ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ОБЩЕСТВА И ПРИРОДЫ В ПРОЦЕССЕ РЕСУРСОПОЛЬЗОВАНИЯ

12 3

ВОЗОБНОВЛЕНИЕ РЕСУРСОВ И РАЗВИТИЕ РЕСУРСНЫХ ЦИКЛОВ.

Ресурсные циклы. Модели взаимодействия общества и природы в процессе ресурсопользования. Эволюция циклов основных ресурсов.

Создание квазизамкнутых круговоротов различных веществ, функционирующих за счет невозобновимых источников энергии, позволило живой природе в течение миллионов лет эксплуатировать ограниченный запас минерального сырья, имеющийся в ее распоряжении.

Д. И. Люри

Циклы - единственный способ превратить конечный объем в бесконечный

М. М. Камшилов

Эксплуатация природных ресурсов в большинстве случаев подразумевает их изъятие из окружающей среды. Поэтому для получения энергии, создания необходимой продукции человек находит, добьшает и перемещает к местам переработки необходимые природные ресурсы, вовлекая их в ресурсный цикл. Ресурсный цикл — это обмен веществ между природой и обществом, включающий извлечение естественных богатств из природы, вовлечение в хозяйственный оборот и возвращение в природную субстанцию после утилизации (или в результате рассеяния) в измененном виде. Если сказать короче, это совокупность превращений и пространственных перемещений природных ресурсов, происходящих на всех этапах использования человеком.

Цикл подразумевает замкнутость процесса, в связи с чем ресурсные циклы иногда называют антропогенным круговоротом вещества. Однако в отличие от биосферного круговорота он фактически не замкнут. На каждом этапе неизбежны потери, что является следствием особенностей технологий, изношенности оборудования или других объективных или субъективных причин. Считается, что на всех этапах ресурсных циклов теряется до 95-98% минерального сырья.

В качестве примера можно рассмотреть цикл использования металлов для изготовления трактора. Началом ресурсного цикла является извлечение полезных ископаемых из недр открытым или шахтным способом. При этом используются самая различная техника и взрывные работы, в результате применения которых большие объемы тонкодисперсной горной породы, содержащей полезные ископаемые, поднимаются в воздух или вымываются с шахтными водами и рассеиваются в окружающей среде, формируя загрязнение.

Далее руда отгружается и различными способами (автотранспорт, железнодорожный транспорт, конвейер и т.д.) транспортируется на горнообогатительный комбинат для получения концентрата с более высоким и стабильным содержанием полезного компонента. Поскольку его концентрация в массиве рудного тела очень неравномерна, значительная часть горной породы с низким содержанием или вследствие невозможности полного извлечения полезного компонента идет в отходы (шламонакопители, отстойники и т.д.) или рассеивается в окружающей среде. После этого концентрат попадает на комбинаты металлургической отрасли, которая, как известно, загрязняет окружающую среды активней других отраслей. Значительная часть этого загрязнения — металлы, формирующие вокруг таких производственных комплексов техногенные аномалии площадью в сотни км2, с концентрациями, превышающими природные аномалии, образовавшиеся в результате естественного разрушения рудного тела (Владикавказ, Магнитогорск и др.).

Полученный металл отправляется на заводы для производства деталей и сборки трактора, что также рождает отходы, брак и загрязнение окружающей среды. Таким образом, на всех стадиях извлечения полезного ископаемого и создания продукции формируются мощные техногенные потоки вещества, приводящие к трансформации, значительной потере полезного продукта и загрязнению окружающей среды. Однако и этим ресурсный цикл не завершается. Трактор десятилетиями работает на полях, его части истираются, изнашиваются, ржавеют, рассеиваются в окружающей среде и так до тех пор, пока он не перестанет выполнять свои функции и сломается или морально устареет и его сдадут в металлолом. Так вот масса металлолома, который может быть использован нами вторично, в следующем цикле составляет менее 5% содержания металла, изначально содержавшегося в рудном теле и рассеянного в процессе извлечения полезного ископаемого, производства и работы трактора.

В среднем по отношению к общему объему отчуждаемого природного вещества конечный продукт составляет всего 2-4%, а остальное идет в отходы (пустая порода, стоки, шлаки, рассеяние в окружающей среде и т.д.). В природопользовании выделяют несколько своеобразных и сравнительно самостоятельных, хотя в значительной мере взаимосвязанных, ресурсных циклов. К ним относят: рассмотренный цикл сырьевых ресурсов, цикл энергетических ресурсов, цикл ресурсов живой природы и сельскохозяйственного сырья и др. Совершенствование ресурсных циклов, создание малоотходных технологий является важнейшей задачей рационального природопользования и технологического перевооружения промышленности.

Ресурсные циклы

Для того чтобы создать необходимые материальные ресурсы, получить энергию, человек находит, добывает, транспортирует природные ресурсы к местам их переработки, производит из них предметы, которые используются в виде средств производства или готовых изделий. Таким образом, человек вовлекает природные ресурсы в определенные ресурсные циклы.

РЕСУРСНЫЙ ЦИКЛ - совокупность превращений и пространственных перемещений определенного вещества или группы веществ, происходящих на всех этапах его (их) использования человеком.

Этапы ресурсных циклов: выявление, транспортировка, подготовка к эксплуатации, извлечение, переработка, потребление, возвращение в окружающую среду - должны протекать в рамках общественного звена общего круговорота данного вещества и всех веществ на Земле. Слово "цикл" предполагает замкнутость процесса. Другими словами, в идеале это замкнутый круговорот используемых человеком материалов по типу «ресурс - отход - ресурс». Следует подчеркнуть, что ресурсные циклы - отнюдь не человеческое изобретение. Создание замкнутых круговоротов различных веществ, функционирующих за счет невозобновимых источников энергии, позволило живой природе в течение миллионов лет эксплуатировать имеющийся в ее распоряжении ограниченный запас минерального сырья (геохимический круговорот). Всем известны круговорот воды в природе, биологический круговорот веществ. Как отмечал известный биолог М. М. Камшилов, циклы - единственный способ превратить конечный объем в бесконечный [39]. Ресурсные циклы, используемые обществом, в принципе аналогичны природным. И нет ничего удивительного в том, что человек, особо того не осознавая, воспользовался "чужим" открытием.

Однако существует принципиальная разница в функционировании природных и антропогенных циклов. Она заключается в том, что ресурсный цикл или антропогенный круговорот вещества и энергии не замкнут. На каждом этапе ресурсного цикла неизбежны потери либо вследствие несовершенства технологии и технических возможностей, либо вследствие субъективных причин. При добыче часть сырья остается в местах локализации. Существенная доля добытых ресурсов теряется при транспортировке, переработке. При этом в окружающую среду поступают значительные объемы отходов самого различного субстрата и качества, где и формируются новые ресурсы антропогенного происхождения. Вот почему оказывается справедливым утверждение о том, что загрязнение среды - это природные ресурсы, оказавшиеся не на своем месте. Не умея пока использовать ресурсы полностью или многократно, человек вынужден добывать и перерабатывать в убыстряющемся темпе все новые и новые их порции, создавая проблему их исчерпаемости. В настоящее время усилия ученых направлены на то, чтобы сделать ресурсный цикл замкнутым, т. е. разрабатываются и совершенст-

вуются программы и процессы, связанные с одной стороны, с полным извлечением и переработкой необходимых ресурсов, а с другой - с возвращением их в трансформированном виде в качестве отходов в производство для повторного и неоднократного использования. Лишь в таком варианте можно замкнуть ресурсный цикл.

Идея ресурсных циклов принадлежит И. В. Комару [42]. Согласно его исследованиям в современном обществе выделено шесть основных ресурсных циклов'.

1 -и - цикл энергоресурсов и энергии;

2-й - цикл металлоресурсов и металлов;

3-й - цикл неметаллического ископаемого сырья (агрохимическое сырье, стройматериалы, торф и др.);

4-й - цикл лесных ресурсов и лесоматериалов;

5-й - цикл почвенных и климатических ресурсов и сельскохозяйственного сырья;

6- и - цикл ресурсов фауны и флоры.

Для всех ресурсных циклов есть один важный момент: в результате добычи и последующей эксплуатации все ресурсы рано или поздно превращаются в отходы, которые полностью или частично превращаются обратно в ресурсы в результате природных и антропогенных механизмов.

Ресурсные циклы помимо основного сырья, на базе которого они возникают и функционируют, используют еще и общие ресурсы окружающей среды: воздух, территорию, воду, ландшафты и т. п. Поэтому производство отходов в процессе ресурсных циклов сопряжено с загрязнением среды. Ресурсопользованию до поры до времени противостоит естественный потенциал самоочищения окружающей среды или ассимиляционный потенциал, который представляет собой специфический ресурс, используемый на каждой стадии цикла. Важнейшим элементом ресурсного цикла являются трудовые ресурсы, от уровня квалификации которых зависят потери ресурса на всех его этапах.

Затраты ресурсного цикла Робщ складываются из затрат на добычу Рдоб и восстановление Рвос-

При этом часть затрат берет на себя природа Рпр бесплатно, но по мере увеличения затрат на добычу природа не успевает справляться с восстановлением и требуется еще больше затрат на регенерацию, которые вкладывает человек Рантр.

РЕГЕНЕРАЦИЯ - процесс восстановления, возрождение чего-либо, чаще всего упоминается относительно переработки отходов - использование полезных компонентов, заключенных в отходах, для новых технологических циклов.

12 3