Природные ресурсы - как основа функционирования мировой экономики

    Водоснабжение сельского хозяйства. Самый крупный водопотребитель -сельское хозяйство. По приблизительным расчетам в 1990 г. эта отрасль-мировой экономики израсходовала более 3000 км куб., т.е. в 3,5 раза больше, чем промышленность. Почти весь этот объем использовался на полив орошаемых угодий и всего 55 км куб. - на водоснабжение животноводства.

    К началу 80-х годов в мире орошалось 230 млн. га земель. При средней норме орошения 12-14 тыс. м куб./га на полив тратилось от 2500 до 2800 км куб. чистых свободных вод и значительная часть (около 600 км куб.) очищенных и разбавленных стоков бытового сектора и некоторых промышленных производств. По весьма ориентировочным подсчетам примерно 1900 км куб. испарялось с поверхности поливных земель и транспирировалось растительностью, 500 км куб. дренировалось в подземные горизонты. Таким образом, в отличие от промышленного водопотребления использование вод для орошения резко увеличивает безвозвратные потери на непродуктивное испарение с поверхности поливных земель и создает стоки в виде ирригационных или возвратных вод, которые трудно уловить, очистить и вновь использовать. В то же время их объем огромен, они насыщены биофильными (азотом, фосфором) и другими легкорастворимыми соединениями, за счет которых увеличивается минерализация вод. Появление в субаридных или аридных ландшафтах с поливными угодьями значительных объемов минерализованных грунтовых вод создает опасность вторичного засоления почв и их деградации.

    Особую  проблему представляют стоки животноводческих ферм. Хотя их общий объем в мировом  водопотреблении на нужды сельского хозяйства невелик (всего 10 км куб.), они чрезвычайно перегружены органическими соединениями, трудно восстанавливаются и вызывают особенно быстрое загрязнение водоемов.

    По  расчетам М.И. Львовича (1994г), современный  водозабор из различных источников (рек, озер, водохранилищ, подземных горизонтов) для промышленных и бытовых нужд, орошения и животноводческих комплексов составляет более 4000 км куб, а объем стоков примерно 2000 куб.км. Если допустить, что все стоки нормативно очищаются, то и в этом случае потребуется не менее 8300 км куб. чистых вод для их разбавления (20% полного стока и 60% -устойчивого). Но в результате несовершенства современного водопользования и очистки загрязняется воды намного больше. Таким образом, если количественное истощение водозапасов традиционных источников в глобальном масштабе в ближайшем будущем человечеству не грозит, то качественное ухудшение - налицо уже в наши дни.

    Резкая  напряженность водохозяйственного баланса и кризисные ситуации в водопользовании неизмеримо возрастают в странах с ограниченным водноресурсным потенциалом, где реально отсутствуют свободные водозапасы для разбавления отработанных и очищенных вод. Подобные явления типичны для многих промышленно развитых стран мира, где недопотребление практически поглощает все водные ресурсы. Такова ситуация в странах зарубежной Европы, во многих районах США. Еще более остро встает проблема водоснабжения в развивающихся странах, в которых часто обнаруживается нехватка качественных питьевых вод, а имеющиеся водотоки и поверхностные водоемы служат коллекторами для сбросов совершенно неочищенных промышленных стоков.

    По-разному  складывается водопотребление и  его структура на отдельных материках. Особенности современного водного  хозяйства зависят и от природных  факторов (прежде всего обеспеченности речным стоком, климатических особенностей, устройства поверхности), и от социально-экономических структур. Наибольшие объемы воды поглощает хозяйство азиатских стран. Почти на 90% этот объем в Азии расходуется на нужды сельского хозяйства (рис. 5). Сходная ситуация характерна и для Южной Америки и Африки, хотя в целом участие этих материков в мировом водопотреблении незначительно. В Северной Америке и в Европе промышленное и сельскохозяйственное расходование воды примерно равны между собой.

      (цифры в колонках - % от общего водопотребления, цифры над колонками - объем общего водопотрбления (км куб.)).

Рисунок 4. Структура водопотребления на материках и регионах.

    Прогнозы  будущего водопотребления. Существует несколько вариантов глобальных прогнозов использования природных вод мировым хозяйством . Один из вариантов водохозяйственного баланса мира на конец текущего столетия разработан М.И. Львовичем (1986). По его расчетам, возросшее к 2000 г. до 6,2 млрд. человек население мира (из них 3,2 млрд. человек будут проживать в городах и пользоваться централизованными системами водоснабжения) израсходует около 480 км куб. вод на коммунально-бытовые нужды, появится 320 км куб. стоков. Если стоки будут полностью очищаться, то на их последующее разбавление потребуется лишь около 1000 км куб. воды. При сохранении практики современного водопотребления (сброс недоочищенных или вовсе не прошедших очистку стоков в водоемы) загрязненными окажутся 6000 км куб. вод.

    Производство  энергии в мире, по прогнозу МИРЕК-ХП, достигнет к концу столетия 300-330 тыс. Дж. Ориентировочно на нужды энергетики будет изъято около 200 км куб. вод и одновременно образовано 140 км куб. термальных стоков. На их разбавление потребуется примерно 400 км куб. свободных вод. Остальные отрасли промышленности с учетом роста объема их продукции к 2000 г. будут нуждаться в 1800 км куб. воды. Совершенствование систем замкнутого оборотного водоснабжения, развитие маловодных или "сухих" технологий, сокращение практики водоотведения стоков с промышленных предприятий, совершенствование технологии очистки позволят, как предполагается по данному прогнозу, ограничить водозабор для промышленных целей до 500 км куб. Безвозвратный расход составит 120 км куб., а отработанные стоки - 380 км куб. На их разбавление будет затрачено 5700 км куб. воды.

    В сельском хозяйстве общая площадь  поливных земель возрастет предположительно до 320-350 млн. га, а норма полива сократится до 9,5 тыс. м куб./га за счет водосберегающих методов полива (дождевания, капельного и пр.). В результате на нужды ирригации будет изыматься до 3000 км^воды, из которых 2600 км куб. составят расходы на испарение и инфильтрацию. Расход воды в животноводстве увеличится до 110 км куб. Хотя объем стоков возрастет слабо, но за счет более совершенной очистки и утилизации они будут загрязнять намного меньше чистых вод - около 180 км куб.

    Расчеты свидетельствуют о том, что напряженность  ситуации сохранится в ближайшем  будущем. Мировое хозяйство в  целом в конце текущего столетия будет поглощать примерно 5,7 тыс. км куб. воды (16%) полного стока), а сточные воды в объеме 1300 км куб. будут загрязнять 8,5 тыс. км куб., что равно 21% полного и 61%) устойчивого стока.

3. Охрана водных ресурсов и рациональное водопользование

    Имеются ли у человечества возможности преодоления водного кризиса? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть две взаимосвязанные проблемы: 1) количественное исчерпание запасов доступных пресных вод в отдельных регионах земного шара; 2) катастрофическое загрязнение вод в процессе их хозяйственного использования и качественное истощение водозапасов.

    Как уже отмечалось выше, в глобальном масштабе водных ресурсов пока вполне достаточно для удовлетворения всех потребностей мирового хозяйства в  этом природном сырье. Однако в отдельных регионах дефицит пресных вод ощущается очень остро и заставляет разрабатывать специальные технические способы увеличения их запасов. К ним относятся: откачка подземных вод, опреснение морских соленых вод, межбассейновые переброски стока, регулирование поверхностного стока и др. Например, перехват водохранилищами паводковых и талых вод резко увеличивает объем местных водозапасов, и для многих стран мира, особенно в Африке, Азии, Европе, Латинской Америке, он превратился в основное мероприятие по снижению дефицита пресных вод, В мире насчитывается более 16 тыс. водохранилищ с суммарным полезным объемом 6000 км куб. Их эксплуатация увеличила устойчивую составляющую полного мирового стока более чем на 25%.

    Более существенные результаты следует ожидать  на пути жесточайшей экономии расходования воды, т. е. применения принципиально иных -рациональных - систем водопользования. Под рациональной системой понимается такая организация водного хозяйства при которой: 1) все население мира обеспечивается питьевой и хозяйственно-бытовой водой в необходимом количестве и должного качества; 2) все образующиеся стоки проходят очистку до стандартов питьевой воды: 3) на промышленных предприятиях внедряются маловодные и "сухие" технологии, бессточные системы отработанных вод с полной очисткой, и регенерацией стоков, замкнутые системы водопользования; 4) полностью прекращается сброс отработанных вод в водные источники.

    Методы  полной регенерации стоков еще очень  дороги и применяются пока на стадии экспериментальных разработок, но в перспективе они будут внедряться и в промышленных масштабах.

4. Земельные ресурсы.

    Земельный фонд мира и его  структура. Площадь суши земного шара 149 млн. км куб., или 14,9 млрд. га. Земля - это прежде всего пространственный базис, на котором развертывается деятельность человеческого общества, а в такой важнейшей сфере экономики, как сельское хозяйство, земля еще и средство производства. Далеко не вся суша может быть освоена человеком, а качество и пригодность земли для различного хозяйственного использования существенно меняются от места к месту. Уникальность земли как природного ресурса, практически невозобновляемого в исторических масштабах времени, заключается в ее плодородии. Только земля, а вернее ее верхний слой " почва способна производить биомассу. При правильном, рациональном использовании плодородие почвы может не просто сохраняться длительное время, но и увеличиваться. Земли и их почвенный слой весьма уязвимы при непродуманном, неправильном обращении они безвозвратно теряют плодородие, деградируют и полностью разрушаются.

    Категории земель, различные по качеству и  занимаемым площадям, отражены на рис.6. Расширение площади одной категории  может произойти лишь за счет равноценного по площади сокращения земель другой категории. При этом нельзя бесконтрольно увеличивать размеры мировой пашни за счет лесов или пастбищ, так как трудно предвидеть экологические последствия такого освоения. Кроме того, пахотно-пригодные земли на суше ограничены и практически все уже освоены; обработка новых участков лесов или пастбищ под пашню оказывается очень дорогостоящим и часто экономически неэффективным мероприятием.

Рисунок 5. Размеры и структура мирового земельного фонда, 1990 г.

    Более 1/3 суши не производят первичную биологическую продукцию, так как заняты ледниками, пустынями, водоемами или же разного рода застройками. Остальные 64% – это различные категории земель, продуцирующих биомассу, но обладающих крайне неоднородным биопродукционным потенциалом.

    По  данным ФАО, в 1989 г. сухопутная площадь мира равная 13 млрд. га (ледники занимают 1,6 млрд. га, внутренние водоемы еще 0,3 млрд. га), осваивалась следующим образом: под обработкой находилось 1,5 млрд. га, или 11% земель, под пастбищами – 3,2 млрд. га, или 24%, леса покрывали 4,1 млрд. га, или 31%, остальные 4,4 млрд. га, или 34%, отнесены к категории прочих земель как продуктивных, но занятых застройками, объектами инфраструктуры, горными разработками и др., так и непродуктивных (скальные выходы, пустыни, бедленды и др.). Общая картина земельного фонда мира меняется от года к году. С начала 60-х и до середины 70-х годов обрабатываемые земли мира увеличились примерно на 100 млн. га за счет экстенсивного увеличения площади главным образом в развивающихся странах. Распашка целинных земель происходила ускоренными темпами. Всего в странах третьего мира с 1935 г. площадь пашни возросла со 111 до 180 млн. га, т.е. на 61%. В развитых странах площадь земель, находящихся под обработкой, сократилась за это же время на 17% (со 130 до 109 млн. га). Пастбищные угодья мира более стабильны, зато лесные массивы устойчиво сокращаются, особенно после 1975 г.

Таблица 4. Структура мирового земельного фонда, 1997 г.

*Без учета Антарктиды и о. Гренландия.

1. Сельскохозяйственные  земли.

    По  территории суши качество продуктивных земель существенно меняется. Плодородие почв зависит от многих природных  факторов. Обследование, проведенное  ФАО, установило, что на преобладающей  части суши природные факторы лимитируют возможность земледелия. Так, обширные территории подвержены аридизации - это пустыни и полупустыни, распространенные на 28% площади суши; еще на 23% земель в почвах обнаружены дефицит биофильных элементов, резко снижающий продуктивность, или же накопление токсичных соединений (засоленные почвы). В горах (22% земель) земледелие сдерживается высокими уклонами поверхности, высоким риском развития эрозии и маломощностью почв. Избыточное переувлажнение с застоем грунтовых вод и заболачиванием почв проявляется на 10% земель, а еще на 6% площади земледелие невозможно в результате развития вечномерзлых грунтов. Таким образом, на 89% земель мира проявляются разные природные факторы, лимитирующие земледелие. На их преодоление, т. е. на организацию мелиорации (орошение, искусственный дренаж, внесение удобрений и др.), требуются значительные капиталовложения. Лишь на 11% земель серьезные лимитирующие факторы отсутствуют и на их площади можно возделывать культурные растения без особых затрат.