|
|
|
Учебник для 10-11 классов ТЕХНОЛОГИЯ
Промышленные технологии и транспорт
Современные промышленные технологии широко используют природные ресурсы как непосредственно, в виде сырья, заготовок и вспомогательных материалов, так и опосредованно, при использовании электроэнергии и транспортных коммуникаций. Промышленные предприятия потребляют в основном минеральные и водные ресурсы (руду, уголь, песок, нефть и др.), транспортные предприятия используют земельные ресурсы, сельскохозяйственные — биологические (растительный и животный мир) и земельные ресурсы. В этой связи важно помнить, что большинство природных ресурсов являются исчерпаемыми и невозобновимыми. Сырье служит исходным продуктом для всех технологических процессов, в ходе которых на предприятиях его перерабатывают и превращают в изделия. В идеальном случае на производство изделия массой 10 кг должно пойти 10 кг сырья. К сожалению, современные технологии не позволяют использовать сырье на 100 %, поэтому для производства изделия сырья приходится тратить больше, чем это изделие весит в готовом виде. Для оценки технологий по материалоемкости применяют коэффициент использования материала, который равен отношению массы готового изделия к массе заготовки. Для заготовок, полученных профильной прокаткой, коэффициент использования материала составляет 0,8, горячей штамповкой — 0,75, свободной ковкой — 0,6, а для заготовок из прутков — 0,5. Более высокий коэффициент использования материала характерен для литейного производства (0,75-0,95) и для изделий, изготовленных из металлических порошков и пластмасс (0,9-0,97). Использование технологических процессов, обеспечивающих большой коэффициент использования материалов, позволяет значительно снизить расход природных ресурсов без снижения объемов производства. Любое промышленное предприятие кроме сырья потребляет и земельные ресурсы, так как всегда занимает некоторую (часто весьма значительную) площадь, имеет подъездные пути, очистные сооружения, склады и другие вспомогательные службы. Промышленное потребление воды и минеральных ресурсов. Кроме сырья промышленное предприятие использует большое количество материалов, которые не входят в готовую продукцию, но необходимы для осуществления производства. Так, металлургический комбинат для производства стальных листов должен использовать огнеупорные материалы (глину, песок), различные химические вещества, инструментальные стали, древесину и т. д. Вспомогательные материалы значительно расширяют масштабы потребления природных ресурсов промышленностью. Из вспомогательных ресурсов производства по объемам потребления на первом месте, безусловно, стоит вода. Достаточно привести такой пример, что для производства 1 компьютера требуется 40 т воды. Воду следует рассматривать как сырье особого рода, без которого невозможна реализация большинства промышленных технологий, созданных человеком, так как все эти технологии правомерно назвать мокрыми (см. таблицу). Объем потребления воды различными производствами
Из всего объема потребления воды 70 % используется для ирригации, остальные 30 % — в промышленности и коммунальном хозяйстве. В процессе промышленного использования воды часть ее испаряется, теряется из-за утечек, включается в промежуточные или конечные продукты. Оставшаяся вода вместе с загрязнителями поступает в естественные водные объекты, иногда проходя специальную очистку, а часто безо всякой очистки. Следует отметить, что в настоящее время загрязнение вод происходит не только в процессе их технологического использования. Выбросы в окружающую среду газообразных и твердых веществ в не меньшей степени загрязняют естественные водные объекты. Аэрозоли, диоксид серы и оксиды азота, поступающие в атмосферу в процессе хозяйственной деятельности, выпадают с осадками на поверхность суши и проникают в поверхностные и подземные воды. Вокруг свалок твердых отходов образуется зона «расплывания» загрязнителей, так как вода является универсальным растворителем и с той или иной скоростью растворяет практически все вещества. Таким образом, водные объекты выступают транспортными системами и конечными аккумуляторами антропогенных загрязнителей окружающей среды. Минеральное сырье (или полезные ископаемые) — это природные образования неорганического и органического происхождения, сформировавшиеся в земной коре. По своему физическому состоянию они делятся на твердые (уголь, руды, нерудные полезные ископаемые), жидкие (нефть, минеральные воды) и газообразные (природные горючие и инертные газы). По областям промышленного использования минеральные ресурсы можно разделить па следующие группы:
Объемы добычи и потребления минерального сырья в настоящее время достигли небывалых размеров. Этому способствовала научно-техническая революция и быстрый рост населения. Увеличивающиеся масштабы производства уже привели к истощению наиболее легкодоступных месторождений. В результате стала развиваться добыча сырья в труднодоступных горно-геологических условиях, в частности в акватории морей и океанов. Для того чтобы отдалить угрозу нехватки основных минеральных ресурсов, сегодня в разработку вовлекается сырье более низкого качества, а также новые виды минерального сырья. Разведка полезных ископаемых, а также такие мощные отрасли промышленности, как добыча, переработка, а также транспортировка минерального сырья (сюда же можно включить и потребление), сопряжены с большими потерями энергоресурсов и масштабным загрязнением окружающей среды. Чтобы снизить нежелательное воздействие на природу этих факторов, необходимо незамедлительно и активно внедрять в практику достижения научно-технической мысли. В перспективе добыча минерального сырья должна быть обеспечена с помощью более эффективных методов поиска и разведки полезных ископаемых, освоения все больших глубин вплоть до океанического дна, зоны вечной мерзлоты, привлечением самых современных технологий добычи и транспортировки, а также расширенной разработкой нетрадиционных видов сырья (керамики, полупроводниковых элементов и др.). Промышленная эксплуатация лесных ресурсов. Древесина до сегодняшнего времени остается ценнейшим промышленным сырьем. Исключительные технологические свойства и экологичность этого материала обусловили постоянно возрастающие потребности в нем. Лесные массивы планеты эксплуатируются беспощадно, и лишь небольшая часть их находится под защитой. За один только XX век разрушены естественные лесные экосистемы на 40 % площади континентов. Ежегодно леса сокращаются со скоростью 180 тыс. км. в год. При этом объем лесовосстановления относится к объему сведения леса как 1:10. В Московской области только за последние 60 лет площадь лесов, приходящихся на одного жителя, сократилась в 7 раз.
Сегодня в Европе (без России) леса занимают сколько-нибудь значительные территории лишь в Скандинавских странах — Финляндии (77 %) и Швеции (68 %). В Белоруссии, Югославии, Чехии, Словакии, Норвегии леса покрывают до 36-39 % площади. Однако значительную долю этих массивов составляют искусственные посадки, не участвующие в стабилизации окружающей среды (так как используются для выращивания товарного леса), а также вторичные леса*. Промышленное загрязнение окружающей среды привело к тому, что повсеместно в Европе более 20 % деревьев имеют различные поражения: сниженную репродуктивную функцию, отставание в росте, высокую заболеваемость и т. д. В таких странах, как Польша, Белоруссия, Великобритания, уровень поражения деревьев достигает 70 %. * Вторичные леса — образовавшиеся после вырубки пионерного леса молодые леса, еще не достигшие уровня, при котором они в полной мере включаются в поддержание устойчивого состояния биосферы.
|
|
|