Экологические программы ООН
ВВЕДЕНИЕ
С первых шагов своего развития человек неразрывно связан с природой. Он всегда находился в тесной зависимости от растительного и животного мира, от их ресурсов и был вынужден повседневно считаться с особенностями распределения и образа жизни зверей, рыб, птиц. Представления древнего человека об окружающей среде не носили научного характера и были не всегда осознанными, нос течением времени они послужили источником накопления экологических знаний. Повсеместно растет понимание того, что человечество разрушает окружающую среду и подрывает собственное будущее. Экологические проблемы… Загрязнение.… Эти слова мы достаточно часто можем слышать сегодня. Действительно, экологическое состояние нашей планеты ухудшается не по дням, а по часам. Современная цивилизация осуществляет невиданное давление на природу. Сейчас человечество находится на грани всемирной экологической катастрофы, для предотвращения которой практически ничего не предпринимается. Многие экологические проблемы сегодня приобрели международный характер и для решения необходимы совместные усилия разных стран. Охрана окружающей природной среды - одна из наиболее актуальных проблем современности.
Научно-технический прогресс и усиление антропогенного давления на природную среду неизбежно приводят к обострению экологической ситуации, истощаются запасы природных ресурсов, загрязняется природная среда, утрачивается естественная связь между человеком и природой, теряются эстетические ценности, ухудшается физическое и нравственное здоровье людей. Поэтому уже сейчас надо предпринимать шаги, большие шаги, чтобы бороться с угрожающими тенденциями и проблемами.
- ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОГРАММЫ ООН
Вся система Организации Объединенных Наций в разных формах участвует в деятельности по охране окружающей среды. Ее ведущим учреждением в этой области является Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП). Став экологической совестью системы ООН, ЮНЕП дает оценку состояния мировой окружающей среды и выявляет проблемы, для решения которых необходимо международное сотрудничество. Она оказывает помощь в разработке международного экологического законодательства, помогает интегрировать экологические соображения в социально-экономическую политику и программы системы ООН.
Действуя под девизом «Окружающая среда в целях развития», ЮНЕП помогает решать проблемы, с которыми страны не способны справиться в одиночку. Она служит форумом для достижения консенсуса и выработки международных соглашений. Тем самым она стремится активизировать участие бизнеса и промышленности, научных кругов и академических сообществ, НПО, местных общественных групп и других объединений в достижении устойчивого развития.
Одна из функций ЮНЕП состоит в содействии распространению научных знаний и информации по окружающей среде. Изучение и обобщение экологической информации, поддерживаемые и координируемые ЮНЕП на региональном и глобальном уровнях, вылились в разнообразные доклады о состоянии окружающей среды. Такие доклады, как «Глобальные экологические перспективы за 2002 год», привели к осознанию в мире возникающих экологических проблем. Некоторые доклады дали начало международным переговорам по экологическим конвенциям.
С помощью всемирной сети центров сотрудничества и ресурсов, в том числе Центра сотрудничества ЮНЕП по воде и экологии, Центра ЮНЕП «Ризое» по вопросам энергетики, климата и развития, Базы данных о всемирных ресурсах (БДВР) и Всемирного центра мониторинга природоохраны, ЮНЕП поддерживает и координирует сбор и распространение оптимальных научных данных и информации на глобальном и региональном уровнях.
ЮНЕП принимает меры по защите океанов и морей, содействует экологически безопасному использованию морских ресурсов в рамках своей Региональной морской программы, которая на сегодняшний день охватывает более 140 стран. Эта программа направлена на защиту общих морских и водных ресурсов посредством 13 конвенций и планов действий, самый последний из которых касается Каспийского моря (Тегеранская конвенция 2003 года, вступившая в силу 12 августа 2006 года). Региональные конвенции и планы действий, в отношении которых ЮНЕП выполняет функции секретариата, охватывают Восточную Африку, Западную и Центральную Африку, Средиземноморье, Карибский бассейн, моря Восточной Азии и северо-западную часть Тихоокеанского региона.
Прибрежные и морские районы занимают примерно 70 процентов поверхности Земли и имеют жизненно важное значение для системы жизнеобеспечения планеты. Основной объем загрязнений исходит от промышленных отходов, горнодобывающих работ, сельскохозяйственной деятельности и выбросов от автомобилей, иногда происходящих за тысячи миль от загрязненной зоны. Глобальная программа действий по защите морской среды от загрязнения от осуществляемой на суше деятельности, принятая в 1995 году под эгидой ЮНЕП, рассматривается как важная веха в международных усилиях по защите океанов, дельт и прибрежных вод от загрязнения в результате человеческой деятельности на суше. Программа, координационный центр которой находится в Гааге, занимается потенциально наиболее серьезной угрозой для морской среды: поступлением в море химикатов, загрязняющих веществ и сточных вод.
Расположенный в Париже Отдел
технологии, промышленности и экономики
ЮНЕП является проводником усилий ООН
по нацеливанию лиц, принимающих
решения в правительстве, промышленности
и бизнесе на внедрение политики,
стратегии и практики, которые
являются экологически чистыми и
безопасными, более эффективно используют
природные ресурсы и сокращают
риски, связанные с загрязнением,
для человека и окружающей среды.
Отдел способствует передаче более
безопасных, чистых и экологически
рациональных технологий, особенно связанных
с городским управлением и
снабжением чистой питьевой водой; помогает
странам укреплять потенциал
для рационального
Программа «ЮНЕП-химические вещества» — химическое подразделение Отдела — предоставляет странам доступ к информации о токсичных химических веществах; оказывает им содействие в укреплении потенциала по безопасному производству, использованию и утилизации химикатов; поддерживает международные и региональные меры, необходимые для сокращения или ликвидации рисков, связанных с химикатами.
Общепризнано значение Конвенци
- ПОИСК АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
На пороге XXI века человек все чаще стал задумываться о том, что станет основой его существования в новой эре. Люди прошли путь от первого костра до атомных электростанций, однако энергия была и остается главной составляющей жизни человека.
Существуют «традиционные» виды альтернативной энергии: энергия Солнца и ветра, морских волн и горячих источников, приливов и отливов. На основе этих природных ресурсов были созданы электростанции: ветряные, приливные, геотермальные, солнечные.
Сейчас, как никогда остро
встал вопрос, о том, каким будет
будущее планеты в
Потому ныне перед всеми учеными мира стоит проблема нахождения и разработки новых альтернативных источников энергии.
К альтернативным источникам
энергии относят энергию
2.1. СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ
Солнце - центр нашей системы из 8 планет (не считая мелких, таких как Плутон, Церера и др.), является первичным и главным источником энергии в нашей системе планет. Являясь большим термоядерным реактором, выделяющим громадное количество энергии, оно согревает Землю, приводит в движение и верхние слои атмосферы, океанские течения и реки. Под воздействием солнечных лучей и благодаря фотосинтезу, на нашей планете вырастает около одного квадриллиона тонн растений, дающих в свою очередь жизнь, 10 триллионам тонн животных организмов. Благодаря совместному труду Солнца, воды и воздуха, за миллионы лет, на 3емле накоплены запасы углеводородов - угля, нефти, газа и пр., которые мы сейчас активно расходуем.
Для удовлетворения потребностей человечества в энергоресурсах, на сегодняшний день, требуется сжечь около десяти миллиардов тонн углеводородного топлива в год. Считается, что на 3емле имеется около шести триллионов тонн различных углеводородов. Если взять энергию, поставляемую на нашу планету Солнцем за год, и перевести в углеводородное топливо, которое мы сжигаем, то получим около ста триллионов тонн, что в десять тысяч раз превышает необходимый нам объем энергоресурсов.
Содержащуюся в недрах
нашей планеты энергию, Солнце отдает
Земле всего за три недели, а
резерва солнечной энергии
2.1.1. СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ КАК ФОРМА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ
Солнце - мощнейший источник
энергии в нашей солнечной
системе. Давление в его внутренней
части порядка 100 миллиардов атмосфер,
а температура достигает 16 миллионов
градусов. До Земли доходит лишь
одна двухмиллиардная доля всего
излучения. Но даже эта малая часть
превосходит по мощности все земные
источники энергии (в том числе
и энергию земного ядра). Использование
солнечной энергии сегодня
Первые солнечные батареи были использованы
в 1957 году при покорении космоса. Их установили
на спутник для преобразования солнечной
энергии в электрическую, которая была
необходима для работы спутника. При создании
солнечных батарей используют полупроводниковые
материалы, как правило, кремний.
Принцип работы солнечных элементов построен на фотоэлектрическом эффекте - преобразовании энергии света в электричество. Когда солнечная энергия попадает на неоднородный полупроводник (неоднородность может достигаться различными путями, например легированием), в нем создаются неравновесные носители заряда обоих типов. При подключении данной системы к внешней цепи можно «собирать» электроны, соответственно создавая электрический ток. Есть много эффектов, которые отрицательно сказываются на величине получаемого тока (например, частичное отражение солнечных лучей или их рассеяние), поэтому исследовательская работа по созданию наиболее подходящего материала очень актуальна на сегодняшний день.
Солнечные батареи - это большие по площади модули, которые собираются из отдельных элементов. Эти элементы - это обычно небольшие пластины (размеры которых в среднем 130×130мм), с припаянными к ним контактами.
Этот вид энергии абсолютно
экологичен, так как нет никаких
ядовитых и опасных выбросов в
атмосферу, они не загрязняют воду или
почву, у них даже отсутствует
опасное излучение. К тому же это
весьма надежный источник альтернативной
энергии - по расчетам ученых солнце будет
светить еще несколько
Но у данного вопроса
есть и обратная сторона. Притом, что
энергия солнца бесплатна и огромна,
она непостоянна. Работа солнечных
батарей сильно зависит от погоды.
В пасмурную погоду количество вырабатываемого
электричества падает в разы, а ночью и
вовсе прекращается. Пытаясь как-то справиться
с этим, ученые разработали всевозможные
аккумуляторы. Но при нагрузке таких огромных
солнечных станций, аккумуляторы не выдерживают
больше часа. Поэтому использование солнечных
батарей возможно только совместно со
стабильным источником электроэнергии.
Солнечные батареи распространены в тропических
и субтропических регионах. Количество
солнечных дней в странах этих регионов
максимально, следовательно, максимально
и количество вырабатываемого электричества.
2.2. ЭНЕРГИЯ ЗЕМЛИ
Планета Земля - самый удивительный и загадочный объект, будоражащий умы людей на протяжении многих веков. Она дает жизнь, делясь теплом, водой, пищей, и отбирает ее, обрушиваясь ураганами, землетрясениями, потопами или извержениями вулканов. Для выживания человеку необходима энергия и он берет ее, разворовывая недра нашей планеты: добывает тоннами нефть, уголь, вырубает леса и т.д. Несмотря на то, что наша планета очень богата, ее запасы все же небезграничны. Эта проблема тревожит умы глав государств и научных работников уже не первый год - постоянно ищутся все новые источники альтернативной энергии.
Одним из возможных решений
этой насущной проблемы стала геотермальная
энергетика, то есть использование
внутреннего тепла земли и
превращение его в
Приблизительная температура земного ядра 5000°С, а давление там достигает 361 ГПа. Такие невероятно высокие значения достигаются вследствие радиоактивности ядра. Оно разогревает близлежащие пласты породы, создавая тем самым горячие потоки, размером с континенты. Они медленно поднимаются из глубины земных недр, заставляя двигаться континенты, провоцируя извержения вулканов и землетрясения.
При удалении от ядра температура постоянно уменьшается, но жар при извержении вулканов говорит о том, что даже «низкая» для ядра температура, просто колоссальна. Тепловая энергия земли огромна, но загвоздка в том, что современные технологии пока не позволяют использовать ее если не полностью, то хотя бы наполовину.
В некотором смысле земное
ядро можно считать вечным двигателем:
есть сильное давление (а оно благодаря
гравитации будет всегда), значит, есть
высокая температура и атомные реакции.
Но пока не создано ни технологий, ни материалов,
которые смогли бы выдержать столь жесткие
условия и позволить добраться до ядра.
Сегодня мы можем использовать тепло приповерхностных
слоев, температура которых несравнима
с тысячами градусов, но вполне достаточна
для выгодного ее использования.
Существует несколько способов использования
геотермальной энергии. Например, можно
использовать горячие подземные воды
для обогрева жилых домов, всевозможных
предприятий или учреждений. Но больший
интерес вызывает использование тепловой
энергии для преобразования ее в электроэнергию.
Геотермальную энергию различают по форме, в которой она вырывается из-под земли:
«Сухой пар». Это пар, вырывающийся из-под земли без капелек воды и примесей. Его очень удобно использовать для вращения турбин, вырабатывающих электрическую энергию. А конденсированная вода, как правило, остается довольно чистой и ее можно возвращать обратно в землю или даже в ближайшие водоемы.
«Влажный пар». Это смесь воды и пара. В данном случае задача несколько усложняется, поскольку приходится сначала отделить пар от воды, а лишь потом его использовать. Капли воды могут повредить турбины.
«Система с бинарным циклом». Из-под земли вырывается просто горячая вода. Используя эту воду, изобутан переводят в газообразное состояние. А затем используют изобутановый пар для вращения турбин. Эту воду можно использовать для непосредственного обогрева помещений - централизованное теплоснабжение.
Недостаток таких установок
в том, что они привязаны
2.3. ЭНЕРГИЯ ВЕТРА
Воздух - это ветер, один из альтернативных источников энергии на нашей планете.
Современность определяет ветер, как поток воздуха, движущийся вдоль земной поверхности со скоростью свыше 0,6 м/с. Он возникает из-за неравномерного распределения атмосферного давления, которое постоянно меняется, смещая огромные пласты воздуха из зоны высокого давления в зону низкого. В древности же обо всех этих хитрых определениях не имелось ни единого представления, но это не помешало древним людям научиться использовать энергию ветра в своих целях.
Ветроэнергетика стала весьма перспективной, потому что ветер является возобновляемым источником энергии. Развитие данной отрасли энергетики идет очень активно: к 2008 году общая установленная мощность всех ветрогенераторов составила 120 гигаватт. Поскольку мощность ветрогенератора зависит от площади лопасти генератора, имеется тенденция к увеличению их размеров, и эти сооружения мельницами не назовешь - теперь это турбины.
Большое распространение данный вид энергетики получил в США. К середине 20 века там было построено несколько сотен тысяч турбин. С течением времени ветряные фермы стали весьма распространенным явлением в ветряной Калифорнии, да и по всей территории штатов, а после выхода в свет закона об обязательной скупке коммунальными предприятиями лишней электроэнергии, полученной из ветра, у рядовых граждан, эта область стала привлекательной и материально.
2.4. ЭНЕРГИЯ ВОДЫ
Вода - источник жизни на земле. Это одно из самых уникальных и удивительных явлений на нашей планете, обладающее множеством уникальных свойств, использование которых может быть очень выгодно и полезно для человека.
Энергия воды - один из первых
источников энергии, который люди научились
использовать в своих целях. Так
принцип работы первых речных мельниц
прост и в то же время гениален:
движущийся поток воды вращает колесо,
преобразуя кинетическую энергию воды
в механическую работу колеса. По сути,
все современные
Энергию воды грубо можно
разделить на три типа по ее виду,
в котором она
1. Энергия приливов и отливов. Явление отлива очень интересно и долгое время оно никак не могло быть объяснено. Большие массивные (и разумеется близкие к Земле) космические объекты, такие как Луна или Солнце, действием своей гравитации приводят к неравномерному распределению воды в океане, создавая «горбы» из воды. Из-за вращения земли начинается движение этих «горбов» и их перемещение к берегам. Но из-за того же вращения Земли, положение океана относительно Луны изменяется, уменьшая тем самым действие гравитации.
Во время прилива заполняются специальные резервуары, располагающиеся на береговой линии. Резервуары образуются благодаря дамбам. Во время отлива вода начинает свое обратное движение, которое и используется для вращения турбин и преобразования энергии. Важно, чтобы разница высот во время прилива и отлива была как можно больше, иначе подобная станция просто не сможет себя оправдывать. Поэтому приливные электростанции создаются, как правило, в узких местах, где высота приливов достигает хотя бы 10м. Например, приливная станция во Франции в устье реки Ранс.
Но такие станции имеют и свои минусы: создание дамбы приводит к увеличению амплитуды приливов со стороны океана, а это влечет за собой затопление суши соленой водой. Как следствие - изменение флоры и фауны биологической системы, причем не в самую лучшую сторону.
2. Энергия
морских волн. Несмотря на то, что природа
этой энергии весьма схожа с энергией
приливов и отливов, ее все же принято
выделять в отдельную ветвь. Данный вид
энергии обладает довольно высокой удельной
мощностью (приблизительная мощность
волнения океанов достигает 15 кВт/м). Если
высота волны будет около двух метров,
то это значение может увеличиться до
80 кВт/м. Перевести всю энергию волнения
в электрическую не удается, но все же
коэффициент преобразования довольно
высок - 85%.
На сегодняшний день использование энергии
морских волн не особо распространено
из-за ряда сложностей, возникающих при
создании установок. Пока эта сфера находится
только на стадии экспериментальных исследований.
3. Гидроэлектростанции. Этот вид энергии стал доступным для человека благодаря совместной «работе» трех стихий: воды, воздуха и, конечно же, солнца. Солнце испаряет с поверхности озер, морей и океанов воду, образуя облака. Ветер перемещает газообразную воду к возвышенным областям, где она конденсируется и, выпадая в виде осадков, начинает стекать обратно к своим первоисточникам. На пути этих потоков ставятся гидроэлектростанции, которые перехватывают энергию падающей воды и преобразуют ее в электрическую. Мощность, вырабатываемая станцией, зависит от высоты падения воды, поэтому на ГЭС стали создаваться дамбы. Они так же позволяют регулировать величину потока. Создание такого огромного сооружения стоит очень дорого, но ГЭС полностью себя окупает благодаря неисчерпаемости используемого ресурса и свободного доступа к нему.
У данного типа энергии, по аналогии с остальными, имеются как плюсы, так и минусы. Так же как в случае использования энергии приливов, создание ГЭС приводит к затоплению большой площади и нанесению непоправимого ущерба местной фауне. Но даже с учетом этого обстоятельства можно говорить о высокой экологичности ГЭС: они наносят только локальный ущерб, не загрязняя атмосферу Земли. В попытках уменьшить ущерб, наносимый станциями, разрабатываются все более новые методы их работы, постоянно совершенствуется конструкция самих турбин.
Одним из предложенных методов
стало «накачивание»
Еще одну интересную область
использования водной энергии придумали
эксперты Комиссии по атомной энергетике
в Гренобле, Франция. Они предлагают
использовать энергию падающего
дождя. Каждая падающая капля, попадая
на пьезокерамический элемент, воздействует
на него физически, что приводит к
возникновению электрического потенциала.
Далее электрический заряд
Благодаря многообразию своих форм, вода обладает поистине громадным энергетическим потенциалом. На сегодняшний день гидроэнергетика уже весьма развита и составляет 25% от мирового производства электроэнергии, а, учитывая темпы ее развития можно смело говорить, что она является весьма перспективным направлением.
2.5. АТОМНАЯ ЭНЕРГИЯ
В конце 20 века проблема поиска альтернативных источников энергии стала весьма актуальной. Несмотря на то, что наша планета поистине богата природными ископаемыми, такими как нефть, уголь, древесина и т.д., все эти богатства исчерпаемые. Поэтому приходится искать все более новые и совершенные источники энергии.
На протяжении долгого времени человечество находило те или иные варианты решения вопроса альтернативных источников энергии, но настоящим прорывом в истории энергетики стало появление ядерной энергии.
На сегодняшний день насчитывается
несколько сотен атомных
Эту энергию получают в
результате цепной реакции деления
ядер некоторых радиоактивных
Данный вид энергии
производят не только на АЭС. Он так
же используется на атомных подводных
лодках и атомных ледоколах.
Для нормального функционирования АЭС
необходимо топливо. Как правило, это уран.
Этот элемент имеет широкое распространение
в природе, но при этом труднодоступен.
В природе не существует залежей урана
(как например нефти), он как бы «размазан»
по всей земной коре. Самые богатые урановые
руды, которые встречаются очень редко,
содержат до 10% чистого урана. Уран обычно
содержится в урансодержащих минералах
в качестве изоморфно замещающего элемента.
Но при всем это общее количество урана
на планете грандиозно велико. Возможно,
в ближайшем будущем новейшие технологии
позволят увеличить процент добычи урана.
Столь мощный источник энергии, а значит и силы, не может не вызывать опасений. Постоянно ведутся споры о его надежности и безопасности. Трудно оценить какой ущерб наносит атомная энергетика окружающей среде. Однако если бы завтра на нашей планете закончились все запасы источников традиционной энергии, то ядерная энергетика, пожалуй, стала бы единственной областью, которая реально смогла бы заменить ее. Нельзя отрицать ее преимущества, но и не стоит забывать о возможных последствиях.
2.6. БИОЭНЕРГИЯ
По определению биоэнергетика
- это отрасль альтернативной энергетики,
то есть энергетики, которая считается
возобновимой. Количество потребляемой
энергии всем человечеством в
год - просто огромно. Поэтому встает
вопрос о том, сможет ли хоть какой-нибудь
ресурс восстанавливаться
Биоэнергия - это совокупность
целого спектра альтернативных источников
энергии. Этот спектр объединяют одним
общим понятием биомасса. По сути это
результат жизнедеятельности
Ежегодно прирост биомассы
на планете достигает 130 млрд. тонн сухого
вещества. Это соответствует 660 000 ТВтч
в год, притом, что мировой общественности
требуется всего лишь 15000 ТВтч в
год.
Сегодня более 99% автовладельцев используют
топливо, производимое из нефти. И с каждым
днем количество автомобилей на дорогах
растет. Нефтяное топливо едва ли можно
считать возобновляемым. Количество нефти
с каждым годом неумолимо уменьшается,
что приводит к повышению цены на нее.
А поскольку экономика многих стран только
развивается, то, несмотря на повышение
цен, спрос на нефть все равно будет расти.
Замкнутый круг, выходом из которого может
стать биотопливо.
Долгое время биотопливо считалось неконкурентоспособным,
потому что уступало ископаемому топливу
и по производимой мощности и по сложности
внедрения. Но постоянно развивающиеся
технологии помогли решить эти проблемы.
Биотопливо бывает разных типов:
жидким: метанол, этанол, биодизель;
газообразным: водород, сжиженный нефтяной газ (пропанобутановые фракции);
твердым: дрова, уголь, солома.
Недавно созданное жидкое
биотопливо отличается своей экологичностью
и доступностью, но помимо этого
имеет и еще одно важное преимущество.
Для перехода на жидкое биотопливо
не понадобиться существенных изменений
в структуре двигателей и оборудования.
Само биотопливо представляет собой
сырьё, получаемое при переработке,
как правило, семян рапса, сои, стеблей
сахарного тростника или