Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Техносфера и окружающая среда. Учебное пособие.pdf
X
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ТЕОРИЯ ТЕХНОСФЕРЫ
- •1.1. ПРЕДПОСЫЛКИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТЕХНОСФЕРЫ
- •1.2. СТРУКТУРА ТЕХНОСФЕРЫ
- •1.3. ПРЕДПРИЯТИЕ КАК ОСНОВНАЯ ЕДИНИЦА ТЕХНОСФЕРЫ
- •1.4. ТЕХНОСФЕРА И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА
- •1.5. ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ В ТЕХНОСФЕРЕ
- •1.6. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ В ТЕХНОСФЕРЕ
- •1.9. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОСФЕРЫ НА ТЕРРИТОРИИ
- •2. ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В ТЕХНОСФЕРЕ
- •2.3. ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ
- •2.4. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ГИДРОСФЕРЫ
- •2.5. ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ГИДРОСФЕРЫ
- •2.7. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКОЛОЗЕМНОГО КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА
- •2.8. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ В ТЕХНОСФЕРЕ
- •2.9. ФИЗИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ В ТЕХНОСФЕРЕ
- •ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2. Показатель истинных внутренних сбережений
Страна
в странах мира (% к ВВП)
Истинные внутренние сбережения
5
Китай
Венгрия
Чехия
Япония
Германия
Франция
Польша
Канада
Австралия
Бразилия
США
Великобритания
Литва
Россия
32,0
21,3
21,2
20,1
15,8
14,8
14,6
13,2
12,2
11,9
8,4
8,2
6,8
−3,3
В научной литературе можно встретить различные перечни таких
причин, где их число варьируется от 8…10 до 40…45, причём выделяются
следующие основные группы:
1) причины политического и экономического характера (деятельность по предотвращению термоядерной катастрофы, новых мировых
войн, борьба с международным терроризмом; нормальное функционирование мирового хозяйства; преодоление отсталости слаборазвитых стран);
2) причины природно-экономического хара
проблема; продовольственная проблема; сырьевая проблема; проблемы
Мирового океана);
3) причины социального характера (демографическая проблема;
проблема межнациональных отношений; кризис культуры и нравственности; дефицит демократии; проблемы урбанизации; проблемы охраны здоровья).
5
Данные по: Бобылев С. Н. Экология и экономика: взгляд в будущее //
Проблемы теории экологического права. – 2001. – № 2. – С. 17.
ктера (энергетическая
21

Осознание причин нерационального природопользования, неотложности пересмотра многих привычных стереотипов пришло к нам поздно.
Между тем всё глобальные проблемы теснейшим образом связаны между
собой.
Экологические революции и кризисы природопользования. Нерациональное природопользование является причиной экологических
кризисов и экологических катастроф. Экологический кризис – это обратимое изменение равновесного состояния природных комплексов. Он характеризуется не столько усилением воз
действия человека на природу,
сколько резким увеличением влияния изменённой людьми природы на
общественное развитие. Проявление экологического кризиса нередко называют «эффектом бумеранга». Известен ряд экологических кризисов:
относительного обеднения доступных примитивному человеку ресурсов
промысла и собирательства, обусловивший стихийные биотехнические
мероприятия типа выжигания растительности для её лучшего и более ран-
го роста (с наступлением весны, влажного периода года); перепромысла
не
крупных позвоночных животных (50…10 тыс. лет назад); современный
кризис глобального загрязнения, которому, по мнению учёных, соответствует высший этап научно-технической революции. Человек выступает при
экологическом кризисе активно действующей стороной. История цивилизации доказывает, что вслед за экологическим кризисом следует революци-
нное изменение во взаимоотношениях общества и природы.
о
В предыстории и истории человечества выделяют ряд экологических
кризисов и революций (рис. 5).
1. Изменение среды обитания живых существ, вызвавшее возникно-
вение прямоходящих антропоидов – непосредственных предков человека.
2. Кризис относительного обеднения доступных примитивному
человеку ресурсов промысла и собирательства, обусловившего стихийные
биотехнические мероприятия типа выжигания растительности для лучше-
лее раннего роста.
го и бо
3. Первый антропогенный экологический кризис – массовое унич-
тожение (перепромысел) крупных животных («кризис консументов»),
связанный с последовавшей за ним сельскохозяйственной экологической
революцией (рис. 5).
4. Экологический кризис засоления почв и деградация примитивно-
го поливного земледелия, недостаточность его для растущего народонаселения Земли, что привело к пр
еимущественному развитию неполивного
земледелия.
5. Экологический кризис массового уничтожения и нехватки расти-
тельных ресурсов, или «кризис продуцентов», связанный с общим бурным
развитием производительных сил общества, вызвавший широкое применение минеральных ресурсов, промышленную, а в дальнейшем и научнотехническую революцию.
22

Рис. 5. Экологические кризисы и революции (масштаб условный)
(по Н. Ф. Реймерсу)
6. Современный кризис угрозы недопустимого глобального загряз-
нения. Здесь редуценты не успевают очищать биосферу от антропогенных
продуктов или потенциально не способны это сделать в силу неприродного характера выбрасываемых синтетических веществ. Этот кризис называют «кризисом редуцентов», которому соответствует высший этап науч-
но-технической революции – реутилизация продуктов и условное замыкание техн
ологических циклов.
7. С «кризисом редуцентов» почти одновременно наступают два других экологических напряжения: термодинамическое (тепловое) и снижение надёжности экосистем. Они связаны с экологическими ограничениями производства энергии в нижней тропосфере и нарушением природного
экологического равновесия.
Взаимосвязь экологических катастроф. Нерациональное исполь-
зование природных ресурсов и загрязнение окружающей среды в техносфере пр
ивело к резкому увеличению количества природных катастроф
в мире, особенно во второй половине ХХ – начале ХХI вв. Следует отметить, что сами катастрофы не только являются следствием деятельности
человека, но и обуславливают взаимное возникновение друг через друга
(рис. 6).
23

Атмосферные
катастрофы
Гидросферные
катастрофы
Литосферные
катастрофы
Потепление
Ураганы
Наводнения
Сели
Ливни
Оползни
Заморозки
Обвалы
Снегопады
Лавины
Смерчи
Засухи
Цунами
Земле-
трясения
Рис. 6. Взаимосвязь природных катастроф
Вулкани-
ческие
извержения
Чтобы стали понятными последствия изменений климата, учёные
сделали следующие выводы относительно последствий антропогенного
влияния на климат планеты:
1) появилась обширная аномальная область Западно-Сибирского по-
тепления от Гренландии до Пакистана;
2) эта область превращает Гольфстрим из обогревающего течения
для Западной Европы и климатического стабилизатора для Северной
Америки в охлаждающий элемент для этих регионов;
3) тёплое течение Гольфстрима на север ослабляется и возможна его
замена на холодное течение с севера;
24

4) «Эль Ниньо» формирует ещё один охлаждающий климатический
удар по Канаде и США;
5) к этим процессам добавляется процесс движения магнитных полюсов со всей совокупностью солнечно-планетарных связей и факторов;
6) модели, которые могли бы объяснить эти климатические процессы, отсутствуют; модели «парникового эффекта» недостаточно для описания и для предсказывания дальнейшего развития явлений.
1.6. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ В ТЕХНОСФЕРЕ
Сущность и назначение природных ресурсов. Для удовлетворения
своих потребностей человек посредством техносферы использует ресурсы, влияя на них и изменяя их качество. В экономике ресурсы техносферы
именуются благами.
Блага подразделяют на две группы:
1) первичные блага – блага, с
озданные природой;
2) вторичные блага – блага, созданные человеком.
Первичные блага также называются природными ресурсами, вторичные блага – продуктами. Производство и потребление вторичных благ
напрямую зависят от наличия первичных благ, т.е. от состояния природных ресурсов и от состояния окружающей среды.
Природные ресурсы – это различные тела и силы природы, ко
торые
человек использует для удовлетворения своих потребностей.
Совокупность всех природных ресурсов на определённой территории, которые теоритически пригодны и могут быть использованы человеком, называется природно-ресурсным потенциалом или минерально-
сырьевой базой.
Природные ресурсы используются человеком в качестве:
1) непосредственных предметов потребления (питьевая вода, съедоб-
ные растения и т.д.);
2) средств тр
уда, с помощью которых осуществляется общественное
производство (земля, водные и т.д.);
3) предметов труда, из которых производятся изделия (древесина,
руды и т.д.);
4) источников энергии (ветер, солнечный свет и т.д.);
5) средств рекреации, включая оздоровление человека (пляж, лечеб-
ные грязи и т.д.).
Классификация природных ресурсов. При
родные ресурсы класси-
фицируются в соответствии со следующими признаками:
1) по их использованию – на производственные, здравоохранитель-
ные, эстетические, научные и т.д.;
25

2) по принадлежности к тем или иным компонентам природы – на
земельные, водные, минеральные, растительные, животного мира и т.д.;
3) по заменимости – на заменимые (например, энергоресурсы) и
незаменимые (например, питьевая вода);
4) по исчерпаемости – на исчерпаемые и неисчерпаемые.
Наибольшее распространение в науке и практике получило деление
природных ресурсов по признаку исчер
паемости. С точки зрения их присутствия в окружающей среде в процессе природопользования природные
ресурсы принято классифицировать по признаку их исчерпаемости следующим образом:
1) исчерпаемые – такие природные ресурсы, количество которых
в окружающей среде может уменьшаться в процессе природопользования.
Они подразделяются на:
а) возобновляемые – это такие природные ресурсы, которые способ-
ны восстанавливаться за п
ериод жизни поколения человечества. К ним
относятся животный мир и растительные ресурсы;
б) относительно возобновляемые – такие природные ресурсы, которые способны восстанавливаться длительное время. К ним относятся деревья большого возраста, плодородные почвы, некоторое минеральное
сырьё и водно-болотные угодья;
в) невозобновляемые – такие природные ресурсы, которые восстанавливаются очен
ь долгое время, либо не восстанавливаются вообще.
К ним относят большинство полезных ископаемых;
2) неисчерпаемые – такие природные ресурсы, количество которых
в окружающей среде в процессе природопользования теоретически
не уменьшается. К ним относятся вода, атмосферный воздух, околоземное
космическое пространство и природная энергия (энергия воды, энергия
ветра, энергия солнца, энергия тепла Земли и би
оэнергии).
Классификация природных ресурсов с точки зрения их исчерпаемости представлена на рис. 7.
Модель динамики потребления природных ресурсов человека.
Увеличение численности населения Земли стимулируют рост промышленного производства, числа средств транспорта, приводят к росту производства энергетических и потреблению сырьевых ресурсов. Потребление
материальных и энергетических ресурсов имеет более высокие темпы
та, чем прирост населения, так как постоянно увеличивается их сред-
рос
нее потребление на душу населения.
Темпы добычи и использования природных ресурсов подчиняются
определённым математическим законам. Для этого используют так называемые логистические математические модели.
Общий вид логистической кривой темпов добычи полезных ископаемых показан на рис. 8.
26

Относительно
возобнов ляемые
Недра и полезные ископаемые
Энергия
термальных вод
Рис. 7. Классификация природных ресурсов
с точки зрения их исчерпаемости
Данная модель, исходя из данных об объёмах добычи полезных
ископаемых в прошлом и исключая внешние факторы (отсутствие
спроса), предсказывает дату максимальной добычи полезных ископаемых
для определённого региона страны мира. Данный график имеет форму
колокола и разделяется на несколько временных периодов:
Ι) открытие месторождений – в данный период времени проводятся
геолого-изыскательские работы, отк
рываются месторождения, начинает
строиться инфраструктура и добываются первые объёмы полезных
ископаемых. Добыча в начале не велика, поскольку слабо развита инфраструктура;
27

Объёмы добычи,
млн т/год
Ι ΙΙ ΙΙΙ VΙ V
Рис. 8. Графическое представление модели динамики потребления
природных ресурсов в техносфере
Время
ΙΙ) стабильный рост – в данный период времени по мере открытия
всё новых месторождений, увеличений объёмов их разработки, установки
и использования более эффективного оборудования добыча природных
ресурсов растёт, а сами ресурсы пользуются всё большим спросом;
ΙΙΙ) насыщение – в данный период достигается пик объёмов добычи
природных ресурсов, которые невозможно превзойти улучшенной технологией, или откр
VΙ) спад – после пика объём добычи полезных ископаемых медленно,
но неуклонно спадает. В это время может проявиться структурная мировая нехватка полезных ископаемых (дефицит), последствия которой будут
зависеть от темпов убывания добычи, а также от разработки и внедрения
альтернативных источников энергии. Если таковы источники не появятся,
то многие тов
лезного ископаемого или использованием энергии, полученной из данного полезного ископаемого, станут дефицитными, что может привести
к снижению жизненных стандартов во всех странах и возможным политическим последствиям;
V) иссякание – в данный период времени месторождения практически полностью вырабатываются и данные по
можно более использовать.
ытие новых месторождений;
ары и услуги, производимые с использованием данного по-
лезные ископаемые невоз-
28

Описанная модель была предложена Хаббертом, геофизиком компании «Шелл» в 1956 году. Хабберт предсказал по данной модели темпы
добычи нефти до 2200 года. Его предсказания для США практически
сбылись, а для темпов мировой добычи нефти в целом несколько не соответствуют реальным, хотя колоколообразный вид добычи нефти сохраняется. В 1975 году научная академия СШ
А признала правильность теоретических выводов Хабберта. Впоследствии данная модель была предложена другими учёными для оценки темпов добычи природного газа, фосфора и некоторых других полезных ископаемых. При этом была подтверждена эффективность и правильность данной модели.
Энергетическая отдача инвестиций в добычу полезных ископае-
мых. В период спада добычи полезных иско
паемых может быть достигнута точка, когда месторождение ещё не полностью исчерпано, но при
этом на его геологическую разведку, бурение, карьерную и шахтную разработку, транспортировку и обработку добытых на месторождении полезных ископаемых расходуют больше энергии, чем количество энергии,
которое можно получить от такого же объёма полезных ископаемых.
Отношение к
оличества получаемой энергией с одной тонны полезного ископаемого к количеству энергии, затрачиваемой на добычу одной
тонны такого же полезного ископаемого, называется энергетической
отдачей инвестиции.
Впервые данный термин предложил Хабберт на примере добычи
нефти. Он рассуждал, что в середине 19-го столетия, когда началась добыча нефти, на самом пике с месторождений добыва
лось по 50 барелей
нефти на каждый барель, израсходованный при добыче и транспортировке нефти. Это отношение становилось со временем всё меньше, и в настоящее время добывают между одним и пятью барелями нефти на каждый затраченный в процессе добычи барель. Это связано с постепенной
выработкой открытых месторождений, имеющих хорошую т
ранспортную
инфраструктуру. В итоге начинают разрабатываться оставшиеся природные месторождения, но они требуют новых и более сложных способов
разработки и именно поэтому они раньше не разрабатывались (например,
шельфовая нефтедобыча, добыча межпластовой нефти, добыча нефти в
песках). Кроме того, извлекать нефть становится всё труднее по мере собственно истощения месторождения. Всё это в сумме п
риводит к тому, что
объёмы добычи нефти медленно снижаются в мировом масштабе. Затем в
некоторый момент времени на добычу одного бареля нефти понадобится
израсходовать количество энергии, содержащееся также в одном бареле
нефти, и в дальнейшем каждый добытый барель нефти будет требовать
29

затрат энергии, получаемой более чем от одного бареля нефти. Именно в
этот момент добыча нефти становится неэффективной, и появляется задача перехода на альтернативный источник энергии.
В настоящее время, несмотря на снижение энергетической отдачи
инвестиций, нефть пока ещё добывается, так как имеет целый ряд преимуществ перед другими источниками энергии:
− уникально по
дходит для транспортировки;
− относительно безопасна при комнатной температуре и атмосфер-
ном давлении;
− пригодность нефти как химического сырья.
Поэтому возможно, что добыча и перегонка нефти продолжится даже
после того как энергетическая отдача инвестиции станет меньше единицы. В данном случае для добычи одного бароля нефти, возможно, будет
использована энергия от аль
тернативных источников, таких как солнеч-
ная, ветровые и др.
При добыче нефти на шельфе по расчётам энергетический состав инвестиций составит от 1 до 2. По прогнозам учёных, на замену нефтяных
месторождений придут газовые и угольные, при этом запасов природного
газа хватит на 80 – 100 лет, а других не меньше 50 лет.
Третьим по во
зможности альтернативным источником энергии является солнечная энергия. На данный момент энергетическая отдача инвестиций для солнечной энергии равна 1.
1.7. ОСОБЕННОСТИ ПОТРЕБЛЕНИЯ
ИСЧЕРПАЕМЫХ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ В ТЕХНОСФЕРЕ
Увеличение потребления животных ресурсов. Из-за демографиче-
ского взрыва, а также экономического роста и технического прогресса
резко увеличилось потребление ресурсов и энергии человеком.
Увеличение потребления природных ресурсов и энергии привело
к ресурсному кризису на планете.
С самого начала своего появления на Земле человек способствует
уничтожению животных. Первоначально причиной сокращения численности животных являлась охо
ленности населения люди в целях пропитания уничтожали всё больше и
больше животных. Таким образом, 100
ны, гигантские олени, шерстистые носороги и мамонты, 3000 лет назад
были уничтожены последние мастодонты, гигантские ламы, чернозубые
та на них людей. В результате роста чис-
000 лет назад исчезли лесные сло-
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
