Экологические проблемы мирового океана и истощение ресурсов пресной воды

      В настоящее время  известно примерно  30  способов  опреснения  морской воды. В частности, пресная вода получается при  испарении  или  дистилляции, вымораживании, использовании  ионных  процессов,  экстракции  и  т.  п.  Все способы превращения соленой воды  в пресную требуют больших затрат  энергии.

Например, при опреснении путем  дистилляции расходуется 13-14 кВт/ч  на 1  т продукции.  В общем,  на  долю  электроэнергии  приходится примерно половина всех издержек на опреснение, их другая  половина  идет  на ремонт и амортизацию  оборудования.  Таким  образом,  стоимость  опресненной воды зависит в основном от стоимости электроэнергии.

      Однако там, где  для жизнеобеспечения людей не  хватает пресной  воды  и есть условия для строительства опреснителей,  стоимостной  фактор  отступает на второй план. В некоторых районах  опреснение,  несмотря  на  его  высокую стоимость экологически выгоднее, чем привоз воды издалека.

       Весьма  перспективно  для  опреснения  воды  использование    атомной энергии. В этом случае атомная электростанция (АЭС) «спаривается»  обычно  с дистилляционным опреснителем, который она питает энергией.

      Опреснение соленых  вод развивается достаточно интенсивно. В результате чего   каждые   два-три   года   суммарная   производительность    установок удваивается.

      Промышленное опреснение  океанских и  морских  вод   в  приатлантических странах  ведется на Канарских  островах,  в  Тунисе,   Англии,   на  острове Аруба в Карибском море,  Венесуэле,  на  Кубе,  в США и др.  На  Украине опреснительные установки применяются в северо-западной  части  Причерноморья и в Приазовье. Опреснительные установки функционируют также  и  в  некоторых районах тихоокеанского побережья - в Калифорнии, например,  такая  установка производит  в  сутки  18,  9  тыс.  м  куб.   воды  для  технических  целей.

Сравнительно  небольшие   опреснители   установлены   в   латиноамериканских странах. Высокопроизводительные опреснительные установки с выходом 1-3  млн. м куб. воды в сутки проектируется в  Японии.  В  больших  масштабах  ведется опреснение соленых вод в Индийском океане. Оно практикуется главным  образом в индо-океанских странах Ближнего Востока, где пресная вода очень дефицитна и в связи с этим  цены  на  нее  высоки.  Сравнительно  недавно  в  Кувейте, например, тонна нефти стоила значительно дешевле тонны воды, привезенной  из Ирака. Однако экономические показатели  здесь  играют  второстепенную  роль, так как пресная вода необходима для жизнеобеспечения людей. Важным  стимулом к   увеличению  количества  и  мощности   опреснительных   установок   стало повышение добычи нефти и обусловленные этим развитие промышленности  и  рост населения в пустынных и засушливых районах стран, богатых «черным  золотом».

К  наиболее  крупным  в  мире  производителям   опресненной  воды  относится Кувейт,  где  опреснительные  установки  обеспечивают  пресной   водой   все государство. Мощными опреснителями располагает  Саудовская  Аравия.  Большие объемы пресной воды получают в  Ираке,  Иране,  Катаре.  Опреснение  морской воды  налажено  в  Израиле.  В  Индии  действуют  опреснительные   установки небольшой  мощности  (в  штате  Гуджарат  работает   солнечный   опреснитель мощностью 5 тыс. л воды в сутки,  который  снабжает  пресной  водой  местное население).

      Колоссальные  ресурсы   чистой  и  пресной  воды  (около  2  тыс.  км3) заключены в айсбергах, 93% которых дает материковое  оледенение  Антарктиды. Важный запас ледяных гор, ежегодно откалывающихся от ледников,  плавающих  в океане, примерно равен количеству воды,  содержащемуся  в  руслах  всех  рек мира и в 4 - 5 раз превышающему то, что могут  дать  все  опреснители  мира.

Стоимость пресной воды, содержащейся в айсбергах, образующихся только  за  1 год,  оценивается в  триллионы долларов.

      Однако при использовании  водных ресурсов айсбергов   большие  сложности возникают на стадиях разработки  и  осуществления  способов  доставки  их  к засушливым  районам   побережья.   Определенная   масса   айсбергов   должна перевозиться  определенной  скоростью,  определенным  количеством  буксиров.

Кроме того, на время транспортировки  айсберг должен  быть  защищен  от  жары пластиковым материалом, что позволяет потерять за время пути  не  более  1/5 его объема.Интерес  к антарктическому источнику водоснабжения проявляют США, Канада, Франция, Саудовская Аравия, Египет, Австралия и другие страны.

      Проблемой опреснения  океанских и морских вод   занимаются  органы  ООН, Международное агентство по атомной энергии, национальные  организации  более чем 15 стран мира.  Усилия  ученых  и  инженеров  направлены  на  разработку эффективных мер по  комплексному  использованию  вод  Мирового  океана,  при котором извлечение из них полезных компонентов  сочетается  с  производством чистой воды. Такой  путь  позволяет  наиболее  эффективно  осваивать  водные богатства океана.

      Кончилось время,  когда пресную воду рассматривали  как  бесплатный  дар природы; рост дефицита, увеличивающиеся затраты  на  содержание  и  развитие водного хозяйства, на охрану водоемов делают воду не только  даром  природы, но и во многом продуктом человеческого труда, сырым материалом в  дальнейших процессах   производства   и   готовым   продуктом   в   социальной   сфере.

Топливно-энергетические ресурсы Мирового океана

    Полезные ископаемые -  это результат геологического  развития  нашей планеты,  поэтому  и  в  недрах  дна  морских   участков   Мирового   океана сформировались залежи нефти, природного газа и каменного  угля  -  важнейших видов  современного  топлива.  Исходя  из  этого,  подводные   месторождения горючих  ископаемых  можно  рассматривать  как  топливные  ресурсы  Мирового океана.

      Хотя эти богатства  органического происхождения, они   не  одинаковы  по физическому состоянию (жидкие, газообразные и твердые),  что  предопределяет различие  условий  их   накопления   и,   следовательно,   пространственного размещения,  особенности  добычи,  и  это  в  свою  очередь  сказывается  на экономических     показателях     разработок.     Целесообразно      сначала охарактеризовать морские промыслы нефти и газа, имеющие много  сходных  черт и представляющие большую часть топливных ресурсов мирового океана.

      Одна из наиболее  острых  и  актуальных  проблем   в  настоящее  время- обеспечение  всевозрастающих  потребностей  многих  стран   мира   топливно-энергетическими ресурсами. К середине XX в. Их традиционные виды -  уголь  и древесное топливо - уступили место  нефти,  а  затем  и  газу,  ставшими  не только главными источниками энергии, но и важнейшим  сырьем  для  химической промышленности.

      Далеко не все  районы земного шара   в   одинаковой  степени  обеспечены этими полезными ископаемыми. Большинство стран удовлетворяют свои  нужды  за счет импорта нефти. Даже США, одно из крупнейших государств-  производителей нефти (примерно треть ее мировой добычи), более чем на  40%  покрывает  свой дефицит ввозимой нефтью.

      Япония  добывает  нефть в ничтожно малых количествах,  а закупает  почти 17% ее, поступающей на  мировой рынок.  Она на  правах  долевого  участия добывает  нефть  на  акваториях  некоторых  Ближневосточных  государств,  но особенно  активно  ведет  разведку  на  шельфе  стран  Юго-Восточной   Азии, Австралии, Новой Зеландии с перспективой развития здесь  собственной  добычи нефти и газа.

      Западноевропейские  государства импортируют до 96% расходуемой  нефти  и их потребности в ней продолжают расти. Потребление  нефти   и   газа   во   многом   определяется   рыночной конъюнктурой, поэтому оно заметно  изменяется  от  года  к  году,  иногда  в течение нескольких лет. Нехватка  собственной  нефти  и  газа  и  стремление уменьшить зависимость от их импорта стимулируют многие страны  к  расширению поисков   новых   нефтегазоносных   месторождений.    Развитие,    обобщение результатов  геологоразведочных  работ  показали,  что  главным   источником добычи нескольких десятков миллиардов тонн  нефти  и  триллионов  кубометров газа может служить дно Мирового океана.

       По  современным   представлениям,  необходимое   геологическое  условие создания нефти и газа в недрах Земли - существование в  районах  образования и накопления нефти и газа больших по размерам осадочных толщ. Они формируют крупные  нефтегазоносные  осадочные  бассейны,  которые  представляют  собой целостные автономные системы, где протекают процессы нефтегазообразования  и нефтегазонакопления. Морские месторождения нефти и газа  располагаются в пределах  этих  бассейнов,  большая  часть  площади  которых   находится   в подводных недрах океанов и морей. Планетарные сочетания осадочных  бассейнов представляют     собой     главные     пояса     нефтегазообразования      и нефтегазонакопления Земли (ГПН). Геологи установили, что в ГПН существует комплекс природных предпосылок, благоприятных для развития  крупномасштабных процессов нефтегазообразования и нефтегазонакопления.

      Не случайно поэтому из  284  известных на  Земле крупных скоплений углеводородов 212 с запасами свыше 70 млн. тонн обнаружено в  пределах  ГПН, простирающихся  на  континентах,   островах,   океанах   и   морях.   Однако значительные месторождения нефти  и  газа  распределены  неравномерно  между отдельными поясами,  что  объясняется  различиями  геологических  условий  в конкретных ГПН.

      Всего в мире  известно около  400  нефтегазоносных   бассейнов.  Из  нихпримерно половина продолжается с континентов на шельф, далее на  материковый склон и реже на абиссальные глубины. Нефтегазовых  месторождений  в  Мировом океане известно более 900. Из них морскими нефтеразработками охвачено  около 351  месторождений.  Более или менее развернутую характеристику  морских нефтеразработок целесообразнее дать в региональном разделе.

      В настоящее время  сложилось  несколько  крупнейших  центров  подводных нефтеразработок, которые определяют ныне уровень добычи  в Мировом океане. Главный  из  них  -  Персидский  залив.  Совместно   с   прилегающей   сушей Аравийского полуострова залив содержит более  половины  общемировых  запасов нефти, здесь выявлено  42  месторождения  нефти  и  только  одного  -  газа. Предполагаются новые открытия в более глубоких отложениях осадочной толщи.

      Одним из старых  и  освоенных  районов   морской  добычи  нефти  и   газа является акватория Мексиканского залива. У  американского  побережья  залива открыто около 700 промышленных скоплений,  что  составляет  около  50%  всех месторождений, известных в Мировом океане. Здесь сосредоточено 32%  мирового парка  плавучих  морских  установок,  треть  всех  скважин,  пробуренных  на морских месторождениях.

      Развитие морской  нефтегазовой  промышленности  в   Мексиканском  заливе сопровождалось  созданием  комплекса  смежных  производств  -   специального машиностроения, верфей для строительства  плавучих  и  стационарных  буровых платформ, верфи для создания  вспомогательного  флота,  базы  обеспечения  и вертолетных  площадок,  танкерных   причалов   и   терминальных   устройств, нефтеперерабатывающих и газоочистных заводов, береговых  приемных  мощностей и распределителей у устьев морских трубопроводов.  Особо  следует  упомянуть создание  разветвленной  сети  подводных  нефте-  и газопроводов.  Центрами морской нефтегазовой промышленности на  берегу  стали  Хьюстон,  Нью-Орлеан, Хоума и другие города.

      В настоящее время  в Мировом океане широко развернулся   поиск  нефти  и газа. Разведочное глубокое бурение уже осуществляется  на  площади  около  1 млн. кв. километра, выданы лицензии на поисковые работы еще на  4  млн.  кв. километра морского дна. В условиях постепенного истощения  запасов  нефти  и газа на многих традиционных  месторождениях  суши  заметно  повышается  роль Мирового океана как источника пополнения этих дефицитных видов топлива.

      Важно осветить  и подводную добычу каменного  угля.  С давних пор во многих  странах каменный уголь используется  в  больших масштабах  как  важнейший  вид  твердого  топлива.  И  сейчас  в   топливно-энергетическом балансе ему принадлежит одно из главных мест.  Надо  сказать, что совместный уровень добычи этого полезного  ископаемого  на  два  порядка меньше по сравнению с его запасами. Это означает, что мировые  ресурсы  угля позволяют увеличивать его производство.

      Каменный уголь   залегает  в  коренных  породах,  в  основном  покрытых сверху осадочным чехлом. Коренные каменноугольные бассейны, расположенные  в береговой зоне, во многих районах продолжаются  в  недрах  шельфа.  Угольные пласты здесь нередко отличаются большей мощностью, чем на суше. В  отдельных районах,   например   на   североморском   шельфе,    обнаружены    угольные месторождения.  Не  связанные  с  береговыми.  Добыча  каменного   угля   из подводных бассейнов ведется шахтным способом.

      В  прибрежной  зоне  Мирового  океана  известно  более  100  подводных месторождений  и  действуют  около  70  шахт.  Из  недр   моря   извлекается примерно 2% мировой добычи каменного  угля.  Наиболее  значительные  морские угольные разработки ведут Япония, которая получает  30%  угля  из  подводных шахт,  и  Великобритания,  добывающая  во  внебереговой   зоне   10%   угля.

Значительное количество каменного  угля дают подводные бассейны  у  побережья Китая, Канады, США, Австралии, Ирландии, Турции и в меньшей степени-  Греции и Франции. Поскольку запасы угля на суше  более  существенны  и  коммерчески доступнее.   Чем   на   море.    Подводные    месторождения    разрабатывают преимущественно  страны,  малообеспеченные  углем,  В   некоторых   странах, например в Великобритании, развитие подводной добычи угля в  известной  мере связано с истощением запасов в традиционных месторождениях на суше. В общем,  прослеживается  тенденция к увеличению  подводной добычи каменного угля.

      Твердые полезные  ископаемые, извлекаемые  из  моря,  пока  что  играют значительно меньшую роль в морском хозяйстве, чем  нефть  и  газ.  Однако  и здесь  наблюдается  тенденция  к  быстрому  развитию  добычи,  стимулируемая истощением аналогичных запасов  на  суше  и  их  неравномерным  размещениям. Кроме   того,   стремительное   развитие   техники    обусловило    создание усовершенствованных  технических  средств,  способных  вести  разработки   в прибрежных зонах.

      Залежи твердых  полезных ископаемых в море  и океане можно  подразделить на коренные, встречающиеся на  месте  своего  первоначального  залегания,  и рассыпные, концентрации которых образуются в результате  выноса  обломочного материала реками вблизи береговой линии на суше и мелководье.