Рациональное использование ресурсов при разведке и разработке месторождений

Природные ресурсы Земли

Природные ресурсы выступают в качестве гарантов условий существования человечества. Бурное развитие производительных сил, вовлечение в переработку огромных масс минерального сырья, увеличение выбросов отходов производства в биосферу делают особо актуальными вопросы природопользования при сохранении экологического равновесия на планете.

Понятие «природные ресурсы» охватывает совокупность объектов и систем живой и неживой природы, компоненты окружающей естественной среды, используемые для удовлетворения материальных и культурных потребностей общества.

Виды природных ресурсов: энергетические, водные, земельные, растительные, минеральные, и др. Отдельные виды природных ресурсов относятся к потенциальным, их использование в будущем зависит от достижений науки и техники, от уровня международного сотрудничества и экологического самосознания человечества.

Энергетические ресурсы составляют основу истории человечества как постоянной смены источников энергии.

Солнечная энергия - практически неисчерпаемый природный ресурс, оцениваемый величиной 5 ? 10²⁰ кДж/год.

Работают, например, в Германии гелиостанции, вырабатывающие тепло и электроэнергию. Создаются проекты космических электростанций и способы ретрансляции электроэнергии с орбиты на Землю.

Солнечная энергия используется через продукты фотосинтеза растительности и биосферы (торф, лигниты, уголь, нефть, газ, битуминозные породы).

Нефть и газ являются основными техногенными энергетическими ресурсами до тех пор, пока цена на них не превысит стоимость электроэнергии, получаемой от солнечных батарей.

Воздушные ресурсы в совокупности слагают атмосферу.

В атмосферу Земли ежегодно поступает более 150 млн. т двуокиси серы. Возвращение ее в виде "кислотных дождей" осложняет задачи земледелия, угнетает растительность, ухудшает условия жизни в городах, способствует росту числа лёгочных заболеваний, аллергий и т.п.

Предполагается использование энергии атмосферных потоков путем управления осадками (градом, туманами, снегом, дождями).

Изучается механизм проявления ураганов, тайфунов, смерчей для предотвращения ущерба от них. В прогнозировании атмосферных процессов применяются системы глобального мониторинга с использованием искусственных спутников Земли и т.п. Защита воздушных ресурсов от загрязнения требует объединенных усилий всех стран мира.

Водные ресурсы в совокупности слагают гидросферу. Они обеспечивают существование живых организмов в процессе круговорота. Это - одно из самых распространенных химических соединений на Земле, которое в природных условиях на поверхности планеты встречается в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Масса воды составляет 0,025 % от массы Земного шара и определяется в 1,6 млрд. км³. Запасы пресных вод составляют 35 млн км³, т.е. всего 2 % от общих запасов воды на планете. А.Е. Ферсман назвал пресную воду «самым важным минералом на Земле».

Ежегодный сток всех рек планеты - около 37 400 км³. Мировое потребление пресной воды составляет 600 км³, причем 3/4 этого объема возвращается в биосферу в виде грязного стока и на его разбавление расходуется многократно больший объём речного стока

Даже наиболее чистые атмосферные воды содержат от 10 до 50 мг/дм³ растворимых веществ, поэтому вода является полезным ископаемым и входит в число основных элементов минерально-ресурсной базы.

Основные запасы пресной воды сосредоточены в полярных льдах и снегах, айсбергах и горных ледниках. На долю рек, озер и водохранилищ — приходится не более 3 % запасов пресной воды.

В России - около 550 тыс. рек. Общая их длина превышает 3 млн км, а сток, формируемый в границах России, составляет около 3,2 тыс. км³. В России известно около 30 тыс. озер. Около 92 % запасов пресной озерной воды сосредоточено в озере Байкал.

Проблема истощения водных ресурсов вызвана ростом потребления воды, с одной стороны, и загрязнением водных источников - с другой. Загрязнение водных объектов суши, особенно в странах Запавдной Европы и Северной Америки, и вод Мирового океана достигло опасного уровня. Вследствие загрязнения вод промышленными стоками и отходами возникает дефицит пресной воды.

Водные ресурсы истощаются при вырубке лесов, осушении болот, снижении уровня озёр в результате водохозяйственных мероприятий и др.

Морская вода является комплексным минералом и жидкой фазой руды, из которой можно извлекать все элементы периодической системы. Гидросфера становится объектом добычи полезных ископаемых, особенно углеводородов.

Для изготовления 1 т синтетического волокна затрачивается до 2500 м³ воды, 1 т синтетического каучука — 2000, 1 т чугуна — до 200 м³.

Для образования 1 т растительной массы пшеницы расходуется 300—500 м³ воды. Значительно большее количество воды требуется для жизни животных. Из всего объема потребляемой воды более 90 % возвращается в гидросферу со значительно измененными свойствами в виде стоков.

На планете потребляется около 12 % всех освоенных пресных водных ресурсов.

Гидросфера не только источник пресных и минерализованных вод, но и среда обитания живых организмов, источник химических соединений, минералов и элементов для питания, медицины и промышленности, источник тепла за счёт гидротерм и энергии за счёт гидросферных потоков, энергии приливов и отливов, осмотической энергии барьеров пресных и солевых вод и т.п.

Ресурсы живого вещества возобновляются с изменениями по массе, качеству и видам в короткий период. Ежегодная продукция фитомассы достигает 280 млрд, т сухого органического вещества.

Леса занимают более 40 млн. км², а ежегодные заготовки древесины превышают 3 млрд. м³. Продукция лесов служит сырьем для промышленности в качестве крепежного материала в горном деле.

Лес - средство защиты пресных вод от истощения, ландшафтов и пахотных земель от ветровой и водной эрозии, рекреационная среда, поглотитель аэрозолей и т.п. Ои является главным продуцентом кислорода, источником продуктов питания людей и кормов для животных.

Животный мир экологических систем - природный ресурс, трудно возобновляемый по качеству и видовому разнообразию. В ряде стран приняты законы об охране и использовании животного мира, ведутся работы по сохранению генофонда, создаются условия для восстановления численности видов и селекционного восстановления истреблённых видов животных.

Земельные ресурсы - трудно возобновляемый природный ресурс, среда протекания биогеоценозов, основа сельскохозяйственного производства. Важнейший показатель качества почвы - содержание гумуса (до 15%).

Площадь континентов и островов планеты составляет 148 млн. кв. км. Примерно 10 % этой площади покрыто ледниками. Треть обитаемой площади отдано под землевладение, 30 % площади занимают леса и до 40 % относятся к прочим землям.

Человеком освоено более половины территории Земли: 4 % занято городами, промышленными объектами, рудниками, дорогами и инженерными сооружениями, 13 % — пашнями, садами и плантациями, 25 % — пастбищами и лугами, 5 % — искусственными лесонасаждениями и т.д.

Остальная территория Земли занята лесами и пока не используется (Арктика, Антарктика, пустыни, высокогорья, болота и пр.).

Почва - поверхностный горизонт суши, пригодный для жизни растений, включающий твердые, жидкие и газообразные компоненты. Она представляет собой продукт физического, химического и биологического преобразования горных пород и формируется в результате сложного взаимодействия климата, растений, животных и микроорганизмов.

Почва - практически не возобновляемый природный ресурс. Чтобы получить слой чернозема в 1 см, требуется 50- 100 лет, а для образования почвенного слоя мощностью 60- 80 см необходимо от 3000 до 8000 лет.

Более 50 % минерального состава почвы приходится на кремнезем (SiCb), 1 — 25% — на глинозем (АЬОз), 1 —10% —на оксиды железа (ЕезОз), 0,1—5 % — на оксиды магния, калия, фосфора, кальция (Mg О, КэО, РэОз, СаО).

Более половины мирового фонда пахотных земель — 746 млн. га — сосредоточены в России, США, Индии, Китае, Канаде и Бразилии. Рост численности населения, развитие индустрии, урбанизация, непрерывно сокращают сельскохозяйственные площади планеты.

Российская Федерация является одной из наиболее обеспеченных землей стран мира. Однако в результате изъятия земель площадь сельскохозяйственных угодий в расчете на душу населения неуклонно уменьшается.

Если в 1934 г. на душу населения приходилось 1,3 га пашни, то на начало 50-х годов — 1,06 га, к концу 80-х годов — 0,85 га, а в настоящее время — 0,70 га. В мире в среднем на человека приходится 0,3 га земли, хотя при существующем уровне урожай ности требуется 0,4—0,5 га для производства пищи и около 0,1 га — для жилищ, дорог и других нужд.

Ландшафт - рекреационный природный ресурс, среда обитания живых организмов, человеческих поселений, сооружений, дорог, резерв биосферных заповедников, заказников и т.п. Международным сообществом реализуются проекты сохранения природных зон и содержащегося в них генетического материала. Создаются биосферные заповедники - эталоны природных ландшафтов.

Типизация природных ресурсов. Природные ресурсы различают в рамках типизации:

• - используемые или намеченные к использованию;
• - входящие в естественный кругооборот или привнесённые в процессе деятельности;
• - постоянные или переменные по массе;
• - восполняемые и не восполняемые;
• - постоянные, убывающие или прирастающие по видовому разнообразию.

Чем выше уровень использования природных ресурсов, тем ниже уровень загрязнения окружающей природной среды. Вместе с решением проблемы рационального использования природных ресурсов решается и проблема защиты природной среды.