Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Эколого-экономическое значение природных ресурсов. Классификация природных ресурсов по их происхождению, исчерпаемости и возобновляемости

Природная среда служит естественным базисом хозяйственной деятельности людей. Вся производственная деятельность человека может быть представлена как процесс преобразования природы в формы, приемлемые для использования. С точки зрения потребностей общества все тела и силы природы могут быть условно подразделены на две группы: непосредственно участвующие в материальном производстве и сфере нематериальных услуг (природные ресурсы) и все остальные (обычно относимые к природным условиям).

Природные условия -- это элементы природы, которые непосредственно не используются в процессе производства, но оказывают влияние на жизнедеятельность людей. Особенно сильна зависимость от природных условий сельского хозяйства, добывающей промышленности, отдельных видов транспорта, рекреационной деятельности и т.п. Природные условия могут благоприятствовать (оптимальный температурный режим, достаточная увлажненность воздуха и т.п.) или негативно сказываться на хозяйственной деятельности человека. Высокогорный рельеф, суровый климат, вечная мерзлота, болота, пустыни затрудняют хозяйственное освоение территории.

Природные (или естественные) ресурсы -- это тела и силы природы, которые при данном уровне развития производительных сил могут быть использованы в качестве предметов потребления (питьевая вода, дикорастущие растения, промысловые животные, рыба и т.п.) или средств производства (предметов и средств труда), составляя его сырьевую и энергетическую базу.

Ресурсы, с помощью которых человек воздействует на природу, или которые приспосабливает для собственного потребления, называются средствами труда. В роли средств труда выступает земля -- как место, на котором происходит процесс труда, как кладовая различных полезных ископаемых и носительница определенных естественных свойств и энергии. К средствам труда относятся и такие свойства природы, как сила ветра, сила падающей воды, сила приливов и отливов, химические и биохимические реакции и т.д.

Предметы труда -- это природные материалы, которые в процессе производства подвергаются обработке и изменяют свою форму. Большое количество предметов труда человек находит в природе в готовом виде (залежи полезных ископаемых, естественные леса, рыбные ресурсы внутренних водоемов, морей и океанов и т.д.).

Разграничение элементов природы на условия и ресурсы в значительной степени условно, поскольку одни и те же элементы могут выступать и как условия, и как ресурсы (например, климатические условия и климатические ресурсы, водные ресурсы и условия водообеспеченности и т.п.). Кроме того, по мере совершенствования производительных сил все больше природных условий становится природными ресурсами, вовлекаемыми человеком в процесс производства. Критериями включения тех или иных элементов природы в состав ресурсов являются техническая возможность и экономическая целесообразность их использования, а также уровень изученности.

Вещественный состав природных ресурсов исторически относителен и обусловлен достигнутым уровнем развития производительных сил и знаний человеческого общества. Так, в XVII ст. человек использовал около 30 химических элементов, в XIX ст. -- 50, а в начале XX ст. -- уже около 60. В настоящее время в хозяйстве применяется более 90 химических элементов, то есть подавляющая часть известных человеку веществ.

Преобладающая на ранних стадиях общественного развития ориентация хозяйства на биологические ресурсы (дикорастущие, земледельческие, животноводческие) дополнилась минерально-ресурсной, вначале по использованию металлических видов сырья, затем органических (уголь, нефть), а впоследствии химических (фосфориты, апатиты и др.). Все шире вовлекаются в экономику природные источники энергии -- сила движущейся и падающей воды, в том числе приливов и отливов, солнца, ветра, тепла подземных вод, наконец, энергия клеточного ядра. При изучении естественных ресурсов важное значение имеет их научная классификация, то есть разделение совокупности предметов, объектов и явлений природной среды на группы по функционально значимым признакам.

Естественные ресурсы, как тела и силы природы, могут классифицироваться по их происхождению (генезису), принадлежности к определенным компонентам природы. Это так называемая природная, или естественная классификация.

По указанному признаку выделяются следующие основные группы естественных ресурсов:

¦ минеральные (полезные ископаемые);

¦ водные;

¦ земельные;

¦ биологические (растительного и животного происхождения) и др.

Каждая группа может быть расчленена на более мелкие классификационные единицы.

В связи с проблемой ограниченности запасов природных ресурсов возрастает значение их подразделения по признаку исчерпаемости и возобновимости, такая классификация еще называется экологической. С этих позиций среди ресурсов выделяются:

неисчерпаемые (энергия солнца, ветра, движущейся воды, внутреннего тепла Земли и т.п.);

почерпаемые.

В свою очередь исчерпаемые природные ресурсы подразделяются:

на возобновимые (земельные, водные, растительные, животные);

невозобновимые (минеральные).

Использование возобновимых ресурсов носит характер "ресурсооборота", масштабы его определяются годичной "продуктивностью", а проблема рационального использования состоит в обеспечении непрерывности этого кругооборота, наращивании его объема, обеспечении условий восстановления природных ресурсов. Невозобновимые ресурсы обладают определенным конечным запасом, и это диктует необходимость более полного их извлечения, бережного расходования и комплексного использования добытого сырья. Земельные, биологические, водные ресурсы возобновимы, но в отдельных источниках (отдельных регионах) может наступить полное их истощение или исчерпание. Например, в результате интенсивного использования практически истощены пресные подземные воды в г. Минске и его окрестностях в радиусе 30--40 км.

Поскольку главное назначение природных ресурсов -- удовлетворить потребности человеческого общества, большое значение имеет их хозяйственная (экономическая) классификация. В ее основе заложено преимущественное использование ресурсов в различных подразделениях народного хозяйства:

¦ресурсы материального производства:

промышленные -- топливные, энергетические, металлические руды, агрохимические, водные, лесосырьевые и др.;

сельскохозяйственные -- земельные, воды для орошения, климатические ресурсы;

строительные -- минеральные строительные материалы, вода, древесина и др.;

¦ресурсы сферы услуг:

прямого потребления (питьевая вода, дикорастущие растения, промысловые животные и т.п.);

косвенного использования (климатические ресурсы для отдыха и лечения, водоемы и леса для рекреационных и спортивных целей, эстетические ресурсы ландшафта и др.).

Важным дополнительным признаком хозяйственной (экономической) классификации ресурсов выступает возможность их одноцелевого или многоцелевого использования. К ресурсам одноцелевого использования относятся минерально-сырьевые и топливно-энергетические, служащие для получения конкретных видов промышленного сырья, топлива, тепловой и электрической энергии; многоцелевого -- земельные, лесные, водные ресурсы, направления и способы, применения которых разнообразны. С развитием научно-технического прогресса расширяется многоцелевое комплексное использование природных ресурсов.

В условиях формирования рыночных отношений практический интерес представляет классификация природных ресурсов как предметов торговли -- рыночная классификация, в соответствии с которой выделяют следующие группы:

ресурсы стратегического назначения, торговля которыми должна быть строго ограничена, поскольку может привести к подрыву безопасности государства (например, урановые руды и другие радиоактивные природные компоненты);

ресурсы экспортного значения, обеспечивающие основной приток валютных поступлений (нефть, природный газ, золото, алмазы в России, лес, калийные соли в Беларуси и т.п.);

ресурсы внутреннего рынка, имеющие, как правило, повсеместное распространение (например, минеральное строительное сырье и др.).

Использование различных классификаций позволяет выявить закономерности формирования группировок ресурсов, их генетические особенности, возможности хозяйственного использования, а также сделать выводы о степени изученности природно-ресурсного потенциала, направлениях его рационального использования и охраны.

2. Обращение с отходами. Классы опасности. Способы переработки

опасный отход природный ресурс

Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь осуществляет меры по реализации единой государственной политики в области обращения с отходами, обеспечивает разработку и выполнение планов и мероприятий по обращению с отходами.

Так же для регулирования в сфере правовых отношении разработан Закон Республики Беларусь от 20 июля 2007 г. №271-З "Об обращении с отходами"

Для отходов установлено 4 класса опасности по степени воздействия на окружающую природную среду (ОПС):

1-й класс, чрезвычайно опасные:

Степень вредного воздействия опасных отходов на ОПС - очень высокая.

Экологическая система необратимо нарушена. Период восстановления отсутствует. К чрезвычайно опасным отходам относятся: отходы полихлорированных дифенилов и терфенилов, полибромированных дифенилов, а также отходы веществ и изделий, их содержащих; трансформаторы с пентохлордифенилом отработанные; конденсаторы с пентохлордифенилом отработанные; конденсаторы с трихлордифенилом отработанные; шлам с содержащий тетраэтилсвинец (антидетонационные присадки и отходы, содержащие металлоорганические соединения); крезол (остатки крезола, потерявшего потребительские свойства); синтетические и минеральные масла, содержащие полихлорированные дифенилы и терфенилы, потерявшие потребительские свойства; отходы солей мышьяка в твердом виде; ртутьсодержащие изделия, устройства, приборы, потерявшие потребительские свойства; ртутные термометры отработанные и брак, потерявшие потребительские свойства; отходы асбеста, асбестовая пыль и волокно и др.

2-й класс, высоко опасные:

Степень вредного воздействия опасных отходов на ОПС - высокая. Экологическая система сильно нарушена. Период восстановления не менее 30 лет после полного устранения источника вредного воздействия.

К высоко опасным отходам относятся: кабель медно-жильный освинцованный, потерявший потребительские свойства; аккумуляторы свинцовые отработанные, брак (неповрежденные, с не слитым электролитом); остатки рафинирования нефтепродуктов, отходы кислых смол, кислого дегтя; щелочи аккумуляторные отработанные; кислота аккумуляторная серная отработанная; отходы хлорида меди в твердом виде; отходы солей свинца в твердом виде; опилки свинцовые незагрязненные и др.

3-й класс, умеренно опасные:

Степень вредного воздействия опасных отходов на ОПС - средняя. Экологическая система нарушена. Период восстановления не менее 10 лет после снижения вредного воздействия от существующего источника.

К умеренно опасным отходам относятся: провод медный, покрытый никелем, незагрязненный, потерявший потребительские свойства; ацетон, потерявший потребительские свойства; обтирочный материал, загрязненный маслами (содержание масел 15% и более); шлам очистки трубопроводов и емкостей (бочек, контейнеров, цистерн, гудронаторов) от нефти; дизельное топливо, потерявшее потребительские свойства; авиационные, автомобильные и моторные масла, потерявшие потребительские свойства; пыль цементная; песок, загрязненный бензином (количество бензина 15% и более); песок, загрязненный маслами (содержание масел 15% и более); навоз от свиней свежий; помет утиный, гусиный, куриный свежий; пыль табачная и др.

4-й класс, малоопасные:

Степень вредного воздействия опасных отходов на ОПС - низкая.

Экологическая система нарушена. Период самовосстановления не менее 3-х лет. К малоопасным веществам относятся: мусор строительный от разборки зданий; мусор от бытовых помещений организаций несортированный (исключая крупногабаритный); отходы из жилищ несортированные (исключая крупногабаритные); покрышки отработанные; отходы битума, асфальта в твердой форме; отходы, содержащие бронзу (в том числе пыль бронзы), несортированные; пыль черных металлов незагрязненная; отходы, содержащие чугун (в том числе чугунную пыль), несортированные; пыль гипсовая; пыль бетонная; пыль от шлаковаты; пыль кирпичная; отходы мела в виде порошка или пыли; разнородные отходы бумаги и картона (например, содержащие отходы фотобумаги); отходы рубероида; опилки разнородной древесины (например, содержащие опилки древесно-стружечных и/или древесно-волокнистых плит); отходы перьев и пуха; навоз от звероводческих хозяйств свежий; навоз конский свежий; навоз от мелкого и крупного рогатого скота свежий; навоз от свиней перепревший; помет утиный, гусиный, куриный перепревший и др.

Способы переработки:

Технологии переработки отходов - совокупность концепций, методов и подходов к обращению с отходами производства и потребления, цель которых заключается в сокращении объема отходов и повышении эффективности их повторного использования или рециклинга.Современная концепция обращения с отходами производства и потребления в развитых странах складывается из "трех R" (3R): reduce (сокращение), reuse (повторное использование), recycling (рециклинг, или возврат в производственный цикл полезных фракций в форме вторсырья). В соответствии с концепцией «3R» изначально необходимо стремиться к сокращению объема отходов, при их образовании - задействовать в повторном использовании; при невозможности повторного использования - подвергнуть отходы сортировке и переработать полезную фракцию во вторсырье.

· отходы бумаги и картона (макулатура);

· отходы стекла (стеклобой);

· отходы производства и потребления полимерной продукции;

· отходы потребления металлов (металлолом);

· использованные шины.

Принцип «3R» дополняется различными подходами к утилизации отходов, которые по каким-либо причинам невозможно вернуть рециклингом в производственный цикл. К таким отходам относятся фракции макулатуры, стеклобоя, полимеров, металлов, шин, которые экономически нецелесообразно подвергать рециклингу; а также органические отходы (сельскохозяйственные, пищевые отходы), инертные включения, смешанные отходы и проч.

Под утилизацией принято понимать отличные от традиционного захоронения методы обращения с отходами, в результате которых образуется принципиально новая продукция. На сегодняшний день можно выделить следующие группы технологий утилизации отходов:

· термические технологии, предусматривающие воздействие на отходы высоких температур: сжигание, пиролиз, газификация, плазменная газификация при повышенных температурах. Главным продуктом данных процессов является синтез-газ, используемый для генерации электрической энергии и в химической промышленности. Технологии этой группы часто отождествляют с технологиями преобразования отходов в энергию (waste-to-energy, WtE);

· механико-биологические методы, при которых осуществляется предварительное отделение органической и неорганической фракций. Органическая фракция перерабатывается компостированием с получением компоста для сельского хозяйства; неорганическая фракция прессуется в топливо из отходов (Refuse derived fuel) или ее используются в качестве наполнителя при выпуске строительных материалов.

Наиболее современные подходы к полноценной утилизации отходов объединяют, как механико-биологические, так и термические технологии утилизации. Данный подход в максимальной степени минимизирует объем отходов, которые остаются после утилизации - объем "хвостов". Хвосты подлежат захоронению на полигонах или применяются в производстве различных видов продукции из отходов. Однако даже на полигонах из свалочной массы возможно получать, так называемый, газ из отходов (свалочный газ, landfill gas), используемый для генерации электрической энергии.

Задача 1

Рассчитать нормативы допустимых сбросов (ДС) и предельно допустимых концентраций (ДК) загрязняющих веществ в сточных водах, сбрасываемых в водотоки рыбохозяйственного использования. Выпуск сточных вод береговой. Исходные данные приведены в табл. Фоновые концентрации принимаются в размере 70 % от ПДК.

При решении задачи используется методическое пособие [8].

Таблица 1

Таблица 2. Исходные гидрологические данные

Решение:

Пусть даны следующие гидрологические характеристики реки:

Расход воды в реке 95 % обеспеченности, м³/с1,05;

Средняя скорость течения реки, м/с0,45;

Средняя глубина реки, м0,85;

Расстояние до расчетного створа по фарватеру, м500;

Вид выпуска сточных водбереговой;

Расчетный расход очищенных сточных вод, м³/с0,005.

Исходя из нормативов допустимых концентраций, нормы предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ ПДС (г/ч, т/год) определяются по формуле

ПДС = q · ДК, (1)

где q - расход сбрасываемых сточных вод, м³/ч ;

ДК - расчетная допустимая концентрация загрязняющего вещества в сточных водах, мг / дм³ или мг / л, рассчитывается по формуле:

ДК = ·(ПДК - Сф) - ПДК, (2)

где ПДК - предельно-допустимая концентрация загрязняющих веществ в воде водотока, мг / дм³(используются табличные данные в указанном методическом пособии []);

Сф - фоновая концентрация того же загрязняющего вещества в воде водото ка выше створа выпуска сточных вод, мг / дм³(см. по условию);

Q и q - расходы воды в водотоке и сбрасываемых сточных водах соответствен но, м³ / с;

а - коэффициент смешения сточных вод с водой водотока. Коэффициент а рассчитывается по формуле:

, (3)

где б - коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения сточных вод с водой водотока, который определяется по формуле

, (4)

где ц - коэффициент извилистости водотока, равный отношению расстояний между выпуском и контрольным створом по фарватеру и по прямой (принимается равным 1)

о - коэффициент, принимаемый в зависимости от типа выпуска (о = 1 при береговом и о = 1,5 при русловом выпуске);

Е - коэффициент турбулентной диффузии, который определяется по формуле Потапова :

Е = V_СР · H_СР / 200 , (5)

где V_СР , м/с и H_СР , м - соответственно средняя скорость течения воды и средняя глубина водотока на участке между выпуском сточных вод и контрольным створом (даны по условию).

По формуле определяем коэффициент турбулентной диффузии:

Е = V_CP H_CP / 200 = 0,45· 0,85 / 200 = 0,00019 .

По формуле (4) вычисляем коэффициент учета гидравлических факторов:

Далее по формуле (3) определяем коэффициент:

По формуле (2) для примера рассчитываем допустимую концентрацию по ХПК (ПДК = 30 мг/л - справочная величина, С_ф - принимаем 70 % от ПДК:

Допустимый сброс определяем по формуле (1):

Ответ: - ДС; мг/л - ДК.

Задача 2

В производственном помещении была установлена пускорегулирующая аппаратура для сокращения расхода электроэнергии в осветительных установках. Рассчитать потенциал годовой экономии электроэнергии в осветительных установках Q действующего помещения в результате данного мероприятия. Фактическое значение освещенности, согласно СНиП 23-05-95, составляет Е_ф, нормируемое значение освещенности по данным инструментального энергетического обследования составило Е_н. Исходные данные для расчета приведены в табл.

При решении задачи используется методическое пособие

Таблица 3

Решение:

Пусть имеются следующие данные для расчетов: нормируемое значение освещенности, согласно СНиП 23-05-95, Е_н = 275 лк, фактическое значение освещенности по данным инструментального энергетического обследования Е_ф = 285 лк. В результате установки пускорегулирующей аппаратуры потенциал экономии электроэнергии ДQ_ki составил 320 кВтч/год.

Рассчитаем коэффициент приведения для учета отклонения фактической освещенности от нормативных значений по формуле:

285/275= 1,0363. (6)

Для расчета потенциала годовой экономии электроэнергии воспользуемся формулой

. (7)

В результате установки пускорегулирующей аппаратуры потенциал экономии электроэнергии составил 320кВтч/год, следовательно, потенциал годовой экономии электроэнергии в осветительной установке составит

ДQ_r = 1,0363320 кВтч/год = 331,6 кВтч/г.

Ответ: ДQ_r = 331,6 кВтч/г.

Список литературы

1. Основы экологии и экономика природопользования/О.С . Шимова, Н.К. Соколовскии[ Минск 2002]

2. Энергосбережение / И. И. Кирвель [- Минск: БГУИР, 2007].

3. Закон Республики Беларусь от 20 июля 2007 г. №271-З "Об обращении с отходами"

Размещено на Allbest.ru