Страницы

20 урок. Промышленные технологии и глобальные проблемы человечества.

В развитии технологического мира принимает прямое или опосредованное участие каждый житель Земли – либо в качестве потребителя, либо через раскрытие новых законов и закономерностей развития общества, либо через экономику, политику, культуру, экологию и т.п. Каждый из нас должен владеть технологическими знаниями – знаниями о мире, созданном человеком, уметь действовать в этом мире и предвидеть последствия своих действий. Ведь в условиях активного техногенного воздействия на окружающую среду это становится как никогда актуальным.
 Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. К сожалению, появление жилища, применение огня и других средств защиты, совершенствование способов получения пищи – все это, не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но влияло на среду обитания.
  На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик, и, как следствие, мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так продолжалось до середины ХХ века – начала активного роста воздействия человека на среду обитания.

Что понимают под понятием «глобальный»?

Глобальные проблемы — это проблемы, которые: касаются всего человечества, затрагивая интересы и судьбы всех стран, народов, социальных слоев; приводят к значительным экономическим и социальным потерям, в случае их обострения могут угрожать самому существованию человеческой цивилизации; могут быть решены только при сотрудничестве в общепланетарном масштабе.

Словарь терминов и понятий
Глобальные проблемы - Проблемы, которые охватывают всю Землю, все человечество, все государства и требующих для своего решения совместных усилий мирового сообщества.

Какие глобальные проблемы человечества проявляются на территории России?

Промышленные технологии связаны с глобальными проблемами?
На сегодня разносторонняя деятельность человека приобрела небывалый размах, охватив почти весь земной шар. Космические аппараты дают возможность практически мгновенно связаться по телефону с любой точкой мира, а вещества промышленных выбросов обнаружены даже в Антарктиде. Баллистическими ракетами можно поразить любую цель, где бы она ни находилась. Ни страна мира не может избежать того или иного воздействия мировой и мировых финансовых институтов. Итак, целый ряд проблем, возникающих перед человечеством, охватывающих весь земной шар и даже ближний космический пространство. Такие проблемы получили название глобальных (от фр. Global - общий, происходящее от лат. globus - шар). Эти проблемы изучаются многими науками, в том числе и технологией.

Американский инженер Хирам Максим, сконструировавший в 1883 году пулемет, надеялся, что это грозное оружие прекратит войны, а оно сделало их еще более жестокими. Наибольший ущерб военные расходы приносят бедным и беднейшим странам, так как эти деньги могли бы пойти на развитие промышленности, сельского хозяйства, строительство, социальные нужды, а не на закупку дорогостоящего вооружения.

Экологическая проблема. Является результатом взаимодействия человека и ее хозяйственной деятельности с окружающей природой. Сначала процесс в основном ограничивался изъятием животных (в процессе охоты, рыболовства) и растений (как продуктов питания, отопление). Уже в далекие времена люди поджигали травы в степях или леса с целью охоты на зверей, а позднее - для освобождения земель под пашню. С развитием земледелия, животноводства и особенно промышленности воздействие на природу усиливался, а во второй половине XX в. в связи с бурным развитием промышленности и транспорта, демографическим взрывом, урбанизацией и испытаниями ядерного оружия резко возрос. Негативное воздействие человека на природу проявляется в виде снижения качества и деградации ее отдельных компонентов, а также загрязнение природы в целом.

Загрязнение выражается в поступлении в окружающую среду различных химических элементов и их соединений (твердых, жидких, газообразных), выбрасываемых промышленными, сельскохозяйственными предприятиями, транспортом, городским коммунальным хозяйством. Испытания ядерного и других видов оружия, боевые действия загрязняющих окружающая среда очень опасными веществами, особенно радиоактивными. Наибольший спектр загрязняющих веществ поставляют предприятия химической, затем - металлургической и нефтеперерабатывающей промышленности и электроэнергетики. Сильным загрязнителем является транспорт, особенно автомобильный и авиационный.

В 1930-е началось масштабное строительство оросительных каналов в Средней Азии, которое особенно интенсифицировалось в начале 1960-х. Отступившее море оставило после себя 54 тыс. км2 сухого морского дна, покрытого солью, а в некоторых местах еще и отложениями из пестицидов и различных других сельскохозяйственных ядохимикатов, смытых когда-то стоками с местных полей. В настоящее время сильные бури разносят соль, пыль и ядохимикаты на расстояние до 500 км. Строительство оросительных систем в Средней Азии предпринималось с целью улучшения природных условий и жизни людей, а обернулось исчезновением Аральского моря.

Сельское хозяйство также является интенсивным загрязнителем природы. Наибольшее количество загрязняющих веществ попадает в почвы с минеральными удобрениями, особенно фосфорными (радиоактивные изотопы, жидкие и рассеянные химические элементы). В сельскохозяйственных районах используются пестициды для уничтожения вредителей сельскохозяйственных культур, дефолианты - для борьбы с сорняками. Эти вещества из почвы попадают в растения, затем в организмы сельскохозяйственных животных и человека. Животноводческие комплексы также наносят вред природе.

Загрязняющие вещества поступают во все компоненты природной среды: воздух, воду, горные породы, почвы, растения и животные. В организм человека продукты загрязнения попадают с воздухом, пищей и питьевой водой.

Основные последствия загрязнения окружающей среды:
· наносится вред здоровью человека. Вещества - загрязнители приводят к различным заболеваниям, а в некоторых случаях даже к смерти людей и сельскохозяйственных животных;
· загрязненные территории становятся малопригодными или вообще непригодными для проживания людей и их хозяйственной деятельности;
· загрязнение может привести к нарушению способности биосферы к самоочищению, ее полного разрушения и гибели человечества.

Для того чтобы уменьшить или совсем устранить загрязнение, необходимо соблюдение следующих требований:
· на первых этапах строить очистные сооружения на предприятиях, а в перспективе создавать новые технологии, не приводящие к загрязнению природы;
· осуществлять поиск альтернативных источников энергии - энергии термоядерного синтеза, ветра, солнца, использование абсолютного вакуума и п.;
· постепенно, переходя на новые технологии, загрязненные территории можно рекультивировать, превратить в пригодные для заселения и хозяйственного использования.

Последствия вырубки лесов. Наиболее интенсивно происходит вырубка тропических лесов, в меньшей степени - лесов умеренного пояса. Вырубка тропических лесов происходит с интенсивностью 20 га в минуту, за каждую секунду вырубается площадь в 2 футбольных поля. За последние 40 лет площадь тропических лесов уменьшилась на 50%. Если так будет продолжаться, то через 30-40 лет эти леса исчезнут.

Лесовосстановления производится только в развитых странах. Вырубка лесов приводит ко многим негативным последствиям. Леса - своеобразные «Легкие планеты». Природные комплексы лесов очищают воздух от пыли и вредных веществ, выделяют кислород. Растения - практически единственные поставщики кислорода в атмосферу Земли. Леса хранят почвы от эрозии благодаря густо переплетены корневой системе, является регулятором поверхностного и подземного стоков природных вод. При уничтожении леса уровень грунтовых вод снижается, что приводит к обмеление рек; исчезает многие виды растений и животных; частично изменяется климат. Все это необратимо обедняет генетический фонд живой природы Земли. Вырубка лесов должна сопровождаться их восстановлением. Для этого необходимо развитие питомников древесных культур с последующей высадкой саженцев на место уничтоженных лесов.

Неправильная обработка сельскохозяйственных земель может вызвать разрушение почвенного покрова и появление пустынных ландшафтов Огромное негативное влияние на окружающую среду осуществляет опустынивания, т.е. рост площадей, занятых пустынями. Опустынивания может быть вызвано несколькими причинами. Это и сведение лесов с последующей эрозией почв, и пересыхания рек, ручьев и чрезмерный выпас скота, когда животные не только съедают растения, но и вытаптывают их. Почвы, лишенные корневой системы растений, легко выдуваются, что приводит к их ветровой эрозии.

Процесс опустынивания наиболее интенсивный в Африке в зоне Сахеля, где пустыня Сахара постепенно переходит в полупустыню и сухую саванну, что используется как пастбища. Опустынивания также характерно для Южной Африки, Тихоокеанского побережья и Патагонии Южной Америки, Мексики, Аравийского полуострова, центральных районов Азии, ряда районов Австралии. Для борьбы с опустыниванием существуют разные способы: посадка засухоустойчивых растений, регулирование выпаса сельскохозяйственных животных, правильная обработка земель, восстановление лесов.

Загрязнение атмосферного воздуха Интенсивная хозяйственная деятельность человека, в результате которой ежегодно сжигается огромное количество топлива, приводит к изъятию из атмосферы больших объемов кислорода и выбросов углекислого газа (СО2), а также других твердых, жидких и газообразных соединений. Некоторые ученые считают, что увеличение концентрации СО2 в атмосфере приводит «парникового эффекта », когда нижний слой атмосферы нагревается за счет поглощения молекулами воды, углекислого газа и других газов доли теплового излучения поверхности Земли, нагретой Солнцем.

Экологические проблемы являются следствием многих проблем и не могут быть решены в рамках отдельного государства.Для решения экологических проблем необходимы принципиально новые, энергосберегающие и не загрязняющие окружающую природу технологии.

Ограниченность ресурсов некоторых стран стимулирует развитие интенсивного хозяйствования и внедрение современных технологий

Продовольственная проблема. В начале XXI в. продовольственная проблема в мире обострилась, что обусловлено существующими темпами рост численности населения по сравнению с производством продовольствия, резким сокращением площадей пахотных земель и запасов пресной воды, необходимых для производства сельскохозяйственной продукции. Недоступность для многих государств химизации, ирригации, комплексной механизации также приводит к стабилизации или снижению объемов производства продовольствия, и в частности важнейшего продукта земледелия - зерна.
Частичное пополнение продовольствия происходит за счет ресурсов Мирового океана. Например, за последние полвека вылов океанической рыбы увеличился почти в 5 раз. Но нерегулируемый вылов рыбы подрывает ресурсы океана.

Энергетическая и сырьевая проблемы. Природные ресурсы не только определяют комфортность существования человечества, но и саму возможность жизни людей на Земле. Энергетическая и сырьевая проблемы - это проблемы обеспеченности человека энергией и сырьем. Такая проблема впервые проявилась в 70-е гг прошлого века. XX и XXI вв. характеризуются исключительно быстрым ростом объемов добычи минерального сырья. Например, сейчас ежегодно из недр добывается более 100 млрд т полезных ископаемых, не считая сотен миллиардов сопутствующих горных пород. Если темпы роста объемов добычи минеральных ресурсов сохранятся, то примерно через 200 лет ежегодное изъятие горных пород составлять объем, равный объему земной коры материков (250000 трлн т), которая выступает над уровнем Мирового океана, практически невозможно.

Главная современная сырьевая проблема - ограниченность ресурсов, которые легко добываются, а следовательно их добыча является экономически выгодным. О полном исчерпания минеральных ресурсов речь не идет, поскольку горные породы земной коры и воды Мирового океана имеют огромное количество химических элементов. Например, один кубический километр гранитов включает миллионы тонн кремния, сотни тысяч тонн различных металлов, а в водах Мирового океана растворено около 10 млн т золота и огромное количество других химических элементов. Но затраты на добычу таких элементов сегодня огромные, а технологии далеки от совершенства. В связи с этим возникает проблема дефицита и исчерпанности минеральных ресурсов, которая может привести к появлению конфликтов между странами на этой почве.

Расходы на поисково-разведочные работы и добыча все более труднодоступных (глубокозалегающих, расположенных в отдаленных районах континентов или на дне океанов) месторождений полезных ископаемых быстро возрастают. Например, в недрах шельфа Северного Ледовитого океана таятся гигантские запасы углеводородного сырья, но для ее добычи нужны морские буровые платформы сверхвысокой прочности, которые могут противостоять подвижным льдам и кризисе или подводные (подледные) установки. Все это требует значительных материальных затрат и создания принципиально новых технологий.

Все созданные человеком технологии направлены на потребление природных ресурсов и основаны на том, что биосфера является для человечества «кладовой» этих ресурсов. Нередко говорят и пишут об «экологических» и даже «экологически чистых» технологиях. Но подобных технологий не существует. На самом деле речь идет о технологиях, которые более эффективно используют природные ресурсы: из того же объема природного сырья создается больше конечных продуктов с меньшими энергетическими затратами на единицу продукции. Учитывая, что потребление будет продолжать расти и в будущем, новейшие технологии должны быть направлены на решение двух основных производственных задач:
1.Создание замкнутых технологических циклов (безотходного производства). Все материалы не должны по мере возможности выходить за пределы замкнутого цикла. Использование дефицитных сырьевых материалов надо свести к минимуму за счет использования вторичного сырья.
«Безотходная технология — это такой способ производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле «сырьевые ресурсы — производство — потребитель — вторичные ресурсы» таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».
 

Более точным, чем «безотходная технология», следует считать термин «малоотходная технология», так как в принципе «безотходная технология» невозможна, ибо любая человеческая технология не может не производить отходы, хотя бы в виде энергии. Достижение пол­ной безотходности нереально, поскольку противоречит второму началу термодинамики, поэтому термин «безотходная технология» условен [понятия «малоотходная технология» и «безотходная технология» в данном случае равнозначны].

Т.о. малоотходная технология – технология, позволяющая получить минимум отходов (тв., жидк., газообр.).

Для снижения отходности технологии, уровня загрязнения окружающей среды, экономии сырья и энергии используют рециркуляцию, т. е.повторное использование ресурсов (утилизация отходов, использование вторичных ресурсов).

Мероприятия по сокращению вредных отходов и уменьшения их воздействия на природную среду включают:
- создание замкнутых циклов, например, водо- и газооборотных (разработка бессточных технологических систем на основе очистки сточных вод;
- комплексное, полное использование сырья, например, разработка систем переработки отходов производства во вторичные ресурсы (которые можно использовать полезно);
- создание и выпуск новых видов продукции с учетом возможности повторного ее использования;
- создание принципиально новых и совершенствование действующих технологий, например, позволяющих исключить технологические стадии, на которых происходит образование отходов.

2.Повышение качества продукции. Необходимо добиваться как можно более длительных сроков жизни товаров, избегать использования редких и опасных материалов, развивать производство легко ремонтируемых изделий.


В перспективе в мире неизбежно возникнет проблема глобального дефицита ресурсов, особенно энергоресурсов и пресной воды, способствовать появлению новых конфликтов.


Фильм. ДОМ. (Он поднимает проблему перенаселенности планеты и призывает задуматься о будущем, пока еще есть хоть какие-то шансы остановить разрушение нашего общего дома.)

Комментариев нет:

Отправить комментарий