Я:
Результат
Архив

МЕТА - Украина. Рейтинг сайтов Webalta Уровень доверия



Союз образовательных сайтов
Главная / Предметы / Экология / Основы рационального использования природных ресурсов в условиях научно-технического прогресса


Основы рационального использования природных ресурсов в условиях научно-технического прогресса - Экология - Скачать бесплатно


ЧЕЛЯБИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

                    Специальность 2203 группа экстерната



                           КОНТРОЛЬНАЯ  РАБОТА  N1

             по курсу "Экологические основы природопользования"

       ТЕМА: «Основы рационального использования природных ресурсов в
                  условиях научно-технического прогресса».



              Студента экстерната   Постникова Ивана Любомировича


               Дата сдачи работы в ЧПТ ________________________

                                 СОДЕРЖАНИЕ

1. Экологизация общественного  производства.                   - 3
 2. Новые методы добычи сырья и новые виды энергии             - 5
           Добыча угля                                               - 5
           Добыча нефти                                                    -
5
           Добыча природного газа                                    - 5
           Добыча и обработка железной руды                          - 6
           Применение механизации, мелиорации земель и химизации
           в сельском хозяйстве                                      - 6
           Освоение новых видов энергии:
           атомная энергетика и "мягкие" источники энергии                 -
8
           геотермальной и гелиотермальный виды энергии,             - 8
           энергия ветра,                                                  -
12
           использование энергии приливов ветра.                     - 13
           энергия океана.                                           - 14
           Перспектива использования водорода в качестве топлива.    - 14
           Перспектива производства электромобилей.                        -
15

   3. Новая технология и новые материалы.                            - 15
           Снижение массы машин, оборудования, сооружений.           - 15
           Развитие двигателей внутреннего сгорания.                       -
16
           Прогресс в области электроники и техники полупроводников  - 16
           Новая технология производства черных металлов:
           развитие электрометаллургии.                              - 17
           порошковая металлургия.                                   - 17
           производство композиционных материалов.                   - 18
           В народном хозяйстве возможности современной техники.     - 19
           Снижение массы и продлению срока службы конструкций.      - 20
           Мероприятия по  сокращению потребности в сырье
           и более эффективному его использованию.                   - 20
           Сохранение ресурсов леса.                                       -
20
           Сохранение природных богатств в сельском  хозяйстве       - 20
                                      .
                1. Экологизация общественного  производства.

           Представление о неисчерпаемости природных ресурсов,  так  же  как
и  о  беспредельных  возможностях  самоочищения   природной   среды,   имеет
отрицательные последствия,  не только экологические,  но   и  экономические.
Сложившаяся к настоящему времени как в России, как и во многих странах  мира
весьма  неблагоприятная   эколого-геохимическая   ситуация   в   большинстве
случаев  является  следствием  научно-технического  прогресса.    Статистика
показывает,  что  мощность современной  индустрии  удваивается каждые  13-15
лет (спад производства в  1991-1994  гг.,   повлекший  снижение   жизненного
уровень народа, - явление в России временное, так как  причина  его  кроется
не в экологии, а в политической неопределенности развития  общества).   Рост
средств   и   масштабов  воздействия  на  природу   вызывает   стремительную
деградацию   природной   среды.   Особенно   возрастают  уровни  химического
давления на окружающую  природную  среду,  применение  экологически  грязной
технологии, устаревшего оборудования и т.д.
            По  данным  ВОЗ,   в  настоящее  время  в  мире  в  практической
деятельности  используется  около  500  тыс.   химических  соединений,    из
которых 40 тыс, вредны для организма, а 12 тыс. - ядовиты. Огромные  выбросы
и  сбросы  вредных  веществ  при  недостаточной  реализации  природоохранных
мероприятий привели к  нарушению  (включая   истощение  природных  ресурсов)
природных  систем,   общество  оказалось  перед  реальностью  экологического
кризиса.
           Процессы прогрессирующего развития общества повернуть вспять  уже
нельзя, так же как невозможно прекратить хозяйственное освоение  территорий.
 Научно-технический прогресс немыслим без использования природных  ресурсов.
 В то же время  естественная  емкость природных  систем,  и,  следовательно,
их устойчивость, небезграничны.  Складывающаяся в   интенсивно   осваиваемых
районах   социально-экономическая    и    экологическая   ситуация   требует
регулирования техногенного давления как  с  точки  зрения  охраны   природы,
так  и для  интенсификации  природопользования.   При  регулировании  любого
элемента природопользования,  а тем более при интенсификации  процесса   его
пользования   должны  учитываться  не  только  потребности  общества,  но  и
состояние ресурса.  Более  того,  если  предприятие  не  компенсирует  ущерб
среде, то оно  с  государственной  позиции  оказывается  убыточным,  хотя  и
приносит определенную прибыль, производя продукцию.
      Деградация среды вследствие формирования  обратных  связей  отражается
на    экономических   показателях   производства.     Достаточно    наглядны
экономические потери,  например, из-за выпадания кислотных дождей:  теряется
продуктивность  сельскохозяйственных  и  лесных  земель   и   продуктивность
водоемов.  Таким образом, освобождаясь от прямой  зависимости   от   природы
вследствие  научно-технического прогресса, общество все  больше  зависит  от
ее "благополучия", что определяет содержание основного социального  заказ  в
науке:  обеспечить разработку научных основ  оптимизации  природопользования
- в обозримые  сроки  при  минимальных  издержках  найти  пути  экологизации
производства и  восстановления  состояния  природных  систем.
      Следовательно,  задача  сводится   к   поиску   путей   экологического
нормирования  и  конструирования  экологической  обстановки   с   созданными
свойствами.  Основным  вопросом,  возникающим на пути  организации  качества
среды,  является  определение  системы  базовых   научных   исследований   и
соответствующих мероприятий,  необходимых  и  достаточных  для  экологизации
общественного производства.
      Очевидно,  что  основной  путь  рационального   природопользования   и
сохранения  окружающей  среды  лежит  через  достижения  научно-технического
прогресса.  Только новые достижения научно-технического  прогресса   откроют
новые  широкие  возможности  увеличения  и  в  то  же  время   рационального
использования природных ресурсов.

             2. Новые методы добычи сырья и новые виды энергии. 

      Новые методы  добычи  сырья благодаря  техническому  прогрессу  должны
сокращать  количество  сырья  и  материалов    для    производства   единицы
производства,  когда одни виды сырья заменяются другими и в целом влияют  на
сокращение потребности  в  сырье  для  производства  единицы  продукции.   В
настоящее время роль технического прогресса ярко проявляется  в  механизации
и автоматизации  процессов  добычи сырья,  позволяющих  переходить  к  более
массовым способам его получения.
      Рост добычи угля осуществляется более эффективным  открытым  способом,
который в 2-3 раза дешевле подземного, с использованием мощных  экскаваторов
и автомобилей - самосвалов большой грузоподъемности. В промышленно  развитый
странах в подземно-шахтной добыче угля ручной труд уже не применяется и  при
проходке, и при  добыче.  Появились  мощные  механизмы,  с  помощью  которых
осуществляются проходка,  крепление,  выемка  угля,  откатка  и  навалка,  а
затем и погрузка.  Применение на  горных   работах   экскаваторах-драглайнах
с  вместимостью  ковша  80  куб.м  и  длиной  стрелы  100м,   автосамосвалов
грузоподъемностью 240т,  буровых станков для бурения  скважин  до  320-450мм
 коренным  образом  изменило технологию открытой добычи угля и  руд  цветных
и черных металлов.
      Рост  добычи  нефти  также  связан  с  ускорением  научно-технического
прогресса.  Современная техника  допускает  бурение  скважин глубиной  до  5
тыс.м и более,  не  только  вертикальных,  но  и  наклонных.   Использование
буровых стационарных  платформ  типа  "шельф"позволило   обеспечить   добычу
нефти  в  открытом  море  на  глубине  до  300м.   Большое  значение   имеют
совершенствование способов извлечения  нефти  на  поверхность  и   повышение
степени ее извлечения с 30-35% по отношению к ее содержанию в недрах до  50-
60% с закачкой в  нефтяные пласты  пара  при  температуре  до  100-110  С  и
теплой воде.
      Механизируется  и    автоматизируется     добыча    природного   газа.
Применение современных методов разведки дает возможность  ускорить  открытие
и изучение его  новых  месторождений.  Ускоряется  и  удешевляется  проходка
скважин.   Возрастают   объемы   добычи,   повышается  извлечение   газа   и
конденсата  из  недр,   повышается   выход   полезных   компонентов,    шире
используется попутный нефтяной газ (его  сжигание   в   факелах   составляет
около 11 млрд.куб.м,  т.е.  столько, сколько  потребляется  для  нужд  всего
населения России). Увеличение диаметра газопроводов и более высокое  рабочее
давление в них  позволяют  ускорить  и  удешевить  передачу  газа  в  районы
потребления от Уренгоя до Парижа, Праги, Берлина.
      Рационализируются  и  интенсифицируются   производственные    процессы
добычи  и  обработки  железной  руды  и  сопутствующих  железу  компонентов,
полиметаллических  руд  и  др.  Применяются  геофизические  методы  разведки
залежей различных металлических руд и разведка из космоса. Широкое  развитие
получают методы обогащения, повышения  извлечения  металла до  80-85%   даже
из  относительно  бедных  руд  (до  0.2-0.5%   с   содержанием   извлекаемых
металлов), но залегающих большими массивами.
      Широкое  применение механизации,  мелиорации  земель  и  химизации   в
сельском  хозяйстве позволило более чем удвоить  получение  зернобобовых  на
единицу   площади,   удвоить   численность    рогатого   скота   и   утроить
количество  свиней  в  1990г.  по  сравнению  с   дореволюционным   уровнем,
увеличить  сборы  технических  культур,  фруктов  и  ягод.   Общая   площадь
сельскохозяйственных угодий при этом долгие годы оставалась без изменения.
      Использование мощных землеройных и других механизмов, а также взрывных
работ способствовало осуществлению крупнейших изменений  в водном  хозяйстве
страны:  были построены каналы и плотины,  созданы  обширные  водохранилища,
изменены условия водоснабжения.
      Научно-технический  прогресс   сыграл    важную   роль   в   изменении
энергетической базы общества в течение XIX и  XX  вв.,   что  отразилось   в
использовании природных ресурсов и характере загрязнения  окружающей  среды.
XIX век был веком угля и  паровой  машины.   Углю  принадлежала  подавляющая
доля в топливном балансе наиболее развитых стран.  Сжигание  угля  росло  по
мере развития  промышленности. Растущие выбросы дыма, сажи,  копоти  и  золы
стали   обычным    явлением    для    основных    индустриальных     районов
промышленноразвитых  стран.
      Отсюда  и  характерное  название  "черная  страна"  для  промышленного
района центральной Англии. Не  менее  "черными"  из-за  сжигания  угля  были
Рурская область в Германии,  северо-восток Франции в  районе  Лилля,   район
Шарлеруа  в  Бельгии,  районы  черной   металлургии   США   -   Питсбург   в
Пенсильвании,  Бирмингем  в  Алабаме  и  др.   Закопченными  были  и  другие
крупные города с   их   промышленными   предприятиями,  железными  дорогами,
многочисленными котельными, каминами и печами для отопления домов.
      За последние  30-40 лет энергетическая база промышленности  и  городов
значительно изменилась:   доля  угля  и   паровой   энергетики  сократилась.
Главным видом топлива стали нефть и газ. Доля угля в добыче топлива во  всем
мире  снизилась.    Одновременно    существенно   возросла   добыча   нефти.
Увеличилась доля природного газа.
      Однако  к  концу  текущего  столетия,   по-видимому,  следует  ожидать
снижения доли нефти в добыче и  потреблении  топлива,  учитывая  постепенное
истощение ее  залежей.   В  перспективе  доля  газа   будет  возрастать.   В
частности,  увеличится применение газа в  качестве  топлива  для  двигателей
внутреннего  сгорания,  например  установленных   в  автобусах.   Одним   из
больших преимуществ работы двигателей на газе является снижение  загрязнения
 атмосферы.  Вместе  с  тем из-за нестабильной в последнее время работы  АЭС
возможно увеличение доли угля в потреблении.  Чтобы  не  ухудшать  состояние
окружающей  среды  из-за  сжигания  его,    потребуются   проведение   более
радикального улавливания отходящих газов,  отказ от  сернистых  углей  и  их
обессеривание и другие мероприятия, которые повысят затраты на  производство
электроэнергии.
      Одновременно с этим необходимо ускорить  освоение новых видов энергии.
Это прежде всего  атомная  энергетика  и  "мягкие"  источники  энергии,   не
приводящие к загрязнению окружающей среды,  геотермальной и  гелиотермальный
 виды   энергии,   использование   энергии  приливов  ветра,  которые  можно
эффективно применять благодаря современным достижениям техники.
      Атомная энергетика   -  открытие  века,  за ней в перспективе  большое
будущее   как   экологически    чистого     производства     электроэнергии.
Чернобыльская  катастрофа  не  должна  стать  причиной  свертывания  атомной
энергетики.  Вопрос заключается в совершенствовании  технического  прогресса
управлением АЭС и обеспечении  безопасности  населения.  Атомная  энергетика
имеет долговременные ресурсы.
      На VII  мировой  энергетической  конференции,  проходившей в Москве  в
1968г., была дана оценка содержания  урана  в  морях  и  океанах  на  уровне
4*109 0т.  Это  значит,  что  данный  вид  топливно-энергетического  ресурса
практически неисчерпаем.  Однако   до   недавнего  времени   мировые  запасы
определялись всего лишь 1.5 млн.т (металлический уран).  В 1977г.  в  Японии
предложены  методы  получения урана из морской воды.  И  вопрос  в  конечном
счете сводится к удешевлению подобных процессов до уровня,  приемлемого  для
 широкого промышленного  использования  с  учетом  стоимости  альтернативных
источников энергии.
      Учитывая недостаточную  надежность работы АЭС и большую загрязненность
окружающей среды от применения   угля,   в   современных  условиях  общество
обязано  изыскать  возможность  применения   в   перспективе   вышеназванных
"мягких"  источников  энергии,   не  приводящих  к   загрязнению  окружающей
среды: геотермальной и гелиотермальной   энергии ,   использования   энергии
приливов  и  ветра ,   которые    можно   эффективно   применять   благодаря
современным достижениям техники.
      Источникам геотермальной  энергии   служат   радиоактивные   процессы,
химические реакции и другие явления в земной коре. Температура  на  глубинах
2-3 тыс.м превышает  100 5о 0С.   Циркулирующие   на  таких   глубинах  воды
нагреваются до значительных температур и могут быть выведены на  поверхность
по буровым скважинам.  В районах вулканической деятельности глубинные  воды,
нагреваясь, поднимаются  по  трещинам  в  земной  коре.   В  таких   районах
термальные   воды  имеют   наиболее   высокую   температуру;   они   нередко
расположены ближе к поверхности. Иногда  они  выделяются  на  поверхность  в
виде  перегретого  пара.   Термальные  воды  с  температурами  до  100 5о 0С
выходят на  поверхность  во  многих  районах  России.   Значительные  запасы
таких  вод   имеются   в   Западной  Сибири,   на  Северном  Кавказе   и   в
Закавказье,  в Восточной Сибири и  на  Дальнем  Востоке.   Еще   далеко   не
полностью изучены все  возможности  получения  термальных  вод.   Так,  если
учесть воды,  залегающие  на  глубине  более  3  тыс.м,   а   также  воды  с
повышенной  минерализацией,   то  их  запасы  можно  было   бы   существенно
увеличить. Известны ресурсы высокотемпературного пара и пароводяных  смесей:
  они  выведены  на  поверхность  на  Камчатке,  Курильских  островах  и   в
Дагестане.
      Первая  в  России  геотермальная  электростанция   на   юге   Камчатки
(Паужетская) мощностью  5  МВт  была  пущена  в  1966г.  Здесь  используется
пароводяная смесь,  которая выводится через буровые скважины на  поверхность
и направляется в сепарационные устройства, где пар отделяется  от  воды  при
небольшом давлении.  Пар приводит в  движение  турбогенератор,  а  вода  при
температуре  выше   120 5о 0С   применяется   для   теплофикации   поселков,
выращивания овощей в теплицах, бальнеологических целей и т.д.
      Себестоимость добычи тепловой энергии  таким  способом  в  2-2.5  раза
ниже,   чем  тепловой  энергии,  получаемой  от   котельных.   Себестоимость
электроэнергии на Паужетской геотермальной электростанции  в  4  раза  ниже,
чем на дизельных электростанциях в том  же  районе.   Эти  показатели  могут
быть значительно улучшены при условии более полного  освоения  геотермальной
энергии.   Имеются   предположения    об    использовании   более    крупных
месторождений термальных вод на Камчатке (Мутновское,   Нижнекошелевское)  с
сооружением геотермальных электростанций мощностью 200 и 100 МВт.
      О наличии геотермальной энергии давно известно в  Дагестане. В 60-70-х
гг.  при бурении на нефть и газ в ряде скважин были  обнаружены  пароводяные
смеси с температурами до 200 5о 0С.  На базе одной из них (Тарумовской),  по
мнению специалистов, можно соорудить геотермальную электростанцию  мощностью
250-500 МВт.
      В Краснодарском  крае  пробуренные  геологами  скважины  вместо  нефти
вскрыли  запасы  горячей  воды.  Сейчас  термальные  воды  используют    для
многочисленных теплиц объединения  "Плодоовощевод",   для  животноводческого
комплекса,   теплового   орошения   полей,   промышленных    предприятий   и
теплоснабжения населения.  Крупные запасы термальных вод были  обнаружены  в
Чечено-Ингушетии  (Грозный)  и   других   районах,   но   они   пока   слабо
используются.
      Большими потенциальными ресурсами тепловой энергии  обладают  нагретые
глубинным  теплом  Земли  горные   породы   ряда   районов   страны.   Особо
значительной теплотой  сгорания  обладают  сульфидные  руды  и  концентраты.
Процессы  автогенной  плавки  могут  быть   высокоэффективно   применены   в
производстве меди,  никеля, кобальта, свинца из сульфидного сырья,  а  также
для безотвальной  переработки  пиритных  концентратов  с  получением  серной
кислоты или  элементарной  серы, железного  концентрата и цветных  металлов.
  Практическое  освоение  такой  энергии   требует    разработки    способов
извлечения  тепловой энергии  и  создания  опытных  установок.   Здесь  пока
сделаны первые шаги. Широкое  использование  геотермальной  энергии,  запасы
которой практически неисчерпаемы, зависит от дальнейшего  прогресса  техники
и нахождения экономичных путей ее применения.
      Другим видом  "мягкой"  энергии  является  солнечная энергия.
      Отопительные   системы,    применяющие   солнечную   энергию,    могут
удовлетворять 30-50%  потребности  в  тепле  в  течение  года,   поэтому  их
приходится использовать совместно с традиционными системами обогрева.
           Водонагреватели применяются для горячего водоснабжения. Солнечная
энергия может быть использована и  для  отопления  теплиц, опреснения  воды,
охлаждения.  Часть  тепла  можно  аккумулировать  путем  нагрева  камней   в
условиях  теплоизоляции.  При  этом  существенно  экономичны   при   условии
достаточного в течение дня времени излучения  солнечной  энергии.   В  южных
районах России, где время солнечной  радиации  составляет  2200-3000  ч  (на
Северном  Кавказе,   в  Нижнем  Поволжье),  солнечные   тепловые   установки
эффективны.
      Солнечное  излучение  превращается   также   в   электроэнергию.   Это
осуществляется,  во-первых,    путем   получения    тепловой    энергии    с
последующим  использованием  ее  для  приведения  в   действие   генераторов
электрической  энергии  и,  во-вторых,  фотоэлектрическим  методом   прямого
преобразования солнечного излучения в электрическую  энергию.  Проектируются
опытные термодинамические солнечные  электростанции  с  паровыми  турбинами.
Однако требуемые для этого удельные капитальные  вложения  в  несколько  раз
больше, чем капитальные вложения в обычные  теплоэлектростанции.  По  данным
американских специалистов, капитальные вложения  в  гелиотермальные  станции
мощностью 5-400 МВт  приблизительно  в  10  раз  дороже,   чем  на  тепловой
электростанции.  Для получения  энергии  нужны  большие  площади  зеркал   -
примерно 50 кв.км на 1 млрд.кВтч электроэнергии.   В  перспективе  с  учетом
научно-технического   прогресса    в    определенных    районах     окажется
перспективной  утилизация  и  солнечного  излучения.   В   настоящее   время
применения  полупроводников  и  интегральных  схем   позволяет   значительно
снизить  затраты  на  получение электроэнергии за  счет  солнечной  радиации
(в десятки раз по  сравнению  с  прежними результатами).
      Что   касается   теплоэлектрического   (прямого)   метода    получения
электроэнергии, то он пока еще очень дорог. Солнечные батареи  уже  ряд  лет
используются для питания электроэнергией космических  кораблей  при  КПД  до
20%,  что гораздо меньше теоретически  возможного.  Наземные  электростанции
на кремниевых солнечных батареях на 1 кВт установленной мощности в  100  раз
дороже атомных.  При сравнении с  атомными  гелиотермические  электростанции
вовсе не загрязняют окружающую  среду.  Перспектива  их  применения  зависит
от прогресса в области гелиотехники.
      На состояние  окружающей  среды  до определенного  предела  не  влияет
создание электростанций   на  энергии  ветра.   Согласно   имеющимся  данным
особенно благоприятные условия использования энергии ветра у нас имеются  на
Крайнем Севере,  в  Азово-Черноморском  районе,  где 

назад |  1  | вперед


Назад


Новые поступления

Украинский Зеленый Портал Рефератик создан с целью поуляризации украинской культуры и облегчения поиска учебных материалов для украинских школьников, а также студентов и аспирантов украинских ВУЗов. Все материалы, опубликованные на сайте взяты из открытых источников. Однако, следует помнить, что тексты, опубликованных работ в первую очередь принадлежат их авторам. Используя материалы, размещенные на сайте, пожалуйста, давайте ссылку на название публикации и ее автора.

281311062 © insoft.com.ua,2007г. © il.lusion,2007г.
Карта сайта