- •От автора.
- •Введение
- •Эйнштейновский этап в развитии естествознания.
- •Мир атомов и элементарных частиц.
- •Силы взаимодействия в природе.
- •Современные концепции мегамира.
- •Звезды.
- •Эволюция звезд.
- •Солнечная система.
- •Планета – Земля.
- •Облик планеты – Земля или концепция а. Вегенера.
- •Современные концепции химии
- •Элементный и молекулярный состав веществ.
- •Основные концепции биологии.
- •Эволюция жизни на Земле.
- •Археозойский эон.
- •Протерозойский эон.
- •Вендский период.
- •Фанерозойский эон.
- •Антропогенез.
- •Развитие биологии. В истории развития биологии можно выделить четыре основных этапа, систематики (к. Линней), эволюционный (ч. Дарвин), биологии микромира (г. Мендель) и биосферный (в.Вернадский).
- •Самоорганизация систем или синергетика.
- •Человек и биосфера.
- •Современные концепции развития цивилизации.
- •Причины экологического кризиса.
- •Ресурсы Земли и развитие цивилизации. Основные возобновляемые ресурсы. Почва.
- •Водные ресурсы.
- •Топливно-энергетические ресурсы. Нефть.
- •Природный газ.
- •Ресурсы металлов.
- •Химические ресурсы.
- •Загрязнение атмосферы.
- •Двуокись серы.
- •Заключение.
- •Энтропия - мера хаоса в состоянии равновесия систем. Литература.
Ресурсы металлов.
В настоящее время в сферу потребностей человечества вовлечены почти все известные науке металлы, причем объем их использования неизменно возрастает. Предприятия горно-металлургического комплекса перерабатывают обычно минеральное сырье – горные породы, с повышенным содержанием необходимых металлов, так называемые руды.
К черным металлам относят прежде всего железо и добавляемые к нему при плавлении для придания стали определенных качеств марганец, хром, титан и ванадий. К цветным отнесены те металлы, которые составляют основную продукцию цветной металлургии – магний, алюминий, кобальт, никель, медь, цинк, свинец, олово, вольфрам, молибден, сурьма, висмут и ртуть. К благородным - золото, серебро, платина, палладий, иридий, родий, осмий, и рутений. Они не подвергаются коррозии на воздухе, в воде и под воздействием большинства химически активных веществ. К редким – литий, рубидий и цезий. К легким - бериллий. К тугоплавким – тантал, ниобий, цирконий, гафний. К редкоземельным – лантаноиды, иттрий, скандий. К рассеянным – германий, рений, таллий, кадмий, индий, галлий, селен, теллур.
Уровень обеспеченности человечества различными видами металлов неодинаков. Если обеспеченность такими рудами как железные, марганцевые не вызывает пока озабоченности, то ограниченность запасов руд олова, вольфрама, ртути и некоторых других давно вызывает тревогу (рис. ?).
Химические ресурсы.
Сейчас в промышленности, сельском хозяйстве и медицине используются почти все химические элементы. Подсчитано, что на человека в мире добывается около 20 т. минерального сырья в сутки. С исчерпанием многих из них на суше все большее внимание приковывает к себе океан. В одном кубометре морской воды растворено около 19 млн. т хлора, 10,5 млн. т натрия, 400 тыс. т кальция, 60 т йода, 300 кг серебра, 4 кг золота и т. д. Запасы химического сырья в Мировом океане можно считать неисчерпаемыми, тем более, что они непрерывно восполняются в процессе планетарного круговорота минеральных продуктов. К стати следует отметить, что магний – один из ценных для Человека металлов на сегодня, на 60% получают из морской воды. Также в больших количествах из морской воды извлекают хлористый калий, бром, предпринимаются попытки извлекать из морской воды золото. На сегодняшний день перспективы развития морской химической промышленности исключительно велики. И ее удельный вес в мировой экономике несомненно будет расти.
Технические и строительные ресурсы.
К техническим ресурсам относят графит, пьезокварц, асбест, магнезит, слюду и другие минералы. В настоящее время дефицита в строительных и технических ресурсах человечество еще не испытывает, за исключением быстро истощающихся запасов асбеста.
Рассматривая проблему использования минеральных ресурсов в целом, следует отметить, что при переходе к устойчивому развитию вопросов в этом направлении у человечества непочатый край. Прежде всего, – это эффективность извлечения и переработки добываемого сырья. В настоящее время в недрах остается более 30% разведанной нефти, более20% угля и газа, более 25% руд цветных и черных металлов. Объемы получения необходимых минералов, металлов можно увеличить путем улучшения эффективности обогащения руд. Так, в начале прошедшего века промышленно приемлемыми медными рудами считались руды, содержавшие 5-6% меди, сейчас разрабатываются руды содержащие всего лишь 0,5-0,6%. Важным направлением является и комплексное использование сырья. Практически в каждом месторождении кроме основного компонента содержится много сопутствующих, ценность которых может не уступать основному, но они часто не извлекаются и выбрасываются в отвалы. Блестящий тому пример – это 50% попутного газа при добыче нефти сжигается в факелах. Естественно, здесь возникает множество вопросов и в области экологии, и экономики и политики.
Загрязнение биосферы.
Загрязнение биосферы сложный и многообразный процесс. Вообще загрязнением, по-видимому, нужно считать любые изменения во внешней среде, инициирующие отклонения ее характеристик от нормы. Это могут быть физические, биологические, информационные факторы. С экологических позиций выбросы любых продуктов, используемых человеком, но не участвующих в круговороте веществ в биосфере могут быть загрязнителями. К концу 20-го века загрязнение окружающей среды отходами, выбросами, сточными водами всех видов промышленности, сельского и коммунального хозяйств приобрели глобальный характер. Очень большой объем химических веществ, среди них около 40 тыс. видов обладают вредным действием, а 12 тыс. обладают токсичным действием. Так, в России за время средней по продолжительности жизни по данным министра экологии Данилова-Данильяна токсическая нагрузка на организм одного жителя составляет,
углеводорода 2,8 т;
угарного газа 4,2 т;
пестицидов 140 кг;
фторидов 6,3 кг;
фенола 2,1 кг;
свинца 1,0 кг;
ртути 12 г;
тяжелых металлов 1 кг.
Все эти загрязнения связаны с работой 150 тыс. предприятий. Ситуация сегодня продолжает ухудшаться, что связано со старением производственных фондов. В некоторых отраслях оно составляет около 80%. Но в целом для Земли глобальное загрязнение определяется в основном интенсификацией промышленности и сельского хозяйства.
