Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Екологічні аспекти геологічної діяльності людини
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Києво-Могилянська Академія
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
1999
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
“КИЄВО-МОГИЛЯНСЬКА АКАДЕМІЯ”
Курсова робота на тему:
Екологічні аспекти геологічної діяльності людини
План
Вступ
Проблема крізь століття
Екогеологія
Сучасний стан проблеми
Типи промислового виробництва
Енергетика
Перспективи використання енергоресурсів
Екологічне обмеження розвитку різних видів енергетики
Альтернативні джерела енергії – вихід зі складної ситуації
Геологічні проблеми на Україні
Експлуатація залізорудних родовищ
Відторгнення родючих земель під гірничі відводи
Запилення і загазованість повітряного басейну
Науково технічний процес та екологія
Конфліктні ситуації промислового природокористування
Висновок
Використана література
Вступ
Протягом тисячоліть існування людина намагаючись вижити, борючись за своє життя, була вимушена використовувати ресурси планети. На початку це явище носило лише локальний характер, і природа цілком могла забезпечити потреби людини. Але в процесі еволюції людина ставала більш цивілізованою і потреби її зростали. Людина задовольняючи свої потреби почала планомірну розробку земних багатств. Непомітно для людства ця проблема переросла у світові масштаби, і наслідки її відобразились на “здоров’ї планети”. З часом проста геологічна діяльність зростала і вже простий видобуток і обробка ресурсів змінилася великими міжгалузевими комплексами. Тому говорячи в середні віки про екологічні аспекти геологічної діяльності людини ми могли тільки сказати який негативний вплив спричиняє процес амальгамації довкіллю, тобто забруднення носили локальний характер і були незначними. Але вже тоді люди почали задумуватися над цією проблемою. В наш час коли ми розглядаємо екологічні аспекти цієї діяльності, ми мусимо визнати, що це вже не тільки просте аерозольне забруднення довкілля пилом – це крупномасштабне, в рамках всієї планети забруднення промисловими екосистемами геосфер Землі. Щоб правильно оцінити дану ситуацію ми маємо розглядати не тільки добування, але й переробку, використання ресурсів та захоронення їх відходів. Нині ця проблема має світові масштаби, охоплює велику кількість галузей промисловості і тому потребує негайного комплексного вирішення на міжнародному рівні.
Проблема крізь століття
Взаємодія людини з геологічним середовищем – проблема не нова і своїм корінням вона йде від кам’яного віку, коли печери почали використовуватись первісними людьми як житло, а одним з перших знаряддям праці була кам’яна сокира. Цим вичерпувалось використання літосфери, і тільки катастрофічні геологічні процеси відігравали негативну роль у розвитку людської популяції. Визначаючими в взаємодії були природні, в тому числі і геологічні, фактори, а людина вимушена була присовуватись до них, маючи повну свободу для міграції і вибору місця існування. Ліміту геологічного простору як такого не існувало.
В наступні століття в процесі еволюційного розвитку людина розселились по всій планеті за виключенням полярних частин та високогірй. Відбувався процес концентрації населення в міських поселеннях і взаємодія людини з середовищем існування стала більш тісною, набуваючи рис своєрідного “партнерства” без істотної зміни екологічних функцій літосфери та інших географічних оболонок Землі. Але вже тоді почали проявлятися перші симптоми екологічних криз. Філософи Стародавньої Греції і Китаю ще до настання нової ери призивали до життя у злагоді з природою. Відносну гармонію того періоду порушували тільки повені, землетруси та виверження вулканів (загибель Помпеї).
Такі відносно гармонічні зв’язки між людиною і природою збереглись до моменту коли людина почала декларувати ідею про підкорення природи і невичерпності природних ресурсів. Джерело інтенсифікації тваринництва і поливного землеробства призвели до опустелювання та засолення земель, роблячи їх не придатними для використання багато міст Середньої Азії поховані в пісках пустель через антропогенну активізацію еолового процесу. Все це призводило до тяжких трагічних наслідків локального характеру. Гинули й переселялись племена і навіть народи, але екологічна криза несла тільки локальний характер і немала глобального розповсюдження. І тільки з кінця 17 ст. – початку 18 ст. вплив людини на середовище існування стало загальним, і, як правило, руйнівним. Почалась епоха техногенезу.
На цьому етапі дія людини на навколишнє середовище виражається у використанні енергетичних ресурсів та забруднення геосферних оболонок Землі. Процес техногенезу став явивищем грандіозним за своїм масштабом і небезпечним за своїми наслідками. Так, об’єм твердих викидів промисловості оцінюється у 20-30 млрд. тонн речовини, з яких близько половини складають органічні сполуки; випускається 2,1 млн. різноманітних речовин, які відсутні у природному середовищі; потрапляє у грунт близько ста млн. тонн мінеральних добрив і більше ніж 500000 тонн різноманітних токсикантів і за один рік з надр вилучається до ста млн. тонн мінеральної речовини. Освоєно 56% поверхні суші; щорічно у водойми скидається близько шістсот млрд. тонн промстоків, які потребують – 12-15 кратного розбавлення для їх нейтралізації. На фоні швидкого росту народонаселення це призвело до сучасної глобальної екологічної кризи, яку визнали майже всі вчені. Цілком природно буде сказати про виникнення нового геохімічного середовища міграції хімічних елементів та їх сполук у верхніх горизонтах літосфери та гідросфери, що випереджає адаптацію до неї живих організмів.
Екогеологія
Неоднозначна соціальна оцінка цієї ситуації. Існує дві полярні точки зору – технофобія, що постулює невичерпність природні ресурсів і панування людини над природою, і алармізм, який пропагандує невтручання у природні процеси. До цього слід додати, що згідно з глобальною моделлю розвитку цивілізації обидва ці підходи є не правильними і призводить до екологічної катастрофи.
Саме тому не має такої галузі суспільних та природничих наук, які б не торкнулися проблем екології. Всі ці галузі займають важливе місце в системі наук про землі і розповсюджується на всі види взаємодії людського суспільства з природою. В наш час екологія несе роль узагальнюючої науки, яка включає в себе екологічні напрямки геологічних, географічних, біологічних, медицинських і соціальних дисциплін. Питання – що відбудеться при втраті біосферної здатності підтримувати свої біохімічні цикли з розпадом екологічних систем – стало актуальнішим за можливість ядерного конфлікту. На думку багатьох спеціалістів, настав час розробки історико-геоекологічної основи для довгострокового прогнозування майбутнього земної екосистеми . іншими словами – настала необхідність розробки теоретичних і методичних основ розв’язку екологічних проблем. Поряд з цим не менш актуальним став практичний розвиток локальних екологічних питань пов’язаних з техногенними освоєннями тієї чи іншої території.
Реалії життя дали поштовх до екологізації соціальних та природничих наук. Так в останні роки з’явилася нова наука – екогеологія. Яка займається питаннями забруднення геосферних оболонок, їх моніторингом та пошуком шляхів виходу зі складних ситуацій. Вона зорієнтована на вивчення приповерхневої частини літосфери (верхні горизонти земної кори) як одної з основних абіотичних компонент високого рівня організації (від біоценозу до екосфери).
Сучасний стан проблеми
Проблема взаємовідносин людини з природою притягувала увагу великих вчених всіх епох, починаючи з античного часу, звідки дішло до нас уявлення про виснаження природи в зв(язку з розвитком цивілізації, знищенням лісів, шляхом розширення використовуваних земель. Деградація навколишнього середовища на фоні індустріального й аграрного розвитку стала очевидною в другій половині 19 ст.: змінилися ландшафти земель, зникло багато видів тварин та рослин, виникли перші ознаки виснаження невідновних та погіршення якості відновлюваних ресурсів. Усе це визвало в кінці минулого століття появу суспільного руху за збереження дикої природи та раціоналізацію землекористування. Почали прийматися міжнародні заходи по охороні органічного світу, вводитися національні законодавства з природокористування. У зв'язку з невтішними соціально-економічними прогнозами Римського клубу і констатацією глобальної екологічної екологічної кризи К. Доксиадіс стверджував, що для нормальної екологічної рівноваги необхідна повна перебудова структури світового землекористування і відведення на доллю природи 80% суші, під сільського господарство не більше 10%, а на урбанізовані території і помислові комплекси всю іншу територію.
Але історично ситуація склалася інакше. Переслідування ідеї “підкорення природи”, “конструктивне природокористування“, втілення в життя ідей таких вчених як Д.Л. Арманд (ідея полягає в тому, що на землі не повинно бути невикористаних територій: під виробничі потреби людини повинно відводиться 90%, 9% - під рекреації і 1% залишати під заповідники.) призвели ло того, що за нинішніх умов природа вже незмозі ні відтворити втрачений генофонд, ні самостійно подолати наслідки необачливого поводження з нею.
Сучасному забрудненню навколишнього середовища властиве не тільки неухильне і зростаюче розповсюдження в просторі, але й різке збільшення різних форм його проявів.
Початок техногенного забруднення навколишнього середовища бере свій початок з незапам’ятних часів і втрачається в глибинах тисячоліть. Найдавніші ремесла якими оволоділа людина, були: будівництво, металургія, та деякі інші виробництва, які ми відносимо до хімічних технологій. В перші тисячоліття розвиток ремесел не спричиняв великої шкоди, забруднення , забруднення були несуттєві.
До розвитку металургії люди повині були використовувати самовідновлювані матеріали, такі, як деревина, причому використання йшло дуже повільними темпами порівняно зі швидкістю відновлення. Мідь була першим металом, який освоїла людина і почала використовувати в широких масштабах. В давнину було відомо шість металів: залізо, свинець, олово, мідь, срібло та золото. Однак вже тоді найбагатші поклади міді поблизу найбільших центрів цивілізації були повністю вичерпані і з'явились перші відходи виробництва у вигляді використаних порід та металургійних шлаків. Почали використоувати вже більш бідні і мало придатні до використання руди, так кількість відходів на 1т. металу, що виплавлялася, постійно збільшувалась. Взагалі, протягом всієї історії розробка родовищ нагадувала “збирання вершків” з переробки багатших руд. Так, в Північній Америці, в районі Верхнього озера, зустрічались ділянки мідних родовищ об’ємом декілька десятків кубічних метрів, що складалися з чистих мідних мінералів. В Германії, в районі Фрейберта в 12 ст. починають розроблюватись поліметалічні родовища. При цьому починають зароджуватись перші зачатки комплексного використання рудної сировини. Так , з свинцевих руд добували і мідь. В Мансфальді перероблювались мідні сланці, з яких також добувалось і срібло. При переробці руд благородних металів (золота, срібла) почав використовуватись процес альгамації, пов’язаний з використанням токсичної ртуті. Для видалення з руд срібла амальгацію застосовували в Південній Америці з середини 16 ст., а для видалення золота в Каліфорнії – в 19 ст. Процес амальгації в широких масштабах пізніше був витіснений процесом ціанування, який був запропонований російським вченим П.Р. Багратіоном таким чином одна токсична речовина – ртуть – була замінена іншої токсичною сполукою – цианідом.
Залізо знайшло своє використання в Єгипті за 1000 р. до Р.Х. Для виплавки заліза використовували горни. Металургія заліза розвивається також в Стародавній Індії і досягає достатньо високого рівня, як на ті часи. В древніх храмах Індії, побудованих до Р.Х., зустрічаються залізні балки довжиною до 6 м. Забруднення від давніх металургійних виробництв були малими не тільки через малі обсяги виробництва, але й завдяки використанню дров’яного вугілля, що при спалюванні давало менше токсичних речовин, ніж при спалюванні коксу, який використовується в сучасному металургійному виробництві. Примітивні хімічні виробництва зародились так, як і металургія, в стародавніх Єгипті та Індії. Виготовлення мила шляхом обробки жирів рослинною золою, вапняком і лугами природного походження також описано в Плінія. Фундамент майбутньої потужної “мильної” індустрії на основі розробленого Ніколасом Лебланом способу одержання соди з солі був закладений в 1787 році. У виробництві соди з’явилися побічні продукти, або так звані “відходи”, котрим не знаходили свого використання, тому їх як і в інших подібних випадках стали називати відходами. Кількість цих відходів ще більше зросла після розробленого в 19 ст. Сольве способу отримання соди, що супроводжується утворенням великих кількостей хлористого кальцію. Цей спосіб отримання соди використовується і до сьогодні. В 1916 році під час першої світової війни, через недостачу натуральних жирів в Германії був синтезований замінник мила, який був названий “некаль А”, який погано розчиняється у воді, таким чином було покладено початок забрудненням, пов’язаним з використання СМЗ.
Не дивлячись на те, що усі виробничі процеси розвивались без урахування їх впливу на навколишнє природне середовище і абсолютна кількість відходів і забруднень збільшувалась, комплексність використання багатьох видів сировини підвищувалась. Так в кінці 19ст. при перегонці нафти використовувався тільки гас, а легкі і тяжкі фракції просто викидались.
Приблизно половина продуктів переробки нафти йшла у відходи. Однак розвиток техніки, і в особливості автомобілебудування, визвав потребу великої кількості бензину, мастил, бітумів, і комплексність переробки нафти різко збільшилась.
Сільськогосподарські не грали важливої ролі до середини нашого століття, коли в непомірних масштабах і, головне, неправильно стали застосовуватись штучні добрива і пестициди, а масштаби сільськогосподарського виробництва створили труднощі в утилізації відходів тваринництва.
Так масштаби виробництва (до середини 20-го си.) не викликали великих ускладнень в масштабах всієї Землі, то і вчені, які розробляли нові технології не задумувались над негативними аспектами своєї діяльності. Яскравий приклад тому дає історія створення, використання і, нажаль, не повного заборонення використання ДДТ. ДДТ є добре відомим хлорорганічним пестицидом. Ця високо стабільна сполука була синтезована ще в 1874 році. В 1937 році були виявлені її пестицидні властивості, і в 40-х роках було налагоджено її масове виробництво. В 50-х роках всі з захопленням говорили про те, як чудово ця речовина бориться зі шкідниками народного господарства і начебто нешкідлива для людини. Пізніше було виявлено, що ДДТ здатен накопичуватись в навколишньому середовищі і концентруватись в трофічних ланцюгах, що є великою небезпекою для здоров’я людини. Було вирішено різко зменшити використання ДДТ.
Цей приклад ще раз нагадує нам про те як обережно потрібно відноситись до вибору нових технологій в майбутньому, коли прискорюється використання новітніх технологій, і наслідки їх застосування для природи залишаються поза увагою вчених. Нажаль, про лиха пов’язані із забрудненням навколишнього середовища, стає відомо або коли вміст отруйних речовин перевищує межі допустимих концентрацій, або коли шкоди заподіяна людям, проявляється через багато років.
Про абсолютні кількості утворюваного забруднення говорити тяжко, так як не має достовірної інформації по більшості особливо шкідливим речовинам. Однак про кількість викидів можна судити хоча б з розвитку деяких виробництв.
До 1800 року, за всю історію людства, було добуто 4 млн. т. міді та 5 млн. т. свинцю. За останні ж 130 років було видобуто в декілька разів більше. Всього до 1929 року було виготовлено 44 млн. т. міді, 60 млн. т. свинцю, 40 млн. т. цинку, 7,5 млн. т. олова, 33 тис. т. золота, 480 тис. т. ртуті, 470 тис. т. кадмію, 800 тис. тонн нікелю, 2,6 млн. тонн алюмінію і 3млрд. т чавуну. Значна частина з вироблених матеріалів розсіялась в біосфері.
З середини 20 ст. (1950) особливо швидко зростало виробництво нових металів і матеріалів, отже, і пов’язані з цим забруднення. Так, з 1950-1974 виробництво металів відомих з давніх часів (міді, свинцю, олова, ртуті, золота, срібла), і викопного палива зросло не набагато 2-3 рази, виробництво срібла й олова залишилось навіть на рівні 50-го року. За цей самий період різко зросло виробництво енергоємних, і забруднюючих природне середовище матеріалів, таких, як алюміній, нікель, пластичні маси, а з викопних – нафта. Особливо високими темпами зростало виробництво електроенергії. Різко збільшилось виробництво таких токсичних продуктів, як бензол 18,8 млн. тонн, дихлоретан (19,5 млн. тонн в 1975) вінілхлорид (11,3 в 1974). В 20 ст. основним забруднювачем в енергетиці які спалювали сірчисте паливо викидаючи в атмосферу на рік більше ніж 150 млн. тонн небезпечного сірчистого газу.
Типи промислового виробництва.
Промислове виробництво базується на переробці різноманітних видів природних ресурсів з отриманням або засобів виробництва, або корисних для людини продуктів. Звичайно промисловість підрозділяють на дві основні галузі – видобувну та переробну. Видобувна промисловість включає в себе видобування рудних та нерудних корисних копалин, лісову промисловість та деякі інші види. Переробна працює на сировині, що отримується від видобувної промисловості та сільського господарства. Вона підрозділяється на металургійну, машинобудівну, деревообробну, текстильну електротехнічну та інші види промисловості.
Будь-яке промислове виробництво включає:
Виявлення та освоєння природних ресурсів.
Розгортання виробництва з переробки цих ресурсів та отримання корисної продукції.
Накопичення відходів та їх видалення.
Усі ресурси промислового виробництва є речовинами, що вилученні з планетарного кругообігу або їхнього природного депо.
Для будь якого промислового виробництва характерна тенденція до концентрації. Вона випливає з нерівномірного розподілу ресурсів, а також пов’язана з тим що територіальна сконцентрованість видобувної та переробної галузей дає економію транспортних засобів. Виникають територіально виробничі комплекси – групи технологічно та економічно зв’язаних виробництв та підприємств. Розташовуються промислові підприємства в основному в містах. При їхньому розміщенні за межами міста вони швидко перетворюються в міста або населені пункти міського типу.
Протиріччя між природним середовищем та промисловим виробництвом почали формуватися з самого початку виникнення виробництва, оскільки за своєю суттю воно більш відчужене від природних процесів порівняно з сільським господарством.
Екологічна оцінка типів промислового виробництва базується на оцінках виду та розмірів речовин, що вилучаються з природного середовища та характеру і кількості відходів.
Вилучаються з природного середовища, в першу чергу, гірські породи, що вміщують руди металів, нафта, газ або інші необхідні для промислового виробництва речовини. Масштаби такого вилучення досить великі. Так, наприклад, при розробці Курської магнітної аномалії був виритий кар’єр глибиною до 500 м і в довжину до 500 км. Йдуть аналогічні процеси при промисловому виробництві на території України, тим більше, що країна багата на корисні копалини – існує більше 7 тис. родовищ та добре розвинутий гірничодобувний комплекс.
Але найбільші екологічні проблеми створюють відходи, що в досить великій мірі властиві промисловому виробництву. Для гірничодобувної промисловості властивий особливий тип відходів – відали гірської породи. Вони займають великі території і призводять, до сильного запилення атмосфери. Металургійна промисловість додає до них гори шлаку та попелу. За даними Х. Шимогакі (1993), в світі за рахунок спалювання кам’яного вугілля в рік утворюється 3,91*106 тонн вуглезольних відходів, які на 60% зберігаються у відкритих відкладах. Відвали гірновидобувних та металургійних підприємств забруднюють природне середовище не тільки пилом, але й стоком поверхневих та грунтових вод. Такі території завжди вимагають дорогої рекультивації, але й вона не в змозі повністю відновити природу таких “місячних ландшафтів”.
Залежно від типу промислового виробництва на його проміжних етапах до навколишнього середовища потрапляє чимало найрізноманітніших відходів. Це й окисли сірки, азоту та вуглецю, і фреони, фенол, сульфати, і речовини з поверхнево-активними властивостями. Загально відома висока відходність хімічної промисловості, що виробляє азотну, сірчану, соляну кислоти, луги та пластмаси.
Енергетика.
В основі будь-якого виробництва лежить проблема забезпечення енергією. Промисловість майже повністю базується на енергії викопного палива та частково атомній енергетиці (табл. 1). Головне невичерпне джерело енергії – потік сонячної радіації, що майже не використовується. Енергетичні потреби промислового виробництва дуже великі, бо витрачається не тільки не пряме виробництво, а й на роботи з відновлення порушень у навколишньому середовищі, з витратами на охорону здоров’я і т.п.
Усі промислові системи у екологічному розумінні є гетеротрофними. Вони базуються на зв’язаній енергії органічних речовин, викопних енергоносіїв, людській праці або, в останній час, частково на атомній енергії. При очевидному різноманітті джерел енергії для промислового виробництва енергію отримують, головним чином, за рахунок спалювання викопного пального – вугілля, нафтопродуктів та газу. За оцінками Г. Дейвіса (1992), сучасне людство отримує 78 % енергії за рахунок спалювання викопного пального, 18 % від відновлюваних джерел (енергія текучої води та спалювання деревини) та 4 % - ядерна енергетика. Отже, сучасна енергетика використовує головним чином невідновлювані ресурси, які утворилися в далекому минулому внаслідок життєдіяльності на планеті.
Ріст споживання невідновлюваних енергоносіїв ставить людство перед складною проблемою виснаження їхніх запасів. Так, при сучасних темпах використання розвіданих запасів нафти людині вистачить її всього на сто років, а вугілля на триста. Однак споживання енергії в індустріалізованому світі швидко зростає. У розрахунку на одну людину воно характеризується такими показниками: 1910 рік – 1т. умовного палива, 1950 – 1,4 т., 1970 – 2,5т. 1990 – 2,7 т. Загальний показник використання енергії у первісної людини не перевищував 8 мДж на добу, а в сучасної дорівнює 1 тисячі мДж на добу, що еквівалентно спалюванню 2,7 тонн вугілля. Сучасне людство споживає 10 млрд. тонн умовного палива на рік, з них 35 % попередньо перетворюються на електроенергію.
Перспективи використання енергоресурсів.
Енергетичні ресурси характеризують кількість років, впродовж яких даного ресурсу вистачить для виробництва енергії на сучасному кількісному рівні. Якщо брати оцінку кількості палива по всіх категоріях (розвідані, можливі, ймовірні), то вугілля вистачить на 600 років, нафти – на 90, природного газу – на 50 та урану (при реакторах на повільних нейронах, що нині застосовуються) – на 27 років. Якщо ж того додати придуману для урану четверту категорію запасу – потенційну, то його вистачить на 60 років. Це ми приймемо для подальшого розгляду, хоча таким методом розрахунку дещо порушується коректність порівняння на користь атомної енергетики. Отже, як не прикро, але всі види палива по всіх категоріях будуть спалені за 800 років. Якщо ж витрати здійснюватимуть ся на рівні енергетики теплового бар’єру, то все паливо згорить за 80 років. У дійсності, очевидно енерговиробництво спочатку буде зростати до 60-х рр. ХХІ ст. до досягнення бар’єру а далі залишиться на цьому рівні. Тоді всі види палива, що нині використовуються, будуть витрачені на початку ХХІІ ст. Якщо частка кожного виду палива у загальному енергобалансі буде пропорційна запасу, то всі вони вичерпаються одночасно, тобто кожного виду палива вистачить на 125 років. При цьому вугілля повинно забезпечити 70% виробництва енергії, нафта – 11%, природний газ – 7%, уран – 7%, гідроенергія – 5%.
Враховуючи цінність газу й особливо нафти як серовини для хімічної промисловості, повинна зменшуватись їх частка в енергобалансі. В 90-х рр. ХХ ст. порівняно з 70-ми рр. у США частка вугілля зросла з 12,5 до 23%, а частка нафти знизилась з 45% до 41%, газу – з 36 до 21%, причому частка гідроенергетики залишається незмінною на рівні 5,5%, а частка атомної енергії зросла до 8%. У США проведено велику роботу щодо створення екологічно чистої вугільної енергетики, створено нові технології спалювання вугілля, що виключають викиди шкідливих газів, і побудовано відповідну техніку. В Україні, незважаючи на ресурсні багатства вугілля, відбулось в продовж 70-90-х рр. зниження частки вугілля в енергобалансі, а частка газу підвищилась, частка ядерної енергетики зросла. Слабке використання вугілля в енергетиці України при екологічно застарілій технології його спалення, можливо, й виправдане. Однак, необхідно закупити в США та інших розвинених країнах світу відповідну техніку та забезпечити більше використання вугілля.
Потрібно вказати на особливе використання урану. Перехід на реактори на швидких нейтронах дозволить у 40-50 разів збільшити вихід енергії з тієї ж кількості природного урану завдяки виробленню нового ядерного палива – плутонію. Це рівнозначно збільшенню в стільки ж разів строку вичерпанню запасів урану, що становить тепер 2500 років. Це може врятувати складне кризове становище в енергетиці. Однак швидкі реактори, що використовують плутоній відзначаються великою реактивністю, швидкими змінами енергії, що виділяється, а це на багато порядків збільшує можливість вибуху. Плутоній використовується в ядерній зброї. Будівництво АЕС на швидких нейтронах створює грунт для ядерного тероризму та шантажу і, ймовірно, поширення ядерної зброї. Всі ці небезпечні особливості та ряд інших спонукали США ще в 1977 році відмовитися від використання швидких реакторів і припинити асигнування на проектування та будівництво першої американської АЕС з реакторами на швидких нейтронах.
Як підкреслював видатний радянський вчений-атомник академік Валерій Легасов, “ядерна енергетика з реакторами на теплових нейтронах при вказаних ресурсах палива в принципі не може служити крупномасштабним джерелом енергії… При планових темпах розвитку ядерної енергетики достовірні запаси урану будуть вичерпані вже до кінця нашого століття, а сумарні (достовірні та додаткові) – в першому десятиріччі наступного століття”. Звідси виходить: єдиним типом палива на якому може базуватися масштабний розвиток світової енергетики, є вугілля.
Екологічне обмеження розвитку різних видів енергетики.
Загально відомо, що існуюча технологія енергетики на вугіллі та нафті завдає шкоди природі та людині в наслідок викидів летючого попелу, сірчистого газу, окису азоту, деяких вуглеводів. Природний газ – найчистіше паливо. Він утворює лише викиди окислів азоту, що практично нейтралізуються сучасною технологією його спалювання. Нині є багато апробованих ефективних способів очищення димових газів, що дозволяють усунути вказані вище викиди шкідливих компонентів в атмосферу. Таким чином, чиста енергетика на викопних видах палива – це лише проблема виділення необхідних коштів на очищення газів, що відходять, які, за оцінками спеціалістів на багато менше, ніж затрати на запобігання радіоактивних викидів АЕС.
У вигляді аргументів проти розвитку хімічної теплової енергетики вказується велике споживання нею кисню та можливість додаткового нагрівання біосфери, за рахунок парникового ефекту, що виклаєтья накопиченням СО2 в атмосфері планети. Розрахунки вчених показують, що збільшення концентрації СО2 в 2 ризи призведе до підвищення середньої температури біосфери на 1-2%, що є для людства катастрофічним. За даними останніх років (дані акад. Валерія Троїцького, концентрація СО2 зростає на 0,003% за рік. Отже, при досягненні теплового бар’єру за рахунок хімічного палива до 50-60-х років ХХІ ст. вона росте на 20%. Це обумовить підвищення середньої температури біосфери не більше, ніж на 0,2-0,4%. З другого боку, відомо, що за сто років – з 1890 до 1990 – концентрація СО2 зросла на 14-15%, але клімат Землі не потеплів і став холоднішим. Очевидно, побоювання про настання парникового ефекту у ХХІ ст. не зовсім обгрунтовано і потрібне подальше вивчення цього важливого питання. Що стосується споживання кисню. То сучасна паливна енергетика щорічно споживає 0,03% його запасу в атмосфері. Спалювання всіх ресурсів хімічного палива потребує близько 2% загальної кількості. Однак більша частина кисню повертається зеленими рослинами назад в атмосферу, тому людство не відчуває зміни його вмісту.
В ряді наукових праць наводяться дані про те, що електростанції на вугіллі створюють більш радіоактивне забруднення місцевості, ніж АЕС при нормальній роботі. Таке забруднення обумовлюється викидами з димовими газами летючого попелу. Це пилові часточки осадових порід землі (пісок, глинозем, тощо), що знаходяться у вугіллі і містять, як і будь яка порода природні радіоактивні домішки урану, торію, радію та кисню. Саме ж вугілля не має радіоактивності. За даними наукового комітету по дії атомної радіації (НКДАР) при ООН, річна сумарна доза від викидів усіх ТЕС на вугіллі в 1995 році – дорівнювала 250000 людино-бер. Оцінки зроблено із урахуванням рівня очищення від летючого попелу всього на 90%. Між тим сучасні методи очищення дозволяють вловити 99,5% попелу, що зменшує вказану вище оцінку дози ТЕС у 20 разів і робить її непомітно малою порівняно з дозою від АЕС.
Очевидно також, що додаткове до фону радіоактивне забруднення може бути лише в тому випадку, якщо включені в вугілля особливі породи, що викидаються у вигляді попелу чомусь більш радіоактивні, ніж в середньому звичайний грунт. дійсно, хіба зміниться радіоактивність грунту, якщо посипати тим же грунтом? Інша справа якщо є вугілля в якому радіоактивність мінеральних включень вища середньої. Є навіть таке вугілля, що за радіоактивністю придатне для видобутку урану, але воно тоді не придатне для печей ТЕС.
Підрахунки вчених засвідчують, що за останні три десятиріччя 20-го ст. шкода від забруднення повітря ТЕС у 10 разів перевищує шкоду аварії на Чорнобильській АЕС, а у 2000 році витрати кисню на планеті перевищать межу фотосинтезу, концентрація окислів вуглецю може збільшитись до реальної небезпеки парникового ефекту. А від так тоді ядерній енергетиці не буде альтернатив. Та людство може час та можливості, якщо буде ігнорувати розвиток атомної енергетики.
В опублікованій літературі наводяться дані, що характеризують значно більшу захворюваність працівників вугільної промисловості порівняно з працівниками ядерної енергетики. Але таке порівняння некоректне бо групи людей, які зіставляються, дуже розрізняються за соціальним становищем (освіта, медичне обслуговування, заробітна плата, загальна культура тощо).
Порівняння радіоактивного впливу на людину природних радіонуклідів грунту з впливом не існуючих у природі, але таких, що вироблені ядерним циклом, не дає справжньої картини. Справа в тому, що до природних нуклідів живий світ еволюційно пристосувався. Це виражається, наприклад, у тому, що природні радіонукліди не концентруються в рослинах і тваринах. Рослини мають в 10-100 разів меншу концентрацію природних радіонуклідів, ніж є у середньому в грунті. Зворотна ситуація має місце з нуклідами ядерної енергетики. Відомо, що у своїй життєдіяльності тварини та рослини засвоюють кальцій та калій. Між тим, дуже небезпечне для людини довготривалі радіоактивні нукліди ядерного циклу сронцій-90, цезій-137, що за хімічними властивостями еквівалентні відповідно кальцію та калію і тому засвоюються тваринами та рослинами в результаті їх концентрація в деяких сільськогосподарських рослинах перевищує концентрацію у зараженому грунті в 70-100 разів. Наведемо яскравий приклад щодо радіоактивного забруднення води: водяні рослини та риби накопичюють небезпечні радіонукліди до концентрації, що перевищує їх концентрацію у воді в десятки і сотні разів.
Таким чином, радіонукліди ядерної енергетики попадають через харчовий цикл в організм людини, накопичуються, створюючи найнебезпечніше внутрішнє опромінення. Цього не відбувається з природними радіонуклідами грунту.
Окрім можливого катастрофічного радіаційного впливу, ядерна енергетика при “нормальній роботі” піддає населення безперервним опромінення малим дозами, наслідком якого є виникнення онкологічних та генетичних захворювань. Вчені доводять, що навіть невелика доза створює певну ймовірність захворювання. За даними НКДАР, всі АЕС світу, що мають електричну потужність 500 млн. кВт, здійснюють опромінення населення Землі, середня індивідуальна доза дорівнює 1 мілібер за рік. Це в сто разів менше дози від природного радіаційного фону. Зростання повної потужності всіх АЕС світу до третини бар’єрної, тобто в 75 разів, збільшують дозу до 150 мілібер. Доза опромінення людини за покоління (30 років) становила 4,5 бера. Заспокоюючи людей, вказують, що за рахунок рентгенодіагностики кожна людина за ті ж тридцять років одержує дозу в середньому 4,5 бера. А відтак стверджують, нічого страшного на має якщо до цього стільки ж додасть ядерна енергетика. Таке міркування спотворює істину за допомогою середніх даних. У розглянутому випадку відомо, що для дітей і вагітних жінок внаслідок її онкологічної та генетичної небезпеки, як правило, не застосовується, в той час як від АЕС певну дозу опромінення вони неминуче одержать. Отже за екологічними міркуваннями атомна енергетика не може і не повинна виконувати роль масштабної енергетики, її рівень не повинен перевищувати вже досягнутий.
Отже, атом повинен служити людям. Але мирний атом не повинен отруювати планету. І те й інше цілком досяжно. І зовсім не резон відмовлятися від великого досягнення науки, яким є використання атомної енергії. Або людство буде розумно і обережно використовувати енергію атома, або воно не зможе зберегти свою цивілізацію, не кажучи вже про подальше просування вперед.
Альтернативні джерела енергії – вихід зі складної ситуації.
Альтернативою енергетичній кризі є використання природних, невичерпних джерел енергії. Наведу декілька прикладів. Середня швидкість вітру на території України 6 м/с, а для використання повітряних генераторів енергії достатньо 4 м/с. зараз людиною для своїх потреб виробляє близько 100 млрд. кВт/год в рік; цього поки що цілком достатньо, але чисельність людства постійно зростає, а кількість ресурсів неухильно зменшується. В даній ситуації найкращим вирішенням цієї проблеми для людства було б використання сонячних батарей для захоплення енергії сонця. За підрахунками, заставивши 10% території суші батареями ми могли б отримувати 1,5 триліона кВт в рік що більше ніж в 10 разів перевищує потреби людства. Але виникає проблема затінення цих 10% території суші, хоча це й не така велика проблема, якщо врахувати, що 15% території Землі – пустелі.
Геологічні проблеми на Україні
Декілька слів скажемо про основні екологічні проблеми пов’язані з геологічною діяльністю на Україні. Територія України характеризується складними і різноманітними природними і інженерно - геологічними умовами. Багато районів відносяться до категорії техногенно навантажених. Дія різних галузей промисловості, сільського господарства, житлового будівництва, закритої і відкритої розробки родовищ корисних копалин на одиницю площі у 10 – 15 разів вище аналогічних показників у інших регіонах. Подальший неконтрольований і некерований розвиток і дія господарського комплексу на природні об’єкти вже у близькому майбутньому може призвести до незворотних змін середовища життя людини.
Найбільшого перетворення зазнають верхня частина літосфери, атмосфера і гідросфера, трансформується або знищується основа продуктивного ландшафту — грунтовий покрив. Наприклад, тільки в Криворізькому залізорудному басейні під кар’єрами і шахтами знаходиться більше 30 тис. га. В Україні під розробку корисних копалин відведено до 150 тис. га, водосховищами зайнято 40 тис. га, полями фільтрації і ставами
( відстійниками ) – 30 тис. га.
Все більшої гостроти набувають питання повноти використання природних ресурсів, залучених у господарський обіг. Сьогодні тверді відходи складають 1,5 млрд. т / рік, у відвалах їх нагромаджено більше 10 млрд. т, а для їх складування зайнято більше 230 тис. га родючих сільськогосподарських земель. Крім того, у водні об’єкти щорічно скидається 20 млрд. куб. м стічних вод ( в тому числі 3,2 млрд / куб. м забруднених ).,
Регіональна оцінка техногенної завантаженості території України не виконується у повній мірі. Складність її полягає у тому, що до теперішнього часу відсутні нормативи припустимої техногенної завантаженості території, показники потенційної здатності природного ( геологічного ) середовища до самовідновлення.
Встановлення поєднання інтенсивності, тривалості господарської дії, властивостей ландшафтів, їх перетвореності сприяє виробленню екологічних норм і прогнозів. П.Г. Шищенко пропонує розраховувати коефіцієнт антропогенної перетвореності за такою формулою : Кап = Σ ( ri ρі q ) n / 100, де r — ранг антропогенної перетвореності ландшафтів іm видом використання ; ρ — площа рангу, % ; q — індекс глибини перетвореності ландшафту ; n — кількість виділів у межах контуру ландшафтного регіону. Тоді Кап змінюється в межах 0 > Кап ≥ 10. Коефіцієнт різниться за ландшафтними регіонами ( табл. 1 ). Як бачимо з таблиці гірськопромислові землі займають майже ту ж площу, що і заповідні ( окрім Гірського Криму ), що є вкрай негативним показником для нормального функціонування навколишнього природного середовища. Найбільш змінені ландшафти Донецького ( К = 7,43 ), Придніпровського
( 7,52 ), Криворізького ( 7,60 ) районів, найменш — гірських районів Українських Карпат ( Полонинсько – Чорногорські Карпати — 2,88 ) і Криму
( Головний кряж — 3,27 ). На основі даного підходу складена карта антропогенної перетвореності ландшафтів. В Україні переважають Кап = 5,31. Це дуже висока напруженість природного середовища, яка потребує жорсткого нормування техногенних навантажень.
З табл. 1 ми бачимо, що площа гірничопромислових земель і заповідників практично не відрізняється ( тобто, заповідних територій недостатньо ), що є вкрай несприятливим чинником у формуванні навколишнього середовища.
Таблиця 1. Порівняння господарського використання і перетвореність
ландшафтних регіонів України
Ландшафтний регіон
Види і об’єкти землекористування, %
Площа, тис. кв. км
Гірничопромислові землі
Заповід
Ники
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора