Раздел 5. Минерально-сырьевой комплекс

Основополагающее место в общем развитии цивилизации занимает минерально-сырьевой комплекс. Человечество ежегодно извлекает из недр Земли многие сотни миллиардов тонн различных руд горючих ископаемых и строительных материалов. В результате переработки этого сырья выплавляется около 800 млн. т различных металлов, рассеивается па полях более 400 млн. т минеральных удобре­ний и до 4 млн. т различных ядохимикатов. Индустрии добычи твердых полезных ископаемых принадлежит первое место в образовании и накоплении на поверхно­сти планеты твердых отходов, количество которых составляет не менее 65-70 % от общего объема добычи. В недрах Земли образовалось огромное количество поло­стей и пустот в виде отработанных шахт и карьеров. В результате изменяется сба­лансированное за предшествующие эпохи напряженное состояние массивов, на­рушается режим подземных и поверхностных вод, деформируется и сама земная поверхность.

Нарастающий технологический прессинг на природные экосистемы приво­дит к их быстрому и часто необратимому разрушению, которое по своим масшта­бам постепенно принимает глобальный характер. При этом парадоксальность си­туации заключается в том, что прогрессирующая деградация природы происходит на фоне быстро растущих расходов человечества на ее охрану; при этом энерге­тические ресурсы, необходимые для сохранения природы на современном уров­не развития, могут быть получены только путем техногенного разрушения фунда­мента этой природы литосферы Земли.

И тем не менее получение полезных ископаемых является сегодня и в обозри­мом будущем безальтернативной необходимостью для самого факта существова­ния человека. Поэтому оттого, как в наше время будет организовано это производ­ство, какие ограничения и допуски будут наложены на его развитие, в широком смысле зависит сохранение или необратимое разрушение подвижного равновесия в природной среде, сложившегося зa геологические периоды развития планеты.

Исходный биологический принцип существования живой материи состоит в непрерывном поглощении низкоэнтропийной энергии солнечного света. Этот про­цесс дает возможность поддержания и увеличения упорядоченности и сложно­сти на планете с помощью фотосинтеза и других процессов жизнедеятельности. Солнечная энергия поступает на поверхность Земли в определенном объеме, и за миллионы лет эволюции биосфера приспособилась к использованию этого фик­сированного количества солнечной энергии. На протяжении последних столетий (а это лишь мгновение в истории биосферы) человек перестал довольствоваться го­довым поступлением солнечной энергии и начал со все нарастающей интенсивно­стью проживать земные запасы низкоэнтропийного материала (минерального то­плива и сырья), которые, по сути, также представляют собой часть полученной в прежние эпохи от Солнца энергии. Но, в отличие от прямой солнечной энергии, их можно использовать с любой необходимой в данный момент для развития общества интенсивностью. Поэтому сегодня минеральное сырье, извлекаемое из недр Земли, является основой существования технократической цивилизации. Практически весь антропогенный материальный мир построен и функционирует за счет результатов прямого или косвенного разрушения определенных участков литосферы и последующего использования полученного при этом вещества. По последним дан­ным, минеральное сырье дает исходные материалы и энергетическую основу про­изводству 70 % всей номенклатуры конечной продукции человеческого общества

Экономическая система человечества состоит из людей, средств производства и материальных благ. На протяжении последних столетий ее наиболее яркой чер­той был огромный количественный рост. Население росло темпами, далеко пре­вышающими известные ранее в истории, и это беспрецедентное увеличение стало возможным только в условиях сопровождающего его еще более быстрого расши­рения производства материальных благ. Население мира увеличивалось примерно на 2 % в год, удваиваясь каждые 35 лет, мировое потребление товаров — на 4 % в год с удвоением каждые 17 - 18 лет, а добыча полезных ископаемых на каждого жителя Земли - на 9,98 % в год с удвоением каждые 9-10 лет (табл. 5.1, рис. 5.1 и 5.2).

Таблица 5.1

Показатели	Ед. нзм.	Годы
		1900	I960	1970	1980	1986	1999	2006
Народонаселение	млрд чел.	1,6	2,5	3,7	4,4	4,9	6,0	6,7
Годовая добыча вещества литосферы, в т. ч.: полезного ископаемого пустой породы	т/чел. х год	10,1	17,8 8,2 9.6	40,6 15,6 24,9	79,8 27,5 52,25	113.2 36,5 76,55	148,0 46,5 101,5	164,0 52,2 111.8
		4,7
		5,4

Рис. 5.1. Динамика роста народонаселения Земли и удельной добычи минерального

сырья: I — рост численности населения; 2 — рост добычи сырья на человека в год

Рассматривая экологические последствия этого факта, следует отметить, что в подавляющем большинстве случаев добыча единицы объема полезного иско­паемого (особенно твердого) сопровождается извлечением на поверхность зна­чительно большего объема пустой породы. Поэтому масштаб общего ра крушения литосферы возрастает значительно быстрее, чем добыча собственно полезных ис­копаемых.

Рис. 5.2. Изменение масштабов техногенного разрушения литосферы:

1 — объем добычи полезных ископаемых; 2 — объем добычи пустых пород;

3 — объем добычи горной массы

Термины «производство» и «потребление» не совсем точны для описания этого процесса. Фактически человек не производит и не уничтожает вещество и энергию, он только переводит их из одного состояния в другое. Человек преоб­разует сырье в товары, а товары — в ту или иную форму отходов. Для того что­бы численность людей и количество товаров постоянно увеличивались, требует­ся все больший объем сырья, трансформируемого в товары и в конечном ито­ге в отходы.

Отходы невозможно снова превратить в сырье иначе как путем расхода энергии, которая неизбежно перейдет в отходящее тепло, непригодное для вторич­ного использования. Природа может регенерировать некоторые виды отходов, но это занимает время и создает опасность перегрузки естественных систем. Возможности регенерации ограничены процессом рассеяния материала и энер­гии, или вторым законом термодинамики. Вещество может восстанавливаться, но всегда с коэффициентом значительно меньше 100 %, а энергия вообще невозобновима. Именно поэтому количественное и качественное развитие цивилизации всегда будет требовать того или иного уровня добычи из недр Земли минерально­го сырья и прежде всего сырья энергетического.

Приведенные на рис. 5.1 и 5.2 соотношения темпов роста народонаселения Земли и приходящегося на одного человека объема добычи минеральных ресур­сов свидетельствуют прежде всего об экстенсивности процессов обеспечения развития общества этими ресурсами.

Общее количество вещества, ежегодно извлекаемого из литосферы, а также распределение его по видам полезных ископаемых приведено в табл. 5.2.

Таблица 5.2

Вид сырья	Доля в общей добыче, %	Годовой объем добычи млрд. т
		полезных ископаемых	пустых пород	горной массы
Рудное, в т. ч.: — черные металлы — цветные металлы	14,6 9,9 4,7	41 27,9 13, 1	274,0 186,3 87,7	315,0 21 1,2 100,8
Нерудное, в т. ч.: - стройматериалы	62,9 58,1	176 163	202,4 179,3	378,4 342,3
Энергетическое, в т. ч.: — уголь	22,5 10,7	63 30	132,3 90	195,3 120
Всего	100	280	008,7	888,7

Наиболее существенной частью минерально-сырьевого комплекса является индустрия строительных материалов. Добыча их более чем в полтора раза превышает добычу всего вместе взятого рудного и энергетического сырья (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Структура добычи из литосферы различных видов минерального и топливно-энергетического сырья

При современном уровне развития геотехнологий на единицу извлекаемого из недр твердого полезного ископаемого приходится от 1,1 до 6,7 единицы пустой породы, также извлекаемой из недр и размещаемой затем па поверхности Земли. Это при достигнутых объемах добычи, адекватно ежегодному изъятию из есте­ственного оборота более 5000 км² поверхности. Не менее значимые экологические последствия имеет ограниченность запасов любого месторождения. Если срок су­ществования среднестатистического добывающего предприятия принять равным 40 годам, то это означает, что для простого поддержания уровня обеспеченности минеральным сырьем необходимо ежегодно 1/40 общего его потребления обеспе­чивать за счет освоения новых месторождений. В силу геологической предопреде­ленности местоположения новых добываюших предприятий это означает практи­чески неизбежную необходимость отторжения от сохранившихся площадей есте­ственной биоты Земли не менее 3500 — 4000 км² ежегодно.