эко

конца

Классификация природных ресурсов.

Природными ресурсами принято называть часть ресурсов биосферы,

которые на данном уровне развития производительных

сил и изученности могут использоваться для удовлетворения

потребностей человеческого общества.

При этом к природным ресурсам также относят некоторые

компоненты недр Земли, которые никому, кроме человека,

не нужны и даже вредны (нефть, ртуть, уран и др.).

Тела и явления природы становятся определенным ресурсом

лишь в том случае, если в них возникает потребность.

Объем природных ресурсов меняется в зависимости

от района земного шара и стадии социально-экономического

развития общества.

Так, в первобытно-общинном обществе потребности человека

и его возможности по их удовлетворению путем использования

природных богатств были исключительно скромными

и не выходили за рамки охоты, рыбной ловли и собирательства.

Потребности общества изменяются с развитием новых технических

возможностей освоения природных богатств.

До середины XX в. нефть, залегающая в донных отложениях шельфа

Мирового океана, не считалась ресурсом, т.к. уровень развития

техники не позволял производить ее добычу на шельфе.

Лишь в 40-х годах XX в. в акваториях озера Маракайбо (Венесуэла)

и Каспийского моря впервые началась промышленная

разработка нефтяных залежей мелководья морей и океанов.

Определение природных ресурсов – это тела и силы

природы на данном этапе развития, которые использует

человек для поддержания своего существования.

Природные ресурсы используют в качестве:

• непосредственных предметов потребления (питьевая вода,

кислород, дикорастущие съедобные и лекарственные растения, рыбы и др.);

• средств труда, с помощью которых осуществляется общественное производство

(земля, водные пути и т.д.);

• предметов труда, из которых производят все изделия (минералы, древесина и др.);

• источников энергии (гидроэнергия, запасы горючих ископаемых, энергия ветра и т.п.);

• объектов отдыха, оздоровления и других подобных целей.

Вся жизнь и деятельность человека, территориальное

расселение и размещение производительных сил зависят

от количества, качества и местоположения природных ресурсов.

В основе классификации природных ресурсов лежат

несколько признаков: происхождение, виды хозяйственного использования,

заменимость, исчерпаемость.

Рассмотрим деление природных ресурсов по признаку исчерпаемости.

Возобновляемость ресурсов природы означает их способность

(или неспособность) к самовосстановлению посредством природных циклов или процессов.

Неисчерпаемыми принято считать энергию Солнца,

ветра, приливов и отливов, гравитацию и климатические ресурсы.

Вода и атмосферный воздух неисчерпаемы только количественно,

а качественно — исчерпаемы.

Быстро возобновимые исчерпаемые ресурсы воссоздаются популяциями,

имеющими большой биотический потенциал (видовая способность

к размножению при отсутствии ограничений со стороны среды)

и большую скорость роста (травяная растительность и животные).

Относительно возобновимые ресурсы являются сложными

многокомпонентными экосистемами (почва, лес).

Почва — результат деятельности почвенных микроорганизмов,

растений, грибов и животных — способна возродить своё

плодородие, но происходит это крайне медленно.

Для восстановления 1 см толщины плодородного слоя

почвы требуется в среднем около 150 лет.

Невозобновимые ресурсы биосферы (например, ископаемые

руды, осадочные породы и др.) и сейчас образуются

при геохимических процессах в недрах, глубинах океана,

а также на поверхности земной коры, но скорость

их формирования в земной коре или ландшафтной сфере

несравнимо меньше скорости их потребления человеческим обществом.

По происхождению природные ресурсы подразделяют на

минеральные, климатические, водные, земельные, почвенные, биологические.

Эта классификация не отражает хозяйственной роли ресурсов

и их экономического значения, поэтому чаще применяют

классификацию по направлениям и формам использования.

Классификация по видам хозяйственного использования.

В зависимости от отнесения к тому или иному сектору

материального использования природные ресурсы подразделяют

на ресурсы промышленного и сельскохозяйственного производства.

Ресурсы промышленного производства включают

в себя все виды сырья, используемого промышленностью:

энергетические (горючие полезные ископаемые, гидроэнергоресурсы, биоконверсионная энергия,

ядерная энергия) и неэнергетические (ресурсы металлургии,химии и нефтехимии,лесопереработки)

Потребление лесных ресурсов.

Под лесными ресурсами подразумеваются продуцируемые лесными экосистемами

древесина, грибы, орехи, ягоды и другие

полезные производные леса.

В лесах накоплена большая часть органического вещества

планеты, основное суммарное биологическое разнообразие.

Леса играют важную роль в фотосинтезе, кислородном

балансе, поглощении диоксида углерода и в целом в стабилизации климата на Земле.

Леса со всеми их обитателями представляют яркий пример возобновимых ресурсов.

При правильном их потреблении появляется возможность

неограниченно долго получать биологическую продукцию, производимую лесными экосистемами.

За счёт фотосинтеза выделяется кислород, в результате чего

лесные экосистемы мира наряду с Мировым океаном

являются основными «легкими планеты».

В лесных экосистемах (главным образом в тропических)

сосредоточена почти половина всех видов растений и животных, обитающих на Земле.

Так что леса являются одним из главных хранилищ биологического разнообразия.

Леса выполняют несколько важнейших функций в биосфере:

1) за счет леса в значительной мере поддерживается баланс углерода и кислорода в атмосфере;

2) леса способствуют сохранению влаги и более полному поглощению её почвой,

дальнейшему пополнению резерва грунтовых вод;

3) леса способствуют стабилизации климата, они уменьшают амплитуду колебаний температуры, влажности;

4) леса — вместилище огромного числа видов, в них возможно сохранение высокого биоразнообразия;

5) древесина деревьев — важнейший строительный материал, используемый человечеством

с момента появления на Земле и до нашего времени.

Продукция лесов в истории человечества всегда давала важный вклад в экономику.

Истребление лесов.

Леса оказались наиболее востребованным и недостаточно

быстро восстанавливающимся ресурсом.

Древесина была нужна для обогрева и приготовления пищи,

получения смолы, древесного угля, для строительства

домов, кораблей и производства множества изделий.

Лес вырубали и для того, чтобы очистить землю под пашни,

деревни, а затем под строительство автомобильных

и железных дорог, линий электропередач, нефте- и газопроводов.

Вырубленный лес восстанавливался медленно — в течение десятилетий.

В период с XVI по XX вв леса активно вырубались вследствие

выросшей потребности населения Европы и Северной Америки в древесине,

а также расширения сельскохозяйственных угодий.

В XVIII-XIX вв. более широкое распространение получает

лесоводство на научной основе.

Леса стали не только вырубать, но и сажать, что позволило

ускорить восстановление лесов и получать больше древесины.

В Германии постепенно научились обеспечивать себя древесиной

из специально выращенных для этой цели лесов.

Её примеру последовали и другие страны, включая Россию,

в которой лесоводство получило солидную научную базу.

Были созданы специальные институты, которые разработали

соответствующие нормативы и рекомендации.

В последние полвека нарастает вырубка лесов в тропическом регионе.

В Южной Америке, Африке и Азии (без России) ещё сохранились

леса на огромных территориях, в совокупности представляющих

более половины всей залесенной площади суши.

Наиболее ценные и в то же время вырубаемые в последние

десятилетия леса расположены в Бразилии, Индонезии, Колумбии, Малайзии и других странах.

В тропических ливневых лесах две трети всех видов

растений и животных сосредоточены не на земле, а в кронах деревьев,

где больше света, а значит, и выше биологическая продукция.

Поэтому вырубка деревьев в джунглях приводит не

только к обезлесению, но и к уничтожению многих тысяч видов.

Почва в тропических лесах, как правило, бедная,

т.к. в жарком климате происходит быстрая переработка органики

и перегноя, утилизация минерализованных веществ растениями.

После вырубки деревьев почвы быстро эродируют и деградируют.

Нарушается и водный баланс, который в тропических лесах удивительно устойчив.

Площадь всех лесов была сокращена людьми после

перехода к оседлому образу жизни и до настоящего времени

на 13%, но наиболее ценные леса, представляющие реальный

коммерческий интерес, сократились на треть.

Большая часть древесины используется как топливо,

причем в основном в небогатых странах.

Мировая добыча древесины за последние полвека увеличилась примерно в два раза.

Водные ресурсы.

Водные ресурсы – это поверхностные и подземные воды,

которые находятся в водных объектах и используются или могут быть использованы.

Вода играет исключительно важную роль в биосфере.

Все живое активно и постоянно потребляет и выделяет воду.

При испарении воды поглощается, а при конденсации выделяется огромная энергия.

За счет неё приходят в движение гигантские массы воздуха,

перенося с собой тепло или холод и влагу.

Пары воды, превращающиеся в атмосфере в облака, приводят

к увеличению потока отраженной энергии, поступающей от Солнца к Земле

и в то же время, снижают излучение тепла с поверхности планеты.

Снег и лёд являются ещё более сильными теплоизоляторами,

уменьшая зимой теплоотдачу верхнего слоя грунта или водной глади.

В повседневной жизни люди потребляют много воды.

Каждый человек за сутки выпивает в различной форме около 2 л воды.

Значительно больше воды расходуется при приготовлении

пищи, стирки, мытья под душем, при использовании

централизованной канализации.

Ещё больше воды используется на заводах и фабриках при обработке сырья.

Вода — хороший растворитель и этим активно пользуются

повсюду, начиная с мытья посуды и заканчивая грандиозными

индустриальными технологиями на заводах-гигантах.

Но самый большой потребитель воды всё же не промышленность, а сельское хозяйство.

Вода необходима для орошения.

На первый взгляд запасы воды на Земле кажутся безграничными.

2/3 поверхности планеты покрыто водами Мирового океана.

Общий объем воды в океанах, реках, ледниках и под землей составляет 1,3 млрд км3.

Однако на долю пресной воды приходится всего 2,5%,

а доступной для потребления людьми пресной воды в реках

ещё меньше — всего 0,0002% от общего объема гидросферы.

Преобладающий объём пресной воды сосредоточен во льдах

и снежном покрове, прежде всего Антарктиды, Арктики и Гренландии.

На втором месте по запасам находятся грунтовые воды,

большая часть которых практически недоступна для потребления

и лишь очень малая часть находится в озёрах и реках.

Самовозобновление пресной воды в реках, озерах, ледниках

происходит с различной скоростью.

В речной сети вода обновляется в среднем за 16 дней, в болотах — за 5 лет,

в озерах — за 17 лет, в ледниках имеющийся замороженный объем воды

накапливается лишь за 1600 лет, а в арктических льдах ещё больше — за 9700 лет.

Поэтому, несмотря на не столь значительный одномоментный

объем воды, реки и озера на самом деле являются

главным источником реально возобновляемого водного ресурса.

Суммарное водопотребление человечества с 1900 по 2000 г.

увеличилось почти в 9 раз при том, что народонаселение мира возросло только в 3,5 раза.

Распределение осадков и стока рек по поверхности суши весьма неравномерно.

Больше всего воды в пересчёте на единицу территории

в Южной Америке, а меньше всего в Африке.

В пределах континентов различие по доступным водным ресурсам между странами ещё больше.

Недостаток или избыток воды не бывает постоянным.

В отдельные годы случаются сильные засухи, которые доводят нехватку воды до крайности.

Основными источниками пресной воды являются поверхностный сток рек и грунтовые воды.

Исторически люди потребляли воду из рек, ручьев, ключей, а также из озёр и прудов;

потом стали рыть колодцы, а в XX в. начали бурить скважины.

Больше всего воды до сих пор забирают из рек и озёр.

Основные потребители пресной воды.

Если оценивать в среднем водопотребление в мире,

то больше всего (почти 75%) потребляет пресную воду

сельское хозяйство, особенно в странах с тёплым климатом.

Вода нужна прежде всего для орошения полей.

В то время как 90% воды промышленного и бытового потребления

можно использовать вторично, возврат воды из сельского хозяйства составляет около 50%.

Остальная часть подвергается испарению и транспирации,

что приводит к истощению местных источников водных ресурсов.

На долю промышленности приходится 20% потребляемой воды,

а на долю коммунального хозяйства 5%.

Большая часть воды так называемого промышленного

потребления на самом деле используется для работы гидроэлектростанций.

Реальная доля потребления промышленностью составляет около 7%.

Дефицит пресной воды может повлечь за собой целый ряд опасных последствий.

Увеличение аридных территорий, которое предполагается

в ближайшие десятилетия, сократит площади пригодных для обитания земель.

Недостаток воды затруднит решение продовольственной проблемы.

Чрезмерное потребление подземных вод может привести к понижению уровня грунтовых вод.

Известно шесть способов смягчения водной проблемы:

1) транспортировка воды; 2) использование резервов подземных вод;

3) запасание воды в резервуарах и водохранилищах;

4) опреснение соленой воды; 5) внедрение водосберегающих технологий;

6) повторное использование вод, которые могут быть использованы

в хозяйстве или в естественных экосистемах.

Недостатков транспортировки воды по каналам много.

Во-первых, значительная часть воды при этом теряется

как за счёт испарения, так и в результате просачивания

через трещины в гидроизоляции.

Во-вторых, изъятие воды не проходит бесследно для тех экосистем.

В-третьих, дополнительный расход воды в аридных зонах может приводить к засолению почв.

B-четвёртых, такой способ тормозит решение проблемы

с помощью внедрения ресурсосберегающих технологий и косвенно способствует

отставанию региона-потребителя в технологическом отношении от других стран.

Использование резервов подземных вод в настоящее

время происходит повсеместно — не только в засушливых

регионах, но и там, где много источников поверхностных

вод, например, при водообеспечении городов, т.к. подземная вода

более чистая и не нуждается в обременительной водоподготовке.

Основным потребителем подземных вод остается сельское хозяйство,

использующее подземные воды для орошения преимущественно расточительным дождеванием,

при котором значительная часть воды испаряется.

Существующие технологии позволяют более рационально

использовать воду для целей орошения, например, технология

капиллярного полива (под землей на небольшой глубине прокладывают сеть труб,

которые подводят воду непосредственно к корням растений.)

В России все больший объем подземных вод используют дачные хозяйства.

Бурение индивидуальных скважин возрастает в течение

последнего десятилетия, и вода из этих скважин далеко

не всегда используется рационально.

Понижение уровня грунтовых вод под территориями городов

вызывается не только водопотреблением, но и значительным сокращением

поступления поверхностных вод вглубь.

Почти вся дождевая вода стекает по асфальтовым

дорогам в ливневую канализацию и отводится в реку.

Верхний водоносный горизонт лишается под городами пополнения.

При неумеренной откачке подземных вод уровень их

понижается, что приводит к значительному оседанию поверхности земли, просадке грунта.

Дальнейшая добыча подземных вод потребует перехода

к использованию глубоких горизонтов.

Наполняющая их вода значительно старше той, которую мы берем

из верхнего водоносного горизонта.

На глубине более 100 м возраст воды может исчисляться многими тысячелетиями.

За это время в воде, находящейся под давлением, повышается

концентрация растворенных минеральных солей.

Высокоминерализованная вода в некоторых случаях

полезна для здоровья и считается целебной.

Но при ином сочетании солей минерализованная вода

вредна и длительное её употребление приводит

к ряду заболеваний, например, отложению камней в почках.

Если сток в реках претерпевает значительные изменения

в течение года, то можно запастись водой в период

половодья, соорудив специальные водохранилища.

Обычно для этого реки перегораживают плотинами, иногда совмещая

сразу три задачи: регуляцию стока, ирригацию окружающих сельхозугодий

и строительство гидроэлектростанции.

Зарегулирование стока рек неизбежно наносит некоторый экологический и экономический вред.

При заполнении водохранилища на его дне оказываются

подчас самые ценные и плодородные пойменные почвы, что в равнинных

ландшафтах наносит большой ущерб сельскому хозяйству.

При заполнении водохранилища его объем увеличивается,

а сток остается небольшим, следовательно, водообмен

в акватории искусственного моря значительно уменьшается

по сравнению с нормой.

Прогрев и застой воды в сочетании с поступлением

в неё из затопленной почвы биогенных веществ, потребляемых

фитопланктоном, вызывают интенсивное цветение водоема,

за которым следуют его обескислороживание и замор.

Ещё одна проблема при зарегулировании стоков рек – значительные объёмы испарения воды.

Нельзя забывать о том, что зарегулирование стоков рек

позволило избежать разрушительных наводнений,

способствовало стабилизации сельского хозяйства,

не говоря уж о совершенствовании водных транспортных путей

и получении электроэнергии от возобновимого ресурса.

Опреснение солёной воды.

Пресную воду можно получать из морской путем дистилляции

(испарения с последующей конденсацией).

Теоретически таким способом можно полностью обеспечить

потребности в качественной пресной воде.

Однако для нагрева морской воды до 100 °С необходимо затратить слишком много энергии.

Во всех сферах экономики водопотребление может быть

существенно снижено за счет использования ресурсосберегающих

технологий и ответственного отношения людей к расходованию ими воды.

Значительную экономию воды в промышленности удается

получить при последовательном её использовании на различных

технологических этапах обработки сырья.

В городских условиях больше всего воды расходуется

для санитарно-гигиенических целей.

Были разработаны новые конструкции душевых головок

(распылителей воды), в которых желаемый эффект достигался при меньшем расходе воды.

Введение счётчиков расхода воды и повышение тарифов

заставляют потребителей быть более экономными.

Потребление минеральных природных ресурсов.

Минеральные ресурсы — это все пригодные для употребления

вещественные составляющие литосферы, используемые

в хозяйстве как минеральное сырье или источники энергии

(рудные и нерудные ископаемые, гидротермические источники и др.).

Все основные экономически важные минеральные ресурсы можно условно подразделить на 5 групп:

1) строительные материалы; 2) топливные ресурсы;

3) сельскохозяйственные удобрения;

4) руды для чёрной металлургии; 5) руды для цветной металлургии.

К строительным материалам относятся песок, гравий, камень, известняк.

На их долю вместе с сырьем для производства минеральных

удобрений приходится более 90% всех извлекаемых из земли материалов.

К топливным ресурсам относятся нефть, природный газ, уголь, торф, горючие сланцы.

В качестве сельскохозяйственных минеральных удобрений

используют соли фосфора и калия.

Азотные удобрения получают в основном из азота, содержащегося в воздухе.

Для нужд чёрной металлургии используют железную руду, марганец и хром.

Цветная металлургия производит алюминий, титан, медь, свинец,

а для легирования использует молибден и вольфрам.

Большое значение имеют также ртуть, серебро, золото, платина и ряд редкоземельных элементов.

Все минеральные ресурсы можно подразделить на невозобновимые и частично возобновимые.

Так, топливо и минеральные удобрения расходуются безвозвратно,

а большинство металлов можно использовать повторно, переплавляя собранный лом.

В течение XX в. из недр Земли было извлечено до 85-90% добытых

за всю историю человечества угля, чёрных и цветных металлов.

Несмотря на то, что человечество беспрестанно увеличивает

ежегодную добычу полезных ископаемых, угроза их полного

исчерпания не является главной проблемой.

По мере использования одних месторождений открывают

следующие, и соотношение между добычей и резервом

главных в экономике ресурсов остается в течение десятилетий

достаточно постоянным.

Однако запасы высококонцентрированного сырья неуклонно снижаются.

Дело не столько в непосредственном дефиците или даже исчерпании

какого-либо ресурса, а в экономических и экологических

последствиях дальнейшего наращивания ежегодной

добычи полезных ископаемых.

По мере того как наиболее рентабельные месторождения

будут разработаны, людям придется добывать минеральное сырье из все более бедных руд.

Это неизбежно приведет к удорожанию добычи и очистки минерального сырья;

к увеличению объемов добываемой породы, объёмов её транспортировки

и последующего складирования пустой породы;

возрастанию риска загрязнения окружающей среды в процессе добычи,

транспортировки или обогащения руды и её переработки;

увеличению энергозатрат на единицу конечного продукта.

Добыча и переработка полезных ископаемых связана с перемещением

огромных масс породы и загрязнением окружающей среды.

При добыче полезных ископаемых открытым способом образуются гигантские карьеры.

В связи с истощением рентабельных месторождений олова, серы,

ряда редкоземельных металлов внимание разработчиков

привлекают проекты добычи минерального сырья со дна Мирового океана.

Планируемое включение Мирового океана в зону

добычи минерального сырья грозит масштабными неблагоприятными

последствиями, так как трудно пока что точно предсказать,

насколько изменятся параметры взаимодействия вод Мирового

океана с атмосферой вследствие локальной трансформации

температурного режима и замутнения воды.

Популяции глубоководных морских животных могут

сократиться из-за катастрофического уничтожения их биотопа,

который отличается самой высокой стабильностью параметров среди всех экосистем мира.

При переработке и обогащении минерального сырья удается

извлечь далеко не все необходимые вещества.

К тому же в руде содержится множество сопутствующих

веществ, не имеющих коммерческой ценности.

Поэтому отвалы представляют собой мощный источник загрязнения

окружающей среды подчас весьма токсичными соединениями.

Особым источником опасного загрязнения

стали методы химического извлечения ценных рассеянных

металлов, например, выщелачивание золота с помощью разбрызгивания

и промывания растолченной руды цианидом.

Всё вместе — и прямое уничтожение естественных экосистем

при открытой разработке полезных ископаемых,

и обширное загрязнение огромных территорий и акваторий

— оказывается третьим по значению после сельского хозяйства

и урбанизации фактором антропогенной деградации природных сообществ.

Добывая полезные ископаемые для удовлетворения нужд

населения, горнодобывающая промышленность сама является

крупнейшим потребителем минеральных ресурсов.

Необходимо огромное количество металла при изготовлении

труб для нефте- и газопроводов, железнодорожных рельсов

на путях, специально подведенных к местам горных разработок,

всевозможной техники (вагонов, тепловозов и др.).

Если произвести соответствующие расчеты, то оказывается,

что из всей полученной энергии примерно половина

уходит на обеспечение всех составляющих её получения,

транспортировки и переработки.

Чтобы избежать удорожания сырья, неблагоприятного

масштабного воздействия на литосферу, рельеф местности

и природные экосистемы, чтобы не увеличивать загрязнения

окружающей среды и перерасхода энергии, необходимо полнее

использовать минеральные ресурсы и сосредоточить

внимание на снижении потребления металлов и их вторичном использовании.

Экономия ресурсов и по возможности их вторичное

использование (рециклинг) становятся одной из важнейших

стратегий будущего развития человечества.

Однако до сих пор рециклинг ресурсов осуществляется не в полной мере.

Это связано с высокой стоимостью сбора, сортировки и транспортировки вторичного сырья.

Хотя в последние 20 лет удалось переломить традиционное

пренебрежение к вторичному использованию минеральных ресурсов.

Энергетические ресурсы.

Энергетические потребности человечества стремительно возрастают с течением времени.

За 100 лет они выросли более, чем в 10 раз.

Менялись и энергоресурсы.

В XVIII в. основным источником энергии во всех странах

были дрова, в XIX в. на первое место в индустриально развитых

странах вышел уголь, а в XX в. — нефть и природный газ.

И хотя к настоящему времени немало электроэнергии

получают на гидроэлектростанциях (ГЭС) и атомных электростанциях (АЭС),

все равно основными источниками энергии остаются

горючие ископаемые: уголь, нефть, газ.

Тепловые электростанции (ТЭС) дают 3/4 всей электроэнергии.

Месторождения угля, нефти и газа распределены весьма неравномерно,

так что ряд стран должны покрывать

свои энергетические потребности в основном за счет их импорта.

Зависимые от импорта энергоносителей страны вынуждены уже сейчас

уделять много внимания разработке и внедрению

энергосберегающих технологий, замене традиционных источников

энергии на любые другие, не требующие покупки нефти, угля или газа.

Такие способы получения энергии получили название “альтернативные источники”.

Обделенные богатыми месторождениями углеводородного сырья

страны окажутся в перспективе более подготовленными

к переходу на передовые технологии.

В считанные годы стали популярными ветрогенераторы,

разработаны нетрадиционные виды получения энергии,

в том числе аккумуляция тепла солнечного света.

Появилось множество рационализаторских предложений, позволявших

уменьшить энергозатраты в быту и на производстве.