Вред возобновимым ресурсам, как уже отмечалось, может восполняться до известной степени силами самой природы. Так, загрязненный воздух рассеивается и перемешивается со свежим в результате движения воздушных масс. Выброшенные в атмосферу газы, сажа и пыль уносятся, концентрация этих веществ уменьшается, частично они осаждаются и в малых количествах становятся безопасными. Загрязнению водоемов противодействует разнообразная водная биота: водоросли, микробы, беспозвоночные. Своей деятельностью они уничтожают загрязняющие вещества, разлагая и используя их в пищу, а затем сами становятся пищей для других живых существ. Самоочищению водоемов способствует разбавление загрязненной воды свежей. Происходит самовозобновление растительности и животных.

Источник: ru.essays.club

Уголь, нефть, природный газ — исчерпаемые и невозобновляемые природные ресурсы. Они представляют ценное углеродное сырье для металлургической и химической промышленности.

Применение их в качестве топлива, особенно нефти и продуктов из нее, — пример преступного для биосферы и будущих поколений использования невоспроизводимых ресурсов Земли. Знаменитое заявление Д.И. Менделеева: «Нефть не топливо, топить можно и ассигнациями» за 100 лет не убедило создателей современной энергетической и транспортной промышленности в порочности их деятельности. Другой негативный эффект от сжигания угля и продуктов нефти — загрязнение атмосферы высокими концентрациями оксида серы, азота, угарного газа, бензпирена и т. п. От них в первую очередь страдают леса (кислотные дожди), большие города и крупные промышленные районы. В городах эти загрязнения воздуха являются причиной многих заболеваний людей и рождения ненормальных детей. Однако существенных, решительных мер для уменьшения загрязненности воздуха и рационального использования ценного, невоспроизводимого минерального сырья сильные мира не принимают из-за сопротивления нефтяных, угольных, топливно-энергетических, транспортных, автомобильных компаний. Они имеют неплохие доходы и не заинтересованы в переменах использования топливных ресурсов и переориентации технологических процессов.

Чтобы изменить такое расточительное отношение к невоспроизводимым, ценным, топливным ресурсам, по-видимому, необходимо, во-первых, объявить их, как и леса Земли, общим достоянием человечества. Во-вторых, квоты по добыче угля и нефти должны определяться всемирными организациями, например ЮНЕП, исходя из предложений правительственных организаций страны, располагающей их запасами. В-третьих, в ближайшие 1020 лет цены на уголь и особенно на нефть надо поднять в десятки раз, чтобы их использование в промышленности и на транспорте стало нерентабельным. Полученные от таких цен сверхдоходы следует направить на финансирование разработок новых технологий с использованием новых видов энергетических установок, а также на финансирование экологических программ, например, связанных с воспроизводством пашни и лесов. Высокие цены на ископаемое топливо заставят специалистов разработать новые и обратить внимание на другие технологии и способы производства энергии и средств передвижения.

Очевидно, в качестве топлива широко будут использоваться природный газ и ядерное горючее, для получения электроэнергии гидроэлектростанции, в частности, использующие энергию приливов и отливов, ветряные электростанции и др. Вместо бензиновых и дизельных автомашин будет выгодно иметь электромобиль на аккумуляторах или фотоэлементах. Возможно появление новых радиофотоэлементов, непосредственно преобразующих энергию радиоактивности в электрический ток. Со временем на земной орбите наверняка будет смонтирован ультратонкий (микрометры), но гигантский по площади (сотни тысяч квадратных километров) управляемый экран-зеркало, в зимнее время отражающий солнечные лучи на холодную ночную землю, а в летнее время прикрывающий от Солнца горячие поверхности пустынь. Это позволит решить многие проблемы энергетики и создать благоприятные климатические условия для сельского хозяйства на обширных территориях пустынь и тундр.

Источник: www.aboutecology.ru

Ресурсосбережение — это глобальная проблема человечества связывается, прежде всего, с ограниченностью важнейших органических и минерально-сырьевых ресурсов планеты. Учёные предупреждают о возможном исчерпании известных и доступных для использования запасов нефти и газа, а также об истощении других важнейших ресурсов: железной и медной руды, никеля, алюминия, хрома и т.д. Нефть и газ стали главными источниками энергии и вместе с тем важными сырьевыми ресурсами. Этими обстоятельствами объясняется всё возрастающая эксплуатация нефтяных и газовых месторождений.

Перед человечеством встал вопрос: надолго ли хватит ему необходимых природных ресурсов? Прошли те времена, когда казалось, что ресурсы Земли неисчерпаемы. Конечно, о полном исчерпании ресурсов говорить ещё рано, но это слабое утешение. Во всём мире сегодня идёт переход к менее продуктивным месторождением сырья или расположенными в труднодоступных районах со снежными природными условиями, что сильно удорожает добычу.

Само деление природных ресурсов на неисчерпаемые и исчерпаемые становится всё более условным. Сейчас мы уже задумываемся о возможности исчерпания запасов атмосферного кислорода, а в перспективе такой же вопрос может возникнуть даже о ресурсах солнечной энергии, хотя пока ещё поток её кажется нам практически неисчерпаемым.

Исходя из сказанного, следует ожидать, по крайней мере, в ближайшее десятилетия, дальнейшего роста потребностей в самых разнообразных природных ресурсах. При оценке их запасов важно различать две большие группы ресурсов – невозобновляемые и возобновляемые. Первые практически не восполняются, и их количество неуклонно уменьшается по мере использования. Сюда относятся минеральные ресурсы, а также земельные ресурсы, ограниченные размерами площади земной поверхности. Возобновляемые ресурсы либо способны к самовоспроизведению (биологические), либо непре-рывно поступают к Земле извне (солнечная энергия), либо, находясь в непрерывном круговороте, могут использоваться повторно (вода, ветер, биомасса). Разумеется, возобновляемые ресурсы, как и невозобновляемые, не бесконечны, но их возобновляемая часть может постоянно использоваться.

Если обратиться к главным типам мировых природных ресурсов, то в самом общем виде мы получаем следующую картину. Основным видом энергоресурсов пока ещё остаётся минеральное топливо – нефть, газ, уголь. Эти источники энергии невозобновляемы, и при нынешних темпах роста их добычи они могут быть исчерпаны через 80 –140 лет. Правда, доля этих источников должна снижаться за счёт развития атомной энергетики, основанной на использовании «тяжёлого» ядерного топлива – расщепляющихся изотопов урана и тория. Но и эти ресурсы невозобновляемы: по некоторым данным, урана хватит всего лишь на столетие.

Все виды природных ресурсов – тепловые, водные, минеральные, биологические, почвенные – связаны с определёнными компонентами природного комплекса (геосистемы) и составляют расходуемую часть этих компонентов. Возможность быть израсходованными – специфическое свойство природных ресурсов, отличающее их от природных условий. К последним относятся постоянно действующие свойства природных комплексов, не используемые для получения полезного продукта, но оказывающие существенное положительное или отрицательное влияние на развитие и размещение производства (например, температурный и водный режим, ветры, рельеф, несущая способность грунтов, многолетняя мерзлота, сейсмичность).

В современном мире возникает достаточно много проблем связанных с добычей сырьевых ресурсов. Как экономические, так и технические. Самая актуальная – это незнание реальных данных, о том сколько ресурсов осталось.

Возобновляемые ресурсы

Возобновляемые ресурсы заслуживают особого внимания. Весь механизм их возобновления является, в сущности, проявлением функционирования геосистем за счёт поглощения лучистой энергии солнца. Возобновляемые ресурсы следует рассматривать как ресурсы будущего: в отличии от невозобновляемых, они при рациональном использовании не обречены на полное исчезновения, и их воспроизводство до известной степени поддаётся регулированию (например, с помощью мелиорации лесов можно увеличить их продуктивность и выход древесины). Надо заметить, что антропогенное вмешательство в биологический круговорот сильно подрывает естественный процесс возобновления биологических ресурсов.

Свободный кислород. Он возобновляется в процессе фотосинтеза растений, в естественных условиях баланс кислорода поддерживается его расходом на процессы дыхания, гниения, образование карбонатов. Уже сейчас человечество использует около 10% приходной части кислородного баланса в атмосфере. Правда, практически убыль атмосферного кислорода пока не ощущается даже точными приборами. Но при условии ежегодного 5%-го роста потребления кислорода на промышленно – энергетические нужды его содержание в атмосфере уменьшится, на 2/3, то есть станет критическим для жизни людей через 180 лет, а при ежегодном росте на 10% — уже через 100 лет.

Ресурсы пресной воды. Пресная вода на Земле ежегодно возобновляется в виде атмосферных осадков, объём которых равен 520 тыс. км3. Однако практически при водохозяйственных расчётах и прогнозах следует исходить лишь из той части осадков, которая стекает по земной поверхности, образуя водотоки. Это составляет 37 – 38 тыс. км3. В настоящее время на хозяйственно – бытовые нужды отвлекается в мире 3,6 тыс. км3 стока, но фактически используется больше, так как сюда надо добавить ещё ту часть стока, которая расходуется на разбавление загрязнённых вод; в сумме это составит 8,2 тыс. км3, то есть более 1/5 мирового речного стока. Дополнительные резервы водных ресурсов – опреснение морской воды, использование айсбергов.

Биологические ресурсы. Они складываются из растительной и животной массы, единовременный запас которой на Земле измеряется величиной порядка 2,4*1012 тонн (в пересчёте на сухое вещество). Ежегодный прирост биомассы в мире (то есть биологическая продуктивность) составляет примерно 2,3*1011 тонн. Основная часть запасов биомассы Земли (около 4/5) приходится на лесную раститель-ность, которая даёт более 1/3 общего ежегодного прироста живой материи. Человеческая деятельность привела к значительному сокращению общей биомассы и биологической продуктивности Земли. Правда, заменив часть бывших лесных площадей пашнями и пастбищами, люди получили выигрыш в качественном составе биологической продукции и смогли обеспечить питанием, а также важным техническим сырьём (волокно, кожи и др.) растущее население Земли.

Из других биологических ресурсов важнейшее значение имеет древесина. Сейчас на эксплуатируемых лесных площадях, составляющих 1/3 всей лесной площади суши, ежегодная заготовка древесины (2,2 млрд. м3) приближается к годовому приросту. Между тем потребность в лесоматериалах будет расти. Дальнейшая эксплуатация лесов должна осуществляться лишь в рамках их возобновимой части, не затрагивая «основного капитала», то есть площадь лесов не должна уменьшаться, вырубка должна сопровождаться лесовосстановлением. Следует, кроме того, повышать продуктивность лесов путём мелиора-ции, более рационально использовать древесное сырьё и по мере возможностей заменять его другими материалами.

Территориальные ресурсы. Несколько слов о земельных, или, точнее, территориальных ресурсах. Площадь земной поверхности конечна и невозобновима. Почти все благоприят-ные для освоения земли уже, так или иначе, используются. Остались неосвоенными преимущественно площади, освоение которых требует больших затрат и технических средств (пустыни, болота, и др.) или практически непригодные для использования (ледники, высокогорья, полярные пустыни).

Между тем с ростом населения и дальнейшим научно – техническим прогрессом потребуется всё больше площадей для строительства городов, электростанций, аэродромов, водохранилищ, растёт потребность в сельскохозяйственных угодьях, многие площади необходимо сохранить как заповедники и т.д. Всё больше земель «съедают» коммуникации и крупные инженерные сооружения.

Неисчерпаемые виды ресурсов. К неисчерпаемым ресурсам относятся те, которые связаны с энергией Солнца и внутренних глубин Земли, силами гравитации (энергия солнечных лучей, ветра, приливов и отливов, климатические ресурсы), а также воды Мирового океана.

Такие виды энергетических ресурсов называют возобновляемыми (альтернативными) источниками энергии.

В 1978 году Генеральной Ассамблеей ООН в соответствии с резолюцией №33/148 введено понятие «новые и возобновляемые источники энергии», в которое включаются следующие формы энергии: солнечная, геотермальная, ветровая, энергия морских волн, приливов океана, энергия биомассы и древесины, древесного угля, торфа, тяглового скота, сланцев, битуминозных песчаников, гидроэнергия больших и малых водотоков.

Распоряжением Правительства Российской Федерации от 28 августа 2003 г. № 1234-р утверждена Энергетическая стратегия России на период до 2020 года, в которой большое внимание уделено необходимости использования возобновляемых источников энергии и местных видов топлива. В частности, в ней отмечается:

«Стратегическими целями использования возобновляемых источников энергии являются:

  • сокращение потребления не возобновляемых топливно-энергетических ресурсов;

  • снижение экологической нагрузки от деятельности топливно-энергетического комплекса;

  • обеспечение децентрализованных потребителей и регионов с дальним и сезонным завозом топлива;

  • снижение расходов на дальнепривозное топливо».

Использование энергии приливов. Под влиянием гравитации Луны и Солнца в океанах и морях возбуждаются приливы. Они проявляются в периодических колебаниях уровня воды и в её горизонтальном перемещении (приливные течения).

При расчётах энергетических ресурсов Мирового океана для их использования в конкретных целях, например для производства электроэнергии, вся энергия приливов оценивается в 1 млрд. кВт, тогда как суммарная энергия всех рек земного шара равна 850 млн. кВт. Колоссальные энергетичес-кие мощности океанов и морей представляют собой очень большую природную ценность для человека. Начато освоение энергии приливов, разработаны проек-ты использования энергии волн, прибоя и течений.

Использование энергии волн. Ветер возбуждает волновое движение поверхности океанов и морей. Волны и береговой прибой обладают очень большим запасом энергии. Каждый метр гребня волны высотой 3 м несёт в себе 100 кВт энергии, а каждый километр — 1 млн. кВт. По оценкам исследователей США, общая мощность волн Мирового океана равна 90 млрд. кВт.

Пока удалось добиться определённых успехов в области применения энергии морских волн для производства электроэнергии, питающей установки малой мощности. Волноэнергетические установки используются для питания электроэнергией маяков, сигнальных морских огней, стационарных океанологических приборов, расположенных далеко от берега, и т.п. По сравнению с обычными электроаккумуляторами, батареями и другими источниками тока они дешевле, надёжнее и реже нуждаются в обслуживании. Волновой электро-генератор успешно эксплуатируется на плавучем маяке Мадрасского порта в Индии. Работы по созданию и усовершенствованию подобных энергетических приборов проводятся в различных странах.

Использование энергии солнечного излучения. На протяжении миллиардов лет Солнце ежесекундно излучает огромную энергию. Около трети энергии солнечного излучения, попадающего на Землю, отражается ею и рассеивается в межпланетном пространстве. Остальная часть солнечной энергии идёт на нагревание земной атмосферы, океанов и суши.

В настоящее время в народном хозяйстве достаточно часто используется солнечная энергия – гелиотехнические установки (различные типы солнечных теплиц, парников, опреснителей, водонагревателей, сушилок). Солнечные лучи, собранные в фокусе вогнутого зеркала, плавят металлы. Ведутся работы по созданию солнечных электростанций, по использованию солнечной энергии для отопления домов и т.д. Практическое применение находят полупроводниковые солнечные батареи, позволяющие непосредственно превращать солнечную энергию в электрическую.

Пути решения проблемы ресурсообеспеченности. Выходом из этой ситуации может быть вторичное использование отходов, экономичное использование воды (опреснение морской воды, использование айсбергов), переход к более долговечным и лёгким материалам (углепластикам). Сторонники защиты окружающей среды призывают индустриальные страны совершить переход от одноразового использования с большим количеством отходов к хозяйству, производящему незначительное количество отходов. Это потребует привлечения экономических стимулов, определённых действий правительств и людей, а также изменений в поведении и образе жизни населения Земли.

Реалистичный путь решения проблем, связанных с исчерпаемостью земельных ресурсов, прежде всего предполагает перестройку существующего использования земель на научной основе, то есть рациональную организацию территории. Разумеется, рациональная организация территории предполагает и рекультивацию земель, нарушенных предшествующим хозяйственным использованием и интенсификацию сельского хозяйства, и продуманный подход к созданию водохранилищ и многое другое.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Агеев В.А. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии. Курс лекций. 2004 г.

  2. Агроклиматические ресурсы Ленинградской области. –Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1971. -118 с.

  3. Безруких П.П., Стребков Д.С. Возобновляемая энергетика: стратегия, ресурсы, технологии, Москва, 2005.

  4. Беленов А.Т., Метлов Г.Н. Солнечные фотоэлектрические водоподъемники. Под ред. Академика РАСХН Д.С. Стребкова. –М.:ГНУ ВИЭСХ, 2008.-100 с.

  5. Германович В. Альтернативные источники энергии. Практические конструкции по использованию энергии ветра, солнца, воды, земли, биомассы. – СПб.: Наука и техника, 2011. -320 с.

  6. Гибилиско С. Альтернативная энергетика без тайн. Перевод с англ. А.В. Соловьева. – М: Эксмо, 2010. -368 с.

  7. Голицын М.В., Голицын А.М., Пронина Н.В. Альтернативные энергоносители. Отв. ред. Г.С. Голицын. – М.: Наука, 2004. -159 с.

  8. Гордеев А.С., Огородников Д.Д., Юдаев И.В. Энергосбережение в сельском хозяйстве: учебное пособие. – СПб.: Издательство «Лань», 2014. -400 с.

  9. ГОСТ Р 54100-2010. Нетрадиционные технологии. Возобновляемые источники энергии. Основные положения. – М.: Стандартинформ, 2011. -8 с.

Источник: scienceforum.ru


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.