Тема 4. Эколого-экономические проблемы использования природных ресурсов

Природные ресурсы – это средства существования людей, не созданные их трудом и содержащиеся в природе. К ним относятся вода, грунт, растительный и животный мир, минеральные ресурсы и т.д.

Природные ресурсы классифицируют по:

1) их назначению – производственные и рекреационные;

2) принадлежности к тем или иным компонентам природы - земельные, лесные, минеральные;

3) исчерпаемости – исчерпаемые и неисчерпаемые ресурсы. Неисчерпаемые ресурсы, в свою очередь, делятся на обновляемые, относительно обновляемые и необновляемые.

Возобновляемые ресурсы – это растительный и животный мир, а также некоторые виды минеральных ресурсов, в частности кухонная соль. Восстановление таких ресурсов происходит с разной скоростью. Темпам потребления возобновляемых ресурсов должны отвечать темпы их возобновления.

К относительно возобновляемым ресурсам принадлежат земельные, лесные и водные ресурсы.

Невозобновляемые ресурсы – это такие ресурсы, которые не возобновляются или возобновляются намного медленнее, чем происходит их использование человеком. К ним относятся минеральные, топливные и минерально-сырьевые ресурсы. Использование большинства из них приводит к их исчерпанию в давно освоенных регионах, что обусловливает повышение капитальных вложений на прирост 1 т минерального топлива. Одним из основных направлений рационального использования минеральных ресурсов является внедрение их комплексной переработки, безотходных и ресурсосберегающих технологий.

К неисчерпаемым ресурсам принадлежат космические и климатические. Космические ресурсы – это солнечная радиация, энергия морских приливов. Поступление солнечной энергии зависит от состояния атмосферы, уровня ее загрязненности.

Климатические ресурсы – это воздух, энергия ветра, осадки и т.п.

Источники и экологические последствия загрязнения атмосферы

Атмосферный воздух – неисчерпаемый ресурс, но в отдельных регионах земного шара он попадает под такое сильное антропогенное влияние, что возникает проблема качественного состава атмосферы, а тем более в больших промышленных центрах.

Основные антропогенные источники загрязнения атмосферы:

· тепловое и энергетическое оборудование;

· промышленные предприятия;

· сельское хозяйство;

· транспорт.

В атмосферу поступают газообразные выбросы, твердые частицы, радиоактивные вещества, влага. Во время пребывания в атмосфере их температура, свойства и состояния могут существенно изменяться. Эти изменения проявляются в виде выпадения в осадок тяжелых фракций, распада на компоненты, химических и фотохимических реакций. Вследствие этого в атмосфере могут образовываться компоненты, свойства и поведение которых не всегда будут отвечать исходным данным.

К последствиям антропогенного влияния на атмосферу принадлежат:

· повышение концентрации СО и СО₂;

· поступление в атмосферу соединений серы;

· поступление малых газовых соединений (фреонов, соединений азота), соединений хлора и фтора;

· поступление дополнительного тепла в атмосферу.

Сейчас в атмосфере содержание СО₂ сравнительно небольшое – 0,033% от общего ее объема. Систематические наблюдения за СО₂ в атмосфере Земли при помощи надежных приборов было начато в конце 50-х годов ХХв.

Сейчас существует более 10 станций, которые ведут наблюдение за концентрацией СО₂. За последние 25 лет его содержание выросло на 8,9 %, а за 100 лет – на 20%.

В природе постоянно совершается обмен углекислым газом благодаря кругообороту углерода в системах:

1) атмосфера – гидросфера, поглощение СО₂ гидросферой равняется его выделению;

2) атмосфера – биота, СО₂ поглощается зелеными растениями в процессе фотосинтеза, который сопровождается выделением кислорода. С отмиранием растений вследствие окисления организмов и продукции их жизнедеятельности углерод снова возвращается в атмосферу и гидросферу. Скорость кругооборота – 10 лет. Цикл замкнутый;

3) атмосфера – литосфера – большое количество СО₂ непосредственно выделяется в атмосферу при вулканических извержениях, с горячими и минеральными источниками. Но они возвращаются с образованием карбонатных пород. Тем не менее, время кругооборота – 1000 лет. Цикл незамкнутый, что приводит к смене климата на земле.

Увеличение СО₂ в атмосфере за 100 лет на 20% обусловлено двумя причинами: 1) вырубка лесов; 2) увеличение выбросов СО₂ при сгорании топлива.

Общий объем СО₂, что поступает в атмосферу, составляет 5 - 10¹⁵ г углерода в год.

Последствия: 1) колебания прозрачности атмосферы; 2) повышение температуры на 0,4 – 0,6 ⁰С.

В перспективе это приведет к потеплению климата.

Выбросы соединений серы – SO₂, SO₃ и H₂S являются наиболее токсичными.

Кислотные дожди приводят к повышению кислотности грунтов. Соединения серы ускоряют процессы коррозии металлов, разрушения сооружений.

Толщина озонового слоя за последние годы сократилась в среднем на

2,5 %.

Производство тепла человечеством составляет в среднем 0,006% от общего его количества. Такой показатель может стать причиной повышения средней температуры только на 0,01⁰С. В перспективе даже с увеличением производства энергии в мире в 10 – 20 раз температура повысится на 0,2 - 0,3⁰С. Тем не менее, в центральных городах поступление антропогенного тепла в несколько раз превышает количество энергии, которую они получают от солнца. Даже в небольших городах эти поступления составляют от 10 до 100%.

Водные ресурсы

Запасы пресной воды на земном шаре (97% всех ее запасов находится в морях и океанах) ограничены. Они составляют всего лишь 3%, из них 2% - в полярных ледниках, и только 1% находиться в жидком состоянии, пригодном для использования.

Республика Беларусь относится к регионам, не обеспеченным в достаточном количестве пресной водой из-за существующих антропогенных нагрузок. Запасы местных водных ресурсов на одного жителя Республики Беларусь в среднем почти в 30 раз меньше, чем в России.

Так, если в среднем по странам СНГ на душу населения приходится 19,6 тыс.м³ на год, в России – 30,6 то в Беларуси – 1,2 тыс.м³.

Промышленное использование водных ресурсов намного превышает процесс их восстановления в биосфере. Ежегодно водозабор составляет 3500 км³ , а сброс неочищенных промышленных стоков – 160 км³; это приводит к загрязнению свыше 12%, а в промышленно развитых странах – до 25% годового стока.

В Республике Беларусь забор воды в 90-х годах составлял 34 км³, а сброс – 20,6 км³.

К особенно водоемким отраслям промышленности относятся металлургический и топливно-энергетический комплексы, химическая, нефтехимическая и целлюлозно-бумажная отрасли промышленности. Так, на изготовление 1 т бумаги используется до 1000 м³ воды, 1 т стали – 300, 1 т синтетического каучука – 2800, 1 т никеля – 4000 м³.

Современная тепловая электростанция мощностью 1 млн. кВт/ч требует в течение года 1,5 км³ воды, атомная – 3 км³. Масштабы эти очень велики, так как производство электроэнергии удваивается каждые 10 – 15 лет. Одним из распространенных способов уменьшения загрязнения промышленных стоков являются очистные сооружения.

Сельское хозяйство является наибольшим водопользователем - от 60 до 85% суммарного водозабора, однако ¾ его используется бесповоротно.

С интенсификацией сельскохозяйственного производства, особенно с такими ее направлениями, как химизация и мелиорация, большое количество удобрений и пестицидов поступает в реки, озера, попадает в подземные воды. Вынос пестицидов из орошаемых полей составляет около 4% от унесенного количества.

Важную проблему составляет загрязнение природных вод биогенными веществами, больше всего азотными. В мире ежегодно в окружающую среду поступает свыше 50 млн. т нитратов.

Коммунальные стоки больших городов – опасный источник загрязнения водоемов бытовой химией, моющими средствами; кроме того, отдельную проблему представляет бактериологическое загрязнение, которое несут стоки городских канализационных систем.

Одна из наиболее распространенных проблем рационального использования водных ресурсов страны – проблема малых рек. В Республике Беларусь их 22,5 тыс., в их бассейнах формируется свыше 60% водных ресурсов. Их протяженность 100 тыс. км.

Способы рационального использования водных ресурсов:

1. В промышленности – внедрение водооборотных систем. Закрытые циклы промышленного водопользования дают возможность полностью ликвидировать стоки, а свежую воду добирать только на возвращение потерь воды. В Республике Беларусь уже действуют 150 таких производств.

2. Введение таких новых радикальных технологий с уменьшенным потреблением воды.

3. Из-за отсутствия средств создавать системы ликвидации промышленных стоков поэтапно, прежде всего, на таких предприятиях, которые более других загрязняют окружающую среду.

4. В сельском хозяйстве – придерживаться норм орошения.

Земельные ресурсы

Земельный фонд Республики Беларусь составляет 60355 тыс. га. Преобладание плодородных земель, высокая плотность населения и особенность развития сельского хозяйства, которые сложились исторически, обусловили высокий уровень освоенности земельного фонда. Так, удельный вес сельхозугодий составляет 70,3 %, а пахотных земель – 56,9 %; это соответственно в 2,6 и 5,6 раз выше, чем в среднем по СНГ.

Размещение структуры сельскохозяйственных угодий на территории Республики Беларусь определяются природно-климатическими и экономическими условиями производства. В последние годы в структуре сельхозугодий уменьшилась часть пахотных земель благодаря созданию многолетних насаждений, пастбищ, залежей и покосов.

Чрезмерная распаханность территории и огромное влияние деятельности человека привели к нарушению природного процесса грунтообразования, к эрозионным процессам. За счет сельхозугодий вырастает площадь земель, которые отводятся под объекты промышленного, городского водохозяйственного и гидротехнического строительства. Сегодня 4% территории Республики Беларусь покрыто водой, в том числе 2,1% - искусственными водоемами.

В ХХ ст. антропогенная нагрузка на земельные ресурсы резко выросла. Был увеличены посевные площади, парк сельскохозяйственных машин, внесение минеральных удобрений, а урожайность зерновых увеличилась только в 2,5 раза. Главная причина – то, что интенсивные технологии сельского хозяйства вошли в противоречие с функционированием экосистем, нарушили природный круговорот веществ и энергии в них.

Лесные ресурсы

Экологическая роль леса в десятки раз превышает стоимость древесины. В биосфере лес выполняет уникальные функции: он поглощает СО₂, поставляя более 50% кислорода. Лес содействует увеличению запасов подземных вод, сохраняя влагу атмосферных осадков; благодаря лесу поверхностные воды получают равномерное питание подземными водами. Уменьшая поверхностный сток, леса замедляют водную и ветровую эрозию грунтов. Так, наблюдения в Лесостепи показали, что слой грунта толщиной 18 см смывается на пахотных землях за 70 лет, на лугах, где разнотравье – за 3 тыс. лет, а под лесом сохраняется тысячелетия. Кроме того, в лесных районах практически не заиливаются реки, пруды, водохранилища.

Мировое хозяйство потребляет от 2,3 до 2,5 млрд. м³ древесины. Промышленность использует 50%.

Промышленное использование лесных ресурсов создает ряд проблем. Из-за отсталых технологий выход готовой продукции остается низким. Так, в сравнении с США у нас выход бумаги, картона и фанеры – в 5 – 10 раз меньше. На всех стадиях заготовки теряется 40 % древесины.