Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Глава 4. Использование и охрана недр
Недра в узком смысле слова - это верхняя часть земной коры, в которой при современном уровне развития техники добываются полезные ископаемые. Иногда в природоохранной литературе используют термин «геологическая среда», что почти совпадает с понятием «недра». Под геологической средой обычно понимают часть земной коры, включающую горные породы, циркулирующие в них растворы, газы, расплавы и связанные с ними геологические процессы, оказывающие влияние на состав и функционирование биоценозов. Существует много способов графического изображения и картирования структуры геологической среды, один из них изображен на схеме 5. Полезные ископаемые и их распространение Недра Земли богаты полезными ископаемыми, которые издавна используются человеком. Полезными ископаемыми называют минеральные образования недр, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно применять их в сфере материального производства. Длительные периоды человеческой истории называются в зависимости от того вида полезного ископаемого, который в то время находился в широком употреблении: каменный, бронзовый и железный века. До сих пор полезные ископаемые служат основой современного производства, обеспечивающей научно-технический прогресс общества. Извлеченные полезные ископаемые и продукты их переработки поставляют подавляющую часть энергии, 90% продукции тяжелой индустрии и около одной пятой всех предметов потребления. Полезные ископаемые, вовлеченные в сферу общественного производства, называют в настоящее время минеральным и топливно- энергетическим сырьем. Минеральные ресурсы подразделяются на горючие, металлические и неметаллические. Строго говоря, к минеральным ресурсам принадлежит и вода (см. главу 3). 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 (классификация природных ресурсов по ограниченности, способности к восстановлению и возобновлению приведена во Введении).
По физическим свойствам минеральное сырье бывает твердым (уголь, рудные и нерудные полезные ископаемые), жидким (нефть, минеральные воды), газообразным (горючие и инертные газы). К рудным полезным ископаемым относятся руды черных, цветных, благородных и радиоактивных металлов. К нерудным полезным ископаемым принадлежат строительные материалы (песок, гравий, глина и др.), химическое (сера и др.), металлургическое сырье (асбест и др.), драгоценные и поделочные камни (алмаз, нефрит, яшма и др.). Принято различать несколько групп минеральных ресурсов: 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; неметаллические полезные ископаемые: апатиты, фосфориты, калийные и поваренные соли (их еще относят к горно-химическим полезным ископаемым), плавиковый шпат, слюда-мусковит, тальк, графит, барит, пьезооптическое сырье, драгоценные и поделочные камни; природные строительные материалы; гидроминеральные: подземные пресные и минеральные воды, промышленные и термальные воды глубоких структурных горизонтов.
Распределение и запасы минерального сырья в мире и в России Минерально-сырьевые ресурсы мира. 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. 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 м3. 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-сырьевые ресурсы России. Минерально-сырьевую базу отечественной промышленности (энергетики, топливной, химической, строительной, черной и цветной металлургии) составляют месторождения с разведанными и с достаточной точностью оцененными запасами. В России открыто и разведано около 20 тыс. 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. Добыча нефти (с конденсатом) в России составляет около 460 млн т в год, из них в Западной Сибири добывается 330, в Урало- Поволжском регионе - 110, в зоне материкового шельфа - 0,03 млн т в год. Увеличивается объем добычи нефти с большой глубины. Только в 1997 г. открыто 50 новых месторождений нефти. На одном месторождении в среднем добывается 2,1 млн т нефти и 1,7 млн т газа. Полученные в результате добычи и последующей переработки минеральное сырье и минерально-сырьевые продукты составляют основную статью российского экспорта. Экспорт минерального сырья в конце 1990-х годов обеспечивал 67-70% валютных поступлений в Россию, примерно половину из них давали топливно-энергетические ресурсы. В 1990-е годы воспроизводство минерально-сырьевой базы в России серьезно ухудшилось. Во-первых, сократились объемы добычи (особенно по нефти и газу), во-вторых, не происходит прироста запасов, а ранее созданный поисково-разведочный задел постоянно тает. Природно-ресурсный потенциал России используется неэффективно. Основные причины создавшейся ситуации таковы: несбалансированная микроэкономическая и инвестиционная политика в области природопользования, приводящая к экстенсивному использованию естественных богатств, диспропорциям между добывающими, перерабатывающими и инфраструктурными комплексами; несовершенное законодательство, порождающее противоречия в сфере природопользования; неразвитость рыночных механизмов и государственного регулирования в сфере природопользования в новых условиях; недоучет ассимиляционного потенциала природной среды как экономической ценности при определении альтернатив развития страны и регионов. Использование недр человеком Человек использует недра для добычи полезных ископаемых. В последнее время недра становятся средой временного обитания человека (метро, бомбоубежища, шахты, штольни). На месте старых выработок устраивают подземные хранилища, холодильники. Отработанные пространства в месторождениях каменной соли обладают микроклиматом, полезным для лечения астмы, аллергии и некоторых других заболеваний. Возможно, в дальнейшем недра будут использоваться людьми для жилья, уже теперь строят многоэтажные подземные гаражи, торговые центры и др.
Человек получает 36 % энергии за счет сжигания нефти, по 24 % - за счет сжигания газа и угля, 6% - на атомных электростанциях (АЭС), по 5% - за счет гидроресурсов и при сжигании древесины и торфа. Источники получения энергии постоянно меняются в зависимости от вида ресурсов, научно-технического прогресса, экономических затрат и т.д. Интенсивность добычи полезных ископаемых постоянно растет. Если за последние 25 лет население Земли увеличилось на 50 %, то потребление угля возросло в 2 раза, железной руды - в 3, нефти и газа - почти в 6 раз. Деятельность людей становится мощным геологическим фактором. Подсчитано, что за 6 последних лет XX столетия из недр Земли добыто 8,3 млрд т руд и горючих ископаемых. Объем добываемых руд сравним с объемом ежегодного твердого стока рек (известно, что в Мировой океан ежегодно выносится около 15 млрд т твердых частиц). Добыча каменного угля наиболее интенсивна в следующих странах: Индия - 282,2 млн т в год, США - 937,1 млн т в год, Китай - 1340,9 млн т в год. В России добыча угля составляет 282,3 млн т в год. Важнейшими угольными бассейнами в России считаются Тунгусский, Ленский, Канско-Ачинский, Кузнецкий, Печорский. Основной способ добычи - открытый, карьерный. Больше всего нефти добывается в Саудовской Аравии 578 млн т, в США - 382,9, в России - 301,1 млн т в год. Основной способ добычи - откачка из скважин. Темпы роста производства и потребления минеральных ресурсов за период с 1950 по 1975 г. составили 650-1100 % в развитых странах и 310% - в развивающихся. Происходит резкое увеличение потребления энергоресурсов: за указанный период оно выросло с 4-5 до 5-6 млн т условного топлива в год, а за период 1980-1990 гг. - до 8 - 9 млн т условного топлива. В начале XXI в. потребление энергоресурсов возрастет до 12 млн т условного топлива в год. Сейчас в горнодобывающей промышленности объем перерабатываемой горной массы составляет около 30 млрд м3/год. Наибольший объем добычи приходится на железную руду. За 30 лет; (1950-1980) ее добыча увеличилась в 2,6 раза, бокситов - в 11, молибденита - в 6,4, марганцевой руды и хромитов - в 3,5, медной руды - в 2,7 раза. Добыча угля увеличилась в 2 раза. Происходит не только рост добычи полезных ископаемых, но и увеличение глубины отработки месторождений. Обычная глубина шахт теперь достигает 100-1300 м, в Бельгии - 1400 м, а в Южной Африке золоторудные месторождения разрабатываются на глубине 3959 м.
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, а энергетический голод не выдумка скептиков: некоторые страны уже сейчас испытывают недостаток энергетических ресурсов. 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. Так, за год из недр Донбасса выделяется примерно 2,5 млрд м3 метана при средней концентрации его в газовой смеси около 32 %. 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. Например, при извлечении 1 млн т угля шахтным способом отвалы занимают 8 га земли, а при открытом способе - 30 га и более. 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. Часто в месторождениях полезных ископаемых кроме основного компонента содержится целый ряд попутных включений, и ценные компоненты могут оказаться в отвалах, представляя опасность как потенциальные источники загрязнения окружающей среды. Неполнота геохимической изученности месторождений также приводит к тому, что из месторождения не извлекаются полезные компоненты, о наличии которых долгое время даже не подозревали. Показательно в этом отношении месторождение хибинских апатитов, которые содержат комплекс ценных компонентов. Из добываемой руды извлекался лишь апатит, все остальное сбрасывалось в отвалы, где скопились миллионы тонн нефелина (это сотни тысяч тонн алюминия, соды и цемента), тысячи тонн сфена (это тысячи тонн титана), титано-магнезита и других компонентов (это стронций, ванадий и др.). В самом апатите из 33 элементов, входящих в его состав, используется пока лишь один фосфор. Ранее при разработке месторождений железной руды в отвалы шло ценное фосфорсодержащее сырье, так как не была разработана технология получения из отходов концентратов апатита, бадделеита, редких металлов и некоторых других полезных компонентов.
|
|||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; просмотров: 291; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.221.98.71 (0.012 с.) |