газа, ракетного топлива и т.п. Основными поставщиками в атмосферу диоксида серы и оксидов азота считают теплоэлектростанции, работающие на угле и мазуте, транспорт.

Следует отметить, что превращение диоксида серы в серную кислоту интенсивно проходит в присутствии примесей, играющих роль катализаторов, и резко снижается в условиях чистой, незагрязненной атмосферы. Наиболее эффективным мероприятием против кислотных осадков является сокращение выбросов в атмосферу диоксида серы и оксидов азота.

4.4. Энергетический кризис

Потребление энергии является обязательным условием существования человечества. Наличие доступнойИдля потребления энергии всегда было необходимо для удовлетворения потребностей человека, увеличения продолжительности и улучшенияДусловий его жизни. В современном мире энергетика является основой развития основных отраслей промышленности. Традиционные топливно-энергетические ресурсы – уголь, нефть, газ – относятсяАк исчерпаемым невозобновимым ресурсам, то есть по мере их использования человеком количество таких ресурсов неуклоннобуменьшается. С одной стороны, потребности человечества в доступной и дешевой энергии постоянно растут, с другой стороныи, количество природных ресурсов, способных обеспечить человечество энергией, неуклонно уменьшается. Это привело к возникновенСю серьёзной энергетической проблемы.

По данным М ровой энергетической конференции, наибольшим энергетическим эквивалентом (52 ГДж/т) характеризуется природный газ. Его основным компонентом является метан. Природный газ в настоящее время занимает второе место среди традиционных источников энергии. Первое место прочно удерживает нефть. Нефть образовалась в процессе круговорота углерода в биосфере, процесс этот занял многие миллионы лет. По мнению некоторых экспертов, современных запасов нефти осталось не более чем на 50 – 100 лет. При этом новые месторождения находятся в труднодоступных местах, добыча её в этих условиях сопряжена с большими материальными затратами.

Явление, проявляющееся в диспропорции производства и потребления топливного сырья, называется энергетическим кризисом. Впервые с проблемой нехватки энергетических ресурсов человечест-

37

во столкнулось в 70-х годах ХХ века. Следует отметить, что в настоящее время потребление энергии на душу населения в мире обнаруживает явную тенденцию к стабилизации.

Вторая проблема, связанная с использованием традиционных то- пливно-энергетических ресурсов, – неблагоприятное влияние предприятий ТЭК на окружающую среду. Сжигание органического углеводородного сырья приводит к чрезмерному потреблению кислорода, выбросам газов, твёрдых частиц. Добыча топливно-энергетических ресурсов ведёт к разрушению естественных экосистем, к уменьшению ареалов обитания животных и птиц. Образование отвалов пустой породы, золо- и шлакоотвалов приводит к деградации почв, изменению естественного ландшафта. Деятельность предприятий топливноэнергетического комплекса влияет и на качество гидросферы, в неё попадают нагретые и загрязнённые воды, жидкиеИотходы. Самым неэкологичным из используемых в настоящее время видов углеводородного топлива является каменный угольД. При его сжигании образуется наибольшее количество загрязняющих веществ: оксиды серы, азота, зола, шлаки. Энергетический эквивалент угля ниже, чем нефти и газа.

С начала ХХ века альтернативнымА источником энергии была признана гидроэнергетика. Большое количество гидроэлектростанций были построены как на горныхб, так и на равнинных реках. Основные достоинства ГЭС – низкая се естоимость вырабатываемой электроэнергии, быстрая окупаемостьи , высокая маневренность, что очень важно в периоды п ковых нагрузок, возможность аккумуляции энергии. Но даже приСполном спользовании потенциала всех рек Земли гидроэнергетика способна обеспечить не более четверти современных потребностей человечества. В России сейчас используется менее 20% гидроэнергетического потенциала. В развитых странах эффективность использования гидроресурсов в 2 – 3 раза выше.

Сооружение ГЭС, особенно на равнинных реках, приводит ко многим экологическим проблемам. Строительство водохранилищ, необходимых для обеспечения равномерной работы ГЭС, приводит к разрушению естественных экосистем, затоплению обширных территорий. Водохранилище – искусственный водоём, имеющий большую поверхность испарения, приводит к изменению климата на прилегающих территориях. Развитие сине-зеленых водорослей, особенно при поступлении в водохранилище сточных вод, содержащих соединения азота и фосфора, вызывает процесс эвтрофикации (цветения)

38

водоёма, что приводит к ухудшению качества воды. Плотины являются непреодолимой преградой на путях миграции рыб, что приводит к их массовой гибели. Изменяется уровень подземных вод.

Более перспективными является сооружение ГЭС на горных реках, так как при сооружении водохранилищ в горных районах не изымаются из землепользования большие площади плодородных земель. Гидроэнергетические ресурсы, в отличие от топливноэнергетических, относятся к возобновимым, среди всех используемых в настоящее время возобновимых ресурсов наибольший вклад в производство электроэнергии принадлежит именно им.

Вторая половина ХХ века (до 1986 года) ознаменовалась бурным развитием атомной энергетики. АЭС представлялись как производители наиболее экологически чистого вида электроэнергии, так как АЭС не вырабатывают углекислого газаИ, не оказывают влияния на глобальное потепление, количество отходов, образующихся при штатном режиме эксплуатации АЭСД, несравнимо меньше, чем ТЭС. Ряд аварий на АЭС, в особенности Чернобыльская авария в 1986 году, доказали ошибочность этого мнения. аже при безаварийной работе АЭС возникает необходимостьАв утилизации высокорадиоактивных отходов, проблема эта ещё не решена. В настоящее время доля использования ядерного топливабв мире составляет 8,7%. Наибольшее количество атомных электростанций находится в США – 66, в Японии – 17, в России –и10. Франц я – страна, в которой до 80% электроэнергии производ тся на АЭС. Некоторые развитые страны сознательно отказалисьСот разв т я атомной энергетики. Так, несмотря на то, что Норвегия зан мает 1 место в мире по производству электроэнергии на душу населения, в этой стране нет АЭС. Высокий уровень производства электроэнергии здесь обеспечивает гидроэнергетика.

В мире ведётся работа по поиску альтернативных источников энергии, которые не будут загрязнять окружающую среду и могут возобновляться. Это приливные, ветровые, солнечные, геотермальные электростанции, а также производство топливных ресурсов из растительного сырья методом ферментации (этанол), образование их при анаэробном метановом разложении органики (биогаз), сжигание водорода (продуктом сгорания будет чистая вода). Первая в мире приливная электростанция была построена во Франции в устье реки Ранс в 1966 году. В СССР первая приливная электростанция была построена в Кислой губе на Баренцевом море в 1968 году. Опыт строительства и

39

эксплуатации приливных электростанций показал, что они экономически оправданы, издержки их эксплуатации гораздо ниже, чем эксплуатация обычных ГЭС. В настоящее время наибольшее количество электроэнергии в мире получают на приливных электростанциях в Шотландии. По данным на 2006 год, на альтернативные источники энергии приходилось около 5%, в том числе на ветроэнергетические – около 2%, установки по выработке биогаза – 1%, геотермальные станции – 0,2%. Альтернативные источники энергии не лишены недостатков: это и высокая себестоимость электроэнергии, и некоторые экологические проблемы (например, гибель птиц от лопастей ветроэнергетических установок, возрастание угрозы сероводородного загрязнения в местах действия приливных электростанций). Поэтому в ХХI веке главным направлением в решении энергетического кризиса является энергосбережение, создание энергосберегающих технологийИ.

4.5. Демографический взрыв и продовольственнаяД проблема

Все люди на Земле образуют популяционную систему – человечество. Рост этой популяции ограниченАдоступными природными ресурсами и условиями жизни, социально-экономическими и генетическими механизмами. Основнымибфакторами, влияющими на демографическую ситуацию в мире, являются обеспечение пищевыми ресурсами и болезни. Ростич сленности населения Земли подчиняется экспоненциальному закону, пр чем прирост происходит не с постоянной, а с нарастающейСскоростью. Так, в 70-е годы ХХ века население планеты увеличилось на 750 млн человек, в 80-е – на 840 млн человек, в 90-е – на 960 млн человек. Если в 1960 году население Земли составляло примерно 3 млрд человек, в 1993 году – более 5,6 млрд, в 1999 году

– 6 млрд, а в ноябре 2011 – уже 7 млрд человек. Темпы роста населения мира в XXI веке составили более 90 млн человек в год. Если в начале ХХ века для увеличения численности населения на 1 млрд человек потребовалось более 35 лет, то в конце ХХ века такой же прирост был достигнут за 12 лет. До 1970 года численность населения мира росла по экспоненциальному закону, в настоящее время наблюдается прогрессирующее замедление темпов роста населения Земли. В 2009 году впервые за всю историю человечества численность городского населения сравнялась с численностью сельского, составив 3,4 млрд человек. И далее ожидается, что все большая часть мирового населе-

40