Определение биосферы. Структура биосферы и ее границы. Классификация веществ биосферы, страница 24

     Техногенные ландшафты – это ландшафты, трансформированные в результате производственной и хозяйственной деятельности человека. Выделяют сельскохозяйственные, промышленные, лесотехнические, ландшафты населенных пунктов, искусственных водоемов и дорожные ландшафты. Техногенные ландшафты характеризуются техногенной миграцией элементов, необратимо исключающихся из биотического  круговорота веществ, включением в них не свойственных данной природной среде ни в количественном, ни в качественном отношении техногенных веществ, нарушением целостности ландшафтной среды. В результате происходит нарушению структуры и функций ландшафта – изменяются рельеф, химические, физические и механические свойства почвы, видовой состав растительных и животных организмов, снижается устойчивость биоценозов и экосистем. В ХХ-ХI вв. трансформация ландшафтов приняла угрожающий характер, поэтому возникла настоятельная необходимость их восстановления (рекультивации) и охраны.

Энергетические и минеральные ресурсы биосферы. С развитием научно-технического прогресса человечество разработало множество технологий, но ни одна технология не может быть реализована без потребления энергии. С ростом численности населения Земли и созданием новых технологий потребление энергии человечеством неуклонно увеличивается. Особенно сильное возрастание энергозатрат отмечается с 50-х годов ХХ века. Так, с 1860 г. по 1985 г.  потребление энергии в мировой экономике возросло в 60 раз. За период с 1970 по 1990 гг. использование энергии в величинах нефтяного эквивалента возросло с 5 до 8,8 млрд т. Доминирующим источником энергии является ископаемое топливо.

Невозобновимые ресурсы. Подсчитано (Акимова, Кузьмин, Хаскин, 2001), что разведанные запасы главных видов ископаемого топлива почти на 2 порядка меньше геологической оценки их суммарного содержания в земной коре. Преобладающая масса содержится в рассеянных месторождениях горючих сланцев. Доступные запасы нефти и газа примерно на 2 порядка превышают их современное годовое извлечение, а запасы угля – на 3 порядка.  Полагают, что максимальное время, на которое энергозапасов может хватить для человечества составляет: для подвижной  нефти – 65 лет, газа – 44 года, каменного угля – 320 лет.

Месторождения полезных  топливных ископаемых расположены на Земле неравномерно. Так, 1/3 потенциальных мировых запасов угля, 1/3 мировых запасов газа и 20% нефти сосредоточено в России. Почти 35% нефти и 17% газа находится на Среднем Востоке. Большими запасами угля, газа и нефти богата Северная Америка. Эти 3 региона располагают почти 70% разведанных мировых запасов ископаемого топлива.

Кроме ископаемого топлива, в странах Азии, Африки и Южной Америки используется много растительного топлива, в основном древесины. Суммарное количество энергии, получаемое за счет ископаемых и биогенных энергоресурсов составляет около 12,6 млрд т  в год условного топлива.  Для образования запасов угля нефти и газа потребовалось 100-150 млн лет, а теперь огромные массы этого топлива сжигаются только за один год.

На втором месте по значению в энергоресурсах техносферы находится ядерное топливо, главным источником которого является ископаемый уран. Общие рудные запасы урана на Земле составляют 20,4 млн т, в том числе разведанные – 3,3 млн т. Большая часть урана в литосфере  сильно рассеяна, а содержание урана в рудных породах составляет от 0,001 до 0,03%, поэтом у производят рудное обогащение урана. Природный уран на 99,3% состоит из изотопa U-238  и содержит только 0,7% изотопа U-235, масса которого обладает способностью к самопроизвольной цепной реакции. Для промышленных целей производят изотопное обогащение урана с доведением содержания U-235 до 3%. Такой уран (в виде UO2) используется в большинстве современных реакторов. При использовании 1 кг урана в активной зоне реактора выделяется 65 ТДж теплоты (Тера – Т= 1012), что соответствует сжиганию 2 300 т угля. Запасы урана также ограничены. Часть этого ресурса уже переведена в оружейный плутоний и вместе с массами отработанных радионуклидов превратилась в потенциал колоссального экологического риска. Общее потребление урана всеми странами мира за последние 50 лет составило 1,5 млрд т. Для этого понадобилось переработать 10 млрд т горной массы. В настоящее время в мире работает более 400 реакторов АЭС с суммарной мощностью 1200 ГВт (Гига – Г=109). Они потребляют в год 60 тыс. т урана и вносят  вклад 10% в общее выделение энергии на планете.