- •Введение в экологическую химию
- •Глава 1
- •§ 1.1. Биосфера и происхождение жизни на земле
- •§ 1.2. Энергетический и материальный баланс биосферы
- •§ 1.3. Антропогенное воздействие на окружающую среду
- •§ 1.4. Ограниченность природных ресурсов
- •§ 1.5. Энергетика и экология
- •1.5.1. Тепловые электростанции
- •1.5.2. Гидроэлектростажцжи
- •1.5.3. Атомные эяею1росташщи
- •1.5.4.1. Утилизация солнечной энергии
- •1.5.4.2. Термоядерная энергетика
- •1.5A3. Энергия ветра
- •1.5.4.4. Энергия прилива
- •1.5.4.5. Геотермальная энергия
- •1.5.4.6. Другие нетрадиционные источники
- •§ 1.6. Экономические и социальные проблемы охраны окружающей среды
- •Глава 2
- •§ 2.1. Мониторинг как система наблюдения и контроля за состоянием окружающей среды
- •§ 2.2. Процессы массопереноса загрязняющих веществ
- •§ 2.3. Методы контроля загрязняющих веществ в объектах окружающей среды
- •2.3.1. Спектральные методы анализа
- •Глава 3 круговорот веществ в биосфере
- •§ 3.1. Круговорот кислорода, фотосинтез
- •§ 3.2. Круговорот азота
- •§ 3.3. Круговорот фосфора и серы
- •Глава 4 экохимические процессы в атмосфере
- •§ 4.1. Физико-химические свойства атмосферы
- •§ 4.2. Химические процессы в верхних слоях атмосферы
- •§ 4.3. Химические процессы в тропосфере с участием свободных радикалов
- •§ 44. Вода в атмосфере
- •§ 4.5. Проблемы локального и глобального загрязнений воздушной среды
- •4.5.4.1. Монооксид углерода
- •4.5.5. Тяжелые металлы
- •§ 4.6. Способы очистки газовых выбросов
- •4.6.1. Очистка газов от твердых частиц
- •4.6.2. Очистка от газовых примесей
- •Глава 5
- •§ 5.1. Почвенные ресурсы
- •§ 5.3. Почва и вода, эрозия почв
- •§ 5.5. Загрязнение почв пестицидами
- •§ 5.6. Утилизация и переработка твердых отходов
- •Глава 6
- •§ 6.1. Краткие сведения о гидрохимии и гидробиологии
- •§ 6.2. Ашропошнное эвтрофиговжниё водоемов
- •§ 6.3. Лигандный состав и формы существования
- •§ 6.4. Внутриводоемный круговорот пероксида
- •§ 6.5. Роль донных отложений в формировании качества водной среды
- •Глава 7
- •§ 7.1. Виды загрязнений и каналы самоочищения водной среды
- •§ 7.2. Физико-химические процессы на границе раздела фаз
- •§ 7.3. Микробиологическое самоочищение
- •§ 7.4. Химическое самоочищение
- •7.4.1. Гидролиз
- •7.4.2. Фотолиз
- •7.4.3. Окисление
- •§ 7.6. Свободные радикалы в природных водах
- •7.6.2. Свойства радикалов Oj, он
- •§ 7.7. Моделирование поведения загрязняющих веществ в природных водах
- •Глава 8
- •§ 8.1. Молекулярный кислород как окислитель. Образование и свойства металл-кислородных комплексов
- •§ 8.2. Механизмы активации пероксида водорода,
- •§ 8.3. Типовые механизмы каталитических процессов окисления с участием 02, н202
- •§ 8.4. Перспективы технологического использования 02 и н202 как экологически чистых окислителей
- •§ 8.5. Внутриклеточные окислительно-восстановительные процессы с участием 02 и н202
- •Глава 9
- •§ 9.1. Общие сведения о структуре и функции
- •§ 9.2. Виды токсического воздействия загрязняющих веществ
- •§ 9.3. Биотесгирование в оценке загрязнения водной среды
- •Глава 10
- •§ 10.1. Характеристики сточных вод и виды их загрязнений
- •§ 10.3. Особенности биохимической очистки сточных вод
- •10.3.1. Аэробные методы очистки
- •10.3.1.1. Биологические пруды
- •10.3.1.3. Биофильтры
- •10.3.3. Биохимические процессы с участием минеральных форм азота
- •Глава 11
- •§ 11.1. Подготовка питьевой воды
- •§ 11.2. Применение хлора, озона и пероксида водорода в обработке воды и очистке сточных вод
- •1L2.2. Озонирование воды
- •§ 11.3. Методы локальной очистки сточных вод
- •11.3.3. Деструктивные методы очистки
1.5.4.2. Термоядерная энергетика
Большие надежды возлагаются на управляемую термоядерную реакцию синтеза легких ядер, в частности изотопов водорода (D — дейтерия, Т — трития). Для реакции синтеза необходима огромная температура — порядка нескольких сотен миллионов градусов. В результате реакции термоядерного синтеза выделяется колоссальное количество энергии: в реакции D -f D — 3,3 млн.эВ, в реакции D + Т — 17,6 млн.эВ. Наиболее заманчиво осуществить синтез ядер только дейтерия, содержащегося в обычной воде в количестве 1/350 от массы водорода или 1/6300 от массы воды. Соответственно 1 литр воды по теплотворной способности эквивалентен 300 л бензина, air дейтерия выделяет в термоядерной реакции теплоту, эквивалентную сжиганию 10 т угля. Энергия, соответствующия сжиганию ежегодно добываемых в мире горючих ископаемых, содержится в кубе воды со стороной всего 160 м.
При овладении энергией ядерного синтеза человечество получило бы доступ к практически неисчерпаемому источнику энергии, безопасному с точки зрения радиоактивного загрязнения окружающей среды, поскольку конечный продукт реакции синтеза дейтерия — гелий — безвреден.
Над решением проблемы термоядерного синтеза интенсивно работают физики ряда стран. В 1988 г. было решено объединить усилия по осуществлению проекта международного экспериментального реактора ИТЭР. Предполагается, что экспериментальная эксплуатация ИТЭР сможет начаться в 2003 г.
1.5A3. Энергия ветра
Около 20% поступающего на Землю солнечного излучения превращается в энергию ветра, которую молено использовать практически во
47
всех районах Земного шара. Использование ветра для создания ветровых электрических станций (ВЭС) затрудняется его непостоянством. Сейчас выпускаются промышленные ветроустановки мощностью 4—6 кВт, предназначенные для сельскохозяйственных ферм. За рубежом выпускаются ВЭС мощйостью 100 кВт.
В последние годы начаты разработки мощных агрегатов для получения Электроэнергии. В 1982 г. был опубликован прогноз развития электроэнергетических комплексов в ФРГ до 2000 г. Предполагается, что большие комплексы ветроагрегатов общей мощностью 4,5 млн.кВт (1500 башен Высотой 100 'м по 3 тыс.кВт каждая) будут производить 4% электроэнергии страны, что позволит сэкономить в год 3,5 млн.т каменного угля. Намечается также сооружение б тыс. малых установок мощностью от 5 до 20 кВт, что позволит сэкономить около 0,3 млн.т жидкого топлива.
В Великобритании принято решение о строительстве в ближайшие годы "ветровых парков" площадью 3—4 км2. В каждом из них будет действовать по 25 ветротурбин суммарной мощностью 8 тыс.кВт. В перспективе планируется создание гигантских "ветропарков" площадью 500 км2, состоящих из нескольких сотен энергоустановок.
В Швеции планируется строительство 4000 ВЭС (по 3 тыс.кВт каждая), которые обеспечат 20% потребности Швеции в электроэнергии. Большая часть их будет установлена в прибрежных вода на расстоянии 3—5 км от берега.
В США к концу 1989 г. насчитывалось 14 тыс. ВЭС общей мощностью 1,4 млн.кВт, а в Дании действовало 2400 ВЭС с суммарной мощностью 253 тыс.кВт.
Во всем мире интерес к ВЭС растет, несмотря на то что при больших масштабах производства энергии на мощных ветрогенераторах требуются большие территории, возникают радиопомехи и сильный шум, поскольку концы лопастей рассекают воздух со сверхзвуковой скоростью.