Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Энергоресурсы: прогнозы и реальность

Левинзон С. В.,

1.Природные ресурсы. Общие положения

   Природные ресурсы - важная часть национального богатства любой  страны, источник создания материальных благ и услуг.  Кратко рассмотрим основные виды ресурсов, классификацию природных ресурсов по происхождению, по признаку исчерпаемости, а также  ресурсы непроизводственной сферы.

 Природные ресурсы и их виды. Основными компонентами окружающей среды являются естественные экологические системы: земля, ее недра, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, животный мир, природные заповедники и национальные парки - все, что принято называть природной окружающей средой. Природные ресурсы - это тела и силы природы, которые на данном этапе развития производительных сил общества могут быть использованы в качестве предметов потребления или средств  производства  и общественная полезность которых изменяется (прямо или косвенно) под воздействием деятельности человека.

  Процесс воспроизводства по существу представляет собой непрерывный процесс взаимодействия общества и природы, в котором общество подчиняет себе силы природы и природные ресурсы для удовлетворения потребностей. Природные ресурсы во многом предопределяют не только социально-экономический потенциал любой страны и региона и эффективность общественного производства, но и здоровье, и продолжительность жизни населения.

 Природные ресурсы  могут рассматриваться в двух аспектах: как важнейшая часть социально-экономического потенциала, реализуемого в процессе создания валового внутреннего продукта, часть национального богатства страны; как основа природной окружающей среды, подлежащей охране, восстановлению и воспроизводству.

 Главными видами природных ресурсов  являются солнечная энергия, внутриземное тепло, водные ресурсы, земельные, минеральные, лесные, рыбные, растительные, ресурсы животного мира и др.

            Основными компонентами природных ресурсов являются:

-водные ресурсы,

-земельные ресурсы,

-лесные ресурсы,

-минеральные ресурсы,

-энергетические ресурсы,

 -биологические ресурсы.

   Водные ресурсы - водные запасы, используемые как источник водоснабжения для производственных и бытовых нужд, гидроэнергии, а также как транспортные магистрали и т.д.

   Земельные ресурсы - ресурсы, используемые или предназначенные к использованию в сельском хозяйстве, под строения в населенных пунктах, под железные и шоссейные дороги, а также другие сооружения, под заповедники, парки, скверы и т.п., занятые полезными ископаемыми и др. земельные ресурсы, до последнего времени считавшиеся невоспроизводимым элементом природных ресурсов.

    Лесные ресурсы - сырьевые (используемые для получения древесины), а также леса различного назначения - оздоровительные (санитарно-курортные), поле - и лесозащитные, водоохранные и др.

    Минеральные ресурсы - все естественные составляющие литосферы, используемые или предназначенные к использованию в производстве продуктов и услуг как минеральное сырье в естественном виде или после подготовки, обогащения и переработки (железо, марганец, хром, свинец и др.) или источники энергии.

  Энергетические ресурсы - совокупность всех видов энергии: солнца и космоса, атомно-энергетической, топливно-энергетической (в форме запасов полезных ископаемых), термальной, гидроэнергии, ветроэнергии и т.д.

   Биологические ресурсы - это все живые средообразующие компоненты биосферы с заключенным в них генетическим материалом. Они являются источниками получения людьми материальных и духовных благ. К ним относятся промысловые объекты (запасы рыбы в природных и искусственных водоемах), культурные растения, домашние животные, живописные ландшафты, микроорганизмы, т.е. сюда относятся растительные ресурсы, ресурсы животного мира (запасы пушного зверя в естественных условиях; запасы, воспроизводимые в искусственных условиях) и др.

     Классификации природных ресурсов. Классификация  природных ресурсов зависит от разных подходов к этой категории терминов.

     - Классификация природных ресурсов по происхождению. Природные ресурсы (тела или явления природы) возникают в природных средах (водах, атмосфере, растительном или почвенном покрове и т.д.) и в пространстве образуют определенные сочетания, меняющиеся в границах природно-территориальных комплексов.  Они подразделяются на две группы: ресурсы природных компонентов и ресурсы природно-территориальных комплексов.

 1. Ресурсы природных компонентов. Каждый вид природного ресурса обычно формируется в одном из компонентов ландшафтной оболочки. Он управляется теми же природными факторами, которые создают данный природный компонент и влияют на его особенности и территориальное размещение. По принадлежности к компонентам ландшафтной оболочки выделяют ресурсы: 1) минеральные, 2) климатические, 3) водные, 4) растительные, 5) земельные, 6) почвенные, 7) животного мира. Эта классификация широко употребляется в отечественной и зарубежной литературе [1.1,1.2] .

   При использовании приведенной классификации основное внимание уделяется закономерностям пространственного и временного формирования отдельных видов ресурсов, их количественным, качественным характеристикам, особенностям их режима, объемам естественного восполнения запасов. Научное понимание всего комплекса естественных процессов, участвующих в создании и накоплении природного ресурса, позволяет правильнее рассчитать роль и место той или иной группы ресурсов в процессе общественного производства, системе хозяйства, а главное - дает возможность выявить предельные объемы изъятия ресурса из природной среды, не допуская его истощения или ухудшения качества.

2. Ресурсы природно-территориальных комплексов. На данном уровне подразделения учитывается комплексность природно-ресурсного потенциала территории, вытекающая из соответствующей комплексной структуры самой ландшафтной оболочки. Каждый ландшафт (или природно-территориальный комплекс) обладает определенным набором разнообразных видов природных ресурсов. В зависимости от свойств ландшафта, его места в общей структуре ландшафтной оболочки, сочетания видов ресурсов их количественные и качественные характеристики меняются очень существенно, определяя возможности освоения и организации материального производства.  Обычно выделяются природно-ресурсные территориальные комплексы по наиболее предпочтительному (или предпочтительным) виду хозяйственного освоения. Они делятся на: 1) горнопромышленные, 2) сельскохозяйственные, 3) водохозяйственные, 4) лесохозяйственные, 5) селитебные, 6) рекреационные и др. Однако чаще применяется классификация по направлению и формам хозяйственного использования ресурсов.

  - Классификация по видам хозяйственного использования. Основной критерий подразделения ресурсов в этой классификации - отнесение их к различным секторам материального производства. По этому признаку природные ресурсы делятся на ресурсы промышленного и сельскохозяйственного производства.

1. Ресурсы промышленного производства. Эта подгруппа включает все виды природного сырья, используемые промышленностью. Виды природных ресурсов, дифференцируются следующим образом:

1) энергетические, к которым относятся разнообразные виды ресурсов, используемых на современном этапе развития науки и техники для производства энергии: а) горючие полезные ископаемые (нефть, угли, газ, уран, битуминозные сланцы и др.); б) гидроэнерго ресурсы - энергия свободно падающих речных вод, приливно-волновая энергия морских вод и др.; в) источники биоконверсионной энергии - использование топливной древесины, производство биогаза из отходов сельского хозяйства; г) ядерное сырье, используемое для получения атомной энергии;

2) неэнергетические,  включающие подгруппу природных ресурсов, которые поставляют сырье для различных отраслей промышленности или же участвуют в производстве по технологической необходимости: а) полезные ископаемые, часть из них; б) воды, используемые для промышленного водоснабжения; в) земли, занятые промышленными объектами и объектами инфраструктуры; г) лесные ресурсы, поставляющие сырье для лесохимии и строительной индустрии; д) рыбные ресурсы, относящиеся  к данной подгруппе условно, так как в настоящее время добыча рыбы и обработка улова приобрели промышленный характер.

2. Ресурсы сельскохозяйственного производства. Они объединяют виды ресурсов, участвующих в создании сельскохозяйственной продукции: а) агроклиматические - ресурсы тепла и влаги, необходимые для продуцирования культурных растений или выпаса скота; б) почвенно-земельные ресурсы - земля и ее верхний слой - почва, обладающая уникальным свойством продуцировать биомассу, рассматриваются и как природный ресурс и как средство производства в растениеводстве; в) растительные кормовые ресурсы-ресурсы биоценозов, служащие кормовой базой выпасаемого скота; г) водные ресурсы - воды, используемые в растениеводстве для орошения, а в животноводстве - для водопоя и содержания скота.

 - Классификация по признаку исчерпаемости. При учете запасов природных ресурсов и объемов их возможного хозяйственного изъятия пользуются представлениями об исчерпаемости запасов. Все природные ресурсы по исчерпаемости делятся на две группы: исчерпаемые и неисчерпаемые.

1. Исчерпаемые ресурсы. Они образуются в земной коре или ландшафтной сфере, но объемы и скорости их формирования измеряются по геологической шкале времени. В то же время потребности в таких ресурсах со стороны производства или для организации благоприятных условий обитания человеческого общества значительно превышают объемы и скорости естественного восполнения. В результате неизбежно наступает истощение запасов природного ресурса. В группу исчерпаемых включены ресурсы с неодинаковыми скоростями и объемами формирования. Это позволяет провести их дополнительную дифференциацию. На основе интенсивности и скорости естественного образования ресурсы делят на подгруппы:

   - Не возобновляемые, к которым относят:

 а) все виды минеральных ресурсов или полезные ископаемые. Они, как известно, постоянно образуются в недрах земной коры в результате непрерывно протекающего процесса рудообразования, но масштабы их накопления столь незначительны, а скорости образования измеряются многими десятками и сотнями миллионов лет (например, возраст каменных углей насчитывает более 350 млн. лет), что практически их учитывать в хозяйственных расчетах нельзя. Освоение минерального сырья происходит по исторической шкале времени и характеризуется всевозрастающими объемами изъятия. В этой связи все минеральные ресурсы рассматриваются в качестве не только исчерпаемых, но и невозобновляемых.

 б) земельные ресурсы в их естественном природном виде - это материальный базис, на котором происходит жизнедеятельность человеческого общества. Морфологическое устройство поверхности (т. е. рельеф) существенно влияет на хозяйственную деятельность, на возможность освоения территории. Однажды нарушенные земли (например, карьерами) при крупном промышленном или гражданском строительстве в своем естественном виде уже не восстанавливаются.

  - Возобновляемые ресурсы, к которым принадлежат:

 а) ресурсы растительного и б) животного мира. И те и другие восстанавливаются довольно быстро, и объемы естественного возобновления хорошо и точно рассчитываются. Поэтому при организации хозяйственного использования накопленных запасов древесины в лесах, травостоя на лугах или пастбищах, промысла диких животных в пределах, не превышающих ежегодное возобновление, можно полностью избежать истощения ресурсов.

   - Относительно (не полностью) возобновляемые. Некоторые ресурсы хотя и восстанавливаются в исторические отрезки времени, но возобновляемые объемы их значительно меньше объемов хозяйственного потребления. Именно поэтому такие виды ресурсов оказываются весьма уязвимыми и требуют особенно тщательного контроля со стороны человека. К относительно возобновляемым ресурсам относятся и очень дефицитные природные богатства: а) продуктивные пахотно-пригодные почвы; б) леса с древостоями спелого возраста; в) водные ресурсы в региональном аспекте.

 Данные вопросы будут подробно рассмотрены в соответствующих главах  настоящей монографии.

Кратко классификацию можно представить следующим образом [1.1] .

Примечание: в литературных источниках и специализированной литературе используются  классификационные характеристики, несколько отличающиеся друг от друга. Например, возобновляемые и возобновимые источники и др. Автор будет придерживаться наиболее часто используемых наименований.

 

Рис.1.1 Упрощённый вариант классификации природных ресурсов.

  В зависимости от того, какой  основной принцип кладётся в основу классификации, она может приобретать тот  или иной вид. Например, генетико-, хозяйственная, экологическая классификация [1.3].      

 

    Рис.1.2.Классификация по эколого- генетическим признакам.  

  Возможна более подробная классификация  природных ресурсов.   В данном случае основные понятия и классификация природных ресурсов выглядят следующим образом [1.4] .

  Природная среда включает не только природные ресурсы, распространенные по территории Земли, и саму территорию, но и природные условия их местонахождения. Это климатические условия, условия расположения (на поверхности, под землей, объемы и глубина залегания, эксплуатационные характеристики, удаленность от потребителей и т.п.); свойства (жидкое, газообразное, твердое состояние вещества); вещественная структура и компонентный состав; потребительские свойства и т.п. В этой связи дальнейшая детализация природной среды связана с определением географической природной среды, включающей характерное для конкретной территории понятие ландшафта. К компонентам ландшафта относятся: земельные территории, атмосфера и климат, вода, растительность, животный мир, недра (табл. 1.1).

В глобальном значении к главным компонентам земной природы относят землю, недра, почвы, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, растительный, животный мир и иные организмы, а также озоновый слой атмосферы, которые в совокупности обеспечивают благоприятные условия для существования жизни на Земле. Ресурсами природы являются также природные силы и явления, в том числе гравитация, излучения, колебания, ветер, течения, а также природные условия.

Таблица 1.1. Классификация природных ресурсов по основным компонентам

Компоненты	Классификационные группы
Компоненты природы	Космос, земля и недра, вода, атмосфера, биоресурсы
Компоненты окружающей среды	Недра, воды, растительность, животный мир, воздух, земли
Компоненты природных ресурсов и благ	Материальные, экологические, пространственные
Структурные компоненты видов природных ресурсов и благ	Минерально-сырьевые (энергетические: жидкие, газообразные и твердые; негорючие: твердые полезные ископаемые, гидроминеральные ресурсы) Съестные (пищевые, кормовые, питьевые) Сельскохозяйственные Лесные Лечебно-оздоровительные Культурно-эстетические и др.

   Природные ресурсы как совокупность косных и живых тел природы, ее сил и явлений, которые человечество использует для своего жизнеобеспечения и удовлетворения других потребностей существования и развития в настоящее время и в будущем, подразделяются на материальные и экологические.

   К материальным ресурсам природопользования относятся природные ресурсы костной природы: месторождения полезных ископаемых и компоненты живой природы (все разнообразие растительного и животного мира).Косная природа как объект природопользования включает системные компоненты: энергию космоса, атмосферу, воду, землю и недра. В свою очередь, структуры системных компонентов природы дифференцируются и включают присущие им структурные компоненты, их свойства, процессы и результаты взаимодействия.

    К природным ресурсам относятся экологические блага природной среды (ассимиляционные, природозащитные, лечебно-оздоровительные, эстетические и другие качественные свойства). Среди природных ресурсов особое место занимают сырьевые ресурсы. Природное сырье - та часть природных ресурсов, которая подготовлена к использованию в технических, экономических, хозяйственных и социальных целях.

    Существует множество классификаций природных ресурсов, основанных на различных подходах к их значению, процессам освоения, эксплуатации и применения. Тем не менее единая и общепринятая классификация природных ресурсов в научной теории и на практике еще не получила законченного вида (мнения ученых по ряду аспектов и экспертные оценки значительно расходятся).

   Вместе с тем представляется очевидным общее их деление по различным признакам на группы в зависимости от следующих факторов:

          - места, занимаемого в биосфере Земли (биосферной составляющей);

 - ограниченности и способности к восстановлению (возобновлению);

- возможности замены при использовании;

- одно- или многоразового потребления:

- видового, структурного и качественного состава;

- существующих и потенциальных направлений использования и иных признаков и особенностей.

Кроме того, природные ресурсы классифицируют:

- с точки зрения их доступности (реальные и потенциальные);

- в зависимости от происхождения (природные и антропогенные);

- по принадлежности к тем или иным компонентам природы (земельные, водные, ископаемые, биологические);

- с точки зрения химической природы (органические и минеральные);

- по назначению (производственные, научные, эстетические, рекреационные);

- по сфере использования (энергетические, сырьевые, пищевые).

Помимо этого, ресурсы можно подразделить на первичные (непосредственно добываемые в природе) и вторичные (поддающиеся утилизации побочные продукты различных отраслей).

 Непрерывный рост потребления природных ресурсов и осознание их ограниченности на основе научно-обоснованных прогнозов выбытия из хозяйственного оборота многих ресурсов в будущем определили важность их деления по признаку ограниченности на неисчерпаемые ресурсы (рис. 1.3).

Рис.1.3.  Классификация  ресурсов  по исчерпаемости.

 Понятие "исчерпаемые природные ресурсы" достаточно условное, так как часть ограниченных ресурсов обладает природным свойством самовосстановления (воспроизводства), если не нарушены соответствующие этому свойству необходимые условия. В связи с этим к природным ресурсам применяется дополнительное их деление на группы: возобновляемые и не возобновляемые природные ресурсы.

Благодаря научно-техническому прогрессу воспроизводство возобновляемых ресурсов может быть обеспечено в необходимых объемах и на длительный исторический период. Возможны и другие уточняющие определения ресурсной шкалы.

 К неисчерпаемым природным ресурсам относятся преимущественно процессы и явления, внешние по отношению к Земле или присущие ей как космическому телу. Это ресурсы космического происхождения: солнечная энергия и излучение, гравитация, различного природного происхождения волны, ветер, течения, приливы и отливы и т.п. Необходимо понимать условность понятия "неисчерпаемости" как и условность других классификаций.

 К исчерпаемым природным ресурсам относятся живые и косные тела природы: растительный и животный мир с микроорганизмами, минеральные и органические соединения в недрах Земли (полезные ископаемые). Недра являются частью земной коры, расположенной ниже почвенного слоя, а при его отсутствии ниже земной поверхности и дна водоемов и водотоков, простирающейся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения.

 Исчерпаемые невозобновимые ресурсы используются однократно и не обладают способностью к самовосстановлению, их образование происходило в течение сотен миллионов лет в прошлые геологические эпохи посредством сложных химических, физико-химических, микробиологических, вулканических, тектонических и др. процессов. Такие условия образования природных ресурсов в современную эпоху отсутствуют — это невозвратное прошлое нашей планеты.

Не возобновляемые природные ресурсы: твердые полезные  ископаемые (уголь, металлосодержащие руды, минеральные соли, и др.), жидкие и газообразные полезные ископаемые.

 Возобновляемые природные ресурсы: атмосфера, растительный мир, почвы, и т.д. делятся на восполняемые силами самой природы (при соблюдении норм потребления, обеспечивающих воспроизводство ресурса) и восполняемые за счет организации на основе научных разработок рационального воспроизводственного ресурсооборота.

К возобновляемым природным ресурсам относятся ресурсы растительного и животного мира с микроорганизмами, способные воспроизводится в определенных условиях за счет обменных процессов. На Земле обитает от 1,5 до 5 млн. видов живых организмов, из которых не менее 80 % приходится на животных, из них 70 - 75 % составляют беспозвоночные, в основном насекомые. Биомасса животных не превышает 1 % от биомассы растений. К сожалению, техногенное влияние в лесном и сельском хозяйстве, а также неконтролируемые процессы добычи диких животных влекут массовую гибель видов животного и растительного мира. По мнению специалистов, за последние 370 лет на Земле исчезло 130 видов птиц и млекопитающих, а сотни видов вписаны в Красную книгу как находящиеся под угрозой исчезновения. Многие сохранились как считанные сотни и десятки пар, а также только в зоопарках. Все это ведет к обеднению генетического фонда Земли [1.5].

   Важное значение имеют классификационные группировки природных ресурсов по признакам (табл. 1.2) и основным группам (табл. 1.3)[1.4] . Это:

- генетический признак: минеральные, водные, земельные, растительные, энергетические, климатические и биологические природные ресурсы;

- экологический признак:       неисчерпаемые,  исчерпаемые, возобновляемые, невозобновляемые.

Таблица 1.2. Классификация природных ресурсов по основным признакам

 

Признаки	Классификационные группы
Системность	Атмосфера Земля и недра Водные ресурсы Биологические ресурсы Природные силы и явления
Роль	Источники глобальных экологических факторов Источники богатства и удовлетворения потребностей общества Пространственно-территориальная среда
Назначение	Материальные Экологические Культурно-эстетические
Ограниченность	Неограниченные (неисчерпаемые) Ограниченные и исчерпаемые, возобновимые и заменимые Ограниченные и исчерпаемые, невозобновимые и незаменимые
Происхождение (генетический признак)	Минеральные Земельные Водные Лесные Ресурсы растительного мира Ресурсы животного мира Климатические Особо охраняемые природные территории Лечебно-оздоровительные и рекреационные Пространственные Энергетические и гравитационные силы и явления Энергия Солнца, веществ, частиц и их взаимодействий

 

Таблица 1.3. Классификация минеральных природных ресурсов по видам

Основные группы ресурсов	Виды ресурсов
	Твердые	Жидкие	Газообразные
Топливно-энергетические	Уголь, горючие сланцы, торф, лес, урановые и др. руды	Нефть, гидроресурсы	Горючие газы (пропан, метан, бутан, кислород, водород и др.)
Металлосодержащие руды	Руды, содержащие железо, медь, никель, цинк, серебро, платину и др., редкоземельные металлы и их соединения	Ртуть
Минеральные соли	Фосфатные, калийные и калийно-магниевые, сульфатные, поваренные и др.	Морские, подземные, озерные

 

 Помимо всего, природные ресурсы классифицируются как сырьевые, энергетические и прочие. Энергетические ресурсы горючие ископаемые (нефть, газ, уголь, торф), расщепляющиеся материалы, внутриземное тепло. Сырьевые         ресурсы: металлосодержащие руды, минеральное сырье, гидроминеральное сырье, строительные материалы (гранит, мрамор, известняки и т.п.). Прочие ресурсы: сельскохозяйственные, пищевые, питьевые и др. В целях детализации разрабатываются частные, например геолого­экономические, отраслевые классификации.

   К природным ресурсам, выполняющим средозащитную роль, относятся ресурсы, которые обладают способностью без саморазрушения поглощать или разлагать антропогенные вещества (отходы) и устранять их вредное воздействие на процессы жизнедеятельности Земли (частично атмосферные и водные, растительные, земельные). Среди особо значимых и охраняемых природных ресурсов выделяют экологические и культурно-эстетические ресурсы. классификация которых приведена в табл. 1.4.

Таблица 1.4. Классификация экологических и культурно-эстетических ресурсов

Основные группы ресурсов	Виды ресурсов
	Твердые	Жидкие	Газообразные
Топливно-энергетические	Уголь, горючие сланцы, торф, лес, урановые и др. руды	Нефть, гидроресурсы	Горючие газы (пропан, метан, бутан, кислород, водород и др.)
Металлосодержащие руды	Руды, содержащие железо, медь, никель, цинк, серебро, платину и др., редкоземельные металлы и их соединения	Ртуть
Минеральные соли	Фосфатные, калийные и калийно-магниевые, сульфатные, поваренные и др.	Морские, подземные, озерные

 

  Важнейшее информационное значение имеет также классификация природных ресурсов для целей их учета [1.6] . Учет и оценка природных ресурсов (объектов) должна осуществляться комплексными кадастрами, в которых подлежат учету:

•                    ресурсы земель, используемых в хозяйственной деятельности и социальной сфере, резервные и неиспользуемые земельные площади;

•                    ресурсы недр— полезные ископаемые минерального и органического происхождения;

•                    поверхностные и подземные воды, естественные и искусственные водные объекты;

•                    ресурсы растительного и животного мира (в том числе лесные ресурсы и лесные массивы, охотохозяйственные ресурсы и охотничьи угодья, промысловые ресурсы внутренних водоемов, промысловые ресурсы морей и шельфа);

•                    ресурсы (природные объекты) рекреационного и социально-культурного назначения;

•                    особо охраняемые природные территории (заповедники, заказники, национальные парки и памятники природы), геологические образования и биологические объекты (редкие и исчезающие виды животных и растений);

•                    природные ресурсы (природные объекты) населенных пунктов и на их территориях предприятий и организации;

•                    вторичные ресурсы и места захоронения отходов производства и потребления;

•                    климатические ресурсы территорий;

•                     ресурсы, образующиеся под воздействием солнечной энергии и гравитационных сил.

  Существуют также классификации природных ресурсов по экологическому признаку их исчерпаемости [1.7] .

Одна из классификаций природных ресурсов показана на схеме (рис. 1.4).

Рис.1.4. Вариант классификации по природным ресурсам.

 В данном случае к природным ресурсам относятся находящиеся в природе средства существования людей, не созданные их трудом (вода, почва, растения, животные, минералы). На схеме показано, что вода и атмосферный воздух неисчерпаемы только количественно, а качественно -исчерпаемы.

 В этом случае энергетические ресурсы, в зависимости от источника энергии, могут быть отнесены к возобновимым или к возобновляемым (энергия солнца, фотосинтеза, гидроэнергия, энергия приливов, волн, ветровая, геотермальная, энергия процессов испарения и выпадения осадков и т.д.) и невозобновимым - не возобновляемым  (газ, нефть, уголь, торф, сланцы, ядерное топливо и т.д.).