Количество просмотров публикации Промышленные технологии и глобальные проблемы человечества - 3043
/. Какие технические предвидения фантастов (к примеру, Ж. Верна) сбылись в XX—XXI веках? Какие ждут своего часа?
2. Какие научные открытия и технологические достижения вам хотелось бы увидеть воплощенными в первой четверти XX/ века?
Результаты внедрения новых и усовершенствованных технологий не всегда оказываются предсказуемыми для их создателей.
Американский инженер Хирам Максим, сконструировавший в 1899 году пулемет, надеялся, что это грозное оружие прекратит войны, а оно сделало их еще более жестокими. Строительство оросительных систем в Средней Азии предпринималось с целью улучшения природных условий и жизни людей, а обернулось исчезновением Аральского моря. И таких примеров можно привести множество.
Начало промышленной революции связывают с Англией, оно совпадает с периодом, когда истощающиеся запасы древесины в этой стране начали заменять углем, имевшимся в больших количествах. Использование угля породило проблемы удаления пустой породы, строительства шахт, откачки воды, транспортировки угля и контролируемого его сжигания. Применение угольного топлива сделало возможным создание парового двигателя. Механизмы, а не земля стали основным средством производства.
Все это потребовало значительной концентрации трудовых ресурсов вокруг шахт и обогатительных фабрик. Повсюду появились автомобильные и железные дороги, фабрики и, как следствие, — дымовые трубы, загрязненные водоемы и другие признаки антропогенного воздействия.
Города разрастались, но благоденствие в них оказалось сомнительным. Уровень жизни рабочего был ниже, чем владельца земельного надела средней руки. Труд на фабриках оказался еще тяжелее и изнурительнее, чем в сельском хозяйстве. Территории вблизи фабрик приходили в ужасающее состояние.
Сегодня в условиях рыночной системы смена технологий в среднем происходит за 10 лет, тогда как смена ʼʼприродных технологийʼʼ, т. е. появление новых видов живой природы, происходит, по палеонтологическим данным, в среднем за 3 млн лет. Эта огромная, в несколько порядков, разница предопределила опасную ʼʼконкурентоспособностьʼʼ создаваемых человеком технологий по сравнению с ʼʼтехнологиями биосферыʼʼ.
Сегодня развитие новых передовых технологий не может полностью гарантировать экологическую чистоту производства. Каждое производство в различном объёме так или иначе влияет на окружающую среду.
Все созданные человеком технологии направлены на потребление природных ресурсов и основаны на том, что биосфера является для человечества ʼʼкладовойʼʼ этих ресурсов. Нередко говорят и пишут об ʼʼэкологическихʼʼ и даже ʼʼэкологически чистыхʼʼ технологиях. Но подобных технологий не существует. На самом деле речь идет о технологиях, которые более эффективно используют природные ресурсы: из того же объёма природного сырья создается больше конечных продуктов с меньшими энергетическими затратами на единицу продукции. Учитывая, что потребление будет продолжать расти и в будущем, новейшие технологии должны быть направлены на решение двух базовых производственных задач:
1.Создание замкнутых технологических циклов (безотходного производства). Все материалы не должны по мере возможности выходить за пределы замкнутого цикла. Использование дефицитных сырьевых материалов нужно свести к минимуму за счёт использования вторичного сырья.
2.Повышение качества продукции. Необходимо добиваться как можно более длительных сроков жизни товаров, избегать использования редких и опасных материалов, развивать производство легко ремонтируемых изделий.
Рассмотрим, каким образом и насколько серьезно влияют на экосистемы современные технологии различных отраслей производства (энергетики, транспорта͵ сельского хозяйства и др.) и какие проблемы в этой связи стоят перед человечеством.
referatwork.ru
Все любят мечтать и фантазировать. Вот, например, хотелось бы вам иметь робота, который делал бы за вас домашнее задание или убирал в вашей комнате? Я думаю, что никто не отказался бы от таких помощников. На протяжении всей истории человечества люди мечтали усовершенствовать то, что их окружало. Существует даже отдельный жанр в мировой литературе – фантастика. Именно писатели-фантасты выплёскивают всю свою фантазию на страницы собственных произведений. Но самое интересное заключается в том, что те многочисленные вещи, о которых фантасты, например, восемнадцатого века могли только мечтать, в наше время являются обыденным делом.
Например, великий французский писатель Жюль Верн в своих книгах предсказал около ста изобретений и открытий, которые были сделаны в двадцатом и двадцать первом веках.
Только около десяти идей Жюля Верна остались неосуществлёнными или учёным удалось доказать их ошибочность.
Именно Жюль Верн первым придумал телевизор и электрические автомобили, автоматические ружья и телефоны – этот список можно продолжать до бесконечности.
Именно Жюль Верн был первым, кто заговорил о космических полётах.
Часто Жюля Верна называют создателем подводных лодок, но это не совсем так. Он усовершенствовал механические подводные лодки, которые существовали во Франции. По сравнению с маленькой французской лодкой, максимальная глубина погружения которой была не более десяти метров, «Наутилус» Верна был настоящим подводным лайнером.
Для нас не являются чем-то фантастическим скафандры для пребывания под водой или вертолёты, а ведь именно их появление предсказывал в своих книгах Жюль Верн. Сначала скептики пытались объяснить подобные «попадания» прозаика лишь его широким кругозором и образованностью.
Да, Верн ежедневно перелистывал огромное количество научных журналов, где в том или ином виде упоминались невероятные новшества и гипотезы. Некоторые из них впоследствии находили место в его книгах. Но порой романист описывал такие изобретения, до которых не додумался бы ни один учёный его времени. Разрушение материалов электрической искрой, силовой руль для морских судов, небьющееся стекло, хирургическая трансплантация — в современной Верну «серьёзной» литературе нет и намёка на подобные идеи. Например, патент на газоразрядные светильники, которые освещали каюты знаменитого «Наутилуса» в 1870-м, был выдан лишь в 1938 году, а сами неоновые лампы включены в число важнейших изобретений, сделанных в XX столетии. Посылая пилотируемый снаряд на Луну, писатель, казалось бы, следовал технической моде XIX века. Но одной только модой не объяснить описание химической регенерации воздуха в кабине «космонавтов». А как можно было в 1905 году предсказать сверхпроводимость, тогда как для самой науки шесть лет спустя это открытие явилось полной неожиданностью? До последнего времени ещё можно было назвать подобные прозрения случайностью. Но давайте обратимся к произведению «Париж в 1968 году».
Герои книги раскатывают по Парижу 1960-х годов на машинах, «работающих по принципу расширения воздуха за счёт сгорания газа», и метро. Огромные «электрические канделябры» на центральных улицах освещают чудовищных размеров рекламные надписи. А в домах из стекла и серебристого металла полным ходом идёт работа. И над городом парит ажурная башня, которую построят лишь в 1889-м. «Машина снимает копии писем, и 500 служащих непрерывно отправляют их по адресам» — не напоминает ли нам это описание ксерокса? Или «фотографический аппарат, который позволяет отправлять факсимиле любого текста или рисунка, подписывать векселя или контракты с партнёром, находящимся на расстоянии в 5 тысяч лье» — это описание современного факса. Телефонная сеть опутала всю планету, «чтобы связаться с Америкой из Европы, требуются считанные секунды». И ни одно уважающее себя учреждение не обходится без компьютера — «инструмент, чем-то напоминающий большое пианино. Вы нажимаете на клавиши и тотчас получаете данные любого характера, производите различные операции и расчёты» — согласитесь, достаточно подробное описание. Особенно, если учесть тот факт, что сделано оно в век арифмометров... В сознании писателя словно пересеклись две реальности: размеренный 1863 год и безумный конец века 20-го. А вдруг великий француз заглянул ещё дальше и подбросил нам ключик к очередной тайне? Просто мы не поняли пока, к какой именно...
Но есть предсказания, которые пока не сбылись. Например, в «Приключениях капитана Гаттераса» писатель говорил о том, что на Северном полюсе есть земля. А на Южном полюсе – океан («20 000 лье под водой»). Но всё оказалось наоборот.
Мы с вами поговорили о технических предсказаниях только одного Жюля Верна, однако были и другие.
Джон Джейкоб Астор четвёртый в 1894 году опубликовал роман «Путешествие в другие миры».
В этой книге автор предсказал появление магнитной железной дороги и электромобиля, а также внедрение контроля за движением потока автомобилей и глобального климат-контроля. А вот предсказание об атомной бомбе, автобусах, эскалаторах, автоответчиках, автоматических дверях, центральном отоплении, кондиционерах и о многом другом мы встречаем в произведениях английского писателя и публициста Герберта Уэллса.
И ещё, например, в 2016 году учёным удалось создать самозашнуровывающиеся кроссовки, которые были показаны в фильме «Назад в будущее», вышедшем на экраны в 1985 году. И таких примеров довольно много.
Но не всегда результаты внедрения новых технологий оказываются такими, какими их видят создатели.
Например, Хайрем Максим – американский инженер, который в 1899 году сконструировал пулемёт в надежде на то, что это оружие прекратит все войны.
Но получилось наоборот: использование пулемёта сделало войны более жестокими и страшными.
Оросительные системы строились в Средней Азии для улучшения природных условий и жизни людей, но это строительство обернулось исчезновением Аральского моря.
Страной, в которой началась промышленная революция, считают Англию. Время начала революции – период, когда запасы древесины начали заменять углём, количество которого было в разы больше запасов древесины. Начало использования угля создало массу проблем: удаление пустой породы, строительство шахт, откачка и транспортировка воды и контроль над сжиганием угля.
Применение угольного топлива сделало возможным создание парового двигателя. В этот период основными средствами производства становятся механизмы, а не земля.
Именно это послужило толчком к тому, что вокруг шахт и обогатительных фабрик началась концентрация трудовых ресурсов.
Появились автомобильные и железные дороги, фабрики, заводы, что впоследствии привело к загрязнению водоёмов, почвы, воздуха. Начали разрастаться города, но благополучие их было обманчивым. Уровень жизни простых рабочих был намного ниже уровня жизни владельца земельного надела средней руки, а труд на фабриках и заводах был тяжелее, чем в сельском хозяйстве.
Земля вокруг фабрик была в ужасном состоянии.
Давайте сравним. Смена технологий, в среднем, происходит раз в 10 лет, в то время как смена так называемых «природных технологий», то есть появление новых видов в живой природе, происходит, в среднем, раз в 3 миллиона лет. Как видите, разница в сроках огромная.
Каждое производство в том или ином объёме влияет на окружающую среду. Гарантировать развитие новых передовых технологий вместе с экологической чистотой производства не представляется возможным.
Все технологии, которые создаются человеком в 21 веке, направлены на потребление природных ресурсов. Кладовой этих ресурсов является биосфера земли. В печати часто можно встретить такие понятия, как «экологические технологии» или «экологически чистые технологии». Но их не существует. Так называют технологии, которые используют природные ресурсы наиболее эффективно.
Например, получение биотоплива из водорослей. Биотопливо – жидкость, напоминающая растительное масло, выделяет лишь пятую часть от количества углекислого газа, получаемого от сжигания ископаемого топлива, и может производиться в прибрежных областях.
Очевидно, что потребление ресурсов будет постоянно расти и в будущем. Это значит, что новейшие технологии должны быть направлены на решение двух основных производственных задач.
Первая из них будет заключаться в создании замкнутых технологических циклов, то есть безотходное производство. А это значит, что по возможности все материалы не должны выходить за пределы замкнутого цикла.
Это позволит свести к минимуму использование дефицитных сырьевых материалов за счёт использования вторичного сырья.
Второй задачей станет повышение качества продукции. Необходимо добиться того, чтобы срок службы товаров становился больше. Для этого следует развивать производство легко ремонтируемых изделий и не использовать при этом редких и опасных материалов.
На следующих уроках мы с вами рассмотрим, насколько серьёзно влияют на экосистему современные технологии различных отраслей производства и какие проблемы в связи с этим стоят перед человечеством.
И закончить наш урок хотелось бы высказыванием писателя Бориса Акунина: «Историю и прогресс толкают вперёд люди, умеющие заглядывать в будущее».
videouroki.net
Стратегия развития энергетики. Атомная энергетика сегодня и завтра. Энергетика будущего.
Значение топливно-энергетического комплекса ощутилось в последнее время с особенной остротой.
Дешевая энергия (точнее, искусственное занижение цен на нее) сделала экономически невыгодными практически все энергосберегающие технологии. Нужно переходить на новые экономические технологии в промышленных масштабах, заменять изношенное оборудование более совершенным, применять высокоэффективные теплоизоляционные материалы и т.д. Другими словами, прежде чем сэкономить, необходимо крупно потратиться.
Некоторые специалисты считают, что в рамках энергосберегающей политики необходимо решить в первую очередь следующие задачи.
Прежде всего прекратить сооружение и разработку проектов сверхмощных энергетических комплексов и сверхдальних электропередач, а также мощных ГЭС. Обязательно проводить независимую экологическую экспертизу проектов. Создать условия для здоровой конкуренции между производителями электроэнергии. Проанализировать экономическую обоснованность отечественных теплофикационных систем в сравнении с зарубежной практикой. Развернуть широким фронтом проектирование и строительство экологически чистых ТЭС, рассредоточенных по всей стране. Нацелить научно-исследовательские институты, на создание конкурентноспособного, эффективного энергетического оборудования малой средней мощности.
Наряду с этим следует обратить внимание на разработку альтернативных источников энергии, с внедрением которых будет решен сразу целый комплекс проблем.
ЭНЕРГЕТИКА БУДУЩЕГО:
За время существования нашей цивилизации много раз происходила смена традиционных источников энергии на новые, более совершенные. И не потому, что старый источник был исчерпан. В наши дни ведущими видами топлива пока остаются нефть и газ. Но за каждым новым кубометром газа или тонной нефти нужно идти все дальше на север или восток, зарываться все глубже в землю. Немудрено, что нефть и газ будут с каждым годом стоить нам все дороже.
Несомненно, новым лидером энергетики станут ядерные источники. Запасы урана в сравнении с запасами угля вроде бы не столь уж велики. Но зато на единицу веса уран содержит в себе энергии в миллионы раз больше, чем уголь. А итог таков: при получении электроэнергии на АЭС нужно затратить намного меньше средств и труда, чем при извлечении энергии из угля.
В погоне за избытком энергии человек все глубже погружался в стихийный мир природных явлений и до какой-то поры не очень задумывался о последствиях своих дел и поступков.
Но времена изменились. Сейчас, в конце ХХ в., начинается новый, значительный этап земной энергетики. Появилась энергетика «щадящая», построенная так, чтобы человек не рубил сук, на котором сидит, а заботился об охране сильно поврежденной биосферы.
Несомненно, в будущем параллельно с интенсивным развитием энергетики получит широкое права гражданства и экстенсивное направление: рассредоточениые источники энергии не слишком большой мощности, но зато с высоким КПД, экологически чистые, удобные в обращении. Яркий пример тому – быстрый старт электрохимической энергетики, которую позднее, видимо, дополнит энергетика солнечная.
Демографические проблемы человечества. Обеспечение питанием населения Земли.
В ближайшей перспективе назревает истощение жизненно важных для человеческой цивилизации сырьевых источников планеты. К этому добавляется демографический взрыв ― очень быстрый рост численности людей с тяжёлыми для биосферы последствиями. Люди не всегда понимают, что ресурсы Земли ограничены; её возможности перерабатывать отходы и приносить урожаи тоже не беспредельны. Одной из проблем поддержания жизни является проблема обеспечения населения планеты питанием. Более 20-ти лет назад в калифорнийском Стенфордском университете двум учёным впервые удалось заменить у бактерии её наследственный материал на чужеродный, взятый у бактерии-донора. Этот метод переделки живой природы назвали генной инженерией. Обратили на него внимание в пищевой промышленности. Молочное, сыроваренное производства, выпечка хлеба, изготовление колбас, пивоварение и многое другое основано на жизнедеятельности микроорганизмов. Сейчас в мире действует более 3 тыс. лабораторий, работающих с генами. Но генная инженерия не ограничивается миром невидимых существ. Она вторгается в наследственный материал растений и животных прежде всего сельскохозяйственных. Например, картофель претерпел несколько полезных превращений. Получены клубни, не боящиеся падений, ударов ― важное качество при транспортировке и хранении. Другой сорт ― для стола, содержит мало крахмала, но много высокоценных протеинов. Третий сорт даёт много крахмала. Томаты, повергнутые генетическим операциям, дали две разновидности. У одного вида из молекулы наследственности был удалён ген, определяющий способность плода к быстрому загниванию. Новый помидор, уже хорошо созревший, можно хранить без холодильника до 20-тидней. Другая разновидность томатов содержит вдвое меньше воды. Это выгодно при транспортировке и переработке. С помощью генной инженерии получены не боящееся заболеваний растение какао, стойкая к заморозкам клубника, кофейные зёрна без кофеина. Пятьдесят сельскохозяйственных культур уже улучшены благодаря вмешательству человека в их наследственность. Достигнуты первые успехи в животноводстве. Корректировка наследственности у свиньи позволила вывести новую породу животных, лишённых такого недостатка, как лишняя жирность, свинина становится диетическим мясом. Другое новшество: корова даёт молоко, не скисающее в тот же или на следующий день, как обычно, потому что это молоко уже включает в себя консервирующие вещества, вырабатываемые самим организмом животного. Учёные уверены, что в недалёком времени они смогут передать сельскому хозяйству такое разнообразие растений и животных, улучшенных их методами, что можно будет удовлетворить всё человечество продуктами питания. При этом речь идёт не только о количестве, но и о качестве. Уже сегодняшние успехи генной инженерии убеждают, что люди в XXI веке не столкнутся с голодом.
Загрязнение окружающей среды и проблема защиты озонового слоя.
С позиции самоорганизации в развитии открытых неравновесных систем выделяется плавный (эволюционный) этап, на протяжении которого не происходит серьёзных качественных изменений. Но в процессе его протекания возникают и накапливаются противоречия, в конечном счёте приводящие систему в крайне неустойчивое состояние. Долго пребывать в таком состоянии система не может. Так, появление человека в биосфере стало началом новой эры. На ранних стадиях развития цивилизации воздействие человека на биосферу было практически незаметным. Этот период и был началом эволюционного развития биосферы в условиях новой эры. Но постепенно человек своей деятельностью начал видоизменять флору и фауну планеты, изменяя облик её поверхности, иначе говоря, начал перестраивать биосферу, не предполагая, что ресурсы Земли ограничены. Интенсивность воздействия на биосферу сельскохозяйственной, а затем и промышленной деятельности людей особенно быстро нарастала в последние две сотни лет и достигла такого уровня, когда биосфера и человечество как её составная часть вступили в кризисный период своего развития. За угрозой ядерного, радиационного или токсичного уничтожения биосферы вырисовывается другая, не менее страшная угроза, называемая экологической катастрофой. В её основе ― стихийная деятельность людей, сопровождающаяся загрязнением среды обитания, нарушением теплового баланса Земли и развитием так называемого парникового эффекта. В ближайшей перспективе назревает истощение жизненно важных для человеческой цивилизации сырьевых источников планеты. К примеру, в среднем за год на каждого жителя планеты добывают 20―30 тонн минерального сырья, но в конечную продукцию от этого переходит лишь 3%. Даже неспециалисту ясно, что ничтожный полезный выход свидетельствует скорее о неумении производственников, чем о неизбежности «переворошить» всю планету. Ещё не научились достаточно комплексно использовать минералы, во многих случаях примитивна технология, родившаяся, может быть, ещё до нашей эры. Среди возможных устойчивых состояний, в которые биосфера как система сможет перейти в процессе самоорганизации, есть и такие, которые исключают жизнь на Земле или исключают существование на ней человеческой цивилизации. Но есть возможность свести к минимуму или совсем убрать те неблагоприятные флуктуации, которые и подталкивают неустойчивую систему к нежелательным для человека вариантам перехода. Например, запрещение и полное уничтожение ядерного и химического оружия (точнее, любого оружия массового уничтожения) устраняет флуктуацию, способную вызвать уничтожение биосферы в конфликте. Ещё лучше, если будут достигнуты договорённости о значительном сокращении, а затем и полном уничтожении обычных видов вооружений. Тогда высвободятся огромные материальные, интеллектуальные и финансовые ресурсы, которые можно направить на предотвращение экологической катастрофы. Но гораздо труднее решить экологическую проблему. Человечество не может (и не должно) отказаться от той цивилизации, которая создана на сегодняшний день и которая не только порождает благополучие и комфортные условия существования современным людям, но также создаёт неблагоприятные флуктуации, способные подтолкнуть биосферу на переход, исключающий возможность существования в ней человека. Нет сомнений, что понадобятся такие ограничительные меры, как снижение потребления энергии, организация более экономного ведения промышленного производства, сокращение добычи и расходования важнейших полезных ископаемых.
Всего 25―30 лет назад человечество обратило внимание на окружающую среду. Заговорили о ней сразу же в тревожных тонах, потому что в атмосфере, почве, во всём, что произрастает и обитает на ней и в ней, а также в водной среде ― реках, озёрах и морях,― всё заметнее и резче стали проявляться никогда прежде не наблюдавшиеся ненормальности и нарушения. Подчас они принимали совершенно нетерпимый характер. И вот всё чаще стали говорить об окружающей среде, оказавшейся на грани катастрофы. Хорошо оснащенный различной техникой и другими средствами человек непосредственно воздействует на природу: в невиданных ранее количествах добывает и использует, перерабатывает земные богатства. С каждым годом всё ощутимее вмешивается в естественно сложившуюся тысячелетиями природную среду, особенно в её живую сферу. При этом природа неузнаваемо искажается, загрязняется. Процесс этот уже распространился почти на весь земной шар. И порой трудно предсказать, какие действия чем могут обернуться. В обиход вошло понятие «экологический бумеранг». Оно означает непредвиденные, опасные, даже пагубные для окружающей среды последствия от изменений экологической обстановки. А таких изменений уже много. Воздух, вода, земля загрязняются вредными для животных и человека химическими веществами, радионуклидами, опасной микрофлорой. Мы наблюдаем первые ощутимые признаки наступления парникового эффекта ― заметного изменения климата Земли. Специалисты отмечают ослабление, истощение озонового слоя атмосферы, образование «озоновых дыр».
Стихийное, неуправляемое развитие научно-технической и хозяйственной деятельности общества, особенно активное в последние годы, стало существенно нарушать природные механизмы компенсации и саморегуляции не только на Земле, но и в околоземном космическом пространстве. Начиная с высоты 50―60 км, простирается плазменная оболочка планеты, слой ионизированного газа толщиной несколько тысяч километров ― ионосфера. В ней расположен озоновый слой Земли. Его не зря называют «щитом Земли»: не смотря на не большую толщину, он играет важную роль в защите живых организмов от ультрафиолетового излучения солнца, которое способно повреждать биологические молекулы, в том числе ДНК, вызывать рак кожи и заболевания глаз. Сокращение озона на 15% приводит к потерям в сельском хозяйстве всего мира на миллиарды долларов в год. Появление «озоновой дыры» над Антарктидой, судя по всему,― процесс естественный и локальный и поэтому ощутимых последствий пока не имеющий. Озон химически активен. Он образуется в результате присоединения к молекуле кислорода ещё одного атома, возникшего при распаде кислорода воздуха под действием коротковолнового солнечного излучения. Возникший озон разрушается, реагирует с оксидом азота естественного атмосферного происхождения. При этом образуется двуокись азота и кислород. В присутствии кислорода двуокись азота снова превращается в оксид. Таким образом, в этих реакциях оксид азота ведёт себя, как катализатор, он не исчезает в реакциях, приводящих к уничтожению озона, и препятствует его накоплению. Для поддержания естественного равновесия достаточно, чтобы концентрация оксида азота составляла всего 0,1% концентрации озона. Но оксид озона интенсивно образуется в области высокочастотного разряда, и заманчивый на первый взгляд проект создания плазменных зеркал оказывается экологически опасным и чреватым катастрофической деградацией озонового слоя. Этой же опасностью грозит и ещё один вариант применения сфокусированных пучков излучения: прямая передача энергии с Земли на борт космического аппарата или наоборот ― с орбитальной солнечной электростанции на Землю. Выгоды он сулит немалые: появится возможность использовать уникальные условия космоса ― невесомость и вакуум для производства сверхчистых материалов и биологических препаратов и получения энергии. Но что станет с озоновым слоем и ионосферой при его реализации? И не лучше ли будет энергию, полученную в космосе, там же в космосе и использовать, не подвергая опасности озоновый слой? Всё это, естественно, требует тщательного анализа и элементарной проверки, без чего приступать к осуществлению подобных проектов было бы опрометчиво.
При подготовке этой работы были использованы материалы с сайта www.studentu.ru
www.ronl.ru
Цели:
Углубить знания о глобальных проблемах человечества. О причинах их возникновения. Рассмотреть сущность экологической проблемы. Усвоить понятия: глобальные проблемы, экология.
Учить учащихся грамотно излагать свои мысли, работать в группах, делать выводы и обобщать. Развивать умения работать статистическими материалом.
Ценностные ориентиры: Решение глобальных проблем как условие дальнейшего существования цивилизации и выживания человечества.
План
Сущность и особенности глобальных проблем.
Рассмотрение основных глобальных проблем.
Глобальная экологическая проблема.
Ход урока:
Эпиграф: «Прогресс – отец проблем» Честертон (слайд 1)
Учитель : Во второй половине XX века, человечество столкнулось с группой проблем, от решения которых зависит дальнейший социальный прогресс, судьбы цивилизации. Эти проблемы получили название глобальные. И сегодня мы с вами углубим свои знания о группе проблем, от которых зависит дальнейший, социальный экономический прогресс стран мира, судьба цивилизации в целом, приведем полученные значения в систему.
И поддержку нам в этом сегодня окажут информационные технологии и сеть Интернет.
(Слайд 2)
Итак, на сегодняшнем занятии мы с вами:
Повторим понятие «глобальные проблемы», определим виды глобальных проблем.
Познакомимся с материалами по данной теме в сети Интернет.
Поработаем в группах, выразим собственное мнение и создадим информационный лист, по данной проблеме.
Приступим! (СЛАЙД 3)
Учитель: Сегодня ученые разных областей: социологи, историки, биологи, географы, рассуждая о будущем человечества, дают 2 вида прогноза - пессимистический и оптимистический.
(СЛАЙД 4)
Суть пессимистического подхода заключается в том, что: в середине XXI века полностью истощатся природные ресурсы Земли, в результате наступят кризисы: ресурсный, экологический, продовольственный, загрязнение окружающей среды достигнет катастрофического уровня, словом наступит «конец света», население планеты начнет вымирать.
(СЛАЙД 5)
В оптимистической оценке будущего нашей планеты ученые предупреждают о серьёзных кризисах и проблемах, но в, то, же время исходят из того, что недра Земли и Мирового океана таят в себе еще много неоткрытых богатств и на смену традиционным придут новые ресурсы, НТР поможет улучшить экологическое равновесие между обществом и природой.
Эти теории совершенно разные, однако, как вы заметили и та и другая группа ученых, рассматривая наше будущее, говорят о проблемах стоящих перед человечеством. С середины XX века эти проблемы получили название Глобальные.
Давайте попробуем дать самостоятельно определение, используя понятия на доске.
(слайд 6)
Подведем итог вышесказанного.
(слайд 7)
Глобальные проблемы - это проблемы планетарного масштаба, угрожают гибелью человечеству, требуют коллективных усилий мирового сообщества.
Как вы думаете, каковы причины появления глобальных проблем? Иными словами: кто виноват?
Обобщаяч ваши ответы, мы можем сформулировать следующие причины глобальных проблем (слайд8)
Просмотр видеоролика «Глобальные проблемы человечества»
Огромные масштабы человеческой деятельности, которая радикально изменила природу, общество, образ жизни людей.
Неспособность человека рационально распорядиться мощными научно-техническими открытиями.
Итак, что такое глобальные проблемы мы выяснили, с причинами их возникновения разобрались. Нам осталось выяснить какие же проблемы мы можем считать глобальными. У вас на столе лежат картинки. Какие проблемы, по вашему мнению, они иллюстрируют?
(ответы детей) (слайд 9)
Сегодня существует большое количество разных классификаций глобальных проблем, изучение, глубокий анализ этих проблем вы будете делать в старших классах.
Мы с вами остановимся лишь на одной – экологической проблеме. Как вы думаете, почему именно мы выделили эту проблему? В чем ее особенность?
(Все остальные глобальные проблемы могут привести к экологической катастрофе)
Сейчас мы переходим к нашей прктической части урока.
Ваша задача создать информационный лист «Это должен знать каждый», для ребят школы в котором будет отражена следующая информация:
Название проблемы
Статистические данные по проблеме.
Иллюстрации по проблеме.
Варианты решения проблемы.
Подведение итогов, формулирование выводов.(слайд11)
Для этого рассаживаемся за компьютеры. В вашем распоряжении всем ресурсы сети Интернет, коллекция кортинок Microsoft Office. Для создания листовки используйте текстовый редактор WORD или FotoEditor.
Итог урока:
Чтобы пессимистический прогноз ученых не стал реальным фактом, мы должны начать работу уже сейчас. Главное в решении глобальных проблем современности – это не опускать руки. Нужно не терять надежды, ведь решение проблемы все-таки существует, в чем мы с вами могли убедиться сегодня.
Созданные вами листовки давайте подарим нашим гостям.
Рефлексия урока. Напишите «Что я узнал на уроке», «Чему я научился сегодня» .
Домашнее задание.
Весь материал - в архиве.
videouroki.net
Стратегия развития энергетики. Атомная энергетика сегодня и завтра. Энергетика будущего.
Значение топливно-энергетического комплекса ощутилось в последнее время с особенной остротой.
Дешевая энергия (точнее, искусственное занижение цен на нее) сделала экономически невыгодными практически все энергосберегающие технологии. Нужно переходить на новые экономические технологии в промышленных масштабах, заменять изношенное оборудование более совершенным, применять высокоэффективные теплоизоляционные материалы и т.д. Другими словами, прежде чем сэкономить, необходимо крупно потратиться.
Некоторые специалисты считают, что в рамках энергосберегающей политики необходимо решить в первую очередь следующие задачи.
Прежде всего прекратить сооружение и разработку проектов сверхмощных энергетических комплексов и сверхдальних электропередач, а также мощных ГЭС. Обязательно проводить независимую экологическую экспертизу проектов. Создать условия для здоровой конкуренции между производителями электроэнергии. Проанализировать экономическую обоснованность отечественных теплофикационных систем в сравнении с зарубежной практикой. Развернуть широким фронтом проектирование и строительство экологически чистых ТЭС, рассредоточенных по всей стране. Нацелить научно-исследовательские институты, на создание конкурентноспособного, эффективного энергетического оборудования малой средней мощности.
Наряду с этим следует обратить внимание на разработку альтернативных источников энергии, с внедрением которых будет решен сразу целый комплекс проблем.
ЭНЕРГЕТИКА БУДУЩЕГО:
За время существования нашей цивилизации много раз происходила смена традиционных источников энергии на новые, более совершенные. И не потому, что старый источник был исчерпан. В наши дни ведущими видами топлива пока остаются нефть и газ. Но за каждым новым кубометром газа или тонной нефти нужно идти все дальше на север или восток, зарываться все глубже в землю. Немудрено, что нефть и газ будут с каждым годом стоить нам все дороже.
Несомненно, новым лидером энергетики станут ядерные источники. Запасы урана в сравнении с запасами угля вроде бы не столь уж велики. Но зато на единицу веса уран содержит в себе энергии в миллионы раз больше, чем уголь. А итог таков: при получении электроэнергии на АЭС нужно затратить намного меньше средств и труда, чем при извлечении энергии из угля.
В погоне за избытком энергии человек все глубже погружался в стихийный мир природных явлений и до какой-то поры не очень задумывался о последствиях своих дел и поступков.
Но времена изменились. Сейчас, в конце ХХ в., начинается новый, значительный этап земной энергетики. Появилась энергетика «щадящая», построенная так, чтобы человек не рубил сук, на котором сидит, а заботился об охране сильно поврежденной биосферы.
Несомненно, в будущем параллельно с интенсивным развитием энергетики получит широкое права гражданства и экстенсивное направление: рассредоточениые источники энергии не слишком большой мощности, но зато с высоким КПД, экологически чистые, удобные в обращении. Яркий пример тому – быстрый старт электрохимической энергетики, которую позднее, видимо, дополнит энергетика солнечная.
Демографические проблемы человечества. Обеспечение питанием населения Земли.
В ближайшей перспективе назревает истощение жизненно важных для человеческой цивилизации сырьевых источников планеты. К этому добавляется демографический взрыв ― очень быстрый рост численности людей с тяжёлыми для биосферы последствиями. Люди не всегда понимают, что ресурсы Земли ограничены; её возможности перерабатывать отходы и приносить урожаи тоже не беспредельны. Одной из проблем поддержания жизни является проблема обеспечения населения планеты питанием. Более 20-ти лет назад в калифорнийском Стенфордском университете двум учёным впервые удалось заменить у бактерии её наследственный материал на чужеродный, взятый у бактерии-донора. Этот метод переделки живой природы назвали генной инженерией. Обратили на него внимание в пищевой промышленности. Молочное, сыроваренное производства, выпечка хлеба, изготовление колбас, пивоварение и многое другое основано на жизнедеятельности микроорганизмов. Сейчас в мире действует более 3 тыс. лабораторий, работающих с генами. Но генная инженерия не ограничивается миром невидимых существ. Она вторгается в наследственный материал растений и животных прежде всего сельскохозяйственных. Например, картофель претерпел несколько полезных превращений. Получены клубни, не боящиеся падений, ударов ― важное качество при транспортировке и хранении. Другой сорт ― для стола, содержит мало крахмала, но много высокоценных протеинов. Третий сорт даёт много крахмала. Томаты, повергнутые генетическим операциям, дали две разновидности. У одного вида из молекулы наследственности был удалён ген, определяющий способность плода к быстрому загниванию. Новый помидор, уже хорошо созревший, можно хранить без холодильника до 20-тидней. Другая разновидность томатов содержит вдвое меньше воды. Это выгодно при транспортировке и переработке. С помощью генной инженерии получены не боящееся заболеваний растение какао, стойкая к заморозкам клубника, кофейные зёрна без кофеина. Пятьдесят сельскохозяйственных культур уже улучшены благодаря вмешательству человека в их наследственность. Достигнуты первые успехи в животноводстве. Корректировка наследственности у свиньи позволила вывести новую породу животных, лишённых такого недостатка, как лишняя жирность, свинина становится диетическим мясом. Другое новшество: корова даёт молоко, не скисающее в тот же или на следующий день, как обычно, потому что это молоко уже включает в себя консервирующие вещества, вырабатываемые самим организмом животного. Учёные уверены, что в недалёком времени они смогут передать сельскому хозяйству такое разнообразие растений и животных, улучшенных их методами, что можно будет удовлетворить всё человечество продуктами питания. При этом речь идёт не только о количестве, но и о качестве. Уже сегодняшние успехи генной инженерии убеждают, что люди в XXI веке не столкнутся с голодом.
Загрязнение окружающей среды и проблема защиты озонового слоя.
С позиции самоорганизации в развитии открытых неравновесных систем выделяется плавный (эволюционный) этап, на протяжении которого не происходит серьёзных качественных изменений. Но в процессе его протекания возникают и накапливаются противоречия, в конечном счёте приводящие систему в крайне неустойчивое состояние. Долго пребывать в таком состоянии система не может. Так, появление человека в биосфере стало началом новой эры. На ранних стадиях развития цивилизации воздействие человека на биосферу было практически незаметным. Этот период и был началом эволюционного развития биосферы в условиях новой эры. Но постепенно человек своей деятельностью начал видоизменять флору и фауну планеты, изменяя облик её поверхности, иначе говоря, начал перестраивать биосферу, не предполагая, что ресурсы Земли ограничены. Интенсивность воздействия на биосферу сельскохозяйственной, а затем и промышленной деятельности людей особенно быстро нарастала в последние две сотни лет и достигла такого уровня, когда биосфера и человечество как её составная часть вступили в кризисный период своего развития. За угрозой ядерного, радиационного или токсичного уничтожения биосферы вырисовывается другая, не менее страшная угроза, называемая экологической катастрофой. В её основе ― стихийная деятельность людей, сопровождающаяся загрязнением среды обитания, нарушением теплового баланса Земли и развитием так называемого парникового эффекта. В ближайшей перспективе назревает истощение жизненно важных для человеческой цивилизации сырьевых источников планеты. К примеру, в среднем за год на каждого жителя планеты добывают 20―30 тонн минерального сырья, но в конечную продукцию от этого переходит лишь 3%. Даже неспециалисту ясно, что ничтожный полезный выход свидетельствует скорее о неумении производственников, чем о неизбежности «переворошить» всю планету. Ещё не научились достаточно комплексно использовать минералы, во многих случаях примитивна технология, родившаяся, может быть, ещё до нашей эры. Среди возможных устойчивых состояний, в которые биосфера как система сможет перейти в процессе самоорганизации, есть и такие, которые исключают жизнь на Земле или исключают существование на ней человеческой цивилизации. Но есть возможность свести к минимуму или совсем убрать те неблагоприятные флуктуации, которые и подталкивают неустойчивую систему к нежелательным для человека вариантам перехода. Например, запрещение и полное уничтожение ядерного и химического оружия (точнее, любого оружия массового уничтожения) устраняет флуктуацию, способную вызвать уничтожение биосферы в конфликте. Ещё лучше, если будут достигнуты договорённости о значительном сокращении, а затем и полном уничтожении обычных видов вооружений. Тогда высвободятся огромные материальные, интеллектуальные и финансовые ресурсы, которые можно направить на предотвращение экологической катастрофы. Но гораздо труднее решить экологическую проблему. Человечество не может (и не должно) отказаться от той цивилизации, которая создана на сегодняшний день и которая не только порождает благополучие и комфортные условия существования современным людям, но также создаёт неблагоприятные флуктуации, способные подтолкнуть биосферу на переход, исключающий возможность существования в ней человека. Нет сомнений, что понадобятся такие ограничительные меры, как снижение потребления энергии, организация более экономного ведения промышленного производства, сокращение добычи и расходования важнейших полезных ископаемых.
Всего 25―30 лет назад человечество обратило внимание на окружающую среду. Заговорили о ней сразу же в тревожных тонах, потому что в атмосфере, почве, во всём, что произрастает и обитает на ней и в ней, а также в водной среде ― реках, озёрах и морях,― всё заметнее и резче стали проявляться никогда прежде не наблюдавшиеся ненормальности и нарушения. Подчас они принимали совершенно нетерпимый характер. И вот всё чаще стали говорить об окружающей среде, оказавшейся на грани катастрофы. Хорошо оснащенный различной техникой и другими средствами человек непосредственно воздействует на природу: в невиданных ранее количествах добывает и использует, перерабатывает земные богатства. С каждым годом всё ощутимее вмешивается в естественно сложившуюся тысячелетиями природную среду, особенно в её живую сферу. При этом природа неузнаваемо искажается, загрязняется. Процесс этот уже распространился почти на весь земной шар. И порой трудно предсказать, какие действия чем могут обернуться. В обиход вошло понятие «экологический бумеранг». Оно означает непредвиденные, опасные, даже пагубные для окружающей среды последствия от изменений экологической обстановки. А таких изменений уже много. Воздух, вода, земля загрязняются вредными для животных и человека химическими веществами, радионуклидами, опасной микрофлорой. Мы наблюдаем первые ощутимые признаки наступления парникового эффекта ― заметного изменения климата Земли. Специалисты отмечают ослабление, истощение озонового слоя атмосферы, образование «озоновых дыр».
Стихийное, неуправляемое развитие научно-технической и хозяйственной деятельности общества, особенно активное в последние годы, стало существенно нарушать природные механизмы компенсации и саморегуляции не только на Земле, но и в околоземном космическом пространстве. Начиная с высоты 50―60 км, простирается плазменная оболочка планеты, слой ионизированного газа толщиной несколько тысяч километров ― ионосфера. В ней расположен озоновый слой Земли. Его не зря называют «щитом Земли»: не смотря на не большую толщину, он играет важную роль в защите живых организмов от ультрафиолетового излучения солнца, которое способно повреждать биологические молекулы, в том числе ДНК, вызывать рак кожи и заболевания глаз. Сокращение озона на 15% приводит к потерям в сельском хозяйстве всего мира на миллиарды долларов в год. Появление «озоновой дыры» над Антарктидой, судя по всему,― процесс естественный и локальный и поэтому ощутимых последствий пока не имеющий. Озон химически активен. Он образуется в результате присоединения к молекуле кислорода ещё одного атома, возникшего при распаде кислорода воздуха под действием коротковолнового солнечного излучения. Возникший озон разрушается, реагирует с оксидом азота естественного атмосферного происхождения. При этом образуется двуокись азота и кислород. В присутствии кислорода двуокись азота снова превращается в оксид. Таким образом, в этих реакциях оксид азота ведёт себя, как катализатор, он не исчезает в реакциях, приводящих к уничтожению озона, и препятствует его накоплению. Для поддержания естественного равновесия достаточно, чтобы концентрация оксида азота составляла всего 0,1% концентрации озона. Но оксид озона интенсивно образуется в области высокочастотного разряда, и заманчивый на первый взгляд проект создания плазменных зеркал оказывается экологически опасным и чреватым катастрофической деградацией озонового слоя. Этой же опасностью грозит и ещё один вариант применения сфокусированных пучков излучения: прямая передача энергии с Земли на борт космического аппарата или наоборот ― с орбитальной солнечной электростанции на Землю. Выгоды он сулит немалые: появится возможность использовать уникальные условия космоса ― невесомость и вакуум для производства сверхчистых материалов и биологических препаратов и получения энергии. Но что станет с озоновым слоем и ионосферой при его реализации? И не лучше ли будет энергию, полученную в космосе, там же в космосе и использовать, не подвергая опасности озоновый слой? Всё это, естественно, требует тщательного анализа и элементарной проверки, без чего приступать к осуществлению подобных проектов было бы опрометчиво.
При подготовке этой работы были использованы материалы с сайта www.studentu.ru
www.ronl.ru
Колледж Технологического института
РЕФЕРАТ
ПО ЭКОЛОГИИ
НА ТЕМУ:
ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ
ЧЕЛОВЕЧЕСТВА
Киров,2008г.
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время из недр ежегодно извлекается 100 млрд. т руды, топлива, строительных материалов, в том числе 4 млрд. т нефти и природного газа, 2 млрд. т угля. На поля рассеивается 92 млн. т минеральных удобрений и 2 млн. т ядохимикатов. В атмосферу выбрасывается более 200 млн. т оксида углерода, 50 млн. т углеводородов, 146 млн. т диоксида серы, 250 млн. т пыли. В водоемы сбрасывается 32 млрд. м куб. неочищенных вод. В Мировой океан ежегодно попадает до 10 млн. т нефти. Ежегодно становятся непригодными для землевладения 6-7 млн. гектаров почв. Из всех видов вмешательства человека в естественный круговорот веществ промышленная фиксация азота – самое крупное по масштабам. С 1950 года ежегодное количество азота, фиксируемого в процессе производства удобрений, возросло примерно в 5 раз, и сейчас за год промышленным способом фиксируется столько азота, сколько могли зафиксировать все экосистемы Земли до введения современной агротехники. В 1968 году мировая промышленность дала около 30 млн. т фиксированного азота; к 2000 году эта цифра, вероятно, превысила 1000 млн. т.
Жители стран Восточной Европы страдают от самого сильного в мире загрязнения окружающей среды. Ущерб, причиняемый здоровью людей, сельскому и лесному хозяйству, а также зданиям ежегодно составляет, например в Польше сумму, равную 10-20 % ее ВНП. Первые места по качеству окружающей среды занимают Осло, Дублин, Хельсинки, Амстердам, Гамбург, Стокгольм, последние - Анкара, Афины, Стамбул. Дело здесь не только в сохранности живой природы, а в индустриализации, отравляющей все вокруг. Больше всего квадратных метров зеленых насаждений на одного жителя приходится в ирландской столице - 292. А вот в промышленном Бирмингеме - всего 0,03 кв. м, в Лондоне - 25. Париж, не сравнимый по масштабу с Дублином, предоставляет каждому своему обитателю 1204 кв. м газонов и лужаек, немало зелени в Мюнхене и Берлине, Мадриде и Брюсселе, Барселоне и Лиссабоне. Огромные территории в Европе, особенно в восточной ее части, изуродованы горнодобывающими карьерами, отвалами металлургических предприятий. Промышленную экспансию по отношению к природе в бывшем СССР легче будет представить, если, например, принять во внимание, что в нашей стране на душу населения в год производится нефти 2111 кг, железной руды - 859 кг, природного газа - 2579 и древесины - 370 куб. м, соответственно во Франции: 57 и 167 кг, 59 и 49 куб. м. Известно, что большая часть сырья, добываемого в России, продается Западной Европе и там потребляется. Между тем весь ущерб от его добычи ложится на Россию.
1. РЕКИ
О состоянии рек Европы можно судить по ситуации на Дунае, в бассейне которого проживает 80 млн. европейцев. В течение года в эту реку поступает 3 тыс. т никеля, 14 тыс. т марганца, 500 т цинка, 36 тыс. т нефтепродуктов, огромное количество хлора, нитратов, пестицидов. Между тем установлено, что только 1 грамм попавшей в реку нефти способен полностью погубить жизнь в 1 куб. м воды. Замеры вблизи устья реки у румынского города Галац показали, что содержание меди в воде за последние 10 лет увеличилось в 10 раз, марганца - в 9, олова - в 2 раза. Опасно стало использовать дунайскую воду для орошения. Только 30-40 % сбрасываемых в Дунай сточных вод подвергается очистке и возможности самой реки для регенерации на пределе. В результате страдают жители придунайских территорий, углубляется и без того сложное экологическое состояние Черного моря. Безусловно, это не проходит без последствий. На сегодняшний день из 26 видов рыб, которые вылавливались там рыбаками в 60-е годы, осталось только пять. Миллионная популяция черноморских дельфинов за тридцать лет сократилась до 200 тысяч. Причем многие их них заражены свиной чумкой, которая передалась им в результате сброса в воду свиноводческих ферм в дельте Дуная. Исчез местный вид тюленей. Устрицы и мидии, которых называют “почками моря”, потому что они фильтруют воду, также погибают. Густые заросли полезных водорослей, занимавшие раньше более 10 тыс. кв. км на северо-западном шельфе, теперь сохранились лишь на 1/10 этой территории. Девятимиллионный Стамбул сбрасывает нечистоты и отходы в Мраморное море. В результате чего этот водоем, служивший некогда нерестилищем для рыбы Черного моря, превращается в зловонное болото, поверхность которого покрыта экскрементами и нефтяными пятнами. Образовавшаяся в 1973г. бескислородная зона немногим более 3,5 тыс. кв. км. сейчас расширилась почти до 50 тыс., что составляет почти 10 % всей акватории Черного моря. По оценкам некоторых ученых, общая потеря рыбы составила 5 млн. тонн. Пока выживает рыба, которая держится недалеко от поверхности, такая как анчоусы и килька. Но и они становятся жертвами других губительных факторов. Черное море находится на краю гибели. В бедственном положении находятся и другие крупнейшие реки Европы - Рейн, Влтава, Дон. В Северном, Балтийском, Средиземном и Черных морях скопилось огромное количество тяжелых металлов, нефтепродуктов, фенолов, органических загрязнителей. Опасного уровня достигает скопление сероводорода. В ряде морских акваторий обнаруживается радионуклиды, в частности в Северном море - цезий-137. Главная причина загрязнения рек и морей - сброс неочищенных промышленных и коммунально-бытовых сточных вод. Масштабы использования водных ресурсов быстро увеличиваются.
Это связано с ростом населения и улучшением санитарно-гигиенических условий жизни человека, развития промышленности и орошаемого земледелия.
Суточное потребление воды на хозяйственно-бытовые нужды в сельской местности составляет 50 л на 1 человека, в городах - 150 л. Огромное количество воды используется в промышленности. На выплавку 1 т стали необходимо 200 м3. На производство 1 т бумаги требуется 100 м3, на изготовление 1 т синтетического волокна - от 2500 до 5000 м3. Промышленность поглощает 85% всей воды, расходуемой в городах, оставляя на хозяйственно-бытовые цели около 15%.
Еще больше воды необходимо для орошения. В течение года на 1 га поливных земель уходит 12-14 м3 воды.
В нашей стране ежегодно расходуется на орошение более 150 км3, в то время как на все другие нужды - около 50 км3.
При сохранении таких темпов потребления и с учетом прироста населения и объемов производства к 2100 году человечество может исчерпать все запасы пресной воды
2. ПОЧВЫ
В экологически неблагополучном состоянии находятся почвы Европы, особенно в ее восточной части. Так, например, в Болгарии 80 % окультуренных земель подвержены водной и ветровой эрозии, из них занимающие площадь в 100 кв. км ежегодно выбывают из сельскохозяйственного пользования. В России около 50 млн. га сельскохозяйственных земель засолены, заболочены или подтоплены грунтовыми водами. В странах Западной Европы, особенно в ФРГ, Нидерландах, сельскохозяйственные земли сильно загрязнены нитратами и пестицидами. Плодородный слой почвы формируется очень долго. В то же время ежегодно вместе с урожаем из почвы изымаются десятки миллионов тонн азота, калия, фосфора - главных компонентов питания растений. Основной фактор плодородия почв - перегной (гумус) содержится в черноземах в количестве менее 5% от массы пахотного слоя. На бедных почвах перегноя еще меньше. При отсутствии пополнения почв соединениями азота его запас может быть израсходован за 50-100 лет. Этого не происходит, поскольку культура земледелия предусматривает внесение в почву органических и неорганических (минеральных) удобрений. Внесенные в почву азотные удобрения используются растениями на 40-50%. Остальная часть (около 20%) восстанавливается микроорганизмами до газообразных веществ - N2, N2O - и улетучивается в атмосфере или вымывается из почвы. Таким образом, минеральные азотные удобрения не обладают длительным действием и поэтому их приходится вносить ежегодно. Неблагоприятные изменения в почве наступают и в результате неправильных севооборотов, т.е. ежегодного посева одних и тех же культур, например картофеля. Включение же в севооборот бобовых культур обогащает почву азотом. Посевы клевера и люцерны за счет связывания N2 симбиотическими клубеньковыми бактериями позволяют задержать в почве до 300 кг азота на 1 га. Севообороты необходимы и для борьбы с растительноядными червями нематодами, которые значительно снижают урожайность. Например, луковично-чесночные нематоды могут снизить урожай лука на 50%. Загрязнение почвенного покрова ртутью (с ядохимикатами и отходами промышленных предприятий), свинцом (при выплавке свинца и от автотранспорта), железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами (вблизи крупных центров черной и цветной металлургии), радиоактивными элементами (в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, атомных станций или научно-исследовательских институтов, связанных с изучением и использованием атомной энергии), стойкими органическими соединениями, применяемыми в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве и воде и, главное, включаются в экологические пищевые цепи: переходят из почвы и воды в растения, в животных, и в итоге переходят в организм человека с пищей. Неумелое и бесконтрольное использование любых удобрений и ядохимикатов приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.
3. ЛЕСА
Состояние лесов в Западной и Восточной Европе с каждым годом все больше ухудшается, приближаясь к катастрофическому. Такой вывод содержится в документе - заявлении Европейского фонда природного населения (Европрирода), которое основано на данных совместного доклада Комиссии европейских сообществ и Экономической комиссии ООН для Европы. Данные получены путем обследования лесов в 35 странах континента. Результат таков: из 558 000 лиственных и хвойных деревьев, за которыми велось наблюдение, 102 800 теряют ежегодно по меньшей мере 25 % листвы и иголок. Основная причина - загрязнение окружающей среды. В Западной Европе это связано не только с таким традиционным “источником ущерба”, как деятельность промышленных предприятий, но, судя по заявлению Европрироды, и с другими, вызванными чисто экономическими факторами. Особенно с ростом “экологически грязных” грузовых автомобильных перевозок, которые, однако, более выгодны по сравнению с железнодорожными. Их объем резко возрос в связи с расширением интеграционных процессов в Западной Европе, в частности, после введения принципа свободы передвижения товаров в рамках ЕС, а также в связи с “устранением изоляции” Восточной Европы. Согласно документу, интенсификация движения грузового транспорта по европейским дорогам привела к тому, что содержание в воздухе таких вредных веществ, как, например, двуокись серы, увеличилось за последние годы на 12-14 %.
Наиболее печальная ситуация складывается с лиственными деревьями. Общеевропейский “рекордсмен” - Польша, где в 1993г. уже только 8,8 % обследованных деревьев были признаны здоровыми. Ненамного лучше дела обстоят в Чехии (11,5 %), Белоруссии (40,2 %), Украине (32,8 %), Латвии (36,2 %). В Западной Европе наихудший показатель имеет Норвегия (17,1 %), а самыми здоровыми лиственными лесами располагает Франция (73,1 %). От многих из них выгодно отличается Россия. В 1991 г. признаны здоровыми 32,8 % деревьев, в 1995-м - 55,9 %, в 1999-м - 56,8 %.
ПРОЦЕНТ ПОВРЕЖДЕННЫХ ЛИСТВЕННЫХ И ХВОЙНЫХ ДЕРЕВЬЕВ В ЕВРОПЕЙСКИХ СТРАНАХ, %
| Чешская республика | 53 | Венгрия | 21 |
| Польша | 50 | Румыния | 21 |
| Словацкая республика | 38 | Хорватия | 19 |
| Латвия | 35 | Швейцария | 18 |
| Дания | 33 | Великобритания | 17 |
| Литва | 27 | Финляндия | 15 |
| Нидерланды | 25 | Бельгия | 15 |
| Норвегия | 25 | Испания | 13 |
| ФРГ | 24 | Франция | 8 |
| Греция | 21 | Австрия | 8 |
4. АТМОСФЕРА
По данным ученых ежегодно в мире в результате деятельности человека в атмосферу поступает 25,5 млрд. т оксидов углерода, 190 млн. т оксидов серы, 65 млн. т оксидов азота, 1,4 млн. т фреонов, органические соединения свинца, углеводороды, в том числе канцерогенные, большое количество твердых частиц (пыль, копоть, сажа). Основная причина загрязнения атмосферы - сжигание природного топлива и металлургическое производство. Если в XIX и начале ХХ века поступающие в окружающую среду продукты сгорания угля и жидкого топлива почти полностью ассимилировались растительностью Земли, то в настоящее время содержание продуктов сгорания неуклонно возрастает. Из печей, топок, выхлопных труб автомобилей в воздух попадает целый ряд загрязняющих веществ. Среди них выделяется сернистый ангидрид - ядовитый газ, легко растворимый в воде. Концентрация сернистого газа в атмосфере особенно высока в окрестностях медеплавильных заводов. Он вызывает разрушение хлорофилла, недоразвитие пыльцевых зерен, засыхание и опадание листьев, хвои. В результате сжигания различного топлива в атмосферу ежегодно выбрасывается около 20 миллиардов тонн углекислого газа. Антропогенные выбросы углекислого газа превышают естественные и составляют в настоящее время большую долю его количества, нарушают прозрачность атмосферы, а следовательно ее тепловой баланс. Половина диоксида углерода, образующегося при сгорании ископаемого топлива, поглощается океаном и зелеными растениями, половина остается в воздухе. Содержание углекислого газа в атмосфере постепенно возрастает и за последние 100 лет увеличилась более чем на 10%. Углекислый газ препятствует тепловому излучению в космическое пространство, создавая там так называемый «парниковый эффект», т.е. увеличение средней температуры атмосферы на несколько градусов, что способно вызвать таяние ледников полярных областей, повышение уровня Мирового океана, изменение его солености, температуры и другие неблагоприятные последствия. Таким образом, изменение содержания углекислого газа в атмосфере в значительной мере влияет на климат Земли. Для стран Западной Европы, где чрезвычайно велик парк легковых автомобилей, особое значение имеет охрана воздуха городов от загрязнения свинцом при сгорании бензина в двигателях. Охрана воздуха от загрязнения свинцом наиболее активно ведется в ФРГ. Здесь еще в 1972г. была принята программа борьбы с загрязнением воздушного бассейна городов свинцом. В соответствии с этой программой был установлен норматив содержания свинца в бензине сначала на уровне 0,4, а потом 0,15 г/л, тогда как в других странах ЕЭС он составляет 0,84 г/л, не говоря уже о странах, в которых такой норматив вообще не установлен. Молекулы ряда веществ обладают способностью пропускать . коротковолновые и поглощать длинноволновые лучи. Таким свойством, получившим название тепличный или парниковый эффект обладают молекулы водяного пара и углекислого газа (С02). В результате парникового эффекта в атмосфере задерживается 78% земного излучения, причем 60% водяным паром и 18% углекислым газом. Если убрать из атмосферы СОз средняя годовая температура на Земле понизилась бы на 21 градус, а если удвоить его содержание - повысилась бы на 4 градуса. Есть прогнозы, что с потеплением на 1 градус климатические зоны будут передвигаться на 100 -150 километров к северу, а таяние ледников к 2050 году обусловит подъем уровня Мирового океана на 1,2 метра. Последствия очевидны. Необходимо заметить, что защите воздуха от загрязнения свинцом помогает не только ужесточение нормативов содержания этого опасного токсиканта в бензине, но и экономное расходование горючего. Так, недавно на рассмотрение конгресса США был вынесен вопрос о принятии закона, который устанавливал бы более жесткий стандарт экономичности расхода топлива для автомобилей: сейчас 8,6 л требуется на 100 км пробега, по проекту - 7,0 л к 1996г. и 6 л к концу века. Аналогичное решение в европейских странах существенное способствовало бы оздоровлению экологической обстановки в городах континента. Наиболее острой проблемой, связанной с загрязнением воздуха в странах Европы, является повышение заболеваемости людей. По имеющимся оценкам вызванный этой причиной ущерб, который складывается из затрат на лечение больных, потерь рабочего времени и преждевременной смертности, в Западной Германии составляет от 1,1 до 2,7, а во Франции 0 1,2 млрд. ЭКЮ. Разумеется, потери здоровья населения в деньгах измеряются уже во вторую очередь, главное же - жизнь и здоровье как самоценности.
СРЕДНЕМЕСЯЧНОЕ ПОСТУПЛЕНИЕ В АТМОСФЕРУ ОКСИДОВ СЕРЫ (по странам Европы)
| СТРАНЫ | ОБЩИЙ ОБЪЕМ, ТЫС. Т | Доля поступления из других стран, % |
|
НОРВЕГИЯ ШВЕЦИЯ ДАНИЯ ВЕЛИКОБРИТАНИЯ НИДЕРЛАНДЫ ГЕРМАНИЯ ПОЛЬША ШВЕЙЦАРИЯ АВСТРИЯ ФРАНЦИЯ ИТАЛИЯ |
25,5 47,5 10,9 84,7 17,3 207,9 133,0 14,1 34,1 121,0 113,2 |
92 82 64 20 77 53 58 90 85 48 30 |
5. КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ
Кислотные дожди не только губительно воздействуют на природу, но и наносят значительный ущерб экономике европейских стран. В расчете на год такой ущерб составляет для лесного хозяйства ФРГ - 0,2; сельского хозяйства ФРГ - 1,0; рыбного хозяйства в озерах Скандинавии и Шотландии - 0,3; для зданий и памятников Италии - от 0,5 до 2,7 млрд.долл. Выбросы в атмосферу не только ухудшают качество воздуха, но и отрицательно влияют на верхние слои атмосферы, в частности, разрушают озоновую оболочку. Имеются сведения о том, что уменьшение содержания озона в стратосфере на 1 % вызывает увеличение числа заболеваний раком кожи на 5 %. Есть расчеты, согласно которым ежегодно по этой причине заболевают около 10 тыс. человек. Совет Европейского Экономического Сообщества принял решение ограничить выбросы этих соединений уровнем 1980г., когда их суммарный объем в странах - членах сообщества - составлял 480 тыс. т. В 1988 г. многими странами мира был подписан Монреальский протокол, в соответствии с которым выпуск хлор-фтороорганических соединений к 2000 г. должен быть сокращен на 50 %. Правда, в последние годы отмечено снижение таких выбросов, но оно происходит медленно, поскольку выделяемых средств на экологические цели недостаточно. В среднем на нужды охраны природы затрачивается в странах Запада, Японии и США не более 200 ЭКЮ в расчете на душу населения.
6. НАИБОЛЕЕ МАСШТАБНЫЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ КАТАСТРОФЫ В МИРЕ ЗА НЕСКОЛЬКО ДЕСЯТИЛЕТИЙ
| Место и дата катастрофы | Характер катастрофы | Погибло, чел. | Травмиро вано, чел. | Нанесенный ущерб |
| г.Оппау, Германия, 21.09.1921 | Взрыв 3 тыс. тонн аммонийной селитры | 567 | 1500 | Осталось без крова 7 тыс. жителей (10- 12 млн. ф.ст.) |
| г.Кливленд США 20.10.1944 | Пожар. Сгорело 3 тыс.т. сжиженного газа | 128 | 200 - 400 | В течение 20 лет население не пользовалось природным газом в сжиженном состоянии. Разрушено 80 жилых домов. (20 млн. ф.ст.) |
| г.Людвигсгафен, Герма-ния 28.07.1948 | Взрыв газовоздушного облака | 207 | 3818 | |
| г.Аберфан Великобритания 21.10.1966 | Обвал продуктов угледобычи на здание школы и жилые дома | 147 (в том числе 116 детей) | ||
| г.Севезо Италия 10.07.1976 | Выброс щелочного материала. содержащего диоксин | нет | 447 | 773 человека эвакуированы; сильное загрязнение почвы в радиусе 4 км.; уничтожены тысячи голов скота (20 млн.ф.ст.) |
| Три Майл Айленд США 28.03.1979 | Расплавление активной зоны ядерного реактора АЭС | нет | нет | Тысячи людей эвакуированы (1000 млн.ф.ст.) |
| Массисасуга Канада 11.11.1979 | Выброс хлора в результате железнодорожного крушения | нет | нет | Из района площадью 125 км2 эвакуировано 240 тыс.чел. (1 млн.ф.ст.) |
| Мехико Мексика 19.11.1984 | Горение 6 тыс.т. сжиженного нефтяного газа | 500 | 7097 | 39 тыс.чел. эвакуировано. Уничтожены сотни домов в радиусе 300 м (13 млн.ф.ст.) |
| Бхопал Индия 03.12.1984 | Выброс в атмо-сферу метилизоционата | 2000 | 200000 | (100 млн.ф.ст.) |
| Чернобыль СССР 25.04.1986 | Неиспраность ядерного реактора АЭС, пожар и взрыв с разрушением здания станции | 531 | 244 | Эвакуировано 112 тыс.чел. сильное радиоактивное заражение местности на площади 10 км2 (1500 - 2000 млн.ф.ст.) |
| Базель Швейцария 01,11.1986 | Пожар на складе химической продукции | нет | нет | Заражение р.Рейн на протяжении 250 км. (20 млн.ф.ст.) |
7.ТВЕРДЫЕ ОТХОДЫ
Повсеместно в Европе накапливаются твердые отходы, которые охватывают обширные площади в городах и пригородных зонах.
Страны ЕЭС “производят” в год 2 млрд. т таких отходов, из них 150 млн. т - отходы промышленности и в их числе от 20 до 30 млн. т особо опасны и высокотоксичны.
Из общей массы отходов 60 % отправляются просто на свалки, 33 % сжигаются и 7 % компостируются. Приведенные ниже данные характеризуют экологическую ситуацию в Европе как критическую и вызывающую необходимость активизации действий всех стран по ее оздоровлению.
8.ТРЕВОЖНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ
Некоторые тенденции развития, если их не сдерживать, могут иметь важные негативные последствия для качества окружающей среды.
Энергия.25 % возрастания к 2010 г., если не произойдет изменения в сложившемся росте потребления энергии, обернутся в 20 % возрастания выбросов (относительно 1987г.)
Транспорт. 25 % возрастания числа машин и 17 % возрастания перевозок к 2000 г. (относительно 1990г.)
Сельское хозяйство. 63 % возрастания использования удобрений.
Отходы. 13 % возрастания городских отходов за последние пять лет, несмотря на возрастающую рециркуляцию бумаги, стекла, пластика.
Вода.35 % возрастания объема потребления.
Туризм. 60 % возрастания объемов в Средиземноморском регионе планируется к 2000 (относительно 1990г.)
Разработанные и выполняемые программы достигли некоторых улучшений в окружающей среде.
Тем не менее, то ли потому, что не было достаточного времени для демонстрации полных результатов, или потому, что они не полностью выполняются, многие существующие инструменты неудовлетворительно справляются с современными уровнями деградации окружающей среды. Кроме того, большинство из них не предназначалось для встречи с добавочной тяжестью, которая, как ожидается, произойдет от роста экономической активности.
9.ПРОБЛЕМА ДЕМОГРАФИЧЕСКОГО РОСТА
Генетическое исследование человеческих рас (негроидной, монголоидной, европейской, австралоидной и американской) показали, что 97% генов у них идентичные. Это свидетельствует об огромном единстве и однородности человечества. Социально-демографическая ситуация в развитом и развивающемся мире носит диаметрально противоположный характер. Существует даже такой термин - «демографически разделенный мир».
Урбанизация и расползание городов
Урбанизация представляет собой основную тенденцию развития современных цивилизаций. По темпам урбанизация в развивающихся странах идет гораздо быстрее индустриализации. Люди бегут в города, которые чисто экономически не способны обеспечить им работу, жилье, воду, санитарные и другие элементарные условия. Это ведет к превращению городов в трущобы с сопутствующими им социальной напряженностью, преступностью и другими проблемами. Одной из сложнейших социально-экономических проблем развитых стран является расползание городов, что связано с имущественным и расовым расслоением.
Продовольственная проблема
Народонаселение и производство продовольствия важнейшие программы в истории человечества. На протяжении всей его истории производство продовольствия является второй составляющей любой общественно-экономической формации. Решение этой проблемы зависит от социально-экономических производственных отношений и их уровня, и определяется различием между уровнем производства продовольствия и ростом народонаселения.
К глобальному уровню следует отнести воздействие сельскохозяйственного производства и мелиорации на природную среду, которые крайне необходимы для обеспечения быстрорастущего населения Земли.
Слабая материально-техническая база, зависимость от погоды, недостаток органических и минеральных удобрений, отсутствие средств химической защиты растений, трудности по орошению и мелиорации земель порождают низкую производительность труда в большинстве развивающихся стран.
Сколько человек кормит 1 работник сельского хозяйства.
| № | Страна | Насе-ление, млн.чел | Пашня млн. га/ на 1 чел. | Число людей | Продук-ция на 1 га (USD) |
| на 1га | на 1 раб. | ||||
| 1. | Бельгия | 10,26 | 0,8/0.08 | 12,8 | 128 |
| 2. | Великобритания | 57,42 | 6,93/0,12 | 8,3 | 99 |
| 3. | США | 249 | 187,9/0,75 | 1,3 | 83 |
| 4. | Нидерланды | 14,84 | 0,9/0,06 | 16,5 | 63 |
| 5, | Канада | 26,5 | 46/1,74 | 0,6 | 58 |
| 6. | Швеция | 8,5 | 2,94/0,35 | 2,9 | 48 |
| 7. | ФРГ | 80,3 | 11,95/0,15 | 6,7 | 42 |
| 8. | Франция | 56,12 | 17,82/0,32 | 3,15 | 40 |
| 9. | Австралия | 16,55 | 47,1/2,85 | 0,35 | 40 |
| 10. | Дания | 5,13 | 2,57/0,5 | 2 | 37 |
| 11. | Италия | 57,53 | 9,1/0,16 | 6,3 | 33 |
| 12. | Япония | 123,1 | 4,22/0,035 | 29,2 | 29 |
| 13. | Испания | 39,2 | 15,6/0,4 | 2,5 | 24 |
| 14. | Финляндия | 4,96 | 2,44/0,49 | 2 | 23 |
| 15. | Ирландия | 3,51 | 0,96/0,27 | 3,65 | 19 |
| 16. | СССР | 289 | 226,1/0,78 | 1,3 | 15 |
| 17. | Португалия | 10,26 | 2,04/0,2 | 5 | 13 |
| 18. | Греция | 10 | 2,9/0,29 | 3.45 | 10 |
Голод - это не только экстремальное проявление продовольст венной проблемы, но и сигнал о неблагополучии всех систем жизнеобеспечения людей: ресурсоэкологических, социально-политических и экономических. Невзирая на успехи генетики, селекции и других наук, человечество не в состоянии до сих пор решить продовольственную проблему.
По расчетам демографов в течение XXI века население удвоится: для его жизнеобеспечения необходимо увеличить производство продуктов питания в 2 - 3 раза, а для материального изобилия в 5 -10 раз.
Проблемы социально-экономического развития
Интенсивное развитие мирового производства само по себе не обеспечивает роста благосостояния. По оценкам Всемирного банка, число абсолютно бедных, то есть лишенных действительно всего людей, составляло в 1993 году 1,3 миллиарда человек и продолжает увеличиваться. Сравнительно недавно стало известно о возможностях крупномасштабных изменений в атмосфере в связи с атомной энергетикой. К числу экологических проблем социально-экономического развития относятся проблемы утилизации твердых отходов и промышленные катастрофы.
Существенное влияние на экологическую обстановку конкретных регионов оказывают масштабные промышленные катастрофы, перечень которых приведен в таблице Помимо экономического ущерба они, как правило, связаны с гибелью людей и с нанесением ущерба их здоровью.
www.neuch.ru
