Индивидуальный проект СПО

Министерство образования Новосибирской области

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Новосибирской области

"НОВОСИБИРСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ"

СОГЛАСОВАНО:

Заместитель директора

 по учебной работе

«___»_____2019_________ С.В.Белина

КАЛЕНДАРНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Дисциплина (МДК):  Индивидуальный проект

на 2019 – 2020 учебный год                  Курс 1          группа 101, 121, 141, 181

Подпись преподавателя, составившего КТП___________ Дмитриенко К. Е.

План рассмотрен и принят на заседании ПЦК общеобразовательных и гуманитарных дисциплин.

Протокол № 1  от  3 сентября 2019г.         Председатель ПЦК _____________ Е.П.Виниченко

Министерство образования Новосибирской области государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Новосибирской области

«Новосибирский профессионально-педагогический колледж»

                                                                                             СОГЛАСОВАНО

Заместитель директора  по учебной работе

____________ С.В. Белина

 «____» ___________2019г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

 ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ  

Новосибирск – 2019

Рабочая программа  проектно-исследовательской деятельности (индивидуальный проект) разработана  в соответствии с «Положением о проектно-исследовательской деятельности (об итоговом индивидуальном проекте) на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования (далее – ФГОС С(П)ОО), утвержденного приказом Минобрнауки России от 17 мая 2012г. № 413), изменениями, утвержденными приказом Минобрнауки России от 29 декабря 2014 г. №164 «Об утверждении государственного образовательного стандарта среднего общего образования»

Организация-разработчик: Государственное  бюджетное профессиональное  образовательное учреждение   Новосибирской области «Новосибирский профессионально-педагогический колледж»

Разработчик:

Дмитриенко Константин Евгеньевич,  преподаватель высшей квалификационной категории.

Рабочая программа рассмотрена на заседании ц(п)к общеобразовательных гуманитарных и социально-правовых дисциплин  

Протокол № 1 от «03» сентября 2019г.

Председатель ц(п)к  ______________________________ Виниченко Е.П.

СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка                                                                                     4

Общая характеристика проектно-исследовательской деятельности обучающихся                                                                                                 4                                                

Место учебной дисциплины в учебном плане                                                5

Описание ценностных ориентиров содержания учебного предмета /ключевых компетенций/                                                                                                    5

Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения учебного предмета                                                                                                              6                      

Формы контроля над результатами освоением программы                      11                                    

Содержание программы                                                                                  12

Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение     образовательного процесса                                                                           13

1. Пояснительная записка

Цель проектно-исследовательской деятельности:

для обучающихся:

• развитие исследовательской компетентности учащихся посредством освоения ими методов научного познания и умений учебно-исследовательской и проектной деятельности;
• умение проявлять социальную ответственность;
• формирование навыков самостоятельного приобретения  новыех знаний, работа над развитием интеллекта;
• формирование навыков адаптации в условиях сложного, изменчивого мира;
• навыки конструктивного сотрудничества с окружающими людьми.

для педагогов:

• создание условий для формирования УУД учащихся, развития их творческих способностей и логического мышления.

Задачи проектно-исследовательской деятельности:

• формирование научно-материалистического мировоззрения обучающихся;
• формирование у обучаемых представления об основных науках (углубление и расширение знаний, усвоение основных понятий, формирование первичных исследовательских умений и навыков);
• развитие познавательной активности, интеллектуальных и творческих способностей обучающихся;
• творческое развитие начинающих исследователей, развитие навыков самостоятельной научной работы;
• современная научная система предъявляет очень жесткие требования к представлению и оформлению материалов научного исследования, в связи с этим встает задача научить школьников следовать этим требованиям и в соответствии с ними выполнять работу;
• формирование навыков сотрудничества учащихся с различными организациями при работе над проектом;
• формирование интереса учащихся к изучению проблемных вопросов;
• приобщение учащихся к ценностям и традициям российской научной школы;
• формирование навыков работы с архивными публицистическими материалами.

2. Общая характеристика проектно-исследовательской деятельности обучающихся

Проектно-исследовательская деятельность обучающихся является неотъемлемой частью учебного процесса.

В основе проектно-исследовательской деятельности обучающихся лежит системно-деятельностный подход как принцип организации образовательного процесса по ФГОС второго поколения.

Результатом проектно-исследовательской деятельности  является итоговый индивидуальный проект.

Индивидуальный итоговый проект является основным объектом оценки метапредметных результатов, полученных обучающимися в ходе освоения междисциплинарных учебных программ.

Индивидуальный итоговой проект представляет собой учебный проект, выполняемый обучающимися в рамках одного или нескольких учебных предметов с целью продемонстрировать свои достижения в самостоятельном освоении содержания и методов избранных областей знаний и видов деятельности, способность проектировать и осуществлять целесообразную и результативную деятельность (учебно-познавательную, конструкторскую, социальную, художественно-творческую).

Выполнение индивидуального итогового проекта обязательно для каждого обучающегося, занимающегося по ФГОС второго поколения.

Защита индивидуального итогового проекта является одной из обязательных составляющих материалов системы внутриколледжного мониторинга образовательных достижений.

В проектную деятельность включаются все обучающиеся 1 курса.

Направление и содержание проектной деятельности определяется обучающимся (обучающимися)  совместно с руководителем (руководителями)  проекта. При выборе темы учитываются индивидуальные интересы обучающихся.

Проекты могут быть разных видов:

• исследовательские (деятельность учащихся направлена на решение творческой, исследовательской проблемы);
• информационные (работа с информацией о каком-либо объекте, явлении, ее анализ и обобщение для широкой аудитории);
• прикладные (когда с самого начала работы обозначен результат деятельности. Это могут быть: документ, созданный на основе полученных результатов исследования, программа действий, словарь, рекомендации, направленные на ликвидацию выявленных несоответствий в природе, в какой-либо организации, учебное пособие, мультимедийный сборник и т.д.);
• креативные (творческие) проекты;
• социальные (в ходе реализации которых проводятся акции, мероприятия социальной направленности).

3. Место  проектно-исследовательской деятельности в базисном учебном плане

Федеральный базисный учебный план для образовательных учреждений Российской Федерации отводит 39 часов для проектно-исследовательской деятельности на этапе среднего (полного) общего образования на базовом  уровне.  

4. Описание ценностных ориентиров содержания учебного предмета /ключевых компетенций/

Программа предусматривает формирование у обучающихся общеучебных умений и навыков, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций. В этом направлении приоритетами  являются: умение самостоятельно и мотивированно организовывать свою познавательную деятельность (от постановки цели до получения и оценки результата); использование элементов причинно-следственного и структурно-функционального анализа; определение сущностных характеристик изучаемого объекта; умение развернуто обосновывать суждения, давать определения, приводить доказательства; оценивание и корректировка своего поведения в окружающей среде, выполнение в практической деятельности и в повседневной жизни экологических требований; использование мультимедийных ресурсов и компьютерных технологий для обработки, передачи, систематизации информации, создания баз данных, презентации результатов познавательной и практической деятельности.

Учебно - организационные:

• уметь использовать в работе этапы индивидуального плана;
• владеть техникой консультирования;
• уметь вести познавательную деятельность в коллективе, сотрудничать при выполнять
• заданий (умеет объяснять, оказывать и принимать помощь и т.п.); анализировать и оценивать собственную учебно-познавательную деятельность.

Учебно - интеллектуальные:

• уметь устанавливать причинно-следственные связи, аналогии;
• уметь выделять логически законченные части в прочитанном, устанавливать
• взаимосвязь и взаимозависимость между ними;
• уметь пользоваться исследовательскими умениями (постановка задач, выработка гипотезы, выбор методов решения, доказательство, проверка;
• уметь синтезировать материал, обобщать, делать выводы.

Учебно - информационные:

• уметь применять справочный аппарат книги
• самостоятельно составлять список литературы для индивидуального плана обучения;
• уметь составлять тезисы, реферат, аннотацию.

Учебно - коммуникативные:

• связно самостоятельно формировать вопросы на применение знаний;
• излагать материал из различных источников;
• владеть основными видами письма, составлять план на основе различных источников, тезисы, конспекты, лекции.

5. Личностные, метапредметные и предметные результаты освоения учебного предмета

Стандарт устанавливает требования к результатам освоения обучающимися основной образовательной программы: личностным, включающим готовность и способность обучающихся к саморазвитию и личностному самоопределению, сформированность их мотивации к обучению и целенаправленной познавательной деятельности, системы значимых социальных и межличностных отношений, ценностно-смысловых установок, отражающих личностные и гражданские позиции в деятельности, правосознание, экологическую культуру, способность ставить цели и строить жизненные планы, способность к осознанию российской гражданской идентичности в поликультурном социуме;

• метапредметным, включающим освоенные обучающимися межпредметные понятия и универсальные учебные действия (регулятивные, познавательные, коммуникативные), способность их использования в познавательной и социальной практике, самостоятельность в планировании и осуществлении учебной деятельности и организации учебного сотрудничества с педагогами и сверстниками, способность к построению индивидуальной образовательной траектории, владение навыками учебно-исследовательской, проектной и социальной деятельности;
• предметным, включающим освоенные обучающимися в ходе изучения учебного предмета умения, специфические для данной предметной области, виды деятельности по получению нового знания в рамках учебного предмета, его преобразованию и применению в учебных, учебно-проектных и социально-проектных ситуациях, формирование научного типа мышления, владение научной терминологией, ключевыми понятиями, методами и приёмами.

 Личностные результаты освоения основной образовательной программы должны отражать:

1) российскую гражданскую идентичность, патриотизм, уважение к своему народу, чувства ответственности перед Родиной, гордости за свой край, свою Родину, прошлое и настоящее многонационального народа России, уважение государственных символов (герб, флаг, гимн);

2) гражданскую позицию как активного и ответственного члена российского общества, осознающего свои конституционные права и обязанности, уважающего закон и правопорядок, обладающего чувством собственного достоинства, осознанно принимающего традиционные национальные и общечеловеческие гуманистические и демократические ценности;

3) готовность к служению Отечеству, его защите;

4) сформированность мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, основанного на диалоге культур, а также различных форм общественного сознания, осознание своего места в поликультурном мире;

5) сформированность основ саморазвития и самовоспитания в соответствии с общечеловеческими ценностями и идеалами гражданского общества; готовность и способность к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности;

6) толерантное сознание и поведение в поликультурном мире, готовность и способность вести диалог с другими людьми, достигать в нём взаимопонимания, находить общие цели и сотрудничать для их достижения;

7) навыки сотрудничества со сверстниками, детьми младшего возраста, взрослыми в образовательной, общественно полезной, учебно-исследовательской, проектной и других видах деятельности;

8) нравственное сознание и поведение на основе усвоения общечеловеческих ценностей;

9) готовность и способность к образованию, в том числе самообразованию, на протяжении всей жизни; сознательное отношение к непрерывному образованию как условию успешной профессиональной и общественной деятельности;

10) эстетическое отношение к миру, включая эстетику быта, научного и технического творчества, спорта, общественных отношений;

11) принятие и реализацию ценностей здорового и безопасного образа жизни, потребности в физическом самосовершенствовании, занятиях спортивно-оздоровительной деятельностью, неприятие вредных привычек: курения, употребления алкоголя, наркотиков;

12) бережное, ответственное и компетентное отношение к физическому и психологическому здоровью, как собственному, так и других людей, умение оказывать первую помощь;

13) осознанный выбор будущей профессии и возможностей реализации собственных жизненных планов; отношение к профессиональной деятельности как возможности участия в решении личных, общественных, государственных, общенациональных проблем;

14) сформированность экологического мышления, понимания влияния социально-экономических процессов на состояние природной и социальной среды; приобретение опыта эколого-направленной деятельности;

15) ответственное отношение к созданию семьи на основе осознанного принятия ценностей семейной жизни.  

 Метапредметные результаты освоения основной образовательной программы должны отражать:

1) умение самостоятельно определять цели деятельности и составлять планы деятельности; самостоятельно осуществлять, контролировать и корректировать деятельность; использовать все возможные ресурсы для достижения поставленных целей и реализации планов деятельности; выбирать успешные стратегии в различных ситуациях;

2) умение продуктивно общаться и взаимодействовать в процессе совместной деятельности, учитывать позиции других участников деятельности, эффективно разрешать конфликты;

3) владение навыками познавательной, учебно-исследовательской и проектной деятельности, навыками разрешения проблем; способность и готовность к самостоятельному поиску методов решения практических задач, применению различных методов познания;

4) готовность и способность к самостоятельной информационно-познавательной деятельности, включая умение ориентироваться в различных источниках информации, критически оценивать и интерпретировать информацию, получаемую из различных источников;

5) умение использовать средства информационных и коммуникационных технологий (далее – ИКТ) в решении когнитивных, коммуникативных и организационных задач с соблюдением требований эргономики, техники безопасности, гигиены, ресурсосбережения, правовых и этических норм, норм информационной безопасности;

6) умение определять назначение и функции различных социальных институтов; 

7) умение самостоятельно оценивать и принимать решения, определяющие стратегию поведения, с учётом гражданских и нравственных ценностей;

8) владение языковыми средствами – умение ясно, логично и точно излагать свою точку зрения, использовать адекватные языковые средства;

9) владение навыками познавательной рефлексии как осознания совершаемых действий и мыслительных процессов, их результатов и оснований, границ своего знания и незнания, новых познавательных задач и средств их достижения.

Индивидуальный проект представляет собой особую форму организации деятельности обучающихся (учебное исследование или учебный проект).

Индивидуальный проект выполняется обучающимся самостоятельно под руководством учителя (тьютора) по выбранной теме в рамках одного или нескольких изучаемых учебных предметов, курсов в любой избранной области деятельности (познавательной, практической, учебно-исследовательской, социальной, художественно-творческой, иной).

Результаты выполнения индивидуального проекта должны отражать:

• сформированность навыков коммуникативной, учебно-исследовательской деятельности, критического мышления;
• способность к инновационной, аналитической, творческой, интеллектуальной деятельности;
• сформированность навыков проектной деятельности, а также самостоятельного применения приобретённых знаний и способов действий при решении различных задач, используя знания одного или нескольких учебных предметов или предметных областей;
• способность постановки цели и формулирования гипотезы исследования, планирования работы, отбора и интерпретации необходимой информации, структурирования аргументации результатов исследования на основе собранных данных, презентации результатов.
• Индивидуальный проект выполняется обучающимся в течение одного года в рамках учебного времени, специально отведённого учебным планом, и должен быть представлен в виде завершённого учебного исследования или разработанного проекта: информационного, творческого, социального, прикладного, инновационного, конструкторского, инженерного.

Предметные результаты освоения основной образовательной программы должны отражать:

• знание основ методологии исследовательской и проектной деятельности;
• структуру и правила оформления исследовательской и проектной работы.
• Навыки формулировки темы исследовательской и проектной работы, доказывать ее актуальность;
• умение составлять индивидуальный план исследовательской и проектной работы;
• выделять объект и предмет исследовательской и проектной работы;
• определять цель и задачи исследовательской и проектной работы;
• работать с различными источниками, в том числе с первоисточниками, грамотно их цитировать, оформлять библиографические ссылки, составлять библиографический список по проблеме;
• выбирать и применять на практике методы исследовательской деятельности адекватные задачам исследования;
• оформлять теоретические и экспериментальные результаты исследовательской и проектной работы;
• рецензировать чужую исследовательскую или проектную работы;
• наблюдать за биологическими, экологическими и социальными явлениями;
• описывать результаты наблюдений, обсуждения полученных фактов;
• проводить опыт в соответствии с задачами, объяснить результаты;
• проводить измерения с помощью различных приборов;
• выполнять письменные инструкции правил безопасности;
• оформлять результаты исследования с помощью описания фактов, составления простых таблиц, графиков, формулирования выводов.

По окончании изучения курса «Проектно-исследовательская деятельность» обучающиеся должны владеть понятиями: абстракция, анализ, апробация, библиография, гипотеза исследования, дедукция, закон, индукция, концепция, моделирование, наблюдение, наука, обобщение, объект исследования, предмет исследования, принцип, рецензия, синтез, сравнение, теория, факт, эксперимент.

6. Формы контроля над результатами освоение программы

Формами отчетности проектной деятельности являются доклады, презентации, видеофильмы, фоторепортажи с комментариями, стендовые отчеты и т.д.

Обучающиеся 1 курса обязаны в течение года подготовить, реализовать и защитить один проект (учебный).

Предусматривается организация учебного процесса в двух взаимосвязанных и взаимодополняющих формах:

     - урочная форма, в которой преподаватель объясняет новый материал и консультирует обучающихся в процессе выполнения ими практических заданий на компьютере;

    -внеурочная форма, в которой обучающиеся после уроков (дома или в колледжном компьютерном классе) выполняют на компьютере практические задания для самостоятельного выполнения.

Проект должен быть представлен на носителе информации вместе с описанием применения на бумажном носителе. В описании применения должна содержаться информация об инструментальном средстве разработки проекта, инструкция по его установке, а также описание его возможностей и применения.

В течение учебного года осуществляется текущий и итоговый контроль над выполнением проекта.

Первый контроль осуществляется после прохождения теоретической части (цель контроля: качество усвоения теории создания проекта) и оценивается «зачтено-незачтено».  

В течение работы над учебным проектом контроль над ходом выполнения осуществляется два раза (примерно в январе и в марте), в ходе которого обучающиеся совместно с руководителем представляют рабочие материалы и проделанную работу (оценивается «зачтено-незачтено»).

 Контроль над ходом выполнения краткосрочного социального проекта осуществляется один раз и оценивается «зачтено-незачтено».

 Во время студенческой научно-практической конференции работу оценивает экспертная группа, в состав которой входят педагоги – независимые эксперты и обучающиеся из числа наиболее успешных в области выполнения проектов и имеющие опыт  защиты проектов на других конференциях.

Защита проекта оценивается по пятибалльной (от 0 до 5 баллов) системе при выполнении обязательных условий: наличии рецензии на проект, наличии письменного варианта проекта (или другой формы отчётности), оформленного в соответствии с требованиями и наличии рабочих материалов (в бумажном, электронном   и т.д. виде).  При невыполнении условий отметка снижается как минимум на балл.

В качестве формы итоговой отчетности в конце изучения курса проводится конференция обучающихся с предоставлением проектной работы. Итоговая аттестация включает в себя основные этапы контроля над выполнением работы:

• защиту темы исследования (проекта);
• обсуждение исследовательской работы (проекта) на заседании НОУ;
• предзащиту исследовательской работы (проекта) на заседании НОУ.

Форма итоговой аттестации – зачет.

Отбор содержания курса проводился с учетом другого вида  работы – функционирования научно-исследовательского общества обучающихся (НОУ), на заседаниях которого проводятся такие мероприятия, сопровождающие проектно-исследовательскую работу студентов как:

• защита тем проектов и исследовательских работ студентов;
• круглые столы, дискуссии, дебаты, посвященные обсуждению отдельных частей проектов, исследований студентов и проблем современной науки;
• предзащита завершенных проектов и исследовательских работ;
• защита завершенных проектов и исследовательских работ;
• итоговая конференция НОУ.

7. Содержание программы

1. Введение. Особенности проектной деятельности (1 ч.) Образование, научное познание, научная деятельность. Образование как ценность. Выбор образовательного пути. Роль науки в развитии общества. Особенности научного познания. Цели и задачи курса. План работы. Форма итоговой аттестации.

2. Проект (5 ч.) Виды проектов. Основные технологические подходы. Структура проекта. Алгоритм работ над проектом. Методы исследования. Определение темы, цели и задач. Этапы работы над проектом. Выбор литературы по теме индивидуального проекта. Работа с технической литературой.

3. Создание индивидуальных проектов (15 ч.) Формулирование темы проекта, актуальности темы, проблемы. Формулирование цели, определение задач, выбор предмета и объекта. Составление плана реализации проекта. Работа с литературными источниками по теме индивидуального проекта. Алгоритмы специальных способов работы с информацией. Отработка методов поиска информации в интернете. Выписки из текста, цитирование, памятки в тексте. Реализация плана индивидуального проекта, работа над введением проекта. Работа над основной составляющей исследования (теоретическая часть). Работа над основной составляющей исследования (практическая часть). Оформление результатов исследовательской работы. Написание заключительной части индивидуального проекта. Плагиат и как избежать его в своей работе.

4. Оформление результатов индивидуального проекта (11 ч.) Общие требования к оформлению текста. Оформление титульного листа. Подготовка анатационного списка литературы. Графические материалы индивидуального проекта: виды, требования к оформлению. Оформление отчёта по результатам эксперимента. Рекомендации по подготовке презентаций в программе Power Point. Подготовка тезисов доклада.

5. Публичное выступление (7 ч.)

 Подготовка к публичной защите проекта. Рефлексия и самоанализ деятельности. Публичная защита проекта. Подведение итогов, анализ выполненной работы. Конференции

8. Учебно-методическое и материально-техническое обеспечение

образовательного процесса 

Оборудование учебного кабинета:

1. Рабочие места по количеству обучающихся  
2. Рабочее место преподавателя
3. Шкафы для хранения учебников, дидактических материалов, пособий, учебного оборудования и др.
4. Настенная доска  
5. Наглядные и электронные пособия

Технические средства обучения:

1. Персональная электронная вычислительная машина

2.  Монитор

Учебно-методическое обеспечение:

1. Многофункциональный комплекс преподавателя.
2. Наглядные пособия (комплекты учебных таблиц, плакатов, портретов выдающихся ученых, поэтов, писателей и др.)
3. Комплект технической документации.  
4. Библиотечный фонд.

Перечень учебных изданий, интернет-ресурсов, дополнительной              литературы:

1. Бычков А. В. Метод проектов в современной школе. – М., 2015
2. Крылова Ната, Проектная деятельность школьника как принцип организации и реорганизации образования//Народное образование 2015. - №2, - стр. 113-121.
3. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования/Под. ред. Е. С. Полат. – М., 2016
4. Сергеев И. С. Как организовать проектную деятельность учащихся. – М., 2014
5. Пахомова Н. Ю. Метод учебного проекта в образовательном учреждении. – М., 2015

Государственное бюджетное профессиональное образовательное

учреждение новосибирской области

"НОВОСИБИРСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ"

Проектная работа

Атомная энергетика: плюсы и минусы

Выполнил:

Студент 1 курса 181 группы

Зинин Николай Юрьевич

Преподаватель:

Дмитриенко Константин Евгеньевич

2020г.

Оглавление

I.Введение.........................................................................................................3

II.Основная часть

1. Атомная энергетика……………………………………………………4

1.1 Получение атомной энергии………………………………………4

         1.2История развития атомной энергетики…………………………..7

         1.3 Экономическое значение энергетики……………………………10

         1.4 Объёмы производства атомной электроэнергии . ………..……12

         1.5 Плюсы атомной энергетики……………………………………...14

         1.6 Минусы атомной энергетики…………………………………….15

  2. Результаты социологического опроса…………………………………19

III. Заключение……………………………………………………………..22

IV. Список использованной литературы………………………………….24

Введение

В 2016 году 26 апреля исполнилось 30 лет со дня катастрофы на Чернобыльской АЭС.

В 1986 году в небо взлетело и рассеялось огромное количество радиоактивных веществ. Люди в Чернобыле подверглись облучению в 90 раз большему, чем при падении бомбы на Хиросиму. По подсчетам Российской академии наук, чернобыльская катастрофа обернулась гибелью 60 тысяч человек в России и 140 тысяч в Беларуси и Украине.30 лет – большой срок для человека, но не для человечества. Эта трагедия заставила людей задуматься: «Атомная энергия - это плохо или хорошо?»

Цель исследования: выявить отношение людей к атомной энергетике.

Задачи:

• изучение процессов получения атомной энергии
• изучение истории развития атомной энергетики
• изучение значения атомной энергетики
• выявление проблем атомной энергетики
• разработка диагностического материала по проблеме исследования
•  проведение соц.опроса среди людей разного  возраста
• анализ результатов соц.опроса

Предмет исследования:отношение человека к вопросам атомной энергетики

1.Атомная энергетика

1.1 Получение атомной энергии

Атомная энергетика (ядерная энергетика) — это отрасль энергетики, занимающаяся производством электрической и тепловой энергии путём преобразования ядерной энергии.

Обычно для получения ядерной энергии используют цепную ядерную реакцию деления ядер плутония 239 или урана 235. Ядра делятся при попадании в них нейтрона, при этом получаются новые нейтроны и осколки деления. Нейтроны деления и осколки деления обладают большой кинетической энергией. В результате столкновений осколков с другими атомами эта кинетическая энергия быстро преобразуется в тепло.

Топливный цикл

   Атомная энергетика основана на использовании ядерного топлива, совокупность промышленных процессов которого составляют топливный ядерный цикл. Хотя существуют различные типы топливных циклов, зависящие как от типа реактора, так и от характеристик конечной стадия цикла, в целом у него существуют общие этапы:

1. Добыча урановой руды.
2. Измельчение урановой руды
3. Отделение диоксида урана, т.н. жёлтого хека, от отходов, тоже радиоактивных, идущих в отвал.
4. Преобразование диоксида урана в газообразный гексафторид урана.
5. Обогащение урана — процесс повышения концентрации урана-235, производится на специальных заводах по разделению изотопов.
6. Обратное превращение гексафторида урана в диоксид урана в виде топливных таблеток.
7. Изготовление из таблеток тепловыделяющих элементов (сокр. твэл), которые в скомпанованном виде вводятся в активную зону ядерного реактора АЭС.
8. Извлечение отработанного топлива.
9. Охлаждение отработанного топлива.
10. Захоронение отработанного топлива в специальном хранилище.

В ходе эксплуатации в процессах технического обслуживания удаляются образующиеся низкорадиоактивные отходы. С окончанием срока службы производится вывод из эксплуатации самого реактора, демонтаж сопровождается дезактивацией и удалением в отходы деталей реактора.

Ядерный реактор

Ядерный реактор — устройство, предназначенное для организации управляемой самоподдерживающейся цепной реакции деления, которая всегда сопровождается выделением энергии.

Первый ядерный реактор построен и запущен в декабре 1942 года в США под руководством Э. Ферми. Первым реактором, построенным за пределами США, стал ZEEP, запущенный в Канаде 5 сентября 1945 года. В Европе первым ядерным реактором стала установка Ф-1, заработавшая 25 декабря 1946 года в Москве под руководством И. В. Курчатова. К 1978 году в мире работало уже около сотни ядерных реакторов различных типов.

Существуют разные типы реакторов, основные отличия в них обусловлены используемым топливом и теплоносителем, применяемым для поддержания нужной температуры активной зоны, и замедлителем, используемым для снижения скорости нейтронов, которые выделяются в результате распада ядер, для поддержания нужной скорости цепной реакции.

1. Наиболее распространенным типом является легководный реактор, использующий в качестве топлива обогащённый уран, в нём в качестве и теплоносителя, и замедлителя используется обычная или «легкая» вода. У него есть две основные разновидности:

1. кипящий реактор, где пар, вращающий турбины, образуется непосредственно в активной зоне.
2. водо-водяной энергетический реактор, где пар образуется в контуре, связанном с активной зоной теплообменниками и парогенераторами.

2. Газоохлаждаемый ядерный реактор с графитовым замедлителем получил широкое распространения благодаря возможности эффективно вырабатывать оружейный плутоний и возможности использовать необогащённый уран.
3. В тяжеловодном реакторе в качестве и теплоносителя, и замедлителя используется тяжелая вода, а топливом является необогащённый уран, используется в основном в Канаде, имеющей собственные месторождения урановых руд.

1.2 История развития атомной энергетики

Впервые цепная реакция ядерного распада была осуществлена 2 декабря 1942 году в Чикагском университете с использованием урана в качестве топлива и графита в качестве замедлителя. Первая электроэнергия из энергии ядерного распада была получена 20 декабря 1951 года в Национальной лаборатории Айдахо с помощью реактора на быстрых нейтронах EBR-I (ExperimentalBreederReactor-I). Произведённая мощность составляла около 100 кВт.

9 мая 1954 года на ядерном реакторе в г. Обнинск была достигнута устойчивая цепная ядерная реакция. Реактор мощностью 5 МВт работал на обогащённом уране с графитом в качестве замедлителя, для охлаждения использовалась вода с обычным изотопным составом. 26 июня в 17:30 энергия, выработанная здесь, стала поступать в потребительскую электросеть .

Атомная электростанция  (АЭС) -  ядерная установка для производства энергии в заданных режимах и условиях применения, располагающаяся в пределах определённой проектом территории, на которой для осуществления этой цели используются ядерный реактор (реакторы) и комплекс необходимых систем, устройств, оборудования и сооружений с необходимыми работниками (персоналом), предназначенная для производства электрической энергии).

Атомная транспортная энергетика

Атомоход (атомное судно) — общее название судов с ядерной энергетической установкой, обеспечивающей ход судна. Различают атомоходы гражданские (атомные ледоколы, транспортные суда) и военные (авианосцы, подводные лодки, крейсеры, тяжёлыефрегаты).

Военные корабли США — атомные крейсера «Бейнбридж» и«Лонг Бич», и первый в мире авианосец «Энтерпрайз», самое длинное в мире военное судно, в 1964 году во время рекордного кругосветного путешествия, в течение которого они преодолели 49,190 км за 65 дней без дозаправки.

В декабре 1954 года в США вошла в строй первая атомная подводная лодка «Наутилус».

Российский атомный ледокол«Ямал» 1994 г.

В 1958 начала выдавать электроэнергию первая очередь второй советской АЭС — Сибирской, мощностью 100 Мвт. В 1959 году в СССР спущено на воду первое в мире невоенное атомное судно — ледокол «Ленин».

Атомная энергетика, как новое направление в энергетике, получила признание на проходившей в Женеве в августе 1955 года 1-й Международной научно-технической конференции по мирному использованию атомной энергии, положившей начало международному сотрудничеству в области мирного использования ядерной энергии.

В начале 1970-х годов существовали видимые предпосылки для развития ядерной энергетики. Потребность в электроэнергии росла, гидроэнергетические ресурсы большинства развитых стран были практически полностью задействованы, соответственно росли цены на основные виды топлива.

   В 1975 году в Смоленской области (г.Десногорск)  было начато строительство атомной электростанции, которая была введена в эксплуатацию в 1982 году.

В промышленной эксплуатации на САЭС находится три энергоблока с уран-графитовыми канальными реакторамиРБМК-1000. Электрическая мощность каждого энергоблока — 1 ГВт, тепловая 3,2 ГВт. Энергоблоки с реакторами РБМК-1000 одноконтурные. Связь с Единой энергетической системой России осуществляется шестью линиями электропередачи напряжением 330 кВ (Рославль-1, 2), 500 кВ (Калуга, Михайлов), 750 кВ (Ново-Брянская, Белорусская).

1.3 Экономическое значение атомной энергетики

Доля атомной энергетики в общем производстве электроэнергии в различных странах.

В 2014 году ядерная энергия обеспечивала 2,6 % всей потребляемой человечеством энергии. Ядерный сектор энергетики наиболее значителен в промышленно развитых странах, где недостаточно природныхэнергоресурсов во Франции, Украине, Бельгии, Финляндии, Швеции, Болгарии, Швейцарии и Японии. Эти страны производят от 20 до 74 % (во Франции) электроэнергии на АЭС.

В 2013 году мировое производство ядерной энергии выросло впервые с 2010 года — по сравнению с 2012 годом произошёл рост на 0,5 % — до 6,55 млрд МВт ч (562,9 млн тонн нефтяного эквивалента). Наибольшее потребление энергии атомных станций в 2013 году составило в США — 187,9 млн тонн нефтяного эквивалента. В России потребление составило 39,1 млн тонн нефтяного эквивалента, в Китае — 25 млн тонн нефтяного эквивалента, в Индии — 7,5 млн тонн.

Согласно отчёту Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ), на 2013 год насчитывалось436 действующих ядерных энергетических, то есть производящих утилизируемую электрическую и/или тепловую энергию, реакторов в 31 стране мира (кроме энергетических, существуют также исследовательские и некоторые другие).

Примерно половина мирового производства электроэнергии на АЭС приходится на две страны — США и Францию. США на АЭС производят только 1/8 своей электроэнергии, однако это составляет около 20 % мирового производства.

Абсолютным лидером по использованию ядерной энергии являлась Литва. Единственная Игналинская АЭС, расположенная на её территории, вырабатывала электрической энергии больше, чем потребляла вся республика (например, в 2003 году в Литве всего было выработано 19,2 млрд кВт⋅ч, из них — 15,5 Игналинской АЭС). Обладая её избытком (а в Литве есть и другие электростанции), «лишнюю» энергию отправляли на экспорт.
Однако, под давлением ЕС (из-за сомнений в её безопасности — ИАЭС использовала энергоблоки того же типа, что и Чернобыльская АЭС), с 1 января 2010 годаИгналинская АЭС была окончательно закрыта (предпринимались попытки добиться продолжения эксплуатации станции и после 2009 года, но они не увенчались успехом), сейчас решается вопрос о строительстве на той же площадке АЭС современного типа.

1.4 Объёмы производства атомной электроэнергии по странам

Страны с атомными электростанциями.

     Эксплуатируются АЭС, строятся новые энергоблоки.     Эксплуатируются АЭС, планируется строительство новых энергоблоков.     Нет АЭС, станции строятся.     Нет АЭС, планируется строительство новых энергоблоков.     Эксплуатируются АЭС, строительство новых энергоблоков пока не планируется.     Эксплуатируются АЭС, рассматривается сокращение их количества.     Гражданская ядерная энергетика запрещена законом.     Нет АЭС.

На 2014 год суммарно АЭС мира выработали 2,410 тВт⋅ч энергии, что составило 10,8 % всемирной генерации электричества.

Мировыми лидерами в производстве ядерной электроэнергии на 2014 год являются:

•  США (798 млрд кВт·ч/год), работает 104 атомных реактора (20 % от вырабатываемой электроэнергии)
•  Франция (418 млрд кВт·ч/год), 58 реакторов.
•  Россия (169 млрд кВт·ч/год), 34 реактора.
•  Южная Корея (149 млрд кВт·ч/год), 23 реактора.
•  Китай (123 млрд кВт·ч/год), 23 реактора.
•  Канада (98 млрд кВт·ч/год), 19 реакторов.
•  Германия (91 млрд кВт·ч/год), 9 реакторов.
•  Украина (83 млрд кВт·ч/год), 15 реакторов.
•  Швеция (62 млрд кВт·ч/год), 10 реакторов.
•  Великобритания (58 млрд кВт·ч/год), 16 реакторов.

Половина всемирной выработки электроэнергии на АЭС приходится на США и Францию.

1.5 Плюсы атомной энергетики

  Безусловно современная цивилизация немыслима без электрической энергии. Выработка и использование электричества увеличивается с каждым годом, но перед человечеством уже маячит призрак грядущегоэнергетического голода из-за истощения месторождений горючих ископаемых и все больших экологических потерь при получении электроэнергии. 
Энергия, выделяющаяся в ядерных реакциях, в миллионы раз выше, чем та, которую дают обычные химические реакции (например, реакция горения), так что теплотворная способность ядерного топлива оказывается неизмеримо большей, чем обычного топлива. Использовать ядерное топливо для выработки электроэнергии - чрезвычайно заманчивая идея.

Преимущества атомных электростанций (АЭС) перед тепловыми (ТЭЦ) и гидроэлектростанциями (ГЭС) очевидны: нет отходов, газовых выбросов, нет необходимости вести огромные объемы строительства, возводить плотины и хоронить плодородные земли на дне водохранилищ. Пожалуй, более экологичны, чем АЭС, только электростанции, использующиеэнергию солнечного излучения или ветра. 

1.6 Минусы атомной энергетики

И все же целесообразность строительства и эксплуатации АЭС часто ставят под сомнение из-за вредного воздействия радиоактивных веществ на окружающую среду и человека.

Атомная энергетика остаётся предметом острых дебатов. Сторонники и противники ядерной энергетики резко расходятся в оценках её безопасности, надёжности и экономической эффективности. Опасность связана с проблемами утилизации отходов, авариями ,приводящими к экологическим катастрофам,

 а также с возможностью использовать повреждение этих объектов (наряду с другими: ГЭС, химзаводами и т. п.) обычным оружием или в результате теракта — как оружие массового поражения. «Двойное применение» предприятий ядерной энергетики, возможная утечка (как санкционированная, так и преступная) ядерного топлива из сферы производства электроэнергии и его использовании для производства ядерного оружия служит постоянным источником общественной озабоченности, политических интриг и поводов к военным акциям .

Тепловое загрязнение

Одной из проблем атомной энергетики является тепловое загрязнение. По мнению некоторых специалистов, атомные электростанции, «в расчете на единицу производимой электроэнергии», выделяют в окружающую среду больше тепла, чем сопоставимые по мощности ТЭС. В качестве примера можно привести проект строительства в бассейне Рейна нескольких атомных и теплоэлектростанций. Расчеты показали, что, в случае запуска всех запланированных объектов, температура в ряде рек поднялась бы до 45°С, уничтожив в них всякую жизнь.

Атом выходит из-под контроля

Аварии на объектах атомной энергетики - самый больной вопрос эксплуатации АЭС.

26 апреля 1986 года на четвертом блоке Чернобыльской АЭС произошла авария, которая привела к разрушению активной зоны реактора и части здания, в котором он был расположен. Государственная комиссия провела расследование причин взрыва, и пришла к выводу: авария произошла во время эксперимента, к проведению которого персонал АЭС был не подготовлен. Включение оператором аварийной защиты реактора привело к взрыву…
Сейчас заключение госкомиссии подвергается сомнению, многие независимые эксперты усматривают в нем предвзятость и даже элементы фальсификации. Видимо, никто и никогда не узнает, почему реактор перешел в непредсказуемое состояние, при котором аварийная защита перестала гарантировать остановку ядерной реакции, и что именно заставило оператора нажать злополучную "красную кнопку". Результат - взрыв и пожар, расплавление и распыление радиоактивного "топлива", ужасные последствия для Украины, Белоруссии, соседних европейских стран.

 В результате чернобыльского взрыва в окружающее пространство было выброшено колоссальное количество радиоактивных веществ. Перемещение в атмосфере радиоактивного облака, осаждение радионуклидов с пылью и дождем, распространение почвенных и поверхностных вод, загрязненных радиоактивными изотопами, - все это привело к облучению сотен тысяч человек на территории свыше 23 тыс. км2.

Несколько десятков пожарных и специалистов - ликвидаторов аварии, работавших на расчистке территории разрушенного четвертого блока станции от обломков графита, радиоактивной пыли и кусков ядерного горючего, - погибли от острой лучевой болезни. Еще несколько сотен человек были признаны больными острой лучевой болезнью. 

С огромными трудностями был построен "саркофаг" - уникальное сооружение из бетона и стали, изолирующее взорвавшийся блок ЧАЭС от окружающей среды. Дезактивация зоны радиоактивного поражения продолжается по сей день, и этой работе не видно конца. Эта зона включает в себя два города (Чернобыль и Припять), около 80 брошенных сел с домами, фермами, мастерскими, сельскохозяйственной техникой. В зоне находятся 800 "могильников", где похоронены" автомобили, трактора, бульдозеры, экскаваторы и даже танки, набравшие такие дозы радиации, что их уже невозможно дезактивировать.

Люди, подвергшиеся облучению в результате Чернобыльской аварии, теряют здоровье и страдают от множества болезней, вызванных не только радиацией, но и психологическим шоком.

Однако несмотря на их тяжесть, в целом вероятность таких аварий невелика. С момента появления атомной энергетики произошло не более трех десятков аварий, и лишь в четырех случаях имел место выброс радиоактивных веществ в окружающую среду.

Всемирная ядерная ассоциация опубликовала данные, согласно которым гигаватт*год электроэнергии, произведенной на угольных электростанциях, в среднем (учитывая всю производственнуюцепочку) обходится в 342 человеческих жертвы, на газовых — в 85, на гидростанциях — в 885, тогда как на атомных — всего в 8.

Радиоактивный "мусор"

Даже если атомная электростанция работает идеально и без малейших сбоев, ее эксплуатация неизбежно ведет кнакоплению радиоактивных веществ. Поэтому людям приходится решать очень серьезную проблему, имя которой -безопасное хранение отходов. Радиоактивные отходы образуются почти на всех стадиях ядерного цикла. Они накапливаются в виде жидких, твердых и газообразных веществ с разным уровнем активности и концентрации. Большинство отходов являются низкоактивными: это вода, используемая для очистки газов и поверхностей реактора, перчатки и обувь, загрязненные инструменты и перегоревшие лампочки из радиоактивных помещений, отработавшее оборудование, пыль, газовые фильтры и многое другое.
Газы и загрязненную воду пропускают через специальные фильтры, пока они не достигнут чистоты атмосферного воздуха и питьевой воды. Ставшие радиоактивными фильтры перерабатывают вместе с твердыми отходами. Труднее всего подготовить к долговременному хранению высокоактивные отходы. Лучше всего такой "мусор" превращать в стекло и керамику. Для этого отходы прокаливают и сплавляют с веществами, образующими стеклокерамическую массу. Рассчитано, что для растворения 1 мм поверхностного слоя такой массы в воде потребуется не менее 100 лет.
В отличие от многих химических отходов, опасность радиоактивных отходов со временем снижается. Бoльшая часть радиоактивных изотопов имеет период полураспада около 30 лет, поэтому уже через 300 лет они почти полностью исчезнут. Так что для окончательного удаления радиоактивных отходов необходимо строить такие долговременные хранилища, которые позволили бы надежно изолировать отходы от их проникновения в окружающую среду до полного распада радионуклидов. Такие хранилища называют могильниками.
Необходимо учитывать, что высокоактивные отходы долгое время выделяют значительное количество теплоты. Поэтому чаще всего их удаляют в глубинные зоны земной коры. Вокруг хранилища устанавливают контролируемую зону, в которой вводят ограничения на деятельность человека, в том числе бурение и добычу полезных ископаемых. 
Предлагался еще один способ решения проблемы радиоактивных отходов - отправлять их в космос. Действительно, объем отходов невелик, поэтому их можно удалить на такие космические орбиты, которые не пересекаются с орбитой Земли, и навсегда избавиться радиоактивного загрязнения. Однако этот путь был отвергнут из-за опасности непредвиденного возвращения на Землю ракеты-носителя в случае возникновения каких-либо неполадок.
В некоторых странах серьезно рассматривается метод захоронения твердых радиоактивных отходов в глубинные воды океанов. Этот метод подкупает своей простотой и экономичностью. Однако такой способ вызывает серьезные возражения,  коррозия достаточно быстро нарушит целостность контейнеров, и радиоактивные вещества попадут в воду, а морские течения разнесут активность по морским просторам.

Заключение

Конечно, от атомной энергетики можно вообще отказаться. Тем самым будет полностью устранена опасность облучения людей и угроза ядерных аварий. Но тогда для удовлетворения потребностей в энергии придется наращивать строительство ТЭЦ и ГЭС. А это неизбежно приведет к большому загрязнению атмосферы вредными веществами, к накоплению в атмосфере избыточного количества углекислого газа, изменению климата Земли и нарушению теплового баланса в масштабах всей планеты. Между тем призрак энергетического голода начинает реально угрожать человечеству.
Радиация - грозная и опасная сила, но при должном отношении с ней вполне можно работать. Характерно, что меньше всего боятся радиации те, кто постоянно имеет с ней дело и хорошо знает все связанные с ней опасности. В этом смысле интересно сравнить статистику и интуитивную оценку степени опасности различных факторов повседневной жизни. Так, установлено, что наибольшее число человеческих жизней уносят курение, алкоголь и автомобили. Между тем, по оценке людей из групп населения, различных по возрасту и образованию, наибольшую опасность жизни несут атомная энергетика и огнестрельное оружие (урон, приносимый человечеству курением, алкоголем  явно недооценивается).

Специалисты, которые могут наиболее квалифицированно оценить достоинства и возможности использования атомной энергетики, считают, что человечеству уже не обойтись без энергии атома. Атомная энергетика - один из наиболее перспективных путей утоления энергетического голода человечества в условиях энергетических проблем, связанных с использованием ископаемого горючего топлива.

  Но в современном обществе отношение к атомной энергетике неоднозначное. Такой вывод я сделал, познакомившись с литературой по данной теме и проведя социологический опрос. Я понял, что большинство людей не обладает достаточной информацией, чтобы судить о плюсах и минусах  атомной энергетики.

Поэтому моя исследовательская работа необходима  для представления общей картины развития  атомной энергетики, о влиянии  ее на нашу жизнь и экологию. Да, пусть некоторые говорят против АЭС, но они не могут отрицать, что АЭС  нам необходимы!

Я считаю,  что работу по данной теме необходимо продолжать и развивать. Для этого я хотел бы предложить проводить больше разговоров на эту тему. Ведь такая работа со школьниками - основа формирования позитивного отношения к атомной отрасли, а это может позволить выявить среди учащихся тех, кто захочет связать свою жизнь с работой в атомной промышленности и в последствии помочь миру.

Список использованной литературы

1. Большой энциклопедический словарь: Ядерная энергетика / Гл. ред. А. М. Прохоров. — 1-е изд. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1991.-350с.
2.  Грешилов А. А., Егупов Н. Д., Матущенко А. М. Ядерный щит. — М.: Логос, 2008.-170с. 
3.  Родионов В. Г. Проблемы традиционной энергетики // Энергетика: проблемы настоящего и возможности будущего. — М.: ЭНАС, 2010.-115с. 

Интернет- источники:

http://treeofknowledge.narod.ru/accident.htm

http://www.dozimetr.biz/radiaciya_vokrug_nas_osnovnie_istochniki.php

http://www.bestgenerator.ru/krupn-avarii.html

http://www.lplaces.com/ru

http://ru.wikipedia.org/

КОНЕЦ

ГБПОУ НСО «Новосибирский профессионально-педагогический колледж»

Индивидуальный проект

по дисциплине «Экология»

на тему: «Загрязнение экосистемы отходами»

Выполнила студентка 181 группы: Алипова Диана

Специальность: Прикладная информатика

Руководитель: Дмитриенко Константин Евгеньевич

Подпись:                     

Оценка:                       

Новосибирск - 2020

Содержание

Введение

ГЛАВА 1: Углубление в проблему

1.1 Что такое отходы и как они вредят Земле?

1.2 Основные виды отходов

1.2.1 Три основных класса опасных отходов

1.2.2 Основные виды современных отходов

1.4 Источники и последствия загрязнений

1.5 Переработка остатков

Заключение

Список используемых источников

Введение

Гипотеза о загрязнении гласит, что, когда крупные промышленно развитые страны стремятся создать заводы или офисы за границей, они часто будут искать самый дешевый вариант с точки зрения ресурсов и рабочей силы, которые обеспечивают доступ к земле и материалам, который им требуется. Тем не менее, это часто происходит за счет экологически вредных методов.

Ранее и по сей день мы сталкиваемся с проблемой загрязнения нашей экосистемы, проще окружающей среды. Это проблема актуальна, поскольку всё более и более производств (заводов, фабрик, транспорт и т.д.) вредят нашей экологии за счёт выброса отходов, выхлопных газов и прочих токсинов, которые безукоризненно и глобально вредны нашей планете.

Цель: Разобраться в проблеме загрязнения окружающей среды.

Задачи:

1. Высказать собственное мнение по поводу данного вопроса
2. Заинтересовать и добиться размышлений над проблемой
3. Выдвинуть идеи решения проблемы загрязнения

Объект исследования: Экосистема

Область исследования: Экология

Методы исследования: Изучение и анализ Интернет-ресурсов; рассмотрение различных примеров по заданной теме; просмотр митингов, проведённых в целях улучшить состояние планеты; рассмотрение сюжета до и после постройки промышленных сооружений; размышляя, выдавать свои идеи по заданному вопросу.

Ожидаемые результаты проекта: Предельно ясно и предельно понятно донести свою мысль и разобраться в проблеме выбранной темы.

Глава 1: Углубление в проблему

Промышленная деятельность быстрыми темпами увеличивает объемы мусора. Загрязнение отходами — проблема, оказывающая губительное влияние на экологическое состояние окружающей среды, экосистемы водоемов, почв, здоровье населения. На одного жителя России приходится 1 тонна мусора в год.

 Отмечено, что отходы производства, а также места их складирования и захоронения представляют собой токсикологическую и эпидемиологическую опасность. Загрязнённые производственные отходы проникают в почву, атмосферный воздух, подземные и поверхностные воды, растительность.

Глобальные системы производства и потребления по-прежнему имеют значительные последствия для окружающей среды и здоровья населения. Большинство используемых природных ресурсов возвращаются в окружающую среду в виде отходов, которые в большинстве случаев являются токсичными.

Мир сталкивается с серьёзными экологическими проблемами, связанными с образованием отходов и неадекватным сбором, транспортировкой, обработкой и уничтожением промышленных отходов. Современные системы в большинстве стран мира не могут справиться с объёмами отходов, образующимися в результате деятельности промышленных объектов, и это сказывается на окружающей среде и общественном здоровье.

Современное общество достигло уровня, когда социально-экономическое развитие государства необходимо рассматривать в непосредственной взаимосвязи с качеством окружающей среды.

Острота проблемы сохранения качества окружающей среды, взаимосвязи природы и общества в широком смысле, выходит за границы минутных интересов общества, перенося акцент в плоскость учета интересов как нынешнего, так и будущих поколений. Проблема оздоровления и охраны окружающей среды в условиях антропогенного воздействия является одной из наиболее острых социально-экономических проблем современности.

Безопасность окружающей среды является обязательным условием устойчивого общественного развития. Этим фактором во многом обусловлена объективная необходимость изучения влияния отходов производства на состояние окружающей среды.

1. 1 Что такое отходы и как они вредят Земле?

Отходы — это непригодные для использования предметы, вещества, соединения, которые образуются в результате жизнедеятельности людей.

До изобретения полимеров человеком выбрасывались продукты естественного происхождения: пища, шерсть, бумага. В связи с развитием технологий и созданием новых материалов загрязнение среды мусором увеличивается с каждым годом.

Производственные предприятия генерируют опасные и токсичные химические вещества, которые являются одним из наиболее значительных факторов загрязнения окружающей среды.

1.2 Основные виды отходов

1.2.1 Существует три основных класса опасных отходов: биологические, химические и радиоактивные.

1. Биологические отходы состоят из органических молекул. Этот вид отходов несёт в себе инфекционную угрозу для здоровья человека и других организмов. Поэтому такие отходы должны быть надлежащим образом обработаны.

Неинфекционные, неопасные биологические отходы могут быть утилизированы с использованием стандартных методов утилизации мусора. Однако разложение биологических отходов создает парниковые газы, в частности метан.

2. Химические отходы являются неорганическими. Они обычно представляют собой химические вещества, созданные человеком, но также включают в себя природные металлы — ртуть и свинец, которые являются высокотоксичными и добываются для использования в красках и других продуктах.

(Например, полиэтиленовый пакет. Если его поджечь то, выделится уйма ядовитых токсинов опасных для здоровья человека и окружающей среды. Люди пытались избавляться он этого бесполезного мусора, но своими попытками загрязнили экосистему и принесли вред своему здоровью. Полиэтилен нельзя переработать или утилизировать. Для избавления от полиэтилена, их сбрасывают на свалку, где ждут их дальнейшего разложения. По крайней мере, так он не выделяет токсинов, но засоряет экосистему своим присутствием. Полиэтилен удобен в использовании и не сложен в изготовлении, поэтому данных загрязнителей очень много.)

Существует много источников опасных химических отходов, включая: батарейки, строительный мусор, природный газ, сжигание ископаемого топлива, промышленные отходы, пестициды, гербициды, удобрения, медицинские препараты, сырое и отработанное масло. Также химическими отходами являются парниковые газы, такие как диоксид углерода и метан.

3. Радиоактивные (или ядерные) отходы являются побочным продуктом от работы ядерных реакторов, заводов по переработке топлива и учреждений, таких как больницы и исследовательские учреждения. Радиоактивными загрязнениями могут быть затронуты почва, водоемы, воздух. Поскольку некоторые радиоактивные отходы сохраняют способность вредить окружающей среде в течение десятков и сотен тысяч лет, вопрос об их надлежащем захоронении вызывает очень высокую обеспокоенность на глобальном уровне.

1.2.2 Основные виды современных отходов: твердые бытовые и промышленные.

Твердые бытовые отходы (ТБО)

ТБО подразделяют на 2 типа:

1. органические (пища, листья, трава, дерево);
2. бытовой мусор (пластмасса, картон, стекло, ткань, целлофан, резина, металлы, лаки, краски, косметика, удобрения, бытовая химия, медицинский).

К медицинским отходам относят препараты с истекшим сроком годности, бинты, шприцы.

Промышленные отходы

К промышленным источникам загрязнений относят сбросы вредных отходов предприятий, так как на любой стадии производства могут возникать остатки токсичного сырья.

Промышленные отходы:

• строительные (бетон, песок, известь, камень);
• химические реагенты (кислоты, щелочи, растворители, катализаторы, адсорбенты);
• легковоспламеняющиеся жидкости (ацетон, бензол, толуол, ксилол, эфиры, альдегиды);
• бумажные (картон, упаковка);
• металлы, руды;
• лакокрасочные материалы;
• остатки нефтяных фракций (гудрон, смолы, керосин, топливо);
• полимеры; зола, шлак;
• жиры, кости, кожа, масла, травы;
• древесные (опилки, стружки, обрезки дерева).

Порядок сбора и сортировки, правила хранения, обезвреживания и транспортировки промышленных остатков регламентированы в зависимости от класса опасности.

1.3 Классификация отходов

Одни продукты жизнедеятельности могут быть безвредными, не оказывая никакого влияния на окружающую среду, а другие представляют большую угрозу.

Экологическая классификация по классам опасности:

1. Чрезвычайно опасные — материалы, наносящие сильный вред, после выбросов которых среда не восстанавливается. К этому виду относят вещества, содержащие тяжелые металлы, свинец (лампы, ртутные градусники, экраны старых телевизоров, присадки для топлив).
2. Высокоопасные. В эту группу входят предметы, после воздействия которых окружающая среда может вернуться в прежнее состояние по прошествии 30 лет (аккумуляторы, батарейки, щелочи, кислоты, соли свинца).
3. Умеренно опасные — вещества, после которых восстановление длится в течение 10 лет (продукты нефтепереработки, ацетон).
4. Малоопасные — почти безвредные, после такого загрязнения природа возрождается в течение 3 лет (картон, бумага, навоз, покрышки, битум).
5. Почти неопасные — не оказывают никакого влияния на экологию и разлагаются от месяца до года (листья, дерево, трава, пища).

Класс опасности определяется в зависимости от концентрации содержащихся вредных соединений.

1.4 Источники и последствия загрязнений

Под токсичными отходами подразумевают мусор, содержащий отравляющие вещества, которые выделяются в воздух в виде жидкостей, газов, отдельных соединений.

На экологию значительно влияют:

1. оксиды серы, углерода;
2. аммиак;
3. озон;
4. метан;
5. окислы азота;
6. тяжелые металлы;
7. сероводород;
8. галогены;
9. органика;
10. диоксины;
11. изотопы.

В общих чертах, отходы могут возникать в виде сточных вод, твердых веществ, летучих соединений или газов, которые выбрасываются в воздух.

Важным экологическим воздействием производственных предприятий является сброс сточных вод. Большинство процессов производства требуют использования огромного количества воды, которая в последующем превратиться в сточную воду. Опасность загрязняющих веществ в сточных водах, очевидно, зависят от характера задействованных процессов.

Сброс сточных вод в поверхностные воды влияет на качество воды тремя способами:

‒ сброс биоразлагаемых органических соединений может привести к значительному уменьшению количества растворенного кислорода, что, в свою очередь, может привести к снижению уровня активности или даже к гибели водных организмов;

‒ макро-питательные вещества (N, P) приводят к эвтрофикации водных объектов, в которые сбрасываются сточные воды. Чрезмерный рост водорослей и последующее отмирание и минерализация этих водорослей могут привести к гибели водной жизни по причине гипоксии;

‒ сточные воды содержат соединения, которые непосредственно токсичны для водной флоры и фауны (например, танины и хром в сточных водах, неионизированный аммиак).

Также в процессе производства, как известно, образуются твёрдые отходы. Можно выделить следующие типы твердых отходов: 

‒ токсичные соединения. Эти соединения требуют особого внимания, например, специальные свалки;

‒ органические соединения. Эти соединения могут потребовать внимания при определенных условиях из-за гигиенических причин или ввиду того, что во время разложения могут возникнуть проблемы с запахом или выщелачиванием;

‒ нерастворимые соединения. Они могут быть сброшены на регулярные свалки. Загрязнение воздуха отходами производства может привести к следующим проблемам:

‒ интенсификация глобального потепления в результате выбросов парниковых газов;

‒ изменения озонового слоя в результате выбросов NOx, CH4, N2O и CFC;

‒ кислотные дожди в результате выбросов SO2 и NH3; ‒ ухудшение состояние здоровья человека;

‒ образование пыли (например, в результате выброса молочного порошка) и / или плохой запах в результате выбросов летучих органических соединений.

Последствиями выделения в атмосферный воздух опасных соединений становятся усиление парникового эффекта, изменение климата, разрушение озонового слоя, кислые осадки. Уже произошло заражение водных бассейнов, почв, вымирание и снижение популяции птиц, животных и рыб.

Необходимо отметить, что природа способна справляться с определенным количеством отходов с помощью различных естественных механизмов очистки. Однако, если концентрация отходов возрастает, механизмы природы становятся перегруженными, и проблемы загрязнения начинают возрастать. Из-за растущего акцента на крупномасштабном производстве (например, по соображениям эффективности, увеличения масштабов производства и гигиены) производиться значительно больший объем отходов, и необходимо предпринимать шаги для сохранения этих отходов на приемлемых уровнях.

1.5 Переработка остатков

В настоящее время используются различные по своему влиянию на окружающую среду способы обращения с мусором: 

1. Захоронение на полигонах препятствует переносу, заражению вод и воздуха.
2. Термические методы — мусоросжигание, пиролиз и газификация. Пиролиз — бескислородное разложение под действием высоких температур (более 500 °С). Газификация – преобразование компонентов в синтез-газ. Однако сжигать мусор следует на оборудованных заводах, иначе при утилизации без специальных ловушек в атмосферу попадают ядовитые газы.
3. Вторичное использование.
4. Компостирование основано на разложении микроорганизмами и применяется для органических веществ: опилки, дерево, листья, трава.

Экономически выгодный метод — вторичная переработка, с помощью которой выделяют черные, цветные, драгоценные металлы и другие элементы, которые используются в дальнейшем снова.

Из-за технологической сложности переработки мусор вывозят на полигоны, компостируют или сжигают, но чаще отходы хранят на свалках. Срок разложения мусора варьируется от нескольких дней до 500 лет.

Время разложения некоторых ТБО: 

1. пищевые — от 10 дней до 1 месяца;
2. хлопчатобумажная ткань — до 10 лет;
3.  бетон, синтетическая ткань — более 100 лет;
4. резина — 120-140 лет; пластик — 180-200 лет;
5. алюминиевые банки — 500 лет; стекло — более 1000 лет.

Заключение

Способы сокращения мусора

Требуются меры, которые снизят массу отходов производства и потребления, облегчат и ускорят переработку на действующих заводах.

При разложении в атмосферу выделяются токсины. Для уменьшения их количества необходимо сокращение свалок, создание и применение альтернативных методов утилизации.

Действенные методы: 

1. сокращение использования трудноразлагаемых материалов;
2. сортировка мусора; отдельный прием полимеров и батареек в специализированных пунктах сбора;
3. применение вторичного сырья;
4. безотходные производства.

Решение проблемы ликвидации последствий горных работ на сегодняшний день является приоритетным при закрытии шахт и позволило бы уменьшить техногенное воздействие на окружающую среду особенно в районах концентрации промышленного производства, в частности, вследствие уменьшения площади земли, которая выделяется для хранения и захоронения отходов.

Таким образом, загрязнение окружающей среды производственными отходами в связи с их способностью оказывать негативное воздействие на биосферу, представляет собой глобальную эколого-гигиеническую проблему современности.

Следует помнить, что даже после захоронения отходов на современных полигонах, они не перестают воздействовать на окружающую среду. Вредное воздействие происходит в течение сотен лет, при это с годами интенсивность этого воздействия не всегда уменьшается, а может резко повышаться в результате изменения геологических, гидрологических и других условий.

Для решения проблемы негативного воздействия отходов производства на окружающую среду необходимо скоординировать и наладить работу многих служб и организаций, которые имеют отношение к данной проблеме.

Данная проблема будет актуальна ещё многие столетия, пока человечество не решит её, напрочь избавившись от промышленности, технологий и механизмов, загрязняющих экосистему. Можно лишь сгладить проблему, но не решить её. По крайней мере, это в меру наших возможностей.

Список используемых источников

Литература:

1. Environmental impacts of waste produced from processing of different uraniferous rock samples // Journal of Radiation Research and Applied Sciences. Volume 9, Issue 3, July 2016. — P. 303–309.
2. Колосова М. М., Соболева О. М., Филипович Л. А. Электромагнитная обработка отходов животноводства для получения экологически безопасных органических удобрений // Достижения науки и техники АПК. — 2017. Т. 31. № 5. — С. 57–59.

Интернет источники:

1. https://musorish.ru/zagryaznenie-sredy-othodami-proizvodstva-i-potrebleniya/
2. https://moluch.ru/archive/211/51589/
3. https://yandex.ru/images/search?text=Промышленные%20отходы%20&from=tabbar

ГБПОУ НСО “Новосибирский профессионально - педагогический колледж”

Проект

По дисциплине экология

на тему: «Исчерпание природных ресурсов»

Автор проекта:

Волкова Диана Александровна

Руководитель проекта:

Дмитриенко К.Е.

Новосибирск 2020

Введение:

1. Определение «природных ресурсов»
2. Понятие об исчерпаемости ресурсов
3. Использование природных ресурсов
4. Классификация пр.р
5. Типы пр.р.
6. Исчерпание
7. Причины истощения
8. Меры по предотвращению исчерпания ресурсов
9. Прогнозируемые последствия  
10. Водные ресурсы  

Социально-экономическое развитие человечества во второй половине ХХ века сопровождалось и продолжает сопровождаться в начале 3-го тысячелетия истощением природных ресурсов, деградацией и загрязнением природной окружающей среды, ростом общего уровня смертности и заболеваемости населения. Тяжелая экологическая ситуация порождена системой нерационального, расточительного природопользования и является важной характеристикой и составным элементом социально-экономического, политического, духовного и культурного кризиса как в нашей стране, так и в мире в целом.

Долгое время люди смотрели на природу, как на неисчерпаемый источник необходимых для них материальных благ. Однако, сталкиваясь с отрицательными последствиями своего воздействия, они постепенно пришли к убеждению в необходимости ее рационального использования и охраны.

Целью моей работы является изучить проблему истощения природных ресурсов в условиях масштабного антропогенного воздействия на окружающую среду.

Для достижения цели необходимо решить ряд задач:

· изучение понятие “природных ресурсов”;

· классификация природных ресурсов;

· изучение проблемы исчерпаемости природных ресурсов;

Актуальность:

Проблемы истощения человеком природных ресурсов. С помощью науки и техники человек грубо злоупотребляет природными ресурсами для удовлетворения растущих потребностей населения и нарушает законы природы. Чрезмерная эксплуатация природных ресурсов представляет собой серьезную угрозу для выживания человечества. Из-за крупномасштабных промышленных отходов природные ресурсы, такие как вода и воздух, также сталкиваются с пандемией загрязнения.

1. Определение «природных ресурсов»

Природные ресурсы - это компоненты и свойства живой и неживой природы, которые используются или могут быть использованы для удовлетворения потребностей и нужд в процессе производства и жизнедеятельности.

Солнечный свет, вода, воздух, почва, растения, животные, полезные ископаемые и все остальное, что не создано человеком, но без чего он не может существовать ни как живое существо, ни как производитель материальных и духовных ценностей.

2. Понятие об исчерпаемости ресурсов.

К категории исчерпаемых ресурсов обычно относят те, которые по тем или иным причинам могут исчезнуть в ближайшем или отдаленном будущем. Это ресурсы недр и биологические ресурсы. Понятие исчерпаемости относительно. Обычно считают, что данный ресурс исчерпан, если его добыча и использование перестает быть рентабельной. Этот показатель зависит от уровня техники, альтернативы и т.д. Например, в нашей стране нефтяные месторождения считают исчерпанными, когда в них добыто 30% запаса. Однако есть технологии добывания 60-70% нефти в месторождении при сохранении рентабельности производства. Тем не менее, нефть, как и другие каустобиолиты, исчерпаема уже в силу того, что темпы их формирования на порядки меньше, чем скорость изъятия человеком.

3.  Использование природных ресурсов.

Могут быть использованы как:

• Непосредственные предметы биологического потребления (кислород, питьевая вода, рыба и т.д.)

• Средства труда, с помощью которых осуществляется общественное производство (земля, водные пути и т.д.) • Предметы труда, из которых производятся изделия (минералы, древесина и др.)

• Источники энергии (энергия ветра, гидроэнергия, запасы горючих ископаемых и т.д.) • Средства обеспечения отдыха и восстановления здоровья (рекреационные ресурсы)

4. Классификация пр.р:

1. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ (по признаку происхождения):

А) Минеральные

Б) Климатические

В) Водные

Г) Земельные

Д) Почвенные

Е) Биологические

2. ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ (по виду хозяйственного использования):

1. А) ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА:

• Энергетические (горючие полезные ископаемые, гидроэнергоресурсы, биоконверсионная и ядерная энергия)
• Неэнергетические (ресурсы металлургии, химии и нефтехимии, лесопереработки и прочие)

2. Б) СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА:

• Агроклиматические ресурсы

• Почвенно-земельные ресурсы

• Растительные кормовые ресурсы

• Водные ресурсы

3. В) ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ (по использованию в производстве):

• Земельный фонд - С/х земли, земли населенных пунктов
• Лесной фонд - Лес, просеки, дороги, болота
• Водные ресурсы - Подземные и поверхностные воды
• Гидроэнергетические ресурсы - Реки, приливно-отливная деятельность океана
• Ресурсы флоры и фауны - Растительный и животный мир
• Полезные ископаемые-  Рудные, нерудные, топливно-энергетические ресурсы

5. Типы пр.р. (по признаку исчерпаемости)

А) ИСЧЕРПАЕМЫЕ:

• Невозобновимые: ископаемые руды, осадочные породы
• Относительно возобновимые: почвы, деревья больших возрастов
• Возобновимые: флора, фауна, пресная вода, некоторое минеральное сырье и прочее

Б) НЕИСЧЕРПАЕМЫЕ:

• Космические: солнечная радиация, морские приливы и др.
• Климатические: атмосферный воздух
• Водные ресурсы

6. Исчерпание.

▪ В XX и XXI веках потребление базовых материалов заметно ускорилось в значительной степени за счет трансформации энергетической базы развития экономики

▪ Масштаб суммарного потребления всех базовых материалов в 2015 г. приблизился к 90 млрд тонн, что в 20 раз выше 1900 г.

▪ На производство и переработку природных ресурсов приходится львиная доля негативного воздействия на окружающую среду: загрязнение атмосферы и воды, выбросы парниковых газов и производства отходов

• Всего природных ресурсов ежедневно добывается и расходуется столько, что для их возобновления природе потребуется 100 лет
• За год человечество сжигает такое количество топлива, которое аккумулируется планетой в течение > миллиона лет

  7. Причины истощения.

1. Численность населения
2. Среднедушевое потребление
3. Загрязнение и деградация окружающей среды
4. Эффективность использования ресурсов

  8. Меры по предотвращению исчерпания ресурсов.

В качестве мер по предотвращению исчерпания ресурсов было предложено несколько подходов.

1. Один из них заключается в развитии технологии, позволяющей использовать ресурсы, ранее считавшиеся нерентабельными, например, месторождения полезных ископаемых со слишком низким содержанием полезного компонента, глубоко залегающие и т.д. Легко заметить, что это только отодвигает проблему на какое-то время.

2. Второй предлагаемый подход – это переход на другие виды ресурсов, которые пока далеки от исчерпания, в том числе – использование возобновляемой энергетики. Он также связан с рядом технических и экономических трудностей и оставляет в будущем возможности исчерпания уже новых ресурсов.

3. Третий заключается в попытках восстановления некоторых возобновимых (в основном биологических) ресурсов, например, переход от охоты к охотничьему хозяйству.

9.  Прогнозируемые последствия.

▪ На добычу и сжигание ископаемого топлива, производство базовых материалов и биомассы, а также на их перевозку приходится более 85% антропогенных выбросов парниковых газов

▪ По мере роста уровня экономического развития происходит насыщение удельного расхода материалов на единицу ВВП и одного человека

▪ Для обеспечения устойчивого развития и минимизации антропогенного воздействия на экосистемы и климат необходимо снизить вредные выбросы на 40-70% к 2050 г.

10. Водные ресурсы.

 – это все воды гидросферы, то есть воды рек, озёр, каналов, водохранилищ, морей и океанов, подземные воды, почвенная влага, вода (льды) горных и полярных ледников, водяные пары атмосферы

Нашу планету вполне можно было бы назвать не Землей, а Водой, так как площадь, занимаемая водой, в 2,5 раза превышает территорию суши Океанические воды покрывают почти 3,4 поверхности земного шара слоем глубиной около 4 км, составляя 97% гидросферы, воды суши содержат всего лишь 1%, а в ледниках «законсервировано» только 2%

• ТИПЫ ВОД (используемые для водоснабжения):

1. Первый тип: Вода из поверхностных источников (реки, озера)
2. Второй тип: Вода подземных горизонтов, забираемая на разных глубинах (обычно до 150-260 м)
3. Третий тип: «Горная» вода, т.е. вода, образующаяся в результате таяния снега и льда в горах

• ИСТОЩЕНИЕ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ

Истощение водных ресурсов – более серьезная проблема, чем истощение нефтяных ресурсов. Альтернативы нефти существуют, а заменить воду ничто не сможет

1.  Только 2,5% всего объема земной воды – пресная вода. 70% из этих 2,5% – заморожены
2.  70% доступной пресной воды используется в с/х, 20% – в промышленности, и только 10% остается для населения

• Причины истощения: увеличение ирригации, с/х, строительство дорог и инфраструктуры (вода не просачивается в почву, растет температура)

• Прогнозируемые последствия: Нехватка питьевой воды, нехватка продовольствия, голод, войны за воду

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

Опасность экологического кризиса совпала с научно-технической революцией не случайно. Научно-техническая революция создает условия снятия технических ограничений в использовании природных ресурсов. Индустриализация значительно увеличила власть людей над природой и в то же время уменьшила численность населения, живущего в непосредственном контакте с ней. В результате люди, особенно в промышленно развитых странах, еще сильнее уверились в том, что их назначение состоит в покорении природы. Многие серьезные ученые убеждены, что, пока будет сохраняться подобное мироощущение, будут продолжать разрушаться и системы жизнеобеспечения Земли.

Источники:

1. https://spravochnick.ru/ekologiya/biosfera/problemy_ischerpaemosti_prirodnyh_resursov/
2. http://fgp.msu.ru/wp-content/uploads/2018/09/istoshchenie-prirodnyh-resursov.pdf

ГБПОУ НСО «Новосибирский профессионально-педагогический колледж».

Проект

По дисциплине экология

на тему: «Озеленение территории парка отдыха».

Автор проекта: 
Студент 181 группы

Ибатуллин Марат Равильевич

Руководитель проекта:

Дмитриенко К. Е.

Содержание проекта.

1. Введение.
2. Описание проекта.
3. Обустройство проекта.
4. Достоинства и недостатки проекта.
5. Источники.

Введение.

Суть проекта.

Благоустройство территории – довольно важный комплекс мероприятий, ответственный процесс, который направлен на улучшение экологических, санитарных условий территории и повышение комфортности условий проживания граждан.

Сегодня же я представлю вашему вниманию проект на тему экологии, по благоустройству аллеи имени Петухова.

Основная проблема.

Разработать проект с учетом всех необходимых ресурсов и архитектурно-ландшафтных особенностей.

Актуальность проекта.

Проблема благоустройства парка остаётся актуальной, потому что летом большую часть дня дети проводят на улице, сюда же приводят летние лагеря отдыха школы города.

Данный проект исправит некоторые детали, добавит красочности, эстетики и комфортности, чего сейчас очень не хватает.

Задачи проекта

• Создание эстетического и привлекательного вида парка.
• Озеленение территории для улучшения экологичности города Новосибирск.
•  Создание комфортных условий для отдыха горожан.

Цель проекта.

Спроектировать озеленение (благоустройство) парка отдыха на Затулинском жилмассиве для обеспечения и улучшения комфортности граждан.

Описание проекта.

Сейчас аллея находится в недостаточно комфортных условиях. Чтобы исправить ситуацию мы займемся облагораживанием территории для создания экологичности и комфортности условий проживания граждан.

Так как парк располагается вдоль дороги, начнем мы с посадкой дополнительного количества деревьев и кустарников по бокам аллеи, чтобы защитить отдыхающих от шума и пыли, исходящих от проезжающих машин.

Затем оборудовать большее количество лавочек и цветочных клумб, а также расположить фонтан, для увеличения декоративности и красочности парка.

Также необходимо расширить пешеходные зоны, разметить велодорожки, чтобы велосипедисты имели возможность передвигаться без риска наезда на прохожих, и поменять покрытие.

Обустройство проекта.

1. Живая изгородь.

Чтобы уменьшить количество пыли и шума от машин, необходимо высадить деревья и кустарники вдоль всей аллеи с обеих сторон.

Для аллей применяют деревья с компактной кроной, долговечные и устойчивые против неблагоприятных условий произрастания. «Липа мелколистная» – дерево, которое идеально подойдет для нашей посадки. Она выдерживает сибирские морозы, отлично переносит городские условия и хорошо задерживает пыль. Расстояние между посадками приблизительно 5 – 7 метров.

В качестве дополнительной изгороди хорошо подойдет кустарник «Самшит». Он долговечный, не прихотлив в уходе, вечнозеленый, а также хорошо поддается стрижке, поэтому легко сформировать любую изгородь. Ценится за густую и красивую крону.

2. Клумбы

Клумбы будут использоваться как декор. Разместим их по середине пешеходных зон в квадратной форме. Клумбы будут приподнятыми, чтобы избежать риска вытаптывания. Расстояние между клумбами 10 – 15 метров.

Цветы мы будем использовать однолетние:

• Фиалка
• Пеларгония
• Цинния
• Астра
• Бегония вечноцветущая

Также необходимо посадить некоторые декоративные кустарники в глубине парка, для красочности и комфортности. Мы будем использовать следующие кустарники:

• Вейгела
• Лапчатка
• Кизильник
• Садовый жасмин

3. Пешеходные зоны.

Для комфортного передвижения необходимо расширить пешеходные аллеи до 10 метров, поменять покрытие на новое асфальтированное, а тропы, связывающие их, расширить до 0.75 – 1 метра, покрытие будет сделано из брусчатки. Это самый распространенный материал на сегодняшний день, он морозоустойчив и имеет высокую износостойкость. Такое покрытие обеспечит долговечность и прочность.

Также по краям основных пешеходных дорог добавить бордюры с водоотводом. Важна обрезка ветвей, близко расположенных деревьев, на высоту 2,5 метра.

Не менее важным будет разметка велодорожки, для комфортной прогулки на велосипеде, роликах или самокате. Ширина примерно 2 – 2,5 метра.

Также необходимо установить, большее количество лавочек в глубине парка, чтобы горожане могли остановиться отдохнуть в малолюдном месте. Обязательное наличие урны рядом с каждой лавочкой.

4. Фонтан.

На аллее располагается небольшая площадка, куда идеально подойдет фонтан. Отдыхающие будут располагаться на лавочках, находящиеся по периметру площадки, и смогут наслаждаться шумом воды, который будет успокаивать и расслаблять.

Вокруг фонтана необходимо положить покрытие из естественного камня, оно обеспечит надежность, прочность и стойкость к перепадам температур и влажности. А на расстоянии 6 - 8 метров от фонтана расположить несколько декоративных клумб.

Достоинства и недостатки проекта.

Достоинствами являются экологичность данного проекта, повышение комфортности условий проживания граждан.

К недостаткам можно отнести затратность, увеличение дополнительной работы по уборке территории.

Источники.

• http://landscape.totalarch.com/node/21

• https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B0%D0%BC%D1%88%D0%B8%D1%82

• https://antonovsad.ru/dekorativnye-derevya-i-kustarniki-v-sibiri-200/

• https://ozelenitel-stroy.ru/parkovye-dorogi-allei-i-ploschadki-v-landshaftnom-dizayne

Министерство образования Новосибирской области

государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Новосибирской области

«НОВОСИБИРСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

«Перспективы развития и прикладные исследования в электроэнергетике»

Разработчик студент группы 181 Ивлева Евгения Вячеславовна

Руководитель индивидуального проекта Дмитриенко К.Е

2019-2020 г

Содержание

1. Введение
2. Актуальность темы
3. Объект исследования
4. Предмет исследования
5. Цель
6. Задачи
7. Теоритическая часть

1. Традиционные методы добычи электроэнергии
2. Альтернативные источники электроэнергии
3. Солнечная энергия

• Преимущества и недостатки
• Влияние на экологию
• Влияние климатических условий на работу солнечных батарей
• Работа солнечных батарей
• Мировая статистика использования солнечных батарей
• Солнечные батареи в России на данный момент
• Перспектива развития солнечных батарей в России
• Использование солнечной энергии в НСК
• Экономическая сторона использования солнечной энергии

8. Список использованной литературы

Введение

 Потребление энергии является обязательным условием существования человечества. Наличие доступной для потребления энергии всегда было необходимо для удовлетворения потребностей человека, увеличения продолжительности и улучшения условий его жизни.

Актуальность темы

Наша страна в данный момент находится на грани исчерпания природных ресурсов. Сейчас самый часто задаваемый вопрос, как у правительства, так и у простых граждан «А что будет, когда природные ресурсы закончатся?». Электроэнергетика – одна из самых важных отраслей в жизни человека, без которой в наше время мы не можем представить жизнь. Поэтому тема развития данной отрасли является самой актуальной в 21 веке.

Объект исследования

Солнечные батареи

Предмет исследования

Свойства солнечных батарей

Цель

С помощью научной литературы изучить перспективы развития электроэнергетики в России.

Задачи

• Рассмотреть традиционные методы добычи электроэнергии
• Рассмотреть некоторые виды электростанций: ТЭС, ГЭС, АЭС
• Изучить альтернативные источники и способы добычи электроэнергии

Традиционные методы добычи электроэнергии

Тепловая элeктpоэнepгeтика

Элeктpоэнeргия на ТЭС (теплоэлектростанциях) вырабатывается за счет сгорания определенного вида топлива: угля, нефти, природного газа, горючих сланцев. Мощные паpовые туpбины приводят в действие элeктpогeнeратоpы. По особенностям технологического процесса ТЭС подpаздeляются на два вида.

Кондeнсатоpные (КЭС); на данных электростанциях, отработанный остывший паp охлаждается, превращается в капли воды и вновь поступает в котел. Конденсаторные электростанции получили широкое применение в России.

Теплове электроцентрали (ТЭЦ); важной их особенностью является то, что остывший в туpбине паp или кипящая вода после используются для отопления и гоpячего водоснабжения промышленных предприятий и коммунальной системы. ТЭЦ образуются как правило, в больших гоpодах, т.к. эффективная и постоянная пepeдача паpа или гоpячей воды из-за высоких тепловых потеpь в тpубах возможна на небольшие расстояния. Кpоме того, чтобы потери тепла были минимальными, ТЭЦ нужно дополнять небольшими подстанциями, котоpые должны располагаться вблизи потребителя.

Пpи всех недостатках ТЭЦ - это установки по концентрировании большого количества электроэнергии.

Пpeимущества тепловых станций по сpавнению с другими типами элeктpостанций:

1. Свободное территориальное размещение электростанций.

2. Постоянное бесперебойное вырабатывание электроэнергии

3. Взаимосвязи ТЭС с массовым освоением технологий, их сооружения Недостатки ТЭС:

1. Для работы ТЭС необходимы невозобновимые топливные ресурсы

2. ТЭС нельзя часто запускать и останавливать, т.к.смена pежима их pаботы сильно снижают эффективность, повышают pасход топлива и пpиводят к высокому износу основного обоpудования.

3. ТЭС хаpактеpизуются низким КПД (как пpавило, до 30 %).

4. Именно ТЭС оказывают прямое и крайне негативное влияние на экологию и являются одними из самых «грязных» источников электроэнергии. Большой ущерб экологии России соседних регионов приносят ТЭС на угле, особенно с высоким содержанием золы. Среди ТЭС самыми экологически «чистыми» оказываются станции, использующие в своем технологическом процессе природный газ.

По оценкам российских экспертов, ТЭС всего мира выбрасывают в атмосферу ежегодно около 200…250 млн т золы, более 60 млн т сернистого ангидрида и большое количество углекислого газа (вызывающего парниковый эффект и привoдящего к глoбальным изменениям в атмосфере-воздушной оболочке ), при этом поглощая большое количество кислoрoда. Крoме того, к настoящему времени выявлено, что избыточный радиационный фон вокруг тепловых электрoстанций, которые работают на угле, в среднем в мире в 90 раз выше, чем вблизи АЭС такой же мощности (уголь в качестве микропримесей почти всегда содержит радиоактивные элементы - уран, торий и радиоактивный изотоп углерода).

Тем не менее oтрабoтанные технoлoгии строительства, оборудования и эксплуатации ТЭС, а также дешевизна их производства приводят к тому, что доля ТЭС в мировых балансах электроэнергии в целом повышается, причем эксперты считают, что такая тенденция в будущем сохранится. Пo указанной причине усовершенствования технологий ТЭС и снижению влияния их недостатков во всем мире уделяется наибольшее внимание.

В снабжении тoпливoм oснoвным направлением последних лет в экономически-развитых и богатых странах является перевод угольных и мазутных ТЭС на природный газ (прежде всего, для снижения экологического загрязнения). В Европе это за последние годы закреплено определенными директивами ЕС. Кроме того, новые законы экологической безопасности для ТЭС в развитых государствах предусматривают обязательное оборудование станций многоступенчатыми системами, утилизируют вредные пылевые и газовые выбросы. В последнее время на ТЭС появляются и получают большое распространение установки принципиально новых типов.

Гидpоэлектpоэнеpгетика:

 Гидpоэнеpгетика — это область хозяйственно - экономической деятельности людей, совокупность больших естественных и искусственных систем, которые служат для пpеобразования энеpгии водного потока в электpическую энеpгию. Чаще всего используется энеpгия падающей воды в речном потоке.

Пpеимущества ГЭС:
1. Использование возобновляемой энеpгии.
2. Очень дешевая электpоэнеpгия.
3. Работа не сопpовождается вpедными выбpосами в атмосферу.
4. Быстpый  выход на pежим выдачи рабочей мощности после включения станции.

Недостатки ГЭС:

1. Затопление пахотных  земель
стpоительство ведется там, где есть большие запасы энеpгии воды
на гоpных pеках опасны из-за высокой сейсмичности pайонов.
2. Сокpащенные и неpегулиpуемые пропуски воды из водохpанилищ по 10-15 дней пpиводят к переустановке уникальных пойменных экосистем по всему pуслу pек, как следствие, загрязнение pек, сокpащение тpофических цепей, снижение поголовья рек, снижение продолжительности жизни беспозвоночных водных животных, повышение агpессивности гнуса (мошки) из-за недоедания на личиночных стадиях, исчезновение мест гнездования многих видов пеpелетных птиц.

3.Недостаточное увлажнение пойменной почвы, негативные pастительные сукцессии (обеднение фитомассы).

4.Сокpащение потока биогенных веществ в океаны.

Атомная электpоэнеpгетика

Атомная отpасль России представляет собой мощный комплекс из более чем 400 оpганизаций, в котоpых занято свыше 250 тыс. человек.

В совpеменных условиях атомная энеpгетика — один из важнейших сектоpов экономики России. Быстрое pазвитие данной отpасли является одним из основных условий обеспечения энергетической зависимости госудаpства и стабильного pоста экономики стpаны.

Преимущества атомных электростанций:

1. Низкий уровень сырьевого потребления (сырьем служит уран).

2. Это самые мощные по количеству выработанной электроэнергии станции. Одна АЭС обеспечивает большую территорию (часто - целый мегаполис).

3. Уровень оснащения - лучше, чем у ТЭС, есть множество перспектив для усовершенствования.

Недостатки атомных электростанций:

1. Выделяется смог и радиация, загрязняется вода.

2. Потребление урана (редкого ресурса).

3. Возможность экологической катастрофы (пример - Чернобыльская АЭС).

Альтернативные источники электроэнергии

В современном мире, с растущими показателями потребления и как следствие - ограниченными энергоресурсами, стремительные обороты набирает развитие технологий добычи энергии из альтернативных, возобновляемых источников.

Сегодня альтернативные источники энергии уже широко используются для решения проблем энергоснабжения не только в промышленных масштабах, но и в частном секторе.  Доступность технологий получения энергии из неисчерпаемых источников позволяет строить энергонезависимые дома с экологически чистой инфраструктурой в удаленных районах и решать проблемы энергоснабжения уже существующих объектов.

Источники энергии:

1. Солнечная энергия
2. Энергия ветра
3. Биотопливо
4. Энергия приливов и волн
5. Тепловая энергия земли
6. Атмосферное электричество

Солнечная энергия

Солнечное излучение - один из наиболее перспективных источников энергии будущего. В ясную погоду на 1м² земной поверхности в среднем падает 1000 Ватт световой энергии солнца. Солнечная энергия поступает на Землю неравномерно: в одной местности солнце светит 320-350 дней в году, в другой солнечные дни - редкость. Исходя из этого, прежде чем ставить солнечные батареи с целью выработки электричества, необходимо рассчитать эффективность применения данного метода в конкретных климатических условиях.

Преимущества солнечной энергии

1. Возобновляемость
Говоря о солнечной энергии, в первую очередь, необходимо упомянуть, что это - возобновляемый источник энергии, в отличие от ископаемых видов топлива - угля, нефти, газа, которые не восстанавливаются. По данным NASA еще порядка 6.5 млрд. лет жителям Земли не о чем беспокоиться - приблизительно столько Солнце будет согревать нашу планету своими лучами до тех пор, пока не взорвется. 

2. Обильность
Потенциал солнечной энергии огромен - поверхность Земли облучается 120 тыс. тераваттами солнечного света, а это в 20 тыс. раз превышает общемировую потребность в ней. 
3. Постоянство
Кроме того, солярная энергия неисчерпаема и постоянна - ее нельзя перерасходовать в процессе удовлетворения нужд человечества в энергоносителях, так что ее хватит в избытке и на долю будущих поколений.
4. Доступность
Помимо прочих достоинств солнечной энергии, она доступна в каждой точке мира - не только в экваториальной зоне Земли, но и в северных широтах. Скажем, Германия на данный момент занимает первое место в мире по использованию энергии солнца и обладает максимальным ее потенциалом. 
5. Экологическая чистота
В свете последних тенденций в борьбе за экологическую чистоту Земли, солнечная энергетика - это наиболее перспективная отрасль, которая частично заменяет энергию, получаемую от невозобновляемых топливных ресурсов и, тем самым, выступает принципиальным шагом на пути защиты климата от глобального потепления. Производство, транспортировка, монтаж и использование солнечных электростанций практически не сопровождается вредными выбросами в атмосферу. Даже если они и присутствуют в незначительной мере, то по сравнению с традиционными источниками энергии - это почти что нулевое воздействие на окружающую среду. 
6. Бесшумность
За счет того, что в системах на солнечном ресурсе нет никаких движущихся узлов, как, например, в генераторах, выработка электроэнергии происходит бесшумно. 
7. Экономичность, низкие эксплуатационные расходы
Перейдя на солнечные батареи в качестве автономного источника энергии, собственники частых домов получают ощутимую экономию. Немаловажно и то, что обслуживание систем энергоснабжения на солнечных батареях характеризуется низкими затратами - необходимо лишь несколько раз в год подвергать чистке солнечные элементы, а гарантия производителя на них, как правило, составляет 20-25 лет.
8. Обширная область применения
Солнечная энергия обладает широким спектром приложений - это и выработка электроэнергии в регионах, где отсутствует подключение к централизованной системе электроснабжения, и опреснение воды в Африке, и даже снабжение энергией спутников на околоземной орбите. Не напрасно солярную энергию последнее время называют "народной" - это название отражает простоту ее интегрирования в систему электроснабжения дома, как в случае с фотоэлектрическими, так и с тепловыми элементами. 
9. Инновационные технологии
С каждым годом технологии в сфере производства солнечных батарей становятся все более совершенными - тонкопленочные модули вводятся непосредственно в строительные материалы еще на этапе возведения сооружений. Японский концерн Sharp - лидер в производстве солнечных панелей, недавно внедрил инновационную систему прозрачных накопительных элементов для оконного остекления. Современные достижения в области нанотехнологий и квантовой физики позволяют говорить о возможном увеличении мощности солнечных панелей в 3 раза.

Недостатки солнечных источников энергии

1. Высокая стоимость
   Бытует мнение, что солнечная энергия относится к разряду дорогостоящего ресурса - это, пожалуй, самый спорный вопрос из всех положительных и отрицательных аспектов ее использования. За счет того, что обустройство дома солнечными накопительными элементами обходится в немалую сумму на начальном этапе, многие государства (но пока не Россия) поощряют использование данного экологически чистого источника энергии путем выдачи кредитов и оформления договоров о лизинге. 
   
   2. Непостоянство
   За счет того, что солнечный свет отсутствует в ночное время, а также в пасмурные и дождливые дни, солнечная энергия не может служить основным источником электроэнергии. Но, по сравнению с ветрогенераторами, это, все-таки, более стабильный вариант. 
   
   3. Высокая стоимость аккумулирования энергии
   Аккумуляторные батареи, позволяющие накапливать энергию и сглаживать, в какой-то мере, нестабильность поступления солнечной энергии, отличает высокая цена, доступная не каждому домовладельцу. Упрощает ситуацию тот факт, что пик потребления электроэнергии приходится как раз на светлое время суток.
   
   4. Незначительное загрязнение окружающей среды
   Несмотря на то, что по сравнению с производством и переработкой других видов энергоресурсов солнечная энергия наиболее дружественна к природной среде, некоторые технологические процессы изготовления солнечных панелей сопровождаются выбросом парниковых газов, трифторида азота и гексафторида серы. 
   5. Применение дорогостоящих и редких компонентов
   Выпуск тонкопленочных солнечных панелей требует введения теллурида кадмия (CdTe) или селенида меди индия галлия (CIGS), которые являются редкими и дорогостоящими - это влечет за собой удорожание системы альтернативного энергоснабжения в целом.
   6. Малая плотность мощности
   Одним из важных параметров источника электроэнергии выступает средняя плотность мощности, измеряемая в Вт/м2 и характеризующая количество энергии, которое можно получить с единицы площади энергоносителя. Данный показатель для солнечного излучения составляет 170 Вт/м2 - это больше, чем у прочих возобновляемых природных ресурсов, но ниже, чем у нефти, газа, угля и в атомной энергетике. По этой причине, для выработки 1 кВт электроэнергии из солнечного тепла требуется значительная площадь солнечных панелей.

Влияние на экологию

Первая проблема. Заключается в том, что для создания одной стандартной фотоэлектрической ячейки необходимо синтезировать и переработать около 4 кг токсичного алюмофторида натрия. Пары этого соединения могут вызывать серьезные заболевания нервной системы, кожи и слизистых оболочек. Недопущение попадания токсичных испарений и канцерогенов в атмосферу достигается путем установки на заводах специальных нейтрализующих фильтров. Это требует дополнительных финансовых расходов, но иного пути сделать процесс производства солнечных батарей экологически безопасным не существует.

Вторая проблема связана с производством тонкопленочных панелей. Для изготовления этого типа фотоэлементов используют опасные для здоровья кадмий, галлий, германий и мышьяк. Вред от солнечных панелей для экологии зависит от разновидности используемых токсичных элементов, а также технологических процессов их производства и утилизации. Поэтому на заводах фото гальваники важно не допустить попадания канцерогенных химических элементов в окружающую атмосферу и грунт, что может привести к серьезным нарушениям, связанным со здоровьем всех живых организмов.

2. Воздействие химикатов на организм может привести:
3. к ослаблению иммунитета;
4. нарушению фертильности (способности производить здоровое потомство);
5. увеличению общей смертности;
6. замедление роста и развития детей и т.д.

Солнечная энергетика постоянно развивается и совершенствует свои технологии, а ученые активно ищут способы предотвратить любые проблемные ситуации. Поэтому не исключено, что в скором будущем производство солнечных батарей станет полностью безопасным для экологии.

Влияние климатических условий на работу солнечных батарей

Исследователи из Массачусетского технологического института теперь могут предсказать, сколько энергии будут производить солнечные батареи, размещенные в любом месте земного шара. Удивительно, но они обнаружили, что два типа солнечных элементов (из кремния и теллурида кадмия) могут варьироваться в зависимости от мощности, на 5% и более, в тропических регионах, где расположены многие новые рынки солнечных батарей.

Этот разрыв возникает из-за того, что солнечная энергия может изменяться в зависимости от температуры воздуха, в конкретном регионе, и наличия воды в атмосфере. Работа ученых, опубликованная 13 декабря в журнале Joule, превратилась фактически в инструмент с открытым исходным кодом. Она доказывает, что  солнечные элементы могут вести себя по-разному, в зависимости от климата.

«Мы исследовали сочетание двух факторов, местоположения и технологий, чтобы разработать структуру для прогнозирования производительности солнечных батарей», - говорит старший автор исследования Тонио Буонассиси, доцент Массачусетского технологического института.

Чтобы продемонстрировать, как работает их система, исследователи объединили реальные данные с солнечных элементов, расположенных в Соединенных Штатах (Перрисбург, Огайо) и Сингапуре, со спутниковыми метеорологическими данными за один год. Это помогло понять, где солнечные элементы будут работать продуктивнее. С помощью этих данных были проанализированы два материала солнечных элементов: кремний (обычно используется в солнечных батареях) и теллурид кадмия (материал их тонкопленочных конкурентов).

Исследователи обнаружили, что солнечные элементы теллурида кадмия произвели на 5% больше энергии, чем кремниевые, в жарком, влажном сингапурском месте. Аналогичных показателей можно ожидать и для других материалов с более высокой электронной зонной щелью, таких, как арсенид галлия или перовскиты металл галогенидов.

«Инструменты, которые используют разработчики для прогнозирования производительности солнечных панелей и планирования солнечных систем, часто бывают дорогими и неточными.  Они неточны, потому что были разработаны для умеренного климата, такого как Соединенные Штаты, Европа и Япония» - говорит первый автор исследования, Ян Мариус Петерс,  научный сотрудник исследовательской лаборатории MIT Photovoltaics Research.

Заинтересованные пользователи смогут загрузить онлайн-инструмент, разработанный исследователями, а затем получить на основании собственных данных о местоположении информацию о производительности, для разных типов солнечных элементов.

Солнечным фотоэлектрическим батареям нужен свет, а не тепло

Многие думают, что в жаркий солнечный день солнечные батареи вырабатывают больше энергии, чем в морозный солнечный день. Это не так. Для выработки электричества солнечных батареям нужен свет, а вот температура наоборот снижает их эффективность. Поэтому яркое солнце и низкая температура — идеальные условия для солнечных батарей. Конечно, в пасмурную погоду панели будут вырабатывать меньше света чем обычно, но в целом редко бывают случаи, когда в правильно рассчитанной системе аккумуляторная батарея на протяжении дня не успевает заряжаться. Зато в солнечную морозную погоду батареи будут очень эффективны.

Чем ниже солнце над горизонтом, тем меньше энергии достигает солнечных панелей, т.к. солнечным лучам нужно пройти толщу атмосферы. Зимой Солнце всегда низко, а дни короче, поэтому энергии от него можно получить гораздо меньше, чем летом.  Зимой очень важен уровень наклона солнечных батарей. Часто выставляется универсальный угол, на целый год. Про исследование влияния угла наклона на эффективность работы солнечных батарей см. статью «Оптимальный угол установки солнечной батареи для максимальной выработки энергии в северных широтах«

Продуктивность солнечных панелей зимой может падать от 2 до 8 раз в зависимости от региона, чем южнее, тем продуктивность выше. Поэтому чем больше площадь самих батарей, тем больше энергии они смогут собирать. Если летом для работы холодильника, компьютера и освещения дома нужен 1 кВт энергии (это 4 панели по 250 ватт), то зимой для надежности лучше запастись 2 кВт.

Работа солнечных батарей

Солнечные батареи состоят из набора солнечных элементов (фотоэлектрических преобразователей), которые непосредственно преобразуют солнечную энергию в электрическую.

Большинство солнечных элементов производят из кремния, который имеет довольно высокую стоимость. Этот факт определят высокую стоимость электрической энергии, которая получается при использовании солнечных батарей.

Распространены два вида фотоэлектрических преобразователей: сделанные из монокристаллического и поликристаллического кремния. Они отличаются технологией производства. Первые имеют кпд до 17,5%, а вторые – 15%.

Наиболее важным техническим параметром солнечной батареи, которая оказывает основное влияние на экономичность всей установки, является ее полезная мощность. Она определяется напряжением и выходным током. Эти параметры зависят от интенсивности солнечного света, попадающего на батарею.

Электродвижущая сила отдельных солнечных элементов не зависит от их площади и снижается при нагревании батареи солнцем, примерно на 0,4% на 1 гр. С. Выходной ток зависит от интенсивности солнечного излучения и размера солнечных элементов. Чем ярче солнечный свет, тем больший ток генерируется солнечными элементами. Зарядный ток и отдаваемая мощность в пасмурную погоду резко снижается. Это происходит за счет уменьшения отдаваемой батареей тока.

Если освещенная солнцем батарея замкнута на какую-либо нагрузку с сопротивлением Rн, то в цепи появляется электрический ток I, величина которого определяется качеством фотоэлектрического преобразователя, интенсивностью освещения и сопротивлением нагрузки. Мощность Pн, которая выделяется в нагрузке определяется произведением Pн = IнUн, где Uн напряжение на зажимах батареи.

Наибольшая мощность выделяется в нагрузке при некотором оптимальном ее сопротивлении Rопт, которое соответствует наибольшему коэффициенту полезного действия (кпд) преобразования световой энергии в электрическую. Для каждого преобразователя имеется свое значение Rопт, которая зависит от качества, размера рабочей поверхности и степени освещенности.

Солнечная батарея состоит из отдельных солнечных элементов, которые соединяются последовательно и параллельно для того, чтобы увеличить выходные параметры (ток, напряжение и мощность). При последовательном соединении элементов увеличивается выходное напряжение, при параллельном – выходной ток.

Для того, чтобы увеличить и ток, и напряжение комбинируют два этих способа соединения. Кроме того, при таком способе соединения выход из строя одного из солнечных элементов не приводит в выходу из строя всей цепочки, т.е. повышает надежность работы всей батареи.

Таким образом, солнечная батарея состоит из параллельно-последовательно соединенных солнечных элементов. Величина, максимально возможного тока, отдаваемого батареей прямо пропорциональна числу параллельно включенных, а электродвижущая сила - последовательно включенных солнечных элементов. Так, комбинируя типы соединения, собирают батарею с требуемыми параметрами.

Солнечные элементы батареи шунтируются диодами. Обычно их 4 – по одному, на каждую ¼ часть батареи. Диоды предохраняют от выхода из строя части батареи, которые по какой-то причине оказались затемненными, т. е. если в какой-то момент времени свет на них не попадает.

Батарея при этом временно генерирует на 25% меньшую выходную мощность, чем при нормальном освещении солнцем всей поверхности батареи.

При отсутствии диодов эти солнечные элементы будут перегреваться и выходить из строя, так как они на время затемнения превращаются в потребителей тока (аккумуляторы разряжаются через солнечные элементы), а при использовании диодов они шунтируются и ток через них не идет.

Получаемая электрическая энергия накапливается в аккумуляторах, а затем отдается в нагрузку. Аккумуляторы – химические источники тока. Заряд аккумулятора происходит тогда, когда к нему приложен потенциал, который больше напряжения аккумулятора.

Число последовательно и параллельно соединенных солнечных элементов должно быть таким, чтобы рабочее напряжение подводимое к аккумуляторам с учетом падения напряжения в зарядной цепи немного превышало напряжение аккумуляторов, а нагрузочный ток батареи обеспечивал требуемую величину зарядного тока.

Например, для зарядки свинцовой аккумуляторной батареи 12 В необходимо иметь солнечную батарею, состоящую из 36 элементов.

При слабом солнечном свете заряд аккумуляторной батареи уменьшается, и батарея отдает электрическую энергию электроприемнику, т.е. аккумуляторные батареи постоянно работают в режиме разряда и подзаряда.

Это процесс контролируется специальным контроллером. При циклическом заряде требуется постоянное напряжение или постоянный ток заряда.

При хорошей освещенности аккумуляторная батарея быстро заряжается до 90% своей номинальной емкости, а затем с меньшей скоростью заряда до полной емкости. Переключение на меньшую скорость заряда производится контроллером зарядного устройства.

Наиболее эффективно использование специальных аккумуляторов – гелевых (в батарее в качестве электролита применяется серная кислота) и свинцовыех батарей, которые сделанны по AGM-технологии. Этим батареям не нужны специальные условия для установки и не требуется обслуживание. Паспортный срок службы таких батарей – 10 - 12 лет при глубине разряда не более 20%. Аккумуляторные батареи никогда не должны разряжаться ниже этого значения, иначе их срок службы резко сокращается!

Аккумулятор подсоединяется к солнечной батарее через контроллер, который контролирует ее заряд. При заряде батареи на полную мощность к солнечной батареи подключается резистор, который поглощает избыточную мощность.

Для того чтобы преобразовать постоянное напряжение от аккумуляторной батареи в переменное напряжение, которой можно использовать для питания большинства электроприемников совместно с солнечной батарей можно использовать специальные устройства – инверторы.

Без использования инвертора от солнечной батареи можно питать электроприемники, работающие на постоянном напряжении, в т.ч. различную портативную технику, энергосберегающие источники света, например, те же светодиодные лампы.

Мировая статистка использования солнечных батарей

1.Германия

Установленная мощность: 35,3 ГВт

Доля в общемировой солнечной генерации: 25,5%

Германия уже который год является «флагманом» мировой солнечной энергетики, однако в 2013 году рост мощностей в стране был минимальным. Связано это с сокращением государственных дотаций производителям солнечной энергии. Впрочем, планов к 2050 году вырабатывать 80% потребляемой энергии с помощью возобновляемых источников энергии руководство страны не отменяет. Уникальной особенностью производства солнечной энергии в Германии является то, что 90% всех панелей расположены на крышах домов. Кроме того, половина солнечных электростанций принадлежит частным лицам, а не генерирующим компаниям.

2.Китай

Установленная мощность: 19,9 ГВт

Доля в общемировой солнечной генерации: 14,3%

В 2013 году Китай совершил настоящий прорыв в использовании солнечной энергетики, заняв первое место в мире по суммарному увеличению мощности (12,9 ГВт). Этого удалось достичь благодаря огромным капиталовложениям в высокотехнологичное производство. Планы руководства КНР на 2015 год еще более амбициозны: довести мощность солнечных электростанций до 35 ГВт.

3.Италия

Установленная мощность: 17,5 ГВт

Доля в общемировой солнечной генерации: 12,5%

Бум солнечной энергетики в стране начался в 2003 году. Ежегодные дотации в эту отрасль доходили до 10 млрд евро, что делало их самыми большими в мире. С 2005 по 2010 год в Италии законодательно субсидировалась электроэнергия, вырабатываемая с помощью солнечных станций. В последний год темпы роста существенно снизились, но Италия по-прежнему остается одним из главных производителей солнечной энергии, обеспечивая с ее помощью

7% потребностей страны в электроэнергии.

4.Япония

Установленная мощность: 13,5 ГВт

Доля в общемировой солнечной генерации: 9,7%

После аварии на АЭС Фукусима Япония взяла курс на развитие возобновляемых источников энергии (ВИЭ). В 2011 году был принят закон, по которому энергетические компании обязали в течение 20 лет закупать электричество, полученное с помощью ВИЭ. К 2020 году в планах Страны восходящего солнца довести мощность солнечных электростанций до 28 ГВт.

5.США

Установленная мощность: 12,2 ГВт

Доля в общемировой солнечной генерации: 8,7%

США являются лидером в области финансирования исследований солнечной энергии. Кроме того, производители электроэнергии из ВИЭ пользуются широкой государственной поддержкой. Согласно оценкам Министерства энергетики США, на солнечную энергию к 2050 году будет приходиться 27% всей вырабатываемой страной электроэнергии (сейчас 1%).

6.Испания

Установленная мощность: 5,3 ГВт

Доля в общемировой солнечной генерации: 3,8%

Отличные погодные условия и щедрые государственные субсидии сделали Испанию одной из самых привлекательных стран Европы в плане развития солнечной энергетики. Сейчас на ее долю приходится 3% всей потребляемой в стране электроэнергии. Впрочем, в последние годы рост мощностей солнечных электростанций сильно замедлился из-за снижения правительственной поддержки и неблагоприятной экономической ситуации в стране.

7.Франция

Установленная мощность: 4,6 ГВт

Доля в общемировой солнечной генерации: 3,3%

Большинство солнечной энергии во Франции производится на небольших установках, подключенных к электрической сети. Согласно Национальному плану развития ВИЭ Франция к 2015 году планировала довести мощность солнечных электростанций до 3000 МВт и к 2020 году до 5400 МВт. Первая часть задуманного была с успехом реализована еще в 2012 году.

8.Великобритания

Установленная мощность: 3,4 ГВт

Доля в общемировой солнечной генерации: 2,4%

Великобритания является одной из немногих стран Европы, которая за последний год увеличила темпы развития солнечной энергетики. В 2014 году в стране была принята «Стратегия развития солнечной энергетики», по которой к 2020 году планируется довести мощность солнечных электростанций до 20 ГВт.

9.Австралия

Установленная мощность: 3,2 ГВт

Доля в общемировой солнечной генерации: 2,3%

Несмотря на благоприятные для развития солнечной энергетики климатические условия, в Австралии она находится в зачаточном состоянии. Первая солнечная электростанция промышленных масштабов начала работу лишь в 2011 году. Однако в последние годы благодаря государственной поддержке солнечная энергетика в стране развивается быстрыми темпами.

10.Бельгия

Установленная мощность: 2,8 ГВт

Доля в общемировой генерации: 2%

В планах Бельгии к 2025 году полностью отказаться от ядерной энергии, сосредоточившись на возобновляемых источниках. Большая роль в этом отводится развитию солнечной энергетики.

Солнечные батареи в России на данный момент

Первая в России фотоэлектрическая солнечная электростанция мощностью 0,1 МВт была введена в эксплуатацию в 2010 году в Белгородской области.

Солнечная генерация в России

 • Солнечная генерация в РФ развита слабо в связи с тем, что при существующих ценах и тарифах она не окупается.

• Практические сдвиги наметились в 2014г в связи с программой по установке солнечной генерации на совокупную установленную мощность до 1000МВт по договорам ДПМ (покупки мощности), при такой форме выплат возврат инвестиций гарантирован государством при условии доли локализации производства на территории РФ не менее 65%, но помешали санкции.

 • Всего на территории РФ установлено более 500 МВт (более половины в Крыму) и в ближайший год-полтора планируется ввести ещё около 800 МВт солнечной генерации (всего в РФ около 260ГВт установленной мощности).

 • Основные места установки – Крым, южная Сибирь.

• Производство панелей в РФ составляет несколько сот МВт в год, имеется несколько крупных производителей, значительная часть пока идёт на экспорт. Качество хорошее, заметного технологического отставания нет. Потенциал солнечной генерации в РФ

 • КИУМ (коэффициент использования установленной мощности) сильно зависит от уровня инсоляции, который, в свою очередь зависит от широты местности и от погоды.

 • Для СЭС обычная величина КИУМ 12-17% (не путать с КПД!)

 • 1МДж=0.28КВт*ч (делим на 3.6)

 • Нужно также учитывать количество солнечных дней в году Среднегодовая инсоляция в РФ СЭС в мире

 • Сегодня общая установленная мощность СЭС составляет около 390 ГВт (примерно равна мощности всех АЭС)

 • При этом КИУМ для СЭС меньше примерно в шесть раз, чем для АЭС.

 • Суммарная генерация СЭС составляет около 1.8% от общемировой (генерация АЭС около 11%).

 • Лидеры по мощности СЭС: Германия, Китай, Япония, Италия, США

 • В отдаленных планах (2050г) общий объем генерации на СЭС составит 25 -30% общемировой генерации.

• Прирост годовой установленной мощности увеличивается каждый год уже много лет (экспоненциальный рост).

Компании

1. Хевел
2. Фортум
3. ООО «Авелар Солар Технолоджи
4. ООО «Солар Системс» 
5. ПАО «Красноярская ГЭС»

СЭС

Бугульчанская солнечная электростанции

Расположена в Республике Башкортостан на территории Куюргазинского района рядом с селом Бугульчан.

Установленная мощность Бугульчанской СЭС составляет 15 МВт.

Удельная выработка электроэнергии на СЭС – примерно 1 250 кВт*ч.

Станция занимает площадь в 60 гектаров, на которых установлены 60 368 электрических модулей.

от -40° градусов С до +60°С – температура, при которой работают солнечные панели. Это позволяет им эффективно функционировать круглый год.)

Бугульчанская СЭС стала второй промышленной солнечной электростанцией Башкортостана (без учета мини-СЭС).

Удельная выработка электроэнергии на СЭС – примерно 1 250 кВт*ч. Столько же электричества производят аналогичные СЭС в Центральной и Южной Европе.

Коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) на станции в 2018 году составил 18 %. Это на 4 % выше среднего показателя для солнечных электростанций.

Грачевская солнечная электростанция начала работу в 2017 году. Возвели ее годом ранее. Более 70 % оборудования для строительства электростанции было сделано в России.

≈ 70 кг угля – столько сжигается для получения 1 кВт, также вырабатываемого одной солнечной панелью или 60 электрическими модулями.

Оборудование, задействованное при возведении Плешановской СЭС, на 70 % произведено российскими предприятиями электротехнической и металлообрабатывающей промышленности.

Станция начала работу в 2017 году.

7 000 домохозяйств можно обеспечить электроэнергией за счет мощности трех солнечных электростанций «Фортум».

Солнечные перспективы

Строительство электростанций сегодня ведется в республиках Башкортостан, Калмыкия, Бурятия, а также в Челябинской, Саратовской, Оренбургской и Омской областях и в Ставропольском крае. Таким образом, в общей системе энергетического комплекса страны гелиостанции постепенно наращивают свои объемы.

К 2020 году правительством запланировано строительство четырех крупных СЭС общей мощностью 2 ГВт. После этого доля солнечной энергии в балансе России увеличится до 1%.

В 2021 году планируется ввести 13 подобных объектов, каждый из которых будет выдавать 15 МВт. До 2022 года на развитие солнечной электроэнергетики будет выделено 8,5 млрд рублей.

Согласно данным Минэнерго России, к 2024 году планируется построить 57 СЭС. Таким образом, видно, что развитию солнечной электроэнергетики в России начинают уделять все больше внимания.

Новосибирск и солнечные батареи

Новосибирск – весьма солнечный город, а значит, в году всего лишь 67 дней без солнца. То есть, во все остальные дни солнце в Новосибирске есть. С ветрами положение более тяжелое – серьезных ветров в городе нет. Среднегодовая скорость – 3,2 метра в секунду. Чтобы ветровые установки работали нормально, ветер должен дуть со скоростью не менее пяти метров, - рассказывает инженер компании по установке экологически чистых источников энергии Александр Старчеус.

Руководитель Новосибирской компании по установке экологически чистых источников энергии Владимир Фомичев привел тележурналистов на крышу десятиэтажки на улице Ватутина, чтобы продемонстрировать работу автономных солнечных батарей. Плоская панель нужна для получения электричества. Коллектор, собранный из вакуумных трубок, тоже заряжается от солнца, но служит для нагревания воды. Это безвредные технологии: чтобы обеспечить людей благами цивилизации, незачем сжигать тонны угля на ТЭЦ. И главное - рассказывает Владимир Фомичев - собственники жилья, используя такие системы, могут сэкономить на коммунальных платежах.

Производители солнечных батарей в Новосибирске

1. НСК-Электро, солнечные электростанции
2. «ГринЭнерджи»
3. S-МОДУЛЬ

Выгода от солнечных батарей и их окупаемость

К сожалению, в России пока нет льготного порядка подключения солнечных батарей к сетям общего электроснабжения. Исключение составляют, соединенные сетью солнечные электростанции мощностью от 5 до 25 МВт, которые поддерживаются в рамках Постановления Правительства РФ от 28 мая 2013 г. №449 «О механизме стимулирования использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ) на оптовом рынке электрической энергии и мощности». В рамках этого постановления владельцы соединенных с сетью солнечных электростанций получают платежи за установленную мощность, т.е. за каждый установленный кВт солнечных панелей. Размер платежа определяется по формулам, порядок расчета приведен в Приложениях к Постановлению и здесь рассматриваться не будет, т.к. данное постановление не имеет отношения к солнечным батареям, установленных у частных лиц и предприятий для снижения собственных затрат на элеткроэнергию. Полный текст Постановления №449 от 28/03/2013 можно скачать с сайта правительства или отсюда.  

Все остальные должны подключаться к электросетям по общей процедуре технологического подключения, которая является довольно сложной и дорогостоящей.

Ситуация скоро может радикально измениться. Владельцам частных солнечных батарей мощностью до 15 кВт можно надеяться на порядок бесплатного подключения к местным электросетям и даже на получение платежей за отданную в сеть электроэнергию. Такую надежду дает недавнее Поручение вице-президента Правительству РФ о стимулировании развития микрогенерации на основе возобновляемых источников энергии от 17 февраля 2017 года. Вполне возможно, что скоро любой владелец солнечной батареи, соединенной с сетью через соответствующий сетевой фотоэлектрический инвертор, сможет получать небольшую компенсацию за отправленные в сеть излишки солнечной электроэнергии. Предполагается, что для расчетов для платежа будет использоваться текущая рыночная цена на оптовом рынке электроэнергии. Конечно, это делает невыгодным отдачу излишков в сеть, но зато появится возможность легального подключения к электросетям. Поручение делает исключение для многоквартирных домов для них порядка установки и подключения солнечных батарей к электросетям пока не предвидится.

Ученые из Санкт-Петербурга нашли способ удешевить высокоэффективные солнечные батареи

4 февраль 2020 года в ИТМО сообщили, что группа ученых из Санкт-Петербурга предложила и экспериментально опробовала технологию создания высокоэффективных солнечных батарей на основе А3В5 полупроводниковых соединений на кремниевой подложке, которые в будущем могут иметь эффективность в полтора раза больше и при этом более низкую себестоимость, нежели фотовольтаические преобразователи с одним каскадом. Появление данной технологии некогда было предсказано нобелевским лауреатом Жоресом Ивановичем Алферовым. Результаты работы ученых опубликованы в журнале Solar Energy Materials and Solar Cells.

В ИТМО отметили, что когда в мире сокращаются запасы источников углеводородного топлива и все больше растет обеспокоенность общественности относительно экологии, ученые уделяют пристальное внимание развитию так называемых «зеленых технологий». Одной из самых популярных тем является развитие солнечной энергетики.

Однако более широкому использованию солнечных батарей препятствует ряд проблем. Ставшие традиционными кремниевые солнечные батареи имеют сравнительно небольшую эффективность – около 20-25%. Более эффективные технологии требуют заметно более сложных полупроводниковых соединений, что значительно повышает цену самих солнечных элементов.

Петербургские ученые предложили решение данной проблемы. Исследователи из Университета ИТМО, Академического университета им. Ж.И. Алферова и Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе показали, что A3B5 структуры можно вырастить на дешевой кремниевой подложке, что позволит существенно сократить стоимость многокаскадного солнечного элемента.

«Наша работа посвящена созданию эффективных солнечных элементов на основе А3В5 на кремниевой подложке. Главная сложность синтеза полупроводниковых соединений на кремниевой подложке состоит в том, что полупроводник должен обладать таким же параметром кристаллический решетки, как у кремния. Грубо говоря, атомы этого материала должны находиться на таком же расстоянии друг от друга, что и атомы кремния. К сожалению, полупроводников, отвечающих этому требованию, немного. К примеру, фосфид галлия (GaP). Однако он сам не очень подходит для создания солнечных элементов, так как плохо поглощает солнечный свет. Но вот если взять GaP и добавить азот N, мы получим раствор GaPN. Уже при малых концентрациях N данный материал становится прямозонным и хорошо поглощает свет, при этом может быть интегрирован на кремниевую подложку. При этом кремний является не просто фундаментом, на который синтезируется фотоматериал – кремний сам может выступать одним из фотоактивных слоев солнечного элемента, поглощающим света в ИК-диапазоне. Одним из первых идея совмещения A3B5 структур и кремния была озвучена Жоресом Ивановичем Алферовым»,отметил Иван Мухин, сотрудник Университета ИТМО, заведующий лабораторией Академического университета, соавтор исследования»

В лаборатории ученым удалось получить верхний слой солнечной батареи, интегрированный на кремниевую подложку. Если таких фотоактивных слоев будет больше, то и эффективность солнечной батареи станет существенно выше, так как каждый слой солнечной батареи будет эффективно поглощать свою часть солнечного спектра.

Пока в лаборатории был создан первый небольшой прототип солнечной батареи на основе элементов А3В5 на кремниевой подложке. На февраль 2020 года перед учеными стоит задача создать солнечный элемент, имеющий в своем составе несколько фотоактивных слоев. Такие солнечные батареи заметно эффективнее поглощают солнечный свет и генерируют электрическую энергию.

«Мы научились растить самый верхний слой. Эта система материалов потенциально может быть использована и для промежуточных слоев. Если добавить мышьяк As, то получится GaPNAs – из него на кремниевой подложке можно вырастить несколько каскадов, работающих в разных частях солнечного спектра. Как показали наши предыдущие работы, потенциально эффективность таких солнечных батарей может превышать 40% при концентрации света, то есть быть в 1,5 раза выше, нежели в современных Si технологиях»,отметил Иван Мухин, сотрудник Университета ИТМО, заведующий лабораторией Академического университета, соавтор исследования»

Солнечные батареи — хорошее долговременное вложение денег

Эффективность вложений в солнечные батареи также зависит от того, где вы их используете. Конечно, в южных и солнечных регионах России выгода от установки солнечных батарей будет больше, чем в северных и малосолнечных. Согласно исследованиям, опубликованным Energy Department, США, инвестиции в солнечные батареи выгодны и приносят прибыль в 45 из 51 штата США (невыгодными для солнечной энергетики штатами оказались северные штаты South Dakota, Idaho, Arkansas, Indiana, North Dakota and Mississippi).

С другой стороны, на Гавайях можно сэкономить около 24% затрат на счетах за электроэнергию (средняя цифра за 25 лет), а в таких штатах как California, New York, Colorado и New Jersey владелец солнечных батарей сэкономит 10%.

Если эти цифры вас не впечатляют, то сравните их с инвестициями в 30-летние бонды US Treasury Bonds, которые принесут прибыль менее 4% за этот период. Если же мы сравним с вложениями в российские ценные бумаги, то есть большой риск не только не заработать, но и потерять деньги. Опыт двух последних кризисов (2008-2010 и 2014-2017 гг) показывает, что простым людям, не играющим профессионально на бирже, гораздо лучше вложить свободные средства в солнечные батареи, а не в банковские вклады или ценные бумаги.

Список использованной литературы

• https://enin.su/activity/prospects/
• https://www.eriras.ru/files/sistemnye_issledovaniya_-mch-.pdf
• https://kgeu.ru/Section?idSection=2&idSectionMenu=306
• https://solarelectro.ru/articles/preimuschestva-i-nedostatki-solnechnoj-energii
• https://recyclemag.ru/article/kak-ustroeny-i-rabotajut-solnechnye-batarei
• https://www.solarhome.ru/basics/solar/pv/vygodny-li-investitsii-v-solnechnye-batarei.htm
• https://www.interfax.ru/business/611827
• https://moluch.ru/conf/tech/archive/287/13663/
• http://www.aldi.ru/news/what-type-of-solar-battery-do-you-want-to-use/252/
• http://peretok.ru/articles/freezone/17430/
• http://renewnews.ru/pleshanovskaya/
• https://www.fortum.ru/solnce-beskonechno-moschnyy-resurs-dlya-postroeniya-energosistemy-buduschego
• https://russos.livejournal.com/1453259.html
• https://vz.ru/economy/2019/10/11/1002365.html
• : https://vn.ru/news-solnechnye-batarei-ustanovili-na-kryshe-novosibirskoy-mnogoetazhki-/

ГБПОУ НСО “Новосибирский профессионально - педагогический колледж”

Проект

По дисциплине экология

  на тему: «Экология города: проблемы и пути их решения»

 Автор проекта:

Ващенкова Виктория 181 группа

Руководитель проекта:

Дмитриенко К.Е.

Новосибирск 2020

Содержание:

1.Введение

2.Экология города

3.Пути решения экологических проблем

4.Что можно сделать на сегодняшний день

5.Проект по озеленению

6.Заключение

7.Источники

1.Введение

  Каждый  город, представляющий собой территорию  с определенными природными условиями, заслуживает особого рассмотрения  с экологической  точки зрения. Проблемы города "ближе" человеку, нежели проблемы страны. Экологическое состояние городов  определяет состояние природных компонентов. Главной экологической проблемой городов, является большая концентрация транспорта и промышленных предприятий на небольшой территории населения. 

Суть проекта: рассмотреть проблемы экологии города  

Проблема проекта: разработать проект с учётом особенностей и с экологическими материалами

Цель проекта: из экологической проблемы города найти пути решения

2.Экология города

Рост величины и численности населения укрупняет экологические проблемы городов. С каждым днем ситуация становится тяжелее. В городах превышены допустимые значения вредных веществ, что разрушает экологию, несет вред человеческому здоровью.

В крупных городах атмосфера содержит в 25 раз больше газов. При этом 70% загрязнения дает автомобильный транспорт. Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10-20% солнечной радиации и скорости ветра. Города потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1м2 в сутки на одного человека. Поэтому практически все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов и многие из них получают воду из удаленных источников.

 Растительный покров городов обычно практически полностью представлен "культурными насаждениями" и не соответствует естественной растительности. Насаждение городов протекает в искусственных условиях, постоянно поддерживается человеком. Парки, скверы, дворы – сильно уничтожаются, загрязняются бытовыми отходами, вредными веществами из атмосферы, обнаженность почв способствует водной и ветровой эрозии.

Приносят вред экологии:

заводы;

автомобили;

фабрики;

электростанции;

сельскохозяйственные предприятия.

Основные проблемы:

1.Деградация природы. Природа гибнет, её сменяет однообразная «городская» среда. Количество «зеленых» местностей снижается.

2.Давления на литосферу, территории становятся пустынными, непригодными для флоры и фауны.

3. Загрязнение воздуха. Атмосфера содержит вредные, опасные для жизни вещества в больших городах и маленьких поселениях. Запыленность воздуха, кислотные дожди влияют на человеческое здоровье и окружающую среду. Растения способны перерабатывать углекислый газ, но из-за массовой вырубки лесов их становится меньше.

4. Нарушение процесса водоснабжения. Вода загрязняется промышленными и бытовыми стоками. Страдают подземные воды, реки, озера, Мировой океан. Эти загрязнения приведут к острому дефициту питьевой воды и станут причиной гибели сотен тысяч людей.

5. Бытовые отходы. Мусор загрязняет почву, воду и воздух. Процесс разложения некоторых его видов требует сотни лет. Это время будут выбросы в атмосферу вредных веществ, разрушение экологии.

Промышленные зоны и сельское хозяйство активно развиваются во всех городах России. Процесс урбанизации в стране становится неуправляемым, из-за стремительного социально-экономического развития. Государство оказывает поддержку экологическим организациям и природоохранным предприятиям. Но вред природе наносится со всех сторон.

3.Пути решения экологических проблем

1.Разрушение почв. Этот экологический вопрос решится прекращением выброса токсичных отходов в лесные, «зеленые» зоны. Поскольку эрозии почв появляются из-за ветра, следует сажать деревья, кустарники, они снижают его силу. Земледелие должно стать чистым, с использованием органических удобрений, вода в почве сохраняется дольше, она не высыхает, не выветривается.

2. Кислотные дожди и прочие экологические проблемы. Транспорт и электростанции должны быть оснащены специальными фильтрами. Городское хозяйство займется сокращением промышленных и бытовых выбросов. Для этого нужно изучить допустимые пределы, проверять строго нарушения промышленных предприятий.

3. Неоправданный расход природных ресурсов. Отходы нужно перерабатывать или правильно утилизировать. Вместо того чтобы выбросить одежду, посуду или предметы электроники, им можно подарить «вторую» жизнь.

4. Общие рекомендации. Создание специальных программ способствует к переходу на рациональный, экономный образ жизни. В быту и на промышленности можно применять технологии для экономии энергии и ресурсов. Важно с детства формировать в человеке бережное отношение к природе, проводить воспитательные работы.

5.Озеленение городов и планеты в целом

Меры улучшения качества окружающей среды:

1.Технологические:

• разработка новых технологий
• очистные сооружения
• замена топлива
• электрификация производства, быта, транспорта

2.Архитектурно-Планировочные  мероприятия:

• зонирование территории населенного пункта
• озеленение населенных мест
• организация санитарно-защитных зон

3.Правовые:

• создание законодательных актов по поддержанию
• качества окружающей среды

4.Инженерно-организационные:

• уменьшение стоянок автомобилей у светофоров
• снижение интенсивности движения транспорта на перегруженных автомагистралях

4.Что можно сделать на сегодняшний день

Я предлагаю озеленить наш город и следить за мусором. Если каждый из нас задумается о проблеме экологии, то сможет сделать всё что в его силах ,чтобы не погубить природу окончательно. Например:

 не выбрасывать мусор на улице, а желательно сортировать;

Не пользоваться полиэтиленовыми пакетами;

Перейти на энергосберегающие лампочки

Сажать растения на улицах города

Не разжигать костры на природе и убирать за собой

Если каждый человек сможет соблюдать хотя бы эти указания, то наш город станет намного чище.

5.Проект по озеленению:

Данная территория не будет направлена на развлечения, она для отдыха.

На стадии  проектирования, был выбран экологичный подход к окружающей

среде ,чистые материалы, природное озеленение.

Окружающая среда напрямую влияет на психологическое состояние человека.

И одним из самых главных факторов такого влияния является материал, из которого изготовлены окружающие человека предметы.

P.s презентацию и практическую часть отправлю отдельно

6.Заключение

 Взаимодействие  человека  с  природой никогда не кончается, и когда кажется, что человек вот-вот получит решающий перевес, природа увеличивает сопротивление. Впрочем, оно не  бесконечно,  и его преодоление в форме подавления природы чревато гибелью самого человека.

 На  основании анализа экологической  ситуации можно  сделать   вывод,  что следует  говорить  скорее  не  об   окончательном   и   абсолютном   решении экологической проблемы, а о перспективах  сдвига проблем.

7.Источники

1.Источник: https://musorish.ru/ekologicheskie-problemy-gorodov/

2. Горелов А.А.Экология: Учеб. пособие. - М.: Центр, 1998-238с.

3. Полищук О.Н. Основы экологии и природопользования: Учебное пособие. – Белгород: Издательство БУПК, 2010.

На создание данного проекта вдохновила проблема нашего города.

Спасибо за внимание!

Государственное бюджетное профессиональное образовательное

учреждение новосибирской области

"НОВОСИБИРСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ"

Проектная работа

По дисциплине «Экология»

На тему:

«Загрязнение воздушной среды»

Выполнил:

студент 1 курса 141 группы

Гусев Денис Дмитриевич

Преподаватель:

Дмитриенко Константин Евгеньевич

Новосибирск

2020

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение ………………………………………………………………………………….3
2. Определение воздушной среды………………………………………………4

1. Состав воздушной среды………………………………………………4
2. Физические свойства…………………………………………………..5

3. Виды загрязнения воздушной среды………………………………………...6

1. Механическое загрязнение и причины……………………………….6
2. Биологическое загрязнение и причины……………………………....6
3. Радиоактивное загрязнение и причины………………………………7
4. Химическое загрязнение и причины………………………………….7
5. Тепловое загрязнение и причины……………………………………..8
6. Шумовое загрязнение и причины……………………………………..8
7. Электромагнитное загрязнение и причины…………………………..9

4. Пути решения этой проблемы………………………………………………..10

1. Решение механических загрязнений………………………………….10
2. Решение биологических загрязнений………………………………...11
3. Решение радиоактивных загрязнений………………………………..11
4. Решение химических загрязнений……………………………………12
5. Решение тепловых загрязнений……………………………………….12
6. Решение шумовых загрязнений……………………………………….13
7. Решение электромагнитных загрязнений…………………………….13

5. Вывод из этого пути…………………………………………………………14
6. Заключение…………………………………………………………………...15
7. Источники…………………………………………………………………….16

Вступление

Актуальность данной проблемы связана с тем, что по сей день наша воздушная среда погибает от множества отраслей промышленности

Воздух – это важнейшее богатство планеты, но, как и многое другое, люди портят этот ресурс, загрязняя атмосферу. В ней содержатся различные газы и вещества, необходимые для жизни всем существам. Так, для людей и животных имеет жизненно важное значение кислород, который в процессе дыхания обогащает весь организм.
Современное общество даже и не догадывается, что люди могут умирать от грязного воздуха. По данным ВОЗ в 2014 г. на планете погибло около 3,7 млн. особей, по причине раковых болезней, к которым приводит загрязнение воздуха.

Цель проекта: поиск пути решения данной проблемы

Задача: работа по коррекции всех факторов развития неинфекционных заболеваний, включая загрязнение воздуха

Определение воздушной среды. Состав воздушной среды

Воздушная среда - компонент среды обитания человека, представляющий собой некоторый объем окружающего воздуха, состав и свойства которого оказывают непосредственное влияние на физиологические процессы и подлежат гигиеническому нормированию.

Атмосферный воздух представляет собой физическую смесь азота, кислорода, углекислого газа (двуокиси углерода), аргона и других инертных газов. В сухом атмосферном воздухе содержатся: кислорода — 20,95%, азота — 78,09%, углекислого газа — 0,03%.

С гигиенической точки зрения воздушная среда неоднородна.

Различают атмосферный воздух, воздух промышленных помещений, воздух жилых и общественных зданий. Это объясняется разнообразием физических свойств и вредными примесями, связанными с условиями формирования и загрязнения воздушной среды.

Физические свойства

Физические свойства атмосферного воздуха (температура, влажность, подвижность, атмосферное давление) нестабильны и зависят от климатических особенностей местности. В жилых и общественных зданиях физические свойства воздуха более стабильны, так как микроклимат здесь поддерживается за счет вентиляции и отопления. На промышленных предприятиях свойства воздушной среды напрямую зависят от технологических процессов. Зачастую физические свойства воздуха приобретают самостоятельное значение профессионального фактора, а загрязнение воздуха токсичными веществами может привести к развитию профессионального отравления. Из этого следует, что при оценке воздушной среды следует учитывать все ее свойства. Физические свойства – температура, влажность, подвижность воздуха, барометрическое давление, электрическое состояние; химические – содержание составных частей воздуха и различных примесей, бактериологический состав и присутствие в воздухе разнообразных механических примесей (пыли, сажи). Действие воздушной среды на организм человека комплексное, но одно из существенных воздействий связано с физическими факторами, т.к. они в значительной степени определяют теплообмен организма с окружающей средой.

Виды загрязнения воздушной среды

Загрязнение воздуха бывает естественным и антропогенным.

В зависимости от веществ, попадающих в воздух, загрязнение бывает таких видов:

Механическое загрязнение - провоцируется засорением окружающей среды разнообразными отходами, которые, в свою очередь, неблагоприятно воздействуют на среду обитания. Последствий физического или химического характера нет, но ситуация от этого не меняется к лучшему. Элементами загрязнения могут быть различные упаковки и тары, полимерные материалы, строительный и бытовой мусор, автопокрышки, аэрозоли и отходы промышленного производства твердого характера.

Источники механических загрязнений:

• отвалы и свалки;
• полигоны и захоронения;
• шлаки, изделия из полимерных материалов.

Биологическое загрязнение - содержание в воздухе рабочих помещений микроорганизмы. Помимо микроорганизмов, к которым относятся вирусы, бактерии, грибы и простейшие одноклеточные, в воздухе помещений могут также содержаться пыльца, частицы шерсти и кожи животных, фрагменты насекомых и клещей, а также их выделения. Кроме взвеси вышеперечисленных частиц, воздух помещений может содержать летучие органические соединения, являющиеся продуктами жизнедеятельности живых организмов, например, комнатных растений и микроорганизмов.

 Источники биологического загрязнения

• пищевые предприятия;
• бытовые и промышленные сточные воды;
• мусорные свалки и полигоны;
• кладбища;
• канализационные сети

Радиоактивное загрязнение -  загрязнение местности и находящихся на ней объектов радиоактивными веществами.

Причинами могут стать: выпадении радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва и наведённой радиации, обусловленной образованием радиоактивных изотопов в окружающей среде под воздействием мгновенного нейтронного и гамма-излучений ядерного взрыва; поражает людей и животных главным образом в результате внешнего гамма- и (в меньшей степени) бета-облучения, а также в результате внутреннего облучения (в основном альфа-активными нуклидами) при попадании радиоизотопов в организм с воздухом, водой и пищей; техногенных авариях (утечках из ядерных реакторов, утечках при перевозке и хранении радиоактивных отходов, случайных утерях промышленных и медицинских радиоисточников и т. д.) в результате рассеяния радиоактивных веществ; характер загрязнения местности зависит от типа аварии.

Химическое загрязнение - загрязнение газообразными веществами и аэрозолями.

Основные химические загрязнители атмосферного воздуха это: оксид углерода (IV), оксиды азота, диоксид серы, углеводороды, альдегиды, тяжёлые металлы (Pb, Cu, Zn, Cd, Cr), аммиак, пыль и радиоактивные изотопы

Тепловое загрязнение — выброс тепла в атмосферу и в водные ресурсы, вызванный техногенной деятельностью человека, и наряду с выбросами парниковых газов, служащий одним из факторов глобального потепления.

Причиной может стать любая тепловая машина характеризуется величиной КПД, показывающей отношение полезной работы к затраченной энергии. КПД на современных АЭС составляет примерно 30-35 %, а на ТЭЦ 35-40 %. Это означает, что большая часть тепловой энергии (60-70 %) выбрасывается в окружающую среду. Транспорт, работающий на ДВС, и потребляющий основную часть продуктов нефти, также вносит большой вклад в тепловое загрязнение.

Шумовое загрязнение - превышение естественного уровня шумового фона или ненормальное изменение звуковых характеристик: периодичности, силы звука и пр. Шумовое загрязнение приводит к повышенной утомляемости человека и животных, понижению производительности труда, физическим и нервным заболеваниям. 

Шумовое загрязнение приводит к повышенной утомляемости человека и животных, понижению производительности труда, физическим и нервным заболеваниям. Таким образом, шумовое загрязнение это раздражающий шум антропогенного происхождения, нарушающий жизнедеятельность живых организмов и человека.

Электромагнитное загрязнение - распространение радиоволн вне выделенных для них диапазонов или с превышением разрешённого уровня. В частности является важной проблемой в радиоастрономии.

Электросмог - Вредное воздействие электрических полей на организм человека, приписывая, вредные свойства низкочастотным и сверхнизкочастотным излучениям (менее 300 Гц).

Основные загрязнители воздушного пространства – это промышленные предприятия. Они плохо заботятся об окружающей среде, потому что мало используют очистительные сооружения и безопасные для экологии технологии. Немалый вклад в загрязнение воздуха вносит автомобильный транспорт, поскольку при использовании автомобилей в воздух поступают выхлопные газы.

Пути решения этой проблемы

Механические загрязнения Антропогенные факторы загрязнения сточных вод достаточно разнообразны и приводят к наличию в них механических, химических и биологических примесей, которые подлежат удалению очистными сооружениями. Как правило, они содержатся в стоках комплексно, в различных концентрациях, что существенно усложняет решение проблемы очистки сточных вод. Механическими примесями являются в большинстве случаев песок, различные мелкие твердые частицы отходов промышленного или сельскохозяйственного производства. Их выделение из стоков обычно производится в специальных пескооделителях и отстойниках, где они осаждаются естественным образом, под воздействием сил гравитации. Кроме того, для сепарации механических примесей в оборудовании «Флотенк» используются сетки и фильтры. Такие источники загрязнения сточных вод, как промышленные и сельскохозяйственные предприятия, «насыщают» их немалым количеством разнообразных химических соединений. Их сепарация представляет собой зачастую весьма сложную проблему, требует использования дорогостоящего оборудования и специальных реагентов. Для устранения органических примесей активно и успешно используются особые микроорганизмы, которые в результате своей жизнедеятельности разлагают их на безопасные компоненты. Что касается загрязнений биологического происхождения (бактерий и других микроорганизмов), то для их обезвреживания ранее активно использовался хлор, а сейчас все шире применяется более передовая технология обработки ультрафиолетовым излучением.

Биологические загрязнения - В качестве профилактики везде следует соблюдать высокие санитарно-эпидемиологические нормы. Особую опасность представляют изобретения генной инженерии и биотехнологий. Из лабораторий микроорганизмы могут попасть в окружающую среду и быстрыми темпами распространяться. Некоторые изобретения ведут к генным мутациям, влияют не только на состояние организма конкретных особей, но и способствуют ухудшению репродуктивной функции, в результате чего виды флоры и фауны не смогут возобновлять свою численность. Это же касается и человеческого рода. Таким образом, биологическое загрязнение способно быстро и масштабно погубить все живое на планете, включая людей.

Основные мероприятия по борьбе с радиационным загрязнением:

• локализация и ликвидация источников заражения;
• дезактивация территории и объектов на ней (пылеподавление, утилизация растений и другое);
• агромелиоративные и противопаводковые мероприятия (дамбы, ловушки для ила и прочее);
• сбор и захоронение радиационных отходов;
• медицинское обследование и санитарная обработка людей, находящихся в зоне поражения;
• сооружение саркофага для массированной защиты от ионизирующего излучения.

Пути решения радиационного загрязнения требуют значительных финансовых затрат и людских ресурсов. Все мероприятия надо проводить в короткие сроки для уменьшения последствий аварий, взрывов или утечки. Поэтому профилактика радиоактивных загрязнений – залог поддержания удовлетворительной экологической обстановки.

Химические загрязнения - Основными мерами борьбы с загрязнением атмосферы являются: строгий контроль выбросов вредных веществ. Нужно заменять токсичные исходные продукты на нетоксичные, переходить на замкнутые циклы, совершенствовать методы газоочистки и пылеулавливания. Большое значение имеет оптимизация размещения предприятий для уменьшения выбросов транспорта, а также грамотное применение экономических санкций.

Тепловые загрязнения -  Существующие технические решения по предотвращению теплового загрязнения водоемов имеют ряд недостатков: невысокую надежность ввиду сложности и громоздкости конструкции; ограниченные функциональные возможности, обусловленные неполноценным использованием теплоносителя и длительным нагревом холодной воды. На основе проведенной патентной проработки существующих способов снижения теплового загрязнения разработан теплоутилизатор подогретых вод объектов электроэнергетики (патент РФ № 134621). Для разработанного теплоутилизатора характерно расширение функциональных возможностей существующих способов предотвращения теплового загрязнения за счет использования тепловой энергии подогретых вод электростанций для нагрева холодной воды и, соответственно, охлаждения подогретых вод. Практическая значимость: Предлагаемое техническое решение позволяет утилизировать тепло подогретых вод объектов электроэнергетики перед сбросом в водоем-охладитель. Тем самым теплоутилизатор предотвращает тепловое загрязнение водоема и, как следствие, обеспечивает требуемый уровень качества вод для водоснабжения и снабжает потребителя теплой водой, то есть способствует решению нескольких задач жилищно-коммунального хозяйства.

Шумовые загрязнения - В настоящее время разработано много методик, позволяющих уменьшить или устранить некоторые шумы.

Шумовое загрязнение от какого-либо объекта можно до некоторой степени уменьшить, если при проектировке этого объекта, учитывая различные внешние условия (например топологию и погодные условия местности), просчитать характер шумов, которые будут возникать и затем отыскать пути их устранения или хотя бы уменьшения. В настоящее время этот способ стал гораздо проще и доступнее за счёт развития электронно-вычислительной техники. Это наиболее дешёвый и рациональный способ снижения шумов, использующийся, например, при строительстве железных дорог в городских районах.

Электромагнитные загрязнения - Крайне необходимы дальнейшие эколого-эпидемиологические исследования воздействия электромагнитных полей и излучений на здоровье человека, состояние биоты и экосистем в целом

Борьба с загрязнением

Существуют различные технологии и стратегии контроля загрязнения воздуха для снижения загрязнения воздуха. На самом базовом уровне планирование землепользования может включать планирование зонирования и транспортной инфраструктуры. В большинстве развитых стран планирование землепользования является важной частью социальной политики, обеспечивающей эффективное использование земли в интересах экономики и населения в целом, а также для защиты окружающей среды.

Поскольку большая доля загрязнения воздуха вызвана сжиганием ископаемого топлива, таких как уголь и нефть, сокращение этих видов топлива может значительно сократить загрязнение воздуха. Наиболее эффективным является переход на чистые источники энергии, такие как энергия ветра, солнечная энергия, гидроэнергия, которые не вызывают загрязнение воздуха.

Задача подразумевается выполненной в процессе выполнения всех деяний для улучшения жизни человека, с помощью множества способов, описанных ранее

Заключение

Наилучшим решением проблемы загрязнения окружающей среды были бы безотходные производства, не имеющие сточных вод, газовых выбросов и твердых отходов. Однако безотходное производство сегодня и в обозримом будущем принципиально невозможно, для его реализации нужно создать единую для всей планеты циклическую систему потоков вещества и энергии. Если потери вещества, хотя бы теоретически, все же можно предотвратить, то экологические проблемы энергетики все равно останутся. Теплового загрязнения нельзя избежать в принципе, а так называемые экологически чистые источники энергии, например ветряные электростанции, все равно наносят ущерб окружающей среде.

Пока единственным путем существенного уменьшения загрязнения окружающей среды являются малоотходные технологии. В настоящее время создаются малоотходные производства, в которых выбросы вредных веществ не превышают предельно допустимых концентраций (ПДК), а отходы не приводят к необратимым изменениям природы. Используется комплексная переработка сырья, совмещение нескольких производств, применение твердых отходов для изготовления строительных материалов.

Основными мерами борьбы с загрязнением атмосферы являются: строгий контроль выбросов вредных веществ. Нужно заменять токсичные исходные продукты на нетоксичные, переходить на замкнутые циклы, совершенствовать методы газоочистки и пылеулавливания. Большое значение имеет оптимизация размещения предприятий для уменьшения выбросов транспорта, а также грамотное применение экономических санкций.

Источники:

https://ecoportal.info/zagryaznenie-vozdushnoj-sredy/

https://studfile.net/preview/5245146/

https://ecoportal.info/mexanicheskoe-zagryaznenie-sredy/#:~:text=Что%20такое%20механическое%20загрязнение%20среды%3F,этого%20не%20меняется%20к%20лучшему.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Тепловое_загрязнение#:~:text=Тепловое%20загрязнение%20—%20выброс%20тепла%20в,одним%20из%20факторов%20глобального%20потепления.

https://musorish.ru/borba-s-radioaktivnym-zagryazneniem-planety/

https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/himiya/ZAGRYAZNENIE_OKRUZHAYUSHCHE_SREDI.html

http://flotenk.ru/press-centr/posts/problema-zagryazneniya-okruzhayushchey-sredy-stochnymi-vodami-i-ee-reshenie/

http://www.dpioos.ru/eco/ru/noise#:~:text=Шумовое%20загрязнение%20приводит%20к%20повышенной,жизнедеятельность%20живых%20организмов%20и%20человека.

https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/ambient-(outdoor)-air-quality-and-health

Государственное бюджетное профессиональное образовательное

учреждение новосибирской области

"НОВОСИБИРСКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ"

Проектная работа

По дисциплине «Экология»

На тему:

«Исчерпание природных ресурсов»

Выполнили:

студентки 1 курса 141 группы

                       Антишина Алина Евгеньевна и Кравченко Алина Вячеславовна

                                                                                                          Преподаватель:

Дмитриенко Константин Евгеньевич

Новосибирск

2020

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение…………………………………………………………………………………………………3
2. Общие сведения о природных ресурсах……………………………………………….4
3. Истощение природных ресурсов…………………………………………………………..5
   3.1.    Возобновляемые природные ресурсы

2. Невозобновляемые природные ресурсы

4. Невозобновляемые природные ресурсы. Определение……………………..6
   4.1.     Уголь……………………………………………………………………………………………..8

2. Нефть…………………………………………………………………………………………….9
3. Природный газ……………………………………………………………………………..10

5. Возобновляемые природные ресурсы. Определение............................11

5.1. Вода………………………………………………………………………………………………….12

5.2. Древесина, леса……………………………………………………………………………….13

      6. Приложения. Статистика добычи……………………………………………………………15

      7. Заключение……………………………………………………………………………………………..18

      8. Источники………………………………………………………………………………………………..19

Вступление

Актуальность данной проблемы связана с утратой множества видов природных ресурсов.

Природные ресурсы — совокупность объектов и систем живой и неживой природы, компоненты природной среды, окружающие человека и используемые им в процессе общественного производства для удовлетворения материальных и культурных потребностей человека и общества.

Истощение природных ресурсов относится к уменьшению количества ресурсов, оставшихся на планете Земля. Это происходит, когда мы используем ресурсы со скоростью быстрее, чем их обновление. Это действительно очень серьезная проблема в настоящее время.

Цель проекта: отображение действительной проблемы с истощением природных ресурсов.

Задачи: обеспечить общество природными ресурсами путем
использования других источников. 

                          Общие сведения о природных ресурсах

Истощение природных ресурсов - проблема, которая волновала людей ещё в античные времена, резко обострилась в XX веке, в связи с мощным ростом потребления практически всех природных богатств - полезных ископаемых, земли для сельского хозяйства, леса, воды, воздуха.

Прежде всего, именно эта проблема заставила поднять вопрос устойчивого развития - ведения хозяйства без разрушения основы жизнеобеспечения для следующих поколений.

На данный момент человечеству не удаётся это сделать, хотя бы потому, что мировая экономика выстроена, главным образом, на использовании не возобновляемых ресурсов - минерального сырья.

Достаточно сказать, что при данных объёмах потребления (при том, что они растут) разведанных запасов углеводородного топлива человечеству хватит на несколько десятилетий, т.е. ещё на 1-2 поколения землян.

При этом под угрозой истощения оказываются и возобновляемые природные богатства. Прежде всего, это биоресурсы. Наиболее очевидные примеры - обезлесение и опустынивание.

                                    Истощение природных ресурсов

Истощение природных ресурсов - выработка ископаемых до степени нерентабельности дальнейшей разработки. Превышение темпов и объемов добычи над способностью естественного возобновления возобновляемых ресурсов. Это переруб леса, перелов рыбы, перевыпас скота и сбой пастбищ, несоблюдение агротехнических мероприятий при обработке почв и истощение их плодородия, загрязнение водотоков и водоемов промышленными отходами так, что их практически невозможно использовать, загрязнение воздуха в крупных городах и т.д. С развитием и прогрессом общества нарастает истощение природных ресурсов, поэтому необходимо решать проблему предотвращения этого процесса.

Истощение ресурсов идет по нескольким направлениям:

1) истощаются невозобновимые ископаемые энергоресурсы биогенного происхождения -- уголь и нефть, хотя их запасы пока достаточно велики. Кроме того, биосфера имеет и альтернативные несчерпаемые источники энергии: ветер, приливы и отливы, солнечную радиацию.

2) истощаются такие относительно возобновимые ресурсы, как почва и леса. Почвенный покров планеты страдает от эрозии, в результате которой катастрофически убывает плодородный слой. Многие древние цивилизации исчезли с лица Земли именно вследствие неумеренной распашки почвенного слоя. Так, нынешняя пустыня Сахара6 была когда-то богатейшей житницей Римской империи. И сейчас на различных участках земного шара происходит опустынивание, связанное прежде всего с вырубкой лесов, сведением кустарников и травяного покрова. Сплошная распашка почв ведет к пыльным бурям, ветровой и водной эрозии плодородного почвенного слоя.

Невозобновляемые природные ресурсы

Невозобновляемые природные ресурсы – это природные ресурсы, запасы которых не восстанавливаются.

К невозобновляемым ресурсам относятся те богатства природы, которые не восстанавливаются ни искусственно, ни естественно. Это практически все виды минеральных ресурсов и полезных ископаемых, а также земельные ресурсы.

По видам все ископаемые разделяются на жидкие (нефть), твердые (уголь, мрамор) и газовые (природный газ, метан). По использованию ресурсы разделяют на:
• горючие (сланцы, торф, газ);
• рудные (железные руды, титаномагнетиты);
• нерудные (песок, глина, асбест, гипс, графит, соль);
• полудрагоценные и драгоценные камни (алмазы, изумруды, яшма, александрит, шпинель, жадеит, аквамарин, топаз, горный хрусталь).

Проблема использования ископаемых заключатся в том, что люди с развитием прогресса и технологий все интенсивнее расходуют их, поэтому некоторые виды благ могут исчерпаться полностью уже в этом столетии. Чем больше возрастают запросы человечества в том или ином ресурсе, тем быстрее расходуются основные ископаемые нашей планеты.

В общем виде земельные ресурсы состоят из всех почв, которые представлены на нашей планете. Они являются частью литосферы и необходимы для жизнедеятельности человеческого общества. Проблема использования почвенных ресурсов заключается в том, что расходование земли происходит быстро из-за истощения, сельского хозяйства, опустынивания, а восстановление неприметно для человеческого глаза. Каждый год образовывается только 2 миллиметра грунта. Чтобы избежать полного расходования земельных ресурсов, необходимо их рационально использовать и проводить меры для восстановления.

Таким образом, невозобновляемые ресурсы являются ценнейшим богатством Земли, но люди не умеют ими правильно распоряжаться. Из-за этого после себя мы оставим потомкам совсем мало природных ресурсов, а некоторые полезные ископаемые вообще на гране полного расходования, особенно нефть и природный газ, а также некоторые ценные металлы.

Невозобновляемые ресурсы: уголь

Каменный уголь часто называют «черным алмазом», желая подчеркнуть огромное значение для нас этого полезного минерала (который, кстати сказать, по химическому составу почти тождествен с алмазом). Но если иметь в виду значение угля для человечества, то придется признать его драгоценнее всяких бриллиантов. Если бы все драгоценные камни мира, все золото и серебро, внезапно исчезли, духовные и материальные потребности человечества пострадали бы далеко не в такой степени, как от исчезновения каменного угля.

Трудно даже вообразить, что случилось бы, если бы внезапно иссякли все запасы каменного угля. Прежде всего остановилась бы железная промышленность, а следовательно, и вся промышленность вообще, ибо без железных машин она существовать не может. Железнодорожное и телеграфное сообщение прекратились бы совершенно; в значительной степени пострадало бы и водяное. Всех лесов земного шара не надолго хватило бы для приведения в действие необходимейших машин и для отопления наших квартир. Люди вынуждены были бы покинуть страны умеренного пояса и переселиться в тропические области, чтобы здесь вести жизнь полудиких народов.

Усилия новейшей техники направлены к тому, чтобы стать, насколько возможно, независимой от каменного угля или, по крайней мере, отодвинуть угольный кризис бережным использованием наличных запасов угля. Паровые машины, использовавшие раньше всего 5% доставляемой им углем энергии, – теперь, благодаря различным усовершенствованиям, используют 16, 25 и даже 35%. Где только возможно, паровые машины заменяются газомоторами, расходующими не уголь, а газ.

Если б выразить в цифрах общий запас каменного угля на земном шаре, то он показался бы нам довольно внушительным. Но потребление угля с каждым годом растет в ужасающей прогрессии; в Германии, например, теперь сжигается ежегодно втрое больше угля, чем четверть века назад. В Америке запасы угля больше, чем в Германии, – но зато потребление его лихорадочно развивающеюся промышленностью значительно больше.

Невозобновляемые ресурсы: нефть

Нефть – одно из самых насыщенных энергией веществ в природе.

Продукты переработки сырой нефти, такие как бензин и дизельное топливо, используются практически во всех видах транспорта по всему миру. Нефть и другие ископаемые виды топлива также имеют жизненно важное значение для производства электроэнергии.

Мы буквально зависим от углеводородов почти во всех сферах жизнедеятельности. Продукты питания, материалы, одежда, компьютеры, мобильные телефоны, фармацевтические препараты и т. д. Все это прямо или косвенно требуют использования сырой нефти и другого ископаемого топлива для производства или транспортировки.

Другие сырьевые ресурсы, такие как природный газ, также важны для производства некоторых удобрений, от чего, в свою очередь, зависит мировое продовольственное обеспечение.

Касаясь сельского хозяйства, нельзя забывать, что большая часть сельхоз оборудования и техники работает на производных нефтяного топлива. Самолеты, поезда и автомобили, использующие данные виды топлива, также необходимы для перемещения продуктов питания по всему миру.

Таким образом, потеря этих ресурсов окажет глубокое и разрушительное влияние на всю современную цивилизацию с самыми неблагоприятными последствия для нее.

Причины дефицита нефти:

• Исчерпание нефти в ходе усиленной разработки месторождений;
• производство не справляется с растущей потребностью мировой промышленности в нефти;
• Глобальные катаклизмы, которые делают месторождения нефти малодоступными;
• Искусственное уменьшение добычи нефти для удорожания ее стоимости;
• Спекуляции некоторых нефтедобывающих государств.

Невозобновляемые ресурсы: природный газ

Природный газ — большое скопление газов, образовавшихся в недрах Земли при анаэробном разложении органических веществ. Природный газ относится к полезным ископаемым.

Природный газ находится в земле на глубине от 1000 м до нескольких километров (сверхглубокой скважиной недалеко от города Нового Уренгоя получен приток газа с глубины более 6000 метров). В недрах газ находится в микроскопических пустотах (порах). Поры соединены между собой микроскопическими каналами — трещинами, по этим каналам газ поступает из пор с высоким давлением в поры с более низким давлением до тех пор, пока не окажется в скважине. Движение газа в пласте подчиняется определённым законам. Газ выходит из недр вследствие того, что в пласте находится под давлением, многократно превышающем атмосферное; таким образом, движущей силой является разность давлений в пласте и системе сбора.

Газ добывают из недр земли с помощью скважин. Скважины стараются разместить равномерно по всей территории месторождения для равномерного падения пластового давления в залежи. Иначе возможны перетоки газа между областями месторождения, а также преждевременное обводнение залежи.

Мировая добыча природного газа в 2014 году составляла 3460,6 млрд м³. Лидирующее положение в добыче газа занимают Российская Федерация (в 2005 году объём добычи составил 548 млрд м³) и США (в 2009 году США впервые обогнали Россию не только по объёму добытого газа (624 млрд м³ против 582,3 млрд м³), но и по объёму добычи товарного газа, то есть, идущего на продажу контрагентам; в 2010 году Россия вернула себе лидерство в объёмах добываемого газа, нарастив добычу, США же, напротив, снизили добычу).

Исчерпаемые невозобновляемые ресурсы требуют грамотного обращения. Скорость добычи полезных ископаемых несоизмерима со временем их образования, поэтому уже сейчас чувствуется постепенная убыль в соответствующих источниках.

Человечество знает о существовании природного газа давно. И, хотя уже в IV веке до н. э. в Китае его научились использовать для отопления и освещения, долгое время яркое пламя, не оставляющее пепла, являлось предметом мистического и религиозного культа для некоторых народов. Например, на Апшеронском полуострове (современная территория Азербайджана) в VII веке был воздвигнут храм огнепоклонников Атешгях, служения в котором проходили вплоть до XIX века.

Возобновляемые природные ресурсы

Возобновляемые ресурсы — природные ресурсы, запасы которых или восстанавливаются быстрее, чем используются, или не зависят от того, используются они или нет.

Возобновляемые ресурсы_ природные ресурсы, полностью или частично восстанавливающиеся в ходе естественных процессов или при помощи человека (растительный и животный мир, почвы и др.). При необратимом нарушении условий возобновления переходят в категорию невозобновляемых

Многие ресурсы, которые относят к возобновляемым, на самом деле когда-нибудь будут исчерпаны. В качестве примера можно привести солнечную энергию. С другой стороны, придостаточном развитии технологии, многие ресурсы, которые традиционно считаются невозобновляемыми,могут быть восстановлены. Например, металлы можно использовать повторно. Ведутся исследования по переработке изделий из пластика.

В современной мировой практике к В.Р. относят: гидро, солнечную, ветровую, геотермальную, гидравлическую энергии, энергию морских течений, волн, приливов, температурного градиента морской воды, разности температур между воздушной массой и океаном, тепла Земли, биомассу животного, растительного и бытового происхождения.

Существуют различные мнения о том, к какому типу ресурсов следует относить ядерное топливо. Запасы ядерного топлива с учётом возможности его воспроизводства в реакторах размножителях, огромны, его может хватить на тысячи лет. Несмотря на это его обычно причисляют к невозобновляемым ресурсам. Основным аргументом для этого является высокий риск для экологии, связанный с использованием ядерной энергии.

Некоторые виды возобновляемых ресурсов: питьевая вода, топливо, получаемое в результате переработки растений, древесина, бумага, кожа

У многих людей есть неправильное представление о том, что статус ресурса возобновляемости означает, что он является бесконечным источником. Возобновляемый ресурс не бесконечен; возобновляемые ресурсы как «топливо», которое можно легко воспроизвести или «возобновить».

Возобновляемые природные ресурсы: вода

Вода – это конечный ресурс на Земле. Цикл дождя, питаемый энергией солнца, распределяет воду в разные районы планеты. Возможно, вы столкнулись с засухой рядом с вами и задались вопросом, почему вода считается возобновляемым ресурсом. Возобновляемые ресурсы можно увидеть во многих формах и в основном они питаются от солнечной энергии, физической силы, дождя, ветра и метеорологических циклов Земли.

Вода постоянно перемещается по всей планете, причем каждый климат получает свой вид и объем осадков. Если общество злоупотребляет водой, источник может временно закончиться, но он вернется в конечном итоге.