II. Проблема исчерпания полезных ископаемых

Как и энергоресурсов, использование других полезных ископаемых достигло в конце ХХ в. максимальных показателей. По прогнозам в начале XXI в. человечество исчерпает пятую часть запасов железа, половину никеля и кобальта, большую часть свинца, цинка и вольфрама. Месторождения с высоким содержанием металлов уже исчерпаны и разрабатываются бедные месторождения (Табл. 8).

Таблица 8. Мировая обеспеченность исчерпаемыми природными ресурсами (в числителе – обеспеченность в годах, в знаменателе – до какого года)

Природные ресурсы	Данные из: Земля и человечество, 1985	Данные из: Геологи-ческая служба, 1993
Энергетические: нефть газ уголь уран Черные металлы: железо марганец хром титан ванадий вольфрам Цветные металлы: медь кобальт свинец цинк олово алюминий сурьма ртуть Золото Алмазы	35/2020 45/2030 125/2110 105/2090 20/2005 45/2030 50/2035 35/2020 30/2015 24/2007 20/2005 70/2050 25/2010 23/2008	45/2036 64/2054 330/2320 30/2040 120/2110 270/2260 65/2055 100/2090 84/2074 50/2040 54/2044 25/2015 25/2015 26/2016 350/2340 21/2011 26/2017

Ресурсосбережение в настоящее время видится по следующим направлениям: 1) более полное извлечение чистого продукта из руды (сейчас только 1-5% реализуется в чистой продукции, а остальное идет в отход); 2) добыча сопутствующих компонентов (например, из железной руды можно добывать сопутствующий титан, селен, галлий, из медной – цинк, серу, железо, молибден и др.); 3) понижение металлоемкости изделий; 4) использование вторичного сырья (к примеру, 1 т чугунного или стального лома сберегает 3,5 т минерального сырья, 2 т железной руды, 1 т кокса и 0,5 т известняка). Переработка другого вторичного сырья – макулатуры, стекла и пластмассы - также весьма экологична, так как сберегает энергию и образует существенно меньше отходов.

Вопросы и задания

1.Чем принципиально энергоресурсы отличаются от других полезных ископаемых?

2. Каковы аспекты современной энергетической проблемы?

3. Приведите примеры мировых альтернативных энерготехнологий.

4. В чем состоят проблемы ресурсосбережения?

5. Приведите примеры ресурсосберегающих технологий.

Лекция 15. Некоторые аспекты глобальной экологии

Проблемы, созданные деятельностью человека и затрагивающие всю биосферу, относятся к предмету глобальной экологии. Среди них наиболее значительными в настоящее время кажутся четыре: разрушение озонового слоя, перегрев планеты, кислотные дожди и высокие уровни загрязнения атмо-, лито- и гидросфер. В данной лекции рассмотрим первые три, а о загрязнениях поговорим в лекции 18.

1. Проблема разрушения озонового слоя

Атмосфера, воздушная оболочка Земли, имеет слоистое строение (Рис. 11). Самый нижний 8-10 километровый слой – тропосфера – содержит 4/5 всей массы воздуха. При удалении от поверхности земли происходит понижение температуры на 6⁰ на каждый километр. На высоте тропопаузы понижение температуры прекращается и она остается почти постоянной – 60-70⁰ С. В следующем слое – стратосфере – находится слой с высокой концентрацией озона. В стратосфере температура повышается до 0⁰ в стратопаузе. В мезосфере температура снова понижается до -90⁰ в мезопаузе. Слои термосферы (80-1000 км) и ионосферы (1000-2000 км) – наиболее разреженные слои атмосферы – выполняют роль защитного экрана от ионизирующих излучений.

Рисунок 11. Строение атмосферы

Состав атмосферы постоянен: азота - 78,3%, кислорода – 20,95%, углекислого газа – 0,03%, аргона – 0,93% с небольшой примесью других инертных газов. Состав воздуха поддерживается за счет непрерывного поглощения и выделения газов живыми организмами. В результате хозяйственной деятельности людей в последние десятилетия происходит изменение баланса газов в атмосфере. Особенно большую озабоченность вызывает истоньшение озонового слоя, увеличение концентрации углекислого газа и снижение концентрации кислорода.

Озоновый слой является естественным экраном, который поглощает жесткое ультрафиолетовой излучение с длиной волны менее 290 нм. С 1982 года наблюдается уменьшение озонового слоя со скоростью 4% в год. К 2000 году его толщина над Антарктидой и Арктикой уменьшилась на 50%, что было названо «озоновыми дырами». Ученые называют разные причины снижения концентрации 0₃ – загрязнение воздуха фреонами (CFCl3), которые под действием ультрафиолета разлагаются на активные ионы Cl и F, взаимодействующие с озоном; хлорирование воды; использование водородного топлива космическими кораблями и др. Дальнейшее уменьшение озонового экрана грозит ростом числа онкологических заболеваний, особенно рака кожи.