Техносфера

В 1922 г. замечательный российский ученый А.Е. Ферсман ввел термин – «техногенез», характеризующий геохимическую деятельность человечества. После известных исследований В.И. Вернадского, показавших, что особенностью биосферы является неразрывная связь и взаимопроникновение живых организмов и неживой ("косной") материи, в качестве важнейшего вывода он декларировал, что "человек становится крупнейшей геологической силой". Насущной задачей являлась необходимость количественных оценок "геологической силы человека". В современном понятии техногенез - это процессы перемещения (перераспределения), происходящие в результате технической деятельности людей (В.А. Алексеенко, 2000 г.).

Такова геохимическая интерпретация глобальной производственной и социальной деятельности человечества. Видимо, такое воздействие на природные процессы можно трактовать более широко. Действительно, в настоящее время в расчете на 1 человека на Земле ежегодно добывается 50 т сырья, из которого с затратой 3 кВт мощности и 800 т воды производится 2 т продукции и образуется 48 т различных отходов, при этом перемещается более 10 т вещества:литосферы. При этом общая масса человечества составляет 0,2-0,3 млрд т, а размер суммарной биомассы на суше примерно равен2400 млрд т (в расчете на сухую массу). Между тем используемая человечеством суммарная мощность достигла 10 ТВт (энергия всех рек - 3 ТВт, вулканов и гейзеров - 0,3 ТВт).

Следовательно, вначале в пределах биосферы, а ныне и за ее пределами складывается новая сфера, главным составляющим которой становится иной, ранее природе неизвестный вид деятельности - производственная и непроизводственная деятельность человечества со своими законами, материальными и энергетическими потоками. Являясь частью биосферы, человечество в своей деятельности вступает в постоянный контакт с биосферой, а деятельность человека, развиваясь в пределах физических, химических, биологических и других состояниях биосферы, в то же время оказывает влияние на процессы, происходящие в биосфере. Природные процессы все теснее переплетаются с антропогенными, между ними усиливаются обмены веществом и энергией, возрастает обмен информацией.

Для более глубокого исследования процессов взаимодействия человека с природой многими специалистами используется понятие о самостоятельной оболочке Земли - техносфере. По определению Акимовой и Хаскина (1998 г.): «Техносфера - "техническ:ая оболочка" - искусственно преобразованное пространство планеты, находящееся под воздействием продуктов производственной деятельности человека». Эти же авторы дают и иное определение техносферы: "Техносфера - это глобальная совокупность орудий, объектов материальных процессов и продуктов общественного производства"'. По нашему мнению, техносфера - пpocтpaнcтвo в котором к основным пpоцессам, определяющим ход, развития, наряду с природными следует отнести аnтропогенные. С точки зрения пространственногo расположения эта оболочка включает часть экосферы, освоенной человеком.

Академик В.Р. Вильямс писал о том,. что едuнственный способ придать чему-нибудь конечному свойства бесконечного - это заставить конечное вращаться но замкнутой кривой, т.е. вовлечь его в цикл или круговорот.

Все вещества в биосфере находятся в процессе биохимического цикла или круговорота. Можно выделить два основных круговорота: большой (геологический) и малый (биологический).

Большой круговорот длится миллионы лет. Горные породы разрушаются, выветриваются и потоками вод сносятся в Мировой океан, где образуют мощные- морские напластования. Часть химических соединений растворяется в воде или потребляется биоценозом. Крупные медленные геотектонические изменения, процессы, связанные с опусканием материков и поднятием морского дна, перемещением морей и океанов в течение длительного времени, приводят к тому, что эти напластования возвращаются на сушу и процессы возобновляются.

Малый круговорот, являясь частью большого, происходит на уровне экосистем и заключается в том, что питательные вещества почвы, воды, воздуха аккумулируются в растениях, расходуются на создание их массы и поддержания жизненных процессов в них. Продукты распада органического вещества под воздействием бактерий вновь разлагаются до минеральных компонентов, доступных для усвоения растений, и вовлекаются ими в поток вещества.

Возврат химических веществ из неорганической среды через растительные и животные организмы обратно в неорганическую среду с использованием солнечной энергии и химических реакций и называется биохимическим циклом.

В результате фотосинтеза ежегодно производится около 8 10¹¹ т биомассы. По расчетам А.И. Перельмана общая продукция живого вещества за 500 млн л превысила массу земной коры. Общий объем биомассы на Земле составляет около 6 10¹² т, в которой заключено 4,5 10¹⁸ кДж солнечной энергии.

Движения энергии и вещества взаимосвязаны, при этом для некоторых химических элементов и веществ принято выделять движение в виде кругооборотов углерода, азота, фосфора, серы, воды. Различные вещества имеют разную скорость обмена в биосфере. К подвижным относят хлор, серу, бор, бром, фтор. К пассивным - кремний, калий, фосфор, медь, никель, алюминий, железо. От того, насколько регулярно и полно осуществляется круговорот химических элементов, зависит продуктивность экосистем.

Развитие биосферы связано с появлением на Земле человека. Вначале воздействие человека на биосферу в основном опpеделялось его ролью как биологического вида. Человеку свойственен обмен веществ с окружающей средой, который является основным, условием существования любого живого организма.

Ныне человек является частью социальной среды - общества. Поэтому специфика системы "человек - окружающая среда'" определяется не только биологическими факторами, но и социально-экономическими условиями, которые приобретают все большее значение.

Биологические отношения человека и биосферы сохранились. Природа осталась и останется постоянным условием жизни человека. Однако в результате производственной деятельности человека возник новый процесс обмена веществ и энергии между природой и обществом. Этот обмен имеет техногенный характер и обычно называется антроnогенным или социальным обменом веществ и энергии.

Антропогенный обмен существенно изменяет большой круговорот веществ, резко ускоряя его. Он отличается от биологического - крyгoворота незамкнутостью и имеет «открытый xapaктep». На входе антропогенного обмена находятся природные ресурсы, на выходе - продукция, производственные и бытовые отходы. Отличие антропогенного круговорота, причем негативное, заключается, - во-первых, в его низкой энергетической эффективности. Во-вторых, выход отходов: определяет невысокий коэффициент обмена веществами. B-третьих без участия человека невозможно разложить некоторые антропогенные отходы до простых минеральных соединений. Накапливаемые отходы становятся, в-четвертых, самостоятельным экологическим фактором, негативно влияющим- на окружающую среду.

Получение человеком антропогенных источников энергии означало, помимо всего пpoчего развитие энергообмена не по геологической, а по исторической шкале времени. Новые обстоятельства, определяемые антропогенным воздействием, требуют отдельного анализа. Прежде всего, следует коснуться существа ресурсного цикла.

Для получения энергии, создания необходимой продукции человек находит, добывает и перемещает к местам переработки необходимые природные ресурсы, вовлекая их в ресурсный круговорот, или ресурсный цикл. Ресурсный цикл - это совокупность превращенuй и nросmранственных nеремещений оnределенного вещества или группы веществ, происходящих на всех этапах использования eгo человеком. Далее будет более подробно показано; что ресурсные круговороты это более или менее удачное копирование природных круговоротов, обеспечивающих бесконечное использование ресурсов при конечном их количестве.

Именно об этом столь удачно и кратко писал В.Р. Вильямс.

В природопользовании можно выделить несколько ресурсных циклов, которые, несмотря на относительную самостоятельность, тесно связаны друг с другом. К таким ресурсным циклам можно отнести: цикл почвенно-климатических ресурсов и сельскохозяйственного сырья и продукции, цикл природных материально-сырьевых ресурсов, цикл энергетических ресурсов, цикл природных биологических ресурсов.

Термин "цикл" подразумевает замкнутость, однако на практике это свойство в точности не осуществляется даже в природных процессах. Функционирование последних связано, по крайней мере, с обязательным рассеиванием (потерей) энергии. Поэтому в идеале, т.е. в приложении к процессам, речь идет о "кажущейся" замкнутости, где на уровне, близком к 100%, осуществляется без потерь движение по циклической замкнутой кривой массы веществ. Эту "кажущуюся" замкнутость природных циклов и будем учитывать далее.

Ресурсные антропогенные циклы во всех случаях не замкнуты (даже с учетом сказанного выше). Более того, можно утверждать, что это имманентное свойство ресурсных антропогенных циклов. Это особенно важно иметь ввиду, ибо отсюда вытекает абсурдность идеи безотходного производства. На каждом этапе ресурсного антропогенного цикла неизбежны потери не только энергии, но и вещества. Полагают, что точный расчет изменения массы материальных ресурсов неизбежно показывает, что при осуществлении ресурсного цикла рассеивается до половины и более исходного минерального сырья, а с включением в цикл "жизни" продукции (время использования ее потребителем) рассеивается около 95% исходного сырья.

Так, в период сбора урожая сельскохозяйственных культур из почвы ежегодно выносится 5-7 млн т азота, 3-5 млн т фосфора, до 10 млн т калия. "Потерянные" элементы возмещаются со значительным дефицитом за счет внесения сотен миллионов тонн природных и искусственных удобрений, а также с помощью биологической фиксации азота клубеньковыми бактериями бобовых растений.

Таким образом, человек как бы замыкает значительную часть естественного круговорота, в рамках которого осуществляется ресурсный цикл. Количество вещества, вовлекаемого в антропогенный круговорот, соизмеримо с количеством вещества в естественных биохимических циклах. Незамкнутость антропогенных циклов обусловливает огромную массу техногенных отходов и выбросов.

Эффективность организации антропогенных ресурсных циклов требует контроля ряда процессов, который еще не нашел своего места в системе управления ресурсами. Приведем некоторые перспективные характеристики и показатели. Потенциал самоочищения (геохимическая характеристика) - способность геохимического ландшафта* без самоуничтожения разлагать отбросы и отходы, устранять их вредное влияние на природу. Потенциал самоочищения в основном определяется особенностями самого ландшафта, в частности, развитием в его пределах различных живых организмов. Так, потенциал ландшафтов арктических зон меньше, чем центральных или тропических. В аквальных ландшафтах с текущими водами он выше, чем в случае застойных вод.

Рекреационная нагрузка - степень влияния людей (транспортных средств и строительства) на природные (биогенные) ландшафты или рекреационные объекты. Выражается количеством людей (человеко-дней) на единицу площади в единицу времени.

Рекреационная нагрузка может быть оптимальной, максимально допустимой и превосходящей допустимую - деструкционной (при деструкционной нагрузке происходит уничтожение данного геохимического ландшафта). Так, для 1 га средней полосы России деструкционная нагрузка составляет: в сосняках - 7, в ельниках-черничниках - 15, в березняках и осинниках 25-30 чел.-дней ежедневно в течение 5-7 лет (Алексеенко, 2000 г.).

Технофильность - отношение годовой добычи элемента к его кларку в земной кope Введен А.И. Перельманом. Он показывает, сколько данного элемента в единицах его кларка добыто человечеством за год.

Показатель относительного использования химических элементов - отношение количества элемента (в тоннах), завозимого в любой форме нахождения в определенный регион (страну, область, город) в течение года, к его истинному кларку (фоновому содержанию). Предназначен для прогнозирования относительного загрязнения регионов. При расчете показателя необходимо учитывать поступление элементов из других регионов в виде сырья, различных машин, механизмов, продуктов питания.

Показаmель относительного meхногенного накопления химических элементов - отношение количества элемента (в тоннах), накопившегося в ландшафте или в его определенной части в результате техногенеза, к кларку этого элемента в аналогичном природном ландшафте, не испытывающем техногенного воздействия. Оба показателя предложены Б.А. Алексеенко.

* Геохимические ландшафты, по Перельману, - это "парагенетическая ассоциация сопряженных элементарных ландшафтов, связанных между собой миграцией элементов". В геохимическом понимании ландшафты являются "кирпичиками", из которых состоит биосфера. Можно считать, что в первом приближении геохимические ландшафты и экосистемы подобны, хотя понятие экосистемы более обширно, так как гораздо полнее учитывает обилие живых организмов. Зато геохимические ландшафты в отличие от экосистем имеют четкие границы, что позволяет более точно оценить биологические круговороты химических элементов (Алексеенко, 2000 г.)..

Использование этого показателя продемонстрировано на примере Новороссийска (В.А. Алексеенко, 2000 г.). Общая площадь города 35 км². Для эколого-геохимической характеристики почвы было отобрано и пpоанализировано около 3000 проб. Кроме того, за пределами города на побережье Черного моря изучались природные геохимические ландшафты, отличающиеся от городских отсутствием техногенной нагрузки.

Используя данные о содержании семи металлов в почвах этих ландшафтов и принимая плотность почв равной 1,0 г/см³ получаем, что в верхнем 20-сантиметровом слое за 150 лет со дня основания города накопилось от 1 до 2200 т металлов.

По абсолютному накоплению металлов можно составить следующий ряд: Sr, Zn, Рb, Си, Sn, Мо, Ag. При этом можно сделать вывод, что основным загрязнителем является стронций. Однако с учетом фона природных ландшафтов этот ряд трансформируется и приобретает следующий вид: Рb, Zn, Sn, Ag, Си, Sr, Мо. Правомерность именно такой иерархии ряда подтверждается тем фактором, что признаков уровской болезни, вызываемой высокими концентрациями Sr, нет, но отмечено много заболеваний, провоцируемых повышенным содержанием Рb и Zn.

Следует, однако, обратить внимание на то, что эти рассуждения верны лишь с точки зрения вредных воздействий указанных металлов. Если же речь идет об извлечении этих металлов для их повторного использования в производстве, то уместным оказывается иерархия, соответствующая первому варианту составления ряда.

Отличительной особенностью современного состояния общественного производства является тот факт, что природопользование объективно выделяется в крупную самостоятельную сферу материального производства. Оно стало своего рода "пятой сферой" производства (наряду с добывающей и перерабатывающей промышленностью, сельским хозяйством и транспортом). Итак, природопользование не принадлежит к какой-то из традиционных отраслей промышленности. Более того, оно не может быть отнесено ни к одной из традиционных отраслей знания. Его нельзя приписать ни к механико-математическим или физическим, химико-технологическим или биологическим, экономическим или общественным наукам. Но вместе с тем в его состав входят элементы этих научных дисциплин.

Важнейшим вопросом природопользования и содержания техносферы являются взаимоотношения между обществом (антропогенной деятельностью) и природой. Эти связи обусловлены прежде всего крайней сложностью процессов в биосфере. Рассматривая сверхбольшие системы, природопользование сосредоточивает внимание на двух материально-энергетических объектах, первый из которых представляет собой как бы "большой" обмен (между природой и обществом), а второй - "малый" является внутриобщественным обменом. Эти процессы связаны между собой биологическими круговоротами, характерными для биосферы. Общество непросто забирает у природы естественные ресурсы и выбрасывает невостребованные отходы после "малого" обмена, но и заставляет эти отходы включаться в биосферные круговороты, в результате чего, если отходы не разрушаются экологическими системами Земли, они вовлекаются в "большой" обмен и воздействуют на "малый", т.е. становятся внешними факторами, влияющими на общественное развитие. Отсюда следует, что обратная связь между обществом и природой имеет тенденцию к увеличению ив то же время к запаздыванию в своем воздействии на человеческое общество.

Биосферный круг обмена - процесс довольно длительный и имеющий большую инерцию. Неблагоприятные последствия экологически нерационального природопользования проявляются не сразу, а их быстрая ликвидация оказывается невозможной по чисто динамическим причинам: большая система не может быть перегруппирована за короткий промежуток времени. Этому препятствует инерционность как в природных, так и антропогенных системах. Поэтому надо иметь в виду, что чем раньше начнется процесс рационализации природопользования, тем успешнее его будущие результаты и меньше усилий придется затрачивать обществу.

Основными природопользователями в первую очередь являются отрасли, деятельность которых непосредственно базируется на природных ресурсах и целиком зависит от их получения и использования. С точки зрения экономики следует особо выделить отрасли - природопользователи: энергетика, добывающая и обрабатывающая промышленности, строительство (промышленное, транспортное, сельское), транспорт, связь, агропромышленный комплекс, лесное и промысловое хозяйство, коммунально-бытовой сектор. Все эти отрасли - потребители минерально-энергетических, водноземельных и биологических ресурсов.

Для разработки концепций и построения моделей природопользования можно использовать систему энергопроuзводственных циклов (Колосовский, 1947 г.; Саушкин, 1973 г.; Хрущев, 1986 г.). Современная система включает следующие энергопроизводственные циклы:

1. Пирометаллургический черных металлов. Типичен для районов, располагающих ресурсами железных, марганцевых, хромовых и ванадиевых руд и/или коксующихся углей.

2. Химико-металлургический цветных металлов. Характерен для районов расположения ресурсов цветных металлов.

3. Химико-металлургический редких металлов. Связан с районами, имеющими ресурсы этих металлов.

4. Нефтеэнергохимический. Характерен для районов нефтедобычи и нефтепереработки.

5. Газоэнергетический. По особенностям размещения подобен предыдущему циклу.

6. Углеэнергохимический. Типичен для районов добычи, коксования и гидрогенизации угля, производства аммиака и азотных удобрений и других продуктов органического синтеза. Характерна тесная связь с пирометаллургией черных металлов и теплоэнергетическим циклом.

7. Сланцеэнергопромышленный. Привязан к районам добычи и перегонки сланцев в моторное топливо (бензин, керосин), смазочные масла, побочные продукты (лаки, газы и др.).

8. Горно-химический. Складывается в районах, располагающих pecypcaми поваренной и калийных солей, известняков и др.

9. Лесоэнергохимический. Привязан к районам лесодобычи и, лесозаготовки. Цикл включает заготовку и механическую обработку древесины, в том числе производство пиломатериалов, строительных деталей, химико-механическую и химическую переработку исходного сырья.

10. Теплоэнергетический. Характерен для районов сосредоточения дешевого топлива - угля открытой добычи, природного газа, мазута. В цикле участвуют энергоемкие производства.

11. Атомно-энергопромышленный. Включает два блока производств, территориально разобщенных между собой: места сосредоточения природного урана, а также атомные электростанции, обслуживающие энергоемкие производства.

12. Гидроэнергопромышленный. Формируется в районах действующих гидроэлектростанций. В цикл входят энергоемкие производства - электрометаллургия, электрохимия, электротермия и др.

13. Машиностроительный. Типичен для районов раннего индустриального развития. Цикл направлен на выпуск продукции в основном из, привозного металла и комплектующих деталей. В связи с развитием автомобиле- и тракторостроения типичен для крупных городов.

14. Текстильнопромышленный. Располагается в основном в районах потребления продукции. Включает производство и переработку волокнистого сырья, а также производство химических волокон, красителей и специальное машиностроение.

15. Рыбопромышленный. Типичен для приморских районов. Характерный признак - сочетание добычи и переработки рыбы с различными обслуживающими производствами (судостроение, тарное производство).

16. Агропромышленный. Находится на стыке сельского хозяйства и промышленности.

17. Гидромелиоративный индустриально - aграрный. Формируется в интеграции с агропромышленным циклом в районах орошаемого и осушаемого земледелия, взаимодействует с гидроэнергопромышленным циклом.

18. Индустриально-строительный. Представлен производством стройматериалов; базируется на минеральном строительном сырье.

Для всех энергопроизводственных циклов характерна следующая модель природопользования:

добыча сырья и энергоресурсов → первичная обработка сырья и энергоресурсов (например, производство электроэнергии) → получение полуфабрикатов → получение готовой продукции в виде предметов потребления → транспорт, торговля, услуги → потребление → сбор и складирование произ водственных и "отложенных" отходов → переработка отходов и другие природовосстановительные мероприятия.

По различным оценкам общая масса техносферы составляет около 20 Гт (Акимова, Хаскин, 1998 г.), основную ее часть образуют скопления пустой породы горных разработок, отработанных руд, перемещенных грунтов, производственных отходов, а также оставленные сооружения, развалины, "культурные" слои на земле и под землей, т.е. накопившееся за всю историю человечества техногенное вещество. "Действующая" техносфера - используемые людьми сооружения, орудия производства, предметы потребления, основные пpоизводственные фонды - составляют 150-200 Гт. В них преобладают капитальные сооружения со сроками амортизации на многие десятки лет. Наиболее активная часть техносферы - вся совокупность орудий производства - имеет массу порядка 10-15 Гт (в 100 раз меньше биосферной биомассы) и обновляется в настоящее время примерно за 100 лет, т.е. со скоростью около 1-1,5 Гт/год.

За последние 100 лет мировое потребление энергии увеличилось в 12 раз (в среднем в 2 раза каждые 27 лет). Суммарное потребление первичных энергоресурсов за этот период превысило 350 млрд т условного топлива. С 1953 по 1972 г. ежегодный прирост энергопотребления был равен росту валового мирового продукта и составлял 4,5%. За 1950-1985 гг, среднее душевое потребление энергоресурсов увеличилось в 2 раза и достигло 68 ГДж/год. Это значит, что мировая энергетика росла вдвое быстрее, чем численность населения.

Структура топливного баланса большинства стран мира изменилась в связи с переходом от потребления дров и угля к нефти и газу (до 65%), а также из-за заметного вклада гидроэнергетики и ядерной энергетики (в сумме до 9%). Некоторое значение начинают пpиобретать альтернативные энергетические технологии. С 1950 по 1995 г. в 2 раза возросло преобразование топлива в электроэнергию. Среднее душевое потребление электроэнергии достигло 2400 кВт'ч/год.

Из законов физики следует, что количественные оценки всех процессов в материальных системах имеют энергетическое выражение. В экономике подобные количественные соотношения, имеющие смысл энергоемкости, могут быть также пpиписаны всем материальным потокам, начиная с элементарной производственной операции и кончая связью между потреблением энергии и уровнем благосостояния целых стран.

Мировое потребление энергии до начала 70-х годов возрастало экспоненциально, увеличиваясь каждые 10 лет на 26%.

Наиболее серьезные проблемы связаны с потреблением биоресурсов технической энергетикой и промышленным производством. Ежегодное изъятие 10 Гт сухого вещества биомассы в виде сельскохозяйственной продукции и древесины составляет более 7% продукции фотосинтеза на суше. Но, кроме того, за счет антропогенного уменьшения биомассы и продуктивности естественных экосистем (замещения их агроценозами и техноценозами, вырубки лесов, опустынивания и т.п.) человек косвенно переводит в антропогенный канал еще 27-30% первичной продукции экосистем суши, в целом снижая продуктивность биосферы на 12%. Как уже сообщалось ранее, именно это обстоятельство расценивается как самое главное вмешательство человека в природные процессы.

В добывающей и перерабатывающей промышленности мира за год образуется более 100 Гт твердых и жидких отходов. Из них около 15 Гт попадает со стоками в водоемы, а остальное количество (85 Гт) добавляется к отвалам пустой породы, золошламонакопителям и другим хранилищам и захоронениям промышленных отходов и различным свалкам. Сжигание 10 Гт ископаемого топлива, а также сжигание и биологическое окисление более 7 Гт изымаемой растительной биомассы отнесены в рассмотренном балансе к массообмену в атмосфере. Для этого процесса требуется 40 Гт кислорода с возвращением в атмосферу 44 Гт диоксида углерода и 12 Гт паров воды (не считая техногенного испарения паров воды). Вместе с ними в атмосферу попадают продукты неполного сгорания: различные виды пыли, аэрозоли и т.п., а также значительная масса разнообразных летучих органических веществ, выделяющихся в результате производственных процессов и работы транспорта. Общая масса этих веществ достигает 1 Гт.

Оценка материальных потоков на уровне отдельной страны может служить агрегированным показателем (индикатором) устойчивого развития этой страны (Данилов-Данильян, 2000 г.), при этом решением ресурсо-экологической проблемы является сокращение материальных потоков.

Материальные потоки складываются из действующих в стране и импортируемых. В 1991 г. такую оценку провели в Германии.

Импорт: 433 млн т материалов, при получении которых в странах-экспортерах было произведено 2,1 млрд т отходов и произошла эрозия почв, составившая 304 млн т.

Местный поток веществ: абиотическое сырье - 3,993 млрд т, из которых 829 млн т составляют минералы, 0,4 млн т металлические руды, 366 млн т - энергосистемы. После использования этих материалов отходы составляют 2,798 млрд т, поток биотического сухого вещества - 82 млн т, почвенная эрозия - 129 млн т. При переработке веществ для получения продуктов используется также 1070 млрд т воздуха и 70 млрд т воды.

Общая масса твердых отходов равна 2,891 млрд т, из которых 222 млн т поступают на контролируемые полигоны, а 2,669 млрд т идут на захоронение в шахтах и закапываются в землю. В атмосферу выбрасывается1,599 млрд т парниковых газов и загрязняющих веществ, в том числе С02 - 1,032 млрд т, NOx, SО₂, СО в сумме - 20 млн т, других веществ -17 млн т, водного пара - 530 млн т. Со сточными водами выбрасывается 34 млн т различных веществ.

Ежегодно объекты индустрии и инфраструктуры Германии увеличиваются на 1 млрд т.

Приведенные общие количественные данные по потокам материалов в техносфере необходимо иметь в виду при оценке энергозатрат на проведение конкретных процессов, расчетах энергетических эквивалентов материалов и энергоемкости продукции.

С их помощью можно анализировать структуру использования энергоресурсов. Совершенствование этой структуры является одним из наиболее перспективных направлений в энергосбережении.

Относительный вклад различных энергоносителей в общее мировое энергопотребление характеризуется следующими средними показателями: уголь - 27%, нефть - 34, газ - 17, гидроэнергия - 6, ядерная энергия - 8,5, прочие источники - 7,5%. Все первичные источники энергии имеют мощность около 14 ТВт, из них небольшая часть (1,6%) используется не на энергетические нужды, а как сырье для органического синтеза.

Электроэнергетика занимает в настоящее время более 25% энергобаланса техносферы: 3520 ГВт идут на выработку электроэнергии и попутного тепла, причем 55% теряется в процессе преобразования, а выработанные1580 ГВт распределяются между электроэнергией и полезным теплом в соотношении 2:1. Вклад главных источников в производство электроэнергии таков: уголь - 42%, нефть - 10, газ - 16, гидроэнергия - 19, ядерная энергия - 12%. Доля электроэнергии в конечном, потреблении составляет 9,7%.

Остальная суммарная мощность от сжигания топлив при различных процессах превышает 9,2 ТВт. Почти половина этой мощности обеспе чивается нефтью и нефтепродуктами; на втором месте - уголь (24%), затем - газ (18%) и растительное топливо (10%), не имеющее промышленного значения.