Реферат: "Прикладная” экология

Экология в переводе с греческого означает “наука о чистом жилище”. Возведение экологии в ранг науки говорит о серьезности положения в доме человека и осознании этого его хозяином. Смысл изучения данной науки заключается в получении знания, как сохранить наш дом чистым и пригодным для обитания в течение долгих лет.

Поскольку “целью образования являются не знания, а действия” (Герберт Спенсер), то анализ существующего экологического положения и мер для его улучшения представляется интересной темой для рассмотрения, что и будет проделано в данном реферате.

Энергетическая проблема

Наблюдая за развитием человеческой цивилизации, можно сделать достаточно обоснованный вывод: никогда еще человек не имел такой власти над природой, как в последнем столетии двадцатого века. В процессе своей эволюции человек практически не задумывался о проблемах экологии. Подавляющее большинство решений, имевших катастрофические последствия с точки зрения экологии для целых регионов, принимались в угоду сиюминутным политическим либо экономическим выгодам. Например, строительство многих крупных ГРЭС.

Одной из наиболее острых задач, стоящих перед человечеством в целом, можно назвать энергетическую. С каждым годом потребление электроэнергии и тепла возрастает, отсюда возрастает и необходимость в потребление все большего количества энергоносителей, к числу наиболее распространенных среди которых относятся такие как каменный уголь, нефть, природный газ. К сожалению, очистка продуктов сгорания подобных ископаемых и невозобновимых энергоносителей сопряжена со значительными технологическими трудностями, что влечет за собой повышенную стоимость фильтрации и как следствие, отказ от очистки вообще, наносящий колоссальный ущерб окружающей среды в районах, близких к подобным энергостанциям. В связи со стоимостными характеристиками подобной “дешевой” электроэнергии интересна инициатива законодательных органов штатов Нью–Йорка и Массачусетса, Америка, принявших так называемый закон о внешнем воздействии на окружающую среду, согласно которому сами сооружения и предприятия не платят за загрязнение, однако, стоимость возмещения ущерба от загрязнения включается в механизм определения экономической эффективности электростанции [1]. Закон действует только в отношении новых станций или сооружений, которые стремятся получить энергию новыми способами.

Члены комиссии по коммунальным сооружениям отвергли замечания энергетических компаний и даже министерства энергетики США о том, что большинство проявлений загрязнения окружающей среды еще слишком мало изучены для того, чтобы можно было точно подсчитать размер ущерба.

В своем решении один из членов этой комиссии пишет: “Внешнее воздействие на окружающую среду представляет собой реальные затраты, которые несут налогоплательщики и общество в виде возросших затрат на медицину, а также экономического воздействия на материальные и природные ресурсы, снижение уровня жизни”.

В соответствии с законом предполагается, что тонна выбросов диоксида серы, который является главным виновником кислотных дождей, наносит ущерб окружающей среде в размере 1700 долларов США. Тонна оксида азота способствует проявлению кислотных дождей и смога и наносит ущерб, равный 7200 долларам США. Тонна диоксида углерода, главного виновника всеобщего потепления, стоит окружающей среде 24 доллара США.

Практический эффект этих цифр в том, что первоначально дешевые варианты получения энергии, например, сжигание угля, оказываются значительно более дорогими. В качестве примера можно привести электростанцию, работающую на угле, которую предполагается построить в г. Таунтоне (штат Массачусетс). Ее деятельность ежегодно будет наносить ущерб окружающей среде в размере 48,7 миллиона долларов, в основном из–за ожидаемых выбросов диоксида углерода в размере 1,7 миллиона тонн в год.

Для сравнения, U. S. WindPower, предложившая продавать электроэнергию, полученную на ветряных двигателях, фирме BostonEdison, не будет платить ничего за загрязнение воздуха. Компании, продающие средства сохранения энергии – такие, как установка высокоэффективных ламп освещения, также получат толчок для своего развития благодаря новому законодательству, так как коммунальные сооружения и предприятия будут искать пути, не загрязняющие природу, по сокращению спросу на энергию. Закон будет также способствовать развития компаний, использующих природный газ.

Транспортная проблема

Учитывая потребности человека в транспорте, экологию транспортных средств можно выделить отдельной статьей. В 1989 году в США каждый день на нужды транспортных средств расходовалось около 11.000.000 баррелей сырой нефти (1.738.000.000 литров в день) [2].

По данным на 1975 год [3], из 200 миллионов тонн ядовитых газов, ежедневно попадающих в воздух, около 95 миллионов приходится на отработавшие газы автомобилей. Например, двигатели автомобильного парка ФРГ в 1970 году выбросили в атмосферу 3900 тонн угарного газа, 500 тысяч тонн углеводородов, 28 тысяч тонн окислов азота, 50 тысяч тонн сажи и 6 тысяч тонн свинцовых соединений.

В ФРГ установлены для 1971 года следующие нормы на токсичность отработавших газов:

угарный газ – не более 25 г на 100 грамм топлива;

углеводороды – не более 1,5 г на 100 грамм топлива.

Можно сравнить с калифорнийскими стандартами, где с 1975 были введены следующие ограничения:

угарный газ – не более 7,5 г/км;

окислы азота плюс углеводороды – не более 8,1 г/км;

твердых частиц – 0,625 г/км.

Те же стандарты предусматривают, что к 1998 году 2%, а к 2003 10% всех автомобилей будут иметь нулевую токсичность отработавших газов [4].

Данные стандарты являются частью американской национальной программы, получившей название ZEVs (ZeroEmissionVehicle). Данная программа предусматривает взаимодействие и сотрудничество на международном уровне. Основными направлениями по разработке экологически чистого двигателя являются:

применение керамических деталей в камерах сгорания автомобилей с целью повышения рабочей температуры двигателя – упраздняется система охлаждения, обеспечивается более полное и эффективное сгорание;

создание двухтактных двигателей;

создание гибридных установок типа:

турбина–электрогенератор;

дизель–электрогенератор;

электромобилей с использованием только аккумулированной электрической энергией;

применение возобновляемых топливных смесей, таких как:

рапсовое масло или его эфир;

этиловый спирт.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--