Как добыча полезных ископаемых влияет на климат
Уголь и нефть – самые «грязные» источники энергии с точки зрения экологии. Но они – наше все. Солнечные батареи – игрушки Европы, для сурового российского климата они не годятся… Или это всего лишь стереотип? Насколько прочно мы сидим на «нефтяной игле»? Куда движется мир? И есть ли светлое «зеленое» будущее у российской энергетики?
Разбираемся вместе с Михаилом Юлкиным, генеральным директором АНО «Центр экологических инвестиций», экспертом Международного центра устойчивого энергетического развития под эгидой ЮНЕСКО, членом Комиссии Международной торговой палаты (ICC Russia) по экономике изменения климата и устойчивому развитию.
– Что такое «ископаемое топливо» и как оно связано с глобальным изменением климата?
Нужно понимать, что климат меняется всегда. Но изменение климата, которое мы наблюдаем сегодня (его еще называют «глобальное потепление»), связано с деятельностью человека. Мы выбрасываем в атмосферу так много парниковых газов – углекислого газа, метана, закиси азота и др., – что они влияют на температуру атмосферы Земли. Для выработки всех видов энергии мы сжигаем ископаемое топливо. Когда нам нужно выработать электрическую или тепловую энергию, мы, как правило, сжигаем природный газ или уголь. Если нам нужно заставить двигаться автомобиль, мы сжигаем продукты переработки нефти. Тот элемент, который там горит, – это углерод. И когда он горит, он превращается в CO2 (углекислый газ), один из парниковых газов. Поэтому главным образом с использованием ископаемого топлива и связано нынешнее глобальное потепление.
Добыча ископаемого топлива тоже сопряжена с выбросами. Например, когда вы добываете уголь в шахтах, образуется метан, часть которого попадает в атмосферу. А метан – в десятки раз более опасный парниковый газ, чем углекислый газ. Он образуется и при добыче нефти: есть такое понятие, как «попутный нефтяной газ». Его либо сжигают там же на факелах, либо как-то используют в производственном процессе. При сжигании на факелах в атмосферу выбрасывается углекислый газ и большое количество метана.
– Насколько экономика России зависит от добычи углеводородов и каких именно?
Российская экономика основана на так называемой «природно-ресурсной модели», то есть на извлечении экономической ренты из запасов органического ископаемого топлива. По объему экспорта углеводородов Россия занимает первое место в мире. А экспорт – это существенная часть нашего ВВП (валового внутреннего продукта – прим. ред.), причем та, которая обеспечивает нас валютой и, соответственно, возможностью закупать нужные нам товары в других странах.
Россия экспортирует примерно 70% добытой нефти – в сыром виде или в виде нефтепродуктов – и примерно половину угля и газа. А отсюда по цепочке тянутся все другие отрасли: нефтесервисные компании, компании, которые производят и поставляют трубы для нефтепроводов, железная дорога, для которой перевозка угля – едва ли не главный вид хозяйственной деятельности. Кроме того, на это «накручиваются» разные налоги: налог на добычу полезных ископаемых, экспортные пошлины, акцизы на продажу бензина населению. В итоге получается, что добыча органических ископаемых видов топлива крайне важна для российской экономики.
– Есть ли в таком случае у России возможность перейти на альтернативную «зеленую» энергетику?
Реализуя договоренности, достигнутые в Париже в 2015 году (в рамках Парижского соглашения по климату – прим. ред.), мир активно движется в сторону декарбонизации – отказа от ископаемого топлива. Соответственно, Россия как главный его поставщик рискует потерять существенный объем экспорта. Значит, нам нужно переходить на другие виды продукции. Что это может быть? Прежде всего, «зеленая» энергия. У нас в арсенале есть практически все ее виды. Солнечную энергию можно получать не только в европейской части страны, но и в Сибири, на Алтае, в Якутской области. Ветровая энергетика может развиваться в районе северных морей: на Баренцевом море едва ли не лучшая в Европе роза ветров. Гидроэнергия: мы почти не занимаемся сегодня энергией приливов и отливов, а на северах есть возможность для создания таких мощностей. И, мне кажется, сегодня это гораздо более перспективное направление, чем атомная энергетика.
Помимо «зеленой» энергии, Россия может поставлять в мир и оборудование, технологии для ее производства. Например, компания «Хевел», производящая солнечные панели, уже вполне конкурентоспособна на мировом уровне. Причем солнечные панели совершенствуются очень быстро, и потенциально это огромный рынок, гораздо более устойчивый и перспективный, чем рынок углеводородов.
Также сегодня активно развиваются технологии, которые позволяют использовать водород как агент хранения и транспортировки энергии. Возобновляемые источники энергии – непостоянные: солнце не все время светит, ветер не все время дует. Использование водорода позволяет сглаживать эти пики.
– В других странах люди ставят солнечные батареи на крыше дома и за счет этого получают энергию. Возможно ли такое у нас?
Противопоказаний нет. Это можно делать не только в Волгограде, но и в Москве, и в Питере, и даже в Архангельске, потому что там солнце полгода не заходит за горизонт. В России уже есть нормативные документы в поддержку микрогенерации, которые стимулируют потребителей устанавливать такие солнечные батареи и использовать их для нужд собственного энергоснабжения. Проблема в том, как использовать эти батареи для выработки энергии в сеть. Бо́льшую часть времени люди дома не сидят, а солнечная батарея работает, и она могла бы подавать энергию в сеть. Но для этого сети нужно строить по другому принципу: они должны напоминать нейронные сети. Вообще, децентрализация и цифровизация – это два глобальных тренда, которые сопровождают переход от ископаемых видов топлива к возобновляемым источникам энергии.
– Пандемия коронавируса заставила страны сократить добычу нефти. Есть ли риск, что через какое-то время начнется компенсация?
Если мировая экономика будет восстанавливаться путем возврата к той точке, из которой она свалилась в кризис, то компенсация произойдет. Потребление нефти вырастет до прежнего уровня и даже выше. Но кризис можно использовать и как возможность для пересмотра основ экономики, для развития новых секторов, связанных с возобновляемыми источниками энергии и безуглеродными видами транспорта. В Евросоюзе принято решение о том, что основу восстановления экономики составит план декарбонизации («Зеленый пакт для Европы»), принятый в прошлом году, только реализовываться он будет ускоренными темпами. У нас пока это не так, но я очень надеюсь, что и наше правительство скорректирует свои планы, глядя на то, как меняются мировые рынки.
– Как обычный человек может повлиять на снижение выбросов парниковых газов?
Конечно, основные выбросы, которые приводят к изменению климата, связаны с большими промышленными объектами. Но всякое изменение начинается с маленького шага. Есть простые вещи, которые может делать каждый: уходя, гасить свет, по возможности ездить общественным транспортом, а не личным, использовать вещи из возобновляемых материалов. Это касается и работы: если можно поставить систему, которая автоматически выключает свет, когда все ушли из офиса, – надо это сделать, и так далее. Это позволит человеку уменьшить свой собственный углеродный след и, главное, выработать привычку действовать с оглядкой: как мое поведение отражается на состоянии не только моем, но и планеты в целом.
Беседовала Наталья Захарова
Источник фото: pixabay.com, архив Михаила Юлкина
Могут ли действия одного человека позитивно влиять на глобальные процессы?
Могут! Если действуют много людей!
Присоединяйтесь ко всероссийскому онлайн-флешмобу «Изменение климата. Что делать?».
Узнайте, что можете сделать именно вы, чтобы снизить темпы климатических изменений и уменьшить масштаб их последствий.
Начать действовать
Добыча полезных ресурсов неизменно приносит пользу людям и причиняет вред окружающей среде. Стоит рассмотреть, какие экологические проблемы возникают вследствие этого процесса.
Загрязнение атмосферного воздуха
Влияние добычи полезных ископаемых на окружающую среду всегда было негативным по причине загрязнения природных ресурсов. Из добываемого сырья по делу используется только 5%, остальная часть превращается в отходы. Они возвращаются в природу и наносят ей непоправимый ущерб.
Добыча минеральных ресурсов и горных пород приводит к выбросам в атмосферу углекислого газа, пыли, углеводородов и других химических соединений.
Это происходит за счет применения взрывчатых веществ на месторождениях. После взрывов в карьерах растет уровень запыленности атмосферы. Это неблагоприятно действует на солнечную радиацию, температуру воздуха и осадки.
Отвалы горных шахт или терриконы оказывают серьезное влияние на нижние слои воздуха. Их высота может достигать 80 метров, объем — до 1 миллиона куб. м. В России большое скопление терриконов отмечается на территории Челябинской области в районах активной добычи угля.
Породы, входящие в его состав, включают частицы углерода и серный колчедан, он же пирит, при разложении которого происходит выделение теплоты. Это приводит к возгоранию обвалов. Они могут гореть, не затухая, несколько месяцев подряд. При сгорании выделяется множество вредных газов и химических соединений, тем самым сильно загрязняя атмосферу.
В металлургической промышленности тоже образуется много отходов. На переработку отправляется в среднем 25% от их общего количества, остальная часть выбрасывается. В таких отходах содержится много токсических веществ, они способны мигрировать на большие дистанции — до 200 км.
При обработке железных руд выделяются вредные газы, которые, при попадании в атмосферу, вызывают парниковый эффект и кислотные осадки.
Особенно загрязненный атмосферный воздух наблюдается в районах, специализирующихся на черных металлах.
Для решения проблемы загрязнения атмосферы можно добывать минеральные ресурсы с использованием шахтного метода. Он подразумевает под собой закрытую, подземную разработку месторождений и добычу при помощи постройки шахт.
Деструкция почвенного слоя
Негативное влияние на состояние почв оказывает разработка полезных ископаемых. Все способы извлечения ресурсов заключаются в выемке сырья из земной коры. По этой причине в ней образуются полости, нарушается целостность. При строительстве шахт или карьеров для открытого метода добычи ресурсов часто происходит отчуждение земель на долгие годы. Это приводит к возникновению антропогенных форм рельефа на территориях в районе разработок — обвалам, оползням, карьерам.
При строительстве карьеров слой чернозема снимают и сбрасывают в отвалы. Таким образом, почва становится непригодной для хозяйственного использования. В Белгородской области, в районе Лебединского горно-обогатительного комбината, было уничтожено около 6 миллионов га плодородной земли. Мероприятия, направленные на ее восстановление, не смогли компенсировать такой серьезный урон. Чтобы решить эту проблему, необходимо организовывать транспортировку чернозема и его распределение на бесплодных местностях рядом с истощенными рудниками.
Еще одно негативное последствие добычи полезных ресурсов — загрязнение сельскохозяйственных территорий. Чаще это происходит в процессе транспортировки ископаемых. Пыль распространяется на большие площади и осаживается в почвах и на растениях. Особенно такие выбросы высоки при горнодобыче. В результате образуются техногенные аномалии, где содержание железа и цинка в почве превышает норму в 2-3 раза. На местах сильного запыления земли запрещено разбивать пастбища, рекомендуется отступить на расстояние 8-10 км от карьеров.
Вредные вещества, проникающие в почвы, бывают токсичны. Они попадают сначала в растительность, затем в организм человека с пищей. Рядом с месторождениями магнезита в радиусе 30 км образовывается пустошь — живые существа погибают из-за смены кислотно-щелочного состава почв в таких местах.
Постоянная добыча полезных ископаемых приводит к регулярному уменьшению их запасов и истощению недр земли. В составе руд наблюдается снижение металлов, из-за чего увеличиваются объемы добычи. Как итог, наблюдается рост отходов, вредящих литосфере.
Загрязнение водного пространства
Один из результатов добычи полезных ресурсов — истощение и осушение водоемов, их загрязнение. На месторождениях каменной соли образуются галитовые отходы — побочный продукт производства хлорида калия. С осадками они попадают в водоемы, которые используют для подачи питьевой воды в близлежащие населенные пункты.
При добыче угля на территориях, расположенных вблизи месторождений, всегда откачиваются подземные воды. По этой причине происходят следующие вещи:
- воронкообразное понижение уровня подземных вод — возникает после их откачки;
- пересыхание родников и небольших рек;
- исчезновение ручьев.
Предприятия угольной промышленности также сбрасывают много сточных вод. В результате их функционирования истощаются запасы подземных водных ресурсов из-за осушения и использования месторождений угля.
Поверхностные водоемы загрязняются сбросами неочищенных сточных вод с карьеров и шахт. В них попадают соли, токсические вещества, отходы и металлы.
По причине загрязнения водного пространства исчезают целые экосистемы. Погибают микроорганизмы, рыба и прочие обитатели водоемов. Для людей тоже существует определенный вред — зараженная вода используется в бытовых целях. Чтобы снизить уровень загрязнения водных ресурсов, необходимо уменьшить количество сточных вод, усовершенствовать систему их очистки.
Влияние на флору и фауну
Деятельность горнодобывающей отрасли связана с образованием отходов. В их составе встречаются горные породы, обедненные руды и химические вещества. При извлечении из-под земли, они вступают в химические реакции, не поддающиеся контролю. В результате это может привести к серьезным последствиям для экологии.
В местах добычи пропадают растения, нарушается привычная среда обитания живых существ. Не все животные и насекомые способны адаптироваться к перемене условий, в результате чего они покидают эти места или погибают. С учетом бурного развития добывающей деятельности человека это станет большой проблемой в вопросах охраны природы и ее обитателей.
При освоении месторождений минеральных ресурсов из-за нарушения растительного покрова разрушаются пастбища, что приводит к дефициту пищи для скота. Процесс разработки мест добычи ресурсов подразумевает загрязнение пылью и сточными водами больших территорий радиусом до 30 км. Вредные вещества, при попадании на землю, уничтожают все живое на своем пути. После этого перестает расти трава, деревья, кустарники. В результате в поисках пищи мигрируют целые популяции.
Для компенсации вреда, причиненного человеком флоре и фауне, необходимо удобрять почвы, регулярно высаживать леса и организовывать пастбища вдали от мест разработок.
Отсутствие мер по решению проблем, возникающих при добыче полезных ресурсов, усугубляет ситуацию. Экологическая обстановка определяет не только качество окружающей среды, но и состояние здоровья людей. При серьезных масштабах ущерба, нанесенного человечеством природе, еще существует возможность вернуть ей первоначальный вид.
( 7 оценок, среднее 4.86 из 5 )
В процессе добычи и переработки полезных ископаемых человек влияет на большой геологический круговорот. Во-первых, человек переводит залежи полезных ископаемых в другие формы химических соединений. Во-вторых, человек распределяет по земной поверхности, извлекает из недр бывшие геологические аккумуляции. В настоящее время на каждого жителя земли ежегодно добывается около 20 т сырьевых ресурсов. Из них 20% переходит в конечный продукт, а остальная масса превращается в отходы. Теряется до 50-60% полезных компонентов.
Воздействие добычи полезных ископаемых на литосферу:
1 – создание карьеров, отвалов;
2 – активизация геологических процессов (оползни, оседание, сдвиг горных пород);
3 – изменение физических полей, особенно в районах вечной мерзлоты;
4 – механические нарушения почв, их химическое загрязнение.
В мире суммарная площадь нарушения превышает 6 млн га.
Воздействие на состояние атмосферы:
1 – происходит загрязнение воздуха метаном, серой, оксидов углерода в результате газовых и нефтяных пожаров;
2 – возрастает запыленность атмосферы в результате горения отвалов при взрывах в карьерах, что влияет на количество солнечной радиации, температуру, атмосферные осадки;
3 – истощение водоносных горизонтов, ухудшение качества подземных и поверхностных вод.
Для рационального использования запасов невосполнимого минерального сырья необходимо:
1 – как можно более полно извлекать их из недр (обводнение нефтеносных пластов значительно увеличивает отдачу нефти; закачивается вода. Она увеличивает межпластовое давление, в результате чего более легкая нефть устремляется в добывающие скважины),
2 – использование попутного нефтяного газа (это сырье для химической промышленности, для энергетики),
3 – комплексное использование всех компонентов минерального сырья предохраняет невосполнимые ресурсы от истощения, а также предотвращает загрязнение окружающей среды промышленными отходами. До недавнего времени из 33 компонентов, которые содержатся в апатите (фосфорное сырье), использовали только один – фосфор, а все стальные перемещали в отвалы;
4 – переход на безотходную технологию, когда отходы, образующиеся в одном производстве, служат сырьем для другого производства. В этом случае сокращается потребность в сырье и исключается (или значительно сокращается) загрязняющие окружающую среду отходы.
Охрана неисчерпаемых природных ресурсов
Неисчерпаемые ресурсы включают водные, климатические и космические. Общие запасы воды на планете неисчерпаемы. Основу их составляют соленые воды Мирового океана, но их пока мало используют. В отдельных районах воды морей и океанов загрязняются нефтью, отходами бытовых и промышленных предприятий, выносом с полей удобрении и ядохимикатов, что ухудшает условия обитания морских растений и животных. Пресная вода, необходимая для человека, — исчерпаемый природный ресурс. Проблема пресной воды с каждым годом обостряется в связи с обмелением рек и озер, возрастанием расхода воды на орошение и нужды промышленности, загрязнением вод производственными и бытовыми отходами.
Необходимо бережное расходование и строгая охрана водных ресурсов.
Климатические ресурсы – атмосферный воздух и энергия ветра – неисчерпаемы, но с развитием промышленности и транспорта воздух стал сильно загрязняться дымом, пылью, выхлопными газами. В крупных городах и промышленных центрах загрязнение воздуха становится опасным для здоровья людей. Борьба за чистоту атмосферы стала важной природоохранной задачей.
К космическим ресурсам относятся солнечная радиация, энергия морских приливов и отливов. Они неисчерпаемы. Однако в городах и промышленных центрах солнечная радиация сильно уменьшается из-за задымленности и запыленности воздуха. Это отрицательно сказывается на здоровье людей.
Принципы и правила охраны природы
Первый принцип сводится к тому, что все явления природы имеют для человека множественное значение и должны оцениваться с разных точек зрения. К каждому явлению необходимо подходить с учетом интересов разных отраслей производства и сохранения восстановительной силы самой природы.
Так, лес рассматривается, прежде всего, как источник древесины и химического сырья, однако леса имеют водорегулирующее, почвозащитное,климатообразующее значение. Лес важен как место отдыха людей. В этих случаях промышленное значение леса отодвигается на второй план.
Река не может служить только транспортной магистралью или местом для сооружения гидроэлектростанций. Нельзя использовать реку как место для стока отработанных промышленных вод. Реки доставляют в моря биогенные вещества, необходимые для живых организмов. Поэтому использовать реку только в интересах одной отрасли, как это часто бывает, нерационально. Необходимо комплексное её использование в интересах различных отраслей производства, здравоохранения, туризма, с учетом сохранения чистоты водоема и восстановления в нем запасов воды.
Второй принцип заключается в необходимости строгого учета местных условий при использовании и охране природного ресурса. Его называют правилом региональности. Особенно это касается использования водных и лесных богатств.
На Земле много мест, где сейчас ощущается дефицит пресной воды.
Третий принцип, вытекающий из взаимной связи предметов и явлений в природе, состоит в том, что охрана одного объекта означает одновременно охрану и других объектов, тесно с ним связанных.
Охрана водоема от загрязнения – это одновременная охрана рыб, обитающих в нем. Сохранение с помощью лесной растительности нормального гидрологического режима местности – это и предупреждение эрозии почвы.
Охрана насекомоядных птиц и рыжих лесных муравьев – это одновременная охрана леса от вредителей.
Часто в природе складываются отношения противоположного характера, когда охрана одного объекта приносит вред другому. Например, охрана лося местами приводит к его перенаселению, а это наносит ощутимый ущерб лесу из-за повреждения подроста. Значительный вред растительности некоторых национальных парков Африки приносят слоны, в избытке населяющие эти территории. Поэтому охрана каждого природного объекта должна быть соотнесена с охраной других природных компонентов. Следовательно, охрана природы должна быть комплексной.
Охрана и использование природы – это на первый взгляд два противоположно направленных действия человека. Однако противоречия между этими действиями нет. Это две стороны одного и того же явления – отношения человека к природе. Поэтому вопрос, который иногда задают, – охранять природу или использовать ее – не имеет смысла. Природу надо использовать и охранять. Без этого невозможен прогресс человеческого общества. Природу необходимо охранять в процессе ее рационального использования. Важно разумное соотношение ее использования и охраны, что определяется количеством и распределением ресурсов, экономическими условиями страны, региона, социальными традициями и культурой населения.