|
Невозобновимыми считаются ресурсы земных недр. Строго говоря, многие из
них могут возобновляться в ходе геологических циклов, но продолжительность этих
циклов, определяемая сотнями миллионов лет, несоизмерима с этапами развития
общества и скоростью расходования минеральных ресурсов.
Невозобновимые ресурсы планеты можно разделить на две большие группы –
невозобновимые минеральные ресурсы и невозобновимые энергетические ресурсы.
4.4.1 Невозобновимые
минеральные ресурсы.
Более сотни негорючих материалов добываются из земной коры в настоящее
время. Минералы образуются и видоизменяются в результате процессов,
происходящих в ходе образования земных горных пород на протяжении многих
миллионов лет. Использование минерального ресурса включает в себя несколько
этапов. Первый из них – это обнаружение достаточно богатого месторождения.
Затем – извлечение минерала путём организации некоторой формы его добычи.
Третий этап – обработка руды для удаления примесей и превращение его в нужную
химическую форму. Последнее –использование минерала для производства различных
изделий.
Разработка месторождений полезных ископаемых, залежи которых находятся
недалеко от земной поверхности, производится путём поверхностной добычи,
устраивая открытые карьеры, открытую добычу методом создания горизонтальных
полос, или добыча при помощи землечерпального оборудования. При расположении
полезных ископаемых далеко под землёй они извлекаются методом подземной добычи.
Добыча, обработка и использование любого негорючего минерального
ресурса вызывает нарушение почвенного покрова и эрозию, загрязняет воздух и
воду. Подземная добыча более опасный и опасный процесс, чем поверхностная
добыча, но он в гораздо меньшей степени нарушает почвенный покров. В
большинстве случаев территории, на которых осуществляется добыча, удаётся
восстановить, но это дорогостоящий процесс.
Оценить количество реально доступного в смысле добычи полезного
минерального ресурса – процесс очень сложный и дорогостоящий. И к тому же,
нельзя это определить с большей точностью. Запасы минеральных ресурсов
подразделяются на выявленные ресурсы и необнаруженные ресурсы. В свою очередь
каждая из этих категорий делится на резервы, то есть те ископаемые, которые
можно извлечь с получением прибыли по существующим ценам при существующей
технологии добычи, и ресурсы – все обнаруженные и необнаруженные ресурсы, включая
те, которые не могут быть извлечены с получением прибыли при существующих ценах
и существующей технологии. Большинство опубликованных оценок конкретных
невозобновимых ресурсов относится к резервам.
4.4.2 Невозобновимые
энергетические ресурсы.
Основными факторами, определяющими степень использования любого
источника энергии, являются его оценочные запасы, чистый выход полезной
энергии, стоимость, потенциальные опасные воздействия на окружающую среду, а
также социальные последствия и влияние на безопасность государства. Каждый
источник энергии обладает преимуществами и недостатками.
 Нефть можно легко транспортировать, она является
относительно дешёвым и имеющим широкое применение видом топлива, обладает
высоким значением чистого выхода полезной энергии. Однако доступные запасы
нефти могут быть исчерпаны через 40 – 80 лет, при сжигании нефти в атмосферу
выделяется большое количество углекислого газа, что может привести к
глобальному изменению климата планеты.
Природный газ даёт больше тепла и сгорает более полно, чем другие
ископаемые виды топлива, является многосторонним и относительно дешёвым видом
топлива и обладает высоким значением чистого выхода полезной энергии. Но его
запасы могут быть исчерпаны через 40 — 100 лет, и при его сжигании образуется
углекислый газ.
Уголь – самый распространенный в мире вид ископаемого топлива. Он
обладает высоким значением чистого выхода полезной энергии и относительно
дешёв. Но уголь чрезвычайно грязен, его добыча опасна и наносит вред окружающей
среде, так же как и сжигание, если отсутствуют дорогостоящие специальные
устройства контроля за уровнем загрязнения воздуха. Значительное нарушение
почвенного покрова при добыче.
Теплота, скрытая в земной коре, или геотермальная энергия,
преобразуется в невозобновимые подземные месторождения сухого пара, водяного
пара и горячей воды в различных местах планеты. Если эти месторождения
расположены достаточно близко к земной поверхности, полученное при их
разработке тепло можно использовать для отопления помещений и выработки
электроэнергии. Они могут обеспечить энергией на 100 – 200 лет области,
расположенные вблизи месторождений, причём по умеренной цене. Они обладают
средним значением чистого выхода полезной энергии и не выделяют углекислый газ.
Хотя и этот вид источника энергии приносит много неудобств при добычи и немалое
загрязнение окружающей среды.
Реакция ядерного деления – также источник энергии, причём очень
перспективный. Основными преимуществами этого источника энергии заключается в
том, что ядерные реакторы не выделяют углекислого газа и иных веществ, вредных
для окружающей среды, и степень загрязнения воды и почвенного покрова находится
в допустимых пределах, при условии, что весь цикл ядерного топлива протекает
нормально. К недостаткам можно отнести то, что очень велики затраты на
оборудование для обслуживания этого источника энергии; обычные атомные
электростанции могут использоваться только для производства электроэнергии;
существует риск крупной аварии; чистый выход полезной энергии низок; не
разработаны хранилища для радиоактивных отходов. В силу вышеперечисленных
недостатков этот источник энергии в настоящее время мало распространён. Поэтому
экологически чистое будущее – за альтернативными источниками энергии.
Оба вида этих ресурсов одинаково важны для нас, но разделение введено
потому, что эти две большие группы ресурсов сильно различаются друг от друга.
5.5 Возобновимые
ресурсы.
Возобновимые ресурсы заслуживают особого внимания. Весь механизм их
возобновления является, в сущности, проявлением функционирования геосистем за
счёт поглощения лучистой энергии солнца. Возобновимые ресурсы следует
рассматривать как ресурсы будущего: в отличии от невозобновимых, они при
рациональном использовании не обречены на полное исчезновения, и их
воспроизводство до известной степени поддаётся регулированию (например, с
помощью мелиорации лесов можно увеличить их продуктивность и выход древесины).
Надо заметить, что антропогенное вмешательство в биологический круговорот
сильно подрывает естественный процесс возобновления биологических ресурсов.
5.5.1 Свободный
кислород.
Он возобновляется в основном в процессе фотосинтеза растений; в
естественных условиях баланс кислорода поддерживается его расходом на процессы
дыхания, гниения, образование карбонатов. Уже сейчас человечество использует
около 10% (а по некоторым подсчётам – даже больше) приходной части кислородного
баланса в атмосфере. Правда, практически убыль атмосферного кислорода пока не
ощущается даже точными приборами. Но при условии ежегодного 5 – процентного
роста потребления кислорода на промышленно – энергетические нужды его
содержание в атмосфере уменьшится, на 2/3, то есть станет критическим для жизни
людей через 180 лет, а при ежегодном росте на 10% --уже через 100 лет.
5.5.2 Ресурсы пресной воды.
Пресная вода на Земле ежегодно возобновляется в виде атмосферных
осадков, объём которых равен 520 тыс. км3. Однако практически при
водохозяйственных расчётах и прогнозах следует исходить лишь из той части
осадков, которая стекает по земной поверхности, образуя водотоки. Это составит
37 – 38 тыс. км3. В настоящее время на хозяйственно – бытовые нужды
отвлекается в мире 3,6 тыс. км3 стока, но фактически используется
больше, так как сюда надо добавить ещё ту часть стока, которая расходуется на
разбавление загрязнённых вод; в сумме это составит 8,2 тыс. км3, то
есть более 1/5 мирового речного стока. Дополнительные резервы водных ресурсов
–опреснение морской воды, использование айсбергов.
5.5.3 Биологические
ресурсы.
Они складываются из растительной и животной массы, единовременный запас
которой на Земле измеряется величиной порядка 2,4* 1012 тонн (в
пересчёте на сухое вещество). Ежегодный прирост биомассы в мире (то есть
биологическая продуктивность) составляет примерно 2,3 * 1011 тонн.
Основная часть запасов биомассы Земли (около 4/5) приходится на лесную
растительность, которая даёт более 1/3 общего ежегодного прироста живой
материи. Человеческая деятельность привела к значительному сокращению общей
биомассы и биологической продуктивности Земли. Правда, заменив часть бывших
лесных площадей пашнями и пастбищами, люди получили выигрыш в качественном
составе биологической продукции и смогли обеспечить питанием, а также важным
техническим сырьём (волокно, кожи и др.) растущее население Земли.
Продовольственные ресурсы составляют не более 1% от общей биологической
продуктивности суши и океана и не свыше 20% от всей сельскохозяйственной
продукции.
Из других биологических ресурсов важнейшее значение имеет древесина.
Сейчас на эксплуатируемых лесных площадях, составляющих 1/3 всей лесной
площади суши, ежегодная заготовка древесины (2,2 млрд. м3)
приближается к годовому приросту. Между тем потребность в лесоматериалах будет
расти. Дальнейшая эксплуатация лесов должна осуществляться лишь в рамках их
возобновимой части, не затрагивая «основного капитала», то есть площадь лесов
не должна уменьшаться, вырубка должна сопровождаться лесовосстановлением.
Следует, кроме того, повышать продуктивность лесов путём мелиорации, более
рационально использовать древесное сырьё и по мере возможностей заменять его
другими материалами.
5.5.4
Территориальные ресурсы.
Наконец, несколько слов необходимо сказать о земельных, или, точнее,
территориальных ресурсах. Площадь земной поверхности конечна и невозобновима.
Почти все благоприятные для освоения земли уже, так или иначе, используются.
Остались неосвоенными преимущественно площади, освоение которых требует больших
затрат и технических средств (пустыни, болота, и др.) или практически
непригодные для использования (ледники, высокогорья, полярные пустыни). Между
тем с ростом населения и дальнейшим научно – техническим прогрессом
потребуется всё больше площадей для строительства городов, электростанций,
аэродромов, водохранилищ, растёт потребность в сельскохозяйственных угодьях,
многие площади необходимо сохранить как заповедники и т.д. Всё больше земель
«съедают» коммуникации и крупные инженерные сооружения.
6.6 Неисчерпаемые
виды ресурсов.
К неисчерпаемым ресурсам относятся те, которые связаны с энергией
Солнца и внутренних глубин Земли, силами гравитации (энергия солнечных лучей,
ветра, приливов и отливов, климатические ресурсы), а также воды Мирового
океана.
6.6.1 Использование
энергии приливов.
Под влиянием приливообразующих Луны и Солнца в океанах и морях
возбуждаются приливы. Они проявляются в периодических колебаниях уровня воды и
в её горизонтальном перемещении (приливные течения).
При расчётах энергетических ресурсов Мирового океана для их
использования в конкретных целях, например для производства электроэнергии, вся
энергия приливов оценивается в 1 млрд. кВт, тогда как суммарная энергия всех
рек земного шара равна 850 млн. кВт. Колоссальные энергетические мощности
океанов и морей представляют собой очень большую природную ценность для
человека. Начато освоение энергии приливов, сделана попытка применения
термальной энергии, разработаны проекты использования энергии волн, прибоя и
течений.
6.6.2 Использование
энергии волн.
Ветер возбуждает волновое движение поверхности океанов и морей. Волны и
береговой прибой обладают очень большим запасом энергии. Каждый метр гребня
волны высотой 3 м несёт в себе 100 кВт энергии, а каждый километр- 1 млн. кВт.
По оценкам исследователей США, общая мощность волн Мирового океана равна 90
млрд. кВт.
Пока удалось добиться определённых успехов в области применения энергии
морских волн для производства электроэнергии, питающей установки малой
мощности. Волноэнергетические установки используются для питания
электроэнергией маяков, сигнальных морских огней, стационарных океанологических
приборов, расположенных далеко от берега, и т.п. По сравнению с обычными
электроаккумуляторами, батареями и другими источниками тока они дешевле,
надёжнее и реже нуждаются в обслуживании. Такое использование энергии волн
широко практикуется, где маяки и другое оборудование получает питание от таких
установок. Волновой электрогенератор успешно эксплуатируется на плавучем маяке
Мадрасского порта в Индии. Работы по созданию и усовершенствованию подобных
энергетических приборов проводятся в различных странах.
6.6.3 Использование
энергии солнечного излучения.
На протяжении миллиардов лет Солнце ежесекундно излучает огромную
энергию. Около трети энергии солнечного излучения, попадающего на Землю,
отражается ею и рассеивается в межпланетном пространстве. Много солнечной
энергии идёт на нагревание земной атмосферы, океанов и суши.
В настоящее время в народном хозяйстве достаточно часто используется
солнечная энергия – гелиотехнические установки (различные типы солнечных
теплиц, парников, опреснителей, водонагревателей, сушилок). Солнечные лучи,
собранные в фокусе вогнутого зеркала, плавят самые тугоплавкие металлы. Ведутся
работы по созданию солнечных электростанций, по использованию солнечной энергии
для отопления домов и т.д. Практическое применение находят полупроводниковые
солнечные батареи, позволяющие непосредственно превращать солнечную энергию в
электрическую.
7.7 Пути решения
проблемы ресурсо-обеспеченности.
Выходом из этой проблемы может быть вторичное использование отходов,
экономичное использование воды (опреснение морской воды, использование
айсбергов), переход к более долговечным и лёгким материалам (углепластикам).
Сторонники защиты окружающей среды призывают индустриальные страны совершить
переход от одноразового использования с большим количеством отходов к
хозяйству, производящему незначительное количество отходов. Это потребует
рециркуляцию и вторичное использование, также привлечения экономических
стимулов, определённых действий правительств и людей, а также привлечения в
поведении и образе жизни населения Земли.
Реалистичный путь, перспективы решения проблем, связанных с
исчерпаемостью земельных ресурсов, прежде всего предполагает перестройку
существующего использования земель на научной основе, то есть рациональную
организацию территории. Разумеется, рациональная организация территории
предполагает и рекультивацию земель, нарушенных предшествующим хозяйственным
использованием и интенсификацию сельского хозяйства, и продуманный подход к
созданию водохранилищ и многое другое.
Для каждого вида ресурсов должна быть определена оптимальная
социальная функция рациональнального использования.
8.8 Заключение.
Я выбрала данную тему реферата, потому что считаю, что проблемы
связанные с ресурсообеспечением очень остры в наше время. Как видно из всего
сказанного запасы ресурсов истощены. В основном это энергетические ресурсы. Как
следствие необходимо обратить внимание к возобновимым источникам энергии. Среди
них сейчас наибольшее практическое значение имеет «белый уголь» - энергия
водных потоков, однако полное использование гидроэнергоресурсов мира могло бы
обеспечить только половину современных потребностей в электроэнергии.
Крупнейший возобновимый энергоресурс – лучи Солнца. Теоретически можно ежегодно
«перехватывать» почти столько солнечного тепла, сколько содержится во всём
ископаемом топливе. Однако практически это неосуществимо из – за малой
плотности потока солнечных лучей: солнечные энергетические установки требуют
больших площадей. Аналогичным образом дело обстоит с энергией приливов, ветра и
внутриземного тепла. Использование этих источников эффективно только в
отдельных благоприятных локальных условиях (на побережьях с особо высокими
приливами, в районах с устойчивыми сильными ветрами, в местах скопления горячих
источников и т.п.). Наибольшие потенциальные возможности таит в себе
использование «лёгкого» ядерного топлива – изотопа водорода дейтерия (путём
синтеза из него ядер гелия). Хотя этот источник также в сущности
невозобновимый, но практически он неисчерпаем, так как полное использование
термоядерной энергии в миллионы раз превысило бы эффект всех других реальных
энергетических ресурсов. Применение «лёгкого» ядерного топлива станет
возможным, когда будут найдены способы управления термоядерной реакцией.
Также существует опасность растраты неэнергетических ресурсов:
биологических, минеральных, пресной воды, свободного кислорода.
Главное чтобы люди знали о этой проблеме и старались её решить, а не
сидели «сложа руки».
Список
используемой литературы.
Ф. Н. Мильков Общее землеведение
Б. С. Залогин Океаны
Б. С. Залогин Океан и человек
М. Р. Плоткин Основы промышленного производства
М. М. Дагаев Астрофизика
|
