Как добыть со дна озера полезные ископаемые
Земледелие развивалось в поймах рек или рядом с другими природными источниками воды. Человек быстро понял, что удобренная мягким илом земля становится более плодородной и приносит богатый урожай. Современные огородники вносят в почву ил как удобрение, а как его использовать – им подсказывает опыт предыдущих поколений, которые предпочитали природное органическое вещество традиционному навозу.
В донной органике имеется богатый состав минеральных солей и гуминовых кислот, питающих и восстанавливающих грунт.
Можно ли применять донный ил как удобрение
Стоит ли использовать то, что выпало в осадок?
Добыть ил на дне озера достаточно просто. Для этого дожидаются засушливого периода, когда водоем мелеет, и, вооружившись совком, отправляются за бесплатным удобрением. Особо предприимчивые огородники делают небольшие пруды на своих участках, используя их как:
- резервное водохранилище;
- средство разведения водоплавающей птицы;
- источник природного удобрения;
- украшение ландшафта.
Вещества, содержащиеся в иле, быстро восстанавливают поврежденные или истощенные почвы, насыщая их азотом, гуминовыми кислотами и легкорастворимыми минеральными соединениями. При добавлении мягкого органического осадка улучшается структура и кислотность грунта. Отходы жизнедеятельности водной флоры и фауны увеличивают в несколько раз урожайность овощных грядок.
Ил, в зависимости от мест его добычи, классифицируется на речной, болотный и озерный. Последний носит название «сапропель». Он наиболее применим в качестве удобрения, поскольку в его химический состав входят все необходимые вещества для развития и роста растений.
При хранении сапропель теряет часть своих свойств, поэтому его стараются использовать сразу после извлечения.
При использовании озерного ила в качестве удобрения для огорода его вносят в почву в жидком виде для подкормки растений.
Болотный и речной осадок обладает менее ценными свойствами, поэтому его добавляют в компостные ямы. Можно с осени внести ил в почву вместе с органикой и минеральными удобрениями.
За счет содержания в мягкой породе азотных соединений кислотность почвы увеличивается. Поэтому следующий этап подготовки земли на участке включает в себя известкование. Если кислотность почвы нейтральная или грунт имеет щелочные свойства, при использовании ила мелиорация не требуется.
Состав и свойства
3% в составе природного удобрения занимает азот. Он относится к макроэлементам, поэтому его содержание в почве должно быть увеличено. Азот используется в фотосинтезе растительных клеток при производстве белка, отвечая за рост и вегетацию, цветение и плодоношение. Недостаток элемента можно определить визуально: растения становятся чахлыми, цвет зелени бледный и желтоватый. Если компонента достаточно, то зелень приобретает яркий изумрудный оттенок, культура становится крупнее и сильнее. Азотных соединений в иле в 6 раз больше, чем в навозе.
В органическом осадке содержится другой не менее важный элемент – фосфор. Он отвечает за обменные процессы и влияет на репродуктивные свойства растений. Содержание фосфора в иле доходит до 0,6%. При переизбытке элемент не усваивается, поэтому опасения из-за увеличения его содержания в грунте беспочвенны. При недостатке фосфора жизнедеятельность растений замедляется, листья окрашиваются в фиолетовый оттенок.
Чуть меньшую долю – 0,5% от состава – имеют калийные соединения. Калий необходим растениям для ускорения фотосинтеза и улучшения обменных процессов.
Кроме указанных микроэлементов в органическом осадке содержатся незаменимые гуминовые кислоты.
Плюсы использования ила в качестве удобрений:
- Улучшается рост растений, увеличивается плодоношение, укрепляется устойчивость овощных культур к болезням.
- Происходит разрыхление грунта, влага дольше удерживается в почве, воздух свободно проникает к корням растений, доставляя кислород.
- Увеличивается содержание перегноя (гумуса).
- Активно развивается полезная микрофлора.
- Ил насыщает почву химическими элементами по мере своего разложения в течение длительного времени.
- Антисептические свойства осадка обеззараживают грунт.
- В составе ила нет семян или корневищ сорняков, которые неизбежно попадают в землю при использовании навоза.
Но есть у использования осадочных пород и недостатки. Иловое удобрение утяжеляет суглинистые и глиноземные почвы, мешая проникновению воздуха и воды в корни растений. Следует учитывать экологию местности, где происходит извлечение природного вещества: автомагистрали, расположенные в непосредственной близости от водоема, насыщают осадочные породы тяжелыми металлами. То же самое происходит в местах сбросов промышленных отходов или стоков.
Категорически запрещается применять добытый при указанных условиях ил для подкормки растений, используемых в пищу.
В таких случаях рассматриваемые породы находят применение при рекультивации карьеров или земель, не имеющих сельскохозяйственного значения, а также при озеленении территорий.
Отличия и особенности
Сапропель содержит 97% органических веществ, в то время как ил из других источников имеет в своем составе их не более 20%.
Речной ил
Мягкие породы, извлекаемые со дна рек, содержат наименьшее количество органики. Речной ил как удобрение используется при получении компоста или для введения в почву во время посадки картофеля. Этот вид наиболее отзывчив к внесению натуральных удобрений. Дозировка составляет 6 кг/м2.
Обычно речной осадок применяют вместе с навозом в равных пропорциях.
Болотный ил
Такие органические удобрения превосходят навоз по своему составу. Если в грунт попадают свежие фекалии, болотный ил полностью нейтрализует их опасное воздействие. Таким компостом можно безбоязненно производить подкормку овощных культур.
Ил озерный
Натуральный антисептик является лучшим природным удобрением. Используется для стимуляции роста растений. Сапропель имеет неоспоримое преимущество перед остальными типами органических осадочных пород, поскольку озерный ил как удобрение можно применять на любых типах земель. Им невозможно «перекормить» почву. После внесения в грунт он продолжает питать его на протяжении десятка лет.
Ил из септика
При создании определенных условий в отстойнике процессы разложения происходят быстрее, чем в природных водоемах, благодаря жизнедеятельности бактерий. Процессы разложения там такие же, как в компостной яме.
Если предполагается использование ила из септика для подкормки овощных культур, не стоит бросать в него бытовые химические отходы.
Рекомендуется высушить ил, измельчить и в виде гранул вносить его в почву в течение нескольких лет.
Подготовка и использование
Обычно огородники применяют природное удобрение в жидком виде, придавая ему консистенцию сметаны. Допустимо подкармливать почву сухими гранулами.
Сапропель рекомендуется применять сразу после извлечения. Другие виды осадочных отложений предпочтительно сначала добавить в компост, где произойдет предварительное его разложение, во время которого окисляются вредные химические элементы.
Обычно один килограмм мягкой породы соответствует 500 г навоза. Но ил разлагается на протяжении 6 лет, а навоз следует добавлять дважды в год.
Садоводы готовят компост из осадочной органики, перемежая ее бытовыми органическими отходами, листвой, сорняками, куриным пометом. В равном соотношении с последним получается иловопометный компост. Рассмотрим, в какой пропорции нужно удобрять им землю при выращивании огородных культур.
Таблица доступна на сайте.
При использовании иловопометного компоста дозировка снижается вдвое ввиду его эффективности.
Однократное внесение иловых отложений в почву позволит забыть о подкормке на шесть ближайших лет. Удобрение на основе осадочной породы не только обеззараживает почву, но и регулирует ее кислотность, улучшает структуру и воздухопроницаемость грунта, увеличивает урожайность в несколько раз.
Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов, Ржевский В.В., Нурок Г.А., 1979.
В книге освещены общие характеристики твердых полезных ископаемых Мирового океана и содержание полезных минералов в морской воде. Рассмотрены особенности подводных месторождений на материковом склоне, ложе океана, континентальном шельфе, вопросы образования и классификации морских россыпей, их регенерация после эксплуатационных работ, а также особенности комплексных геологических работ на шельфе. Дано состояние технологи добычи твердых полезных ископаемых из недр Мирового океана. Приведена классификация способов вскрытия подводных выемочных полей, систем разработки подводных месторождений, структуры комплексной механизации подводной добычи.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ШЕЛЬФА.
Шельф, или как иначе его называют, материковая отмель, имеет большое значение в жизни человека. Издавна в его пределах сосредоточены основные судоходные пути, развито рыболовство, добыча водорослей и морских животных. Последние годы на шельфе интенсивно развивается добыча нефти, газа и твердых полезных ископаемых. Граница шельфа в сторону океана обычно проводится по зоне резкого перегиба профиля дна — бровке, ниже которой располагается материковый склон. Ширина шельфа, как и глубина на бровке, не одинакова, и колеблется в значительных пределах — от 40 до 500 м по глубине и от первых до тысячи километров по ширине. Наибольшей ширины шельф достигает вокруг северного побережья Евразии и в Южно-Китайском море (до 1200—1300 км). Относительно узкий шельф окружает почти повсеместно Африканский материк. При работах в Японском море бровка шельфа была встречена на глубинах 130—150 м, при ширине материковой отмели 10—15 км.
Оглавление.
Введение.
1.Общая характеристика твердых полезных ископаемых Мирового океана.
2.Условия образования морских россыпей иа шельфе.
3.Особенности разработки твердых полезных ископаемых.
4.Системы открытой подводной добычи полезных ископаемых и вскрытие подводных выемочных полей.
5.Технические средства добычи твердых полезных ископаемых со дна морей и океанов.
6.Опытные работы по подводной добыче твердых полезных ископаемых в СССР.
7.Технология подводной добычи полезных ископаемых при размещении обогатительного комплекса на борту добычного судна.
8.Технология открытой подводной добычи полезных ископаемых при транспортировании горной массы за пределы контура подводного выемочного поля.
Заключение.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Технология добычи полезных ископаемых со дна озер, морей и океанов, Ржевский В.В., Нурок Г.А., 1979 – fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
Скачать файл № 1 – pdf
Скачать файл № 2 – djvu
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить эту книгу
Скачать
– djvu – Яндекс.Диск.
Скачать
– pdf – Яндекс.Диск.
Дата публикации: 25.10.2019 08:28 UTC
Теги:
Ржевский :: Нурок :: книги по технологии :: полезные ископаемые
Следующие учебники и книги:
- Технология, Учебник для 2 класса школ общего среднего образования с русским языком обучения, Санакулов Х.Р., Ходиева Д.П., Санакулова А.Р., 2018
- Технология, Учебник для 1 класса школ общего среднего образования с русским языком обучения, Маннапова И., Мавлянова Р., Ибрагимова Н., 2019
- Трудовое обучение, Учебник для 5-класса школ общего среднего образования, Шарипов Ш., 2015
- Использование приёмов ТРИЗ на уроках технологии в соответствии с ФГОС ООО, Аверкова М.А., 2015
Предыдущие статьи:
- Сварщик на лазерных и электронно-лучевых сварочных установках, Учебное пособие, Овчинников В.В., 2008
- Руководство для обучения токарей по металлу, Учебное пособие, Слепинин В.А., 1987
- Производственное обучение слесарей механосборочных работ, Покровский Б.С., 2016
- Система непрерывного обучения руководящих работников и специалистов лесной промышленности, Маклюков Л.М., Демьянов П.В., 1991
Весной 2018 года в море Бисмарка на глубине 1600 м компания Nautilus Minerals начнет промышленную разработку гидротермального меднорудного месторождения Solwara 1. Коммерческий успех этого проекта может запустить процесс массового «погружения» горнодобывающих компаний на океанское дно в погоне за колоссальными запасами полезных ископаемых.
Идея основательно порыться в «сундуке Дэйви Джонса», как британские моряки называют океанскую пучину, не нова. Первым, кому удалось запустить руку в закрома морского дьявола, был шотландский инженер Джордж Брюс, построивший в 1575 году посреди бухты Кулросс угольную шахту с водонепроницаемым копром и устьем кессонного типа. И хотя в 1625 году Дэйви Джонс вернул свое, наслав на Кулросс шторм невиданной силы, который за ночь разнес детище Брюса в щепки, технология быстро распространилась по Старому Свету. В XVII—XIX вв./bm9icg===>еках от Японии до Балтики по методу Брюса в море добывали уголь, олово, золото и янтарь.
Алмазы из песчаной каши
В конце XIX века, когда в арсенале горняков появились мощные паровые машины, на Аляске была разработана простая и гибкая «горизонтальная» схема подводной добычи золота при помощи плавучих грунтовых насосов, землечерпалок и барж-плашкоутов, на которые выгружали породу. Со временем за счет использования тяжелой спецтехники для подводных работ возможности горизонтальной добычи значительно расширились. Сегодня на морском мелководье подобным образом добывают все что угодно — от строительного гравия и железной руды до редкоземельного монацита и драгоценных камней.
Площадь участка Solwara 1, расположенного на вершине потухшего подводного вулкана, по земным меркам невелика — всего 0,112 км2, или 15 футбольных полей. Но на дне Мирового океана подобных месторождений обнаружено уже несколько тысяч.
К примеру, в Намибии компания De Beers уже более полувека успешно извлекает алмазы из песчаных отложений, которые в течение миллионов лет на берега Атлантики выносили воды реки Оранжевой. Поначалу добыча велась на глубинах до 35 м, но в 2006 году, после истощения легкодоступных залежей, инженерам De Beers пришлось заменить обычные земснаряды плавучими буровыми.
В 2015 году специально для освоения концессии Atlantic 1 (глубина 100−140 м) компания Marine & Mineral Projects построила для De Beers новый гусеничный «пылесос» с дистанционным управлением — 320-тонный электрогидравлический гигант, способный за час очистить от песка площадку размером в два футбольных поля. Короткий технологический цикл завершается на вспомогательном судне Mafuta, где драгоценный шлам непрерывно поступает на сортировочный конвейер. Каждые сутки с борта Mafuta на большую землю частный спецназ De Beers доставляет около 700 крупных алмазов высшего качества.
Впрочем, золото и алмазы — мелочи в сравнении с настоящими сокровищами, ждущими своего часа в глубоководных зонах океана. В 1970—1980-х в результате масштабных океанографических исследований выяснилось, что морское дно буквально усеяно гигантскими залежами полиметаллических руд. Причем из-за специфических условий рудообразования содержание металлов в них на порядок выше, чем в месторождениях на суше. Правда, поднять руду на сушу — задача не из легких.
Первой это попыталась сделать немецкая компания Preussag AG, которая в 1975—1982 годах по контракту с властями Саудовской Аравии производила разведку котловины Atlantis II Deep, обнаруженной в Красном море на глубине свыше 2 км десятью годами ранее. Разведочное бурение на площади около 60 км2 показало, что в плотном «ковре» минерализованного ила толщиной до 28 м содержится, в пересчете на чистый металл, около 1 830 000 т цинка, 402 000 т меди, 3432 т серебра и 26 т золота. В середине 1980-х в кооперации с французской компанией BRGM немцы разработали и успешно опробовали «вертикальную» схему глубоководной добычи, которая в общих чертах была скопирована с морских буровых платформ.
В ходе испытаний оборудования — всасывающего агрегата с гидромонитором, закрепленного на несущем трубопроводе высотой 2200 м, — на вспомогательное судно было поднято более 15 000 т сырья, качество которого превзошло ожидания металлургов. Но из-за резкого падения цен на металлы саудовцы отказались от проекта. В последующие годы идея многократно оживала и вновь ложилась под сукно. Наконец, в 2010 году было объявлено, что разработка Atlantis II Deep, одного из крупнейших в мире глубоководных медноцинковых месторождений, все-таки начнется. Когда это случится — неизвестно. В любом случае не раньше, чем в гости к Дэйви Джонсу отправятся нержавеющие роботы Nautilus Minerals.
Рудообразование в зонах срединных хребтов не прекращается ни на минуту уже миллионы лет. По оценке экспертов компании Technip, стоимость тонны «глубоководной» руды составляет $500−2000 в «металлическом» эквиваленте.
Мытьем и катаньем
История проекта Solwara 1, лицензия на разработку которого принадлежит канадской компании Nautilus Minerals, не менее драматична. Это вполне заурядное по извлекаемым запасам месторождение (2,5 млн тонн халькопирита, содержащего 7,5% меди, 7,2 г/т золота и 37 г/т серебра, рыночной стоимостью $1,5 млрд) у берегов острова Новая Ирландия в течение пяти лет было предметом ожесточенного торга между правительством Папуа — Новой Гвинеи, экологами и предпринимателями. Причем стиль дискуссии зачастую напоминал банальное вымогательство. В итоге в 2014 году канадцы, потратившие десятки миллионов на разведочное бурение, капитулировали и согласились поделиться с бедной, но гордой республикой правами на технологию добычи.
Сделка удовлетворила обе стороны. Островитяне отныне могут рассчитывать на солидную ренту, а канадцы, получившие еще 17 лицензий на месторождения площадью 450 000 км2 в море Бисмарка, обеспечили себя работой на ближайшее десятилетие. Сегодня Nautilus, пожалуй, единственная компания в мире, обладающая детально проработанной технологией и уникальным оборудованием для глубоководных горных работ. Водно-шламовая схема добычи руды, адаптированная инженерами Nautilus под условия Solwara 1, состоит из трех базовых элементов: подводной карьерной техники с дистанционным управлением, вертикальной системы подъема шлама и вспомогательного судна. Ключевой элемент технологии — первое в мире специализированное судно для глубоководных горных работ, строительство которого началось в апреле 2015 года на китайской верфи Fujian Mawei. Ожидается, что 227-метровый флагман Nautilus, оснащенный высокоточной системой позиционирования с семью туннельными трастерами и шестью азимутальными рулевыми колонками Rolls Royce общей мощностью 42 000 л.с., сойдет со стапелей в апреле 2018 года. На «плечах» этой плавучей шахты будет держаться, в прямом и переносном смысле, весь технологический цикл месторождения: доставка оборудования в точку погружения; спуск, подъем и обслуживание машин; подъем, осушение и складирование шлама.
Покорители бездны Разработка уникальных глубоководных роботов для работы в экстремальных условиях Solwara?1 продолжалась более пяти лет. Уровень сложности этой задачи, по словам инженеров британской компании SMD, можно сравнить лишь с созданием марсианских роверов. Если «боевое крещение» роботов у берегов Папуа — Новой Гвинеи пройдет успешно, спрос на подобную технику со стороны горнодобывающих компаний может составить сотни единиц в год.
Вся подводная техника для Nautilus была разработана британской компанией SMD. Планировалось создать сложный многооперационный комбайн, способный месяцами работать в агрессивной среде при нулевой температуре и колоссальном давлении. Но после консультаций с экспертами Sandvik и Caterpillar было решено сделать по одному специализированному гусеничному роботу для каждой из трех базовых операций — выравнивания рабочего уступа, вскрытия породы и подъема шлама на-гора. «Сухие» испытания стальных монстров общей стоимостью $100 млн прошли в ноябре 2015-го, а будущим летом им предстоит серия тестов на мелководье.
Партию первой скрипки в этом трио играет подготовительная врубовая машина Auxiliary Cutter, оснащенная сдвоенным фрезерным рыхлителем на длинной поворотной балке. Ее задача — сформировать ровную площадку для будущего карьера, срезав неровности рельефа. Для сохранения устойчивости на участках с сильным уклоном Auxiliary Cutter сможет использовать боковые гидроопоры. Следом будет двигаться главный «добытчик» Nautilus — тяжелая врубовая машина Bulk Cutter массой 310 т с огромным режущим барабаном. Функция Bulk Cutter — глубокое вскрытие, дробление и грейдерование породы в валы.
Самая сложная операция цикла — сбор и подача водно-шламовой массы в райзер-шламоподъемник — будет выполняться «пылесосом» Collecting Machine, который оборудован мощной помпой с режуще-всасывающим соплом и соединен с райзером гибким рукавом. Геометрия и мощность резания врубовых машин рассчитаны инженерами SMD так, чтобы на выходе получались скругленные куски породы около 5 см в диаметре. Это позволит добиться оптимальной консистенции шлама и снизить абразивный износ и риск образования пробок. По оценкам экспертов SMD, Collecting Machine сможет собирать от 70 до 80% объема вскрытой породы. На судне шлам будет складироваться в трюмы, а затем перегружаться на балкеры. При этом «донную» шламовую воду по настоянию экологов придется фильтровать и вновь закачивать на глубину. В целом схема добычи Nautilus угрожает природе океана не больше, чем траловое рыболовство. Локальные глубоководные биосистемы, по наблюдению ученых, восстанавливаются уже через несколько лет после прекращения внешнего воздействия. Иное дело — техногенные аварии и пресловутый человеческий фактор. Но и здесь у Nautilus есть эффективное решение. Всеми процессами на Solwara 1 будет управлять система, которую разрабатывает голландская компания Tree C Technology.
Если все пойдет по плану, острые клыки врубовой машины вырвут первую тонну породы с поверхности древнего вулканического плато Solwara весной 2018 года. Хочется надеяться, что этот «маленький шаг» в бездну, на который отважился Nautilus, станет огромным шагом для всего человечества.
Статья «Сундук Дэйви Джонса» опубликована в журнале «Популярная механика»
(№4, Апрель 2016).