Влияние ископаемых видов топлива на биосферу и замена их на альтернативние

Исследование проблем экологической опасности. Загрязнение окружающей среды современной энергетикой. Влияние ископаемых видов топлива на биосферу. Рассмотрение альтернатив использования нефти, газа, угля и торфа. Предотвращение глобального потепления.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 27.10.2016
Размер файла 189,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Влияние ископаемых видов топлива на биосферу

В условиях технически «вооруженного» общества на человека воздействует огромное количество факторов, находящихся периодически или постоянно за пределами толерантности человеческого организма. Это шум, вибрация, температура, электромагнитные поля, примеси веществ в воздухе, воде и почве, радиация и т.д. Все эти факторы являются элементами современной экологической ниши человека. По отношению к ним устойчивость человека мала, и факторы оказываются лимитирующими - разрушающими экологическую нишу. Теперь к этим факторам добавилось и изменение климата.

В последнее время большое значение приобрела проблема антропогенных выбросов парниковых газов (ПГ), которая за десять лет из научной стала экологической, экономической и политической проблемой. Произошло это после того, как ученые доказали прямую зависимость изменения климата от выброса ПГ. Сжигание ископаемого топлива приводит к росту концентрации ПГ в атмосфере и, как следствие, - к потеплению. Первые места в мире по выбросам ПГ занимают США, Китай и Россия.

На Третьей конференции сторон РКИК (Киото, 10 декабря 1997 г.) были установлены ограничения и квоты на снижение выбросов по шести видам ПГ, среди которых ведущее место занимает диоксид углерода (СО2). Основная задача - сократить выбросы углекислого газа от сжигания ископаемого топлива, а главный метод - повышение энергоэффективности и развитие возобновляемых источников энергии.

Киотский протокол может стать первым шагом к сокращению глобальных выбросов ПГ. Протокол предлагает механизмы гибкости, которые включают международную торговлю квотами, проекты совместного осуществления и механизмы чистого развития.

Энергетика и загрязнение окружающей среды

Антропогенное загрязнение атмосферы в последние десятилетия приобрело глобальный характер. Источниками загрязнения атмосферы служат теплоэнергетика, промышленность, нефте- и газопереработка, транспорт, сельское хозяйство. Каждый из этих источников, каждая отрасль производства связаны с выбросами тех или иных веществ.

Современная энергетика - крупная высокоразвитая отрасль промышленности, тесно связанная со всеми отраслями экономики. Воздействие энергетики на биосферу проявляется на всех стадиях производства энергии: при извлечении и транспортировке ресурсов, при производстве, передаче и потреблении энергии.

Например, извлечение угля связано с изменением ландшафта, с образованием шахт, карьеров, отвалов; транспорт угля - с потерями, рассеиванием твердых частиц в почву и в атмосферу. При сжигании органического топлива образуются оксиды углерода, серы, азота, соединения свинца, сажа, углеводороды, в том числе канцерогенные (например, бенз(а)пирен С2ОН12), и другие вещества в твердом, жидком и газообразном состоянии. Передача электроэнергии приводит к образованию мощных электромагнитных полей вблизи линий электропередачи. Работа энергетических установок неизбежно связана с выбросами тепловой энергии.

Кроме того, из пользования изымаются большие площади земель, особенно при сооружении гидроэлектростанций. Воздействие тепловых электростанций ТЭС на окружающую среду зависит от используемого топлива.

При сжигании твердых видов топлива в атмосферу поступают летучая зола, частицы несгоревшего топлива, сернистый и серный ангидриды, окислы азота, фтористые соединения. В золе содержатся разные токсичные соединения -- мышьяк, двуокись кремния, оксид кальция и другие.

Использование жидких видов топлива (мазутов) исключает из отходов производства только лишь золу. При этом отпадает проблема золоотвалов, которые занимают значительные территории и являются источником постоянных загрязнений атмосферы в районе станции. При сжигании природного газа существенным загрязнителем являются окислы азота, но в среднем они на 20% ниже, чем при сжигании твердых видов топлива. Это объясняется не только свойствами самого топлива, но и особенностями его сжигания. Таким образом, экологический ущерб от вредных воздействий ТЭС на окружающую среду в случае использования газа будет минимальным в сравнении с другими видами топлива.

Из газообразных веществ в наибольших количествах выбрасывается углекислый газ и угарный газ, которые образуются при сгорании топлива (угля, нефти, газа, автомобильного топлива и др.). Самые токсичные соединения, выбрасываемые в атмосферу, - диоксид серы и оксиды азота.

Ежегодный мировой выброс этих газов составляет более 255 млн. т. Если бы один из самых токсичных оксидов - сернистый ангидрид -- не перерабатывали высшие растения, то за 20 лет все высшие животные погибли бы. Источниками диоксида серы и оксидов азота являются угольные ТЭЦ, промышленные предприятия, автотранспорт. В воздухе эти газы реагируют с парами воды, образуя серную и азотную кислоту. В результате в отдельных регионах выпадают осадки, кислотность которых в 10-1000 раз превышает нормальную.

Загрязнение атмосферного воздуха имеет серьезные последствия. Создается угроза здоровью человека, нормальному функционированию экосистем. Для нормального функционирования и устойчивости экосистем и биосферы в целом не следует превышать определенные нагрузки на них. В связи с этим необходимо вести поиск наиболее чувствительных звеньев в экосистемах, найти показатели, соответствующие наиболее сильнодействующим факторам, а также источники такого воздействия. Эти мероприятия входят в систему экологического мониторинга, под которым понимают единую систему средств и методов непрерывного наблюдения за состоянием окружающей среды и систему прогнозирования результатов антропогенного воздействия на нее. В задачи мониторинга входит наблюдение за состоянием биосферы, оценка и прогноз состояния окружающей среды, выявление факторов и источников антропогенного воздействия, обоснование решений по рациональному использованию природных ресурсов, регулирование процесса природопользования. Организация мониторинга должна решать как локальные задачи наблюдения за состоянием отдельных экосистем, так и задачи планетарного порядка, т. е. предусматривать систему глобального мониторинга.

Крупными источниками загрязнения биосферы являются нефтегазовые месторождения и магистральные трубопроводы. Загрязнение почвы, грунтовых и поверхностных вод нефтью и ее компонентами, высокоминерализованными пластовыми и сточными водами, шлаками происходит также на стадии подготовки нефтегазового сырья к переработке. При этом в атмосферу поступает значительное количество компонентов нефти, нефтяной газ и продукты его сгорания.

Охрана окружающей среды до сих пор сводилась к лечению, а не к профилактике. Задача будущего - не допустить, чтобы последствия загрязнения стали необратимыми. Главная проблема сегодня - глобальное потепление. Решить ее можно только усилиями всего мирового сообщества. Здесь есть три пути:

-экономия и повышение эффективности использования энергоресурсов;

-сокращение выбросов двуокиси углерода, уменьшение использования ископаемых видов топлива;

-восстановление лесов, особенно в тропиках.

Сегодня приоритет следует отдать первому направлению, мобилизовав соответственно мотивационные рыночные механизмы и обратив внимание на препятствующие нерыночные факторы, такие как поведение и привычки миллионов людей, от которых зависит потребление энергии в домашнем хозяйстве и быту.

Ископамемое томпливо -- это нефть, каменный уголь, горючий сланец, природный газ и его гидраты, торф и другие горючие минералы и вещества из группы каустобиолитов, применяемые в основном как топливо, добываемые под землёй или открытым способом в процессе разложения в анаэробных условиях под воздействием тепла и давления в земной коре в течение миллионов лет. Уголь и торф -- топливо, образующееся по мере накопления и разложения останков животных и растений. Ископаемые виды топлива являются невозобновимым природным ресурсом, так как накапливались миллионы лет. Согласно данным Управления по энергетической информации, в 2007 году в качестве первичных источников энергии использовались: нефть -- 36,0 %, уголь -- 27,4 %, природный газ -- 23,0 %, в общей сложности доля ископаемого топлива составила 86,4 % от всех источников потребляемой первичной энергии в мире. Следует отметить, что в состав неископаемых источников энергии включены: гидроэлектростанции -- 6,3 %, ядерное -- 8,5 %, и другие (геотермальная, солнечная, приливная, энергия ветра, сжигания древесины и отходов) в размере 0,9 %

Нефть

Полезное ископаемое, представляющее из себя маслянистую жидкость. Это горючее вещество, часто черного цвета, хотя цвета нефти в разных районах различаются. Она может быть и коричневой, и вишневой, зеленой, желтой, и даже прозрачной. С химической точки зрения нефть - это сложная смесь углеводородов с примесью различных соединений, например, серы, азота и других. Ее запах также может быть различным, так как зависит от присутствия в ее составе ароматических углеводородов, сернистых соединений.

В зависимости от количественного соотношения различных углеводородов, составляющих нефть, ее свойства также различаются. Нефть бывает прозрачной и текучей как вода. А бывает черной и настолько вязкой и малоподвижной, что не вытекает из сосуда, даже если его перевернуть.

С химической точки зрения обычная (традиционная) нефть состоит из следующих элементов:

· Углерод - 84%

· Водород - 14%

· Сера - 1-3% (в виде сульфидов, дисульфидов, сероводорода и серы как таковой)

· Азот - менее 1%

· Кислород - менее 1%

· Металлы - менее 1% (железо, никель, ванадий, медь, хром, кобальт, молибден и др.)

· Соли - менее 1% (хлорид кальция, хлорид магния, хлорид натрия и др.)

Нефть залегает на глубинах от нескольких десятков метров до 5-6 километров. При этом на глубинах 6 км и ниже встречается только газ, а на глубинах 1 км и выше - только нефть. Большинство продуктивных пластов находятся на глубине между 1 и 6 км, где нефть и газ встречаются в различных сочетаниях.

Залегает нефть в горных породах называемых коллекторами. Пласт-коллектор - это горная порода способная вмещать в себе флюиды, то есть подвижные вещества. Упрощенно коллектор можно представить как очень твердую и плотную губку, в порах которой и содержится нефть.

Наиболее доказанной и общепризнанной на сегодняшний день является теория органического происхождения нефти или, как ее еще называют, биогенная теория. Согласно этой теории нефть образовалась из останков микроорганизмов, живших миллионы лет назад в обширных водных бассейнах. Отмирая, эти микроорганизмы образовывали на дне слои с высоким содержанием органического вещества. Слои, постепенно погружаясь все глубже и глубже, испытывали воздействие усиливающегося давления верхних слоев и повышения температуры. В результате биохимических процессов, происходящих без доступа кислорода, органическое вещество преобразовывалось в углеводороды.

Часть образовавшихся углеводородов находилась в газообразном состоянии, часть в жидком и какая-то часть в твердом. Соответственно подвижная смесь углеводородов в газообразном и жидком состоянии под воздействием давления постепенно двигалась сквозь проницаемые горные породы в сторону меньшего давления. Движение продолжалось до тех пор, пока на их пути не встретилась толща непроницаемых пластов и дальнейшее движение оказалось невозможным. Это так называемая ловушка, образуемая пластом-коллектором и покрывающим ее непроницаемым пластом-покрышкой. В этой ловушке смесь углеводородов постепенно скапливалась, образовывая то, что мы называем месторождением нефти.

Поскольку плотность нефти, как правило, значительно меньше плотности воды, которая в ней всегда присутствует, нефть неизменно перемещается вверх и скапливается выше воды. Если присутствует газ, он будет на самом верху, выше нефти. В некоторых районах нефть и углеводородный газ, не встретив на своем пути ловушку, выходили на поверхность земли. Здесь они подвергались воздействию различных поверхностных факторов, в результате чего рассеивались и разрушались.

Нефть занимает ведущее место в мировом топливно-энергетическом хозяйстве. Её доля в общем потреблении энергоресурсов непрерывно росла: 3 % в 1900, 5 % перед 1-й мировой войной (1914--1918), 17,5 % накануне 2-й мировой войны (1939--1945), 24 % в 1950, 41,5 % в 1972, 48 % в 2004. 33,6 % в 2010

Цены на нефть, как и на любой другой товар, определяются соотношением спроса и предложения. Если предложение падает, цены растут до тех пор, пока спрос не сравняется с предложением.

Особенность нефти, однако, в том, что в краткосрочной перспективе спрос малоэластичен: рост цен мало влияет на спрос. Поэтому даже небольшое падение предложения нефти приводит к резкому росту цен.

На данный момент без нефти невозможно успешное функционирование ни мировых транспортных связей, ни мировой экономики, ни мировой политики. Нефть была и остаётся, одновременно, и топливом для транспортных средств, и сырьём для электроэнергетики, и сырьём для химической промышленности. В этих условиях необходимо отметить ограниченность запасов нефти в мире и не равномерность их распределения. Так более 65% запасов сосредоточено в регионе Ближнего и Среднего Востока, в том числе в Саудовской Аравии 25,5% общемировых запасов. Второе место по запасам нефти занимает Латинская Америка - 8,6%, третье - Африка, обладающая 7,3%. На территории СНГ расположены месторождения, составляющие 6,3% мировых запасов, из них 4,7% принадлежат России. Необходимо отметить, что себестоимость добычи нефти в разных странах не одинакова: в некоторых арабских странах она опускается ниже одного доллара за баррель, тогда как в России этот показатель гораздо выше. При этом рынок нефти в достаточной степени централизован и монополизирован.

Ожидается, что к 2020 году мировое потребление нефти возрастет до 115 миллионов баррелей в день - повышение практически на 50%.

В настоящее время примерно 40% добываемой нефти перерабатывается в моторное топливо для автомобилей. Тяжелые нефтепродукта (мазут, битум и др.) - неизбежный побочный продукт при производстве бензинов и керосинов - активно используются для выработки тепловой электроэнергии. Кроме того, нефть большую роль играет в развитии химической промышленности - производстве пластмасс и других искусственных материалов, а также моторных масел.

Среди мировых рынков первичных энергоносителей рынок нефти - самый крупный и сформировавшийся. В настоящее время крупнейшими экспортерами сырой нефти являются страны Ближнего и Среднего Востока, на которые приходится около 45% мировых поставок жидкого топлива.

Влияние нефти

Основными загрязняющими компонентами при строительстве и эксплуатации магистральных нефтепроводов являются нефть и ее пары, сточные воды и продукты сгорания. Основными загрязнителями в нефтедобывающей промышленности являются углеводороды - 48%, оксид углерода - 44% и твердые вещества - 4,4%.

Для улучшения экологической ситуации в нефтедобыче требуется ремонт и замена устаревшего оборудования нефтедобывающих предприятий, внутрипромышленных трубопроводов, с использованием труб с повышенными антикоррозийными свойствами. Решение этой проблемы требует разработки и принятия соответствующей законодательной базы, а также Федеральной программы утилизации попутного нефтяного газа на объектах ТЭК, потери которого еще очень велики, особенно на вновь вводимых месторождениях.

Альтернативы использования нефти

Резкий рост цен в 2003--2008 годах, а также ограниченность запасов конвенциональной нефти делают актуальными развитие технологий с уменьшенным потреблением нефтепродуктов, а также развитие альтернативных генерирующих мощностей не использующих продукты нефтепереработки.

Битуминозные (нефтяные) пески

Запасы нефти в битуминозных песках Альберты, Канада и в Ориноко, Венесуэла составляют соответственно 1,7 и 2,0 трлн баррелей, в то время как мировые запасы традиционной нефти на начало 2006 года оценивались в 1.1 трлн баррелей. Вся мировая добыча нефти составляет около 84 Мб/д. Таким образом, хотя запасы битуминозных песков огромны, добыча нефти из них в обозримом будущем будет удовлетворять всего несколько процентов от мировых потребностей нефти. Проблема в том, что известные ныне технологии добычи нефти из битуминозных песков требуют большого количества пресной воды и суммарных энергозатрат, составляющих около 2/3 энергетического потенциала добытой таким образом нефти.

Нефть из горючих сланцев

Горючие сланцы, общие запасы которых в мире составляют порядка 650 трлн т., содержат 2,8-3,3 трлн баррелей извлекаемой нефти. Согласно исследованию, производство нефти из сланцев в США станет прибыльным при цене 70-95 долларов за баррель. Этот порог пройден в 2007 году. Так, австралийский проект по производству нефти из сланцев был закрыт в 2004 году благодаря усилиям Гринписа. Но в 2011 году прошло сообщение о том, что в Стэнфордском университете разработана экологичная технология реторинга сланцевых пород и добычи электричества без образования углекислого газа посредством создания температуры ниже критической.

Топливо из угля

Синтетический бензин и дизельное топливо из угля производила нацистская Германия во время второй мировой войны. Компания Sasol Limited производит синтетическое топливо из угля с 1955 года. Как и в случае нефти из сланцев, серьёзной проблемой получения топлива из угля является загрязнение окружающей среды, хотя и в меньших масштабах.

Газовые автомобили

Газовые автомобили используют двигатель, работающий на метане, пропане или бутане. По данным компании Дельта Авто, занимающейся переоборудованием автомобилей на газовое топливо, в России продажи газа автотранспорту растут на 20 % в год, а в Евросоюзе планируется к 2020 году перевести на газовое топливо 10 % автомобилей. Лидером в этой области является Аргентина, которая перевела 1,4 млн автомобилей на газовое топливо. Газовое топливо дешевле бензина, экологически чище и увеличивает срок службы автомобиля. Однако запасы природного газа тоже ограничены, и, по прогнозам, с 2020 года добыча природного газа начнёт падать.

Биотопливо

Лидером в использовании биотоплива является Бразилия, обеспечивающая 40 % своих потребностей в топливе за счёт спирта, благодаря высоким урожаям сахарного тростника и низкой стоимости рабочей силы. Биотопливо формально не приводит к выбросам парникового газа: в атмосферу возвращается углекислый газ (CO2), изъятый из неё в ходе фотосинтеза. ископаемый топливо биосфера альтернатива

Однако резкий рост производства биотоплива требует больших территорий для посева растений. Эти территории или расчищаются путём сжигания лесов, или появляются за счёт фуражных и пищевых культур.

Кроме того, выращивание сельскохозяйственных культур требует больших затрат энергии. В марте 2007 года японские учёные предложили производить биотопливо из морских водорослей. По мнению некоторых учёных, массовое использование двигателей на этаноле увеличит концентрацию озона в атмосфере, что может привести к росту числа респираторных заболеваний и астмы.

Электромобили

Израиль, Дания и Португалия уже подписали с компаниями Renault и Nissan соглашения о создании сети заправок для электромобилей. Продажа электромобилей началась в 2011 году. Недостатками электромобилей являются: высокая цена, необходимость часто заряжать аккумуляторы и проблема утилизации аккумуляторов, а достоинством -- то, что они не загрязняют воздух в городах.

Близки к электромобилям и автомобили с водородным двигателем. Водород получают из воды электролизом, таким образом, водородные баллоны -- фактически способ сохранять электроэнергию. Кроме того, водородные двигатели, как и электромобили, не загрязняют атмосферу, выделяя туда лишь воду. Недостатком водородных двигателей является необходимость огромного топливного бака, потому что водород -- очень лёгкий газ. На сегодняшний день не существует энергетически эффективного способа получения водорода.

Однако вторым современным способом получения водорода является преобразование из природного газа. Данный способ используется в домашних водород-генерирующих установках Honda для водородомобиля этой же компании. Этот способ является энергетически эффективным, так как используется энергосодержащее сырьё, а не энергонейтральная вода.

Уголь

Уголь -- вид ископаемого топлива, образовавшийся из частей древних растений под землей без доступа кислорода. Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Он позволил совершить промышленную революцию, которая, в свою очередь, способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив её более современной технологией. Уголь, подобно нефти и газу, представляет собой органическое вещество, подвергшееся медленному разложению под действием биологических и геологических процессов.

Основа образования угля -- битумные массы и в меньшей степени из органических остатков растительного происхождения. В зависимости от степени преобразования и удельного количества углерода в угле различают четыре его типа: бурые угли, каменные угли, антрациты и графиты.

Угольная промышленность. Выбросы вредных веществ в атмосферу угольной отраслью за период 1990-2005 гг. снизились в 1,5 раза. Ее доля в выбросах промышленности составляет 4,8% (2003 г.). В 2005 г. общий объем выбросов загрязнителей в атмосферный воздух составил 450 тыс. т

Использование метана угольных пластов в энергетических установках позволит снизить затраты на теплоснабжение и улучшить экологическую ситуацию в жилых поселках за счет отказа от сжигания угля. По сравнению с другими энергоносителями уголь содержит наибольшее количество серы - 0,2-7,0%, мазут - 0,5-4,0%, дизельное топливо - 0,3-0,9%, природный газ - незначительную долю.

Трудности использования угля в качестве энергетического топлива

Несмотря на происходящие экономические изменения, стоимость 1 тонны условного топлива на угле в большинстве случаев является самой низкой по сравнению с мазутом и газом. Основная трудность использования угля состоит в высоком уровне выбросов от сжигания угля -- газообразных и твёрдых. В большинстве развитых стран действуют жёсткие требования по уровню выбросов, допустимых при сжигании угля. В странах ЕС используются жёсткие штрафные санкции к ТЭЦ, превышающим нормы. Выходом из ситуации является использование различных фильтров в газоходах котлов, либо сжигание угля в виде водоугольных суспензий. В последнем случае из-за более низкой температуры горения угля существенно (до 70 %) снижаются выбросы оксидов NOx. Зола, получаемая от сжигания угля, в ряде случаев может быть использована в строительной индустрии. Трудность использования золы заключается в том, что удаление золы происходит в большинстве случаев путём гидрозолоудаления, что затрудняет её погрузку для дальнейшей транспортировки и использования.

Влияние на экологию

В среднем, сжигание одного килограмма этого вида топлива приводит к выделению 2,93 кг CO2 и позволяет получить 23-27 МДж энергии. В 1960 году уголь давал около половины мирового производства энергии, к 1970 году его доля упала до одной трети. Использование угля увеличивается в периоды высоких цен на нефть и другие энергоносители.

Ископаемый уголь содержит вредные тяжелые металлы, такие как ртуть и кадмий.

При подземной добыче угля запылённость воздуха может превышать ПДК в сотни раз. При тех условиях работы, которые имеются в шахтах, непрерывная носка респираторов практически невозможна, что не позволяет использовать их как средство надёжной профилактики необратимых и неизлечимых профессиональных заболеваний.

Горючие сланцы

Горючий сланец -- полезное ископаемое из группы твёрдых каустобиолитов, дающее при сухой перегонке значительное количество смолы. Сланцы в основном образовались 450 миллионов лет тому назад на дне моря из растительных и животных остатков. Горючий сланец состоит из преобладающих минеральных (кальциты, доломит, гидрослюды, монтмориллонит, каолинит, полевые шпаты, кварц, пирит и других) и органических частей. Органическая часть является био- и геохимически преобразованным веществом простейших водорослей, сохранившим клеточное строение или потерявшим его; в виде примеси в органической части присутствуют измененные остатки высших растений.

Природный газ

Приромдный газ -- смесь газов, образовавшаяся в недрах земли при анаэробном разложении органических веществ. Относится к полезным ископаемым. Природный газ в пластовых условиях находится в газообразном состоянии -- в виде отдельных скоплений или в виде газовой шапки нефтегазовых месторождений, либо в растворённом состоянии в нефти или воде. При стандартных условиях природный газ находится только в газообразном состоянии. Также природный газ может находиться в кристаллическом состоянии в виде естественных газогидратов.

Основной причиной являются аварии на магистральных газопроводах, происходящие вследствие старения оборудования и отсутствия средств на капитальный ремонт. Увеличение нагрузки на окружающую среду обусловлено преимущественно ростом выбросов метана. Эмиссия метана и углекислого газа в газовой отрасли происходит на всех стадиях технологического процесса. Доминирующее влияние оказывает газотранспортная система, на долю которой приходится 70% всех выбросов.

Природный газ, основную часть которого составляет метан, также является парниковым газом. Парниковый эффект одной молекулы метана примерно в 20--25 раз сильнее, чем у молекулы CO2, поэтому с климатической точки зрения сжигание природного газа предпочтительней его попаданию в атмосферу.

Торф

Торф -- горючее полезное ископаемое; образовано скоплением остатков растений, подвергшихся неполному разложению в условиях болот. Содержит 50--60 % углерода. Используется комплексно как топливо, удобрение, теплоизоляционный материал и так далее. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф. Слой торфа в болотах не менее 30 см.

Уголь был первым из используемых человеком видов ископаемого топлива. Он позволил совершить промышленную революцию, которая, в свою очередь, способствовала развитию угольной промышленности, обеспечив её более современной технологией.

За XVIII век количество добываемого угля увеличилось на 4 000 %, К 1900-му добывалось 700 миллионов тонн угля в год, затем наступил черёд нефти. Потребление нефти росло около 150 лет и в начале третьего тысячелетия выходит на плато. В настоящее время в мире добывается более 87 млн баррелей в день или около 5 миллиардов тонн в год.

Глобальный выброс ископаемого углерода по видам топлива, 1800-2007 гг.

Большая часть ископаемого топлива сжигается для получения электрической энергии, подогрева воды и отопления жилых помещений. Издавна человеком в хозяйственной деятельности используются ископаемый уголь, торф, горючие сланцы. Природный газ считался побочным продуктом нефтедобычи, однако в настоящее время становится весьма ценным ископаемым природным ресурсом. Кроме того, в современном мире ископаемое топливо используется в качестве моторного топлива, смазочных материалов и сырья для органического синтеза.

Влияние на окружающую среду ископаемого топлива

Главные загрязнители биосферы

1. ДИОКСИД УГЛЕРОДА

Образуется при сгорании всех видов топлива. Увеличение его содержания в атмосфере приводит к повышению ее температуры, что чревато пагубными геохимическими и экологическими последствиями.

2. ОКСИД УГЛЕРОДА

Образуется при полном сгорании топлива.

Может нарушить тепловой баланс верхней атмосферы

3. СЕРНИСТЫЙ ГАЗ

Содержится в дымах промышленных предприятий.

Вызывает обострение респираторных заболеваний, наносит вред растениям. Разъедает известняк и некоторые ткани.

4. ОКСИДЫ АЗОТА

Создают смог и вызывают респираторные заболевания и бронхит у новорожденных. Способствуют чрезмерному разрастанию водной растительности.

5. ФОСФАТЫ

Содержатся в удобрениях. Главный загрязнитель вод в реках и озерах.

6. РТУТЬ

Один из опасных загрязнителей пищевых продуктов, особенно морского происхождения. Накапливается в организме и вредно действует на нервную систему.

7. СВИНЕЦ

Добавляется в бензин. Действует на ферментные системы и обмен веществ в живых клетках.

8. НЕФТЬ

Приводит к пагубным экологическим последствиям, вызывает гибель планктонных организмов, рыбы, морских птиц и млекопитающих.

9. ПЕСТИЦИДЫ

Очень токсичны для ракообразных. Убивают рыбу и организмы, служащие кормом для рыб. Многие являются канцерогенами.

10. РАДИАЦИЯ

Выше допустимых доз приводят к злокачественным новообразованиям и генетическим мутациям

Эмиссия CO2

Сжигание ископаемых видов топлива приводит к выбросам диоксида углерода (CO2) -- парникового газа, который сохраняется в атмосфере столетиями и вносит наибольший вклад в глобальное потепление. Климатические исследования надежно установили близкую к линейной связь между величиной глобального потепления и количеством накопленного в атмосфере диоксида углерода CO2. Для ограничения глобального потепления величиной 2°C с назначенным шансом на успех, необходимо установить предельную величину будущих совокупных выбросов CO2, которые, таким образом, представляют собой конечный по величине общий глобальный ресурс. Эмиссионный бюджет СО2, определяемый из цели предотвращения неприемлемого глобального потепления, означает, что 60 -- 80 % запасов ископаемого топлива должны оставаться нетронутыми, для чего требуется немедленное и резкое снижение текущих темпов добычи и сжигания ископаемого топлива.

В то же время мировые финансовые рынки в основном игнорируют необходимость ограничения эмиссии CO2. Добыча ископаемого топлива продолжает субсидироваться правительствами многих стран, большие средства продолжают расходоваться на разведку новых запасов. Инвесторы склонны полагать, что все запасы углеродного сырья могут стать объектом добычи и коммерческого использования.

Начиная с 2012 года, ряд экологических групп проводят глобальную кампанию за бойкот инвестиций в ископаемое топливо, логику которой её инициаторы формулируют следующим образом:

Масштабы кампании быстро расширяются, её официально поддержала ООН.[20] Несколько транснациональных инвесторов (например, крупнейшая страховая компания Франции AXA) объявили о полном деинвестировании своих средств из добычи угля.

Другие воздействия

На долю предприятий топливно-энергетического комплекса приходится половина выбросов вредных веществ в атмосферный воздух, более трети загрязнённых сточных вод, треть твёрдых отходов от всей национальной экономики. Особую актуальность приобретает планирование экологических мероприятий в районах пионерного освоения ресурсов нефти и газа.

Принцип спроса и предложения предполагает, что по мере уменьшения запасов углеводородного сырья цены на ископаемое топливо будут расти. Поэтому неизбежное повышение цен на топливо приведёт к росту альтернативных, возобновляемых источников энергии, а также поставок, ранее нерентабельных источников топлива, которые станут доступными при условии их разумной эксплуатации. Искусственный бензин и другие возобновляемые источники энергии в настоящее время требуют получения сырья, а также дорогих технологий производства и переработки, в сравнении со стоимостью обычной добычи запасов нефти, однако могут стать экономически жизнеспособными в развитии энергетики ближайшего будущего. Итак, различные альтернативные источники энергии включают в себя атомные, гидроэлектростанции, солнечные, ветряные и геотермальные электростанции.

Заключение

Научно-техническая революция создала огромные возможности для покорения сил природы, а вместе с тем для ее загрязнения и разрушения. Промышленный процесс сопровождается поступлением в биосферу огромного количества загрязнений, которые могут нарушить природное равновесие и угрожать здоровью людей.

Особенно много загрязнителей, поступающих в окружающую среду, образуется при получении энергии в результате сжигания ископаемого топлива. Человек, высвобождая солнечную энергию таким путем, ускоряет круговорот веществ и энергии в природе. Отходы производства и загрязнители атмосферы (оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, твердые частицы и др.) нарушают естественный круговорот углерода, способствуя возникновению ряда негативных последствий (парниковый эффект, фотохимический смог и др.).

Проблемы экологической опасности не безразличны для планеты. Повсеместно создаются общественные организации и объединения, деятельность которых направлена на выявление проблем экологической безопасности, охраны среды и здоровья людей; на распространение достоверной информации о состоянии природной среды и здоровья населения; на проведение общественной экологической экспертизы и оценку экологического риска; защиту прав и интересов граждан, общественный контроль за соблюдением законодательства в области природопользования. От правительства требуется принятие решений для оптимального природопользования.

Однако основным и наиболее комплексным универсальным инструментом призвано быть государство, которое должно стать во главе гражданских и общественных организаций в деле защиты каждого индивидуума, всех социальных групп, всего общества в целом.

Список использованной литературы

1. Батенин В.А., Масленников В.М. Проблемы российской энергетики // Энергия: экономика, техника, экология, 1999, № 10.

2. Будзуляк Б.В., Бордюгов А.Г. Сценарий эмиссии парниковых газов в газовой промышленности // Экология в газовой промышленности. Прилож. к журналу «Газовая промышленность», 1999.

3. Гарипов В.З. Основные экологические проблемы в нефтегазовом комплексе на современном этапе развития и стратегические пути их решения // Энергетическая политика, 2000, вып. 4.

4. Гриценко А.И., Акопова Г.С. Стратегия эмиссии парниковых газов на объектах РАО «Газпром» // Региональная экология, 1998, № 2.

5. Данилов-Данильян В.И. Нас дым Отечества в Европу не пускает? Экологические, экономические и политические аспекты проблемы Киотского Протокола // ЭНЕРГО-info. - № 3 (5), март 2004г. - http://www.elektroinfo.ru/magazine/?id=190&nid=5.

6. Зеленая книга «Европейская стратегия безопасности энергоснабжения». European Commission, 2001.

7. Крылов Д.А., Путинцева В.Е. Оценка выбросов в окружающую среду загрязняющих веществ газовой, угольной и нефтедобывающей отраслями // Горная промышленность, 1997, № 6.

8. Лазаренко С.Н., Тризенко С.К. Энергосберегающий потенциал минерально-сырьевых отраслей//Горная промышленность, 2000, № 5.

9. Мастепанов А.М., Плужников О.Б. Энергетика после Киото // Энергетическая политика, 1998, вып. 6.

10. Попов А.А. Природоохранная деятельность в топливно-энергетическом комплексе за 1999 г. и основные задачи на 2000 г. Энергетическая политика. - М.: Минтопэнерго, 2000, вып. 4.

11. Экология. Учеб.пособие под редакцией профессора С.А. Боголюбова - Москва, издательство «Знание», 1999г.

12. Потапов А.Д. Экология. Учебник 2-е издание, исправленное и дополненное. Москва, «Высшая школа», 2004г.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Экологическое и технологическое влияние на биосферу. Обеспечение круговорота химических элементов. Основные функции биосферы. Последствия техногенного и антропогенного воздействий на биосферу. Загрязнение окружающей среды радиоактивными отходами.

    презентация [3,4 M], добавлен 22.12.2012

  • Общая характеристика теплоэнергетики и её выбросов. Воздействие предприятий на атмосферу при использовании твердого, жидкого топлива. Экологические технологии сжигания топлива. Влияние на атмосферу использования природного газа. Охрана окружающей среды.

    контрольная работа [28,2 K], добавлен 06.11.2008

  • Возникновение вида Homo Sapiens. Время воздействия человека на экосистему (биосферу). Разрушение экосистем и уничтожение видов. Засуха и эрозия почв. Широкомасштабное осушение болот. Загрязнение биосферы. Степень загрязнения.

    доклад [16,0 K], добавлен 18.07.2007

  • Анализ современного состояния антропогенного воздействия на биосферу. Экология природных зон, последствия разрушения биоценозов и загрязнения среды. Антропогенное загрязнение атмосферы парниковыми газами и воздействие на биосферу физических факторов.

    контрольная работа [23,4 K], добавлен 09.03.2011

  • Причины возникновения глобального потепления, его воздействие на окружающую среду. Влияние парникового эффекта, как составляющей части глобального потепления, на климат. Феномен изменений глобального потепления. Прогнозы и теории глобального потепления.

    контрольная работа [41,4 K], добавлен 03.12.2010

  • Изучение взаимосвязи человека и окружающей среды. Обоснование экологической обусловленности болезней. Анализ основных видов загрязнений воздуха, воды, пищевых продуктов. Здоровье и искусственные пищевые добавки. Канцерогенные вещества в окружающей среде.

    реферат [29,1 K], добавлен 11.05.2010

  • Доказательства несостоятельности всеобщей теории о тепличности атмосферы из-за накопления углекислого газа. Химическая природа сжигания нефти, газа, угля. Температура окружающей среды. Теплообразование на Земле в процессе человеческой деятельности.

    статья [26,6 K], добавлен 10.07.2011

  • Характеристика понятия "биосфера". Воздействие человека на биосферу. Основные источники загрязнения атмосферы: теплоэнергетика, промышленность, газопереработка, транспорт, сельское хозяйство. Проблема изменения климата. Основной эффект энергосбережения.

    реферат [195,7 K], добавлен 19.12.2011

  • Преобразование и сохранение естественной среды обитания человека, общие тенденции в экологической обстановке. Влияние деятельности человека на биосферу. Экология городов. Экология сельхозтерриторий. Пути решения экологических проблем.

    курсовая работа [48,5 K], добавлен 29.11.2003

  • Промышленные предприятия, транспорт и энергетика как источники загрязнения атмосферы. Сущность тропосферы, стратосферы, мезосферы, термосферы, экзосферы. Анализ продуктивности живых организмов. Влияние хозяйственной деятельности человека на биосферу.

    контрольная работа [36,6 K], добавлен 08.09.2014

  • Изменение климата в глобальних масштабах из-за “парникового эффекта” как международная и политическая проблема. Влияние на экосистему земли и биосферу посредством использования в современных масштабах ископаемого топлива (уголь, нефть, природный газ).

    контрольная работа [24,8 K], добавлен 25.03.2009

  • Преобразование и сохранение естественной среды обитания человека. Общие тенденции в экологической обстановке. Влияние деятельности человека на биосферу. Экология городов, сельскохозяйственных районов. Пути решения экологических проблем.

    доклад [38,1 K], добавлен 25.04.2003

  • Давление человека на биосферу. Активизация хозяйственно-производственной деятельности человека. Загрязнение мирового океана. Поступление кислорода в атмосферу Земли в результате фотосинтетической деятельности. Химические и радиационные загрязнения.

    контрольная работа [15,5 K], добавлен 16.12.2011

  • Загрязнение атмосферы при испытании и эксплуатации энергетических установок. Влияние на характер вредных выбросов в атмосферу вида топлива. Атомные электростанции и экологические проблемы при их эксплуатации. Мероприятия по защите окружающей среды.

    реферат [28,4 K], добавлен 04.03.2010

  • Влияние городов на биосферу и здоровье людей, их воздействие на литосферу, почвы, атмосферу. Промышленность как фактор загрязнения окружающей среды. Гидрогеологическая характеристика и общая оценка подземных вод. Основные источники их загрязнения.

    дипломная работа [72,8 K], добавлен 01.02.2015

  • Понятие химического загрязнения биосферы, его сущность и особенности, источники и негативное влияние на окружающую среду. Основные вредные примеси пирогенного происхождения, степень их влияния на биосферу. Источники химического загрязнения вод и почвы.

    реферат [16,9 K], добавлен 04.04.2009

  • Классификация типов загрязнений окружающей среды, рассмотрение причин их возникновения и варианты решения складывающихся проблем. Воздействие различных видов загрязнений на человека, животный и растительный мир. Источники антропогенного загрязнения.

    реферат [208,4 K], добавлен 12.07.2011

  • Механические нарушения ландшафта и загрязнение элементов окружающей среды как виды воздействия геолого-разведочных работ. Влияние проведения открытой добычи полезных ископаемых на экологию. Схема взаимодействия карьера и шахты с окружающей средой.

    презентация [8,5 M], добавлен 17.10.2016

  • Шум, его влияние на человека и мероприятия по борьбе с ним. Влияние урбанизации на биосферу. История создания, особенности и задачи системы экологической паспортизации предприятий в России. Общая характеристика экосистем тундры, пустыни и болот планеты.

    контрольная работа [22,0 K], добавлен 21.01.2010

  • Человек и биосфера. Освобождение радиоактивных газов и твердых частиц при взрыве на Чернобыльской атомной станции. Образование радиоактивного облака. Глобальная деградация окружающей среды. Связь экологических проблем с экономическими и национальными.

    доклад [11,3 K], добавлен 03.04.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.