Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
23
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
69.63 Кб
Скачать

48. Радиоактивное загрязнение на Чернобыльской АЭС

26 апреля 1986 г. на Чернобыльской АЭС произошла беспрецедентная ядерная катастрофа, в результате кот. в прир. ср. было выброшено большое количество радионуклидов. Нижние участки Припяти, Днепра и верхняя часть Киевского водохранилища вошли в З0-километровую зону заражения. Процесс выброса радионуклидов из разрушенного реактора был растянут во времени и состоял из нескольких стадий. На 1 стадии было выброшено диспергированное топливо, в котором состав радионуклидов соотв. составу в облученном топливе, но был обогащен летучими изотопами йода, теллура, цезия и благородных газов. На 2 стадии благодаря принимаемым мерам по прекращению горения графита и фильтрации выброса мощность выброса уменьшилась. Потоками горячего воздуха и продуктами горения графита из реактора выносилось радиоактивное мелкодиспергированное топливо. Для 3 стадии хар-ным было быстрое нарастание мощности выхода продуктов деления за пределы реакторного блока. За счет ост. тепловыделения температура топлива в акт. зоне превышала 1700 0С, что в свою очередь обусловливало температурно-зависимую миграцию продуктов деления и хим. превращения оксида урана, которые из топливной матрицы выносились в аэрозольной форме на продуктах сгорания графита. С последней 4 стадией утечка продуктов деления быстро начала уменьшаться. К этому времени суммарный выброс продуктов деления составил около 1,9 ЭБк (50 МКи), что соответствовало примерно 3,5 % общего количества радионуклидов в реакторе к моменту аварии. В результате катастрофы было эвакуировано около 96 тысяч человек из Припяти, Чернобыля, более 70 нас. пунктов тридцатикилометровой зоны, а также за ее пределами. В 1990 и 1991 годах принимались меры по дальнейшему отселению людей с загрязненных территорий Киевской и Житомирской областей. Всего за эти годы эвакуировано около 130 тысяч человек, но на радиационно-загрязненных территориях, не считая Киева (хотя он относится к зонам загрязнения), живет около 1.8 миллиона человек, удельный вес здоровых в данных районах уменьшился за эти годы с 50 до 20 процентов. И хотя неблагоприятные тенденции нарастают, гос. программы отселения практически свернуты. Общая площадь Украины, загрязненная цезием-137 более 1 Ки/км2 составляют 36 млн. га, более 5 Ки/км2 - 470 тыс. га, более 15 Ки/км2 - 75 тыс. га. Радионуклиды, естественно, попали в моря и реки, просочились в грунтовые воды... Невозможно говорить даже об относительной чистоте Десны и Днепра. Невозможно говорить о безопасности. Растет общая смертность населения Украины - ежегодно на 7-9 процентов.

49. Потребление энергии в экосистемах

Энергетические превращения осуществляются по законам термодинамики – энергия переходит из одной формы в другую, но не исчезает и не появляется. Самопроизвольно идут только те процессы, где энергия рассеивается. Энтропия – мера упорядоченности системы. Живые системы открыты для обмена энергией. Извне поступает даровая энергия солнца. В живых системах есть компоненты, обладающие механизмом улавливания, концентрации и рассеивания энергии (увеличение энтропии) – проц. характеристика для живых и неживых систем. Только живые системы способны улавливать и концентрировать энергию. Процесс образования порядка в системе из хаоса окружающей среды называется самоорганизацией, он ведет к уменьшению энтропии. Живые системы поддерживают свою жизнедеятельность благодаря наличию даровой избыточной энергии, во-вторых благодаря способности за счет устройств, сост. ее компонентов эту энергию улавливать и концентрировать, а использовав рассеивать в окружающую среду. Фотосинтез – синтез сахара из неорганических веществ – CO2 и H2O, при помощи солнечной энергии. 6CO2 + 12H20 (2816 Дж, хлорофилл)  C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Поток энергии в экосистеме: трофическая цепь является энергетической цепью. Любое количество органического вещества эквивалентно количеству энергии. Эту энергию извлекают, разрывая энергетические связи вещества. Поток вещества – это перемещение вещества в форме химических элементов или их соединений от продуцентов к редуцентам или без них. Поток энергии – это переход энергии в виде химической связи по цепям питания от одного трофического уровня к другому. Энергия может быть использована 1 раз. Скорость потока энергии – это количество энергии, перемещающаяся с одного трофического уровня на другой в единицу времени. Пищевая цепь - это основной канал переноса энергии в пищевых системах.

50. Город как гетеротрофная экосистема

Город является гетеротрофной экосистемой с очень высокой концентрацией потребителей. Действительно, продукция зеленых растений не играет заметной роли в функционировании урбоэкосистемы. Поэтому городу необходим приток энергии и вещества с больших площадей, находящихся за его пределами. Среда на входе и выходе для системы города значительно важнее, чем для такой экосистемы, как, например, лес - город, по сути, паразитирует на окружающих ландшафтах. Таким образом, при существующем порядке хозяйствования город почти не производит пищи или других органических веществ, не очищает воздух и почти не возвращает в круговорот неорганические вещества. Кроме того, урболандшафт является значительным накопителем и перераспределителем (вместе с перемещаемым грунтом, строительным материалом, топливом и прочими веществами) многих редких элементов, значительно повышая содержание некоторых из них в антропогенных экосистемах.

Необходимо заметить, что если растения резко ограничены в возможностях поселения в городе (лимитирующим фактором является очень фрагментарный и находящийся под сильным антропогенным прессом почвенный покров), то для животных обнаруживается огромное количество потенциальных экологических ниш. Это связано с очень большим числом самых разнообразных убежищ (в этом отношении город ощутимо превосходит природные экосистемы), обилием кормовых ресурсов и высокой комфортностью местообитаний, особенно для некоторых синантропных групп животных. Существенными особенностями этих биотопов являются ряд антропогенных факторов, которые накладывают специфический отпечаток на видовой состав и особенности образа жизни городских обитателей.

51. Рациональное природопользование

Экономия ресурсов и энергии (вода, нефть, газ, уголь, руды). Привлечение нетрадиционных источников энергии. Уменьшение вредных выбросов в окр среду. Экономное отношение к продуктам производства. Экономическое стимулирование экологичности производства.

Технологии мониторинга природно-техногенной сферы - разработку и исп. наземных и дистанционных (в т.ч. космических) систем и методов оценки состояния окр. среды и последствий хоз. деят., санитарно-гигиенических условий сущ. человека и биол. разнообразия. Техн. прогнозирования развития климатических, экосистемных и ресурсных изменений – мониторинг глоб. изменений прир. среды, климата, сейсмичность и связанные с ней процессы; обеспечение устойчивого развития нар. хоз. в усл. меняющегося климата и глоб. изменений прир. среды. Технологии обеспечения безопасности продукции, производств и объектов - системы, средства и методы предупреждения крупных прир. и техногенных аварий и катастроф и снижения ущерба в случае их возникновения, в том числе средства анализа состояния и поведения сложных технических и прир. систем, нас. пунктов на всех этапах их жизненного цикла; Технологии реабилитации окр. среды от техногенных воздействий - технологические процессы водоподготовки, ориентированные на создание инд. и коллективных средств приготовления питьевой воды необходимого качества с использованием принципиально новых биотехнологических и безреагентных методов обеззараживания. Эффективные системы очистки от пыли и газообразных загрязнений на основе новых материалов и конструкций фильтровальных элементов, экологически чистых адсорбентов. Создание технологии утилизации попутных продуктов промышленности в товарные строительные изделия. Технологии неистощительного природопользования - основываются на разработке новых и рац. уже применяемых процессов: полное возобновление ресурсов, повышение качества и эффективности использования изъятого сырья, снижение доли неэффективно эксплуатируемых ресурсов, устранение побочного воздействия на ресурсы и условия их регенерации.

52. Классификация природных ресурсов

Природный ресурсы – средства существования человека, которые он не создает своим трудом, но берет их из природы.

Такое понимание природных ресурсов дает возможность осуществлять их классификацию как по месту в природных системах, так и по особенностям их хозяйственного использования. Один из наиболее общих подходов состоит в разделении всех природных ресурсов на исчерпаемые и неисчерпаемые. К неисчерпаемым относятся те, которые связаны с энергией Солнца и внутренних глубин Земли, силами гравитации (энергия солнечных лучей, ветра, геотермальная, приливов и отливов, климатические ресурсы), а также воды Мирового океана. Исчерпаемые ресурсы разделяются на невозобновляемые (полезные ископаемые, исчезающие виды живых организмов) и возобновляемые (водные, почвенные, биологические). Природная классификация базируется на принадлежности природных ресурсов к тем или иным сферам географической оболочки: минеральные, климатические, земельные, водные, биологические. По хозяйственному использованию все ресурсы можно разделить на: ресурсы для производственной (промышленность, сельское хозяйство) и непроизводственной сферы; локальные (местные), национальные (государственные) и глобальные (мировые); детально изученные, выявленные, прогнозируемые. Ископаемые ресурсы (полезные ископаемые) классифицируют по степени их геологического изучения и хозяйственного значения.

53. Земельные ресурсы

Земельный фонд России в 1992 г. (на конец года) составил 1709.6 млн. га. За последние 27 лет площадь сельскохозяйственных угодий сократилась на 12.4 млн. га, пашни - на 2.3 млн. га, сенокосов - на 10.6 млн. га. Причинами уменьшения площади сельхозугодий являются нарушение и деградация почвенного покрова, отвод земель под застройку городов, поселков и промышленных предприятий. Фонд черноземных почв России составляет около 120 млн. га. Это всего лишь около 7% общей площади, но на ней размещается более поло вины всей пашни и производится около 80% всей земледельческой продукции. Площадь эрозионно-опасных и подверженных эрозии с/х угодий составляет 124 млн. га (56%), из них 87.3 млн. га пашни. По данным государственного учета 1990 г., общая площадь оврагов составила 2.4 млн. га, 26.2 млн. га пашни (20.4%) расположено на смытых почвах, 2.1 млн. га (1.7%) подвержено совместному воздействию водной и ветровой эрозии, 7.9 млн. га (6.1%) дефлировано, всего же дефляционно-опасными землями считаются 44 млн. га (32.2%). Растут площади эродированных черноземов. За последние 15-20 лет они возрастали в среднем на 250-300 тыс. га/год. На многих расчлененных территориях с черноземными почвами 50% и более распаханных земель эродированы. Ежегодно до 25-30 тыс. га черноземов теряются в результате роста оврагов. Проведение почвозащитных мероприятий в последние годы сокращается. За последние 20 лет запасы гумуса сократились на 25-30%, а ежегодные потери в целом по РФ составляют 81.4 млн. т. По данным агрохимического обследования, в России 16.5 млн. га пашни характеризуются очень низким содержанием гумуса, 21 млн. га - низким. Гумусированность черноземов центральных черноземных областей за последние 100 лет снизилась почти вдвое, а ежегодные потери гумуса в черноземах составляют в среднем 0.5-1 т/га. Площади мелиорированных земель, находящихся в неудовлетворительном состоянии, в целом по РФ сократились на 105 тыс. га. Общая площадь засоленных земель составляет 38.4 млн. га (19.9% площади сельхозугодий), в том числе 25.6 млн. га почв солонцовых комплексов. Площадь пахотных засоленных земель - 12.9 млн. га. Площади переувлажненных и заболоченных земель, используемых под пашню, возрастают. В 1990 г. они составили 8 млн. га (5.2% пашни), тогда как в 1985 г. их было 5.8 млн. га (4.5%). Общая площадь земель, нарушенных в результате добычи полезных ископаемых, проведения строительных и геологоразведочных работ, составила в 1991 г. 1.1 млн. га, из которых 0.7 млн. га нарушено в период с 1976 по 1991 г. Более 50% этой площади занимали сельскохозяйственные угодья.

54. Полезные ископаемые

Т.Р.Мальтус 1798 г.: все беды человечества проистекают от того, что рост населения опережает рост средств существования. Нефть. До 1900 г. нефти было добыто 0,54 млрд. баррелей (86,5 млн. т.), в 1901–1920 гг. - 6,47, в 1921–1940 гг. — 37,24, в 1941–1960 гг. — 73,39, в 1961–1980 гг. — 266,41, в 1981–2000 гг. будет потреблено 445,23, а в 2001–2020 гг. (по прогнозам) — 1081,79. Ее мировые запасы в 1997 г. оценивались в 1016 млрд баррелей, т.е. еще до 2020 г. нефти на Земле не останется. Около ½ добываемой в мире нефти потребляется для получения бензина, дизельного и ракетного топлива. Жесткие требования предъявляются к бензину - он не должен содержать канцерогенные бензол и конденсированные АрУВ (получают при кат. риформинге нефти). Без них же бензин имеет низкое октановое число и непригоден для автомобильных двигателей. Замена более экологичным алкилированием, изомеризацией и синтезом оксигенатов требуется чудовищная сумма. Газ. Во всех странах сейчас пытаются нефть заменить природным газом, используя его как топливо и сырье для получения синтетических материалов. На хим. переработку (в т.ч. в жидкое топливо, способное заменить бензин) расходуется всего 2,5% добываемого газа. Остальное идет на отопление и производство электроэнергии. Сегодня всего три завода в мире производят жидкое топливо из прир. газа: в Малайзии, Новой Зеландии и Южной Африке. Газа на планете значительно больше, чем нефти, особенно в России. Но и его при продолжающемся росте потребления едва ли хватит до середины ХХI в. Запасы газа оцениваются примерно в 350 трлн. м3. Кроме того, добыча газа с каждым годом обходится все дороже. Есть еще богатый источник природного газа: газогидраты, или соединения метана с водой. Они залегают под океанами и в толщах вечной мерзлоты, а при обычных давлении и температуре быстро разлагаются. Природного газа в газогидратах, видимо, значительно больше, чем в свободном состоянии, однако технологии без серьезного ущерба для окр. среды пока не разработаны. Каменного угля на Земле гораздо больше, чем нефти и газа. По оценкам специалистов, его запасов может хватить на сотни лет. Однако каменный уголь — эк. грязное топливо, в нем много золы, серы, вредных металлов. Из каменного угля можно получать и жидкое топливо для транспорта, но оно обходится очень дорого (450 долл./т), и сейчас его не выпускают. Теплотворная способность угля ниже, чем нефти и газа, а его добыча значительно дороже.

55. Энергетические ресурсы

ГЭС, ТЭС

Журналисты и "зеленые" часто призывают шире использовать возобновляемые источники энергии: солнечную энергию, энергию воды, ветра и т.д. Однако много энергии от них не получишь, и вряд ли она в обозримом будущем даст более 1% в суммарном мировом производстве энергии. Энергия рек использована практически полностью. Расчет на энергию ветра вряд ли оправдан. Видимо, перспективнее делать ставку на энергию морских течений. Единственный реальный сегодня и не имеющий серьезных ограничений в обозримом будущем источник энергии — атомная энергетика. Запасы урана достаточно велики, и атомной энергии хватит еще надолго, даже с учетом роста энергопотребления в ХХI в. Во Франции уже сегодня 78% электроэнергии производится на атомных станциях, в Японии — 33%. При правильном использовании и серьезном отношении атомная энергетика оказывается вне конкуренции и с экологической точки зрения, значительно меньше загрязняя окружающую среду, чем сжигание углеводородов. В частности, суммарная радиоактивность золы каменного угля гораздо выше, чем радиоактивность отработавшего топлива всех атомных электростанций. Управляемый термоядерный синтез — практически неисчерпаемый и сравнительно дешевый источник энергии.

Соседние файлы в папке Шпоры по экологии4