Технології 11 клас

РОЗДІЛ 4. ЕКОЛОГІЧНІ Й ТЕХНОГЕННІ ПРОБЛЕМИ В ПЕРЕТВОРЮВАЛЬНІЙ ДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ

ГЛОБАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ ЛЮДСТВА. ПРИРОДООХОРОННІ ТЕХНОЛОГІЇ

 

§ 12 Демографічні, екологічні та енергетичні проблеми людства

 

Науково-технічний прогрес зародився тоді, коли людина почала використовувати додаткові види енергії (крім природної сонячної) для своїх потреб.

З часом людство, у міру накопичування знань і вмінь, перейшло від еволюції до прогресу, що невпинно прискорюється. Нині в умовах ринкової економіки зміна технологій відбувається кожні десять років, тоді, як на зміну «біологічних технологій» (зникнення та поява нових видів) потрібно майже 3000000 років.

Ця надзвичайно велика різниця у часі призвела до того, що технології, які створює людство, більш швидкі й агресивні. Вони майже постійно заміщують або витісняють природні технології (знищення лісів, річок, певних видів тварин, рослин, зниження родючості земель).

Результати впровадження нових технологій дуже часто дають наслідки, що не очікувався. Наприклад, атомна енергетика вважалася екологічно чистою і безпечною, та насправді, крім дешевої електроенергії, створила цілі зони відчуження, забруднені радіоактивними викидами.

Будівництво в Середній Азії зрошувальних систем велося для створення сприятливих умов вирощування в напівпустелях цінних сільськогосподарських рослин — бавовни, рису, пшениці, винограду, а завершилося екологічною катастрофою: води річок, що належать до басейну Аральського моря, зменшили приток води в це море, і воно висихає; гинуть тварини і прибережна рослинність; майже всі причали залишилися без води, а люди — без засобів до існування.

Основними проблемами людства є — енергетичні, демографічні та екологічні.

ДЕМОГРАФІЧНІ ПРОБЛЕМИ

У давні часи населення Землі було дуже малочисельним. Кількість населення безпосередньо залежала від природних чинників — наявності в екосистемі продуктів (врожаю диких фруктів, овочів, кількості звірини, риби) та можливості їх добути. Людина не могла спланувати та управляти екосистемою.

З переходом до землеробства та скотарства різко змінилася динаміка приросту населення Землі. Людина вже не залежала від продуктивності екосистеми — наявності диких плодів і результатів полювання та рибальства.

Людина почала створювати штучні екосистеми — агроценози, що дало можливість отримувати значно більшу й сплановану кількість рослинної продукції для харчування; розводила тварин та використовувала їх.

Розширюючи та обробляючи землю, збільшуючи поголів’я тварин, людство почало нарощувати швидкими темпами виробництво продуктів харчування та вдосконалювати знаряддя праці й побуту, що забезпечило швидкий приріст населення та збільшення тривалості життя. Раніше середня тривалість життя складала 20 років.

Зростання кількості населення та подовження середньої тривалості життя стало результатом розвитку землеробства і скотарства.

Окрім землеробства і скотарства людство також освоювало технології будівництва, переробки та зберігання продуктів харчування, виготовлення знарядь праці і зброї, медицини, гігієни.

Нині в світі народжується в середньому за 1 секунду 21 дитина і 18 людей помирає. Щоденно населення планети збільшується на 250000 осіб. Темпи приросту населення в світі поки що наростають, та наближуються до 100 млн осіб за 1 рік. У 2000 р. на Землі проживало 6,5 млрд людей. Населення розподілено на поверхні Землі дуже нерівномірно: в розвинутих країнах 1,3— 1,5 млрд, в країнах, що розвиваються, — 5 млрд людей. Основний приріст населення (майже 78%) відбувається за рахунок країн, що розвиваються. Проте намітилася тенденція до певного зниження приросту населення. Населення таких країн, як Китай (1,6 млрд), регулюється державою (одна дитина в сім’ї), що дало вагомі результати (рис. 86).

Зовсім зворотна ситуація сталася в розвинутих країнах та країнах СНД. Зокрема в Україні гостро постала демографічна проблема: населення скорочується через велику різницю народжуваності і смертності. Держава заохочує сім’ї до народження дітей пільгами, грошовими виплатами та тривалими відпустками по догляду за дітьми. Багатодітним (більше 5 дітей) сім’ям надають безкоштовне житло тощо.

Щоправда в світі склалася загрозлива ситуація: людство не може себе прогодувати; таких країн понад 60, а їх населення

 

 

Рис. 86. Перенаселення призводить до забруднення водних ресурсів

 

Рис. 87. В країнах Африки голодує майже половина дітей

 

 складає 1,1 млрд осіб. Від 0,5 до 1 млрд людей живуть упроголодь, 24 млн новонароджених потерпають від недоїдання, 35 тис. осіб щоденно помирають від голоду, більшість з них — діти (рис. 87).

Зараз становище погіршується, бо кількість населення поступово зростає, а виробництво зерна на душу населення дещо знижується. На полях основних світових виробників зерна (США, Китай, країн Європи, Росія, Казахстан, Індонезія) врожайність залишилась така сама. Площа ріллі на душу населення поступово скорочується. За останні 20 років пустелі захопили близько 120 млн га, а 1,5 млрд га пасовищ та орних земель в країна, що розвиваються, зазнали помірного занепаду та частково перетворюються на пустелі. Від 6 до 7 млрд га сільськогосподарських угідь втратили свою продуктивність. Також 1,5 млрд га сільськогосподарських земель зазнають ерозії, засолення та зниження родючості (рис. 88).

Скорочення сільськогосподарських земель змушує населення країн, що розвиваються, руйнувати все нові і нові площі дикої природи, вносити великі дози добрив та отрутохімікатів на малородючих ділянках сільськогосподарських земель для отримання врожаю. Це, в свою чергу, призводить до забруднення природи і зниження родючості ґрунтів. Як наслідок — бідніє населення. Непередбачуваний розвиток економіки цих країн, коли господарювання на землі спрямоване на отримання короткострокової, іноді одноразової вигоди, а не на довгострокове, плідне, науково та економічно обґрунтоване господарювання на землі, призводить до занепаду.

Нині, на жаль, багато країн (і навіть великі регіони) відчувають дефіцит найважливіших природних ресурсів, зокрема води і їжі (рис. 89, 90).

 

Рис. 88. Деградація родючого ґрунту

 

 

Рис. 89. Доставка чистої води

 

Вода — найважливіший ресурс для кожної людини. Без їжі людина може проіснувати досить довго, а без води — всього кілька днів.

Вода є також головним джерелом атмосферного кисню. Земні рослини розкладають величезну кількість води під час фотосинтезу, утворюючи кисень. Жодна реакція в тілі живого організму не проходить без води, та й організм людини складається на 70 % з води. Життя всіх живих організмів залежить від води, що їх оточує. Вона є в кістках організмів, у тканинах.

У світі щорічний стік прісної води складає 40 тис. км3. Людство використовує близько 3,5    тис. км3. води. Велика частина води протікає по малодоступних, диких тропічних і приполярних районах планети. Реально доступна кількість води складає майже 7 тис. км3 на рік. Більша частина цієї води витрачається нераціонально. За сучасних темпів використання води, її вистачить на 20—40 років (рис. 91).

Так, видобуток 1 тонни вугілля потребує 3 т води, на виробництво 1 т сталі — 250—300 т, на виготовлення 1 т синтетичного волокна — 4000 т води, на вирощування 1 т пшениці — 1500 т води.

Дуже нераціонально використовують підземні води більшість країн світу. Воду з підземних резервуарів використовують швидше, ніж вона там акумулюється. От чому й знижується рівень ґрунтових вод, засихають озера й криниці, міліють річки й ставки.

Воду потрібно використовувати дуже економно, розумно, зменшувати забруднення водойм.

ЕНЕРГЕТИЧНІ ПРОБЛЕМИ

Подальший приріст населення і зростання виробництва призведе до збільшення використання енергії. Основними джерелами енергії є і в найближчому майбутньому залишатимуться невідновлювані природні ресурси: нафта, газ, вугілля. Нині 88% енергії отримують з видобувних, невідновлювальних джерел.

Якщо в світі і далі такими темпами йтиме споживання енергії, то нафти вистачить на 41 рік, вугілля — 326 років, газу — 60 років.

Зараз є дві реальні можливості збереження видобувних ресурсів: підвищення ефективності їх використання та розвиток і використання відновлюваних видів енергії.

 

 

Рис. 90. Добування чистої води з колодязя, що висихає (Індія)

 

 

Рис. 91. Льодовики — стратегічні водні запаси планети

 

Для виробництва енергії переважно використовують добувні ресурси, радіоактивні елементи та потенційну енергію води. Збільшення попиту на електроенергію призводить до збільшення кількості її виробництва. Проте сучасні способи отримання електроенергії здебільшого наносять шкоду навколишньому середовищу. Розглянемо основні види електростанцій та їх вплив на зовнішнє середовище.

ТЕПЛОВІ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ

Основну частину (дві третини від своїх електростанцій) електроенергії в світі отримують на теплових електростанціях, що працюють на використання викопних енергетичних ресурсах (газ, вугілля, мазут, сланці). Паливо спалюють для того, щоб хімічна енергія перетворювалася на енергію пари, яка переходять в електричну енергію, крутячи парові турбіни турбогенератора. Коефіцієнт корисної дії теплової електростанції становить 38—40%. А 2/3 теплової енергії та невикористаних решток палива викидається в навколишнє середовище, завдаючи цим величезною шкоди довкіллю (рис. 92).

Теплові електростанції споживають надзвичайно багато палива і викидають у довкілля велику кількість попелу, вуглекислого газу та окису азоту. Крім того, теплові електростанції, що працюють на вугіллі, також (крім основних елементів відходів), забруднюють навколишнє середовище радіонуклідами, бо у вугіллі завжди є домішки радіаційних елементів. Тож радіонукліди разом з іншими продуктами згоряння потрапляють у воду, ґрунт, повітря.

ГІДРОЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ

Гідроелектростанції — (ГЕС) це доволі простий пристрій для отримання електроенергії. Вода надходить у турбіни з верхнього рівня дамби і крутить лопаті електрогенератора (рис. 93, 94).

 

 

Рис. 92. Зуївська теплова електростанція, Донецька обл.

 

 

Рис. 93. Гідроенергетичний комплекс Санься (Три ущелини), Китай

 

 

Рис. 94. Асуанська ГЕС на Нілі,Єгипет

 

Електроенергія, що виробляється на ГЕС в 4 рази дешева, ніж на ТЕС. Але річок, придатних для отримання електроенергії, недостатньо. Навіть якщо зарегулювати всі річки планети, то потребу в електроенергії буде забезпечено лише на 25%.

Для роботи великої ГЕС необхідно збудувати величезну дамбу, щоб був великий запас води. Тож при будівництві ГЕС на рівнинних ріках виникає велика кількість екологічних проблем: неможливість міграції риби, затоплення великої кількості площі сільськогосподарських угідь, що призводить до переселення людей з багатьох населених пунктів, які потрапили під затоплення, зміни видового складу водойми. Втім, є й позитивні зміни для екології — пом’якшується клімат, з’являється можливість зрошувати поля, поселяються в новоствореній водоймі нові види тварин і рослин.

АТОМНІ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ

В атомному реакторі електростанції (АЕС) внаслідок керованої ядерної реакції виділяється велика кількість тепла, що, в свою чергу, перетворює воду на пару, яка обертає турбіни генераторів (рис. 95, 96, 97, 98). Це надзвичайно потужна та економічно вигідна електростанція. Якщо при спалюванні 1 т вугілля виділяється 7 млн ккал тепла, то при «спалюванні» 1 грама ядерного палива — 20 млн ккал тепла. Якщо для теплової електростанції потужністю 1 млн кВт за кожну добу потрібно майже 10000 т вугілля, то для АЕС такої самої потужності за три роки потрібно 80 т ядерного палива.

АЕС можна розміщувати в будь-якому місці, де є достатня кількість води для охолодження реактора, немає сейсмічної небезпеки і ґрунт не осаджується. АЕС потужністю 1 млн кВт протягом року дає майже 2м3 високорадіоактивних відходів, які потрібні захоронити (рис. 99). Також АЕС досить небезпечна при аварії, коли в повітря викидається велика кількість радіоактивного палива від вибуху реактора (рис. 100).

Унаслідок аварії на Чорнобильській АЕС постраждало багато людей в різних країнах Європи. Крім України, Росії та Білорусі, радіоактивне забруднення території сталося в Австрії, Німеччині, Італії, Норвегії, Швеції, Фінляндії,

 

Рис. 95. АЕС в Індії

 

 

Рис. 96. АЕС «Трі Майя Айленд» (США). Радіаційне зараження поширилося в радіусі 20 миль від реактора

 

 

Рис. 97. Ядерний поділ (розщеплення)

 

 

Рис. 98. Реактор з киплячою водою. Пара спрямовується в турбіну безпосередньо з реактора, тому він радіоактивний і викликає її зараження

 

 

Рис. 99. Транспортування радіоактивних відходів

 

 

Рис. 100. Чорнобильська АЕС

 

Румунії, Польщі. Аварія на Чорнобильській АЕС стала поштовхом для досліджень і створення безпечніших АЕС нового покоління. Науковими установами вже розроблено проекти АЕС, які самопригнічують процеси, що виникають, і можуть спричинити аварію, незалежно від роботи персоналу станції. Також зараз переглянуто принципи розміщення АЕС.

Цікаво знати.

Англійський економіст, священик Т. Ф. Мальтус висунув теорію, що кількість населення зростає швидше, ніж виробництво засобів існування. Проте, останні два століття показали, що насправді це не так: виробництво засобів існування випереджає зростання народонаселення на Землі, але розподіл їх відбувається нерівномірно. Для розв’язання цих проблем необхідно підвищувати врожайність сільськогосподарських культур і продуктивність свійських тварин, застосовуючи досягнення селекції та генетики, родючість ґрунту, використовуючи сучасні досягнення агрохімії, меліорації та біологічну продуктивність світового океану. На початку XXI ст. Зростання чисельності населення уповільнилося. Причини полягають у значних темпах урбанізації та науково-технічному прогресі. Про якість життя населення країн свідчать такі показники, як розмір ВВП у розрахунку на одну особу, середня тривалість життя і рівень освіти. Демографічні проблеми кожна країна розв’язує, реалізуючи власну демографічну політику. В розвинених країнах вона спрямована на збільшення природного приросту населення і збалансоване використання робочої сили. У країнах, що розвиваються, така політика передбачає зниження природного приросту населення, поліпшення якості харчування та охорони здоров’я, подолання технологічної відсталості і бідності. Завдання України, як і інших пострадянських країн, пов’язане з реформуванням економіки і створенні власної конкурентної продукції на світовому ринку.

СЛОВНИК НОВИХ ТЕРМІНІВ

Демографічна проблема — це проблема, пов’язана з неконтрольованим збільшенням або зменшенням населення.

Енергетична проблема — проблема, пов’язані з видобуванням і використанням різних видів енергії.

Екологічна проблема — це проблема, пов’язана з негативним впливом на природне середовище діяльності людини.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.