Пользовательского поиска
Экология
Новости
Библиотека
Законодательство
Эко словарь
Заповеди экологии
Ваш вклад в дело
Вы не поверите!
О проекте








предыдущая главасодержаниеследующая глава

Привычная расточительность или нетрадиционная бережливость?

Человечество, стремясь извлечь полезные свойства из всех компонентов окружающей среды, ускоренными темпами продолжает осваивать территории континентов и поверхность Мирового океана. В процессе многовековой хозяйственной деятельности совершенствовались технологические приемы и технические средства для добычи полезных ископаемых из земных недр, использования земель, лесных и других биологических ресурсов, поверхностных вод, атмосферного воздуха. Первостепенное внимание человека, естественно, привлекали наиболее богатые природные образования, эксплуатация которых требовала малых затрат труда, то есть была экономически выгодной. Незначительными воспринимались экологические нарушения, устранение которых "поручалось" самой природе. При этом никто не интересовался ее потенциалом воспроизводства и самоочищения.

Рост потребностей общества в предметах потребления, продуктах, услугах способствует вовлечению в производство все большего количества ресурсов. Соответственно увеличиваются мощности предприятий, что с позиций экономики оправдывается теорией "экономического роста". Но этот рост вызывает истощение одних природных источников и вынуждает общество осваивать новые, распространяя тем самым техногенные воздействия на другие территории. А это влечет дополнительные экономические затраты, обусловленные удаленностью производств от потребителя, сложностью эксплуатации и другими трудностями. Но все имеет свой предел. Возникла потребность в использовании нетрадиционных, то есть отличающихся от привычных, природных образований, имеющих полезные свойства сырьевого и энергетического значения.

Переработка природного сырья
Переработка природного сырья

В числе нетрадиционных природных ресурсов следует отметить сырьевые (атмосферный воздух, потенциальные источники пресной воды и полезных ископаемых) и энергетические (энергия ветра, солнца и океана, тепловой потенциал горного массива и биомассы). Рассмотрим некоторые из них.

Как природный ресурс атмосфера используется человеком в качестве среды жизнедеятельности, развития транспортных средств и связи, а также как источник химических веществ (кислород, азот, углекислый газ, аргон и др.). Вопросы рационального использования атмосферы ограничены в настоящее время санитарно-гигиеническими, а не ресурсными условиями, хотя развитие химии синтетических материалов на сырьевой базе газов атмосферы имеет определенные перспективы. Количество расходуемого человечеством кислорода из атмосферы оценивают в 2х1010 тонн ежегодно. Но кислородное голодание планете пока не угрожает только потому, что продолжает функционировать природный механизм его воспроизводства. Процессы фотосинтеза наземных и водных растений поставляют в год 1,2 - 4х1011 тонн кислорода. Промышленная фиксация азота из атмосферы для производства аммиака и для использования в криогенной технике возрастет к 2000 году с 32 до 120 миллионов тонн. Однако это весьма малая часть общей массы атмосферного азота, оцениваемой в 4х1015 тонн. Большее беспокойство при традиционных технологиях вызывает повышение содержания в атмосфере углекислого газа, способное повлиять на климат планеты. В процессах хозяйственной деятельности образуется 1,5 - 2,5х1010 тонн, тогда как природное его поступление не превышает 1,5х108 тонн в год.

Если современный технический уровень грозит истощением ресурсного потенциала атмосферы, то размещение газо- и пылеобразующих отходов резко влияет на чистоту воздуха, а следовательно, влечет за собой изменения в хозяйственной деятельности.

Загрязнения природных ресурсов проявились в ряде регионов прежде всего в серьезном дефиците пресной воды. Как мы уже говорили, решением ООН принято "считать период с 1981 по 1990 год Международным десятилетием пресной воды". Разработаны проекты, в которых регулирование водообеспечения связано с использованием нетрадиционных источников, например запасов пресной воды, находящихся в твердом агрегатном состоянии, а также морской воды.

Перемещения айсбергов в меридиональном направлении из антарктических районов
Перемещения айсбергов в меридиональном направлении из антарктических районов

В последнее время большое внимание уделяется проектам перемещения айсбергов в меридиональном направлении из антарктических районов к берегам Австралии, Южной Америки, Ближнего Востока. В основе технических решений - рекомендации по буксировке, предотвращению интенсивного таяния или разрушений в пути, превращению огромной массы льда в воду, ее сбору и транспортировке на берег к месту потребления, использованию термического потенциала. Расчеты показывают, что для буксировки айсберга массой 10 миллиардов тонн со скоростью 2 километра в час потребуются морские буксиры с мощностью двигателей 225 тысяч лошадиных сил у каждого.

Технически решена задача опреснения морской воды. Расчеты показывают, что таким способом человечество может получать без ущерба для природы до 1000 кубических километров питьевой воды в год. Но это с технической стороны, с точки же зрения экономики такой процесс довольно обременителен даже для "богатой" страны. Судите сами - на опреснение 1 кубометра воды затрачивается 70 калорий энергии. Поэтому экономика ограничивает масштабы проведения этих работ и заставляет ученых интенсивно искать более дешевые средства. Например, в области сельского хозяйства селекционеры стремятся вывести такие сорта сельскохозяйственных культур, которые были бы не столь чувствительны к солевому компоненту.

Среди всех традиционных и нетрадиционных природных ресурсов наибольшее хозяйственное значение имеют запасы полезных ископаемых и минерального сырья. Даже ориентировочная оценка запасов указывает на благоприятные перспективы нашего общества в области ресурсообеспечения: разведанные запасы жидких углеводородов на месторождениях континентального шельфа и акватории Мирового океана оценивают в 19 - 20 миллиардов тонн, потенциальные запасы природного газа в водорастворенном состоянии - в 8х1011 и в гидратах в 5 - 25х1015 кубометров, полиметаллических конкреций на дне океана - в 1 - 5х1010 тонн и так далее. Промышленная разработка полезных ископаемых и строительных материалов уже ведется на шельфе и в значительном удалении от берега.

Береговая зона моря
Береговая зона моря

В береговой зоне моря считается перспективной малообъемная поэтапная разработка россыпей, залегающих в слоях волнового влияния. Объем отбираемого в течение года материала не будет превышать количества поступающих наносов, что сведет к минимуму нарушения в береговой зоне.

Энергетический кризис заставил ученых и специалистов интенсивно заниматься прогнозами развития энергетики и энергообеспечения. Большое внимание уделяется освоению возобновляемых источников. Вот технический потенциал некоторых из них (в год): энергия волны - до 1 миллиарда тонн условного топлива на фронте 35 тысяч километров, энергия приливов - 904, солнечная энергия - 540 при использовании 1 процента земной поверхности и энергия биомассы - 1 -1,3 миллиарда тонн условного топлива.

Принцип работы энергоустановок основан на колебательном движении гребной волны, используемой либо для взаимного перемещения элементов системы преобразования механической энергии раскачивания, либо для подачи порций воды к расположенным ниже уровня поверхности гидротурбинам, либо для импульсивного сжимающего усилия, передаваемого генератору. Примером использования приливной энергии могут служить электростанции на побережье Баренцева моря в Кислой губе (СССР) мощностью 400 киловатт и вблизи города Сен-Мало (Франция) мощностью 240 мегаватт.

Изучая широкий энергетический спектр волнового движения поверхности Мирового океана, специалисты предлагают целый ряд проектов использования течений в различных районах Мирового океана. Например, существует проект использования течения Гольфстрим. Применение турбин диаметром 17 метров на самом быстром участке - во Флоридском проливе - обеспечит наибольшую мощность подводной электростанции - более 10 миллионов киловатт.

Вызывает споры возможность многоцелевого освоения солнечной энергии как одного из неисчерпаемых природных источников. Технически задача сводится к преобразованию солнечного излучения в тепловую или электрическую энергии. В первом случае имеется в виду теплоснабжение локальных потребителей с использованием экономичных солнечных батарей, во-втором - создание централизованной энергосистемы с крупными солнечными электростанциями. Технические работы по преобразованию энергии солнца ведутся по всем направлениям: теплотехническому, фотоэлектрическому, биологическому, химическому. С учетом всех потерь, связанных с преобразованием солнечной энергии в электрическую, эффективная потребная площадь на 100 мегаватт производственной мощности составит около 5 квадратных километров. При современном уровне техники освоение площадей такого масштаба под энергетические поля представляется хотя и весьма сложной, но инженерно разрешимой задачей. По техническим и экономическим соображениям мало вероятна реализация в ближайшее время проектов крупных орбитальных солнечных электростанций - ведь это требует создания в космосе энергонакопителей и средств передачи энергии приемникам на поверхности Земли. Кроме того, остаются неясными экологические последствия и экономические преимущества такого способа.

Используемые на космических кораблях фотоэлектрические преобразователи - солнечные батареи имеют коэффициент полезного действия немногим более 10 процентов. Их широкое применение в наземной практике сдерживается пока высокой стоимостью. Кроме того, наземные транспортные средства необходимо оснащать аккумуляторами энергии на бессолнечный период.

Перспективны технические решения по использованию геотермальных ресурсов Земли, то есть тепла подземных вод (с температурой до 150 - 250°С), а также нагретых газов, паров и вулканических зон. Недостаточные знания термических режимов горных пород мешают дать этим ресурсам всестороннюю оценку.

Перспективные технические решения
Перспективные технические решения

Эффективность извлечения гидротермальных ресурсов при различных схемах превращения тепловой энергии оценивается в 2 - 15 процентов. Экономически оправдывается использование геотермальных источников при тепловом потоке свыше 5 - 10 ватт на квадратный сантиметр. При сроке службы скважин 25 - 30 лет стоимость тепловой энергии, по расчетам, составит 0,25-0,50 руб./ГДж.

Использование любой продукции завершается ее износом и переходом в состояние отходов. В процессе производства также появляется на свет не только товарная продукция, но и всевозможные отходы. Участвуя в процессах хозяйственно-производственной деятельности, все эти отходы отвлекают на себя новые ресурсы, что требует дополнительных затрат энергии и материалов. Расчеты специалистов показывают, что только 5 - 10 процентов поступающего в производство сырья переходит в конечную товарную продукцию, а 60 процентов производимой энергии используется в качестве низкотемпературной. При этом около 70 процентов затрат в промышленности приходится на сырье, материалы, топливо и энергию. Поэтому в условиях нарастающего дефицита природных и энергетических ресурсов особое значение приобретает комплексное использование материально-сырьевых источников и энергии, основанное на изучении взаимосвязей и нетрадиционных взглядов на сложившиеся процессы их применения.

При расчетах эффективности использования энергии, как правило, судят об энергии, затраченной только на выпуск номенклатурной продукции. А ведь количество энергии, израсходованной при подготовке используемых в данном процессе исходных, в том числе сырьевых, материалов довольно значительно. Например, количество энергии, необходимой при добыче и транспортировке некоторых видов органического топлива, сравнимо подчас с количеством энергии, выделяемой при его сжигании. Со значительными затратами энергии связано размещение отходов в отвалах, их эксплуатация, а также мероприятия по локализации или предотвращению загрязнения окружающей среды. Взаимосвязь этапов технологического использования топлива и сырья принято выражать потоками энергии и вещества. Один из путей анализа таких связей - принцип количественного исчисления энергии, затраченной на всех этапах технологического процесса. Таким образом, можно каждый этап рассматривать в качестве потребителя определенного вида и объема энергии. В этих условиях появились тенденции не только к использованию возобновляемых природных источников и технических решений по преобразованию энергии на принципиально новой основе, но и к более полному включению в хозяйственный оборот концентрированных источников, снижению неоправданных энергетических потерь. Лом черных и цветных металлов, макулатура и древесные материалы, шлаки и зола, порода от проведения горных выработок, нагретый теплоноситель, биомасса и многое другое рассматриваются как вторичные источники сырья и энергетических ресурсов. В нашей стране ведется целенаправленная работа по экономии, рациональному использованию первичных и вовлечению в хозяйственный оборот вторичных ресурсов. В течение 1981 -1985 годов за счет использования вторичных ресурсов сэкономлено 205 миллионов тонн условного топлива, более 10 миллионов тонн готового проката черных и цветных металлов, 4,5 миллиона кубометров лесоматериалов, 5,4 миллиона тонн цемента. В производстве строительных материалов ежегодно используется до 60 миллионов тонн отходов, попутных продуктов производства. Только в 1981 году при производстве цемента было эффективно использовано 30 миллионов тонн граншлаков доменных, шлаков фосфорных, нефелинового шлама, колчеданных огарков, золошлаковых отходов и т. п. В результате сэкономлено около 3 миллионов тонн условного топлива и обеспечен выпуск примерно 25 миллионов тонн цемента.

Большая работа по использованию вторичных ресурсов ведется в странах - членах СЭВ. Например, в НРБ создается единая номенклатура изделий и видов работ, для которых разрабатываются нормы расхода сырья, материалов, топлива и энергии. Эта номенклатура охватывает более 90 процентов материальных ресурсов. В нее включено около 1200 наименований изделий, для которых рассчитаны нормы расхода более 200 видов сырья, материалов, топлива, энергии. В ВНР и ГДР разработаны правительственные программы по рациональному использованию энергоносителей, экономии материалов. В ПНР намечено в течение 1983- 1990 годов снизить расход сырья и материалов в промышленности на 12 - 14 процентов и в строительстве на 11 - 15 процентов, сэкономить топлива и энергии на 11 - 15 процентов. В СРР приняты решения по рациональному использованию сырья, сбору и переработке вторичных материалов как возможного источника энергии. Планируется внедрение 770 новых технологий с максимальным использованием вторичных материальных и энергетических ресурсов. В ЧССР намечено ежегодное снижение потребления сырья и материалов, в том числе топлива, энергии и металлов за счет более активного использования вторичного сырья. Расчеты специалистов показывают, что пересмотр существующих национальных норм проектирования бетонных и железобетонных конструкций на основе использования отходов может за счет экономии стали, цемента и энергии обеспечить за год экономический эффект в СССР в 3 миллиона рублей, в НРБ - в 200 тысяч левов, в ЧССР - в 2,5 миллиона крон, в ВНР - в 60 миллионов форинтов.

Утилизация отходов - это не только возвращение в хозяйственный оборот вторичного сырья, но и дополнительный источник энергии. Вопросам утилизации уделяется внимание практически во всех промышленно развитых странах.

Анализ прямых и обратных связей при изучении экономии энергии позволяет разработать эффективные меры борьбы с загрязнением окружающей среды, в основе которых - ресурсосберегающие технологии. Например, использование органического топлива сопровождается меньшим количеством выбросов газообразных отходов, пыли и шлаков. Соответственно снижается загрязнение воды, воздуха, почвы.

Мероприятия по борьбе с загрязнением окружающей среды
Мероприятия по борьбе с загрязнением окружающей среды

Многие современные мероприятия по борьбе с загрязнением окружающей среды предусматривают создание специальных технологий и оборудования, очистных сооружений и аппаратуры контроля. Их влияние на экономию энергии неоднозначно. Так, комплексы газопылеулавливающего оборудования и сооружения по очистке сточных вод высокой мощности становятся крупными энергопотребителями. Поэтому оценка эффективности принимаемых решений дается, как правило, с позиции "затраты - выгоды". Но косвенные выгоды, то есть оздоровление окружающей среды, улучшение условий жизни населения, должны стать решающими аргументами в пользу природоохранных вариантов.

В основе понятия "ресурсосберегающие технологии" лежит концепция максимально полного использования сырья, энергии и предоставляемых природой услуг. При этом экономия энергии и снижение загрязнения окружающей среды достигаются за счет управления использованием ресурсов, учета локальных особенностей в выборе энергоносителей как источников энергии, получения новых материалов, утилизация которых не сопровождается загрязняющими окружающую среду выбросами, создания принципиально новых технологических процессов и объектов техники с малым расходом энергии.

Современные представления о техническом уровне производства основываются на оценках полноты использования источников энергии и сырья, степени загрязнения окружающей среды. Принимая во внимание, что конечным этапом полезного использования энергии является потребление тепла, можно представить следующие обобщенные технологии утилизации отходов для получения энергии: преобразования отходов путем прямого их сжигания; создания из отходов новых носителей энергии, пригодных для последующего эффективного использования; улавливание тепловых отходов - загрязнений.

Сжигание отходов - способ относительно простой и экономически выгодный по сравнению с использованием органического топлива (уголь, нефть и ее производные). Наиболее распространены технологии сжигания: отработанных автомобильных шин и покрышек (по расчетам специалистов использование в энергетических целях 7 тонн материала позволяет экономить до 6 тонн нефти); макулатуры и отходов деревообработки (здесь надо подчеркнуть, что, несмотря на меньшую их теплотворную способность, сжигание макулатуры в топках специальной конструкции более выгодно, чем сжигание нефти. Использование древесных отходов, особенно в удаленных районах, экономически наиболее оправданный способ получения тепла); твердых бытовых отходов и мусора (считается, что тонна отходов экономит 0,25 тонны условного топлива); газообразных отходов, содержащих горючие компоненты.

Из ежегодно производимых в ФРГ 330 тысяч тонн автомобильных покрышек 77 тысяч тонн изношенных сжигаются в энергетических целях, что позволяет сэкономить 66 тысяч тонн нефти. В США работает автоматизированная установка по сжиганию изношенных шин для получения пара давлением 50 атмосфер. При средней мощности системы (сжигание 600 шин в сутки) экономия за счет замены котельного топлива, эквивалентного выработке пара высокого давления в количестве 552 килограмма в час, при работе системы 250 суток оценивается в 210 тысяч долларов. При работе системы в течение 350 суток экономия составляет 294 тысячи долларов. Считается, что простота системы в эксплуатации и ее универсальность позволяют сжигать шины в сочетании с любыми отходами.

Однако образование вредных продуктов сгорания и выброс их в атмосферу могут стать решающим аргументом против широкого распространения этого способа.

Все большее внимание экономистов и работников производства привлекает использование в энергетических целях твердых бытовых . отходов. Это решает локальные задачи теплоснабжения и сокращает объем мусора в пределах населенных мест.

В различных странах мира работают свыше тысячи мусоросжигательных заводов, в том числе 600 источников тепло- и электроснабжения городов, которые при сжигании около 60 миллионов тонн твердых бытовых отходов вырабатывают 90 миллионов тонн пара. В ФРГ работает 42 мусоросжигательных установки, обслуживающие до 30 процентов населения. Суммарная их мощность составляет почти 50 процентов всех действующих в Западной Европе. Затраты на сжигание отходов составляют от 25 до 75 марок ФРГ за 1 тонну. В Лондоне сжигают до 90 процентов общего количества отходов. Большие объемы твердых бытовых отходов сжигают в отопительных системах и электростанциях в Японии. Общая суточная мощность мусоросжигательных заводов по выработке тепла в США эквивалентна энергии, содержащейся в 12,7 тысячи кубометрах нефти.

Современные мусоросжигательные заводы обеспечивают получение пара при давлении от 40 до 100 бар и температуре 400 - 500°С, который пригоден для генерации электроэнергии, а также пара при давлении 15 - 20 бар и температуре 200 - 250°С, который используется в промышленных и теплофикационных установках. Практика свидетельствует, что мусоросжигательный завод по переработке 100 тысяч тонн отходов в год может быть оборудован турбоагрегатом мощностью 2,5 мегаватта, вырабатывающим в год около 15 миллионов киловатт в час электроэнергии.

Низкая теплотворная способность твердых бытовых отходов, неоднородность фракционного состава и повышенная коррозионная агрессивность продуктов сгорания влияют на убыточность этого процесса. Кроме того, приблизительно 30 процентов тепла, выделяющегося при сжигании, выбрасывается в атмосферу с дымовыми газами.

Специалисты отмечают, что доход от производства технологического пара и электроэнергии, полученных в результате сжигания мусора, составляет лишь 69 процентов затрат, связанных с его уборкой, вывозкой и сжиганием. В странах ЕЭС сжигается 25 процентов образующихся твердых бытовых отходов, из которых для получения энергии используется всего 13 процентов. Доля энергии, получаемой при их сжигании, в общем потреблении первичных энергоресурсов составила только 0,24 процента. Экономические выгоды возрастут, если из перерабатываемых отходов извлекать содержащиеся в них ценные компоненты. Затраты по извлечению и последующему повторному использованию даже с энергетической точки зрения сопоставимы с прямым сжиганием исходных отходов для производства электроэнергии.

Действующие в СССР мусороперерабатывающие заводы вырабатывают пар, производят компост, а выделяемые металлические компоненты реализуются как вторичное сырье. На заводе производительностью 100 тысяч тонн в год из отходов можно извлечь 200 - 600 тонн алюминия, 3000 - 4000 тонн черного металлолома и до 25 000 тонн макулатуры, то есть до 30 процентов всей массы. Это эквивалентно экономии приблизительно 7,5 миллиона киловатт в час электроэнергии, которую можно получить от прямого сжигания исходного материала. Из оставшихся 70 процентов массы отходов возможно получить 7 тонн активированного угля методом пиролиза, что экономит 70 тысяч кубометров древесины и 500 тонн бензина.

Экспертные оценки свидетельствуют о возможности экономить топливно-энергетические ресурсы при производстве стали из металлолома вместо чугуна, меди и алюминия из лома, при использовании стеклобоя в производстве стеклянных изделий.

На переплав вторичного алюминия в СССР расходуется на 95 процентов энергии меньше, чем на получение первичного алюминия; при переработке черного металлолома, содержащегося в твердых бытовых отходах, экономится 75 процентов электроэнергии, необходимой для получения стали из железной руды. Тонна стали из лома в 20 раз дешевле стали, полученной из руды. Тонна чугуна и стального лома может сберечь народному хозяйству 3,5 тонны минерального сырья, 2 тонны железной руды, 1 тонну кокса, 0,5 тонны известняка и все это при сокращении расхода энергии на 78 - 80 процентов, воды на 40 процентов и резком снижении загрязнений, выбрасываемых в атмосферу и гидросферу. За счет реализации отходов и побочной продукции доменного и сталеплавильного производств снижение себестоимости чугуна составляет в среднем 3, а стали - 2 процента.

По данным французских экспертов, производство 1 тонны стали из металлолома позволяет сэкономить 249 килограммов нефти по сравнению с производством того же количества стали из чугуна. Для меди эта цифра достигает 1210, а для алюминия 4553. При переплавке стекла из боя на 1 тонне готовой продукции экономится 80 килограммов нефти, а при повторном использовании 1 тонны стеклотары - 289 килограммов.

Экономика и экология
Экономика и экология

Энергоемкость существующей технологии производства бумаги и картона на основе первичного сырья в 2 раза выше, чем при использовании макулатуры. Производство бумажно-картонной продукции из вторичного сырья позволяет экономить при переработке каждой тонны макулатуры 225-250 киловатт в час электроэнергии. Американские специалисты считают, что производство бумаги из вторичного сырья позволяет экономить до 70 процентов энергии по сравнению с ее производством из первичного сырья.

Только за счет использования макулатуры получена экономия электроэнергии в 2,8 миллиарда киловатт-час в год.

Сбор и регенерация отработанных моторного и промышленного масел дают экономию мазута в соотношении 1:1,4.

Имеются достаточно серьезные основания полагать, что повторное использование отходов в общественном производстве более предпочтительно, чем их сжигание для получения энергии. Так, стоимость 1 тонны изношенных шин, используемых в качестве источника энергии, составляет 200 марок ФРГ, а в качестве источника каучукового сырья - 600 марок.

Из одной изношенной шины можно получить 3 килограмма порошкообразной резины высокого качества, что позволит сэкономить 7,5 литра сырой нефти. В среднем из 4 отработанных автошин можно извлечь нефтехимических и других материалов в количествах, достаточных для производства одной новой шины. По технологии пиролиза материала шин и покрышек при переработке 50 тысяч тонн в год предполагают получать 200 тысяч тонн легкого дистиллятного топлива, 17,5 - твердого топлива, 7 тысяч тонн - металлического скрапа.

В угольных бассейнах СССР начато практическое использование метана, который ранее системой вентиляции выбрасывался в атмосферу. Нерегулируемый выброс в горные выработки сопровождался катастрофическими взрывами. Для использования метановоздушной смеси созданы комплексы специальной аппаратуры и технологические схемы, обеспечивающие безопасность даже при возникновении критических концентраций.

Продвижение горных работ в более глубокие горизонты ставит ряд новых энергетических и санитарно-гигиенических задач: подача подогретого воздуха в районы с холодным климатом, охлаждение и отвод тепла из глубин с высокой температурой горных пород.

Для обогрева калориферов шахтного ствола используется отработанный теплоноситель системы отопления поверхностного комплекса. При этом температура оборотной воды снижается с 20 до +15°С. Использование 5000 кубометров в час такой воды позволяет повысить эффективность тепловой системы шахты.

Имеются установки, использующие низкотемпературное бросовое тепло систем охлаждения компрессоров сжатого воздуха и холодильных машин для подогрева подаваемого в шахту воздуха путем непосредственного контакта воздуха с теплоносителем. Через оросительную камеру кондиционера удается пропускать до 60 процентов требуемого для проветривания шахты воздуха. Использование этой установки позволяет поддерживать температуру смеси шахтного воздуха на уровне +3°С при температуре наружного окружающего воздуха - 7°С. Эксплуатация установки в течение отопительного сезона экономит в год 1200 тонн угля.

В последнее время большой интерес проявляется к переработке растительных отходов в потенциальные источники энергии. Преобразование измельченного растительного материала в процессе анаэробной ферментации дает массу для производства брикетов, теплоемкость которых 4800 килокалорий, влажность 2 процента, содержание золы 3 процента.

Известно, что биомасса - наиболее доступная форма концентрации солнечной энергии. В Советском Союзе действуют сотни крупных животноводческих комплексов и птицефабрик с высоким уровнем механизации и автоматизации. Экономическая эффективность таких комплексов очевидна. Но вот проблема использования огромной массы органических отходов пока не решена. Один из вариантов - применение биоэнергетических установок, где, кстати, процесс переработки биомассы ведется экологически "чисто", без потерь.

Расчеты специалистов показывают: из тонны органических отходов животноводческих и птицеводческих комплексов можно получить 550 - 650 кубометров биогаза, по своей теплотворной способности соответствующего 321 - 420 килограммам условного топлива. А вот реальный факт: на свиноводческом комплексе "Огре" (Латвийская ССР) в настоящее время вырабатывают 250 кубометров биогаза в день при потенциальной возможности получать 500 кубометров и отапливать все помещения репродукторного отделения. Нет проблем и с остатком брожения - высококачественное удобрение вывозится на поля. Биотехнология, таким образом, позволила превращать биомассу в безотходные продукты - жидкое и газообразное топливо, удобрения, а значит, сохранять окружающую среду.

Эффективность работы биоустановок доказана практикой не только в СССР, но и в других странах социалистического содружества. Так, в Венгрии в сельскохозяйственном кооперативе "Дожа" на ферме содержится около тысячи голов скота, откуда на биоустановку поступает отработанная соломенная подстилка общей массой 12 тысяч тонн в год плюс 8 тысяч тонн отходов от свинофермы, виноградарства, садоводства и с полей. Из всего объема этой биомассы получают количество биогаза, эквивалентное 440 - 500 тоннам нефти!

Еще пример. На каждого жителя Болгарии в год приходится 220-290 килограммов твердых бытовых отходов, из которых половину составляет биологически активная масса, разлагающаяся в анаэробных условиях. В 1985 году в Болгарии из твердых бытовых отходов получили около 33 400 кубометров биогаза, а к 1990 году надеются поднять выработку до 40 370 кубометров. Кроме того, есть возможность из того же объема дополнительно получать органические кислоты и ряд других полезных веществ.

Сжигание древесины
Сжигание древесины

Сжигание для производства тепла остается до сих пор основным методом использования биомассы. Объемы сжигаемой древесины настолько велики, что они в числе других причин активно воздействуют на экологические процессы. Более приемлема с этих позиций газификация. Но все-таки наибольшее предпочтение отдается специалистами синтезу "алкогольного" топлива (из растительных остатков), этанола и метанола (из древесной массы). Оба вида топлива могут использоваться в качестве добавки к автомобильному топливу (бензину), возможно их применение и в дизельных двигателях.

Изучение экономической, технологической и экологической целесообразности использования энергии биомассы указывает на ее значительную роль в решении проблемы экономии газообразного топлива. Экономический успех производства энергии из биомассы зависит от небольшого по размерам, надежного и недорогого оборудования, которое без больших изменений действующей системы энергоснабжения могло бы использоваться на мелких и средних предприятиях. Подсчитано, что 130 миллионов тонн соломы при прямом сжигании могут сравняться с 60 миллионами тонн условного топлива. А вот биологическая конверсия такой массы позволит получить до 130 миллионов тонн этилового спирта, 18 миллиардов кубометров метана и 3 миллиона тонн удобрений. Переработка же 17 миллионов тонн ботвы с помощью биотехнологии может дать до 4 миллиардов кубометров метана.

С помощью фотосинтеза растения миллионы лет превращают световую энергию в химическую. Но в среднем по земному шару КПД такого преобразования составляет лишь доли процента. В то же время найдены микроскопические водоросли (хлорелла), способные повышать эту величину до 6 процентов. Поэтому возможности относительно быстрой реализации оставляют за двухступенчатым методом: вначале под действием солнечного света накапливают органическую биомассу, а затем с помощью специальных бактерий перерабатывают ее в высококалорийное топливо, например метан. Хлорелла способна служить генератором кислорода, что уже используется в замкнутых экосистемах (космические и подводные аппараты).

В перспективе возможны решения, базирующиеся на процессе разложения воды на водород и кислород под действием видимого света, для чего необходимо найти соответствующие катализаторы. Определенный интерес представляют исследования по использованию для этих целей активных в фотосинтезе веществ, выделяемых из растений и бактерий.

Водород в настоящее время используется для производства азотных удобрений (аммиак и его производные). Он эффективен как горючее - при сжигании 1 килограмма водорода выделяется в 8 раз больше энергии, чем при сгорании 1 килограмма бензина.

Выбросы двигателя, работающего на водороде, в основном содержат водяной пар, а концентрация в нем окиси азота (единственного вредного компонента) будет в 10 раз меньше, чем в выбросах самого совершенного современного двигателя. Создание автономной системы генерирования водорода и подачи его в качестве добавки к бензину, по предварительным данным, обеспечит для карбюраторного двигателя экономию бензина на 25 - 40 процентов, снизит количество вредных выбросов.

Научно доказано, что получать водород можно с помощью свойств некоторых бактерий и растений. Более энергоемкие синие фотоны спектра используют сине-зеленые водоросли. Они разлагают воду, правда, затрачивают на это в 7 раз больше энергии, чем бактерии на разложение сероводорода.

В нормальных условиях сине-зеленые водоросли выбрасывают в атмосферу кислород, поглощая выделенный из воды водород. Но в искусственной атмосфере из инертного газа они начинают выделять водород. Идея промышленного получения водорода с помощью растений разрабатывается на всех уровнях - исследовательском, технологическом, инженерном. Их конечная цель - подобрать такие биологические системы, где выделенные из растений и помещенные в специальную среду активные вещества, используя солнечную энергию, разлагают воду с высоким коэффициентом полезного действия.

В настоящее время в различных странах мира ведутся работы по увеличению урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности животных в неблагоприятных условиях. Так, например, в зонах, прилегающих к крупным промышленным предприятиям, автомагистралям с интенсивным движением из-за загрязнения природной среды траспортно-промышленными выбросами создаются неблагоприятные условия для сельскохозяйственного производства: снижается урожайность культур и продуктивность животных, ухудшается качество их продукции. Решение этой проблемы ученые видят в выведении сортов, устойчивых к загрязнению воздушной среды токсическими веществами. При выращивании овощных сортов и плодово-ягодных культур в зонах загрязнения особенно важное значение приобретают такие мероприятия, как правильный уход за почвой, внесение удобрений в оптимальные сроки, проведение орошения, применение химических средств защиты растений. При загрязнении воздуха пылью не рекомендуется выращивать культуры, обладающие способностью накапливать пыль на поверхности продуктивных органов. С особенной осторожностью необходимо подходить к использованию в овощеводстве почв, загрязненных металлами.

Почва загрязненная металлами.
Почва загрязненная металлами.

Внесение некоторых изменений в организацию кормопроизводства позволит снизить ущерб от загрязнения и в животноводстве. Например, при отведении участков под выпас скота следует учитывать близость источника эмиссии и направление господствующих ветров. Применяя мелкую сечку при заготовке кормов, можно уменьшить в них содержание пыли. При сильном загрязнении травяного корма тяжелыми металлами целесообразно смешивать его с кормом, привезенным из районов, свободных от загрязнения. Эти меры дают возможность предотвратить токсическое действие загрязнения через сельскохозяйственную продукцию на человека.

Нехватка пресной воды
Нехватка пресной воды

Во многих странах отмечаются рост площадей засоленных земель и нехватка пресной воды для орошения сельскохозяйственных культур. В США ежегодные потери продуктивных земель от засоления составляют от 80 до 120 тысяч гектаров. В связи с этим ученые и специалисты изучают возможность повышения солеустойчивости культурных растений и ведут поиск новых пищевых и кормовых растений среди солеустойчивых диких видов, приспособленных к росту на засоленных почвах и поливу соленой водой.

Сотрудниками лаборатории изучения окружающей среды Аризонского университета найдены 24 вида съедобных диких растений. В условиях культуры на засоленных пустынных землях при поливе соленой водой они хорошо растут и образуют большое количество биомассы. Так, продуктивность солероса европейского - 22,7 тонны с гектара в сухой массе. В Аргентине и Перу на солончаках в горах Анд найдены кормовые растения высокой соле- и морозоустойчивости. В качестве кормовых растений на засоленных почвах можно выращивать некоторые виды лебеды, майреаны, кресса и спартины.

Большой ущерб сельскому хозяйству наносят заморозки - от 5 до 15 процентов мировой сельскохозяйственной продукции ежегодно (в некоторых регионах ущерб оценивается в 100 процентов). Этому бедствию способствуют два вида бактерий, поселяющихся на листьях. Они способны продуцировать кристаллические образования, вокруг которых уже при температуре - 1 и - 3°С может нарастать лед. При отсутствии этих бактерий многие чувствительные к заморозкам культуры (томаты, тыква и даже цветущие плодовые) легко переносят морозы от - 6 до - 14°С. По мнению американских ученых, некоторые культуры, в частности горох и персик, сами вырабатывают вещества, предохраняющие ткани от образования в них льда. Химики (США) создали новый синтетический полимер столь же эффективный, как и естественные ингибиторы, препятствующие замерзанию межклеточной жидкости. Кроме того, он более устойчив и имеет более длительный срок действия. Применяют его способом мелкоапельного опрыскивания. Предполагается, что внедрение полимера в практику позволит раздвинуть северные границы возделывания сельскохозяйственных культур, поскольку период их выращивания может быть увеличен на 30 дней.

Для стабилизации урожаев культур, выращиваемых в неблагоприятных климатических условиях (обильные осадки, засуха, пониженные температуры почвы и воздуха), в ряде стран (во Франции и ФРГ - на больших площадях, в Австрии и США - на незначительных) применяют посев под светоразрушаемую пленку. Температура воздуха под пленкой повышается до 7°С, почвы на глубине 5 сантиметров - на 6,5 - 8,3°С, а относительная влажность воздуха - на 20 процентов. Этот способ на 2 - 4 недели ускоряет прохождение фенологических фаз, повышает урожай, в частности зерна, и его качество (влажность такого зерна на 4,8 - 8 процентов ниже, чем обычно), решает в период вегетации проблему борьбы с сорняками и птицами. Кроме того, данную технологию посева рекомендуют использовать на почвах, подверженных водной и ветровой эрозии. Под действием света полиэтиленовая пленка разлагается примерно через 70 дней. Урожай зерна кукурузы, выращенной под такой пленкой, достигает 77,2 - 101 центнера с гектара (без ее применения - 61,4 - 64,6 центнера). Затраты на приобретение пленки, ее укладку и посев окупаются прибавкой урожая: в ФРГ - 20, в Австрии - 15,8 - 35,4 центнера с гектара.

Ведутся работы по эффективному использованию биотехнического потенциала растений за счет продления периода выращивания другими методами. Так, в свеклосеющих странах мира находит применение рассадный способ возделывания сахарной свеклы, разработанный японскими специалистами. Рассаду в стадии 2 - 4 листьев высаживают в поле в сроки, оптимальные для сева сахарной свеклы. Дальнейшее выращивание культуры - по общепринятой технологии. В настоящее время Национальным институтом механизации (Великобритания) и японскими исследователями созданы и используются автоматические рассадопосадочные машины - механизированный процесс производства и высадки рассады повысит экономическую эффективность данного способа.

Механизированный процесс производства
Механизированный процесс производства

В Великобритании рассадный способ выращивания сахарной свеклы изучают с 1962 года. При его применении среднегодовое увеличение выхода сахара за период с 1962 по 1971 год составило 5,0 - 14,6 центнера с гектара, а с 1979 по 1981 год - 15,0 - 24,5 центнера с гектара. Урожай корней в среднем за 1979 - 1980 годы достиг 491 центнера с гектара, превысив на 41,5 процента урожай, получаемый при выращивании свеклы по общепринятой технологии - 347 центнеров с гектара. В Бельгии рассадный способ позволил повысить выход сахара на 21,5 центнера с гектара. В Японии в 1980 году этот способ применяли на 92 процентах площадей, занятых сахарной свеклой. При этом прибавка урожая корней с гектара достигла 100 - 120 центнеров, выход сахара - 16 - 20 центнеров. Данный метод начали применять в США и Ирландии.

Производственной практикой установлено, что обогащение воздуха теплиц углекислым газом значительно повышает урожай огурцов. В Нидерландах источником С02 служат в основном продукты сгорания природного газа. Продукты сжигания жидкого и твердого топлива для этих целей не пригодны - они загрязнены серой и другими вредными для растений примесями. В настоящее время в стране природным газом обогревается более 95 процентов теплиц. Из них 60 процентов используют С02 от собственных котельных. Повышение уровня углекислого газа увеличивает урожай огурцов на 17,2 процента.

Все перечисленные приемы - лишь небольшая часть существующих в мире способов повышения урожайности сельскохозяйственных культур, которые рассматриваются как эколого-промышленные. Их надо изучать и внедрять.

В настоящее время общие ежегодные потери сельскохозяйственных культур от болезней составляют 12 процентов от потенциального урожая и оцениваются почти в 50 миллиардов долларов. Фактически потери в мировом масштабе достигают 539,3 миллиона тонн в год, из них 135,3 миллиона приходится на потери зерновых культур. В денежном выражении наибольшие потери характерны для картофеля, плодовых культур и риса (соответственно 21,8; 16,4; 8,9 процента от потенциального урожая).

Потери от сорняков и затраты на борьбу с ними в США, например, ежегодно составляют свыше 18 миллиардов долларов. Министерством сельского хозяйства США разработана программа, направленная на расширение работ по изучению сорных растений и совершенствованию мероприятий по борьбе с ними в ближайшие годы. Ожидаемая экономия от реализации этой программы составит почти 10 миллиардов долларов ежегодно, из них 4 миллиарда будут получены от снижения потерь урожая, вызываемых сорняками, а также от увеличения производства продукции растениеводства в результате усовершенствования системы борьбы с сорняками, что, в свою очередь, снизит потребность в площадях возделываемых культур, сократит затраты на обработку почвы, удобрения, орошение и другие операции, снизит потребность в рабочей силе; 600 миллионов - от сокращения на 10 процентов текущих расходов на борьбу с сорняками; 1 миллиард - от уменьшения падежа животных, вызванного поеданием ядовитых сорных растений, и от улучшения на 1 процент качества продукции за счет предотвращения засорения продовольственных культур семенами сорняков, а прядильных культур - обломками сорных растений; 4 миллиарда долларов - от сокращения в 2 раза потребности в горючем, числа обработок почвы и внедрения интегрированной системы борьбы с сорняками.

Часы
Часы

Ежегодные потери сельскохозяйственной продукции в США от вредителей составляют приблизительно 33 процента потенциального объема производства, а в денежном выражении - 20 миллиардов долларов. С 1945 года для защиты сельскохозяйственных культур от насекомых-вредителей на американских фермах широко применяются пестициды, ежегодный расход которых оценивается в 544 миллиона долларов. На разработку каждого нового химиката сейчас в среднем затрачивается 18 миллионов долларов, так как в процессе создания каждого нового пестицида специалистам приходится исследовать более 10 тысяч различных соединений.

Во многих странах мира ведется направленный синтез пестицидов, не загрязняющих окружающую среду. К их числу относят недавно созданный инсектицид дельтаметрин из класса синтетических пиретроидов. Этот препарат используют в дозах 5 - 10 граммов на гектар, что в десятки и сотни раз меньше традиционно используемых хлорорганических, фосфорорганических и других инсектицидов. Первоначальные концентрации препарата, составляющие 35-40 миллиграммов на килограмм почвы, снижались на 50 процентов в течение 3-7 и на 90 процентов - в течение 19-25 недель. Одно из наиболее "революционных" направлений биотехнологии - генная инженерия - позволяет видоизменять генетическую структуру живых организмов. В сельскохозяйственном производстве традиционная клеточная технология давно используется в племенном деле для создания высокопродуктивных пород животных. Биотехнология в сельском хозяйстве - это не только возможность получения дополнительной энергии, но и эффективный способ уменьшения негативной экологической нагрузки на окружающую среду, и существенное увеличение производства кормов.

Бактерии, дрожжи, грибы в отличие от растений чрезвычайно быстро размножаются и увеличиваются в объеме. Например, 500 килограммов некоторых видов бактерий за сутки образуют больше биомассы, чем годовой урожай кукурузы с 1 гектара. Можно со всей определенностью утверждать, что дальнейшая разработка эффективных биотехнологий позволит в ближайшем будущем решить одну из главных проблем в области животноводства - дефицит белка.

Производство белка с использованием фотосинтеза одноклеточных себя не оправдало. Надежды на то, что хлорелла даст человечеству достаточное количество пищи, не подтвердились. Выяснилось, что фотосинтез в хлорелле не более интенсивен, чем в обычных растениях. Кроме того, хлореллу нужно обеспечивать углекислым газом, который другие растения получают из воздуха, и защищать от других организмов.

Поскольку продовольствие как ресурс восполняется, его производство будет определяться способностью экосистем вынести соответствующую нагрузку (эрозия почв, засоление, заболачивание, заполнение илом водоемов, выбытие почв от чрезмерного выпаса, загрязнение почв и водоемов химическими средствами защиты и удобрениями). Все технические мероприятия должны проводиться в широких масштабах, а значит, неизбежны и серьезные экологические последствия. Эти последствия надо измерять и рассчитывать с учетом всех вторичных и долгосрочных эффектов. Чем дальше отходит новая технология от более естественных способов производства, тем труднее рассчитать стабильную искусственную систему. Опасность протекающего процесса в том, что мы индустриализуем последний "естественный" производственный процесс (сельское хозяйство) как раз в то время, когда стала ясной необходимость создавать в промышленности замкнутые технологические циклы, в значительной степени аналогичные биологическим процессам. Каковы бы ни были экономические последствия различных вариантов, мы не достигнем пределов замкнутости в ближайшем будущем.

На лугу
На лугу

Возможен ли экологический базис для развития экономики? Необходима ли консервация почв, лесов и других ресурсов для обеспечения ими будущих поколений? Каков характер взаимозависимости экономики и экологии в условиях ускоренного развития НТП? Устойчива ли биологическая система на основе равномерного распределения ресурсов? Однозначных ответов на эти вопросы нет. В научном плане сейчас детально исследуют воздействие на среду двуокиси углерода (С02), окислов серы и азота, кислотных дождей, вредоносных химикатов и хлорфторуглеводородов (фреона-12) и тому подобное. А вот разработкой стратегических вопросов в области экологии занимаются еще недостаточно. Существуют рекомендации по уменьшению количества опасных выбросов, по осуществлению программ восстановления лесов и почв, эффективному энергопользованию и потреблению менее загрязняющих веществ, внедрению очистной техники и прогрессивных технологий, по оценке новых продуктов на ранних стадиях их разработки, но самой стратегии нет. В рамках стратегии необходимы рекомендации по ограничению производства и использования опасных продуктов, а также методики по оценке причиняемого ими вреда.

Восстановление лесов и почв
Восстановление лесов и почв

Необходимы разработки четких программ по контролю за токсичными веществами. В их основе - определенный "минимальный набор данных", которые могут оценить новые вещества уже в начальной стадии их разработки, утвержденные технические стандарты, системы технического контроля, оснащенные необходимыми инструментами и приборами.

Кислотный дождь
Кислотный дождь

Основным разделом стратегии должен быть раздел по решению задачи поддержания генетического разнообразия в природе. Уничтожение лесов и болот приводит к уничтожению тысяч видов растений и животных, нарушению цепей питания и стабильности экосистем. Генетическое многообразие - это фундамент глобального экологического равновесия. Количество сортов, например, пшеницы или картофеля очень ограниченно. Это подрывает основу прогресса, так как ученые не могут беспредельно улучшать один и тот же сорт, а сотни других видов постепенно исчезают. Ныне изучена лишь десятая часть видов растений и сотая часть - видов животных. При таких знаниях трудно предугадать, какие виды окажутся наиболее полезными для человека, потому так остро экологи ставят вопрос об охране всех богатств природы. Приоритетность охраны видов еще не стала стратегической целью, и во многих странах последствия утраты видов только начинают рассматриваться. Не разработана до сих пор стратегия консервации биологических зон. Необходимы дальнейшие усилия по расширению надзора, сбору данных и их оценке, созданию репрезентативных экологических районов. Важно также изучение потенциальной ценности геноматериалов, выгод, издержек и последствий для окружающей среды при использовании заменителей и пр.

Охрана окружающей среды
Охрана окружающей среды

Плодородие земли является важной составной частью биосферы и в то же время неотъемлемым компонентом сельскохозяйственного производства. Способность к самообеспечению продовольствием в любой стране зависит от наличия плодородных земель и их постоянной эффективной обработки. Однако этот факт зачастую не принимается во внимание. Площади пахотных земель по различным причинам сокращаются как в развитых, так и в развивающихся странах, и хотя этот процесс в общем-то не нов, однако рост населения, сопровождающийся увеличением потребностей в производстве продовольствия, придал данной проблеме небывалую остроту.

В настоящее время, согласно некоторым оценкам, ежегодные потери обрабатываемых земель составляют примерно 50 -7 0 тысяч квадратных километров.

Существует много причин сокращения площади сельскохозяйственных угодий. К ним относятся: эрозия почвы под воздействием воды и ветра; обеднение почвенного покрова по естественным причинам либо в результате неправильных агротехнических методов; засоление или выщелачивание почв, вызванное как природными факторами, так и деятельностью человека; использование земель, пригодных под пашню, для строительства зданий, проведения горных работ, расширения транспортной сети и прокладки коммуникаций, а также для свалок; бесконтрольное или неумеренное использование удобрений, гербицидов, пестицидов, дезинфицирующих средств, превращающее обрабатываемые земли в непригодные для сельского хозяйства территории.

Плодородные земли теоретически считаются возобновляемым ресурсом, однако время, необходимое для их восстановления, то есть для формирования плодородного слоя, глубина которого будет достаточна для сельскохозяйственного использования, может исчисляться в несколько тысяч лет. По некоторым оценкам, при нормальных природных условиях 1 сантиметр плодородной почвы образуется за 125 - 400 лет, и до 12 тысяч лет идет на создание слоя в 20 сантиметров. Этот процесс значительно ускоряется при правильной агротехнике, но даже в этих условиях для создания сантиметра плодородного слоя требуется приблизительно 40 лет.

Земля
Земля

В США потери плодородных земель составляют в среднем ежегодно 30 тонн на 1 гектар. За год же при проведении соответствующих агротехнических мероприятий формируется примерно 3,75 тонны такой почвы. Таким образом, ежегодно в США разрушается в 8 раз больше плодородных земель, чем создается. В целом за последние 20 лет в Соединенных Штатах пришло в негодность по крайней мере 30 процентов всех сельскохозяйственных угодий.

Размывание плодородного слоя водой
Размывание плодородного слоя водой

Основная причина разрушения плодородного слоя - размывание его водой. Ежегодно в США вода уносит с сельскохозяйственных угодий почти 3 миллиарда тонн плодородных наносов. Одна четверть их в конечном счете попадает в океаны, а остальная часть оседает в озерах, реках и других водоемах. Значительный ущерб (примерно 50 миллиардов долларов в год) терпят при этом искусственные водоемы, используемые для разведения рыбы. Общий экономический ущерб от водной эрозии в США оценивается приблизительно в 500 миллионов долларов ежегодно.

Приблизительно 1 миллиард тонн почв, пригодных для обработки, теряют Соединенные Штаты ежегодно в результате ветровой эрозии, более 1 миллиона гектаров сельскохозяйственных угодий уходит на строительство городов, поселков, автострад и другие виды хозяйственной деятельности. С 1945 по 1970 год по этим причинам было потеряно 18 миллионов гектаров земель - площадь, равная штату Небраска. В Японии с 1968 по 1974 год только хозяйственная деятельность (жилищное и промышленное строительство, прокладка коммуникаций, разбивка парков и искусственные насаждения) приводила к ежегодной потере 40 - 60 тысяч гектаров сельскохозяйственных угодий.

В Египте за последние 20 лет общая площадь орошаемых земель фактически не изменилась, несмотря на то, что после строительства Асуанской плотины была осуществлена ирригация обширных территорий. Потери сельскохозяйственных угодий произошли в результате урбанизации. При этом в негодность приходили участки, расположенные вблизи населенных центров, что увеличило расходы на транспортировку и хранение сельскохозяйственных продуктов.

Во многих странах сокращение площади земель, используемых для производства продовольствия, происходит из-за чрезмерного выпаса скота. Например, в Аргентине и в Чили по этой причине вышло из строя свыше 100 миллионов гектаров обрабатываемых земель.

Чрезмерный выпас скота, увеличение его поголовья привели в негодность также многие пастбища в Индии, Ираке и Сирии, способствовали продвижению пустынь.

Во многих развивающихся странах рост численности населения вызывает необходимость увеличения производства продовольствия и, следовательно, расширения площадей под пашню. С этой целью осваиваются новые территории, в частности вырубаются леса. Однако такое освоение, как правило, осуществляется без учета сохранения экологического равновесия в природе, и в конечном счете наносит ущерб обрабатываемым землям. Например, сведение лесов в Гималаях вызывает усиление и учащение наводнений в Индии, Бангладеш, Пакистане. Вырубка лесов в Бразилии ускоряет процесс эрозии почв, а чрезмерный выпас скота и вырубка лесов в Северной Африке приводят к продвижению на юг пустыни Сахара.

Защита окружающей природы
Защита окружающей природы

Качество почв ухудшается при использовании агротехнических методов, не соответствующих природным условиям района. То, что годится для земледелия в умеренных климатических поясах, в тропиках и субтропиках часто приводит к почвенной эрозии. Она возникает, например, при глубокой вспашке рисовых полей на острове Ява и в Бирме, а также на арахисовых полях в Танзании.

Вырубка лесов
Вырубка лесов

На протяжении последних десятилетий эрозия почв не приводила в большинстве стран к сокращению сельскохозяйственного производства, однако в некоторых странах в значительной степени усложняла развитие сельского хозяйства. Например, потери плодородных почв - одна из главных причин превращения Мексики из экспортера продовольствия, которым она была до второй мировой войны, в импортера продуктов питания.

Для стран, которые постоянно ввозят продукты питания из-за рубежа, эрозия плодородных земель - серьезная проблема. В условиях острого Дефицита иностранной валюты возможность самим обеспечивать себя продовольствием - основная предпосылка их социально-экономического развития. Поэтому развивающиеся страны в своей сельскохозяйственной политике основное внимание уделяют борьбе с эрозией почв. Эта борьба приобретает особенно большое значение в связи с необходимостью решения мировой продовольственной проблемы.

Охрана окружающей среды
Охрана окружающей среды

Основой развития общества, как считают ученые и специалисты, должна стать экологически сбалансированная экономика, в основе которой лежит использование воспроизводимых источников энергии и жесткая политика охраны окружающей среды.

Сельскому хозяйству предстоит в какой-то мере стать производителем энергии. С реализацией возможностей переработки растительных культур в жидкое топливо их энергоотдача будет учитываться при оценке эффективности хозяйственной деятельности отрасли. Соответственно и земля должна оцениваться с учетом потенциала сбора энергоносителей. Предполагается изменить соотношение между аграрным и другими секторами в экономике, интенсифицировать использование ресурсов. Ждут внедрения технологии агролесного характера, то есть выращивание зерна и леса одновременно (лес - на землях, менее пригодных для зернового хозяйства). Увеличится производство биогаза из отходов животноводства.

Совершенствование организации сельскохозяйственного производства найдет выражение в более равномерном сезонном распределении работ, максимальном использовании рабочей силы и т. д. Возможны фундаментальные сдвиги в структуре посевов: на многих полях можно будет выращивать по две культуры за сезон, например озимое зерно и летнюю кормовую культуру или энергоноситель. Это увеличит потребление солнечной энергии, уменьшит эрозию почв. Новые виды производства потребуют большого количества специалистов, что, в свою очередь, поможет решить проблему кадров на селе.

С переходом на экономически сбалансированную экономику изменится многое: перевозки на дальние расстояния станут экономически неприемлемыми; использование возобновимых ресурсов и местных источников приведет к сокращению потребления централизованного топлива; отходы при производстве продовольственных товаров, а также их некачественную часть будут обращать в топливо. Регионы, основывающие свое хозяйство на принципах экологически сбалансированной экономики, будут больше полагаться на себя, поэтому достигнут большей самостоятельности в области самообеспечения.

Экономия энергетических и природных ресурсов и решение проблемы сохранения окружающей среды возможны при следующих условиях: снижение затрат материалов и энергии на единицу продукции (за счет экономии и изменения структуры продукции), увеличение количества перерабатываемых и повторно используемых материалов и энергии; специальная обработка промышленных и бытовых отходов, позволяющая свести до минимума наносимый ими ущерб, распределение выброса отходов по времени, масштабам и месту; повышение способности окружающей среды поглощать эти отходы.

Стратегия в области охраны окружающей среды может быть реализована или на основе действующего законодательства, правда, дополненного и усовершенствованного (например, оно должно устанавливать нормы содержания отдельных загрязнителей в отходах, регулировать использование земельных и водных ресурсов, требовать внедрения наилучшей из имеющихся технологий в отрасли и т. д.), или за счет использования экономических стимулов для поощрения деятельности, не влияющей отрицательно на окружающую среду, и сокращения тех видов деятельности, которые оказывают на нее существенное негативное воздействие. Экономические стимулы могут включать налоги (на сырьевые материалы и энергию), штрафы за несоблюдение технических условий, начисления за выбросы отходов и другие санкции.

К сожалению, мы еще очень мало занимаемся оценкой состояния природных ресурсов, окружающей среды и природоохранной деятельностью, в то время как такого рода исследования должны носить фундаментальный характер и иметь приоритетное значение. В первую очередь должна быть определена взаимосвязь между устойчивым экономическим развитием и тремя определяющими это развитие факторами - населением, ресурсами и окружающей средой как в целом по стране, так и по регионам. Четкого выделения требуют проблемы природных ресурсов и, окружающей среды (проблемы сочетания и влияния), возникающие вследствие усиливающейся интенсификации общественного производства, с одной стороны, и повышения потребностей населения в увеличении рекреационных территорий - с другой.

Разрушение экосистемы
Разрушение экосистемы

До настоящего времени нет ответа на вопрос: каковы характер, степень, темпы и последствия разрушения экосистемы в целом по стране? В условиях, когда каждая республика имеет свой комитет по охране природы, трудно достичь согласия относительно рационального использования природных ресурсов, имеющих межреспубликанское значение (водные ресурсы, болотные массивы и др.). Однако дальнейшее промедление в этих вопросах может привести к непоправимым результатам.

предыдущая главасодержаниеследующая глава



Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
© Злыгостев Алексей Сергеевич - подборка материалов, оцифровка, статьи, разработка ПО 2001-2018
Вдохновитель и идеолог проекта: Злыгостева Надежда Анатольевна
При копировании материалов проекта обязательно ставить активную ссылку на страницу первоисточник:
http://ecologylib.ru "EcologyLib.ru: Экология"