Альтернативная энергетика как перспективный путь решения экологических проблем

К альтернативным источникам энергии относятся нетрадиционные возобновляемые источники — солнечная энергия, энергия ветра, энергия приливов, геотермальная энергия биомассы и др.

Потенциальные ресурсы альтернативной энергетики достаточно велики и превышают потребности в энергии, но экономические и технологические возможности их ограничены, и поэтому они пока занимают весьма скромное место, хотя и обладают большими перспективами.

Наибольшим потенциалом обладает солнечная энергия, среди достоинств которой неисчерпаемость и экологическая чистота. Однако поток солнечной радиации обладает малой плотностью, он рассеян. Для его концентрации требуется строительство гелиоустановок, которые далеки, конечно, от большой энергетики, но позволяют покрыть локальные потребности. Конструкция их может быть самая разная (например, Братский завод отопительного оборудования серийно производит солнечные коллекторы. Это плоские металлические панели, закрытые сверху прозрачным стеклом. Панели размещаются на крышах домов. Вода в них нагревается до 100°С. Кипяток отдает тепло циркулирующей в аппаратах воде, которая поступает в квартиры).

Во многих странах мира (Японии, США, Франции, Алжире и др.) функционируют тысячи солнечных установок, обеспечивая теплом население и потребности хозяйства. В 1985 г. в Крыму было завершено строительство солнечной электростанции (СЭС-5) мощностью 5 тыс. кВт. (Вспомните первую АЭС той же мощности.) Возможно, она даст толчок такому же бурному развитию солнечной энергетики, как ее «коллега» из Обнинска — ядерной.

Энергия ветра. Ветроэнергетические ресурсы приземного слоя атмосферы огромны и ранее широко использовались на ветряных мельницах.

Достаточно вспомнить Нидерланды, неотъемлемой частью пейзажа в которых, наряду с каналами, дамбами и протоками, являлись ветряные мельницы, которые откачивали воду с затопленных территорий и отвоевывали их у моря, превращая в культурные сельскохозяйственные угодья. К концу века в маленькой Дании тоже крутилось 30 тыс. ветряных мельниц. По-видимому, и в Испании они не были редкостью, коль скоро герой романа Сервантеса сражался именно с ними. А сколько их было в России? До революции — около 250 тыс. ветряков.

И все-таки сначала паровая машина, а потом двигатель внутреннего сгорания, электромотор вытеснили ветряные мельницы, но колоссальная энергия ветра осталась, хотя, чтобы заставить его работать, надо, чтобы он дул постоянно и с достаточной силой. Для нормальной работы требуется скорость 4— 5 м/с, иначе агрегаты вообще не смогут работать. Наибольшей же эффективности установки достигают при скорости 6—9 м/с.

Развитие данного вида энергетики сдерживается большими потерями при преобразовании энергии ветра в электроэнергию (лишь1/4 часть), непостоянством скорости и направления ветра, сложностью создания и функционирования крупных установок.

Энергия приливов. Океан не знает ни многоводных, ни маловодных лет. Он к тому же строго выдерживает график

своих суточных колебаний с точностью до минут. Это свойство океана, выражающееся посредством приливов и отливов, также может использоваться человеком. Энергия приливов уже используется на ПЭС во Франции (устье реки Роне на побережье Ла-Манша). В России работает Кислогубская ПЭС на Кольском полуострове. ПЭС выгодно строить в тех местах, где приливная волна достигает большой высоты: в канадском заливе Фанди (17 м), в проливе Ла-Манш (до 15 м), в Охотском море (Пенжинская губа на Камчатке, до 13 м), в Белом море (до 10 м).

Попробуйте показать в виде схемы механизм работы ПЭС.

Геотермальная энергия. Горячие ключи и гейзеры встречаются во многих районах мира. Они есть в Италии и Исландии, Мексике и Чили, США и Новой Зеландии. Подземное тепло превращается в электроэнергию на гео-ТЭС в Японии, Италии, Мексики, США. В России тоже действует опытная гео-ТЭС — Паужетская на Камчатке мощностью 11 млн. кВт.

Энергия биомассы. Одно из перспективных направлений энергетического использования биомассы — производство из нее биогаза, который можно преобразовать в тепловую и электрическую энергию, использовать в двигателях внутреннего сгорания. Использование органических веществ решает, поми­мо этого, и задачи очистки сточных вод, утилизации отходов городов, получения удобрений.

Лекция № 7

Тема 1.4 Сельскохозяйственное природопользование в России.

1. Сельское хозяйство как фактор воздействия на окружаю­щую среду.

2. Проблемы сельскохозяйственного природопользования

3. Эрозия почв

4. Особенности сельского хозяйства в России.

1.Сельское хозяйство как фактор воздействия на окружаю­щую среду.

Сельское хозяйство является одним из древнейших видов природопользования. С доисторического времени извест­ны приемы обработки земли в Египте, Средней Азии, Двуречье с использованием оросительных систем и каналов.

В настоящее время сельское хозяйство стало, наряду с промышленностью, мощным фактором воздействия на окру­жающую среду.

Рассмотрите схему миграции биогенных веществ при сель­скохозяйственном производстве и объясните пути влияния сельского хозяйства на среду (рис. 47).

Основой развития сельского хозяйства является земельный фонд.

Вспомните определение и структуру земельных ресурсов. Проанализируйте диаграмму на рисунке 25. Выявите долю сельскохозяйственных угодий, а также удельный вес пашни, сенокосов и пастбищ.

Проблемы сельскохозяйственного природопользования.

Резервы сельхозугодий практически исчерпаны, причем нагрузка на них постоянно увеличивается в связи с тем, что население Земли растет, а площадь суши остается прежней. Происходит процесс сокращения пахотных и других сельско­хозяйственных земель из-за их прямого отвода под про­мышленное, городское, транспортное строительство, зоны водо­хранилищ, добычу полезных ископаемых, отвалы, к тому же увеличиваются площади засоленных и заболоченных земель (рис. 48).

Большую роль играет и процесс опустынивания.

Наряду с сокращением сельхозугодий наблюдается ухуд­шение их качества. Особенно это относится к почвам. Под влиянием хозяйственной деятельности происходят механичес­кое разрушение (эрозия) и физико-химическое загрязнение почвы.

Эрозия почв

Эрозия основной бич земледелия на всем земном шаре. Уже в 50-х гг. текущего столетия в США, например, из 160 млн. га пашни до 120 млн. га было охвачено эрозией. Интенсивно проявляется эрозионный процесс в тропических районах. В частности, на Мадагаскаре в результате выжига­ния лесов 80% всей территории подвержено действию актив­ной эрозии. В России эрозия особенно свирепствует в лесостеп­ной и степной зонах. Ежегодно из-за эрозии выбывает из сельскохозяйственного использования от 50 до 70 тыс. км² земель (более 3% эксплуатируемой пашни в год). Площадь оврагов увеличилась за последние 10 лет с 5 до 6,6 млн. га (для сравнения: площадь Бельгии, например, равна 3,1 млн. га).

Вы знаете, что эрозия почвы — это процесс разрушения и сноса почвенного покрова потоками воды или ветром. В связи с этим различают водную и ветровую эрозии. (Как вы думаете, каковы же причины эрозии?)

Для приостановки эрозионного процесса необходимо про­ведение следующих агротехнических мероприятий:

— безотвальная и плоскорезная обработка почв;

— вспашка поперек склонов;

— щелевание зяби и посев многолетних трав; — I регулирование снеготаяния;

— создание полезащитных, водорегулирующих и приов­ражных лесополос;

— строительство противоэрозионных прудов в вершинах оврагов, аккумулирующих сток, земляных валов, водоотводящих канав.

Структура почвы нарушается и в результате использования на полях тяжелой техники, утрамбовывающей силой своей тяжести почвенный слой, нарушающей ее водный режим-Сокращение сельскохозяйственных земель может быть компенсировано более интенсивным их использованием, повы­шением урожайности. В развитых странах для этого широко применяется химизация сельского хозяйства, одним из главных направлений которой является внесение в почву всех видов минеральных удобрений.

Многовековая история земледелия свидетельствует, что плодородие почвы в основном связано с запасом питательных веществ в ней. Известно, что с урожаями сельскохозяйствен­ных культур выносится большое количество питательных ве­ществ из почвы. Для того чтобы обогатить почву минеральными веществами, вносят удобрения.

Однако применять минеральные удобрения можно только в определенные сроки и в строго определенном количестве. В противном случае излишки попадают в растения, грунтовые воды, водоемы. Доказано, например, что при внесении высо­ких доз азотных удобрений возрастает концентрация нитратов в растениях — кормовых и пищевых продуктах. Попадая в организм, они легко трансформируются в нитриты, которые обладают токсическими свойствами, способными оказывать канцерогенное, мутагенное и другие действия.

Минеральные удобрения необходимо использовать как до­полнение к органическим удобрениям, строго следя за их до­зировкой и сроками внесения.

Химизация сельского хозяйства предполагает и борьбу с сорняками, вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур. Недооценка опасности при разработке химических средств защиты растений (пестицидов) привела к широкому развитию производства ядохимикатов и чрезмерному их ис­пользованию. Особую тревогу вызывает применение ядохими­катов на хлорной основе. До 70-х гг. в мире широко использо­вался ДДТ (дуст), и только через 10 лет было установлено, что он обладает эффектом накапливания в организме и вы вает тяжелейшие заболевания. Сейчас появились новые, не менее опасные токсичные вещества, содержащие хлор: диок­син, дибензфуран и др. Даже в ничтожных концентраци­ях они подавляют иммунную систему организма, а в бо­лее высоком содержании это страшные канцерогены и мута­гены.

Отрицательные последствия применения различных ядохи­микатов и минеральных удобрений очевидны. Поэтому так актуален сейчас спрос на экологически чистую сельскохозяй­ственную продукцию. Для этого в настоящее время разраба­тываются и внедряются преимущественно биологические мето­ды защиты растений. Переход к новому типу земледелия, сочетающему правильность чередования культур, внесение ор­ганики, биологические способы борьбы с сорняками, повыше­ние устойчивости культур к болезням,— наша ближайшая перспектива. Пока же нужно четкое соблюдение норм и до­пустимых концентраций применения пестицидов, запрет наиболее опасных из них, контроль за состоянием воздуха, воды, почвы, продуктов.

Одним из важнейших мероприятий по повышению про­дуктивности земельных ресурсов является мелиорация — улучшение свойств почвы путем искусственного регулирова­ния ее воздушного, водного, теплового и других видов режима. Наибольшее распространение получила водная мелиорация.

К сельскохозяйственному природопользованию относится также и животноводство.

Животноводство представляет опасность загрязнения окру­жающей среды: а) скоплением навоза вблизи ферм, содер­жащего различные микробы — возбудители болезней; б) от­сутствием очистки сточных вод, загрязняющих грунтовые и поверхностные воды; в) перевыпасом скота; г) несовершенст­вом технологических процессов.

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: