Ресурсный цикл

Под ресурсным циклом (РЦ) понимается совокупность превращений и пространственных перемещений (добыча, переработка, транспортировка, хранение, погрузочно-разгрузочные операции...) определенного вещества, изъятого из природной среды и выступающего в виде природного компонента, на пути использования его человеком до выхода вновь в природную среду.

Ресурсный цикл, несмотря на общую схему возникновения (всё из природы) и окончания (всё в природу), отличается от биогенного круговорота веществ (БК) (это непрерывный процесс создания и деструкции органического вещества).

Слово «цикл» предполагает, замкнутость процесса. Известно, что в природе все химические вещества (вода, газы, металлы) движутся по замкнутому циклу. Если бы не было замкнутости, то эти вещества оказались бы уже исчерпанными как возможное сырье и перешли бы в какое-то иное состояние.

Но ресурсный цикл, который иначе можно назвать антропогенным круговоротом, фактически незамкнут. Действительно, если поглощенный растениями углерод в составе диоксида углерода возвращается в атмосферу при дыхании тех же растений, животных и микроорганизмов, а испарившаяся с поверхности суши или моря вода снова возвращается туда в виде осадков и стока, то каменный уголь, т.е. тот же углерод, добытый и перевезенный к предприятию, обратно в места залегания не возвращается.

На каждом этапе ресурсного цикла (разработка пласта, транспортировка, переработка) неизбежны потери либо вследствие особенностей технологии, либо субъективных причин. При добыче часть сырья остается в местах залегания, а в отвалы идет так называемая «пустая порода», на извлечение которой тратится энергия. Значительная доля добытого ископаемого теряется при транспортировке к заводам и фабрикам, при его перегрузке и при его переработке. Если ресурсом служит топливо (например, каменный уголь), то при его сгорании образуется большое количество золы, шлаков, разного рода окислов, выбрасываемых в атмосферу или отвалы на поверхность Земли. Если тот же уголь, нефть и другие ресурсы перерабатываются химической промышленностью, то неизбежно образование побочных твердых, жидких и газообразных продуктов, представляющих технологические отходы и формирующих так называемые хвостовые выбросы, которые наносят вред природе. Углеводороды в составе нефти или сера в каменном угле, ртуть и кадмий в недрах Земли никакого вреда не приносят, а попадая с продуктами сгорания в атмосферный воздух и воду, отрицательно влияют на здоровье людей.

Таким образом, получается, что загрязнение среды образуют природные ресурсы. На их добычу, перевозку затрачены огромные средства, энергия, время. И они же в конечном итоге ухудшают качество среды. Не случайно существует афоризм: загрязнение среды - это природные ресурсы, оказавшиеся не на своем месте. Не умея пока использовать ресурсы полностью или многократно человечество вынуждено добывать и перерабатывать в убыстряющемся темпе все новые и новые их порции, создавая проблему их же исчерпаемости. Получается своего рода заколдованный круг.

Еще более сложные закономерности сопровождают антропогенный круговорот вещества при использовании ресурсов экологических систем. Лесной биогеоценоз представляет собой мощный аккумулятор солнечной энергии. Если вырубается древостой, то вся экосистема может прекратить свое существование просто потому, что изымается основная масса запасенной энергии и вещества, которая должна была передаваться на следующие трофические уровни. На месте уничтоженной экосистемы может возникнуть новая, но значительно менее продуктивная. Проходят столетия, пока на месте уничтоженной восстановится экосистема равной производительности. Таким образом, в данном случае рассеивание вещества и энергии резко опережает ее восстановление и биологический естественный круговорот прерывается.

В этой ситуации также существует возможность «замкнуть» ресурсный цикл. Поскольку леса способны к самовосстановлению, т.е. принадлежат к относительно возобновимым ресурсам, ресурсный цикл осуществляют таким образом, чтобы использовать эту особенность леса. Эта задача относится к области рационального лесопользования и решается путем системы соответствующих организационно-технологических мероприятий, сокращающих потери древесины, повышающих КПД ее использования и, следовательно, снижающих объемы и площади вырубаемых лесов, а также способствующих их интенсивному самовосстановлению.

Особый случай представляют культурные экологические системы, т.е. обрабатываемые сельскохозяйственные земли. Они практически не способны к самовосстановлению. Собирая урожай и унося его с поля, человек тем самым удаляет значительную часть созданного органического вещества, на построение которого израсходованы минеральные компоненты почвы. В результате организмы-деструкторы не получают материала для разложения и минерализации. В этих ситуациях экосистема прекращает свое существование, что, в частности, наблюдалось в далеком прошлом при подсечном земледелии. Чтобы не допустить этого, человек вынужден брать на себя восстановление экосистемы, т.е. обеспечивать биологический круговорот, в процессе которого создаются необходимые ему продукты путем затрат вещества и энергии. На практике это означает внесение (посев) семян и рассады, применение органо-минеральных удобрений, обеспечение растений водой.

Таким образом, человек своей деятельностью фактически «замыкает на себя» процессы естественного круговорота веществ.