24.01.2003 12:21
СУДЬБА БРИТАНСКИХ ПОБЕРЕЖИЙ
Национальный совет по исследованию окружающей среды Великобритании опубликовал отчет о результатах анализа проблем, связанных с повышением уровня Мирового океана. Если тенденция к потеплению сохранится, то за ближайшие 100 лет климат южных и западных районов Англии уподобится климату Средиземноморского побережья Франции (курортная область Лазурного берега). При этом, однако, значительная часть британского побережья исчезнет под водой.
На морском дне окажутся как песчаные пляжи Англии, Уэльса и п-ва Корнуэлл, так и распространенные здесь марши (приморские заболоченные местности, главным образом в речных устьях) - места зимовок более половины перелетных птиц Западной Европы. Наибольший ущерб будет причинен восточной Англии, где и так идет медленное погружение участков земной коры. Кроме того, под водой окажутся обширные площади на северо-востоке Шотландии, а также в районе Глазго, некоторые участки, примыкающие к Ла- Маншу, значительная часть восточных и юго-восточных пригородов Лондона и устья рек Темза и Медуэй, ряд других территорий.
Потепление приведет к еще большему увлажнению Британских островов, и без того известных своими туманами и дождями: ожидается, что количество осадков возрастет примерно на 20%, и уровень рек и озер вследствие этого поднимется.
Многие города и поселки Великобритании можно было бы уберечь от затопления, построив дамбы и другие водозащитные сооружения, но их стоимость оценивается приблизительно в 5 миллиардов фунтов стерлингов. Значительных убытков можно ожидать и от проникновения соленой морской влаги в подземные водоносные слои, служащие источником питьевой воды.
Вопросы и задания.
Какие измерения необходимо регулярно проводить, чтобы проверить предсказание ученых?
Как предотвратить затопление побережий Великобритании?
ГДЕ СПАСТИСЬ ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Поразительно высокий уровень некоторых ядовитых веществ обнаружен в тех местах арктических районов Канады, которые считались самыми чистыми на Земле. Выяснилось, что ядовитые вещества приносятся туда потоками воздуха из Юго-Восточной Азии.
Ученые считают, что концентрация ядовитых веществ может увеличиться здесь в 3 миллиарда раз по мере прохождения их по пищевой цепочке от водорослей до белых медведей. Особой опасности подвергается туземное население, питающееся мясом и жиром морских животных. Одно из исследований показало, что у 63% детей на одном из островов содержание ядовитых веществ в крови намного превышает допустимый уровень.
Задания
Предложите способы защиты населения от ядовитых веществ.
Какие измерения необходимо проводить в дальнейшем для оценки изменений концентрации ядовитых веществ?
ХОТИТЕ ПРОЯВИТЬ ПЛЕНКУ - ОПУСТИТЕ ЕЕ В ОЗЕРО
Во всяком случае Дж.Линч, студент политехнического института в Торонто (Канада), рекомендует проявлять фотопленку просто в воде озера Онтарио. Правда сам процесс вместо нескольких минут, как при использовании обычных проявителей, длится 28 часов. По его словам, получаются вполне приличные изображения.
Процессу проявления способствует содержащееся в воде железо, а также промышленные отходы в виде дизельного топлива и различных красок, в которых имеются те же добавки, что и в обычных проявителях, как пояснил профессор Б.Сканлон, обучающий Линча фотографии. Необыкновенное открытие Линча привлекло внимание всего мира. Недавно лондонская газета "Дейли мейл" пригласила его в Англию, чтобы повторить эксперимент с лондонской водой.
Задание.
Сконструируйте индикатор для измерения загрязненности воды с использованием фотопленки, разработайте методику (план) измерений.
ОЗЕРО - ПРИРОДНОЕ ЯВЛЕНИЕ
Жизнь озера, процессы, протекающие в нем, зависят от того, в каком ландшафте, в какой климатической зоне оно расположено. Горные породы, подстилающие озерную котловину, создают геохимический фон, который предопределяет минеральный состав воды. Свою лепту вносят и впадающие в озеро реки, водосборный бассейн которых часто очень обширен. Качество воды влияет на состав микроорганизмов, растений и животных, населяющих озеро. Разумеется, сказывается и хозяйственная деятельность человека на территории всего озерного бассейна, по берегам питающих его рек. Даже извечные, традиционные занятия вроде рубки леса или земледелия, неизбежно связаны с нарушением почвенного покрова, смывом в реки и в озеро минеральных и органических веществ. Кстати, чем богаче почвы на территории водосброса, тем больше органики попадает в озеро...
Озеро - замыкающее звено в гидрографической цепи. Емкая озерная котловина, куда стекают воды рек и ручьев с обширного бассейна, играет роль аккумулятора влаги и регулятора уровня: реки, что вытекают из озер, сохраняют полноводность и в сухой сезон. Воды озера создают подпор для грунтовых вод и обеспечивают постоянство их уровня. Это гидрологические аспекты. Кроме того, от крупных озер зависит микроклимат порой на значительных территориях. Реки несут с водосбора не только воду, но также растворенные и взвешенные в ней минеральные соли, органику. В морях наибольшее богатство и многообразие жизни сосредоточено именно в местах впадения рек. В этом отношении озера сходны с дельтовыми участками морей.
Создавая озера, природа словно бы действовала во благо человека. Пресные, а таких большинство, озера - аккумуляторы питьевой воды на пути извечного бега ее по ручьям и рекам в соленое море. Разбросанные по суше большие и малые озера -очаги интенсивного рыболовства. Человек издавна расселялся по их берегам.
Нельзя согласиться с установлениями рыбоохраны, разрешающими лов лишь крупноячеистыми сетями и неводами. При этом, естественно, добычей становится только крупная рыба. Мелочь, не доросшая до промыслового размера, беспрепятственно проходит в ячею и получает возможность расти. Надо регламентировать не минимальные размеры вылавливаемой рыбы, а ограничивать в биологически оптимальных пределах общую массу рыбы, добываемой в каждом конкретном водоеме. Добыча рыбьей мелочи позволяет
повысить "урожайность" рыболовных угодий - крупная-то рыба при этом тоже ловится. С другой стороны, такая повышенная эксплуатация озера, наверное, в известной степени продлевает его жизнь: даже рыбья мелочь, естественными законами обреченная на погибель, не уходит в ил, а извлекается на берег...
Когда-то весь навоз со скотных дворов вывозили на поля. Теперь же считается более экономным не возится с ним, а вместо него вносить на поля минеральные удобрения. Порой это делают преступно небрежно: рассыпают зимой по снежному покрову. Весной же немалая часть их уносится талыми водами в реки и озера. Избыток растворенных в воде питательных солей приводит к "цветению" воды - массовому развитию микроскопических водорослей. Тому же способствуют стоки животноводческих ферм. Итог: заморы, при которых гибнет животное население озер, а также интенсивное заиление их -ведь масса одноклеточных водорослей огромна.
Еще более опасны содержащиеся в минеральных удобрениях микропримеси: медь, свинец, кобальт, стронций... По химическим свойствам стронций и кальций близки, и живые организмы подчас не различают их, на равных правах используют для построения своих тканей. Когда содержание стронция в воде или почве ничтожно, это проходит без последствий. Но если содержание стронция чрезмерно велико, то его избыток в костях приводит к стронциевому рахиту. Биологи отмечают распространившееся на Ладоге заболевание тюленей - несрастание костей черепа из-за избытка стронция.
Помимо тех загрязнений, что попадают в озера со стоками городов и промышленности или от сельского хозяйства, важную и, по сути, глобальную роль играют атмосферные загрязнения: оксиды углерода, азота, серы, выбрасываемые в воздух трубами заводов и тепловых электростанций. С дождями они выпадают на землю, и озерам достается не только то, что непосредственно осаждается на водное зеркало, но и то, что стекает с огромной площади водосбора. Очень реальна опасность закисления озер.
Существуют и способы борьбы с обмелением и умиранием озера. Сельские хозяева, живущие на берегу, издавна черпали скопившийся на дне ил - сапропель и удобряли им огороды. Сегодня тот же сапропель можно откачивать со дна мощными насосами земснарядов. Озероведы относятся к добыче сапропеля более чем сдержанно: столь грубое вмешательство в жизнь озера может навредить ему. Ведь ил - среда обитания сотен видов микроорганизмов, которые служат кормом рыб. Гораздо безопаснее применять методы биозащиты озер, например, заселить их травоядными рыбами вроде белого амура или толстолобика. Известны также растения, неплохо очищающие воду: ряска, например, может поглощать из нее почти семьдесят процентов избыточного азота. Разумеется, не обойтись без вмешательства рук человеческих. Надо изымать из водоема избыток растительной массы или селить туда тех же травоядных рыб, да побольше! Иначе все это опять-таки уйдет в ил, толщина которого будет нарастать тем быстрее, чем активнее растут водоросли и рыбы.
Правда, живут в озерах, копошатся в том же иле личинки многих крылатых насекомых - например, ручейников, комаров-звонцов, (известный аквариумистам и любителям зимней рыбалки мотыль). Во взрослом состоянии они сами вылетают из воды, гибнут по большей части на суше. Общая масса их порой значительна. Оказывается, и природа сама о себе может позаботится.
Но все названные меры по "омоложению" озер действительны, если антропогенные влияния сводятся лишь к увеличению питательных для зеленых водорослей минеральных веществ в воде и насыщению ее органикой. На самом же деле спектр загрязняющих воду веществ очень широк, изменение ее химического состава приводит к резкому нарушению природного хода событий.
Задание.
Предложите способы уменьшения отрицательного воздействия человека на озера.
Вопрос.
Какие еще способы очистки воды в озере можно использовать?
КИСЛОТНЫЕ ДОЖДИ
В 30-х годах заводской, плотно задымленный пейзаж символизировал индустриализацию и, следовательно, светлое будущее, всеобщее довольство и достаток.
Но времена меняются. Сегодня вряд ли кто-нибудь скажет, что дым так уж сладок и приятен. Особенно, когда выяснилось, что он еще виноват и в кислотных дождях - бедствии, о котором стали часто упоминать в газетах.
Дождь и до вмешательства человека не был дистиллятом. В атмосфере всегда был диоксид углерода, который, реагируя с влагой, дает слабую кислоту, pH которой около 5,6. Тут следует напомнить, что шкала pH логарифмическая. Так, жидкость с pH-4 в десять раз "кислее", чем та, у которой pH-5. У крепчайшей кислоты pH-1, а pH-14 свойственен щелочи.
В промышленном центре Западной Европы сейчас средний кислотный показатель осадков около 4,1. Даже на окраинах континента, омываемых Атлантикой, в аграрной Португалии или Ирландии pH дождей примерно 4,9, а при сильной буре, пришедшей со стороны материка, достигает 3,0.
Сперва всю вину приписали собственно дыму и диоксиду серы. Однако со временем прояснилась зловредная роль кислотных частиц, скопившихся в злосчастном смоге 1952 года. Согласно оценке, его pH достигал 1,6, а это покислее лимонного сока.
Огромное количество сырья, из которого может получиться кислота, витает в облаках. Диоксид серы попадает сюда несколькими путями. Среди вечных источников - морская пена, брызги, вздымаемые волнами, гниение водорослей и жизнедеятельность планктона; извержения вулканов. Однако сегодня, вероятно, половина двуокиси серы - рукотворна. В Европе тепловые электростанции, работающие на угле, торфе, мазуте и газе, а также автотранспорт и сельхозтехника, использующие бензин и солярку, поставляют 85% всей атмосферной серы.
Правда, в сухом воздухе диоксид серы, выброшенный, например, из трубы электростанции, может пропутешествовать многие сотни километров от источника и почти целиком избежать превращения в кислоту. А вот попав в облако, он окисляется всего за несколько часов. Причем крошечные капельки влаги в самих облаках раз в десять кислее, чем дождь.
Любая почва содержит алюминий. Однако в ней он находится в нерастворимой форме. Благодаря же кислотным осадкам алюминий вылезает на свет из сложных почвенных соединений и вымывается в ближайший ручей. Рыбьи жабры, пострадавшие от алюминия, забивает слизь, количество кислорода, питающего кровь, падает, и если рыба все же выживет, то размножаться не сможет.
Пораженное алюминиевой и кислотной болезнью озеро выглядит вроде бы замечательно. Вода становится кристально прозрачной; ее окружает роскошный ковер водорослей и мхов. Бурно размножающаяся зелень меняет нормальный обмен веществ водоема. Разложение отмерших организмов замедляется.
Канадцы пожертвовали одним своим озером для эксперимента. Обычная кислотность там была 6,5, но несколько лет озеро сознательно и подконтрольно травили. Когда pH достиг 6, начали исчезать мелкие планктонные организмы и пескари. Пескарями питается форель, и ее молоди вскоре пришлось голодать. При pH-5,6 у речных раков и моллюсков покровы стали мягкими, их начали одолевать паразиты, а откладываемую икру покрыл грибок. Вскорости раков не стало совсем.
В середине 70-х годов заросли норвежской ели начали желтеть и осыпаться. Затем бедствие разгулялось по всей Европе. В Голландии и Великобритании к 1986 г. около трети деревьев оказалась "полностью" или умеренно обнаженными". В ФРГ то же самое случилось с 20%, в Чехословакии и Швейцарии примерно с 16% деревьев.
В чем причина? Кислые дожди вымывают из почв питательные вещества, высвобождают алюминий, который попадает в корни деревьев. А без таких кормильцев, как кальций и магний, которые уходят из кислых почв, растению грозит голодная смерть.
Диоксид серы прямо повреждает зелень - блокирует устьица на листьях и иголках, мешая фотосинтезу. Для некоторых деревьев ядом служит озон, порождаемый выхлопами автомобилей; особенно он вреден, когда соединяется с диоксидом серы. Уродливо быстро начинают расти ветви, зато корни усыхают.
Задание.
Составьте схему, на которой укажите основные воздействия кислотных дождей на экосистемы, и предложите методы их защиты.
ЗАПРЕТ НА ПРАЗДНИЧНЫЕ ШАРЫ
В американских штатах Флорида, Коннектикут, Теннеси и Виргиния запрещен массовый запуск воздушных шаров на празднествах, поскольку многие из них заканчивают свой путь в океане. В 1990 году при очередной очистке океанских пляжей, ежегодно проводимой Центром сохранения морской среды, на тихоокеанском и атлантическом побережье страны было обнаружено 26586 оболочек шаров (в 1989 г. собрано 18251).
Морские животные, прежде всего киты и черепахи, заглатывают обрывки таких оболочек, в результате чего нередко происходит смертельная блокада кишечника. По данным ученых, 5% обнаруженных на пляжах морских черепах содержали в желудках куски оболочек. Кроме того, стропы воздушных шаров часто опутывают клювы морских птиц.
В настоящее время законодательные акты о запрете массовых запусков воздушных шаров рассматриваются также в других штатах.
Вопросы и задания.
Какие вещества, опасные для животных, могут содержаться в воздухе?
Как измерить их количество?
ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ И ГАЗОВЫЕ ВЫБРОСЫ
Вредное действие промышленных газовых выбросов на живые организмы сейчас никакому сомнению не подвергается и дополнительных доказательств не требует.
В качестве примеров такого антропогенного воздействия на природу можно привести результаты исследования, проведенного в сосновых лесах Кемеровской области, находящихся в зоне действия выбросов промышленных предприятий. Лесной подстилки (т.е. отмершей и отмирающей биомассы) здесь оказалось в 2,5 раза больше, чем там, где воздух чист. Поверхность почвы покрыта слоем техногенной пыли, которая проникает на глубину 20-30 см. Это вызывает подщелачивание верхних почвенных горизонтов: pH их достигает 7,1-7,4 (по сравнению с 6,5 на контрольных участках). А вот и последствия: в зоне выбросов 18-летние деревья в среднем в 1,7-2,6 раза ниже и тоньше нормы, хвоя гибнет вдвое быстрее, масса их на 20-50% меньше, крона деревьев изрежается, верхушки отмирают...
В Донецкой области изучалось действие газовых выбросов химических предприятий на сельскохозяйственных животных. Установлено, что заболеваемость крупного рогатого скота лейкозом, болезнями органов дыхания и пищеварения здесь в 1,3-2 раза выше, чем в условно чистом районе, годовые привесы ниже на 25,5%, надои молока на 13,5%, приплод на 3-8%, а в молоке во много раз больше тяжелых элементов. Немецкие ученые изучали взаимосвязи между изменениями состояния окружающей среды с начала XX века до нашего времени и концентрацией семнадцати химических элементов в годичных кольцах 100-летних сосен, произрастающих в разных частях лесного массива, удаленного от основных промышленных центров Центральной Европы.
Оказалось, что концентрации металлов росли по мере индустриализации городов. Так, если содержание серы в годичных кольцах 1893-1894 и 1914-1923 гг. почти не менялось, то в годичных кольцах 1934-1943 гг., соответствующих периоду роста промышленного производства, оно увеличилось в 1,5 раза. В годичных кольцах, относящихся к периоду послевоенного упадка производства (1953-1964 гг.) концентрация серы была меньше, чем в предшествующее время, однако в последующие 20 лет неустанно повышалась. Удивительно, что содержание тяжелых металлов в древесине в этом столетии непрерывно снижалось, хотя они также входят в состав атмосферных загрязнений, которые постоянно росли.
Ученые считают, что это явление связано с увеличением кислотности почвы, однако предлагают специально изучить этот феномен.
Задание.
Составьте программу для исследований причин снижения содержания тяжелых металлов в древесине с учетом того, что их количество в атмосфере постоянно возрастало на протяжении многих лет.
АЭРОЗОЛИ И ОЗЕЛЕНЕНИЕ
Окружающий нас мир заполнен мелкими частицами вещества: песчинками, пылинками, каплями разной формы, величины, различного происхождения. Все они, благодаря ничтожной своей массе, легко подхватываются порывами ветра и переходят во взвешенное состояние. Так образуются аэрозоли. Выброс взвешенных частиц в атмосферу начался с возникновения нашей планеты. Источниками атмосферных аэрозолей служили и служат вулканы и гейзеры, разрушающиеся горные породы и пылевые бури, почвенная эрозия и лесные пожары.
Природные выбросы аэрозолей всегда влияли на среду человеческого обитания. Однако, уравновешиваясь общим круговоротом веществ в природе, они не вызывали глубоких экологических изменений. Значительно больший вред окружающей среде приносят ныне промышленные аэрозоли, представляющие собой отходы производства, то есть продукт деятельности человека.
Человек разумный с самого начала вел свое хозяйство не очень разумно, активно способствуя загрязнению атмосферы. Поддержание огня в очаге, сжигание лесов для расширения пашни, выплавка металлов и стекла - вот краткий перечень технологических процессов на заре цивилизации, которые приводили к образованию вредных пылевых выбросов. Когда же человек освоил каменный уголь как горючее, загрязнение атмосферы усилилось.
Ежесуточная потребность человека в воздухе составляет 12 м3 (около 15 кг), причем любое загрязнение воздуха неблагоприятно влияет на наше самочувствие и здоровье. По данным американских исследователей, до 10% всех болезней и смертных исходов в городах обусловлено нечистотой атмосферы. Сейчас в земной атмосфере взвешено около 20 млн тонн частиц, из которых примерно три четверти приходится на долю выбросов промышленных предприятий. Частицы, которые из нижних слоев атмосферы оседают через несколько недель, на большой высоте могут удерживаться во взвешенном состоянии от года до трех лет, что увеличивает величину облачного покрова Земли. Последствия этого трудно предсказать. Одни ученые считают, что из-за ощутимого уменьшения солнечной радиации произойдет снижение температуры воздуха на планете, другие, напротив, предсказывают усиление "парникового эффекта" и потепление.
В качестве печального примера влияния взвешенных частиц на климат можно привести взрыв в 1963 году вулкана Агунг, в результате которого уничтожена часть индонезийского озера Бали. Мощное извержение насытило частицами пепла нижние слои атмосферы, из-за чего солнце на закате стало необычайно темным. Непосредственно после извержения температура в стратосфере над экватором поднялась на 6-70С, а в течение нескольких последующих лет превышала норму на 2-30С. Озеленение - эффективное и недорогое средство облагораживания городской среды. Растения могут поглотить и связать более половины токсичных газов и пыли. Так, один гектар древесных насаждений в возрасте 20-30 лет "съедает" за сезон около двадцати тонн промышленной пыли и 500-700 килограммов сернистого газа. Тополь черный, ива козья, белая акация, лох, кроме того, в состоянии избавить воздух от фенольных загрязнений. Они накапливают их в листьях, осенью стряхивают вместе с опадающей листвой и со следующей весны вновь готовы приступить к работе.
Пыль же лучше всего задерживают такие деревья: вяз приземистый, вяз Андросова, конский каштан, боярышник, яблоня и сирень.
Почему в парке легче дышится? Не только из-за тени, прохлады и живой почвы вместо асфальта. Деревья вырабатывают для нас благотворные легкие ионы. Особенно стараются ива, тополь, рябина, белая акация, сосна. К тому же грецкий орех, можжевельник и всем известный американский клен выделяют губительные для микробов фитонциды.
Немаловажно и то, что жители хорошо озелененной улицы с плотными рядами деревьев ощущают уличный шум в десять (!) раз слабее, чем точно на такой же улице, с такой же интенсивностью движения, но без зелени. Специалисты городскую зелень делят на три категории. 1 - насаждения общего пользования: парки, лесопарки, бульвары, скверы, сады, посадки вдоль улиц; 2- насаждения ограниченного пользования: во дворах, вокруг школ,детских садов, больниц; 3- специальные насаждения: защитные и водоохранные зоны, кладбища, посадки вдоль дорог. Парки - самые эффективные для улучшения городской среды острова зелени.
Вопрос и задание.
Какие проблемы возникают при поступлении аэрозолей в окружающую среду? Предложите способы их решения.
НОВАЯ УПАКОВКА
В Японии для упаковки продуктов используют вместо целлофана стальную фольгу. Металлический лист толщиной всего тридцать микрон гораздо мягче упаковочной бумаги, а по эластичности сравним с шелком. К тому же он достаточно прочен, чтобы защитить продукты от микробов, насекомых и грызунов. Но самое главное,- попадая на свалку, такие листы быстро ржавеют и распадаются, почти не загрязняя окружающую среду.
ЭКОЛОГИЧНОСТЬ УПАКОВКИ
Какая упаковка более экологична - полиэтиленовая или бумажная ? Английский журнал "Нью сайентист" приводит данные о расходе энергии и количестве загрязнений при производстве одного миллиона полиэтиленовых и бумажных пакетов (см. табл.)
Полиэтилен
Бумага
Затраты энергии, мегаджоули 5800
1340000
Выбросы, кг
Двуокись серы 198
388
Окислы азота 136
204
Углеводороды 76
24
Окись углерода 20
60
Пыль 10
64
Грязная вода 10
512
БЫТЬ ЛИ АТОМНОМУ ХРАНИЛИЩУ В ГОРАХ НЕВАДЫ?
Геологическая служба США разработала план создания в районе хребта Юкка (штат Невада) подземного хранилища высокорадиоактитвных и энергетических отходов, однако поступившая информация может сорвать утверждение этого плана.
Геолог Дж.Шиманский (Министрство энергетики США) считает, что в относительно недавнем по геологическим маркам прошлом здесь происходили землятресения, которые могли привести к подъему уровня грунтовых вод на сотни метров.
Важным условием безопасности атомного захоронения является его незатопляемость по меньшей мере в течении 10 тыс.лет , пока радиоактивность отходов не снизится до определенного уровня, в противном случае опасные радионуклиды могут попасть в окружающую среду.
В одном из геологических шурфов, пробитых в районе хребта, обнаружены значительные подповерхностные залежи кальцитов и опалов.Согласно существующей теории, они образуются при подъеме по трещинам в глубинных породах минеральных растворов, которые остывая, и образуют эти месторождения.Следователь но, такой подъем происходил здесь в прошлом и возможен в будущем.
Иного мнения придерживается группа геохимиков во главе с Дж.Стаклессом.
На конференции Американского геологического союза в 1990 году он настаивал на том, что в последние 500 тыс. лет грунтовые воды под хр.Юкка не поднимались к поверхности, а отложения опалов и кальцитов сформировались в результате проникновения влаги, выпавшей с осадками.Это утверждение он сделал, исходя из соотношений в образцах различных изотопов стронция, урана, кислорода, углерода и свинца, позволяющих судить о механизме образования отложений.
Решающим должно стать заключение специально созданной Национальной Академией наук США комиссии во главе с Б.Рэлеем (Университет штата Гавайи, Гонолулу США).
Тем временем дискуссия среди геологов продолжается.
ГЕОЛОГИ ИЗУЧАЮТ СВАЛКИ
Население Земли производит теперь столько твердых бытовых отходов, что их свалки приобрели характер и масштаб геологических тел. Они занимают сотни гектаров, имеют мощность "пласта" до 50 метров и уже всерьез влияют на круговорот веществ в биосфере. Настолько всерьез, что геологи занялись изучением геохимических свойств свалок. В этих исследованиях используются такие методы, как рентгенофазный анализ, атомная эмиссионная спектроскопия и т.п.
Результаты изучения свалок в Подмосковье выявили там серьезные геохимические аномалии по сравнению с природными объектами. Так, например, на свалках резко повышено содержание углерода, азота, а также тяжелых металлов - цинка, свинца, меди, в десятки и сотни раз по сравнению с речными и грунтовыми водами увеличено содержание элементов в водных вытяжках свалочного грунта. Беспрецедентно высока в этих отложениях интенсивность микробиологических процессов, что приводит к многократному увеличению выхода в атмосферу соединений углерода: по сравнению с дерново-подзолистыми почвами (основными для Подмосковья) - выше в 300 раз.
Считают, что треть органического углерода, сконцентрированного на свалках, довольно быстро возвращается в естественный круговорот веществ. Однако остающееся там количество органического углерода сопоставимо с содержанием его в биомассе всего мирового океана, это порядка 3 миллиардов тонн.
Таким образом, захоронения твердых бытовых отходов вносят серьезные изменения в естественный биосферный круговорот веществ, что может привести к геохимическим аномалиям в прилегающей к ним природной среде.
КАК ПОЛУЧИТЬ ИЗ ВОДКИ ВОДУ
Десятки тысяч тонн тяжелой нефтяной смолы образуется в России в виде отходов нефтеперерабатывающего производства. А избвляемся мы от них традиционно - сжиганием, и пылающие по стране факелы - яркое тому подтверждение. Есть. однако, возможность использовать эту смолку в качестве сырья. Сотрудники мытищинского НТП "Автор" научились изготавливать из нее углеродные нити. Точнее, не из нее, а из полученного на ее основе волокнообра- зующего пека.
Сама по себе углеродная нить - отнюдь не новость. Еще в 1879 году влспользовался ею Эдисон для лампочки накаливания. В наши дни - благодаря своей уникальной прочности, легкости и сорбционной способности - такие нити и выполненные на их основе композиты очень широко применяются. Но производят их обычно из вискозного и полиакрилнитрильного волокна, что жовольно дорого и экологически не безвредно. Куда дешевле, проще и безопаснее изготавливать углеродные волокна из пека. Качество их, правда, получается при этом несколько скромнее, но все же вполне достаточно для широкого промышленного использова-ния. К примеру, выполненный на их основе композит пригоден для производства ряда деталей автомобиля.
Обладают пековые углеродные волокна и электропроводностью, а также жаропрочностью, что позволяет изготавливать из них и нагревательные, и теплоза-щитные панели. Последние способны во многих случаях заменять асбестовые - столь вредные для нашего здоровья. Можно выполнять из пековых волокон и фильтры - жидкостные и воздушные. Ведь активированная специальным образом углеродная нить обладает совершенно удивительным свойством: при толщине, скажем, в десять микрон она имеет удельную поверхность до семидесяти квадратных километров на один грамм. Причина - в огромном количестве пор, соизмеримых по величине с размерами ряда молекул, а также в разного рода трещинках и зазаубринках. Изготовленная из таких нитей ткань способная сорбировать из воды бензол, фенолы и вообще почти все органические вещества.И даже спирт. Пропущенная, на-пример, через подобный фильтр водка оказывается самой обыкновенной водой.
А после использования углеродный фильтр можно очистить и пустить извлеченные из него вещества снова в дело.
ВАНИЛИН И ПОРОЛОН ИЗ СТОЧНЫХ ВОД
Появилась надежда, что в скором времени экологическая обстановка в Яснополянском заповеднике значительно улучшится. Вселяет надежду целевая комплексная программа "Поиск", в которой участвует ряд специалистов Московского химико-технологического института имени Д.И.Менделеева.
Одна из главных причин бедственного положения Ясной Поляны - соседство Щекинского производственного объединения "Азот", выпускающего капролактам. Ядовитые сточные воды этого предприятия несут в себе, однако, не только гибель для окружающея среды, но и множество нужных промышленности веществ. И участвующие в программе "Поиск" специалисты нашли способы извлекать эти вещества из стоков. Прежде всего - товарную щелочь, которую само ПО "Азот" вынуждено закупать на стороне. Затем циклогексен - сырье для производства очень ценного вещества - пирокатехина. Стоимость его на мировом рынке составляет сегодня около десяти долларов за килограмм. Пирокатехин используют для выделки и окраски мехов и, кроме того, как полупродукт для получения пищевого ванилина.
И, наконец, из тех же стоков можно извлечь адипиновую кислоту - сырье для производства жесткого и мягкого пенополиуретана, и прежде всего - поролона.До сих пор Рошальский комбинат - единственный в России выпускающий поролон - работал только на привозном сырье. Но уже изготовлена первая опытная партия на основе адипиновой кислоты из щекинских стоков. А сами стоки в резуль-тате столь многопрофильной обработки, может быть, станут наконец обыкновенной водой.
ЦЕМЕНТ, ОБОЖЖЕННЫЙ СОЛНЦЕМ
При изготовлении цемента мелко размолотый мергель (известковая горная порода) ибжигают при температуре не менее 900 градусов Цельсия. Для производства 50-килограммового мешка цемента требуется пять килограммов нефти, или 7-9 килограммов угля, или 11 килограммов дров. Дрова используют на цементных заводах развивающихся стран, где и так площадь лесов все сокращеется.
Поэтому для богатых солнцем развивающихся стран будет актуальной разработка швейцарских инженеров, предложивших солнечную цементную печь. Это усеченный зеркальный конус, в который по трубе подается закручивающийся, как в циклоне, поток воздуха с мергелевой пылью. Другая труба отсасывает обожженный цемент. На этот реактор направлены лучи Солнца от параболического зеркала площадью 90 квадратных метров.
На испытаниях через реактор пропустили за час 25 кг мергеля, 80 % которого превратились в цемент. Для нежаркого швейцарского солнца ≈ совсем неплахая эффективность.
БРОНИРОВАННАЯ БУТЫЛКА
Стеклозавод в Дюссельдорфе (Германия) начал выпуск литровых стеклянных бутылок с толщиной стенки всего 1,4 миллиметра. Сверху стекло покрыто слоем прозрачной полиуретановой пленки толщиной в одну десятую миллиметра. Эта броня придает прочность тонкому стеклу, а если бутылка все же разбивается, осколки не разлетаются, их сдерживает пластиковая оболочка.
Новые бутылки составят конкуренцию уже привычным бутылям из полиэтилентерефталата. Они несколько тяжелее полимерных, зато стекло ничуть не влияет на вкус напитков, из него не переходят в раствор посторонние вещества (например, пластификаторы, имеющиеся в полимерных материалах). Кроме того, стеклянная бутылка может использоваться повторно, совершая до 70 оборотов, а затем может быть переплавлена.
Упаковка с шестью литровыми бутылками с минеральной водой или лимонадом весит на 3,5 килограмма меньше, чем такая же упаковка с обычными стеклянными бутылками. До конца века завод намерен начать выпуск тонких пивных бутылочек на 0,33 литра, они будут вдвое легче современных.
БУМАГА ИЗ СОЛОМЫ
В результате четырех лет исследований французские инженеры нашли способ делать бумагу из соломы. Секрет метода, в том, что солому нагревают в воде при очень большом давлении, а затем давление резко сбрасывается. Происходящий при этом взрыв пара разрывает стебли соломы на тонкие волоконца, которые затем обрабатываются традиционным способом. Бумага из соломы отличается повышенной прочностью. В дальнейшем из соломы будут производить также картон.
ЗЕЛЕНЫЙ ТЕЛЕВИЗОР
Западногерманская фирма ╚Шнайдер╩ начала выпуск новой модели телевизора, названной ╚Эковизион╩. Конструкторы сделали все, чтобы телевизор наносил как можно меньше ущерб человеку и окружающей среде. Прибор испускает в тысячу раз меньше вредных электромагнитных излучений, чем разрешает западногерманская норма. Значительно снижено потребление энергии. Для покрытия корпуса применяют в основном лаки на воде, а не на вредных органических растворителях.
Сделано все для того, чтобы после того, как телевизор отслужит свой срок, пошедшее на него сырье могло быть использовано снова. Фирма обязалась принимать от потребителей отслужившие свое телевизоры и обеспечивать повторное использование всего, что можно использовать, и безопасное устранение всего, что нельзя (по новому закону, с будущего года такая же обязанность возлагается на все электронные фирмы; ежегодно в ФРГ попадает на свалку примерно 800 тысяч тонн старой электроники). Для корпуса вместо пластмасс и древесно-стружечной плитки применен стальной и алиминиевый прокат, идущий в переплавку. До минимума уменьшено количество резьбовых, сварных и клеевых соединений, чтобы при разборке почти все блоки можно было удалять без инструментов, вручную. Пластмассовые детали промаркированы, чтобы облегчить их сортировку при разборке. Но таких деталей немного, так как пластмассы при нагреве выделяют вредные газы (отсюда характерный запах при включении нового электронного прибора).
РАСТВОРИМАЯ БУМАГА
В Братиславском научно-исследовательском институте бумаги и целлюлозы разработан новый способ производства водорастворимой бумаги. Сейчас описание метода подано в патентное ведомство для регистрации в качестве изобретения. По сравнению с существующими новый метод проще и дает бумагу более высокого качества.
По внешнему виду водорастворимая бумага ничем не отличается от обычной. Изменяя состав бумажной массы, можно получить различные сорта бумаги, растворяющиеся с разной скоростью ≈ от почти мгновенного растворения (пять секунд) до нескольких часов. Основное сырье для новой бумаги ≈ карбоксиметилцеллюлоза.< /P>
Водорастворимая бумага найдет широкое применение в технике, медицине, в быту. Ее можно использовать как упаковочный материал для некоторых фармацевтических и косметических изделий, стройматериалов (например, цемент в мешке из такой бумаги можно, не распечатывая мешок, бросать в бетономешалку). Из растворимой бумаги можно делать салфетки, бумажные полотенца, этикетки для бутылок и банок. Используется она и как основа для секретных документов.
СОЛНЕЧНЫЙ ВОДОПРОВОД
Главная часть этой установки ≈ солнечный коллектор ≈ зеркало прямоугольной формы, немного вогнутое, с покрытием из зеркального аллюминия, снабженное автоматическим механизмом слежения за солнцем. ╚Солнечные зайчики╩, отраженные коллектором, падают на теплоприемник.
Вода в нем сначала нагревается, потом начинает кипеть, образуется пароводяная смесь, которая поступает в специальную камеру. Туда же подают холодную воду, в результате их смешивания происходит конденсация пара, и давление в камере оказывается ниже атмосферного. За счет преобразования тепловой энергии в механическую вода из источника поднимается вверх. И снова холодная жидкость смешивается с горячей, циркуляция воды в установке теперь происходит сама соб
ТРАНСПОРТ И СВЯЗЬ
добавить ресурс
.gif){kind=small}
Переработка мусора:
ТБО и другие проблемы современности:
© Дизайн Студии РОМАрт, 2004.