Природные ресурсы и их рациональное использование.
Природные ресурсы и их классификация.
Природные ресурсы – это те средства существования людей, которые не созданы их трудом, но находятся в природе.
Существует несколько классификаций природных ресурсов. Одна из них – по назначению.
По назначению ресурсы делятся на четыре группы:
Пищевые
Энергетические
Сырьевые
Экологические
Наиболее интересна классификация ресурсов по исчерпаемости. По исчерпаемости ресурсы делятся на исчерпаемые и неисчерпаемые.
К неисчерпаемым ресурсам относятся три группы ресурсов:
Космические
Климатические
Водные
Космические ресурсы – это солнечное излучение, энергия приливов и отливов и т.д.
Климатические ресурсы – это атмосферный воздух, энергия ветра, атмосферные осадки и т.д.
Водные ресурсы – это все запасы воды на Земле.
Исчерпаемые ресурсы делятся на невозобновимые, относительно возобновимые, и возобновимые.
Невозобновимые ресурсы – это ресурсы, скорость расходования которых на много порядков больше скорости возобновления (например, полезные ископаемые).
Относительно возобновимые ресурсы – это ресурсы, скорость расходования которых на один-два порядка выше скорости возобновления.
Здесь выделяется два типа ресурсов – это почвы и лесные ресурсы.
Возобновимые ресурсы – это ресурсы, скорость возобновления которых близка к скорости расходования (например, животный мир, большинство растительности, некоторые минеральные ресурсы).
Энергетические ресурсы.
Энергетические ресурсы делятся на возобновимые и невозобновимые.
К невозобновимым относятся уголь, нефть, газ, торф, ядерное топливо, легкие элементы, которые могут быть использованы в термоядерном синтезе: водород, гелий, литий, дейтерий.
|
|
К возобновимым энергетическим ресурсам относятся энергия прямых солнечных лучей, энергия фотосинтеза, мускульная энергия, гидроэнергия, ветровая энергия, геотермальная энергия, энергия приливов и отливов, энергия волн, энергия процессов выпадения осадков и их испарения. Основным направлением энергетики должна быть замена невозобновимых ресурсов на возобновимые, однако, в настоящее время, больше всего энергии (60%) производится на тепловых электростанциях, причём, большая часть тепловых электростанций работает на наиболее экологически опасном топливе – угле.
Достоинства тепловых электростанций:
Недостатки тепловых электростанций:
Вторыми по уровню производства энергии идут гидроэлектростанции (чуть меньше 20% производимой энергии). Доля гидроэнергетики в общем производстве падает, хотя в настоящее время это наиболее дешевая энергия.
Достоинства гидроэлектростанций:
Недостатки гидроэлектростанций:
На третьем месте по производству энергии идут атомные электростанции (более 15% всей энергии). Доля атомной энергетики в настоящее время растёт, хотя существенно медленнее, чем 15-20 лет назад.
Достоинства атомных электростанций:
Очень высокая энергоёмкость топлива
Возможность строительства вблизи потребителя энергии
Недостатки атомных электростанций:
Необходимость утилизации или захоронения отработанного ядерного топлива
Экологические последствия аварий на атомных электростанциях непоправимы
Срок службы атомных реакторов составляет 25-40 лет, после чего их также надо останавливать и утилизировать
|
|
Общие инженерные принципы природопользования.
I принцип:
Системный подход к проблемам природопользования и окружающей среды.
Природа, как объект деятельности человека, представляет собой чрезвычайно сложную систему. В общем случае, под системой понимается множество элементов, находящихся во взаимосвязи друг с другом в совокупности образующих определённую целостность, единство. Любая система связана с окружающей средой, любую систему можно представить как элемент системы более высокого уровня или как совокупность систем более низкого уровня.
Биологическая система – это выполняющая некоторую функцию структура, которая взаимодействует с окружающей средой и другими системами как единое целое, состоит из подсистем более низкого уровня, непрерывно приспособительно перестраивает свою деятельность по каналам обратной связи и проявляет свойство самоорганизации.
Системный подход предусматривает комплексную оценку воздействия промышленно-технической деятельности общества на природу с обязательным прогнозированием реакции природы на это воздействие.
II принцип:
Принцип оптимизации биосферы.
При оптимизации биосферы главным вопросом является выявление комплексных критериев оптимизации. В общем случае, оптимизация как функция управления должна стремиться к тому, чтобы научно-техническое развитие не вывело биосферу за рамки экологической ниши человека.
III принцип:
Оптимизация природопользования.
|
|
Оптимизация природопользования – это принятие наиболее целесообразных решений при использовании ресурсов и природных систем.
IV принцип:
Темпы роста производства должны быть выше, чем темпы роста добычи сырья.
V принцип:
Гармонизация отношений природы и техники.
Эта проблема решается путём создания так называемых геотехнических или природно-технических систем.
Геотехническая система – это совокупность технических устройств и взаимодействующих с ними элементов природной среды, которые в ходе совместного функционирования обеспечивают с одной стороны – высокие производительные и прочие целевые показатели, а с другой стороны поддерживают в зоне своего влияния благоприятную экологическую обстановку.
Схема взаимодействия производства и природной среды в пределах геотехнической системы:
И то и другое воздействие является раскачивающее дестабилизирующим, т.е. обратная связь положительна. Для компенсации в геотехническую систему вводят блок управления. Блок управления по каналам мониторинга собирает информацию о производстве и природной среде, а затем по каналам отрицательной обратной связи осуществляет стабилизирующее воздействие.
VI принцип:
Экологизация производства.
Экологизация производства – это уподобление производственных процессов, т.е. ресурсных циклов, естественным замкнутым круговоротом веществ.
Это достигается за счёт внедрения малоотходных энергосберегающих и ресурсосберегающих производств.