1.1.3. Еколого-економічні аспекти використання природних ресурсів

Під природними ресурсами потрібно розуміти елементи або результати функціонування природних систем, які використовуються людиною в самих різноманітних цілях або можуть бути залучені до його діяльності в майбутньому.

Проблема розробки економічного механізму природокористування може бути описана нерівністю:

(1.1)

де  та  - витрати природних ресурсів на 1-го людину для його особистих і виробничих потреб;

 - чисельність населення;

Р - обсяг природних ресурсів, що відтворюється.

Класифікація природних ресурсів здійснюється по цілому ряду класифікаційних ознак. У загальному вигляді природні ресурси можна розрізнювати:

• в плані місцезнаходження;

• в плані приналежності і відносинам до систем і розміщення;

• в плані господарського використання;

• в плані відношення до людини.

Класифікацію природних ресурсів наведено у табл. 1.11.

У економічному плані природні ресурси виконують роль засобів праці, предметів праці і умов життя.

Від засобів праці, створених людиною, біологічні природні ресурси як засоби праці:

• щорічно без участі людини продукують органічну масу;

• мають обсяг продукції, який коливається під впливом погодних умов;

• є незамінними і не можуть бути відтворені людиною;

• є обмеженими і не можуть бути безмежно збільшені;

• складні, слабо вивчені, складно керовані;

• в процесі експлуатації не гуртуються, не зменшують своїх корисних властивостей, але схильні до шкідливих впливів виробництва;

• не переміщуються в просторі;

• не однорідні за складом, якості, структурі, що впливає на результати праці.

Як предмети праці природні ресурси мають такі особливості:

• вони складні по складу і структурі, що вимагає повного їх використання;

• в багатьох випадках є обмеженими, що зумовлює необхідність їх раціонального використання;

• володіють взаємозамінністю, що дозволяє знизити дефіцитність деяких видів сировини;

• вимагають, при отриманні сировини, значних капітальних витрат і нерідко пов'язані з порушенням навколишнього середовища;

• неоднорідні за складом, структурі, якості, що впливає на ефективність праці по їх використанню.

Таблиця 1.11

Класифікація природних ресурсів за різними ознаками

Група	Класифікаційна ознака	Представники
1	2	3
у плані місцезнаходження	за джерелом і місцем розташування	енергетичні
		атмосферні
		газові
		водні
		рослинні (продуценти, редуценти, консументи)
		кліматичні
		рекреаційні
		антропоекологічні
у плані належності та відношення до систем і розташуванню	за належністю	космічні
		планетарні
		ресурси землі, літосфера, гідросфера
	за відношенням	елементи систем (мінерали, види рослин) і результати їх функціонування
	за видом і тривалістю колообігу	довготермінові (космічні)
		короткострокові (біологічні)
	за розміщенням на поверхні планети	відносно рівномірно розподілені
		концентровані (літосфера)
	за можливістю переміщення	природно переміщувані (вода)
		непереміщувані (біологічні ресурси)
	за видами	сировинні
		водні
		земельні
		генетичні
Продовження табл. 1.11
1	2	3
у плані господарського використання	за належністю	світові
		національні
	за швидкістю вичерпуваності	вичерпуванні
		невичерпуванні
	за можливістю самопоновлювання та культивування	поновлюванні
		непоновлюванні
	за напрямком використання	паливно-енергетичні
		сировинні
		продовольчі
	за ступенем вивченості	прогнозні
		виявлені
		вивчені досконало
	за можливістю використання	недоступні
		резервні
		використовувані
	за характером використання	одноцільові
		багатоцільові
	за якістю	види
		класи
		типи
у плані відношення до людини	за необхідністю для життя	доволі необхідні
		відносно байдужі
	за цільовим призначенням	матеріальні
		інформаційно-пізнавальні
		такі, що мають культурну або історичну цінність
	за можливістю втягнення до господарської діяльності	можливі для експлуатаціїх)
		потенційні
х) у господарському плані можливі для експлуатації природні ресурси поділяються на: зовнішні, паливно-енергетичні, земних глибин, поверхні землі

Вода - комплексний природний ресурс, що складається з води Світового океану (94 %), підземних вод (4 %), льоду і снігу (2 %), води рік, озер і боліт (0,4 %). Весь природний водний комплекс функціонує як єдиний, хоч в короткочасний інтервал часу окремі водоймища можуть бути відносно ізольованими.

Розподілена вода по території Землі і окремим регіонам нерівномірно (табл. 1.12), також нерівномірно і її споживання (табл. 1.13).

Таблиця 1.12

Розподіл води та її споживання за континентами^х)

Континент	Середньо-річний стік річок, км3/рік	Водоспоживання
		всього		% до стоку
		1970 р.	2000 р.	1970 р.	2000 р.
1	2	3	4	5	6
Європа	3210	320 100	730 240	10,0 3,1	23,0 7,5
Азія	14410	1500 1130	3200 2000	10,4 7,6 1	22,7 13,9
Африка	4570	130 100	380 250	2,8 2,2	8,3 5,5
Північна Америка	8200	540 160	1300 280	6,6 2,0	15,8 3,4
Південна Америка	11760	70 50	300 130	0,6 0,4	2,5 2.1
Австралія і Океанія	4390	23 12	60 30	1,0 0,5	2,5 1,2
Загалом	46540	2583 1552	5970 2930	5,6 3,4	12,8 6,3
х) чисельник – загальне водоспоживання, знаменник - безповоротне

Таблиця 1.13

^{Динаміка світового використання води, км3/рік}х)

Водоко-ристувач	Роки
	1900	1940	1950	1960	1970	1975	1985	2000
Населення	20 5	40 8	60 11	80 14	120 20	150 25	250 38	440 65
Проми- словість	30 2	120 6	190 9	310 15	510 20	650 25	1100 45	1900 70
Сільське господарство	350 260	660 480	860 630	1500 1150	1900 1500	2100 1800	2400 1900	3400 2600
Випарення з водосховищ	0 0	1 1	4 4	20 20	70 70	110 110	170 170	240 240
Загалом	400 267	820 495	1100 654	1910 1199	2600 1610	3010 1960	3920 2153	5980 2975
х) чисельник – загальне водоспоживання, знаменник - безповоротне

Призначення води як природного ресурсу - підтримка життєвої потреби людини, тваринної і рослинного світу. У виробничій і господарській діяльності людина застосовує воду для очищення, миття, охолоджування обладнання і матеріалів, поливу рослин, гідротранспортування, забезпечення специфічних процесів (вироблення електроенергії). Водне середовище використовується для вилову риби, видобутку підводних запасів сировини (марганець, нікель, кобальт) і палива (нафта), збирання рослин, перевезення вантажів на судах. Простота процесу затоплення в порівнянні з іншими видами поховання, недоступність глибин для людини і уявна ізольованість води призвели до того, що людина активно використовує водне середовище для скидання відходів.

Стан води в природному або штучному водоймищі характеризується хімічним складом добавок, вмістом солі, складом зважених часток, температурою.

Найбільш забрудненими водоймищами є Рейн, Дніпро, Західний Буг, Дністер, Дунай, Дон, ріки острова Сахалін, ріки і озера Кольського півострова, нижня течія Амура. Концентрації ряду забруднюючих речовин в цих водоймищах перевищують гранично допустимий рівень в 10 і більше разів.

Споживання води на одиницю продукції є найважливішим показником прогресивності виробничих процесів. У цей час на виробництво 1 т продукції споживається така кількість води, м³: сталь - 250; мідь - 500; пластмаса - 500-1000; целюлоза -1500; синтетичний каучук - 2000. На побутові потреби населення міст витрачається 300-600 м³ за добу на одну особу.

Щорічно в моря попадає до 7 млн. т нафти з танкерів і внаслідок аварій при нафтовидобутку, а 1 т нафти може покрити тонкою плівкою до 12 км² поверхні води. Аварії на хімічних, металургійних і інших підприємствах, прориви в міських системах очищення супроводжуються скиданням отруйливих речовин в природні водоймища.

Особливістю природних водоймищ є їх здатність до самоочищення завдяки осадженню домішок, діяльності водних рослин, розкладання речовин у воді, колообігу води. Періодичність повного обміну маси води, яка близька до періоду природного очищення, складає: світовий океан - 2500 років (повне перемішування вод - 63 року); підземні води - 1400 років; грунтова волога - 1 рік; полярні льодовики - 9700 років; льодовики гірських районів - 1600 років; підземні льоди багаторічної мерзлоти - 10000 років; води озер - 17 років; води боліт - 5 років; води в руслах рік - 16 днів; волога в атмосфері - 8-10 днів; вода в живих організмах - декілька годин.

Зміна характеристик води призводить до зниження її продуктивності як середовища мешкання, унеможливлює її використання людиною, вона стає непридатною для побутових, сільськогосподарських і промислових процесів. Щоб не допустити цього, здійснюють очищення і охолоджування стоків, транспортування чистої води, будівництво штучних водоймищ і замкнених ізольованих водних систем, штучне розведення водної рослинності і риб.

Атмосфера являє собою величезну повітряну систему. Її нижній шар (тропосфера) товщиною 8 км в полярному і 18 км в екваторіальних широтах містить порядку 80 % повітря, у верхньому шарі (стратосфера) товщиною до 55 км знаходиться понад 20 % повітря. Атмосфера характеризується газовим хімічним складом, вологістю, складом зважених речовин, температурою. У нормальних умовах хімічний склад повітря такий (об'ємні %): азот - 78,08; кисень 20,95; вуглекислий газ - 0,03; аргон - 0,93; неон, гелій, криптон, водень - 0,002; озон, метан, оксиди вуглецю і азоту - десятитисячні частки відсотка. Загальна кількість вільного кисню в атмосфері - 1,5-10 т. Призначення атмосфери в екосистемі Землі - забезпечення людини, тваринного і рослинного світу життєво необхідними газовими елементами (кисень, вуглекислий газ), захист Землі від метеоритного впливу, космічного радіаційного і сонячного опромінення, забезпечення процесів виробничої діяльності людини газовими елементами (киснем, азотом, воднем і нейтральними газами). У процесі існування атмосфера зазнає таких змін:

• безповоротне вилучення газових елементів;

• тимчасове вилучення газових елементів;

• забруднення газовими домішками, що руйнують її газову структуру;

• забруднення зваженими речовинами;

• нагрівання;

• поповнення газовими елементами;

• самоочищення.

Кисень - найбільш важлива для людини складова повітря. При нестачі кисню у людини розвиваються явища компенсаторного характеру: частішає дихання, прискорюється струм крові і т. д. За 60 років життя людини в місті через його легкі проходить 200 г шкідливих хімічних речовин, 16 г пилу, 0,1 г металів. З найбільш небезпечних для людини речовин можна назвати бенз(о)пирен, формальдегід і фенол.

Автомобільний транспорт споживає кисень повітря для забезпечення процесу горіння в двигунах, забруднює атмосферу вуглекислим газом, пилом, зваженими продуктами згоряння бензину (свинець, сірчистий ангідрид тощо). З автомобільним транспортом пов'язано понад 13 % всіх забруднень атмосфери. Їх зменшують вдосконаленням паливної системи автомобілів, використанням двигунів електричних, на природному газі, на водні або низькосірчаному бензині, припиненням використання етилованого бензину, застосуванням каталізаторів і фільтрів для вихлопних газів.

У процесі горіння органічного палива (вугілля, нафта, природний газ, деревина) інтенсивно споживається кисень, і атмосфера забруднюється вуглекислим газом, сполуками сірки, зваженим речовинами. У світі щорічно спалюється 10 млрд. т умовного палива, при цьому нарівні з організованими виникають і неорганізовані процеси горіння, такі як пожежі в побуті, в лісі, на складах вугілля, зайняття виходів природного газу, пожежі на нафтопромислах і при перевезенні палива. На всі форми спалення палива, на отримання металургійної і хімічної продукції, на додаткові окислення різних відходів щорічно витрачається 20 - 50 млрд. т кисню. Підвищення витрат кисню, спричинене активізацією господарської діяльності людини, складає не менше 10-16 % щорічних біогенних утворень, викликає тривогу.

Стан атмосфери оцінюється в локальних регіонах (район, місто) на територіях (держава, природна зона, континент) і загалом по Землі. Для перших двох видів об'єктів оцінка складається з великого набору чинників. Наприклад, в США враховуються такі показники як вуглекислий газ, сірчистий газ, свинець, летючі органічні речовини, пил, окиси азоту. В Україні до таких показників відносяться: оксид вуглеводу, сірчистий газ, сірчана кислота, окиси алюмінію, азоту, заліза, натрію, магнію, цинку, сажа, п’ятиокис ванадію, нікель і його окиси, сполуки ртуті і свинцю, золи вугілля, коксовий і агломераційний пил, пил вапняку.

Загалом по Землі параметри атмосфери щорічно змінюються. Так, за останні 100 років підвищилися: температура - на 0,5-0,6 С, вміст вуглекислого газу - на 0,4 %, метану - на 1%; закису азоту - на 0,2 %; озону в стратосфері - на 3 %.

Наслідками глобальних змін атмосфери є підвищення інтенсивності ультрафіолетового випромінювання на поверхні Землі, збільшення площі пустель, підвищення рівня Світового океану, кислотні осадки, загибель тваринного світу, зростання захворюваності населення.

Рослинний мир - це сукупність великого числа різноманітних видів рослин. Він функціонує у взаємодії із землею, водою і атмосферою (рис. 1.2).

Техносфера Сонячна енергія Гідросфера

Літосфера Ліс Атмосфера

Людина Рослинний світ

Рис. 1.2. Взаємозв'язки лісу з навколишнім середовищем

Призначення рослинного світу - утворення органічної речовини, засвоєння вуглекислого газу і вироблення кисню, забезпечення деревиною і харчуванням людини і тваринного світу. За рік рослини поглинають і засвоюють приблизно 200 млрд. т СО₂, що становить 3-3,6 т/рік на один га, і виділяють 150 млрд. т кисню, 1,8-5 т/рік на га. Однак процес окислення листя, що скидається деревами споживає приблизно 50% річних кількості кисню, що виробляється ними.

Найбільш важливою частиною рослинного світу є ліс. Його загальна площа на Землі становить 38 млн. км², в тому числі на території Росії - 8, США - 2, Канади - 2,6, Бразилії - 3,2 млн. км². Світові ресурси деревини розподілені таким чином, %: екс-СРСР - 23, Канада - 6, США - 6, Європа - 5, інші країни - 60. Ліс займає понад 7 % поверхні Землі, але виробляє 50 % кисню, що набувається атмосферою від рослинного світу. Ліс класифікують за різними ознаками. З точки зору доцільності заготовки деревини виділяють три групи лісів (табл. 1.14).

За якістю деревини ліс класифікують за породами дерев. У світі найбільш поширеними хвойними породами є: сосна (23,5 %), ялина (18,8 %), кедр (11,4 %), модрина (42 %). Їх загальний запас на Землі становить 127 млрд. м³, в тому числі в Росії - 68, США - 15, Канаді - 21. Загальний запас деревини на Землі оцінюється в 360 млрд. м³ при річному прирості понад 1 % і вирубці понад 3,3 млрд. м³.

Таблиця 1.14