Влияние полезных ископаемых на жизнь человека

Влияние полезных ископаемых на жизнь человека thumbnail
Студопедия

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: 10198; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

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.

выделение газа при отвале горной породы

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.

загрязнение почвы

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.

загрязненная вода

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.

( 7 оценок, среднее 4.86 из 5 )

Источник


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 ископаемыхОтрицательные 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 производстваСписок 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 солиТаблица 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 атмосферыПромышленность 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:

На Москве-реке появилось большое нефтяное пятноКроме 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 добычиПочва 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

Источник