План
Введение………………………………………………………………………………..3
1. Проблема истощения природных ресурсов……………………………………….4
2. Дисперсность месторождений…………………………………………….……….9
3. Факторы, влияющие на решение энергосырьевой проблемы………….……….11
Вывод………………………………………………………………………………….12
Литература…………………………………………………………………………….13
Введение
Современный этап развития мирового хозяйства отличается возрастающими масштабами потребления природных ресурсов, резким усложнением процесса взаимодействия природы и общества, интенсификацией и расширением сферы проявления специфических природно-антропогенных процессов, возникающих вследствие техногенного воздействия на природу.
Значительный вклад в процесс приумножения знаний о состоянии природно-ресурсного потенциала мира, о перспективах его развития и в решение стоящих перед мировым сообществом проблем внес Римский клуб.
В 1972 г. после публикации первого доклада под названием «Пределы роста» мировая общественность была повергнута в шоковое состояние. Авторы доклада – группа исследователей Массачусетского технологического института – просчитали с помощью компьютерной модели «Мир-3» динамику мировых процессов до 2100 года и пришли к выводу: в результате неконтролируемого роста народонаселения и истощения природных ресурсов человечеству реально угрожает глобальная катастрофа, и ему отпущено 75 лет для того, чтобы что-то предпринять ради своего спасения.
Была создана благоприятная социально-психологическая атмосфера для восприятия этих идей и в дальнейшем. За «Пределами роста» последовали другие выступления: «Человечество на перепутье», «Перестройка международного порядка», «Цели для человечества», «За пределами века расточительства», «Микроэлектроника и общество», «Первая глобальная революция», «Вопросы выживания» и другие, всего более 20 докладов. Общий итог для человечества к настоящему времени вырисовывается неутешительным. По данным Римского клуба, ситуация сегодня стала хуже, чем несколько десятков лет назад: гибель лесов, разрушение защитного озонового слоя, губительное влияние «парникового эффекта», демографический взрыв, растущая пропасть между богатым Севером и бедным Югом. Проблемы множатся, а согласованных решений на международном уровне нет.
1. Проблема истощения природных ресурсов
В последней трети XX в. среди проблем мирового развития обозначилась проблема исчерпаемости и нехватки природных ресурсов, особенно энергетических и минерального сырья.
Глобальная энергосырьевая проблема представляет собой две близкие по характеру происхождения проблемы - энергетическую и сырьевую. При этом проблема обеспечения энергией является в значительной мере производной от проблемы сырьевой, поскольку практически большая часть используемых в настоящее время способов получения энергии, по сути, является переработкой специфического энергетического сырья.
Об энергосырьевой проблеме как глобальной заговорили после энергетического (нефтяного) кризиса 1972-1973 гг., когда в результате скоординированных действий государства - члены Организации стран-экспортеров нефти (ОПЕК) одномоментно повысили почти в 10 раз цены на продаваемую ими сырую нефть. Подобный шаг, но в более скромных масштабах (страны ОПЕК не смогли преодолеть внутренние конкурентные противоречия), был предпринят в начале 80-х гг. Это позволило говорить о второй волне мирового энергетического кризиса. В результате за 1972-1981 гг. цены на нефть выросли в 14,5 раза. В литературе это было названо «мировым нефтяным шоком», который ознаменовал конец эры дешевой нефти и вызвал цепную реакцию подорожания различных других видов сырья. Некоторые аналитики тех лет расценивали подобные события как свидетельство истощения мировых невозобновляемых природных ресурсов и вступления человечества в эпоху длительного энергетического и сырьевого «голода».
Энергетический и сырьевой кризисы 70-х - начала 80-х гг. нанесли тяжелый удар по существовавшей системе мирохозяйственных связей и вызвали тяжелые последствия во многих странах. Прежде всего это коснулось тех стран, которые в развитии своих национальных экономик в значительной степени ориентировались на относительно дешевый и устойчивый импорт энергоносителей и минерального сырья.
Наиболее глубоко энергетический и сырьевой кризисы затронули большинство развивающихся стран, поставив под сомнение возможность реализации в них стратегии национального развития, а в некоторых - и возможность экономического выживания государства. Известно, что подавляющая часть запасов полезных ископаемых, находящихся на территории развивающихся стран, сосредоточена примерно в 30 из них. Остальные же развивающиеся страны для обеспечения своего экономического развития, в основу которого во многих из них была заложена идея индустриализации, вынуждены импортировать большую часть необходимого минерального сырья и энергоносителей.
Энергетический и сырьевой кризисы 70-80-х гг. несли в себе и позитивные элементы. Во-первых, сплоченные действия поставщиков природных ресурсов из развивающихся стран позволяли странам-аутсайдерам в отношении отдельных соглашений и организаций стран-экспортеров сырья проводить более активную внешнеторговую сырьевую политику. Так, одним из крупнейших экспортеров нефти и других видов энергетического и минерального сырья стал бывший СССР.
Во-вторых, кризисы дали импульс развитию энергосберегающих и материалосберегающих технологий, усилению режима экономии сырья, ускорению структурной перестройки экономики. Эти меры, предпринятые, прежде всего, развитыми странами, позволили в значительной степени смягчить последствия энергосырьевого кризиса. В частности, только за 70-80-е гг. энергоемкость производства в развитых странах снизилась на 1/4.
Повышенное внимание стало уделяться использованию альтернативных материалов и источников энергии. Например, во Франции в 90-х гг. на АЭС производилось около 80% всей потребляемой электроэнергии. В настоящее время в общемировом производстве электроэнергии доля АЭС составляет 1/4.
В-третьих, под влиянием кризиса стали проводиться крупномасштабные геолого-разведочные работы, приведшие к открытию новых нефтегазовых месторождений, а также экономически рентабельных запасов других видов природного сырья. Так, новыми крупными районами добычи нефти стали Северное море и Аляска, минерального сырья - Австралия, Канада, ЮАР.
В итоге пессимистические прогнозы обеспеченности мировых потребностей в энергоносителях и минеральном сырье сменились оптимистическими расчетами, основанными на новых данных. Если в 70-х - начале 80-х гг. обеспеченность основными видами энергоносителей оценивалась в 30-35 лет, то в конце 90-х гг. она увеличилась: по нефти - до 42 лет, природному газу - до 67 лет, а по углю - до 440 лет.
Таким образом, глобальной энергосырьевой проблемы в прежнем понимании как опасности абсолютной нехватки ресурсов в мире сейчас не существует. Но сама по себе проблема надежного обеспечения человечества сырьем и энергией остается.
Было бы легкомысленно анализировать данную проблему изолированно от других и, в первую очередь, от энергетической. Ведь использование всех природных ресурсов - сырьевых и энергетических, возобновимых и невозобновимых - тесно переплетено. Так, нефть - одновременно и сырьевой ресурс, и энергетический, ее значение могло быть гораздо меньше, не будь машин, сконструированных из железа, меди и других металлов. Сельскохозяйственные угодья будут более плодородны (т. е. дадут больше сельскохозяйственного сырья), если их возделывать соответствующей техникой, заправленной горючим, и обрабатывать фосфорными, калийными или азотными удобрениями.
Само понятие сырье очень емко. Это материалы и предметы труда, претерпевшие уже известное изменение и подлежащие дальнейшей переработке (нефть и руда, шерсть и древесная щепа, синтетические смолы и пластмассы и др.). Все многообразные виды сырья разделяют по происхождению на промышленное и сельскохозяйственное, а по сфере использования - еще на десятки категорий (топливноэнергетическое, металлургическое, горнохимическое и т. д.). Но наиболее часто (и в общем справедливо!) сырьевые ресурсы ассоциируются всетаки с минеральными ресурсами.
Минеральные ресурсы - первоисточник, исходная основа человеческой цивилизации практически на всех фазах ее развития. Однако лишь сегодня человечество избавляется наконец от идеалистических представлений о том, что они практически вечны. Ресурсы минерального сырья ограниченны, фактически невосполнимы и при сохранении экспоненциально растущего их потребления в обозримом будущем будут исчерпаны. При этом важно учитывать следующее обстоятельство: человечеству в сущности не грозит близкое исчерпывание физически наличных в земных недрах минеральных ресурсов - весьма ограниченной является технически доступная и экономически эффективная (по условиям залегания и качеству) часть многих важных видов полезных ископаемых. Быстрое ее исчерпание и обращение к менее эффективным залежам будет означать серьезное испытание для экономики многих государств.
Вот почему вопросы типа: «Велики или малы запасы минеральных ресурсов?», «Какова обеспеченность ими человечества?» не вполне корректны. Действительный интерес представляет лишь та доля природного вещества, которая может технически и экономически эффективно использоваться. Что из того, что в центре Земли находится металлическое земное ядро, состоящее преимущественно из железа и никеля? Есть веские основания утверждать, что земное ядро никогда не станет источником пополнения балансовых запасов этих элементов для мировой экономики.
Далее. Нельзя утверждать, что суть глобальной сырьевой проблемы сводится лишь к близкой исчерпаемости отдельных видов минерального сырья. Во-первых, не следует забывать о лесных и некоторых других видах природных ресурсов, а во-вторых, выражение «близкая исчерпаемость» относится к планете в целом, а не к отдельным государствам. Постоянные колебания предложения и спроса, чередование периодов дефицита и избытка сырья на мировых рынках и соответственно скачкообразные колебания мировых цен, резкие противоречия между экспортерами и импортерами сырья (прежде всего, развитыми и развивающими странами), жесткая борьба между отдельными фирмами - все эти явления и процессы имеют прямое отношение к глобальной сырьевой проблеме.
Наконец, нельзя замыкаться на вопросах ограниченности или невоспроизводимости природных ресурсов Земли. Не меньше внимания требуют вопросы ресурсновоспроизводственной деятельности человека, т. е. утилизации или рециклизации (вторичной переработки) всевозможных отходов производственной деятельности людей. Традиционно большинство таких отходов как бы выбрасывается, чем грубо нарушается один из основных законов экологии - круговорот веществ в природе.
2. Дисперсность месторождений
Проблема истощения земных недр усугубляется крайней неравномерностью распределения месторождений, что не способствует стабильности мирохозяйственных связей. Фактически ни одна страна на планете не располагает запасами всех нужных видов минерального сырья и не может обойтись без его импорта. Так, США полностью обеспечивают свои потребности лишь по 22 видам минерального сырья (не считая строительнокаменных материалов), в то время как по многим видам стратегического сырья
(уран, кобальт, стронций, тантал, кадмий, вольфрам, хром, марганец и т. д.) хронически зависят от импорта (табл. 15). В целом США импортируют 15-20% (в стоимостном выражении) необходимого им минерального сырья, Западная Европа - 70-80%, Япония - 90-95%. Даже Китай, мало кому уступающий по ассортименту своих минеральных ресурсов, в больших количествах импортирует хромиты.
Особый разговор о России и странах СНГ. Как известно, в СССР была самая высокая степень обеспеченности минеральными ресурсами среди всех больших государств, что давало ему неоспоримые стратегические преимущества. Однако распад страны привел к тому, что обеспеченность России и особенно остальных государств резко снизилась. Новая ситуация может быть наглядно проиллюстрирована на примере марганца, все три эксплуатируемые месторождения которого оказа-ись на Украине (Никопольское), в Грузии (Чиатурское) и Казахстане (Джездинское).
Вместе с тем, высокая обеспеченность минеральным сырьем в бывшем СССР традиционно «фетишизировалась» в ущерб общей эффективности экономики. Не секрет, что добыча многих видов сырья обходилась и все еще обходится дороже, чем покупка их на мировом рынке. В литературе долго замалчивался вопрос об астрономических капиталовложениях в освоение углеводородного сырья в экстремальных условиях Сибири и приполярного Севера. В условиях военного противостояния великих держав «ресурсная автаркия» была стратегической линией Советского Союза. Сегодня после явного «потепления» международных отношений вопрос о целесообразности разработки отдельных месторождений в экстремальных условиях следует рассматривать с экономической точки зрения.
Впрочем, уровень самообеспечения минеральными ресурсами определялся политическими и военностратегическими соображениями не только в СССР, но и в других ведущих странах мира. Достаточно сказать, что еще в начале 90х годов военный сектор потреблял 11,1% всей производимой в мире меди, 8,1% свинца, 6,3% алюминия и никеля, 6% цинка и серебра. Разумеется, в основных военных державах эти показатели намного выше.
Для каждой страны важное значение имеет фактор комплектности своих минеральных ресурсов. Например, для организации черной металлургии в отдельно взятой стране желательно располагать не только ресурсами железной руды, но и марганца, хромитов, коксующегося угля. А если они еще и расположены сравнительно недалеко друг от друга, то это большая удача.
Нет ни одной страны в мире, которая не обладала бы теми или иными минеральными ресурсами. В том случае, если их мало, а некоторых нет вообще, государство не обречено на бедность. Ведь национальное богатство любой страны можно измерять не только совокупностью ее материальных ценностей и запасами природных богатств, но и людьми, их опытом и трудолюбием, степенью использования их энергии, знаний и мастерства.
Например, Япония, добившаяся выдающихся успехов в экономике, имеет весьма ограниченные минеральные ресурсы. Она обладает лишь запасами серы и пиритов, в то время как ей сильно не хватает нефти, природного газа, железной руды, руд редких металлов, фосфоритов, калийных солей и т. д. В противоположность Японии можно привести примеры многих государств, обладающих богатейшими ресурсами минерального сырья, но не достигших больших успехов в социальноэкономическом развитии.
Дисперсный характер размещения минеральных богатств в земной коре способствует, с одной стороны, развитию процесса международного разделения труда и международных экономических связей, с другой - порождает определенные (а в условиях сырьевого кризиса - огромные) трудности у стран, обделенных минеральными ресурсами.
3. Факторы, влияющие на решение энергосырьевой проблемы
Решение проблемы ресурсо- и энергообеспечения зависит, во-первых, от динамики спроса, ценовой эластичности на уже известные запасы и ресурсы; во-вторых, от изменяющихся под влиянием научно-технического прогресса потребностей в энергетических и минеральных ресурсах; в-третьих, от возможностей их замены альтернативными источниками сырья и энергии и уровня цен на заменители; в-четвертых, от возможных новых технологических подходов к решению глобальной энергосырьевой проблемы, обеспечить которые может непрерывный НТП.
Вывод
Конец ХХ в. привел к широкому переосмыслению путей общественного развития. Концепция экономического роста, которая подходит к анализу материального производства с чисто экономической точки зрения, была применима, пока природные ресурсы казались неисчерпаемыми в силу ограниченного воздействия производственной деятельности человека. В настоящее время общество приходит к пониманию того, что экономическая деятельность является лишь частью общечеловеческой деятельности и экономическое развитие должно рассматриваться в рамках более широкой концепции общественного развития.
Действительно, все более важное значение приобретают проблемы природной среды и ее воспроизводства
Природные ресурсы – самая важная причина войн – начинают прямо влиять на международные отношения.
Лишенная природных богатств и колоний Европа пребывает в застое, тогда как более богатые природными ресурсами США либо провоцируют локальные конфликты, либо вторгаются в страну за страной в рамках «нового империализма» для установления своего господства в мире и поддержания своего благосостояния, по меньшей мере, на ближайшие 50 лет.
Всё это – штрихи к портрету новой «холодной войны» за энергетические ресурсы.
Литература
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.
| Энергетические (горючие) минеральные ресурсы
(уголь, нефть и природный газ) |
Неэнергетические минеральные ресурсы | |
| Металлические свойства | Неметаллические свойства | |
| Драгоценные металлы (золото, серебро и платина) | Строительные материалы и камни (песчаник, известняк, мрамор) | |
| Черные металлы (железная руда, марганец) | Другие неметаллические минеральные ресурсы (соль, сера, поташ, асбест) | |
| Цветные металлы (никель, медь, олово, алюминий, свинец, хром) | ||
| Феросплавы (сплавы железа с хромом, кремнием, марганцем, титаном и др.) | ||
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.
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:
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.
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.
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.
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.
Повышение спроса на минеральные ресурсы вынуждает добывать все большее количество полезных ископаемых. В результате чего увеличивается потребность в энергии и появляется больше отходов.
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.
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.
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 .
Широкое распространение в связи с проблемой сохранения природы приобретают идеи контроля окружающей природы как формы научного наблюдения, включенного в технологию рационального природопользования. Сейчас этот вопрос очень актуален, т.к. если человечество не поймет всей важности происходящего, это может грозить ему экологической катастрофой.
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.
США экологи называют материальным чудовищем. В течение жизни на одного американца расходуется 15 тонн железа и чугуна, 1,5 тонн алюминия, 700 кг меди, 12 тонн глины, 13 тонн поверенной соли, 500 тонн стройматериалов, в том числе 100 м3 древесины. В Японии на одного жителя приходится 50 тонн минерального сырья. Если все страны начнут потреблять столько же ресурсов, сколько США, то человечеству потребовалась бы площадь, равная 3 площадям Земли. Запасы минерального сырья на планете ограничены и быстро истощаются. Разные виды ресурсов могут быть исчерпаны в ближайшие 30-50 лет. Возможно, в ближайшие 20-30 лет будут исчерпаны запасы свинцовых и цинковых руд, олова, золота, серебра, платины, асбеста, а затем прекратится добыча никеля, кобальта, алюминия и других. Запасы фосфорного сырья истощаются на глазах. Достаточно скоро цены на фосфорные удобрения, производимые из наземного сырья, резко повысятся. А затем фосфор придется поднимать с морских глубин, который попадает туда из горных пород, через поля, на которые они выносятся как удобрение, затем с бытовыми стоками в море. И этот «золотой» фосфор будет использоваться в сельском хозяйстве.
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.
Как остановить или замедлить этот процесс истощения ресурсов? 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».
Некоторые ученые считают, что можно сократить потребление первичных ресурсов примерно в 10 раз, что позволит перейти к устойчивому развитию экономики на основе новых научно-технических разработок. Есть ли положительные примеры в этой области? Да. Правительства Дании, Германии, Австрии включили в свой экологический план радикальное сокращение расходов первичных ресурсов (о 90% снижении расходов первичных ресурсов заявила Австрия).
Природные ресурсы – это фундамент развития народного хозяйства страны. Они подразделяются на два основных вида: источники средств существования людей и источники средств производства. Ресурсы объединяются в четыре группы: минеральные, водные, земельные и биологические.
Минеральные ресурсы включают почти 200 видов, они исчерпаемы. По направлению использования ресурсы делятся на три группы: топливно-энергетические (нефть, газ, уголь, горючие сланцы, торф); металлорудные (руды черных, цветных, редких, благородных металлов); неметаллические (химическое сырье, технические руды, строительное сырье).
По степени разведанности запасы полезных ископаемых подразделяются на четыре категории: А, В, С1, С2, характеризующиеся различной степенью изученности. 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.
Россия полностью обеспечена всеми видами минерального сырья и по их разведанным запасам занимает ведущее место среди крупнейших стран мира. В стране сосредоточено более половины мировых запасов угля и торфа, половина запасов древесины, 1/3 нефти и газа, 2/5 – калийных солей, 1/4 – фосфоритов и апатитов, 1/15 – гидроэнергетических ресурсов.
Главная особенность топливно-энергетических ресурсов – их неравномерное размещение по территории страны. В основном они сосредоточены в Восточной и Северной зонах России (свыше 90% их суммарных запасов). В этих регионах находятся наиболее крупные изученные и прогнозные запасы нефти и газа. Общая перспективная площадь по этим видам в Западносибирской и Тимано-Печорской провинциях составляет соответственно 1,5 и 0,6 млн. кв. км. Выявлены значительные прогнозные запасы газа на западе Якутии.
Из общих геологических запасов минерального топлива большая часть приходится на уголь. Запасы угля, размещение по территории страны угольных бассейнов и месторождений, сравнительно легкая их доступность и техническая проста эксплуатации обеспечили углю важную роль в топливном балансе Российской Федерации (14%). Общие геологические запасы углей в стране оцениваются в 5,7 трлн. т, в том числе бурых – 1,5 трлн. т и каменных – 4,2 трлн. т.
Ресурсы углей сосредоточены в бассейнах: Тунгусском (41% общегеологических ресурсов страны и 1,2% балансовых запасов), Ленском 29 и 0,8%), Канско-Ачинском (10,4 и 16%), Кузнецком (12и 41%), Таймырском (4 и 0,2%), Печорском (3,7 и 2,5%), Иркутском (1,3 и 3,5%). Ресурсы углей восточных районов разведаны еще слабо. Доля углей промышленных категорий (А+в=С1) в общих балансовых запасов составляет в настоящее время на Урале 95%, в Европейской зоне – 70%, в Восточной зоне – 30%.
По общим прогнозным запасам каменных и бурых углей представляет интерес Печорский бассейн, расположенный на территории Республики Коми, общей площадью 125 тыс. кв. км. Общегеологические запасы углей оцениваются в бассейне в 214 млрд. т, в том числе кондиционные – 43 млрд. т. Почти 80% углей залегает на глубине от 300 до 1800 м. Гидротехнические и гидрогеологические условия бассейна сложные, так как большая часть его площади (почти 80%) находится в зоне вечной мерзлоты.
Развитие печорского бассейна связано, прежде всего с обеспечением коксующимися углями предприятий черной металлургии. Они используются для производства кокса в Северном и Северо-Западном экономических районах и частично в Центральном районе. Затраты на производство кокса на 25% выше, чем кузнецкого, а реконструкция шахт обходится в 1,5 раза дороже.
В пределах 300 км от Москвы на площади в 120 тыс. кв. км расположен Подмосковный буроугольный бассейн. Бурые угли бассейна имеют высокое содержание зол (33%), серы (8%) и низкую теплоту сгорания (2570 ккал/кг). Запасы подмосковного бассейна оцениваются в 20 млрд. т, в том числе кондиционные – в 11 млрд. т. Затраты на добычу обходятся в 2,8 раза дороже затрат на добычу кузнецких углей.
Уральский район относительно беден угольными ресурсами. Общегеологические запасы углей составляют здесь 14 млрд. т, кондиционные – 11 млрд. т. на западном склоне Уральских гор расположен Кизеловский каменноугольный бассейн (разведанные запасы 660 млн. т). Месторождение бассейна характеризуется сложным строением пластов, сложной гидрологией. Пласты угля здесь небольшой мощности (0,2–5 м). Добыча 1 т угля обходится почти в 5 раз дороже добычи кузнецких углей. На Среднем и Южном Урале неширокой полосой простирается Челябинский буроугольный бассейн (разведанные запасы 1 млрд. т) со сложными горно-геологическими условиями. В Башкирии и северной части Оренбургской области расположен Южно-Уральский буроугольный бассейн. Добыча угля в этих двух бассейнах обходится в 4–6 раз дороже добычи кузнецких углей, следовательно, не может конкурировать с ними. В условиях рынка разработки должны быть остановлены, чтобы не распылять капитальные вложения, а сосредоточить их в нескольких эффективных бассейнах.
Подавляющая часть ресурсов углей размещена в Восточной зоне страны – 5,45 трлн. т (95,6% общероссийских запасов). Большая часть ресурсов углей находится в неосвоенных районах Восточной зоны (около 80%) с суровыми климатическими условиями (в Тунгусском бассейне – 2345 млрд. т, Ленском – 1650 млрд. т, Таймырском – 234 млрд. т и др.).
Вместе с тем на Востоке России размещаются удобные для промышленной разработки ресурсы углей, дающие большой экономический эффект. Среди них выделяются угольные ресурсы Кузнецкого бассейна. Он занимает территорию в 26 тыс. кв. км. Геологические условия изученной части бассейна разнообразны. Глубина залегания углей небольшая (150 – 300 м, а в среднем 185 м), и лишь на отдельных площадях она достигает 450 – 600 м. В бассейнах распространены в основном каменные угли разного качества с невысокой зольностью, небольшим содержанием серы, легкообогатимые.
Общие геологические запасы углей Кузнецкого бассейна оцениваются в 725 млрд. т, в том числе кондиционные – в 643 млрд. т (по промышленным категориям А+В+С1 – 60 млрд. т и С2 – 61 млрд. т). Запасы коксующихся углей составляют: общегеологические – 238 млрд. т, кондиционные – 205 млрд. т, балансовые – 45 млрд. т. Почти 90% запасов энергетических углей могут добываться открытым способом. Они размещены в центральных районах бассейна (Бачатском, Прокопьевско-Киселевском), в южных районах (Томь-Усинском и Мраском) и в Ерунаковском районе.
По величине общих и разведанных запасов углей, по их доступности для промышленного освоения, по высокому качеству углей Кузнецкий бассейн не имеет себе равных в России; объем добычи кузнецких углей при необходимости может быть увеличен с 93 млн. т в 1995 г. до 350 млн. т в перспективе.
Большое значение для добычи углей открытым способом в стране имеет Канско-Ачинский бассейн. Западная часть бассейна (Итатский район) расположена в Кемеровской области, центральная часть – в Красноярском крае и восточная часть – в Иркутской области. Бассейн простирается вдоль Транссибирской железнодорожной магистрали на протяжении 700 км, имеет ширину от 50 до 300 км. Месторождения имеют мощный пласт (от 10 до 90 м) при мощности вскрыши от 5 до 8 м. Коэффициент вскрыши – от 1 до 3 куб. метров на тонну. Угли имеют теплоту сгорания 2800 – 4000 ккал/кг. По содержанию золы они относятся к низко- и среднезольным (8–12%), что исключает необходимость их обогащения. Угли малосернистые, содержание серы около 1%.
Общегеологические запасы углей в Канско-Ачинском бассейне исчисляются в 601 млрд. т, в том числе кондиционные – в 450 млрд. т, разведанные балансовые запасы (категории А+В+С1) – в 72 млрд. т.
Размещение бассейна в промышленно освоенном районе позволяет использовать его ресурсы при сравнительно небольших затратах на инфраструктуру. Потенциальные возможности Канско-Ачинского бассейна превышают возможности других разведанных бассейнов России и оцениваются объемом годовой добычи в 1 млрд. т. Технико-экономические показатели здесь самые низкие по сравнению с другими бассейнами и месторождениями. Приведенные затраты на добычу 1 т условного топлива меньше в 2,2 раза, чем в Кузбассе, в 6,3 раза – чем в Подмосковском бассейне, в 4,2 раза – чем в Печорском бассейне, в 3,7 раза – чем в Южно-Якутском бассейне.
Минусинский бассейн размещается в Хакасии. Он располагает каменными углями, зольность которых 10–15%, теплота сгорания 4900–5500 ккал/кг. Угли по качественным показателям близки к кузнецким. Общегеологические запасы углей – 32 млрд. т, в том числе кондиционные – 23 млрд. т (промышленные запасы по категориям А+В+С1 – 3 млрд. т). Угли залегают на глубине до 300 м. Мощность пластов 1 – 20 м. Запасы Минусинского бассейна, пригодные для открытой добычи, составляют 2,5 млрд. т. Коэффициенты вскрыши небольшие (4–5 куб. м/т).
Угольные ресурсы тунгусского бассейна огромны. Общегеологические запасы оцениваются в 2,34 трлн. т, в том числе кондиционные – 2,1 трлн. т. Разведанные запасы – 5 млрд. т. В настоящее время в бассейне эксплуатируются Норильское и Кайерканское месторождения, уголь которых поставляется в Норильский промузел.
Общегеологические запасы углей Иркутского бассейна исчисляются в 76 млрд. т, в том числе кондиционные – 31 млрд. т и промышленные (категории А+В+С1) – 7 млрд. т. Почти 60% разведанных запасов угля доступны для добычи открытым способом. Добыча угля может в бассейне может развиваться за счет Мугунского, Азейского буроугольных месторождений и Новометелкинского каменноугольного месторождения. Потенциальные возможности годовой добычи – 70 млн. т.
В Забайкалье расположены три относительно крупных месторождения угля: Харанорское и Татауровское буроугольное и Тугнуйское каменноугольное. Харанорское месторождение (общие запасы 2 млрд. т, по категориям А+В+С1 – 1 млрд. т) находится в промышленной разработке. Татауровское (общие запасы 0,7 млрд. т, промышленные – 0,5 млрд. т) размещено на площади затопляемой поймы реки Ингоды, и в связи с этим освоение его затруднено. Тугнуйское месторождение имеет пласты мощностью 5–50 м, но вскрышные породы значительной крепости.
Ленский бассейн по запасам угля занимает 2-е место в России. Общегеологические запасы – 1,65 трлн. т, разведанные – 2 млрд. т.
Южно-Якутский бассейн расположен в зоне Байкало-Амурской магистрали. Общие запасы углей составляют 23 млрд. т (коксующихся – 21 млрд. т), в том числе кондиционные – 20 млрд. т. бассейн разведан слабо. Запасы углей по промышленным категориям А+В+С1 исчисляются в 2,6 млрд. т. Нерюнгринское месторождение представляет собой мощный пласт (от 20 до 70 м). На Чулманском месторождении имеется пять рабочих пластов мощностью 1 – 10 м. На базе обогащения смеси чулманских и нерюнгринских углей можно получать металлургический кокс высокого качества.
Запасы углей для открытой добычи размещены в Амурской области и Приморском крае. Райчихинское месторождение имеет общие запасы в 0,5 млрд. т, Свободненское – 1,75 млрд. т. Помимо этого угольные ресурсы сосредоточены в Буреинском бассейне (Хабаровский край), общие запасы которого исчисляются в 15 млрд. т. В Сахалинской области общие запасы угля составляют 12 млрд. т, в магаданской области – 103 млрд. т, в камчатской области – 20 млрд. т.
Ресурсы природного газа имеют исключительно важное значение. Удельный вес газа в топливном балансе России составляет 42% (1-е место).
В Западной Сибири сосредоточено свыше 70% промышленных (категории А+В+С1) и почти 60% потенциальных запасов природного газа России. Уникальна северная газоносная провинция Западной Сибири. Она занимает территорию в 620 тыс. кв. км. Здесь расположены крупнейшие месторождения – Уренгойское, Ямбургское, Тазовское, Ямальское, Крузенштерновское и Медвежье. Развитие газодобывающей промышленности в Западной Сибири характеризуется высокой экономической эффективностью.
Помимо этого к крупным месторождениям природного газа относятся Оренбургское (Урал) и астраханское (Поволжье).
Попутно с газом месторождения содержат ценные компоненты: серу, гелий и газоконденсат. На территории Республики Коми разведано Вуктыльское месторождение газа и газоконденсата.
Наиболее значительные месторождения природного газа Северного Кавказа – это Дагестанские огни (Дагестан); Североставропольское и Пелагиадинское Ставропольский край); Ленинградское, Майкопское, Минское и Березанское (Краснодарский край).
Месторождения нефти расположены в основном на территории западной Сибири, Поволжья, Урала и Северного экономического района. По запасам нефти выделяется Западносибирский экономический район. В нем сосредоточено почти 2/3 запасов нефти страны. Выявлены прогнозные запасы нефти в пределах Среднеобской провинции. На ее территории размещены Сургутский, Нижневартовский и Южно – Сургутский нефтяные районы.
В Сургутском районе обнаружены Усть-Балыкское, Западно-Сургутское, Лянторское и Быстринское месторождения нефти; в Южно-Сургутском районе – Мамонтовское, Среднебалыкское, Мало-Балыкское, Верхнесалымское, Правдинское, в Нижневартовском районе – Самотлорское, Мегионское, Ватинское, Локосовское, Аганское, Самойловское, Белозерское и Соснинское.
Месторождения Западной Сибири имеют исключительную концентрацию запасов. Этим объясняется высокая эффективность геологоразведочных работ. Затраты на подготовку 1 т нефти в Западной Сибири ниже в 2,3 раза, чем в Татарии, в 5,5 раза – чем в Башкирии, в 3,5 раза – чем в Коми, в 8 раз – чем на Северном Кавказе. Нефтеносные структуры выявлены в Республике Коми. Здесь размещаются такие месторождения, как Ухтинское, Юшдское, Войвожское, Нибельское, Омринское, Пашнинское и др.
В Пермской области открыто свыше 30 нефтяных месторождений. На территории Оренбургской области выявлено более 40 нефтеносных структур и месторождений. В Татарстане известно Ромашникинское месторождение, которое эксплуатируется путем закачки воды в пласт. Нефти Татарии смолисты, серисты и парафинисты (так называемые тяжелые нефти).
Запасы торфа в России оцениваются в 146,2 млрд. т. Они составляют почти 60% мировых ресурсов торфа. В основном эти запасы сосредоточены в Уральском районе (74,1 млрд. т или свыше 50% общероссийских запасов), в Западной Сибири (соответственно 36,4 млрд. т или почти 25%).
Следует отметить, что природные условия в Северной зоне России определяют значительный рост трудовых затрат и повышают расходы на обустройство работающих в сравнении с центральными европейскими регионами. Обустройство одного работника обходится в нижнем Приобье (Тюменская область) в 3,3 раза, а в Среднем Приобье – в 2,5 раза дороже, чем в среднеевропейской части страны.
Тяжелые природные условия усложняют и удорожают все виды работ. Затраты на строительство наземных транспортных путей в 3 -5 раз, а промышленных сооружений в 4 – 7 раз выше. Необходимы дополнительные капиталовложения для поддержания экологического равновесия в связи с неустойчивостью природной среды. Несмотря на это, разработка природных богатств в Северной и Восточной зонах дает стране значительный эффект. Затраты на добычу угля по ведущим бассейнам востока (Канско-Ачинский и Кузнецкий) в 2 – 3 раза, а тепловой электроэнергии в 3 – 4 раза ниже, чем в Европейской зоне; нефть Западной Сибири в 1,5 раза, а природный газ в 2 раза дешевле, затраты гидроэнергии в Восточной Сибири в 4 – 5 раз ниже, чем в Европейской части. За 30 лет произошли огромные изменения в топливно-энергетической базе страны. Вместе с расширением ее границ увеличилась удаленность ресурсов от основных потребителей, подорожала их добыча. Средняя глубина нефтяных скважин увеличилась в 2 раза. Затраты на добычу тюменской нефти выросли более чем в 3 раза, газа – в 2,5 раза, кузнецкого угля – в 1,25 раза. Несмотря на это, одно из основных условий топливно-энергетической базы – надежность оценки ее ресурсов.
Железные руды разделяются на ряд типов: бурые железняки, красные железняки, магнитные железняки 9 магнитные руды) и др. Экономическая оценка железорудных месторождений определяется качественной характеристикой руды: удельным весом в ней железа и других элементов, обогатимостью. Содержание железа в богатых рудах колеблется в пределах 45–70%, а в бедных – 25–42%. К полезным примесям относятся: никель, марганец, ванадий и др., к вредным – фосфор и сера.
В России сосредоточено более 40% мировых запасов железных руд. Общие балансовые запасы составляют около 65 млрд. т, в том числе 45 млрд. т промышленных категорий (А+В+С1). Почти 30 млрд. т (43%) представлено рудами, содержащими в среднем свыше 50% железа, которые могут использоваться без обогащения, и 15 млрд. т (33%) – рудами, пригодными к обогащению по простым схемам.
Из разведанных запасов железных руд на долю Европейской части России приходится 88%, Восточной 12%. Крупным железорудным бассейном является Курская магнитная аномалия (КМА), где сосредоточено 66% общих балансовых руд страны. КМА охватывает в основном территорию Курской и Белгородской областей. Мощность пластов достигает 40 – 60 м, а в отдельных районах – 350 м. Руды, залегающие на значительной глубине, содержат 55–62% железа. Балансовые запасы железных руд КМА (категории А+В+С1) оцениваются в 43 млрд. т, в том числе 26 млрд. т с содержанием железа до 60% и 17 млрд. т железистых кварцитов с содержанием железа до 40%.
На территории Северного экономического района расположено три месторождения железных руд – Ковдорское, Оленегорское (Мурманская область) и Костомукшское (Карелия). Ковдорское – месторождение с содержанием железа около 32% и повышенным содержанием фосфора (3%). Руды хорошо обогащаются с выделением апатита. Руды Оленегорского месторождения содержат 33% железа, а также марганец, титан и алюминий, залегают на небольшой глубине и имеют мощный пласт (от 30 до 300 м). Костомукшское месторождение осваивается совместно с Финляндией. Железорудные ресурсы Уральского района представлены четырьмя группами месторождений: Тагило-Кушвинский, Качканарский, Бакальской, Орско-Халиловской.
Тагило-Кушвинская группа включает месторождения гор Благодати, Высокой и Лебяжьей. Содержание железа в рудах 32 – 55%. Эта группа служит сырьевой базой Нижнетагильского комбината. Месторождение эксплуатируется открытым и подземным способами.
Качканарская группа месторождений расположена на восточном склоне Уральских гор (Свердловская область). 1 т условного топлива в Сибири обходится в 3 раза дешевле, чем в других регионах страны. Руды титано-магнитовые, бедные по содержанию железа (17%), но легкообогатимые. Они содержат ванадий и незначительный процент вредных примесей и служат сырьевой базой Нижнетагильского комбината и Чусовского завода.
Бакальская группа железных руд расположена на западном склоне Уральских гор (Челябинская область). Содержание железа в бурых железняках составляет 32 – 45%. Руды содержат марганец и очень мало вредных примесей. Они поставляются на Челябинский и Саткинский металлургические заводы.
Орско-Халиловская группа месторождений размещена на восточном склоне уральских гор (Оренбургская область). В рудах обнаружены никель, кобальт, хром; содержание железа 35 – 55%. Группа служит сырьевой базой Орско-Халиловского комбината.
На территории Западносибирской равнины открыт крупнейший в мире железорудный бассейн – Западносибирский. Площадь бассейна составляет около 260 тыс. кв. км. Геологические запасы исчисляются в 956 млрд. т.
Большой интерес представляют железистые кварциты Чаро-Токкинского и Олекминского месторождений с прогнозными запасами более 6 млрд. т, но разведаны они пока недостаточно.
Цветная металлургия является одной из наиболее трудоемких, капиталоемких и энергоемких отраслей промышленности. В структуре затрат расходы на сырье превышают 50%. Чтобы получить 1 т никеля, необходимо добыть и переработать почти 200 т руды, 1 т олова – свыше 300 т руды.
По запасам меди в России выделяются Уральский (60% добычи медных руд) и Восточносибирский (40%) экономические районы. Небольшие запасы этих ресурсов имеются также на Северном Кавказе и в Алтайском крае.
Одни из наиболее распространенных месторождений медных руд – медно-колчедановые. В них кроме меди содержатся сера, цинк, золото, серебро, кобальт и другие компоненты. Руды этого типа залегают на Урале. Другой тип месторождений медных руд – медистые песчаники. Основное месторождение этого типа – Удоканское (Читинская область). На территории России имеются также медно-никелевые руды магнетического происхождения. Они разрабатываются в Норильском, Талнахском и Октябрьском месторождениях (Красноярский край).
Свинцово-цинковые руды, как правило, встречаются в природе вместе с медью и серебром. Иногда в этих рудах содержатся висмут, селен, теллур и другие металлы. Поэтому свинцово-цинковые руды называют полиметаллическими. В рудах большинства месторождений на первом месте стоит цинк, которого содержится в 1,5 – 2 раза больше, чем свинца.
Переработка полиметаллических руд отличается чрезвычайной сложностью. Первый этап – обогащение (отделение от пустой породы). Второй этап – выделение руд отдельных металлов (цинка, свинца, серебра, меди и др.). Третий этап – выплавка металлов.
В западной части Енисейского кряжа обнаружена полиметаллическая провинция с месторождениями нового генетического типа, ранее неизвестного ни в России, ни за рубежом. Полиметаллические месторождения относятся к докембрийским карбонатным породам.
Одно из крупнейших в мире – Горевское полиметаллическое месторождение (Красноярский край). Рудные тела месторождения представлены залежами мощностью от 5 до 30 м. Основные полезные компоненты в рудах – свинец и цинк. Среднее содержание свинца в горевских рудах в 4 раза превышает среднее содержание свинца в рудах эксплуатируемых в стране месторождений. Промышленный интерес представляют также содержащиеся в рудах серебро и другие редкие металлы. Руды этого месторождения относятся к прожилково-вкрапленному типу с отдельными участками массивных руд. Горевские руды хорошо обогащаются. Из кондиционных концентратов извлекается до 96% свинца и 85% цинка. Гидрологические условия месторождения крайне сложны в связи с расположением большей их части под руслом реки Ангары.
На базе Горевского месторождения, не имеющего себе равных по запасам свинца, началось создание крупного горно-обогатительного предприятия. Освоение месторождения позволяет в 3 раза увеличить выпуск свинца в стране.
Сумма единовременных капитальных вложений, необходимых для освоения Горевского месторождения (с учетом затрат в гидротехнические объекты), должна быть в 1,5 раза выше, чем по другим свинцово-цинковым месторождениям страны, намечаемым к эксплуатации.
Однако благодаря крупным масштабам производственных операций рудника и благоприятным топливно-энергетическим показателям переработки руды разработка Горевского месторождения по расчетам будет рентабельной. Издержки производства на 1 руб. годового выпуска товарной продукции Горевского горно-обогатительного комбината будут в 2,5 раза ниже, чем в среднем по отрасли. Окупаемость капитальных вложений – 2,5 года.
Высокоперспективно для производства цинка и свинца Холоднинское месторождение полиметаллических руд. По предварительным данным, оно в 3 раза превосходит по запасам Горевское месторождение. В связи с тем что Холоднинское месторождение расположено вблизи озера Байкал, оно может быть освоено только по безотходной технологической схеме, экономическое обоснование которой еще не выполнено.
Для производства алюминия используются три вида сырья: бокситы, нефелины и алуниты, главные из них – бокситы. Содержание глинозема в бокситах 40–70%.
Месторождения бокситов размещены в Свердловской (Северо-уральское) и в Челябинской (Южно-Уральское) областях, в Башкирии (Сулейское), в Ленинградской (Тихвинское) и других областях. Из нефелинов (наряду с глиноземом) вырабатываются цемент, сода и поташ. Крупнейшие месторождения расположены в Мурманской (Хибинское) и Кемеровской (Кия-Шалтырское) областях, в Красноярском крае (Горячегорское, Тулуюльское и Кургусульское).
Золото встречается в виде кварцево-золотоносных жил и в россыпях. Кварцево-золотоносные жилы распространены на Урале, в Алтайском крае, в Горной Шории, в Иркутской области, в Якутии, в Магаданской области.
Сырьем, из которого вырабатываются фосфорные удобрения, служат апатиты и фосфориты. Их балансовые запасы в России превышают 8 млрд. т. В Мурманской области расположено самое крупное в мире Хибинское месторождение апатитов с балансовыми запасами в 2,7 млрд. т. Попутно с апатитами добывается нефелин.
Месторождения фосфоритов в основном сосредоточены в Европейской зоне. Среди них выделяется Вятско-Камское (Кировская область) с балансовыми запасами в 1,6 млрд. т.
Калийные соли сосредоточены в Верхнекамском бассейне (Пермская область). Его балансовые запасы исчисляются в 21,7 млрд. т.
Сера, серный колчедан служит сырьем для получения серной кислоты. Самородная сера имеется в Самарской области, в Дагестане и Хабаровском крае. Серный колчедан широко распространен на Урале. Запасы поваренной соли на территории России огромны. Особое место занимает Восточная Сибирь (87% общероссийских запасов). Здесь расположен крупнейший Ангаро-Ленский соленосный бассейн. Большая часть территории Иркутской области представляет собой единое огромное месторождение каменной соли с запасами, во много раз превышающими мировые. Только на средней части Иркутского амфитеатра (Тайштет – Усть-Кут) геологические запасы каменной соли оцениваются в 300 трлн. т. Суммарная мощность пластов соли в этом районе составляет 300 -400 м. Промышленные запасы соли на каждый километр исследованной площади составляют свыше 500 млн. т. таким образом, практически любая площадь в Иркутском амфитеатре имеет запасы соли, достаточные для обеспечения потребности типового электрохимического комбината.
В Красноярском крае расположена Канско-Тасеевская соленая провинция – часть Ангаро-Ленского бассейна. Ее общегеологические запасы исчисляются в 41 млрд. т. Соль, производимая на Усольском солевакуумном заводе, обходится в 2,5 раза дешевле, чем в Урала-Волжском регионе.
Месторождения слюды в основном сосредоточены в Северной зоне страны – Майский и Алданский районы (Якутия), Слюдянский (Иркутская область). Запасы слюды имеются также в Карелии и Мурманской области.
Промышленные запасы асбеста найдены на Урале – Баженовское (Свердловская область) и Киембаевское (Оренбургская область) месторождения. Уникально Молодежное месторождение асбеста (Бурятия).
Запасы алмазов находятся в Якутии (Мир, Айхал, Удачная), В Пермской (Вишерское) и Архангельской (Ломоносовское) областях.
Итак, сравнивая ресурсы всех районов, Сибирь – один из наиболее богатых минеральными ресурсами район. Здесь сосредоточена основная часть ресурсов, которые обеспечивают не только сам район, но и остальную часть России. Крупные запасы природных богатств и благоприятные условия их эксплуатации обуславливают высокую эффективность их вовлечения в хозяйственный оборот.
Рассмотрим проблемы освоения территорий на примере освоения газоносных территорий.
Каждая из стадий освоения газоносных территорий (разведка, обустройство месторождений и строительство систем магистральных газопроводов, эксплуатация) отличается видами, интенсивностью, уровнями воздействия и степенью преобразования природной обстановки. Если для стадии строительства объектов больше характерны механические изменения на поверхности ландшафтов (нарушения сплошности почвенно-растительного покрова, изменение гидрологического режима, составляющих радиационного баланса), то при их эксплуатации типичными являются изменения энергетические воздействия (поступление потоков загрязняющих веществ во все элементы природной среды, шумовое воздействие на биотические комплексы и т.д.).
Объектами воздействия газодобывающих и газотранспортных средств являются практически все элементы природной среды, в том числе: атмосферный воздух, поверхностные и подземные воды, почвенный и растительный покров, биотические комплексы, пластовые залежи, то есть происходит комплексное воздействие на все компоненты геосистем. Отсутствие других индустриальных объектов диктует необходимость тщательного выявления всех негативных экологических аспектов освоения углеводородных ресурсов.
В сложившейся ситуации важно с позиций концепции устойчивого развития выбрать оптимальный вариант хозяйственного использования территории. При этом следует исходить не из экономических показателей, включающих лишь стоимостную оценку прямого ущерба из-за изъятия земель (хотя этот подход до сих пор преобладает), а из эколого-экономических, учитывающих показатели устойчивости ландшафтов к техногенному воздействию и те пределы такого воздействия, за которыми изменения геосистем становятся необратимыми. При описании состояния природной среды особое внимание следует уделять использованию системного подхода. Анализ экологических последствий эксплуатации газодобывающих объектов позволил выявить все потенциально возможные экологические проблемы, возникающие при взаимодействии объектов газовой промышленности и окружающей среды и ранжировать основные факторы техногенного воздействия по степени их влияния на природную обстановку. Основными факторами негативного воздействия на природную среду при разведке, обустройстве и эксплуатации месторождений и газотранспортных систем являются следующие:
Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;
Сбросы сточных вод на рельеф и в водные объекты;
Загрязнение экосистем нефтепродуктами, буровыми реагентами и другими технологическими жидкостями;
Механические нарушения почв и напочвенных покровов;
Изменение гидрологического и гидрогеологического режима территории;
Изменение геодинамической обстановки в пластах;
Шумовое загрязнение окружающей среды;
Антропологический фактор воздействий на фаунистические комплексы.
Загрязнение ландшафтов продуктами техногенеза при освоении природных ресурсов происходит на всех стадиях жизненного цикла газодобывающих объектов, однако каждый из них отличается масштабом, видами, интенсивностью, токсичностью загрязняющих веществ и другими характеристиками воздействия.
На этапе разведки месторождения основными источниками поступления токсикантов в экосистемы являются площадки буровых скважин. Все многообразие причин, приводящее к загрязнению природной среды при строительстве скважин, можно с достаточной степенью условности свести в три основные группы:
Несовершенство технологии строительства;
Несоблюдение технологических регламентов;
Ненадежность оборудования, конструкций и элементов обустройства площадок.
Источниками поступления загрязняющих веществ в природную среду являются устья скважин; средства очистки бурового раствора; узлы приготовления промывочной жидкости, цементных растворов и химических реагентов для их обработки; амбары-накопители. Основными загрязнителями являются буровые и цементные растворы, химические добавки и реагенты, нефтепродукты и буровые отходы. И многие проекты отклоняются именно по причине недостаточной экологической обоснованности проектных решений, которые не обеспечивают минимальное воздействие на природную среду и экологическую стабильность проектируемых объектов. Известны случаи, когда бурение скважин, произведённое без экспертного заключения специалистов-геофизиков, приводило к отрицательному результату, но самое главное - к дополнительной "бессмысленной" нагрузке на природный комплекс. Поэтому проблему обеспечения экологической стабильности газодобывающих регионов мы считаем не только чрезвычайно важной, но и приоритетной среди множества других природоохранных проблем.
Помимо экологической обоснованности технических решений, при разработке конструктивных особенностей проектируемых объектов должны учитываться природные динамические тенденции и потенциальные возможности самовосстановления природных экосистем. Следовательно, выбору принципиальных производственных технологических схем и разработке конкретных технических решений должны предшествовать детальное изучение природных условий и оценка естественной устойчивости природных комплексов в районе предполагаемого размещения проектируемых объектов. Детальность исследований зависит от стадии проектирования. Условием экологической стабильности необходимо считать соответствие уровней техногенного воздействия потенциалу устойчивости экосистем. Для перспективных газоносных регионов, таких как Томская область, фундамент будущей экологической стабильности должен закладываться уже на предпроектной стадии. В идеальном случае полная оценка факторов техногенного преобразования природной среды при хозяйственной деятельности должна отражать количественные уровни воздействия. Кроме того, она должна основываться на комплексном подходе, предполагающем определение нагрузок на все компоненты экосистем с учётом эффектов суммации, аккумуляции и последующих цепных реакций, поскольку оценка воздействий на отдельные компоненты, даже являющиеся ведущим фактором природного хода сукцессии, не позволяет обнаружить полный размах эффектов взаимодействия. В настоящее время детально разработаны общие классификации антропогенного преобразования природной среды, химического загрязнения ландшафтов, многие из которых успешно применяются для типизации изменения природных условий при хозяйственной деятельности в условиях Сибири. Использование системного подхода подразумевает обработку гигантских объёмов информации по всем компонентам природно-хозяйственного комплекса.
Процесс управления окружающей средой при проектировании строительства и обустройства объектов нефтяной и газовой промышленности начинается с составления ряда документов. С целью разработки механизмов обеспечения экологической стабильности объектов газодобычи необходима систематизация воздействий конкретных процессов на различных стадиях освоения газовых месторождения, одним из этапов которой является составление карты, высокая ёмкость которой позволит визуально оценить и прогнозировать направления изменений в природном комплексе.
Создание прогнозной карты для нефтегазовых месторождений в силу больших масштабов воздействия последних на окружающую среду, а также низкой устойчивости местных ландшафтов к антропогенной нагрузке, является довольно трудной и сложной задачей. Главный недостаток существующих методик заключается в отсутствии комплексного подхода и недостаточной квалификации исполнителей. В изготовлении таких карт должны принимать участие специалисты, как минимум, девяти специальностей: лесоведы, ботаники, почвоведы, ландшафтоведы, зоологи, геологи, гидрологи, экологи и геофизики. Второй серьёзный недостаток - отсутствие выбора альтернативных вариантов решения задачи размещения объектов. Из других недостатков следует отметить слабое использование новейших методов и инструментов проведения оценки (специализированные компьютерные системы, дистанционное зондирование, биоиндикаторы и т. п.). Поэтому на предварительном этапе оценки воздействия на окружающую среду нефтегазовых комплексов необходимо составление очень точной и детальной карты возможных изменений природной среды.
Прогноз изменения природной среды при эксплуатации месторождений полезных ископаемых требует, прежде всего, детального анализа общегеографической ситуации. Именно на этом фоне формируются техногенно-природные ландшафты, а антропогенный фактор становится участником многокомпонентного (с развитием как природных, так и техногенных явлений) процесса.
В проблеме выделяется несколько аспектов. Во-первых, нужно ответить на вопрос, какие изменения вызовет наложение на природный ландшафт строительство инженерных сооружений, особенно линейных, пересекающих значительные по размерам территории. Во-вторых, что нужно предусмотреть для сохранности таких сооружений и как избежать внедрения в грунты и проникновения в состав подземных и поверхностных вод, а также в атмосферу вредных ингредиентов. В-третьих, как обустроить инженерные сооружения, учитывая их функциональную суть, с минимумом вреда для окружающей среды.
Линейные сооружения при эксплуатации нефтегазовых месторождений представлены временными и постоянными автодорогами и нитками нефтепровода, определенным способом размещенного на поверхности грунта (уложенного на насыпь, опоры или иное основание) или укладываемого непосредственно в толщу грунта.
Роль насыпных оснований, а также насыпного тела автодорог состоит в том, что они являются искусственными положительными формами рельефа и будут относиться к общим факторам ландшафтной перестройки. Они, изменяя существовавший ранее рельеф земной поверхности, главным образом влияют на местный характер стока поверхностных и грунтовых вод, перераспределяя его по территории за счет изменения направления водотоков. Подземные сооружения, если таковые решено создавать (не считая собственно буровых скважин), - фактор перестройки подземных потоков и источник повышенной опасности в плане возможных выбросов вредных веществ, внедряющихся непосредственно в толщу грунта.
Локальные объекты: комплексы буровых установок, временные и постоянные объекты жилья, установки по первичной переработке нефтепродуктов, накопители отходов и т.д. - фактор, влияющий на экологию района на конкретных участках. В их пределах существуют те же экологические проблемы, но добавляются еще вопросы утилизации отходов и переработки или вывоза за пределы территории вредных для окружающей среды накоплений.
В целом же экологические вопросы тесно переплетаются с изыскательскими. Устойчивость возводимых объектов и их сохранность определяют, с одной стороны, нормальное функционирование инженерных сооружений, а с другой - их герметичность, не позволяя вредным для природы веществам проникать в биоту.
Учитывая сказанное, считаем необходимым сконцентрировать внимание на следующих вопросах:
1. Прогноз воздействия проектируемых инженерных сооружений на окружающую среду.
2. Прогноз устойчивости сооружаемых объектов, становящихся частью единого техногенно-природного ландшафта.
Основой анализа геолого-географической ситуации будут служить различные материалы. В первую очередь, справочные издания, ежегодно выпускаемые подразделениями гидрометслужбы, имеющиеся литературные источники, а также картографические материалы.
Характеристика природных условий. В пределах любого рассматриваемого района выделяются следующие типы местности и виды ее хозяйственного использования:
1. Естественные ценозы на водораздельных пространствах (до границ начала склонов).
2. Сельскохозяйственные угодья, располагающиеся на водораздельных поверхностях, с выделением основных (определяющих, "преобладающих" их видов, в том числе: ягодники и грибные места - независимо от того, производится ли промышленный их сбор; кедровники, используемые для сбора орехов; охотничьи угодья.
3. Естественные ценозы на склонах долин.
4. Сельскохозяйственные угодья на склонах долин.
5. Естественные ценозы в пределах днищ долин: террас, поймы.
6. Сельскохозяйственные угодья в днищах долин.
Для каждого типа местности и вида сельскохозяйственных угодий приводятся параметры, характеризующие почвы, растительность гидрофизические особенности, поверхностный и внутригрунтовой сток и пр.
