Взаимодействие природы и общества

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

Взаимодействие природы и общества

Выполнила:

Шуткина Юлия



ВВЕДЕНИЕ

Большинство проблем, которые сегодня мы связываем с глобальными проблемами современности, сопровождали людей на протяжении всей истории. К ним, прежде всего, следует отнести проблемы экологии, сохранение мира, преодоление нищеты, голода, неграмотности. Рассмотрим проблему экологии.

Ныне нельзя заниматься только созерцанием красот природы, воздействие на неё столь сильно возросло, что, если не принять срочных мер по её охране, скоро нечем будет не только восхищаться и любоваться, но под угрозу будет поставлено и само существование человека. В настоящее время проблема охраны природы приобрела глобальный характер, она вызывает серьёзную озабоченность у людей всех стран и континентов нашей планеты. И требует коллективных усилий, чтобы предотвратить угрожающую человечеству экологическую катастрофу.

В нашей стране охрана природы возведена в ранг закона и осуществляется на плановой основе. Однако предпосылки рационального природопользования, заложенные в нашей стране, к сожалению, в настоящее время ещё далеко не всегда или не всегда используются.

Следует помнить, что охрана природы - это одна из важнейших обязанностей каждого гражданина нашей страны, определённая Конституцией РФ. Большинство людей в своей производственной и повседневной жизни сталкиваются с природой, в той или иной степени воздействуют на неё. И нужно сделать так, чтобы природа при этом не скудела, а становилась богаче и краше.



1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРИРОДЫ И ОБЩЕСТВА

Увеличение взаимодействия человека на природу.

Экология - это наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и их средой обитания (экология - от греч. “оикос” - жилище и “логос”- наука).

Решение проблем охраны флоры и фауны, сохранения природных условий благоприятных для живых организмов, строится на основе изучения экологических систем (экосистем). Экологическими системами называются природные комплексы, приуроченные к определенным территориям и включающие в себя сообщества животных и их среду обитания.

Природа даёт человеку пищу, одежду, энергию, строительные материалы. Все элементы природы, которые вовлекаются в производство для удовлетворения потребностей людей в сырье и энергии, называются природными ресурсами.

Развитие человечества всегда было противоречивым. Оно постоянно сопровождалось не установлением гармонической связи с природой, а разрушительным воздействием на неё. По-видимому, заметный ущерб природе наносили уже синантропы (около 400 тысяч назад), которые стали использовать огонь. В результате возникавших в этой связи пожаров, уничтожались значительные площади растительного покрова. Учёные считают, что интенсивная охота древних людей на мамонтов была одной из причин исчезновения этого вида животных. В прошлом человек брал у природы ресурсы и не задумывался об их количестве и восстановлении. Природные ресурсы были очень велики, а их потребление мало. К тому же природа возобновляла многие ресурсы.

В наше время темпы потребления природных ресурсов стремительно растут. Это обусловлено не только ростом населения планеты, но и усилением интенсивности производственной деятельности людей. С середины XX века происходит коренное изменение средств производства на основе достижений науки. Наука превратилась в ведущую силу развития общественного производства. Всё это принято называть научно- технической революцией (НТР). На взаимоотношения природы и общества в период НТР оказывают решающее значение следующие свойственные ему процессы: индустриализация, урбанизация, интенсификация сельского и лесного хозяйств, развитие транспорта. Научно-техническая революция вызвала резкое увеличение потребления природных ресурсов.

Антропогенные изменения природных условий и ресурсов.

Все элементы живой и неживой природы, прямо или косвенно влияют на состояние и жизнедеятельность биологических видов, в том числе и человека, называются природными условиями. Каждый биологический вид, включая и человека, может существовать при определенных их показателях.

В процессе потребления природных ресурсов и производственной деятельности человек влияет на природные условия, вызывает в них значительные изменения. Все виды воздействия человека на природу, и все изменения в природе, вызванные ими, называются антропогенными. Эти воздействия на природу и их последствия могут быть самыми разнообразными. Одни из них не велики по размерам и охватывают ограниченное пространство. Например, плотины, сооружённые на ручьях и малых реках, приводят к образованию прудов. В результате на каком-то небольшом участке поднимается уровень воды, а вслед за этим и уровень грунтовых вод на прилегающих участках лугов. Другие антропогенные изменения охватывают более значительные регионы. Например, строительство оросительных систем в пустынях сопровождается возникновением плодородных оазисов. Некоторые антропогенные изменения могут охватывать весь земной шар. Например, по мнению ряда учёных, глобальные последствия могут возникнуть из-за роста производства энергии. При сохранении современных темпов развития энергетики в ближайшее десятилетие, вероятно, произойдёт повышение средних температур приземных слоёв атмосферы. В результате может начаться интенсивное таяние льдов Гренландии и Антарктиды, поднятие уровня воды в Мировом океане. Антропогенные изменения природных условий могут носить, как положительный, так и отрицательный характер. Наиболее ощутимы отрицательные воздействия человека на природу в городах, где сосредоточены многочисленные предприятия, большое число энергетических установок и большое число автомобилей.

Воздух в городах отличается меньшей концентрацией кислорода и повышенным содержанием углекислого газа. Поэтому жители больших городов испытывают кислородное голодание, в организме людей повышается содержание вредных веществ, что понижает их сопротивляемость к инфекциям, обостряет сердечнососудистые заболевания.

Очевидно, что обострение неблагоприятных антропогенных изменений природных условий требует самых широких и срочных мер по их предупреждению.

Часть географической оболочки, с которой человеческое общество связано непосредственно в своей жизни и производственной деятельности, называется географической средой. В настоящее время она охватывает почти всю географическую оболочку.

В состав географической среды входят как естественные элементы природы - материки, океаны, горы леса животные, так и те элементы природы, которые изменены или созданы человеком. К их числу относят искусственные формы рельефа, каналы, водохранилища, лесопосадки. И те, и другие могут подвергаться антропогенным воздействиям. Например, загрязняющие вещества могут попадать как в реки, так и в каналы, пожары могут уничтожать как естественные леса, так и лесопосадки. Следовательно, охране подлежат и естественные и антропогенные элементы географической среды, а так же географическая среда в целом.

В настоящее время природа не успевает компенсировать ущерб, наносимый ей человеком. В связи с этим, природу необходимо охранять в процессе её исследования. Для этого приходится заботиться о рациональном использовании и возобновлении природных ресурсов, сохранять природные условия, благоприятные для жизни человека. В целом под охраной природы подразумевается система мер, обеспечивающая рациональное использование всех природных ресурсов и сохранение природных условий, благоприятных для жизни человека, а так же защиту от разрушений типичных, редких и исчезающих природных объектов.

2. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Загрязнение атмосферы.

Масса атмосферы нашей планеты ничтожна - всего лишь одна миллионная массы Земли. Однако её роль в процессах огромна. Наличие вокруг земного шара атмосферы определяет общий тепловой режим поверхности нашей планеты, защищает её от вредных космического и ультрафиолетового излучений. Циркуляция атмосферы оказывает влияние на местные климатические условия, а через них на режим рек, почвенно-растительный покров и на процессы рельефного образования.

Современный газовый состав атмосферы - результат длительного исторического развития земного шара. Он представляет в основном газовую смесь двух компонентов - азота (78,09%) и кислорода (20,95%). В норме в нём присутствует также аргон (0,93%), углекислый газ (0,03%) и незначительное количество инертных газов (неон, гелий, криптон, ксенон), аммиака, метана, озона, диоксидов серы, других газов. Наряду с газами в атмосфере содержатся твёрдые частицы, поступающие с поверхности Земли (например, продукты горения, вулканической деятельности, частички почвы) и из космоса(космическая пыль), а также продукты растительного, животного или микробного происхождения. Кроме того, важную роль в атмосфере играет водяной пар. Наибольшее значение для различных экосистем имеют три газа, входящие в состав атмосферы: кислород, углекислый газ, азот. Эти газы участвуют в основных биологических циклах.

Кислород играет важную роль в жизни большинства живых организмов на нашей планете. Он необходим всем для дыхания людей и животных. Кислород не всегда входил в состав земной атмосферы. Он появился в результате деятельности фотосинтезирующих организмов. Под действием ультрафиолетовых лучей он превращается в озон. По мере накопления озона произошло образование озонового слоя в верхних слоях атмосферы. Озоновый слой, как экран, надёжно защищает поверхность Земли от ультрафиолетовой радиации, гибельной для жизни организмов.

Углекислый газ (диоксид углерода) используется в процессе фотосинтеза для образования органических веществ. Именно благодаря ему замыкается круговорот углерода в биосфере. Как и кислород, углерод входит в состав почв, растений, животных, участвует в многообразных механизмах круговорота веществ в природе. Содержание углекислого газа в воздухе, которым мы дышим, примерно одинаково в различных районах планеты. Исключение составляют крупные города, в которых содержание этого газа в воздухе бывает выше нормы.

Азот - незаменимый биогенный элемент, поскольку он входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Атмосфера - неисчерпаемый резервуар азота, однако, основная часть живых организмов не может непосредственно использовать этот газ: он должен быть предварительно связан в виде химических соединений.

Различные негативные изменения атмосферы Земли связаны главным образом с изменением концентрации второстепенных компонентов атмосферного воздуха.

Существуют два основных источника загрязнения атмосферы: естественный и антропогенный. Естественный источник - это вулканы, пыльные бури, выветривание, лесные пожары, процессы разложения растений и животных. К основным антропогенным источникам загрязнения атмосферы относятся предприятия топливно-энергетического комплекса, транспорт, различные машиностроительные предприятия.

Помимо газообразных загрязняющих веществ, в атмосферу поступает большое количество твёрдых частиц. Это пыль, копоть и сажа. Большую опасность таит загрязнение природной среды тяжёлыми металлами. Свинец, кадмий, ртуть, медь, никель, цинк, хром, ванадий стали практически постоянными компонентами воздуха промышленных центров. Особенно остро стоит проблема загрязнения воздуха свинцом.

Загрязнение почвы.

Почва - верхний слой суши, образованный под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится.

В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находятся в равновесии. Но не редко в нарушении равновесного состояния почвы повинен человек. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже её уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека.

Громадные площади плодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий и городов. Уничтожение лесов и естественного травяного покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы - разрушению или смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Подсчитано, что только за последнее столетие в результате водной и ветровой эрозии на планете потеряно два миллиарда гектаров плодородных земель активного сельскохозяйственного пользования.

Одним из последствий усиления производственной деятельности человека является интенсивное загрязнение почвенного покрова. В роли основных загрязнителей почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве. К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и её соединения. Ртуть поступает в окружающую среду с ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащими металлическую ртуть и её различные соединения.

Ещё более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной тонны свинца, в окружающую среду с отходами выбрасывается его до 25 килограммов. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьёзным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад.

Вблизи крупных городов с центрами чёрной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Во многих местах их концентрация в десятки раз превышает ПДК.

Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твёрдых отходов промышленных предприятий, АЭС или научно - исследовательских учреждений, связанных с изучением и использованием атомной энергии. Радиоактивные вещества из почв попадают в растения, затем в организмы животных и человека, накапливаются в них.

Значительное влияние на химический состав почв оказывает современное сельское хозяйство, широко использующее удобрения и различные химические вещества для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений. В настоящее время количество веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно такое же, что и в процессе промышленного производства. При этом с каждым годом производство и применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование их приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере.

Особую опасность представляют такие органические соединения, являющиеся очень стойкими, применяемые в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве, в воде, донных отложениях водоёмов. Но самое главное - они включаются в экологические пищевые цепи, переходят из почвы и воды в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.

Загрязнение воды.

Вода - самое распространённое неорганическое соединение на нашей планете. Вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: не только в водоёмах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах.

Последние содержат до 80-90% воды в своей биомассе. Потери 10-20% воды живыми организмами приводит к их смерти. В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей.

В ней растворены различные газы и соли, находятся взвешенные твёрдые частички. В одном литре пресной воды может содержаться до одного грамма солей.

Большая часть воды сосредоточена в морях и океанах. На пресные воды приходится всего 2%. Большая часть пресных вод (85%) сосредоточена во льдах полярных вод и ледников. Возобновление пресных вод происходит в результате круговорота воды.

Под загрязнением водоёмов понимается, снижение их биосферных функций и экономического значения в результате поступления в них вредных веществ.

Одним словом из основных загрязнителей воды является нефть и нефтепродукты. Нефть может попадать в воду в районах залегания. Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива и промышленного сырья.

Из других загрязнителей необходимо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь, хром, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных работ, и стоки животноводческих ферм. Наибольшую опасность для водной среды из металлов представляют ртуть и свинец, их соединения.

Расширение производства (без очистных сооружений) и применение ядохимикатов на полях, приводят к сильному загрязнению водоёмов вредными соединениями. Загрязнение водной среды происходит в результате прямого внесения ядохимикатов при обработке водоёмов для борьбы с вредителями, поступления в водоёмы воды, стекающей с поверхности обработанных сельскохозяйственных угодий, при сбросе в водоёмы отходов предприятий производителей, а также в результате потерь при транспортировке, хранении и частично с атмосферными осадками.

Наряду с ядохимикатами сельскохозяйственные стоки содержат значительное количество остатков удобрения (азота, фосфора, калия), вносимого на поля. Кроме того, большие количества органических соединений азота и фосфора попадают со стоками от животноводческих ферм, а также с канализационными стоками. Повышение концентрации питательных веществ в почве приводит к нарушению биологического равновесия в водоёме.

Вначале в таком водоёме резко увеличивается количество микроскопических водорослей. С увеличением кормовой базы, возрастает количество ракообразных, рыб и других водных организмов. Это приводит к израсходованию всех запасов кислорода, содержащегося в воде, и накоплению сероводорода. Обстановка в водоёме меняется на столько, что он становится не пригодным для существования любых форм организмов. Водоём постепенно “умирает”.

Одним из видов загрязнения водоёмов является тепловое загрязнение. Электростанции, предприятия часто сбрасывают подогретую воду в водоём. Это приводит к повышению в нём температуры воды. С повышением температуры в водоёме уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязнения воды примесями, нарушается равновесие биологического состояния.

В загрязнённой воде с повышением температуры начинают бурно размножаться болезнетворные микроорганизмы и вирусы.

В ряде регионов важными источниками пресной воды являлись подземные воды. Раньше они считались наиболее чистыми. Но в настоящее время в результате хозяйственной деятельности человека многие источники подземных вод также подвергаются загрязнению. Нередко это загрязнение настолько велико, вода из-за них становится не пригодной для питья.

Человек потребляет на свои нужды огромное количество воды. Основными её потребителями являются сельское хозяйство и промышленность. Наиболее водоёмки отрасли промышленности - горнодобывающая, сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная, пищевая, на них уходит до 70% всей воды, затрачиваемой в промышленности. Главный же потребитель пресной воды - сельское хозяйство: на его нужды уходит 60-80% всей пресной воды.

Биосфера. Её экологические проблемы.

Хозяйственная деятельность человека, приобретая всё более глобальны характер, начинает оказывать весьма ощутимое влияние на процессы, проходящие в биосфере. К счастью, до определённого уровня биосфера способна к саморегуляции, что позволяет свести к минимуму негативные последствия деятельности человека. Но существует предел, когда биосфера уже не в состоянии поддерживать равновесие. Начинаются необратимые процессы, приводящие к экологическим катастрофам. С ними человечество уже столкнулось в ряде регионов планеты.

Человечество существенно изменило ход течения целого ряда процессов в биосфере, в том числе Биохимического круговорота и миграции ряда элементов. В настоящее время, хотя и медленно, происходит качественная и количественная перестройка всей биосферы планеты. Уже возник ряд сложнейших экологических проблем биосферы, которые необходимо решить в ближайшее время.

Одна из таких проблем ”парниковый эффект”. По новейшим данным учёных, за 80-е гг., средняя температура воздуха в северном полушарии повысилась по сравнению с концом XIX века на 0,5-0,6 градусов по шкале Цельсия. Учёные связывают такое повышение температуры в первую очередь с увеличением содержания углекислого газа и аэрозолей в атмосфере. Это приводит к чрезмерному поглощению воздухом теплового излучения Земли. Очевидно, определённую роль в создании так называемого “парникового эффекта” играет и тепло от ТЭЦ и АЭС.

Потепление климата может привести к интенсивному таянию ледников и повышению уровня Мирового океана. Изменения, которые могут произойти вследствие этого, просто трудно предсказать. Решить данную проблему было бы можно, сократив выбросы углекислого газа в атмосферу и установив равновесие в цикле круговорота углерода.

Другая проблема - это истощение озонового слоя. В последние годы учёные всё с большей тревогой отмечают истощение озонового слоя атмосферы, который является защитным экраном от ультрафиолетового излучения. Особенно быстро этот процесс происходит над полюсами планеты, где появились так называемые озоновые дыры. Опасность заключается в том, что ультрафиолетовое излучение губительно для живых организмов.

Важной проблемой является массовое сведение лесов. Это одна из наиболее важных глобальных экологических проблем современности.

Лесные сообщества играют важнейшую роль в нормальном функционировании природных экосистем.

Они поглощают атмосферные загрязнения антропогенного происхождения, защищают почву от эрозии, регулируют нормальный сток поверхностных вод, препятствуют снижению уровня грунтовых вод и размыванию рек, каналов и водохранилищ.

Уменьшение площади лесов нарушает процесс круговорота кислорода и углерода в биосфере.

Самые большие тропические леса расположены в Южной Америке, В бассейне крупнейшей реки нашей планеты Амазонки. Подсчитано, что лишь на одном гектаре такого леса могут произрастать около тысячи различных видов растений. А общее число крупных деревьев здесь превышает сорок миллиардов. Сегодня над тропиками Амазонки нависла зловещая тень топора и пламени. Сельва, так этот лес называют аборигены, гибнет под напором человека, устремившегося осваивать эти места, не сильно задумавшись о будущем. Каждый час тысячи огромных деревьев падают на землю, дымят многочисленные рукотворные пожары. Если ситуация не изменится в сторону, через века от бескрайних лесов останутся жалкие крохи.

Несмотря на то, что катастрофические последствия сведения лесов уже широко известны, уничтожение их продолжается.

Сведение лесов влечёт за собой гибель их богатейших флоры и фауны. Человек обедняет облик своей планеты.

Однако, кажется, человечество уже осознаёт, что его существование на планете неразрывно связано с жизнью и благополучием лесных экосистем. Серьёзные предупреждения учёных, прозвучавшие в декларациях Организации Объединённых Наций, других международных организаций, начали находить отклик. В последние годы во многих странах мира стали успешно проводиться работы по искусственному лесоразведению и организации лесных высокопродуктивных плантаций.

3. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Чистый воздух.

Чистый воздух имеет огромное значение в жизни людей, их хозяйственной деятельности. Человек в среднем потребляет в сутки лишь 1 килограмм пищи и 2 литра воды. Воздуха ему нужно значительно больше - около 25 килограммов. Причём воздуха чистого, ибо загрязнённый воздух может вызвать серьёзные заболевания. Чистый воздух нужен и для технологических целей. Например, только в условиях чистого воздуха возможно производство вакцин, антибиотиков и точных приборов. Естественный чистый воздух атмосферы имеет определённый газовый состав: азот - 78,09%, кислород - 29,95%, аргон - 0,93%, углекислый газ - 0,03%. В воздухе всегда содержится во взвешенном состоянии частицы пыли естественного происхождения. Природные источники пополнения пыли очень разнообразны. Большое количество пыли поступает из космоса, при извержении вулканов. Пыль морского происхождения образуется при испарении капелек морской воды в воздухе. При этом в атмосферу попадают частицы морской соли. Естественная пыль необходима для нормального развития ряда природных процессов, протекающих в атмосфере, в частности, она способствует конденсации водяных паров.

Один из способов борьбы с загрязнением воздуха заключается в удалении загрязняющих веществ как можно дальше от места выброса. Для этого строят высокие трубы на заводах и тепловых станциях. Трубы выбрасывают сажу, золу и газы в струи воздуха, которые переносят их на большие расстояния от мест выброса и рассеивают в больших объёмах воздуха. Но в связи с ростом объёмов выброса этот способ перестаёт эффективно защищать атмосферу от загрязнений. Поэтому в настоящее время, помимо труб, во всё более широких масштабах проводится строительство разного рода очистных сооружений - фильтров, которые уменьшают выбросы в атмосферу. Но даже самые современные очистные установки не могут полностью уловить загрязняющие вещества, и какая-то их часть поступает в воздух. Наиболее полное решение проблемы загрязнения воздуха достигается при организации безотходного производства. Постепенно появляется всё большее число заводов, работающих по замкнутому циклу. Например, в Санкт-Петербурге внедрена система очистки промышленных выбросов с одновременным использованием улавливанием газов для получения серной кислоты. Таким путём ликвидировали выбросы в атмосферу на ряде заводов Урала. Для организации такого безотходного производства необходимо формирование территориальных и производственных комплексов, где выбросы одного предприятия могут служить сырьём для другого.

Все перечисленные меры не решают проблему сохранения газового состава атмосферы. С каждым годом количество сжигаемого топлива растёт, а в месте с этим, как уже отмечалось, увеличивается концентрация углекислого газа в атмосфере и снижается концентрация кислорода. Выход заключается в новых способах производства энергии. В настоящее время происходит смена традиционных способов производства электроэнергии новыми - альтернативными.

Например, ветроэнергетика. Этому способу около века, но всё же сейчас используются более совершенные агрегаты. Их называют ветряками. Они не только вращают жернова мельниц, но и вырабатывают электроэнергию, откачивают воду из многочисленных ирригационных каналов. Первые ветроэнергетические турбины с хорошими экономическими показателями были распространены в середине 70-х годов. Они характеризовались надёжностью, долговечностью и экономичностью. Сегодня наиболее распространены ветряки, имеющие ветровое колесо типа “пропеллер” с тремя лопастями.

Они систему тормозов и коробку переключения передач. Большинство ветряков снабжены двумя электрическими генераторами мощностью от единиц до нескольких сот киловатт.

Мировой океан, с какой стороны на него не взгляни - это океан энергии. К сожалению, большая её часть прежде почти не использовалась человеком. И сегодня то, что отсюда достаётся людям, подобно крохам с богатого стола.

Как же запрячь в полезную работу, скажем грохочущий прибой или хотя бы череду волн? Ведь они буквально вездесущи. Без них почти невозможно себе представить морской берег. Паузы полного штиля так редки. Румынские учёные провели в Чёрном море опыты с установками для преобразования морских волн в электроэнергию. Один тип - это полый плавучий буй с открытым дном, прикреплённый к дну на сравнительно небольшом удалении от берега.

Когда буй качается на волне, уровень воды внутри него меняется. От этого и воздух то выходит из него, входит. Но движение воздуха возможно только через верхнее отверстие. А там установлена турбина, вращающаяся всегда в одном направлении независимо от того, в какую сторону движется воздушный поток.

Даже небольшие волны высотой 35 см., заставляют турбину развивать более двух тысяч оборотов в минуту.

Другой тип установки - что-то вроде стационарной микро-электростанции. Внешне она похожа на ящик, установленный на опорах на небольшой глубине.

Волны проникают в ящик и приводят в действие турбину. И здесь тоже для работы достаточно совсем небольшого волнения на море. Даже волны высотой в 20 см. зажигали лампочки общей мощностью 200 Вт.

Горячие ключи и гейзеры встречаются во многих местах на Земле. Они есть в Италии, Новой Зеландии, Мексике, Чили, Конго, в Карловых Варах в Чехословакии, в США - В Йеллоустонском национальном парке, в Калифорнии, на Аляске.

Давление, с каким вырываются на дневную поверхность фонтаны гейзеров, во многих случаях не малое. Но ведь это же энергия, огромные запасы энергии!

Оказывается, что в любом месте стоит прорубить на сотню метров землю, и вместо холодной воды из скважины потечёт тёплая, а потом и горячая. Можно ли добыть это тепло?

Один из методов - создание подземного “горячего котла”. В принципе это две глубокие скважины, соединённые внизу. Расположенные на некотором расстоянии друг от друга, они могут соединяться бурением наклонных стволов или гидравлическим разрывом пласта, дроблением пород взрывом. Это означает, что практически в любом районе суши можно организовать добычу геотермальной энергии: через одну скважину закачивать в пласт холодную воду, из второй извлекать горячую или пар. Искусственные термальные источники будут выгодны, если полученное тепло даст больше энергии, чем придётся затратить на закачку воды. Пар можно направить в турбо генераторы. Подземное тепло станет вырабатывать электричества.

Значительная доля загрязнения атмосферы от автотранспорта. Инженеры ищут разные пути ликвидации такого воздействия на атмосферу. Одно из решений этой проблемы заключается в создании электромобиля или автомобиля, работающего на водородном топливе. У такого автомобиля в качестве отходов образуется чистая вода.

В охране городов и населённых пунктов важная роль принадлежит зелёным насаждениям зелёным зонам, расположенных вокруг городов или предприятий. Эти насаждения очищают воздух от пыли, улучшают его газовый состав, уменьшают силу городских шумов.

Значительный вклад в решение проблем охраны воздуха вносят географические науки. При строительстве предприятий, городов, населённых пунктов приходиться учитывать господствующие направления ветров, характер рельефа, местные особенности климата, почвенного и растительного покрова и т. д.

Данные метеорологии, климатологии, физической географии позволяют предусмотреть направления переноса загрязняющих веществ от мест выброса в атмосфере, определить время и степень их концентрации.

Но проблема охраны воздуха в городах нашей страны остаётся ещё весьма острой, в 102 городах с населением в 50 миллионов человек концентрация вредных веществ в воздухе нередко превышает допустимые номы в десять и более раз. Это требует принятия более строгих мер с целью неукоснительного соблюдения принятого в стране закона “Об охране атмосферного воздуха”.

Мелиорация почвы.

Земля - одно из главнейших богатств природы. Однако пригодные для использования земельные резервы мира на исходе. В результате человечество оказалось перед сложной проблемой, которая должна решаться как расширением площади обрабатываемых земель, так и перед проблемой повышения биологической продуктивности почвы.

Сама же почва восстанавливается очень медленно. Так, для образования слоя чернозёма в один сантиметр, требуется в зависимости от географических условий от 300 до 1000 лет. Но есть и искусственное восстановление почв и земельных ресурсов - это мелиорация.

Слово “мелиорация” в буквальном переводе с латыни означает “улучшение” зависимости от того, в какой отрасли хозяйства применяют мелиорации, они могут быть подразделены на сельскохозяйственные, лесные, строительные и другие. В свою очередь, внутри них выделяют отдельные классы мелиораций. Так, например, сельскохозяйственные мелиорации подразделяют на три класса: водные, земельные, климатические. Все мелиорации, относящиеся к водным, направлены, прежде всего, на регулирование водного режима, водных ресурсов территории:

- земельные - на изменение поверхности и свойств почвенной толщи;

- климатические - на улучшение погодных условий.

Наконец, выделяют отдельные виды мелиорации:

- среди водных - осушение, орошение, обводнение;

- среди земельных - обогащение почв питательными веществами, снижение кислотности или щёлочности почв, защита от смыва.

Улучшение физических свойств почв и другое, среди климатических - искусственное вызывание осадков, предотвращение градобитий, борьба с заморозками, пыльными бурями (дефляцией) и суховеями. Следует отметить, что по сложившейся традиции до сих пор под мелиорацией нередко понимают лишь водные мелиорации, применяемые в сельском хозяйстве, хотя в этой отрасли используют их около сорока видов.

В настоящее время считают, что мелиорация - один из путей повышения продуктивности сельскохозяйственного производства. Наиболее распространены водные мелиорации - осушение, орошение, обводнение. Под орошением понимается подача воды на поля, испытывающие недостаток влаги, и увеличение её запасов в почве.

Осушение - удаление лишней влаги из корнеобитаемого слоя почвы. Обводнение - обеспечение водой безводных или маловодных районов путём освоения местных ресурсов воды и переработки её по каналам и трубопроводам с других территорий.

Среди водных мелиораций наиболее широко распространено орошение. Оно обеспечивает не только высокие урожаи, но и их стабильность. Орошение применялось с давних времён в Египте, Месопотамии, Индии, Японии, Китае. Центральной и Южной Америке, в средней Азии. Площадь орошаемых земель возрастает с каждым годом. За последние 200 лет она увеличивалась в 25 раз и ныне составляет 265 миллионов гектаров. Орошение применяется в боле, чем в ста странах мира. Поливные земли мира, занимая лишь 17% площади пашни, дают в настоящее время 50% всей продукции растениеводства. Наибольшие площади орошаемых земель находятся в Азии, причём 80% из них падает на Пакистан, Китай и Пакистан. В последнее время орошение всё шире применяется и во влажных районах мира, прежде всего в Соединённых Штатах Америки и ряде стран Западной Европы. Несмотря на значительную сумму годовых осадков, растения здесь нередко испытывают также недостаток влаги в отдельные фазы их развития.

В целом орошение дает большой экономический эффект, повышает биологическую продуктивность земель в несколько раз.

Однако длительное орошение земель без должного учета природных условий, а также неправильно применяемая система орошения нередко приводят к так называемому вторичному засолению почв. В условиях жаркого климата с длительным сухим периодом в результате полива может происходить этой воды с сильно минерализованными грунтовыми водами. В дальнейшем эти воды поднимаются по капиллярам в верхние горизонты почвы, засоляя её. При испарении влаги на поверхности почв образуется соляная корка. Урожаи на засоленных землях резко сокращаются, а некоторые переходят в разряд соляных пустынь.

В настоящее время от сорока до шестидесяти процентов поливных земель мира подвержено засолению. Для восстановления их плодородия приходиться проводить дорогостоящие, сложные работы по промывке почв и отводу с полей соляных растворов.

Большие площади на земном шаре занимают различного типа увлажнённые земли. Их хозяйственное использование требует проведения осушительных мелиораций.

Общая площадь осушенных сельскохозяйственных угодий на земном шаре составляет 250 миллионов гектар, в ближайшей перспективе площадь таких земель достигнет 750-800 миллионов гектар. Наиболее широкое распространение осушение получило в США, Канаде, Китае, Пакистане, Индии, Великобритании, Венгрии, Польше, Югославии, ФРГ. Осушение избыточно увлажнённых земель позволяет значительно повысить их плодородие.

Однако, следует иметь в виду, что осушение нужно проводить не повсеместно, что в ряде случаев это может привести к неблагоприятным последствиям.

Основным из них является уменьшение водной обеспеченности территории, общей её увлажнённости за счёт усиления поверхностного стока и понижения уровня грунтовых вод.

В свою очередь это влечёт за собой обмеление рек, зарастание озёр, изменение состава растительности, усиление эрозии почв, сокращение охотничьих, грибных и ягодных угодий.

Охрана вод.

Важное место в предохранении гидроресурсов от загрязнения принадлежит очистным сооружениям. Они бывают разных типов в зависимости в зависимости от способа обезвреживания нечистот. При механическом способе нерастворимые примеси удаляются из сточных вод через систему отстойников и разного рода ловушек. В прошлом этот способ находил самое широкое применение для отчистки промышленных стоков.

Сущность химического метода заключается в том, что на очистных станциях в стоки грязных вод вносятся реагенты. Они вступают в реакцию с растворёнными и нерастворёнными загрязняющими веществами и способствуют их выпадению в осадок в отстойниках, откуда они удаляются механическим путём.

Для чистки промышленных стоков сложного состава применяют электролитический (физический) способ. При этом способе электрический ток пропускается через проростки, что приводит к выпадению большинства загрязняющих веществ в осадок. Электролитический способ очень эффективен и требует относительно небольших затрат на сооружение очистных станций.

При очистке бытовых стоков наилучшие результаты даёт биологический метод. В этом случае для минерализации органических загрязнителей используются биологические процессы, осуществляемые с помощью микроорганизмов. Биологический метод применяется на так называемых полях орошения, где сточные воды фильтруются через почвы и грунты и при этом проходят бактериальную очистку. Биологический метод применяется и на очистных станциях, фильтры которых заселяют микроорганизмами. В этом случае происходит интенсивное окисление органических загрязнителей хозяйственно-бытовых стоков.

Очистные сооружения решают проблему сохранения качества вод не полностью. Дело в том, что ни одно даже самое совершенное сооружение не даёт полной очистки. Поэтому очищенные сточные воды необходимо разбавлять естественной чистой водой. Кроме того, на всех станциях очистки по мере роста стоков встаёт проблема размещения значительных объёмов отфильтрованных загрязняющих веществ. Таким образом, очистка промышленных и коммунальных стоков - это лишь временное решение местных задач охраны воды от загрязнений.

Наиболее полная защита вод от загрязнений заключается в уменьшении сброса в водоёмы отработанных сточных вод. Совершенствование технологических процессов постепенно решает и эти задачи. На всё в большем числе предприятий применяется оборонное водоснабжение. В этом случае отработанные воды проходят лишь частичную очистку, после которой они снова могут быть использованы в производстве.

Полное осуществление всех мер, направленных на прекращение сбросов нечистот в реки, озёра и водохранилища, возможно только в условиях развитых территориально-производственных комплексов. В ТПК для организации замкнутого водоснабжения можно использовать сложные технологические связи между различными предприятиями. В будущем очистные сооружения не будут сбрасывать отработанные воды в водоёмы, а станут одним из звеньев в цепи замкнутого водного обеспечения.

Охран биосферы.

Выдающийся русский учёный В.И. Вернадский, один из создателей современного взгляда на биосферу, определил её как наружную оболочку Земли, область распространения жизни. Биосфера включает в себя:

- живое вещество, то есть совокупность всех живых организмов (растения, животные, микроорганизмы);

- биогенное вещество, то есть минеральные или органические продукты, созданные живыми организмами вместе с неживой (косной) природой (водой, атмосферой, горными породами) - почвенный покров.

В эпоху научно-технической революции чрезвычайно большое значение приобретает проблема охраны биосферы, играющей важную роль в жизни и развитии нашей планеты.

В целях наиболее рационального использования все леса страны разделены на три категории.

К первой категории относятся леса водоохранного и почвозащитного значения. Они включают леса, расположенные по долинам рек, по берегам озёр и водохранилищ, тундровые и субальпийские леса, заповедные леса, государственные защитные, лесные полосы, памятники природы, зелёные зоны курортов и городов.

В этих лесах наиболее интенсивно проводятся лесовосстановительные работы, а рубки осуществляются лишь с целью улучшения древостоя. К первой категории относятся и леса в бассейне озера Байкал, леса, произрастающие на склонах с крутизной свыше 25%, многие горные леса.

Ко второй категории относятся леса центральных, южных и западных районов станы с высокой плотностью населения. Они также имеют большое защитное значение, поэтому вырубка в них производится в ограниченном количестве, а восстановление лесов производится наиболее ценными подами.

К лесам третей категории принадлежат обширные лесные массивы, расположенные в основном в азиатской части страны. Они предназначены для непрерывного пополнения основной массы древесины, но без заметного ущерба для леса.

Леса восстановление включает в себя создание новых насаждений на месте вырубок и гарей, а также улучшение уже имеющихся лесов. Лесоразведение - это создание новых лесных посадок на площадях, не бывших под лесом, например степных и лесостепных районов, создание защитных лесонасаждений.

Лесовосстановительные работы предусматривают выращивание не только ценных пород для хозяйственной деятельности человека, но и наиболее биологически стойких, способных к поддерживанию и возобновлению. Интересно, что в прошлом веке немецкие лесоводы пытались заменить лиственные леса чистыми еловыми насаждениями, но потерпели неудачу, так как еловые леса выродились. Опыты учёных показали, что наиболее ценными являются насаждения, близкие к природным, то есть состоящие из деревьев разных пород и разного возраста. Они полнее используют почвенную среду и солнечную энергию, более стойки к вредным насекомым и более продуктивны.

Многолетние исследования показали, что на полях, защищёнными лесными посадками, урожай зерна повышается в среднем на 2-5 центнеров на гектар, а в засушливы годы на 10-12 центнеров на гектар. Поэтому затраты на создание лесных полос окупаются уже через 4-5 лет.

Но высокий эффект дают лишь те полосы, за которыми осуществляется тщательный уход и в которых Стрые насаждения своевременно заменяются молодыми. К сожалению, подобная картина наблюдается далеко не везде. Много ещё в нашей стране площадей, которые нуждаются в лесопосадках, но их пока не имеют.

Лесные посадки, создаваемые вдоль железнодорожных путей, защищают их от снежных заносов и, снижая скорость ветра, способствуют ускорению движения поездов.

Лесозаготовка и вывоз деревьев должны производиться с наименьшим ущербом для отстающего молодого подроста, что позволит экономно использовать каждый кубометр древесины.

Заготовка древесины в нашей стране составляет около 360 миллионов плотных кубометров. Наибольшая эксплуатационная нагрузка приходится на леса европейской части Урала.

В результате в европейской части РФ усиливается дефицит высококачественной хвойной древесины. Наиболее ценные лесные массивы вырублены в Сибири. В то же время около 1/3 заготовляемого в стране леса идёт в отходы и практически не используется. Дальнейшее развитие лесного хозяйства должно полностью прейти на безотходную переработку древесины. Экономисты считают, что при этом все потребности в древесине в стране в ближайшие годы можно будет удовлетворить без увеличения размеров лесозаготовок.

Дальнейшее развитие лесного хозяйства в нашей стране требует более интенсивного использования земли лесного фонда, увеличение при этом объёма работ по защитному лесоразведению, а также по облесению пастбищ в пустынных и полупустынных районах, усиления контроля за рациональным использованием лесосырьевых ресурсов, а также охраной лесов от пожаров, защитой их от вредителей и болезней.

Немалую площадь занимают луга, степи, пустыни. Они также требуют охраны, так как играют важную роль в биосфере. Наибольшую ценность представляют луга, распложенные в лесной зоне. Они подразделяются на материковые и пойменные, или заливные. По характеру использования бывают сенокосные и пастбищные луга. На сенокосных лугах, как правило, произрастают высокие злаки с мягкими и сочными листьями, а так же другие виды растений. Злаки, произрастающие на пастбищах, более низкорослы, но обладают свойством быстро отрастать после скусывания скотом. Однако длительный выпас скота приводит к уплотнению почвы, ухудшает снабжение кислородом, нарушает её структуру.

В настоящее время улучшение лугов - одна из важнейших задач мелиорации земель в нашей стране.

В хозяйствах страны создаются сеяные луга, на которых выращивают наиболее ценные травяные растения (клевер с тимофеевкой, овсяница луговая, лисохвост луговой, ежа сборная).

Урожай на таких сеяных лугах может достигать 50 центнеров с гектара. К югу от лесной зоны располагаются лесостепная и степная зоны. Основными видами растениями степей являются сухолюбивые дерновые злаки, прежде всего ковыли, типчак, тонконог. Благодаря высокому травостою степи чрезвычайно продуктивны.

Мощная корневая система и большой спад подземных побегов степных растений создают в почве значительный запас органических веществ. В условиях жаркого климата они быстро разлагаются и обогащают почву гумусом. Сохранившиеся степные участки используются в качестве ценных пастбищ. Умеренный выпас не только не вредит пастбищам, но и способствует хорошему росту травы весной.

Пустыни РФ весьма разнообразны по климату, субстрату, характеру растительности. Наиболее обширными являются песчаные пустыни с преобладанием кустарниковой растительности и незначительным количеством травянистых видов. Из кустарников, имеющих кормовое значение, преобладают белый саксаул, кандым. В настоящее время пустыни используют в качестве пастбищ для огромных стад овец. Растительность пустынь очень уязвима, она медленно восстанавливается. Поэтому её охрана предусматривает строго регламентированный выпас скота, а также борьбу с нерачительным уничтожением растений, используемых в качестве топлива или для других хозяйственно-бытовых нужд.

На планете в настоящее время сохранились астения, которые росли в очень отдалённые геологические эпохи - в мезозойскую и даже палеозойскую эры. Однако, сейчас их численность и области распространения резко сократились. К таким древним растениям относятся плауны, древовидные папоротники, из числа голосеменных растений - саговники, араукарии, секвойя и некоторые другие виды. Эти вымирающие растения представляют большой интерес для науки, так как их изучение помогает восстановить облик Земли в прошлом, лучше понять законы развития растительного мира.

Однако, многие и не столь древние растения становятся редкими, некоторые из них оказались даже на грани исчезновения вследствие их массового истребления.

Например, такое замечательное растение, как женьшень, которое обладает чудодейственными целебными свойствами, почти исчезло из лесов Дальнего Востока. А ведь исчезновение любого вида - это всегда потеря. Сохранение редких видов может осуществляться путём создания ботанических садов, заказников, заповедников. Полную охрану редких видов растений осуществляют заповедники, которые уже существуют или создаются во всех уголках земного шара.

Большую роль в биосфере так же играют и животные. Они составляют лишь небольшую часть биосферы нашей планеты, их масса не превышает 2% всего живого, но всё же их значение для Земли огромно. Это связано с высоким уровнем протекающих у них энергетических процессов, большой их подвижностью и огромным разнообразием (два миллиона видов животных, в то время как растений лишь пятьсот тысяч видов). Вместе с растениями животные играют исключительную роль в миграции химических элементов, которая лежит в основе существующих в природе взаимосвязей. Животные - потребители органического вещества, создаваемого растениями за счёт солнечной энергии. Питаясь растениями и друг другом, животные участвуют в биологическом круговороте веществ и превращении энергии - основном процессе биосферы.

Практические меры по охране животных в нашей стране ведутся в двух направлениях: Охрана редких и исчезающих видов и охрана животных путём разумной их эксплуатации.

К редким и исчезающим видам относят тех животных, численность и ареал которых сокращаются и которые нуждаются в срочных мерах по их охране. В подавляющем большинстве случаев животные становятся редкими под влиянием прямого или косвенного влияния человека, а чаще того и другого совместно.

Все редкие и исчезающие виды животных (как и растений) заносятся в особую Красную книгу. Имеется и Международная Красная книга, в неё включены 292 вида и подвида млекопитающих, 341 вид и подвид птиц, 36 видов земноводных и 119 видов пресмыкающихся.

Каждая страна, на территории которой живёт занесённый в Красную книгу вид, несёт ответственность перед своим народом и всем человечеством за сбережение сокровищ природы.

Охрана редких и исчезающих видов осуществляется в РФ путём полного запрета на их добывание. Учреждение в местах их обитания заповедников, переселение части особей в места их прежнего распространения, проведение различных биотехнических мероприятий - подкормки в трудный сезон года, сооружение гнёзд, борьба с хищниками, посадка кормовых растений, профилактические меры по борьбе с болезнями и паразитами - вот неполный перечень мер по охране животных. Указанные меры охраны в большинстве случаев дают положительные результаты.

Охрана животных в процессе использования - основная форм их охраны. Как показывают данные науки, рациональное использование не только е противоречит охране, но и способствует ей. Это видно из следующего примера. На большей части Соединённых Штатов Америки, Западной Европы и европейской части РФ были полностью истреблены крупные хищники или численность их резко снижена. В результате этого поголовье животных - лосей, кабанов, олене и других - резко увеличилось. В ряде охотничьих угодий возникло перенаселение отмеченных животных, истощение пастбищ, возросла смертность зверей от истощения и болезней. В этих условиях оздоровить популяцию можно только путём сокращения её численности. Прежде это делали хищники, теперь же эта функция может быть выполнена только охотниками.

В основе охраны и использования морских зверей, а так же промысловых рыб лежат те же или исходные принципы, что были изложены в отношении охотничье-промысловых верей и птиц. К специфическим мерам охраны рыб следует отнести:

...