Экология /
←предыдущая следующая→
1 2 3
ХАРЬКОВСКИЙ ГУМАНИТАРНЫЙ ИНСТИТУТ
"НАРОДНАЯ УКРАИНСКАЯ АКАДЕМИЯ"
Факультет "Бизнес-управление"
Заочное отделение
Контрольная работа
по предмету
"Экология"
Студентки группы БУ-11
Воликовой С.Л.
ХАРЬКОВ – 1999
Содержание
1. Альтернативные виды энергии 3
1.1. Энергия солнца 3
1.2. Ветровая энергия 4
1.3. Энергия рек 5
1.4. Энергия Земли 6
2. Загрязнение водных бассейнов. Способы очистки 8
2.5. Источники загрязнения внутренних водоемов 8
2.6. Методы очистки сточных вод 11
Список литературы 15
1. Альтернативные виды энергии
1.1. Энергия солнца
В последнее время интерес к проблеме использования солнечной энергии рез-ко возрос. И хотя этот источник также относится к возобновляемым, внимание, уде-ляемое ему во всем мире, заставляет нас отдельно рассмотреть возможности исполь-зования солнечной энергии.
Потенциальные возможности энергетики, основанной на использовании непо-средственно солнечного излучения, чрезвычайно велики.
Заметим, что использование всего лишь 0,0125 % этого количества энергии Солнца могло бы обеспечить все сегодняшние потребности мировой энергетики, а использование 0,5 % - полностью покрыть потребности на перспективу.
К сожалению, вряд ли когда-нибудь эти огромные потенциальные ресурсы удастся реализовать в больших масштабах. Одним из наиболее серьезных препятст-вий такой реализации является низкая интенсивность солнечного излучения. Даже при наилучших атмосферных условиях (южные широты, чистое небо) плотность по-тока солнечного излучения составляет не более 250 Вт/м2. Поэтому, чтобы коллекто-ры солнечного излучения "собирали" за год энергию, необходимую для удовлетво-рения всех потребностей человечества, нужно разместить их на территории 130000 км2!
Необходимость использовать коллекторы огромных размеров, кроме того, вле-чет за собой значительные материальные затраты. Простейший коллектор солнечно-го излучения представляет собой зачерненный металлический (как правило, алюми-ниевый) лист, внутри которого располагаются трубы с циркулирующей в ней жидкостью. Нагретая за счет солнечной энергии, поглощенной коллектором, жид-кость поступает для непосредственного использования. Согласно расчетам, изготов-ление коллекторов солнечного излучения площадью 1 км2 требует примерно 104 тонн алюминия. Доказанные же на сегодня мировые запасы этого металла оценива-ются в 1,17109 тонн.
Из написанного ясно, что существуют разные факторы, ограничивающие мощность солнечной энергетики. Предположим, что в будущем для изготовления коллекторов станет возможным применять не только алюминий, но и другие мате-риалы. Изменится ли ситуация в этом случае? Будем исходить из того, что на от-дельной фазе развития энергетики (после 2100 года) все мировые потребности в энергии будут удовлетворяться за счет солнечной энергии. В рамках этой модели можно оценить, что в этом случае потребуется "собирать" солнечную энергию на площади от 1106 до 3106 км2. В то же время общая площадь пахотных земель в мире составляет сегодня 13106 км2.
Солнечная энергетика относится к наиболее материалоемким видам производ-ства энергии. Крупномасштабное использование солнечной энергии влечет за собой гигантское увеличение потребности в материалах, а следовательно, и в трудовых ре-сурсах для добычи сырья, его обогащения, получения материалов, изготовление ге-лиостатов, коллекторов, другой аппаратуры, их перевозки. Подсчеты показывают, что для производства 1 МВтгод электрической энергии с помощью солнечной энер-гетики потребуется затратить от 10 000 до 40 000 человеко-часов. В традиционной энергетике на органическом топливе этот показатель составляет 200-500 человеко-часов.
Пока еще электрическая энергия, рожденная солнечными лучами, обходится намного дороже, чем получаемая традиционными способами. Ученые надеются, что эксперименты, которые они проведут на опытных установках и станциях, помогут решить не только технические, но и экономические проблемы.
1.2. Ветровая энергия
Огромна энергия движущихся воздушных масс. Запасы энергии ветра более чем в сто раз превышают запасы гидроэнергии всех рек планеты. Постоянно и по-всюду на земле дуют ветры - от легкого ветерка, несущего желанную прохладу в летний зной, до могучих ураганов, приносящих неисчислимый урон и разрушения. Всегда неспокоен воздушный океан, на дне которого мы живем. Ветры, дующие на просторах нашей страны, могли бы легко удовлетворить все ее потребности в элек-троэнергии! Почему же столь обильный, доступный да и экологически чистый ис-точник энергии так слабо используется? В наши дни двигатели, использующие ве-тер, покрывают всего одну тысячную мировых потребностей в энергии.
Техника XX века открыла совершенно новые возможности для ветроэнергети-ки, задача которой стала другой - получение электроэнергии. В начале века Н.Е. Жу-ковский разработал теорию ветродвигателя, на основе которой могли быть созданы высокопроизводительные установки, способные получать энергию от самого слабо-го ветерка. Появилось множество проектов ветроагрегатов, несравненно более со-вершенных, чем старые ветряные мельницы. В новых проектах используются дос-тижения многих отраслей знания.
В наши дни к созданию конструкций ветроколеса - сердца любой ветроэнерге-тической установки - привлекаются специалисты-самолетостроители, умеющие вы-брать наиболее целесообразный профиль лопасти, исследовать его в аэродинамиче-ской трубе. Усилиями ученых и инженеров созданы самые разнообразные конструкции современных ветровых установок.
1.3. Энергия рек
Многие тысячелетия верно служит человеку энергия, заключенная в текущей воде. Запасы ее на Земле колоссальны. Недаром некоторые ученые считают, что на-шу планету правильнее было бы называть не Земля, а Вода, так как около 3/4 по-верхности планеты покрыты водой. Огромным аккумулятором энергии служит Ми-ровой океан, поглощающий большую ее часть, поступающую от Солнца. Здесь плещут волны, происходят приливы и отливы, возникают могучие океанские тече-ния. Рождаются могучие реки, несущие огромные массы воды в моря и океаны. По-нятно, что человечество в поисках энергии не могло пройти мимо столь гигантских ее запасов. Раньше всего люди научились использовать энергию рек.
Но когда наступил золотой век электричества, произошло возрождение водя-ного колеса, правда, уже в другом обличье (в виде водяной турбины). Электрические генераторы, производящие энергию, необходимо было вращать, а это вполне успеш-но могла делать вода, тем более что многовековой опыт у нее уже имелся. Можно считать, что современная гидроэнергетика родилась в 1891 году.
Преимущества гидроэлектростанций очевидны: постоянно возобновляемый самой природой запас энергии, простота эксплуатации, отсутствие загрязнения ок-ружающей среды. Да и опыт постройки и эксплуатации водяных колес мог бы ока-зать немалую помощь гидроэнергетикам. Однако постройка плотины крупной гид-роэлектростанции оказалась задачей куда более сложной, чем постройка небольшой запруды для вращения мельничного колеса. Чтобы привести во вращение мощные гидротурбины, нужно накопить за плотиной огромный запас воды. Для постройки плотины требуется уложить такое количество материалов, что объем гигантских египетских пирамид, по сравнению с ним, покажется ничтожным. Поэтому в начале XX века было построено всего несколько гидроэлектростанций. Вблизи Пятигорска, на Северном Кавказе на горной реке Подкумок успешно действовала довольно крупная электростанция с многозначительным названием "Белый уголь". Это было лишь началом.
Уже в историческом плане ГОЭЛРО предусматривалось строительство круп-ных гидроэлектростанций. В 1926 году в строй вошла Волховская ГЭС, в следую-щем - началось строительство знаменитой Днепровской. Дальновидная энергетиче-ская политика, проводящаяся в нашей стране, привела к тому, что у нас, как ни в одной стране мира, развита система мощных гидроэлектрических станций. Ни одно государство не может похвастаться такими энергетическими гигантами, как Волж-ская, Красноярская и Братская, Саяно-Шушенская ГЭС. Эти станции, дающие бук-вально океаны энергии, стали центрами, вокруг которых развились мощные про-мышленные комплексы.
Но пока людям служит лишь небольшая часть гидроэнергетического потен-циала земли. Ежегодно огромные потоки воды, образовавшиеся от дождей и таяния снегов, стекают в моря неиспользованными. Если бы удалось задержать их с помо-щью плотин, человечество получило бы дополнительно колоссальное количество энергии.
1.4. 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 из-менивших 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 непо-средственном использовании энергии вулканических извержений говорить не при-ходится: нет пока у людей возможностей обуздать эту непокорную стихию, да и, к счастью, извержения эти достаточно редкие события. Но это проявления энергии, таящейся в
←предыдущая следующая→
1 2 3