Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Определение необходимых затрат на охрану природы

Читайте также:
  1. A) определение спроса на товар, оценка издержек производства, выбор метода ценообразования, установление окончательной цены
  2. E) Затраты на хранение, транспортировку, расфасовку.
  3. I. Определение товара или взаимозаменяемых товаров.
  4. I.Выберите наиболее полное определение рефлекса.
  5. II. Определение географических границ товарного рынка
  6. IV. Определение комфортности организационной среды
  7. VII. Определение барьеров входа на товарный рынок
  8. Аварии на автомобильном транспорте. Определение ДТП. Виды дорожно-транспортных происшествий. Результаты анализа несчастных случаев на дорогах.
  9. Автомобильные дороги: определение
  10. Аксиоматическое определение вероятности

 

Необходимые затраты на охрану окружающей среды могут быть определены на основании фундаментальных законов природы – законов сохранения и превращения энергии (см. п.2.4). Проведём теоретический анализ, который может быть применён для любых экологических систем, но в данном случае удобно представить, что экосистемой является наша биосфера. Рассмотрим биосферу как термодинамическую систему (рис. 10.4).

 

Выход энергии

 

 

Защитить природу (окружающую среду) означает создать условия, при которых сохраняется динамическое равновесие, т.е. остаются неизменными масса системы, средняя температура, концентрации веществ, скорости химических реакций, количество видов организмов, их численность и т.д. В соответствии с законами термодинамики такое состояние возможно только при равенстве потоков входящей и выходящей энергии. Если энергии будет поступать больше, чем уходить, то характеристики системы будут постоянно меняться в определённом направлении, что не будет соответствовать задаче сохранения условий среды. Если будут преобладать потери энергии, то характеристики также будут меняться, но в противоположном направлении.

Современные данные мониторинга биосферы показывают, что многие её параметры относительно быстро меняются: растёт среднегодовая температура, увеличиваются концентрации загрязнений и количество отходов, падает содержание кислорода, возрастает концентрация углекислого газа и т.д. Это означает, что энергетический баланс нарушен. Причиной нарушения является потребление человеком части энергии на свои нужды. Мы вырубаем леса, строим города, промышленные предприятия, прокладываем дороги, производим различную необходимую нам продукцию. Всё это делается за счёт природы. Восстановление баланса в соответствии с законом сохранения энергии требует, чтобы потреблённая энергия была возвращена природе в виде работы по приведению её в прежнее состояние. Эта работа включает восстановление лесов, рекультивацию земель, создание систем очистки воды и воздуха, разработку природоохранных технологий с замкнутыми циклами, экологическое образование и многое другое.

Из сказанного можно заключить, что идеальное сохранение природы невозможно, поскольку это означает, что надо убрать все города, промышленные предприятия, дороги, пустыни превратить в благоухающие леса. В таком случае разрушение природы неизбежно, и наше выживание будет зависеть лишь от его скорости. А скорость будет пропорциональна разнице между затратами на производство необходимой нам продукции и затратами на охрану природы. Попытаемся определить эту разницу.

Всё, что создаётся обществом за определённый период (год) в денежном выражении, называется валовым внутренним продуктом (ВВП) (нижняя маленькая стрелка на рис.10.4). Полученный продукт распределяется по различным направлениям: на развитие промышленного производства, на сельское хозяйство, на оборону, на медицину, на образование … и на охрану природы. Требуется ответить на вопрос: «Какую часть ВВП надо тратить на охрану среды, чтобы среда оставалась неизменной?». Ответ весьма прост – в соответствии с законом сохранения надо тратить 100 % ВВП.

Остаётся только выяснить, сколько мы тратим фактически. По данным средств массовой информации, в России с 1990 по 2000 г. эта величина составляла около 1 % расходной части бюджета. Отметим, что расходная часть бюджета представляет собой величину меньшую, чем ВВП. Следовательно, мы тратим на охрану природы, как минимум, в 100 раз меньше, чем требуют законы природы, и сильно удивляемся, почему, при всём нашем внимании к экологии, природа лучше не становится. В развитых странах (США, Япония, Западная Европа) затраты на охрану природы находятся примерно в пределах 5 – 7 %, что всё равно в десятки раз меньше необходимого.

Основной причиной такой ситуации является то, что большинством людей, в первую очередь руководителями, не осознаётся, что охрана природы – дело крайне дорогое и на нём нельзя пытаться сэкономить. Эта экономия может печально закончиться. Можно понять неосведомлённость в этой области политиков, производственников и бизнесменов, но оказывается, что и многие экологи этого не понимают. Существуют разработанные экологами региональные программы, в которых после некоторого периода увеличения ежегодных вложений в охрану природы предусмотрено последующее их снижение, якобы по причине, что первоначальное увеличение вложений снимет экологическую напряжённость и тратить деньги будет больше некуда. Таким экологам надо ещё самим разъяснять, что даже при всём нашем желании мы никогда не сможем дать природе столько, сколько ей требуется.

В действительности ситуация ещё хуже, чем описано выше, поскольку в предыдущих рассуждениях учтён только первый закон термодинамики. А необходимо учитывать и второй закон, который говорит о том, что когда мы совершаем полезную работу, то обычно больше половины энергии теряем. Отсюда следует, что, даже имея очень высокий коэффициент полезного действия, допустим, 50 %, для получения 100 % ВВП мы должны разрушить природу на 200 % (половину бесполезно потеряем). Поэтому в виде работы по восстановлению природы мы должны вернуть ей не 100, а 200 % ВВП. Это если не учитывать потери при восстановлении среды. С учётом же потерь при КПД 50 %, такие затраты превратятся уже в 400 % ВВП!

Понятно, что вернуть природе 100 %, а тем более несколько сотен процентов ВВП, невозможно. Но можно было бы в несколько раз увеличить расходы на охрану среды, если бы мировое сообщество было устроено разумно. Сегодня самые крупные государства мира тратят не менее половины своего ВВП на вооружение. Стоимость всех наших холодильников, телевизоров, компьютеров, стиральных и швейных машин не идёт ни в какое сравнение со стоимостью военных самолётов, ракет, авианосцев и атомных подводных лодок. Если жить дружно, не делясь на государства, нации и религии, можно было бы за счёт снижения военных расходов существенно увеличить вложения в охрану природы. Мы пытаемся действовать в этом направлении, создаём международные организации, заключаем договоры о разоружении, договорились о запрете многих видов оружия, совместно пытаемся осваивать космос и решать сообща острые экологические проблемы. Но дело движется в нужном направлении крайне медленно. Вывод один – надо всеми силами пытаться увеличивать средства на охрану природы и убеждать как можно большее количество людей в том, что любой наш шаг, независимо от профессии или рода занятий, должен в первую очередь соотноситься с тем, как мы влияем на окружающую среду, и что нужно делать, чтобы это влияние уменьшить.

Если большинству государств удастся в ближайшие десятилетия увеличить вложения в охрану природы хотя бы до 20 % ВВП, то ситуация уже резко изменится. Состояние биосферы будет продолжать меняться, но значительно медленнее. Это замедление в первом приближении можно считать пропорциональным увеличению затрат. Если оставить вложения на прежнем уровне, то тепловой кризис может наступить, допустим, через 50 - 100 лет. Это будет означать всемирную экологическую катастрофу, поскольку растают все льды на планете и уровень океана, по прогнозам, может поднятья на 50 – 70 м. Будут затоплены многие крупнейшие мегаполисы, в которых сосредоточена значительная часть населения, промышленного и научного потенциала планеты. Будет потеряно и большинство сельскохозяйственных угодий, которые в основном расположены вблизи побережий океанов и морей.

Если же быстрое увеличение вложений в охрану природы позволит замедлить негативные процессы хотя бы в 10 раз, то это означает, что тепловой кризис наступит только через 500 или 1000 лет. За такой срок, во-первых, мы и не заметим, как затапливаемые города окажутся на новых местах. Во-вторых, у нас будет время приспособиться к меняющимся условиям. И, в третьих, научный прогресс за тысячу лет позволит разработать все необходимые природоохранные технологии, о которых мы сегодня не можем иметь ни малейшего представления. Ведь весь современный технический прогресс с его машинами, самолётами, ракетами, компьютерами, полётами в космос сотворён не более чем за 200 лет.

 

10.5. Экологические кризисы в истории человечества [ 28 ]

Современный назревающий экологический кризис не первый и, вероятно, не последний в истории человечества, а тем более в истории жизни на нашей планете. Всю эволюцию жизни можно рассматривать как непрерывную цепь проблем, кризисов и катастроф. В параграфе 4.7 уже были упомянуты первые возможные экологические кризисы исчерпания абиогенной органики и аноксигенного фотосинтеза. Но эти кризисы в значительной мере гипотетичны. Есть и более доказанные явления, относящиеся даже не к кризисам а к экологическим катастрофам. Так, например, как катастрофу можно рассматривать относительно быстрое вымирание процветавшей в мезозое группы динозавров. Вообще, каждое исчезновение биологического вида можно представить как назревающую экологическую проблему, которая затем переходит в экологический кризис, заканчивающийся экологической катастрофой.

В чем же особенность проблем, возникающих с появлением человека? Особенность заключается в очень большой скорости эволюции и в очень интенсивном воздействии на среду, особенно с развитием техники и про­мышленности в последние два столетия. Можно, конечно, и к человеку подойти с позиции обычной биологической эволюции, т. е. рассматривать современный экологический кризис как рядовое явление, в результате которого вид Homo sapiens сам себя уничтожит в результате, допустим, глобальной ядерной войны, или просто захлебнется в ядовитых отходах, или потеряет имунную стойкость и будет уничтожен какой-нибудь эпидемией типа СПИДа. А эволюция на Земле пойдет дальше своим путем. Некоторые прорицатели именно такой поворот и предсказывают.

Но разумные существа должны находить способы исключения таких неприятных путейразвития. Мы вполне обладаем средствами, чтобы перевести эволюцию со стихийного уровня на уровень сознательного управления – на уровень социальной эволюции. Несколько кризисов человек в своей истории уже преодолел.

Само появление примитивного человека около 1млн лет назад можно считать разрешением очередного экологического кризиса, который был последним в чисто биологической эволюции приматов. Этот кризис проявился в нехватке пищевых ресурсов и убежищ и был разрешён появлением способности использовать дере­вянные и каменные орудия труда. Начался первый в истории человека период, который получил название перио­да собирательства (растительная пища), первобытной охоты и рыболов­ства. Потребляемое количество энергии составляло 100 – 150 Вт/чел. Такой уровень можно обеспечить, когда на одного человека приходится 104 – 105 га охотничьей территории и 500 – 1000 га территории с растительной пищей.

Рост населения при необходимости использования таких больших территорий привел примерно 50 тыс. лет назад к первому антропогенному кризису перепромысла крупных консументов. Этот кризис был разрешен переходом к производящему хозяйству: Земледелие на свободных от леса площадях при ручной обработке Земли и кочевое скотоводство. Затраты энергии возросли примерно до 300 Вт/чел. Кочевое скотоводство позволяло обходиться уже в десять раз меньшей территорией (не более 10 га/чел), а для получения растительной пищи достаточно было от 2 до 8 га/чел.

Примерно 10 – 20 тыс. лет назад, полученный резерв площадей снова был исчерпан. Наступил второй кризис - кризис ручного Земледелия и кочевого скотоводства. Пришлось повысить производитель­ность труда переходом к пастбищному скотоводству, при котором необходимая площадь составляла около 10 га/чел. В Земледелии стал использоваться рабочий скот, и площадь сократилась до 0,8 га/чел. Пот­ребление энергии возросло до 550 Вт/чел.

Очередной третий антропогенный кризис мог бы разразиться в Европе 400 – 500 лет назад, но его предотвратила эпоха великих географических открытий и колониальных завоева­ний. Началось освоение малозаселенных территорий Африки, Америки и Австралии. Это раз­рядило обстановку и отодвинуло кризис пастбищного скотоводства и Земледелия с использованием рабочего скота на середину и конец 19 в. Кризис разрешился за счёт использования техники и машин для обработки Земли. Появилось стойловое скотоводство (круп­ные птицефабрики, свинокомплексы и т.д.), при котором скот практически не дви­гается и интенсивно откармливается растительной продукцией, получаемой с сельскохозяйственных полей и сенокосных угодий. Необходимые площади сокра­тились для получения мясной пищи до 1,6 га/чел, растительной – до 0,2 гa/чел. Очень резко увеличилось энергопотребление. Сегодня в развитых странах оно превышает 25 тыс. Вт/чел.

Настоящее время – период назре­вания четвертого антропогенного экологического кризиса, который можно назвать кризисом продуцентов. Суть его состоит в том, что чело­вечество уже приблизилось к получению максимально возможной уро­жайности с единицы площади обычных открытых земельных угодий. Ника­кие совершенствования методов обработки Земли и дополнитель­ные затраты энергии уже не могут повысить естественную урожайность. В связи с этим прогнозируется переход к закрытому Земледелию (защи­щенный грунт), при котором все основные параметры вегетации (тепло, свет, влага, минеральное питание) контролируются и поддерживаются в нужных пределах. Это вызывает еще более резкое увеличение энергопотребления. Энергия нужна теперь не только на получение сельскохозяйственной продукции, но и на получение новых материалов, на добычу новых видов минеральных ресурсов, на переработку сырья, на развитие новых отраслей промышленности.

Далее прогнозируется появление следующего пятого кризиса, который можно назвать кризисом редуцентов. Он будет обусловлен тем, что производимые в больших количествах новые синте­тические материалы, переходя в отходы, не могут быть разрушены ес­тественным путем микроорганизмами - редуцентами. Придётся внедрять новые специальные химические технологии для переработки таких мате­риалов. Энергопотребление ещё более увеличится. К этому времени следует также ожидать и полного исчерпания минеральных ресурсов.

И наконец, можно спрогнозировать шестой, так называемый глобальный тер­модинамический кризис (тепловой), который будет заключаться в пере­греве атмосферы из-за использования внутренних источников ядерной энергии. Тепловой кризис не грозит до тех пор, пока мы сможем об­ходиться исключительно солнечной энергией при условии, что прекратим в ближайшее время сжигать горючие ископаемые. В противном случае возможен кризис из-за парникового эффекта (накопление СО2 в атмосфере).

У нас пока еще есть небольшой запас дополнительных источников энергии. Этот запас ограничивается существующим в экологии правилом одного процента. В соответствии с этим правилом в экосистему, без нарушения её нормальных функций, можно внести дополнительную энергию в количестве не более 1 % естественного потока. Поступление солнечной энергии на Землю составляет 1017 Вт. 1 % этой энергии составляет 1015 Вт. Современное мировое потребление энергии человечеством достигло величины порядка 1013 Вт. Откуда следует, что потребление энергии мы можем увеличить не более чем в сто раз.

За последнее столетие энергопотребление на 1 человека возросло примерно в 50 раз, а население возросло примерно в 3 раза, т.е. общее энергопотребление возросло в 150 раз за 100 лет. С учётом того, что скорость потребления со временем возрастает, очередное стократное увеличение энергопотребления можно ожидать не более чем за 50 лет.

Возможные выходы из теплового кризиса:

1. Освоение космического пространства. Этот выход некоторые учёные [28] считают абсолютно не реальным, утверждая, что человеческое существо способно нормально существо­вать исключительно в земных условиях.

2. Плановое регулирование рождаемости и снижение численности населения планеты до безопасного уровня.

Обе задачи настолько сложны, что их можно решить только сов­местными усилиями, если бросить на их решение практически все име­ющиеся силы и средства.




Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 28 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

1 | 2 | 3 | <== 4 ==> |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.01 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав