Проблемы использования природных ресурсов (Лекция)

 

ПЛАН ЛЕКЦИИ

1. Источники и экологические последствия загрязнения атмосферы

2. Водные ресурсы

3. Земельные ресурсы

4. Лесные ресурсы

5. Минеральные ресурсы

6. Рекреационные ресурсы

 

Природные ресурсы – это средства существования людей, не созданные их трудом и содержащиеся в природе. К ним относятся вода,  грунт, растительный и животный мир, минеральные ресурсы и т.д.

Природные ресурсы классифицируют по:

1)      их назначению – производственные и рекреационные;

2)      принадлежности к тем или иным компонентам природы - земельные, лесные, минеральные;

3)      исчерпаемости – исчерпаемые и неисчерпаемые ресурсы. Неисчерпаемые ресурсы, в свою очередь, делятся на обновляемые, относительно обновляемые и необновляемые.

Возобновляемые ресурсы – это растительный и животный мир, а также некоторые виды минеральных ресурсов,  в частности кухонная соль. Восстановление таких ресурсов  происходит с разной скоростью. Темпам потребления возобновляемых  ресурсов должны отвечать темпы их  возобновления.

К относительно возобновляемым ресурсам принадлежат земельные, лесные и водные ресурсы.

Невозобновляемые ресурсы – это такие ресурсы, которые не возобновляются или возобновляются намного медленнее, чем происходит их использование человеком. К ним относятся минеральные, топливные и минерально-сырьевые ресурсы. Использование большинства из них приводит к их исчерпанию в давно  освоенных регионах, что обусловливает повышение капитальных вложений на прирост 1 т минерального топлива. Одним из основных направлений рационального использования минеральных ресурсов является внедрение их комплексной переработки, безотходных и ресурсосберегающих технологий.

К неисчерпаемым ресурсам принадлежат космические и климатические. Космические ресурсы – это солнечная радиация, энергия морских приливов. Поступление солнечной энергии зависит от состояния атмосферы, уровня ее загрязненности.

Климатические ресурсы – это воздух, энергия ветра, осадки и т.п.

 

 

1. Источники и экологические последствия загрязнения атмосферы

 

Атмосферный воздух – неисчерпаемый ресурс, но в отдельных регионах земного шара он попадает под такое сильное антропогенное влияние, что возникает проблема качественного состава атмосферы, а тем более в больших промышленных центрах.

Основные антропогенные  источники загрязнения атмосферы:

·                   тепловое и энергетическое оборудование;

·                   промышленные предприятия;

·                   сельское хозяйство;

·                   транспорт.

В атмосферу поступают газообразные выбросы, твердые частицы, радиоактивные вещества, влага. Во время пребывания в атмосфере их температура, свойства и состояния могут существенно изменяться. Эти изменения проявляются в виде выпадения в осадок тяжелых фракций, распада на компоненты, химических и фотохимических реакций. Вследствие этого в атмосфере могут образовываться компоненты, свойства и поведение которых не всегда будут отвечать исходным данным.

К последствиям антропогенного влияния на атмосферу принадлежат:

·                   повышение концентрации СО и СО₂;

·                   поступление в атмосферу соединений серы;

·                   поступление малых газовых соединений (фреонов, соединений азота), соединений хлора и фтора;

·                   поступление дополнительного тепла в атмосферу.

Сейчас в атмосфере содержание СО₂ сравнительно небольшое – 0,033% от общего ее объема. Систематические наблюдения  за СО₂  в атмосфере Земли при помощи надежных приборов было начато в конце 50-х годов ХХв.

Сейчас существует более 10 станций, которые ведут наблюдение за концентрацией СО₂ . За последние 25 лет его содержание выросло на 8,9 %, а за 100 лет – на 20%.

В природе постоянно совершается обмен углекислым газом благодаря кругообороту углерода  в системах:

1)                 атмосфера – гидросфера, поглощение СО₂  гидросферой равняется его выделению;

2)                 атмосфера – биота, СО₂ поглощается зелеными растениями в процессе фотосинтеза, который сопровождается выделением кислорода. С отмиранием растений вследствие окисления организмов  и продукции их жизнедеятельности углерод снова возвращается в атмосферу и гидросферу. Скорость кругооборота – 10 лет. Цикл замкнутый;

3)                 атмосфера – литосфера – большое количество СО₂  непосредственно выделяется в атмосферу при вулканических извержениях, с горячими и минеральными источниками. Но они возвращаются с образованием карбонатных пород. Тем не менее,  время кругооборота – 1000 лет. Цикл незамкнутый, что приводит к смене климата на земле.

Увеличение СО₂  в атмосфере за 100 лет на 20% обусловлено двумя причинами: 1) вырубка лесов; 2) увеличение выбросов СО₂  при сгорании топлива.

Общий объем СО₂, что поступает в атмосферу, составляет 5 - 10¹⁵  г углерода в год.

Последствия:

1) колебания прозрачности атмосферы;

2) повышение температуры на 0,4 – 0,6 ⁰С.

В перспективе это приведет к потеплению климата.

Выбросы соединений серы – SO₂, SO₃ и H₂S являются наиболее токсичными.

Кислотные дожди  приводят к повышению кислотности грунтов. Соединения серы ускоряют процессы коррозии металлов, разрушения сооружений.

Толщина озонового слоя за последние годы сократилась в среднем на

2,5 %.

Производство тепла человечеством составляет в среднем 0,006% от общего его количества. Такой показатель может стать причиной повышения средней температуры только на 0,01⁰С. В перспективе даже с увеличением производства энергии в мире в 10 – 20 раз температура повысится на 0,2 - 0,3⁰С. Тем не менее, в центральных городах поступление антропогенного тепла в несколько раз превышает количество энергии, которую они получают от солнца. Даже в небольших городах  эти поступления составляют от 10 до 100%.

 

2. Водные ресурсы

 

Запасы пресной воды на земном шаре (97% всех ее запасов находится в морях и океанах) ограничены. Они составляют всего лишь 3%, из них 2% - в полярных  ледниках, и только 1% находиться в жидком состоянии,  пригодном для использования.

Недостаточно обеспечены водой южные и восточные области, которые особенно требуют воды из-за развитой промышленности и  значительной концентрации городов. Это – Донецкая, Запорожская, Днепропетровская, Николаевская, Одесская, Херсонская области, где на душу населения приходится воды в 15 – 20 раз меньше, чем в других областях. В засушливые  годы эти показатели еще ниже.

Промышленное использование водных ресурсов намного превышает процесс их  восстановления в биосфере. Ежегодно водозабор составляет  3500 км³ , а сброс неочищенных промышленных стоков – 160 км³; это приводит к загрязнению  свыше 12 %, а в промышленно развитых странах – до 25% годового стока.

К особенно  водоемким отраслям промышленности относятся металлургический и топливно-энергетический комплексы, химическая, нефтехимическая и целлюлозно-бумажная отрасли промышленности. Так, на изготовление 1 т бумаги используется до 1000 м³ воды, 1 т стали – 300, 1 т синтетического каучука – 2800, 1 т никеля – 4000 м³.

Современная тепловая электростанция мощностью 1 млн. кВт/ч требует в течение года 1,5 км³ воды, атомная – 3 км³. Масштабы эти очень велики, так как  производство электроэнергии удваивается каждые 10 – 15 лет. Одним из распространенных способов уменьшения загрязнения промышленных стоков  являются очистные сооружения.

Сельское хозяйство является наибольшим водопользователем  - от 60 до 85 %  суммарного водозабора, однако ¾ его используется бесповоротно.

С интенсификацией сельскохозяйственного производства, особенно с такими ее направлениями,  как химизация и мелиорация, большое количество удобрений и пестицидов поступает в реки, озера, попадает в подземные воды. Вынос пестицидов из орошаемых полей составляет около 4% от унесенного количества.

Важную проблему составляет загрязнение природных вод биогенными веществами, больше всего азотными. В мире ежегодно в окружающую среду поступает  свыше 50 млн. т нитратов.

Коммунальные стоки больших городов – опасный источник загрязнения  водоемов бытовой химией, моющими средствами; кроме того, отдельную проблему  представляет бактериологическое загрязнение, которое несут стоки городских канализационных систем.

 

3. Земельные ресурсы

 

Чрезмерная распаханность территории и огромное влияние деятельности человека привели к нарушению природного процесса грунтообразования, к эрозионным процессам.  За счет сельхозугодий вырастает площадь земель, которые отводятся под объекты промышленного, городского водохозяйственного и гидротехнического строительства. Особенно низкий уровень землеобеспечения наблюдается в Донецкой, Закарпатской, Ивано-Франковской областях, где на душу населения припадает сельхозугодий вдвое меньше, чем в среднем по Украине. Сегодня 4% территории Украины покрыто водой, в том числе 2,1% - искусственными водоемами.

В ХХ ст. антропогенная нагрузка на земельные ресурсы резко выросла. Был увеличены посевные площади, парк сельскохозяйственных машин, внесение минеральных удобрений, а урожайность зерновых увеличилась только в 2,5 раза. Главная причина – то, что интенсивные технологии сельского хозяйства вошли в противоречие с функционированием  экосистем, нарушили природный круговорот веществ и энергии в них.

 

 

4. Лесные ресурсы

 

Экологическая роль леса в десятки раз превышает стоимость древесины. В биосфере лес выполняет  уникальные функции: он поглощает СО₂, поставляя более 50% кислорода. Лес содействует увеличению запасов подземных вод, сохраняя влагу атмосферных осадков; благодаря лесу поверхностные воды получают равномерное питание  подземными  водами. Уменьшая поверхностный сток, леса замедляют водную и ветровую эрозию грунтов. Так, наблюдения в Лесостепи показали, что слой грунта толщиной 18 см смывается на пахотных землях за 70 лет, на лугах, где разнотравье – за 3 тыс. лет, а под лесом сохраняется тысячелетия. Кроме того, в лесных районах практически не заиливаются реки, пруды, водохранилища.

Мировое хозяйство потребляет  от 2,3 до 2,5 млрд. м³ древесины. Промышленность использует  50%.

Промышленное использование лесных ресурсов создает ряд проблем. Из-за отсталых технологий выход готовой продукции остается низким. Так, в сравнении с США у нас выход бумаги, картона и фанеры – в 5 – 10 раз меньше. На всех стадиях заготовки теряется 40 %  древесины.

 

 

5. Минеральные ресурсы

 

70 % промышленной продукции изготавливается из минеральных ресурсов. Промышленно развитые страны сырье импортируют. США 50 % потребности в сырье удовлетворяет за счет импорта.

 

 

6. Рекреационные ресурсы

 

К рекреационным ресурсам принадлежат территории и отдельные объекты, которые могут быть использованы для отдыха и лечения людей, восстановления их физических и духовных сил. По выполняемым функциям они делятся на ресурсы местного значения; областного; республиканского и международного.

В рекреационных регионах недопустимо размещение экологически опасных производств, поскольку их отходы влияют на качество рекреационных ресурсов.