Сырьевые ресурсы- глобальная проблема человечества

Введение.

Современная индустрия, в особенности такие  ее отрасли, как химический синтез, выплавка легких металлов, отличается повышенной потребностью в энергии, воде и сырье. Чтобы выплавить 1 т  алюминия, необходимо затратить в  десятки раз больше воды, чем для  производства 1 т стали, а для получения 1 т искусственного волокна приходится использовать в сотни раз больше воды, чем для выработки такого же количества хлопчатобумажной ткани. Нефть и газ стали главными источниками энергии и вместе с тем важными сырьевыми ресурсами  химической промышленности. Этими обстоятельствами объясняется все возрастающая эксплуатация нефтяных и газовых месторождений. Производство каждого нового синтетического продукта влечет за собой «цепные  реакции» в технологии - ннапример, для синтеза пластических масс требуется  большое количество хлора, получение  хлора предполагает использование  в качестве катализатора ртути, а  все вместе — огромных затрат энергии, воды и кислорода. В современную  индустрию вовлекаются почти  все химические элементы, существующие на Земле.

Перед человечеством  встал вопрос: надолго ли хватит ему необходимых природных ресурсов? Прошли те времена, когда казалось, что ресурсы Земли неисчерпаемы. Само деление природных ресурсов на неисчерпаемые и исчерпаемые  становится все более условным. Все  больше видов ресурсов переходит  из первой категории во вторую, Сейчас мы уже задумываемся о возможности  исчерпания запасов атмосферного кислорода, а в перспективе такой же вопрос может возникнуть даже о ресурсах солнечной энергии, хотя пока еще  поток ее кажется нам практически  неисчерпаемым.

Существуют  разные прогнозы, касающиеся будущего наших природных ресурсов. Конечно, их следует рассматривать как  очень ориентировочные. Разрабатывая такие прогнозы, надо исходить, с  одной стороны, из оценки перспектив роста населения и производства и соответственно потребностей общества, а с другой - из наличия запасов  каждого ресурса. Однако пролонгировать современную тенденцию роста  населения и производства далеко в будущее было бы рискованно. Так, надо полагать, что по мере повышения  жизненного уровня в развивающихся  странах, дающих основной процент прироста населения, общий рост должен замедлиться. Кроме того, научно-технический прогресс, несомненно, будет продолжаться в  направлении поисков более экономных, ресурсосберегагощих технологий, что  позволит постепенно сокращать потребность  во многих природных источниках производства.

Вместе с  тем необходимо принять во внимание, что современные среднемировые  нормы потребления природных  ресурсов нельзя считать оптимальными, поскольку в развивающихся странах  они намного ниже, чем в странах  экономически развитых. В «третьем мире» среднее потребление продуктов  питания по калорийности в 1,5 раза ниже, чем в развитых странах, а по содержанию животных белков даже в 5 раз. Для того чтобы средний мировой уровень  потребления энергии достиг к 2000 г. современного энергопотребления  в США, он должен возрасти в 100 раз!

Исходя из сказанного, следует ожидать, по крайней  мере, в ближайшие десятилетия, дальнейшего  роста потребностей в самых разнообразных  природных ресурсах. При оценке их запасов важно различать две  большие группы ресурсов — невозобновимые и возобновимые. Первые, практически  не восполняются, и их количество неуклонно  уменьшается по мере использования. Сюда относятся минеральные ресурсы, а также земельные ресурсы, ограниченные размерами площади земной поверхности. Возобновимые ресурсы либо способны к самовосстановлению (биологические), либо непрерывно поступают к Земле  извне (солнечная энергия), либо, находясь в непрерывном круговороте, могут  использоваться повторно (вода). Разумеется, возобновимые ресурсы, как и невозобновимые, не бесконечны, но их возобновимая часть (ежегодный приход или прирост) может  постоянно использоваться.

Если обратиться к главным типам мировых природных  ресурсов, то в самом общем виде мы получим следующую картину. Основным видом энергоресурсов пока еще остается минеральное топливо — нефть, газ, уголь. Эти источники энергии  невозобновимы, и при нынешних темпах роста их добычи они могут быть исчерпаны через 80—140 лет. Правда, доля этих источников должна снижаться за счет развития атомной энергетики, основанной на использовании «тяжелого» ядерного топлива — расщепляющихся изотопов урана и тория. Но и эти  ресурсы невозобновимы: по некоторым  данным, урана хватит всего лишь на несколько десятилетий.

Сырьевые  ресурсы.

Значение  природных ресурсов для жизни  общества никак не может уменьшиться  по той простой причине, что они  остаются единственным источником материального  производства. При этом чем меньше производство связано с местными ресурсами, тем более возрастает его зависимость от удаленных  источников и тем шире радиус действия таких источников, многие из которых  приобретают не только общегосударственное, но и глобальное значение. Напомним о роли нефтяных и газовых месторождений  Тюменского Севера в хозяйстве нашей  страны или нефти Персидского  залива в мировой экономике. Добавим, что есть такие отрасли народного  хозяйства, и прежде всего сельское, которые вообще не могут «эмансипироваться» от местной природной среды и  всегда будут к ней привязаны.

Все виды природных  ресурсов - тепловые, водные, минеральные, биологические, почвенные - связаны  с определенными компонентами природного комплекса (геосистемы) и составляют расходуемую часть этих компонентов. Возможность быть израсходованными - специфическое свойство природных  ресурсов, отличающее их от природных  условий. К последним относятся  постоянно действующие свойства природных комплексов, не используемые для получения полезного продукта, но оказывающие существенное положительное  или отрицательное влияние на развитие и размещение производства (например, температурный и водный режим, ветры, рельеф, несущая способность  грунтов, многолетняя мерзлота, сейсмичность).

Важно различать  ресурсы возобновимые и невозобновимые. Некоторые ресурсы возобновляются за счет их постоянного притока из Космоса (солнечная энергия), иные - благодаря непрерывному круговороту  вещества в географической оболочке (пресная вода), наконец, третьи - вследствие способности к самовоспроизводству (биологические ресурсы). К невозобновимым относятся минеральные ресурсы.

1) Невозобновимые  ресурсы.

Невозобновимыми считаются ресурсы земных недр. Строго говоря, многие из них могут возобновляться в ходе геологических циклов, но продолжительность этих циклов, определяемая сотнями миллионов лет, несоизмерима с этапами развития общества и  скоростью расходования минеральных  ресурсов.

Невозобновимые  ресурсы планеты можно разделить  на две большие группы :

а) 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.

Разработка  месторождений полезных ископаемых, залежи которых находятся недалеко от земной поверхности, производится путем  поверхностной добычи, устраивая  открытые карьеры, открытую добычу методом  создания горизонтальных полос, или  добыча при помощи землечерпательного оборудования. При расположении полезных ископаемых далеко под землей они  извлекаются методом подземной  добычи.

Добыча, обработка  и использование любого негорючего минерального ресурса вызывает нарушение  почвенного покрова и эрозию, загрязняет воздух и воду. Подземная добыча более опасный и дорогостоящий  процесс, чем поверхностная добыча, но он в гораздо меньшей степени  нарушает почвенный покров. При подземной  добыче может происходить загрязнение  воды в силу шахтного кислотного дренажа. В большинстве случаев территории, на которых осуществляется добыча, удается восстановить, но это дорогостоящий  процесс. Добыча полезных ископаемых и  расточительный подход к использованию  продуктов, изготавливаемых из ископаемых и древесины, также приводят к  созданию большого количества твердых  отходов.

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. В свою очередь каждая из этих категорий  делится на резервы, то есть те ископаемые, которые можно извлечь с получением прибыли по существующим ценам при  существующей технологии добычи, и  ресурсы - все обнаруженные и необнаруженные ресурсы, включая те, которые не могут  быть извлечены с получением прибыли  при существующих ценах и существующей технологии. Большинство опубликованных оценок конкретных невозобновимых ресурсов относится к резервам.

Когда 80% резервов или оцененных ресурсов материала  оказываются извлеченными и использованными, ресурс считается исчерпанным, так  как извлечение оставшихся 20% обычно не приносит прибыли. Количество извлеченного ресурса и тем самым время  исчерпания можно увеличить путем  увеличения оцененных резервов, если высокие цены вынудят пойти на поиск новых месторождений, разработку новых технологий добычи, увеличения доли рециркуляции и вторичного использования  или на снижение уровня потребления  ресурса. Некоторым экономически исчерпанным  ресурсам удается найти замену.

Для увеличения запасов сторонники защиты окружающей среды предлагают увеличить долю рециркуляции и повторного использования  невозобновимых минеральных ресурсов и снизить неоправданные потери таких ресурсов. Рециркуляция, вторичное  использование и снижение количества отходов требует для своей  реализации меньше энергетических затрат и в меньшей степени разрушают  почву и загрязняют воду и воздух, чем использование первичных  ресурсов.

Сторонники  защиты окружающей среды призывают  индустриальные страны совершить переход  от одноразового использования с  большим количеством отходов  к хозяйству, производящему незначительное количество отходов. Это потребует, кроме рециркуляции и вторичного использования, также привлечения  экономических стимулов, определенных действий правительств и людей, а  также изменения в поведении  и образе жизни населения Земли.

б) Невозобновимые энергетические ресурсы.

Основными факторами, определяющими степень использования  любого источника энергии, являются его оценочные запасы, чистый выход  полезной энергии, стоимость, потенциальные  опасные воздействия на окружающую вреду, а также социальные последствия  и влияние на безопасность государства. Каждый источник энергии обладает преимуществами и недостатками.

Обычную сырую  нефть можно легко транспортировать, она является относительно дешевым  и имеющим широкое применение видом топлива, обладает высоким  значением чистого выхода полезной энергии. Однако доступные запасы нефти  могут быть исчерпаны через 40-80 лет, при сжигании нефти в атмосферу  выделяется большое количество углекислого  газа, что может привести к глобальному  изменению климата планеты.

Нетрадиционная  тяжелая нефть, остаток обычной  нефти, а также добываемая из нефтеносных  сланцев и песка, может увеличить  запасы нефти. Но она является дорогостоящей, обладает низким значением чистого  выхода полезной энергии, требует для  переработки большого количества воды и оказывает более вредное  воздействие на окружающую среду, чем  обычная нефть.

Обычный природный  газ дает больше тепла и сгорает  более полно, чем другие ископаемые виды топлива, является многосторонним и относительно дешевым видом  топлива и обладает высоким значением  чистого выхода полезной энергии. Но его запасы могут быть исчерпаны  через 40-100 лет, и при его сжигании образуется углекислый газ.

Уголь - самый  распространенный в мире вид ископаемого  топлива. Он обладает высоким значением  чистого выхода полезной энергии  при производстве электричества  и выработке высокотемпературного тепла для производственных процессов, и относительно дешев. Но уголь чрезвычайно  грязен, его добыча опасна и наносит  вред окружающей среде, так же как  и сжигание, если отсутствуют дорогостоящие  специальные устройства контроля за уровнем загрязнения воздуха; выделяет больше углекислого газа на единицу  полученной энергии, чем другие ископаемые виды топлива, и неудобно его использовать для движения транспорта и отопления  домов, если предварительно не перевести  его в газообразную или жидкую форму. Значительное нарушение почвенного покрова при добыче.