Проблема истощения минерально-сырьевых ресурсов в мировой экономике и пути ее решении. Пути решения проблемы экономии минеральных ресурсов

Очевидным является то обстоятельство, что главными причинами усиливающегося антропогенного воздействия на окружающую среду служит рост населения и возрастание масштабов потребления природных ресурсов, что ведет к увеличению энергозатрат.

Проблема в ограниченности ресурсов. Так, например, производство металлов в мире до недавнего времени возрастало почти экспоненциально. Понятно, что для Природы подобный рост в использовании сырьевых ресурсов является разрушительным и порождает такие вопросы как: где природа все еще сохранилась в нетронутом виде?; когда и кем будут ликвидированы накопившиеся отходы?; какова конечная судьба продукции?

Если в прошлом экологическая политика была сконцентрирована на проблеме загрязнений, возникающих в процессе промышленного производства, то в будущем более острой становится проблема отходов и последствия нашей деятельности.

Основой развития современного мира является рост потребления природных ресурсов и возрастающее антропогенное воздействие на окружающую среду. Во избежание глобальной экологической катастрофы необходимы радикальные

изменения в структуре производства и потребления и, в частности, - сокращение

потребления ряда ключевых природных ресурсов – ископаемого топлива, руд,

лесных и водных запасов.

Природные ресурсы - объекты, процессы и условия природы, используемые обществом для удовлетворения материальных и духовных потребностей людей.

Природные ресурсы подразделяются на:

Возместимые и невозместимые;

Возобновимые и невозобновимые;

Заменимые и незаменимые;

Восстановимые и невосстановимые.

Природные ресурсы включают: полезные ископаемые, источники энергии, почву, водные пути и водоемы, минералы, леса, дикорастущие растения, животный мир суши и акватории, генофонд культурных растений и домашних животных, живописные ландшафты, оздоровительные зоны и т.д. Природные ресурсы человек использует непосредственно или в переработанном

виде. Само понятие ресурса появилось в то время, когда началась хозяйственная деятельность человека и возникла необходимость широкого и разнообразного использования природных богатств и объектов окружающей среды. Природные ресурсы выступают и как компоненты природы, и как экономическая категория. Естественные ресурсы, вовлеченные в процесс общественного

производства, в конечном итоге входят в качестве составной части в производительные силы общества.

Из различных классификаций природных ресурсов наиболее широко используются классификации по их принадлежности к тем или иным компонентам окружающей среды: функциональному назначению; способности к естественному восстановлению или

сохранению, т.е. по истощаемости. Природные ресурсы Земли по способности к естественному восстановлению или

сохранению делят на неисчерпаемые и исчерпаемые. Неисчерпаемые ресурсы могут быть использованы многократно, и запасы их

практически неограниченны. К этим ресурсам относят водные (связанные единым круговоротом), атмосферный воздух, космические (солнечная радиация), энергию морских приливов и т.д., а также климатические ресурсы. Перечисленные виды

ресурсов обладают способностью к возобновлению. Однако усиливающаяся в последнее время антропогенная нагрузка на природную среду может существенно ухудшить качество таких ресурсов, как воздух и вода. А ухудшение, например,

качеств атмосферы посредством ее загрязнения может привести к изменению климата на Земле.

К почерпаемым ресурсам относятся ресурсы, которые расходуются и уничтожаются в процессе их потребления человеком. С позиций воспроизводства их разделяют на возобновимые и невозобновимые. Возобновимые ресурсы характерны тем, что обладают способностью восстанавливаться по мере их использования. Они включают почву, растительность, животный мир, поверхностные и подземные воды, а также некоторые виды минеральных ресурсов (например, соли, осаждающиеся в озерах и

лагунах). Ресурсы солей можно воссоздать из соленых вод и искусственным путем. Невозобновимые ресурсы - это минеральные ресурсы недр, запасы которых совершенно не восстанавливаются или восстанавливаются сравнительно медленнее,

чем происходит их использование человеком. К минеральным ресурсам, которые совершенно не восстанавливаются, прежде всего

относятся месторождения, возникшие в результате кристаллизации рудных минералов непосредственно из магмы - расплавленной глубинной массы. Это также и метаморфические залежи, создание которых связано с процессами

преобразования структуры и состава горных пород под влиянием ряда физико- химических факторов.

К возобновимым в отдаленном будущем минеральным ресурсам можно отнести некоторые топливно-энергетические вещества: нефть, уголь, сланец, торф, а также строительные материалы: гравий, песок, глины. Однако темпы их

образования необозримо медленнее, чем темпы добычи Уровень доходов сотен миллионов людей остается ниже прожиточного минимума и уже в ближайшем будущем можно ожидать сокращения прироста валового продукта в связи с возникающими (и тесно взаимосвязанными) экологическими и экономическими проблемами.

В прошлом человек использовал, главным образом, возобновимые энергетические ресурсы биомассы, воды и ветра. Лишь в 19 в. уголь стал играть ведущую роль в энергетике стран, ставших на путь промышленного развития, и лишь во второй

половине 20 в. на эту роль выдвинулась нефть. Так совершился переход на невозобновимые ресурсы, дающие сейчас около 75 % всей потребляемой энергии. Подобный путь, противоречащий логике эволюционных процессов, не мог не оказаться тупиковым. То обстоятельство, что более половины мировых запасов нефти сосредоточено в политически самом нестабильном регионе мира, лишь усугубляет кризисную ситуацию. Невозобновимые ресурсы планеты можно разделить на две большие группы -

невозобновимые минеральные ресурсы и невозобновимые энергетические ресурсы. Оба вида этих ресурсов одинаково важны для нас, но разделение введено потому, что эти две большие группы ресурсов сильно отличаются друг от друга. Сначала

рассмотрим невозобновимые минеральные ресурсы. Более сотни негорючих материалов добываются из земной коры в настоящее время. Минералы образуются и видоизменяются в результате процессов, происходящих в ходе образования земных горных пород на протяжении многих миллионов лет. Использование минерального ресурса включает в себя несколько этапов. Первый из них - это обнаружение достаточно богатого месторождения. Затем - извлечение минерала путем организации некоторой формы его добычи. Третий этап - обработка руды для удаления примесей и превращение его в нужную химическую

форму. Последнее - использование минерала для производства различных изделий. Добыча, обработка и использование любого негорючего минерального ресурса вызывает нарушение почвенного покрова и эрозию, загрязняет воздух и воду.

Оценить количество реально доступного в смысле добычи полезного минерального ресурса - процесс очень дорогостоящий и сложный. И к тому же, нельзя это определить с большой точностью. Запасы минеральных ресурсов подразделяются на

выявленные ресурсы и необнаруженные ресурсы. Современные теории исчерпания природных ресурсов

Высокие темпы прироста потребления природных ресурсов за последние годы и прогрессирующее загрязнение окружающей природной среды породили различные теории в части будущего обеспечения ими людей на Земле. Наиболее распространена на Западе теория исчерпания природных ресурсов и наступления природного голода. Особенно это относится к невозобновимым природным ресурсам - минеральному сырью и топливу. Для оценки нарастающих диспропорций между развитием общества и природными ресурсами приводятся данные об истощении запасов минерального сырья, сокращении обрабатываемых земель и других сельскохозяйственных угодий, вырубке лесов, растущем дефиците пресной воды.

Серьезное внимание специалистов во всем мире привлекает проблема количественного и качественного истощения водных ресурсов, определяемого непрерывным ростом недопотребления в промышленности, сельском хозяйстве и быту (количественное истощение) и загрязнением вод (качественное истощение). В бывшем СССР в водные объекты ежегодно сбрасывалось более 150 млрд. м3 сточных, коллекторно-дренажных и других вод, с которыми в водоемы и водотоки поступает более 30 млн. т загрязняющих веществ.

В настоящее время человечество потребляет около 12-13% речного стока. Несмотря на явно видимый дефицит ресурсов, человечество использует их все в больших количествах и все ускоряющимися темпами. Как следует из анализа глобальных перспектив мировой энергетики, подготовленного экспертами из 18 стран и 9 международных организаций, население Земли к 2020 г. увеличится –до 7,8 млрд. В случае, если темпы экономического роста за этот период будут составлять 2,4-3,2%, то потребление энергии и природных ресурсов в мире может возрасти на 50 - 70 %. Для сохранения темпов экономического роста на

указанном уровне потребуется увеличение мировой добычи угля с 2,1 до 3- 4, а нефти с 2,5 до 3,2 - 3,5 млрд. т/год.

Таким образом, человечество слишком экстенсивно эксплуатирует природные богатства. Но при этом развитые страны с численностью населения немногим более 1 млрд. человек используют до 85 % всех получаемых в мире доходов. Проблема роста населения и исчерпания ресурсов стоит очень остро, и просто необходимо вести какие-либо меры регулирования потребления природных ресурсов, иначе человечество постигнет незавидная учесть.

4.7. Минеральные ресурсы. Проблемы исчерпаемости минеральных природных ресурсов

Под минеральными ресурсами понимают совокупность разведанных запасов различных видов полезных ископаемых, которые могут быть использованы при современном уровне развития производительных сил. Минеральные ресурсы, как и лесные и земельные, являются основными предметами труда современного общества.

Размещение полезных ископаемых на планете обусловлено природными законами. Как известно, они размещены достаточно неравномерно. В неоднородной по своему составу земной коре наблюдается закономерное изменение химического состава с глубиной. Литосфера делится на три большие зоны:

Поверхностная зона - гранитная, кислая, с такими химическими элементами: водород, гелий, литий, бериллий, бор, кислород, фтор, натрий, алюминий, кремний, калий, рубидий, цирконий, ниобий, молибден, олово, цезий, тантал, вольфрам, радий, родон, торий, уран, а также менее типичные элементы - фосфор, хлор, титан, марганец, золото, редкоземельные.

Средняя зона - базальтовая, основная, с типичными элементами: углерод, кислород, натрий, магний, алюминий, фосфор, сера, хлор, кальций, марганец, бром, йод, барий, стронций.

Глубинная зона - перидотитова, ультраосновна, с такими типичными элементами: железо, титан, ванадий, хром, кобальт, никель, рутений-палладий, осмий-платина.

Кроме того, выделяется типичная жильная группа химических элементов с преобладанием металлов. В жилах преимущественно концентрируются железо, сера, кобальт, медь, никель, цинк, галлий, германий, мышьяк, селен, молибден, серебро, кадмий, индий, олово, сурьма, телурій, золото, ртуть, свинец, висмут.

Украина относится к регионам мира, наиболее насыщенных минеральными ресурсами. На ее территории разведано 7667 месторождений 94 видов полезных ископаемых. Из них на государственном балансовом учете находятся 5860 месторождений. Эксплуатируется 3222 месторождения 62 видов полезных ископаемых.

Украина обладает одними из крупнейших в мире запасами железных, марганцевых, титановых, урановых и циркониевых руд. К разряду высококачественных относятся угольные, каолиновые, графитовые, калийные месторождения. Значительны запасы каменной соли, самородной серы, флюсового сырья и огнеупорных глин, стекольных песков, бентонитов, цементного сырья и ряда других видов полезных ископаемых. До относительно незначительных принадлежат запасы газа и нефти.

В зависимости от состава и характера использования в хозяйстве полезные ископаемые подразделяются на следующие группы:

Горючие: нефть, горючий газ, уголь, торф, горючие сланцы.

Нефть на современном этапе развития общества - важнейший и самый минеральный ресурс. Ее калорийность значительно выше, чем таких видов топлива, как уголь, торф, сланцы. Она является високоекономічною углеводородным сырьем для производств, которые базируются на химии органического синтеза. Из нефти получают высококачественные виды топлива, различные масла и широкий ассортимент ценных химических продуктов. К сожалению, разведанные запасы этого ценного сырья в Украине небольшие.

Сейчас Украина собственной добычей может удовлетворить свои потребности в нефти лишь на 10 %, газа - на 20-25 %. Ее доля в мировой добыче нефти и газа очень незначительна (0,02 % добычи нефти и конденсата и 0,3 % добычи газа). В Украине нефти добывается в 100, а газа - в 15 раз меньше, чем в США. Доля нашей страны в европейском добычи этих видов ресурсов тоже невысокая: нефти - около 0,2 %, газа - 1,6 %. Между тем еще до недавнего времени Украина считалась страной, обеспеченной этими видами топлива, и по запасам и добыче углеводородов занимала среди республик бывшего Союза второе место после Российской Федерации.

В Украине насчитывается около 45 нефтяных, 78 газовых, 45 нефтегазоконденсатных, 4 нефтегазовых, 6 газонефтяных, 78 газоконденсатных месторождений. Общие запасы газа по промышленным категориям, превышают 1133 млрд м3, нефти - 153 млн т (1990 г.). Основная часть запасов и добычи сосредоточена в немногих месторождениях. Большинство месторождений нефти в Украине являются комплексными (включают конденсат, сопутствующий газ) и небольшими по запасам. Газовые месторождения имеют мощные залежи (суточный дебит скважин на отдельных новых месторождениях составляет 2 млн м3). Общий степень освоенности месторождений углеводородов в Украине превышает 74 %, запасы нефти освоены почти на 84 %, а поэтому отработанные более чем на 67 %.

Уголь играет важную роль в современном мировом хозяйстве, благодаря своим физико-химическим свойствам и огромным запасам. По происхождению и качеству различают каменный и бурый уголь. Мировые запасы каменного угля составляют почти 22 трлн т. Его запасы в Украине огромные. Общие ресурсы составляют 100 млрд т. Подготовлены к эксплуатации месторождения имеют почти 10 млрд т энергетического угля. Если ежегодно добывать 240 млн т, то запасов хватит на 300-400 лет.

Уголь - важнейший источник энергии многих стран. Потребления на одного жителя в Польше - в 3 раза, в США и ЮАР - почти в 2 раза, в России - в 1,5 раза больше, чем в Украине.

Угледобыча в Украине сосредоточено в трех бассейнах: Донецком и Львовско-Волынском каменноугольных и Днепровском буроугольном.

Рудные или металлические: руды черных, цветных, редких, благородных и радиоактивных металлов.

В Украине открыто более 80 месторождений железной руды. Балансовые запасы железных руд по категориям А+В+С1 на 1990 г. составили 28,2 млрд т. В составе руд 24,7 млрд т железистых кварцитов и 1,8 млрд т богатых железных руд, 1,7 млрд т бурых железняков. Основные бассейны железных руд - Криворожский (78,5 % запасов), Керченский (8,7 %) и Кременчугский районы (7,1 %) и Белозерский (2,5 % запасов). Криворожский и Керченский бассейны имеют мировое значение.

Марганцевые руды является вторым после железных руд компонентом сырьевой базы металлургического производства. По запасам марганцевой руды (2,4 млрд т, в том числе активных - 1 млрд т) Украина занимает первое место в мире. В пределах Украины сосредоточена половина известных мировых запасов марганцевой руды. Основные залежи ее размещаются в двух бассейнах - Никопольском (Днепропетровская область) и Великотокмацькому (Запорожская). Кроме этих бассейнов, залежи марганцевой руды в Карпатах, Донецкой и Одесской областях, Побужье.

Наша страна имеет значительную сырьевую базу цветной металлургии. Ее недра богаты залежами различных руд, в частности алюминиевых и таких, что содержат в себе титан, цирконий, магний, ртуть и другие металлы.

По запасам титанового сырья Украина занимает заметное место в мире. Титано-циркониевые руды в Житомирской, Киевской, Днепропетровской, Черкасской и Донецкой областях.

Важное народнохозяйственное значение имеет алюминий. Добывают его из алюминиевых руд - бокситов, алунитов, нефелинах и тому подобное. В Украине они представлены залежами бокситов (Смелянское - в Черкасской области и Высокопольское - в Днепропетровской), нефелиновой сиенитов (в Приазовье), алунитов (Беганське и Береговское месторождения Закарпатской области).

Запасы ртутных руд в Украине сосредоточены в основном в пределах Донецкого кряжа. Разрабатывается Никитовское месторождение ртути (Горловка Донецкой области). Основной минерал этих руд - киноварь (содержит более 80 % ртути).

В Украине добывают никеле-кобальтовые и залізонікелеві руды (на Побужье и Приднепровье). Содержание никеля в рудах невысокий - 0,4-1,5 %. Промышленными считаются руды, в которых содержится более 1 % никеля.

Полиметаллические руды, в состав которых входят свинец и цинк, разведанные в пределах Донецкого кряжа, в Закарпатье (Береговское и Беганське месторождения, проявления их обнаружены в Прикарпатье.

В Украине распространены руды редкоземельных и рассеянных металлов. Основные промышленные минералы этих элементов: монацит, бастензит, лопарит, газолініт, евксеніт и др. С различной по химическому составу сырья на предприятиях Украины получают вольфрам, молибден, цезий, торий, литий, бериллий, гафний, ниобий, индий, германий, кадмий, тантал, редкоземельные элементы цериевая (лантан, церий, празеодим и тому подобное) и иттриевой (гадолиний, иттрий, тербій т. п) групп.

Украина имеет значительные запасы урановых руд. Основной промышленный минерал руды - ураніт (содержание изотопов урана до 38 %). Добывают уран в Кировоградской и Днепропетровской областях. Урановые руды - стратегическое сырье, необходимое для функционирования атомной энергетики.

3. Нерудные или неметаллические: а) строительные материалы (природные строительные камни, строительные глины, цементное сырье); б) индустриальная минеральное сырье (асбест, графит, слюда, корунд, магнезит, стекольные пески); в) химическое минеральное сырье (соли, сера, селитра); г) сырье для производства минеральных удобрений (калийные соли, фосфориты, апатиты); г) драгоценные, полудрагоценные и поделочные камни (алмаз, рубин, изумруд, сапфир, топаз, аметист, яшма, малахит, мрамор и др.).

Каменные строительные материалы с использованием делятся на декоративно-облицовочные и строительные. Ведущее место занимают декоративно-облицовочные. Их добыча имеет межгосударственное значение. В Украине сосредоточены значительные запасы гранита, гранодиорита, диорита, лабрадорита, габбро, мрамора, мраморовидных известняков и тому подобное. Первое место среди полезных ископаемых занимают граниты. Наиболее перспективные месторождения - Жежелевское (Винницкая область), Старобабанского (Черкасская), Богуславское (Киевская), Крошнянське, Лазовиківське, Коростишівське (Житомирская область). К ценным облицовочных материалов принадлежат лабрадориты Головинского, Горбулівського и других месторождений Житомирской области, имеющих мировое значение. Значительные ресурсы мраморовидного известняка сосредоточены в Закарпатской области (месторождения Діловецьке, Малый Розис, Довгорунь и др.).

Сырье для строительных материалов имеет повсеместное распространение, хотя отдельные области отличаются между собой преобладанием определенных ее видов. Крупнейшие месторождения стекольных песков - в Донецкой области (Авдіївське, Новомихайловское), Харьковской (Новоселівське), Черниговской (Глебовское), Львовской (Великоглібовицьке). В этих областях сосредоточено 55 % всех запасов. На Донецкую, Харьковскую и Черниговскую области приходится 86 % добычи стекольных песков в Украине.

Залежи минеральных ресурсов имеют разный уровень изученности и разный уровень точности оценки. По степени разведанности и количественной определенности запасы минеральных ресурсов подразделяются на четыре категории:

А - детально разведанные месторождения с точно определенными границами залегания, свойства которых подробно изучены;

В - разведанные месторождения с примерно определенными границами залегания;

С1 - разведанные в общих чертах месторождения с запасами, подсчитанными с помощью экстраполяций;

С2 - предварительно оцененные запасы, качество которых определено по единым пробам и образцам.

Все эти четыре категории составляют балансовые запасы, использование которых экономически целесообразно. В сбалансированных запасов полезных ископаемых относятся те, которые при имеющейся технике не могут быть эффективно использованы. Существует также категория прогнозных запасов полезных ископаемых, оцениваемых приближенно в виде возможных.

Для эксплуатации полезных ископаемых нужно, чтобы месторождения содержали достаточное экономически выгодное количество необходимых полезных компонентов. Кроме количественной стороны, учитываются качественные показатели - содержание полезных компонентов, условия и глубина залегания, мощность пластов, особенности покровных слоев.

Много полезных ископаемых содержат несколько компонентов (например, полиметаллические руды), имеют полезные примеси. Наряду с минеральными ресурсами одного вида размещены ресурсы других видов. А следовательно, это требует комплексного использования сырья.

Для хозяйственного освоения наиболее выгодны территориальные сочетания полезных ископаемых, которые облегчают комплексную переработку сырья, формирование крупных территориально-производственных комплексов (ТВК). Научная концепция таких сочетаний разработаны учеными-географами, имеет большое практическое значение для хозяйственной деятельности.

Из минеральных ресурсов производится 70 % промышленной продукции.

Промышленно развитые страны импортируют сырье. В США 50 % потребностей в сырье удовлетворяются за счет импорта.

Не всеми видами ресурсов Украина обеспечена достаточно. Так, обеспеченность потребностей народного хозяйства Украины собственной нефтью составляет 8 %, природным газом - 22 %, углем - 95 %. Она вынуждена довозить алюминиевое, свинцово-цинковую, медную сырье, а также апатиты, фосфориты. Высокая себестоимость добычи донецкого угля стала одним из факторов экономического кризиса в государстве. За отсталые технологии, крайне медленное внедрение комплексной переработки сырья значительная ее часть теряется, загрязняется окружающая среда. Безрассудная ориентация на добычу первичных ресурсов привела к потерям эффективности перерабатывающих звеньев экономики.

Люди с давних времен научились применять природные ресурсы для своих нужд, что нашло выражение в названиях таких исторических периодов развития человеческой цивилизации, как «каменный век», «бронзовый век», «железный век». Сейчас используются более 200 различных видов минеральных ресурсов.

В эпоху научно-технической революции в хозяйство привлекаются все большие объемы природных ресурсов. Через 15 лет происходит удвоение промышленных и энергетических мощностей в мире. А значит с этим и связан рост масштабов эксплуатации природных ресурсов, поскольку исходная основа всех материальных ценностей, которые производятся, и всех видов потребления энергии - природно-ресурсная. Только за последнюю четверть века в мире потрачено столько же природного сырья, сколько за всю предыдущую историю человечества. Сокращаются запасы и ухудшается качество многих видов природных ресурсов. Возрастает необходимость разработки и осуществления мероприятий по охране окружающей среды. Обеспеченность природными ресурсами и состояние окружающей среды для отдельных государств, групп стран, некоторых регионов и в глобальных масштабах приобретает все большее значение для решения хозяйственных задач.

Тем не менее земную кору нельзя рассматривать как волшебную скатерть-самобранку, которая по велению людей в любом количестве может поставлять им сокровища земных недр. Во-первых, почти все минеральные ресурсы являются невозобновляемыми. Во-вторых, мировые запасы отдельных их видов далеко не одинаковы. В-третьих, запросы человечества на минеральное сырье постоянно растут.

Металлические руды, особенно те, которые содержат редкие металлы, дефицитные. Сейчас некоторые страны (например, Китай, Япония) скупают их и редкие металлы на мировых рынках, поскольку предусматривают бурное развитие собственных производительных сил в ХХІ веке. Без сырья редких и редкоземельных металлов в будущем не обойтись. Исходя из этого, нужно экономно относиться к земным сокровищам Украины. Их надо сохранить для будущих поколений, а не транжирить, распродавать на мировых рынках.

1. Введение………………………………………………………… …………………...3
2. Понятие “минеральные ресурсы” и их классификация и значение ……………..4
3. Проблема исчерпаемости минеральных ресурсов ………………………………..8
4. Заключение …………………………………………………………………………12
5. Список литературы ………………………………………………………………...13

Введение

Проблема охраны окружающей среды становится одной из самых острых проблем на нашей планете. Сейчас она достигла наибольшего пика в развитых странах, где воздействие на природу получило обширные масштабы. Последствиями вмешательства человека в природу нельзя пренебрегать. Природа - это мастерская, где создаются все блага, которые необходимы человеку для жизни. Она требует осторожного и бережного отношения к своим богатствам, которые далеко не безграничны. За прошедшие несколько веков человечество сделало заметный скачок в развитии всевозможных технологий. Изменилось многое, однако неизменным остался лишь факт того, что все накопленное, нажитое и приобретенное человеком – всё взято из окружающей среды. И все существование человечества, как в прошедшие эпохи, так и сегодня, определялся возможностью доступа к тем или иным природным ресурсам.
Социально-экономическое развитие соседствует с истощением природных ресурсов, загрязнением окружающей среды, ростом уровня смертности и заболеваемости населения. Нелегкая экологическая ситуация явилась последствием нерационального, расточительного и неэкономичного природопользования. Она является главной из характеристик и составным элементом социально-экономического кризиса.
В условиях, когда масштабы антропогенного воздействия на окружающую среду достигли таких размеров, что под угрозу поставлена жизнь на планете, охрана окружающей среды и рациональное природопользование выходят на первый план.

Понятие “минеральные ресурсы” и их классификация и значение

Природные ресурсы – это тела и силы природы, которые на данном этапе развития производительных сил общества могут быть использованы в качестве предметов потребления или средств производства, и общественная полезность которых изменяется (прямо или косвенно) под воздействием деятельности человека.
Существует классификация ресурсов по происхождению. Природные ресурсы возникают в природных средах (водах, атмосфере, растительном или почвенном покрове и т.д.) и в пространстве образуют определенные сочетания, меняющиеся в границах природно-территориальных комплексов. На этом основании они подразделяются на две группы: ресурсы природных компонентов и ресурсы природно-территориальных комплексов.
Ресурсы природных компонентов.

Каждый вид природного ресурса обычно формируется в одном из компонентов ландшафтной оболочки. Он управляется теми же природными факторами, которые создают данный природный компонент и влияют на его особенности и территориальное размещение. По принадлежности к компонентам ландшафтной оболочки выделяют ресурсы: 1) минеральные, 2) климатические, 3) водные, 4) растительные, 5) земельные, 6) почвенные, 7) животного мира.
При использовании приведенной классификации основное внимание уделяется закономерностям пространственного и временного формирования отдельных видов ресурсов, их количественным, качественным характеристикам, особенностям их режима, объемам естественного восполнения запасов. Научное понимание всего комплекса естественных процессов, участвующих в создании и накоплении природного ресурса, позволяет правильнее рассчитать роль и место той или иной группы ресурсов в процессе общественного производства, системе хозяйства, а главное – дает возможность выявить предельные объемы изъятия ресурса из природной среды, не допуская его истощения или ухудшения качества.
Минеральные ресурсы – все естественные составляющие литосферы, используемые или предназначенные к использованию в производстве продуктов и услуг как минеральное сырье в естественном виде или после подготовки, обогащения и переработки (железо, марганец, хром, свинец и др.) или источники энергии.
По характеру промышленно-отраслевого использования полезные ископаемые условно подразделяются на ряд групп:

• топливно-энергетическое сырье
• строительные материалы
• химическое и агрохимическое сырье
• техническое и огнеупорное сырье
• черные и цветные, благородные, редкие и редкоземельные металлы
• драгоценные и поделочные камни
• подземные воды и минеральные грязи.

К топливно-энергетическому сырью относят: нефть, природный газ, каменный и бурый уголь, горючие сланцы и ядерное топливо (уран и торий). Это главные источники энергии для большего количества тепловых и атомных электростанций, доменных печей и т.д. Также они (кроме ядерного топлива) применяются в химической промышленности. Полезные ископаемые являются материальной основой развития энергетики, промышленной и сельскохозяйственной индустрии. В связи с этим проблема обеспечения общества минеральным сырьем и топливом стала одной из важнейших глобальных проблем современности.
Большое место в мировой экономике занимают металлы, в первую очередь черные. Сюда относят чугун, сталь, ферросплавы. Они являются основой развития нынешнего машиностроения.
К группе цветных металлов обычно относят медь, цинк, алюминий, никель, кобальт, олово и др. Медь является одним из самых важных металлов. Главное ее производство – электрические провода.
Из благородных металлов наибольшее значение имеют платина, золото, серебро. Меньшее – металлы платиновой группы (палладий, родий, рутений, осмий). Металлы этой группы обладают красивым внешним видом в изделиях; отсюда и происходит их название - «благородные».
В группу редкоземельных металлов входят иттрий, лантан и лантаноиды (семейство из 14 химических элементов с атомным номером 85-71). Иттрий используется как легирующая добавка ко многим сплавам, применяемым в радиотехнике. Окись лантана используется в оптических стеклах и является лазерным материалом.
Наиболее важными представителями химического и агрохимического сырья являются сера, соли, фосфориты и апатиты, плавиковый шпат. Ныне в мире вносится в почву более 120 мил. т. искусственных удобрений. Из серы также изготовляют серную кислоту. Из каменной соли (хлорид натрия) получают едкий натр, соду, хлорную известь и соляную кислоту.
Техническим и огнеупорным сырьем являются графит, пьезокварц, асбест, магнезит, слюда, технические алмазы, глины и т.д.
Многие горные породы используются как строительные материалы или как сырье для изготовления строительных материалов. Графит обладает высокой температурой плавления, поэтому его используют в литейном деле.
Среди драгоценных камней главными являются алмазы. Алмаз – самое твердое, самое прозрачное вещество в природе. Помимо алмазов, перворазрядными драгоценными камнями являются рубин, изумруд, сапфир и др.
Многие горные породы и минералы, имеющие красивую окраску и способные полироваться, являются поделочными камнями. Из них изготовляют вазы, шкатулки и украшения.
Важное промышленное значение имеют подземные воды – геотермальные и минерализованные. Из них получают соль, йод, бром, тепло подземных вод используют теплицы, электростанции и др.
Академик А. Г. Бетехтин выделяет такие классы твердых минералов:

• самородные элементы
• сернистые соединения (сульфиды)
• галоидные соединения
• окислы и гидраты окислов
• соли кислородных кислот.

В качестве самородных элементов встречаются золото, серебро, медь, платина, графит, алмазы, сера и др. К сульфидам относятся соединения различных элементов с серой или соли сероводородной кислоты. Среди них важное значение имеют минералы, являющиеся рудами свинца (галенит), цинка (сфалерит), меди (халькопирит) и др. Галоиды – это соли голоидно-водородных кислот HCI и HF. Среди них наиболее распространены хлористые и фтористые соединения: NaCI(галит), KCI(сильвин) и плавиковый шпат.
Около 17 % веса земной коры составляют минералы, представленные окислами и гидратами окислов. Это соединения различных элементов с кислородом и гидрооксидной группой (OH). К ним относятся, например, кварц, касситерит (оловянный камень), корунд (глинозем) и др.
Обширную группу минералов представляют соли кислородных кислот. Это карбонаты, сульфаты, фосфаты, силскаты и др. По подсчетам ученых, около 1/3 всех известных в природе минералов и около 3/4 веса земной коры составляют силикаты.
Различные минералы обычно образуют устойчивые природные ассоциации, называемые горными породами. Это минеральные агрегаты определенного состава и строения, сформировавшиеся в результате проявления тех или иных геологических процессов. В зависимости от условий происхождения горные породы подразделяются на магматические, осадочные и метаморфические.
Магматические породы образуются в результате застывания расплавленной лавы на глубине (интрузивные) или на земной поверхности (эффузивные породы). Наиболее важными их компонентами являются окислы – кремнезем и глинозем.
Осадочные породы образуются за счет переотложения продуктов разрушения магматических (а также метаморфических и самих осадочных) пород. К химическим и биохимическим осадочным породам относятся бокситы, латериты, фосфориты, бурый железняк и др.
Метаморфические породы возникают в результате качественного изменения магматических и осадочных пород под воздействием высокого давления и температур. Так, глины по мере погружения на глубину, уплотняясь, превращаются в глинистые сланцы, а кварцевые пески и песчаники – в кварциты. Известняки превращаются в мраморы. В метаморфических породах содержатся многие ценные полезные ископаемые - железо, медь, свинец, цинк, золото, олово, вольфрам и др.
По степени разведанности и изученности запасы полезных ископаемых подразделяются на четыре категории - А, В, С1, С2. Запасы категории А изучены и детально разведаны, В и С1 – разведаны с относительно меньшей детальностью. С2 – оценены предварительно. Кроме того, выделяются прогнозные запасы для оценки новых месторождений, бассейнов и перспективных территорий. Разведанные и прогнозные запасы объединяются в общие геологические запасы.
В России сосредоточено более половины мировых запасов угля и торфа, 1/3 нефти и газа, 2/5 железных руд, 2/5 калийных солей, 1/4 фосфоритов и апатитов, 1/15 гидроэнергетических ресурсов и половина мировых запасов древесины.

Проблема исчерпаемости минеральных ресурсов

Совокупное воздействие интенсивного сельского хозяйства, возросшей добычи полезных ископаемых и урбанизации значительно усилило деградацию. 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.
При учете запасов природных ресурсов и объемов их возможного хозяйственного изъятия пользуются представлениями об исчерпаемости запасов.

Все природные ресурсы по исчерпаемости делятся на две группы:

• Исчерпаемые
• неисчерпаемые

Исчерпаемые ресурсы образуются в земной коре, но объемы и скорости их формирования измеряются по геологической шкале времени. В то же время потребности в таких ресурсах со стороны производства или для организации благоприятных условий обитания человеческого общества значительно превышают объемы и скорости естественного восполнения. В результате неизбежно наступает истощение запасов природного ресурса. В группу исчерпаемых включены ресурсы с неодинаковыми скоростями и объемами формирования. Это позволяет провести их дополнительную дифференциацию. На основе интенсивности и скорости естественного образования ресурсы делят на подгруппы:
1. Возобновляемые ресурсы, к которым принадлежат:

• ресурсы растительного
• животного мира.

И те и другие восстанавливаются довольно быстро, и объемы естественного возобновления хорошо и точно рассчитываются. Поэтому при организации хозяйственного использования накопленных запасов древесины в лесах, травостоя на лугах или пастбищах, промысла диких животных в пределах, не превышающих ежегодное возобновление, можно полностью избежать истощения ресурсов.
2. Невозобновляемые, к которым относят:

• Земельные ресурсы в их естественном природном виде – это материальный базис, на котором происходит жизнедеятельность человеческого общества.

Морфологическое устройство поверхности (т. е. рельеф) существенно влияет на хозяйственную деятельность, на возможность освоения территории. Однажды нарушенные земли (например, карьерами) при крупном промышленном или гражданском строительстве в своем естественном виде уже не восстанавливаются.

• все виды минеральных ресурсов или полезные ископаемые.

Они как известно, постоянно образуются в недрах земной коры в результате непрерывно протекающего процесса рудообразования, но масштабы их накопления столь незначительны, а скорости образования измеряются многими десятками и сотнями миллионов лет (например, возраст каменных углей насчитывает более 350 млн. лет), что практически их учитывать в хозяйственных расчетах нельзя. Освоение минерального сырья происходит по исторической шкале времени и характеризуется всевозрастающими объемами изъятия. В этой связи все минеральные ресурсы рассматриваются в качестве не только исчерпаемых, но и невозобновляемых.
Хотелось бы выделить такую проблему как использование полезных ископаемых. Ежегодно из недр земли извлекается 100 млрд. тонн минеральных ресурсов, включая топливные, из которых 90 млрд тонн превращается в отходы. Поэтому ресурсосбережение и снижение уровня загрязнения окружающей среды – две стороны одной медали. Например, при производстве 1 тонны меди остается 110 тонн отходов, изготовление одного золотого обручального кольца - 1,5 - 3 тонны отходов и т.д. Если в начале XX века в хозяйстве человека использовалось 20 химических элементов таблицы Менделеева, то сейчас – более 90. За последние 40 лет глобальное потребление минеральных ресурсов возросло в 25 раз, а отходов производства в 10-100 раз больше.
Металл №1 для промышленности – железо. Запасы руд с высоким содержанием железа постепенно исчерпываются, а потребность человечества в железе за вторую половину XX века увеличилась в десятки раз. Появились новые технологии, позволяющие извлекать этот металл из бедных руд.
Другой важный металл – медь. Если в начале столетия для переработки использовались руда, в которых содержание меди было не менее 3%, то сегодня – даже 0,5% этого металла. Медь нужна электропромышленности и автомобилестроению, поэтому в течение столетия производство меди возросло в 22 раза, а количество отходов не меньше чем в 50 раз.
Во времена существования СССР считалось, что наша страна самая богатая всеми видами природных ресурсов. В 2 раза снижалась добыча апатитов. После распада страны РФ лишилась месторождений хрома и марганца, без которых нельзя производить высококачественную сталь.
Единственная возможность – смоделировать в промышленности биосферный круговорот веществ. Нужно чтобы полезные элементы, содержащиеся в сырье, не попадали на свалки, а многократно использовались. В этом случае отходы производства и потребления - это уже не отходы, а вторичные материальные ресурсы. Дмитрий Иванович Менделеев говорил: «В химии нет отходов, а есть лишь неиспользованное сырье».
Основные факторы исчерпаемости минеральных ресурсов.

Краткое описание

Проблема охраны окружающей среды становится одной из самых острых проблем на нашей планете. Сейчас она достигла наибольшего пика в развитых странах, где воздействие на природу получило обширные масштабы. Последствиями вмешательства человека в природу нельзя пренебрегать. Природа - это мастерская, где создаются все блага, которые необходимы человеку для жизни. Она требует осторожного и бережного отношения к своим богатствам, которые далеко не безграничны. За прошедшие несколько веков человечество сделало заметный скачок в развитии всевозможных технологий.

Минеральные ресурсы - полезные ископаемые, которые образуются естественным образом в земной коре. Они могут иметь органическое и неорганическое происхождение.

Были идентифицированы более двух тысяч минералов, и большинство из них содержат неорганические соединения, образованные различными комбинациями восьми элементов (O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, и Mg), которые составляют 98,5% от коры Земли. Мировая промышленность зависит от около 80 известных минералов.

Месторождением полезных ископаемых является скопление твердых, жидких или газообразных минералов, в или над земной корой. Минеральные ресурсы являются невозобновляемыми и исчерпаемыми природными ресурсами, а также могут обладать металлическими (например железо, медь и алюминий), а также неметаллическими свойствами (например, соль, гипс, глина, песок, фосфаты).

Минералы представляют собой ценные . Это чрезвычайно важное сырьё для многих базовых отраслей экономики, которое являются основным ресурсом для развития. Управление минеральными ресурсами должно тесно интегрироваться с общей стратегией развития, а при эксплуатации полезных ископаемых следует руководствоваться долгосрочными целями и перспективами.

Минералы обеспечивают общество всеми необходимыми материалами, а также дорогами, автомобилями, компьютерами, удобрениями и т.д. Спрос на полезные ископаемые растет во всем мире по мере роста населения, а добыча минеральных ресурсов Земли ускоряется и возникают экологические последствия.

Классификация минеральных ресурсов

Карта минеральных ресурсов мира

Роль минеральных ресурсов

Минеральные ресурсы играют важную роль в экономическом развитии стран мира. Есть регионы богатые минералами, однако неспособные их добывать. Другие регионы, добывающие ресурсы, имеют возможность расти с экономической точки зрения и получать ряд преимуществ. Значение минеральных ресурсов можно объяснить следующим образом:

1. Промышленное развитие

Если минеральные ресурсы могут быть извлечены и использованы, промышленность, в которой они используются будет развиваться либо расширяться. Бензин, дизельное топливо, железо, уголь и т.д. необходимы для промышленности.

2. Занятость населения

Наличие минеральных ресурсов создает рабочие места для населения. Они позволяют квалифицированным и неквалифицированным кадрам иметь возможность трудоустройства.

3. Развитие сельского хозяйства

Некоторые минеральные ресурсы служат основой для производства современного сельскохозяйственного оборудования, техники, удобрений и т.д. Они могут быть использованы для модернизации и коммерциализации сельского хозяйства, которые помогают развивать аграрную отрасль экономики.

4. Источник энергии

Существуют различные источники энергии, такие как бензин, дизельное топливо, природный газ и т.д. Они могут обеспечить необходимой энергией промышленность и населенные пункты.

5. Развитие собственной независимости

Развитие минерально-сырьевой отрасли позволяет создать больше рабочих мест с высоким качеством продукции, а также независимость отдельных регионов и даже стран.

6. И многое другое

Минеральные ресурсы являются источником иностранной валюты, позволяют зарабатывать на развитии транспорта и связи, увеличивать экспорт, поставки строительных материалов и т.д.

Минеральные ресурсы океанов

Океаны покрывают 70% поверхности планеты и задействованы в огромном количестве различных геологических процессов, ответственных за формирование и концентрацию минеральных ресурсов, а также являются хранилищем для многих из них. Следовательно, океаны содержат огромное количество ресурсов, которые в настоящее время являются основными потребностями человечества. Ресурсы в настоящее время добывается из моря или районов, которые раньше были в его пределах.

Химические анализы показали, что морская вода содержит около 3,5 % растворенных твердых веществ и более шестидесяти идентифицированных химических элементов. Извлечение растворенных элементов, а также добыча твердых полезных ископаемых, почти всегда экономически затратная, так как учитывается географическое расположение объекта (транспортировка), технологические ограничения (глубина океанических бассейнов) и сам процесс добывания необходимых элементов.

На сегодняшний день, основными минеральными ресурсами, получаемыми из океанов являются:

• Соль;
• Калий;
• Магний;
• Песок и гравий;
• Известняк и гипс;
• Железомарганцевые конкреции;
• Фосфорит;
• Металлические осадки, связанные с вулканизмом и вентиляционными отверстиями на дне океанов;
• Золото, олово, титан и алмаз;
• Пресная вода.

Добыча многих минеральных ресурсов из глубин океанов, является слишком затратной. Тем не менее, рост населения и истощение легко доступных наземных ресурсов, несомненно, приведет к более широкой эксплуатации древних месторождений и увеличения добывания непосредственно из вод океанов и океанических бассейнов.

Добыча минеральных ресурсов

Целью добычи минеральных ресурсов является получение полезных ископаемых. Современные процессы горнодобывающей промышленности включают поиск минералов, анализ потенциальной прибыли, выбор метода, непосредственная добыча и переработка ресурсов, а также окончательная рекультивация земель по завершению работ.

Добыча полезных ископаемых, как правило, создает негативное воздействие на окружающую среду, как в ходе горных работ, так и по их окончанию. Следовательно, большинство стран мира приняли правила, направленные на снижение вредного воздействия. Безопасность труда уже давно является приоритетной, а современные методы значительно уменьшили количество несчастных случаев.

Особенности минеральных ресурсов

Первой и самой основной характеристикой всех минералов является то, что они встречаются в природе. Минералы не производятся под влиянием человеческой деятельности. Тем не менее, некоторые минералы, такие как алмазы, могут быть изготовлены человеком (они называются синтезированными алмазами). Однако, такие искусственные алмазы классифицируются как минералы, потому что отвечают их основным пяти характеристикам.

Помимо того, что они формируется благодаря естественным процессам, твердые минеральные вещества стабильны при комнатной температуре. Это означает, что все твердые минералы, которые встречаются на поверхности Земли, не изменяются в форме при нормальной температуре и давлении. Эта характеристика исключает воду в жидком состоянии, однако включает ее твердую форму - лед - в качестве минерала.

Минералы также представлены химическим составом или структурой атомов. Атомы, которые содержатся в минералах расположены в определенном порядке.

Все минералы обладают фиксированным или переменным химическим составом. Большинство минералов состоят из соединений или различных комбинаций кислорода, алюминия, кремния, натрия, калия, железа, хлора и магния.

Образование минералов является непрерывным процессом, однако очень длительным (уровень потребления ресурсов превышает скорость формирования) и требует наличия многих факторов. Поэтому минеральные ресурсы относятся к невозобновляемым и исчерпаемым.

Распределение минеральных ресурсов неравномерное по всему миру. Это объясняется геологическими процессами и историей формирования земной коры.

Проблемы использования минеральных ресурсов

Горнодобывающая промышленность

1. Пыль, появляющаяся в процессе добычи, вредит здоровью и вызывает заболевания легких.

2. Добыча некоторых токсичных или радиоактивных минералов несет угрозу жизни людей.

3. Взрыв динамита при ведении горных работ очень рискованный, так как высвобождающие газы чрезвычайно ядовитые.

4. Подземные горные работы является более опасным, чем наземные, поскольку существует высокая вероятность несчастных случаев, связанных с обвалами, наводнением, недостаточной вентиляцией и т.д.

Быстрое истощение минералов

Повышение спроса на минеральные ресурсы вынуждает добывать все большее количество полезных ископаемых. В результате чего увеличивается потребность в энергии и появляется больше отходов.

Разрушение почвы и растительности

Почва - это самый ценный . Проведение горных работ способствует полному разрушению почвы и растительности. К тому же, после экстракции (получения минералов), все отходы сбрасываются на землю, что также влечет за собой деградацию.

Экологические проблемы

Использование минеральных ресурсов привело ко многим экологическим проблема, среди которых:

1. Превращение продуктивных земель в горные и промышленные районы.

2. Добыча минералов и процесс экстракции являются одними из главных источников загрязнения воздуха, воды и почвы.

3. Добыча включает в себя огромное потребление энергетических ресурсов, таких как уголь, нефть, природный газ и т.д., которые в свою очередь являются невозобновляемыми источниками энергии.

Рациональное использование минеральных ресурсов

Не секрет, что запасы минеральных ресурсов на Земле стремительно сокращаются, поэтому необходимо рационально использовать существующие дары природы. Люди могут экономить минеральные ресурсы за счет использования возобновляемых ресурсов. Например, при использовании гидроэлектроэнергии и солнечной энергии, в качестве источника энергии, можно сохранить полезные ископаемые, такие как уголь. Минеральные ресурсы также могут быть сохранены за счет рециркуляции. Хорошим примером является переработка металлолома. Кроме того, использование новых технологических методов добычи и подготовка шахтеров, сберегает минеральные ресурсы и сохраняет жизни людей.

В отличие от других природных ресурсов, минеральные ресурсы являются невозобновляемыми, и они неравномерно распределены по планете. Для их формирования требуются тысячи лет. Одним из важных путей сохранения некоторых минералов является замещение дефицитных ресурсов на обильные. Полезные ископаемые, для получения которых требуется большое количество энергии, должны перерабатываться.

Добыча минеральных ресурсов оказывает неблагоприятное воздействие на окружающую среду, в том числе уничтожает места обитания многих живых организмов, загрязняет почву, воздух и воду. Эти негативные последствия могут быть сведены к минимуму за счет сохранения минерально-сырьевой базы. Полезные ископаемые оказывают все большее влияние на международные отношения. В тех странах, где были обнаружены минеральные ресурсы, их экономика значительно улучшилась. Например, нефтедобывающие страны Африки (ОАЭ, Нигерия и т.д.) считаются богатыми из-за прибыли, полученной от нефти и ее продуктов.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Решение проблемы обеспечения минеральными ресурсами в целом теоретически проще, чем решение такой же проблемы энергоресурсов: если энергия подчиняется законам термодинамики и потому в процессе использования рассеивается, то на минерально-сырьевые ресурсы распространяется действие закона сохранения вещества. И потому даже самые дефицитные ресурсы не исчезают, а входят в состав конечной продукции и отходов. Поэтому всегда есть принципиальная возможность многократного их использования. Еще Д.И.Менделеев отмечал: «В химии нет отходов, а есть лишь неиспользованное сырье». Он же писал о том, что главная цель передовой технологии – получение полезного из бесполезного. При таком подходе отходы производства и потребления рассматриваются как вторичные материальные ресурсы, использование которых – важнейшее условие уменьшения промышленного загрязнения окружающей среды.

Ресурсосбережение является благодатной ареной поиска новых научно-технических решений. Футурологи считают, что можно сократить потребление первичных ресурсов, по крайней мере, в 10 раз. Австрия включила «фактор 10» (90% снижения расхода первичных ресурсов) в национальный экологический план, а правительства Дании и Германии совместно с Организацией экономического сотрудничества и развития также заявили о своем стремлении следовать по пути радикального сокращения расхода первичных ресурсов.

На сегодняшний день определились следующие основные направления ресурсосбережения.

Рециклинг. Многократное использование сырья с превращением вторичного сырья (отходов) в основной источник минеральных ресурсов в конце ХХ столетия получило широкое распространение. Возможны различные варианты реутилизации – от многократного использования молочных бутылок и наваривания новых протекторов на автопокрышки и до сложной переработки вторичных ресурсов (лома черных и цветных металлов, битого стекла, макулатуры и т.д.). Только за период 1985-1995 гг. вторичное использование стекла в мире выросло с 20 до 50%, а металлов – с 33 до 50%.

Широкое распространение получает выпуск продукции, свойства которой облегчают их повторное использование. В Германии было принято революционное постановление об отходах от упаковки, вошедшее в силу в начале 1993 г., которое делает производителей ответственными за судьбу всего упаковочного материала, который они производят. Это сразу привело к повышению уровня повторного использования материалов – с 12% в 1986 г. до 86% в 1997 г. Сбор пластика, например, увеличился почти в 19 раз (с 30000 т до 567000 т). Многие фирмы начали производство компьютерных коробок из простых материалов без использования клеев, красок или композитных материалов, что облегчает их реутилизацию. Подобные законы приняли многие страны, включая Австрию, Францию и Бельгию

Производители автомобилей и телевизоров все чаще создают свою продукцию с учетом их легкой разборки. На этой же основе компания «Xerox» ставит задачей ремонт с повторным использованием 84% копировальной техники.

В ряде стран развивается концепция «промышленного симбиоза», согласно которой неиспользованные ресурсы одних предприятий становятся сырьем для других. Такой симбиоз создали предприятия разных отраслей в Калунборге (Дания). Горячая вода электростанции Калунборга используется близлежащей рыбоводческой фермой, ил с этой фермы служит удобрением для фермерской земли, а сажа электростанции идет на производство цемента. Эта схема сохраняет фирмам миллионы крон, повышает использование ресурсов и резко сокращает количество отходов (примерно 1,3 млн. т твердых отходов и 135000 т выбросов в атмосферу углерода и серы). Сократить расход щебенки для производства строительных материалов можно при ее замене на шлак и золу от теплоэлектростанций (разумеется, при контроле за их возможной радиоактивностью).

Впрочем, к сожалению, прогресс рециклинга не снизил потребление первичных ресурсов, а лишь позволил интенсифицировать производство. В будущем планируется вовлекать в рециклинг до 80% металлов, 60-70% бумаги и пластиков. Использование вторичного сырья будет стимулироваться экономическими механизмами природопользования – увеличением стоимости первичных ресурсов.

Ресурсосберегающие технологии. В настоящее время огромное количество, например, металла теряется потому, что уходит в стружку. Многие машины (экскаваторы, станки, тракторы) весят слишком много. Совершенствование технологии переработки металлов и уменьшение веса готовых изделий позволит намного сократить расход рудного сырья.

Большую перспективу для экономии металла имеет порошковая металлургия. Если при металлообработке литья и проката в стружку уходит 60-70% металла, то при изготовлении деталей из пресс-порошков потеря материалов не превышает 5-7%. Это позволяет не только экономить энергию, но и снижает загрязнение атмосферы и воды, что сопровождает обычные металлургические процессы. Все более широкое распространение в машиностроении получает точное литье, листовая и объемная холодная штамповка и т.д. При таких способах обработки металла удается обойтись без снятия стружки. Все это позволяет значительно повысить коэффициент использования металла, что является важнейшим критерием при оценке совершенства технологий.

Возможна экономия нефти при увеличении глубины нефтепереработки и повышении выхода светлых продуктов, в первую очередь – бензина. На большинстве наших заводов получается лишь 60% светлых нефтепродуктов (лишь отдельные установки дают до 80%), в ФРГ – 90%. Если перевести все заводы на современные технологии нефтепереработки, то из двух тонн нефти можно будет получать бензин в том же количестве, в котором его сегодня получают из трех.

Комплексное использование сырья. Эти технические решения позволяют обеспечить значительную экономию ресурсов. Например, апатитонефелиновая руда Кольского месторождения сдержит 13% апатита, 30-40% нефелина, известняк и другие минералы. Добытая руда разделяется на апатитовый и нефелиновый концентраты, после этого из апатита получают фосфорные удобрения, фосфорную кислоту, фториды, фосфогипс, а из нефелинового концентрата и известняка – глинозем, соду, поташ и портландцемент. Из медных руд можно получать еще не менее 20 полезных элементов (серу, цинк, золото, серебро, молибден и т.д.). Одни и те же ресурсы могут использоваться несколькими отраслями хозяйства. Попутный газ, теряемый при добыче нефти, может быть сырьем для химической промышленности.

Новые технологии, кроме того, позволяют заменять более дефицитные ресурсы менее дефицитными. К примеру, стекловолокно заменяет дефицитную медь, пластики – железо и алюминий.

Снижение расхода некоторых ресурсов возможно за счет их «замены информацией». Электроника последних десятилетий ХХ в. позволила создать телекоммуникационные сети с огромной несущей способностью, в каждой ячейке которых – монитор, телефон, модем, компьютер и т.д. Использование «Интернета» позволяет экономить энергию и материальные ресурсы. Экономится бумага, материалы и энергия, затрачиваемые на полиграфическое производство и доставку печатной продукции и т.д. Во многих случаях отпадает необходимость в дальних и длительных командировках, также связанных с затратами вещества и энергии.

Новые ресурсосберегающие технологии – основа «постиндустриальной цивилизации», в которой на первое место выходит производство услуг, а преобладающими факторами производства становятся знания. Ведущую роль приобретает труд, направленный на получение, обработку и хранение информации, что позволяет переориентировать производство на менее природоемкие технологии (Акимова и др., 2001).

Важнейшей тенденцией постиндустриальных технологий являются развитие электроники и микроминиатюризация. Простая кремниевая или германиевая микроплата площадью 1 мм 2 может заменять тысячи транзисторов и связующих элементов. Только за последние 30 лет плотность упаковки рабочих элементов в электронных устройствах увеличилась в миллионы раз. В результате во столько же раз уменьшились удельные затраты материалов и труда на один операционный элемент устройства или на запись одного бита информации.

Разумеется, потребление информации не может заменить потребление энергии и продуктов производства, тем не менее, она позволяет снизить энергоемкость и материалоемкость соответствующих изделий и кардинальным образом меняет всю индустриальную сферу.

У России возможности экономии ресурсов особенно велики, т.к. она унаследовала от СССР ресурсоемкие технологии. Проиллюстрировать это можно данными о количестве выбросов диоксида серы на единицу ВВП (табл. 37), они в 20 раз выше, чем в Японии, и в 3 раза выше, чем в Англии и в США. Сера является важнейшим сырьем для производства многих продуктов химической промышленности и машиностроения.

Таблица 37

Относительное количество выбросов диоксида серы

(кг/тыс. долл. ВВП)

Продление срока службы ресурсоемкой продукции и повышение эффективности ее использования. Значительной экономии ресурсов можно достичь за счет продления срока службы различных продуктов производства, начиная с сельскохозяйственной техники и автомобилей и заканчивая одеждой и обувью. В контексте ресурсосбережения всегда выгоднее ремонт товара длительного пользования, чем замена его новым. Например, удвоение срока эксплуатации автомобиля в два раза сокращает использование ресурсов, необходимых для его производства. Многие компании пошли на увеличение долговечности продукции, которую они используют. Так, компания «Toyota» повторно использует морские грузовые контейнеры, первоначальный срок службы которых составлял 20 лет. Ремонт компьютеров и бытовой техники создает дополнительные рабочие места.

Экономия ресурсов достигается при более эффективном использовании товаров длительного пользования, например, при аренде автомобиля вместо приобретения его в личную собственность. Пункты по выдаче автомобилей напрокат имеются в США и во многих странах Европы.

По оценкам экологов, пользование услугами прачечных в сравнении с применением домашних стиральных машин может сократить использование материалов в расчете на одну стирку в 10-80 раз.

В ФРГ разрешается ежеквартально устраивать возле дома грандиозные свалки громоздких вещей. Прежде чем их заберет машина, они обычно «перераспределяются». Случается, что машине оказывается нечего вывозить: вещи забирают те, кто надеется их отремонтировать и использовать. Одежду, которую еще можно носить, собирают благотворительные организации (ее выставляют перед домом в специальных пакетах, которые накануне каждый домовладелец находит в почтовом ящике).

Перспективна также система «распродаж», которые возникли в США для удлинения срока службы вещей. Распродаются по низким ценам вещи, уже бывшие в употреблении, но еще пригодные для дальнейшего использования (разумеется, тех, дальнейшее использование которых экологически безопасно, к ним, например, не относятся загрязняющие атмосферу старые автомобили).

Реутилизация бытовых вещей не только продляет срок их службы, но и уменьшает количество бытового мусора.

К сожалению, в целом ориентация на удлинение срока службы предметов длительного использования пока не получила широкого распространения, т.к. она невыгодна производителям этих товаров. По этой причине в США повторно используются лишь 17% таких товаров. Это связано, кроме того, с широким развитием потребительства (см. 10.2), который делает приобретение новых вещей престижным.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные направления развития технологий для обеспечения экономии минеральных ресурсов.

2. Какие изменения в технологию промышленного производства вносит рециклинг сырья?

3. Приведите примеры эффективных ресурсосберегающих технологий.

4. Как помогает ресурсосбережению комплексное использование сырья?

5. Как можно увеличить длительность использования продуктов производства?

Экономия ресурсов воды

Одним из самых дефицитных ресурсов биосферы в ХХI веке будет пресная вода (Браун, Флейвин, 2000). Уже сегодня во многих районах мира ощущается ее дефицит, и проявляются последствия чрезмерной эксплуатации ресурсов надземных и подземных вод (см. 1.4.2-1.4.3).

Главный потребитель воды в мире – сельское хозяйство, т.к. значительная часть растениеводческой продукции получается на поливных землях (см. 5.3). Оно потребляет 70% всей используемой человеком воды. В России преобладают районы с достаточно высоким количеством осадков, в которых поливное земледелие нецелесообразно, и потому основной потребитель пресной воды – промышленность.

В промышленности потребителями воды являются практически все отрасли, особенно много ее расходуют тепловые и атомные электростанции. На производство 1 т хлопчатобумажной ткани требуется 250 м 3 воды, синтетической ткани – 5000, синтетического каучука – 2000, никеля – 4000, чугуна – 200 м 3 .

В России преобладает однократное использование воды предприятиями, что усугубляет ее дефицит. В странах Европы и в США преобладают оборотные системы водопотребления. Там каждый кубометр пресной воды очищается после использования и потому, прежде чем вернуться в водоем, используется в среднем 9 раз. В ХХI столетии планируется увеличить оборотность воды до 17 раз.

Значительное количество воды расходуется на бытовые нужды, и имеются большие резервы ее экономии.

Уменьшение расхода воды в сельском хозяйстве возможно как за счет уменьшения площади поливных земель и перехода на сухое земледелие с возделыванием засухоустойчивых культур, подобных сорго, или культур с коротким вегетационным периодом, который укладывается в период дождей (ячмень), так и за счет внедрения рациональных способов полива. В Израиле, где применяется капельный метод полива, расход воды в 4 раза меньше, чем при традиционном поливе дождеванием или арыками.

Однако, проблема доброкачественной пресной воды в ХХI в. будет стоять остро, для ее решения очень важно снизить уровень загрязнения природных вод (см. 1.4.2).

Контрольные вопросы

1. Какая отрасль хозяйства является основным потребителем воды в мире и в РФ?

2. Какие резервы экономии воды имеются в промышленности?

3. Расскажите о возможностях экономии воды в сельскохозяйственном производстве.

Ресурсы древесины

Древесина относится к возобновимым ресурсам, т.к. образуется в процессе фотосинтеза за счет неисчерпаемой энергии солнца. Тем не менее, при сохранении сложившейся тенденции сведения лесов (см. 1.5.2), широком использовании древесины как энергетического сырья (см. 4.3) и деградации почв после сведения лесов, что делает их непригодными для лесовосстановления, возобновимость древесных ресурсов становится относительной. Более того, со временем древесина может стать таким же исчерпаемым ресурсом, как углеродистые ископаемые энергоносители.

Рост потребления древесины. Несмотря на развитие производства пластиков, которые могут заменить древесину, использование древесины в мире для производства различных товаров увеличивается (табл. 38).

Таблица 38

Производство древесины и продукции из дерева в 1965-1995 гг. (по Абрамович и Маттун, 2000)

Из таблицы очевидно, что наибольший рост отмечается в производстве деревянных панелей и бумаги и строительного картона и наименьший – «натуральных» пиломатериалов, альтернативой которых и являются деревянные панели, которые изготовляются как из отходов производства, так и из мягкой древесины и веток, полученных с плантаций быстрорастущих культур. По-прежнему, достаточно интенсивно увеличивается использование дров для получения энергии (см. 4.3).

Распределение производства и потребления по странам. Около 50% промышленной древесины дают США, Канада и Россия. В 70-е гг. значительное количество промышленной древесины стали производить Китай и Бразилия. В 60-70-е гг. Филиппины стали одним из четырех ведущих экспортеров леса в мире, но заплатили за этой гибелью 90% своих лесов. Это привело к появлению еще 18 млн. нищих людей, жизнь которых была связана с лесом.

Несмотря на то, что значительная часть промышленной древесины производится в развивающихся странах, большая часть ее потребляется развитыми странами (табл. 39). Очевидно, что, в силу роста народонаселения за счет стран третьего мира, при сходном соотношении потребления «развитые/развивающиеся страны» (10:1) среднемировое подушное потребление древесины будет снижаться.

Таблица 39

Промышленное потребление кругляка

в развитых и развивающихся странах в 1970,1990 и 2010 (прогноз) гг.

(м 3 на 1000 человек; по Абрамович и Маттун, 2000)

Рациональное использование ресурсов древесины. В мире просматриваются тенденции сбережения ресурсов древесины, которые в будущем будут усиливаться.

Широкое распространение получает сертификация древесной продукции, которая производится с наименьшими потерями для лесов, т.е. при их рациональном использовании, гарантирующем их сохранение. В мире возник целый ряд организацией, которые заняты сертификацией древесины. К концу 1998 г. было сертифицировано уже 11 млн. га лесов в 22 странах мира, что еще пока недостаточно и не охватывает основных площадей эксплуатационных лесов.

Уменьшается доля отходов при переработке древесины за счет их утилизации для производства ДСП. Повсеместно внедряются более экономичные технологии переработки древесины, что может обеспечить значительное уменьшение площади вырубаемых лесов. Так, в Бразилии в пиломатериалы превращается всего 1/3 вырубаемых лесов. В США, где древесину расходуют весьма экономно, с 1970 по 1993 гг. количество древесных отходов сократилось с 14 до 1,5%. В Японии используют до 99% надземной части дерева, включая пни и кору, из которой готовят субстрат для выращивания грибов. После того как грибы используют нужные им питательные элементы, порошок коры можно использовать как органическое удобрение. Та часть древесины, которую нельзя использовать для изготовления пиломатериалов, становится сырьем для производства спирта и различных прессованных изделий.

Разрабатываются экономичные варианты использования древесины при строительстве домов, что позволяет экономить ее на 10-20%. «Идут в дело» детали разбираемых зданий как строительный материал или топливо.

Производство бумаги. Большие резервы сбережения древесины – в производстве бумаги, потребление которой в мире постоянно возрастает: в 1950-1996 гг. производство бумаги увеличилось в 6 раз и достигло 281 млн. т в год (ожидается, что к 2010 г. оно достигнет 400 млн. т). В современной бумаге доля целлюлозы, производимой из древесины ценных пород, составляет менее 10%, 36% – вторично переработанная бумага, 50% – целлюлоза из древесины с плантаций быстро растущих деревьев и вторичных лесов. В ряде стран есть опыт производства бумаги из стеблей кукурузы и других остатков растениеводческой продукции, не имеющей кормовой ценности.

Мировое сообщество предпринимает энергичные меры для усиления «оборота» бумаги. Решением Европейского союза принят план в 2000 г. довести долю восстановленного упаковочного материала до 50-60%. В Японии этот норматив достиг 60% в 2000 г. В ФРГ применяется специальная технология печати с безвредной и легко смывающейся типографской краской и бумага для оперативной полиграфии, из которой легко вымываются клеящие вещества. Это позволяет вовлекать бумагу в рециклинг с наименьшими затратами и производить «экологическую бумагу» только из макулатуры. Производство «экологической бумаги» обеспечивает ресурсосбережение и энергосбережение: расход воды снижается в 25 раз, затраты энергии – в 2 раза, загрязнение сточных вод уменьшается в 30-40 раз. При этом полностью исключается вовлечение в производство первичного ресурса – древесины.

Однако все эти меры не смогут остановить роста истребления лесов, потому что, как и при решении проблемы обеспечения минеральными ресурсами, это возможно лишь при стабилизации роста народонаселения и преодолении потребительства. Сохранение лесов необходимо также для обеспечения их биосферной роли как стабилизаторов циклов углерода, воды и кислорода.

Лесные ресурсы России. Площадь лесов России составляет 1,7 млрд. га (22% площади лесов и 25% древесных запасов мира). Однако 40% наших лесов находятся в зоне вечной мерзлоты, и потому их продуктивность сравнительно низка, а запасы древесины не превышают 70-80 м 3 /га (для сравнения: леса из секвойи, дугласовой пихты и хемлока в Северной Америке имеют запас 1000-1200 м 3 /га). Тем не менее, лесных богатств в РФ достаточно, и главным бичом лесного хозяйства остается их нерациональное использование. Ежегодный прирост древесины составляет 830 млн. м 3 , но используется только треть расчетной лесосеки.

В России используют от 50 до 70% биомассы срубленных деревьев, остальная часть гниет на вырубках или сжигается. Самый богатый лесом район России – Сибирь, так как в европейской части лесные богатства в значительной степени подорваны сплошными рубками, и ценные хвойные породы на больших площадях сменились мелколиственными – осиной, ольхой, березой. В Сибири ежегодно вырубают 600 тыс. га леса, столько же гибнет от пожаров. В период с 1990-1994 по 1995-1999 гг. объем сгоревшей на корню древесины возрос в 3,3 раза (Кулагина, Думнов, 2000). Искусственное восстановление не превышает 200 тыс. га. При таком режиме эксплуатации и ресурсы лесов Сибири будут подорваны за 30 – 40 лет.

Россия находится на 47-м месте в мире по производству бумаги. Леса европейской части России истощены чрезмерными рубками, и карельские бумажные комбинаты работают на привозном сырье из Сибири и Сахалина. Для сравнения: Финляндия имеет всего 2% лесных запасов мира и производит 25% мировой бумаги. В этой стране работают 100 крупных предприятий по производству целлюлозы, бумаги, картона. Углубляя переработку древесины, Финляндия сокращает лесосеку и восстанавливает вырубаемые леса. Наша страна в основном торгует круглым лесом, стоимость которого 33 доллара за 1 м 3 . Кубометр целлюлозы, которую продает Финляндия, стоит 500 долларов. При этом финские целлюлозно-бумажные комбинаты экологически чистые и практически не загрязняют среду.

Контрольные вопросы

1. Производство каких видов продукции из древесины особенно резко увеличилось в последние десятилетия и почему?

2. Какие страны являются важнейшими поставщиками древесины на мировой рынок?

3. Что такое «сертификат древесной продукции»?

4. Каким путем увеличивается «оборот» бумаги?

5. Охарактеризуйте современное состояние лесной отрасли в РФ.