К чему приводит нерациональное использование полезных ископаемых
Рациональное природопользование
Высаживание деревьев и кустарников на склонах оврагов, холмов, гор и берегах рек
Способствует закреплению грунта, препятствует эрозии, образованию оврагов на склонах, схождению селей и снежных лавин с гор
Оборотное водоснабжение (замкнутый водооборот) на промышленных предприятиях и водоёмких производствах
Циклы многократного использования и очистки воды на производстве экономят водный ресурс, снижают выбросы загрязненной воды в водоёмы
Полное извлечение и комплексное использование добываемых полезных ископаемых (минерального сырья)
Предотвращает потери сырья, уменьшает количество отходов
Рекультивация земель в районах добычи полезных ископаемых, карьеров, рекультивация терриконов (отвалов) горных пород
Земли становятся пригодными для сельского хозяйства, либо восстанавливается естественный ландшафт, происходит озеленение.
Создание защитных лесополос (например, на полях в степи)
Уменьшается ветровая эрозия почв, сохраняется больше влаги в почве
Санитарная рубка леса (очистка от сухостоя), очистка русел рек
Улучшает качество среды
Перевод ТЭС с угля на природный газ
Сжигание газа экологичнее использования угольного топлива
Развитие систем переработки отходов производства (например, отходов пищевой промышленности для получения биотоплива или производство удобрений и кислот из отходов металлургии),
Использование вторичного сырья, производство бумаги из макулатуры, выплавка металла из металлолома (использование металлолома в качестве сырья в металлургии)
Предотвращают загрязнение окружающей среды отходами, экономят природные ресурсы
Использование биотоплива
Экономия минеральных ресурсов
Капельное орошение полей (капельный полив)
Экономия воды, предотвращение эрозии почвы
Террасирование склонов холмов или берегов рек
Несмотря на видоизменение ландшафта, организация “ступенчатых” склонов для сельскохозяйственных посадок рациональнее продольной распашки, т.к. не приводит к эрозии почв
Заготовка древесины с последующими лесопосадками
Предупреждает сокращение площадей лесных массивов
Ограничение использования удобрений в бассейнах рек
Сохраняет чистоту водных ресурсов рек
Строительство приливных электростанций
ПЭС имеют высокую экологичность
Создание и развитие особо охраняемых природных территорий
Сохранение видового разнообразия растений и животных в естественной среде обитания
Лесопосадки, лесовосстановление (после вырубки или пожара), в т.ч. в долинах рек
Улучшение качества воздуха, восстановление среды обитания для животных, защита ландшафта от эрозии итд.
Посадки лесов в речных долинах могут остановить обмеление малых рек и способствовать возрождению пересохших водотоков
Использование попутного нефтяного газа в качестве сырья для химической промышленности или в качестве топлива на ТЭС
Предотвращает потерю сырья, экономит другие минеральные ресурсы
Использование возобновляемых источников энергии в электроэнергетике, развитие ветровой и солнечной энергетики,
развитие альтернативной электроэнергетики
Экологическая чистота и экономия минеральных ресурсов
Проведение снегозадержания на полях
Уберегает корни растений от промерзания весной, в засушливых районах способствует увлажнению почвы
Нерациональное природопользование
Осушение болот в верховьях рек
Приводит к обмелению реки
Продольная распашка, рытье карьеров, выпас скота, вырубка деревьев и кустарников на склонах оврагов, холмов, гор и берегов рек
Способствуют ветровой и водной эрозии, вырубка деревьев на склонах гор приводит к усилению селей, оползней, снежных лавин
Вырубка деревьев в верховьях рек и долинах рек, бассейнах малых рек
Приводит к обмелению рек, пересыханию малых водотоков
(Чрезмерное) применение удобрений на полях в бассейнах рек
Загрязняет реки
Молевой сплав леса (сплав отдельными бревнами)
Засоряет русла рек, часть бревен тонет
Использование тяжёлой сельскохозяйственной техники
Приводит к нарушению структуры почвы, её уплотнению и снижению плодородия
Сжигание попутного нефтяного газа в факелах
Загрязняет атмосферу и нерационально, ввиду возможности применения попутного газа, например как топлива
Строительство (каскадов) ГЭС на равнинных реках
Приведет к затоплению обширных участков местности
Захоронение токсичных отходов вблизи крупных городов и густонаселенных районов
Риск образования вредных испарений и просачивания опасных веществ в грунтовые воды, реки и системы водозабора городов
Избыточное орошение в засушливых районах
Приводит к засолению почв, снижает их плодородность
Перевод ТЭС с природного газа на уголь
Перевод на менее экологичное топливо (с большим количеством выбросов в атосферу продуктов сгорания)
Интенсивный выпас скота
Приводит к опустыниванию (выедаются и вытаптываются растения), к эрозии почв, гибели насекомых – кормовой базы птиц
Добыча полезных ископаемых (например руды) открытым способом
Загрязнение грунтовых вод, вырубка леса, разрушение ландшафта
Создание терриконов (например в местах добычи угля)
Отвалы (насыпи) из пустых пород изменяют естественный ландшафт, сокращают площади лесных массивов или сельскохозяйственных угодий
Неполное извлечение металла из руды, извлечение одного компонента при переработке полиметаллических руд
Потеря части добытого ресурса, его неполное и неэффективное использование
Захоронение ядерных отходов в пригородных зонах
Опасность ввиду возможности попадания радионуклидов в грунтовые воды и реки, на сельскохозяйственные поля и продукцию, выращиваемою на них
Избыточное применение гербицидов и пестицидов
Губительное влияние на природу, в т.ч. на птиц
Размещение крупных животноводческих комплексов вблизи водоёмов
Загрязнение водоёмов
Сброс сточных вод предприятий в естественные водоемы и реки
Приводит к загрязнению акватории, рационально подвергать отходы предварительной тщательной очистке, а также использовать системы замкнутого водооборота
Подсечно-огневое земледелие
Посадка культур, на предварительно выжженом от леса участке. Приводит к уменьшению лесных угодий, имеется риск распространения пожара на большие территории
Истребление отдельных видов животных, редких растений
Уменьшение видового разнообразия, нарушение флоры и фауны
В ходе добычи и переработки полезных ископаемых происходит большой геологический круговорот, в который вовлекаются различные системы. Вследствие этого оказывается большое воздействие на экологию региона добычи, и такое воздействие влечет за собой негативные последствия.
Отрицательные последствия добычи полезных ископаемых
Масштабы добычи полезных ископаемых велики – в расчете на одного жителя Земли в год добывается до 20 тонн сырья, из которых менее 10% переходит в конечный продукт, а остальные 90% – отходы. Кроме того при добыче происходит значительная потеря сырья примерно 30 – 50%, что говорит о неэкономности некоторых видов добычи, особенно открытого способа.
Россия является страной с широко развитой добывающей отраслью, имеет месторождения основных сырьевых ресурсов. Вопросы негативного влияния добычи и переработки сырья очень актуальны, поскольку эти процессы затрагивают все сферы Земли:
- литосферу;
- атмосферу:
- воду;
- животный мир.
Влияние на литосферу
Любой способ добычи предусматривает выемку руды из земной коры, что приводит к образованию полостей и пустот, нарушается целостность коры, увеличивается трещиноватость.
В результате этого растет вероятность обвалов, оползней, разломов близлежащей к руднику территории. Создаются антропогенные формы рельефа:
- карьеры;
- отвалы;
- терриконы;
- овраги.
Такие атипичные формы имеют большие размеры, высота может достигать 300 м, а протяженность 50 км. Насыпи образуются из отходов переработанного сырья, на них не растут деревья и растения – это просто километры непригодной территории.
Список городов пострадавших от последствий промышленного производства
В ходе добычи каменной соли, при обогащении сырья, образуются галитовые отходы (на одну тонну соли приходится три–четыре тонны отходов), они твердые и нерастворимые, а дождевые воды переносят их в реки, которые часто используются для обеспечения питьевой водой населения близлежащих городов.
Решить экологические проблемы, связанные с возникновением пустот, можно путем заполнения отходами и переработанным сырьём оврагов и выемок в земной коре, образованных в результате добычи. Также необходимо совершенствовать технологию добычи, чтобы сокращать выемку пустой породы, это может в значительной мере уменьшить количество отходов.
Многие породы содержат несколько видов полезных ископаемых, поэтому возможно совмещать добычу и переработку всех компонентов руды. Это не только экономически выгодно, но и благоприятно повлияет на окружающую среду.
Еще одним негативным последствием, связанным с добычей полезных ископаемых является загрязнение ими близлежащих сельскохозяйственных почв. Это происходит во время транспортировки. Пыль разлетается на многие километры и оседает на поверхности почвы, на растениях и деревьях.
Таблица образования галитовых отходов при добывании каменной соли
Многие вещества могут выделять токсины, которые затем попадают в пищу животным и человеку, отравляя организм изнутри. Часто вокруг магнезитовых месторождений, которые активно разрабатываются, наблюдается пустошь в радиусе до 40 км, почва меняет щелочно-кислотный баланс, и растения перестают расти, а близлежащие леса погибают.
В качестве решения этой проблемы экологи предлагают размещать перерабатывающие сырье предприятия вблизи места добычи, это также позволит сократить транспортные расходы. Например, располагать электростанции вблизи угольных месторождений.
Ну и, наконец, добыча сырья значительно истощает земную кору, с каждым годом уменьшаются запасы веществ, руды становятся менее насыщенными, это способствует большим объемам добычи и переработки. Как следствие – рост объемов отходов. Решением этих проблем может стать поиск искусственных заменителей природных веществ и их экономное потребление.
Добыча соли шахтным способом
Влияние на атмосферу
Колоссальные экологические проблемы оказывает добыча полезных ископаемых на атмосферу. В результате процессов первичной обработки добытых руд в воздух выбрасываются большие объёмы:
- метана,
- оксидов
- тяжелых металлов,
- серы,
- углерода.
Созданные искусственные терриконы постоянно горят, выбрасывая в атмосферу вредные вещества – угарный газ, углекислый газ, сернистый газ. Такое загрязнение атмосферы приводит к увеличению уровня радиации, изменению температурных показателей и увеличение или уменьшения осадков.
Промышленность и транспорт основные источники загрязнения атмосферы
Во время добычи в воздух попадает большое количество пыли. Ежедневно на прилегающие к карьерам территории падает до двух килограмм пыли, в итоге почва остается погребенной под полуметровым слоем на долгие годы, а часто навсегда, и, естественно, теряет свое плодородие.
Решением данной проблемы является использование современного оборудования, снижающего уровень выбросов вредных веществ, а также использование шахтного способа добычи вместо открытого.
Влияние на водную среду
В результате добычи природного сырья сильно истощаются водоемы как подземные, так и поверхностные, осушаются болота. При добыче угля осуществляется откачка подземных вод, которые располагаются вблизи месторождения. На каждую тонну угля приходится до 20 м3 пластовых вод, а при добыче железных руд – до 8 м3 воды. Откачка вод создает такие экологические проблемы, как:
Кроме нефтяных пятен на поверхности воды, есть и другие угрозы для озер и рек
- образование депрессионных воронок;
- исчезновение родников;
- высыхание малых рек;
- исчезновение ручьев.
Поверхностные воды страдают от загрязнений в результате осуществления процесса добычи и переработки ископаемого сырья. Так же как и в атмосферу, в воду попадает большое количество солей, металлов, токсических веществ, отходов.
В результате этого гибнут микроорганизмы, живущие в водоемах, рыба и прочая живность, человек использует загрязненную воду не только для своих хозяйственных нужд, но и в пищу. Предотвратить экологические проблемы, связанные с загрязнением гидросферы можно путем сокращения сбросов сточных вод, уменьшения расходов воды при добыче продукции, заполнением образованных пустот водой.
Этого можно добиться, совершенствуя процесс добычи сырья, использованием новых разработок в области машиностроения для добывающей отрасли.
Влияние на животный и растительный мир
Во время активной разработки крупных месторождений сырья радиус загрязнений близлежащих почв может составлять 40 км. Почва подвержена различным химическим изменениям, в зависимости от вредности перерабатываемых веществ. Если в землю попадает большое количество токсических веществ, на ней гибнут и не растут деревья, кустарники и даже трава.
Почва не пригодная для выращивания растений, загрязненная деятельностью промышленной добычи
Следовательно, нет пищи для животных, они либо гибнут, либо ищут новые места для обитания, происходит миграция целых популяций. Решением этих проблем должно быть снижение уровня выбросов вредных веществ в атмосферу, а также компенсационные меры по восстановлению и очищению загрязненных территорий. К компенсационным мерам относится удобрение почв, высадка лесов, организация пастбищ.
При разработке новых месторождений, когда снимается верхний слой грунта – плодородный чернозем, его можно транспортировать и распределять на бедных, истощенных местах, вблизи уже неактивных рудников.
Видео: Загрязнение окружающей среды
При добыче и переработке полезных ископаемых происходит масштабное воздействие человека на природную среду. Возникающие при этом экологические проблемы, связанные с добычей полезных ископаемых, требуют всестороннего изучения и незамедлительного решения.
Чем характеризуется добывающая отрасль?
В Российской Федерации широко развита добывающая отрасль, ведь на территории страны расположены месторождения основных видов полезных ископаемых. Эти скопления минеральных и органических образований, находящиеся в земных недрах, эффективно применяются, обеспечивая жизнедеятельность людей и производство.
Все полезные ископаемые можно разделить на три группы:
- твердые, подразделяющиеся на: уголь, руды, нерудные материалы и др.;
- жидкие, основными представителями этой категории являются: пресная, минеральная вода и нефть;
- газообразные, к которым относится природный газ.
Группы полезных ископаемых
В зависимости от назначения производится добыча полезных ископаемых следующих видов:
Какие существуют полезные ископаемые
- рудных материалов (железных, марганцевых, медных, никелевых руд, бокситов, хромитов и благородных металлов);
- строительных материалов (известняка, доломита, глины, песка, мрамора, гранита);
- нерудных ресурсов (яшмы, агата, граната, корунда, алмазов, горного хрусталя);
- горно-химического сырья (апатитов, фосфоритов, поваренной и калийной соли, серы, барита, бром- и йодсодержащих растворов;
- топливно-энергетических материалов (нефти, газа, угля, торфа, горючих сланцев, урановых руд);
- гидроминерального сырья (подземных пресных и минерализированных вод);
- минеральных образований океана (рудоносных жил, пластов континентального шельфа и железомарганцевых включений);
- минеральных ресурсов морской воды.
На долю российской добывающей промышленности приходится четверть мирового объема добычи газа, 17% добываемой в мире нефти, 15% – каменного угля, 14% – железной руды.
Предприятия добывающей промышленности стали крупнейшими источниками загрязнения природной среды. Вещества, которые выбрасываются горнодобывающим комплексом, оказывают губительное воздействие на экосистему. Проблемы негативного воздействия добывающей и перерабатывающей промышленностей стоят очень остро, так как затрагивают все сферы жизни.
Как влияет отрасль на земную поверхность, воздух, воду, флору и фауну?
Масштабы развития добывающей отрасли поражают: при пересчете объемов добычи сырья на одного жителя планеты получится примерно 20 тонн ресурсов. Но лишь десятая часть из этого количества приходится на конечные продукты, а все остальное является отходами. Развитие горнодобывающего комплекса неминуемо ведет к негативным последствиям, основными из которых являются:
Вред от горнодобывающей промышленности
- истощение сырьевых ресурсов;
- загрязнение окружающей среды;
- нарушение естественных процессов.
Все это приводит к серьезным экологическим проблемам. Можно посмотреть на отдельных примерах на то, как влияют на окружающую среду различные виды добывающих производств.
На месторождениях ртути происходит нарушение ландшафта, образуются отвалы. При этом происходит рассеивание ртути, являющейся токсичным веществом, губительно влияющей на все живое. Аналогичная проблема возникает на разработке залежей сурьмы. В результате работ остаются скопления тяжелых металлов, загрязняющих атмосферу.
При добыче золота используются технологии для отделения благородного металла от минеральных примесей, сопровождающиеся выделением в атмосферу ядовитых компонентов. На отвалах месторождений руд урана наблюдается присутствие радиоактивного излучения.
Чем опасна добыча угля:
Последствия добычи полезных ископаемых
- деформацией поверхности и углесодержащих пластов;
- загрязнением воздуха, воды и почвы в районе расположения карьера;
- выбросом газа и пыли при выносе пустых пород на поверхность;
- обмелением и исчезновением рек;
- затоплением брошеных карьеров;
- образованием депрессионных воронок;
- обезвоживанием, засолением слоя почвы.
На территории, расположенной вблизи от рудника, происходит создание антропогенных форм (оврагов, карьеров, терриконов, отвалов) из отходов сырья, которые могут простираться на десятки километров. На них не могут расти ни деревья, ни другие растения. А стекающая с отвалов вода с токсическими веществами наносит вред всему живому на больших прилежащих площадях.
Динамика обемов добычи угля в России по способам добычи
На месторождениях каменной соли происходит образование галитовых отходов, переносимых осадками в водоемы, служащие для снабжения жителей ближайших населенных пунктов питьевой водой. Вблизи разработок магнезитов происходит изменение кислотно-щелочного баланса почвы, приводящее к гибели растительности. Изменение химического состава почвы приводит к мутациям растений – изменению окраски, уродливости и т. д.
Происходит и загрязнение земель сельскохозяйственного назначения. При транспортировке полезных ископаемых пыль может разлетаться на большие расстояния и оседать на почве.
Со временем земная кора истощается, снижаются запасы сырья, падает содержание полезных ископаемых. Вследствие этого возрастают объемы добычи и количество отходов. Одним из путей выхода из сложившейся ситуации является создание искусственных аналогов природных материалов.
Защита литосферы
Одним из методов, позволяющих защитить земную поверхность от губительного воздействия горнодобывающих предприятий, является рекультивация земли. Частично решить экологическую проблему можно с помощью заполнения отходами разработок образовавшихся выемок.
Поскольку во многих породах содержится не один вид полезных ископаемых, необходимо оптимизировать технологии, производя добычу и переработку всех имеющихся в руде компонентов. Такой подход не только окажет положительное влияние на состояние окружающей среды, но и принесет немалый экономический эффект.
Влияние человека на литосферу
Как сохранить окружающую среду?
На современном этапе развития промышленных технологий необходимо предусматривать мероприятия по охране окружающей среды. В приоритете находится создание малоотходных или безотходных производств, способных значительно уменьшить губительное воздействие на экологию.
Чтобы сохранить природу, необходим комплексный подход к использованию отходов разработок и грамотное применение недр при добыче полезных ископаемых.
Охрана природы от последствий добычи полезных ископаемых
Мероприятия, помогающие решить проблему
При решении проблемы защиты окружающей среды важно использовать комплексные мероприятия: производственные, экономические, научно-технические, социальные.
Улучшить экологическую ситуацию можно с помощью:
Как решается проблема вреда от добычи полезных ископаемых в мире
- более полного извлечения ископаемых из недр;
- применения промышленностью попутного нефтяного газа;
- комплексного использования всех компонентов пород;
- мероприятий по очистке вод при подземных разработках;
- применения шахтных сточных вод в технических целях;
- использования отходов в других производствах.
Во время добычи и переработки минерально-сырьевых ресурсов необходимо использовать современные технологии, позволяющие сократить выбросы вредных веществ. Несмотря на затратность применения передовых разработок, вложения оправданы улучшением экологической ситуации.