Кількісна і якісна оцінка природних ресурсів та природних умов

Використання в економічній системі природних ресурсів ви­магає їх адекватної оцінки. Існує три основних види оцінки природних ресурсів: інженерно-тех­нологічна (виробнича), економічна, екологічна (еколого-економічна). При інженерно-технологічній оцінці виявляється ступінь придатності ресурсів до того чи іншого виду людської діяльності з урахуванням сучасної або перспективної технології їх використання. Нерідко інженерно-технологічна оцінка виража­ється в балах та категоріях. Вона здійснюється, як правило, перед економічною.

Економічна оцінка природних ресурсів — необхідний етап для забезпечення їх ефективного використання. Визначилися дві групи економічних оцінок: перша — характеризує економічні ре­зультати використання природних ресурсів, друга — економічні наслідки дії на навколишнє природне середовище (переважно це економічні втрати від забруднення чи порушення природного се­редовища). Для економічної оцінки природних ресурсів застосо­вують передусім методичні підходи, засновані на категоріях рен­ти та ефективності.

При рентному підході природний ресурс може оцінюватися двома способами: за відносним ефектом чи прибутком, що дає його використання в народному господарстві; за додатковими за­тратами на компенсацію втрат прибутку при вилученні певного ресурсу з природокористування. Розрізняють витрати на запобі­гання забрудненню й витрати на компенсацію збитків. Перші здійснюються задля зменшення шкідливих викидів (наприклад, будівництво очисних споруд, нейтралізація викидів тощо). Другі оцінюються через недотримання національного доходу, додатко­ві витрати з соціальних фондів тощо.

Для розміщення галузей народного господарства велике зна­чення мають кількісні параметри певного виду ресурсу. За на­родногосподарським значенням запаси корисних копалин поді­ляють на такі групи: балансові, використання яких економічно вигідне, тобто вони відповідають промисловим вимогам за якіс­тю сировини і гірничо-технічними умовами експлуатації; позаба­лансові, які при наявному рівні технології експлуатувати еконо­мічно не вигідно. В геології виділяють такі категорії запасів ко­рисних копалин: А — докладно розвідані та вивчені; В і СІ — розвідані менш докладно; Сг — оцінені попередньо і приблизно. Запаси корисних копалин за категоріями А, В, СІ, СІ разом з прог­нозованими запасами становлять геологічні запаси. До власне промислових запасів відносять вивчені й розвідані запаси, експ­луатація яких за даних умов забезпечує достатню рентабельність виробництва.

Урок №60. Екологічний моніторинг, його мета та об’єкти. Види екологічного моніторингу.

Моніторингом навколишнього середовища називають регулярні, виконувані по заданій програмі спостереження природних середовищ, природних ресурсів, рослинного і тваринного світу, що дозволяють визначити їх стан і процеси, які відбуваються в них під впливом антропогенної діяльності.

Глобальну систему моніторингу навколишнього середовища (ГСМНС) було створено ще в 1975р. під егідою ООН, але ефективно працювати вони почали лише в останні роки. Ця система складається з п'яти взаємозв'язаних підсистем: вивчення кліматичних змін, далекості переносу забруднюючих довкілля речовин, гігієнічних аспектів довкілля, дослідження Світового океану та ресурсів суші. Існують 22 сітки діючих станцій системи глобального моніторингу, а також міжнародні й національні системи моніторингу. Одна з головних ідей моніторингу - вихід на принципово новий рівень компетентності під час прийняття практичних рішень локального, регіонального та глобального масштабів.

У сучасному розумінні екологічний моніторинг є системою режимних довгострокових безперервних спостережень за станом довкілля з метою використання одержаної геоекологічної та біоекологічної інформації, необхідної для прийняття управлінських рішень і складання прогнозів динаміки екологічних ситуацій в різних регіонах планети. Комплексний моніторинг довкілля повинен забезпечити своєчасне передбачення enm катастрофи, зменшити її силу або відвернути. Від моніторингу залежить ефективність рішень, що приймаються.

Моніторинг є дієвим засобом природоохоронної політики, інформації до населення (як прогноз погоди). У систему моніторингу повинні входити наступні основні процедури:

- виділення (визначення) об'єкта спостереження; - обстеження виділеного об'єкта спостереження;

- складання інформаційної моделі для об'єкта спостереження;

- планування спостережень;

- оцінка стану об'єкта спостереження й ідентифікація його інформаційної моделі;

- прогнозування зміни стану об'єкта спостереження;

- представлення інформації в зручній для використання формі і доведення її до споживача.

Основні завдання екологічного моніторингу такі, як:

- спостереження за джерелом антропогенного впливу;

- спостереження за фактором антропогенного впливу;

- спостереження за станом природного середовища під впливом факторів антропогенного впливу й оцінка прогнозованого стану природного середовища.

При розробці проекту екологічного моніторингу необхідна наступна інформація:

- джерело надходження забруднюючих речовин у навколишнє середовище — викиди забруднюючих речовин в атмосферу промисловими, енергетичними, транспортними й іншими об'єктами; скидання стічних вод у водні об'єкти; поверхневі змиви забруднюючих і біогенних у поверхневі води суші і моря; внесення на земну поверхню і (чи) у ґрунтовий шар забруднюючих і біогенних речовин разом з добривами і отрутохімікатами при сільськогосподарській діяльності; місця поховання і складування промислових і комунальних відходів; техногенні аварії, що призводять до викиду в атмосферу небезпечних речовин і (чи) розливу рідких забруднюючих і небезпечних речовин, і т.д.;

- переноси забруднюючих речовин — процеси атмосферного переносу; процеси переносу і міграції у водному середовищі;

- процеси ландшафтно-геохімічного перерозподілу забруднюючих речовин — міграція забруднюючих речовин по ґрунтовому профілю до рівня ґрунтових вод; міграція забруднюючих речовин по ландшафтно-геохімічному сполученню з урахуванням геохімічних бар'єрів і біохімічних кругообігів. Спостереження за цими процесами доцільно проводити періодично на спеціально виділеній системі пунктів: контрольні водозбори — площадки—створи;

- дані про стан антропогенних джерел емісії - потужність джерела емісії і місце розташування його, гідродинамічні умови надходження емісії в навколишнє середовище.

Моніторинг забруднення природного середовища базується на мережі пунктів режимних спостережень.

Контроль сучасного стану біосфери в цілому чи в межах її окремих складових (літосфери, атмосфери, гідросфери); збір екологічних даних у межах окремих континентів, океанів, частин континентів або акваторій; порівняльний аналіз екологічної інформації з різних регіонів Земної кулі з метою визначення динаміки екологічних ситуацій, можливих біосферних змін змусили винайти нові ефективні методи широкомасштабних екологічних спостережень — аерокосмічні дистанційні геоекологічні дослідження. За допомогою нових методик і апаратури з борту літака, вертольота, штучного супутника чи космічного корабля здійснюється дистанційне зондування Земної поверхні у видимому, інфрачервоному, мікрохвильовому діапазонах або з використанням лазерної техніки. Зондуванням ефективно виявляються невидимі за звичайних земних умов геоаномальні зони, розломи, райони підтоплення земель, ділянки витікань з підземних ушкоджених водо- та нафтопроводів, забруднень рослинності, ґрунтів і водойм важкими металами, нафтопродуктами, нітратами.

Саме дистанційні геоекологічні дослідження стають базовими для екологічного моніторингу, якому в останні роки приділяється підвищена увага в окремих країнах і на світовому міжнародному рівні.

Урок №61. Поняття та значення безвідходних технологій. Використання і переробка відходів.

Як такого, цілком безвідходного виробництва в техногенних системах у чистому вигляді не зустрічається; усе одно є відходи енергії, тверді і рідкі відходи, що запинаються в процесі їхньої переробки. Тому, незважаючи на те, що в літературі часто зустрічаються обидва поняття, уданому розділі йтиметься тільки про маловідходне виробництво або мадовідходну технологію.

З метою економії матеріальних ресурсів величезне значення має використання відходів виробництва, що при сучасних технологіях утворюються в усе зростаючих обсягах.

Ця проблема також має екологічне значення.

Всі виробництва, де утворюються відходи, варто поділити на 2 групи:

• виробництва з перевагою механічної обробки вихідної сировини і матеріалів, тобто без руйнації їхньої внутрішньої структури (металообробка, лісова, деревообробна і легка промисловість). Результатами такого виробництва є товарна продукція й відходи.

• виробництва з комплексною переробкою сировини, у яких в результаті фізико-хімічної переробки, окрім основної продукції, утворюються побічні продукти і і відходи виробництва. До таких виробництв відносяться нафтохімія і нафтопереробка, хімічна і коксохімічна промисловість, чорна і кольорова металургія.

Різноманітного вигляду відходи утворюються не тільки в процесі матеріального виробництва, але и у сфері виробничого і побутового споживання.

Спочатку варто визначитися з основними поняттями: вторинні матеріальні ресурси, відходи, технології, маловідходні технології і т.д.

Технологія - це сукупність методів, застосовуваних людиною для перетворення природного середовища.

Відходи - непридатна для виробництва даного виду 11 роду кції сировина.

Відходи виробництва - залишки матеріалів, сировини і напівфабрикатів, що утворюються в процесі виготовлення і які цілком або частково втратили свої корисні або фізико-хімічні властивості.

У деревообробній, гірничовидобувній, вугільній промисловості відходи не змінюють структури вихідної (провини (тирса, гілки, гірська порода). У хімічній промисловості, нафтопереробці, металургії вихідні матеріали піддаються фізико-хімічному впливу, створюючи нові продукти.

Відходи споживання - вироби, машини й устаткування, що втратили свої споживчі властивості в результаті фізичного або морального зношення.

Відходи також діляться на:

• оборотні, тобто відходи виробництва, використовувані без доробки в якості сировини в технологічних процесах;

• неминучі технологічні втрати, обумовлені специфікою технології: випар, усушка, розпилення, чад;

• покидьки - відходи виробництва і споживання, що на сучасному рівні розвитку науки і техніки не можуть бути використані в народному господарстві, або їхнє використання економічно невигідне.

Маловідходне виробництво - процес, у результаті якого шкідливі викиди в навколишнє середовище зводяться до мінімуму і не спричиняють негативного впливу на навколишнє середовище. Маловідходне виробництво являє собою систему заходів і технологій, спроможних забезпечити комплексне використання сировини, не наносячи при цьому шкоди навколишньому середовищу.

Маловідходна технологія - це засіб виробництва, при якому здійснюється оптимальне використання сировини й енергії в технологічному ланцюжку: природні ресурси - виробництво - споживання - вторинна сировина, з мінімальним негативним впливом на природне середовище.

Для організації маловідходних технологій необхідно, щоб між підприємствами, які складають єдиний маловідходний комплекс, існували тісні зв’язки з кооперації, оскільки відходи одного виробництва є сировиною для іншого. А його відходи, у свою чергу, забезпечують технологічний процес третього і т.д.

Урок №62. Безвідходне споживання. Біоенергетичні технології.

При вирішенні проблеми безвідходності виробництва слід мати на увазі дві сторони єдиного процесу. Перше — це найбільш раціональний видобуток та повне використання ресурсів і як наслідок зменшення утворення відходів. Друге — це розширення використання відходів, що утворюються. Ці шляхи не виключають, а взаємно доповнюють один одного.

Поняття безвідходних технологій дещо умовне, оскільки пов­ної безвідходності досягти практично неможливо. Коректніше говорити про маловідходні технології. При цьому мається на увазі можливість створення технологічних систем, вплив яких на природу не перевищуватиме її відновлювального потенціалу.

В основу концепції безвідходних технологій лягли три основні положення, а саме:

· створення максимально замкнених систем, організованих за аналогією з природними екосистемами;

· раціональне використання всіх компонентів сировини;

· неминучі впливи на навколишнє середовище не повинні порушувати його функціонування.

Безвідходне виробництво передбачає встановлення повного контролю над рухом матеріальних ресурсів на всіх стадіях: видобутку сировини, її виробничої переробки, споживання, утилізації відходів виробництва і споживання. Безвідходні технології стають ефективними навіть у тих випадках, коли собівартість одержаної продукції стає вищою. Проте необхідно, щоб перевитрати виробництва були меншими, ніж економія на зменшенні збитків від забруднення навколишнього середовища.

Впровадження безвідходних технологій є також шляхом значного розширення ресурсних можливостей людства. Особливо красномовно це видно на прикладі мінерально-сировинної бази. Маються на увазі зокрема можливості підземної газифікації вугілля. Далі за потенціалом стоїть впровадження геотехнологічних засобів видобування корисних копалин — підземного вилуговування металів, солей; мікробіологічні технології вилучення корис­них компонентів з руд; освоєння гідромінеральних ресурсів, в тому числі морської води і розсолів для вилучення металів та солей.

Новітні технології видобутку нафти і газу спроможні оживити і надати друге життя багатьом старим, начебто вичерпаним родовищам. Стосовно діючих вони дозволяють підвищити вилучення нафти з продуктивних пластів зі звичних зараз 35—40 % до 60—65 % і більше.

Як приклад візьмемо мінеральну сировину. В природі практич­но не існує монокомпонентних її видів. Нафта, вугілля, залізні і марганцеві руди, титанові, ртутні, калійні, нікелеві, уранові руди, первинні каоліни у своєму складі мають у відносно підвищених концентраціях цінні компоненти, а саме:

· нафта містить деякі кольорові метали, перш за все ванадій і нікель;

· вугілля Донбасу характеризується високим вмістом германію, ртуті, молібдену, миш’яку, меншою мірою рідкісноземельних металів, літію, рубідію, цезію та деяких інших;

· залізні руди містять германій, скандій, ванадій, золото, срібло, а також вісмут, стронцій, нікель, титан, уран;

· ртутні руди — сурму, золото, срібло;

· марганцеві руди — ітрій, рубідій, стронцій, свинець, цинк;

· каоліни — рідкісноземельні елементи.

Повнота вилучення цінних компонентів залежить від суспільної потреби в них та рівня розвитку техніки і технології, що дозволяють економічно виправданим шляхом їх отримувати.

Продукти біотехнології знайшли широке застосування в медицині, сільському господарстві. Після другої світової війни методами біотехнології стали отримувати кормовий білок, для виробництва якого використовують окремі фракції вуглеводнів нафти, відходи целюлозно-паперової промисловості, солому та ін. Поряд з кормовим білком значне місце в мікробіологічному виробництві займають такі продукти, як вітаміни, амінокислоти, добрива, біологічні засоби захисту рослин.

Перспективним напрямом у розвитку сучасної біотехнології є інженерна ензимологія, важливим досягненням якої є створення іммобілізованих (зв’язаних з полімерним носієм) ферментів і фер­ментних комплексів. Ці речовини застосовуються для здійснення складних хімічних процесів, у тому числі для перероблення сільськогосподарських, харчових і побутових відходів.

Широке застосування біопрепарати знаходять в різних галузях промисловості (для отримання харчового білку), в легкій промис­ловості (шкіряне виробництво), в металургії (процеси флотації, точне лиття, презиційний прокат), в нафтогазовій промисловості (процеси буріння, селективна очистка олив) та ін.

Біоенергетика — один із напрямів біотехнологій і перспектив­ний напрям вирішення енергетичних і сировинних проблем, які постали перед людством в кінці ХХ століття. Вона ставить своїм завданням отримання відновлюваних (на відміну від невідновлюваних — вугілля, нафта, газ, уран та ін.) джерел енергії і сировини. В цьому розумінні передбачається широке використання методів хімічної і біологічної трансформації біомаси в паливо і продукти органічного синтезу, а також застосування біологічних генераторів струму.

Найефективніші з відомих методів — використання фототроф­них мікроорганізмів, що конвертують сонячне випромінювання
в енергію хімічних зв’язків, біотоліз води з отриманням водню, метанове бродіння органічних речовин в метан та ін. Як сировина для метанового бродіння використовуються органічні відходи тваринництва, птахівництва, промислові і комунальні стіч­ні води та ін.

Для підвищення ефективності згорання вугілля і зменшення забруднення середовища останнім часом розроблено нові технології, наприклад котли з топками з киплячим поверхневим шаром і різні типи фільтрів. Але повне вилучення корисних копалин і повне використання енергопотенціалу, а також мінімізація забруд­нення довкілля вимагають радикальної перебудови технології видобутку вугілля і його збагачення. Науково-технологічний прогрес відкриває шлях до цього — через попереднє перетворення вугілля в газ і вилучення під час газифікації шкідливих для навколишнього середовища (проте цінних для промисловості) компонентів.