Проблемы:
1. Тропические леса.
Особую опасность для Азии, Африки и Латинской Америки представляет вырубка тропических лесов. Высокое качество древесины издавна привлекало западных промышленников, а сами эти страны не могли использовать свой уникальный потенциал из-за отсталой технологии. Если нынешний темп вырубки сохранится и впредь, то уже в начале следующего столетия многие развивающиеся страны могут полностью лишиться леса.
2.Почвы.
Несовершенство сельскохозяйственных приемов приводит к быстрому истощению почв, а применение крайне вредных, но дешевых ядохимикатов для борьбы с вредителями растений и в целях повышения урожайности усугубляет эту проблему. Не менее важной проблемой является экстенсивное использование пастбищ, превращающее в пустыни огромные участки земли.
Огромный вред почвам наносит вырубка лесов. Так, если под влажными тропическими лесами вследствие эрозии теряется ежегодно 1 кг почвы с гектара, то после вырубки этот показатель увеличивается в 34 раза.
3. Опустынивание.
С вырубкой лесов, а также с крайне неэффективными методами ведения сельского хозяйства связано такое угрожающее явление как опустынивание.
4. Фауна.
Влажные тропические леса сосредотачивают не менее 50% все видов флоры и фауны земли. Сокращение мест обитания диких животных привело к исчезновению многих распространенных ранее видов, многие другие виды стоят на грани вымирания. Уменьшение объема воды повлекло сокращение рыбных ресурсов, и разрушение цепей питания поставило перед угрозой исчезновения некоторые виды животных.
5. Твердые отходы.
Засорение твердыми отходами (консервными банками, полиэтиленом и др.) стало насущной проблемой Гималаев и других популярных мест туризма. Чрезвычайно актуальной является и проблема захоронения вредных отходов.
6. Вода.
Усиленная эксплуатация лесов привела к нарушению водного баланса.
Смывание продуктов эрозии в реки приводит к их быстрому заилению, а уменьшение вследствие этого емкости водохранилищ усиливает опасность наводнений. Заиливанию рек способствует и снос в них огромного количества пустой породы, образовавшейся при промывке оловянных руд.
7. Воздух.
Развитие промышленности в развивающихся странах сопровождается резким повышением загрязненности воздуха. Низкий уровень технологии приводит к большому количеству выбросов, а отсутствие средств не позволяет устанавливать современные очистные сооружения. Важной причиной промышленных загрязнений является использование низкокачественных видов топлива.
Отсутствие воздухоочистных сооружений привели к выпадению кислотных дождей, которые еще совсем недавно считались "привилегией" промышленно развитых государств.
8. Полезные ископаемые.
Хотелось бы выделить такую проблему как использование полезных ископаемых, и особенно нефти. Однако, настораживает: нефть- невосполнимый ресурс, рано или поздно ее запасы подойдут к концу. Конечно, на начальном этапе развития нефтеэкспорт может заложить основу будущего процветания, позволив приобрести передовые технологии и современное оборудование, наладить инфраструктуру и покончить с бедностью.
Однако, не только истощение месторождений является проблемой стран-экспортеров нефти: велик и ущерб, наносимый экосистеме. Нефтяная пленка, убивающая все живое, во многих местах покрывает прибрежные воды
Добыча каменного угля, способного послужить отличным источником тепла для жилищ, дешевым и весьма эффективным энергоресурсом для промышленности, вследствие устаревшей технологии выводит из хозяйственного оборота значительную часть земли, чем способствует ее опустыниванию.
Опыт решения экологических проблем в развитых странах мира:
Продажа квот на выбросы парниковых газов
Перевод "грязной" промышленности из развитых стран в развивающиеся.
Интернационализация доступа к природным ресурсам.
Роль международных экономических организаций в противодействии решению экологических проблем.
Экологические приоритеты в деятельности нефтяного картеля ОПЕК.
Учение В.И. Вернадского о биосфере
Учение В.И. Вернадского о биосфере представляет собой обобщение естественнонаучных знаний, оно вобрало в себя эволюционные взгляды Ч. Дарвина, периодический закон Д.И. Менделеева, теорию единства пространства и времени А. Энштейна, идеи о неразрывной связи живой и неживой природы многих отечественных и зарубежных ученых.
В работах В.И. Вернадского рассматриваются компоненты биосферы, ее границы, функции живого вещества, эволюция биосферы.
Ученый впервые показал, что живая и неживая природа Земли тесно взаимодействуют и составляют единую систему.
Структура биосферы. В биосфере можно выделить следующие основные компоненты: живое вещество, косное (неживое) вещество, неживое биогенное вещество, биокосное вещество.
Живым веществом В.И. Вернадский назвал совокупность живых организмов, населяющих нашу планету. Это главная сила, преобразующая поверхность планеты, основа формирования и существования самой биосферы. Во все геологические эпохи живое вещество, преобразуя и аккумулируя солнечную энергию, влияло на химический состав земной коры, было мощной геохимической силой, формирующей лик Земли.
Живое вещество имеет количественные характеристики, его можно изучать, используя математические законы.
Количество живого вещества в биосфере (биомасса) - величина постоянная или мало изменяющаяся с течением времени. Во все геологические эпохи на Земле количество живого вещества было практически одинаковым. Ученый подчеркивал, что современное живое вещество генетически родственно живому веществу прошлых геологических эпох.
Под косным веществом В.И. Вернадский понимал такие вещества биосферы, в создании которых живые организмы не участвуют. Это, например, газы, твердые частицы и водяные пары, выбрасываемые вулканами, гейзерами.
Кроме живого и косного веществ, в состав биосферы входят:
неживое биогенное вещество, которое образовано живым веществом современной и прошлых геологических эпох (ископаемые остатки организмов, нефть, уголь, газы атмосферы, озерный ил - сапропель, осадочные породы, например, известняки);
биокосное вещество, которое создавалось одновременно и живыми организмами и косным веществом (например, почва, вода обитаемых водоемов, глинистые минералы).
Границы биосферы совпадают с границами распространения живых организмов в оболочках Земли, что определяется наличием условий существования жизни (благоприятный температурный режим, уровень радиации, достаточное количество воды, минеральных веществ, кислорода, углекислого газа). Биосфера охватывает всю поверхность суши, а также океаны, моря и ту часть недр Земли, где находятся породы, созданные в процессе жизнедеятельности живых организмов. Иначе говоря, биосфера - это часть литосферы, атмосферы, гидросферы, заселенная живым веществом.
Для существования живых организмов необходимы следующие условия: достаточное количество воды, минеральных веществ, оптимальный температурный режим, уровень радиации и др.
Верхняя граница биосферы определяется озоновым экраном, представляющим собой тонкий слой (2-4 мм) газа озона. Роль озонового слоя в биосфере велика: он задерживает губительные для живого ультрафиолетовые лучи солнечного света. Этот слой расположен на высотах 16 - 20 км.
Нижняя граница биосферы неровная. К примеру, в литосфере живые организмы или продукты их жизнедеятельности можно встретить на глубине 3,5-7,5 км, а в Мировом океане организмы - на глубине 10 - 11 км.
Нижняя граница на суше связана с областями "былых биосфер" - так В.И. Вернадский назвал сохранившиеся остатки биосфер прошлых геологических эпох (накопления осадочных пород, углей, горючих сланцев и др.). "Былые биосферы" служат доказательством длительной эволюции биосферы Земли.
Ученый отмечал, что живое вещество распределено в биосфере неравномерно. Основная его масса сконцентрирована в приповерхностном слое суши толщиной 50-100 м и в приповерхностной толще воды (10-20 м). Здесь находится более 90% биомассы Земли. Но и в приповерхностном слое имеются пространства, густо заселенные живыми организмами (тропики и субтропики, теплые моря), и менее заселенные территории (пустыни, высокогорья, арктические и антарктические области). Для остальных территорий биосферы характерно, по словам В.И. Вернадского, "разрежение живого вещества".
Тем не менее, в пределах биосферы нет абсолютно безжизненных пространств. Даже в самых суровых условиях обитания можно найти бактерии и другие микроорганизмы. В.И. Вернадский высказал идею о "всюдности жизни", живое вещество способно "растекаться" по поверхности планеты; оно с огромной скоростью захватывает все незанятые участки биосферы, что обусловливает "давление жизни" на неживую природу.
Функции живого вещества. Одна из основных заслуг В.И. Вернадского состоит в том, что он впервые обратил внимание на роль живых организмов как мощного геологического фактора, на то, что живое вещество выполняет в биосфере различные биогеохимические функции. Благодаря этому обеспечиваются круговорот веществ и превращение энергии и, в итоге, целостность, постоянство биосферы, ее устойчивое существование. Важнейшими функциями являются энергетическая, газовая, окислительно-восстановительная, концентрационная.
Энергетическая функция заключается в накоплении и преобразовании растениями энергии Солнца (бактерии-хемоавтотрофы преобразуют энергию химических связей) и передаче ее по пищевым цепям: от продуцентов - к консументам и, далее, - к редуцентам. При этом энергия постепенно рассеивается, но часть ее вместе с остатками организмов переходит в ископаемое состояние, "консервируется" в земной коре, образуя запасы нефти, угля и др.
В осуществлении газовой функции ведущая роль принадлежит зеленым растениям, которые в процессе фотосинтеза поглощают углекислый газ и выделяют в атмосферу кислород. В то же время, большинство живых организмов (и растения в том числе) в процессе дыхания используют кислород, выделяя в атмосферу углекислый газ. Таким образом, участвуя в обменных процессах, живое вещество поддерживает на определенном уровне газовый состав атмосферы.
Окислительно-восстановительная функция тесно связана с энергетической. Существуют микроорганизмы, которые в процессе жизнедеятельности окисляют или восстанавливают различные соединения, получая при этом энергию для жизненных процессов. Велико их значение для образования многих полезных ископаемых. Например, деятельность железобактерий по окислению железа привела к образованию таких осадочных пород как железные руды; серобактерии, восстанавливая сульфаты, образовали месторождения серы.
Концентрационная функция заключается в способности живых организмов накапливать различные химические элементы. Например, осоки и хвощи содержат много кремния, морская капуста и щавель - йод и кальций. В скелетах позвоночных животных содержится большое количество фосфора, кальция, магния. Осуществление данной функции способствовало образованию залежей известняка, мела, торфа, угля, нефти.
Эволюция биосферы. В.И. Вернадский в своих работах подчеркивал, что история возникновения и эволюция биосферы - это история возникновения жизни на Земле. Развитие биосферы идет вместе с эволюцией органического мира - изменяется состав ее компонентов, расширяются границы и т. д.
Живое вещество эволюционирует в сторону усложнения уровня организации, уменьшения прямой зависимости от среды обитания, усовершенствования способов ориентации и передвижения в пространстве.
Перенеся идеи физики о неразрывности пространства и времени на явления природы, В.И. Вернадский объяснил направленность эволюции биосферы: она ограничена пространством, что определяется телом планеты, и направлена в сторону прогрессивного развития, так как необходимо приобрести свойства, которые позволят это ограниченное пространство использовать по возможности максимально.
Особое внимание в своих трудах ученый уделял возрастающему влиянию человека на ход эволюции биосферы. Вернадский подчеркивал, что человек разумный - невиданная по своим масштабам геохимическая сила, которая увеличивает свое влияние по мере развития научной мысли. Еще в 20-х годах прошлого века ученый сумел предугадать многие тенденции воздействия человека на природу. Его теоретические положения о биосфере и месте в ней человека - блестящий пример научного обобщения.
Значение применения вычислительной техники АСУ в технологии
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ (АСУ)- это совокупность математических методов, технических средств (ЭВМ, средств связи, устройств отображения информации и т. д.) и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (процессом) в соответствии с заданной целью. АСУ состоит из основы и функциональной части. В основу входят информационное, техническое и математическое обеспечение. К функциональной части относят набор взаимосвязанных программ, автоматизирующих конкретные функции управления (планирование, финансово-бухгалтерскую деятельность и др.). Различают АСУ объектами (технологическими процессами АСУТП, предприятием АСУП, отраслью ОАСУ) и функциональными автоматизированными системами, напр., проектирования, расчетов, материально-технического и др. обеспечения.
Автоматизированная система управления (АСУ) — ряд технологий производства, позволяющих осуществлять управление работой оборудования и контроль за работой оборудования при помощи ЭВМ.
Идея нормативного проектирования систем управления содержалась еще в попытках построения деятельности организаций на основе применения математической модели (сетевой, конвейерной, очереди, линейного программирования и др.). Как общий принцип построения целостных организаций эта идея была осознана в середине 60-х годов Хотя многочисленные технические аспекты метода АСУ продолжают разрабатываться, его основы и формы применения к прикладным задачам достигли определенного, довольно высокого уровня, позволяющего говорить об этой разработке как в принципе о завершенной. Представлялось, что относительно подробное описание отдельных, имеющих ключевое значение аспектов метода, а также аспектов его разработки и применения позволяет, во всяком случае, оттенить специфику замысла и его реализации. В качестве таких аспектов выбраны:
задачи, для решения которых предназначен метод;
требования к методу, предъявленные его разработчиками;
научно-техническое обеспечение выполнения этих требований;
место метода среди отечественных и зарубежных работ;
применение метода в прикладных работах.
Информационное обеспечение АСУ - совокупность реализованных решений по объектам, размещению и формам организации информации, циркулирующей в АСУ при ее функционировании. Повсеместное использование АСУ упрощает процесс управления. Основа АСУ - интегрированная обработка производственно-экономической информации, охватывающая решение задач прогнозирования, планирования и управления производством с использованием современных средств.
АСУ решают три задачи:
* оперативное планирование и управление;
* технико-экономическое планирование и материально-технического снабжения;
* учёт движения товарно-материальных ценностей, готовой продукции, расчётов с поставщиками, кассовых и банковских операций.
Действующие АСУ безусловно доказали свою исключительную экономическую эффективность. В современных условиях хозяйствования промышленные предприятия получили большие возможности совершенствования системы планирования и управления производством для резкого повышения общей эффективности производственно-хозяйственной деятельности. Эти возможности обеспечены, с одной стороны, относительной свободой решения тактических и оперативных вопросов по управлению производством, а с другой, - применением компьютерных средств для выработки оптимальных планово-управленческих решений. Сложность и динамичность производственных процессов, усложнение продукции и ее технологии связаны с объективной необходимостью использования в планировании производства современных средств вычислительной техники. Это позволяет значительно повысить обоснованность планово-экономических решений за счет увеличения количества учитываемых факторов и ускорения выработки результирующей информации. При внедрении автоматизированной информационной системы управления значительно повышается производительность труда и качество документов, а также появляется возможность сокращения численности работников.
Роль химических процессов в промышленном производстве.
Химико-технологические процессы играют важную экономическую роль в развитии народного хозяйства страны, так как лежат в основе важнейших традиционных материалов – стали, меди, стекла, пластмасс, цемента, химических волокон, каучука и резины. В современном мире принята следующая классификация химико-технологических процессов:
По агрегатному состоянию взаимодействующих веществ различают гомогенные и гетерогенные реакции.
По значению параметров технологического режима: низкотемпературные и высокотемпературные, каталитические и некаталитические, протекающие под вакуумом, нормальном либо повышенном давлении, с низкой концентрацией веществ либо повышенной.
По характеру протекания процессов во времени различают периодические и непрерывные процессы.
По гидродинамическому режиму – два предельных случая перемешивания реагирующих компонентов с продуктами реакции:
1. Полное смешивание.
2. Идеальное вытеснение, при котором исходная смесь не перемешивается с продуктами реакции.
По температурному режиму различают изотермические и адиабатные процессы.
По тепловому эффекту процессы делятся на: экзотермические и эндотермические..
К прогрессивным химическим процессам относятся биохимические, радиационно-химические, фотохимические и плазмохимические процессы.
Также велика роль радиационно-химических процессов, которые происходят при действии ионизирующих излучений высокой энергии – электромагнитных излучений и заряженных частиц высокой энергии. При облучении реагирующих веществ происходит столкновение заряженных частиц с молекулами веществ с образованием нестандартных активированных молекул. Последние распадаются на атомы или взаимодействуют с невозбужденными молекулами, образуя ионы.
В промышленности также применяют многие реакции органического синтеза – галогенирования, сульфирования, окисления и присоединения. В настоящее время применяется процесс радиационной вулканизации каучука, разработаны радиационно-химические методы производства прочных и термостойких изделий.
Какова роль физических процессов в промышленном производстве?
В современном промышленном производстве очень важны физические процессы получения материалов.