Новини освіти і науки:

G+

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

ЛЮДСЬКІ ПОТРЕБИ

(слайд 11)

Під потребами людини розуміють потребу або нестачу в чому-небудь необхідному для підтримання життєдіяльності організму, людської особистості, соціальних груп.

(слайд 12)

М. Ф. Реймерс (1994) виокремлює шість основних груп потреб людини: біологічні, психологічні, етнічні, трудові, економічні, соціальні.

(слайд 13)

До потреб, що задовольняються природними ресурсами, належать біологічні, психологічні, трудові та економічні.

(слайд 14)

До біологічних потреб належать потреби, що забезпечують виживання людини та збереження її здоров'я.

(слайд 15)

Вони включають велику кількість різних факторів природного середовища: тепловий, радіаційний, магніто хвильовий комфорт; склад води й повітря, які не призводять до фізіологічних аномалій тощо.

До фізіологічних потреб належать: збалансована за енергетичною цінністю та хімічним складом їжа, повітря, вода та ін.

(слайд 16)

До психологічних потреб належать ті, що зумовлюють душевний спокій людини з урахуванням факторів зовнішнього середовища (комфортність житла, стан погоди, звуки, світло, випромінювання тощо).

(слайд 17)

Трудові потреби людини забезпечують еколого-соціально-економічну
адаптацію людини до умов природного й соціального середовищ з урахуванням її індивідуальних уподобань і сімейно - традиційних передумов.

(слайд 18)

Природні умови та природні ресурси є одними з об'єктів і передумов прикладання праці.

Економічні потреби — це група потреб людини для матеріального забезпечення її існування (їжею, одягом, житлом, предметами вжитку, знаряддями праці, рекреації, джерелами інформації тощо).

(слайд 19)

Розглянемо деякі складові види потреб:

Вода. Вона, як косна речовина біосфери і середовище, з якого зародилося й продовжує функціонувати життя, є головною складовою частиною гідросфери. Тому вода є насамперед середовищем для проживання багатьох рослин і тварин. Призначення її як природного ресурсу полягає в забезпеченні життєвих потреб рослинного й тваринного світу та людини.

(слайд 20)

Вона є «будівельним матеріалом» для організмів і необхідна для забезпечення їхніх життєвих функцій. Тіла всіх живих організмів складаються переважно з води: в рослинах вміст води становить до 90-95 %, а в організмах тварин-70% і більше. Частка біологічної води, що входить до складу живих організмів, становить 0,003 % загальних запасів гідросфери. Людина для задоволення своїх життєвих потреб щодоби споживає 2-2,5 л чистої прісної води.

У виробничій і господарській діяльності люди використовують воду як сировину (приготування страв і напоїв), реагент для здійснення різних хіміко-технологічних процесів, теплоносій в теплоенергетичних процесах та для охолодження обладнання і матеріалів, а також використовують для очищення, миття, зрошення полів і поливання рослин, гідро транспортування тощо. З океанів, морів, річок і водойм виловлюють рибу та інших тварин, з підводних родовищ видобувають різну сировину (манган, нікель, кобальт, залізо ін.) і паливо (нафту, газ, газогідрати), збирають водяні рослини. Водне середовище використовують для транспортування вантажів (водний транспорт), а також для місць відпочинку і туризму (рекреаційне призначення).

Залежно від вмісту солей воду поділяють на прісну, солону, солонувату та слабко солонувату: до прісних належать води в яких міститься до 1 г/л розчинних солей. Води з високим вмістом солей (понад 1 г/л) називають солоними, які, в свою чергу, поділяють на слабко солоні з вмістом розчинних солей 10г/л, солоні і дуже солоні ~ 10-50 г/л та розсоли (ропа) - понад 50 ґ/л. До солонуватих належать природні води, солоність яких становить 16-40 г/л. Води океанів, морів та деяких озер належать до солоних вод з різним вмістом солей (до 40 г/л і більше - води Червоного моря). Люди для задоволення своїх потреб, а також для виробничих і господарських цілей використовують в основному прісну воду.

Маса прісної води на земній кулі становить 31 млн. км³ основна кількість якої (96%) зосереджена в льодовиках Гренландії Антарктиди, гірських масивів, в айсбергах та зоні вічної мерзлоти; з усієї кількості прісної води тільки близько 1 % використовується людством для задоволення своїх потреб.

(слайд 21)

Значні запаси прісної води, яка входить до складу мінералів, зосереджені у верхній частині земної кори на різних глибинах. Точні запаси цієї води визначити важко. За підрахунками В. І. Вернадського, її запаси становлять 1,3 млрд. км³, що дорівнює запасам вод Світового океану. В атмосфері вода перебуває у вигляді водяної пари і конденсату (краплі води й льоду). Підземні води становлять 4 %, води льоду й снігу - 2 %, рік, озер та боліт - 0,4 % загальних запасів Землі.

Основним джерелом водопостачання для людей є річковий стік. Най
більший стік має річка Амазонка в Бразилії. Вода та її споживання розподілені на території Землі та по окремих регіонах нерівномірно. Найбільші запаси прісної води (до 80 %) зосереджені в озері Байкал (Росія); Нині понад мільярд чоловік на планеті не мають задовільного водозабезпечення. Тяжка ситуація склалася в Азійсько-Тихоокеанському регіоні (Бангкок, Таїланд, Південна Корея, Японія), у басейнах рік Нілу, Тигру та Євфрату. А в Об'єднаних Арабських Еміратах та деяких інших країнах п'ють опріснену морську воду.

Середньорічні водні ресурси України становлять близько 87,1 км³; місцеві, тобто ті, що формуються в межах країни, становлять 52,4 км³(в середній за водністю рік). Річковий стік України становить приблизно 83,5 млрд. м³, а в посушливі роки зменшується до 48,8млрд м³, На; території країни цей стік розподілений також нерівномірно. До 70% стоку припадає на Південно-Західній економічний району в якому; проживає до 40% населення. Головним постачальником прісної води є Дніпро воду якого використовують до 60% населення. Ріки Південний Буг, Західний Буг, Тиса, Дністер, Прут та інші забезпечують близько 35 % населення. Стан води і повноводдя в цих ріках залежить від стану їх приток і малих річок, яких налічується близько 63 тис. Стан останніх викликає тривогу, оскільки 20 тис. з них уже висохли. Висихання малих річок призводить до деградації великих рік. Тому слід оздоровляти і зберігати ці річки.

До складу водних ресурсів України належать і підземні води. Загальна величина прогнозованих запасів підземних вод становить близько 57,2 млн. м³/добу, з яких 15,6 млн. м³/добу є затвердженими. Територіальний розподіл цих вод досить нерівномірний: їх максимальна кількість (8402 тис. м³/добу) знаходиться в Чернігівській області. Великі запаси підземних вод мають Київська, Полтавська, Херсонська, Харківська, Рівненська Львівська, Сумська та Луганська області (від 3046 до 4186 тис. м³/добу).

Ресурси прісної води України, які включають річковий стік і підземні води, використовуються повністю, а в деяких південних районах відчувається нестача води. Для ліквідації останньої побудували канали: Південнокримський, Дніпро-Кривий Ріг, Сіверський Донець-Донбас та водосховища. Характерною ознакою природного розподілу водних ресурсів на території України є те, що місцям розташування найпотужніших споживачів води відповідають найменші запаси водних ресурсів (Донбас, Кривбас, Автономна Республіка Крим та інші південні регіони).

Атмосферне повітря є косною речовиною біосфери і середовищем існування живої речовини - рослин, тварин і людей. Атмосферне повітря забезпечує людей, рослинний і тваринний світ життєво необхідними газуватими речовинами (вуглекислий газ, кисень), захист Землі від дії метеоритів, космічного опромінення, процеси виробничої діяльності людини киснем, азотом, воднем та інертними газами.

(слайд 22)

Атмосферне повітря використовують у промисловості як реагент для спалювання палива, теплоносій для нагрівання й охолодження продуктів; обладнання та приміщень, для добування зріджених газів (кисню, азоту, інертних газів). Атмосферний кисень є умовою життя людей і багатьох тварин.

Для спалювання палива, виробництва металургійної та хімічної продукції, на додаткове окиснення різних відходів щороку в усьому світі витрачається 10-20 млрд. т кисню. На початок XXI ст. ця величина має зрости до 50 млрд. т. Підвищення витрат кисню, спричинене активізацією антропогенної діяльності людини, становить не менш як 10-16 % щорічного біогенного утворення, що викликає наш неспокій і змушує бити на сполох.

Атмосферне повітря в нижніх шарах тропосфери складається переважно з азоту, кисню, аргону і оксиду карбону (IV). У невеликих кількостях містяться неон, гелій, криптон, ксенон, оксиди нітрогену (II) і (IV), водень, метан, озон, оксид карбону (II) і аміак.

Енергія — загальна міра руху при всіх матеріальних процесах і видах взаємодій. Які б процеси не відбувалися, які б перетворення форм руху не здійснювалися, завжди загальна кількість енергії залишається незмінною.

(слайд 23)

Відповідно до закону збереження й перетворення енергії, вона за будь-яких процесів в ізольованій системі зберігається, перетворюючись лише в чітко певній кількості з одного виду на інший.

Джерелом енергії на Землі є сонячне випромінювання, кінетична енергія обертання планети Земля та її супутника Місяця і енергія земних надр.

(слайд 24)

Кінетична енергія виявляється в морських припливах. Енергія земних надр підтримується розпадом урану і торію. Сонячна енергія виникає в результаті термоядерного перетворення водню на гелій і надходить на Землю у вигляді променистої енергії з довжиною хвиль 0,3-2,0 мкм.

В атмосфері основну кількість променистої енергії поглинає водяна пара, в гідросфері - вода, а в літосфері - гірські породи і грунт.

(слайд 25)

Поглинута біосферою сонячна радіація витрачається на здійснення роботи для забезпечення процесів життєдіяльності рослинного й тваринного світу та людського суспільства, частково розсіюється в космічний простір. Основні перетворювачі енергії в біосфері - живі організми. Для організації матеріального виробництва людина також використовує енергію, яку вона виробляє з викопного палива та добуває з природних джерел. Кількість енергії, що виробляється в світі, невпинно зростає одночасно зі зростанням потреб людини

В 60-70-х роках XX ст. кількість споживаної енергії подвоювалась упродовж 15 років, у 80-ж роках - 10 років, тоді як останнє подвоєння чисельності населення відбулося впродовж 38 років. Отже, виробництво енергії відбувається випереджаючими темпами.

На початку 80-х років щорічне споживання енергії в світі наблизилось до 10 млрд. т умовного палива (близько 2 т на людину). Доступного для добування вуглецю є 10-20 тис. млрд. т. Якщо поділити величину резервів вуглецевого палива на видобуток, то нафти вистачить на 30-35 років, вугілля - на 200, газу - на 40-50 років.

На перших етапах свого розвитку людство задовольнялося в основному сонячною енергією. Більше того, надлишкова частина використаної енергії відкладалася у вигляді покладів вугілля, нафти, газу і торфу. Із зростанням чисельності населення та його потреб кількість споживаної енергії зростала і людство змушене було починаючи з XVIII-XIX ст. «залізти в природну комору». Воно почало використовувати спочатку деревину, потім природні запаси вугілля, нафти і газу, а також енергію води вітру та інших природних джерел. Нині енергію добувають різними способами. У 1980 р.70 % світової кількості енергії вироблено спалюванням нафти и газу, 20 - вугілля, 3 - гідроелектростанціями, 2 % - атомними електростанціями. Решта 5 % припадає на нетрадиційні джерела енергії. Нині одна людина споживає в Японії 1,5-5 т, у США- близько 7 та в країнах, що розвиваються, - 0,15-0,3 т. енергії в нафтовому еквіваленті.

Усі види енергетичних ресурсів можна поділити на первинні і вторинні. До-первинних належать: невідновні (нафта, вугілля, сланці, природний газ, газогідрати) та відновні (деревина, гідроенергія, енергія вітру сонячна енергія, геотермальна енергія, торф, термоядерна енергія) енергоресурси.

(слайд 26)

До вторинних енергоресурсів належать проміжні продукти збагачення і сортування вугілля, гудрони, мазут та інші залишкові продукти переробки нафти; тріски, пні, сучки, що утворились в процесі заготівлі деревини-горючі гази (доменний, коксовий); теплота відхідних газів; гаряча вода із системи опалення; відпрацьована пара силових промислових установок.

(слайд 27)

Більша частина викопних запасів органічного палива знаходиться в країнах Північної Америки (40%).і Азії (35 %), менші запаси в Західній Європі (12 /о), Африці (7 %), Південній Америці та Океанії (по 3 %. Запаси палива в надрах складаються з вугілля, нафти, газу, уранової руди.

Світові запаси вугілля оцінюють у 9—11 трлн. т умовного палива при видобутку понад 4,2 млрд. т. за рік. Запаси розвіданих родовищ вугілля становлять, млрд. т: США- 430; країни СНД - 290; ФРН - 100; Австралія-90; Англія-50; Канада - 50; Індія - 29; Україна -150

Світові запаси нафти оцінюють у 840 млрд. т умовного палива, з них 10% - достовірні і 90% -вірогідні запаси. Основним постачальником нафти на світовий ринок є країни Близького та Середнього Сходу. Вони мають 66 % світових запасів нафти, Північна Америка - 4%, Росія – 8-10%. В Україні запаси нафти становлять 125 млн. т; нині щороку добувають 4,9 млн. т. Немає родовищ нафти в Японії, ФРН, Франції та багатьох інших країнах.

Запаси природного газу оцінюють у 300—500 трлн. м³.Найбільші запаси знаходяться в Іраку, Саудівській Аравії, Алжирі, Лівії, Нігерії Венесуелі, Мексиці, США, Канаді, Австралії, Англії, Норвегії, Голландії. Росія має 30 % світових запасів і щороку видобуває 800-850 млрд. м³ природного газу, В Україні запаси газу становлять понад 4100 млрд. м³ Крім того, є досить великі запаси горючих сланців (2 млрд. т.) і торфу (3,5 млрд. т).

Очікують, що на початок XXI ст. частка ядерної енергії в загальному енергозабезпеченні становитиме 15 %. В окремих країнах її частка значно вища вже нині, %; у США - 24, Франції - 65, Швеції - 40, ФРН - 25, Японії - 23, Україні - близько 40: Потреба в урані при цьому становить 135 тис. т, Запаси урану в надрах становлять понад 4 млн. т, з них 50 % -достовірні. На початок 1986 р. у світі діяло 350 енергетичних реакторів загальною потужністю понад 250 млн. кВт. Нині у різних країнах світу вже збудовано понад 400 АЕС які виробляють 5 % всієї енергії. У 1985 р. в СРСР частка АЕС у загальному обсязі виробництва електроенергії становила близько 14 %. Було побудовано 10 великих АЕС, на яких працювало 40 енергоблоків загальною потужністю 22 млн. кВт, а в 1990 р.- 47 енергоблоків. В Україні нині працюють 4 АЕС (Чорнобильську закрито).

Перспективними є реактори на швидких нейтронах. В них з урану-238 утворюється вторинне паливо - плутоній-239, причому уран використовується повністю. У звичайних реакторах на теплових нейтронах, які працюють на урані-235, уран використовується неповністю. Ведуться дослідні роботи в галузі термоядерної енергетики.

Згідно з прогнозом, до 2030 р. відновні джерела енергії замінять близько 2,5 млрд. т. мовного палива. Їх частка в загальному балансі теплоти і енергії становитиме близько 8 %. Використання цих джерел енергії зумовлене екологічними проблемами.

Крім рослин і торфу, всі інші джерела називають ще нетрадиційними. Сонячна енергія за 22 сонячні дні за сумарною потужністю еквівалентна всім запасам органічного палива на Землі.

(слайд 28)

Фотоелектроенергія виробляється напівпровідниковими приладами, що перетворюють сонячне випромінювання на електричний струм. Сонячна батарея з коефіцієнтом корисної дії 12 %, площею 40 м², побудована на південному боці даху, здатна забезпечити всі побутові потреби в електроенергії будинку.

Енергію вітру використовують при його швидкостях понад 5 м/с. В Україні освоюють виробництво вітроенергетичних установок потужністю 1-2 МВт. Перетворення енергії вітру на електроенергію у 80-ті роки XX ст. в усьому світі становило 1660 МВт.

Геотермальні теплові електростанції (ГеоТЕС) використовують як енергію природні паро гідротерми, що залягають на глибині до 5 км. Цей вид енергетики достатньо інтенсивно розвивається в США, Мексиці, Італії, Японії, Росії та на Філіппінах. Потужність найбільшої ГеоТЕС, побудованої в США, становить 50 МВт.

Для виробництва електричної і теплової енергії в лісопромисловості широко використовують біомасу - енергоносій рослинного походження, що утворюється в процесі фотосинтезу. Так, у Бразилії при використанні біомаси з винокурень утворюється настільки великий надлишок електроенергії, що її реалізація робить спирт дешевшим за нафту. Тільки з цукрової тростини можна добувати 50 % енергії, що виробляється нині у 80 країнах, які вирощують цю культуру. Річний обсяг органічних відходів (біомаси) в країнах СНД становить 500 млн. т. Її використання може зекономити 6 млн. т органічного палива щороку, а до 2010 р. - втричі більше.

Океани мають потенційну енергію у вигляді теплоти, енергії течії, хвиль і припливів. Енергопотенціал припливів оцінюють у 780 млн. кВт. У Канаді працює припливна станція потужністю 20 МВт, в Росії - 400 кВт. Розробляється проект станції потужністю 87 млн. кВт. Гідроенергетика, за прогнозами, збереже 3 % загального обсягу енергії, що виробляється, приблизно до середини наступного століття. В Україні майже повністю вичерпані можливості побудови гідроелектростанцій (ТЕС). У1987 р. у колишньому СРСР на ГЕС вироблялось близько 300 млрд. кВт • год. електроенергії.

Перспективним та екологічно чистим паливом є водень. Він має втричі більшу теплоту згоряння, ніж нафта. Світове виробництво водню перевищує 300 млрд. м³ на рік. Більше половини його використовують для виробництва аміаку й близько третини - на нафтопереробних заводах. Водень добувають з природного газу, нафти і вугілля.

Нині в усьому світі вчені працюють над проблемою добування водню з води. Електролізом добувати водень з води поки що дорого. В Японії працює дослідна установка, на якій водень добувають з води термохімічним методом. Вчені вже проводять дослідження з різними каталізаторами, які, знаходячись у воді, освітленій сонячним промінням, здатні в недалекому майбутньому забезпечити енергетику дешевим воднем.

Вторинні енергетичні ресурси (ВЕР) - це енергія різних видів, яка залишає технологічний процес чи установку і використання якої не є обов'язковим для здійснення основного технологічного процесу.

(слайд 29)

Вона є побічною продукцією, що за відповідного рівня техніки може бути частково або повністю використана для потреб нової технології чи енергозбереження інших процесів на тому самому підприємстві або за його межами. Нині особливо великі витрати теплоти на електростанціях, у металургійній, хімічній, нафтопереробній та нафтодобувній промисловості, у сільському господарстві та інших галузях господарства. За розрахунками, до 50 % виробленої теплоти в Україні втрачається. Тому для енергозбереження є великі резерви.

ВЕР поділяють на три основні групи: надлишкового тиску, горючі і теплові.

(слайд 30)

ВЕР надлишкового тиску - це потенційна енергія відходів, газів, води, пари з підвищеним тиском, яка може бути використана перед викидом в атмосферу.

(слайд 31)

Такі ВЕР використовують для отримання механічної й електричної енергії. Горючі ВЕР - це горючі гази і відходи одного виробництва, які можуть бути застосовані у вигляді палива в інших виробництвах (тріски, тирса, стружка в деревообробній промисловості, доменний газ у металургійній, тверді й рідкі паливні відходи в різних галузях промисловості).

(слайд 32)

Теплові ВЕР- фізична теплота відхідних газів, основної та побічної продукції виробництва, попелу і шлаків; гарячої води й пари; робочих тіл систем охолодження технологічних процесів.

(слайд 33)

Теплові ВЕР можна використати для отримання теплоти, холоду, електроенергії в утилізаційних установках. Об'єм теплоенергії, виробленої за рахунок теплових ВЕР, становить близько 25 % у структурі теплоенергетичного балансу. Використання ВЕР у багатьох випадках економічно ефективне, оскільки питомі капіталовкладення в установку для утилізації теплових ВЕР, віднесені до 1 т. заощадженого палива нижчі, ніж ціна на паливо з урахуванням його транспортування.

Сировина - це природні ресурси, які використовують у виробництві промислових продуктів.

(слайд 34)

Вона є одним з основних компонентів технологічного процесу, який значною мірою визначає технологію виробництва, його економічність, якість продукту та екологічне навантаження на навколишнє природне середовище. У разі, коли вихідним матеріалом виробництва є сировина, яка вже зазнала промислової переробки, її називають напівфабрикатом. Як сировину використовують також відходи та побічні продукти інших виробництв.

За походженням сировину поділяють на мінеральну, рослинну та тваринну.

(слайд 35)

Близько 70 % світової промислової продукції виробляють з мінеральних копалин, які видобувають з надр.

За агрегатним станом розрізняють тверду (руда, вугілля), рідку (нафта, розсоли) і газоподібну (атмосферне повітря, природний газ) сировину. Мінеральну сировину, а свою чергу, поділяють на рудну, нерудну і горючу (органічну).

(слайд 36)

Рудною мінеральною сировиною називають гірські породи або мінеральні агрегати, які містять метали, що можуть бути економічно вилучені в технічно чистому вигляді. Домішки в рудах, які не використовують у виробництві для отримання продуктів, називають пустою породою.

Нерудною (неметалевою) називають усю неорганічну сировину, яку використовують у виробництві хімічних, будівельних та інших неметалічних матеріалів, але яка не є джерелом добування металів.

Горюча мінеральна сировина, тобто органічні копалини - вугілля, торф, нафта, сланці тощо - використовується як енергетичне паливо і як хімічна сировина.

Мінеральні ресурси належать до невідновних і характеризуються рудним резервом, під яким розуміють мінеральний матеріал, придатний для розробки. Резерви поділяють на визначені, передбачувані і прогнозовані Визначені - це резерви, обсяг яких обчислено на підставі геологічної розвідки. Передбачувані - резерви, обсяг яких визначено шляхом екстраполяції даних геологічної розвідки. Прогнозовані - резерви, кількісна оцінка яких ґрунтується на геологічному характері родовища.

Показником виснаження ресурсів є видобуток на душу населення, який розраховують діленням загальної кількості видобутих ресурсів на чисельність населення країни або світу (світові запаси).

Світові витрати ресурсів розподілені нерівномірно і їх можна характеризувати індексом використання ресурсів (ІВР) - коефіцієнтом витрати резервів за рік.

(слайд 37)

Використання більшості металів становить 0,4 - 6 %. Якщо ІВР будь-якого металу становить 5%, то його запаси будуть виснажені протягом 100 : 5 = 20 років Найбільшу тривалість «життя» серед металів мають залізо - 177, алюміній - понад 200 і титан - понад 300 років, найменше - золото, олово, свинець - близько 20 років, срібло - 14 років.

За ІВР ресурси поділяють на групи:

- ресурси з великою швидкістю виснаження ІВР> 1,7 % ( золото, срібло, ртуть, олово, свинець, цинк, уран, мідь, вольфрам )

- ресурси з малою швидкістю виснаження ІВР <1,3 % ( молібден, нікель, титан, залізо, манган, кобальт, хром, алюміній ).

(слайд 38)

Запаси руд у багатих родовищах на верхніх горизонтах Землі майже вичерпані. Нині видобувають бідніші руди (з меншим умістом металів, родовища яких залягають на більшій глибині і в складніших теологічних умовах. Подовжити термін використання мінеральних ресурсів можна прискоренням пошуку нових родовищ, вдосконаленням технології видобутку руд. економічною та раціональною переробкою сировини, повторним використанням металів (переробка брухту) та пошуком замінників металів.

Балансові запаси залізних руд в Україні становлять 2 млрд. т. Загальна кількість манганових руд - близько 2 млрд. т, що становить 66 % світових запасів. На території країни є поклади хроміту, силікатів, уранових, нікелевих, титанових руд, ртуті, олова тощо. До нерудних належать родовища графіту - найбільші в Європі, фосфоритів, солей, доломітів, вогнетривких глин, пісків, кам'яних будматеріалів - граніту, мармуру, вапняку, крейди. В Україні зосереджені найбільші поклади каолінових глин для фарфоро-фаянсової та інших галузей промисловості.

Значним і поки що невикористаним резервом природних ресурсів є Світовий океан. Вже нині з морської води добувають калій, магній, бром, йод, кухонну сіль тощо. Геологи вважають, що в океанах більше, ніж на суші: мангану в - 1,5 рази, нікелю - в 3, кобальту - в 30 разів. У США, Бразилії, Австралії та інших країнах з берегових моноцитових пісків до бувають цирконій, титан і рідкісноземельні елементи. Розробляється технологія добування золота з морської води. У Червоному морі з розсолів починають добувати срібло. Біля островів Японії з морського дна видобувають вугілля й залізну руду.

Дно океану на досить значних площах покрите залізомангановими конкреціями, в яких міститься 25 % мангану, 10 -15 % заліза та близько 30 % інших елементів: міді - 1,9 %, кобальту -1,5 %, нікелю - 2 % тощо. Останнім часом в придонних осадах виявлено промислові запаси газогідратів. Світовий океан є великою коморою природних ресурсів рослинного й тваринного походження (водоростей, риби, молюсків, ракоподібних тощо).

Ґрунти належать до біокосного компонента біосфери і утворюють педосферу. За визначенням В. В. Докучаєва (засновника вчення про ґрунти), під ґрунтами розуміють органо-мінеральний продукт багаторічної спільної діяльності живих організмів, води, повітря, сонячного тепла та світла, що утворився з гірських порід.

(слайд 39)

Залежно від кліматичних і геолого-географічних умов вони мають товщину від 15 - 25 см до 2 - 3 м.Основна маса організмів і мікроорганізмів літосфери зосереджена в ґрунтах на глибині не більше кількох метрів. Ґрунт забезпечує рослини поживними речовинами та водою. Він трансформує кліматичні фактори, відіграючи велику роль у коло обігу речовин, води та вуглекислого газу. Ґрунт може підсилювати дію окремих абіотичних факторів (наприклад, зменшувати вплив атмосферної посухи за рахунок водоутримувальної здатності гумусу, руйнувати біологічно шкідливі токсичні речовини).

Грунт, як елемент біосфери, покликаний забезпечити біологічне середовище для людини, тварин, рослин та інших організмів. Він має високу буферність та енергоємність, значний резерв механізмів самоочищення, сі так важливі для підтримання збалансованої взаємодії ґрунтової біоти людини. Тільки ґрунтом можуть бути забезпечені повноцінні умови для виробництва продуктів харчування і корму для тварин. Ґрунт перебуває в постійних обмінних взаємодіях з іншими елементами біосфери і залежить від їх стану. Він істотно впливає на прилеглі елементи біосфери та поверхневі й підземні води, атмосферне повітря тощо. Ґрунти перебувають під постійною дією клімату, флори і фауни та антропогенної діяльності. Ґрунт є середовищем існування багатьох комах.

У ґрунті можна виокремити кілька основних горизонтів: гумусовий, в якому зосереджена основна маса органічної речовини (підстилка і перегнійний горизонт); ілювіальний, в якому накопичуються поживні речовини; материнська вивітрена гірська порода і незмінена материнська порода.

(слайд 40)

Степові ґрунти містять до 12 тис. т гумусу на 1 га, а лісові - до 100 тис. т.

Процес переробки опаду рослин і решток тіл тварин називають гуміфікацією. У процесі гуміфікації мертвою органічною речовиною живляться детритофаги та редуценти (комахи, бактерії, гриби). Гумус запобігає вимиванню поживних речовин, поліпшує структуру ґрунту і забезпечує утримання вологи в своїй товщі. Одночасно з гуміфікацією відбувається процес мінералізації органічної речовини. В результаті цього процесу з органічних речовин виділяються іони фосфору, нітрогену, калію та інших мінеральних елементів, які є джерелом поживних біогенних речовин для рослин. Біогенні речовини поділяють на макроелементи (азот, фосфор, калій та ін.) та мікроелементи (манган, залізо, мідь, молібден, бор, кобальт та ін.).

Отже, гумус визначає родючість ґрунтів. Залежно від його вмісту розрізняють чорноземи, що містять 7-10 % гумусу, та підзолисті ґрунти з 2-3 % гумусу. Чорноземи є головним природним багатством країн. За співвідношенням у ґрунті піщаних і глинистих часточок їх поділяють на піщані, супіщані, суглинкові, глинисті та щебнисті. Ґрунтові пори заповнені водою й повітрям. Вода необхідна для кореневих систем рослин та ґрунтових тварин. Повітря є джерелом кисню для дихання. Склад ґрунтового повітря відрізняється від атмосферного підвищеним умістом (до 26 %) вуглекислого газу, який виділяється під час дихання організмів, що знаходяться в ґрунті. Поступово вуглекислий газ виділяється з ґрунту (до 25 кг/га СО₂ за годину). Чим вища температура ґрунту, тим активніше він «дихає». Виділюваний активний вуглекислий газ є продуктом живлення для зелених рослин, особливо низькорослих. Вода та її розчини в ґрунті є ресурсом для живлення тварин і рослин. Крім того, вона транспортує мінеральні речовини в різні ділянки ґрунту.

Спостерігаються циклічні добові, сезонні та багаторічні коливання властивостей ґрунту. Змінюється вологість, уміст вуглекислого газу, концентрація мікро та макроелементів, уміст гумусу. У різні сезони може навіть змінюватись тил ґрунту, наприклад, болотно-лучний трансформується на лучний. Проте порівняно з іншими компонентами екосистем ґрунт стабільніше зберігає свої властивості й структуру.

Родючі ґрунти - важливий потенціал для розвитку сільського господарства. В Україні найродючішими є чорноземи з вмістом гумусу 3-7 % і товщиною гумусового шару 130-150 см. Вони займають понад 10% території. Великі площі під сірими лісовими ґрунтами в Лісостепу та каштановими в Степу, що характеризуються високою якістю для сільськогосподарського виробництва.

Клімат - це статичний багаторічний режим погоди, який є однією з основних характеристик місцевості.

(слайд 41)

Основні особливості клімату визначаються надходженням сонячної радіації, процесами циркуляції, характером підстилаючої поверхні. Впливають також широта й висота місцевості, наближення її до морського берега, рослинний покрив, наявність снігу та льоду, ступінь забруднення атмосфери. Ці фактори визначають широтну зональність клімату і сприяють формуванню місцевих різновидів (гірський, гумідний, арктичний, континентальний, морський, мусонний, субтропічний, тропічний, екваторіальний тощо). Клімат істотно впливає на водний режим, ґрунт, рослинний покрив та інші компоненти природи

Клімат України помірно континентальний. Південний берег Криму належить до субтропічного поясу. Сумарна сонячна радіація змінюється від 4022 на півночі до 5237 МДж/м² на півдні Криму. На її території переважають північно-західні повітряні переміщення. Впродовж року над територією країни відбувається в середньому 45 циклонів і 35 антициклонів. Найвищі середні температури спостерігаються в третій декаді липня (+20...25 °С), найнижчі - в третій декаді січня (-3...-10 °С). Кількість опадів становить від 1500 (ст. Турбат у Карпатах) до 300 мм/рік на Азово Чорноморському узбережжі, близько 550-760 мм/рік - у Лісостепу.

Люди живуть в усіх кліматичних зонах. Проте в екстремальних умовах холодної Півночі чи спекотної екваторіальної Африки чисельність населення зменшується, що пояснюється більшими витратами сил і ресурсів. У зв'язку зі зменшенням енергоресурсів дехто з футурологів пророкує, що в майбутньому переважна частина населення Землі проживатиме в південних широтах з теплим кліматом. Тут менші витрати теплоти на опалення житла, не потрібен теплий одяг. Проте й середні широти з помірним кліматом не залишаться безлюдними. З метою зменшення енерговитрат на опалення житло будуватимуть глибоко під землею. Це заощадить будівельні матеріали та енергію на обігрівання.

Простір для життя. Площа суші на земній поверхні становить 149 млн. км², але тільки третина її придатна для життя. Всього обробляється та зайнято містами й селами 15,1 млн. км², 30,5 - луками й пасовиськами, 61,7- скелями, пустелями й льодовиками, 41,6 - лісами. Нині суші для життя людей вистачає.

(слайд 42)

На сучасному історичному етапі в світі спостерігається демографічний вибух - різке зростання чисельності населення, яке в 1999 р. досягло 6 млрд. чоловік. Кожних 4-5 діб населення Землі збільшується на 1 млн. чоловік, а за кожний рік - на 85 млн.

(слайд 43)

Передбачається, що в 2035-2040 рр. його чисельність становитиме близько 12 млрд. чоловік, і ця величина має стабілізуватися. Для такої кількості населення вистачить придатної для життя площі. В цьому разі середня густота населення становитиме 240 чол/км² (приблизно на рівні Японії).

Україна розташована в центрі та на південному сході Центральної Європи і займає площу 603,7 тис. км² (це становить 31,5 % загальної площі центральноєвропейських країн). У країні проживає близько 47 млн. чоловік, що становить понад 30 % населення Центральної Європи. Середня густота населення - 77,8 чол/км². Спостерігається тенденція до прогресуючого збільшення міського населення. Міста виникли близько 3 тис. років тому як найвища форма організації простору для життя людського суспільства. За прогнозами ООН, на початку XXI ст. половина населення мешкатиме в містах-гігантах з десятками мільйонів жителів. Найбільше місто в Україні - Київ, у якому проживає близько 3 млн. чоловік. В Україні 425 міст і понад 900 селищ міського типу, в яких проживає 68 % міського населення. Всього в п'яти містах (Київ, Харків, Дніпропетровськ, Донецьк, Одеса) населення перевищує 1 млн. чоловік. Густота сільського населення – 60-95 чол/км². Найбільша густота населення в Донецькій області - 200 чол/км². Порівняно з такими європейськими країнами, як Бельгія і Нідерланди, наша країна не є перенаселеною.

Для збереження природного середовища великого регіону на рівні оптимуму (стабільність кліматичних умов, достатня кількість харчових продуктів та необхідні умови для відпочинку людей) треба залишити 30 % площі в природному стані без антропогенної діяльності (ліси, заказники, національні парки). Половина з тих 70 % площі, що залишається, має використовуватися для виробництва продуктів харчування. Зменшення площі незайманої природи призведе до негативних екологічних наслідків.

Продовольство.Нині основну частку (до 98 %) продуктів харчування людей забезпечує суходіл, насамперед ґрунти. Для господарського використання при сучасному рівні техніки доступні 134 млн. км², або 13,4 млрд. га. З них пустельні й тундрові території становлять 17 млн. км². На початок 70-х років XX ст. було розорано й оброблялося 1,5 млрд. га, тобто 10,8 % придатної для сільськогосподарського використання суші. Луки й пасовиська займали майже 3 млрд. га (22,3 %). У середньому на кожного мешканця планети припадає близько 1 га орних земель, луків і пасовищ, тоді як для мисливця палеоліту для задоволення його життєвих потреб потрібна була площа 20 км².

У зв'язку зі зростанням чисельності населення та виходом частини угідь з сільськогосподарського обороту (щороку 5-7 млн. га) площа орної землі постійно зменшується. Так, у колишньому СРСР забезпеченість орними землями на душу населення знизилась з 1,4 га в 1965 р. до 0,76 га в 1985

З майже 500 тис. видів рослин нашої планети людина використовує близько 23 тис. видів. Серед них близько 6 тис. видів - культурні рослини. З останніх у країнах СНД найпоширеніші 250 видів. До групи польових культур входить близько 90 найважливіших видів рослин, які забезпечують людей необхідними продуктами харчування, кормами для тварин і сировиною для технічної переробки. Серед квіткових рослин їстівних налічується 2897 видів. З найпоширеніших 1500 видів харчових, технічних і лікарських культурних рослин М. Вавилов виділив 1000 найголовніших, які займають 90% площі, що обробляється.

В Україні практичну цінність для задоволення потреб людини мають 65 % видів її флори. До них належать кормові - близько 1000, дикорослі їстівні - 150, ефіроолійні - 400, вітаміноносні - 200, медоносні - 500, дубильні - 100, фарбувальні - 150, волокнисті - 50 та лікарські - 800 видів.

Земляни вирощують понад 80 видів головних сільськогосподарських культур. У світовому виробництві продуктів харчування 60 % припадає на частку зернових культур, з яких понад 40 % - рис і пшениця. Злакові забезпечують майже 50 % білка в раціоні харчування. Рис є основною їжею більш як 2 млрд. чоловік і його виробництво в 1975 р. становило 325 млн. т, пшениці 360 і кукурудзи - 293 млн. т. Щороку вирощується понад 300 млн. т картоплі та 125 млн. т бобових (гороху, сої, арахісу).

В світі лише кілька країн (Австралія, Канада, Нова Зеландія, США і ПАР) забезпечують населення продуктами харчування власного виробництва. Нині примара голоду нависла над багатьма країнами Азії, Африки та Латинської Америки. Щороку від голоду помирає понад 20 млн. чоловік, близько 800 млн. голодує. Майже половина населення Землі неповноцінно (без тваринних білків) харчується. Щоб прогодувати 6,5 млрд. населення, треба збільшити врожайність полів удвічі, що цілком можливо, виходячи з порівняння середніх і рекордних урожаїв. Так, для пшениці середній урожай становить - 20,85 ц/га, рекордний -145,26 ц/га, для картоплі - відповідно 266,8 і 941,5, для рису - 25 і 144 ц/га. З наведеного прикладу можна зробити висновок, що за рахунок інтенсифікації сільського господарства виробництво продуктів харчування можна збільшити за певних умов у 3-4 рази.

До раціону людини входять продукти тваринництва (м'ясо, молоко та ін.). Для відгодівлі тварин згодовують 33-40 % рослинного фуражного зерна. Нині на кожного жителя планети припадає в середньому одна велика свійська тварина і один птах, які споживають у 5 разів більше їжі (в основному зерна), ніж людина. Трансформація біомаси з рослинної на тваринну зменшує її кількість у 10 разів, що потребує значного збільшення продуктивності від агросистем у разі введення значної частки продуктів тваринництва в раціон харчування. Отже, слід самообмежити себе в споживанні продуктів тваринництва і віддавати перевагу продуктам рослинництва.

Світові ресурси продовольства поповнюються продуктами Світового океану та інших водойм. Займаючи площу, що становить 71 % поверхні Землі, він сьогодні постачає 2 % продуктів (риба, ракоподібні, ссавці, криль та деякі рослини - ламінарія). В 1970—1990 рр. вилов риби в світі стабілізувався і становить 75 млн. т за рік. Підраховано, що річний приріст риби в океані становить 230-250 млн. т. З цієї кількості можна виловлювати близько 120 млн. т. Важливим резервом поповнення ресурсів продовольства є аквакультура - розведення риби в ставках, особливо вирощування мідій, устриць. Мідії мають смачне м'ясо з повноцінним білком. У Франції вихід м'яса мідій на 1 га водойм становить 200-250 т за рік, тоді як з корів отримують 0,3 т, а розведенням курей - 2 т живої маси. Крім того, аквакультура економічно вигідніша. Тому в Україні на березі Чорного моря варто вирощувати мідії у більших масштабах, про що свідчить досвід впровадження цього методу під Одесою та в Криму. За рахунок аквакультури внесок океану в забезпечення людини їжею може збільшитися до 5 %.

Наприкінці XX ст. відкрився ще один шлях поповнення ресурсів продовольчих продуктів - застосування біотехнологій. Біотехнологія - це мікробіологічний синтез за допомогою бактерій білка та інших органічних речовин на основі відходів сільського господарства, деревини чи нафтопродуктів.

(слайд 44)

Бактеріальний синтез дає змогу отримати білки з повним складом амінокислот. Особливо важливими є висока швидкість розмноження бактерій - вони дають потомство кожні 30 хв. З однієї клітини за 5 годин утворюється тисяча нових. Так, при вирощуванні кормових дріжджів з 1 м³ об'єму апарата за добу можна одержати 30 кг білка. Це еквівалентно кількості білка, яку можуть дати 100 корів за той самий час. Складність цієї проблеми полягає в традиції поглядів людей на продукти харчування. Уже створено штучну чорну ікру, лососину, м'ясо, курячий та м'ясний бульйони, мармелад тощо. Навчилися робити штучні ароматизатори з будь-яким запахом (часнику, цибулі, шинки, м'ясного бульйону, банана та ін.). В Японії, США та Англії вже зараз випікають «зелений хліб» з добавкою порошку з морських водоростей, який дуже корисний для здоров'я.

Завдяки значним успіхам генетики, селекції, новим агро біотехнологіям, захистові рослин від шкідників і хвороб стало можливим вирощування швидкоростучих рослин з підвищеним коефіцієнтом засвоєння сонячної енергії. Це відкриває нові, небачені до цього, можливості отримання відновлювальних енергоносіїв (біопалива) та іншої технічної сировини. Фахівці вважають, що в майбутньому розв'язати продовольчу проблему дозволяють успіхи в генній інженерії, внаслідок чого будуть створені високопродуктивні, стійки проти хвороб, шкідників і несприятливих факторів навколишнього середовища сорти рослин та породи тварин (трансгенні організми). Нині площі під транс генними рослинами розширюються стрімкими темпами. В 1999 р. вони займали 40 млн. га. На початку ХХІ ст. очікується подвоєння посівних площ, які займатимуть трансгенні культури.

Питання для самоконтролю

1. Що ми розуміємо під поняттям «природні ресурси»;

2. Перерахуйте основні види природних ресурсів;

3. Що ми розуміємо під поняттям «потреби людини»

4. Які основні групи потреб люднини ви знаєте

5. Які потреби належать до біологічних

6. Які потреби належать до фізіологічних

7. Які потреби належать до психологічних

8. Які потреби належать до трудових

9. Які потреби належать до економічних

10. В чому полягає основне призначення води, як природного ресурсу

11. Чим забезпечує людей, рослинний та тваринний світ атмосферне повітря.

12. Що є основними джерелами енергії на Землі

13. Що ми розуміємо під поняттям «сировина» та як її поділяють за походженням

14. Як поділяють сировину за агрегатним станом

15. Як поділяють мінеральну сировину

16. Що таке рудний резерв та як його поділяють

17. Що ми розуміємо під поняттям індексу використання ресурсів

18. На які групи поділяють ресурси за індексом використання ресурсів

19. Що ми розуміємо під поняттям «грунт»

20. З яких основних горизонтів складається грунт

21. Що ми розуміємо під поняттям біотехнології

Тема № 7: “ Екологія і її прогнози майбутнього”

(слайд 1)

План лекції:

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА ҐРУНТІВ.	\|	ЕКОЛОГІЯ І МОРАЛЬНІСТЬ. ЦИВІЛІЗОВАНЕ ВИКОРИСТАННЯ ПРИРОДНИХ УГІДЬ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.025 сек.