 |
Антропогенный кругооборот веществ.
|
|
|
|
Человек интенсивно трансформирует процессы круговорота всех химических элементов не только на локальном, но и биосферном уровне. Человечество - это часть биосферы (с его производством).
Принципиальных различий в утилизации природных ресурсов между человеком и другими организмами нет с точки зрения экологии: различия заключаются лишь в масштабах. Тот факт, что человек научился утилизировать природные ресурсы, создавая для этого специальные средства, сути дела не меняет. Сколь бы ни были масштабными процессы антропогенной трансформации вещества, они осуществляются в рамках глобальных биогеохимических циклов. Человек не в силах радикально изменить эти циклы. Самое большее, что он может, - это изменить баланс вещества на определенных этапах глобальных циклов или на определенных территориях.
Человек находит и добывает природные ресурсы, перевозит их к местам переработки, производит из них энергию, какую-либо продукцию и предметы, которые в итоге поступают в пользование в виде средств производства или изделий, сооружений и т.д., т.е. человек вовлекает природные ресурсы (вещества) в ресурсный цикл.
Под ресурсным циклом понимают совокупность превращений и перемещений определенного вещества или групп веществ на всех этапах использования его человеком (выявление, извлечение из природной среды, переработку, использование, возвращение в природу). Но если природные циклы веществ замкнутые, то ресурсный цикл как круговорот практически не замкнут, т.е. использованные вещества не возвращаются в места их изъятия.
На каждом этапе ресурсного цикла неизбежны потери. При добыче часть сырья остается в местах залегания, а в отвалы идет так называемая «пустая порода», на извлечение которой тратится энергия. Значительная доля добытого ископаемого теряется при транспортировке к заводам и фабрикам при перегрузке, переработке. Если ресурс используется как топливо, то при его сгорании образуются шлаки, идущие в отвалы, оксиды, летящие в атмосферу, и т.д.
|
|
|
Если же нефть, уголь перерабатываются промышленностью, то неизбежно образование побочных твердых, жидких, газообразных продуктов, как технологических отходов, формирующих так называемые хвостовые выбросы, которые наносят вред экосистемам, нарушают качество среды, отрицательно влияют на здоровье людей.
Таким образом, получается парадоксальная ситуация: загрязнение среды дают природные ресурсы! На их добычу, перевозку затрачиваются огромные средства, энергия, время, но они же в конечном счете ухудшают качество окружающей среды. В связи с данной ситуацией возник афоризм: загрязнение среды - это природные ресурсы, оказавшиеся не на своем месте.
Но при добыче полезных ископаемых и переработке сырья образуется большое количество отходов. Академик Прянишников пишет, что количество отходов растет, как и добыча сырья, по экспоненциальному закону и человечество все больше и больше работает на отходы. Так, на каждую тонну производимого калийного удобрения образуется от трех до четырех тонн галитовых отходов, в основном содержащих хлорид натрия. Крупнотоннажным отходом производства фосфорных удобрений является фосфогипс, которого при переработке апатитового концентрата получается 4,25 тонн, а при переработке фосфоритов Каратау - 5,6 тонны на каждую тонну экстракционной фосфорной кислоты. Большое количество отходов образуется и при обогащении фосфатного сырья.
При обогащении медных руд в отходы идет флотационный серный колчедан. Он используется для производства серной кислоты. Однако при обжиге серного колчедана образуется колчеданный огарок (» 0,73-0,75 т на 1 т пирита). Ежегодно его скапливается более 5 млн. тонн. Огарок используется далеко не полностью, хотя содержит в основном железо, а также цветные и драгоценные металлы. Просачиваясь через отвалы, поверхностные воды в результате выщелачивания сульфидов увеличивают свою кислотность и обогащаются железом, медью, никелем, кальцием, сульфатами и другими веществами. Эти воды загрязняют реки, водоемы и подземные воды.
|
|
|
Высокая концентрация тяжелых металлов может оказаться токсичной для растений, подавляя их рост.
Тепловые элекростанции дают десятки миллионов тонн пылевидной золы и кусковых шлаков в год. Отвалы крупной тепловой электростанции занимают сотни гектаров ценных земель, но эти отходы представляют сырье для производства строительных материалов. Зола может быть сырьем для извлечения ряда металлов: железа, алюминия. Золу можно использовать в производстве наполнителей бетона, силикатного кирпича, шлакометаллов и др.
Мы убедились ранее, какие сложные закономерности сопровождают антропогенный круговорот вещества при использовании ресурсов геобиоцинозов (т.е. экологических систем).
Так, если вырубается древостой, то вся экосистема может прекратить свое существование просто потому, что изымается и отчуждается основная масса запасенной энергии и вещества, которая должна была передаваться на следующие трофические уровни. На месте уничтоженной экосистемы может возникнуть новая, но значительно менее продуктивная. Таким образом, рассеивание вещества и энергии резко опережает ее восстановление, и естественный круговорот прекращается. Чтобы не допустить этого, человек вынужден брать на себя восстановление экосистемы: высевание семян, внесение органо-минеральных удобрений, обеспечение растений водой и т.п.
55. Ограниченность естественных возможностей биосферы
В использовании природных ресурсов намечаются перспективы повышения уровня технологии и разработки новых месторождений, бедных содержанием полезных ископаемых. Проблема энергетики решается переходом к широкому использованию возобновимых источников энергии и, прежде всего, солнечной во всем ее многообразии.
|
|
|
Биосфера и ее компоненты представляют собой целостные системы со сложившимся соотношением частей и стохастически сформировавшимися механизмами саморегуляции. Поскольку каждый компонент исторически возник и складывался в рамках целого, то его структурное положение в системе и функциональная роль отнюдь не случайны. Они имеют вполне определенное значение меры в пределах системы как по отношению к самим себе, так и по отношению к другим частям, а также по отношению к системе в целом. Эти три значения меры компонентов биосферы очень важно учитывать, так как в процессе хозяйственной деятельности неизбежно происходит изменение компонентов биосферы вплоть до нарушения предельных значений присущей им меры.
Для биосферы как целостной саморазвивающейся системы существует мера лесистости, мера прозрачности атмосферы, мера ледовитости, мера болотистости, мера почвенности, мера насыщенности живым веществом, мера влажности, мера температурного градиента и т.д. Все эти значения меры должны быть хорошо известны не только в глобальном, но и в локальном масштабах. Они должны находиться под постоянным контролем людей, чтобы в нужный момент использовать естественные, а если окажется возможным, и технические средства регуляции. В этом должен состоять смысл мониторинга природной среды.
Поэтому споры о том, существуют ли пределы роста индустрии, населения и потребностей вообще, беспредметны, потому что абстрактны. Они станут гораздо конкретнее, если их вести с учетом концепции меры.
Ни одна система не может развиваться безмерно, даже если располагает такими внутренними возможностями. Темпы, масштабы и качественные особенности развития любой системы должны быть согласованы с целым, хотя бы по таким параметрам, как вещество, энергия, информация.
В поддержании ее целостности, оптимальности для живого, в том числе и самого человека, заключается одна из важных целей существования общества.
Это становится понятным при рассмотрении человеческого общества в единстве с природой, которая всегда будет его матерью и кормилицей.
|
|
|
59. Виды и масштабы воздействия экономики на природную среду.
Под видами загрязнений понимают любые нежелательные для экосистем антропогенные изменения:
ингредиентное (минеральное и органическое) загрязнение как совокупность веществ, чуждых естественным биогеоценозам (например, бытовые стоки, ядохимикаты, продукты сгорания и т.д.);
параметрическое загрязнение – изменения качественных параметров окружающей среды (тепловое, шумовое, радиационное, электромагнитное);
биоценотическое загрязнение вызывает нарушение состава и структуры популяций (перепромысел, намеренная интродукция и акклиматизация видов и т.д.);
стациалъно-деструкционное загрязнение (стация – место обитания популяции, деструкция – разрушение), связанное с нарушением и преобразованием ландшафтов и экосистем в процессе природопользования (зарегулирование водотоков, урбанизация, вырубка лесных насаждений и прочее);
Выбросы теплоты. Выбросы теплоты от ТЭС оказывают косвенное воздействие на радиационный баланс подстилающей поверхности, способствуют образованию туманов, облаков, ливневых осадков, гроз, стабилизируют высотные инверсии, стимулируют выпадение моросящих осадков.
Электромагнитные поля. Воздействие неионизирующих электромагнитных излучений от радиотелевизионных и радиолокационных станций на среду обитания человека связано с формированием высокочастотной энергии. Японскими учеными обнаружено, что в районах, расположенных вблизи мощных излучающих теле- и радиоантенн заметно повышается заболевание катарактой глаз. Медико-биологическое негативное воздействие электромагнитных излучений возрастает с повышением частоты, то есть с уменьшением длины волн.Неионизирующие электромагнитные излучения радиодиапазона от радиотелевизионных средств связи, радиолокаторов и других объектов приводят к значительным нарушениям физиологических функций человека и животных. Вредное воздействие на человеческий организм невидимого, но очень опасного электромагнитного загрязнения окружающей среды идет гораздо более быстрыми темпами, чем прогресс в электронике.
Излучения. Степень биологического влияния ионизирующего излучения зависит от поглощения живой тканью энергии и ионизации молекул, которая возникает при этом. Во время ионизации в организме возникает возбуждение молекул клеток. Это предопределяет разрыв молекулярных связей и образование новых химических связей, несвойственных здоровой ткани. Под влиянием ионизирующего излучения в организме нарушаются функции кровотворних органов, растет хрупкость и проницаемость сосудов, нарушается деятельность желудочно-кишечного тракта, снижается сопротивляемость организма, он истощается. Нормальные клетки перерождаются в злокачественные, возникают лейкоз, лучевая болезнь.
|
|
|
61 Атмосфера. Экологическая емкость.
Атмосфера - газовая оболочка небесного тела, удерживаемая около него гравитацией. Поскольку не существует резкой границы между атмосферой и межпланетным пространством, то обычно атмосферой принято считать область вокруг небесного тела, в которой газовая среда вращается вместе с ним как единое целое. Атмосфера Земли содержит кислород, используемый большинством живых организмов для дыхания, и диоксид углерода потребляемый растениями, водорослями и цианобактериями в процессе фотосинтеза. Атмосфера также является защитным слоем планеты, защищая её обитателей от солнечного ультрафиолетового излучения.
ЕМКОСТЬ ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ - Емкость окружающей среды, способность природной среды вмещать антропогенные нагрузки, вредные химические и иные воздействия в той степени, в которой они не приводят к деградации земель и всей окружающей среды. Нагрузки на природу в пределах ее возможностей означают ее экологическую емкость, а нагрузки сверх ее возможностей (емкости) приводят к нарушению естественного закона экологического равновесия. Закон "Об охране окружающей природной среды" посвящен установлению и соблюдению предельно допустимых норм нагрузки на окружающую среду с учетом ее потенциальных возможностей (предельно допустимых выбросов и сбросов, предельно допустимых концентраций, предельно допустимых уровней). Несоблюдение, нарушение этих норм приводит к привлечению виновных к ответственности и возможному ограничению, приостановлению и прекращению деятельности предприятий, производственной и иной деятельности.
62.Ресурсы воды
Во́дные ресу́рсы — поверхностные и подземные воды, которые находятся в водных объектах и используются или могут быть использованы. В более широком смысле — во́ды в жидком, твёрдом и газообразном состоянии и их распределение на Земли.
Водные ресурсы — это все воды гидросферы, то есть воды рек, озёр, каналов, водохранилищ, морей и океанов, подземные воды, почвенная влага, вода (льды) горных и полярных ледников, водяные пары атмосферы.
Общий объем (единовременный запас) водных ресурсов составляет 1390 млн.куб.км, из них около 1340 млн.куб.км - воды Мирового океана. Менее 3 % составляют пресные воды, из них технически доступны для использования - всего 0,3 %.
Ежегодно, 22 марта, по решению ООН отмечается Всемирный день водных ресурсов.
Ресурс кислорода воздуха
ВОЗДУХ (В.) - важный экологический ресурс. Из В. растения черпают диоксид углерода для фотосинтеза, подавляющее большинство организмов - кислород для дыхания. Воздух естественная смесь газов, главным образом азота и кислорода, составляющая земную атмосферу. Большинство живых существ (аэробы) дышат кислородом воздуха. В воздухе содержится 21 % кислорода в городских парках, загородных лесах и 18 – 19 % в помещении при скоплении народа. Недостаток кислорода приводит к поражениям клеток в различных системах организма (дыхательной, нервной и сердечнососудистой систем). Последствиями недостатка кислорода являются общая слабость, мышечные и головные боли, нарушение сна и обмена веществ, частые инфекционные болезни, снижение иммунитета и сексуальной активности, онкологические заболевания, депрессия.
64. Ресурс естественного живого вещества
Живое вещество - - совокупность тел живых организмов, населяющих Землю.
Живое вещество - открытая система, для которой характерны рост, размножение, распространение, обмен веществ и энергии с внешней средой.
ресурсы возобновляемы и в то же время уязвимы. Их объём изменчив и зависит от множества факторов.
Масса ж.в. на земле 1,3х10 в 12 степени
|
|
|
