Глобальная экологическая безопасность

Содержание

В эпоху глобальной взаимозависимости экологическая безопасность стала неотъемле­мым элементом человеческого сознания. В обиход вошли понятия «экологический кризис», «экологическая катастрофа», требующие в качестве выхода из них комплекс неотложных мер, которые, в свою очередь, неразрывно связаны с «экологической модернизацией», формированием экологической культуры и экологической нравственности. Признание су­ществования глобальных проблем привело к выделению самостоятельной отрасли знаний -глобальной (или планетарной) экологии, ориен­тированной на урегулирование взаимоотноше­ний всего человечества с окружающей средой с целью ее сохранения. Невозможность решить глобальные экологические проблемы усилиями одной страны способствовала пересмотру приоритетов внешней политики государств и экологизации международных отношений. В правительственных мерах большинства стран начали сочетаться ресурсоохранные мероприя­тия и производство конкурентоспособных экологически чистых товаров.

Экологическая политика стала структурно оформленным, необходимым направлением деятельности любого государства. Участие в международном экологическом сотрудничестве рассматривается как необходимый элемент укрепления безопас­ности страны. Кроме того, это вопрос междуна­родного политического престижа государства, отражение его способности быстро и адекватно реагировать на планетарные или глобальные изменения . Экологическая безопасность в современных условиях рассматривается как неотъемлемая и важная часть безопасности личности, общества и государства. Основным субъектом обеспечения экологической безопас­ности является государство, осуществляющее свои функции в этой области через органы национальной законодательной, исполнитель­ной и судебной власти. Основными объектами экологической безопасности являются:

  • -личность с ее правом на здоровую и благо­приятную для жизни окружающую природную среду;
  • -общество с его материальными и духов­ными ценностями, зависящими от экологичес­кого состояния страны;
  • -природные ресурсы и природная среда как основа устойчивого развития общества и благо­получия будущих поколений;

Таким образом, экологическая безопас­ность — это устойчивое состояние окружающей среды, обеспечивающее возможность улучше­ния качества жизни общества и государства . Международная экологическая безопасность относительно новое понятие, возникшее в конце 80-х годов. Российский автор Т.А.Акимова в своем учебнике «Экология: человек — экономика — биота — среда» отмечает, что различные обстоятельства приводят к тому, что понятие «охрана природы» находит слабое звучание и слабый отклик. Гораздо внушительнее звучит понятие безопасности, особенно государствен­ной. Поэтому наиболее острые экологические проблемы имеет смысл рассматривать с точки зрения безопасности. Автор, в свою очередь, выделяет, что под экологической безопасностью подразумевают экологические воздействия, в результате которых могут произойти изменения в окружающей среде и вследствие этого измениться условия существования человека и общества.

Под безопасностью понимается качественное состояние общества и государ­ства, при котором обеспечивается защита каждого человека, его прав и гражданских свобод, а также надежность существования и устойчивость развития страны, защита ее основных ценностей, материальных и духовных источников жизнедеятельности, государствен­ного суверенитета, независимости и террито­риальной целостности от внутренних и внешних врагов. Это типичное определение безопас­ности. Сумма условий, при которых достигается научно обоснованное или практическое исклю­чение вредного воздействия хозяйственной дея­тельности на жизнь населения и качество окру­жающей среды, обеспечивает экологическую безопасность. Экологическая безопасность дос­тигается системой мероприятий (прогнозирова­ние, планирование, заблаговременная подготов­ка и осуществление комплекса профилактичес­ких мер), предусматривающих минимальный уровень неблагоприятных воздействий природы и технологических процессов ее освоения на жизнедеятельность и здоровье людей при сохранении достаточных темпов экономическо­го развития. Экологическая безопасность осу­ществляется в пределах всех форм отраслевого природопользования, включая прямое и опос­редованное воздействие на человека на всех уровнях — глобальном, региональном и локаль­ном. Человечество на всех этапах своего существования постоянно подвергалось много­численным опасным воздействиям со стороны внешних сил. Отношение к этим событиям было различным — от покорного признания «божьей воли» до создания мер защиты и профилактики.

Долгое время понятие безопасности трактова­лось в узком смысле: безопасность территории от внешнего вторжения, защита национальных интересов посредством внешнеполитической деятельности, глобальная безопасность от угро­зы ядерного уничтожения. Это понятие относи­лось в большей степени к государствам, а не к людям. Развитые страны заняты решением своих социальных, экономических проблем, конкурентной борьбой за рынки сбыта. Разви­вающиеся страны, недавно завоевавшие незави­симость, остро ощущают любые реальные или кажущиеся угрозы их хрупкому национальному суверенитету. Для простых людей безопасность заключается в ничем не нарушаемой повседнев­ной жизни. Для многих из них это означает отсутствие угрозы болезней, голода, безрабо­тицы, преступности, социальных конфликтов, политических репрессий и экологических катас­троф. Для большинства людей ощущение незащищенности больше возникает в результате тревог повседневной жизни, чем от предчув­ствия какой-либо мировой катастрофы. История развития цивилизации показывает, что между безопасностью и качеством жизни существует определенная конкуренция.

Решение проблемы безопасности надо искать на путях согласия между политическими, экологическими, эконо­мическими и социальными требованиями . В обеспечении экологической безопасности ре­шающую роль играет государство. Главенст­вующая роль государства как основного субъекта экологической безопасности в созда­нии и организации эффективного функцио­нирования национальной системы эколо­гической безопасности, обусловлена следую­щими обстоятельствами. Во-первых, националь­ная безопасность в целом и экологическая безопасность в частности, самым тесным обра­зом сопряжены с основополагающими правами человека на жизнь, здоровье, благоприятную окружающую среду. Главным гарантом обес­печения названных прав является государство как политический институт, имеющий наиболь­ший уровень дифференциации и специализации внутренних структур. Во-вторых, именно госу­дарство обладает наиболее значительным и мощным «ресурсным арсеналом», необходимым для эффективного противодействия экологичес­ким опасностям, угрозам и рискам. В-третьих, наиболее серьезные экологические опасности и угрозы, как правило, масштабны по своим пара­метрам, территории, времени, последствиям.

Соответственно эффективное и комплексное противодействие возможно обеспечить лишь под эгидой государства. В современное время в условиях глобализации было бы нелепо утверж­дать, что понятие экологической безопасности ограничивается безопасностью лишь одного государства. В последнее время под экологи­ческой безопасностью понимают комплекс состояний, явлений и действий, обеспечиваю­щий экологический баланс на всей Земле. С позиций концепции национальной безопасности сущность экологической безопасности раскры­вается через категорию интересов личности и общества.

В данном случае национальными интересами выступают здоровье нации и сох­ранность природно-ресурсного потенциала. Оба показателя являются важным условием даль­нейшего стабильного социально-экономичес­кого развития. При этом экологическая безопас­ность, прежде всего, должна иметь челове­ческое измерение, что обусловлено особым мес­том человека в природе. Человек, его здоровье являются своеобразным мерилом для определе­ния благопрятности условий окружающей сре­ды. Исходя из вышеизложенного «экологичес­кая безопасность» — это состояние и процесс защищенности жизнедеятельности объектов, а точнее человека, государства, общества, при­родной среды от реальных и потенциальных угроз антропогенного или естественного проис­хождения .

***

Уважаемые коллеги!

В связи со сложной эпидемиологической обстановкой в мире работа XXI конференции АПЭиП реорганизуется:

23-25 апреля 2020 г с успехом прошла постерная сессия конференции:
https://tledascheva.wixsite.com/ecoconf-rudn.
Постеры участников и их ответы на вопросы доступны для просмотра.

24-25 сентября 2020 г состоятся устные сессии секций конференции, а 26 сентября — экологическая конференция школьников. Секции пройдут на платформе ZOOM.

Для участия необходимо зарегистрироваться (зарегистрироваться может как докладчик, так и слушатель; одна регистрация «работает» на все три дня):

После регистрации вы получите электронное письмо с подтверждением, содержащее информацию о входе в конференцию.

Вы можете провести пробное подключение:

21 сентября с 15:00 до 16:00, с 18:00 до 20:00

22, 23 сентября с 15:00 до 20:00

Если модератора нет в конференции, или нужно подключиться в другое время, или если у возникли проблемы с подключением — напишите на адрес оргкомитета.

Презентацию доклада можно прислать заранее на адрес оргкомитета чтобы, если возникнут какие-то технические проблемы, ее мог запустить модератор.

Сборник трудов конференции доступен в электронной версии в разделе «История и архив конференции».

Желаем вам здоровья, терпения и покорения новых высот в науке!

***

Уважаемые коллеги!
Приглашаем вас принять участие в работе

ежегодной международной научно-практической конференции
«Актуальные проблемы экологии и природопользования»

К участию в конференции приглашаются ученые и специалисты в области экологии, природопользования, безопасности жизнедеятельности и чезвычайных ситуаций, студенты, аспиранты, а также школьники и школьные учителя.

НАПРАВЛЕНИЯ РАБОТЫ КОНФЕРЕНЦИИ:

  • Популяционная экология и экология сообществ (структура и динамика численности популяций; сукцессионные процессы в экосистемах; ключевые факторы экологической ниши видов растений и животных; поведенческая экология и биокоммуникация; влияние антропогенных факторов на состояние экосистем)
  • Природопользование и устойчивое развитие (геоэкологические аспекты природопользования; геохимия окружающей среды; рациональное использование природных ресурсов; моделирование и информационные технологии в природопользовании)
  • Прикладная экология (экономические и нормативные основы рационального природопользования; проблемы внедрения HSE-менеджмента; управление социо-эколого-экономическими системами)
  • Экология человека (проблемы адаптации человека к измененным условиям окружающей среды, управление адаптационными способностями организма, экологически обусловленные патологии)
  • Экологическое воспитание и образование и государственная политика в целях устойчивого развития (экологическое образование и приоритеты развития государства; современные образовательные технологии в области экологического образования; экологическое образование в условиях реализации ФГОС; развитие системы непрерывного экологического образования; правовые основы рационального природопользования и достижения целей устойчивого развития)

В рамках конференции организуется конкурс научно-исследовательских работ студентов (в конкурсе участвуют только доклады постерной и устных сессий, заочные участники не допускаются к конкурсу; обязательно указание научного руководителя). Регламент проведения конкурса можно найти на вкладке «Регистрация и участие».

В третий день конференции традиционно проходит Экологическая конференция школьников. Материалы докладов школьников, удовлетворяющие требованиям, включаются в сборник трудов конференции. Кроме того, объявляется конкурс исследовательских работ школьников (только для устных докладов),

***

ОФИЦИАЛЬНЫЙ ЯЗЫК КОНФЕРЕНЦИИ

русский и английский

Доклады и материалы для публикации предоставляются на русском или английском языке. Название работы, ФИО авторов и аннотации должны быть представлены на обоих языках.

***

ФОРМЫ УЧАСТИЯ

устный доклад; постерный доклад; заочное участие допускается в порядке исключения по решению Оргкомитета

***

СБОРНИК ТРУДОВ КОНФЕРЕНЦИИ

  • индексируется в РИНЦ.
  • После завершения конференции сборник трудов в электронном виде доступен на сайте (сборники трудов предыдущих конференций см. в разделе «История и архив конференции»)

По решению программного комитета расширенные версии статей могут быть рекомендованы к публикации в журнале «Вестник РУДН: экология и природопользование» (список ВАК)

По результатам работы конференции будет опубликован специальный выпуск материалов в сборнике
E3S WEB OF CONFERENCES,
индексируемый в Scopus, Web of Science и других международных базах данных.
Статьи публикуются в открытом доступе, в электронном виде на ресурсе https://www.e3s-conferences.org

***

МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ И КОНТАКТЫ

Место проведения конференции — Москва, Подольское шоссе, дом 8 корпус 5, экологический факультет РУДН (схему проезда можно найти в конце страницы).

Электронный адрес организационного комитета: ecoconfrudn@gmail.com

Контактное лицо: Ледащева Татьяна Николаевна, тел.: +79260362484, e-mail: ledashcheva-tn@rudn.ru

Состав организационного и программного комитетов см. в разделе «Организационный и программный комитет»

***

РЕГИСТРАЦИЯ И УЧАСТИЕ:
важные даты, регистрационная форма, оргвзнос, требования к оформлению материалов для публикации и т.д.

см. раздел «Регистрация и участие»

***

ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ГОСТЕЙ СТОЛИЦЫ. Где остановиться?

В непосредственной близости от экологического факультета РУДН (место проведения конференции) и станции метро «Тульская» есть две не очень дорогих вполне приличных гостиницы: «Изумруд»:http://hotelizumrud.ru и «Фламинго» http://www.flamingorooms.ru/hotels/flamingonatulskoy. Гости бронируют номера самостоятельно.

Можно также забронировать номера в гостефом фонде РУДН, для информации о наличии/стоимости и бронирования надо написать на адрес оргкомитета. Кампус РУДН располагается в районе метро «Юго-Западная», примерно в часе езды от экологического факультета.

Схема проезда на экологический факультет РУДН.docx

Три глобальные угрозы

Термин «экологическая безопасность» широко используется как в научной, так и в популярной литературе. В соответствии с Федеральным 3аконом «Об охране окружающей среды» под экологической безопасностью понимается «состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий». Отметим, что в первой части определения речь идет не о всей окружающей среде, а только о ее «природной» составляющей. Что касается второй части определения, то понятие жизненно важных интересов человека законодательством не определено, и сюда можно включить большинство его первичных потребностей (в дыхании, питании, размножении), а также ряд вторичных потребностей, которые определяются в том числе существующими культурными нормами.

В итоге размытость определения экологической безопасности приводит к множественности его толкований и пониманий – «от обеспечения экологических прав и интересов человека, защиты экологических интересов общества и государства до обеспечения рационального использования, воспроизводства и повышения качества окружающей среды» .

Однако необходимо учитывать, что защита природной среды является первоосновой экологической безопасности. Особенно отчетливо это проявляется при рассмотрении проблем глобальной (в смысле – всемирной, охватывающей весь земной шар) экологической безопасности.

Среди множества глобальных угроз специалисты в области безопасности особо выделяют такие, осуществление которых может привести к полной гибели человечества.

Первая угроза – падение на планету крупного космического тела. Угроза реальная, но вероятность ее реализации в ближайшее время незначительна. К тому же предпринимаются определенные шаги по уменьшению возможности осуществления такой угрозы.

Вторая угроза – широкомасштабная ядерная война, что может привести к значительному падению температуры на планете из-за запыления атмосферы (имеются и другие сценарии, связанные с дестабилизацией температурного режима планеты, вплоть до резкого потепления) с последующим необратимым изменением биосферы. До недавнего времени эта угроза имела весьма большую вероятность осуществления, но благодаря совместным усилиям ряда государств, человечеству удалось договориться об ограничении гонки ядерных вооружений. Локальные ядерные конфликты в перспективе хотя и возможны, но не несут угрозы существованию человечества в целом.

Третья угроза – экологическая, к которой, в частности, относят загрязнение окружающей среды, истощение природных ресурсов, опустынивание и т. д. Все это имеет место, но к каждому из этих процессов человек в той или иной степени способен или адаптироваться, или предпринять технические меры по уменьшению наносимого ущерба. Поэтому общество в целом относится к некоторому ухудшению экологических условий своего существования вполне терпимо, считая это неизбежной платой за прогресс и повышенную комфортность. Суть же проблемы заключается в том, что такие достаточно оптимальные для жизни человека параметры внешней среды, как температура, содержание газов в атмосферном воздухе, например углекислого газа и кислорода, и ряд других, поддерживаются на нужном уровне биотой. То есть происходит биотическая регуляция параметров окружающей среды в пределах, приемлемых для высокоорганизованных форм жизни .

Так, например, нормальная, без влияния биоты, атмосфера планеты типа Земля должна содержать за счет дегазации мантии более 90 % углекислого газа, что мы и наблюдаем в атмосфере наших ближайших соседей – на Марсе (95,3 %) и на Венере (96,5 %). Текущий же состав атмосферы Земли составляет около 0, 04% углекислого газа, но имеет опасную тенденцию к повышению.

Человечество сегодня быстрыми темпами уменьшает регулирующую способность биосферы через загрязнение и ослабление природных систем и ее прямое уничтожение (вырубка лесов, опустынивание). При сохранении существующей тенденции на определенном этапе ряд параметров окружающей среды выйдет из-под контроля биосферы, что приведет к ее перестройке и установлению новых конечных параметров, часть из которых может оказаться непригодной для высокоорганизованных форм жизни.

В чем причина сложившейся ситуации, и можно ли ее исправить? Для ответа на эти вопросы необходимо обратиться к такому явлению, как культура.

  • Назад
  • Вперёд

Глобальные экологические проблемы,
экологическая безопасность и экологическая эффективность энергетики

Грачев В. А., Плямина О. В.

Показана связь глобальных и локальных экологических проблем с энергетикой. Установлены глобальные критерии этих взаимосвязей – количество потребляемых ресурсов и выделяемых парниковых газов. Приведены количественные характеристики видов энергоносителей по этим важнейшим показателям.

Дана качественная и количественная оценка экологической эффективности различных источников энергии, в том числе альтернативных и возобновляемых. Показано, что с точки зрения решения глобальных экологических проблем наибольшие преимущества имеет атомная энергия.

Kлючевые слова:экологические проблемы, энергетика – угольная, газовая, нефтяная, солнечная, ветровая, ядерная, гидроэнергетика, качественная и количественная оценка экологической эффективности.

Экологически обусловленная угроза существованию человеческой цивилизации официально признана на самом высоком межгосударственном уровне; научно-технический прогресс создал опасность экологической катастрофы, и само понятие «развитие» поставлено под вопрос. Появилась насущная необходимость пересмотра шкалы человеческих ценностей.

Потребительское отношение к природе поставило ее на грань выживания. Доминирующие схемы производства и потребления ведут к экологическому опустошению, возрастающему риску для жизни и здоровья людей из-за снижения качества окружающей среды. Основы глобальной безопасности находятся под угрозой.

Как следует из доклада Комиссии ООН по проблемам окружающей среды (UNEP), прогноз развития человечества до 2032 г. неутешителен. Под воздействием человеческой деятельности на планете произойдут необратимые изменения. Будет так или иначе деформировано более 70 % земной поверхности, безвозвратно утеряно более 1/4 всех видов животного и растительного мира, невосполнимым дефицитом станут безопасный воздух, чистая питьевая вода, ненарушенные ландшафты, уменьшится способность природы восстанавливаться после антропогенного воздействия.

Именно высокое качество природной среды является главным богатством человечества и безусловной ценностной категорией, сущностью глобальных экологических интересов. По данным ВОЗ, уже сегодня 80 % всех болезней в мире возникает из-за потребления некачественной питьевой воды, а по оценкам МАГАТЭ, ежегодно 5 млн человек умирают от болезней, связанных с потреблением загрязненной и некачественной воды. Вода вполне может стать едва ли не главной причиной будущих вооруженных конфликтов, таких же, какие сейчас возникают из-за нефти.

Даже самая поверхностная статистика, связанная с экологическим состоянием территории России, дает неутешительные прогнозы: так, на сегодняшний день более трети городского населения РФ проживает на территориях, где не проводятся мониторинговые наблюдения за загрязнением атмосферы, а более половины – в городах с высоким и очень высоким уровнем загрязнения атмосферы.

Россия вместе со всей планетой переживает серьезные экологические проблемы – растет средняя температура воздуха, отступает вечная мерзлота, наблюдаются различные проявления нестабильности климатического характера. Проблема глобального потепления со все большей очевидностью сопровождается проблемами экологических последствий, вызванными усилением экстремальных погодных условий.

Экологические проблемы в зависимости от масштаба воздействия хозяйственной деятельности человека на окружающую среду принято разделять на глобальные и локальные. Глобальные экологические проблемы непосредственно связаны с локальными экологическими проблемами (рис. 1).

Для удовлетворения потребности в энергии существуют возобновляемые и невозобновляемые источники. Солнце, ветер, гидроэнергию, приливы и некоторые другие источники энергии называют возобновляемыми, так как их использование человеком практически не изменяет их запасы. Уголь, нефть, газ, торф, уран относят к невозобновляемым источникам энергии, и при переработке они теряются безвозвратно.

В то же время такая классификация довольно условна, например, использование урана в закрытом топливном цикле ближе скорее к возобновляемому типу.

Ухудшение условий и

качества жизни

Рис. 1. Взаимосвязь глобальных и локальных экологических проблем

Глобальные экологические проблемы тесно связаны прежде всего с экономическим положением в конкретных странах, основными показателями которого являются ВВП на душу населения, а также производство и потребление энергии (табл. 1).

Таблица 1

Основные энергетические характеристики стран мира –

главных потребителей первичной энергии

Страна

Население, млн чел.*

ВВП на душу населения по ППС, долл. США**

Мощность электростанций ГВт (э)**

Потребление электроэнергии

Всего, млрд кВт·час*

На душу населения в год (кВт·час на 1 чел.)

США

311,6

49 800

4380,1

14 057

Китай

3684,5

Россия

17 700

223,1

1020,6

Япония

127,8

36 200

284,5

1079,8

Индия

189,3

909,4

* – на 2010 г., кроме потребления электроэнергии в Китае и Индии (на 2009 г.) .

** – на 2012 г., кроме мощности электростанций в Японии, Индии (на 2009 г.)
и США (на 2010 г.) .

Из табл. 1 видно, что энергопотребление в развитых странах в 11–17 раз выше, чем в развивающихся (например, Китае и Индии).

Если все страны мира в ближайшие 15–20 лет выйдут на уровень потребления энергии США или хотя бы «экономной» Японии, то общее потребление энергии возрастет в соответствии с численностью населения, то есть практически в 15 раз. Готова ли мировая энергетика к такому «большому скачку»? Конечно же, нет. На планете просто нет столько органического топлива. Поэтому можно сделать следующий вывод: развитие энергетики должно идти в направлении использования новых мощных источников энергии без сжигания органического топлива.

Тенденция к использованию электрической энергии очевидна. Но это лишь промежуточная форма, то есть для того чтобы произвести энергию, нужно иметь первичный достаточно мощный источник.

Исчерпаемые энергоресурсы – нефть, уголь и газ наряду с ураном (ядерная энергетика) – в ближайшие десятилетия останутся основными источниками энергии (рис. 2), причем доля энергопроизводства, основанного на использовании углеводородного сырья, по-прежнему будет наибольшей. Тем не менее ограниченность запасов нефти и газа является очевидной. Перспектива их активного использования просматривается только лишь на несколько десятилетий. В течение этого времени использующие нефть и газ энергопроизводящие мощности должны быть заменены другими .

Природный газ

24 %

Нефть

33 %

Уголь

30 %

ВИЭ

2 %

Гидроэнергия

6 %

Атомная

энергия

5 %

Рис. 2. Вклад различных видов энергоносителей в производство электроэнергии
в мире

Главная проблема, интересующая человечество, – это обеспечение экологической безопасности. Понятие «экологическая безопасность» определено в законе «Об охране окружающей среды»: «Экологическая безопасность – состояние защищенности природной среды и жизненно важных интересов человека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, их последствий» .

Угрозы экологической безопасности:

  • разрушение озонового слоя;
  • изменение климата;
  • трансграничное воздействие на окружающую среду;
  • деградация экосистем;
  • потеря биологического разнообразия;
  • уменьшение лесного покрова;
  • деградация сельскохозяйственных угодий;
  • истощение и дефицит природных ресурсов;
  • химическое, физическое, радиационное загрязнение окружающей среды.

Глобальные экологические проблемы тесно связаны с глобальными энергетическими проблемами (рис. 3).

Связь между глобальными экологическими и энергетическими проблемами особенно видна при сравнении двух показателей:

1) требуемой массы изымаемых ресурсов для получения единицы энергии;

2) глобального влияния на природу через выделение парниковых газов.

В табл. 2 приведены основные характеристики различных способов генерации электроэнергии по двум глобальным показателям: выбросам парниковых газов и мощности энерговыделения на единицу массы, свидетельствующих об эффективности использования внутренней энергии вещества, то есть ядерной и термоядерной энергии. На этом, собственно, основано и существование Солнечной системы, энергия в которой существует благодаря двум реакторам: ядерному (внутри Земли) и термоядерному (на Солнце).

Таблица 2

Глобальная эффективность различных способов генерации энергии

Решением проблемы обеспечения энергией могло бы стать полноценное овладение энергией термоядерного синтеза. Однако исследования последних лет показали, что на сегодняшнем уровне развития техники и технологий на пути полномасштабного использования термоядерной энергии существует ряд технических проблем, решением которых ученые занимаются последние 50 лет без каких-либо значительных успехов.

Таким образом, среди существующих альтернативных возможностей замены реально покрывать растущие потребности человечества в энергии на ближайшие несколько сотен лет позволят только современные технологии топливной и ядерной энергетики.

Наиболее интересны с точки зрения влияния на природу и здоровье человека угольная и ядерная энергетика, так как только эти два вида энергоносителей обладают запасами на достаточно длительный период. Так, по данным В. Г. Родионова , угля хватит на 420 лет, тогда как углеводородов уже к 2030 г. останется только 1/5 часть от имеющихся запасов, то есть они могут быть в основном исчерпаны в ближайшие 30 лет. В то же время запасов урана с учетом вовлечения изотопа 238 в быстрых реакторах хватит на тысячи лет.

Уголь. Атмосферные выбросы от угольных станций стали причиной так называемых кислотных дождей, которые губят растительность, почву, водоемы и прежде всего здоровье людей. Чтобы оценить объемы выпадающих кислотных дождей, достаточно представить себе, что одна ТЭС мощностью 1000 МВт, работающая на угле с содержанием серы около 3,5 %, несмотря на применение средств очистки, выбрасывает в атмосферу примерно 140 тыс. т сернистого ангидрида в год, из которого образуется около 280 тыс. т серной кислоты. С поверхностей золоотвалов ветер поднимает золу, образуя пыльные бури, ежегодный объем золошлаковых отходов ТЭС СНГ в настоящее время превышает 120 млн т.

Перечень основных веществ, выбрасываемых в окружающую среду в результате работы угольных электростанций, а также основных экологических последствий представлен в табл. 3, потенциальное воздействие выбросов угольных станций на организм человека показано на рис. 3.

Таблица 3

Выбросы вредных веществ в результате сжигания угля и основные
экологические последствия

Вещество

Основные экологические последствия

(диоксид серы)

Способствует формированию кислотных дождей и возникновению заболеваний дыхательных путей и сердечно-сосудис-тых заболеваний

NOХ

(оксиды азота)

Способствуют формированию смога и возникновению заболеваний дыхательных путей

Твердые
частицы

Способствуют формированию смога, дымки, возникновению заболеваний дыхательных путей и легких

CO2
(углекислый газ)

Парниковый газ: поглощает инфракрасное излучение, происходит аккумуляция части тепла в атмосфере, что ведет к повышению температуры

Ртуть и пр. тяжелые металлы

Вызывают нарушения развития и неврологические нарушения у людей и животных. При попадании в воду образуется метилртуть – высокотоксичное химическое вещество, накапливающееся в рыбе, животных и людях

Зола-унос
и золошлак

Вымывание этих веществ с мест хранения и захоронения в грунтовые воды и прорыв ряда крупных зольных захоронений стали острыми экологическими проблемами

В процессе сжигания угля происходит радиоактивное загрязнение окружающей среды, содержащиеся в нем радионуклиды (238U, 210Pb, 40K, 210Po, 226Ra, 228Ra, 230Th и др.) выбрасываются в атмосферу и концентрируются в золе, выделение радиоактивных веществ на единицу полученной энергии на угольных ТЭС больше, чем на АЭС.

Рис. 3. Воздействие выбросов угольных станций на организм человека

Наиболее чистое органическое топливо – природный газ. Остановимся на таком источнике, как сланцевый газ.

Проведенные исследования выявили 5 основных экологических проблем добычи сланцевого газа:

1) загрязнение водоносных слоев высокотоксичными веществами и поверхностных водоемов сточными водами;

2) выбросы метана в атмосферу;

3) повышение радиоактивного фона в районах добычи;

4) увеличение вероятности землетрясений;

5) изъятие из оборота значительных земельных и водных ресурсов.

Основные экологические проблемы, возникающие при добыче и использовании нефти в качестве энергоресурса, связаны с:

— химическим загрязнением грунтовых вод при добыче, химическим и тепловым загрязнением вод поверхности, образованием нефтяной пленки;

— нарушением ареалов обитания фауны и произрастания флоры;

— загрязнением и деградацией почвенного покрова;

— значительным водозабором.

Атомная энергетика не потребляет кислорода, не выбрасывает в атмосферу и водоемы вредные химические вещества, она существенно экономит расходование органического топлива, запасы которого достаточно ограниченны. В частности, в пяти наиболее развитых странах мира ядерная энергетика позволяет сэкономить в год до 440 млн т угля (в России – 65,3 млн т), 350 млн т нефти (в России – 40,3 млн т), до 280 млрд м3 газа (в России – 36,8 млрд м3), предотвратить сжигание свыше 450 млн т кислорода (в России – 36 млн т), сохранить земельные пространства на территории в 70 тыс. га (в России – 11 тыс. га). Экологически чистым районом Европы называют Францию, где выработка электроэнергии на АЭС превышала 70 % от общей выработки.

Из всех видов ВИЭ только гидроэнергия в настоящий момент вносит заметный вклад во всемирное производство электроэнергии (17 %). В большинстве промышленно развитых стран незадействованным на сегодня остался лишь незначительный по объему гидроэнергетический потенциал, что связано прежде всего с необходимостью отчуждения значительных территорий при организации ГЭС. Основные экологические последствия гидроэнергетики:

— затопление сельскохозяйственных угодий и населенных пунктов;

— нарушение водного баланса, что ведет к изменению условий существования флоры и фауны;

— климатические последствия (изменение теплового баланса, увеличение количества осадков, скорости ветра, облачности и т. д.);

— заиливание водоема и эрозия берегов, ухудшение самоочищения проточных вод и уменьшение содержания кислорода, затрудняется свободное движение рыб;

— гидроэнергетические сооружения в потенциале несут в себе опасность крупных катастроф.

Ветроэнергетика также оказывает негативное воздействие на окружающую среду:

— отчуждение больших земельных площадей (так, например, для текущего уровня производства электроэнергии во Франции с применением энергии ветра потребуется порядка 20 тыс. км2 земли – 4 % территории страны);

— ветровая энергетика является нерегулируемым источником энергии;

— шумовые воздействия (при использовании установки мощностью 2–3 МВт возникает необходимость отключения ее в ночное время);

— помехи для воздушного сообщения и для радио- и телевещания, нарушение путей миграции птиц (установка мощностью 2–3 МВт должна иметь диаметр ветряного колеса 100 м);

— локальные климатические изменения вследствие нарушения естественной циркуляции воздушных потоков;

— опасность для мигрирующих птиц и насекомых;

— изменение традиционных морских перевозок, неблагоприятное воздействие на морских животных (при размещении ветроустановок в водной среде);

— ландшафтная несовместимость, непривлекательность, визуальная дискомфортность.

Солнечные электростанции (СЭС) эффективны только для территорий с высоким уровнем инсоляции. В средней полосе европейской части России интенсивность солнечного излучения составляет 150 Вт/м2, что в 1000 раз меньше тепловых потоков в котлах ТЭС. При использовании СЭС возникает ряд экологических проблем:

— отчуждение больших земельных площадей, их возможная деградация (только для СЭС в 1 ГВт (эл.) в средней полосе европейской части России при 10 % КПД необходима минимальная площадь в 67 км2);

— затемнение больших территорий солнечными концентраторами;

— большая материалоемкость (затраты времени и людских ресурсов в 500 раз больше, чем в традиционной энергетике);

— возможные утечки рабочих жидкостей, содержащих хлораты и нитриты;

— перегрев и возгорание систем, загрязнение продукции токсичными веществами при использовании солнечных систем в сельском хозяйстве;

— изменение теплового баланса, влажности, направления ветра в районе расположения станции;

— воздействие космических СЭС на климат;

— передача энергии на Землю в виде микроволнового излучения, опасного для живых организмов и человека.

Основные экологические последствия биоэнергетики:

— выбросы твердых частиц, канцерогенных и токсичных веществ, окиси углерода, биогаза, биоспирта;

— выброс тепла, изменение теплового баланса;

— обеднение почвенной органики, истощение и эрозия почв (для производства из навоза биогаза для выработки 1000 МВт электрической энергии требуются 80 млн свиней или 800 млн птиц на площади 80–100 км2);

— взрывоопасность (биогазовая электроустановка должна контролироваться и содержаться в исправности в соответствии с инструкциями);

— большое количество отходов в виде побочных продуктов (промывочные воды, остатки перегонки).

Оценка экологической эффективности воздействия энергогенерации на окружающую среду, выполненная в данной работе на основе балльной оценки различных способов генерации электроэнергии, позволила провести сравнительный анализ экологической эффективности производства электроэнергии при использовании различных видов энергоресурсов по семи важнейшим показателям: объем выбросов парниковых газов, объем выбросов вредных веществ в атмосферу, объем сбросов в водные источники, образование отходов, отчуждение земельных ресурсов, выделение радиоактивных веществ в окружающую среду и риск для людей (табл. 4).

Таблица 4

Сравнительные показатели экологической эффективности

различных способов производства энергии

п/п

Показатель

Баллы различных способов генерации энергии

Уголь

Газ,

нефть

Гидро-

энергия

Солнце

Ветер

Ядерная

энергия

Количество выделяющихся парниковых газов

7,2

0,1

0,7

0,3

0,1

Выброс вредных веществ в атмосферу

4,3

0,1

0,1

0,1

Окончание табл. 4

Для комплексной оценки влияния на окружающую среду всех учитываемых факторов авторами был разработан суммарный комплексный показатель воздействия на окружающую среду. При его расчете семь важнейших экологических показателей оценены по 10-балльной системе: 10 баллов – наиболее вредное воздействие (по фактической величине) и 0 баллов – отсутствие воздействия.

Полученные расчетные значения суммарного комплексного показателя воздействия на окружающую среду приведены на рис. 4 и 5.

Проведенные расчеты показателей воздействия на окружающую среду показали, что по выбросам парниковых газов 1 место по уровню воздействия занимает уголь; газ и нефть по уровню воздействия примерно на 28 % ниже; гидроэнергия, солнечная, ветряная и ядерная энергия имеют очень незначительные показатели, то есть отмечается только сопутствующее выделение парниковых газов при генерации энергии.

Количество

выделяющихся

парниковых газов

Выброс вредных

веществ в атмосферу

Сброс вредных веществ

в водные источники

Образование отходов

Отчуждение земельных

ресурсов

Выделение

радиоактивных веществ

в окружающую среду

Риск для людей

Уголь Газ, нефть Гидроэнергия Солнце Ветер Ядерная

энергия

Рис. 4. Сравнительные показатели экологической эффективности различных способов производства энергии

Рис. 5. Суммарный комплексный показатель вредного воздействия
на окружающую среду и человека

При рассмотрении воздействия на окружающую среду по выбросам вредных веществ установлено, что наибольший выброс характерен для угля, вдвое ниже выбросы для нефти и газа, но примерно сопоставимый объем выбросов характерен при производстве и утилизации солнечных батарей. По отходам наблюдается аналогичная ситуация.

Воздействие на окружающую среду в части отчуждения земельных ресурсов в наибольшей степени характерно для гидро- и солнечной энергетики.

По выделению радиоактивных веществ в окружающую среду, казалось бы, должна лидировать ядерная энергетика, но в действительности получается, что в связи с высочайшим совершенством процессов в ней реальные выбросы радиоактивных веществ в окружающую среду в штатном режиме вдвое ниже, чем при сжигании угля.

Таким образом, основываясь на сравнении экологического воздействия различных видов энергогенерации, представленного на рис. 5, можно сделать вывод, что с точки зрения как глобальных, так и локальных экологических проблем ядерная энергетика по всем показателям выглядит предпочтительнее.

Литература

Макаров А. А. Научно-технологические прогнозы развития энергетики России // Академия энергетики. 2009. № 2 (28). С. 4–12.

Родионов В. Г. Энергетика: проблемы настоящего и возможности будущего. М. : ЭНАС, 2010.

Россия и страны мира: стат. сб. М. : Росстат, 2012.

Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды». Глава I. Ст. 1.

BP Statistical Review of World Energy June 2012. N. p. : Pureprint Group Limited, 2012.

International Energy Agency. Energy Technology Perspectives. Paris : OECD/IEA, 2008.

Central Intelligence Agency. The World Factbook: . URL: https://www.cia.gov/ library/publications/the-world-factbook/.

Грачев Владимир Александрович – д. т. н., профессор, член-корреспондент Российской академии наук, президент Российской экологической академии, советник генерального директора госкорпорации «Росатом». E-mail: vagrachev@gmail.com.

Плямина Ольга Владимировна – директор Научно-исследовательского института проблем экологии, главный ученый секретарь Российской экологической академии. E-mail: delo.gva@gmail.com.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *