Экология и природопользование

Основы экологии и природопользования. Учебное пособие / Дикань В.Л., Дейнека А.Г., Позднякова Л.А., Михайлов И.Д., Каграманян А.А.
— Харьков: ООО «Олант», 2002.- 384 с.
13.5. Ископаемые ресурсы
С увеличением производства промышленной продукции в мире все большее значение среди природных ресурсов для развития производительных сил приобретают недра Земли, содержащие полезные ископаемые. В недрах, а местами и на поверхности, находятся запасы ископаемого топлива — угля, нефти, газа, урановой руды, железа, различного рода металлов, неметаллических руд, сырья для производства строительных материалов. Эти полезные ископаемые добываются в трех состояниях — твердом, жидком и газообразном.

Залежи полезных ископаемых имеют различную степень изученности и различную степень точности оценки. Различаются 4 категории запасов по степени их разведанности и количественной определённости — А, В, С, и С2. Категория А — детально разведанные месторождения с точно определенными границами залегания; В — разведанные месторождения с примерно определёнными границами залегания; С, — разведанные в общих чертах месторождения с запасами, подсчитанными с помощью экстраполяции; С2 — предварительно оценённые запасы, качество которых определено по единичным пробам и образцам. Все эти категории составляют балансовые запасы, использование которых экономически целесообразно. К забалансовым запасам относятся те, которые при существующей технике не могут быть эффективно использованы.

Существует также категория прогнозируемых геологических запасов, оцениваемых приближённо в качестве возможных.

В некоторых зарубежных странах применяются другие наименования категорий запасов. Разведанные запасы по степени изученности делятся на две категории — достоверные и вероятные. Кроме того, имеется категория возможных запасов, соответствующих нашим запасам С2. В США и в ряде других стран в качестве первой категории выделяют измеренные запасы, вторая категория — запасы, показанные на основе сведений, полученных по данным горных работ за пределами измеренного месторождения, а третья категория — запасы предполагаемые, выведенные на основе общих геологических данных.

373

Несмотря на значительное развитие геологоразведочных работ (прежде всего в развитых странах), изученность недр ещё недостаточна. Удельный вес достоверных запасов по некоторым видам полезных ископаемых иногда составляет несколько процентов от геологических запасов. Запасы полезных ископаемых по странам очень различны.

По топливно-энергетическим ресурсам наиболее велики в мире запасы угля. Его геологические запасы, по отдельным оценкам, достигают 9-11 трлн т (в условном топливе), в том числе в СНГ — 6,8 трлн т, а бурого угля лигнита — 2,2 трлн т. Если сопоставить цифру мировых запасов с мировой добычей угля — свыше 3,7 млрд т (в пересчете на условное топливо — 2,8 млрд т), то окажется, что его хватит на 3 100 лет при современной добыче и на 1 050 лет при уровне добычи, возможном в 2020 году. Разведанные запасы угля гораздо меньше геологических — 1,1 трлн т. Из этого количества на США приходится 305 млрд т, ФРГ — 100, Англию — 100, Индию — 23, Канаду — 29, Австралию — 83, СНГ — 275 млрд т. Основная масса угля добывается в России, США, Китае, ГДР, Германии, Польше, Чехии, Казахстане и Англии.

Удельный вес угля в мировом потреблении энергоресурсов (в пересчете на условное топливо) в начале XX века составлял 56 %, нефти — несколько более 2 %, гидроэнергии — менее 2 %, остальное составляло прочее топливо — главным образом дрова (39 %).

В 1920 г.
доля угля составляла 63 %, нефти — 7 %, природного газа — 1,4 % и гидроэнергии — 1,4 %, прочих ресурсов — 27,2 %. С тех пор удельный вес угля систематически понижается: в 1940 г. - 58 %, в 1960 - 41 %, в 1980 - 27 %, в 2000 - 21 %. Одновременно растет доля нефти: в 1940 г. — 14 %, в 1960 — 27 %, в 1980 г. — 40 %, в 2000 г. — 51 %; природного газа соответственно — 4 %, 12 %, 20 % и 26 %. Возросла доля гидроэнергии. Появился новый источник — ядерная энергия. Одновременно понижалась доля прочих видов энергии — до 5,6 % в 1980 г. В ближайшие годы соотношение между видами потребляемых в мире энергоресурсов будет меняться в сторону снижения удельного веса нефти, источники которой ограничены. Соответственно будет

374

расти удельный вес угля, природного газа и ядерной энергии в мировом потреблении энергоресурсов.

Запасов угля в мире возможно больше, чем следует из имеющихся оценок. В период, когда разведанные запасы нефти во много раз превосходили годовую добычу, не было особой нужды вести поисковые и разведочные работы на уголь. В некоторых странах его ресурсы вообще не учитывались. Считалось, например, что в Австралии запасы угля незначительны, но позднее в результате проведенных поисковых работ выяснилось, что они велики. Крупные запасы угля обнаружены в ЮАР. В целом мировые запасы угля обильны, и обеспеченность ими больше, чем другими видами топлива. Однако широкое использование угля для энергетических целей требует проведения мер по химическим способам очистки продуктов его сгорания от сернистых соединений, разработки более совершенных технологий сжигания угля и т. д. Цены на уголь достаточно низки, и даже с учетом дополнительных расходов на его очистку уголь останется конкурентоспособным с другими видами органического топлива.

Геологические запасы нефти мировой энергетической конференцией в Детройте оценивались в 840 млрд т. По более поздним данным достоверные запасы нефти составляют 127 млрд т условного топлива и вероятные — 360 млрд т условного топлива. Кроме того, вероятные запасы нефти из нетрадиционных источников — горючих сланцев и битуминозных песков — составляют до 750 млрд т. В географическом отношении достоверные запасы нефти традиционных источников распределяются следующим образом: на Ближнем и Среднем Востоке (в Саудовской Аравии, Кувейте, Иране, Ираке) — 70 %, в Африке (в Нигерии, Алжире, Ливии) — 9-11 %, в Северной Америке — 8-10 %, Центральной и Южной Америке — 5 %, в Западной Европе — 5 %. В настоящее время несколько менее половины традиционных запасов нефти приходится на прибрежные шельфы.

Динамика достоверных запасов нефти показывает, насколько сильно меняется представление об обеспеченности ею потребностей. Еще в довоенные годы имелось мнение, что запасов нефти

375

в США хватит не более чем на 10-12 лет. В действительности достоверные запасы нефти постоянно росли, обгоняя увеличение добычи, и обеспеченность запасами повышалась. Несмотря на значительный ежегодный рост добычи нефти в мире (только за 1950-1995 гг. она увеличилась в 8,5 раза), достоверные запасы в последнее время примерно увеличивались на 800 млн т в год. После Второй мировой войны были открыты крупнейшие месторождения нефти в арабских странах, в Ираке, Иране, а также в странах Северной Африки, в Нигерии, на шельфах Юго-Восточной Азии, в Мексике, на Аляске, Северном море (Великобритания и Норвегия). Нефть, вероятно, останется основным топливно-энергетическим ресурсом до 2050 г., затем ее значение станет сокращаться. При этом следует учесть, что при существующей технике добычи на поверхность извлекается в среднем только 35-40 % нефти, имеющейся в недрах земли.

Экологические запасы природного газа мировой энергетической конференцией в Детройте определялись в 540 трлн м3. Имеются и другие, более поздние данные, согласно им в мире имеется природного газа (в переводе на условное топливо) 72 млрд т достоверных запасов и 276 млрд т вероятных запасов (соответственно 66 и 230 трлн м3 в натуральном выражении).

Наиболее крупные достоверные запасы газа находятся в развивающихся странах — Ираке, Саудовской Аравии и в других странах Ближнего и Среднего Востока, а также в Алжире, Ливии, Нигерии, Венесуэле, Мексике. Из развитых стран значительными запасами газа обладают США, Канада, Австралия, а в Европе — Великобритания, Норвегия, Голландия (запасы Северного моря). Во многих из этих стран запасы газа были открыты за последние 10-15 лет, и есть основание полагать, что возможны дальнейшие открытия. Добыча природного газа в мире достигает 2,7 трлн м3. Эта доля газа в мировом энергопотреблении, по имеющимся оценкам, составит 15 % (к 2020 г.).

Всё более важным источником топливно-энергетических ресурсов становится атомная энергия. В 1985 г. атомными электростанциями семи стран капиталистического мира было произведено

376

более 600 млрд кВт-ч электроэнергии, или более 12,5 % общей её выработки в этих странах. Действующих и строящихся атомных электростанций в капиталистическом мире около 500. Наибольшее количество действующих атомных электростанций имеется в США, Великобритании, Франции, Германии и Японии. К концу 2010 г., по некоторым расчетам, доля электроэнергии, вырабатываемой на атомных электростанциях, составит 15 %, а к 2020-2030 гг. — 30 %, что потребует значительного увеличения добычи урана. Потребности в уране в 2000 г. достигли 135 тыс. т, а на период до 2010 г. понадобится 1,8 млн т урана. Запасы урана разделяются на две категории в зависимости от цены за 1 кг концентрата U3O8 до 66 долларов и от 66 до 110 долл. Для сравнения отметим, что средняя цена, которую потребители уплачивали в 1990 г., по данным долгосрочных контрактов, составляла 40-48 долл. за 1 кг, максимальная цена доходила до 100 долл. Общие запасы урана в капиталистических и развивающихся странах превышают 4 млн т; достоверные запасы первой категории — 1650 и второй — 540 тыс. т; предполагаемые запасы первой категории — 1510, а второй — 590 тыс. т. Наибольшими запасами урана обладают США, Канада, Южная Африка, Австралия, Франция и другие западноевропейские страны. Но эти источники получения уранового концентрата не ограничиваются. Значительные количества урана находятся в отвалах заводов по производству обогащенного урана. Современная технология позволяет довести отходы до 0,1 %, а в перспективе, возможно, снизить почти до нуля (с применением лазерной технологии). Можно считать, что до конца текущего века и первых десятилетий следующего запасов урана хватит, особенно если учесть возможность широкого использования реактивов-размножителей и применения в качестве атомного топлива плутония. К тому времени можно надеяться на практическое использование термоядерной энергии, источники производства которой — дейтерий, тритий, содержащиеся в морской воде, — велики.

Из всех возобновимых источников энергии, получивших применение, наиболее крупными являются гидроэнергоресурсы.

377

Мировое производство электроэнергии на гидроэлектростанциях равно 1,8 трлн кВт-ч в год, или около 21 % всего производства электроэнергии. Недостатком этого способа производства электроэнергии является то, что создание искусственных водохранилищ нередко приводит к затоплению значительных пространств земли, в том числе ценных сельскохозяйственных угодий. В результате за последние годы во многих странах отмечается снижение интереса к сооружению гидроэлектростанций. В настоящее время завершено строительство гидроэлектростанций мощностью 12,6 млн кВт на реке Паране в Южной Америке. Строительство велось совместно с Бразилией и Парагваем. Имеются проекты использования воды, стекающей с ледников, в Гренландии. Здесь на стоке ледников могут быть построены гидроэлектростанции общей мощность 60-120 млн кВт.

Имеются и другие практически неисчерпаемые источники энергии - солнечная энергия, а также энергия ветра, приливов и волн, геотермическая, энергия биомассы и др. Энергия ветров, приливов, волн связана с солнечной активностью и является превращенной формой солнечной энергии (как и солнечная энергия, накопленная в угле, нефти и других видах ископаемого топлива в течение тех тысячелетий, когда они существовали в виде растительности). Запасы нетрадиционных «мягких» видов энергии очень велики, но пока ещё не найдены эффективные методы их использования. Так, по некоторым расчетам, в XXI в. для получения необходимых для всего мира 50 трлн кВт-ч электроэнергии потребуется площадь зеркал в 2,5 млн км2, то есть примерно площадь Судана или Заира.

В настоящее время солнечная энергия в небольших масштабах уже используется главным образом для отопления жилищ. Находят всестороннее применение ветряные электродвигатели, приливные электростанции, геотермические установки, для получения тепловой энергии сжигается биомасса (отходы).

Большое значение для развития производства имеют залежи железной руды. Железо, по имеющимся подсчетам — наиболее распространенный химический элемент земли, ядро которой

378

представляет собой предположительно железоникелевый сплав с примесью кремния. Промышленные типы железных руд залегают в виде железистых кварцитов, магнетитов титаномагнети-тов, гематитов, сидеритов. Геологические потенциальные запасы железных руд оцениваются триллионами тонн. Ресурсы известных месторождений, включая те, использование которых в настоящее время экономически невыгодно, достигают примерно 600 млрд т, а достоверные вероятные запасы — 260 млрд т, наибольшими залежами железной руды в мире располагают Россия, Бразилия, Австралия, Китай, Канада, США, ЮАР, Франция, Великобритания, Германия, Швеция и Норвегия. Содержание железа в известных месторождениях промышленных руд большей частью не превышает 40 % (в развивающихся странах — 45-60 %). Бедные руды с содержанием железа 30-35 % и меньше проходят процесс обогащения на горно-обогатительных комбинатах. Богатые руды — с содержанием железа выше 45 % — используются и без обогащения.

Добыча железной руды в мире составляет около 800 млн т в год. За последние годы добыча растет медленно, и по расчетам, известных запасов хватит примерно на 250 лет. Значительная часть черных металлов выплавляется из лома. В США, например, количество потребленного лома черных металлов составляет ежегодно значительную часть — до 55 % количества стали, выплавленной в мартеновских печах, и 30-35 % — в конвертерах с подачей кислорода, во Франции — соответственно — 85 % и 22 %, в ФРГ - 70 % и 20 %, в Японии - свыше 90 % и 10 %, в Великобритании (в мартенах) — до 60 %. В производстве черных металлов значение имеют легирующие добавки для производства качественных сталей - марганец, никель, кобальт, хром. Большая часть залежей руд этих металлов находится в Африке, Азии, Австралии, Америке: марганцевые руды — в ЮАР, а также Габоне, Индии; никель — в Новой Каледонии, Канаде, Индонезии, на Филиппинах; кобальт — в Заире, Новой Каледонии, Австралии, Индонезии; хром — в ЮАР, в Зимбабве. До 1,5 трлн т железомар-ганцевых конкреций имеются предположительно на дне океана,

379

в них содержится примерно 360 млрд т марганца. Запасы вольфрама и молибдена, применяемые также в производстве высококачественных сталей и сплавов, в целом невелики; значительная часть их сосредоточена в странах Америки (вольфрам — также в Южной Корее, Австралии). Известных запасов хватит на 20 лет.

Общие запасы бокситов (сырья для производства алюминия) составляют 22 млрд т, из них достоверные и вероятные — около 13 млрд т. Добыча бокситов достигает 80 млн т, главным образом в Австралии, в Гвинее, на Ямайке. Велики запасы других видов глиноземного сырья — нефелинов, менитов, алунитов.

Общие запасы медных руд определяются в 500 млн т, из них достоверные и вероятные 400 млн т. Кроме того, имеются данные от 363 млн т предполагаемых и 290 млн т теоретически возможных ресурсов. Основная часть общих запасов медных руд находится в США, Чили, Заире, Замбии, России, Казахстане, а также в Канаде, Панаме, Перу. Ежегодно добывается около 8 млн т этих руд. Таким образом, достоверных и вероятных запасов медных руд хватит примерно на 33 года, если считать по объему нынешней добычи.

Ограничены запасы и других цветных металлов — свинца, олова, цинка. Так, общие запасы свинца составляют 130 млн т, достоверные и вероятные — 100 млн т. Большая часть запасов находится в США, Австралии, Канаде, России, Казахстане. Добыча свинца ежегодно составляет около 2,5 млн т. Это значит, что их достоверных и вероятных запасов хватит примерно на 40 лет. Общих запасов олова имеется 8,3 млн т, из них достоверных и вероятных — 2,8 млн т. На первом месте по общим запасам находится Индия, затем Таиланд, Боливия. При годовой добыче олова в 180 млн т запасов хватит на 15-16 лет. Общие запасы цинка (в пересчете на металл) составляет 200 млн т, в том числе достоверные и вероятные 150 млн т. Значительная часть запасов цинка находится в США, Канаде, Австралии, Перу, Мексике, России. При ежегодной добыче в 4,5 млн т достоверных и вероятных запасов хватит на 33 года.

Что касается драгоценных металлов, то мировые запасы золота оцениваются в 40 тысяч тонн, примерно столько же находится в кладовых банков. Большая часть золота находится в месторождениях Южной Африки, остальное — в Канаде, США. Годовая добыча золота составляет около 1 тыс т. Достоверные и вероятные запасы серебра оцениваются в 150 тыс. т и находятся в США, Канаде, Мексике, Перу, России. Годовая добыча серебра составляет около 8 тыс. т.

Довольно велики в мире запасы агрохимического сырья — калийных солей, фосфоритов. Общие запасы калийных солей определяются в 80 млрд т, в их числе достоверные и вероятные около 20 млрд т. Наибольшая их часть находится в Канаде, ФРГ, Израиле, Казахстане. Годовая добыча калийных солей в мире достигает 30 млн т, значит, известных запасов хватит надолго. Фосфоритов насчитывается около 90 млрд т при ежегодной добыче около 120 млн т. Наиболее богаты фосфоритами Марокко и США. В России фосфоритное сырьё добывается из аппатито-нефелиновых руд.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.В чем состоят современные проблемы рационального использования территории и сельскохозяйственных угодий?

2. Какие пути рационализации использования лесов планеты?

3. Каковы основные направления охраны от загрязнения мирового океана?

4. Расскажите о путях предотвращения загрязнения атмосферы земли.

5. Какие направления рационального использования ископаемого сырья злободневны сегодня и как они решаются?

вернуться к содержанию
вернуться к списку источников
перейти на главную страницу

Релевантная научная информация:

  1. Основы экологии и природопользования. Учебное пособие / Дикань В.Л., Дейнека А.Г., Позднякова Л.А., Михайлов И.Д., Каграманян А.А. — Харьков: ООО «Олант», 2002.- 384 с. - Экология и природопользование
  2. 13.5. Ископаемые ресурсы - Экология и природопользование
  3. 22.1. Послевоенное восстановление народного хозяйства. Развитие экономики СССР в 50-60-е гг. - Исторические науки
  4. 1.2. Окружающая природная среда как объект познания - Экология и природопользование
  5. 1.3. Эколого-экономическое содержание природопользования - Экология и природопользование
  6. 1.7. Классификация факторов природной среды - Экология и природопользование
  7. 3.2. Возобновимые и невозобновимые ресурсы. Проблемы истощения. Основные пути предотвращения истощения природных ресурсов - Экология и природопользование
  8. 3.4. Основные виды и направления природопользования - Экология и природопользование
  9. 4.3. Основные направления научно-технического прогресса и их влияние на охрану окружающей среды и рациональное природопользование - Экология и природопользование
  10. 5.1. Содержание экономической оценки - Экология и природопользование
  11. 5.2. Абсолютная и экономическая оценки - Экология и природопользование
  12. 5.4. Стоимость воспроизводства и плата за природные ресурсы - Экология и природопользование
  13. 6.1. Сущность экологизации материального производства - Экология и природопользование
  14. 7.1. Первый уровень системы — образование отходов - Экология и природопользование
  15. 8.1. Содержание и показатели эколого-экономической эффективности природопользования - Экология и природопользование
  16. 12.2. Экологические требования к объектам железнодорожного транспорта - Экология и природопользование
  17. 13.1. Территория, сельскохозяйственные угодья - Экология и природопользование
  18. 2. Экономические районы - География
  19. Глава 18. ЭКОНОМИКА И СОЦИАЛЬНЫЙ СТРОЙ РОССИИ В ПЕРВОЙ ПОЛОВИНЕ XIX в. - Исторические науки
  20. ЗАЧИН: ДРЕВНЕЙШИЕ ВРЕМЕНА - Исторические науки

Другие научные источники направления Экология и природопользование: