Принципы и методы рационального природопользования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Принципы и методы рационального природопользования



Понятие, виды и формы природопользования

Экологическая политика -- система мер, направленных на регулирование состояния окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов в рамках какой-либо территории или мира в целом (глобальная экологическая политика).

Под природопользованием понимают возможность использования человеком полезных свойств окружающей природной среды -- экологических, экономических, культурных и оздоровительных. Следовательно, содержание природопользования включает три ее формы: экономическую (ведущая), экологическую и культурно-оздоровительную.

Формы природопользования осуществляются в двух видах: общего и специального.

Общее природопользование не требует специального разрешения. Оно осуществляется гражданами на основе принадлежащих им естественных (гуманитарных) прав, существующих и возникающих как результат рождения и существования (пользование водой, воздухом и т.д.).

Специальное природопользование. Осуществляется физическими и юридическими лицами на основании разрешения уполномоченных государственных органов. Оно носит целевой характер и по видам используемых объектов подразделяется на землепользование, пользование недрами, лесопользование, водопользование, пользование животным миром (дикими животными и птицами, рыбными запасами), использование атмосферного воздуха. Специальное природопользование связано с потреблением природных ресурсов. В этой части оно соотносится через правовое регулирование с отраслевым природоресурсным законодательством Российской Федерации: Земельным кодексом, Лесным кодексом, Законом РФ от 21.02.1992 № 2395-1 «О недрах» (ред. от 31.12.2014), Федеральными законами от 24.04.1995 № 52-ФЗ «О животном мире» (ред. от 07.05.2013), от 04.05.1999 № 96-ФЗ «Об охране атмосферного воздуха» (ред. от 29.12.2014).

По Н.Ф. Реймерсу (1992), природопользование включает в себя:

¦ охрану, возобновление и воспроизводство природных ресурсов и их переработку;

¦ использование и охрану природных условий среды жизни человека;

¦ сохранение, восстановление и рациональное изменение экологического равновесия природных систем;

регуляцию воспроизводства человека и численности людей. Природопользование может быть нерациональным и рациональным. Нерациональное природопользование не обеспечивает сохранение природно-ресурсного потенциала, ведет к оскудению и ухудшению качества природной среды, сопровождается загрязнением и истощением природных систем, нарушением экологического равновесия и разрушением экосистем. Рациональное природопользование означает комплексное научно обоснованное использование природных богатств, при котором достигается максимально возможное сохранение природно-ресурсного потенциала при минимальном нарушении способности экосистем к саморегуляции и самовосстановлению.

Основные положения рационального природопользования

Природопользование строится на ряде общих мотивов и принципов:

Мотивы рационального природопользования и охраны природы. В основе рационального природопользования и охраны природы лежат разные мотивы (аспекты): экономический, здравоохранительный, эстетический, научно-познавательный, воспитательный и др.

Экономический мотив -- важнейший мотив как в прошлом, так и в настоящее время, ибо вся хозяйственная деятельность человека и само его существование основаны на использовании природных ресурсов.

Здравоохранительный мотив возник относительно недавно в связи с усиливающимся загрязнением окружающей среды, результатом которого являются многочисленные заболевания и снижение продолжительности жизни населения.

Эстетический мотив подразумевает поддержание хотя бы отдельных природных комплексов в состоянии, способном удовлетворять эстетические потребности человека, которые не менее важны, чем все остальные.

Научно-познавательный мотив имеет в виду сохранение биологического разнообразия организмов, неизмененных участков природы, ее отдельных объектов и т.д. с целью ее научного познания.

Воспитательный мотив подразумевает необходимость охраны природы для формирования духовных потребностей человека.

Конечная цель рационального природопользования и охраны природы -- обеспечение благоприятных условий для жизни человека, развития хозяйства, науки, культуры и т.д., для удовлетворения материальных и культурных потребностей всего человеческого общества.

Принципы (правила) рационального природопользования и охраны природы. Рациональное природопользование и охрана природы должны основываться на следующих принципах (правилах):

¦ прогнозирования: использование и охрана природных ресурсов должны осуществляться на основе предвидения и максимально возможного предотвращения негативных последствий природопользования;

¦ повышения интенсивности освоения природных ресурсов: использование природных ресурсов должно производиться на основе повышения интенсивности освоения природных ресурсов, в частности, с уменьшением или устранением потерь полезных ископаемых при их добыче, транспортировке, обогащении и переработке;

¦ множественного значения объектов и явлений природы: использование и охрана природных ресурсов должны осуществляться с учетом интересов разных отраслей хозяйства;

¦ комплексности: использование природных ресурсов должно реализовываться комплексно, разными отраслями народного хозяйства;

¦ региональное: использование и охрана природных ресурсов должны осуществляться с учетом местных условий;

¦ косвенного использования и охраны: использование или охрана одного объекта природы может приводить к косвенной охране другого, а может приносить ему вред;

¦ единства использования и охраны природы: охрана природы должна осуществляться в процессе ее использования. Охрана природы н.е должна быть самоцелью;

¦ приоритета охраны природы над ее использованием: при использовании природных ресурсов должен соблюдаться приоритет экологической безопасности над экономической выгодностью.

Методы экологического регулирования

Экологическое регулирование -- это система активных законодательных, административных и экономических мер и рычагов влияния, которые используют государственные органы разного уровня для принуждения загрязнителей окружающей среды ограничить выбросы вредных веществ в естественные и техногенные среды, а также для материального стимулирования добросовестных природопользователей.

Для эффективного экологического регулирования первоочередное значение имеет выбор правильных методов и инструментов (рычагов) регулирования. В настоящее время защита окружающей среды представляет собой комплекс административно-правовых и экономических методов и инструментов.

Административно-контрольные инструменты экологического регулирования включают:

¦ природоохранное законодательство;

¦ совокупность экологических стандартов и нормативов;

¦ систему лицензирования хозяйственной деятельности;

¦ методы и инструменты прогнозирования, планирования и составления программ природоохранной деятельности.

К административно-контрольному блоку относятся также так называемые «мягкие» инструменты: экологический мониторинг и аудит, оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) и экологическая экспертиза проектов, сертификация (маркировка), а также добровольные согласования между органами экологического контроля и природопользователями.

Экономическими рычагами могут быть:

¦ система экономических инструментов природоохранной деятельности;

¦ схема финансирования природоохранных мероприятий;

¦ платность природопользования;

¦ ценообразование с учетом экологического фактора на первичные и вторичные ресурсы;

¦ создание рынка природных ресурсов;

¦ экологическое страхование;

¦ экологическая экспертиза проектов;

¦ лицензирование природопользования;

¦ создание механизма реализации государственных и региональных экологических программ.

Все эти направления связаны между собой, часто взаимообусловлены и пересекаются на практике.

Система экономических инструментов природоохранной деятельности включает в себя:

¦ налоговую политику;

¦ субсидии и льготное кредитование;

¦ ускоренную амортизацию фондов природоохранного назначения;

¦ продажу прав на загрязнение;

¦ использование принципа «залог--возврат»;

¦ штрафы;

¦ платежи за загрязнение и размещение отходов.

Роль экономических методов заключается в создании механизмов управления, стимулирующих деятельность в сфере охраны окружающей среды и поиск путей минимизации экономических затрат, которое понесет общество ради достижения желаемого состояния окружающей среды и ее отдельных компонентов.

В России система стандартов, инструментов и рычагов регулирования, а также санкции в отношении нарушителей правовых норма определены Федеральным законом от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды».

Природозащитные мероприятия. Роль технического прогресса в защите окружающей среды

Защита окружающей среды -- комплексная проблема, которая может быть решена только совместными усилиями специалистов различных отраслей науки и техники. Наиболее эффективная форма защиты окружающей среды от вредного воздействия промышленных предприятий -- переход к малоотходным и безотходным технологиям, а в условиях сельскохозяйственного производства -- к биологическим методам борьбы с сорняками и вредителями. Это потребует решения целого комплекса сложных технологических, конструкторских и организационных задач. Экологизация промышленного производства должна развиваться по следующим направлениям: I 130

¦ совершенствование технологических процессов и разработка нового оборудования с меньшим уровнем выбросов вредных примесей и отходов в окружающую среду;

¦ широкое внедрение экологической экспертизы всех видов производств и промышленной продукции;

¦ замена токсичных и неутилизируемых отходов на нетоксичные и утилизируемые;

¦ широкое применение дополнительных методов и средств защиты окружающей среды.

Таким образом, рациональное использование ресурсов и обеспечение качества окружающей среды являются общей задачей, которую должны решать специалисты различных областей науки и отраслей техники.

Инженерно-экологические мероприятия предполагают создание такой природно-промышленной системы, которая позволила бы обеспечить эффективное использование и охрану природных ресурсов в процессе работы того или иного производства. В инженерно-экологические мероприятия входят три группы мероприятий: инженерные, экологические и организационные.

1. Инженерные мероприятия направлены на совершенствование существующих и разработку новых технологических процессов, машин, механизмов и материалов, используемых в производстве с целью исключения или смягчения негативных воздействий предприятий на природную среду.

2. Экологические мероприятия обеспечивают самоочищение (при загрязнении) природной среды или самовосстановление (при нарушении равновесия). Экологические мероприятия могут быть абиотическими и биотическими. Подгруппа абиотических мероприятий основана на использовании естественных физических и химических процессов, протекающих во всех составляющих биосферы, которые позволяют снизить опасность вредного антропогенного воздействия, уменьшить или исключить его последствия. Биотические мероприятия основаны на использовании живых организмов, обеспечивающих функционирование экологических систем в зоне влияния производства. К ним относятся биологическая рекультивация и биологическая очистка сточных вод, ликвидация загрязнений почв с помощью специальных растений или микроорганизмов, способных извлекать и перерабатывать, загрязняющие вещества. Биотическим мероприятием является также самозарастание нарушенных земель.

Организационные мероприятия связаны с управлением, структурой и функционированием создаваемых или действующих природно-промышленных систем. Они подразделяются на плановые и оперативные. Плановые мероприятия рассчитаны на длительную перспективу с учетом развития производства и непроизводительной инфраструктуры крупных природно-промышленных систем. К ним относятся выбор месторасположения новых производств с учетом розы ветров и взаимного расположения других источников загрязнений атмосферы; передислокация из городов и поселков предприятий с высокой интенсивностью вредного воздействия; выбор места расположения отвалов и свалок; перемещение рекреационных территорий, объектов культурного назначения из зон воздействия и влияния предприятий в чистые зоны; изменение путей и режимов движения транспорта; устройство санитарно-защитных зон. К подгруппе оперативных относятся мероприятия, применяемые в экстремальных ситуациях, возникающих на производстве или в природной среде. Экстремальные ситуации на производстве обычно сопровождаются авариями (взрывы, пожары, разрывы трубопроводов) и приводят к залповым выбросам и сбросам, загрязняющим окружающую среду.

Технологические процессы, в которых в полной мере учитываются все взаимодействия с окружающей средой, и приняты меры к предотвращению отрицательных последствий, называют экологизированными.

Подобно любой экологической системе, где вещество и энергия расходуются экономно и отходы одних организмов служат важным условием существования других, производственный экологизированный процесс, управляемый человеком, должен следовать биосферным законам, и в первую очередь закону круговорота веществ.

Принципиально новый подход к развитию всего промышленного и сельскохозяйственного производства -- создание малоотходной и безотходной технологии.

Понятие «полностью безотходная технология» условное, так как ни одно производство невозможно без отходов. Даже природные круговые процессы сопровождаются образованием отходов. Малоотходные и безотходные технологические процессы и системы должны функционировать таким образом, чтобы не нарушать естественного хода процессов, протекающих в природе.

Принципы размещения производств различного типа

Промышленность является основной отраслью материального производства, поскольку, опираясь на достижения научно-технического прогресса (НТП), определяет общий потенциал экономического развития. Она подразделяется на горно-добывающую и обрабатывающую. В структуре обрабатывающей промышленности выделяют тяжелую (топливно-энергетическая, металлургия, машиностроение, химическая, лесная и др.), легкую (текстильная, швейная, трикотажная, кожевеннообувная, овчинно-шубная) и пищевую (сахарная, маслодельная, маслобойная, мясная, молочная, овощеконсервная и др.).

Размещение разных отраслей промышленности определяется совокупностью факторов, которые называют принципами (или факторами) размещения промышленного производства. К наиболее важным из них относятся следующие:

Первый принцип. Приближение производства к источникам сырья, топлива, энергии и к районам потребления. Соблюдение этого принципа позволяет решить проблему сокращения и ликвидации дальних нерациональных перевозок, снижения затрат труда в целом и по всем стадиям производства, повышения экономической эффективности Согласно этому принципу отрасли группируются следующим образом:

1) отрасли, которые целесообразно развивать у источников сырья (высокоматериалоемкая группа производств): черная металлургия, производство тяжелых цветных металлов (выплавка меди, свинца, цинка и др.), тяжелое машиностроение (производство горного и металлургического оборудования, подъемно-транспортных и дорожных машин), азотно-туковая и калийная промышленность, производство соды, цемента, гипса, целлюлозно-бумажная, кожевенная, сахаропесочная промышленность, производство растительного масла, хлопкоочистительная и др. Затраты на сырье в этих отраслях составляют 20--80% себестоимости продукции, а удельный расход сырья в несколько раз превышает вес готовой продукции;

2) отрасли, тяготеющие к источникам дешевого топлива и энергии (энергоемкая группа производств): производство смол и пластических масс, химических волокон и синтетического каучука, алюминиевая, магниевая, никелевая промышленность, тепловая электроэнергетика и др. Затраты на топливо и энергию в этих отраслях составляют 35--60% себестоимости продукции, удельный расход топлива и электроэнергии достигает максимальной величины;

3) отрасли, которые целесообразно развивать в районах сосредоточения ресурсов труда, рабочей силы (трудоемкая группа производств): радиотехника, приборостроение, станкостроение, переработка пластмасс, текстильная, трикотажная, обувная, швейная промышленность и др. Эти отрасли отличаются повышенной долей заработной платы в себестоимости продукции, незначительными по весу расходами сырья, топлива и готовой продукции в расчете на одного работника;

4) отрасли, тяготеющие к местам потребления готовой продукции (потребительская группа производств): сельскохозяйственное машиностроение, нефтеперерабатывающая, резинотехническая, мебельная, железобетонных изделий, кирпичная, хлебопекарная, кондитерская, сахарорафинадная, винодельческая (розлив) промышленность и др. Затраты, связанные с доставкой сырья и топлива, в этих отраслях меньше расходов по вывозу готовой продукции в места потребления (при одной и той же дальности перевозки), удельные расходы сырья, топлива и электроэнергии невелики.

Размещение добывающих отраслей промышленности в основном зависит от действия природных факторов (размеры промышленных запасов, глубина и характер залегания полезных ископаемых, качество природных ресурсов) и факторов пространства. Отрасли добывающей промышленности должны размещаться так, чтобы затраты на добычу и транспортировку их продукции были минимальными.

Второй принцип. Первоочередное освоение и комплексное использование наиболее эффективных видов природных ресурсов

То или иное сочетание отраслей народного хозяйства на определенной территории определяет специфику (особенности) экономики на данной территории. В сочетании множества отраслей со временем выявляются такие отрасли, на которых хозяйство специализируется в масштабе всей страны, т.е. поставляет значительную долю продукции в общем производстве. По этим признакам выделяются крупные экономические районы. В России по состоянию на 2014 г. их выделено 13.

Территориальное планирование развития экономики и размещение производства ведется с учетом специфики хозяйства в каждом из этих районов.

Многие годы хозяйство планировалось и строилось по отраслевому и территориальному принципу, с учетом интересов отрасли и особенностей каждого экономического района. Теперь найдена новая, более совершенная форма организации хозяйства. Такой новой формой размещения взаимосвязанных промышленных и сельскохозяйственных отраслей и производств на определенной территории явились территориально-производственные комплексы (ТПК), в которых объединены разные промышленные и агропромышленные комбинаты. Они возникают, как правило, в пределах того или иного крупного экономического района, а иногда и в пограничных частях соседних районов.

Потребность в ТПК возникла в связи с необходимостью быстро развивать нужную отрасль хозяйства, ускоренно осваивать месторождения, например, вновь открытых ископаемых богатств. В Западной Сибири, в Казахстане с помощью ТПК удалось быстро создать крупные нефтяные базы страны. ТПК создаются для того, чтобы сориентировать планы других отраслей народного хозяйства на быстрое выполнение заказов главной отрасли. ТПК -- крупнейшие центры, в которых создаются предприятия-гиганты, флагманы современной промышленности. Например, в центре России (Курская, Белгородская, Липецкая области) на месторождении Курской магнитной аномалии (КМА) создано промышленное ядро. Здесь находится еще один центр черной металлургии. Это поставило богатое железорудное месторождение на службу экономике. Тяжелая промышленность: горнодобывающая, металлургическая, машиностроительная -- стержень ТПК на Курской земле. Иной облик имеет другой комплекс в европейской части страны -- Поволжский. Гигант автомобилестроения -- КамАЗ -- определяет промышленное лицо ТПК. Поволжье традиционно считается старым районом автомобилестроения. Близость автозаводов в Нижнем Новгороде, Ульяновске, Ижевске, Тольятти, а также в других городах облегчила организацию нового крупнейшего производства в Набережных Челнах. «Центр тяжести» нефтяной и газовой индустрии смещается на восток, в Западную Сибирь (Тюменская и Томская области). Здесь продолжается создание ведущего ТПК страны по добыче нефти и газа.

Территориально-производственный комплекс включает:

¦ специализированные предприятия;

¦ дополняющие их производства;

¦ объекты производственной и социальной инфраструктуры.

В рамках ТПК по сравнению с изолированным (штучным) размещением предприятий появляется возможность получать значительный экономический эффект за счет:

1) комбинирования и кооперирования предприятий на одной территории и соответственно снижения транспортных издержек;

2) рационального использования природных и трудовых ресурсов, вторичного сырья, транспортных сетей;

3) снижения стоимости строительства вспомогательных и обслуживающих предприятий, инженерных коммуникаций и социально-культурных объектов.

ТПК не тождественны экономическим районам, но служат материально-технической основой их формирования.

Рис. 1. Структура территориально-производственного комплекса.

Третий принцип. Оздоровление экологической обстановки, принятие эффективных мер по охране природы и рациональному природопользованию.

Очень важен принцип оздоровления экологической обстановки, принятия эффективных мер по охране природы и рациональному природопользованию. В современных условиях необходимо преодоление экономической безответственности за ущерб, наносимый природе, за выпуск экологически грязной продукции, за разбазаривание природных ресурсов из-за их низкой стоимости по сравнению с мировыми ценами.

Четвертый принцип. Использование экономических выгод международного разделения труда, восстановление и развитие экономических связей со странами ближнего и дальнего зарубежья.

Безотходные технологии и использование альтернативных источников энергии

Безотходные технологии. Природные, круговороты веществ являются практически замкнутыми. В естественных экосистемах вещество и энергия расходуются экономно и отходы одних организмов служат важным условием существования других. Антропогенный круговорот веществ значительно разомкнут, сопровождается большим расходом природных ресурсов и большим количеством отходов, вызывающих загрязнение окружающей среды. Создание даже самых совершенных очистных сооружений не решает проблему, так как это борьба со следствием, а не с причиной. Поэтому основной задачей является разработка технологий, позволяющих сделать антропогенный круговорот как можно более замкнутым, так называемых малоотходных и безотходных технологий.

Достижение полной безотходное™, как уже было сказано, нереально, поскольку противоречит второму началу термодинамики. Создать абсолютао замкнутый круговорот веществ теоретически возможно, но все равно будут потери энергии в виде тепла. Поэтому термин «безотходная технология» условен, И правильнее использовать термин «малоотходная технология». Малоотходная технология -- такой способ производства, который обеспечивает максимально эффективное использование сырья и энергии с минимумом отходов и потерь энергии.

Концепция безотходного производства включает несколько положений. Во-первых, ресурсы необходимо использовать в таком цикле, который включал бы не только сферу промышленного производства, но и сферу потребления. Замкнутым такой цикл может быть только на уровне промышленного региона или территориально-производственного комплекса. Следовательно, необходимо в рамках этого региона или комплекса найти потребителей отходов, производимых предприятиями. Во-вторых, должно быть обязательное использование в производстве всех компонентов сырья и сведение до минимума нерациональных энергозатрат. В-третьих, составной частью концепции безотходного производства является сохранение сложившегося экологического равновесия, иначе говоря, сохранение нормального функционирования ОПС, при котором оно не оказывает отрицательного воздействия на среду обитания человека, его здоровье. Напомним при этом, что критерием качества окружающей среды ныне являются предельно допустимые концентрации (ПДК) и рассчитанные на их основе предельно допустимые выбросы (ПДВ) и сбросы (ПДС).

Таким образом, понятие «безотходная технология» есть не только чисто технологический процесс в широком смысле, это и совокупность организационных и управленческих мероприятий, проектных и научно-исследовательских работ. Оно обязательно должно охватывать и сферу потребления продукции, которая после утраты своих потребительских свойств (например, изношенные автопокрышки, пластиковые бутылки) могла бы быть возвращена в производство или, в крайнем случае, переведена в экологически безопасную форму, К сожалению, имеет место прямо противоположное: те же использованные пластиковые емкости захламляют территории, хотя вполне можно наладить их утилизацию.

Разработаны следующие рекомендации по созданию малоотходных и ресурсосберегающих технологий:

¦ все производственные процессы должны осуществляться при минимальном числе технологических этапов, поскольку на каждом из них образуются отходы и теряется сырье;

¦ технологические процессы должны быть непрерывными, что позволяет наиболее эффективно использовать сырье и энергию;

¦ единичная мощность технологического оборудования должна быть оптимальной, что соответствует максимальному коэффициенту полезного действия и минимальным потерям;

¦ при разработке нового технологического оборудования необходимо предусматривать широкое использование автоматических систем на базе компьютерной техники, обеспечивающих оптимальное ведение технологических процессов с минимальным выходом вредных веществ;

¦ выделяющаяся в различных технологических процессах теплота должна быть полезно использована, что позволит сэкономить энергоресурсы, сырье и снизит тепловую нагрузку на окружающую среду.

С учетом этих общих рекомендаций можно определить основные направления в совершенствовании малоотходных технологий для отраслей промышленности, наносящих урон окружающей среде.

Так, в энергетике необходимо шире использовать новые методы сжигания твердого топлива, например, в кипящем слое, а также оборудования, в частности горелок с низким выходом вредных веществ, что способствует снижению содержания вредных веществ в отходящих газах; разрабатывать эффективные системы очистки этих газов от пыли и оксидов серы и азота; применять экологически чистые источники энергии: термальных вод, солнечную, ветра, воды.

В черной и цветной металлургии необходимо внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов, обеспечивающих экономное и рациональное использование рудничного сырья:

¦ вовлечение в переработку газообразных, жидких и твердых отходов производств, снижение выбросов и сбросов вредных веществ с отходящими газами и сточными водами;

¦ использование отвальных твердых отходов горного и обогатительного производства в качестве строительных материалов, дорожных покрытий и т.д. вместо специально добываемых минеральных ресурсов;

¦ использование ресурсосберегающих процессов, позволяющих интенсифицировать процесс переработки сырья, уменьшить расход энергоносителей, снизить объем отходящих газов и вредную нагрузку на окружающую среду;

¦ резкое сокращение расхода свежей воды и уменьшение количества сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологических процессов и бессточных систем водоснабжения;

¦ разработка и широкое внедрение на металлургических предприятиях высокоэффективного очистного оборудования, а также устройств контроля и мониторинга окружающей среды;

¦ разработка и внедрение новых малоотходных и безотходных процессов получения стали: бездоменного и бескоксового, порошковой металлургии; автогенных процессов в цветной металлургии.

На транспорте необходимо внедрение экологически чистых видов топлива (газа, неэтилированных бензинов), устройство каталитического дожигания и улавливания вредных веществ, широкое внедрение электромобилей.

В холодильной технике и технике кондиционирования переходить от хладагентов на базе хлорсодержащих углеводородов (фреонов), разрушающих озоновый слой, к озонобезопасным смесям, состоящим только из фторуглеводородов.

В машиностроении разрабатывать системы водоочистки для гальванических производств, переходить к замкнутым системам рециркуляции воды и извлечению металлов из сточных вод, в области обработки металлов шире использовать получение деталей из пресс-порошков.

В целлюлозно-бумажной промышленности внедрять процессы с низким расходом свежей воды на единицу продукции, применяя замкнутые и бессточные системы промышленного водоснабжения; максимально использовать экстрагирующие соединения, содержащиеся в древесном сырье, для получения целевых продуктов, совершенствовать процессы отбеливания целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшать переработку отходов лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; создавать производственные мощности по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.

Альтернативные источники энергии. Снизить потребление сырой нефти и других традиционных видов топлива можно, заменив их другими источниками энергии. Такой переход неизбежен в долгосрочной перспективе, поскольку возможности энергосбережения ограничены законами термодинамики. Все это, естественно, должно сочетаться с развитием энергосберегающих технологий:

1) Ядерная энергия. Атомные электростанции (АЭС) имеют ряд важных преимуществ с другими электростанциями: при нормальных условиях функционирования они абсолютно не загрязняют окружающую среду, не требуют привязки к источнику сырья и соответственно могут быть размещены практически везде, новые энергоблоки имеют мощность практически равную мощности средней гидроэлектростанции (ГЭС), однако коэффициент использования установленной мощности на АЭС значительно превышает этот показатель у ГЭС или теплоэлектростанции (ТЭС). Значительных недостатков АЭС при нормальных условиях функционирования практически не имеют.

Если сопоставить работу двух электростанций одной и той же мощности (1000 МВт) в течение года, то в отношении потребности в топливе для ТЭС необходимо 3,5 млн т угля; добыча такого его количества открытым способом нанесет серьезный ущерб ландшафту, окружающим водоемам и за счет кислотного выщелачивания -- грунтовым водам. Для АЭС потребуется 1,5 т обогащенного урана, что соответствует всего 1000 т урановой руды.

По вопросу выделения углекислого газа в результате работы угольной ТЭС в атмосферу поступит более 10 млн т углекислого газа, что усугубит парниковый эффект. АЭС вообще углекислого газа не выделяет.

Выбросы двуокиси серы и других компонентов кислотных дождей составят на ТЭС более 400 тыс. т; на АЭС они не образуются.

Проблема захоронения твердых отходов существует в обоих случаях. Радиоактивные отходы АЭС составят около 2 т; на ТЭС образуется около 100 тыс. т золы.

Именно радиоактивные отходы и возможности аварий на АЭС вызывают тревогу ученых и общественности. Общественное мнение станет решающим фактором в судьбе «ядерной мечты».

Однако нельзя не заметить опасность АЭС при возможных форсмажорных обстоятельствах (землетрясениях, ураганах, и т.п.), в этом случае устаревшие модели энергоблоков представляют потенциальную опасность радиационного заражения территорий из-за неконтролируемого перегрева реактора.

Солнечная энергия -- это кинетическая энергия излучения (в основном света), образующаяся в результате термоядерных реакций в недрах Солнца. Ее запасы практически неистощимы (астрономы подсчитали, что Солнце будет «гореть» еще несколько миллиардов лет). Также подсчитано, что примерно 1% солнечной энергии вполне достаточно для обеспечения всех нужд транспорта, промышленности и нашего быта не только сейчас, но и в обозримом будущем. Более того, вне зависимости от того, будем ли мы ее использовать, на энергетическом балансе Земли и состоянии биосферы это никак не отразится.

По использованию солнечной энергии на душу населения на первом месте в мире стоит Кипр, где 90% коттеджей и большое число отелей и многоквартирных домов располагают солнечными водонагревателями. В Израиле солнечная энергия обеспечивает 65% горячего водоснабжения жилищ. Итак, существуют огромные возможности использования солнечной энергии для отопления и горячего водоснабжения. Это позволяет экономить как деньги, так и топливо, которое высвобождается для удовлетворения других нынешних и будущих потребностей. Основными источниками энергии являются:

¦ солнечные батареи, изготовленные из особых материалов, в которых падающая энергия света индуцирует поток электронов, т.е. попросту электрический ток;

¦ «энергобашни», -- вероятно, в детстве вы не раз пользовались увеличительным стеклом, чтобы прожечь дырку в бумаге. Своеобразное применение подобный подход нашел в так называемых «энергобашнях». Установленные на площади в несколько гектаров зеркала фокусируют солнечный свет на котле, находящемся на вершине башни. Высокая температура превращает воду в пар, приводящий в движение обычный турбогенератор. По своей рентабельности энергобашни могут конкурировать с АЭС, а кроме того, не загрязняют окружающую среду;

¦ солнечные пруды (рис. 2) -- это еще более дешевый способ улавливать и запасать солнечную энергию. Искусственный водоем частично заполняется рассолом (очень соленой водой), поверх которого находится пресная вода. Плотность рассола гораздо выше, поэтому он остается на дне и с верхним слоем почти не смешивается. Солнечные лучи без помех проходят через пресную воду, но поглощаются рассолом, превращаясь при этом в тепло. Верхний слой действует как изоляция, не позволяя остывать нижнему. Иными словами, в солнечных прудах используется тот же принцип, что и в парниках, только земля и стекло заменены здесь соответственно рассолом и пресной водой. Поскольку солнечный пруд представляет собой высокоэффективный теплоаккумулятор, с его помощью можно получать энергию непрерывно.



Рис. 2. Схема солнечного пруда: 1 -- пресная вода; 2 -- изолирующий слой с увеличивающейся книзу концентрацией; 3 -- слой горячего раствора; 4 -- теплообменник

Энергетическое использование биомассы. Биомассой называется любая органика, образующаяся за счет фотосинтеза. Ее энергетическое использование -- непосредственное применение в виде топлива или переработка в различные его виды. Здесь существует несколько способов:

Прямое сжигание -- одна треть населения земного шара до сих пор использует древесину как единственный источник тепла и получения энергии. В ряде районов проблема загрязнения воздуха дымом от дровяных печей встала настолько остро, что уже вводятся ограничения на такое использование биомассы.

Получение биотоплива (рис. 3). Наиболее масштабным является производство биогаза. Питание бактерий органикой в анаэробных условиях сопровождается выделением биогаза, на две трети состоящего из метана. Использование биогаза в качестве источника энергии таит в себе большие возможности.



Рис. 3. Производство биотоплива

Получение спирта. Когда дрожжи в анаэробных условиях питаются сахаром и/или крахмалом, в качестве побочного продукта выделяется спирт, происходит так называемое спиртовое брожение. Кипятя полученный раствор и конденсируя спирт (этот процесс называется перегонкой, или дистилляцией), его концентрируют. Первой страной, начавшей крупномасштабное производство спирта из сахарного тростника как автомобильного горючего, стала Бразилия. В настоящее времямногие автомобили там работают на его смеси с бензином -- так называемом бензоспирте.

Гидроэнергия. В течение тысячелетий падающая вода использовалась для вращения различных лопастей, колес и турбин. Однако Земля не располагает достаточным количеством крупных естественных водопадов, поэтому еще в XIX в. началось строительство высоких плотин, создающих искусственные перепады воды, позволяющие получать значительное количество гидроэлектроэнергии. Хотя движущаяся вода и представляет собой не загрязняющий окружающую среду энергоресурс, развитие гидроэнергетики связано с огромными трудностями. Строительство плотин привело к затоплению ряда красивейших речных долин, гибели их растительного и животного мира, исчезновению ценных сельскохозяйственных угодий, лесов, территорий, представляющих археологический, геологический интерес. Поскольку расход воды, проходящей через плотину ГЭС, регулируется в зависимости от потребностей в электроэнергии, ниже по течению уровень реки в течение дня может меняться от почти полного пересыхания до паводковых отметок. Экологические нарушения вызываются и снижением количества биогенов, достигающих ее устья. Следовательно, любые предложения по строительству новых ГЭС. должны рассматриваться с учетом того, окупают ли доходы от электроэнергии экологический и социальный ущерб, наносимый созданием водохранилища.

Энергия ветра. Ветер представляет собой одну из форм преобразованной солнечной энергии, так как его причина -- неравномерное нагревание атмосферы Солнцем. Наряду с энергией воды ветер также используется людьми с глубокой древности (ветряные мельницы). В настоящее время это современные машины, называемые ветротурбинами. Чем больше площадь лопастей ветротурбины, тем больше она позволяет получить энергии: значит, вдвое удлинив лопасти, можно в четыре раза увеличить выход энергии. Так, установка с размахом лопастей около 100 м, размещенных на башне высотой порядка 60 м, при оптимальной скорости ветра дает энергию 2,5 МВт, что достаточно для энергоснабжения около 2500 жилых домов. В большинстве регионов мира есть территории, где ветры дуют практически постоянно, что делает использование ветротурбин вполне рентабельным.

Геотермальная энергия. Поскольку в недрах Земли в результате распада природных радиоактивных веществ идет постоянное высвобождение энергии, внутренняя часть планеты представляет собой расплавленную горную породу, которая время от времени вырывается наружу в виде вулканических извержений и других загрязнителей, в частности соединений серы. Эти примеси вызывают быструю коррозию турбин и другого оборудования, а выбрасываясь в итоге в окружающую среду, загрязняют воздух и воду.

Серосодержащие отходы геотермальных станций можно иногда сравнить по вредности с теми, что выделяют ТЭС, работающие на высокосернистом угле, а горячий рассол, спускаемый в реки, способен привести к экологической катастрофе. Наконец, число мест с геотермальными водами невелико и многие из них расположены далеко от потребителей энергии.

Энергия приливов и отливов. В приливах и отливах, сменяющих друг друга дважды в день, также заключена огромная энергия. Предложено множество интересных проектов использования этого экологически чистого и неиссякаемого источника. Самое простое из предложений заключается в постройке плотины с турбинами поперек устья морского залива. Вода, которая проходит во время прилива через отверстия в плотине, приводит турбины в движение, генерируя электроэнергию. При отливе наклон лопастей меняется на противоположный и генераторы продолжают работать без остановки. В настоящее время в мире функционируют две приливно-отливные электростанции -- в нашей стране и во Франции. Выработка электроэнергии на таких установках рентабельна при амплитуде колебаний уровня воды не менее 6 м. На Земле есть около 15 мест, где амплитуда приливов и отливов достигает такой величины.

Но и у этого вида энергии есть недостатки экологического характера. Плотины вызовут существенную деградацию окружающей среды. Они станут задерживать наносы, мешать миграции морских организмов, нарушать сложившиеся механизмы циркуляции и перемешивания морских и пресных вод. Итак, обзор различных альтернативных источников энергии показывает, что на пороге широкомасштабного промышленного внедрения находятся только три из них: ветротурбины, солнечные батареи и биогаз. Если добавить к этому энергосбережение, которому уделяется пристальное внимание в настоящее время во всем мире, в том числе в России, т.е. надежда на решение имеющихся энергетических проблем.



Природоресурсный потенциал Российской Федерации

Особо охраняемые природные территории. Согласно Федеральному закону от 10.01.2002 № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», природные ресурсы -- компоненты природной среды, природные объекты и природно-антропогенные объекты, которые используются или могут быть использованы при осуществлении хозяйственной и иной деятельности в качестве источников энергии, продуктов производства и предметов потребления и имеют потребительскую ценность.

Таким образом, природные ресурсы -- это тела и силы природы, которые используются человеком для поддержания своего существования. К ним относятся солнечный свет, вода, воздух, почва, растения, животные, полезные ископаемые и всё остальное, что не создано человеком, но без чего он не может существовать ни как живое существо, ни как производитель. Они используются в качестве:

¦ непосредственных предметов потребления (питьевая вода, кислород воздуха, дикорастущие съедобные и лекарственные растения, рыба и др.);

¦ средств труда, с помощью которых осуществляется общественное производство (земля, водные пути и др.);

¦ источников энергии (гидроэнергия, запасы горючих ископаемых, энергия ветра и др.).

Кроме того, природные ресурсы используются для отдыха, оздоровления и других целей.

Природные ресурсы классифицируют:

¦ по их использованию -- на производственные (сельскохозяйственные и промышленные), здравоохранительные (рекреационные), эстетические, научные и др.;

¦ принадлежности к тем или иным компонентам природы -- на земельные, водные, минеральные, животного и растительного мира и др.;

¦ заменимости -- на заменимые (например, топливно-минеральные энергетические ресурсы можно заменить ветровой, солнечной энергией) и незаменимые (кислород воздуха для дыхания или пресную воду для питья заменить нечем);

¦ исчерпаемости -- на исчерпаемые и неисчерпаемые.

Деление по признаку использования весьма условно, поскольку один и тот же ресурс, например, вода в озере, может быть использован как для промышленных, сельскохозяйственных, так и для рекреационных целей или иметь большую эстетическую ценность.

Большой интерес представляет деление природных ресурсов по признаку исчерпаемости. К неисчерпаемым ресурсам можно условно отнести солнечный свет, атмосферный воздух, воду, энергию ветра, падающей воды и т.д. Однако важно не только количество, но и качество этих ресурсов: например, не вода вообще, а вода, пригодная для питья; не воздух вообще, а воздух, пригодный для дыхания, и т.д. Таким образом, часть даже количественно неисчерпаемых ресурсов может стать непригодной для использования ввиду изменения своего качества под воздействием человеческой деятельности.

Исчерпаемые природные ресурсы делятся на возобновляемые, относительно возобновимые и невозобновимые.

Невозобновимые ресурсы -- это ресурсы, которые совершенно не восстанавливаются или восстанавливаются во много раз медленнее, чем используются человеком. К ним относятся полезные ископаемые, находящиеся в недрах земли. Использование этих ресурсов приводит к их исчерпанию.

К относительно возобновимьт природным ресурсам относят почву и природные ресурсы, которые обладают способностью к самовосстановлению, но процесс этот происходит в течение десятилетий и даже столетий.

Возобновимые ресурсы -- это ресурсы, способные к восстановлению через размножение или другие природные циклы (например, выпадение в осадок) за сроки, соизмеримые со сроками их потребления. К ним относятся растительность, животный мир и некоторые минеральные ресурсы, осаждающиеся на дно озёр и морских лагун.

Природная классификация отражает принадлежность ресурсов к тем или иным элементам природы и включает: минеральные (полезные ископаемые); климатические (агроклиматические); земельные (почвенные); водные; растительные и животные.

Минеральные ресурсы, в свою очередь, по направлениям использования делятся на три группы:

¦ топливно-энергетические;

¦ металлорудные;

¦ неметаллические.

Россия по запасам топливно-энергетических ресурсов -- ведущая мировая энергетическая держава, располагающая третью мировых запасов газа, десятой частью -- нефти и пятой частью -- угля.

Лесные ресурсы. Лес занимает более трети территории России. Среди природных ресурсов страны ему принадлежит особое место. Россия -- самая крупная лесная держава. На долю России приходится 1/5 покрытой лесами площади мира, 1/4 мировых запасов древесины. Лесной фонд -- это все леса, за исключением лесов, расположенных на землях Министерства обороны и землях населенных пунктов (поселений), а также земли лесного фонда, не покрытые лесной растительностью.

На территории РФ лесной фонд является собственностью государства и его субъектов в соответствии с законодательством о распределении круга вопросов и предметов ведения. Лесная же продукция может быть собственностью лесопользователей (юридических и физических лиц).

Основная стратегия управления лесопромышленным комплексом должна исходить из рационального и сбалансированного использования лесных богатств, воспроизводства лесной продукции с минимумам нанесения ущерба окружающей природной среде. Лесопромышленный комплекс России составляет в ее экономике около 5,6% по стоимости валовой продукции, обеспечивает свыше 12% средств государственного бюджета и значительную долю валютных поступлений.

Полезные ископаемые. Российская Федерация -- одно из немногих государств мира, располагающее крупными, а в ряде случаев и крупнейшими запасами различных полезных ископаемых. Именно это сочетание масштабности и разнообразия богатств недр чрезвычайно редко и обеспечивает весьма солидный вклад в совокупный природно-ресурсный потенциал (ПРИ) России. К настоящему времени выявлены, разведаны и предварительно оценены крупные запасы полезных ископаемых, потенциальная денежная ценность которых в текущих мировых ценах составляет около 30 млрд дол. США. Из них 32,2% приходится на долю газа, 23,3% -- на уголь и горючие сланцы, 15,7% -- нефть, 14,7% -- нерудное сырье, 6,8% -- черные металлы, 6,3% -- цветные и редкие металлы и 1,0 % -- золото, платину, серебро и алмазы.

Значительно выше (140,2 трлн дол. США) оценивают прогнозный потенциал. В его структуре полностью доминирует твердое топливо (79,5%), далее следует газ (6,9%) и нефть (6,5%). На долю всех остальных видов полезных ископаемых приходится в совокупности 7,1%. Такое разительное отличие от структуры балансовых запасов обусловлено, в первую очередь, колоссальными, несопоставимыми с другими полезными ископаемыми по величине, геологическими запасами углей на территории России.

Основные запасы углеводородного сырья расположены главным образом в Западно-Сибирской и Урало-Поволжской провинциях. Крупные прогнозные ресурсы выявлены в Восточной Сибири (Красноярский край, Иркутская область, Республика Саха -- Якутия), значительным потенциалом обладает Тимано-Печорская провинция (Республика Коми, Ненецкий автономный округ, Архангельская область), шельф северных и дальневосточных морей.

В России огромные потенциальные ресурсы каменных углей, однако разведана и эксплуатируется их сравнительно незначительная часть (угли Печорского, Кузнецкого, Канско-Ачинского и других бассейнов). Многие угленосные бассейны, особенно лежащие к востоку от Урала (Тунгусский, Улугхемский, Ленский, Таймырский, восточная часть Южно-Якутского и др.), еще ждут своего изучения и освоения.

Водные ресурсы. Россия омывается водами 12 морей, принадлежащих трем океанам, а также внутриматериковому Каспийскому морю. На территории России насчитывается свыше 2,5 млн больших и малых рек, более 2 млн озер, сотни тысяч болот и других объектов водного фонда. Ежегодно возобновляемый речной сток находится в бассейнах рек: Лена, Енисей, Обь, Волга. Суммарные водные ресурсы России указаны в табл. 1.

Таблица 1 Суммарные водные ресурсы России

Ресурс	Средний многолетний объем (возобновление), км3/год	Статический запас, км3
Речной сток	4 270	--
Озера	532	26 600
Болота	1 000	3 000
Ледники	110	39 890
Подземные воды	787	28 000
Почвенная влага	3 500	--
Всего	8 302	Более 97 000

Земельные ресурсы. Россия обладает самым большим в мире фондом земель (17,1 млн км²), они пригодны к использованию в хозяйственных целях. Площадь продуктивных земель России составляет около 9 млн км², т.е. 11% от общемирового значения, при этом обеспеченность продуктивными землями - более 6 га на душу населения, т.е. даже с учётом поправки на непродуктивные земли Россия сохраняет мировое лидерство, превосходя по данному показателю другие регионы мира в несколько раз. Земли лесного фонда составляют 64%, сельскохозяйственного назначения -- 24%, земли госзапаса -- 6,5%. Основная часть сельскохозяйственных земель находится в европейской части России, в том числе пахотных -- в центре и на юге европейской части России, а также на юге Урала и Западной Сибири, сенокосных земель, главным образом в северных районах европейской части России. Основные массивы пастбищных земель находятся на юге центральной части России, юге Западной Сибири, кроме того, в Сибири и на Дальнем Востоке располагаются оленьи пастбища. Наиболее плодородными являются черноземные, серые лесные и темно-канггановые почвы;

Биологические ресурсы. Биологические ресурсы бывают разных видов -- лесные, охотничьи, рыбные ресурсы. Важное место занимают лесные ресурсы, очень большие запасы древесины позволяют производить более 20 тыс. видов продукции. России принадлежит 1/4 мировых запасов древесины. Преобладают хвойные породы -- около 80%. Хоть и животный мир России разнообразен, фауна по числу видов небогата. В России обитает около 60 видов млекопитающих и 70 видов птиц, являющихся постоянными объектами охотничьего промысла. Среди 20 видов пушных зверей первое место по экономическому значению занимает соболь. В тундре основным пушным видом является песец. Считается, что из 22 500 видов мировой ихтиофауны в водах России (включая 200-мильную зону) обитает 2900 видов рыб (12,8% от мировой фауны)

Особо охраняемые природные территории РФ. В соответствии с Федеральным законом «Об особо охраняемых природных территориях» особо охраняемые природные территории (ООПТ) -- участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, имеющие особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение.

В соответствии со ст. 2 Закона «Об особо охраняемых природных территориях» с учетом особенностей режима этих территорий и статуса находящихся на них природоохранных учреждений различаются следующие виды указанных территорий:

1) государственные природные заповедники, в том числе биосферные. Государственные природные биосферные заповедники создаются в целях проведения научных исследований, экологического мониторинга, а также апробирования и внедрения методов рационального природопользования, не разрушающих окружающую природную среду и не истощающих биологические ресурсы.