Экологически ограниченные ресурсы

Становится все более очевидным, что добыча и переработка ресурсов несет с собой потенциал серьезных воздействий на окружающую среду. Вследствие этого мы часто видим ситуации, в которых размещение ресурса известно и его добыча и переработка абсолютно реальны с технологической точки зрения, но потенциальные экологические обязательства диктуют отказ от его использования. При том, что население Земли растет так, что урбанистическая экспансия вторгается в традиционные области восстановления ресурсов, при том, что нетронутых природных областей становится меньше и меньше и при том, что экологическая чувствительность еще больше возрастает, ограничения доступности ресурсов, связанные с охраной окружающей среды, могут только расти.

Простейшее огpаничение, но одно из наиболее важных - разрушение поверхностных и субповерхностных (sиbsurface) экосистем в результате добычи ресурсов. Ресурсы не обязательно размещены в регионах, где вода находится в изобилии, как демонстрируют медные копи в южной Аризонской пещере в Соединенных Штатах. Отделение минералов меди от ненужного шлака путем флотации, следующее за помолом, обычно требует около литра воды на килограмм металла. Использование другого металла аналогично. В местах, где вода в дефиците, переработка руд может быть тяжелой нагpузкой на региональные поставки воды - из-за используемого объема или из-за загрязнения.

Химические вещества, использованные при добыче или переработке, могут стать источником последующей экологической опасности. Золото особенно проблематично в этом отношении. Обычная технология добычи, сейчас в основном не используемая, включала купание руды в ртути, учитывая то, что амальгаму ртути и золота гораздо легче добывать, чем металл сам по себе. Вторая технология включает выщелачивание золота с помощью цианида для его растворения; поскольку выщелачивание происходит в открытых ямах, которые могут разрушаться, опасность для живой природы и экосистем очевидна. Несколько менее опасные технологии выщелачивания других металлов могут также быть потенциальной экологической проблемой.

Щекотливая, но неизбежная ситуация заключается в том, что многие ресурсы металлов встречаются в природе в основном в виде сульфидов. Это вызывает две экологические проблемы. Первая заключается в том, что плавка освобождает серу в процессе получения желаемого металла. Если серу не улавливать, она выбрасывается в виде токсичного, вызывающего кислотные дожди диоксида. Вторая проблема относится в основном к заброшенным шахтам и не переработанному горному шламу, содержащему сульфиды металлов. Под воздействием воздуха сульфиды медленно окисляются с образованием серной кислоты, которая делает воздействие стоков многих шахт довольно серьезной проблемой.

Многие такие проблемы объединяются при добыче менее насыщенных минеральных руд - требуется больше энергии и больше воды, больше породы перемещается даже при использовании наиболее современных технологий. Роберт Гордон (Robert Gordon) и его коллеги в Уаlе University определили: если бы потребности Соединенных Штатов в меди в середине ХХI в. должны были обеспечиваться не из ресурсной базы, а из «вспомогательной» («backstop») в сильно размытом левом сегменте графика распространенности на рис. 5.1, Ь, то потребовалось бы:

• открытие 300-500 крупных открытых ям-шахт;

• удаление и переработка 13 кв. километров вулканической породы в год;

• использование водного эквивалента 20% потока р. Миссисипи;

• использование половины текущего мирового потребления энергии.

Эти требования, очевидно, невыполнимы. Они, по-видимому, отражают, что абсолютно не реалистично ожидать использования материалов в рудах беднее минералогического барьера и что мы должны защищать нашу ресурсную базу, если хотим продолжать использовать комплекс технологических материалов, по крайней мере в настоящем спектре их использования.