Полное извлечение и использование полезных компонентов

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.

Запасы полезных ископаемых в России

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

Влияние на флору и фауну

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.

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

Особенности национальных классификаций

Россия. Новая классификация ресурсов и запасов в РФ, утвержденная в 1997, сохранила прежние подходы к ранжирование запасов по степени их изученности (категории А, В, С1 и С2), а также разделение запасов на балансовые и забалансовые, хотя принцип разделения усовершенствован – если раньше в балансовых запасов относили запасы “целесообразные для освоения”, то сейчас был утвержден принцип прямой стоимостной ценности запасов, требованием получения прямого экономического эффекта в условиях конкурентного рынка.

В классификации США запасы и ресурсы включают только то количество полезных ископаемых, добываемой (может быть добыта). Соотношение сроков с категориями ресурсов и запасов СССР, РФ и США для твердых полезных ископаемых, нефти и газа представлены в приложениях.

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.

Видео по теме: Экологические риски при добыче нефти в Каспийском море

Полезные статьи

Положительное и отрицательное влияние, оказываемое человеком на природу

Причины экологических проблем лесных зон

Способы решения экологических проблем тундры

Основные определения

Ресурсы полезных ископаемых – объемы полезных ископаемых в месторождениях, оценены как возможные для добычи и переработки на современном технико-экономическом уровне разработки месторождений данного вида минерального сырья.

Запасы полезных ископаемых – объемы полезных ископаемых., Обнаружены и подсчитаны на месте залегания по данным геологического изучения открытых (идентифицированных) месторождений полезных ископаемых.

Рабочей группой по углю Европейской экономической комиссии (ЕЭК) ООН разработана, а ЕЭК и Комитетом по устойчивой энергетики ООН 7-8 октября 1998 принято “Международную рамочную классификацию ООН запасов / ресурсов месторождений”, которая распространяется на твердые горючие ископаемые и минеральное сырье. ООН рекомендовала эту классификацию для внедрения в странах мира, имеющих развитую угольную и горнодобывающую промышленность. Таким образом, ООН было предложено принять единые мировые критериальные оценки ресурсов и запасов полезных ископаемых.

Вместе с тем, создание единой мировой понятийной базы по категориям “ресурсы” и “запасы” п.и. в конце ХХ в. затруднялось различными подходами к их подсчетов в разных странах. Это объясняет расхождения разных источников, иногда достигают 100% и более. В бывшем СССР и др. социалистических странах Государственным балансом учитывались запасы месторождений, квалифицированные по степени их разведанности.

( 2 оценки, среднее 4 из 5 )

Источник

Литосфера — слой земной коры толщиной 15-70 км. Ее верхний слой толщиной 2-3 км — биолитосфера — слагается из объектов живой и неживой природы и антропогенных объектов.

Основные задачи охраны биолитосферы: рациональное использование исчерпаемых и невозобновляемых видов ресурсов природы, сохранение плодородия почв, минимизация и по возможности полное исключение вредных воздействий на растительный и животный мир, геологические породы и другие компоненты природной среды. Сначала рассмотрим объекты неживой природы.

Рациональное использование недр и полезных ископаемых. Основные требования к охране недр и их рациональному использованию определены в законе РФ «О недрах»:

полное и комплексное геологическое изучение недр; соблюдение порядка их предоставления;
полное извлечение из недр и разумное использование запасов основных и совместно залегающих полезных ископаемых, их компонентов;
исключение вредного влияния работ, связанных с использованием недр, на сохранность запасов полезных ископаемых, горных выработок, буровых скважин и подземных сооружений;
запрещение необоснованной и самовольной застройки площадей залегания полезных ископаемых, соблюдение установленного порядка использования этих площадей для других целей;
запрещение загрязнения недр при подземном хранении нефти, газа и иных веществ, захоронении вредных веществ и отходов производства, при сбросе сточных вод.

Реальное воплощение в жизнь рациональных способов использования недр Земли и других природных ресурсов будет возможно лишь тогда, когда экономически, в правовом и моральном плане, будет невыгодно хищнически пользоваться дарами природы. Для этого необходимо должное наблюдение за использованием природных ресурсов, доведение информации о нарушениях в природопользовании до широкого круга общественности, своевременное и в достаточном объеме принятие мер к виновным.

Мероприятия по рациональному использованию земельных ресурсов. Они должны обеспечить правовую, экономическую, организационную и инженерно-техническую защиту земель от необоснованного изъятия их из сельскохозяйственного оборота, нерационального их использования, вредных воздействий на них. Для рационального использования земли и улучшения ее плодородия должны проводиться следующие мероприятия:

грамотная агротехника — научно обоснованные севообороты, безотвальная обработка почвы для предохранения ее от эрозии, разумное использование удобрений, пестицидов;
мелиорация (лат. melioratio — улучшение) земель, включающая в себя обеспечение искусственного орошения, насаждение защитных лесополос, укрепление песков, осушение заболоченных земель и т. п.;
рекультивация почв после техногенного нарушения почвенных слоев при открытой добыче полезных ископаемых, после строительных, дорожных работ.

Рекультивация нарушенных земель. Это важнейший вид природоохранной деятельности по восстановлению функционирования и плодородия земель, нарушенных природными катаклизмами (наводнения, пожары, землетрясения и т. п.) и человеком, особенно при добыче полезных ископаемых открытым способом. По законам России производители работ, связанных с нарушением земель, обязаны сначала обеспечить на нарушаемой площади съем всего почвенного слоя (толщиной до 0,8-1,0 м), его складирование и хранение для последующего покрытия горных пород при их рекультивации. Наиболее рациональным является включение рекультивационных работ на карьерах, разрезах, рудниках в технологический процесс добычи полезных ископаемых. А именно: опережающее снятие плодородных слоев почвы; выборочное проведение вскрышных работ и добычи полезных ископаемых; использование породных отвалов для заполнения пустот в выработках, строительстве и т.п.; планировка поверхности отвалов и выработанного пространства; нанесение на образовавшиеся поверхности снятого плодородного слоя почвы.

Характер и степень рекультивации земель зависят от их последующего предназначения: для сельского, лесного и рыбного хозяйства, для создания зон отдыха. Более всего необходима рекультивация земель для пашни, площади которой постоянно сокращаются. Однако такая рекультивация требует большого объема земельных работ по планировке (выравниванию) территории и созданию почвенного слоя 0,5-0,8 м, т.е. значительных людских, технических и финансовых затрат. К сожалению, рекультивация нарушенных земель проводится далеко не всегда и не везде, не в нужных объемах и не на соответствующем уровне. Часто производители работ на разрезах, карьерах, рудниках ограничиваются подготовкой нарушенных территорий к затоплению для рыбного хозяйства (не надо засыпать карьеры, глубокие выемки) или создания зон отдыха, в лучшем случае — подготовкой почвы для посадки леса. Для лесопосадок не требуется тщательного выравнивания отвальных площадей. Поэтому им отдается предпочтение в холмистой и горной местности. Рекультивируемые земли широко используют под пастбища или сенокосы, поскольку затраты на обработку почвы, внесение удобрений и посев окупаются через несколько лет.

Необходим эффективный мониторинг земель, т.е. систематическое наблюдение за состоянием земельного фонда с целью выявления динамики деградации и загрязнения почв, изменения продуктивности земель, их рекультивации и рационального использования. Это позволит своевременно принимать правовые и экономические меры по сохранению размеров и плодородия почв.

Меры по предотвращению загрязнения вод и земель

Загрязнение вод и земель бытовыми и производственными сбросами и отходами происходит прежде всего из-за отсутствия должного контроля и спроса, а также терпимого отношения населения и власть имущих к таким загрязнениям. Чтобы предотвратить неоправданное загрязнение вод и земель, необходимо:

активно, настойчиво, используя все средства информации, вести убедительную воспитательную, организационную, правовую работу среди всего населения и производителей материальных средств по экономному расходованию чистой воды, природных ресурсов, по грамотному, рациональному порядку сбора, сортировке, переработке стоков и отходов;
в нужном объеме разрабатывать проекты, строить, пускать в эксплуатацию устройства, пункты, заводы, комплексы по сбору и полной очистке сточных вод и переработке отходов;
вести надежный мониторинг за очисткой сточных вод, утилизацией и переработкой отходов;
своевременно и в полном объеме взимать солидные штрафы с физических лиц за загрязнение биосферы мусором, отходами и с юридических лиц — за превышение предельно допустимых норм при сбросе очищаемых вод, за свалки отходов и недостатки в их переработке.

Источник

К рациональным подходам к извлечению и переработке природных минеральных ресурсов относятся:

— максимально полное и комплексное извлечение из месторождения всех полезных компонентов;

— рекультивация (восстановление) земель после использования месторождений;

— экономное и безотходное использование сырья в производстве;

— глубокая очистка и технологическое использование отходов производства;

— вторичное использование материалов после выхода изделий из употребления;

— использование технологий, позволяющих проводить концентрацию и извлечение рассеянных минеральных веществ;

— использование природных и искусственных заменителей дефицитных минеральных соединений;

— разработка и широкое внедрение замкнутых циклов производства;

— применение энергосберегающих технологий и т. д.

Некоторые из современных производств и технологий отвечают многим из этих требований, но вместе с тем нередко они еще не стали нормой производственной сферы и природопользования в мировом масштабе. Например, отходы производства представляют собой неиспользованное вещество, на создание которого затрачен определенный труд. Отсюда выгоднее использовать отходы в качестве исходного сырья для производства различных видов продукции.

Полное использование отходов возможно путем создания замкнутых технологических процессов, объединения мелких предприятий в крупные производственные комплексы, где отходы одних могут служить сырьем для других. В этом случае значительно повышается эффективность использования природных ресурсов, но и до минимума сводится химическое загрязнение природной среды.

Для восстановления нарушенных ландшафтов необходимо проведение рекультивации. Вы знаете, что рекультивация — это процесс искусственного восстановления нарушенных земель.

Технический этап рекультивации начинается со снятия и складирования плодородного слоя, который помещают в бурты и хранят до окончания всех работ. Впоследствии его наносят на выровненную поверхность. Биологический этап рекультивации включает внесение удобрений, орошение, посев многолетних трав, сельскохозяйственных культур, посадку деревьев, кустарников. Порядок работ определяется видом и проектом рекультивации. Плодородные земли используют для сельскохозяйственной рекультивации, малопригодные — для лесохозяйственной. Некоторые карьеры могут использоваться под водохранилища, пруды, водоемы и т. д.

Полнота и комплексность использования минеральных ресурсов рассматриваются как один из путей рационального природопользования. В природе практически не бывает чистых руд, содержащих лишь один металл. Кроме основных компонентов, в них содержится целый ряд попутных ценных включений. Однако извлечение их из руды производится не всегда, хотя в ряде добывающих отраслей накоплен опыт (рис.17).

Важнейшие направления — использование вторичных ресурсов, политика ресурсосбережения. Применение вторичных ресурсов (металлолома, макулатуры, золы ТЭС), сокращение расхода материалов и энергии на единицу изделия (облегчение техники), экономия сырья и энергии позволят в значительной степени решить проблему истощения ресурсов. Нынешние масштабы экономии нельзя считать удовлетворительными.

Выработка 1 кВт-ч энергии в стране ва современных установках требует 240 г условного топлива, на устаревших установках —400—500 и даже 600 г, а в среднем 326 г. Поэтому только внедрение новых технологий даст значительный эффект.

Широкое использование новых материалов и видов топлива является перспективным направлением рационального природопользования. Синтетические алмазы, пластмассы, керамика и другие композиционные материалы, обладая ценными свойствами, успешно конкурируют с традиционными ресурсами.

Апатита – нефелиновая руда

Рис.17. Схема комплексного использования минеральных ресурсов.

(на примере апатит-нефелиновой руды.)

Создание новых технологий должно сочетаться с грамотной экологической экспертизой всех, особенно широкомасштабных проектов в промышленности, строительстве, транспорте, сельском хозяйстве и других видах деятельности человека. Проводимая специальными независимыми органами, такая экспертиза позволит избежать многих просчетов и непредсказуемых последствий реализации этих проектов для биосферы.

Источник