Реферат на тему:

Проблема борьбы с загрязнением окружающей среды.

Содержание

1. Введение (постановка продлемы)

2. Методы борьбы с загрязнениями

3. Модель развития мира

4. Перспективы

5. Заключение

6. Литература

1. Введение (постановка продлемы).

На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало выражать разнообразные проявления и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невосполнимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - аэрозольные и газообразные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете.

Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере.

2. Методы борьбы с загрязнениями.

Загрязнение окружающей среды — нежелательное изменение её свойств в результате антропогенного поступления различных веществ и соединений. Источники загрязнения среды различны:

· Добыча природных ресурсов

· Возвращение в природу огромной массы отходов хозяйственной деятельности человека.

· Загрязнение гидросферы

· Загрязнение атмосферы

· Загрязнение литосферы

· Радиоактивное загрязнение

На диаграмме приведена типичная стоимость переработки вторсырья

Распределение отходов по категориям в различных странах.

Комплексное управление отходами (Integrated Waste Management) начинается с изменения взгляда на то, чем являются бытовые отходы. Известному эксперту по проблеме отходов Полу Коннетту принадлежит краткая афористичная формулировка, выражающая этот новый взгляд: «Мусор – это не вещество, а искусство – искусство смешивать вместе разные полезные вещи и предметы, тем самым определяя им место на свалке». Смешивая различные полезные предметы с бесполезными, – продолжает Коннетт, – токсичные с безопасными, горючие с несгораемыми, мы не должны удивляться, что полученная смесь бесполезна, токсична и плохо горит. Эта смесь, называемая бытовыми отходами, будет представлять опасность для людей и окружающей среды, попав как в мусоросжигатель, так и на свалку или мусороперерабатывающий завод. Традиционные подходы к проблеме ТБО ориентировались на уменьшение опасного влияния на окружающую среду путем изоляции свалки от грунтовых вод, очистки выбросов мусоросжигательного завода и т.д. Нетрадиционный взгляд на проблему, коротко выражаясь, состоит в том, что гораздо проще контролировать что попадает на свалку, чем то, что попадает со свалки в окружающую среду. Основа концепции КУО состоит в том, что бытовые отходы состоят из различных компонент, которые не должны в идеале смешиваться между собой, а должны утилизироваться отдельно друг от друга наиболее экономичными и экологически приемлемыми способами. Другие принципы КУО показаны ниже.

Принципы Комплексного Управления Отходами

1. ТБО состоят из различных компонент, к которым должны применяться различные подходы.

2. Комбинация технологий и мероприятий, включая сокращение количества отходов, вторичную переработку и компостирование, захоронение на полигонах и мусоросжигание, – должна использоваться для утилизации тех или иных специфических компонент ТБО. Все технологии и мероприятия разрабатываются в комплексе, дополняя друг друга.

3. Муниципальная система утилизации ТБО должна разрабатываться с учетом конкретных местных проблем и базироваться на местных ресурсах. Местный опыт в утилизации ТБО должен постепенно приобретаться посредством разработки и осуществления небольших программ.

4. Комплексный подход к переработке отходов базируется на стратегическом долговременном планировании, обеспечивает гибкость, необходимую, для того, чтобы быть способным адаптироваться к будущим изменениям в составе и количестве ТБО и доступности технологий утилизации. Мониторинг и оценка результатов мероприятий должны непрерывно сопровождать разработку и осуществление программ утилизации ТБО.

5. Участие городских властей, а также всех групп населения (то есть тех, кто собственно "производит" мусор) – необходимый элемент любой программы по решению проблемы ТБО.

КУО предполагает, что в дополнение к традиционным способам (мусоросжиганию и захоронению) неотъемлемой частью утилизации отходов должны стать мероприятия по сокращению количества отходов, вторичная переработка отходов и компостирование (аэробное сбраживание органической части отходов). Только комбинация нескольких взаимодополняющих программ и мероприятий, а не одна технология, пусть даже самая современная может способствовать эффективному решению проблемы ТБО.

Для каждого конкретного населенного пункта необходим выбор определенной комбинации подходов, учитывающий местный опыт и местные ресурсы. План мероприятий по комплексному управлению отходами основывается на изучении потоков отходов, оценке имеющихся вариантов и включает осуществление небольших «экспериментальных» проектов, позволяющих собрать информацию и приобрести опыт.

3. Модель развития мира.

На базе разработанной компьютерной реализации модели проведен многовариантный сценарный анализ глобальной безопасности процессов развития в XXI веке и выявлены условия возможности перехода к устойчивому развитию Постановка задачи и результаты несколько отличаются от раздела 1 6 , хотя характер выводов близок Поскольку средняя продолжительность жизни здесь не вычисляется жизненно важные интересы представлены в данной модели следующими {текущими) показателями глобальной безопасности Для населения

— относительная годичная смертность (доля умерших за год) Dr,

— относительный уровень питания Fr,

— материальный уровень жизни М,

— качество жизни Q, для природы

— уровень загрязнений Zr,

— объем биомассы суши В, оставшаяся на 2100 г доля Rkr невозобновимых природных ресурсов 1900 г (относительно 1970 г)

— коэффициент влияния загрязнений d — параметр значением которого можно варьировать в диапазоне от О до 1

Определение обеспечения глобальной безопасности соответствует ранее введенному, но ограничения принимают следующий вид

, , , , , , (16)
(для всех t [t0 tk] ) где Dr Zr Rkr Fr M Q В — предельно-допустимые (критические) значения показателей глобальной безопасности при заданных исходных данных (постоянных)
Примем следующие численные значения предельно-критических значений показателей глобальной безопасности (выживания природы и человечества) (здесь все величины кроме В безразмерные) _ Глобальная безопасность

Dr = 0 04,
F = 0 9,
М = 0 85,
Q = 0 9,
Zr = 2 8,
В = 900 0 Гц
Rkг =0,4

Базовый сценарий Форрестера неудовлетворителен с точки зрения требований глобальной безопасности Учет биомассы суши сильно влияет на поведение модели и даже разрушает “глобальное равновесие” Форрестера при d>0 03 При целенаправленных действиях получается существенное улучшение этого сценария Загрязнение уже не так значительно превосходит предельно допустимое (при 15% расходов на управления) в течение XXI в , но это тоже, в общем, небезопасный сценарий (глобальной безопасности нет), хотя о выживаемости биосферы и человечества можно размышлять (рис 2) И только при очень значительных затратах на управления (порядка 40-45%) и при d=0 01 может быть достигнуто удовлетворение всех требований глобальной безопасности (эта без учета НТП и политической напряженности)
Для моделей с НТП получаются качественно другие результаты На поведение системы сильно влияет косвенная связь между биомассой суши и НТП Точные числовые значения коэффициента влияния биосферы отсутствуют Путем моделирования получено, что при d>0 04 уже к 1996 г биомасса суши уменьшилась бы в два раза, это явно не соответствует реальному поведению процессов развития Поэтому проведен анализ различных более или менее реалистичных сценариев в области 0 005<D
Перейдем к анализу сценариев с использованием второго варианта модели НТП выбранном в результате предварительного анализа модели
Как результат многовариантного моделирования делается следующее утверждение в рамках модифицированной модели мировой динамики при существующих условиях развития невозможно избежать спада в начале XXI века, при котором все показатели безопасности выходят за уровни предельно допустимых (критических) (Это интерпретируется так даже при самых эффективных управлениях спад неизбежен) Поэтому в качестве удовлетворительных будем выбирать сценарии развития при которых выполняются требования глобальной безопасности начиная d>2025 Отметим, что точность идентификации модели не позволяет оценивать показатели безопасности с гарантированной ошибкой меньшей чем 5-10% При таких управлениях можно говорить о переходе системы к устойчивому развитию к середине или концу XXI века и требовать обеспечения устойчивого развития с некоторого момента времени f во второй половине XXI века
Модифицированная модель глобального развития и допустимые управления допускают возможность устойчивого развития, если существуют управления, при которых выполняются следующие свойства в рамках данной модели:

1) Существует стационарное решение;

2) Это решение лежит в области глобальной безопасности, т.е. удовлетворяет неравенствам (16) ;

3) Стационарное решение устойчиво при постоянно действующих возмущениях (ПДВ), ограниченных в среднем (в смысле Красовского);

4) Процесс глобального развития с реальными начальными данными без учета возмущений:
а) асимптотически приближается к стационарному решению,
b) удовлетворяет усиленным условиям типа (16) с более жесткими предельно-допустимыми значениями, необходимыми для обеспечения устойчивого развития.
Возьмем предельно-допустимые значения показателей глобальной безопасности Fr, M, Q, и Dr равными значениям Ff, M, Q, Dr за 1970 г, Zr приняты равными уровню 1992 г в соответствии с оценкой о достижении предельных значений антропогенных воздействий на биосферу Земли, сделанной в решениях Международной конференции ООН Рио-92.
В – 0,87 от биомассы растительности суши 1992 г, R*r — 0,7 от запасов 1970 г Эти предельно-критические значения для устойчивого развития Dr=0,02, Fr=0,95, М=1.0, Q=0,97, Zr=2,5, В=931,4 Гт, Rrk=0,47.
Для полученного в последнем сценарии решения и найденного стационарного режима выполняются все требования введенного определения. Следовательно, возможен процесс устойчивого развития
На рисунке 6 изображены границы в пространстве параметров (d, Cur, Cuz, U*), на которых происходят изменения качественного поведения модели (коллапс кризис (жесткий и мягкий), устойчивое развитие) Толстая сплошная линия соответствует ситуации когда предельный уровнь НТП U*=50 В этом случае наблюдаются все 4 типа развития (сверху вниз) Аналогичная ситуация и когда U*=30, на рисунке этому значению соответствует тонкая сплошная линия Пунктирная линия изображает границы областей при U*=15, причем здесь получаются только мягкий и жесткий кризисы И последняя -линия из точек — соответствует U*=6 При таком значении наблюдаются либо жесткий кризис, либо коллапс

Итак, в работе был проанализирован широкий спектр сценариев развития и среди них найден удовлетворительный процесс развития (с учетом того факта, что на данном этапе развития человечеству уже не удастся избежать (даже при больших затратах на управляющие воздействия) общесистемного спада в период с 2000 по 2025 годы). Удалось также доказать, что управляемая модель допускает возможность перехода к устойчивому развитию.

4. Перспективы.

Как результат многовариантного моделирования делается следующее утверждение в рамках модифицированной модели мировой динамики при существующих условиях развития невозможно избежать спада в начале XXI века, при котором все показатели безопасности выходят за уровни предельно допустимых (критических) (Это интерпретируется так даже при самых эффективных управлениях спад неизбежен) Поэтому в качестве удовлетворительных будем выбирать сценарии развития при которых выполняются требования глобальной безопасности начиная d>2025. Отметим, что точность идентификации модели не позволяет оценивать показатели безопасности с гарантированной ошибкой меньшей чем 5-10%. При таких управлениях можно говорить о переходе системы к устойчивому развитию к середине или концу XXI века и требовать обеспечения устойчивого развития с некоторого момента времени f во второй половине XXI века.

5. Заключение.

Охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями.

Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.