Особливості будови літосфери, природно-ресурсна, мінерально-сировинна та енергетична безпека

Лекція № 4. Особливості  будови літосфери, природно-ресурсна, мінерально-сировинна та

енергетична безпека.

Земля - третя планета  Сонячної системи. Згідно сучасник наукових уявлень про генезис планети  Земля, за теорією Великого Вибуху та ізотопно-геохронологічним даними вік Землі складає 4,5 млрд. років. Найдревніші ознаки життя на землі зафіксовані у геологічному розрізі Ісуа (Західна Гренландія), вік якого визначений у 3,8 мільярд років. Маса Землі 5,975-1027 г, вона становить 1/333432 маси Сонця; середня густина 5,52-103 кг/мЗ. Маса приблизно стабільна. Земля має складну форму геоїда, приблизно апроксимованого еліпсоїдом обертання. З появою більш сучасних технічних засобів і методів тріангуляційних робіт почались уточнення розмірів і форми Землі, в 1669-1670 рр. французький астроном Пікар за вимірами довжини дуги меридіану в 1°22'55" вирахував, що радіус Землі становить 6371692 м.

 

Природно-ресурсна безпека  та закон обмеженості природних  ресурсів

Під природно-ресурсною безпекою розуміють такий стан техноекосистем та довкілля, при якому природні екосистеми в умовах техногенного впливу без шкоди для себе (а відповідно і для людей) здатні віддавати необхідну людині продукцію або виробляти корисну для неї роботу при споживанні вичерпних та невичерпних, відновлюваних та невідновлюваних ресурсів не призводить до порушення стійкості техноекосистем, деградації екосистем та зростання загроз винекнення дефіциту життєво-необхідних ресурсів, передбачає наявність ефективних альтернативних замінників виснаженого ресурсу, рецикл інг спожитого ресурсу з відходів, впровадення технологій здатних використовувати некондиційні ресурси та залучати відновлюванні джерела.

Природно-ресурсна безпека  грунтується на законі обмеженості природних ресурсів: всі природні ресурси в умовах Землі вичерпні, планета є природно обмеженим тілом, і на ній не можуть існувати безконечні складові частин експлуатованих природних ресурсів.

 

Природокористування та природно-ресурсна безпека

Природокористування - сфера  суспільно-виробничої діяльності, спрямована на задоволення потреб людства за допомогою природних ресурсів та включає в себе:

а) видобуток і переробку  природних ресурсів, їх відновлення або відтворення;

б) використання і охорона природних умов середовища;

в) збереження (підтримка), відтворення (відновлення) раціональна зміна екологічного балансу (рівноваги) природних систем, що буде основою збереження природно-ресурсного потенціалу.

Природокористування може бути раціональним або нераціональним. Нераціональне розглядається як система діяльності, що не забезпечує збереження природно-ресурсної безпеки. Таке використання природних ресурсів призводить до передчасного виснаження ресурсного потенціалу.

 

Поняття антропосфери - антопоекосистеми, техносфери - техноекосистеми та ноосфери - глобальної екосистеми керованої інтелектом людини з позицій сталого розвитку

Під поняттям "антропосфера" розуміють частину біосфери, літосфери, гідросфери та атмосфери, суттєєво змінених діяльністю людини, що становить певну природно-технічну систему антропоекосистему. Для антроекосистеми притаманні процеси, не характерні для природного стану екосистеми.

Під поняттям "техносфера" розуміють частину антропосфери у якій можливості техніки і масштаби господарської діяльності людства стали співрозмірними з екзогенними геологічними процесами, перевищили деякий критичний рівень, вичерпали буферні можливості природного середовища і стали причиною екологічних змін різного масштабу в умовах техноекосистем и.

Пі поняттям «ноосфера» розуміють природне, природно-техногенне та техногенно-змінене середовище змінене РОЗУМОВОЮ ДІЯЛЬНІСТЮ ЛЮДИНИ (греч. пооє. — «розум», вргіаігіе — «куля»), що передбачає стабільний стан глобальної екосистеми в умовах керування інтелектом людини з позицій сталого розвитку. З екологічної точки зору термін «ноосферний» передбачає таку діяльність людини у довкіллі, при якій забезпечується стійкий розвиток і стабільність глобальної екосистеми.

 

Шляхи вирішення проблеми: ноосфери и й підхід до забезпечення природно-ресурсної безпеки

Ще у XIX столітті вчені, інженери говорили про підкорення природи завдяки людському інтелекту, а вже у XX столітті зрозуміли, що людина не повинна володарювати над природою так, як завойовники над чужим народом. Ноосферний підхід, за В.І.Вернадським, полягає у панування людини над природою у тому, що на відміну від інших істот, людина вміє пізнавати її закони і правильно їх застосовувати, щоб уникнути безвідповідального відношення до довкілля. Для цього ноосферний підхід повинен відповісти на наступні питання:

1. якими повинні бути наші розумні дії, щоб від них не постраждало довкілля?
2. як уникнути небезпечних впливів на довкілля?
3. Куди і як направляти наші зусилля для забезпечення людських потреб, але не за рахунок зниження якості довкілля?
4. Які проблеми потрібно вирішувати насамперед, щоб зберегти природне середовище від деградації?
5. Що може собі дозволити людина, а чого не можна робити, з огляду на проблеми довкілля?
6. Як забезпечити потреби людини у ресурсах, що вичерпуються і у найближчій перспективі стануть недоступними?
7. Як мінімізувати енергетичні та ресурсні витрати людини?

 

Країни на території яких, розвідані найбільші за запасами родовища основних видів корисних копалин

• НАФТА - Саудівська Аравія, Ірак, Кувейт, ОАЕ, Іран,
• ПРИРОДНИЙ ГАЗ - Росія, Іран, Катар, Саудівська Аравія, ОАЕ
• КАМЯНЕ ВУГІЛЛЯ - США, Росія, Китай, Австралія, ПАР, Україна
• ЗАЛІЗНІ РУДИ - Бразилія, Австралія, Канада, Росія, Китай, США, Україна
• АЛЮМІНІЄВІ РУДИ (БОКСИТИ) - Гвінея, Австралія, Бразилія, Індія, Ямайка, Суринам
• МІДНІ РУДИ - Чілі, США, Австралія, Китай, Індонезія
• МАРГАНЦЕВІ РУДИ - Україна, ПАР, Австралія, Китай, Бразилія, Индия
• _{ОЛОВЯНІ РУДИ - Бразилія, Китай, Болівія}

 

Нафта

Світові запаси нафти складають  більше 132,7 млрд. т. З них 74% доводиться на Азію, у тому числі Близький Схід (більше 66%). Найбільшими запасами нафти володіють: Саудівська Аравія,Росія,Ірак,ОАЕ,Кувейт, Іран,Венесуела.

Об'єм світового видобутку  нафти складає близько 3,1 млрд. т, тобто майже 8,5 млн. т на добу. Видобуток ведеться 95 країнами, причому більше 77% продукції сирої нафти доводиться на частку 15 з них, включаючи Саудівську Аравію (12,8%), США (10,4%), Росію (9,7%), Іран (5,8%), Мексику (4,8%), Китай (4,7%), Норвегію (4,4%), Венесуелу (4,3%), Великобританію (4,1%), З'єднані Арабські Емірати (3,4%), Кувейт (3,3%), Нігерію (3,2%), Канаду (2,8%), Індонезію (2,4%), Ірак (1,0%).

Забезпеченість світової економіки розвіданими запасами нафти при сучасному рівні  видобутку складає 45 років. При цьому країни — члени ОПЕК можуть зберігати нинішній об'єм нафтовидобутку протягом 85 років, у тому числі Саудівська Аравія — приблизно 90 років, Кувейт і ОАЕ — близько 140 років. В той же час в США даний показник не перевищує 10 років, а в Росії — 23 роки.

 

Природний газ

Розвідані запаси цього виду палива за останні 15 років зросли з 100 до 144 трлн мЗ. Приріст пояснюється як відкриттям ряду нових родовищ (зокрема, в Росії— в Західному і Східному Сибірі, на шельфі Баренцева моря), так і переведенням частини геологічних запасів в категорію розвіданих.

Найбільші розвідані запаси природного газу зосереджені в Росії (39,2%), Західній Азії (32%), Північній Африці (6,9%), Латинській Америці (5,1%), Північній  Америці (4,9%), Західній Європі (3,8%). Останнім часом виявлені значні запаси в Центральній  Азії. Запаси природного газу у, млрд мЗ складали : Росія — 47600; Іран — 21200; США — 4654; Алжір — 3424; Туркменія — 2650; Норвегія — 3800; Казахстан — 1670; Нідерланди — 1668; Лівія — 1212; Великобританія — 574.

Забезпеченість природним  газом при сучасному рівні  його видобутку (2,2 трлн мЗ в рік) складає 71 рік. В перерахунку на умовне паливо запаси газу наблизилися до розвіданих запасів нафти (270 млрд т).

 

^{Кам'яне вугілля}

Серед паливно-енергетичних ресурсів найбільші запаси в світі  має вугілля. Світові розвідані  запаси кам'яного і бурого вугілля  складають понад 5 трлн т, а достовірні — близько 1,8 трлн т. Вугільні ресурси  розвідані в 75 країнах світу. Найбільші  родовища вугілля зосереджені в  США (445 млрд т), Китаї (272), Росії (200), ЮАР (130), Німеччині (100), Австралії (90), Великобританії (50), Канаді (50), Україні (34) Індії (29) і Польщі (25 млрд т).

В цілому світові ресурси  вугілля досить значні, і забезпеченість ними значно більше, ніж іншими видами палива. При сучасному рівні світового  видобутку вугілля (4,5 млрд т в рік) розвіданих до теперішнього часу запасів може вистачити приблизно на 400 років.

В країнах Європи, верхні шари покладів вже розроблені, а  вилучати вугілля з глибини понад 1000 м нерентабельно при нинішній техніці і технології. Вигідною залишається лише розробка вугільних родовищ відкритим способом (в Західному басейні США, ПАР, Австралії). Так видобуток 1т антрациту в Німеччині обходиться втричі дорожче, ніж імпорт з ЮАР, включаючи витрати по доставці.

 

Залізні руди

Важливе значення для виробництва чорних металів  мають запаси залізних руд. Світові  прогнозні ресурси залізних руд  досягають приблизно 600 млрд т, а розвідані запаси — 260 млрд т. Найбільші в світі родовища залізних руд знаходяться в Бразилії, Австралії, Канаді, Росії, Китаї, США, Індії, Україні Швеції. Видобуток залізних руд в світі складає 0,9-1,0 млрд т в рік. Ресурсозабезпеченість світового господарства цим видом сировини при нинішніх темпах видобутку складає 250 років.

 

Алюмінієві руди (боксити)

З сировини для  виробництва кольорових металів  на першому місці знаходяться  боксити. Їх прогнозні запаси складають 50 млрд т, у тому числі розвідані — 20 млрд т. Найбільші родовища бокситів зосереджені в Австралії, Гвінеї, Бразилії, Венесуелі, на Ямайці. Видобуток бокситів досягає 80 млн т в рік. Найбільшими запаси бокситів володіють такі країни як Гвінея (42% світових запасів), Австралія (18,5%), Бразилія (6,3%), Ямайка (4,7%), Камерун (3,8%) і Індія (2,8%). За масштабами видобутку (42,6 млн. т) перше місце займає Австралія. Ресурсозабезпеченість світового господарства цим видом сировини при нинішніх темпах видобутку складає 250 років.

 

Мідні руди

Геологічні запаси мідних руд оцінюються в 860 млн т, з них розвіданих — в 450 млн т Найбільші родовища локалізовані в Індії, Зімбабве, Замбії, Конго, США, Росії, Канаді. Об'єм річного видобутку становить — 8 млн т.

 

Ресурсозабезпеченість світового господарства цим видом  сировини при нинішніх темпах видобутку  складає 55 років.

Прогноз вичерпання ресурсів корисних копалин Землі (за даними Римського клубу, 2001 р.)

 

Корисна копалина	Глобальні запаси, т	Річне зростання	Час вичерпання,
			запасів, %	роки
Алюміній	1,2Ю9	6,4	250
Хром	1,7Ю8	2,6	154
Вугілля	5-Ю12	4,1	400
Мідь	3-Ю8	4,6	55
Залізо	1-Ю11	1,8	250
Свинець	1-Ю8	2,0	64
Нафта	4,510й	4,0	50
Природний газ	3-Ю13 м3	4,7	71

 

Мінерально-сировинна безпека

Під мінерально-сировинною безпекою розуміють такий стан техноекосистем та довкілля, при якому споживання вичерпних та невідновлюваних ресурсів мінеральної сировини не призводить до порушення стійкості техноекосистем, деградації екосистем та зростання загроз винекнення дефіциту мінерально-сировинних ресурсів, передбачає наявність ефективних альтернативних замінників виснаженого ресурсу, рециклінг спожитого ресурсу з відходів, впровадження технологій здатних використовувати некондиційні ресурси та нові джерела.

Мінерально-сировинні  ресурси утворились в процесі  геологічної еволюції літосфери  за сотні тисяч, мільйони та сотні  мільйонів років. Інтенсивна розробка родовищ веде до прогресуючого виснаження земних надр. Вичерпність мінерально-сировинних ресурсів визначається їх резервами в надрах та інтенсивністю використання людиною.