Ресурси надр біо- та техносфери не збігаються. Екологічні проблеми виникають у зв'язку з їх надмірною емісією. Втручання техногенеза в матеріально-енергетичний баланс планети постійно збільшується і в даний час досягає рівня загрози.
Це обумовлено наступними факторами: 1) вплив на рослинність як головний перетворювач сонячної енергії і двигун біотичного кругообігу на Землі, 2) теплове забруднення атмосфери, 3) хімічне забруднення середовища і зміна спектральної прозорості атмосфери. Основним джерелом цих загроз є використання ресурсів надр.
Сучасна енергетична криза - одна з головних проблем не тільки для України, але і для всього світу. Отже, вона є глобальною екологічною проблемою. Екологічні проблеми - це протиріччя, що виникають в системі речових, енергетичних, інформаційних зв'язків суспільства з природним середовищем, їх вплив на людину і умови його життєдіяльності. Основними складовими глобальної екологічної проблеми є:
- Ускладнення, пов'язані з отриманням необхідних речовин, енергії, інформації з природного середовища;
- Забруднення навколишнього середовища відходами виробництва. В середньому один житель Землі викидає 1 т господарсько-побутових відходів на рік. У розвинених країнах виробляється найбільша кількість шкідливих і токсичних відходів (наприклад, в США - в б разів більше, ніж в інших країнах);
- Порушення інформаційних зв'язків в природі, збіднення біологічного та ландшафтного різноманіття;
Далі з'ясуємо сутність основних традиційних джерел енергії. Протягом майже всієї історії людства головним джерелом енергії була ручна робота. Частково вона доповнювалася енергією домашніх тварин, води і вітру. Але тварини не можуть довго працювати без перерви, застосування водних коліс вимагає наявності водойм, а вітряки крутяться не завжди і зі змінною швидкістю.
До початку XVIII в. вже винайшли багато машин. Основною перешкодою до їх застосування був недолік рушійної сили. Винахід парового двигуна кінці XVIII в. став переломним моментом, що зумовило виникнення промислової революції. Спочатку основним паливом для парових двигунів були дрова. Пізніше, в зв'язку з ростом потреб в енергії та зведенням лісів, дрова замінили вугіллям. Наприкінці XIX ст. саме вугілля був головним енергоресурсом людини. Але процес видобутку вугілля є небезпечним, його незручно перевозити, а при спалюванні воно забруднює атмосферу.
Тому на початку XX ст. почали використовувати нафту. Люди опанували буріння нафтових свердловин, навчилися переробляти нафту на бензин, дизельне паливо і мазут, винайшли двигун внутрішнього згоряння. У порівнянні з вугіллям нафтопродукти простіше транспортувати, а при їх згоряння утворюється менше відходів, серед яких немає попелу. Крім того, енергоємність бензину (тобто кількість енергії, що виділяється в процесі спалювання одиниці маси) значно більше, ніж вугілля. Тому до середини 50-х років XX ст. нафтопродукти стали провідним енергоресурсом людства. Природний газ (метан), який видобувається разом з нафтою або при нефтеразведочной робіт, при згорянні виділяє ще менше побічних продуктів, ніж нафта, і не розтікається по землі. Тому з екологічної точки зору він є чистим паливом.
Також в першій половині XX в. з'явилася і електрику - вторинний енергоресурс (щоб його отримати, потрібен первинний - вугілля, нафта, ядерне паливо). У 60-ті роки минулого століття ще одним джерелом енергії було ядерне паливо, яке сьогодні займає друге місце за значенням у енергоресурсах техносфери. Головне його джерело - викопний уран, велика частина якого в літосфері дуже розсіяна.
Серед основних напрямків використання паливно-енергетичних ресурсів виділяють наступні:
- Промисловість (металургія, хімічний синтез, виготовлення готових виробів);
- Контроль за температурою (опалення та охолодження приміщень, гаряче водопостачання);
- Виробництво електроенергії, необхідної для роботи електромоторів, освітлення, побутової та промислової електроніки.
Головним споживачем нафтопродуктів є транспорт; ядерне паливо використовується тільки з метою виробництва електрики і не може застосовуватися на транспорті. Виникнення нового джерела енергії не поліпшить положення, якщо енергію з цього джерела не можна буде використовувати там, де зараз використовується нафту. Отже, головна енергетична проблема в світі (і в Україні теж) полягає у виснаженні запасів нафти.
У 70-ті роки XX ст. багато економічно розвинених країн зазнали так званої енергетичної кризи, тобто спостерігався процес відставання видобутку нафти від її споживання. В результаті почали активний пошук шляхів економії енергії та її альтернативних джерел. На сьогодні невідповідність видобутку енергоресурсів до їх споживання ще більше, ніж в 70-ті роки XX ст. Споживаємо набагато більше, ніж виробляємо. Загальне енергоспоживання виглядає: нафтопродукти складають 44%, природний газ - 21, вугілля - 22, ядерне паливо, гідростанції і інші енергоресурси - 13%.
Розвідані запаси основних видів викопного палива, тобто кількості, які можуть бути вилучені з надр при сучасних технологіях, майже в два рази менше в порівнянні з геологічним оцінкою їх сумарного вмісту в земній корі * 56. Доступні запаси нафти і газу майже в два рази перевищують їх сучасне щорічне вилучення, запаси вугілля - в три рази. Співвідношення енергії вугілля, нафти і газу, які використовуються на сьогодні становить майже 35: 43: 22. Все-таки вирішальний вплив на обсяг видобутку палива надає поки не повнота запасів, а попит на них, збільшується, і сучасна політика цін.
Родовища викопних видів палива на планеті розташовані дуже нерівномірно. По 1/3 потенційних світових запасів вугілля і газу і більше 20% нафти знаходиться в Росії. Майже 35% нафти і 17% газу зосереджено на Середньому Сході. Великі потенціали вугілля, газу і нафти є в Північній Америці. У цих трьох регіонах розташоване майже 70% розвіданих світових запасів викопного палива. Ще не повністю оцінені великі поля родовищ нафти і газу, розташованих в районах континентального шельфу морів Північної півкулі.
Розглянемо деякі аспекти розвитку ядерної енергетики. Як відомо, за часів Радянського Союзу спочатку ядерні реактори будували лише з метою виробництва плутонію для ядерної зброї. Час ці реактори виділяли багато тепла, але його не використали. Коли подібних "військових" реакторів спорудили вже досить, вчені отримали дозвіл на створення таких реакторів, крім плутонію, могли б виробляти і електричну енергію.
Якщо в США і інших розвинених країнах у зв'язку зі стихійним ринком виробники мали шукати кращий і безпечний варіант енергетичного реактора, то в Радянському Союзі використання "мирного атома" почалося з пристосування реакторів підводних човнів в ядерних (атомних) електростанціях. Цей тип реактора в СРСР називали канальним, а за кордоном - радянським. Всі іноземні ядерні реактори мали дві або три захисні лінії, завданням яких було виключити можливість проникнення в навколишнє середовище радіонуклідів в разі пошкодження або аварії реактора. Ці захисні споруди зовні виглядали великого залізобетонного циліндра, тому реактори називалися корпусних.
Цікаво, що за кордон СРСР продавав канальні реактори хоча з не дуже міцним, але все ж з укриттям, а от удома по міркувань здешевлення і прискорення будівництва АБС обходився без нього. Корпусні реактори так і не були масово застосовані в СРСР в таких основних причин: 1) шляхом збільшення кількості каналів "радянський" реактор можна було зробити потужним (а одночасно і найнебезпечнішим) в світі, 2) заводи, які могли виробляти корпусні реактори, були перевантажені виробництвом зброї.
Головні осередки освіти найбільшої кількості радіоактивних відходів - це атомні станції, де здійснюється їх первинна переробка та тимчасове зберігання. Радіоактивні відходи (РАВ) складаються з рідких і твердих відходів, а також з відпрацьованого ядерного палива. Сучасна практика поводження з радіоактивними відходами в Україні в цілому не відповідає рівню, якого досягли розвинені країни, в зв'язку з такими головними причинами:
- Відсутність економічних стимулів для зменшення кількості РАВ та їх переробки з метою зменшення обсягів їх зберігання;
- Майже немає сучасних технологій і установок з переробки РАВ, внаслідок чого вони накопичуються в невиправдано великих обсягах;
- Відсутність приладів і методик визначення активності твердих РАВ;
- На всіх АЕС триває практика безконтейнерного зберігання твердих РАВ, не відповідає сучасним потребам.
Після аварії на Чорнобильській АБС в 1986 р радіонуклідного забруднення поширилося на десятки мільйонів людей в Східній і Центральній Європі, частини Азії і навіть на інших материках. Звичайно, більше радіоізотопів є на територіях, розташованих поблизу ЧАЕС, але і за сотні кілометрів внаслідок атмосферних потоків і дощів ліси і поля забруднені летючими радіонуклідами до небезпечного рівня. Інертні гази поширилися майже на всю Північну півкулю, йод і цезій - на тисячі кілометрів. Цезію зони зустрічаються в Україні на Поліссі - від Десни до сходу Волинської області, навколо Канева, на південь від Вінниці. Загальна площа забруднення цезієм в Україні перевищує 10 тис. Км2.
Стронцій-90 з періодом напіврозпаду 29 років становить велику біологічну небезпеку, в порівнянні з цезієм. Але цей хімічний елемент менш летючий, ніж цезій, тому його з'єднань вилетіло з реактора менше, і випадання спостерігалося на меншій відстані від реактора. За межами 30-кілометрової зони стронцій-90 в небезпечних кількостях зустрічається тільки на півночі Київської області. В організмі людини стронцій-90 накопичується в кістках і пошкоджує червоний кістковий мозок. Головна частина стронцію потрапляє з дніпровської питною водою. За плутонію, то, за різними даними, в реакторі накопичилося від 150 до 450 кг цього дуже небезпечного радіонукліда. Вважають, що з реактора випаровувалося не менше 40-50% плутонію, а не 5%, як офіційно повідомлялося уряд. Зона його поширення майже така, як і стронцію.
Незважаючи на це, слід зазначити і деякі переваги ядерної енергетики. Як відомо, основний процес сучасних АЕС - це кероване розщеплення, при якому енергія вивільняється повільно у вигляді тепла. Тепло використовується для кип'ятіння води і для отримання пара, змушує діяти звичайні генератори. Якщо порівняти роботу ТЕС і АЕС однакових потужностей (наприклад, 1000 МВт) протягом року, проявляються такі відмінності:
- Потреби в паливі - для ТЕС необхідно 3,5 млн т вугілля, для АЕС - 1,5 т збагаченого урану, що відповідає 1 тис. Т уранової руди;
- Виділення вуглекислого газу. В результаті роботи вугільної ТЕС в атмосферу потрапляє більше 10 млн м3 вуглекислого газу. АЕС взагалі вуглекислого газу не виділяє;
- Двоокис сірки та інші компоненти кислотних дощів. Викиди цих сполук на ТЕС складають понад 400 тис. Т, на АЕС вони взагалі не утворюються;
- Тверді відходи - радіоактивні відходи на АЕС складають близько 2 т, а на ТЕС утворюються майже 100 тис. Т золи.
Отже, можна зробити важливий висновок, що головними проблемами ядерної енергетики є радіоактивні відходи та ймовірність аварій на АЕС.
Завантаження.
Вас вітає сайт "Світ науки". На нашому освітньому сайті Ви зможете знайти величезну кількість шпаргалок, рефератів, конспектів, семінарів, лекцій та інших навчальних матеріалів практично з усіх навчальних предметів! Всі навчальні матеріали збиралися такими ж учнями, як і Ви, шановні відвідувачі. Саме тому, кожен конспект, кожна лекція і семінар несе в собі величезну інформаційну навантаження і повністю розкриває свою тему! Якщо Вам необхідні інші реферати або конспекти, скористайтеся формою пошуку на нашому освітньому сайті! Всі матеріали, які надані на нашому сайті носять виключно науковий характер і не зацікавлені або прийняття будь-якої сторони, адже наука ставить перед собою мету в підвищення комфортності життя людини і досягненні нових, незвіданих раніше цілей. Ми щиро раді кожному нашому відвідувачеві і ми будемо задовольняти Вашу спрагу до знань і далі!
БіологіяФізікаХіміяЕкономікаГеографія
МікробіологіяТеоретіческая механікаГеографія БелоруссііГеографія УкраіниГеографія Молдавії
Рослинність міраЕлектротехнікаГеографія ГрузііГеографія АрменііГеографія Азербайджану
Географія КазахстанаГеографія УзбекістанаГеографія КіргізііГеографія ТуркменістанаПріродоведеніе
Географія ТаджікістанаГеографія Естонії