Файл: Этапы техногенеза Характерные черты техногенеза xx века.rtf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 37
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
В добывающей и перерабатывающей промышленности мира за год образуется более 100 Гт твердых и жидких отходов; из них около 15 Гт попадает со стоками в водоемы, а остальное количество - 90 Гт/год добавляется к отвалам пустой породы, золо- и шлакоотвалам, к другим хранилищам и захоронениям промышленных отходов, к свалкам. Сжигание 12 Гт ископаемого топлива, сжигание и биологическое окисление более 7 Гт изымаемой растительной биомассы и другие производственные окислительные процессы отнесены в балансе к массообмену в атмосфере. Они сопряжены с потреблением 40 Гт кислорода и возвращением в атмосферу 52 Гт углекислого газа и других окислов. Вместе с ними в воздух попадают продукты неполного сгорания, различные пыледымовые аэрозоли, соли, а также значительная масса разнообразных летучих органических веществ, выделяющихся при производственных процессах и работе транспорта. Общая масса этих примесей достигает 1 Гт в год. Одновременно в среду выделяется более 530 ЭДж техногенной теплоты. Более подробно техногенные эмиссии и их воздействия на природные системы и окружающую среду рассмотрены в следующей главе.
Наиболее существенным отличием техногенного массообмена от биотического круговорота является то, что техносферный круговорот веществ существенно разомкнут и в количественном, и в качественном отношении. Поскольку техногенный массообмен составляет заметную часть глобального круговорота веществ, своей разомкнутостью он нарушает необходимую высокую степень замкнутости биотического круговорота, которая выработана в процессе длительной эволюции и является важнейшим условием стационарного состояния биосферы. Это означает очень серьезное нарушение биосферного равновесия.
О степени разомкнутости техногенного круговорота можно судить по его вмешательству в глобальный круговорот углерода. Непосредственная техногенная эмиссия С02 в атмосферу составляет 30 Гт/год. К этому количеству добавляется еще по меньшей мере 3,5 Гт С02, выделяющегося в результате изъятия фитомассы и эрозии почвы. Кроме этого, судя по массе сильных кислот, образующихся из техногенных оксидов серы и азота и выпадающих на землю в виде кислотных дождей, вытесняемый ими С02 из карбонатов и органики почвы дает еще минимум 1,5 Гт углерода. Таким образом, в результате непосредственного и косвенного вмешательства в природный круговорот углерода общее количество С02, ежегодно выбрасываемого в атмосферу, достигло 35 Гт и на 10% увеличило планетарный обмен углерода.
Казалось бы, при очень высокой замкнутости биосферного круговорота углерода и огромной буферной емкости биосферы и океана по связыванию атмосферного избытка С02 это увеличение не должно приводить к нарушению равновесия. Более того, можно было бы ожидать улучшения углеродного питания растений и повышения их продуктивности. Но в действительности содержание С02 в атмосфере на протяжении последних десятилетий неуклонно увеличивается. Следовательно, буферные системы биосферы и океана не справляются с регулированием равновесия потоков С02. Это можно объяснить снижением ассимиляционного потенциала земной флоры (в основном из-за быстрого сокращения площади лесов) и значительным загрязнением суши и поверхности океана.
Нарастание концентрации СОг в атмосфере вместе с другими техногенными газами усиливает парниковый эффект, т.е. поглощение нижним слоем атмосферы инфракрасного излучения падающей на землю солнечной радиации. Это приводит к некоторому повышению средней температуры атмосферы, гидросферы и поверхности земли - так называемому глобальному потеплению. За последние 30 лет для нижних слоев атмосферы и поверхности суши оно составило не менее 0,6°, что соответствует прибавке колоссального количества энергии. Повышение температуры способствует дополнительному выделению углекислого газа из воды, почвенной влаги, тающих льдов, отступающей вечной мерзлоты, поскольку растворимость СОг, в воде заметно снижается с повышением температуры. Кроме этого, техногенные кислотные осадки помимо прямого негативного действия на биоту вытесняют СОг из карбонатов почвы, вод и грунтов. Возник порочный круг самоусиления парникового эффекта. Таким образом, современная техносфера не только вытесняет и замещает биосферу, но и нарушает средорегулирующую функцию биосферы, что еще опаснее. Эта опасность усугубляется тем, что техносфера не может существовать без биосферы, так как в огромной мере пользуется ее средой и ее ресурсами.
Ресурсы техносферы
Природные ресурсы являются основной частью экономических ресурсов, т.е. кроме факторов среды они являются факторами производства.
Ресурсы - это вещества, материалы, силы и потоки вещества, энергии и информации, которые:
-
образуют входные звенья природных или хозяйственных циклов, являются их необходимыми участниками и, в связи с этим, носителями функции полезности; -
имеют измеряемое количественное выражение: массу, объем, плотность, концентрацию, интенсивность, мощность, стоимость;
• при изменениях во времени подчиняются фундаментальным законам сохранения. Все естественные материальные и энергетические ресурсы, используемые человеком, принято называть природными ресурсами. При этом часто забывают, что большинство из них является ресурсами не только для человека, но в основном и в первую очередь ресурсами живой природы.
Классификация ресурсов
Существует несколько классификаций природных ресурсов.
Естественная классификация основана на разделении ресурсов по компонентам природной среды: земельные, минеральные, водные, климатические, растительные, животного мира и т.п.
В хозяйственной классификации ведущее значение имеет отраслевая принадлежность: ресурсы топливно-энергетического комплекса, металлургии, химической промышленности, сельского хозяйства, лесоперерабатывающей промышленности и т.д.
С эколого-экономической точки зрения важна классификация природных ресурсов по признакам исчерпаемости (рис. 5.3). К практически неисчерпаемым (в пределах времени существования техносферы) часто относят космические (солнечную радиацию, гравитацию) и планетарные ресурсы (наличие атмосферы, гидросферы, геотермальной энергии). Однако в конкретных земных и, тем более, техносферных условиях XX в. действует закон ограниченности (исчерпаемости) всех природных ресурсов.
Возобновимые ресурсы - это вещества и силы, которые создаются на Земле благодаря текущему потоку солнечной энергии: тепло, атмосферная влага, вода осадков и всех пресных вод, течение рек и гидроэнергия, энергия ветров, волн и течений, почва, все живые организмы, биосфера, наконец, сам человек. Для различных возобновимых, особенно для биологических ресурсов, существуют пределы скорости изъятия и степени исчерпания, после превышения которых уже невозможно возобновление, так как нарушается его естественный режим. Чаще всего это относится к численности популяции или биоразнообразию экосистем. Но это может быть отнесено и к биосфере в целом.
Разумеется, исчерпаемы и все невозобновимые ресурсы. К ним относится подавляющее большинство полезных ископаемых: горные материалы, руды, минералы, осадочные породы, ископаемое топливо. Правда, некоторые минеральные ресурсы и сейчас медленно образуются при геохимических процессах в недрах, глубинах океана или на поверхности земной коры - залежи солей, руды переходных металлов, железомарганцевые конкреции, известняки, продукты выветривания, но не уголь и углеводороды. В отношении полезных ископаемых большое значение имеют доступность и качество ресурса, а также количественное соотношение между оцененными потенциальными, реальными разведанными и эксплуатационными запасами.
Принципиальное отличие техносферы от биосферы заключается в том, что биосфера использует исключительно контролируемые ею возобновимые ресурсы, тогда как человек в техносфере, кроме захвата значительной части биосферных ресурсов, использует и огромную массу невозобновимых ресурсов, значительная часть которых не нужна биоте биосферы, но влияет на ее функционирование.
Несмотря на указанное отличие ресурсы биосферы и техносферы непрерывно взаимодействуют между собой. Преждевременное изъятие погребенных в литосфере веществ и ввод их в оборот нарушает оптимальный баланс круговорота веществ в природе. Кроме того, использование невозобновимых ресурсов всегда влечет за собой цепь частных последствий, важных для биосферы: преобразование ландшафтов, изъятие площадей природных экосистем, деградацию почв, изменение распределения грунтовых вод и др.
Хотя человечество на протяжении всей своей истории сталкивается с ограниченностью природных ресурсов, оно до сих пор не осознало последствий их бесконтрольного использования. Ни на макро-, ни на микроуровнях в экономике не используется показатель природоемкости. В настоящее время экономика мирового хозяйства чрезвычайно природоемка, что и обусловливает техногенный тип развития и истощение природных ресурсов.
Практическая часть
Задача 9.1.
Определить годовую плату за ВСВ: ванадий - 400кг, вольфрам - 220кг Фактический выброс: ванадий - 460кг, вольфрам - 245кг.
Решение.
Плата за выбросы в пределах установленных лимитов (ВСВ - лимитный режим) определятся путем умножения соответствующих ставок на разницу между лимитными и предельно допустимыми выбросами загрязняющих веществ и суммирования полученных произведений по видам загрязняющих веществ.
при Мн.i.атм < Мi.атм < Мл.i.атм,
где П л.атм - размер платы за выбросы в пределах установленного лимита (руб); i - вид загрязняющего вещества;
Сл.i.атм - дифференцированная ставка платы за выброс 1 т i-ro загрязняющего вещества в пределах ВСВ (руб./т.);
Mi-атм - фактический выброс i -го загрязняющего вещества (т);
Мн.i.атм - предельно допустимый выброс i-ro загрязняющего вещества (т);
Мл.i.атм - выброс i-ro загрязняющего вещества в пределах лимита (т);
где Нб.д.i - базовый норматив платы за выброс 1т i-ro загрязняющего вещества в пределах установленного лимита (ВСВ);
Кэ - коэффициент экологической значимости региона (для НСО Кэ = 1,2).
Плата за сверхлимитный выброс загрязняющих веществ определяется путем умножения ставок платы в пределах установленного лимита (ВСВ) на величину превышения фактической массы выбросов над установленными лимитами, суммирования полученных произведений по видам загрязняющих веществ и умножения этой суммы на пятикратный повышающий коэффициент.
при Mi.aтм > Мл.i.атм,
где П сл.атм - размер платы за сверхлимитный выброс загрязняющего вещества (руб).
. определяем размер платы за выбросы, лежащие в пределах нормы:
Сл.i.атм (ванадий) = 41250 * 1,2 = 49500руб/т, Сл.i.атм (вольфрам) = 885 * 1,2 = 1062 руб/т
П л.атм (ванадий) = 49500 руб/т *0,4 т = 19800 руб. П л.атм (вольфрам) = 1062 руб/т *0,22 т = 233 руб.
. определяем стоимость выброса в сверхлимитном режиме:
П сл.атм (ванадий) = 5*49500 * (0,46 - 0,4) = 13950 руб.,
П сл.атм (вольфрам) = 5*1062 * (0,245 - 0,22) = 133 руб
. Общая плата за загрязнение атмосферного воздуха определяется:
Патм = 19800+ 233+ 13950 + 133 = 34116 руб.
Вывод. Общая плата за выброс составила - 34116 руб.
Задача 9.2
Определить годовую плату за транспортные средства: дорожно-транспортная техника-12ед, автобус на бензиновом двигателе - 2ед. Проверенно - 9ед., не соответствуют - 7ед.
Решение.
Плату за выбросы загрязняющих веществ от передвижных источников можно определить по типам транспортных средств:
где Пн.тр - размер платы за допустимые выбросы от одного транспортного средства i-ro типа (руб);
i - вид транспортного средства;
Пн.i - годовая плата за допустимые выбросы от i-ro транспортного средства (руб);
Ктр.ср - количество транспортных средств i-ro типа (ед).
Плата за превышение допустимых выбросов загрязняющих веществ от передвижных источников определяется по формуле:
где Псн.тр - плата за превышение допустимых выбросов загрязняющих веществ от передвижных источников (руб);
i - вид транспортного средства;
Пн.i - годовая плата за допустимые выбросы от i-ro транспортного средства (руб);
di - доля транспортных средств i-ro типа, не соответствующих техническим стандартам. Эта доля определяется как соотношение количества транспортных средств не соответствующих требованиям стандартов, к общему количеству проверенных транспортных средств.