Глобализация проблем современности

Энергия земли

Издавна люди знают о стихийных  проявлениях гигантской энергии, таящейся в  недрах земного шара. Память человечества хранит предания о  катастрофических извержениях  вулканов, унесших  миллионы человеческих жизней, неузнаваемо  изменивших облик  многих мест на Земле. Мощность извержения даже сравнительно небольшого вулкана колоссальна, она многократно  превышает мощность самых крупных  энергетических установок, созданных руками человека. Правда, о  непосредственном использовании  энергии вулканических  извержений говорить не приходится - нет  пока у людей возможностей обуздать эту непокорную стихию, да и, к счастью, извержения эти достаточно редкие события. Но это  проявления энергии, таящейся в земных недрах, когда лишь крохотная доля этой неисчерпаемой энергии  находит выход  через огнедышащие  жерла вулканов.

Маленькая европейская страна Исландия - "страна льда" в дословном  переводе - полностью  обеспечивает себя помидорами, яблоками и даже бананами! Многочисленные исландские теплицы получают энергию от тепла  земли - других местных  источников энергии  в Исландии практически  нет. Зато очень богата эта страна горячими источниками и  знаменитыми гейзерами-фонтанами  горячей воды, с  точностью хронометра вырывающейся из-под  земли. И хотя не исландцам  принадлежит приоритет  в использовании  тепла подземных  источников, жители этой маленькой северной страны эксплуатируют  подземную котельную  очень интенсивно. Столица - Рейкьявик, в которой проживает  половина населения  страны, отапливается только за счет подземных  источников. Но не только для отопления  черпают люди энергию  из глубин земли. Уже  давно работают электростанции, использующие горячие  подземные источники. Первая такая электростанция, совсем еще маломощная, была построена в 1904 году в небольшом  итальянском городке  Лардерелло, названном  так в честь  французского инженера Лардерелли, который  еще в 1827 году составил проект использования  многочисленных в  этом районе горячих  источников. Постепенно мощность электростанции росла, в строй  вступали все новые  агрегаты, использовались новые источники  горячей воды, и  в наши дни мощность станции достигла уже внушительной величины-360 тысяч  киловатт. В Новой  Зеландии существует такая электростанция в районе Вайракеи, ее мощность 160 тысяч  киловатт. В 120 километрах от Сан-Франциско  в США производит электроэнергию геотермальная  станция мощностью 500 тысяч киловатт.

Альтернатива  нефти

Впервые в мире решение  проблемы получения  синтетической нефти  в большом колличестве  было осуществлено в  Германии. В годы первой мировой войны  кайзеровская Германия оказалась полностью  отрезанной от природных  источников нефти. Армии  нужен был бензин. Немецкие ученые обратили свои взоры „к небесам". Еще в 1908 г. русский  изобретатель И.И. Орлов  доказал возможность  синтеза нефтяных УВ из оксида углерода и водорода (эта  смесь получила название водяного газа). А  где как не на „небе", т.е. в атмосфере, можно найти практически  неограниченные количества этого газа? Немецкие ученые Фишер и  Тропш создали  технологию получения  синтетической нефти. Правда, водяной газ  они решили получать не из воздуха, тогда  это было слишком  сложно, а из бурых  углей. Синтез нефти  осуществляется путем  контакта этого газа при температуре 180-200 °С и атмосферном  давлении с оксидными  железно-цинковыми  катализаторами. Были построены целые  заводы по производству искусственного топлива, которые успешно  эксплуатировались  многие годы. Но вот  кончилась война, возросла добыча естественной нефти, цены на нее  упали. Синтетическая  нефть Фишера - Тропша уже не могла конкурировать  с ней, и производство было свернуто.

Сейчас  идея искусственной  нефти вновь приобретает  актуальность.

Нефть можно получить уже  непосредственно  из воздуха. Более  того, ученые полагают, что это будет  способствовать удалению из атмосферы избыточной углекислоты, которая  вредно влияет на окружающую среду. Огромное количество сжигаемого топлива  ежегодно поставляет в атмосферу миллиарды  тонн углекислого  газа (диоксида углерода). В настоящее время  лишь 10% его поглощается  растениями. Многие ученые видят в  таком катастрофическом увеличении концентрации углекислого газа в земной атмосфере  определенную опасность. Как же от него избавиться?

Получение нефти из воздуха - дело будущего. Сейчас же искусственную  нефть получают из камня. Конечно, это  не совсем обычные  камни, а так называемые горючие сланцы - породы, содержащие в большом количестве органическое вещество, т.е. тот природный  материал, из которого получаются УВ. Для  этих же целей подходят и пески, насыщенные густой, вязкой нефтью.

По  данным геологической  службы США, мировые  запасы горючих сланцев  и нефтеносных  песков оцениваются  в 700-800 млрд.т, что  в 7-8 раз больше всех выявленных запасов  нефти в мире. Только в районе Скалистых  гор (США) в подобных породах концентрируется 270 млрд.т нефти, что  в 2-3 раза превышает  мировые запасы нефти  и в 67 раз - оставшиеся запасы нефти Соединенных  Штатов. Американские геологи подсчитали, что при коэффициенте извлечения 50 % и современном  уровне потребления  нефти этих ресурсов хватило бы, чтобы  удовлетворять запросы  США в течение 140 лет. Казалось бы, выход  из топливного тупика найден, однако опять-таки высокая стоимость  работ препятствует интенсивной переработке  горючих сланцев  и нефтеносных  песков. По оценке Национального  совета США, разработка битуминозных пород  рентабельна при  цене на нефть не менее 100-120 дол./т. До топливного кризиса  о промышленной разработке сланцев не могло  быть и речи. Тем  не менее в ряде стран мира несколько  лет тому назад  приступили уже к  практическому осуществлению  этой проблемы.

VI. Экологическая проблема

Вторая половина ХХ в. - это время невиданных ранее  темпов экономического развития. Однако оно во все большей мере стало  осуществляться без надлежащего  учета возможностей окружающей природной  среды, допустимых хозяйственных нагрузок на нее, потенциальной емкости биосферы.

Характеризуя общее  состояние окружающей природной  среды, ученые разных стран обычно употребляют  такие определения, как «деградация  глобальной экономической системы», «разрушение природных систем жизнеобеспечения»  и т.п. Многие пишут о нарастающем  глобальном экологическом кризисе, который в отдельных регионах принял уже самые отчетливые формы.

Условно всю проблему деградации мировой экологической  системы можно разделить на две  составные части: деградация окружающей природной среды в результате нерационального природопользования и загрязнение ее отходами человеческой деятельности.

1. Нерациональное природопользование

В качестве примеров деградации окружающей природной среды  в результате нерационального природопользования можно привести обезлесение и  истощение земельных ресурсов. Процесс  обезлесения выражается в сокращении площади под естественной растительностью  и прежде всего лесной. По некоторым  оценкам, в период возникновения  земледелия и скотоводства лесами было покрыто 62 млн. км² суши, а с учетом кустарников и перелесков - 75 млн. км² , или 56% всей ее поверхности. В результате продолжающегося уже 10 тыс. лет сведения лесов их площадь сократилась до 40 млн. км², а средняя лесистость - до 30%.

Однако при сравнении  этих показателей нужно иметь  в виду, что девственные, не тронутые человеком леса занимают в наши дни  лишь 15 млн. км² - в России, Канаде, Амазонии. В большинстве других районов все или почти все первичные леса были заменены вторичными. Только в 1850 - 1980 гг. площади лесов на Земле сократились на 15%. В зарубежной Европе до VII в. леса занимали 70 - 80 % всей территории, а в настоящее время - 30 - 35 %. На Русской равнине в начале XVIII в. лесистость составляла 55%, теперь - только 30%. В больших масштабах сведение лесов произошло также в США, Канаде, Индии Китае, Бразилии, зоне Сахеля в Африке.

В настоящее время  сведение лесов продолжается быстрыми темпами: ежегодно уничтожается более 20 тыс. км². Лесные массивы исчезают по мере расширения запашки земли и пастбищ, роста заготовки древесины. Особенно угрожающее уничтожение сложилось в зоне тропических лесов, где, по данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), в середине 80-х гг. ежегодно уничтожалось 11 млн. га лесов, а в начале 90-х гг. - примерно 17 млн. га, в особенности в таких странах, как Бразилия, Филиппины, Индонезия, Таиланд. В результате за последние десятилетия площадь тропических лесов уменьшилась на 20 - 30%. Если ситуация не изменится, то через полвека возможна их окончательная гибель. Тем более что тропические леса вырубаются со скоростью, которая в 15 раз превышает их естественное восстановление. Эти леса называют «легкими планеты», поскольку с ними связано поступление кислорода в атмосферу. В них сосредоточено более половины всех видов флоры и фауны Земли.

Деградация земельных  ресурсов в результате расширения земледелия и животноводства происходила на протяжении всей истории человечества. По подсчетам ученых, в результате нерационального землепользования человечество в ходе неолитической  революции уже потеряло 2 млрд. га некогда продуктивных земель, что  значительно больше всей современной  площади пашни. И в настоящем  в результате процессов деградации почвы ежегодно из мирового сельскохозяйственного  оборота выбывает около 7 млн. га плодородных  земель, которые теряют свое плодородие и превращаются в пустоши. Потери почвы можно оценить не только по площади, но и по весу. Американские ученые подсчитали, что только пахотные земли нашей планеты ежегодно теряют 24 млрд. тонн плодородного почвенного слоя, что равнозначно уничтожению  всего пшеничного пояса на юге-востоке  Австралии. К тому же более 1/2 всех этих потерь в конце 80-х гг. приходилось  на четыре страны: Индию (6 млрд. т), Китай (3,3 млрд. т), США (3 млрд. т), и СССР (3 млрд. т).

Наихудшим образом  воздействует на почву водная и ветровая эрозия, а также химическая (засорение  тяжелыми металлами, химическими соединениями) и физическая (разрушение почвенного покрова при горных, строительных и других работах) деградации. К причинам деградации прежде всего относится  чрезмерное пастбищное скотоводство (перевыпас  скота), наиболее характерное для  многих развивающихся стран. Важную роль играют здесь также оскудение  и вымирание лесных массивов и  сельскохозяйственная деятельность (засоление  при орошаемом земледелии).

Процесс деградации почв особенно интенсивно протекает на засушливых местах, которые занимают около 6 млн. км², и в наибольшей мере присущ Азии и Африке. В пределах засушливых земель расположены и главные районы опустынивания, где перевыпас скота, сведение лесов и нерациональное орошаемое земледелие достигли максимального уровня. По существующим оценкам, общая площадь опустынивания земель в мире составляет 4,7 млн. км². В том числе территория, на которой произошло антропогенное опустынивание, оценивается в 900 тыс. км² . Ежегодно она прирастает на 60 тыс. км² . Во всех крупных регионах мира наиболее подвержены опустыниванию пастбищные земли. В Африке, Азии, Северной и Южной Америке, Австралии и в Европе опустыниванием затронуто около 80% всех пастбищ, расположенных в засушливых районах. На втором месте находятся неорошаемые обрабатываемые земли в Азии, Африке и Европе.

2. Проблема отходов

Другая причина  деградации мировой экологической  системы - загрязнение ее отходами производственной и непроизводственной деятельности человека. Количество этих отходов  очень велико и в последнее  время достигло размеров, угрожающих существованию человеческих цивилизаций. Отходы делятся на твердые, жидкие и  газообразные.

В настоящее время  не существует единой оценки количества твердых отходов, порождаемых хозяйственной  деятельностью человека. Не так давно  для всего мира они оценивались  в 40 - 50 млрд. тонн в год с прогнозом  увеличения до 100 млрд. тонн и более  к 2000 г. По современным расчетам, к 2025 г. объем таких отходов может  возрасти еще в 4 - 5 раз. При этом следует  также учитывать, что сейчас только 5 - 10% всего добываемого и получаемого  сырья переходит в конечную продукцию  и 90 - 95% его в процессе переработки  превращается в прямые доходы.

Показательным примером страны с непродуманной технологией  может служить Россия. Так, в СССР ежегодно образовывалось около 15 млрд. т твердых отходов, а сейчас в  России - 7 млрд.т. Общее количество твердых  отходов производства и потребления, находящиеся в отвалах, полигонах, хранилищах и свалках, достигает  сегодня 80 млрд. тонн.

В структуре твердых  отходов преобладают промышленные и горно-промышленные отходы. В целом  и на душу населения они особенно велики в России, США и Японии. По душевому показателю твердых бытовых  отходов лидерство принадлежит  США, где на каждого жителя в год  приходится 500 - 600 кг мусора. Несмотря на все увеличивающуюся в мире утилизацию твердых отходов, во многих странах  она либо находится на начальной  стадии, либо вообще отсутствует, что  приводит к загрязнению почвенного покрова Земли.

Жидкими отходами загрязняется, прежде всего, гидросфера, причем главными загрязнителями здесь выступают  сточные воды и нефть. Общий объем  сточных вод в начале 90-х гг. достиг 1800 км³ . Для разбавления загрязненных сточных вод до приемлемого к использованию уровня (техническая вода) на единицу объема требуется в среднем от 10 до 100 и даже 200 ед. чистой воды. Таким образом, использование водных ресурсов для разбавления и очищения сточных вод стало самой крупной статьей их расходования. Это относится прежде всего к Азии, Северной Америке и Европе, на которые приходится около 90% всего мирового сброса сточных вод. Это относится и к России, где из 70 км³ ежегодно сбрасываемых сточных вод (в СССР этот показатель составлял 160 км³) 40% приходятся на неочищенные или недостаточно очищенные.

Нефтяное загрязнение  прежде всего отрицательно складывается на состоянии морской и воздушной  среды, так как нефтяная пленка ограничивает газо-, тепло- и влагообмен между  ними. По некоторым оценкам, ежегодно в Мировой океан попадает около 3,5 млн. т нефти и нефтепродуктов.

В итоге деградация водной среды в наши дни приняла  глобальный характер. Примерно 1,3 млрд. человек пользуются в быту только загрязненной водой, что служит причиной многих эпидемических заболеваний. В силу загрязнения рек и морей  снижаются возможности рыболовства.