Реферат: Сырьевые ресурсы - глобальная проблема человечества

Гидрогеологическая обстановка в г. Москве сложилась под воздействием длительного и недопустимо интенсивного водоотбора из артезианских водоносных горизонтов карбона, а с другой стороны, характеризуется развитием процессов подтопления грунтовыми водами и подпором от гидротехнических сооружений. Увеличивающаяся разница в напорах артезианских и грунтовых вод способствует перетеканию загрязненных грунтовых и поверхностных вод вниз, к питьевым горизонтам карбона. В наибольшей степени эти процессы проявляются там, где отсутствует глинистая разделяющая толща верхней юры, лежащая между грунтовыми и артезианскими водами.

         Главные источники загрязнения подземных вод в Москве таковы: утечки из канализационных коллекторов, просачивание загрязненных атмосферных осадков сквозь загрязненные почвы, засыпанные и застроенные свалки, утечки и фильтрация из очистных сооружений, технологических коммуникаций и с канализированных и неканализированных промплощадок.

Исторически сложился прочный обычай размещать свалки в отработанных карьерах и оврагах, то есть как можно ближе к грунтовым водам; располагать заводы, очистные сооружения, поля фильтрации, склады - в речных долинах, т.е. там, где естественная защита подземных вод зачастую отсутствует.

Наиболее загрязнены на территории г. Москвы грунтовые воды. Их загрязнение связано главным образом с чрезвычайно широким распространением жидких коммунальных отходов, а также газообразных отходов автотранспорта, промышленных предприятий, ТЭЦ и др. Компоненты-загрязнители представлены хлоридами, сульфатами, органическими веществами, азотистыми соединениями и тяжелыми металлами.

Грунтовые воды с таким характером загрязнения преимущественно пресные, смешанного, вследствие загрязнения состава. Изменение степени их загрязнения подчиняется пространственным закономерностям: концентрации компонентов-загрязнителей возрастают в направлении движения вод от возвышенных участков рельефа - центральных частей междуречных пространств к пониженным - речным долинам, озерам, котлованам, водохранилищам. Градиент концентраций при этом возрастает от десятков до первых сотен миллиграммов на литр. Одновременно увеличивается и общая минерализация грунтовых вод.

в) Биологические ресурсы.

 Они складываются из растительной и жи­вотной массы, единовременный запас которой на Земле измеря­ется величиной порядка 2,4 • 1012 т (в пересчете на сухое веще­ство). Ежегодный прирост биомассы в мире (т. е. биологическая продуктивность) составляет примерно 2,3 · 1011 т. Основная часть запасов биомассы Земли (около 4/5) приходится на лесную расти­тельность, которая дает более 1/3 общего ежегодного прироста живой материи. Человеческая деятельность привела к значитель­ному сокращению общей биомассы и биологической продук­тивности Земли. Правда, заменив часть бывших лесных площа­дей пашнями и пастбищами, люди получили выигрыш в качест­венном составе биологической продукции и смогли обеспечить питанием, а также важным техническим сырьем (волокно, кожи и др.) растущее население Земли.

Продовольственные ресурсы составляют не более 1% от об­щей биологической продуктивности суши и океана и не свыше 20% от всей сельскохозяйственной продукции. С учетом роста населения и необходимости обеспечить полноценным питанием все население Земли к 2000 г. производство продуктов растение­водства должно быть увеличено, по крайней мере в 2 раза, а про­дуктов животноводства — в 3. Это значит, что производство пер­вичной (растительной) биологической продукции, включая корма для животных, необходимо увеличить не менее чем в 3—4 раза. Расчеты на расширение возделываемых земель вряд ли имеют под собой серьезные основания, так как резервы пригодных для этого площадей крайне ограничены. Очевидно, выход следует ис­кать в интенсификации сельского хозяйства, включая развитие поливного земледелия, механизации, селекции и т. д., а также в рациональном использовании биологических ресурсов Океана. Необходимые для этого условия и ресурсы имеются, однако рас­четы некоторых авторов на возможность прокормления на Земле десятков и сотен миллиардов и даже нескольких триллионов че­ловек нельзя расценивать иначе как утопические.

Из других биологических ресурсов важнейшее значение име­ет древесина. Сейчас на эксплуатируемых лесных площадях, со­ставляющих 1/3 всей лесной площади суши, ежегодная заготовка древесины (2,2 млрд. м3) приближается к годовому приросту. Между тем потребность в лесоматериалах будет расти. Дальнейшая эксплуатация лесов должна осуществляться лишь в рамках их возобновимой части, не затрагивая «основного капитала», т. е. площадь лесов не должна уменьшаться, вырубка должна сопровождаться лесовосстановлением. Следует, кроме того, по­вышать продуктивность лесов путем мелиорации, более рацио­нально использовать древесное сырье и по мере возможностей заменять его другими материалами.

Наконец, несколько слов необходимо сказать о земельных, или, точнее, территориальных ресурсах. Площадь земной поверх­ности конечна и невозобновима. Почти все благоприятные для освоения земли уже, так или иначе, используются. Остались не­освоенными преимущественно площади, освоение которых требу­ет больших затрат и технических средств (пустыни, болота и др.) или практически непригодные для использования (ледни­ки, высокогорья, полярные пустыни). Между тем с ростом насе­ления и дальнейшим научно-техническим прогрессом потребует­ся все больше площадей для строительства городов, электро­станций, аэродромов, водохранилищ, растет потребность в сель­скохозяйственных и рекреационных угодьях, многие площади необходимо сохранить как заповедники и т. д. Все больше зе­мель «съедают» коммуникации и крупные инженерные сооруже­ния. В России только под строительные площадки для электро­станций в 1975—2000 гг. потребовалось до 25 тыс. км2 площади, если ориентироваться на станции средней мощности. Под искус­ственными водохранилищами на Земле уже занята площадь, превышающая акваторию Каспийского моря, и размеры этой площади имеют тенденцию к дальнейшему росту. Надо принять во внимание, что, помимо прямой потери земель за счет затопле­ния, создание водохранилищ часто ведет еще и к косвенным по­терям земельных ресурсов, точнее — к ухудшению их качества на примыкающих к водохранилищам территориях вследствие подтопления (и, как результат, заболачивания или засоления). Сотни тысяч квадратных километров на Земле находятся под от­валами, терриконами, выработанными торфяниками, свалками.

Перспективы решения проблем, связанных с исчерпаемостью земельных ресурсов, вряд ли следует сводить к фантастическим проектам расселения людей в высоких башнях, на плавучих платформах, на дне Океана и в глубинах земной коры. Неизбеж­ность таких решений некоторые авторы обосновывают тем, что экстраполируют современные темпы роста населения на неопре­деленно далекое будущее. При такой гипотетической ситуации через 700 лет на каждого жителя нашей планеты пришлось бы всего лишь по 1 м2 площади. Однако для таких экстраполяций нет никаких оснований.

Реалистический путь, прежде всего предполагает перестройку существующего использования земель на научной основе, т. е. рациональную организацию территории. Для каждого уча­стка должна быть определена оптимальная социальная функция. Разумеется, рациональная организация территории предпо­лагает и рекультивацию земель, нарушенных предшествующим хозяйственным использованием, и интенсификацию сельского хо­зяйства, и продуманный подход к созданию водохранилищ, и многое другое.

В современном мире возникает достаточно много проблем связанных с добычей сырьевых ресурсов. Как экономические, так и технические. Самая актуальная – это незнание реальных данных, о том сколько ресурсов осталось. Рассмотрим ее на двух примерах.

1) Нефть.

 Доказанные запасы нефти в мире оцениваются в 140 млрд т, а ежегодная добыча составляет около 3,5 млрд т. Однако вряд ли стоит предрекать наступление через 40 лет глобального кризи­са в связи с исчерпанием нефти в недрах Земли, ведь экономи­ческая статистика оперирует цифрами доказанных запасов, то есть запасов, которые полно­стью разведаны, описаны и исчис­лены. А это далеко не все запа­сы планеты. Даже в пределах многих разведанных месторож­дений сохраняются неучтенные или не вполне учтенные нефте­носные секторы, а сколько мес­торождений еще ждет своих от­крывателей.

За последние два десятилетия человечество вычерпало из недр более 60 млрд т нефти. Вы ду­маете, доказанные запасы при этом сократились на такую же ве­личину? Ничуть не бывало. Если в 1977 г. запасы оценивались в 90 млрд т, то в 1987 г. уже в 120 млрд, а к 1997 г. увеличи­лись еще на два десятка милли­ардов. Ситуация парадоксальна: чём больше добываешь, тем боль­ше остается. Между тем этот гео­логический парадокс вовсе не кажется парадоксом экономи­ческим. Ведь чем выше спрос на нефть, чем больше ее добывают, тем большие капиталы вливают­ся в отрасль, тем активнее идет разведка на нефть, тем больше людей, техники, мозгов вовлека­ется в разведку и тем быстрее от­крываются и описываются новые месторождения. Кроме того, совершенствование техники добы­чи нефти позволяет включать в состав запасов ту нефть, наличие (и количество) которой было ра­нее известно, но достать которую было нельзя при техническом уровне прошлых лет. Конечно, это не означает, что запасы не­фти безграничны, но очевидно, что у человечества есть еще не одно сорокалетие, чтобы совер­шенствовать энергосберегающие технологии и вводить в оборот альтернативные источники энер­гии.

Наиболее яркой особеннос­тью размещения запасов нефти является их сверхконцентрация в одном сравнительно неболь­шом регионе - бассейне Пер­сидского залива. Здесь, в араб­ских монархиях Иране и Ира­ке, сосредоточены почти 2/3 доказанных запасов, причем большая их часть (более 2/5 мировых запасов) приходится на три аравийские страны с не­многочисленным коренным насе­лением - Саудовскую Аравию, Кувейт и ОАЭ. Даже с учетом огромного количества иностран­ных рабочих, наводнивших эти страны во второй половине XX в., здесь насчитывается не­многим больше 20 млн чел. - около  0,3% мирового населения.

Среди стран, обладающих очень большими запасами (бо­лее 10 млрд т в каждой, или более 6% мировых), - Ирак, Иран и Венесуэла. Эти страны издавна имеют значительное население и, более или менее развитую экономику, а Ирак и Иран - и вовсе старейшие цен­тры мировой цивилизации. По­этому высокая концентрация в них нефтяных запасов не кажет­ся столь вопиюще несправедли­вой, как в трех аравийских мо­нархиях, где в нефти и нефте­долларах купаются вчерашние неграмотные и полудикие кочев­ники-скотоводы.

Россия с ее семью миллиарда­ми тонн - даром что крупнейшая страна мира - сильно отстает от шести "великих нефтяных дер­жав". Мы не так уж намного впе­реди Мексики и Ливии. Слабым утешением может служить то, что США и Китай обладают еще меньшими запасами. Впрочем, о запасах США - особый разго­вор. Многие аналитики считают, что эта страна сознательно за­нижает свои нефтяные запасы, чтобы, по возможности, беречь свою нефть в недрах "на чер­ный день" и в то же время, при­бедняясь таким образом, утвер­ждать свое присутствие на Ближ­нем Востоке, мотивируя это "жизненными интересами".

Во всех крупных ре­гионах мира, кроме зарубежной Европы и территории СССР, от­ношение запасов нефти по состоянию на 1997 г. к запасам 1977 г. составляет более 100%. Даже Северная Америка, несмотря на "консервирование запасов" в США, значительно увеличила об­щие доказанные запасы благо­даря интенсивной разведке в Мексике.

В Европе исчерпание запасов связано со сравнительно неболь­шой природной нефтеносностью региона и очень интенсивной до­бычей в последние десятилетия:форсируя добычу, страны Запад­ной Европы стремятся разрушить монополию ближневосточных эк­спортеров. Однако шельф Северного моря - главная нефтя­ная бочка Европы - не бесконеч­но нефтеносен.

Что же касается заметного уменьшения доказанных запа­сов на территории СССР, то это связано не столько с физическим исчерпанием недр, как в Запад­ной Европе, и не столько с же­ланием попридержать свою нефть, как в США, сколько с кризисом в отечественной гео­логоразведочной отрасли. Тем­пы разведки новых запасов от­стают от темпа других стран.

2) Уголь.

 Единой системы учета запасов угля и его классификации не су­ществует. Оценки запасов пе­реcматриваются как отдельными специалистами, так и специали­зированными организациями. На XI сессии Мировой энергети­ческой конференции (МИРЭК) в 1980 г. достоверные запасы углей всех видов были определены в 1320 млрд т, а на следующей сес­сии, а 1983 г. - в 1520 млрд т, в том числе каменных ("битуминозных"), включая антрацит -920 млрд т, бурых (" суббитуминозных" и пигнитов) - 600 млрд т. Из­влекаемыми с технико-экономи­ческой точки зрения признаются пить 2/3 достоверных запасов (на начало 90-х гг., по оценке МИРЭС, - около 1040 млрд т).

Наибольшими за пределами тер­ритории бывшего Советского Со­юза достоверными запасами располагают США (четверть мировых запасов), КНР (1/6), Польша/ ЮАР и Австралия (по 5-9% миро­вых запасов), более 9/10 досто­верных запасов каменного угля, извлекаемых с использованием существующих в настоящее вре­мя технологий (оцениваемых в целом по миру примерно 515 млрд т) сосредоточено, по оценке МИРЭК 1983 г, в США (1/4), на территории бывшего СССР (более 1/5), КНР (около 1/5), ЮАР (более 1/10), ФРГ, Ве­ликобритании, Австралии и Польши. Из других промышленно развитых стран значительными за­пасами каменного угля распола­гают Канада и Япония, из разви­вающихся - в Азии - Индия и Ин­донезия, в Африке - Ботсвана, Свазиленд, Зимбабве и Мозамбик, в Латинской Америке - Колумбия и Венесуэла.

Наиболее экономична разработка месторождений каменного угля открытым способом - карье­рами. В Канаде, Мозамбике и Венесуэле этим способом могут разрабатываться до 4/5 всех за­пасов, в Индии - 2/3, в Австра­лии - около 1/3, в США - более 1/5, в Китае - 1/10. Эти запасы используются более интенсивно, и доля угля, разрабатываемого от­крытым способом, составляет, например, в Австралии более 1/2, в США - боле 3/5.

Существенное значение имеет качественный состав углей, в час­тности, доля коксующихся углей.

 Наиболее велика их доля в общих запасах угля в Австралии (около 3/4), Германии (3/5); в КНР и США она составляет более 1/3, в Индии - почти 1/3, в Польше1/5, в Великобритании - 1/10. Доля коксующихся углей в добыче, как правило, больше их доли в запасах. В связи с обострением во многих странах экологических проблем и устрожением природоохранного законодательства в качестве серьезного недостатка угля рассматривается высокая его сернистость. Добыча каменного угля в мире ведется на уровне около 3,5 млрд т в год, бурого - около 1 млрд т в год.

 Наибольшее количество каменного угля добывается в КНР (более 1 млрд т в год), в США (более 850 млн т при суммарной добыче угля около 1 млрд т), в Индии (свыше 250 млн т), в ЮАР (200 млн т), в России (200 млн т), в Австралии (около 200 млн т) и в Польше (140-150 млн т в год). В 50-80-е гг. в ряде промышленно развитых стран Европы (в частности, в ФРГ, Франции, Великобритании), в Японии, в ряде районов США, где условия добычи неблагоприятны и где значительная часть добываемых углей имеет высокую сернистость, каменноугольная промышленность испытала острый кризис. Сокращение добычи угля, особенно в основных традиционных районах его добычи, имело далеко идущие социальные последствия; эти районы (например, Рур в ФРГ, Север Франции, Аппалачи в США) стали районами хронической экономической депрессии и массовой безработицы, что стимулировало интенсификацию структурной перестройки их экономики, существенно повлияло на специализацию. Иными тенденциями развития отличалась угольная промышленность Австралии, ЮАР и Канады, где происходил рост угледобычи с ориентаци­ей главным образом на экспорт. Доля этих трех стран в мировой добыче каменного угля, составлявшая в начале 60-х гг. несколько процентов, уже в середине 80-х г. превысила 1/10, а в мировом экспорте достигла 2/5, причем Австралия обогнала США в качестве крупнейшего экспортера каменного угля.

 Рост добычи в Австралии в значительной мере обусловлен большим спросом на уголь со стороны Японии. Экспортной ориентации угольной промышленности Австралии благоприятствует и то обстоятельство, что крупные месторождения каменного угля, пригодные для открытой разработки, расположены недалеко от побережья. Во многом спросом Японии объясняется и развитие угледобычи в западных провинциях Канады, где в освоении месторождений и создании соответствующей .инфраструктуры активно участвовал японский капитал. Быстрое развитие каменноугольной промышленности в ЮАР, вышедшей по добыче каменного угля на второе место среди стран с рыночной экономикой, обусловлено наличием крупных запасов углей (в основном энергетических), отсутствием собственных запасов нефти и природного газа, очень дешевой рабочей силой и созданием мощной инфраструктуры в расчете на крупный экспорт угля (построен специальный угольный порт Ричардс-Бей и магистральная железная дорога к порту из района угольных разработок в Трансваале). Во всех этих странах необычайно высока экспортность каменного угля (от 1/4 в ЮАР до более чем 4/5 в Канаде); в этом отношении с ними схожа Колумбия, вошедшая в 80-е гг. в число значительных производителей (около 20 млн т в год) и экспортеров каменного угля.

Из общей мировой добычи каменного угля на экспорт идет около 11% (т. е. более 400 млн т в год на начало 90-х гг.), из которых более 4/5 отправляется морским транспортом. В 70-е гг. 2/3 экспорта приходилось на коксующиеся угли, но в связи с кризисными явлениями в черной металлургии и сокращением удельных расходов кокса в доменном производстве, а также ростом спроса на энергетические угли со стороны теплоэлектроэнергетики быстрее стал расти спрос на энергетические марки угля. К началу 90-х гг. экспорт энергетических и коксующихся углей примерно сравнялся, а перевозки энергетических углей морем в 1990 г. впервые оказались больше, чем коксующихся. В том же году Европейское экономическое сообщество обогнало по ввозу угля Японию.

Основные направления вывоза угля: из Австралии и Канады - в Японию, из США и ЮАР - в Западную Европу. ФРГ, еще сравнительно недавно - в 70-80-е гг. -бывшая крупным нетто-экспортером коксующегося угля и крупнейшим в мире экспортером кокса, превратилась в нетто-импортера угля с неуклонно сокращающимися мощностями и добычей угля. Почти на нет сошел экспорт угля и из Великобритании - страны, которая в начале XX в. была крупнейшим поставщиком угля на мировой рынок.

Подавляющая часть разведанных запасов бурого угля и его добычи сосредоточена в промышленно развитых странах. Раз­мерами запасов выделяются США, Германия и Австралия, а наибольшее значение добыча и ис­пользование бурого угля имеют в энергетике Германии и Греции. Большая часть бурого угля (более 4/5) потребляется на ТЭС, распо­ложенных вблизи разработок. Дешевизна этого угля, добываемо­го почти исключительно открытым способом, обеспечивает, несмот­ря на его низкую теплотворную способность, производство деше­вой электроэнергии, что привлека­ет к районам крупных буроугольных разработок электроемкие производства. В капитале, инвес­тируемом в буроугольную отрасль, велика доля средств электроэнер­гетических компаний. В отличие от каменноугольной промышленнос­ти буроугольную подотрасль структурный кризис практически не затронул.

Как видно из всего выше сказанного, проблемы связанные с сырьевыми ресурсами очень остры в наше время. Запасы ресурсов истощены. В основном это энергетические ресурсы. Как следствие необходимо обратить внимание к возобновимым ис­точникам энергии. Среди них сейчас наибольшее практическое значение имеет «белый уголь» — энергия водных потоков, однако полное использование гидроэнергоресурсов мира могло бы обеспечить только половину современных потребностей в электроэнергии. Крупнейший возобновимый энергоресурс — лучи Солнца. Те­оретически можно ежегодно «перехватывать» почти столько сол­нечного тепла, сколько содержится во всем ископаемом топливе. Однако практически это неосуществимо из-за малой плотности потока солнечных лучей: солнечные энергетические установки требуют больших площадей. Аналогичным образом дело обстоит с энергией приливов, ветра и внутриземного тепла. Использова­ние этих источников эффективно только в отдельных благоприят­ных локальных условиях (на побережьях с особо высокими при­ливами, в районах с устойчивыми сильными ветрами, в местах скопления горячих источников и т. п.).Наибольшие потенциальные возможности таит в себе исполь­зование «легкого» ядерного топлива — изотопа водорода дейте­рия (путем синтеза из него ядер гелия). Хотя этот источник так­же в сущности невозобновимый, но практически он неисчерпаем, так как полное использование термоядерной энергии в миллио­ны раз превысило бы эффект всех других реальных энергических ресурсов. Применение «легкого» ядерного топлива станет возможным, когда будут найдены способы управления термоядер­ной реакцией.

Также существует опасность растраты неэнергетических ресурсов: биологических, минеральных, пресной воды, свободного кислорода. Выходом из этой проблемы может быть вторичное использование отходов, экономичное использование воды, переход к более долговечным и легким материалам (углепластикам).

Главное чтобы люди знали о этой проблеме и старались её решить, а не сидели «сложа руки».

1.  А.Г. Исаченко, «География в современном мире». /1998 г.

2.  Государственный доклад о состоянии окружающей среды в г. Москве / 1992 г.

3.  Г. В. Стадницкий, А. И. Родионов. «Экология».

4.  Газета «География». №3, №5 ,№6 /1999 г.

5.  В. В. Плотников «Введение в экологическую химию», 1989.