Земельные ресурсы. Использование и загрязнение

Земельные ресурсы. Использование и загрязнение. Земельные ресурсы в экономике рассматриваются, как правило, с нескольких точек зрения. Наиболее существенными являются размеры территории освоения и эксплуатации, совокупность площадей для размещения объектов, техноемкость и демографическая емкость территории географическое положение территории, принадлежность их к определенной природно-климатической зоне, географической провинции и типу ландшафта качество земли, почвы субстрата и источника биопродукции, в том числе продукции сельского хозяйства земля как покров недр и доступ к их богатствам. В 80-х годах на основе аэрокосмических данных была оценена площадь земель, не затронутых хозяйственной деятельностью.

Оказалось, что их осталось всего около 38млн. км 28, не считая материковых льдов.

Нарушение естественных экосистем на большей части территории суши т.е. то, что экономисты обычно называют освоением самый существенный наиболее драматичный результат экономики техногенеза, гораздо более серьезный, чем глобальное потепление и изменение климата. Таблица 2 Площадь земель, не затронутых хозяйственной деятельностью КонтинентыПо критерию Hannah et alПо данным съемок из космоса Европа Азия Африка Северная Америка Южная Америка Австралия Вся суша 15,6 43,5 48,9 56,3 62,5 62,3 56,0 5,7 22,9 27,0 34,0 20,9 27,1 28,3Без Антарктиды и других ледяных и скальных поверхностей. Человечество проделало множество огромных дыр в зеленом покрове планеты, которые намного опаснее, чем озоновые дыры. Основной вклад в усугубление экологического кризиса внесли и продолжают вносить развитые страны и некоторые страны Третьего мира, разрушившие свою собственную природу.

Главную нагрузку на стабилизацию окружающей среды несут Мировой океан и сохранившиеся наземные природные экосистемы. В Северном полушарии наибольшие площади ненарушенных хозяйственной деятельностью территорий имеют Россия и Канада, где сохранились самые крупные массивы естественных лесных сообществ.

В Южном полушарии наиболее ощутимый вклад в стабилизацию окружающей среды вносят Бразилия, Экваториальная Африка и Австралия. Особенно важную роль в поддержании устойчивости биосферы играют высокопродуктивные влажные тропические леса в бассейне Амазонки.

Из 149 млн. км площади суши на долю земель, в принципе пригодных для хозяйственного освоения и в значительной степени уже освоенных, приходится лишь около 60 млн. км. В настоящее время площадь занятых и возделанных человеком земель близка к 25 млн. км 16 суши. Из них около 10 млн. км заняты городами и другими поселениями, сооружениями, коммуникациями, полигонами, горными выработками, т.е. всецело техногенными ландшафтами, исключающими на этих землях биосферную регуляцию.

Остальные 15 млн. км заняты агроценозами, пашней, т.е. также сильно измененными ландшафтами. Площадь постоянных пастбищ для сельскохозяйственных животных близка к 25 млн. км. Следовательно, под прямым контролем человека находится около 50млн. км. По мнению экологов, эта площадь уже превышает допустимый предел земельных ресурсов, подлежащих хозяйственному использованию, в том числе и для интенсивного земледелия. Пашня может быть увеличена лишь за счет лесов и пастбищ, что чревато серьезными эколого-экономическими потерями.

В то же время с возделанными землями содействуют огромные пространства пустынь и полупустынь, занимающие в разных зонах более 30 млн. км и освоенные только на 3. Загрязнение земли. Поверхность земли испытывает самую значительную по массе и очень опасную антропогенную нагрузку. Если в атмосферу выбрасывается менее 1 млрд. т вредных веществ без СО2, а в гидросферу около 15млрд. т загрязнителей, то на землю попадает ежегодно примерно 85 млрд. т антропогенных отходов.

По некоторым оценкам, их общий объем к концу 90-х гг. превысил 1500км, что соответствует объему 600тыс. пирамид Хеопса. Если даже преобладающая часть этого объема химически инертна, то для того чтобы его разместить на земле, человек уничтожает природные ресурсы экосистемы на значительной площади. Каждой тонне мусора на стадии потребления соответствует 5т отходов на стадии производства и 20т при получении сырья 1520. Наша оценка, основанная на анализе техногенного материального баланса и относящаяся к твердым отходам этих трех пределов, ближе к иному соотношению110100. На каждого жителя Земли приходится в среднем за год 0,12т отходов потребления, 1,2т всех продуктов производства отложенных отходов и около 14т. Отходов переработки сырья.

Основными источниками антропогенного загрязнения земли являются твердые и жидкие отходы добывающей, перерабатывающей и химической промышленности, теплоэнергетики и транспорта отходы потребления, в первую очередь твердые бытовые отходы сельскохозяйственные отходы и применяемые в агротехнике ядохимикаты атмосферные выпадения токсичных веществ аварийные выбросы и сбросы загрязняющих веществ.

Главные техногенные загрязнители земли - это тяжелые метлы, пестициды, нефтепродукты и их высокотоксичные производства. По токсичности, присутствию в современной окружающей среде и вероятности попадания в живые организмы может быть выделена приоритетная группа тяжелых металлов ТМ свинец, ртуть, кадмий, мышьяк, таллий, висмут, олово, ванадий, марганец.

Несколько меньшее значение имеют хром, медь, цинк, марганец, никель, кобальт, молибден и селен. За исключением указанной выше небольшой группы биофильных ТМ все металлы, по крайней мере, по отношению к высшим животным и человеку, токсичны. Они попадают в организм с пищей, водой, при вдыхании загрязненного воздуха, и в зависимости от химической формы их соединений с той или иной скоростью иногда довольно быстро выводятся из организма. Но незначительная их часть задерживается в органах и тканях, выступая в соединении с биогенными элементами и радикалами. 5. ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ЗГРЯЗНЕНИЕ. Источники и потребление воды Водоемкость всего человеческого хозяйства в ХХ столетии увеличилась в 12 раз и достигла огромной величины около 5тыс км в год. Это почти 14 годового стока всех рек мира. Правда, некоторую часть этого объема составляют подземные воды, не доступные для биоты.

Вместе с ними общий водохозяйственный потенциал ресурсов пресной воды оценивается в 2,5-2,8 млн. кмгод, а современные доступные эксплуатационные запасы в 42 тыс. км год. Из них лишь 14 тыс. км составляют устойчивую часть речного стока и 2 тыс. км мало минерализованные подземные воды. Преобладающим источником водоснабжения в мире остаются реки. Возросшее водопотребление нуждается в емких резервуарах воды, мало зависящих от сезонных перепадов стока.

Поэтому многие тысячи рек в ХХ в. зарегулированы. Более 30 тысяч водохранилищ с общей площадью зеркала около 500 тыс. км больше площади Черного и Азовского морей увеличили мгновенный объем воды в речных системах с 1,2 до 7,3 тыс. км, а средний период обращения воды в них с11 72 дней. Итоговый эколого-экономический эффект создания и эксплуатации некоторых крупных водохранилищ отрицателен.

Около 70 мирового водопотребления приходится на сельское хозяйство, 13 - на промышленность, 10 - на коммунально-батовые нужды, 7 - на собственные нужды водного хозяйства гидроэнергетика, судоходство, рыбное хозяйство и др Общий объем организованных технических токов водоотведения и поверхностные водоемы и водотоки мира превышает 1300 кмгод.

Для достаточного разбавления содержащих в них техногенных примесей требуется в среднем в 10 раз больше свежей воды. Т.о суммарное прямо антропогенное вмешательство в природный круговорот воды достигает 18тыс. кмгод, что составляет уже половину речного стока мира. Водоемкость разных производств зависит от вида продукции, применяемых технических средств и технологических схем водоснабжения.

Так, на производство 1т разных видов готовой продукции расходуются в среднем такие объемы воды в м угля 0,6, нефти 3, стали 40, синтетических волокон 300, бумаги 900, резины 2300. Большие объемы воды требуются для охлаждения энергоблоков для работы ТЭС мощностью 1ГВт 1,2 1,6 км воды в год, а для работы АЭС той же мощности до 3 км. Загрязнение природных вод. Основной причиной современной деградации природных вод Земли является антропогенное загрязнение.

Главными его источниками служат сточные воды промышленных предприятий сточные воды коммунального хозяйства городов и других населенных пунктов стоки систем орошения, поверхностные стоки с полей и других сельскохозяйственных объектов атмосферные выпадения загрязнителей на поверхность водоемов и водосборных бассейнов. Кроме этого неорганизованный сток воды осадков загрязняет водоемы существенной частью техногенных терраполлютантов. Антропогенное загрязнение гидросферы в настоящее время приобрело глобальный характер и существенно уменьшило доступные эксплуатационные ресурсы пресной воды на планете.

Общий объем промышленных, сельскохозяйственных и коммунально-бытовых стоков достигает 1300км, для разбавления которых требуются примерно 8,5 тыс. км воды. Общая масса загрязнителей гидросферы огромна около 15 млрд. т в год. К наиболее опасным относятся соли тяжелых металлов, фенолы, пестициды и др. органические яды, нефтепродукты, насыщенная бактериями биогенная органика, синтетические поверхностно-активные вещества СПАВ и другие моющие средства, минеральные удобрения.

Таблица 3 Ориентировочные количества массовых загрязнений океана и континентальных вод планеты. Группы веществ Млн. тгод Затонувшие суда, плавающий и погруженный мусор Взвешенные вещества техногенного происхождения Растворенные неорганические вещества в т.ч минеральные удобрения соли тяжелых металлов Синтетические органические вещества в т.ч моющие средства. СПАВ фенолы и другие циклические углеводы пестициды Биогенная органика Нефтепродукты Аэрогенные выпадения техногенной природы пыль 1300 1400 400 680 93 2500 15 5 2 1200 12 1800 Кроме химического загрязнения водоемов определенное значение имеют также механическое, термическое биологическое загрязнение.

Для определения опасности нарушений поверхностных природных водоемов важен еще и объем безвозвратного водопотребления. В основе оценки опасности всех видов нарушений лежит общий принцип, основанный на определении объемов загрязненных стоков и размеров превышений их нормативных уровней.

Данные по некоторым расчетам свидетельствую о том, что масштабы и темпы загрязнения гидросферы намного выше, чем других природных сред. Обостряющаяся водохозяйственная обстановка в России из-за сброса загрязненных стоков в водные объекты и нерационального использования воды наносит огромный экономический ущерб. Нарастающая деградация природных вод требует решительных действий и специальных целевых программ по их спасению. 6. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ. МАСШТАБЫ И ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ Между биосферой и техносферой нет конкуренции за ресурсы недр. Экологические проблемы создаются скорее их избыточной эмиссией.

Вмешательство техногенеза в вещественно-энергитический баланс планеты постоянно нарастает, и достигло угрожающего уровня. Это обусловлено 1 воздействием на растительностьмассу и эффективность главного преобразователя солнечной энергии и двигателя биотического круговорота на Земле 2тепловым загрязнением атмосферы 3 химическим загрязнением среды и изменением спектральной прозрачности атмосферы.

Главным источником указанных угроз является использование невозобновимых топливных ресурсов недр. Месторождение ископаемых топлива расположены неравномерно. Но 13 потенциальных мировых запасов угля и газа и более 20 нефти находятся России. Почти 35 нефти и около 17 газа сосредоточено на Среднем Востоке. Большим потенциалом угля, газа и нефти богата Северная Америка. Эти три региона располагают почти 70 разведанных мировых запасов ископаемого топлива.

Еще не полностью оцененные большие поля месторождения нефти и газа расположены в районах континентального шельфа и континентального подножия морей Северного полушария. Добыча топлива сопровождается извлечением и перемещением большой массы пустой породы, подземных вод, использованием значительных объемов воды и вспомогательных материалов при бурении скважин, сжигании больших объемов попутного газа и т.п. На 1т шахтного угля приходится обычно от 50 до 100т пустой породы, а при открытых разработках может быть еще в несколько раз больше. Кроме ископаемого топлива в странах Азии, Африки и Южной Америки продолжается использование довольно большого количества растительного топлива, а в основном древесины.

Хотя этот вид топлива, строго говоря, не относится к невозобновимым ресурсам, в ситуации сокращения площади лесов он должен быть причислен, скорее всего, именно к ним. По данным Энергетической Комиссии ООН, эти преимущественно некоммерческие источники вместе с таким топливом, как биогаз, составляю не менее 9 всей топливной энергетики мира. Т.о суммарное количество энергии, получаемое за счет ископаемых и современных биогенных энергоресурсов, составляет около 12,6 млрд. т у. т. в год 370ЭДжгод общая масса их мощность 11,7ТВт. На втором месте по значению в энергоресурсах техносферы стоит ядерное топливо, главный источник которого ископаемый уран. Большая часть урана в литосфере сильно рассеяна. По данным мировой энергетической конференции МИРЭК, общие геологические рудные запасы урана составляют 20,4 млн. т. В том числе разведанные 3,3 млн. т. Содержание урана в породах большинства месторождений, имеющих перспективное коммерческое значение, колеблется от 0,001до 0,03. Поэтому приходится производить значительное рудное обогащение.

Природный уран на 99,3 состоит из изотопа U -238 и содержит только 0,7 изотопа U 235, в котором возможна самопроизвольная цепная реакция.

Возобновимые энергоресурсы.

Хотя использование невозобновимых энергоресурсов ископаемых топлив создает самые серьезные экономические и экологические проблемы, человек намного меньше использует Возобновимые энергоресурсы природы. Не потому, что они меньше они намного больше, а потому, что их колоссальная энергия непостоянна, распределена на больших пространствах, мало концентрирована и плохо поддается контролю. Создавая мощь стихий, человек предпочитает бензобак, ружье, электропровод или лазерный луч, где энергия сжата, канализована и находится в его полной власти.

Атмосфера. Масштабы и последствия ее загрязнения. Масштабы энергетики больше всего сказываются на состоянии атмосферы. Хотя ресурс атмосферного кислорода очень велик и возобновим, чувствительность живых организмов даже к небольшим изменениям состава воздуха и к попадающим в атмосферу техногенным примесям заставляет рассматривать загрязнение атмосферы как существенное изъятие значительной части важнейшего ресурса. Загрязнение атмосферы от промышленных и транспортных источников определяется многими факторами, среди которых ключевые мощность источника, высота его над рельефом, состав и температура отходящих газов, спектр примесей, внешние условия рассеяния метеорологические данные, роза ветров, тип ландшафта и др. Из 46 Гт глобальных антропогенных выбросов в атмосферу не менее 98 приходится на углекислый газ и пары воды, которые обычно не относятся к загрязнителям.

Техногенные выбросы в воздушную среду насчитывают десятки тысяч индивидуальных веществ.

Наибольшая загрязненность атмосферы в индивидуальных регионах. Около 90 выбросов приходятся на 10 территории суши и сосредоточены в основном в Северной Америке, Европе и Восточной Азии. Особенно сильно загрязняется воздушный бассейн крупных промышленных городов, где техногенныные потоки тепла и аэрополютантов, особенно при неблагоприятных метеоусловиях, часто создают пылевые купола и явления смога токсичных смесей тумана, дыма, углеводородов и вредных окислов.

Такие ситуации сопровождаются превышениями ПДК многих поллютантов. По ряду показателей, в первую очередь по массе и распространенности вредных эффектов, атмосферным загрязнителем номер один считается диоксид серы. Он образуется при окислении серы, содержащейся в топливе или в составе сульфидных руд. Поступление в атмосферу больших количеств серы и окислов азота приводит к заметному снижению pH атмосферных осадков. Это происходит из-за вторичных реакций в атмосфере, приводящих к образованию сильных кислот серной и азотной.

Растворение кислот в атмосферной влаге приводит к выпадению кислотных дождей. 7.