Экологические проблемы современности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и НАУКИ Российской Федерации

Федеральноегосударственноебюджетноеобразовательноеучреждениевысшегопрофессиональногообразования

«Национальныйисследовательскийтомскийполитехническийуниверситет»

Институт Природных Ресурсов

Контрольная работа

Экологические проблемы современности

Томск 2013

1. Охарактеризуйте стратегию борьбы с парниковым эффектом улавливание тепла CO₂ и источники парниковых газов

Световая энергия проникает сквозь атмосферу, поглощается поверхностью земли, преобразуется в её тепловую энергию и выделяется в виде инфракрасного излучения. Однако, углекислый газ в отличие от других природных компонентов атмосферы его поглощает; при этом он нагревается и в свою очередь нагревает атмосферу в целом, то есть, чем больше в атмосфере углекислого газа, тем больше инфракрасных лучей будет поглощено, тем теплее она станет. Тоже происходит в парниках, откуда и произошёл термин "парниковый эффект".

В природной биосфере содержание углекислого газа в воздухе поддерживалась на одном уровне, т.е. его поступление равнялось удалению: в связи с круговоротом углерода, в ходе которого количество углекислого газа, извлекаемого из атмосферы фотосинтезирующими растениями, компенсируются за счёт дыхания и горения.

В настоящее время люди нарушают равновесие, сводя леса и используя ископаемые топлива. Сжигание каждого его килограмма ведёт к образованию трёх килограммов углекислого газа. Ежегодно сжигается 2 миллиарда тонн ископаемого топлива.

Значительно усугубляют проблему некоторые другие газы, выбрасываемые человеком в атмосферу. Например, метан, хлор фтор углероды и оксиды азота, поглощают инфракрасные излучения в 50-100 раз сильнее, чем углекислый газ. В результате образования таких газов, происходит поглощение инфракрасного излучения, что приводит к потеплению климата.

Потепление и его возможные последствия

Если допустить сохранение существующих тенденций, то в недалёком будущем концентрация углекислого газа в атмосфере удвоится, что повлечет за собой увеличение температуры до 4.5 0С повсеместно и до 10 0С в полярных районах, что вызовет:

- поднятие уровня мирового океана на 1.5 метра, что приведёт к затоплению и гораздо большей подверженности обширных прибрежных зон влиянию штормов;

- заставит людей покинуть обжитые места и мигрировать в глубь суши;

- изменит картину циркуляции атмосферы, а значит и распределение осадков: в некоторых районах их количество, вероятно, увеличится, а в других уменьшится.

Возможно, некоторые проблемы можно будет решить, однако, основная трудность в том, что мы не знаем, чего следует ожидать.

Стратегии борьбы с парниковым эффектом

Наиболее перспективные среди них:

- Увеличение коэффициента полезного действия использования горючего на транспорте и другие типы экономии энергии, так как производство её почти полностью основано на сжигании ископаемого топлива;

- Разработка и внедрение солнечных и других без топливных источников энергии;

- Прекращение сведения лесов, особенно которые круглый год зелёные (тропические, хвойные);

- Организация и поддержка компаний по посадке деревьев.

2. В чем заключается устойчивое развитие?

Современные экологические проблемы, заставившие обратить на себя внимание и вызвавшие к жизни концепцию устойчивого развития, в определенной степени порождены отставанием экономической мысли. Ни классики экономической науки, начиная с А. Смита, ни последующие экономические школы, в том числе марксистская. не придавали значения экологическим ограничениям в экономическом развитии. И лишь в 70-е годы XX века, когда во всем мире резко обострились экологические проблемы, перед экономической наукой встала задача осмыслить сложившиеся тенденции эколого-экономического развития и разработки принципиально новых концепций развития [2.94c].

В сущности, концепция устойчивого развития стала качественно новым подходом к проблемам, которые раньше или не замечались, или не осознавались как важные, или считались не относящимися к сфере экономической науки. Доминирующая до сих пор в экономике парадигма базируется на некоторых предположениях о мире, которые, будучи очень полезными для эффективного распределения ресурсов в краткосрочном промежутке времени, менее точны и полезны в работе с более долгосрочными, широкими и сложными проблемами устойчивого развития.

Р. Костанца и К. Фольке выделяют три иерархически взаимосвязанные проблемы, с решением которых связано устойчивое развитие . Они сводятся к поддержанию:

1) устойчивого масштаба экономики, который соответствовал бы ее экологической системе жизнеобеспечения;

2) справедливого распределения (distribution) ресурсов и возможностей не только в рамках нынешнего поколения людей, но также между нынешним и будущими поколениями, а также между человеком и другими биологическими видами;

3) эффективного распределения (allocation) ресурсов во времени, которое бы адекватно учитывало природный капитал.

Большинство представителей традиционной экономической науки полагали, что дистрибутивная проблема должна решаться политическими, а не экономическими методами. Проблема масштаба даже не рассматривалась в качестве существенной, поскольку признавалась возможность бесконечного замещения ресурсов и технологических изменений. Важно, что проблема масштаба и дистрибутивная проблема не могут быть решены в рамках рыночного механизма даже при условии совершенного" рынка в смысле учета всех внешних издержек. Скорее решение этих проблем должно быть найдено вне рынка, рынок же может использоваться как эффективный инструмент для претворения этих решений в жизнь[2,97-99].

3. Каковы экологические проблемы и последствия роста народонаселения?

Человечество является частью биосферы, продуктом её эволюции. Однако взаимоотношения человека и природных сообществ никогда не были безоблачными. Антропогенный период, т.е. период, в котором возник человек, является революционным в истории Земли. Человечество проявляет себя как величайшая геологическая сила по масштабам своей деятельности на нашей планете.

Развитие технологий и достижение индустриализации цивилизации создало стойкий миф о господстве человека над силами природы. Технические возможности человека изменять природную среду стремительно возрастали, достигнув своей высшей точки в эпоху научно-технической революции. Ныне он способен осуществить такие проекты преобразования природной среды, о которых ещё сравнительно недавно не смел и мечтать.

Казалось бы, человек становится всё менее зависим от природы, подчиняя её своему влиянию, преображая в соответствии со своими целями. Однако всё чаще слышатся слова “охрана природы”, “экологический кризис” и т.п. Выяснилось, что рост могущества человека ведёт к увеличению отрицательных для природы и в конечном счёте опасных для существования человека последствий его деятельности, значение которых только сейчас начинает осознаваться.

За последние сто лет произошли два важных сдвига. Во-первых, резко увеличилась численность населения Земли. Во-вторых, ещё более резко выросло промышленное производство, производство энергии и продуктов сельского хозяйства. Человечество стало оказывать заметное воздействие на функционирование всей биосферы.

Рост народонаселения.

Отклонением от закономерностей равновесия в живой природе стал ускоряющийся рост народонаселения Земли. Число особей какого-либо вида, по биологическим законам, зависит от потенциала размножения, продолжительности жизни, широты приспособительных возможностей и регулируется естественным отбором - совокупностью экологических факторов.

Численность вида животных в природе ограничивается ёмкостью среды и на протяжении длительной эпохи мало меняется, колеблясь около некоторого относительно постоянного уровня. Как правило, виды мелких животных имеют большую численность и больший размах её колебаний по сравнению с видами крупных животных. Для видов млекопитающих существует достаточно выраженная отрицательная корреляция между массой тела и числом особей. Рангу массы тела от 10 до 100 кг, к которому относится человек, соответствует максимальный размах значений видовой численности в пределах от 10⁴ до 10⁶ .

На протяжении большей части человеческой истории рост численности народонаселения был почти неощутимым. В настоящее время представляется обоснованной точка зрения, согласно которой плотность заселения Земли приближается к критической. Население земного шара растёт по экспоненте, о чём предупреждал ещё Мальтус.

Согласно экспертным оценкам популяции первых людей, одновременно проживавших на Земле 1 млн. лет назад, насчитывали 100 тыс. индивидов; ко времени появления Homo sapiens - около 500 тыс.; 30-20 тыс. лет назад - примерно 5 млн. На протяжении многих тысячелетий народонаселение мира росло чрезвычайно медленно. К началу 4-го тысячелетия до н.э. оно составляло 300 млн., а к 1500 г. увеличилось до 425 млн. Такие темпы соответствуют годовому приросту максимум до 0,7 %, т.е. до 7 чел. на 10 000 за год. Начиная с эпохи географических открытий рост народонаселения становится экспоненциальным. Приблизительно до начала XVIII века человечество увеличивалось медленно, со средней скоростью около 1% за столетие, что соответствует удвоению численности за тысячу лет. К началу XIX в. население планеты достигло 1млрд. медленно оно набирало силу на протяжении XIX в. и чрезвычайно резко увеличивалось после второй мировой войны.

В современном мировом народонаселении доля женщин равна 49,7% с колебаниями в разных странах от 48 до 53%. Средняя продолжительность жизни людей - 63,8 года; в том числе мужчин - 61,8 (от 41 до 79 лет в разных странах), женщины - 65,9 ( от 42 до 82 лет ). В возрастной структуре населения мира 32% занимают дети (0-14 лет), 61%- люди в возрасте от 15 до 64 лет и 6% - люди старше 65 лет. Усреднённая по полу и возрасту масса тела современного человека составляет 52,8кг. Продолжительность жизни людей в среднем в 2-2,5 раза превышает естественную продолжительность жизни млекопитающих животных с такой же массой тела.

Кроме особых факторов эволюции и истории человечества, в принципе допустивших неуклонный рост численности, значительное ускорение роста вызвано в основном снижением смертности от эпидемий и голода. В XX в. к этим факторам добавилось резкое снижение детской смертности в развивающихся странах, связанное с улучшением гигиенических условий и успехами медицины. Демографический взрыв обусловлен тем, что начиная с середины столетия снижение смертности значительно опередило снижение рождаемости во многих странах мира, причём наиболее резко в развивающихся странах.

В 1990-1995г.г. общий коэффициент рождаемости в мире снизился до 24,6%, общий коэффициент смертности составляет 9,8%, коэффициент естественного прироста - 14,8%. Примерно такие же параметры воспроизводства населения сохраняются и в настоящее время. Это означает, что в среднем каждую минуту на Земле появляются 270 младенцев, умирают 110 человек разного возраста, население мира увеличивается на 160 человек. Каждые сутки в тесном орбитальном космическом корабле под названием планета Земля число пассажиров возрастает на 230тысяч.

Тенденция увеличения населения Земли, по всей видимости, будет наблюдаться и в первой половине XXI столетия. По разным оценкам, к 2025 году на Земле будет от 7,6 до 9,4 млрд. человек. Основная доля прироста населения приходится, и будет приходиться в будущем на развивающиеся страны.

Нынешние темпы роста таковы, что для обеспечения даже тех условий существования, каковы на Земле сейчас, каждое вновь появляющееся поколение обязано построить (и, стало быть, потребить соответствующее количество ресурсов биосферы) новую техноструктуру, равную той, которая в настоящий момент существует на Земле. Задачи беспрецедентные. Насколько они выполнимы? Тревога, которую испытывают в связи с этим, вполне обоснована, если, скажем, рациональный предел расширения земледелия оценить в 2,7 млрд. га. Встречаются весьма оптимистические заявления о том, что Земля может прокормить до 700 млрд. человек. Но большинство учёных считают, что оптимальное количество жителей планеты недолжно превышать 12-20 млрд. Некоторые же демографы полагают, что на Земле живёт уже сейчас больше оптимального «золотого миллиарда».

Проблема небывалого увеличения давления на биосферу растущего населения планеты становится всё более острой. Особенно сложна и печальна картина на уровне отдельных регионов и стран, в которых ежегодно умирают с голоду миллионы человек. Подъём жизненного уровня населения этих районов, для которых зачастую характерны самые высокие темпы прироста населения, составляет одну из основных задач человечества, трудность выполнения которой объясняется хотя бы тем, что даже при сохранении нынешней численности населения планеты для равного обеспечения всех на уровне высокоразвитых регионов необходимо стократное увеличение получаемых материальных благ и многократное увеличение производства продуктов питания.

В то же время в других районах Земли, характеризующихся высоким уровнем давления на биосферу, беспокойство вызывает слишком незначительный прирост численности населения или даже его сокращения.

В нашей стране, несмотря на её огромные размеры и природные богатства, население сокращается на 1 млн. в год, а продолжительность жизни мужчин уменьшилась до 61 года, что в целом свидетельствует о начале процесса депопуляции. В некоторых же других странах проводятся целенаправленные работы по планированию семьи с целью снижения темпов роста населения.

Рост народонаселения требует увеличения производства продуктов питания, создания новых рабочих мест и расширения промышленного производства. Ежедневно требуется всем людям Земли около 2 млн.т. пищи, 10млн.м³ . воды, 2млрд. м³ кислорода. Всеми отраслями человеческого хозяйства ежедневно добывается 300млн.т. веществ и материалов, сжигается около 30млн.т. топлива, используется 2млрд. м³ воды, 65млрд. м³ кислорода.

Характерной особенностью нашего времени являются интенсификация и глобализация воздействия человека на окружающую его природную среду, что сопровождается небывалыми ранее интенсификацией и глобализацией негативных последствий этого воздействия. И если раньше человечество испытывало локальные и региональные экологические кризисы, которые могли привести к гибели какой-либо цивилизации, но не препятствовали дальнейшему прогрессу человеческого рода в целом, то теперешняя экологическая ситуация чревата глобальным экологическим коллажем, поскольку современный человек разрушает механизмы целостного функционирования биосферы в планетарном масштабе. Кризисных точек как в проблемном, так и в пространственном смысле становится всё больше, и они оказываются тесно связанными между собой, образуя своего рода сеть, становящуюся всё более частой. Именно это обстоятельство и позволяет говорить о наличии глобального экологического кризиса и угрозе экологической катастрофы.

4. Определите, как будет меняться плотность популяции голубя в течение трех лет. Смертность и количество выживающих детёнышей в одной кладке яиц постоянны.

Плотность, количество особей = 130

Количество выживающих детёнышей в одной кладке яиц 4

Смертность, % 25

Количество самок на одного самца 1

Вывод: При увеличении плотности особей, рождаемость и смертность растёт

5. Рассчитайте плату предприятия по основным видам платежей: за выбросы от стационарных источников в соответствии со своим вариантом.

Во сколько раз изменятся платежи предприятия за выбросы в 2013 г., если будет использована новая технология, которая позволит снизить выбросы всех загрязняющих веществ на 40 %.

Дано

Выбросы Альдегида пропионового 3,6 т/год

Выбросы СО 98,8 т/год

парниковый перенаселение загрязняющий

Таблица оплаты

Альдегид пропионовый

3,6 - ПДВ 3*205*1*1 =615р

ВСВ 0,6*1025*1*1 = 615р

ПДВ + ВСВ = 616+616 = 1230р оплата за год

СО 98,8 - ПДВ 90*0,6*1*1 = 54р

ВСВ 8,8*3*1*1 = 26,4 р

ПДВ + ВСВ 54+26,4 = 80,4р оплата за год

Альдегид пропионовый

3,6 -40% =2,16 ПДВ 2,16*205*1*1 = 442,8р

СО 98,8 -40% = 59,3 ПДВ 59,3*0,6 *1*1= 35,6р

Вывод: при использовании новых технологий фильтрации, оплата за выбросы снижается в 3 раза

6. Участок трасс на котом отсутствует светофор длиной 100м. Определить число единиц автотранспорта в течении 10мин (600сек).

Определить среднюю концентрацию вредных веществ в воздухе Vвозд 100000м3

Выбросы загрязняющих веществ в Томске по улице Ново-Тракторная

Размещено на Allbest.ru