Исчерпанность природных ресурсов очень скоро породит проблему нехватки полезных ископаемых. Полезных ископаемых по всему миру добывается огромное количество. Месторождения угля, железа, меди, цинка и других металлов, накопленные природой за миллионы лет, используются за десятилетие. И тем не менее потребность в них постоянно растет. Следовательно, может наступить время, когда истощатся месторождения нефти, угля, руд различных металлов. По подсчетам специалистов известных ныне запасов нефти во всем мире может хватить примерно на 50 лет, а угля - на 500.
Чтобы и на будущее иметь природные богатства, их необходимо бережно добывать и экономно использовать. Сейчас изучаются возможности повторного использования ресурсов, т.е. использование промышленных и бытовых отходов.
Сейчас масштабы использования человеком природных ресурсов очень велики. С каждым веком вместе с увеличением населения воздействие на природу усиливается. В наше время он приобрел столь гигантских размеров, что стал ощутимым не только в отдельных местах, но и в целом на Земле.
Используя природные ресурсы, человек создает вещества, которых никогда не было в географической оболочке. Она вмешивается в естественные круговороты. Например, сжигание огромного количества угля увеличивает содержание углекислого газа в атмосфере. А вследствие орошения пустынь, создание водохранилищ, использование подземных вод меняется круговорот воды.
Таким образом, географическая оболочка - это еще и область взаимодействия природы и общества. В ее рамках хозяйственная деятельность человека стала главным фактором развития. Поэтому человечество в наше время несет ответственность за дальнейшее развитие своей планеты. Итак, каждому землянин следует помнить, что географическая оболочка - это наша среда обитания. С воздухом, водой, лесами, морями, полезными ископаемыми. С ее беззащитностью перед хищническим истреблением и земной красотой. Будущее этой уникальной оболочки, хотим мы того или нет, затрагивает нас всех
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:
а) проблема использования минеральных ресурсов.
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 (90% снижении расходов первичных ресурсов заявила Австрия);
б) рациональное использование водных ресурсов.
Водоотводящие системы и сооружения -- это один из видов инженерного оборудования и благоустройства населенных пунктов, жилых, общественных и производственных зданий, обеспечивающих необходимый санитарно-гигиенические условия труда, быта и отдыха населения. Системы водоотведения и очистки состоят из комплекса оборудования, сетей и сооружений, предназначенных для приема и удаления по трубопроводам бытовых производственных и атмосферных сточных вод, а также для их очистки и обезвреживания перед сбросом в водоем или утилизацией.
Объектами водоотведения являются здания различного назначения, а также вновь строящиеся, существующие и реконструируемые города, поселки, промышленные предприятия, санитарно-курортные комплексы и т.п.
Сточные воды - это воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязненные различными примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц.
В зависимости от происхождения вида и состава сточные воды подразделяются на три основные категории: бытовые (от туалетных комнат, душевых, кухонь, бань, прачечных, столовых, больниц; они поступают от жилых и общественных зданий, а также от бытовых помещений и промышленных предприятий) ; производственные (воды, использованные в технологических процессах, не отвечающие более требованиям, предъявляемым к их качеству; к этой категории вод относят воды, откачиваемые на поверхность земли при добыче полезных ископаемых) ; атмосферные (дождевые и талые; вместе с атмосферными отводятся воды от полива улиц, от фонтанов и дренажей).
В практике используется также понятие городские сточные воды, которые представляют собой смесь бытовых и производственных сточных вод. Бытовые, производственные и атмосферные сточные воды отводятся как совместно, так и раздельно. Наиболее широкое распространение получили общесплавные и раздельные системы водоотведения. При общесплавной системе все три категории сточных вод отводятся по одной общей сети труб и каналов за пределы городской территории на очистные сооружения. Раздельные системы состоят из нескольких сетей труб и каналов: по одной из них отводятся дождевые и незагрязненные производственные сточные воды, а по другой или по нескольким сетям - бытовые и загрязненные производственные сточные воды.
Количество производственных сточных вод определяется в зависимости от производительности предприятия по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. Норма водопотребления -- это целесообразное количество воды, необходимого для производственного процесса, установленная на основании научно обоснованного расчета или передового опыта. В укрупненную норму водопотребления входят все расходы воды на предприятии. Нормы расхода производственных сточных вод применяют при проектировании вновь строящихся и реконструкции действующих систем водоотведения промышленных предприятий. Укрупненные нормы позволяют дать оценку рациональности использования воды на любом действующем предприятии.
Эффективность использования воды на промышленных предприятиях оценивается такими показателями, как количество использованной оборотной воды, коэффициентом ее использования и процентом ее потерь;
в) рациональное использование почвенных ресурсов;
Неуправляемое влияние на климат в совокупности с нерациональным ведением сельского хозяйства (внесение избыточного количества удобрений или средств защиты растений, неправильное ведение севооборота) способно привести к значительному снижению плодородия почв, большим колебанием урожайности культур. А ведь уменьшение производства продовольствия даже на 1% может привести к гибели от голода миллионов человек.
Под действием хозяйственной деятельности происходят засоления почв, исчезновение многолетних растений, наступление песков, а в современное время эти процессы ускорились и приняли совсем другие масштабы. За свою историю человек превратил в пустыню не менее 1 млрд. гектаров некогда продуктивных земель.
Чрезмерная концентрация животных на незначительных площадях с неустойчивым растительным покровом, возобновление которого затруднено из-за нехватки влаги и бедности почв, приводит к перевыпасу и, как следствие, к разрушению почв и растительности. Поскольку в засушливых районах почвы часто песчаные, то на местах перевыпаса возникают участки с незакрепленными песками, которые развеиваются ветрами.
Опустынивание признано одной из глобальных проблем человечества, решение которой требует объединение усилий всех стран. Поэтому в 1994 году была принята Конвенция ООН по борьбе с опустыниваем;
г) рациональное использование лесных ресурсов.
Когда-то лесами была занята большая часть поверхности суша планеты, однако с развитием цивилизации ситуация резко изменилась, и сейчас все леса занимают лишь треть поверхности суши. Уже первые земледельцы выжигали обширные участки лесов, чтобы расчистить территорию для посевов. С развитием сельского хозяйства промышленности леса стали быстро исчезать. Нужны были земли по пашни и пастбища, древесина для строительства и обогрева. В результате к XX веку естественные леса были уничтожены практически по всей Европе, на севе Африки, на Ближнем Востоке, Средней Азии, юге России, в ряде регионов Америки. Особым спросом пользовалась прочная и красивая древесина тропических деревьев. В XX веке большую часть древесины добывали в развивающихся странах, тропических лесах, площади которых представлялись огромными, а запасы древесины почти неистощимы.
Но оказалось, что это не так. Сегодня тропические леса занимают всего 7% суши, то есть в два раза меньше, чем 100-200 лет назад. И их площадь уменьшается с катастрофической скоростью - на 1,25% ежегодно, прежде всего в Индонезии, Мексике, Бразилии, Колумбии и в странах Африки. В Латинской Америке в 20-х годах уничтожали до 6 млн.гектаров в год. Африка с начала 80-х годов потеряла более 50 млн.гектаров тропических лесов.
Сокращение лесных площадей и деградация лесов - обезлесение - стали одной из глобальных экологических проблем. Причиной обезлесения в развивающихся странах остается, в частности, потребность в топливе. Почти 70% населения этих регионов по-прежнему для приготовления пищи и обогрева домов и используют дрова и древесный уголь. Из-за уничтожения лесов уже почти 3 млрд.человек столкнулись с острой нехваткой древесного топлива. Цены на него растут, и не покупку дров нередко уходит почти 40% семейного бюджета. В свою очередь, высокий спрос на древесное топливо подхлестывает дальнейшую вырубку лесов.
Рациональное использование природных ресурсов необходимо, т.к. леса - «легкие нашей планеты», а значит, если произойдет полная вырубка леса, то резко уменьшится выработка кислорода .
Введение
Сырьевая проблема занимает важное место в системе мировой экономики и международных экономических отношений. Обострение и возникновение сырьевой трудности заставило переоценить имеющиеся минеральные ресурсы, после чего стало понятно, что запасы массы видов полезных ископаемых связаны с экологически вредными источниками. Разработка, которых угрожает окружающей среде и ухудшает экологическую ситуацию в мире. Об экологически опасные последствия неконтролируемого и неэффективного эксплуатации природных ресурсов в мире подчеркивалось на всемирной конференции "Окружающая среда и развитие" (Рио-де-Жанейро, 1992 г). Она актуальна в современном обществе, т.к. любой человек использовал природные ресурсы в повседневной жизни. Эта мировая проблема связана с ограниченностью важнейших органических и минерально-сырьевых ресурсов планеты. Вклад в изучение проблемы внесли отечественные и зарубежные ученые такие как: Г. Бутрос, П. Н. Червинский, Н. Г. Кассину, Р. Бунзен, Т. Нолан. Целью курсовой работы является анализ глобальной сырьевой проблемы и путей ее решения. Задача данной работы состоит из нескольких пунктов:
раскрыть понятие и сущность мировой сырьевой проблемы;
описать причины возникновения и последствия мировой сырьевой проблемы;
проанализировать динамику добычи полезных ископаемых;
раскрыть основные пути решении мировой сырьевой проблемы.
Объектом исследования являются полезные ископаемые, а предметом является процесс решения этой проблемы.
При написании работы использовались такие методы исследования, как описательный, сравнительного анализа, историко-географический, аналитический, статистический.
Курсовая вносит новизну, теоретическую и практическую значимость в разработку данной темы.
1 Теоретические основы сырьевой проблемы
1 Понятие и сущность природных ресурсов мира
Для современного этапа развития мирового хозяйства характерно возрастание масштабов потребления природных ресурсов. В связи с этим, большое значение приобретает всестороннее изучение природных ресурсов, оценка эффективности способов их добычи, подсчет запасов.
Понятие «природные ресурсы» с одной стороны отражает их природное происхождение, с другой - показывает их хозяйственное значение. С учетом этого разработаны несколько классификаций природных ресурсов. Множество словарной литературы дает определение природным ресурсам так:
Природные ресурсы (От фр. Ressourse - вспомогательное средство) - объекты, процессы и условия природы, используемые обществом для удовлетворения материальных и духовных потребностей людей. Природно-ресурсный потенциал (природные ресурсы) мирового хозяйства многообразен. Он включает энергетические, земельные и почвенные, водные, лесные, биологические (растительный и животный мир), минеральные (полезные ископаемые), климатические и рекреационные ресурсы.
Природные ресурсы - пространственно-временная категория; их объем различен в различных районах земного шара и на разных стадиях социально-экономического развития общества. Тела и явления природы выступают в качестве определенного ресурса в том случае, если в них возникает потребность. Но потребности, в свою очередь, появляются и расширяются по мере развития технических возможностей освоения природных богатств.
Природные ресурсы являются необходимым (но не обязательным) условием развития экономики. Достижения научно-технического прогресса ведут к тому, что воздействие природно-ресурсного фактора на экономику развитых стран заметно ослабевает. В последние десятилетия быстро развивались страны, где отсутствуют необходимые полезные ископаемые (Япония, Южная Корея, Сингапур). Но при прочих равных условиях наличие богатых и разнообразных природных ресурсов дает странам - их обладателям дополнительные преимущества. Наиболее часто природно-сырьевые ресурсы отождествляются с минеральным и ресурсами (такими полезными ископаемыми, как уголь, нефть, природный газ, металлические руды, неметаллическое сырье - фосфаты, калийные соли, асбест и т.д.). Нередко в силу особой значимости топлива используют сочетание «минеральное сырье и топливо».
В связи с двойственным характером понятия «природные ресурсы», отражающим их природное происхождение, с одной стороны, и хозяйственную, экономическую значимость - с другой, разработаны и широко применяются в специальной и географической литературе несколько классификаций.
Геологические запасы полезных ископаемых имеют различную степень изученности. По степени достоверности определения запасов их разделяют на категории. В России различают четыре категории запасов: А, В, С1 и С2. К категории А относятся детально разведанные месторождения с точно определенными границами залегания; В - разведанные месторождения с примерно определенными границами залегания; С1 - разведанные в общих чертах месторождения с запасами, подсчитанными с учетом экстраполяции данных о хорошо известных залежах; С2 - предварительно оцененные запасы. Существует также категория прогнозных геологических запасов, оцениваемых как возможные.
Классификация природных ресурсов по признаку исчерпаемости.
Выделяют две группы: исчерпаемые и не исчерпаемые. В группу исчерпаемых ресурсов включены ресурсы с разной скоростью и объемами формирования, что требует их дополнительной дифференциации: на возобновляемые, частично возобновляемые ресурсы. К невозобновляемым относят все виды полезных ископаемых и земельные ресурсы. Процесс рудообразования и формирования горных пород идет непрерывно, но его скорость настолько меньше скорости излечения полезных ископаемых из недр, что этим, все минеральные ресурсы не только исчерпаемы, но и невозобновляемые. Земельные ресурсы - это базис жизнедеятельности человечества. Поверхностный слой земли (равнины, горы, пустыни, зона вечной мерзлоты и д.р.) существенно влияет а освоение территории и характер хозяйственной деятельности человека. Нарушенный слой земли в своем естественном виде не подлежит восстановлению. Частично возобновляемые - это продуктивные пахотные почвы, леса зрелого возраста, региональные водные ресурсы. Они медленно восстанавливаются и масштаб их хозяйственного использования превышает объем восстановления. Возобновляемые ресурсы - это растительный и животный мир. При рациональном использовании и проведении природоохранных мероприятий при заготовке древесины, выпасе животных на пастбищах, промысле диких животных эти ресурсы можно легко восстановить .
К неисчерпаемым относят космические, климатические и глобальные водные ресурсы. Космические ресурсы: солнечная энергия, дающая свет и тепло, энергия морских приливов. Под климатическими ресурсами понимают рекреационные ресурсы, запасы влаги и тепла, которыми располагает конкретная территория.
Запас глобальных водных ресурсов 1,5 млрд. куб. км, но 98% объема составляют соленные воды Мирового океана, остальное - реки, озера, ледники, подземные хранилища пресной воды. Потребности производства и людей не превышает 10% от ежегодного возобновляемого запаса пресной воды. Неисчерпаемый ресурс - тепло Земли (включая геотермальную энергию).
Классификация по видам хозяйственного использования. Основа классификации - отнесение ресурсов к промышленному или сельскохозяйственному производству. Промышленные ресурсы: энергетические (нефть, уголь, газ, уран, древесина, биотопливо); неэнергетические (полезные ископаемые, кроме энергетических, вода для промышленного водоснабжения, земля под промышленными объектами, лесные ресурсы для лесной, бумажной, химической промышленности, рыбные ресурсы). Ресурсы сельскохозяйственного производства: агроклиматические (тепло и влага), почвенно-земельные, растительные (кормовая база для скота), вода (для полива полей и водопоя скота).
Приведенные выше классификации в определенной степени условны, т.к. из-за разнообразия и широты использования ресурсов сложно включить каждый из них только в одну группу. Каждая из этих классификаций имеет свои сильные стороны и определенные недостатки.
В зависимости от физических (или химических) свойств полезных ископаемых и отрасли использования их подразделяют на несколько групп: топливно-энергитическое сырье (нефть, газ, уголь, уран); черные, легирующие, тугоплавкие (железные руды, марганец, хром, никель, кольбат, вольфрам); цветные металлы (исходные материалы алюминия, медь, свинец, цинк, ртуть); благородные металлы (золото, платина, серебро); химическое и агрохимическое сырье (калийная соль, фосфориты, апатиты); техническое сырье (алмазы, асбест, графит); строительное сырье (песок, природный камень, глина, известняк).
В мировой практике используют несколько методик оценки запасов полезных ископаемых. Доказаны (достоверные, реальные) запасы - это объемы природных ресурсов, выявленные методами обследования или разведки, технические доступы и рентабельные для освоения. Потенциальные (общие) запасы - это ресурсы, объемы которых установлены на основе теоретических расчетов и рекогносцировочных обследований. Потенциальные ресурсы называют ресурсами будущего, т.к. их использование будет возможно после того, как это станет экономически целесообразно (вода ледников, золото, растворенное в морской воде, руды, залегающие на большой глубине).
Методика Организации Объединенных Наций предлагает трехэлементный принцип оценки запасов минеральных ресурсов: разведанные ресурсы, предварительно оцененные и прогнозные. Определяют запасы в весовом или объемном исчислении.
Часто используют понятие « кратность запасов», которое определяет степень обеспеченности экономики определенным видом сырья. Кратность запасов - это отношение остаточных запасов к текущей добыче. Например, мировая кратность запасов нефти составляет 40 лет, но по отдельным странам она варьируется в широком диапазоне.
В мире добывают около 200 видов полезных ископаемых, из них наиболее важное значение для хозяйственной деятельности имеют: уголь, нефть, газ, уран, железная руда, алюминий, медь, свинец, цинк, олово и золото. Рассмотрим месторождения обычно сопутствуют фундаментам и выступам древних платформ, а так же складчатым областям. Большие скопления рудных залежей, образовавшихся в результате тектонических процессов, принято называть поясами, крупнейшие - Альпийско- Гималайский и Тихоокеанский рудные пояса. Как правило, топливные ресурсы имеют осадочное происхождение и сопутствуют чехлу древних платформ и их внутренним и краевым прогибам. Только семь стран имеют практически все необходимые для хозяйственной деятельности минеральные ресурсы: Австралия, Бразилия, Индия, Канада, Китай, Россия и США. Многие страны располагают промышленными запасами 3-5 видов ископаемых, в некоторых государствах они практически отсутствуют. Минеральные ресурсы представляют собой часть национального богатства страны.
Парадокс современной мировой экономики состоит в том, что страны, обладающие богатыми запасами ресурсов, живут бедно, а страны, где их мало, имеют высокий уровень развития экономики и благосостояния населения (Япония, Швейцария и др.). Главная причина такого положения - низкие цены на промышленное сырье на мировых рынках. Сегодня ведущие страны добывают менее половины минерального сырья, а потребляют около 80%. США импортирует 15 - 20% необходимого сырья, страны ЕС - 70 - 80%, Япония - 85 90%. Договорившись между собой, они искусственно занижают цены на минеральные ресурсы на мировых рынках .
Таблица 1.1. - Страны, обладающие крупнейшим запасом основных видов полезных ископаемых
Вид полезного ископаемого СтранаНефтьРоссия, Саудовская Аравия, Иран, Ирак, Кувейт, ОАЭПриродный газРоссия, Иран, Катар, Саудовская Аравия, ОАЭКаменный угольСША, Россия, Китай, Индия, АвстралияЖелезная рудаБразилия, Китай, США, Канада, РоссияБокситыГвинея, Бразилия, Австралия, Ямайка, СуринамМедная рудаЧили, США, Замбия, АвстралияОловянная рудаМалайзия, Бразилия, Индонезия, Китай, Боливия
Среди топливно-энергетических ресурсов наибольшие запасы в мире приходятся на уголь. Мировые разведанные запасы каменного и бурого угля составляют свыше 5 трлн т, а достоверные - около 1,8 трлн т.
Угольные ресурсы разведаны в 75 странах мира. Крупнейшие месторождения угля сосредоточены в США (445 млрд т), Китае (272), России (200), ЮАР (130), Германии (100), Австралии (90), Великобритании (50), Канаде (50), Индии (29) и Польше (25 млрд т) .
Бóльшая часть нефтяных месторождений рассредоточена по шести регионам мира и приурочена к внутриматериковым территориям и окраинам материков: 1) Персидский залив - Северная Африка; 2) Мексиканский залив - Карибское море (включая прибрежные районы Мексики, США, Колумбии, Венесуэлы и о. Тринидад); 3) острова Малайского архипелага и Новая Гвинея; 4) Западная Сибирь; 5) северная Аляска; 6) Северное море (главным образом норвежский и британский секторы); 7) о.Сахалин с прилегающими участками шельфа.
Мировые запасы нефти составляют более 132,7 млрд. т. Из них 74% приходится на Азию, в том числе Ближний Восток (более 66%).Наибольшими запасами нефти обладают: Саудовская Аравия, Россия, Ирак, ОАЭ, Кувейт, Иран, Венесуэла .
Природный газ, разведанные запасы этого вида топлива за последние 15 лет выросли со 100 до 144 трлн м3. Прирост объясняется как открытием ряда новых месторождений (в частности, в России - в Западной и Восточной Сибири, на шельфе Баренцева моря), так и переводом части геологических запасов в категорию разведанных.
Крупнейшие разведанные запасы природного газа сосредоточены в России (39,2%), Западной Азии (32%), они есть и в Северной Африке (6,9%), Латинской Америке (5,1%), Северной Америке (4,9%), Западной Европе (3,8%). В последнее время выявлены значительные запасы его в Центральной Азии .
Металлические руды. Важное значение для производства черных металлов имеют запасы железной руды. Мировые прогнозные ресурсы железной руды достигают примерно 600 млрд т, а разведанные запасы - 260 млрд т. Крупнейшие в мире месторождения железной руды находятся в Бразилии, Австралии, Канаде, России, Китае, США, Индии, Швеции. Добыча железной руды в мире составляет 0,9-1,0 млрд т в год. Ресурсообеспеченность мирового хозяйства этим видом сырья - примерно 250 лет .
Неметаллические полезные ископаемые. Еще один важный минеральный ресурс - поваренную соль - получают из месторождений каменной соли и путем выпаривания воды соленых озер и морской воды. Мировые ресурсы поваренной соли практически неисчерпаемы. Почти каждая страна обладает либо залежами каменной соли, либо установками по выпариванию соленой воды. Колоссальный источник поваренной соли - сам Мировой океан. Первое место по добыче поваренной соли занимают США (21%), затем следуют Китай (14%), Канада и Германия (по 6%) .
1.2 Причины возникновения и последствия мировой сырьевой проблемы
Стоит сказать, что развитие человеческ??? общества во в?? века было связано с использованием разнообразных ресурсов. Природная с?еда яв-ляется местом обитания человека и источником всех благ, нужных для его жизни и производственной деятельности. Степень использования ресурсов определяется социально-экономическими потребностями общества. За 20 веков из недр Земли извлечено полезных ископаемых больше, чем за всю историю цивилизации. Только за последнее столетие потребление ископа-емого топлива возросло почти в 30 раз. Объем мирового промышленного производства вырос в 50 раз. Причем 3/4 роста потребления топлива и 4/5 увеличения объема промышленного производства произошло за период с начала 1950-х годов.
Важно сказать, что для удовлетворения своих потребностей сов-ременный человек нуждается в значительно большем количестве ресурсов, чем раньше. И перед человечеством встают серьезные и сложные проблемы .
Показатель ресурсообеспеченности - ??? соотношение между величиной запасов и масштабами их использования. Причем обеспеченность минеральными ресурсами выражается количеством лет, на которые хватит разведанных запасов при их современном использовании; а обеспеченность лесными, земельными, водными ресурсами определяется их запасами в расчете на душу населения.
В сложной??стеме мирового хозяйства и международного разделения труда экономически развитые страны выступают в???овном потребителями, а развивающиеся- производителями и экспортерами природных ресурсов (минеральных, лесных и др.). Так??? рода «специализация» объясняется как уровнем историческ??? и социально-экономическ??? развития стран мира, так и особенностями размещения многих видов ресурсов на Земном шаре. Сущность сырьевой проблемы заключается в тех возрастающих трудностях снабжения сырьем, которые раньше возникали на национальном или региональном уровнях, а ныне стали обнаруживаться и на глобальном уровне. Об этом свидетельствует мировой сырьевой кризис 1970-х гг., отрицательно сказавшийся на всех сырьевых отраслях, да и на всем мировом хозяйстве. Подобные «сбои» случались и позднее, что свидетельствует об известной цикличности развития, с которой и связано либо увеличение, либо уменьшение потребностей разного рода сырьевых материалах. Главной причиной возникновения глобальной сырьевой проблемы также следует считать постоянный рост объемов минерального сырья, извлекаемого из недр Земли, особенно ускорившийся во второй половине XX в.
Одновременно с ростом добычи во многих случаях стали ухудшаться и горно-геологические условия залегания и извлечения полезных ис-копаемых. А стремление как-то компенсировать такое ухудшение путем освоения богатых месторождений в новых сырьевых районах, в свою очередь, привело к заметному увеличению территориального разрыва между центрами добычи и потребления, означающему неизбежный рост затрат на перевозку.
Выше уже говорилось о чрезвычайно возросшей зависимости стран Западной Европы, Японии и даже США от импорта многих важных видов минерального сырья. К этому можно добавить и ухудшение экологической обстановки, что всегда бывает связано с преобладанием экстенсивных методов ведения сырьевого хозяйства.
Одним из важных последствий перечисленных процессов стало общее снижение обеспеченности минеральными ресурсами, в том числе и на глобальном уровне. Конечно, при этом необходим дифференцированный подход к отдельным видам сырья. Расчеты обеспеченности делались и делаются многими специалистами, причем расхождения между ними нередко бывают довольно большими. Тем не менее, знакомство с ними представляет немалый интерес (рис. 1.1).Последствия мировой сырьевой проблемы истощение полезных ископаемых
Рисунок 1.1. - Обеспеченность полезными ископаемыми на XXI в.
(по Л. В. Таусон)
2 Анализ сырьевых проблем в мировой экономике
1 Анализ динамики добычи полезных ископаемых
По мере развития научно-технического прогресса объёмы добычи полезных ископаемых и число их видов непрерывно увеличивались. По подсчётам академика В. И. Вернадского <#"305" src="doc_zip2.jpg" />
Рисунок 2.1 - Диаграмма Динамика мировой добычи угля за 2000-2013г.
Основной (около 74 %) объём добычи железной руды приходится на Бразилию, Австралию, Китай, Россию и Индию. - Ведущие мировые компании Vale (Бразилия), BHP (Австралия) и Ri Tinto (Великобритания) - это, так называемая «большая тройка», определя-ющая развитие рынка мировой железорудной промышленности.
В последние годы определяющее влияние на рынок оказывает Китай, на негоприходится подавляющая доля прироста производства стали и потребления железной руды. В настоящее время Китай потребляет около 30 % железной руды мира и эта доля продолжает расти.
Рисунок 2.2 - Диаграмма Динамика мировой добычи железной руды за 2000-2013 г.
В 2009 г., даже не смотря на последствия мирового финансового кризиса, в мире был достигнут исторический максимум добычи железной руды и производства стали. Крупнейшие мировые аналитические агентства прогнозирует дальнейший рост производства стали в мире, подогреваемые, главным образом индустриальным ростом со стороны Китая и Индии.
Рисунок 2.3-Диаграмма Мировая динамика добычи цветных металлов за 2000-2013 г. (медь, никель, цинк, алюминий)
Рисунок 2.4-Диаграмма динамика и прогноз добычи угля в РФ на 2000-2030 г.
Перспективы угольной отрасли и рынка:
Рост добычи угля до 2030 года и увеличение его доли в топливно-энергетическом балансе страны.
Ежегодный рост объёмов добычи угля на 3-5 % в год.
Увеличение удельного веса открытого способа добычи угля с 65 до 75-80%.
Разработка и планы по освоению новых крупных месторождения угля. - Высокий (свыше 60 %) физический износ экскаваторного оборудования отрасли.
глобальный сырьевой проблема экономика
2.2 Пути решения мировой сырьевой проблемы
На основе изучения рекомендаций международных форумов, включая конференцию в Рио-де-Жанейро в 1992 г. и предложения отдельных авторитетных специалистов, можно заключить, что к числу таких путей относятся следующие. Во-первых, дальнейшее продолжение геолого-поисковых и геолого-разведочных работ с целью увеличения разведанных запасов минерального сырья. Особо следует отметить перспективы, открывающиеся в связи с разведкой и последующим освоением полезных ископаемых на шельфе, материковом склоне и глубоководном дне Мирового океана. Во-вторых, более полное и, главное, комплексное использование извлекаемых из недр Земли минеральных ресурсов.
В-третьих, более последовательное и энергичное осуществление политики ресурсосбережения и снижения общей материалоемкости производственных процессов.
В-четвертых, более широкое использование вторичного сырья, которое во многих развитых странах уже стало важным составным элементом рационального природопользования.
В-пятых, замена части природного сырья и полученных на его основе материалов более экономичными искусственными материалами, к числу которых относятся нашедшие уже широкое применение пластмассы, керамика, стекловолокно
Решение сырьевой проблемы на современном этапе развития мирового хозяйства должно идти интенсивным путем, который заключается в более рациональном использовании ресурсов или в осуществлении политики ресурсосбережения. Мерами, способствующими сбережению ресурсов, должны стать увеличение извлечения из недр топливных и сырьевых ресурсов, а также повышение коэффициента полезного использования уже добытого топлива и сырья. Например, средний мировой уровень полезного использования первичных энергоресурсов - всего 1/3.
Исчерпаемость полезных ископаемых, увеличение спроса, сырьевые кризисы, усложнение горно-геологических условий добычи, рост цен на сырье и другие факторы заставили правительства и хозяйствующие субъекты проводить политику ресурсосбережения. С этой целью были приняты государственные программы по экономии ресурсов. Ученые вплотную занялись разработкой материально- и энергосберегающих технологий, созданием искусственных материалов, проблемами использования в промышленных масштабах энергии солнца, ветра, тепла Земли.
Ежегодно из недр извлекают 100 млрд.т. различных веществ, из них только 25% непосредственно идет на потребление. На добыче сырья стали применять более совершенные темпы машин и оборудования, сократили долю ручного в карьерах и шахтах. Установка нового оборудования на обогатительных предприятиях повысила степень извлечения металла из породы до 80-85%. Переход на комплексную переработку металлических руд позволил последовательно получить из породы все полезные элементы. Благодаря закачке в нефтяные ласты пара при температуре свыше +100 градусов и горячей воды, коэффициент извлечения нефти из недр увеличили с 30-35% до 60-70%. В больших масштабах начали использовать попутный нефтяной газ, который ранее сжигали в факелах.
Индустриально развитые страны стали закрывать материало- и -трудоемкие производства, демонтировать десятки старых металлургических и химических заводов. Усложнение условий добычи угля в шахтах Западной Европы и рост себестоимости топлива привели к закрытию многих угледобывающих предприятий. Для сохранения собственных ресурсов, в регионе была законсервирована разработка некоторых месторождений редких металлов.
Недостаток сырья страны Западной Европы и Северной Америки стали восполнять за счет импорта из развивающихся государств. Многие ТНК начали строить здесь горнодобывающие и металлургические предприятия. На наш взгляд, некоторые страны слишком расточительны в экспорте полезных ископаемых. Австралия и ЮАР экспортируют около 80% добываемого сырья. В начале ХХI в. Россия вывозила за рубеж 90% общего объема производства алюминия, 80% меди, 81% минеральных удобрений, 70% продукции черной металлургии, 46% сырой нефти, 40% никеля, 37% природного газа и 35% необработанных алмазов.
Одно и приоритетных направлений в решении проблемы ресурсосбережения - переход к широкомасштабному вторичному использованию сырья. За долгие годы на Земле скопились сотни миллиардов тонн промышленных отходов. Ежегодно в США их объем увеличивается на 4,5 млрд.т., в Западной Европе - на 2 млрд. т, в Японии - на 1,3 млрд.т. В развитых странах накопленные запасы вторичного сырья сопоставимы с запасами природных ресурсов. Себестоимость продукции, получаемой из вторичного сырья, значительно меньше, чем при первично переработке.
В США, Германии, Великобритании, Франции и других странах успешно работают десятки тысяч компаний по заготовке металлического лома, сбору и переработке вторичного сырья. Значительный опыт накоплен в Японии, в которой отработанные автомобильные шины используют на 90%, лом и отходы металла - на 95%, стеклотару - на 70%. Ведущие страны закупают лом черных и цветных металлов в развивающихся странах.
Утилизация вторичного сырья - самый дешевый и экологически эффективный способ ликвидации отходов. Ученые считают, что в перспективе вторичное сырье может стать еще одной сырьевой базой мировой промышленности, тем самым будут сохранены запасы природных ресурсов и отдален срок их полного истощения. Создание предприятий по переработке вторичного сырья - перспективное направление мировой промышленности.
Многократное повышение цены на нефть заставило по-новому посмотреть на ее использование в качестве топлива для электростанций и транспорта. Сотни крупных и средних станций перевели на более дешевый вид топлива. Сократили потребление жидкого топлива в энергетике в связи со строительством атомных электростанций в США, Германии, Испании, России, Швеции, Франции, Японии и других стран. Американские автомобили стали потреблять топлива на 50%, а японские - на 30%.
Началось освоение и использование альтернативных источников энергии: солнца, ветра, морских проливов и тепла Земли. Строительство солнечных, ветряных, приливных и геотермальных электростанций позволяет не только экономить топливно-энергетические ресурсы, но и создавать принципиально новую базу будущей энергетики, основанной на неисчерпаемых источниках энергии.
Создание синтетических и искусственных материалов совершило подлинную революцию в производстве и быту. Синтетический продукт (обувь, одежда, посуда, мебель, пластмассы, лекарства) получают методом химического синтеза, а искусственные материалы (ткани, строительные материалы моющие средства, еда) - путем физической модификации .
Человечество в полной мере не осознало потенциальные возможности Мирового океана как сырьевой базы. Сегодня с морского дна добывают половину нефти и значительную часть газа, из океана получают более 50% магния и 90% брома. Мировой океан - огромный природный резервуар соли, пресной воды и биоресурсов. Если извлечь все золото, растворенное в морской воде, то можно изготовить куб с гранями 800 м. Рассолы Красного моря и донные отложения, залегающие в местах их распространения, обогащены цинком, медью, марганцем, серебром и золотом. Только из одной впадины этого моря можно получить 2,5 млн.т. цинка, 0,5 тыс.т. меди, 9 тыс.т. серебра.
Современный уровень развития производства не позволяет отказаться от применения полезных ископаемых, поэтому задача состоит в том, чтобы их экономно и рационально использовать.
Заключение
Анализ глобальной сырьевой проблемы дает понять, что это одна из самых насущных проблем для человечества на сегодняшний день. Принимая необходимые меры, мы с каждым днём должны отодвигать тот момент, когда тотальная нехватка ресурсов и продовольствия нависнет угрозой над нынешней цивилизацией, разрушит современную экономику, на всех уровнях проникнет во все сферы нашей деятельности.
Опираясь на поставленные выше задачи, поставив цель рассмотреть глобальную сырьевую проблему, обобщить и проанализировать возможные пути выхода из сложившейся на данный момент ситуации, мной были сделаны следующие выводы. О возникновении глобального сырьевого кризиса говорят уже на протяжении долгих лет. Учёные давно прогнозировали далеко не светлое будущее для своих потомков. Многие годы мировая экономика не могла себе позволить умерить свои аппетиты, непрерывно истощая запасы ископаемых ресурсов. Но именно сегодня, именно нашему поколению впервые придётся столкнуться с нехваткой сырья, как с реальной проблемой. В начале XXI века люди становятся свидетелями переходного периода в истории, после которого нас ожидает либо новая научно-техническая революция, либо упадок, а затем и конец нынешней цивилизации, стремительно исчерпывающей недра своей планеты.
Существующие на сегодняшний день методы являются в большинстве своём по сути экстенсивными. То есть человечество ещё не придумавшее качественно новой замены традиционным энергоресурсам и сырью пытается разведать всё новые запасы и найти больше месторождений. Ярким примером этому может послужить нынешняя ситуация со сланцевым газом.
Список использованных источников
Хлыпалов В.М. Мировая экономика: учебное пособие. - Краснодар: ООО «Аметист и К», 2012. - 101с.
Спиридонов И.А. Мировая экономика: учебное пособие. М.; ИНФРА - М, 2008. - 150с.
Жданов И.А. Нефтепромысловая экология и подсчет запасов нефти и газа: учеб.пособие. Недра- М, 2009. - 104с.
Козлов А. А. Природное топливо планеты: учебное пособие. - Москва: Перо, 2008. - 96с.
Воронин, В.П. Мировая экономика: учебник. - М.: Юрайт, 2010, - 238 c.
Максаковский В.П. Географическая карта мира: учебное пособие. - «Дрофа» 2012, - 495с.
Ломакин В.К. Мировая экономика: учебное пособие. - ЮНИТИ-ДАНА, 2012. - 193с.
8. Географическая картина мира - www.docs.podelise.ru
Электронная библиотека- www.bibliofond.ru
Стратегия развития промышленности - www.miningworld-russia.primexpo.ru
Инфраструктура Земли и ресурсы: электронный журнал- www.pronedra.ru
Статистика стран мира: www.informatsly.ru
Русское географическое сообщество - www.rgo.ru
Нужна помощь по изучению какой-либы темы?
Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку
с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.
Минеральные ресурсы планеты - это все полезные ископаемые, которые добывает человечество. Доступные и пригодные для промышленного использования ресурсы называют минерально-сырьевой базой. И на сегодняшний день используется свыше 200 видов минерального сырья.
Природные минералы становятся ресурсами лишь после того, как освоена их добыча и применение в промышленности, хозяйстве. Например, уголь люди стали использовать давно, но промышленное значение он получил лишь в конце XVII столетия. Нефть стали широко применять в промышленности лишь в XIX веке, а урановые руды и вовсе - только в середине прошлого столетия.
(Нажмите на картинку, чтобы в разы увеличить изображение и скачать в полномасштабном размере 1600x1126 pxl)
Размещение минеральных ресурсов на планете неравномерно, и в большей степени связано с тектоническим строением. Ежегодно открываются и разрабатываются все новые залежи минералов.
Больше всего запасов содержится в горных районах. В последнее время активно ведется разработка залежей минералов на дне океанов и морей.
Единой классификации минеральных ресурсов нет. Существует достаточно условная классификация по видам использования:
Руды цветных металлов: алюминий, медь, никель, свинец, кобальт, цинк, олово, сурьма, молибден, ртуть;
Горно-химические: апатиты, соли, фосфориты, сера, бор, бром, йод;
Руды редких и драгоценных металлов: серебро, золото,
Драгоценные и поделочные камни.
Индустриальное сырье: тальк, кварц, асбест, графит, слюда;
Строительные материалы: мрамор, сланец, туф, базальт, гранит;
Существует еще одна классификация видов минеральных ресурсов:
. Жидкие (нефть, минеральные воды);
. Твердые (руды, соли, уголь, гранит, мрамор);
. Газообразные (горючие газы, метан, гелий).
Минеральные ресурсы - основа современной индустрии и научно-технического прогресса. Без них невозможно представить себе существование большинства отраслей промышленности: химической, строительной, пищевой, легкой, черной и цветной металлургии. Машиностроение с его многочисленными ответвлениями также базируется на использовании минерального сырья.
Огромное значение имеют топливные ресурсы. Они имеют осадочное происхождение и чаще всего располагаются на древних тектонических платформах. В мире 60% топливных минеральных ресурсов приходится на долю угля, 15% - природный газ, 12% - нефть. Все остальное - это доля торфа, горючих сланцев и прочих минералов.
Соотношение разведанных запасов минеральных ресурсов и размеров их использования называют ресурсообеспеченностью страны. Чаще всего эта величина измеряется количеством лет, на которое должно хватить этих самых запасов. В мире только несколько стран, обладающих значительными запасами полезных ископаемых. Среди лидеров - Россия, США и Китай.
Крупнейшие страны по добыче угля: Россия, США и Китай. Здесь добывают 80% всего угля в мире. Больше всего угольных запасов в северном полушарии. Самые бедные углем страны находятся в Южной Америке.
Нефтеносных месторождений в мире исследовано свыше 600, еще 450 только разрабатываются. Самые богатые нефтью страны - Саудовская Аравия, Ирак, Кувейт, Россия, Иран, ОАЭ, Мексика, США.
При современных темпах добычи нефти, по предположению геологов, запасов этого топлива в уже разработанных месторождениях хватит на 45-50 лет.
Страны, которые лидируют в мире по запасам газа, это Россия, Иран, ОАЭ и Саудовская Аравия. Богатые месторождения газа обнаружены в Средней Азии, Мексике, США, Канаде и Индонезии. Мировой экономике запасов природного газа хватит лет на 80.
Все остальные минеральные ресурсы также распределены на планете весьма неравномерно. Железа больше всего добывают в России и Украине. ЮАР и Австралия богаты марганцевыми рудами. Никеля больше всего добывают в России, кобальт - в Конго и Замбии, вольфрам и молибден - в США и Канаде. Медью богаты Чили, США и Перу, в Австралии много цинка, а Китай и Индонезия лидируют по запасам олова.
Минеральные ресурсы относятся к невозобновляемым природным запасам нашей планеты. Именно поэтому главная проблема - это истощение мировых запасов полезных ископаемых.
Чтобы рационально использовать минеральные ресурсы нашей планеты, ученые постоянно работают над совершенствованием способов добычи и переработки всех полезных ископаемых. Важно не только добыть как можно больше минерального сырья, но и использовать их по максимуму, и позаботиться о полной утилизации отходов.
(Самый большой алмазный карьер, посёлок Мирный, Якутия )
При разработке месторождений проводят целый комплекс работ, направленных на защиту окружающей среды: атмосферы, почвы, воды, растительности и животного мира.
С целью сохранения запасов минерального сырья разрабатывают синтетические материалы - аналоги, которыми можно заменить наиболее дефицитные ископаемые.
Чтобы создать потенциальные запасы минеральных ресурсов, большое внимание уделяют геологической разведке.
Если пищевые ресурсы моря активно используются человеком с незапамятных времен, то массовое извлечение минерального сырья фактически началось лишь в последние десятилетия. Разумеется, стоимостный ассортимент такого сырья пока небогат: более 90% всех ресурсов, добываемых с морского дна, составляют нефть и газ, хотя в морской воде, как известно, растворена почти вся периодическая система Менделеева (в том числе около 10 млн т золота).
По мере выработки углеводородных месторождений суши значение подобных месторождений Мирового океана быстро растет. При этом воспринимавшиеся еще совсем недавно с научным скептицизмом предположения о крупных перспективах нефтегазоносности морских акваторий были подтверждены в ходе геологоразведочных работ и эксплуатации открытых месторождений. В начале 90х годов морские месторождения нефти составляли уже около трети всей мировой добычи.
Географию добычи нефти и газа вплоть до 80х годов почти полностью определяли четыре района: лагуна Маракайбо (Венесуэла), Персидский залив, Гвинейский залив и Нефтяные Камни на Каспии. Энергетический кризис 70х годов послужил импульсом для экспансии отрасли в другие нефтегазоносные акватории Мирового океана, и прежде всего в Северное море. Последнее достаточно мелководно, а его нефтегазоносный шельф, поделенный в основном между Великобританией и Норвегией (незначительные участки достались ФРГ, Дании, Нидерландам, Бельгии и Франции), охватывает практически всю его акваторию.
Сегодня нефтяными платформами «усеяны» побережья Мексиканского залива и Калифорнии (США), отдельные участки стран ЮгоВосточной Азии, Африки, Австралии, Новой Зеландии. Буровые вышки появились и у берегов многих слаборазвитых стран (Нигерия, Ангола, Конго, Заир и др.). Нет пока буровых платформ у берегов Антарктиды, однако мало кто из специалистов сомневается в том, что рано или поздно они появятся и там. Современное состояние геологической изученности ледового континента позволяет говорить о наличии здесь нескольких перспективных нефтегазоносных бассейнов. К ним относится восточное побережье Антарктического полуострова (включая шельф Фильхнера) площадью около 700 тыс. км2 и район шельфового моря Росса.
Дальнейшее освоение минеральных ресурсов Океана в большой степени будет зависеть от научнотехнического обеспечения. Уже сейчас экспериментальные эксплуатационные работы проводят на глубинах до 1000 м, хотя промышленная нефтедобыча в редких случаях ведется на глубинах более 100- 150 м. Сооружаются подводные нефтехранилища, расширяется сеть подводных трубопроводов. Создается специальная технология для работ в морских арктических условиях и в Антарктике. Началось строительство нефте и газоперерабатывающих заводов непосредственно в море (вопреки решительным протестам экологов).
Помимо нефти и газа в Океане содержатся вольфрамовые и титановые руды, касситерит (оловянная руда), монацит, циркон, хромиты, сера, фосфориты и другие полезные ископаемые, добыча которых может быть эффективна уже сегодня. И действительно, в Австралии, Бразилии, США с пляжевых россыпей уже добывают титан, цирконий, редкоземельные элементы, на шельфе Аляски - золото и платину, с морского дна у японских островов - железную руду и уголь. В некоторых странах из морской воды извлекают соли магния, брома, калия.
Говоря о проблеме освоения минеральных ресурсов Мирового океана, нельзя не вспомнить об опреснении морской воды. Перегонный куб для получения пресной воды путем дистилляции был известен с древних времен. В течение 2000 лет этот способ оставался самым простым и широко использовался на флоте. Наряду с совершенствованием дистилляционного метода сегодня широко применяются и другие методы и процессы: естественное и искусственное вымораживание (газгидратный метод); химические процессы ионообмена (реагентные методы); экстракционные методы; с применением мембран - гиперфильтрация (электродиализ); биологические методы. Научноисследовательский поиск в способах и методах опреснения морской воды закономерно привел к заметному снижению стоимости продукции. На крупных опреснительных установках (в частности, в Кувейте и ЛасПальмасе на Канарских островах) 1 т опресненной воды стоит уже менее 10 центов.
В одном контексте с проблемой опреснения морской воды можно рассматривать смелые, но пока почти фантастические проекты транспортировки айсбергов от берегов Антарктиды. Запасы материковых и шельфовых льдов этого континента составляют около 20 млн км3, при этом ежегодно ледяной материк «посылает» в океан около 2400 м3 пресной воды. С учетом арктических айсбергов пресной воды в Мировом океане одновременно находится в несколько раз больше, чем содержится ее во всех водоемах суши.
В конце XX в. вопрос о транспортировке айсбергов постепенно переходит из чисто теоретического в практическое русло. Так, существуют расчеты, что при буксировке айсберга весом 100 млн т (1200-1500 м в длину, 300-400 м в ширину) в один из портов «пояса жажды» Саудовской Аравии при допустимой потере 20% первоначального объема льда можно получить 80 млн т воды. При этом 1 м3 доставленной воды должен обойтись в 0,5 долл. Существенным аргументом в защиту такого проекта может служить многолетний опыт транспортировки айсбергов специальной спасательной службой морских нефтепромыслов у пова Лабрадор. Именно здесь наблюдался случай, когда угрожающий буровым вышкам мощный айсберг весом в несколько десятков миллионов тонн был «заарканен» тросами и отведен в сторону мощными буксирами.
Существуют и другие проекты транспортировки пресной воды с ледяных куполов Антарктиды и Гренландии. В основе одного из них лежит идея создания на ледниках атомных станций для таяния льда с последующей переправкой воды по трубопроводам.
Решение проблемы обеспечения минеральными ресурсами в целом теоретически проще, чем решение такой же проблемы энергоресурсов: если энергия подчиняется законам термодинамики и потому в процессе использования рассеивается, то на минерально-сырьевые ресурсы распространяется действие закона сохранения вещества. И потому даже самые дефицитные ресурсы не исчезают, а входят в состав конечной продукции и отходов. Поэтому всегда есть принципиальная возможность многократного их использования. Еще Д.И.Менделеев отмечал: «В химии нет отходов, а есть лишь неиспользованное сырье». Он же писал о том, что главная цель передовой технологии – получение полезного из бесполезного. При таком подходе отходы производства и потребления рассматриваются как вторичные материальные ресурсы, использование которых – важнейшее условие уменьшения промышленного загрязнения окружающей среды.
Ресурсосбережение является благодатной ареной поиска новых научно-технических решений. Футурологи считают, что можно сократить потребление первичных ресурсов, по крайней мере, в 10 раз. Австрия включила «фактор 10» (90% снижения расхода первичных ресурсов) в национальный экологический план, а правительства Дании и Германии совместно с Организацией экономического сотрудничества и развития также заявили о своем стремлении следовать по пути радикального сокращения расхода первичных ресурсов.
На сегодняшний день определились следующие основные направления ресурсосбережения.
Рециклинг. Многократное использование сырья с превращением вторичного сырья (отходов) в основной источник минеральных ресурсов в конце ХХ столетия получило широкое распространение. Возможны различные варианты реутилизации – от многократного использования молочных бутылок и наваривания новых протекторов на автопокрышки и до сложной переработки вторичных ресурсов (лома черных и цветных металлов, битого стекла, макулатуры и т.д.). Только за период 1985-1995 гг. вторичное использование стекла в мире выросло с 20 до 50%, а металлов – с 33 до 50%.
Широкое распространение получает выпуск продукции, свойства которой облегчают их повторное использование. В Германии было принято революционное постановление об отходах от упаковки, вошедшее в силу в начале 1993 г., которое делает производителей ответственными за судьбу всего упаковочного материала, который они производят. Это сразу привело к повышению уровня повторного использования материалов – с 12% в 1986 г. до 86% в 1997 г. Сбор пластика, например, увеличился почти в 19 раз (с 30000 т до 567000 т). Многие фирмы начали производство компьютерных коробок из простых материалов без использования клеев, красок или композитных материалов, что облегчает их реутилизацию. Подобные законы приняли многие страны, включая Австрию, Францию и Бельгию
Производители автомобилей и телевизоров все чаще создают свою продукцию с учетом их легкой разборки. На этой же основе компания «Xerox» ставит задачей ремонт с повторным использованием 84% копировальной техники.
В ряде стран развивается концепция «промышленного симбиоза», согласно которой неиспользованные ресурсы одних предприятий становятся сырьем для других. Такой симбиоз создали предприятия разных отраслей в Калунборге (Дания). Горячая вода электростанции Калунборга используется близлежащей рыбоводческой фермой, ил с этой фермы служит удобрением для фермерской земли, а сажа электростанции идет на производство цемента. Эта схема сохраняет фирмам миллионы крон, повышает использование ресурсов и резко сокращает количество отходов (примерно 1,3 млн. т твердых отходов и 135000 т выбросов в атмосферу углерода и серы). Сократить расход щебенки для производства строительных материалов можно при ее замене на шлак и золу от теплоэлектростанций (разумеется, при контроле за их возможной радиоактивностью).
Впрочем, к сожалению, прогресс рециклинга не снизил потребление первичных ресурсов, а лишь позволил интенсифицировать производство. В будущем планируется вовлекать в рециклинг до 80% металлов, 60-70% бумаги и пластиков. Использование вторичного сырья будет стимулироваться экономическими механизмами природопользования – увеличением стоимости первичных ресурсов.
Ресурсосберегающие технологии. В настоящее время огромное количество, например, металла теряется потому, что уходит в стружку. Многие машины (экскаваторы, станки, тракторы) весят слишком много. Совершенствование технологии переработки металлов и уменьшение веса готовых изделий позволит намного сократить расход рудного сырья.
Большую перспективу для экономии металла имеет порошковая металлургия. Если при металлообработке литья и проката в стружку уходит 60-70% металла, то при изготовлении деталей из пресс-порошков потеря материалов не превышает 5-7%. Это позволяет не только экономить энергию, но и снижает загрязнение атмосферы и воды, что сопровождает обычные металлургические процессы. Все более широкое распространение в машиностроении получает точное литье, листовая и объемная холодная штамповка и т.д. При таких способах обработки металла удается обойтись без снятия стружки. Все это позволяет значительно повысить коэффициент использования металла, что является важнейшим критерием при оценке совершенства технологий.
Возможна экономия нефти при увеличении глубины нефтепереработки и повышении выхода светлых продуктов, в первую очередь – бензина. На большинстве наших заводов получается лишь 60% светлых нефтепродуктов (лишь отдельные установки дают до 80%), в ФРГ – 90%. Если перевести все заводы на современные технологии нефтепереработки, то из двух тонн нефти можно будет получать бензин в том же количестве, в котором его сегодня получают из трех.
Комплексное использование сырья. Эти технические решения позволяют обеспечить значительную экономию ресурсов. Например, апатитонефелиновая руда Кольского месторождения сдержит 13% апатита, 30-40% нефелина, известняк и другие минералы. Добытая руда разделяется на апатитовый и нефелиновый концентраты, после этого из апатита получают фосфорные удобрения, фосфорную кислоту, фториды, фосфогипс, а из нефелинового концентрата и известняка – глинозем, соду, поташ и портландцемент. Из медных руд можно получать еще не менее 20 полезных элементов (серу, цинк, золото, серебро, молибден и т.д.). Одни и те же ресурсы могут использоваться несколькими отраслями хозяйства. Попутный газ, теряемый при добыче нефти, может быть сырьем для химической промышленности.
Новые технологии, кроме того, позволяют заменять более дефицитные ресурсы менее дефицитными. К примеру, стекловолокно заменяет дефицитную медь, пластики – железо и алюминий.
Снижение расхода некоторых ресурсов возможно за счет их «замены информацией». Электроника последних десятилетий ХХ в. позволила создать телекоммуникационные сети с огромной несущей способностью, в каждой ячейке которых – монитор, телефон, модем, компьютер и т.д. Использование «Интернета» позволяет экономить энергию и материальные ресурсы. Экономится бумага, материалы и энергия, затрачиваемые на полиграфическое производство и доставку печатной продукции и т.д. Во многих случаях отпадает необходимость в дальних и длительных командировках, также связанных с затратами вещества и энергии.
Новые ресурсосберегающие технологии – основа «постиндустриальной цивилизации», в которой на первое место выходит производство услуг, а преобладающими факторами производства становятся знания. Ведущую роль приобретает труд, направленный на получение, обработку и хранение информации, что позволяет переориентировать производство на менее природоемкие технологии (Акимова и др., 2001).
Важнейшей тенденцией постиндустриальных технологий являются развитие электроники и микроминиатюризация. Простая кремниевая или германиевая микроплата площадью 1 мм 2 может заменять тысячи транзисторов и связующих элементов. Только за последние 30 лет плотность упаковки рабочих элементов в электронных устройствах увеличилась в миллионы раз. В результате во столько же раз уменьшились удельные затраты материалов и труда на один операционный элемент устройства или на запись одного бита информации.
Разумеется, потребление информации не может заменить потребление энергии и продуктов производства, тем не менее, она позволяет снизить энергоемкость и материалоемкость соответствующих изделий и кардинальным образом меняет всю индустриальную сферу.
У России возможности экономии ресурсов особенно велики, т.к. она унаследовала от СССР ресурсоемкие технологии. Проиллюстрировать это можно данными о количестве выбросов диоксида серы на единицу ВВП (табл. 37), они в 20 раз выше, чем в Японии, и в 3 раза выше, чем в Англии и в США. Сера является важнейшим сырьем для производства многих продуктов химической промышленности и машиностроения.
Таблица 37
Относительное количество выбросов диоксида серы
(кг/тыс. долл. ВВП)
Продление срока службы ресурсоемкой продукции и повышение эффективности ее использования. Значительной экономии ресурсов можно достичь за счет продления срока службы различных продуктов производства, начиная с сельскохозяйственной техники и автомобилей и заканчивая одеждой и обувью. В контексте ресурсосбережения всегда выгоднее ремонт товара длительного пользования, чем замена его новым. Например, удвоение срока эксплуатации автомобиля в два раза сокращает использование ресурсов, необходимых для его производства. Многие компании пошли на увеличение долговечности продукции, которую они используют. Так, компания «Toyota» повторно использует морские грузовые контейнеры, первоначальный срок службы которых составлял 20 лет. Ремонт компьютеров и бытовой техники создает дополнительные рабочие места.
Экономия ресурсов достигается при более эффективном использовании товаров длительного пользования, например, при аренде автомобиля вместо приобретения его в личную собственность. Пункты по выдаче автомобилей напрокат имеются в США и во многих странах Европы.
По оценкам экологов, пользование услугами прачечных в сравнении с применением домашних стиральных машин может сократить использование материалов в расчете на одну стирку в 10-80 раз.
В ФРГ разрешается ежеквартально устраивать возле дома грандиозные свалки громоздких вещей. Прежде чем их заберет машина, они обычно «перераспределяются». Случается, что машине оказывается нечего вывозить: вещи забирают те, кто надеется их отремонтировать и использовать. Одежду, которую еще можно носить, собирают благотворительные организации (ее выставляют перед домом в специальных пакетах, которые накануне каждый домовладелец находит в почтовом ящике).
Перспективна также система «распродаж», которые возникли в США для удлинения срока службы вещей. Распродаются по низким ценам вещи, уже бывшие в употреблении, но еще пригодные для дальнейшего использования (разумеется, тех, дальнейшее использование которых экологически безопасно, к ним, например, не относятся загрязняющие атмосферу старые автомобили).
Реутилизация бытовых вещей не только продляет срок их службы, но и уменьшает количество бытового мусора.
К сожалению, в целом ориентация на удлинение срока службы предметов длительного использования пока не получила широкого распространения, т.к. она невыгодна производителям этих товаров. По этой причине в США повторно используются лишь 17% таких товаров. Это связано, кроме того, с широким развитием потребительства (см. 10.2), который делает приобретение новых вещей престижным.
Контрольные вопросы
1. Перечислите основные направления развития технологий для обеспечения экономии минеральных ресурсов.
2. Какие изменения в технологию промышленного производства вносит рециклинг сырья?
3. Приведите примеры эффективных ресурсосберегающих технологий.
4. Как помогает ресурсосбережению комплексное использование сырья?
5. Как можно увеличить длительность использования продуктов производства?
Экономия ресурсов воды
Одним из самых дефицитных ресурсов биосферы в ХХI веке будет пресная вода (Браун, Флейвин, 2000). Уже сегодня во многих районах мира ощущается ее дефицит, и проявляются последствия чрезмерной эксплуатации ресурсов надземных и подземных вод (см. 1.4.2-1.4.3).
Главный потребитель воды в мире – сельское хозяйство, т.к. значительная часть растениеводческой продукции получается на поливных землях (см. 5.3). Оно потребляет 70% всей используемой человеком воды. В России преобладают районы с достаточно высоким количеством осадков, в которых поливное земледелие нецелесообразно, и потому основной потребитель пресной воды – промышленность.
В промышленности потребителями воды являются практически все отрасли, особенно много ее расходуют тепловые и атомные электростанции. На производство 1 т хлопчатобумажной ткани требуется 250 м 3 воды, синтетической ткани – 5000, синтетического каучука – 2000, никеля – 4000, чугуна – 200 м 3 .
В России преобладает однократное использование воды предприятиями, что усугубляет ее дефицит. В странах Европы и в США преобладают оборотные системы водопотребления. Там каждый кубометр пресной воды очищается после использования и потому, прежде чем вернуться в водоем, используется в среднем 9 раз. В ХХI столетии планируется увеличить оборотность воды до 17 раз.
Значительное количество воды расходуется на бытовые нужды, и имеются большие резервы ее экономии.
Уменьшение расхода воды в сельском хозяйстве возможно как за счет уменьшения площади поливных земель и перехода на сухое земледелие с возделыванием засухоустойчивых культур, подобных сорго, или культур с коротким вегетационным периодом, который укладывается в период дождей (ячмень), так и за счет внедрения рациональных способов полива. В Израиле, где применяется капельный метод полива, расход воды в 4 раза меньше, чем при традиционном поливе дождеванием или арыками.
Однако, проблема доброкачественной пресной воды в ХХI в. будет стоять остро, для ее решения очень важно снизить уровень загрязнения природных вод (см. 1.4.2).
Контрольные вопросы
1. Какая отрасль хозяйства является основным потребителем воды в мире и в РФ?
2. Какие резервы экономии воды имеются в промышленности?
3. Расскажите о возможностях экономии воды в сельскохозяйственном производстве.
Ресурсы древесины
Древесина относится к возобновимым ресурсам, т.к. образуется в процессе фотосинтеза за счет неисчерпаемой энергии солнца. Тем не менее, при сохранении сложившейся тенденции сведения лесов (см. 1.5.2), широком использовании древесины как энергетического сырья (см. 4.3) и деградации почв после сведения лесов, что делает их непригодными для лесовосстановления, возобновимость древесных ресурсов становится относительной. Более того, со временем древесина может стать таким же исчерпаемым ресурсом, как углеродистые ископаемые энергоносители.
Рост потребления древесины. Несмотря на развитие производства пластиков, которые могут заменить древесину, использование древесины в мире для производства различных товаров увеличивается (табл. 38).
Таблица 38
Производство древесины и продукции из дерева в 1965-1995 гг. (по Абрамович и Маттун, 2000)
Из таблицы очевидно, что наибольший рост отмечается в производстве деревянных панелей и бумаги и строительного картона и наименьший – «натуральных» пиломатериалов, альтернативой которых и являются деревянные панели, которые изготовляются как из отходов производства, так и из мягкой древесины и веток, полученных с плантаций быстрорастущих культур. По-прежнему, достаточно интенсивно увеличивается использование дров для получения энергии (см. 4.3).
Распределение производства и потребления по странам. Около 50% промышленной древесины дают США, Канада и Россия. В 70-е гг. значительное количество промышленной древесины стали производить Китай и Бразилия. В 60-70-е гг. Филиппины стали одним из четырех ведущих экспортеров леса в мире, но заплатили за этой гибелью 90% своих лесов. Это привело к появлению еще 18 млн. нищих людей, жизнь которых была связана с лесом.
Несмотря на то, что значительная часть промышленной древесины производится в развивающихся странах, большая часть ее потребляется развитыми странами (табл. 39). Очевидно, что, в силу роста народонаселения за счет стран третьего мира, при сходном соотношении потребления «развитые/развивающиеся страны» (10:1) среднемировое подушное потребление древесины будет снижаться.
Таблица 39
Промышленное потребление кругляка
в развитых и развивающихся странах в 1970,1990 и 2010 (прогноз) гг.
(м 3 на 1000 человек; по Абрамович и Маттун, 2000)
| Страны | |||
| Развитые Развивающиеся Все |
Рациональное использование ресурсов древесины. В мире просматриваются тенденции сбережения ресурсов древесины, которые в будущем будут усиливаться.
Широкое распространение получает сертификация древесной продукции, которая производится с наименьшими потерями для лесов, т.е. при их рациональном использовании, гарантирующем их сохранение. В мире возник целый ряд организацией, которые заняты сертификацией древесины. К концу 1998 г. было сертифицировано уже 11 млн. га лесов в 22 странах мира, что еще пока недостаточно и не охватывает основных площадей эксплуатационных лесов.
Уменьшается доля отходов при переработке древесины за счет их утилизации для производства ДСП. Повсеместно внедряются более экономичные технологии переработки древесины, что может обеспечить значительное уменьшение площади вырубаемых лесов. Так, в Бразилии в пиломатериалы превращается всего 1/3 вырубаемых лесов. В США, где древесину расходуют весьма экономно, с 1970 по 1993 гг. количество древесных отходов сократилось с 14 до 1,5%. В Японии используют до 99% надземной части дерева, включая пни и кору, из которой готовят субстрат для выращивания грибов. После того как грибы используют нужные им питательные элементы, порошок коры можно использовать как органическое удобрение. Та часть древесины, которую нельзя использовать для изготовления пиломатериалов, становится сырьем для производства спирта и различных прессованных изделий.
Разрабатываются экономичные варианты использования древесины при строительстве домов, что позволяет экономить ее на 10-20%. «Идут в дело» детали разбираемых зданий как строительный материал или топливо.
Производство бумаги. Большие резервы сбережения древесины – в производстве бумаги, потребление которой в мире постоянно возрастает: в 1950-1996 гг. производство бумаги увеличилось в 6 раз и достигло 281 млн. т в год (ожидается, что к 2010 г. оно достигнет 400 млн. т). В современной бумаге доля целлюлозы, производимой из древесины ценных пород, составляет менее 10%, 36% – вторично переработанная бумага, 50% – целлюлоза из древесины с плантаций быстро растущих деревьев и вторичных лесов. В ряде стран есть опыт производства бумаги из стеблей кукурузы и других остатков растениеводческой продукции, не имеющей кормовой ценности.
Мировое сообщество предпринимает энергичные меры для усиления «оборота» бумаги. Решением Европейского союза принят план в 2000 г. довести долю восстановленного упаковочного материала до 50-60%. В Японии этот норматив достиг 60% в 2000 г. В ФРГ применяется специальная технология печати с безвредной и легко смывающейся типографской краской и бумага для оперативной полиграфии, из которой легко вымываются клеящие вещества. Это позволяет вовлекать бумагу в рециклинг с наименьшими затратами и производить «экологическую бумагу» только из макулатуры. Производство «экологической бумаги» обеспечивает ресурсосбережение и энергосбережение: расход воды снижается в 25 раз, затраты энергии – в 2 раза, загрязнение сточных вод уменьшается в 30-40 раз. При этом полностью исключается вовлечение в производство первичного ресурса – древесины.
Однако все эти меры не смогут остановить роста истребления лесов, потому что, как и при решении проблемы обеспечения минеральными ресурсами, это возможно лишь при стабилизации роста народонаселения и преодолении потребительства. Сохранение лесов необходимо также для обеспечения их биосферной роли как стабилизаторов циклов углерода, воды и кислорода.
Лесные ресурсы России. Площадь лесов России составляет 1,7 млрд. га (22% площади лесов и 25% древесных запасов мира). Однако 40% наших лесов находятся в зоне вечной мерзлоты, и потому их продуктивность сравнительно низка, а запасы древесины не превышают 70-80 м 3 /га (для сравнения: леса из секвойи, дугласовой пихты и хемлока в Северной Америке имеют запас 1000-1200 м 3 /га). Тем не менее, лесных богатств в РФ достаточно, и главным бичом лесного хозяйства остается их нерациональное использование. Ежегодный прирост древесины составляет 830 млн. м 3 , но используется только треть расчетной лесосеки.
В России используют от 50 до 70% биомассы срубленных деревьев, остальная часть гниет на вырубках или сжигается. Самый богатый лесом район России – Сибирь, так как в европейской части лесные богатства в значительной степени подорваны сплошными рубками, и ценные хвойные породы на больших площадях сменились мелколиственными – осиной, ольхой, березой. В Сибири ежегодно вырубают 600 тыс. га леса, столько же гибнет от пожаров. В период с 1990-1994 по 1995-1999 гг. объем сгоревшей на корню древесины возрос в 3,3 раза (Кулагина, Думнов, 2000). Искусственное восстановление не превышает 200 тыс. га. При таком режиме эксплуатации и ресурсы лесов Сибири будут подорваны за 30 – 40 лет.
Россия находится на 47-м месте в мире по производству бумаги. Леса европейской части России истощены чрезмерными рубками, и карельские бумажные комбинаты работают на привозном сырье из Сибири и Сахалина. Для сравнения: Финляндия имеет всего 2% лесных запасов мира и производит 25% мировой бумаги. В этой стране работают 100 крупных предприятий по производству целлюлозы, бумаги, картона. Углубляя переработку древесины, Финляндия сокращает лесосеку и восстанавливает вырубаемые леса. Наша страна в основном торгует круглым лесом, стоимость которого 33 доллара за 1 м 3 . Кубометр целлюлозы, которую продает Финляндия, стоит 500 долларов. При этом финские целлюлозно-бумажные комбинаты экологически чистые и практически не загрязняют среду.
Контрольные вопросы
1. Производство каких видов продукции из древесины особенно резко увеличилось в последние десятилетия и почему?
2. Какие страны являются важнейшими поставщиками древесины на мировой рынок?
3. Что такое «сертификат древесной продукции»?
4. Каким путем увеличивается «оборот» бумаги?
5. Охарактеризуйте современное состояние лесной отрасли в РФ.
