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自然资源可得性的度量-自然资源及其利用

时间:2010-10-03 14:20 来源:未知 作者:云中雪 责任编辑:地理教师
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2 自然资源可得性的度量

自然资源可为人类利用的数量有多少?这就是自然资源可得性的度量问题。人们已做了大量工作来估算自然资源的最终开发利用极限。由于采用了不同的方法,同时对将来人类技术和经济发展的潜力作了不同的假设,得到各种各样的结论。自然资源可得性的度量,通常针对不同的资源类型而使用不同的方法。这里按储存性和流动性两大类自然资源分述之。

     

    2.1 储存性自然资源可得性的度量  

 

    (1)资源基础

    估算某些特殊的非燃料矿物资源基础的方法是,用这些矿物的元素丰度或者说克拉克值(即化学元素在单位地壳中的平均含量,g/t)乘以地壳的总重量(更常用的是乘以1km深的地壳总重量)。这是关于储存性自然资源潜在可得性度量的一个最泛义的概念。已对某些矿物的资源基础作了估算,所得结论如表12-1。

     

    从表12-1可见,如果这些矿物元素的年消耗静止在1972~1974年的平均水平上,那么所有的矿物都可维持几百万年以上的可采期限;但如果考虑消耗的增长,即使在平均2%的水平上,可采期限就急剧降低;而如果年均消耗增长率为10%,则所有的矿物都将在260年以内枯竭。

    上述可采期限的计算建立在一种假设的基础上,即假设技术进步能使全部元素都在低到可接受的成本水平下开采。显然,这是一个很难证实的假设。从理论上讲,除了用于核裂变的铀以外,各种元素都不会由于使用而消失,它们都可重复使用,各种元素的总量保持不变。但当具有一定品位的矿石都逐步开采完毕,地壳中所余矿物元素的浓度很低时,技术进步能否使这些元素被开采提炼出来?而且只能付出可接受的成本,目前尚不得而知。此外,为提炼这些元素所需的能源是否有保证?即使有保证,人类社会是否愿意并且能够接受由此而造成的环境影响?这些问题也都是不确定的。关于能源矿产的资源基础就更是难以估算。因此,资源基础只是表明了理论上的最终极限,而不能在实际上用来预测未来资源的可得性。

    不能脱离目前人类的知识和技术来作资源可得性的估算,一切关于未来矿产发现的判断都受制于过去的发展趋势,而且不仅随着勘探和开采技术的改进,也随着经济形势和政治形势的变化而改变。因此,关于未来自然资源可得性的估算一般不采用资源基础的概念,而采用探明储量、条件储量、假设资源(远景资源)、理论资源等概念。它们是资源基础的各种动态子集(图12-3),随着人类认识的发展,它们会不断扩展,在资源基础中所占的比重会逐渐增大。对于某些储存性自然资源来说,这种增长过程不可避免会在某个时期终止。之所以终止,可能是因为已达到资源基础的最终自然极限,这称为自然耗竭;也可能是因为开采成本增加到超过那部分资源之价值的程度,这称为经济耗竭。一般而言,经济耗竭总是先于自然耗竭的。

     

 

    (2)探明储量

     探明储量 是指已经查明并已知在当前的需求、价格和技术条件下具有经济开采价值的矿产资源藏量。

    根据这个定义,似乎可以认为一定区域内的探明储量可以是明确的,而实际上并非如此。某种矿藏是否具有经济开采价值,取决于生产者的判断和利润要求,对储量的看法因此大不一样。如果一个公司只把能带来较高纯收益的矿区视为具有经济开采价值,这就会大大限制探明储量的数字。即使需求、价格和技术水平保持不变,较低的收益要求也会使探明储量增加。而由于经济体制、生产目标等的不同,收益要求会有很大的差别。于是发达国家与发展中国家之间、市场经济与计划经济之间会对同样的藏量作出不同的探明储量判断。私人企业的生产目标往往只是追求利润;而政府部门的生产目标一般都很广泛,包括提供就业机会、减少或增加进口等。因此私人开采公司与政府生产部门之间在探明储量的看法上就会有很大的差别。

    可以用已明确的探明储量来预测资源寿命,但必须作一些假设才能使这种预测有效。首先要假设地质勘探上不再有新的发现;其次还需假设生产目标、产品价格、技术等方面不变。事实上所有这些都不会不变,例如地质勘探,只要投入相当数量的资金和劳动,一般都会有新的发现。采矿企业往往不愿在勘探上大量投资,尤其是在他们已掌握足够的储量因而能满足相当长时期的预计需求时。因此,就大多数矿产来说,探明储量只反映了当前的消费水平和企业在勘探上的政策,而不是资源储存量的潜在规模。事实上,有些公司出于经济利益的考虑还会隐瞒探明储量,因为这样可以少纳税或抬高产品在市场上的价格。

    除了利润要求和勘探政策外,探明储量还受以下因素的影响:

    ①技术、知识和工艺的可得性。

    ②需求水平。这又取决于若干变量,包括人口数量、收入水平、消费习惯、政府政策,以及可替代资源的相对价格。

    ③开采成本。这部分取决于矿藏开采的自然条件和区位,但更取决于所有生产要素(土地、劳动、投资、基础设施)的费用和政府的税收政策。此外还应包括由于政策、自然灾害等原因带来的风险。

    ④资源产品的价格。这主要取决于需求与供给的消长关系,但也受生产者价格政策和政府干预的影响。

    ⑤替代品的可得性与价格。包括某些资源循环利用的费用。

    所有这些因素都是高度动态的,而它们的变动会极大地影响探明储量。例如,人类知道并使用石油已有了几个世纪的历史,但直到1859年以前,只是把渗到地表或可在浅层抽取的那部分藏量视为探明储量。19世纪机械化的扩散极大地促进了对润滑油的需求,因而其价格大大抬升,这就为深层开采技术的发展提供了强烈的刺激。早期钻井技术的发明使石油的开采、价格和需求都进入了一个新时期,这就使人类关于探明储量的观念发生了革命性的变化。随着这一技术上的突破,石油供给增加,价格下降,这又进一步促进了石油利用技术的发展和使用范围的扩大,于是需求又得以增加。这种相互作用的过程不断继续,探明储量也就不断扩大,现在人类已能在20年前闻所未闻的地区和深度作商业性的石油开采。此外,对含油构造中所含石油的采掘比例也越来越高,40年代能采的比例还不到25%,后来发明了在岩石构造中注水或注入天然气的技术(称二次、三次采掘技术)以增加油压,使得回采率提高到60%以上。因此,探明储量的评估也取决于生产者在有关构造中能否以及在多大程度上使用此类采掘技术。

    上述各种因素都有显著的空间分异,使得探明储量在各个区域也不相同。不仅价格和需求的情况在一个市场范围不同于另一个市场范围,而且总生产成本、技术的可得性、资本的可得性及其代价也都表现出显著的空间变化。因此,具有相似自然特征的藏量并非在每个国家都可列为探明储量。例如,某些国家(如前苏联)在矿产方面的目标是自给自足,这使得其探明储量的范围大为扩大,而其中相当一部分就其埋藏条件和生产成本在多数市场经济国家中是不能当作探明储量的。此外,正如前面已指出的,探明储量是勘探的结果,而各国、各地区的勘探程度也大不一样。有些国家在矿产品上依赖进口,其探明储量表面上看严重不足,但并不一定意味着其真正资源藏量的匮乏。牙买加是一个实例,它完全依赖进口石油,这已使它负债累累,经济能力大为削弱。但牙买加其实有足够的石油储藏,至少可以满足其50%的需求。可是她本身既无资本又无技术来作必要的钻井勘探,以证明存在按其自身可行标准能够开采的探明储量。

    (3)条件储量

    和探明储量一样,条件储量也是已查明的藏量,但在当前价格水平上,以现有采掘技术和生产技术来开采是不经济的。显然,这种储量也不是静止不变的,资源开发史上充满着储量突破经济可行性界线的例子,而且不仅是单向突破。正如探明储量的情况一样,经济储量和不经济储量之间的关系是复杂的,而且在很大程度上受制于政治力量和市场力量。技术革新对于经济可行性边界的变化起着关键作用,当然它又需要需求和价格的刺激,也要求政治上的稳定和安全。

    探明储量与条件储量之间的分界在不同时期和不同地方都不一样,铜矿储量的变化就是一个很能说明问题的例子。在本世纪初期,金属含量小于10%的铜矿石是不会被冶炼厂采用的,因而品位小于这个水平的矿藏不会归入探明储量。40年后,技术发展了,需求也增加了,含量仅为1%的矿藏也被当作探明储量。现在,由于成本和风险进一步降低,即使含量仅为0.4%的铜矿也是经济上可采的了。当然,这些矿藏应大到使生产实现规模经济,要充分接近地表以利高度机械化的露天开采,并且要求当地具有足够发达的基础设施和稳定的政策,若不具备这些条件,那么类似等级的矿藏仍然被归为条件储量之列。

    (4)远景资源

    与前两类储量不同,远景资源是尚未查明的藏量,但可望将来在目前仅作了少量勘察和试探性开发的地区发现它们。例如,北海已生产出相当数量的石油和天然气,但并非全部潜在储油层都作了钻井探测,因此就是一个存在远景资源的地区。

    估计远景资源范围的常用方法是根据过去生产的增长率和探明储量的增长率外推,或根据过去每钻进单位深度的发现率外推。这种外推必须假设曾经影响过去发现率和生产率的所有变量(政治的、经济的、技术的)将继续像过去一样起作用。诸如价格和技术发展之类的因素是极不稳定的,所以这种估计会有很大的差别,不同时期所作的估计大不一样。

    (5)理论资源

     理论资源 是指那些被认为具有充分有利的地质条件,但迄今尚未勘察或极少勘察的地区可能会发现的矿藏。例如,全世界大约有600个可能存在石油和天然气的沉积盆地,但迄今只对其中的三分之一作了钻井勘探。一旦在未勘察的地区钻井,很可能会发现更多的潜在资源。北海在25年前还只是可能具有理论资源的地区,现在已确定其相当部分的探明储量,并已开始商业性开采。另一方面,如果作了广泛的钻井仍未发现矿藏,那么原来关于理论资源的估计也会被推翻。

    (6)最终可采资源

    探明储量、条件储量、远景资源和理论资源的总和统称为最终可采资源。考虑到估算的复杂性以及技术、市场、政策等因素的不确定性,那么看到最终可采资源的估算是如此大相径庭就不奇怪了。此外,未来可能发生经济上具有吸引力的资源替代,这会使最终可采资源问题成为多余。自1973年石油危机以来,这种可能性已在加速实现。寡头垄断的价格政策曾经使油价大大高于供给成本,这就刺激了替代能源的发展,也促进了能源经济。
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