Влияние полезных ископаемых для жизни и деятельности людей
КАТЕГОРИИ:
Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)
ТЕМА 1. ГОРНОЕ ДЕЛО И ЕГО РОЛЬ В РАЗВИТИИ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА
«Основная задача горной науки состоит в том,
чтобы, используя достижения математики, физики,
химии, механики, цикла геологических дисциплин,
обеспечить научное понимание сложных явлений и
процессов, происходящих в недрах земли
при разработке месторождений полезных
ископаемых, и создать научно-обоснованную
базу для коренного усовершенствования
современной техники горного дела».
Скочинский А. А.
Изучив эту тему, вы будете иметь представление:
– о роли полезных ископаемых в жизни человека;
– о видах и масштабах горных работ, их влиянии на земную поверхность;
знать:
– основные группы отраслей горной промышленности;
– особенности состояния и основные направления развития минерально-сырьевой базы России.
Почти все материалы, из которых сделаны окружающие нас предметы, современная техника – от канцелярской кнопки и пластикового пакета до высотного здания, компьютера и космического корабля, в своем первоначальном виде находились под Землей. Так не похожие друг на друга мрамор и нефть, железная руда и природный газ, алмаз и каменный уголь на самом деле очень близкие между собой и называются, как и очень многие другие, – полезными ископаемыми.
Ископаемые – потому что извлекаются из недр Земли, отторгаются от ее каменной оболочки. Полезные – потому что служат человеку и по его воле превращаются в разнообразные и необходимые вещи, которые создают уют, обогревают, кормят, перевозят, обеспечивают безопасность.
Все, чем богат и силен человек: дома, плотины, автомобили и самолеты, электрические и электронные машины, все из чего он создает энергию и орудия производства, добывается из недр земли. Полезные ископаемые составляют материальную основу, сырье промышленного производства (подробнее).
Невозможно переоценить роль полезных ископаемых в становлении цивилизации. Американский этнолог Генри Льюис Морган писал, что именно с того момента, когда варвары научились получать и применять металл, 9/10 борьбы за цивилизацию было выиграно. Использование металла стимулировало развитие земледелия, строительства, ремесел, военного дела и культуры, способствовало бурному социальному прогрессу.
Благодаря сокровищам недр развивались все области человеческой цивилизации: политика, экономика, техника, сельское хозяйство, искусство, философия, религия, язык, литература и др. С древнейших времен служат человеку неметаллические и металлические полезные ископаемые, значительно позже стали использоваться горючие полезные ископаемые. За долгую историю человечества было открыто громадное число месторождений самых различных полезных ископаемых. Но и в наше время люди обнаруживают все новые и новые богатства в недрах Земли. К тому же, давно известные минералы и руды, добываемые человеком, находят новые области применения.
| Рисунок 1.1. Соотношение содержания полезных компонентов и общей массы руды. |
В течение всей своей истории человечество стремилось обладать полезными ископаемыми. Сначала люди находили их на поверхности, затем стали искать и добывать под землей. Долог и труден был путь человека к богатствам земных недр, он сопровождался немалыми опасностями. Недаром существует множество легенд, сказаний и мифов о грозных и таинственных подземных духах, стерегущих земные сокровища.
На рисунке 1.1 показано, что по мере развития цивилизации и перехода от ручного труда к использованию современных механизмов в производство вовлекаются месторождения с все более низкими концентрациями полезных компонентов. При этом масса руд непременно должна увеличиваться.
Поиск и добыча полезных ископаемых требовали от человека мужества и силы воли, смелости и отваги, сопровождались радостью находок и скорбью о потерях родных и товарищей. Работа горняка всегда считалась наиболее трудной и опасной, труд рудокопа являлся почетным, к нему с давних пор относились с уважением. Желание преодолеть трудности в достижении богатства и преуспевания на протяжении столетий было тем, что принесло мировую славу горным мастерам разных стран. Горные школы и объединения шахтеров и в наше время являются носителями горняцких традиций и хранителями их культурного наследия.
Студенты горных специальностей должны изучать не только горную науку, разведку, добычу и переработку руды, работу машин и механизмов, а опираясь на исторический опыт, расширять свои представления об основах государственной, политической и хозяйственной жизни страны и со временем научиться управлять горной промышленностью «ко благу человечества и государств».
1.2. Горное производство – определяющий фактор материальных ресурсов общества и сфера реализации технических достижений
«Для России (как, впрочем, для любой страны) ее
природные ресурсы, особенно невозобновляемые –
это Богом данное богатство, которое принадлежит
всем, а не только нынешним поколениям. И расходовать
его нужно максимально эффективно, с наибольшей
пользой для собственных граждан».
Д.И. Менеделеев
Горное дело(англ. – mining, mining engineering; нем. – Bergbau; франц. – Industrie miniere, genie minier; исп. – Ingenieria minera) – область деятельности человека по освоению недр Земли. Горное дело включает все виды техногенного воздействия на земную кору, главным образом извлечение полезных ископаемых, их первичную переработку и научные исследования, связанные с горными технологиями.
Теоретический фундамент горного дела создает горная наука, которая вбирает в себя достижения фундаментальных наук – математики, физики, химии и смежных технических наук для использования их в горном деле и горной технике.
Совокупность отраслей производства, занимающихся разведкой и добычей полезных ископаемых, а также их первичной обработкой и получением полуфабриката, называется горной промышленностью (таблица 1.1).
Таблица 1.1. Основные группы отраслей горной промышленности
| Группа | Отрасли горной промышленности и основные виды сырья |
| Минерально-энергетического сырья | Нефтяная, газовая, угольная, торфяная, сланцевая, урановая, геотермия |
| Руд черных и легирующих металлов | Железорудная, марганцоворудная, хромитовая, вольфрамовая, молибденовая, ванадиевая |
| Руд цветных металлов | Алюминиевая, медная, никелевая, оловянная, свинцово-цинковая, сурьмяная |
| Руд благородных металлов | Золото, серебро, платина |
| Горно-химическая | Апатит, калийные соли, серный колчедан, нефелин, селитры, борные руды и фосфатное сырье |
| Нерудного индустриального сырья | Асбест, графит, гипс, глины |
| Строительных материалов | Гранит, известняк, доломит, кварц, мел, мергель, полевой шпат, щебень |
| Драгоценных и поделочных камней | Алмаз, яшмы, берилл, малахит |
| Минеральных подземных вод | Гидроминеральная |
Развитие горной промышленности и размещение ее отраслей обусловлены как природными (наличие в недрах достаточных ресурсов полезных ископаемых), так и социально-экономическими факторами.
Неравномерное размещение месторождений по отдельным континентам и регионам привело к развитию активной международной торговли. Минеральное сырье занимает I место по тоннажу в мировой торговле. Объемы перевозок сырья и топлива потребовали создания и развития морского и трубопроводного транспорта.
Непрерывно возрастающая потребность в минеральном сырье требует усовершенствования оборудования и горной техники. Горное производство занимает ведущее место в экономике России: на его долю приходится более 33 % валового внутреннего продукта (ВВП). Крупнейшие горно-обогатительные комбинаты, такие как Норильский, Канско-Ачинский топливно-энергетический комплекс, становятся центрами экономики и промышленности целых областей.
Дата добавления: 2014-12-27; Просмотров: 9603; Нарушение авторских прав?
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Рекомендуемые страницы:
Читайте также:
Источник
Окружающий мир наполнен вещами и предметами, без которых невозможно существования человечества. Но в повседневной суете люди редко задумываются о том, что всем благам современной жизни мы обязаны природным ресурсам.
Захватывает дух от наших достижений правда? Человек- вершина эволюции, самое совершенное создание на Земле! А теперь на минуточку задумаемся, почему мы достигли всех этих благ, какие силы должны мы благодарить, чему и кому люди обязаны за все свои блага?
Внимательно присмотревшись, ко всем окружающим нас предметам, многие из нас впервые осознают простую истину, что человек это не царь природы, а лишь одна из ее составляющих частей.
Так как большинству современных благ люди обязаны природным ископаемым добываемых из недр Земли
Современная жизнь на нашей планете не возможна без использования природных ресурсов. Одни из них более ценные, другие менее, а без некоторых человечество на данном этапе своего развития существовать не может.
Мы используем их для того что бы обогреть и осветить свои дома, быстро добраться из одного континента на другой. От других зависит поддержание нашего здоровья (например, это могут быть минеральные воды).Перечень ценных для человека полезных ископаемых огромен, но можно попытаться выделить десять наиболее важных природных элементов, без которых трудно представить дальнейшее развитие нашей цивилизации.
1.Нефть — «черное золото» Земли
Не зря ее называют «черным золотом» ведь с развитием транспортной индустрии жизнь человеческого общества стала напрямую зависеть от ее добычи и распределения. Ученые считают, что нефть это продукт разложения органических остатков. Состоит она из углеводородов. Не многие люди догадываются о том, что нефть входит в состав самых обыкновенных и необходимых нам вещей.
Кроме того, что она является, основой топлива для большинства видов транспорта она широко используется в медицине, парфюмерии и химической промышленности. Например, нефть используют для производства полиэтилена и разных видов пластика. В медицине нефть применяется для производства вазелина и незаменимого во многих случаях аспирина. Самым неожиданным применением нефти для многих из нас будет то, что она участвует в производстве жевательной резинки. Незаменимые в космической промышленности солнечные батареи также производятся с добавлением нефти. Современную текстильную отрасль сложно представить без производства нейлона, который также изготавливают из нефти. Самые большие залежи нефти находятся в России, Мексике, Ливии, Алжире, США, Венесуэле.
2.Природный газ- источник тепла на планете
Значимость данного полезного ископаемого сложно переоценить. Большинство месторождений природного газа тесно связаны, с залежами нефти. Газ применяют в качестве недорогого топлива для обогрева жилых домов и предприятий. Ценность природного газа заключается в том, что он является экологически чистым топливом. Химическая промышленность использует природный газ для производства пластмасс, спирта, каучука, кислоты. Залежи природного газа могут достигать объема в сотни миллиардов кубометров.
3.Каменный уголь- энергия света и тепла
Это горючая порода с высокой отдачей тепла при горении и содержанием углерода до 98%. Уголь используется в качестве топлива для электростанций и котельных, металлургии. Этот ископаемый минерал также применяют в химической индустрии как сырье для изготовления:
- пластмасс;
- лекарственных средств;
- духов;
- различных красителей.
4.Асфальт — универсальная ископаемая смола
Роль этой ископаемой смолы в развитии современной транспортной индустрии бесценна. Кроме того асфальт используют в производстве электротехники, изготовлении резины и разных лаков используемых для гидроизоляции. Широко применяется в строительной и химической промышленности. Добывается во Франции, Иордании, Израиле, России.
5.Алюминиевая руда (бокситы, нефелины, алуниты)
Бокситы – основной источник окиси алюминия. Добываются в России, Австралии.
Алуниты – используются не только для производства алюминия, а и при производстве серной кислоты и удобрений.
Нефелины – содержат большое количество алюминия. С помощью этого минерала создают надежные сплавы, используемые в машиностроении.
6.Железные руды — металлическое сердце Земли
Различаются по содержанию железа и химическому составу. Залежи железных руд находятся во многих странах мира. Железо играет значительную роль в развитии цивилизации. Железная руда основной компонент для производства чугуна. В производных из железной руды остро нуждаются такие отрасли промышленности как:
- металлообработка и машиностроение;
- космическая и военная промышленности;
- автомобильная и кораблестроительная промышленность;
- отрасли легкой и пищевой промышленности;
Лидерами по добычи железной руды являются Россия, Китай, США.
7.Золото
В природе встречается в основном в виде самородков (самый крупный был обнаружен в Австралии и весил около 70 кг.). Встречается так же и в виде россыпей. Главным потребителям золота (после ювелирной отрасли) является электронная отрасль (золото широко применяется в микросхемах и разных электронных компонентах для вычислительной техники). Золото широко применяется в стоматологии для изготовления зубных протезов и коронок. Поскольку золото практически не окисляется и не подвергается коррозии его применяют и в химической промышленности.Добывается в Южной Африке, Австралии, России, Канаде.
8.Алмаз – один из самых твердых материалов
Широко используется в ювелирном деле (ограненный алмаз называют бриллиантом), кроме того за счет его твердости алмаз используют для обработки металлов, стекла и камней. Алмазы широко используются в приборостроительной, электротехнической и электронной отраслях народного хозяйства. Алмазная крошка отличное абразивное сырье для производства шлифовальных паст и порошков. Добываются алмазы в Африке (98%), России.
9.Платина – ценнейший драгоценный металл
Широко применяется в сфере электротехники. Кроме того используется в ювелирной индустрии и космической промышленности. Платина используется для производства:
- специальных зеркал для лазерной техники;
- в автомобильной промышленности для очистки выхлопных газов;
- для защиты от коррозии корпусов подводных лодок;
- из платины и ее сплавов изготавливают хирургические инструменты;
- высокоточных стеклянных приборов.
10.Урано-радиевые руды — опасная энергия
Имеют громадное значение в современном мире, так как используются в качестве топлива на атомных электростанциях. Добывают эти руды в ЮАР, России, Конго и в ряде других стран.
Страшно представить, что может случиться, если на данном этапе своего развития человечество лишится доступа к перечисленным природным ископаемым. К тому же не все страны имеют равный доступ к природным богатствам Земли. Залежи природных ископаемых расположены не равномерно. Часто именно из-за этого обстоятельства возникают конфликты между государствами. По сути, вся история современной цивилизации это постоянная борьба за обладание ценными ресурсами планеты.
Источник
Добыча полезных ресурсов неизменно приносит пользу людям и причиняет вред окружающей среде. Стоит рассмотреть, какие экологические проблемы возникают вследствие этого процесса.
Загрязнение атмосферного воздуха
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.
Деструкция почвенного слоя
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.
Загрязнение водного пространства
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.
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.
( 6 оценок, среднее 4.83 из 5 )
Источник