Антропогенний кругообіг речовини. Ресурсний цикл

Чибисова Н.В., Долганов Є.К.

Людина інтенсивно трансформує процеси кругообігу всіх хімічних елементів не тільки на локальному, а й біосферному рівні. Людство - це частина біосфери (з його виробництвом).

Принципових відмінностей в утилізації природних ресурсів між людиною та іншими організмами немає з точки зору екології: відмінності полягають лише в масштабах. Той факт, що людина навчилася утилізувати природні ресурси, створюючи для цього спеціальні засоби, суті справи не змінює. Наскільки б не були масштабними процеси антропогенної трансформації речовини, вони здійснюються в рамках глобальних біогеохімічних циклів. Людина не в змозі радикально змінити ці цикли. Найбільше, що він може, - це змінити баланс речовини на певних етапах глобальних циклів або на певних територіях.

Людина знаходить і добуває природні ресурси, перевозить їх до місця переробки, проводять з них енергію, яку-небудь продукцію та предмети, які у результаті надходять в користування у вигляді коштів виробництва або виробів, споруд і т.д., тобто людина залучає природні ресурси (речовини) в ресурсний цикл.

Під ресурсним циклом розуміють сукупність перетворень і переміщень певної речовини або груп речовин на всіх етапах використання його людиною (виявлення, вилучення з природного середовища, переробку, використання, повернення в природу). Але якщо природні цикли речовин замкнуті, то ресурсний цикл як кругообіг практично не замкнутий, тобто використані речовини не повертаються в місця їх вилучення.

На кожному етапі ресурсного циклу неминучі втрати. При видобутку частину сировини залишається в місцях залягання, а у відвали йде так звана «Пуста порода», на отримання якої витрачається енергія. Значна частка видобутого викопного втрачається при транспортуванні до заводам і фабрикам при перевантаження, переробки. Якщо ресурс використовується як паливо, то при його згоранні утворюються шлаки, що йдуть у відвали, оксиди, які летять в атмосферу, і т.д.

Якщо ж нафту, вугілля переробляються промисловістю, то неминуче утворення побічних твердих, рідких, газоподібних продуктів, як технологічних відходів, які формують так звані хвостові викиди, які завдають шкоди екосистем, які порушують якість середовища, що негативно впливають на здоров'я людей.

Таким чином, виходить парадоксальна ситуація: забруднення середовища дають природні ресурси! На їх видобуток, перевезення затрачаються величезні кошти, енергія, час, але вони ж, зрештою, погіршують якість навколишнього середовища. У зв'язку з даною ситуацією виник афоризм: забруднення середовища - Це природні ресурси, які опинилися не на своєму місці.

Але при видобутку корисних копалин і переробки сировини утворюється велика кількість відходів. Академік Прянішніков пише, що кількість відходів зростає, як і видобуток сировини, за експоненціальним законом і людство все більше і більше працює на відходи. Так, на кожну тонну виробленого калійного добрива утворюється від трьох до чотирьох тонн галітових відходів, в основному містять хлорид натрію. Великотоннажні відходи виробництва фосфорних добрив є фосфогіпс, якого при переробці апатитового концентрату виходить 4,25 тонн, а при переробці фосфоритів Каратау - 5,6 тонни на кожну тонну екстракційної фосфорної кислоти. Велика кількість відходів утворюється і при збагаченні фосфатного сировини.

При збагаченні мідних руд у відходи йде флотаційні сірчаний колчедан. Він використовується для виробництва сірчаної кислоти. Однак при випаленні сірчаного колчедану утворюється колчеданних недогарок ( »0,73-0,75 т на 1 т піриту). Щороку його накопичується більше 5 млн. тонн. Недогарок використовується далеко не повністю, хоча містить в основному залізо, а також кольорові та дорогоцінні метали. Просочуючись через відвали, поверхневі води в результаті вилуговування сульфідів збільшують свою кислотність і збагачуються залізом, міддю, нікелем, кальцієм, сульфатами та іншими речовинами. Ці води забруднюють річки, водойми та підземні води.

Висока концентрація важких металів може виявитися токсичним для рослин, пригнічуючи їхнє зростання.

Теплові елекростанціі дають десятки мільйонів тонн пилоподібної золи і кускових шлаків на рік. Відвали великої теплової електростанції займають сотні гектарів цінних земель, але ці відходи становлять сировину для виробництва будівельних матеріалів. Зола може бути сировиною для добування ряду металів: заліза, алюмінію. Золу можна використовувати у виробництві наповнювачів бетону, силікатної цегли, шлакометаллов та ін

Ми переконалися раніше, які складні закономірності супроводжують антропогенний кругообіг речовини при використанні ресурсів геобіоцінозов (тобто екологічних систем).

Так, якщо вирубується деревостой, то вся екосистема може припинити своє існування просто тому, що вилучається і відчужується основна маса запасеної енергії та речовини, яка повинна була передаватися на наступні трофічні рівні. На місці знищеної екосистеми може виникнути нова, але значно менш продуктивна. Таким чином, розсіювання речовини і енергії різко випереджає її відновлення, і природний кругообіг припиняється. Щоб не допустити цього, людина змушена брати на себе відновлення екосистеми: висівання насіння, внесення органо-мінеральних добрив, забезпечення растенійводой і т.п.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.xumuk.ru/