Проблемы связанные с добычей полезных ископаемых

Полезные ископаемые – минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их для обеспечения жизнедеятельности человека и в сфере материального производства. Полезные ископаемые делятся на твердые (угли, руды, нерудное сырье), жидкие (нефть, минеральные воды) и газообразные (природные горючие и инертные газы).

Классификация полезных ископаемых. Полезные ископаемые делятся на металлические, неметаллические, горючие и водоминеральные ископаемые. Их можно сгруппировать в следующие виды ресурсов:

Рудные ресурсы – железная и марганцевая руда, бокситы, хромиты, медные, свинцово-цинковые, никелевые, вольфрамовые, молибденовые, оловянные, сурьмяные руды, руды благородных металлов и т.д.

Природные строительные материалы – известняк, доломит, глины, песок, мрамор, гранит.

Нерудные полезные ископаемые – яшма, агат, горный хрусталь, гранат, корунд, алмазы и т.д.

Горно-химическое сырье – апатиты, фосфориты, поваренная и калийная соли, сера, барит, бром- и йодосодержащие растворы и т.д.

Топливно-энергетические – нефть, газ, уголь, горючие сланцы, торф, урановые руды и т.д.

Гидроминеральные ресурсы – подземные пресные и минерализированные воды.

Минеральные ресурсы океана – рудоносные жилы, пласты континентального шельфа и железомарганцевые включения на глубинах 3-6 км (около 78% минеральных ресурсов находится под водой Мирового океана).

Минеральные ресурсы морской воды – железо, свинец, уран, золото, натрий, хлор, бром, магний, поваренная соль, марганец.

Использование полезных ископаемых. В России добывается нефти около 17%, газа – 25%, каменного угля – 15%, товарной железной руды – 14% всего объема этих ископаемых, добываемых в мире. Запасы полезных ископаемых позволяют сохранять уровень добычи на протяжении сотен лет, но при условии освоения технологии на более значительной глубине (5-7 км). В целом проблема количественного роста минерально-сырьевой базы России стоит лишь для ограниченного круга полезных ископаемых (марганец, хром, сурьма, ртуть).

На протяжении многих лет сохраняются на высоком уровне потери в недрах при подземной добыче угля (23,5%), в том числе коксующегося (20,9%), хромовой руды (27,7%), калийных солей (62,5%).

Неудовлетворительно используется при добыче нефтяной газ, которого в России сожжено в факелах многие миллиарды кубических метров.

Острой проблемой остается застройка площадей залегания полезных ископаемых, что влечет дополнительные потери их в недрах и впоследствии – большие затраты на добычу.

Горнопромышленный комплекс превратился в настоящее время в один из самых крупных источников нарушения и загрязнения окружающей природной среды. Загрязнители, выбрасываемые горнодобывающей промышленностью, так разнообразны по составу и так велико их количество, что в ряде районов вызывают непредсказуемые последствия, губительно сказывающиеся на состоянии экосистем.

Прирост разведанных запасов полезных ископаемых не покрывает их добычи. В то же время экспорт сырья непрерывно возрастает.

Ресурсонасыщенность России, которая измеряется количеством потребляемых ресурсов на душу населения, в 1,5-3 раза ниже, чем в промышленно развитых странах. Вскоре Россия из экспортера минерального сырья может превратиться в его импортера.

Растения как индикаторы полезных ископаемых. Химический состав почв определяет распространение отдельных видов, а иногда и целых групп растений. Можно наблюдать появление особых форм растений на почвах с повышенным содержанием того или иного химического элемента (уродливость, особая окраска лепестков и др.).

Некоторые виды растений, а иногда сообщества растений изобретательно развиваются на разных месторождениях. Такие виды и сообщества служат индикаторами полезных ископаемых. Существуют растения-индикаторы на повышенное содержание минеральных веществ в почве, на засоление или повышенную кислотность почв. В природе происходит миграция химических элементов при участии живых организмов. На основе этого был разработан биогеохимический метод поиска полезных ископаемых.

На почвах, богатых минеральными веществами, растут пролески, сныть, растения черноземных степей и низинных болот. На почвах, бедных минеральными веществами, растут росянка, сабельник, подбел, т.е. растения верховых болот. Растения, произрастающие на почвах, богатых азотом, (нитратных) – крапива, кипрей, бузина.

Большинство растений растет при нейтральных или слабощелочных реакциях почв, но есть и такие, которые растут на сильнокислых или сильнощелочных почвах. Растения нейтральных почв: клевер красный, тимофеевка, овсяница луговая и растения широколиственных лесов. Растения кислых почв: щучка, вереск, брусника, черника, щавель, белоус. Растения щелочных почв: пролеска, лиственница, ясень.

Древесные растения по мере убывания требовательности к минеральным веществам в почве группируются следующим образом: ясень, вяз, бук; пихта, ольха черная, липа, граб, дуб, клен, осина, кедр, ольха серая, ель обыкновенная, сосна обыкновенная, береза.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Добыча полезных ресурсов неизменно приносит пользу людям и причиняет вред окружающей среде. Стоит рассмотреть, какие экологические проблемы возникают вследствие этого процесса.

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.

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.

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.

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.

источник

Экологические основы природопользования

Тема: Проблемы использования полезных ископаемых

и энергетических ресурсов.

1. Категории природных ресурсов.

2. Проблемы использования полезных ископаемых.

3. Проблемы использования энергетических ресурсов.

1. Категории природных ресурсов

Земля — благодатная планета с огромными и разнообразными природными ресурсами. Основная масса проблем, с которой сталкивается человечество, связана не с нехваткой ресурсов как таковых, а с их неразумной и неэффективной эксплуатацией.

Все используемые человеком природные ресурсы чаще всего разделяют на три категории:

2). ограниченно возобновимые ,

3). неограниченно возобновимые.

К невозобновимым ресурсам относятся прежде всего полезные ископаемые: нефть, уголь, природный газ, уран (энергетические ресурсы и сырьё для химической промышленности), руды многих металлов, фосфаты, как основа фосфорных удобрений, и минеральное сырьё, используемое в строительстве. Потребление всех этих ресурсов во второй половине XX века очень быстро росло, и геологические запасы многих из них сильно истощены. К подобным веществам можно отнести и такие металлы, как золото и ванадий. В силу своей огромной способности к рассеянию эти металлы дороги, хотя их содержание в литосфере и гидросфере сравнительно велико . Проблема состоит в наличии месторождений, где концентрация металла достаточно велика, чтобы его добыча была экономически целесообразна. В силу наличия больших прогнозных запасов по многим металлам геологоразведка ведётся просто по мере необходимости, поэтому даже при малых сроках обеспеченности нет оснований ожидать возникновения кризисной ситуации по этим ресурсам.

Сохранению многих ресурсов полезных ископаемых способствует многократное использование получаемых материалов. Прежде всего, это относится к переделу металлов. В промышленно развитых странах сбор и переплавка металлического лома играют всё большую роль. Примерно 50 % стали, около 40 % алюминия и до 70 % меди и свинца в промышленно развитых странах используется повторно, и тенденция к росту вторичного использования постоянно растёт.

2. Проблемы использования полезных ископаемых.

Солнечное излучение является источником почти всей энергии, используемой и биосферой, и цивилизацией. Только около 1%’ используемой человеком энергии поступает от других источ ников — за счёт добычи и сжигания угля, нефти, природного газа и урана. При этом месторождения угля, нефти и газа — это тоже солнечная энергия, когда-то аккумулированная растениями. До сих пор развитие цивилизации основывалось на освоении всё новых источников энергии и характеризовалось непрерывным ростом её потребления как удельным на душу населения, так и в абсолютных цифрах. До середины XX века дрова и уголь были основными источниками энергии. Начиная с этого времени, в мировом энергетическом балансе всё большую роль играют нефть, газ, а в конце XX века и атомная энергия.

Потребление ископаемых энергетических ресурсов в таких гигантских объёмах ставит перед человечеством ряд насущных и трудных вопросов:

• На какое время хватит этих ресурсов и каковы последствия их истощения?

• Можно ли их заменить и чем?

• Как решить проблемы загрязнения окружающей среды?

Это комплекс взаимосвязанных проблем, требующих системного подхода, но, к сожалению, до сих пор слишком часто решаемых порознь. Дело в том, что по мере истощения месторождения стоимость добычи растёт. Истратив очень много ресурсов, можно, например, извлечь из Земли и 99 % нефти, но нефть эта окажется дороже золота. При современных технологиях для нефтяных месторождений коэффициент извлечения редко больше 50-60 %.

3. Проблемы использования энергетических ресурсов.

Таким образом, вопрос об эффективной замене тепловой углеводородной энергетики — одна из главных и неотложных проблем, стоящих перед человечеством. При рассмотрении этой проблемы необходимо учитывать, что в настоящее время только четверть ресурсов идут на производство электроэнергии. Остальные используются непосредственно для производства высокотемпературного тепла в промышленности, отопления и приготовления пищи в быту и коммунальном секторе, в качестве горючего на транспорте и в сельском хозяйстве.

Существуют два взаимодополняющих способа решения проблемы исчерпания ископаемых ресурсов: снижение потребления энергии (уменьшение энергоёмкости производства и сбыта) и отыскание альтернативных источников получения энергии.

Первичные источники энергии включают гидроэлектростанции, ветровые, гелиоэлектрические, геотермальные станции и т. д. К категории дров отнесены все виды биомассы, используемые в качестве топлива, — сами дрова, хворост, солома, кизяк, торф и пр.; 1 ЭДж (Эксаджоуль) = 1018 Дж

На пути радикального снижения энергоёмкости развитые страны стоят уже более трёх десятилетий. За это время:

1. разработаны технологии строительства «тёплых домов», в которых удалось в несколько раз снизить потери тепла через стены и окна, что привело к снижению расхода тепла на отопление;

2. модернизация теплоэлектростанций привела к росту коэффициента полезного действия паротурбинных и газотурбинных установок в среднем с 35 до 42 %;

3. у автомобилей и сельскохозяйственной техники в среднем на 25 % снизился расход горючего;

4. сократился удельный расход энергии (на единицу продукции) в энергоёмких отраслях промышленности;

5. ламповая электроника (усилители, измерительная аппаратура, телевизоры, телефонная и радиоаппаратура) полностью заменилась полупроводниковой и интегральными схемами, что привело к сокращению удельного расхода энергии более чем в 100 раз;

6. началось массовое применение экономичных светильников с увеличенным в 10 раз сроком службы и 5-кратным увеличением светоотдачи на 1 Вт потребляемой мощности по сравнению с обычными лампами накаливания.

К сожалению, большинство из перечисленных новшеств пока получило распространение только в наиболее богатых и развитых странах .

Наряду с бытовыми гелиоэнергетическими системами, получившими уже значительное распространение в богатых регионах с солнечным и жарким климатом, в этих регионах уже построен целый ряд промышленных предприятий, работающих на солнечной энергии.

Основной принципиальный недостаток гелиоэнергетики — зависимость от уровня инсоляции, которая распределяется по поверхности Земли весьма неравномерно. Поэтому в регионах, лежащих выше 45—50° широты, а также в регионах с большой облачностью она оказывается практически малоприменимой.

Трезво оценивая совокупные возможности гидроэнергетики, гелиоэнергетики и ветровых электростанций, нельзя не заметить, что они способны покрыть в самом лучшем случае не более половины потребностей человечества в тепле и электроэнергии. Использование горючих ископаемых для производства энергии должно сокращаться, так как эти ценные ресурсы весьма ограничены, а их сжигание ведет к экологической и климатической глобальной катастрофе.

Следовательно, у человечества нет альтернативы использованию атомной энергии для покрытия возникающего энергетического дефицита. Современная атомная энергетика за малыми исключениями использует реакторы, в которых топливом, служит уран-235 (U235). Этот изотоп урана составляет только 0,7 % природного урана, остальное — практически полностью уран-238 (U238), в котором цепная реакция деления не развивается и который ядерным топливом служить не может. При делении ядер U233 высвобождается много энергии, превращающейся в высокотемпературное тепло. Чтобы цепная реакция пошла, необходимо, чтобы хотя бы один нейтрон, вылетевший при делении ядра U235, попал в такое же ядро и был этим ядром захвачен.

Вероятность захвата нейтрона возрастает, если скорость нейтрона мала. Между тем нейтроны, вылетающие из делящегося ядра U235, имеют очень большую скорость (более 10б м/с) — это быстрые нейтроны. Поэтому природный уран подвергают обогащению, увеличивая концентрацию U235 примерно до 2,5—3 %, а сами тепловыделяющие элементы помещают в среду-замедлитель нейтронов, в качестве которой используют воду или графит. Такой реактор называют реактором на тепловых нейтронах, так как замедленные нейтроны движутся со скоростями теплового движения молекул (порядка 103 м/с). Часть нейтронов захватывается ядрами атомов U238, которые после двух бета-распадов превращаются в атомы плутония-239 (Ри239). Реакторы на тепловых нейтронах требуют для своей работы минимального обогащения урана и поэтому нашли широкое применение.

Плутоний Ри239, подобно U23\ обеспечивает самоподдерживающуюся цепную реакцию, а потому может использоваться в качестве ядерного топлива. Таким образом, обеспечив превращение U23S в Ри239, можно использовать и U238 для получения энергии. Однако в реакторах на тепловых нейтронах количество образующегося Ри239 составляет только около 70 % от «сгоревшего» U235.

Следовательно, продолжение строительства атомных электростанций с реакторами на тепловых нейтронах — тупиковый путь, ведущий к относительно быстрому истощению запасов ядерного горючего, так как запасы урана-235 очень невелики (табл. 5.2). Но ядерная технология позволяет получать ядерное горючее с избытком, превращая уран-238 в плутоний путём его облучения интенсивным потоком нейтронов в реакторах на быстрых нейтронах. Такие реакторы требуют большей степени обогащения ядерного топлива, но обеспечивают наработку 1,3 кг плутония из U238 на каждый кг израсходованного плутония (рис. 5.24). Поэтому эти реакторы называются реакторами-размножителями (или бридерами от английского breeder — заводчик).

Таким образом, реальная возможность обеспечить себя практически неограниченными энергетическими ресурсами и при этом избежать экологического кризиса состоит в комбинации атомной энергетики, использующей реакторы-размножители, с гидро- и гелиоэнергетикой.

Рассмотренные методы получения энергии позволяют получать энергию в виде электрического тока и тепла. Однако эти виды энергии не поддаются длительному хранению, а аккумуляторы, как термические, так и электрические, дороги и очень громоздки. Поэтому существует и до сих пор не решена проблема горючего для транспорта и сельскохозяйственной техники, альтернативного нефтепродуктам.

В качестве одного из вариантов решения этой проблемы предлагается применение в качестве топлива водорода, для получения которого путём электролиза воды должна использоваться электроэнергия. Водород сжигается в топливных элементах, непосредственно преобразующих химическую энергию в электрический ток, питающий электропривод транспортного средства. Помимо того, что водород чрезвычайно взрывоопасен, это означает, что человечеству потребуется, по меньшей мере, удвоение установленной мощности электростанций, так как энергопотребление транспорта равно производству электроэнергии для иных нужд. Точно та же ситуация возникнет, если удастся изобрести лёгкие и сверхъёмкие электрические аккумуляторы или использовать в качестве горючего для топливного элемента, например, магний или алюминий (сведения о подобных разработках появлялись в печати). Это означает гигантские дополнительные капиталовложения в энергетику и в создание целой новой отрасли промышленности для производства водорода или его заменителей. Кроме того, при этом принципиальной перестройке должна подвергнутся как сама автомобильная промышленность, так и вся сфера обслуживания автотранспорта.

Существует, однако, альтернатива столь разорительному пути. Нефть — это набор углеводородов, продукт химической трансформации когда-то существовавшей биомассы. Все необходимые компоненты присутствуют и в растительной биомассе сегодня, отсюда прямая возможность получения транспортного горючего из биомассы растений .

Растительная биомасса — самый древний вид топлива, до сих пор широко используемый во всём мире в виде дров, древесного угля, древесных отходов, хвороста, кизяка и обычной соломы. Значительные объёмы бытового мусора, сжигаемого на мусоросжигательных предприятиях, также входят в этот список. Ещё один вид превращения биомассы в высококачественное топливо получил последнее время широкое распространение в Китае и Индии. Растительные и другие органические остатки, в том числе нечистоты, собирают в замкнутые метан-танки, где под действием бактерий идут процессы превращения биомассы в биогаз, состоящий в основном из метана. Твёрдые остатки от процесса используются как удобрение. Эта технология хороша в странах с тёплым и жарким климатом, так как при низких температурах она почти не работает.

Наиболее перспективное использование растительной биомассы для производства автомобильного горючего — это получение этилового и метилового спиртов (этанола и метанола) путём брожения и перегонки. Для этой цели могут использоваться древесные и сельскохозяйственные отходы, городские стоки и т. д. Полученные спирты обходятся дешевле бензина и могут применяться в современных автомобилях при минимальном переоборудовании, а в смесях с бензином — без всякого переоборудования. Первый опыт в этом направлении был осуществлён и накоплен в Бразилии, где 2/3 автомобильного топлива — это этиловый спирт (этанол), и 90 % производимых автомобилей могут работать на чистом этаноле. Около 10 % высококачественного бензина в США содержат до 15 % этанола. Дизельные двигатели прекрасно работают на смеси метанола (метилового спирта) с обычным дизельным топливом.

Таким образом, человечество располагает достаточными ресурсами, чтобы избежать энергетического голода и одновременно отвести от себя угрозу экологической катастрофы, но для этого народы и правительства должны существенно пересмотреть свои взгляды и своевременно и целенаправленно строить новую энергетическую политику.

источник

В 90-х года 20 столетия во всем мировом хозяйстве отмечалось снижение качества добываемых руд. Это вызвано, с одной стороны, истощением запасов в горнопромышленных районах, где горнодобывающие предприятия вынуждены осваивать запасы более бедных руд, а с другой стороны, промышленное освоение руд более низкого качества стало экономически целесообразным в связи с возникновением новых эффективных технологий добычи, обогащения и переработки полезных ископаемых. Так, если в первой половине 20 века для получения одной тонны медного концентрата требовалось извлечь из недр, переработать 40 тонн рудной массы, то сегодня для этого требуется уже 130-150 тонн.

В России отмечается прогрессирующее снижение содержания железа в добываемых рудах. Так, с 1950 по 1984 годы расход сырой руды на получение 1 тонны железа в товарной руде увеличился в 1,5 раза. Баланс горнодобывающегося производства железной руды, по данным за 1977 год, выглядел следующим образом: суммарное извлечение из недр горной массы 1,3 миллиарда тонн, в том числе рудная масса – 39%, товарная руда – 19%, железо в товарной руде – 11%. Отмеченные тенденции развития горнопромышленного производства суммируются и в усложнении горногеологических условий добычи полезных ископаемых.

Острой проблемой остается застройка площадей залегания полезных ископаемых, что влечет дополнительные потери их в недрах и впоследствии – большие затраты на добычу.

Горнопромышленный комплекс превратился в настоящее время в один из самых крупных источников нарушения и загрязнения окружающей природной среды. Загрязнители, выбрасываемые горнодобывающей промышленностью, так разнообразны по составу и так велико их количество, что в ряде районов вызывают непредсказуемые последствия, губительно сказывающиеся на состоянии экосистем.

Прирост разведанных запасов полезных ископаемых не покрывает их добычи. В то же время экспорт сырья непрерывно возрастает.

Ресурсонасыщенность России, которая измеряется количеством потребляемых ресурсов на душу населения, в 1,5-3 раза ниже, чем в промышленно развитых странах. Вскоре Россия из экспортера минерального сырья может превратиться в его импортера.

Растения как индикаторы полезных ископаемых. Химический состав почв определяет распространение отдельных видов, а иногда и целых групп растений. Можно наблюдать появление особых форм растений на почвах с повышенным содержанием того или иного химического элемента (уродливость, особая окраска лепестков и др.).

Извлечение из недр земли огромных масс вещества не проходит бесследно. Человек создает антропогенные формы рельефа — карьеры, терриконы, обширные пустоты в земной коре и т. д.

В зоне Курской магнитной аномалии (КМА), например, особенно сильное влияние на окружающую среду оказывают предприятия железорудной промышленности. При открытом способе добычи руды образуются большие отвалы пустой породы. Водооткачка и водозабор на промышленные и коммунальные нужды способствуют общему иссушению территории, что приводит к пылеобразованию и ускорению нежелательных экзогенных процессов. Кроме того, это грозит обрушением и просадками грунта.

Проблемы возникают и при добыче строительных материалов. Например, при добыче высококачественных гранитов Карелии остается очень много обломков, из которых можно было бы получить дополнительное количество стройматериалов. Таким образом, проблема безотходного производства тесно связана с проблемой очистки площадей от обломков и загрязнения атмосферы от пыли.

Добыча таких строительных материалов, как песок, гравий, известняк, тоже приводит к образованию карьеров, уродующих ландшафт, нарушающих естественный ход природных процессов в нем.

источник

Вместе с тем, нельзя не отметить негативные стороны добычи полезных ископаемых, связанные с загрязнением окружающей среды, что, в конечном счете, отрицательно сказывается на здоровье самого человека.

Цель исследования — оценка антропогенного воздействия на окружающую среду при интенсивной добыче полезных ископаемых в XX в. (на примере Терско-Сунженской области).

Материалы и методы исследования

В качестве объекта исследований выступает Грозненский нефтегазоносный район, для которого имеется обширный фактический материал за длительный период освоения и апробированы различные методы поиска, разведки и разработки месторождений.

Возраст Земли, как известно, составляет порядка 4,5-5,5 млрд. лет (Словарь по геологии нефти и газа, с. 94). Естественное развитие Земли, формирование ее недр, горно-складчатых сооружений, форм рельефа происходят несравнимо медленно, чем преобразования на земной поверхности, связанные с антропогенной деятельностью. Как известно, рельеф формируется в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов. К числу экзогенных процессов, наряду с естественными факторами (деятельность поверхностных и подземных вод, ветра, льда и др.), относят и хозяйственную деятельность человека, роль которой, как фактора рельефообразования, по мере развития науки и техники становится все более значительной (Леонтьев О.К., Рычагов Г.И., 1979). Объем горных пород, ежегодно перемещаемых в результате производственной деятельности во всем мире, составляет 10 тыс. км 3 (или 10 трлн. м 3 ), «что почти на три порядка превышает величину суммарного естественного поступления вещества с континентов в океаны» [3, с. 93]. Перемещение и переработка горной массы в основном связаны со строительством гидротехнических сооружений, разведкой и добычей полезных ископаемых и т.д. К примеру, при строительстве ГЭС обычно перемещается сотни миллионов тонн горной массы. При добыче полезных ископаемых извлекаемая горная масса во много раз превышает объем самого полезного ископаемого (Ажгирей Г.Д., 1974). Геологическая роль человечества впервые была отмечена В.И. Вернадским [2], который был убежден в том, что при вступлении Земли в новую стадию развития, определяющую роль будет играть человек.

В работе [1, с. 116] отмечается связь развития техники и технологии с ростом народонаселения: «С каждой новой победой человечества в области развития техники и сельского хозяйства происходил закономерный рост общего количества людей на планете, увеличение плотности их поселений на поверхности земли». Такими же темпами происходило и увеличение антропогенного воздействия на окружающую среду.

Особенно отчетливо начали проявляться указанные процессы с начала XX в. Темпы роста народонаселения, развития науки и наукоемких технологий и добычи полезных ископаемых (в частности, горючих) практически идентичны.

Таким образом, современный этап развития человечества, для которого характерны высокие темпы добычи и потребления минеральных ресурсов с образованием огромного количества отходов производства, отличается значительным возрастанием техногенного воздействия на окружающую среду, при этом горнодобывающая промышленность отличается от других отраслей народного хозяйства активным нарушением состояния практически всех геосфер. На её долю «приходится свыше 40% всех нарушенных земель, более 30 % вредных выбросов в атмосферу и 10 % объёмов сточных вод» [10, с. 58]. Ну а львиная доля доходов многих государств обеспечивается за счет продажи природных ресурсов, и, прежде всего, нефти и газа, что является показателем неэффективной экологической политики [9, с. 205].

В XX в. нефтяная промышленность развивалась высокими темпами. По данным справочника по геологии нефти и газа (1984, с. 3), годовая добыча с начала столетия к концу 70-х годов выросла от десятков млн. т до 3,1 млрд. т. Достижению столь высоких темпов роста нефтедобычи способствовали, прежде всего, невероятно быстрые темпы развития естествознания и техники. Наиболее наглядно влияние научно-технического прогресса (НТП) в области технологии бурения и использовании геофизических методов на постоянное совершенствование геологоразведочного процесса, что способствовало непрерывному воспроизводству ресурсной базы нефтегазовой промышленности.

О темпах развития научной деятельности в XX в. можно отметить, что с каждым десятилетием увеличивается объем научно-исследовательской деятельности, а также исследователей, принимающих в этом участие. С научно-техническим прогрессом, экономическим развитием стран (стержневой отраслью экономики многих стран являлась нефтяная отрасль) и формированием мирового хозяйства в новейшее время связан и так называемый «демографический взрыв». Численность населения мира вплоть до XIX в. не превышала 1 млрд. человек [8, с. 8], а сегодня, как известно, она перешагнула за 7 млрд.

Таким образом, все вышеупомянутые процессы (НТП, нефтедобыча и народонаселение) характеризуются высокими темпами роста в XX в. Соответственно возросла и антропогенная нагрузка на окружающую среду.

Достаточно вспомнить об огромном количестве нефти, разлитой на поверхности морей и океанов при её транспортировке, авариях на буровых установках и т.д. По разным оценкам, за период с 1970 по 1998 г. танкерами разлито более 4,5 млн. т нефти. В Мексиканском заливе в 1979 г. при аварии на буровой установке было разлито около 500 тыс. т нефти. В Персидском заливе в 1983 г. при аварии на нефтяной платформе было разлито 300 тыс. т нефти. В целом принято считать, что общие потери нефти и нефтепродуктов при добыче, переработке, хранении и транспортировке составляют более 5 % [4].

Таким образом, огромное количество нефти, необходимой для развития энергетики, нефтехимической промышленности, транспорта и др. отраслей экономики, стала одной из причин загрязнения окружающей среды.

Значительную роль в загрязнении окружающей среды принадлежит различным видам транспортных средств, работающим на жидком топливе, теплоэлектростанциям и другим предприятиям топливно-энергетического комплекса. Расчёты показывают, что каждая автомашина выбрасывает в атмосферу ежегодно более 30 кг, а ТЭЦ средней мощности — несколько десятков тонн вредных веществ [5].

К истории загрязнения окружающей среды нефтепродуктами на территории Чеченской Республики

Загрязнение геологической среды нефтепродуктами на территории Чеченской Республики началось ещё в период её интенсивной колодезной добычи и кустарной переработки. С 1820 г. в связи изобретением керосиновой лампы большим спросом пользовался керосин, тогда как другие легкие и тяжелые фракции нефти, как не имеющие спрос, сливались в естественные и искусственные углубления в земле. Однако из-за незначительного объема добываемой и перерабатываемой нефти в период колодезной добычи загрязнение окружающей среды нефтепродуктами не имело столь существенного значения. Интенсивное загрязнение геологической среды начинается с момента промышленной добычи нефти в Грозненском районе, а именно, с конца XIX в. С резким увеличением добычи нефти (по сравнению с колодезной) в конце XIX — в начале XX в. был построен и введен в эксплуатацию ряд нефтеперерабатывающих заводов. Основными нефтепродуктами, имевшими спрос, являлись керосин и бензин, а лигроин (как не пользующийся спросом) сливался в поглотительные колодцы глубиной до 15 м. Кроме того, огромный ущерб окружающей среде нанесли опустошительные пожары на скважинах открытого фонтанирования в дореволюционный период и в годы Гражданской войны.

После кратковременного периода реконструкции нефтяной отрасли с 1928 г. начался новый этап интенсификации нефтедобычи. Из-за нехватки емкостей для хранения нефти огромное количество хранилось в земляных амбарах. При этом значительная часть сырья просачивалась в почву.

Воздействие нефтяного комплекса привело к трансформации природно-антропогенной среды г. Грозный и сопредельных территорий. Тотальному загрязнению подверглись почвы и подземные воды на всей площади нефтезаводского района, где до середины прошлого столетия были сосредоточены крупнейшие в стране нефтеперерабатывающие заводы. Длительное функционирование нефтяного комплекса стало причиной формирования в геологической среде Грозного техногенных залежей нефтепродуктов, плавающих на грунтовых водах. Они являются источниками загрязнения подземных вод и водозаборов питьевого назначения.

В период политической нестабильности инфраструктура нефтяного комплекса была полностью разрушена, создав тем самым условия для возникновения нестабильной экологической обстановки на отдельных территориях в пределах республики. Еще больше ухудшилась экологическая ситуация в Прикаспийском регионе. К 1995 г. почти 1/2 территории Чеченской Республики характеризовалась как зона экологического бедствия [7].

Одной из причин создавшегося положения является низкий уровень экологичности технологических процессов, применяемых при добыче, переработке, хранении и транспортировке нефти, а также аварийные ситуации, приводящие к поступлению в окружающую среду различных загрязнителей. Другая причина состоит в недостаточной теоретической базе охраны природной среды в процессе добычи и переработки нефти. Поэтому для нефтедобывающих регионов наиболее острой является проблема загрязнения окружающей среды нефтью и нефтепродуктами. Для улучшения экологического состояния предлагается к рассмотрению ряд первоочередных мероприятий, среди которых можно выделить: следующие:

• рациональная разработка существующих месторождений без нарушения экологического баланса и комплексным использованием минерально-сырьевых ресурсов;
• развитие безотходного и малоотходного производства;
• использование альтернативных источников энергии и экологически чистых видов транспортных средств;
• геоэкологическая паспортизация объектов горнодобывающего комплекса и организации системы мониторинга загрязнения окружающей среды;
• изучение и прогноз геологических негативных последствий в хозяйственной деятельности человека.

В настоящее время в мире накоплен большой опыт по использованию альтернативных источников энергии — ГЭС, энергия солнца, ветра, термальных вод, синтетическая нефть и др. Они, с одной стороны, позволят существенно сэкономить традиционные невозобновляемые минеральные ресурсы, а с другой — значительно сократить выбросы в атмосферу вредных веществ и, в целом, уменьшить загрязнение окружающей среды [8].

Таким образом, резкое увеличение антропогенного воздействия на окружающую среду напрямую связано с высокими темпами развития науки и техники, добычи полезных ископаемых и роста народонаселения.

Длительное функционирование нефтяного и нефтеперерабатывающего комплексов в Чеченской Республике при недостаточном соблюдении экологических требований по предотвращению вредного воздействия на окружающую среду и низком уровне экологичности технологических процессов способствовало созданию сложной экологической ситуации [6]. Это, в свою очередь, вызывает необходимость всестороннего изучения и разработки мероприятий по её улучшению.

источник

Экологические основы природопользования

Тема: Проблемы использования полезных ископаемых

и энергетических ресурсов.

1. Категории природных ресурсов.

2. Проблемы использования полезных ископаемых.

3. Проблемы использования энергетических ресурсов.

1. Категории природных ресурсов

Земля — благодатная планета с огромными и разнообразными природными ресурсами. Основная масса проблем, с которой сталкивается человечество, связана не с нехваткой ресурсов как таковых, а с их неразумной и неэффективной эксплуатацией.

Все используемые человеком природные ресурсы чаще всего разделяют на три категории:

2). ограниченно возобновимые ,

3). неограниченно возобновимые.

К невозобновимым ресурсам относятся прежде всего полезные ископаемые: нефть, уголь, природный газ, уран (энергетические ресурсы и сырьё для химической промышленности), руды многих металлов, фосфаты, как основа фосфорных удобрений, и минеральное сырьё, используемое в строительстве. Потребление всех этих ресурсов во второй половине XX века очень быстро росло, и геологические запасы многих из них сильно истощены. К подобным веществам можно отнести и такие металлы, как золото и ванадий. В силу своей огромной способности к рассеянию эти металлы дороги, хотя их содержание в литосфере и гидросфере сравнительно велико . Проблема состоит в наличии месторождений, где концентрация металла достаточно велика, чтобы его добыча была экономически целесообразна. В силу наличия больших прогнозных запасов по многим металлам геологоразведка ведётся просто по мере необходимости, поэтому даже при малых сроках обеспеченности нет оснований ожидать возникновения кризисной ситуации по этим ресурсам.

Сохранению многих ресурсов полезных ископаемых способствует многократное использование получаемых материалов. Прежде всего, это относится к переделу металлов. В промышленно развитых странах сбор и переплавка металлического лома играют всё большую роль. Примерно 50 % стали, около 40 % алюминия и до 70 % меди и свинца в промышленно развитых странах используется повторно, и тенденция к росту вторичного использования постоянно растёт.

2. Проблемы использования полезных ископаемых.

Солнечное излучение является источником почти всей энергии, используемой и биосферой, и цивилизацией. Только около 1%’ используемой человеком энергии поступает от других источ ников — за счёт добычи и сжигания угля, нефти, природного газа и урана. При этом месторождения угля, нефти и газа — это тоже солнечная энергия, когда-то аккумулированная растениями. До сих пор развитие цивилизации основывалось на освоении всё новых источников энергии и характеризовалось непрерывным ростом её потребления как удельным на душу населения, так и в абсолютных цифрах. До середины XX века дрова и уголь были основными источниками энергии. Начиная с этого времени, в мировом энергетическом балансе всё большую роль играют нефть, газ, а в конце XX века и атомная энергия.

Потребление ископаемых энергетических ресурсов в таких гигантских объёмах ставит перед человечеством ряд насущных и трудных вопросов:

• На какое время хватит этих ресурсов и каковы последствия их истощения?

• Можно ли их заменить и чем?

• Как решить проблемы загрязнения окружающей среды?

Это комплекс взаимосвязанных проблем, требующих системного подхода, но, к сожалению, до сих пор слишком часто решаемых порознь. Дело в том, что по мере истощения месторождения стоимость добычи растёт. Истратив очень много ресурсов, можно, например, извлечь из Земли и 99 % нефти, но нефть эта окажется дороже золота. При современных технологиях для нефтяных месторождений коэффициент извлечения редко больше 50-60 %.

3. Проблемы использования энергетических ресурсов.

Таким образом, вопрос об эффективной замене тепловой углеводородной энергетики — одна из главных и неотложных проблем, стоящих перед человечеством. При рассмотрении этой проблемы необходимо учитывать, что в настоящее время только четверть ресурсов идут на производство электроэнергии. Остальные используются непосредственно для производства высокотемпературного тепла в промышленности, отопления и приготовления пищи в быту и коммунальном секторе, в качестве горючего на транспорте и в сельском хозяйстве.

Существуют два взаимодополняющих способа решения проблемы исчерпания ископаемых ресурсов: снижение потребления энергии (уменьшение энергоёмкости производства и сбыта) и отыскание альтернативных источников получения энергии.

Первичные источники энергии включают гидроэлектростанции, ветровые, гелиоэлектрические, геотермальные станции и т. д. К категории дров отнесены все виды биомассы, используемые в качестве топлива, — сами дрова, хворост, солома, кизяк, торф и пр.; 1 ЭДж (Эксаджоуль) = 1018 Дж

На пути радикального снижения энергоёмкости развитые страны стоят уже более трёх десятилетий. За это время:

1. разработаны технологии строительства «тёплых домов», в которых удалось в несколько раз снизить потери тепла через стены и окна, что привело к снижению расхода тепла на отопление;

2. модернизация теплоэлектростанций привела к росту коэффициента полезного действия паротурбинных и газотурбинных установок в среднем с 35 до 42 %;

3. у автомобилей и сельскохозяйственной техники в среднем на 25 % снизился расход горючего;

4. сократился удельный расход энергии (на единицу продукции) в энергоёмких отраслях промышленности;

5. ламповая электроника (усилители, измерительная аппаратура, телевизоры, телефонная и радиоаппаратура) полностью заменилась полупроводниковой и интегральными схемами, что привело к сокращению удельного расхода энергии более чем в 100 раз;

6. началось массовое применение экономичных светильников с увеличенным в 10 раз сроком службы и 5-кратным увеличением светоотдачи на 1 Вт потребляемой мощности по сравнению с обычными лампами накаливания.

К сожалению, большинство из перечисленных новшеств пока получило распространение только в наиболее богатых и развитых странах .

Наряду с бытовыми гелиоэнергетическими системами, получившими уже значительное распространение в богатых регионах с солнечным и жарким климатом, в этих регионах уже построен целый ряд промышленных предприятий, работающих на солнечной энергии.

Основной принципиальный недостаток гелиоэнергетики — зависимость от уровня инсоляции, которая распределяется по поверхности Земли весьма неравномерно. Поэтому в регионах, лежащих выше 45—50° широты, а также в регионах с большой облачностью она оказывается практически малоприменимой.

Трезво оценивая совокупные возможности гидроэнергетики, гелиоэнергетики и ветровых электростанций, нельзя не заметить, что они способны покрыть в самом лучшем случае не более половины потребностей человечества в тепле и электроэнергии. Использование горючих ископаемых для производства энергии должно сокращаться, так как эти ценные ресурсы весьма ограничены, а их сжигание ведет к экологической и климатической глобальной катастрофе.

Следовательно, у человечества нет альтернативы использованию атомной энергии для покрытия возникающего энергетического дефицита. Современная атомная энергетика за малыми исключениями использует реакторы, в которых топливом, служит уран-235 (U235). Этот изотоп урана составляет только 0,7 % природного урана, остальное — практически полностью уран-238 (U238), в котором цепная реакция деления не развивается и который ядерным топливом служить не может. При делении ядер U233 высвобождается много энергии, превращающейся в высокотемпературное тепло. Чтобы цепная реакция пошла, необходимо, чтобы хотя бы один нейтрон, вылетевший при делении ядра U235, попал в такое же ядро и был этим ядром захвачен.

Вероятность захвата нейтрона возрастает, если скорость нейтрона мала. Между тем нейтроны, вылетающие из делящегося ядра U235, имеют очень большую скорость (более 10б м/с) — это быстрые нейтроны. Поэтому природный уран подвергают обогащению, увеличивая концентрацию U235 примерно до 2,5—3 %, а сами тепловыделяющие элементы помещают в среду-замедлитель нейтронов, в качестве которой используют воду или графит. Такой реактор называют реактором на тепловых нейтронах, так как замедленные нейтроны движутся со скоростями теплового движения молекул (порядка 103 м/с). Часть нейтронов захватывается ядрами атомов U238, которые после двух бета-распадов превращаются в атомы плутония-239 (Ри239). Реакторы на тепловых нейтронах требуют для своей работы минимального обогащения урана и поэтому нашли широкое применение.

Плутоний Ри239, подобно U23\ обеспечивает самоподдерживающуюся цепную реакцию, а потому может использоваться в качестве ядерного топлива. Таким образом, обеспечив превращение U23S в Ри239, можно использовать и U238 для получения энергии. Однако в реакторах на тепловых нейтронах количество образующегося Ри239 составляет только около 70 % от «сгоревшего» U235.

Следовательно, продолжение строительства атомных электростанций с реакторами на тепловых нейтронах — тупиковый путь, ведущий к относительно быстрому истощению запасов ядерного горючего, так как запасы урана-235 очень невелики (табл. 5.2). Но ядерная технология позволяет получать ядерное горючее с избытком, превращая уран-238 в плутоний путём его облучения интенсивным потоком нейтронов в реакторах на быстрых нейтронах. Такие реакторы требуют большей степени обогащения ядерного топлива, но обеспечивают наработку 1,3 кг плутония из U238 на каждый кг израсходованного плутония (рис. 5.24). Поэтому эти реакторы называются реакторами-размножителями (или бридерами от английского breeder — заводчик).

Таким образом, реальная возможность обеспечить себя практически неограниченными энергетическими ресурсами и при этом избежать экологического кризиса состоит в комбинации атомной энергетики, использующей реакторы-размножители, с гидро- и гелиоэнергетикой.

Рассмотренные методы получения энергии позволяют получать энергию в виде электрического тока и тепла. Однако эти виды энергии не поддаются длительному хранению, а аккумуляторы, как термические, так и электрические, дороги и очень громоздки. Поэтому существует и до сих пор не решена проблема горючего для транспорта и сельскохозяйственной техники, альтернативного нефтепродуктам.

В качестве одного из вариантов решения этой проблемы предлагается применение в качестве топлива водорода, для получения которого путём электролиза воды должна использоваться электроэнергия. Водород сжигается в топливных элементах, непосредственно преобразующих химическую энергию в электрический ток, питающий электропривод транспортного средства. Помимо того, что водород чрезвычайно взрывоопасен, это означает, что человечеству потребуется, по меньшей мере, удвоение установленной мощности электростанций, так как энергопотребление транспорта равно производству электроэнергии для иных нужд. Точно та же ситуация возникнет, если удастся изобрести лёгкие и сверхъёмкие электрические аккумуляторы или использовать в качестве горючего для топливного элемента, например, магний или алюминий (сведения о подобных разработках появлялись в печати). Это означает гигантские дополнительные капиталовложения в энергетику и в создание целой новой отрасли промышленности для производства водорода или его заменителей. Кроме того, при этом принципиальной перестройке должна подвергнутся как сама автомобильная промышленность, так и вся сфера обслуживания автотранспорта.

Существует, однако, альтернатива столь разорительному пути. Нефть — это набор углеводородов, продукт химической трансформации когда-то существовавшей биомассы. Все необходимые компоненты присутствуют и в растительной биомассе сегодня, отсюда прямая возможность получения транспортного горючего из биомассы растений .

Растительная биомасса — самый древний вид топлива, до сих пор широко используемый во всём мире в виде дров, древесного угля, древесных отходов, хвороста, кизяка и обычной соломы. Значительные объёмы бытового мусора, сжигаемого на мусоросжигательных предприятиях, также входят в этот список. Ещё один вид превращения биомассы в высококачественное топливо получил последнее время широкое распространение в Китае и Индии. Растительные и другие органические остатки, в том числе нечистоты, собирают в замкнутые метан-танки, где под действием бактерий идут процессы превращения биомассы в биогаз, состоящий в основном из метана. Твёрдые остатки от процесса используются как удобрение. Эта технология хороша в странах с тёплым и жарким климатом, так как при низких температурах она почти не работает.

Наиболее перспективное использование растительной биомассы для производства автомобильного горючего — это получение этилового и метилового спиртов (этанола и метанола) путём брожения и перегонки. Для этой цели могут использоваться древесные и сельскохозяйственные отходы, городские стоки и т. д. Полученные спирты обходятся дешевле бензина и могут применяться в современных автомобилях при минимальном переоборудовании, а в смесях с бензином — без всякого переоборудования. Первый опыт в этом направлении был осуществлён и накоплен в Бразилии, где 2/3 автомобильного топлива — это этиловый спирт (этанол), и 90 % производимых автомобилей могут работать на чистом этаноле. Около 10 % высококачественного бензина в США содержат до 15 % этанола. Дизельные двигатели прекрасно работают на смеси метанола (метилового спирта) с обычным дизельным топливом.

Таким образом, человечество располагает достаточными ресурсами, чтобы избежать энергетического голода и одновременно отвести от себя угрозу экологической катастрофы, но для этого народы и правительства должны существенно пересмотреть свои взгляды и своевременно и целенаправленно строить новую энергетическую политику.

источник

В 90-х года 20 столетия во всем мировом хозяйстве отмечалось снижение качества добываемых руд. Это вызвано, с одной стороны, истощением запасов в горнопромышленных районах, где горнодобывающие предприятия вынуждены осваивать запасы более бедных руд, а с другой стороны, промышленное освоение руд более низкого качества стало экономически целесообразным в связи с возникновением новых эффективных технологий добычи, обогащения и переработки полезных ископаемых. Так, если в первой половине 20 века для получения одной тонны медного концентрата требовалось извлечь из недр, переработать 40 тонн рудной массы, то сегодня для этого требуется уже 130-150 тонн.

В России отмечается прогрессирующее снижение содержания железа в добываемых рудах. Так, с 1950 по 1984 годы расход сырой руды на получение 1 тонны железа в товарной руде увеличился в 1,5 раза. Баланс горнодобывающегося производства железной руды, по данным за 1977 год, выглядел следующим образом: суммарное извлечение из недр горной массы 1,3 миллиарда тонн, в том числе рудная масса – 39%, товарная руда – 19%, железо в товарной руде – 11%. Отмеченные тенденции развития горнопромышленного производства суммируются и в усложнении горногеологических условий добычи полезных ископаемых.

Острой проблемой остается застройка площадей залегания полезных ископаемых, что влечет дополнительные потери их в недрах и впоследствии – большие затраты на добычу.

Горнопромышленный комплекс превратился в настоящее время в один из самых крупных источников нарушения и загрязнения окружающей природной среды. Загрязнители, выбрасываемые горнодобывающей промышленностью, так разнообразны по составу и так велико их количество, что в ряде районов вызывают непредсказуемые последствия, губительно сказывающиеся на состоянии экосистем.

Прирост разведанных запасов полезных ископаемых не покрывает их добычи. В то же время экспорт сырья непрерывно возрастает.

Ресурсонасыщенность России, которая измеряется количеством потребляемых ресурсов на душу населения, в 1,5-3 раза ниже, чем в промышленно развитых странах. Вскоре Россия из экспортера минерального сырья может превратиться в его импортера.

Растения как индикаторы полезных ископаемых. Химический состав почв определяет распространение отдельных видов, а иногда и целых групп растений. Можно наблюдать появление особых форм растений на почвах с повышенным содержанием того или иного химического элемента (уродливость, особая окраска лепестков и др.).

Извлечение из недр земли огромных масс вещества не проходит бесследно. Человек создает антропогенные формы рельефа — карьеры, терриконы, обширные пустоты в земной коре и т. д.

В зоне Курской магнитной аномалии (КМА), например, особенно сильное влияние на окружающую среду оказывают предприятия железорудной промышленности. При открытом способе добычи руды образуются большие отвалы пустой породы. Водооткачка и водозабор на промышленные и коммунальные нужды способствуют общему иссушению территории, что приводит к пылеобразованию и ускорению нежелательных экзогенных процессов. Кроме того, это грозит обрушением и просадками грунта.

Проблемы возникают и при добыче строительных материалов. Например, при добыче высококачественных гранитов Карелии остается очень много обломков, из которых можно было бы получить дополнительное количество стройматериалов. Таким образом, проблема безотходного производства тесно связана с проблемой очистки площадей от обломков и загрязнения атмосферы от пыли.

Добыча таких строительных материалов, как песок, гравий, известняк, тоже приводит к образованию карьеров, уродующих ландшафт, нарушающих естественный ход природных процессов в нем.

источник

Наряду с другими топливно-энергетическими ресурсами в Кыргызстане добывается уголь, по запасам которого наша республика занимает первое место среди государств Средней Азии.Наряду с другими топливно-энергетическими ресурсами в Кыргызстане добывается уголь, по запасам которого наша республика занимает первое место среди государств Средней Азии. Основные месторождения угля: Кызыл-Кыя, Сулюкта, Кок-Жангак, Таш-Кумыр, Жыргалан, Кара-Кече и др. Общие геологические запасы угля на территории Кыргызстана составляют 28317 млн. т, из них на осваиваемых месторождениях — 1294 млн. т.

В современных условиях угольные шахты Кыргызстана испытывают значительные трудности, некоторые из них прекратили добычу угля, в связи с чем валовая добыча по сравнению с периодом 70-80-х годов прошлого века сократилась в несколько раз. Экологические проблемы, связанные с добычей угля в Кыргызстане, стоят не так остро и скорее имеют локальное значение. Интенсивно уголь добывается только в местности Кара-Кече. Добыча ведется открытым способом, поэтому там есть нарушенные земли. Так как месторождение находится в высокогорной зоне и ценность тамошних земельных ресурсов не очень высока, то и отрицательного влияния на сельское хозяйство не ощущается. Кыргызстан богат запасами железных руд, но ни одно месторождение не разрабатывается. Основное месторождение сосредоточено в бассейне реки Нарын на хребте Жетим.

Отрицательное воздействие на окружающую среду оказывают «хвостохранилища» разработанных в советское время месторождений урановых руд. В отвалах разработки урановых руд до сих пор сохраняется радиоактивное излучение. Хвостохранилища некоторых месторождений расположены в местностях с большим уклоном, на берегах горных рек со сложным рельефом. На высоте, где расположены хвостохранилища, естественные динамические процессы и явления протекают под сильным воздействием гравитационных сил, поэтому устойчивость хранилищ относительна, и они находятся на грани риска. Хвостохранилища урановых руд и других радиоактивных веществ имеются в Каджи-Сае, Каваке, Сумса-ре, Майли-Сае и др. местах.) Радиоактивные отвалы были образованы в Ак-Тюзе, Борду, где добывались полиметаллические руды (свинец, цинк и др.). Была попытка рекультивации хвостохранилища Ак-Тюзского месторож-дения, которая закончилась отрицательным результатом — рассеиванием радиоактивных элементов.

Мировое значение имело месторождение ртути в Хайдаркане, на юге нашей республики. Добытые на десяти участках северного склона Алайского хребта руды перерабатывались на местном ком-бинате, из них выплавлялась чистая ртуть. Здесь экологическая проблема заключается в следующем: при добыче руды нарушается ландшафт земли, добыча сопровождается образованием отвалов и рассеиванием как ртути, так и ряда попутных элементов, находящихся в хвостохранилищах. А ртуть очень токсичный элемент. Увеличение ее концентрации в окружающей среде сильно влияет на живые организмы, в том числе и на человека. Рядом с Хайдарканом расположено Кадамджайское месторождение сурьмы, имевшее также мировое значение. Добытая руда перерабатывалась на местном комбинате, и получалась чистейшая сурьма, являющаяся эталоном на мировом рынке. И здесь экологические проблемы состоят в том, что в хвостохранилище, кроме сурьмы, встречаются попутные тяжелые металлы, загрязняющие атмосферу. Бурно развивающаяся промышленная добыча золота не может не оказывать влияния на окружающую среду.

Золотосодержащие горные породы извлекаются из общей массы скал взрывом, а золото — измельчением этих пород до пылевого состояния. Затем чистое золото отделяется от минеральных составляющих, проходя через сложные технологические процессы. При этом в окружающую атмосферу выделяется ряд загрязнителей и ядовитых веществ. Иногда случаются непредвиденные события типа Барскоонской катастрофы с тяжелыми последствиями не только для окружающей среды, но и для здоровья людей. 20 мая 1998 года 4 грузовых машины «Кумтор оперейтинг ком-пани», добывающей золото в долине реки Кумтор, выехали из Ба-лыкчи с цианидом натрия — сильнейшим ядом.

В Барскоонском ущелье у моста одна из машин по вине водителя опрокинулась в реку Барскоон. Произошла разгерметизация контейнера, и 1700 кг яда вылились в реку. Это была настоящая экологическая катастрофа. Из-за того, что минеральные богатства при добыче и переработке оказывают отрицательное влияние на природу, мы не перестанем их извлекать, так как без них невозможно развитие промышленного производства и дальнейший экономический рост. кыргызстан уголь барскоонская катастрофа

Современный уровень техники и технологии позволяет обрабатывать минерально-сырьевые ресурсы без выбросов загрязняющих веществ. Значит, при переработке любых полезных ископаемых следует применять передовую технологию, строго соблюдать правила добычи и транспортировки, чтобы свести к минимуму вредные выбросы. Конечно, передовая технология требует значительных средств, но чистота воздуха и воды, комфортные условия для жизни человека стоят того — средства возвратятся в виде здоровья населения.

источник