- •Предисловие
- •Часть 1. Введение в экологию
- •Глава 1. Экология: круг проблем, история, структура
- •1.1. История экологии
- •Тест для самоконтроля к разделу 1.1
- •1.2. Структура современной экологии
- •Тест для самоконтроля к разделу 1.2
- •1. Укажите правильный набор наук, которые входят в состав социальной экологии:
- •2. Какая экологическая наука выделена по методу исследования?
- •3. Укажите правильный набор наук, которые входят в состав прикладной экологии:
- •Контрольные вопросы к главе 1
- •Вопрос для обсуждения к главе 1
- •Глава 2. Состояние окружающей среды и развитие экологии в башкортостане
- •2.1. Состояние окружающей среды
- •Тест для самоконтроля к разделу 2.1
- •2.2. Состояние экологических исследований
- •Тест для самоконтроля к разделу 2.2
- •1. В какой области экологии работает в.Н. Майстренко?
- •2. В какой области экологии работает м.Г.Баянов?
- •3. В какой области экологии работают б.М.Миркин и ф.Х.Хазиев?
- •Контрольные вопросы к главе 2
- •Вопрос для обсуждения
- •Часть 2. Основы общей экологии
- •Глава 3. Экологические факторы
- •3.1. Классификация экологических факторов
- •Тест для самоконтроля к разделу 3.1
- •1. Свет является фактором:
- •2. Какие экологические факторы определяются удаленностью экосистемы от экватора и от океана?
- •3. Биотические экологические факторы определяются:
- •3.2. Характеристика важнейших абиотических факторов
- •Климатическая характеристика сельскохозяйственных зон рб
- •Тест для самоконтроля к разделу 3.2
- •1. При повышении высоты над уровнем моря в горах происходит:
- •2. Климат преобладающей части равнинной территории рб:
- •3. Холодный пояс в рб:
- •3.3. Основные среды жизни
- •Контрольные вопросы к главе 3
- •Вопрос для обсуждения
- •Глава 4. Экология видов
- •4.1. Законы аутэкологии
- •Тест для самоконтроля к разделу 4.1
- •1. Аутэкология – это наука, которая изучает:
- •2. Пределы толерантности распределения вида – это:
- •3. Фактором, который лимитирует урожай культурных растений в степной зоне, является:
- •4.2. Адаптации
- •Контрольные вопросы к разделу 4.2
- •4.3. Жизненные формы и экологические группы
- •1. Виды одной жизненной формы:
- •2. Кто первым предложил систему жизненных форма растений?
- •3. Виды одной экологической группы:
- •4.4. Стратегии поведения (выживания) организмов
- •Тест для самоконтроля к разделу 4.4
- •4.5. Биологическое разнообразие
- •Контрольные вопросы к разделу 4.5
- •4.6. Биологическая индикация
- •Тест для самоконтроля к разделу 4.6
- •1. Какие признаки живых организмов могут быть использованы при биологической индикации?
- •2. Бриометром называется:
- •4.7. Функциональные группы видов
- •Тест для самоконтроля к разделу 4.7
- •4.8. Популяция
- •Тест для самоконтроля к разделу 4.8
- •Контрольные вопросы к разделу 4.8
- •Глава 5. Взаимоотношения организмов
- •5.1. Горизонтальные взаимоотношения
- •Тест для самоконтроля к разделу 5.1
- •1. Горизонтальными называются отношения организмов:
- •2. Конкуренцией называются отношения, при которых организмы:
- •3. Как взаимопомощь между растениями можно рассматривать:
- •5.2. Вертикальные взаимоотношения
- •Тест для самоконтроля к разделу 5.2
- •5.3. Сигнальные взаимоотношения
- •Тест для самоконтроля к разделу 5.3
- •1. Яркая окраска венчика цветка является зрительным сигналом, который помогает растению:
- •2. Феромонами называются:
- •3. Фитонциды – это:
- •Контрольные вопросы к главе 5
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 6. Экосистема
- •6.1. Состав и классификация экосистем
- •Тест для самоконтроля к разделу 6.1
- •6.2. Почва
- •Тест для самоконтроля к разделу 6.2
- •1. Процесс выщелачивания характерен для:
- •2. Плодородие почвы определяется по:
- •6.3. Круговорот веществ и поток энергии в экосистеме
- •Тест для самоконтроля к разделу 6.3
- •6.4. Биологическая продукция и биомасса
- •Тест для самоконтроля к разделу 6.4
- •1. Какая из перечисленных экосистем имеет самую высокую. Биологическую продукцию?
- •2. Отношение биологической продукции к биомассе в лесу составляет:
- •3. В какой экосистеме биологическая продукция может быть больше, чем биомасса?
- •6.5. Аккумуляция организмами загрязняющих веществ
- •Контрольные вопросы к разделу 6.5
- •6.6. Экологические сукцессии
- •Тест для самоконтроля к разделу 6.6
- •1. Какое изменение экосистемы относится к автогенным сукцессиям?
- •2. Какова причина массового развития цианобактерий в водоеме?
- •3. По какому признаку различаются автогенные и аллогенные сукцессии?
- •6.7. Экологическое равновесие
- •Тест для самоконтроля к разделу 6.7
- •1. Флюктуациями экосистемы называются:
- •2. При экологическом равновесии в экосистеме:
- •3. Конструирование экологического равновесия возможно:
- •Контрольные вопросы к главе 6
- •Вопрос для обсуждения
- •Глава 7. Биосфера
- •7.1. Общая характеристика биосферы
- •Тест для самоконтроля к разделу 7.1
- •7.2. Абиогенные составляющие биосферы
- •Тест для самоконтроля к разделу 7.2
- •1. В атмосфере Земли преобладает:
- •2. Какая часть площади урбанизированных территорий покрыта техногенными грунтами?
- •3. На долю пресной воды в гидросфере приходится:
- •7.3. Круговороты веществ в биосфере
- •Тест для самоконтроля к разделу 7.3
- •7.4. Влияние человека на биосферу
- •Тест для самоконтроля к разделу 7.4
- •1. Озоновый слой расположен на высоте:
- •2. Для сохранения озонового слоя необходимо:
- •3. Под влиянием кислотных дождей происходит:
- •7.5. Ноосфера
- •Контрольные вопросы к главе 7
- •Вопрос для обсуждения
- •Часть 3. Рациональное природопользование и охрана экосистем рб
- •Глава 8. Рациональное использование естественных экосистем
- •8.1. Лесные экосистемы
- •Тест для самоконтроля к разделу 8.1
- •1. К главному лесопользованию относится:
- •2. При использовании лесов первой группы допускается:
- •3. Рекреационным лесопользованием называется:
- •8.2. Естественные кормовые угодья
- •Тест для самоконтроля к разделу 8.2
- •1. Какая группа видов растений характерна для петрофитных степей?
- •2. Какая группа растений характерна для горных суходольных лугов рб?
- •3. Основным способом восстановления степной растительности в рб является:
- •8.3. Водные экосистемы
- •Тест для самоконтроля к разделу 8.3
- •1. Какая часть общего водозабора в рб расходуется на промышленные нужды?
- •2. Какие виды рыб составляют основу промысловых уловов в рб?
- •8.4. Болотные экосистемы
- •Тест для самоконтроля к разделу 8.4
- •1. Какие растения представлены на низинных болотах?
- •2. На верховых болотах растут:
- •3. Влияние болот на окружающую среду проявляется в том, что они:
- •8.5. Горные экосистемы
- •Тест для самоконтроля к разделу 8.5
- •1. Особенностями горных экосистем являются:
- •Контрольные вопросы к главе 8
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 9. Охрана естественных экосистем
- •9.1. Уровни охраны природы
- •Тест для самоконтроля к разделу 9.1
- •1. В Красную книгу включаются:
- •2. Доля опт от общей площади рб составляет:
- •9.2. Охраняемые природные территории рб
- •Тест для самоконтроля к разделу 9.2
- •Контрольные вопросы к главе 9
- •Вопрос для обсуждения
- •Глава 10. Сельскохозяйственные экосистемы
- •10.1. История сельского хозяйства рб
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.1
- •1. Выберите самое экологичное сельскохозяйственное животное:
- •2. Соотношение коров и лошадей в современном сельском хозяйстве рб составляет:
- •3. Средние удои (л/год) и привесы в рб в настоящее время составляют:
- •10.2. Агроэкология и ее задачи
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.2
- •1. Агроэкология – это наука
- •10.3. Агроэкосистема
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.3
- •1. Агроэкосистема – это:
- •2. В почве агроэкосистемы сосредоточены:
- •Контрольные вопросы
- •10.4. Совершенствование структуры землепользования и регулирование поголовья скота
- •Контрольные вопросы к разделу 10.4
- •10.5. Поддержание плодородия почв
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.5
- •10.6. Экология растениеводства
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.6
- •10.7. Защита растений
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.7
- •10.8. Экология животноводства
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.8
- •2. Самым адаптивным сельскохозяйственным животным для условий рб является:
- •3. Экономически оправдано вывозить навоз на поля, удаленные от фермы на расстояние не более:
- •10.9. Сельскохозяйственное загрязнение
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.9
- •1. Какой вид загрязнения относится к сельскохозяйственному?
- •10.10. Энергосбережение
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.10
- •1. В рб в последние годы затраты энергии в сельском хозяйстве снизились за счет:
- •10.11. Продовольственная безопасность рб: настоящее и будущее
- •Тест для самоконтроля к разделу 10.11
- •1. На 1 жителя рб приходится площадь пашни, равная:
- •2. На 1 жителя рб производится зерна (кг/год):
- •Контрольные вопросы к главе 10
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 11. Экология города
- •11.1. Урбанизация
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.1
- •1. К 2000 г. Городское население планеты составило:
- •2. В рб доля городского населения в 2000 г. Составила:
- •3. Основным положительным моментом урбанизации является:
- •11.2. Особенности городских экосистем
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.2
- •1. Личное потребление воды в сутки в городах составляет:
- •2. В рб на одного горожанина “работает” сельскохозяйственных угодий:
- •3. Экосистемы городов:
- •11.3. Загрязнение атмосферы и воды
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.3
- •1. Какой из перечисленных городов рб имеет самую загрязненную атмосферу?
- •2. В рб самое большое количество загрязняющих веществ сбрасывает в воду город:
- •3. По какому из перечисленных веществ отмечена очень высокая степень загрязнения атмосферы в Стерлитамаке в 2003 г.?
- •11.4. Экологические проблемы городского транспорта
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.4
- •1. Число автомобилей в мире составляет:
- •2. На 1 тысячу жителей рб в среднем приходится личных автомобилей:
- •3. Средний расход горючего на 100 км пути у легкового автомобиля составляет:
- •11.5. Физическое загрязнение городской среды
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.5
- •1. Ухудшение слуха наступает при шумовом загрязнении с уровнем выше (в дб):
- •2. Допустимая радиационная нагрузка за счет бытовой радиации составляет (мбэр/год):
- •11.6. Бытовые стоки и бытовые отходы
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.6
- •1. Среднее количество коммунальных стоков на одного человека в городах рб составляет (л):
- •11.7. Озеленение
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.7
- •1. По санитарным нормам на каждого горожанина в черте города должно приходиться леса (м2):
- •2. Экологически оправданные типы зеленых насаждений характеризуются:
- •11.8. Экология жилища
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.8
- •11.9. Мегаполисы мира и концепция экосити
- •Тест для самоконтроля к разделу 11.9
- •1. К мегаполисам относятся города с населением свыше (млн. Чел.):
- •2. Экосити – это:
- •Контрольные вопросы к главе 11
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 12. Экология промышленности
- •12.1. Экосистемный подход в промышленной экологии
- •12.2. Проблемы энергетики
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.2
- •12.3. Классификация загрязняющих веществ и экологические нормативы
- •Тесты для самоконтроля к разделу 12.3
- •1. Какое вещество относится к первому классу загрязнения?
- •2. Какой экологический нормативный показатель используется для оценки загрязнения атмосферы автомобилем?
- •3. Какой экологический нормативный показатель используется для оценки сброса промышленным предприятием загрязняющих веществ в водоем?
- •12.4. Характеристика наиболее опасных загрязняющих веществ
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.4
- •12.5. Загрязнение атмосферы
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.5
- •1.Толщина загрязненного слоя атмосферы над г. Уфой составляет:
- •2. Главной причиной образования смога над городом является:
- •3. Главными виновниками загрязнения атмосферного воздуха в рб являются:
- •12.6. Загрязнение воды
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.6
- •1. Главной отраслью хозяйства, повинной в загрязнении поверхностных вод в рб является:
- •2. Основные вещества, загрязняющие поверхностные воды в рб:
- •12.7. Загрязнение почв
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.7
- •1. В направлении господствующих ветров загрязняющие вещества из труб промышленных предприятий могут рассеиваться на расстояние:
- •2. Загрязнение почв вдоль автомобильных трасс ограничивается полосами шириной:
- •12.8. Очистные сооружения
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.8
- •1. При каком виде очистки используется электролиз?
- •2. Активный ил – это:
- •12.9. Проблема твердых отходов
- •Тест для самоконтроля к разделу 12.9
- •1. Наибольшее количество твердых отходов на территории рб накоплено:
- •2. Количество твердых промышленных отходов, которые накоплены в рб, составляет:
- •3. Рекультивацией называется:
- •Контрольные вопросы к главе 12
- •Вопросы для обсуждения
- •Часть 4. Социальная экология
- •Глава 13. Экологические мировоззрения в начале третьего тысячелетия
- •13.1. Сциентизм
- •13.2. Алармизм
- •13.3. Консервационизм
- •13.4. Экологический реализм
- •Контрольные вопросы к главе 13
- •Глава 14. Методы управления природопользованием
- •14.1. Экономические механизмы рационального природопользования
- •Тест для самоконтроля к разделу 14.1
- •1. На величину квоты на загрязнение, выделяемую промышленному предприятию, влияет:
- •2. Доля экологических инвестиций в бюджете развитых стран составляет:
- •14.2. Экологическая экспертиза и овос
- •Тест для самоконтроля к разделу 14.2
- •1. Государственная экологическая экспертиза проводится:
- •2. Возможно проведение экологического мониторинга за состоянием:
- •14.3. Экологическое право
- •Тест для самоконтроля к разделу 14.3
- •1. Какие из перечисленных правонарушений преследуются в уголовном порядке?
- •14.4. Экологическая безопасность рб
- •Контрольные вопросы к разделу 14.4
- •Вопросы для обсуждения
- •Глава 15. Нравственно-этические аспекты рационального природопользования
- •15.1. Экология и нравственность
- •15.2. Экологическое образование
- •15.3. Общественные экологические движения (“зеленые”)
- •15.4. Экология и религия
- •Контрольные вопросы к главе 15
- •Глава 16. Устойчивое развитие
- •16.1. Регулирование роста народонаселения
- •Тест для самоконтроля к разделу 16.1
- •1. Средний коэффициент рождаемости в мире равен:
- •2. Средняя продолжительность жизни в странах с коэффициентом рождаемости больше 6 составляет:
- •3. Детская смертность в странах с коэффициентом рождаемости больше 6 составляет (на 1000 новорожденных):
- •16.2. Продовольственная безопасность
- •Тесты для самоконтроля к разделу 16.2
- •1. Среднемировое производство зерна на душу населения, достаточное для обеспечения продовольственной безопасности, должно составлять не менее:
- •16.3. Решение энергетической проблемы
- •Тест для самоконтроля к разделу 16.3
- •16.4. Ресурсосбережение
- •Тест для самоконтроля к разделу 16.4
- •1. Ресурсосбережение в промышленности возможно за счет:
- •16.5. Контроль уровня загрязнения
- •16.6. Охрана биологического разнообразия
- •16.7. Преодоление потребительского подхода
- •16.8. Роль международного сотрудничества
- •16.9. “Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию”
- •Контрольные вопросы к главе 16
- •Вопросы для обсуждения
- •Заключение
- •Ответы на вопросы тестов
- •Краткий словарь основных терминов и понятий
- •Основная литература
Тест для самоконтроля к разделу 16.1
1. Средний коэффициент рождаемости в мире равен:
А) 2,5; Б) 3,6; В) 4,2; Г) 4,3.
2. Средняя продолжительность жизни в странах с коэффициентом рождаемости больше 6 составляет:
А) 30-40 лет; Б) 40-50 лет; В) 50-60 лет; Г) более 60 лет;
3. Детская смертность в странах с коэффициентом рождаемости больше 6 составляет (на 1000 новорожденных):
А) 50; Б) 100; В) 150; Г) 200.
16.2. Продовольственная безопасность
Продовольственная безопасность – обеспечение в достаточном количестве производства продуктов питания для населения отдельной страны или всего мирового сообщества в целом. Продовольственная безопасность предполагает обеспечение продуктами питания ныне живущего поколения с учетом сохранения такой возможности для потомков. По этой причине она может быть достигнута только на основе следования требованиям агроэкологии, обеспечивающих сохранение агроресурсов (почв, естественных кормовых угодий, воды и др.).
В приложении к РБ эти вопросы были рассмотрены в разделе 10.11. Рассмотрим эту проблему в глобальном масштабе.
Сегодня в мире, по данным ФАО (продовольственная сельскохозяйственная организация ООН), голодает 0,5 млрд. человек, однако этот показатель, видимо, чрезмерно занижен. Представители Французского комитета против голода считают, что число голодающих составляет 1,2 млрд. человек. Таким образом, несмотря на то, что в мире сегодня производится 329 кг зерна на душу населения (по нормативам ООН средняя потребность человека в основном продукте питания составляет 300 кг), для ныне живущего человечества проблема продовольственной безопасности не решена. Наряду с процветающими странами имеются обширные регионы в Азии, Африке и Южной Америке, где значительная часть населения голодает или не доедает.
Как крайне сложная оценивается проблема продовольственной безопасности для будущих поколений: продолжается процесс разрушения почв, деградация пастбищ и катастрофически снижаются запасы пресной воды, которая может быть использована для полива. Л. Браун считает, что можно обеспечить продовольственную безопасность для 8-9 млрд. землян при условии, что богатые страны, которые сегодня производят 700-900 кг зерна в год на одного жителя и значительную часть его тратят на откорм скота (США, Канада, Россия), будут помогать бедным странам, таким, как Кения, Танзания или Гаити, производящим менее 150 кг зерна на одного человека.
Продовольственная безопасность в ХХI веке будет одним из главных элементов национальной безопасности.
Тесты для самоконтроля к разделу 16.2
1. Среднемировое производство зерна на душу населения, достаточное для обеспечения продовольственной безопасности, должно составлять не менее:
А) 200 кг; Б) 300 кг; В) 400 кг; Г) 500 кг.
16.3. Решение энергетической проблемы
Энергетика – основа развития промышленности, сельского и коммунального хозяйства. Однако ныне существующая энергетика на основе исчерпаемых источников энергии не может обеспечить устойчивого развития, кроме того, современные технологии добычи и переработки энергии сопряжены с загрязнением окружающей среды.
В гипотезе об устойчивом мировом сообществе не отвергается возможность использования традиционных источников энергии, которые питают современную цивилизацию. Более того, предполагается, что возрастет доля атомной энергетики.
Будут сохранены все отрасли теплоэнергетики (с преимущественным развитием экологически чистого варианта угольной энергетики, так как запасы угля больше, чем нефти или газа. Однако до 30% энергии будет получаться за счет нетрадиционной энергетики из экологически чистых и неисчерпаемых источников. Широкое распространение получит энергосбережение.
Общее количество потребляемой энергии не будет существенно снижено, но энергетика станет менее экологически опасной и более экономной.
Рассмотрим основные варианты нетрадиционной энергетики и возможности энергосбережения.
Гелиоэнергетика (получение электрической или тепловой энергии за счет солнечной энергии) – одно из самых перспективных направлений нетрадиционной энергетики. По прогнозам, к 2020 г. гелиоэнергетика будет давать от 5 до 25% мирового производства энергии. Исследования по гелиоэнергетике частично финансируются Всемирным банком по программе “Солнечная инициатива”
Различают два основных варианта гелиоэнергетики – физический и биологический. При физическом варианте энергия аккумулируется солнечными коллекторами, солнечными элементами на полупроводниках или концентрируется системой зеркал.
Солнечные коллекторы применяются в Японии, Израиле, Турции, Греции, Кипре, Египте для нагревания воды и отопления. Ряд предприятий РФ изготовляют несколько типов солнечных сушилок для сельскохозяйственных продуктов, что позволяет сократить затраты энергии на единицу сухого продукта на 40%. Выпускаются в РФ и усовершенствованные плоские солнечные коллекторы и комплексные водонагревательные установки.
Солнечные элементы (фотоэлектрические преобразователи, ФЭП) используются в космических аппаратах и нетрадиционных транспортных средствах (солнцемобилях, солнцеяхтах, солнцелетах). Однако более экономична гелиоэнергетика с использованием системы зеркал, которые нагревают масло в трубах солнечных электростанций (СЭС). Энергия, получаемая на СЭС, в 5-7 раз дешевле, чем энергия ФЭП. Недостатком СЭС являются очень большие затраты металла на их сооружение (в пересчете на единицу производимой энергии они в 10-12 раз выше, чем при производстве энергии на ТЭС или АЭС). Затраты цемента при этом еще выше – в 50-70 раз. СЭС занимают большие площади, и потому их строительство перспективно только в пустынях. К югу от Лос-Анджелеса построена СЭС мощностью 80 МВт, причем затраты на ее строительство быстро окупились, получаемая энергия на 1/3 дешевле, чем энергия АЭС.
При использовании ресурсов солнечной энергии в пустыне, где нет производств и сравнительно невысока плотность населения (например, в пустыне Гоби), возникает проблема эффективной передачи выработанной энергии в районы, где она может быть использована. По мнению американских футурологов (К.Флейвин и др.), наиболее перспективным является производство водорода на месте получения электроэнергии, а затем его транспортировка по трубопроводам. Водородный вариант транспорта энергии, разумеется, может быть реализован только при гарантии защиты от терроризма, т.к. водород – взрывоопасный газ.
При биологическом варианте гелиоэнергетики используется солнечная энергия, накопленная в процессе фотосинтеза в органическом веществе растений (обычно в древесине). Количество диоксида углерода, которое выделяется при сжигании растительной массы, равно его усвоению при росте растений. Австрия планирует в ближайшие годы получать от сжигания древесины до 1/3 необходимой ей электроэнергии. Для этих же целей в Великобритании планируется засадить лесом около 1 млн. га земель, непригодных для сельскохозяйственного использования. Используются быстрорастущие породы, такие как тополь, срезку которого производят уже через 3 года после посадки (высота деревьев – около 4 м, диаметр стволиков – больше 6 см). В Бразилии из отходов сахарного тростника получают этиловый спирт, который используют в качестве топлива; в США работают электростанции, сжигающие отходы кукурузы.
Биологическим вариантом гелиоэнергетики является получение биогаза, а также швельгаза, который образуется при термической обработке (пиролизе) органических бытовых отходов в специальных установках, где они в анаэробных условиях нагреваются до температуры 400-700 градусов. (В этом случае затрачивается некоторое количество тепловой энергии из традиционных источников.)
В РФ разработаны установки для получения биогаза на фермах с 30 головами крупного рогатого скота (уже работает 20 установок) и индивидуальные биогазовые установки на 50-200 кг органических отходов в день, позволяющие получать 2,5-12 м3 биогаза. В РБ были созданы опытные образцы таких установок, но дело до их внедрения в производство не дошло. Перспективы развития физического варианта гелиоэнергетики в республике также ограничены, т.к. на ее территории недостаточно количество солнечных дней в году.
Ветроэнергетика – один из наиболее развитых и перспективных вариантов нетрадиционной энергетики, при которой используется экологически чистый и неисчерпаемый источник энергии – ветер. В настоящее время наибольшего развития ветроэнергетика достигла в Германии, Англии, Голландии, Дании, США (только в штате Калифорния имеется 15 тысяч ветряков). Наиболее оправданны небольшие ветряки (ветряные энергетические установки, ВЭУ) мощностью до 15 КВт, хотя сооружаются и установки мощностью 100-500 КВт. Обычно на одной площадке устанавливается большое количество ВЭУ, образующих т.н. ветровую ферму. Самая большая ферма сооружена в Калифорнии и включает около 1000 ВЭУ, ее общая мощность – 100 МВт.
Небольшие ВЭУ – идеальные источники энергии для ферм. Они могут быть подключены к центральной системе энергоснабжения, дающей ферме энергию в период безветрия и, напротив, принимающей излишки энергии от ВЭУ в особо ветреную погоду. Удобны небольшие ветряки для дачных участков. По прогнозам футурологов в некоторых странах доля электроэнергии, которая получается на ВЭУ, в будущем может составить 10%.
Россия по мощности ВЭУ отстала от развитых стран Запада и даже Индии на несколько порядков. Так, установленная мощность ВЭУ, подключенных к электрическим сетям в 2000 г. в некоторых странах мира составляла (в МВт): Германия – 6113, Испания – 2250, США – 2554, Дания – 2140, Индия – 1167. В России мощность ветроустановок составляет всего 5 МВт. В РБ первые ВЭУ смонтированы в Туймазинском районе на Белебеевской возвышенности.
Геотермальная энергетика – получение тепловой или электрической энергии за счет тепла земных глубин, один из вариантов нетрадиционной энергетики. Экономически эффективна геотермальная энергетика в районах, где горячие воды приближены к поверхности земной коры, что имеет место в районах активной вулканический деятельности с многочисленными гейзерами (Камчатка, Курилы, острова Японского архипелага). В РФ перспективным районом для развития геотермальной энергетики является также Северный Кавказ.
Сегодня геотермальная энергия в широких масштабах используется в США, Мексике и Филиппинах. Ее доля в энергетике Филиппин составляет 19%, Мексики – 4%, США (с учетом ее использования “напрямую” для отопления, т.е. без переработки в электрическую энергию) – около 1%. Суммарная энергия всех ГеоТЭС США превышает 2 млн. КВт. Геотермальная энергия обеспечивает теплом столицу Исландии Рейкьявик. В РФ на Камчатке действует одна ГеоТЭС мощностью 11 МВт и строится еще одна мощностью 200 МВт.
Развитие геотермальной энергетики сдерживается ограниченностью числа районов, где она экономически эффективна. Кроме того, экологическую опасность представляют сильно засоленные воды, которые получаются после конденсирования горячего пара.
Приливно-отливная энергетика – получение электрической энергии за счет использования энергии приливов и отливов; один из вариантов нетрадиционной энергетики. Приливно-отливные электростанции (ПЭС) подобны обычным ГЭС на реках, но “водохранилище” заполняется во время прилива. При этом лопасти турбины вращаются и при повышении уровня воды, и при понижении. В настоящее время ПЭС ограниченной мощности распространены во многих странах мира.
Первая ПЭС в России создана в Кислой губе Белого моря и имеет мощность 400 КВт.
Энергосбережение – уменьшение удельных затрат энергии, один из важнейших элементов стратегии создания общества устойчивого развития. Значительно повысить КПД использования энергоносителей можно при децентрализации производства электроэнергии и переходе от сверхмощных ТЭС, у которых невысок КПД получения энергии из-за больших тепловых отходов, к небольшим Блок-ТЭЦ с мощностью от 100 КВт до 10 МВт с использованием тепловых отходов для отопления ближайших кварталов домов. Блок-ТЭЦ, кроме того, вызывают незначительное загрязнение атмосферы.
Важный резерв в энергосбережении – использование новых технологических схем и решений, позволяющих производить продукцию с меньшими затратами энергии. В металлургии переход от мартеновской плавки к конверторному способу производства стали позволяет затрачивать на получение 1 т готового продукта в 2 раза меньше энергии. В 10 раз экономится энергия, если сталь выплавляется не из чугуна (а тот – из руды), а из металлолома. В 3 раза меньше затрачивается энергии на производство стекла из битой посуды, по сравнению с процессом варки его из первичного сырья и т.д.
Энергосбережение возможно за счет оптимизации территориальной структуры производства и уменьшения длины перевозок (замена гигантов пивоваренной промышленности минипивоварнями, аналогично хлебозаводов – минипекарнями, переработка металлолома без транспортировки на металлургические комбинаты и т.д.).
Большие резервы энергосбережения – в транспорте. Использование более совершенных двигателей внутреннего сгорания и специальных присадок-катализаторов позволяет автомобилю затрачивать на 1 км пути примерно в 2 раза меньше горючего, чем он тратит сегодня. Возможно значительное повышение КПД тепловозов, теплоходов, электровозов, самолетов и т.д.
Много энергии можно сэкономить в быту, так как большую часть энергии человек затрачивает на систему жизнеобеспечения (энергия пищи составляет не более 5-7%). Так, флюоресцентная лампочка мощностью в 18 Вт дает столько же света, сколько лампочка накаливания в 75 Вт. Замена ими ламп накаливания позволит сократить потребление электроэнергии на освещение примерно в 4 раза. Кроме того, новые лампочки в 7 раз долговечнее, чем старые, что позволит экономить и ресурсы.
Теплоизоляция стен позволит резко сократить расходы энергии на обогрев жилья. Имеется принципиальная возможность сократить примерно в 2 раза расход электроэнергии при использовании холодильников, телевизоров и т.д. Большие возможности таит в себе энергосбережение в сельском хозяйстве (см. раздел 10.10).
Резервы энергосбережения в РБ очень велики, так как сегодня наши отрасли хозяйства и бытовое обслуживание значительно более энергоемкие, чем в развитых странах. Энергоемкость в расчете на единицу ВВП в РБ (как и в РФ) в 1,5-2 раза выше среднемировых значений и в 2,5-3 раза выше, чем в Европе.