Недра земли полезные ископаемые охрана и использование
Недрами называют слой Земли, который находится непосредственно под грунтом, если таковой имеется, или воды, если речь идёт о водоёме. Именно в недрах расположены все полезные ископаемые, которые аккумулировались в них на протяжении всей истории. Они простилаются от поверхности и до центра Земли. Самым исследованным слоем является литосфера. Следует отметить, что её структура на материках и в океанах разительно отличается между собой.
Полезные ископаемые
Полезные ископаемые, которые находятся в недрах земли принято делить на:
- общераспространённые, к которым относятся песок, мел глина и т. д.;
- необщераспространённые, которые включают рудные и нерудные ископаемые.
Практически все полезные ископаемые являются невозобновляемыми природными ресурсами, вследствие чего подлежат охране. Безопасность их использования сводится, в первую очередь к ряду мероприятий направленных на рациональное использование.
Основные принципы охраны недр
В любой стране мира, по общепринятым правилам, следует придерживаться следующих правил для охраны недр Земли:
- рационально использовать месторождения полезных ископаемых с целью предотвращения их истощения, в том числе проводить разведку новых месторождений;
- следить за экологией недр, предупреждать их загрязнение, особенно подземных вод;
- не допускать вредного воздействия полезных ископаемых, следить за целостностью верхнего слоя при добыче (это касается жидких, газообразных и радиоактивных ресурсов);
- тщательно охранять уникальные объекты недр, в том числе лечебные, минеральные и питьевые воды.
Одной из функций по охране недр является их учёт. Эта функция включает в себя разведывание месторождений, определение количества и качества имеющихся в нём запасов. Учёт ведётся как на региональном, так и на государственном уровне.
Охрана полезных ископаемых
Разведка и добыча полезных ископаемых могут нанести ущерб окружающей среде. Поэтому государство регулирует соблюдение обязательств по защите и охране природы среди разведовательных и горнодобывающих компаний.
Существует несколько основных способов, которыми закон пытается защитить окружающую среду:
- горнодобывающие компании должны соблюдать экологические обязательства на предприятиях;
- привлечение к уголовной ответственности в случае нанесения ущерба окружающей среде или наступления экологических проблем, связанных с деятельностью предприятия;
- получение разрешение на те, или иные виды работ от соответствующих органов;
- добывающие компании должны обеспечивать охрану окружающей среды на месте разработок.
Охрана водных ресурсов
Вода во все времена считалась самым ценным природным ресурсом. Ни для кого не секрет, что именно вода поддерживает жизнь на земле, и именно она является основной составляющей жизнедеятельности всех организмов. Потребительское отношение к водным богатствам нашей планеты привело к катастрофическим последствиям, в том числе и к уменьшению её количества. Это угрожает уменьшением популяций флоры и фауны, что приведёт к нарушению её разнообразия.
Дальнейший дефицит чистой воды необратимо приведёт к ухудшению здоровья людей и конкуренции за неё. Поэтому так важно сохранить и защитить водные ресурсы планеты.
Сегодня можно выделить несколько направлений, призванных обеспечить реализацию экологической политики касательно минеральных и пресных вод, среди которых:
- внедрение безотходных технологий и ограничение сточных вод в промышленности;
- повторное использование технических вод путём их очистки
Последнее включает механическую, химическую и биологическую обработку.
Недра – это часть земной коры, расположенной ниже почвенного слоя, а при его отсутствии – ниже земной поверхности и дна водоемов и водотоков, простирающейся до глубин, доступных для геологического изучения и освоения.
Недра нельзя путать с понятием полезных ископаемых. Полезные ископаемые являются частью недр, но не всей составляющей. Полезные ископаемые – это твердые, жидкие (кроме воды) и газообразные природные вещества, находящиеся в глубине земли и на ее поверхности в пределах территории определенного государства и его континентального шельфа, используемые в народном хозяйстве. Все полезные ископаемые делятся на:
– общераспространенные (песок, галька, гравий, глина, мел и др.);
– необщераспространенные (рудные и нерудные ископаемые – железная руда, уголь, нефть, платина, уран, золото). В настоящее время использование полезных ископаемых достигло максимума и темпы эксплуатации их запасов продолжают возрастать.
Большинство полезных ископаемых относится к невозобновимым природным ресурсам, и их запас уменьшается по мере использования. По прогнозам ученых, в начале XXI века человечество исчерпает пятую часть железных руд, половину запасов никеля и кобальта, большую часть запасов свинца, цинка, вольфрама. В настоящее время многие богатые месторождения с высоким содержанием металлов в рудах уже отработаны и используют бедные месторождения. Например, сейчас считается рациональной разработка медных руд с содержанием меди менее 1% — в 10 раз ниже, чем в первой половине XIX века.
Создаются новые технологии извлечения металла, обогащения и переработки руд. Следовательно, одной из важнейших задач охраны недр является бережное расходование минеральных и энергетических ресурсов.
а) Распределение и запасы минерального сырья в мире и в России.
Полезные ископаемые, вовлеченные в сферу общественного производства, называют в настоящее время минеральными и топливно-энергетическим сырьем. Минеральные ресурсы подразделяются на горючие, металлические и неметаллические. Минеральные ресурсы относят к категории невозобновляемых природных ресурсов. Горючие ископаемые иногда считают восстановимыми ресурсами, поскольку в течение длительного геологического времени они способны возобновляться. Однако скорость их восстановления несоизмеримо мала по сравнению со скоростью их извлечения из недр и интенсивностью использования человеком.
Крупные запасы основных полезных ископаемых распределены следующим образом: нефть – Саудовская Аравия, Кувейт, Ирак; природный газ – Россия, Иран, Объединенные Арабские Эмираты; каменный уголь – Китай, США, Россия; железная руда – Бразилия, Россия, Китай; бокситы – Гвинея, Бразилия, Австралия; медные руды – Чили, США, Заир; Марганцевые руды – ЮАР, Австралия, Габон (9; с.50). Разведанные запасы железа на Земле оцениваются в 100 млрд.т. Основные запасы железа сосредоточены в Америке (47,8%), Африке (15,9%), Австралии и Океании (15,7%). Разведанные запасы фосфоритов, оценивающиеся в 40-50 млрд.т, размещены в Африке (62%), Америке (29,1%), и Азии (5,9%). Запасы алюминия оцениваются в 20-25 млрд.т, размещены они в Африке (59,4%), Америке (19%), Австралии и Океании (11,6%). Мировые запасы нефти и газа составляют соответственно 136094 млн.т и 141026 млрд.мі (18; с.39). Основные запасы нефти сосредоточены на Ближнем Востоке (65,7%), в Америке (16,2% в том числе в США 3,3%) и Африке (6,1%); запасы газа – в Восточной Европе (40,2%, в том числе в России 39,2%), в Америке (10%) и Африке (6,9%).
Минерально-сырьевую базу отечественной промышленности (энергетики, топливной, химической, строительной, черной и цветной металлургии) составляют месторождения с разведенными и с достаточной точностью оцененными запасами. В России открыто и разведено около 20 тысяч месторождений полезных ископаемых, из которых примерно 37% введены в промышленное освоение. Месторождения России содержат свыше 10% мировых разведанных запасов нефти, примерно одну треть мировых запасов газа, 12% угля, 28% железных руд, значительную часть разведанных запасов цветных и редких металлов. По количеству разведанных запасов золота, платиноидов и платины Россия занимает второе место в мире, алмазов и серебра – первое.
Распределение месторождений на территории России весьма неравномерное. Наибольшим валовым минерально-сырьевым потенциалом обладают Дальний Восток и Приморье (месторождения цветных, редких, благородных металлов, бора). Несмотря на относительно низкую долю разведанных запасов от общего потенциала минеральных ресурсов (3%), в регионе добывается практически все: олово, сурьма, алмазы, бор, более половины золота, свинца, плавикового шпата, треть вольфрама от всей добычи по России. Важную роль в общероссийском балансе добычи играют месторождения железных руд Курской магнитной аномалии, нефти Поволжья, вольфрама и молибдена Северного Кавказа. Бедны минеральными ресурсами Центральный и Волго-Вятский районы. Важнейшие месторождения угля: Тунгусский, Ленский, Канско-Ачинский, Кузнецкий, Печорский угольные бассейны.
б) Правовые основы рационального использования и охраны недр.
Основными требованиями по рациональному использованию и охране недр являются:
1) соблюдение установленного законодательством порядка предоставления недр в пользование и недопущение самовольного пользования недрами;
2) обеспечение полноты геологического изучения, рационального комплексного использования и охраны недр;
3) проведение опережающего геологического изучения недр, обеспечивающего достоверную оценку запасов полезных ископаемых или свойств участка недр, предоставленного в пользование в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых;
4) проведение государственной экспертизы и государственный учет запасов полезных ископаемых, а также участков недр, используемых в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых;
5) обеспечение наиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов;
6) достоверный учет извлекаемых и оставляемых в недрах запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов при разработке месторождений полезных ископаемых;
7) охрана месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождений или осложняющих их разработку;
8) предотвращение загрязнения недр при проведении работ, связанных с пользованием недрами, особенно при подземном хранении нефти, газа или иных веществ и материалов, захоронении вредных веществ и отходов производства, сбросе сточных вод;
9) соблюдение установленного порядка консервации и ликвидации предприятий по добыче полезных ископаемых и подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых;
10) предупреждение самовольной застройки площадей залегания полезных ископаемых и соблюдение установленного порядка использования этих площадей в иных целях;
11) предотвращение размещения отходов производства и потребления на водосборных площадях подземных водных объектов и в местах залегания подземных вод, которые используются для целей питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения или промышленного водоснабжения либо резервирование которых осуществлено в качестве источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения.
Слайд 1
Когалымский политехнический колледж «Использование и охрана недр» Выполнил : студент группы ТЭ-14 Дрягин Тимофей Владимирович Руководотель работы: преподаватель Силантьев Владимир Владимирович
Слайд 2
Недра в узком смысле слова – это верхняя часть земной коры, в которой при современном уровне развития техники добываются полезные ископаемые.
Слайд 3
Полезные ископаемые и их распространение Недра земли богаты полезными ископаемыми, которые издавна используются человеком. Полезными ископаемыми называют минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства. Полезные ископаемые, вовлеченные в сферу общественного производства, называют в настоящее время минеральным и топливно-энергетическим сырьем.
Слайд 5
Минеральные ресурсы подразделяются Горючие Неметаллические Металлические Топливно-энергетические: нефть природный газ уголь горючие сланцы урановые руды Рудные черные металлы: железные Марганцевые хромовые и другие руды; Цветные и редкие металлы: Медь Свинец цинк никель и т.д. Алмазы и благородные металлы: Золото серебро платиноиды;
Слайд 6
Неметаллические полезные ископаемые: Апатиты Фосфориты Калийные и поваренные соли Плавиковый шпат Слюда-мусковит Тальк Графит Барит пьезооптическое сырье Драгоценные и поделочные камни; Природные строительные материалы; Гидроминеральные: Подземные пресные и минеральные воды Промышленные воды глубоких структурных горизонтов.
Слайд 7
Распределение и запасы минерального сырья в мире и в России Крупные запасы основных полезных ископаемых распределены следующим образом: Нефть – Саудовская Аравия, Кувейт, Ирак; Природный газ – Россия, Иран, Объединенные Арабские Эмираты; Каменный уголь – Китай, США, Россия; Железная руда – Бразилия, Россия, Китай; Бокситы – Гвинея, Бразилия, Австралия; Медные руды – Чили, США, Заир; Марганцевые руды – ЮАР, Австралия, Габон
Слайд 8
В России открыто и разведено около 20 тысяч месторождений полезных ископаемых, из которых примерно 37% введены в промышленное освоение. Месторождения России содержат свыше 10% мировых разведанных запасов нефти, примерно одну треть мировых запасов газа, 12% угля, 28% железных руд, значительную часть разведанных запасов цветных и редких металлов. По количеству разведанных запасов золота, платиноидов и платины Россия занимает второе место в мире, алмазов и серебра – первое.
Слайд 10
Распределение месторождений на территории России весьма неравномерное. Наибольшим валовым минерально-сырьевым потенциалом обладают Дальний Восток и Приморье. Важную роль в общероссийском балансе добычи играют Месторождения железных руд Курской магнитной аномалии Нефти Поволжья Вольфрама и молибдена Северного Кавказа. Бедны минеральными ресурсами Центральный и Волго – Вятский районы. Важнейшие месторождения угля: Тунгусский, Ленский, Канско-Ачинский, Кузнецкий, Печорский угольные бассейны.
Слайд 12
Использование недр человеком Человек использует недра, добывая полезные ископаемые. В последнее время недра становятся средой временного обитания человека (метро, бомбоубежища, шахты, штольни). В старых выработках организуют подземные хранилища продуктов. Отработанные пространства в месторождениях каменной соли используются для лечения астмы, аллергии и некоторых других заболеваний. Возможно, в дальнейшем в недрах будут строить жилые помещения, уже теперь строят метро, многоэтажные подземные гаражи, торговые центры и т.д. Человек получает 36% энергии за счет сжигания нефти, по 24% – за счет сжигания газа и угля, 6% – на атомных электростанциях (АЭС), 5% – за счет гидроресурсов, 5% – при сжигании древесины и торфа (3; с.186). Источники получения энергии постоянно меняются в зависимости от изменения ресурсов, научно-технического прогресса, экономических затрат.
Слайд 13
Соленая шахта Подземное хранилище
Слайд 14
Исчерпаемость минеральных ресурсов По прогнозам специалистов, при сохранении современных тенденций добычи, потребления и использования новых месторождений запасы их истощатся через 70-140 лет. Перспектива нехватки сырьевых ресурсов – реальная опасность для человечества. Поэтому важнейшей проблемой становится охрана недр. Она достигается несколькими путями: Кроме поисков новых энергоносителей генеральным направлением следует считать охрану минеральных и энергетических ресурсов от истощения и охрану недр в целом. Истощаются недра в результате потерь газов: метана, оксидов углерода, оксидов азота, соединений серы. Этот процесс инициирован добычей минерального сырья и сопровождает ее.
Слайд 15
Значительные потери полезных ископаемых и ущерб окружающей среде происходят при разработке месторождений подземным способом. При этом угля теряется (остается в недрах) 20-45%, руд цветных и черных металлов – 15-25, горно-химического сырья -20-60%. При открытом способе разработки полезных ископаемых потери снижаются в среднем до 12%. Исключительно открытым способом добываются стройматериалы (песок, глина, щебень, гравий) и россыпные ископаемые. Однако обратной стороной открытого способа разработки полезных ископаемых являются нарушения естественных природных ландшафтов. Чрезвычайно велики потери полезных ископаемых из-за несовершенства технологии извлечения. Сейчас доля извлеченной нефти по отношению к разведанным запасам составляет 50-60%. Потери попутного газа составляют 20 млрд. т в год, он сжигается в факелах.
Слайд 16
Основные направления по рациональному использованию и охране недр. Под охраной недр понимается научно обоснованное рациональное и бережное использование полезных ископаемых, максимально полное, технически доступное и экономически целесообразное их извлечение, переработка, использование, утилизация отходов, ликвидация урона, нанесенного естественным природным ландшафтам. Основные мероприятия по охране недр на стадии добычи минерального сырья сводятся к : Совершенствованию технологии Его разведки, Расчета запасов, применению ряда правовых и экономических механизмов.
Слайд 17
Правила ресурсосбережения необходимо соблюдать при добыче строительных материалов. Необходим постоянный и строгий контроль лицензионных соглашений, соблюдения режима эксплуатации месторождений, организации и ведения мониторинга силами разработчика, производства рекультивации и реабилитации ландшафта. Для охраны недр существенное значение имеет использование полезного ископаемого строго по его назначению. Еще одним резервом сбережения и соответственно охраны недр является применение искусственных заменителей дефицитного минерального сырья. Вторичное использование минеральных ресурсов
Слайд 18
Охрана природных комплексов при разработке минеральных ресурсов В сферу рационального природопользования и охраны недр необходимо включить также охрану природных комплексов, которые нарушаются в процессе разработки месторождений полезных ископаемых. Опасны деформации и изменение напряжения недр в результате перемещения огромных масс вещества на более высокий энергетический уровень. Перемещение минерального сырья на высоту 10000 м и более приводит к увеличению микросейсмичности территории, что провоцирует возникновение так называемых техногенных землетрясений даже в сейсмически благополучных районах.
Слайд 19
Горные разработки оказывают значительное влияние на человека, животный и растительный мир. Следует отметить отрицательное воздействие как самих горных выработок, так и сопутствующих им гидрогеологических (подтопление, затопление, образование воронок депрессии, напряженных зон в земной коре и т.д.) и инженерно-геологических (просадки, оседание земной поверхности, карст, суффозия и т.д.) процессов. Горные выработки служат причиной формирования различных геофизических полей, влияние которых на биосферу и человека пока слабо изучено.
Слайд 20
Правовые основы рационального использования и охраны недр Правовая охрана недр представляет собой урегулированную правом систему мер, направленную на обеспечение рационального использования недр, предупреждение их истощения и загрязнения в интересах удовлетворения потребностей экономики и населения, охраны окружающей природной среды. Основными требованиями по охране недр являются – соблюдение установленного законодательством порядка предоставления недр и недопущение самовольного пользования; – обеспечение полноты геологического изучения, рационального, комплексного использования и охраны недр;
Слайд 21
– проведение опережающего геологического изучения недр, обеспечивающего достоверную оценку запасов полезных ископаемых или свойств участка недр, предоставляемого в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых; – обеспечение наиболее полного извлечения запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов, а также достоверный учет извлекаемых и оставляемых в недрах их запасов; – охрана месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождений; – предотвращение загрязнения недр при проведении работ, связанных с недропользованием (подземное хранение нефти, газа, захоронение вредных веществ и отходов, сброс сточных вод); – предотвращение накопления промышленных и бытовых отходов на площадях водосбора и в местах залегания подземных вод.
Слайд 23
Государственный мониторинг состояния недр Важным элементом рационального использования и охраны недр является Государственный мониторинг геологической среды (ГМГС). Под ГМГС понимается федеральная система наблюдений, оценки, контроля и прогноза состояния геологической среды на территории России.
Слайд 24
Основными функциями ГМГС являются: слежение за состоянием геологической среды; прогноз его изменения под воздействием природных и антропогенных факторов; информационное обеспечение недропользователей данными о состоянии геологической среды; ведение банка данных ГМГС.
Слайд 25
Спасибо за внимание!