Экология и рациональное природопользование – одна из глобальных проблем человечества

     Альтернативные источники энергии. В последнее время исследуется ряд альтернативных источников энергии. Наиболее перспективным из них представляется солнечная энергия.

     Энергия термоядерного  синтеза. Такую энергию можно получать за счет образования тяжелых ядер из более легких. Этот процесс называется реакцией ядерного синтеза. Как и при делении ядер, небольшая доля массы преобразуется в большое количество энергии. Энергия, излучаемая Солнцем, возникает в результате образования ядер гелия из сливающихся ядер водорода. На Земле ученые ищут способ осуществления управляемого ядерного синтеза с использованием небольших, поддающихся контролю масс ядерного материала.

     Солнечная энергия. У солнечной энергии два основных преимущества. Во-первых, ее много и она относится к возобновляемым энергоресурсам: длительность существования Солнца оценивается приблизительно в 5 млрд. лет. Во-вторых, ее использование не влечет за собой нежелательных экологических последствий. Однако использованию солнечной энергии мешает ряд трудностей. Хотя полное количество этой энергии огромно, она неконтролируемо рассеивается. Чтобы получать большие количества энергии, требуются коллекторные поверхности большой площади. Кроме того, возникает проблема нестабильности энергоснабжения: солнце не всегда светит. Даже в пустынях, где преобладает безоблачная погода, день сменяется ночью. Следовательно, необходимы накопители солнечной энергии. И наконец, многие виды применения солнечной энергии еще как следует не апробированы, и их экономическая рентабельность не доказана. Можно указать три основных направления использования солнечной энергии: для отопления (в том числе горячего водоснабжения) и кондиционирования воздуха, для прямого преобразования в электроэнергию посредством солнечных фотоэлектрических преобразователей и для крупномасштабного производства электроэнергии на основе теплового цикла.

     Геотермальная энергия. Геотермальная энергия, т.е. теплота недр Земли, уже используется в ряде стран, например в Исландии, России, Италии и Новой Зеландии. Земная кора толщиной 32-35 км значительно тоньше лежащего под ней слоя - мантии, простирающейся примерно на 2900 км к горячему жидкому ядру. Мантия является источником богатых газами огненно-жидких пород (магмы), которые извергаются действующими вулканами. Тепло выделяется в основном вследствие радиоактивного распада веществ в земном ядре.

     Гидроэнергия. Гидроэнергетика дает почти треть электроэнергии, используемой во всем мире. Норвегия, где электроэнергии на душу населения больше, чем где-либо еще, живет почти исключительно гидроэнергией. На гидроэлектростанциях (ГЭС) и гидроаккумулирующих электростанциях (ГАЭС) используется потенциальная энергия воды, накапливаемой с помощью плотин. У основания плотины расположены гидротурбины, приводимые во вращение водой (которая подводится к ним под нормальным давлением) и вращающие роторы генераторов электрического тока. Существуют очень крупные ГЭС. Широко известны две большие ГЭС в России: Красноярская (6000 МВт) и Братская (4100 МВт). Самая крупная ГЭС в США - Грэнд-Кули полной мощностью 6480 МВт. В 1995 на гидроэнергетику приходилось около 7% электроэнергии, вырабатываемой в мире. Гидроэнергия - один из самых дешевых и самых чистых энергоресурсов. Он возобновляем в том смысле, что водохранилища пополняются приточной речной и дождевой водой. Остается под вопросом целесообразность строительства ГЭС на равнинах.

     Приливная энергетика. Существуют приливные электростанции, в которых используется перепад уровней воды, образующийся во время прилива и отлива. Для этого отделяют прибрежный бассейн невысокой плотиной, которая задерживает приливную воду при отливе. Затем воду выпускают, и она вращает гидротурбины.

     Ветроэнергетика. Исследования, проведенные Национальной научной организацией США и НАСА, показали, что в США значительные количества ветроэнергии можно получать в районе Великих озер, на Восточном побережье и особенно на цепочке Алеутских островов.

     Твердые отходы  и биомасса. Примерно половину твердых отходов составляет вода. Собрать можно лишь 15% мусора. Самое большее, что могут дать твердые отходы, - это энергию, соответствующую примерно 3% потребляемой нефти и 6% природного газа.

     Топливные элементы. Топливные элементы как преобразователи химической энергии топлива в электроэнергию характеризуются более высоким КПД, нежели теплоэнергетические устройства, основанные на сжигании. Если КПД типичной электростанции, сжигающей топливо, не превышает примерно 40%, то КПД топливного элемента может достигать 85%. Правда, пока что топливные элементы относятся к дорогостоящим источникам электроэнергии.

Лесные  ресурсы

     Лесные ресурсы, один из важнейших видов природных ресурсов, включают имеющиеся на территории страны запасы леса и недревесные ценности (кормовые, охотничье-промысловые ресурсы, плоды и ягоды дикорастущих растений, грибы, лекарственные растения и т.п.), а также пушнины, дичи, грибов, ягод, лекарственных растений и т.п. в лесах. Возобновимые и при правильном ведении лесного хозяйства неисчерпаемые природные ресурсы.

     Лесные ресурсы, в частности древесина относятся к относительно возобновимым. Древесина – совокупность полимеров растительного происхождения и как ресурс, способный к самовосстановлению, является исчерпаемым возобновимым. Суммарный запас древесины, например, на территории России (самой богатой лесами страны мира) составляет 70 млрд. кубических метров. Средний годичный прирост древесины составляет около  600 млн. кубических метров, а ежегодный объем рубки – менее 400 млн. кубических метров. Следовательно, ежегодно вырубается менее, чем прирастает, и, казалось бы, никаких проблем с древесиной быть не должно. Однако приведенные данные относятся к суммарному запасу и приросту биомассы, в который входит древесина, накапливающаяся как в хвойных, так и в лиственных, как в спелых, так и в неспелых (включая молодняки), как в доступных, так и в недоступных лесах. Но для лесоперерабатывающих  отраслей предпочтительна  пока древесина хвойных пород  (ель, сосна, кедр), причем не любая, а лишь такая, которая отвечает определенными  техническим и технологическим требованиям. Прирост именно такой древесины отстает от объема ее изъятия. Возобновление леса после рубки, в большинстве случаев, происходит через смену хвойных пород лиственными,  в течение многих десятилетий.

     Таким образом, при сохранении и накоплении общего запаса древесины в лесах, деловая, требующаяся производству древесина оказывается исчерпаемым и лишь относительно возобновимым ресурсом. Поскольку, научно-технический прогресс направлен на освоение и использование любой древесины в промышленности, острота проблемы может быть снижена. При всем сказанном следует иметь в виду двойственную  природно-ресурсную сущность лесов, являющихся  одновременно источниками  (производителями) сырья и средообразующим фактором глобального значения. Поэтому эксплуатация  лесов для получения  древесины  должна в обязательном порядке (т. е. на основании законодательства) учитывать космическую, почвозащитную и водозащитную, климатообразующую, рекреационную и другие функции лесных систем.

Ведение лесного хозяйства должно обеспечивать:

*      Сохранение и  усиление средообразующих, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных и иных полезных природных свойств лесов в интересах здоровья человека;

*      Многоцелевое, непрерывное, неистощительное  пользование лесным фондом для  удовлетворения потребностей общества  и отдельных граждан в древесине  и других лесных ресурсах.

*      Воспроизводство, улучшение природного  состава и качества лесов, повышение их продуктивности и защиту лесов;

*      Рациональное использование земель лесного фонда;

*      Повышение эффективности ведения  лесного хозяйства на основе  единой технической политики, использования  достижений науки, техники и передового опыта;

*       Сохранение биологического разнообразия;

*       Сохранение объектов историко-культурного и природного наследия.

В соответствии с экономическим, экологическим  и социальным значением лесного  фонда, его местоположением и  выполняемыми им функциями производится разделение лесного фонда по группам  лесов. В лесном фонде выделяют леса первой, второй и третьей группы

   К лесам первой группы относятся леса, основным назначением которых является выполнение водоохранных, защитных, санитарно-гигиенических, оздоровительных функций, а также леса особо охраняемых природных территорий.

    К лесам второй группы относятся  леса в регионах с высокой  плотностью населения и развитой  сетью наземных транспортных  путей; леса, выполняющие водоохранные, защитные, санитарно-гигиенические, оздоровительные и иные функции и имеющие ограниченное эксплуатационное значение; леса в регионах с недостаточными лесными ресурсами, для сохранения которых требуется ограничение режима лесопользования.

    К лесам третьей группы относятся  леса многолесных регионов, имеющие  преимущественно эксплуатационное  значение. При заготовке древесины   должно обеспечиваться  сохранение  экологических функций этих лесов. 

     Леса третьей группы разделяются на освоенные и резервные.  Критерии отнесения лесов третьей группы к резервным устанавливаются федеральным органом управления лесным хозяйством.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рациональное  использование ресурсов

     Рациональное использование природных  ресурсов.

     Абсолютному увеличению мирового производства и потребления сырьевых ресурсов противостоит тенденция к снижению по мере развития НТП материалоемкости и энергоемкости  готовой продукции, что приводит к сокращению доли сырья и топлива во всем общественном продукте, а также к относительному уменьшению расхода сырья и энергии на единицу национального дохода и промышленного производства.

     Сырьевая политика многих стран  направлена на усиление режима  экономии сырья, создание резервных  запасов критических видов минерального  сырья, увеличение использования  вторичного сырья. Энергоемкость  производства за 1960 – 1986 гг. снизилась  на 25%. Особое внимание стало уделяться  использованию альтернативных материалов  и источников энергии. Например, в настоящее время АЭС производят  электроэнергии 24% общемирового производства.

     Рациональное использование энергии:

     Аккумулирование энергии. Эффективность работы электростанций можно повысить, если в периоды провала графиков энергетической нагрузки затрачивать излишек мощности на перекачку воды в большой резервуар. Затем в периоды пиковой нагрузки можно выпускать воду, заставляя ее вырабатывать на ГАЭС дополнительную электроэнергию. Более широкое применение могло бы найти использование мощности базового режима электростанции для накачки сжатого воздуха в подземные полости. Турбины, работающие на сжатом воздухе, позволили бы экономить первичные энергоресурсы в периоды повышенной нагрузки.

     Передача электроэнергии. Большие энергетические потери связаны с передачей электроэнергии. Для их снижения расширяется использование линий передачи и распределительных сетей с повышенным уровнем напряжения. Альтернативное направление - сверхпроводящие линии электропередачи.

     Водород как теплоноситель. Водород - это легкий газ, но он превращается в жидкость при -253° C. Теплотворная способность жидкого водорода в 2,75 раза больше, чем природного газа. У водорода имеется и экологическое преимущество перед природным газом: при сжигании в воздухе он дает в основном лишь пары воды. Водород можно было бы без особых трудностей транспортировать по трубопроводам для природного газа. Можно также хранить его в жидком виде в криогенных резервуарах. Водород легко диффундирует в некоторые металлы, например титан. Его можно накапливать в таких металлах, а затем выделять, нагревая металл.

     Магнитогидродинамика (МГД). Это метод, позволяющий более эффективно использовать ископаемые энергоносители. Идея состоит в том, чтобы заменить медные токовые обмотки обычного машинного электрогенератора потоком ионизованного (проводящего) газа.

     Рациональное использование лесных ресурсов.

Согласно  Лесному кодексу Российской федерации, лесное законодательство России направлено на обеспечение рационального и неистощительного использования лесов, защиту и воспроизводство лесных экосистем, повышение экологического и ресурсного потенциала  лесов, удовлетворение потребностей общества в лесных ресурсах на основе научнообоснованного многоцелевого лесопользования.

     Основными принципами в воспроизводстве лесов остаются  обязательное лесовосстановление вырубок и регулируемое  естественное возобновление  лесов на не покрытых лесом землях.

      Охрана и защита лесов осуществляется с учетом их биологических и региональных особенностей  и включает комплекс организационных, правовых и других мер, направленных на рациональное использование лесного фонда, его сохранение от уничтожения,  повреждения, ослабления, загрязнения и иных вредных воздействий, таких как пожары, радиоактивное загрязнение, а также распространение вредителей.

Однако  не все требования, предъявляемые к лесозаготовкам и лесопользованию соблюдаются в нашей стране. В России ежегодно вырубается 1,8  млн. га леса. Нередко при лесозаготовках допускается гибель подроста, в первую очередь там, где используется многооперационная агрегатная лесозаготовительная техника. 
 
 
 

Список  использованной литературы: