Биологические, водные, минеральные и энергетические ресурсы

Размещено на http://www.allbest.ru/

БИОЛОГИЧЕСКИЕ, ВОДНЫЕ, МИНЕРАЛЬНЫЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

1. Биомасса как природный ресурс

Живое вещество биосферы имеет массу 2,4·10¹² т, биомасса океана оценивается в 3·10¹⁰ т. Годовой прирост биомассы в океане составляет 4,3·10¹¹ т, годовой прирост биомассы на суше 4,5·10¹¹ т. Установлено, что биомасса океана в 200-215 раз меньше биомассы суши, а в сухом виде, при перерасчете на 14%-ную влажность, она еще меньше. Продуктивность средней единицы площади суши оказалась в тысячу раз больше продуктивности средней единицы площади океана. Следовательно, человечество вынуждено рассчитывать при производстве продуктов питания главным образом на ресурсы суши. Но определенное значение в решении продовольственной проблемы, а для ряда стран и весьма существенное, имеют, безусловно, морские биоресурсы. Природные ресурсы следует рассматривать не только как биомассу, не меньшую роль здесь играет видовое разнообразие как гарант стабильности и перспективности роста ресурсов.

2. Использование биологических ресурсов суши

На суше биомасса живого вещества составляет 2,37·10¹² т, причем основную ее часть составляют зеленые растения (99,2%) в отличие от Мирового океана, где доминируют животные (93,7%). Масса живого вещества континентов в 800 раз превышает биомассу океана, имеются существенные отличия и в распределении живых организмов на суше и в океане. Хотя в океане распределение живого вещества довольно неравномерно, тем не менее оно охватывает всю водную толщу. На материке растения занимают пространство в виде тонкого слоя, который обволакивает поверхность планеты с резкими перерывами. Растительность практически отсутствует в областях материковых оледенений и в крайне засушливых районах пустынь. Живые организмы, находясь в тесном взаимодействии с окружающей природной средой, приспособились к определенным условиям жизни и выработали свой внешний облик, морфологическое строение и физиологические особенности.

К настоящему времени получены данные по количественным характеристикам биологической продуктивности основных растительных формаций территории бывшего СССР. Как сообщает Н.И. Базилевич (1986), распределение запасов фитомассы подчиняется ведущим географическим закономерностям - зональной, региональной и высотно-поясной. Величина биомассы особенно зависит от таких климатических показателей, как температура воздуха, годовое количество осадков, сумма активных температур и других факторов (табл. 1).

Таблица 1. Биологическая продуктивность зональных типов почвенно-растительных формаций земного шара (по Базилевичу, 1986)

В структуре фитомассы также отмечается определенная закономерность: чем суровее климатические условия, тем большая доля фитомассы приходится на подземную часть растений.

Известно, что самые высокие значения запасов фитомассы (421,9 т/га) и годичной продукции (24,5 т/га) характерны для широколиственных влажных лесов Закавказья, а также для широколиственных лесов умеренной зоны (324 т/га). Значительной биомассой обладают хвойные формации тайги, при этом максимальные показатели характерны для ельников. Четко фиксируется возрастание биомассы и годичной продукции ельников для различных подзон тайги. Такая же закономерность отмечена и для сосняков: в северной тайге их биомасса составляет 83,1 т/га, а в южной - 203,8 т/га. В структуре фитомассы таежных лесов резко доминируют многолетние одревесневшие надземные части (до 76%).

К северу от таежной зоны - в тундре и полярных пустынях - отмечается резкое уменьшение биомассы и продукции фито-массы (Вронский, 1989). Полярные пустыни обладают самыми минимальными значениями запасов фитомассы (1,58 т/га) и годичной продукции (0,24 т/га). Для этих экосистем характерно превышение запасов растительных остатков над запасами живой фитомассы (особенно в болотах), так как здесь разложение органики протекает крайне медленно. В структуре фитомассы тундры несмотря на значительное количество мхов и лишайников доминирует доля подземных органов.

Резкое уменьшение запасов фитомассы и годичной продукции отмечается и при переходе от лесных формаций к аридным областям. Минимальные значения (6 т/га при годичной продукции до 1,7 т/га) отмечены для солонцовых полупустынь При-каспия. Для аридных экосистем характерна также высокая доля подземных органов (в зональных полупустынях - 81%).

В горных районах наблюдается аналогичная зависимость биомассы растений от климатических факторов, среди которых контролирующими критериями служат температура и влажность воздуха. Особенно сильно отличаются показатели фито-массы гор аридных и гумидных районов (Западный Памир и Гиссарский хребет Памиро-Алая). В горных районах максимум фитомассы приходится на лесной пояс, выше которого к вершинам горных систем значение биомассы резко снижается. Особенно в этом отношении показателен Большой Кавказ, где максимальные запасы фитомассы характерны для широколиственных (345,9 т/га) и хвойных (301,1 т/га) лесов. Фитомасса горных высокотравных лугов достигает всего 31,2 т/га. В Карпатах и в Саянах наибольшими запасами фитомассы обладают хвойные леса (соответственно 294,5 и 222,8 т/га).

Птицы и некоторые млекопитающие (барсуки и др.) играют важную роль в защите растений (в том числе и сельскохозяйственных) от насекомых-вредителей, успешно предотвращая в большинстве случаев вспышки их массового размножения. Хищные птицы охраняют урожаи от многочисленных грызунов. Например, сова ловит в год до тысячи мышей, сберегая тем самым не менее 0,5 т зерна. Наряду с птицами в защите растений от вредителей успешно участвуют некоторые насекомые. Так, рыжий лесной муравей, уничтожая гусениц, действует более эффективно, чем ядохимикаты. Многие из этих животных могут быть использованы при организации биологических методов борьбы с вредителями полей и лесов.

Животные не только являются частью природных систем, но и имеют огромное хозяйственно-экономическое значение. Сами дикие животные и продукты их жизнедеятельности используются в разных отраслях экономики.

Распределение и количество биомассы планеты в современную эпоху зависят не только от почвенно-климатических условий. Все большую силу набирает новый экологический фактор - антропогенное воздействие. Роль растений в биосфере Земли огромна. Они дают кислород и пищу всем живым организмам; в конечном счете они обеспечивают энергетическими и многими сырьевыми ресурсами человеческое общество. Кроме того, лесные формации поглощают разнообразные атмосферные загрязнения антропогенного происхождения (тяжелые металлы, диоксиды углерода и серы, оксиды азота и пр.).

Почти во всей лесной зоне России могут обитать лоси. К 1918 г. их почти полностью уничтожили. В 1919 г. лоси были взяты под охрану, и через пятьдесят лет их поголовье насчитывало сотни тысяч, что позволило открыть ограниченный отстрел лосей. Благодаря охране удалось также восстановить поголовье и организовать промысел такого ценного пушного зверя, как соболь, который к концу XIX в. потерял свое промысловое значение.

Диких животных используют для одомашнивания. Многих зверей и птиц разводят на специальных фермах и зверохозяйст-вах. Например, в Африке и в Австралии выращивают страусов, в США и на Кубе - крокодилов, в странах Северной Европы и России - многих пушных зверей: соболя, норку, песца, кролика, лисицу и др. На фермах Норвегии, Канады и Аляски разводят овцебыков, которые дают вкусное мясо, шкуры и очень ценный мех. В республике Шри-Ланка слоны служат тягловыми животными. В ряде стран мира (Япония, Франция, США и др.) созданы специальные морские фермы по разведению устриц.

Дикие животные истреблялись не только в процессе охотничьего промысла. Массовое уничтожение животных проводилось также в связи с развитием сельскохозяйственного производства для того, чтобы освободить место под пашню или под выпас домашнего скота. Подобная участь постигла бизонов в Северной Америке, численность которых к началу колонизации Америки превышала 60 млн. Охота индейцев и первых колонистов на бизонов для использования их мяса в пищу не могла нанести значительного ущерба гигантскому стаду. Но строительство железных дорог и деятельность промышленных компаний, заготавливающих бизоньи шкуры, быстро привели к уничтожению десятков миллионов бизонов. Истреблялись они и для того, чтобы лишить индейцев источников пищи и тем самым заставить покинуть плодородные земли. В результате к 1886 г. по всей Америке осталось лишь 600 бизонов. Вместе с ними уничтожили и бесчисленные стада винторогих антилоп. Изгнание из родных мест индейцев и истребление бизонов были непременными условиями развития интенсивного сельского хозяйства в Америке. Подобные процессы протекали на всех осваиваемых территориях. Так, для расширения овечьих пастбищ в Австралии интенсивно истребляли кенгуру. К настоящему времени в Австралии исчезло 7 видов кенгуру. В конце XIX в. на острове Тасмания овцеводы истребили сумчатого волка, который ныне исчез полностью.

B XIX в. промысловики России ежегодно добывали свыше 1000 шкурок редкого пушного зверя - калана, что привело к резкому падению его численности. Почти полностью были истреблены котики, соболи, зубры, лоси и многие другие виды животных. Все они в настоящее время внесены в Красную книгу. В наиболее угрожаемом положении находятся 16 видов млекопитающих: выхухоль, амурский тигр, снежный барс, атлантический морж, гренландский кит, северный синий кит, северный горбач, северный финвал, горал, азиатский речной бобр, тюлень-монах, японский кит, винторогий козел, зубр, восточносибирский леопард.

Охота занимает достаточно большое место в экономике страны. На обширных регионах России она служит средством основного или дополнительного заработка, а для многих жителей Крайнего Севера - главным источником средств к существованию.

За счет диких животных во многих регионах нашей страны можно быстро и при минимальных затратах увеличить производство продуктов питания.

Так, в засушливых степях и полупустынях Северного При-каспия и на соседних территориях Казахстана в начале XX в. почти полностью были уничтожены огромные стада сайгаков. Во второй половине века они были взяты под охрану государством, и охота на них была запрещена. Благодаря этому произошло восстановление стада сайгаков, что дало возможность отстреливать ежегодно тысячи этих животных. Таким образом, на обширных массивах засушливых земель без больших затрат удалось получить значительное количество мяса и кожи.

3. Биологические ресурсы океана (гидросферы)

Мировой океан с незапамятных времен служил источником питания для человека, но наиболее широкое развитие морское, а затем и океаническое рыболовство получило во второй половине ХIХ в. Особенно интенсивно стали использоваться биологические ресурсы океана в последние десятилетия ХХ в. Так, суммарный мировой улов рыбы в настоящее время составляет около 80 млн т в год. По оценкам ФАО, улов морепродуктов может достичь максимума 100 млн т. Особенно возросли уловы рыбы (около 1/8 мирового улова), которые используются для производства рыбной муки (анчоусы, сардины, сельди, манхэден). Так, если уловы перуанского анчоуса в 1938 г. составляли 1 тыс. т, то в 1983 г. - 1261 тыс. т. Увеличились уловы таких промысловых видов рыб, как минтай, сардины, мойва, ставрида, скумбрия, тунец и др. В настоящее время основной улов идет в шельфовой зоне океана - 86%; на район материкового склона приходится 4% и на удаленные от берегов районы пелагиали - 10% улова. Резко возрос мировой вылов беспозвоночных - с 1860 тыс. т (1938 г.) до 9270 тыс. т (1983 г.): ракообразных, креветок, крабов, омаров и пр. Также увеличилась добыча моллюсков - древнейших объектов промысла (устрицы, мидии, головоногие), которая сейчас составляет около 6000 тыс. т (Израэль и др., 1989).

По имеющимся данным, Атлантический океан занимает первое место по рыбопродуктивности среди других океанов. Так, если рыбопродуктивность Мирового океана составляет в среднем 166 кг/км?, то Индийского - 40, Тихого - 170, а Атлантического океана - 260 кг/км?. В то время как акватория Атлантического океана и сопредельных морей занимает лишь 27% площади Мирового океана, общий ежегодный улов морепродуктов в нем составляет 41-43% мирового вылова. В Атлантическом океане вылов тунцов, меч-рыбы и парусниковых всеми странами в 1970-1980 гг. составил 282-411 тыс. т.

С охоты на гренландского кита, достигающего в длину 20 м и массы 100 т, обитающего в морях Северного Ледовитого океана, в начале ХVII в. начался мировой китобойный промысел. Этот вид был включен в 1984 г. в Красную книгу СССР, его численность достигает не менее 3000 особей (Войткевич, Вронский, 1996). Хищническая добыча китов привела к тому, что к середине ХVII в. почти исчезли гладкие киты, к ХVIII в. - серые киты, широко ранее представленные в водах Северной Атлантики. С 1904 г. начался промысел китов в водах Антарктики; мировая добыча китов благодаря техническим новшествам возросла с 12 тыс. голов (1910 г.) до 66 тыс. особей крупных китов (1962 г.). В 1967 г. в водах Антарктики только советскими и японскими китобойными флотилиями было добыто около 20 тыс. китов (в основном кашалотов, финвалов, сейвалов). Такой чрезмерный вылов привел к резкому сокращению численности отдельных видов китов в океане.

Поэтому Международная китобойная комиссия вынуждена была повсеместно ввести запреты на добычу синих и горбатых китов. Малый полосатик, регулярный промысел которого начат в 1971-1972 гг., в связи с истощением запасов других видов стал сразу же основным промысловым видом усатых китов в Антарктике. Все биологические показатели данного вида пока свидетельствуют о хорошем состоянии популяции. Исследования последних лет показывают, что горбатые киты новозеландской и австралийской популяции начали успешно наращивать свою численность. В Красную книгу СССР были включены следующие виды китов: гренландский, южный, горбач, финвал, синий и сейвал.

В целом научные данные свидетельствуют о том, что человек по использованию биологических ресурсов океана подошел к критической черте. Конечно, можно увеличить добычу пищевой продукции за счет новых промысловых видов (фито- и зоопланктона), особенно криля в водах Антарктики, можно усилить эксплуатацию недоиспользованных запасов рыбы, повысить первичную продукцию океана, но все эти пути не смогут полностью решить проблему его биологических ресурсов. Тем более в последние годы остро встала проблема загрязнения вод Мирового океана различными токсикантами: нефтепродуктами, пестицидами, тяжелыми металлами и др. Особенно негативно на жизнедеятельности морских организмов сказывается нефтяное загрязнение океана (ежегодно поступает 1,7-8,8 млн т нефти). При значительной концентрации нефти в морской воде (до 6 мг/л) отмечается уменьшение скорости роста мидий и двустворчатых моллюсков, снижается плодовитость организмов, возникают вирусные заболевания морских беспозвоночных, опухоли у рыб и т.д. Поэтому новым и перспективным направлением не только освоения, но и обогащения биологических ресурсов Мирового океана является марикультура, т.е. выращивание и разведение промысловых организмов.

Марикультура - искусственное выращивание и разведение морских промысловых организмов (устриц, моллюсков, водорослей и др.), имеющая весьма древние корни. Еще за 2000 лет до н. э. в Японии на приливных участках берега занимались выращиванием устриц (о возможности их разведения в Древней Греции упоминал Аристотель). В России в конце ХIХ в. товарным выращиванием устриц занимались в Севастополе, бухты которого изобиловали устричными банками. Современный этап марикультуры начался в 50-60-х годах ХХ столетия. В настоящее время марикультура дает около 9 млн т продукции или 1/7 всех морепродуктов, причем главными производителями являются Китай (более 4 млн т), Япония (около 980 тыс. т), Индия (около 850 тыс. т) и Южная Корея (480 тыс. т). В нашей стране производство морепродуктов (в основном рыборазведение) составило 340 тыс. т. Успешно марикультурой занимаются в таких странах, как Китай (моллюски, морские водоросли), Индия (рыба) и Индонезия (ракообразные). Из западноевропейских стран по выращиванию моллюсков в числе лидеров можно отметить Францию и Испанию. Так, в Испании из 170 тыс. т беспозвоночных, выращиваемых ежегодно, более 95% приходится на производство мидий. Здесь широко применяется «японский» метод выращивания мидий на плотах; именно таким путем в Японии выращивается до 270 тыс. т устриц.

В нашей стране широкое исследование в области марикуль-туры начаты в 60-х годах на Дальнем Востоке, у берегов Японского моря. Здесь на промышленную основу поставлено разведение тихоокеанских лососей, а также начато культивирование беспозвоночных и водорослей на опытно-промысловых морских фермах. Ведутся работы по созданию основ марикультуры в бассейнах Белого и Баренцева морей: организация искусственных нерестилищ для сельди и изучение возможностей культивирования мидий и водорослей. Значительное развитие мари-культура получила в бассейнах южных морей России, в частности на Каспии на осетроводческих заводах по типу выростных хозяйств осуществляется воспроизводство и подрастание молоди осетровых. В Азово-Черноморском бассейне получены практические результаты по культивированию мидий и использованию их в пищевых целях, а также в качестве высокоэффективных кормовых добавок в птицеводстве и животноводстве. Однако в последние годы на производство морепродуктов в Азово-Черноморском бассейне оказывают негативное воздействие антропогенные факторы. Это, прежде всего, эвтрофирование вод, которое связано с резким увеличением поступления веществ антропогенного происхождения (особенно азота и фосфора) с речным стоком, что в свою очередь привело к массовому «цветению» воды, снижению содержания растворенного кислорода, гибели бентосных организмов и к уменьшению видового разнообразия гидробионтов (Вронский, 1996). Хроническими стали «красные приливы», которые вызываются огромным размножением ресничных инфузорий. Отрицательное влияние на экосистемы Азовского и Черного морей оказало загрязнение среды пестицидами, нефтепродуктами, тяжелыми металлами, а также появление с 1986 г. и массовое размножение гребневика.

В целом преимущества марикультуры огромны, так как человек стал выращивать в искусственных условиях на «подводных фермах» многие ценные виды рыб, водорослей, моллюсков и затем выпускать их в океан, тем самым способствуя обогащению его биологических ресурсов. Человечество обязано сохранить уникальную экосистему океана - источника жизни и благополучия на нашей планете. И никогда не забывать слова французского океанолога Жака-Ива Кусто: «Мы должны научиться уважать неприкосновенность и равновесие мира, столь неразрывно связанное с нашим. Глядишь, и поймем, что море - продолжение нашего мира, часть нашей Вселенной, владения, которые мы обязаны охранять, если хотим выжить».

4. Водные и энергетические ресурсы гидросферы

Водные объекты характеризуются вековыми запасами и возобновляемыми ресурсами. К вековым естественным запасам (м³, км³) пресных вод суши относят воды, единовременно находящиеся в озерах, реках, ледниках, а также в водоносных слоях горных пород (подземные воды). К возобновляемым водным ресурсам (м³/с, м³/год, км³/год) относят те воды, которые ежегодно возобновляются в процессе круговорота воды на Земле, водообмена между сушей и океаном. Испаряющаяся под действием солнечной энергии с поверхности Мирового океана вода поступает в атмосферу и возвращается в виде атмосферных осадков. Часть испарившейся воды воздушными течениями переносится на сушу и, выпадая в виде осадков, является основным источником формирования вод суши - рек, озер, подземных вод, ледников. Часть атмосферных осадков, выпадающих на суше, которая не успевает испариться или просочиться в глубь, вновь возвращается в океан через реки.

Океан служит гигантским естественным испарителем и поставщиком пресной воды на сушу. Принимая речной сток, океан возобновляется количественно и восстанавливается качественно.

Процесс круговорота воды в природе характеризуется уравнением водного баланса:

И₀ + И_с = О_о + О_С , где И_{о ,} И_с - испарение с поверхности океана и суши;

И_о + И_с - 452600 + 72500 = 525100 км³;

О_о и О_с - осадки на поверхности океана и на поверхности суши;

О_о + О_с = 41160 + 113500 = 525100 км³.

Природные воды непрерывно расходуются и возобновляются. Основным и единым для всех видов вод исходным звеном круговорота воды в природе являются атмосферные осадки, которые питают озера, реки, ледники и подземные воды. Вместе с этим питают озера, а подземные воды и ледники питают реки.

Вследствие круговорота в гидросфере происходит постоянный обмен водных масс. Так, за счет океанских течений производится смена всех вод Мирового океана за 63 года. Значительно быстрее эти процессы протекают на суше и в атмосфере.

Речные воды, имея сравнительно небольшой объем, возобновляются примерно каждые 16 сут. (более 20 раз в год). Подземные воды возобновляются в течение примерно 1400 лет, а горные ледники - в течение 1600 лет.

Сток рек и подземных вод на земном шаре составляет 41000 км³, или 8% общего объекта, совершающего круговорот на Земле. Сток составляет 36,4% от размера выпадающих осадков на поверхности суши. Это отношение принято называть коэффициентом стока. Речной сток определяется количеством осадков, выпадающих в бассейне реки, и испарениями влаги в этом районе. Среднегодовое количество осадков зависит от географического расположения района, его расстояния от океана, особенностей рельефа местности и отчасти от характера растительности.

Мировой океан - неисчерпаемый водный резервуар. Однако содержащиеся в морской воде соли мешают ее использованию в сельском хозяйстве, промышленности и для питья без предварительного опреснения. Морская вода - 3,5%-ный раствор солей, с незначительным количеством растворенных газов и органических соединений.

Сток рек распределен по территории страны неравномерно, что весьма неблагоприятно отражается на перспективах развития народного хозяйства. На малоосвоенные и малозаселенные районы бассейнов Ледовитого и Тихого океанов (Сибирь, Дальний Восток и др.), большая часть территории которых характеризуется суровым климатом, приходится свыше 80% объема общего стока рек. В южных районах России с благоприятным для сельского хозяйства климатом, имеющих развитую промышленность и высокую плотность населения, отмечается всевозрастающий дефицит пресной воды. В жизни нашего общества все более важную роль играют рациональное природопользование, необходимость осуществления охраны природных ресурсов наряду с их эксплуатацией. Решение этой серьезной проблемы зависит от социального строя и уровня экономического развития страны. Одной из характерных черт этой важной проблемы является необходимость прогнозирования неблагоприятных, нередко необратимых, последствий.

Озера являются естественными регуляторами речного стока, а поэтому представляют большую ценность для водоснабжения и рыбоводства.

Кроме природных озер в нашей стране возведены искусственные водоемы (водохранилища) для регулирования речного стока и улучшения условий судоходства и лесосплава. В бывшем СССР численность около 3 тыс. действующих и строящихся водохранилищ. Их суммарный объем превышал 1000 км³ . Свыше 90% объема хранилось в 150 наиболее крупных водохранилищах, полный объем каждого, из которых превышал 1000 км³. Свыше 90% объема хранилось в 150 наиболее крупных водохранилищах, полный объем каждого из них превышал 100 млн м³ .

Болота, покрывающие значительную часть России, оказывают серьезное влияние на влагообеспеченность отдельных районов страны и речной сток. На северо-западе европейской территории нашей страны болотами занято до 40% территории, а на севере Западной Сибири - до 50-70%. Запасы воды в них достигают 3000 км³. Болота - естественные резервуары, регулирующие речной сток и обладающие уникальным биоценозом.

В горных районах речной сток пополняется за счет ледников, занимавших на территории бывшего СССР более 20 тыс. км², в том числе на Кавказе - 1430 км², на Памире - 8040, на Тянь-Шане - 6900, на Джунгарском Алатау - 960², на Алтае - 600, в Восточной Сибири - 400, на Камчатке и Корякском нагорье - 1510 км². Ледники содержат около 2400 км³ пресной воды. Летом, в период интенсивного таяния, ледники подпитывают горные реки, что особенно важно для южных районов СНГ, где в летнее время не хватает воды для орошения.

Для рационального использования водных ресурсов необходимо объективно знать и иметь расчетные данные - какое количество воды требуется для удовлетворения всех потребителей не только на сегодняшний день, но и на перспективу.

Энергетические ресурсы гидросферы. Важное место в энергетической программе России отводится гидроэнергетике. На долю ГЭС приходится 13-15% общей выработки электроэнергии. Производство электроэнергии не вызывает загрязнения окружающей среды, однако плотины нарушают экологический баланс водоема, препятствуют свободной миграции рыбы, особенно ценных (осетровых), влияют на уровень грунтовых вод, вызывают геологические изменения и отклонения.

Один из негативных факторов - большая площадь затопления: равнинные ГЭС имеют высоту напоров 15-25 м, зеркало затопления составляет несколько тыс. км?, удельная площадь затопления - 5-15 км?/тыс. кВт установленной мощности ГЭС. Для водохранилищ ГЭС на горных реках эта величина в 10-20 раз может быть ниже, чем на равнинных.

Гидроаккумулятивные электростанции создаются для подстраховки пиковых периодов потребления электроэнергии от атомных и тепловых электростанций. Приливно-отливные ГЭС

строят в местах высоких приливов на морях при наличии узких заливов или каньонов, а также в устьях рек.

Малые гидроэлектростанции (МГЭС) строились еще в конце ХIХ - начале ХХ вв. До середины ХХ века они имели широкое распространение. Эти ГЭС экономически легче строить, быстрее отдача. В 1951-1965 гг. создавали крупные ГЭС, эти станции в настоящее время и вырабатывают значительную часть гидроэлектроэнергии. В настоящее время начинает пробивать направление на строительство малых ГЭС как более экологичных и экономичных.

5. Минеральные и биогенные ресурсы гидросферы

Минеральные ресурсы. Минеральные и биогенные ресурсы океана громадны. В настоящее время 90% полезных ископаемых океана приходится на нефть и газ (табл. 2).

Таблица 2. Минеральные и биогенные ресурсы гидросферы (по В.А. Вронскому, 1996)

В центральной части Красного моря на глубине 2000 м обнаружены горячие рассолы (более 60?С) с содержанием железа в 8000 раз, цинка - 500, меди - в 100 раз больше, чем в морской воде. У берегов Бразилии и Индии находят олово, шельф Африки богат алмазами и т. д. Озера Эльтон, Баскунчак, залив Кара-богаз-Гол, Кулундинские озера Алтайского края содержат пищевые соли, промышленные ресурсы мирабилита, гипса и т.д. Космодром на бывшем соленом озере существует в США.

Особое место здесь по праву занимают Кучукский химкомбинат в р.п. Степное озеро Благовещенского района. Основной природный ресурс - мирабилит Nа₂(SО₄) ^. 10 Н₂О. Используется у него и натриевая и сульфатная группы. Рапа в жаркое время содержит не только мирабилит (50%), но и много других технически полезных солей. АО «Кучуксульфат» являются единственным в России предприятием, вырабатывающим галургиче-ский сульфат натрия высшего качества (основное вещество 99,8%). Используется в целлюлозно-бумажной, стекольной, химической промышленности, в производстве синтетических моющих средств и других производствах.

Озеро Джира имеет большие запасы гипса, который применяют в химической промышленности, при повышении плодородия солонцовых почв, в других видах хозяйственной деятельности.

6. Минеральные и органические ресурсы России

Полезные ископаемые - это природные минеральные образования земной коры неорганического и органического происхождения. Эти образования, используемые в хозяйственной практике, принято называть полезными ископаемыми.

Ископаемые по происхождению можно отнести к следующим горным породам: магматическим, осадочным, метаморфическим.

Первые образуются из вещества магмы, поднимающейся из глубин земной коры в ее верхние слои (интрузии) либо на поверхности (вулканическая лава, извержение породы). При медленном остывании в толщах земной коры интрузии являются результатом длительного и сложного взаимодействия SiO₂, Al₂O₃, MqO, Na ₂O, K ₂O, FO, CaO и др. При выделении их при охлаждении образуются, как правило, твердые продукты (граниты, диориты, порфиры, хромиты, титанистый железняк и др. Если породы вышли на поверхность, то они, как правило, имеют более рыхлые структуры (пемза, базальт).

Осадочные горные породы возникли путем осаждения вещества в водной среде, реже из воздуха и в результате деятельности ледников. Осаждение проходило механическим, химическим и биологическим путем. Эти горные породы подразделяются на обломочные и биогенные (органогенные), преобладают глинистые (около 50%), песчаные и карбонатные (в сумме около 45%) породы. Составляют около 10% массы земной коры и покрывают 75% поверхности Земли. С осадочными горными породами связано 3/4 полезных ископаемых (уголь, нефть, горючие газы, соли, руды железа, марганца, алюминия, россыпи золота, платины, алмазов, фосфориты, стройматериалы). К осадочным породам также относят известняки, янтарь, жемчуг, торф, сапропели и другие вещества.

Метаморфические породы образовались из магматических и осадочных пород под воздействием температуры и давления с почти полным изменением их минерального состава и структуры (гнейсы, кристаллические и глинистые сланцы, кварциты).

По твердости горные породы подразделяются на: твердые и монолитные (гранит), пористые и легкие (пемза), рыхлые и сыпучие (песок, лесс), вязкие и пластичные (глина).

Полезные ископаемые геологи делят на металлические, неметаллические и горючие.

В группе металлических выделяют черные и легирующие (железо, марганец, хром, никель, вольфрам, молибден), цветные (медь, свинец, цинк, магний, ртуть), драгоценные (золото, серебро, платина), радиоактивные элементы (уран, торий, радий). Они могут относиться как к магматическим, так и осадочным породам.

Неметаллические - корунд, асбест, слюда, тальк; поделочные и драгоценные - алмаз, яшма, мрамор; химическое сырье - минеральные соли, гипс, минеральные краски; строительное сырье - изверженные породы, известняки, глины, пески, асфальт; горючие ископаемые - нефть, уголь, сланцы, газ, торф.

Современное состояние и перспективы использования полезных ископаемых России. В Федеральной целевой программе «Экология и природные ресурсы России на 2002-2010 годы» среди XII подпрограмм на первом месте стоит подпрограмма «Минерально-сырьевые ресурсы».

На долю минерально-сырьевого ресурса РФ приходится 33% валового внутреннего продукта. Полезные ископаемые и продукты их первичной переработки обеспечивают около 67% валютных поступлений и являются основным источником формирования доходной части бюджета страны.

Стратегические направления в освоении минерально-сырьевых ресурсов: освоение крупнейших месторождений на территории России, закрепление российских приоритетов на континентальном шельфе в Каспийском, Азовском, Черном, Баренцевом, Охотском, Беринговом морях, в Мировом океане, Арктике и Антарктике.

Россия является активным участником мирового рынка минерального сырья. Ее доля в мировом экспорте нефти составляет 7,0%, газа - 37,6, угля - 4,5, урана - 29,2, железных руд - 7,1, меди - 9,0, никеля - 17,0%. Россия является лидером в поставках на мировой рынок минералов платиновой группы и алмазов.

О масштабах работ в конце прошлого столетия по выполнению ФЦП «Развитие минерально-сырьевой базы РФ на 1994-2000 гг.» можно судить по следующим данным (табл. 3).

биологический водный ресурс полезное ископаемое

Таблица 3. Разведка полезных ископаемых

Из данных следует, что по многим показателям планы не выполнены. Низкими темпами шла подготовка экологически защищенных подземных вод для питьевого водоснабжения. До настоящего времени около 50% городов и других поселений, в том числе 76 городов с населением более 250 тыс. жителей используют для водоснабжения не защищенные от загрязнения поверхностные воды (Москва, Санкт-Петербург, Мурманск, Астрахань, Нижний Новгород, Омск, Барнаул, Владивосток и др.).

В настоящее время Алтай характеризуется заметной минерально-сырьевой базой черной и цветной металлургии России, подготовленной к промышленному освоению.

В годы перестройки добыча полиметаллических руд на Алтае была прекращена, хотя рядом, на территории Казахстана, успешно и интенсивно разрабатываются полиметаллические месторождения. Группа вольфрама, титана, молибдена обнаружена в северных отрогах хребтов Алтая. Еще больше обнаружено запасов железной руды. Разведаны разнообразные месторождения неметаллических полезных ископаемых. Минерально-строительное сырье представлено известняками, мрамором, мергелем, всевозможными глинами (кирпично-черепичные, огнеупорные, цементные и керамзитовые), минеральными красками, песками, песчано-гравийными смесями, песчаниками, гипсом. На их базе есть возможность развивать дорожное строительство, промышленность строительных материалов.

Добыча строительных материалов в течение последних трех лет начата в демидовских местах на реке Локтевке, недалеко от всемирно известной Колывани. Взрывы карбонатосодер-жащих пород проводят зарядами до 5 т аммонита в районе с. Усть-Таловка. Дробильная фабрика выдает мраморную и асфальтовую крошку, а также щебень. Запыление территории при работе фабрики, а также при неправильной транспортировке продукции ведет к тяжелым экологическим последствиям.

В Ельцовском районе перспективно новое производство - добыча мрамора на Пуштулимском месторождении. Богаты месторождения глин на Алтае (Турина гора, Сорокинское), цементных известняков и глин - гора Голуха, строительного камня - 17 месторождений.

Мировая слава Алтая - камнерезное искусство (кварциты, яшма, мрамор, авгит, порфиры и др.). Запасы сырья расположены в низкогорьях и среднегорьях Алтая - Колыванский, Тиги-рекский, Коргонский хребты.

Горючие ископаемые. В Алтайском крае начата добыча угля на Солтонском месторождении. Объем годовой добычи приближается к 500 тыс. т. Это позволит обеспечить дешевым топливом значительную часть районов края. Добыча торфа ведется в озерных котловинах ленточных боров и в долине реки Обь. Торф используется как топливо, для производства кормовых дрожжей, удобрений и для других целей.

Соли, минеральные и термальные воды. Богаты значимыми солями озера Кулундинской степи Алтайского края. Поваренная соль на Бурлинском озере добывается с 1768 г. Озера Кучукское, Кулундинское, Большое и Малое Яровое богаты содой, солями брома, мирабилитом, целебными грязями и другими полезными веществами.

Первыми на территории края были разведаны, изучены и подвергнуты промышленному розливу минеральные воды «Серебряный ключ» Бийского района и «Алтайская» Завьяловского района (1995-1998 гг.). По состоянию на середину 2006 г. в крае функционируют 27 предприятий по производству питьевых и минеральных вод (26 наименований питьевых расфасованных вод первой категории с минерализацией от 0,2 до 1,0 г/л). Есть продукты и с большим содержанием солей.

Термальные воды представлены азото-кремниевыми и радоновыми источниками в районе сельских и городских поселений: Черновая, Искра, Белокуриха. На больших глубинах запасы высокотермальных вод весьма значительны.

Размещено на Allbest.ru