Освоение природных ресурсов и полезных ископаемых

ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ (а. natural resources; н. naturliche Ressourcen; ф. ressources naturelles; и. recursos naturales) — совокупность объектов и систем живой и неживой природы, компоненты окружающей человека естественной среды, используемые в процессе общественного производства для удовлетворения материальных и культурных потребностей общества.

Природные ресурсы выступают в качестве природных условий существования человечества, которое всё более активно использует природных ресурсов, формируя свои потребности, цели и методы их достижения. Бурное развитие производительных сил, вовлечение в переработку огромных масс природного сырья, увеличение выбросов нерециклируемых отходов производства и жизнедеятельности человека в биосферу делают особо актуальными вопросы природопользования при максимальном сохранении экологического равновесия на планете в целом и в её отдельных регионах. Вопросы защиты компонентов и природных ресурсов (см. Охрана окружающей среды) выходят за рамки возможностей отдельных государств и требуют согласованных действий различных стран в единой глобальной стратегии.

Использование плановой социалистической системы хозяйства позволяет СССР и другим социалистическим странам преодолевать негативные факторы мировой энергетической ситуации. В СССР в 1988 создан Государственный комитет по охране природы.

В современных условиях глобальные проблемы использования и защиты природных ресурсов связаны с решением таких важнейших проблем человечества, как предотвращение войн и гонки вооружений; сохранение среды обитания; обеспечение энергией, сырьём и продовольствием; преодоление отсталости развивающихся стран.

Классификация природных ресурсов и их значение. Совокупность природных ресурсов внешних геосфер Земли представлена взаимосвязанными компонентами, используемыми или намеченными к использованию; входящими в естественный кругооборот веществами или привнесёнными в процессе человеческой деятельности; постоянными или переменными по массе; возобновимыми (восполняемыми) и невозобновимыми по массе и качеству, с учётом фактора времени; постоянными, убывающими или прирастающими по видовому разнообразию. Практически неисчерпаемый природный ресурс — солнечная энергия, источник «экологически чистой» энергии, составляющей около 5•1020 кДж/год. В различных странах сооружаются первые гелиостанции, вырабатывающие тепло и электроэнергию, обсуждаются проекты космических электростанций и способы ретрансляции электроэнергии с орбиты на Землю. Солнечная энергия используется через продукты фотосинтеза (естественная растительность, продукция сельского хозяйства), биосферы или былых биосфер (торф, лигниты, каменный уголь, нефть, газ, битуминозные горные породы).

Атмосфера представляет сложную по структуре и динамике систему. Реально в недалёком будущем использование энергии атмосферных потоков в значительно больших масштабах, чем с помощью наземных ветродвигателей и парусов кораблей. Ставятся опыты по управлению осадками (борьба с градом, туманами, снегом, стимулирование дождей). Изучаются причины возникновения и пути движения ураганов, тайфунов, смерчей для предотвращения ущерба от этих разрушительных природных явлений. В прогнозировании атмосферных процессов применяются системы глобального мониторинга, искусственные спутники Земли и т.п.

Защита атмосферного воздуха от пылегазового загрязнения, в т.ч. от трансграничных загрязнений, требует усилий всех стран. В СССР в 1980 принят закон об охране атмосферного воздуха. Общегосударственная служба наблюдения и контроля за уровнем загрязнения природной среды функционирует в 450 городах СССР. Серьёзность проблемы подтверждается ежегодным поступлением в атмосферу Земли 150 млн. т двуокиси серы. Выпадение «кислотных дождей» осложняет задачи земледелия и рыболовства, угнетает растительность, ухудшает условия жизни в городах, способствует росту числа лёгочных заболеваний, аллергий и т.п. (см. Атмосфера).

Гидросфера — постоянная по массе, но переменная по качеству природных ресурсов, совокупность всех водных объектов Земли, её недр, океанов, морей, рек, озёр, водохранилищ, ледников и снежного покрова. Ежегодный сток всех рек планеты около 37 400 км3. Мировое потребление пресной воды составляет 600 км3, причём 3/4 этого объёма возвращается в биосферу в виде грязного стока и на его разбавление расходуется многократно больший объём речного стока. Гидросфера не только источник пресных и минерализованных вод, но среда обитания живых организмов в водной растительности; источник химических соединений, минералов и элементов для пищевых целей, медицины и промышленности; источник тепла за счёт гидротермальной энергии за счёт гидросферных потоков на суше и в океане, энергии волн, приливов и отливов, осмотической энергии барьеров пресных и солевых вод и т.п.

Если в 1966 добытое в океане сырьё оценивалось в 0,3 млрд. долларов, то к 1980 эта сумма достигла 70 млрд. долларов. По оценке ООН, вклад основных отраслей морского хозяйства в мировую экономику за 1960-80 увеличился почти в 10 раз. Гидросфера может быть загрязнена в относительно короткий период. В число важнейших охранных мероприятий входят гидромониторинг на суше, комплексный глобальный мониторинг Мирового океана, водосберегающие технологии в промышленности и в сельском хозяйстве, в т.ч. оборотное водоснабжение, внедрение безводных технологий, учёт затрат воды и т.п. Основы водного законодательства Союза ССР и союзных республик (1970) предусматривают все необходимые меры по охране и использованию ресурсов гидросферы (см. Гидросфера, Вода, Водные ресурсы).

Наземная растительность (главным образом лес) — возобновимый природный ресурс, резко меняющийся по массе, качеству и видовому разнообразию в относительно короткий период. Ежегодная продукция фитомассы оценивается приблизительно в 50-280 млрд. т сухого органического вещества. Леса планеты занимают свыше 40 млн. км2, а ежегодные заготовки древесины превышают 3 млрд. м3. Будучи средой обитания живых организмов, лес является главным продуцентом кислорода, источником продуктов питания людей и кормов для животных, источником сырья для промышленности, бытового и промышленных топлива. Лес — наиболее эффективное средство защиты пресных вод от истощения, ландшафтов и пахотных земель от ветровой и водной эрозии; незаменимая рекреационная среда, поглотитель аэрозолей и т.п. Вопросы охраны и использования леса регламентированы Основами лесного законодательства Союза ССР и союзных республик (1977).

Способом таксации мировые запасы древесины определены в 357 млрд. м3 (1971), в т.ч. в СССР 79, в Бразилии 66, в Канаде 24, в США 20 млрд. м3. Проблема лесов состоит в рациональном комплексном использовании их ресурсов, в поддержании их продуктивности, в сохранении генофонда растительности и животных, биогеоценозов, в защите от вредителей, пожаров, в планомерном восстановлении.

Почва — очень трудно возобновимый или практически не возобновимый природный ресурс, среда особых биогеоценозов, основа сельскохозяйственного производства, кормовой базы животноводства. Общая площадь всех типов почв (подзолистые, серые лесные, чернозёмы, серозёмы и др.) оценивается в 3,18 млрд. га, но мировой фонд пашни составил 1,44 млрд. га (1976), в СССР — 226,5 млн. га. Мировая площадь наиболее ценных чернозёмных почв 240 млн. га, из них 130 млн. га в СССР. Важнейшие качественные показатели почвы — содержание гумуса (в лучших чернозёмах 11-15%). Экстенсивное ведение сельского хозяйства с неоправданным применением глубокой пахоты ведёт к нарушению структуры почв, способствует ветровой и водной эрозии, а нерациональное использование ядохимикатов, дефолиантов и гербицидов резко нарушает почвенный гемеостазис. Разрушению почвенного покрова способствуют сведение лесов, осушение территорий и их заболачивание, переполив, неконтролируемый выпас стадных животных, прокладка временных грунтовых дорог, строительство трубопроводов, открытые горные работы. К устранению негативных явлений направлены научно обоснованные методы мелиорации и рекультивации почв.

Животный мир природных экологических систем — ресурс, трудно возобновимый по качеству и видовому разнообразию. В СССР принят закон об охране и использовании животного мира (1980), ведутся работы по сохранению генофонда, создаются условия для восстановления численности некоторых видов (стерх и др.) и селекционного восстановления истреблённых видов животных (зубр).

Ландшафт — рекреационный природный ресурсов, среда обитания живых организмов, человеческих поселений, промышленных сооружений, дорог, резерв биосферных заповедников, заказников и т.п. По программе ЮНЕСКО «Человек и биосфера» (1971) реализуется проект сохранения природных зон и содержащегося в них генетического материала. К 1984 в 62 странах мира создано 226 биосферных заповедников — эталонов природных ландшафтов. В СССР вопросы охраны и использования почвенных и ландшафтных ресурсов регламентированы Основами земельного законодательства Союза ССР и союзных республик (1968), законами об охране природы союзных республик.

Полезные ископаемые недр континентов и частей Мирового океана — принципиально не возобновимый природный ресурс. Растущие масштабы потребления полезных ископаемых требуют строгого их учёта, рационального использования, сбережения и охраны от истощения. В СССР приняты Основы законодательства Союза ССР и союзных республик о недрах (см. Минеральные ресурсы, Минеральное сырье).

Помимо вышеприведённой принципиальной классификации природных ресурсов по утилитарному признаку выделяются энергетические, водные, земельные, минеральные, растительные и другие природные ресурсы, что отражено во множестве классификаций по одно- и многоцелевому использованию природных ресурсов различными отраслями общественного производства, здравоохранения и т.п. Отдельные виды природных ресурсов относятся к потенциальным, их использование в будущем зависит от достижений науки и техники, от уровня международного сотрудничества и экологического самосознания человечества.

Этапы освоения природных ресурсов. На ранних этапах исторического развития человечества основное значение имели охота и рыболовство при незначительном использовании минеральных ресурсов (горные породы, минералы в качестве орудий труда в палеолите и неолите) с практически полным рециклированием отходов в природных экосистемах. На последующих этапах докапиталистического общества с возникновением и ростом земледелия и животноводства стали всё шире использоваться почвенные ресурсы, растительность, вода для орошения, некоторые источники энергии (ветер, водные потоки, тягловая сила животных), возникла и развилась культура металлов и сплавов (медь, бронза, золото, железо и др.), керамики, естественного камня (культовые постройки, дороги, инженерные сооружения, скульптура, ювелирные изделия).

При капитализме резко возросла интенсивность использования природных ресурсов в целом, в т.ч. топлива и полезных ископаемых Если, по оценке В. И. Вернадского, человек в древности применял до 19 химических элементов, то к началу 20 века — уже 59, а в 1985 используются все химические элементы, выявленные в земной коре. Природные ресурсы были предметом изучения многих натуралистов дореволюционной России (П. И. Рычков, В. Н. Татищев, М. В. Ломоносов, И. И. Лепёхин, С. П. Крашенинников, А. И. Воейков и др.). В. И. Вернадский и А. Е. Ферсман сформулировали важнейшее положение о человечестве как планетарной силе, геологически и геохимически преобразующей мир.

С первых лет Советской власти проблемы природных ресурсов оказываются в центре внимания государства. В 1919 В. И. Лениным была поставлена задача: «Для того, чтобы сохранить источник нашего сырья, мы должны добиться выполнения и соблюдения научно-технических правил» (Полн. собр. соч., т. 43, стр. 174). Природные ресурсы, объявленные всенародным достоянием, изучаются Комиссией по изучению естественных производственные сил и Проблемной комиссией Академии Наук СССР и ГКНТ «Природные ресурсы СССР». Грандиозные масштабы и ускоренные темпы социалистического строительства получили надёжное ресурсное обеспечение, что способствовало победе в Великой Отечественной войне 1941-45, помогло восстановить и успешно развить народное хозяйство на базе собственных источников сырья.

Освоение природных ресурсов сводится к их выявлению, оценке, разведке, кадастрированию по видам (таксация лесов, земельный кадастр, водный кадастр, подсчёт запасов полезных ископаемых и т.п.), к собственно использованию, сбережению и охране от истощения, поддержанию продуктивности, а также восстановлению (рекультивация ландшафтов и почв, восстановление и укрепление берегов морей и крупных водохранилищ, мелиорация почв, лесонасаждения и т.п.). На всех этапах первостепенную роль играют экологические, экономические и социальные обоснования освоения природных ресурсов как в глобальном плане, так и в регионально-локальном (природных ресурсов Земли в целом, суши и её недр, Мирового океана и его частей, крупных регионов, отдельных стран и районов, вплоть до мегаполисов и отдельных поселений, заповедников, заказников и памятников природы). Естественная неравномерность пространственного распределения природных ресурсов в глобальном плане неизбежно приводит к необходимости развития систем географического разделения труда и интеграции общественного производства. Проблема природных ресурсов становится в ряд социально-экономических задач первостепенного значения в странах, служащих источниками природного сырья для других стран.

Изучение природных ресурсов постоянно углубляется и расширяется. Успешно применяются самые эффективные достижения науки и техники (дистанционное зондирование земной поверхности с искусственных спутников Земли и с самолётов, системы геофизических исследований, сверхглубокое бурение и т.п.). Научно обоснованные оценки природных ресурсов (кадастровые, технологические, экономические, социальные, экологические) являются необходимым условием получения максимального эффекта от использования ресурсов при минимальном уровне негативных последствий для природы и человека. По наиболее общим оценкам, ежегодное извлечение различных природных материалов и продуктов из природной среды достигает 35-40 млрд. т, при сжигании топлива за год связывается до 15-20 млрд. т кислорода атмосферы (территория США продуцирует меньше кислорода, чем его потребляет промышленность страны), водопотребление мира превышает 600 млрд. т в год. Резкая территориальная неравномерность потребления природных материалов в современном мире не отражает истинных потребностей всего человечества. Для достижения в будущем всем населением Земли уровня потребления, достигнутого наиболее развитыми странами, потребуется утроить суммарный объём добычи природных ресурсов. При этом для отдельных видов природных ресурсов (топливо, руды) нужно увеличить добычу в 10-15 раз. Рост населения и неизбежное повышение уровня потребления природных ресурсов на душу населения ещё более обостряет проблему. Всеобщее значение приобретает проблема мониторинга природных ресурсов, разработки системы управления природных ресурсов по видам и в целом. При этом основной упор делается на комплексное использование природных ресурсов, развитие безотходных и малоотходных производственных ресурсосберегающих технологий, оборотного водоснабжения, утилизации газопылевых выбросов заводов, тепло- и электростанций на минеральном топливе, контроль отвода тепла АЭС и т.п. Поскольку рост запасов, не возобновляемых природных ресурсов, имеет предел, важен поиск новых видов сырья, топлива, энергии (солнечной, получаемой на Земле или передаваемой с космических электростанций; термоядерной, тепла земных недр и т.п.). Неизбежно полное использование вторичных ресурсов, вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых природных ресурсов взамен остродефицитных видов сырья, внедрение новых методов добычи полезных ископаемых, гидропоники в сельском хозяйстве и т.п. Подобные проблемы сбережения и охраны природных ресурсов сохраняются и в отношении возобновимых ресурсов.