【正文】 《中國大百科全書》(1995年光盤版)，中國大百科全書出版社，2001年。顯然，礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)和使用將成為未來人類社會持續(xù)發(fā)展所要解決的最緊迫和最為關鍵的問題。另一方面，城市化的擴張完全取代了以土地開拓為主的空間組織形式。在現(xiàn)代文明中，社會所生產(chǎn)出的每一件產(chǎn)品(即使是非礦物產(chǎn)品)都成為人類智能的載體。農(nóng)業(yè)社會最終走向了成熟。 金屬時代意味著人類與礦產(chǎn)資源的關系從利用進入到開發(fā)的新歷程。 石器時代是人類礦產(chǎn)資源利用和開發(fā)歷史中最為漫長的階段。第五節(jié) 結(jié) 論 作為地球表層生物圈中最具活力的物種，人類在其誕生后不久就開始了一場至今仍在繼續(xù)的礦產(chǎn)資源利用與開發(fā)革命。因此，對這些固體廢棄物進行無害處理的成本也隨之上漲，每噸大約需要2萬美元左右。 從資源開發(fā)和利用的角度看，生產(chǎn)與生活垃圾對人類生存環(huán)境的影響似乎更為直接和明了，因為這類固體廢棄物主要來自于高密度人口集聚的城市地區(qū)。例如，在德國，為每一個公民生產(chǎn)一年消費所需的能源，要搬走和回填29噸以上的巖石及表土，這當然不包括燃料本身的搬運及其造成的污染。因此，固體廢棄物的排放也就貫穿于礦產(chǎn)資源開發(fā)和利用的整個過程。與此同時，因航運而改造的河流數(shù)目也從1900年的不足9 000條增加到近50萬條。實際上，無論是在農(nóng)耕時代。 從全球范圍看，淡水系統(tǒng)(河流、湖泊和濕地及生長于此的多樣化生態(tài)群落)是相當有限的。目前，許多發(fā)展中國家正面臨著各種水污染問題，如富營養(yǎng)化、重金屬、酸性、難降解有機污染物(POP3)等，更不用說未經(jīng)處理的大部分生活污水。 很明顯，淡水資源的短缺是資源供給能力和需求之間失衡的必然結(jié)果。這一挑戰(zhàn)主要來自淡水資源的短缺和水生生態(tài)環(huán)境的破壞兩個方面。：12。 工業(yè)革命以來，全球能源的利用規(guī)模隨著經(jīng)濟擴張和人口增長而迅速上升。溫室效應不僅是大氣污染的一個最突出的代表，而且是生態(tài)環(huán)境代價中最具全球化威脅的一個問題。這種土地覆被和利用的變化不僅從根本上改變了這些地區(qū)的自然景觀，而且也從根本上改變了原有自然能量交換的形式。實際上，正是這種生活習性的改變使人類徹底擺脫了原始動物種群的行列，成為地球上一個最具有自主性的特殊物種。 2000年，美國國家宇航局拍攝了一幅名為《夜色下的地球》的精美遙感圖片(圖1—6)。城市化水平越高，社會的礦產(chǎn)資源占有度也就越高。但是，若考慮到世界現(xiàn)代城市化發(fā)展和礦產(chǎn)品消費方面所存在的巨大地區(qū)差距，依然可以從不同類型國家的對比研究中得到相應的印證。 從社會生產(chǎn)的角度看，城市是第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的空間集聚場所，因此，城市化的發(fā)展狀態(tài)便代表著整個社會生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的演進程度。 以北美洲為例，1790年城市數(shù)量有12座(5 000人)，城市人口為390萬人，城市化率僅為4．0％。 進人工業(yè)革命以后，城市發(fā)展開始進入了一個新階段。此外，城市的空間分布大都集中在農(nóng)業(yè)發(fā)達地區(qū)。大約在公元前5000年左右，隨著手工業(yè)和商業(yè)的發(fā)展，一部分原始居民點逐漸擴大成為所在地區(qū)社會活動的中心，于是便形成了早期的城市。人文景觀是一種自然景觀的再造和延伸。1850年間，世界人均GDP的年均增長只有0．7％。圖1—5世界人均GDP增長過程(1500～1995年 按1990年蓋一凱美元計算) 進人工業(yè)化社會后，人類社會財富的積累速度則出現(xiàn)了大大加快的趨勢。 圖1—5中表明，按1990年美元(蓋一凱美元，下同)計算的話，估計農(nóng)業(yè)革命以前人均GDP不足100美元，完全用于維持人類生存的最基本食物保障之用。(2)人均GDP增長。建立在大規(guī)模礦產(chǎn)資源開發(fā)之上的快速社會財富積累，為以后出現(xiàn)的人口爆炸奠定了可靠的物質(zhì)基礎。到工業(yè)革命前的1750年，全球人口可能達到了6．5～8．5億人。多數(shù)人口專家認為，當時世界人口總量大體在200—1 000萬人之間更為實際。通常，人類開發(fā)與利用礦產(chǎn)資源的收獲主要表現(xiàn)在人口規(guī)模和GDP增長以及城市化發(fā)展三個方面。換句話說，黑白相伴是一切事物發(fā)展的必然法則和規(guī)律。土地資源，特別是耕地面積的減少直接影響到世界糧食的安全。對于不可再生資源，其總量在地球上的貯量是一定的。目前，2010年世界人口已經(jīng)超過68億。如果人口增長過快，人口數(shù)量超過了自然資源和生存空間的容納能力，人口必然會遭到強制性和災難性的數(shù)量減少。與1860年時相比，世界人均一次能源消費水平增長了近19倍(圖1—3)。 礦物燃料家族的成長說明了人類支配自然能源過程的加快。緊隨其后的就是天然氣。 19世紀50年代，蘇格蘭人詹姆斯據(jù)記載，中國是最早進行石油和天然氣開采與利用的國家之一。有了煤炭，幾乎任何成功都是有可能的或易如反掌的；沒有它，人類就要被拋回到從前的貧窮困頓之中。此后隨著輸變電技術的成熟，電力工業(yè)的發(fā)展更加刺激了礦物燃料開采業(yè)的發(fā)展。1820年蒸汽機使用的領域已經(jīng)擴展到了冶金、紡織、輕工食品和采掘業(yè)。 工業(yè)革命是從蒸汽機的使用開始的。根據(jù)礦物的元素成分及成因，又可分為化石燃料礦物和放射性燃料礦物(或核能燃料礦物)。有鑒于此，農(nóng)業(yè)革命便成為了一個人類逐漸控制和提高生物能量轉(zhuǎn)換器(植物、動物和人)的供給過程。目前，有機合成材料已成為現(xiàn)代社會生產(chǎn)和生活中消費需求最大的合成材料。90％是在以石油和天然氣為原料的基礎上生產(chǎn)的。主要是通過碳化鈣(電石)和水的反應來合成乙烷和乙烯等基礎合成材料。 同樣地，現(xiàn)代科學技術如航天、激光、能源、計算機、電子通訊等的發(fā)展，都急切尋求具有特殊性能的合成材料，如具有耐高溫、耐老化、耐腐蝕、高強度和高導性(光、聲、電、磁、熱及力)的功能材料，于是，超導材料、光導材料、新型陶瓷材料和各類敏感元件材料便應運而生了。由于水泥能夠廣泛地應用于建筑、水利、道路、工業(yè)和軍事設施工程，因此水泥生產(chǎn)迅速得到普及。水泥不僅是無機合成材料，而且也是包括金屬和非金屬在內(nèi)整個合成材料中的最大產(chǎn)品。實際上，正是20世紀諸如鎳、鉻、鈦、鈷、鎢及鉬等各類合金的出現(xiàn)，才使大批采掘、制造、交通運輸?shù)葯C械產(chǎn)品與武器的生產(chǎn)成為可能。 鋼的使用極大地推動了合金冶煉技術的發(fā)展，眾多金屬的發(fā)現(xiàn)又為合金技術的發(fā)展提供了源源不斷的新元素和新原料來源。據(jù)記載，拿破侖三世有幾副鋁合金刀叉，只是在宴請少數(shù)貴客且需金器餐具的配合之下才肯拿出一用。 圖1—1不同歷史時期人類社會使用的金屬應當說，任何一種新的金屬并不是在發(fā)現(xiàn)之初就得到應用。 金屬合成材料的成功極大地刺激了人類對金屬礦物的認識范圍和領域。直到今日，這種碳素鋼依然是人類社會生產(chǎn)中使用量最大和使用范圍最為廣泛的金屬合成材料。為此，人類一直在探尋克服鐵的弱點的途徑和方法。一、合成材料 1．金屬合成材料 眾所周知，工業(yè)革命最初的資本和技術積累來源于農(nóng)業(yè)社會。人類的需求沒有上限，但有下限：即維持生命所必須的最低限度的食物、水和居住空間。 到了18世紀末，幾乎整個人類都已經(jīng)擺脫了石器時代，用鐵質(zhì)工具和武器裝備起來的農(nóng)民正在入侵原始狩獵者的最后一批據(jù)點。遠東和歐洲等地區(qū)在錫、銀等金屬礦產(chǎn)開采方面都已達到相當規(guī)模。 鐵器的出現(xiàn)和發(fā)展加大了包括水利、交通和城市等在內(nèi)的主要社會基礎設施的建設，并由此刺激了農(nóng)業(yè)和礦業(yè)(主要為采石及有色金屬采掘業(yè))生產(chǎn)的發(fā)展。 在世界上，最早進行人工煉鐵的是居住在小亞細亞的赫梯人，時間大約是在公元前1400年左右。因此，鐵器出現(xiàn)后即得到普及。借助自然原動力：風、船和帆的結(jié)合不斷增大著人類航行的空間；而輪子和獸力的結(jié)合同樣為最初的實物交換和運輸提供了方便。秦漢銅器不僅品種多樣，而且制作已經(jīng)轉(zhuǎn)入規(guī)格化。此外，還有含一定比例鋅的紫銅，含一定比例鎳的自銅。自然銅塊雖不如金塊引人注目，但也能錘打成片，且其堅硬度足以制造成工具、器皿和飾品等。于是，一種新的石器加工技術——鍛造——便由此誕生了，并且引導人類社會進入了一個更為廣闊的“石頭”世界——金屬時期。由此農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)成為新石器時代的基本標志，這就是人類歷史的第一次產(chǎn)業(yè)革命——農(nóng)業(yè)革命第二節(jié) 金屬時期 根據(jù)史前考古學的發(fā)現(xiàn)，大約在1萬年前(公元前8000年)人類就開始學會了使用金屬礦物。人類此時已從游移不定的采集漁獵轉(zhuǎn)變到相對穩(wěn)定的動物養(yǎng)殖和植物種植。 新石器時代與舊石器時代最大不同在于磨制石器和陶器制品的出現(xiàn)，并最終取代打制石器而成為人類開拓生存疆域的主導工具和武器。根據(jù)專家們的估計，一個中非的現(xiàn)代俾格米人所需的生存空間為5平方公里。 二、新石器時代 一旦跨入礦產(chǎn)資源開發(fā)與利用的大門之后，人類對新工具制造的欲望也就變得愈加強烈。事實上，由于人類的誕生之地多在山區(qū)，因此，巖石洞穴往往能成為那時人類最為理想的庇護和居住場所。人們把燧石一類的石塊鑿去外部，留下有用的核心部分，從而制成石斧等工具；把燧石削成薄片，以制成刀、鋸、鑿等不同工具。從此，人類開始了漫長的“石器時代”。根據(jù)礦產(chǎn)資源對人類社會發(fā)展不同時期的影響和作用，我們把整個礦產(chǎn)資源的開發(fā)與利用過程劃分為石器、金屬、合成材料與礦物燃料三大基本時期。從這個意義上講，人類從愚昧走向文明的歷史就是一部礦產(chǎn)資源開發(fā)與利用的歷史，一部真正的《石頭記》。盡管如此，憑借著強烈的生存欲望和對周圍資源與環(huán)境的開發(fā)與利用，人類最終擺脫了在自然界中卑微的地位，從而走上了萬物之主的圣壇。與其他物種相比，人類本身很卑微。在這方面礦產(chǎn)資源的合理利用和有效開發(fā)顯得最為重要。認識這一點，對于國家和地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，特別是人口數(shù)量龐大、現(xiàn)代化基礎發(fā)展薄弱的發(fā)展中國家而言，尤為重要。但因初始條件、資源環(huán)境和人文發(fā)展的基礎不盡相同，因而在實現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展的目標時，國家和地區(qū)所表現(xiàn)出的基本需求和過程也會有所不同。在新世紀中，人類面臨的最大挑戰(zhàn)之一就是全球化發(fā)展。各國長期的實踐表明，建筑在礦產(chǎn)資源開發(fā)基礎之上的工業(yè)化生產(chǎn)，不僅從根本上改變了社會經(jīng)濟的增長狀態(tài)，而且也深刻地改變了社會生產(chǎn)與生活的空間結(jié)構(gòu)發(fā)育狀態(tài)。種類繁雜的植物