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: www.aboutecology.ru

---

Полезные ископаемые, извлекаемые из недр, называются минеральным сырьем. С повышением уровня жизни и развитием научно-технического прогресса потребности общества в минеральном сырье неуклонно возрастают. Постоянно расширяется количество полезных ископаемых, вовлекаемых в промышленное использование.   В древние времена человек довольствовался лишь 18 химическими элементами. Но с развитием науки и техники список используемых полезных ископаемых постоянно расширялся. К XVII в. человечеству требовалось уже 25 элементов, в XVIII в. — 29, в XIX в.— 47 и в середине XX в.— 80 элементов. Для удовлетворения неизменно возрастающей потребности общества из недр Земли извлекается огромное количество разнообразных полезных ископаемых и их руд. Так, в 60-х годах XIX в. во всем мире добывалось ежегодно около 225 млн. т важнейших минеральных веществ (угля и руд, содержащих железо, золото, серебро, цветные металлы). А в середине 60-х годов XX в. ежегодная общемировая добыча минерального сырья достигла примерно 10 млрд., т. е. за сто лет она увеличилась в 44—45 раз.   Добыча минерального сырья значительно опережает рост населения. Так, в период с 1950 по 1970 г. население земного шара увеличилось с 2,5 до 3,6 млрд, человек, т. е. примерно в полтора раза. За это время потребление каменных и бурых углей, железных и марганцевых руд, калийных солей и фосфатов возросло на земном шаре в 2—3 раза. Потребление нефти увеличилось в 4 раза, природного газа — в 5 раз, бокситов — в 9 раз и т. д. Рост потребности в минеральном сырье ожидается и в будущем.   В 1970 г. мировое потребление металлов на душу населения составило 345 кг (в том числе 331 кг — черных и 14 кг — цветных).   За свою историю человечество изъяло из недр около 50 млрд, т нефти, 5 млрд, т железа, 125 млрд, т угля и много других полезных ископаемых. Сегодня нет такой отрасли промышленности и сельского хозяйства, которая могла бы обойтись без минерального сырья. Разнообразие минеральных ресурсов и степень их вовлеченности в хозяйственный оборот определяют уровень развития экономики государства.   Извлекая из недр огромные массы горных пород и руд полезных ископаемых, перемещая их на поверхность Земли и перерабатывая, человек тем самым производит колоссальную по масштабам геологическую деятельность. Очевидными ее результатами являются преобразование рельефа земной ловерхности, изменение химического состава почвенных слоев и биосферы, загрязнение окружающей среды и атмосферы. Вместе с тем стремительно уменьшается количество минерального сырья, остающегося в недрах. Человечество стоит перед реальной угрозой истощения недр.   Существует много противоречивых прогнозов относительно «сроков обеспеченности» человечества теми или иными видами минерального сырья. Например, американские ученые Г.. Ландсберг, Л. Фишман и Д. Фишер указывали в 1965 г., что обеспеченность США многими важными сырьевыми ресурсами находится значительно ниже возможного уровня спроса на них в 2000 году.   По некоторым оценкам зарубежных ученых, на земном шаре до 2500 года будут израсходованы запасы всех металлов, причем до 1990 г. прекратится добыча свинца, олова, а также золота, серебра и платины; до 2000— .2100 гг.— никеля, молибдена, вольфрама, меди; до 2100—2200 гг.— марганца, кобальта, алюминия. Согласно другим данным алюминия хватит на 570, железа — на 250, цинка — на 23, меди — на 29, свинца — на 19, олова — на 35 лет. Многие подобные прогнозы нельзя считать надежными. Они составлялись неоднократно и оказывались ошибочными.   Вместе с тем минеральные ресурсы не являются беспредельными. Большинство полезных ископаемых относится к числу невозобновляемых природных богатств. Они образовывались в течение длительного периода в особых геологических условиях. Интенсивное использование минерального сырья в перспективе создаст дефицит по многим видам полезных ископаемых. Поэтому сегодня как никогда актуальной становится проблема рационального использования минеральных ресурсов.   Рациональное использование минерального сырья предполагает решение следующих практических задач: 1) вовлечение в хозяйственный оборот бедных руд и уменьшение потерь при добыче и переработке полезных ископаемых; 2) комплексное пспользование минерального сырья; S) утилизация вторичного сырья; 4) улавливание газов » ныли перерабатывающих сырье заводов.   В' настоящее время в первую очередь разрабатываются месторождения, руды- которых содержат значительный процент полезного компонента. Однако количество таких месторождений быстро сокращаете*. А бедные руды разрабатывать в бальшлмктве случаев* неэкономично. Достижения научио-техинчеекога прогресса позволят ускорить вовлечение в; производство худшего по качеству минерального егерь».. Например, в начале: века промышленными считали руды, содержащие 5—6% меди. А сегодня используются медиые руды, с концентрацией полезного компонента 0,5—Оуй%. В будущем процент содержания меди снизится еще: больше. Уже. сейчас технически возможно, разрабатывать руды, » которых содержится 0,24% свинца-; причем коэффициент извлечения полезного компонента составляет 05-—70% ■   К сожалению, нередко еще велики потери и при добыче и переработке минерального сырья. Например, при разработке месторождений в недрах остается до 60—70% разведанных запасов нефти, 20—45% угля, 25% черных металлов, 20% РУД цветных металлов и т. д.   Большинство месторождений являются комплексными и обычно содержат целый ряд полезных компонентов. Так, в нефтяных месторождениях попутными компонентами являются газ, сера, йод, бром, бор, ванадий, титан, никель и др.; в газовых — конденсат, гелий, сера, азот; в ископаемых углях — сера, германий, глинозем, редкие металлы и рассеянные элементы. Железные руды помимо железа содержат титан, ванадий, кобальт, свинец, медь, цинк,, кадмий, индий, таллий, германий, бор, серу, фосфор н другие элементы. В месторождениях полиметаллических руд в различных соотношениях содержатся олово, медь, никель, кобальт, вольфрам, молибден, золота;, серебро, платиноиды и целый, комплекс редких металлов.   В связи е этим большое экономическое значение приобретает нроблема комплексного- использования минерального сырья. Благодаря достижениям науки и техники постоянно расширяется список химических элементов, извлекаемых из минерального сырья. В цветной металлургии насчитывается 11 профилирующих металлов. Но из руд цветных металлов извлекалось в 1940 г. 34 элемента, в 1950 г. — 43, в 1960 г. — 66 и в 1970 г. — 74 элемента. На предприятиях цветной металлургии в настоящее время производится почти все количество серебра, висмута, платины и платиноидов, значительная часть золота, а также цинк, свинец, медь, олово, ртуть, кадмий, молибден, рений, германий, галлий, таллий, селен, теллур, кобальт и другие ценные элементы. Здесь же получают около 20% производимой в стране серной кислоты.   Если недавно из бокситов получали только окись алюминия, то в настоящее время разработаны способы использования и остающегося красного шлама. Он является источником литейного чугуна, глинозема и вяжущих строительных материалов. Фосфоритовые руды могут являться сырьем для получения фтора и урана.   Химическая технология и химические процессы позволяют получать редкие и рассеянные элементы, содержание которых в земной коре очень мало — от сотых до миллионных долей процента (литий, бериллий, кобальт и др.). Они дают возможность извлекать из золы некоторых сортов каменных углей германий, содержащийся в них также в ничтожно малых количествах.   Долгое время использование в промышленности редкоземельных элементов ограничивалось невозможностью разделения их на отдельные составляющие. Элементы данной группы имеют близкие свойства, что затрудняет их отделение друг от друга. Советские ученые разработали технологию выделения многих из этих элементов. Она основана на использовании малых различий в растворимости соединений, образуемых редкоземельными элементами. В настоящее время отдельные элементы данной группы и их соединения находят эффективное применение в промышленности: соединения европия и иттрия — в цветном телевидении, соединения гадолиния, европия и самария — в атомной энергетике.   Серу получают в качестве побочного продукта при переработке нефти. В Японии на установках по обессер-ниванию импортной нефти извлекается около 90 тыс. т элементарной серы. Стоимость 1 т серы, полученной на нефтеочистительных заводах Японии, составляет 37— 42 долл, при стоимости добываемой в стране самородной серы более 56 долл.   Комплексный подход используется и при эксплуатации подземных вод. Например, при разработке подзем-йых йодо-бромных вод достаточно высок процент извлечения йода и брома. Однако другие полезные компоненты фце не улавливаются, хотя могут дать значительное количество дополнительных химических элементов.   Многие геотермальные (горячие) воды, помимо того что они содержат энергию в форме теплоты и давления. Содержат и целый ряд важных минеральных компонентов. Часто энергетическая ценность геотермальных вод перекрывается стоимостью растворенных в них ценных химических элементов. Полезными оказываются и сами «отработанные воды», от которых взяты энергия и химические элементы. Они используются для ирригационных целей и в качестве удобрений.   При разработке месторождений открытым способом в отвалы поступают огромные количества вскрышных пород. Их масса непрерывно возрастает, особенно в связи с вовлечением в производство менее богатого сырья. В условиях современных достижений науки и техники бтвалы рудников, обогатительных фабрик и металлургических заводов могут рассматриваться как поверхностно залегающие руды. На их добычу и разработку не требуется таких значительных капиталовложений, как в добывающую промышленность. Вскрышные породы могут быть широко использованы для производства строительных материалов, изготовления цемента, извести, стекла, силикатного кирпича, огнеупоров и формовочных материалов, как сырье для фарфоро-фаянсовой и бумажной промышленности и в дорожном строительстве. Например, вскрышные мело-мергельные породы, перекрывающие железорудные месторождения Курской магнитной аномалии, пригодны для производства извести, цемента. Потребность в таких материалах весьма значительна во всех районах страны, а себестоимость их при попутной добыче, как правило, ниже, чем на специализированных предприятиях.   Несмотря на огромное практическое значение проблемы комплексного использования минерального сырья, здесь еще имеется много неиспользованных резервов. До сих пор не извлекаются полностью ценные компоненты, содержащиеся в железных рудах. Нередко при обогащении железных руд эти компоненты, в частности цветные металлы, теряются в отвалах.   Не всегда полностью используется попутный нефтяной газ на нефтепромыслах. На каждую тонну добытой нефти приходится I5G—200 ма нефтяного газа. В нем наряду с бензином содержатся такие ценные виды- углеводородного сырья, как пропан и бутан. Несмотря на это, во всем мире немалая часть попутного нефтяного газа еще сжигается в факелах, так как для. его- улавливания необходимо строительство специальных газоперерабатывающих установок.   Человечество ищет пути более высокой и эффективной утилизации металлов, с тем чтобы реже обращаться- к запасам руд, содержащихся в недрах земли. Поэтому в проблеме использования минерально-сырьевых ресурсов важное значение имеет широкое вовлечение в производство вторичного сырья, в частности отходов обогатительных фабрик и металлургических заводов. Например-, сегодня в развитых индустриальных странах получение меди на 3#—4'0'% основывается на утилизации вторичного сырья.   Вблизи заводов черной и цветной металлургии,, тепловых электростанций скапливаются огромные количества шлаков — отходов, образующихся при выплавке, рафинировании и переплавке металлов и сплавов, а также золы и шлаков от сжигания энергетических углей. Вторичное использование шлаков — важный резерв получения дополнительной продукции и значительной экономии финансовых, трудовых и материальных затрат. В' условиях научно-технического прогресса все больше утверждается комплексный подход к использованию шлакот Металлургические шлаки могут быть использованы в качестве сырья для дополнительного получения — доиз-влечения ценных компонентов (металлов и других химических элементов), а также для производства различных видов строительных материалов и минеральных удобрений. Так, на некоторых заводах цветней металлургии из шлаков не только производят строительные материалы, но и извлекают такие ценные цветные металлы1, как цинк, свинец, медь.   В Балхашской степи ввгреела гряда искусственных холмов. Это довоенные отвалы Коуирадекого рудника-. Они состоят почти из- пустой породы, в каждой тонне которой содержится всего 260 граммов меди. Но- неемотр-я на это, недавно они стали источником дополнительного получения меди с помощью простой химической реакции. На вершину холма закачивается вода, разбавленная серной кислотой. Просачиваясь через толщу горн, она растворяет содержащие медь минералы и несет их <к подножию холма. Затем минералы оседают в специальных отстойниках, а вода, снова разбавленная кислотой, возвращается на вершину холма. Таким образом, из отвала «высасывается» вся медь. Этот метод может дать ежегодно дополнительно тысячи тонн меди.   Наиболее эффективным направлением использования шлаков и золы тепловых электростанций, работающих на угле и торфе, является производство стеновых материалов, специальных бетонов для гидросооружений, неорганических вяжущих веществ, материалов для дорожного строительства и т. д.   Невосполнимыми отходами, обычно безвозвратно терявшимися в ходе производственного процесса, являются разнообразные газы и пыли заводов, перерабатывающих минеральное сырье. Особенно велики отходы с газами и пылью, которые выбрасываются в воздух предприятиями металлургической, цементной, нефтеперерабатывающей, химической промышленности и теплоэнергетики. На некоторых заводах цветной металлургии ежегодно в виде мельчайшей ныли выносятся в атмосферу многие сотни тонн цинка, свинца и значительное количество редких металлов. Наибольший удельный вес в газообразных выбросах приходится на соединения, содержащие углерод и серу.   На металлургических заводах выплавка каждой ,1000 т стали связана с выбросами в атмосферу 40 т пыли, 30 т сернистого газа, 50 т окиси углерода.   Сера может быть получена из отходящих газов теплоэлектростанций, работающих на нефтяном топливе. Одна теплоэлектроцентраль мощностью в 1 млн. кВт, работающая на угле, каждый час выбрасывает в атмосферу до 15 т сернистых газов и до 6 т сернистой золы. При переработке медно-никелевых руд образуются сернистые газы, из которых получают серную кислоту.   На фосфорных заводах в воздух выбрасывается окись углерода, содержащая примеси фосфорина. При производстве 1000 т серной или азотной кислоты в воздух выделяется 20 т окислов азота и сернистого газа. Установка очистного фильтра только на одной мартеновской печи позволяет предотвратить выброс в воздух ©коло 12 т пылевидных частиц железа в сутки.   Улавливанию ценных компонентов из пыли и газов уделяется с каждым годом все больше внимания. Это не только сохраняет ценное сырье, на разведку, добычу, и переработку которого затрачиваются значительные финансовые, трудовые и материальные ресурсы, но и предупреждает загрязнение окружающей среды.         t   Сейчас более 50% общего прироста производства серы в мире получают из природных и попутных газов.   В области рационального использования полезных ископаемых, сокращения потерь при их добыче еще многое зависит от успехов в развитии научно-технического прогресса, разработки новых методов и технических схем.

Категория: Наука и Техника | Добавил: fantast (08.11.2018)

Просмотров: 166 | Рейтинг: 0.0/0

Источник: www.winstein.org

Минерально-сырьевые ресурсы или полезные ископаемые — это природные вещества минерального происхождения, используемые для получения энергии, сырья и материалов.

Для минерально-сырьевых ресурсов характерны:

• резкая неравномерность размещения;

• невозобновляемость конкретных видов ресурсов;

• возможность восполнения путем разведки и освоения но­вых объектов;

• большое разнообразие условий эксплуатации;

• ограниченность крупных месторождений.

Все ископаемые вещества (твердые, жидкие и газообразные) и геотермальная энергия сосредоточены в верхних слоях земной коры. Залежи горных пород, которые обогащены одним или несколь­кими минералами, по­лучили название геологических месторождений. Минеральные скоп­ления с небольшими запасами или бедными рудами (что делает разработку экономически нецелесообразной) принято рассматри­вать как рудопроявления. В случае усовершенствования техники добычи и извлечения полезных компонентов рудопрояв­ления могут перейти в разряд промышленных месторождений. Все ископаемые вещества (твердые, жидкие и газообразные) и геотермальная энергия сосредоточены в верхних слоях земной коры.

Числовая оценка среднего содержания химических элементов в недрах Земли производится с использованием кларка данного вещества (выражается в процентах, в г/т). Это средние значения относительного содержания химических элементов в верхнем слое земной коры. Кларки химических элементов земной коры различаются более чем на десять порядков. Более 99 % массы земной коры составляют кларки следующих элементов: кислорода — 47 %, кремния — 29,6, алюминия — 8,05, железа — 4,65, кальция — 2,96, натрия — 2,50, калия — 2,5, магния — 1,87 %. Элементы, содержащиеся в относительно большом количестве, образуют в природе многочисленные самостоятельные химические соединения, а элементы с малыми кларками рассеяны, преимущественно, среди химических соединений других элементов. Элементы, кларки которых меньше 0,01%, называют редкими.

Полезные ископаемые, в зависимости от области хозяйствен­ного применения, подразделяются на группы:

топливно-энергетическую (нефть, природный газ, ископа­емый уголь, горючие сланцы, торф, урановые руды);

• рудную, являющуюся сырьевой основой черной и цветной металлургии (железная и марганцевая руды, хромиты, бокситы, медные, свинцово-цинковые, никелевые, вольфрамовые, молибденовые, оловянные, сурьмяные руды, руды благородных металлов и др.);

• горно-химического сырья (фосфориты, апатиты, поваренная, калийные и магнезиальные соли, сера и ее соединения, барит, борные соли, бром и йодсодержащие растворы);

• природных (минеральных) строительных материалов и нерудных полезных ископаемых, к которым примыкают поделочные, технические и драгоценные камни (мрамор, гранит, яшма, агат, горный хрусталь, гранат, корунд, алмаз и др.);

• гидроминеральные (подземные воды).

Запасы полезных ископаемых в недрах земли измеряются в кубических метрах (строительные материалы, горючие газы и др.), в тоннах (нефть, уголь, руда), в килограммах (благородные металлы), в каратах (алмазы). По степени достоверности определения запа­сов они разделяются на категории.

Запасы категории А являются наиболее разведанными, с точно определенными границами залегания и вполне подготовленными для добычи. К категории В относятся предварительно разведанные запасы полезных ископаемых с примерно опреде­ленными границами залегания. В категорию С, включают раз­веданные в общих чертах месторождения с запасами, подсчи­танными приблизительно. К категории С₂ относятся перспективные запасы. Как правило, Данные о запасах полезных ископаемых категорий А и В используются при разработке текущих планов и прогнозов развития народного хозяйства. Остальные категории запасов (С, и C₂,) учи­тываются при обосновании долгосрочных прогнозов, планиро­вании геологоразведочных работ.

Запасы полезных ископаемых подразделяют также по их пригодности для использования на балан­совые и забалансовые. :К балансовым принадлежат такие запасы, которые целесообразно разрабатывать при современном уровне техники и экономики; к забалансовым — запасы, которые при имеющейся технике не могут быть эффективно исполь­зованы. Существует также категория прогнозных — геологичес­ких запасов, оцениваемых приближенно в качестве возможных.

Расчетная денежная оценка () месторождения полезныхископаемых проводится по формуле:

(10.1)

где — извлекаемые запасы в пересчете на конечную продукцию;—срок отработки запасов; Z — замыкающие затраты для данного района на конечную продукцию (в определенных условиях функции замыкающих затрат могут выполнять мировые цены); — расчетные текущие эксплуатационные затраты на единицу конечной продукции;— коэффициент учета фактора времени, вклю­чая расчетный срок эксплуатации оцениваемого месторождения; — предстоящие капитальныевложения, связанные с разведкой, разработкой, (то есть приведенные к году оценки).

Практически невозможно добыть 100 % сырья из месторождения. Коэффициент извлечения – определяет долю сырья потенциально возможную к извлечению в настоящее время к его общим запасам. К нефти – 0,4; природного газа – 0,8; угля – 0,25. Столь низкий К угля объясняется условиями залегания пластов – тонкие, глубоко, труднодоступные.

Наиболее оптимистический прогноз предполагает сроки исчерпания ископаемого топлива хватит на 520 лет. Пессимистические оценки важнейших ресурсов дают 50-70 лет до полного их истощения.

Нефть — Нефть — это горная порода, относящееся к группе осадочных пород вместе с песками, глинами, известняками, каменной солью и др. Одно из важных свойств нефти — способность гореть.

Соединения сырой нефти — это сложные вещества, состоящие из пяти элементов — 82-87% углерода, 11-15% водорода, 2,5-3% серы, 0,1-2% кислорода и 0,01-3% азота.

Нефть легко транспортируется. В процессе пе­реработки из нее получают широкой ассортимент продук­тов: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, различные смазочные масла, пластмассы, синтетический каучук, мо­ющие средства. Чаще всего нефть залегает вместе с природным газом, образуя нефтегазоносные бассейны. Нефть добывают, в основном, посредством буровых скважин. При неглубоком залегании нефтяных пластов к земной поверхности добы­чу осуществляют шахтным способом. Самая глубокая скважина на Кольском п-ве – 12км. В РБ 5420 м. Месторождения нефти неравномерно размещены по земному шару. Мировые запасы – 840 млрд. т.у. т. В зависимости от размеров начальных запасов подразделяют нефтяные месторождения на пять групп: мелкие (до 10 млн. т), средние (10—50), крупные (50 — 500), гигантские (500 — 1000) и уникальные (свыше 1 млрд. т). По данным к категории уникальных и гигантских относились всего (0,18 %), но доля их в общих запасах превышает 80 %.

62% всего нефтяного запаса мира сосредо­точено на Аравийском полуострове и акватории Персид­ского залива. Состав «первой десятки» в 1993 году 1Саудовская Аравия (420 млн. т), 2США, 3Россия, 4Иран (185), 5Мексика (155), 6Китай (145), 7Венесуэла (115), 8Норвегия (ПО), 9ОАЭ (ПО) и 10Нигерия (95). Доля стран ОПЕК в мировой нефтедобыче в 1993 году достигла 43%.

Природный газ — самый дешевый вид топлива. Запасы природного газа оцениваются в 300-500 трлн. м³. Природный газ располагается в залежах, представляющих собой купола из водонепроницаемого слоя (глины), под которым в пористой среде под давлением находится газ, состоящая в основном из СН₄. На выходе из скважины газ очищается от песчаной взвеси, капель конденсата и других включений.

При сжигании он дает много тепла и не требует специальной переработки. Природный газ легко добывать. Для этого не нужны насосы. Его удобно транспортировать в сжи­женном состоянии в специальных цистернах, а не только с использованием газопроводов. Этот вид топливно-энергетических ресурсов также при­меняют для производства азотных удобрений, пластмасс, синтетических тканей (капрона, нитрона).Природный газ размещен в недрах Земли еще более неравномерно, чем нефть. Первое место в мире по ресурсам газообразного топлива занимает Россия (месторождения Западной Сибири). Значительные месторождения газа рас­положены в странах Ближнего и Среднего Востока (осо­бенно велики ресурсы в Иране, Саудовской Аравии, на акватории Персидского залива). Меньше запасы в США, Северной Африке, Венесуэле. Перспективны — шельфовые зоны Мирового океана.В мировом энергетическом балансе на долю природно­го газа приходится 17%, в ряде стран (США, Западной Европе, Японии) выше. Кроме того, более половины площади шельфа еще не исследовано в отношении газоносности. На суше изучены лишь 30% перспективных на это сырье тектонических структур.

К топливно-энергетическим ресурсам относится уголь: (300-500 трлн.м^{3 )} бурый и каменный, антрацит. Бурый уголь отличается низкой теплотворностью. Поэтому он используется в ка­честве топлива в местах добычи. Каменный уголь харак­теризуется большой теплотворной способностью. Один из его видов при соответствующих условиях может превра­щаться в прочный кокс. Коксующиеся угли используются в черной металлургии для выплавки чугуна и стали. Ан­трацит дает значительное количество тепла при сгорании и эффективно применяется в энергетике. Кроме того, уголь — сырье для производства пласт­масс, смол, лекарств, удобрений и другой продукции хи­мической промышленности. Уголь добывают открытым и подземным способами. При близком залегании угля к земной поверхности его добыча осуществляется открытым способом. Это наиболее выгодный и дешевый способ добычи. Угленосные бассейны размещены неравномерно на тер­ритории земного шара. На долю России и сопредельных государств, США, Китая и ЮАР приходится более 90% добычи каменного угля.

Влияние добычи полезных ископаемых на природную среду

Общая экономическая нагрузка на экологические системы упрощенно зависят от трех факторов: численности населения, среднего уровня потребления и широкого применения различных технологий. Уменьшить степень ущерба, наносимого окружающей среде обществом потребителей, можно изменив сельскохозяйственные модели, транспортные системы, методы городского планирования, интенсивность потребления энергоресурсов, пересмотрев существующие промышленные технологии и т.п.

Извлечение полезных ископаемых из недр Земли влияет на все ее сферы. Воздействие добычи полезных иско­паемых на литосферу проявляется в следующем:

1) создание антропогенных форм рельефа: карье­ров, отвалов (высотой до 100-150 м), терриконов и т.д. Террикон — конусообразный отвал отходов обогащения. Объем террикона достигает нескольких десятков миллионов м⁸, высота — 100 м и больше, площадь освоения -десятков гектаров. Отвал — насыпь, образуемая в результате размещения вскрышных пород на специ­ально отведенных площадях. В результате открытой добычи полезных ископаемых образуются карьеры глубиной более 500 м;

2) ативизация геологических процессов (карст, ополз­ни, осыпи, оседание и сдвижение горных пород). При подземной добыче полезных ископаемых обра­зуются проседания и провалы. В Кузбассе цепь провалов (до 30 м глубиной) тянется на про­тяжении более 50 км;

4) механическое нарушение почв и их химическое загрязнение.

В мире суммарная площадь нарушенных горными ра­ботами земель превышает 6 млн. га. К этим землям сле­дует присовокупить сельскохозяйственные и лесные угодья, на которые горнопромышленное производство ока­зывает негативное воздействие. В радиусе 35-40 км от действующего карьера урожайность сельскохозяйственных культур снижается на 30% по сравнению со средним уровнем.

Верхние слои литосферы в пределах территории Беларуси испытывают интенсивное воздействие в результате проведения инженерно-геологических исследований и геологоразведочных работ на различные виды полезных ископаемых. Необходимо отметить, что только с начала 50-х годов XX в. пробурено около 1400 разведочных и эксплуатационных скважин на нефть (глубиной до 2,5—5,2 км), более 900 скважин на камен­ную и калийную соли (глубиной 600—1500 м), более 1000 скважин геологических объектов, имеющих особую эстетическую и рекреационную ценность.

Проведение сейсмических исследований с применением буровзрывных работ, плотность которых особенно высока в пределах Припятского прогиба, вызывает наруше­ние физико-химических свойств почвы, загрязнение грунтовых вод.

Добыча полезных ископаемых воздействует на состо­яние атмосферы:

1) происходит загрязнение воздуха выбросами метана, серы, оксидов углерода из горных выработок, в результате горения отвалов и терриконов (выделение оксидов азота, углерода, серы), газовых и не­фтяных пожаров.

Более 70% терриконов Кузбасса и 85% отвалов Дон­басса относятся к горящим. На расстоянии до нескольких километров от них в воздухе значительно повышены кон­центрации S0₂, С0₂, СО.

В 80-е гг. XX в. в Рурском и Верхнесилезском бас­сейнах на каждые 100 км² площади ежедневно выпадало 2-5 кг пыли. Вследствие запыленности атмосферы интен­сивность солнечного сияния в Германии уменьшилась на 20%, в Польше — на 50%. Почва на прилегающих к ка­рьерам и шахтам полях оказывается погребенной под сло­ем пыли толщиной до 0,5 м и на долгие годы теряет свое плодородие.

Влияние добычи полезных ископаемых на гидросферу проявляется в истощении водоносных горизонтов и в ухудшении качества подземных и поверхностных вод. В результате исчезают родники, ручьи, многие малые реки.

Сам процесс добычи может быть улучшен за счет применения химических и биологических методов. Это под­земное выщелачивание руд, использование микроорганизмов.

Авария на Чернобыльской АЭС привела к радиоактивному загрязнению значительной части минерально-сырьевых ресурсов страны, оказавшихся в зоне ее негативного воздействия. По данным исследований, в зоне радиоактивного загрязнения оказались 132 месторождения минера­льно-сырьевых ресурсов, в том числе 59 разрабатываемых. Это, главным образом, месторождения глины, песков и песчано-гравийных смесей, цементного и известкового сырья, строительного и облицовочного камня. В зону загрязнения попали также Припятский нефтегазоносный бассейн и Житковичское месторождение бурого угля и горючих сланцев.

В настоящее время на каждого жителя Земли ежегод­но добывается около 20 т сырьевых ресурсов. Из них несколько процентов переходит в конечный продукт, а остальная масса превращается в отходы. Большинство месторождений полезных ископаемых являются комплексными и содержат несколько компонен­тов, извлечение которых экономически выгодно. В место­рождениях нефти попутные компоненты — газ, сера, йод, бром, бор, в газовых месторождениях — сера, азот, гелий. Месторождения калийных солей содержат обычно силь­вин, и галит. В настоящее время наблюдается постоянное и доволь­но существенное снижение количества металлов в добы­ваемых рудах. Количество железа в добывае­мых рудах снижается в среднем на 1% (абсолютный) в год. Поэтому для получения того же количества цветных и черных металлов через 20-25 лет потребуется более, чем в 2 раза увеличить количество добытой и перерабо­танной руды.

Основные пути рационального использования и охраны недр

а) экономия ресурсов — один из путей рационального использования. К примеру, каждый процент эконо­мии топливно-энергетических ресурсов в 2-3 раза выгоднее, чем увеличение их добычи. Экономия минерального сырья только на 1% равноценна вовлечению в производство дополнитель­но 1 млн. т стали, 5 млн. т нефти, до 3 млрд. м³ природного газа. Для экономии металлов в метал­лургии необходимо повышать качество проката путем его упрочнения, нанесения покрытий, защи­щающих от коррозии.

б) вторичное использование продуктов переработки минерального сырья. Крупным резервом в использовании вторичных ресурсов является утилизация металлолома. 1 т стали из лома обходится в 20 раз дешевле, чем из руды, требует меньше топлива и меньше загрязняет окружающую среду;

в) максимальное сокращение потерь при транспорти­ровке минерального сырья и др.

Кодекс Республики Беларусь о недрах (1997) определяет основные требования по рациональному использованию и охране недр, среди них:

• предоставления недр в пользование и недопущение самовольного пользования недрами;

• геологическое изучение недр, обеспечивающее достоверную оценку запасов полезных ископаемых;

• обеспечение наиболее полного извлечения из запасов ос­новных и совместно с ними залегающих попутных компонентов;

• охрана месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других бедствий, снижающих качество и промышленную ценность полезных ископаемых.

В Программе по разви­тию минерально-сырьевой базы Республики Беларусь определены сле­дующие направления:

• поиск и разведка месторождений нефти и газа;

• поиск и подготовка к промышленному освоению бурых уг­лей;

• оценка перспектив алмазоносности;

• разведка запасов железных руд;

Особенно актуально это в отношении добычи нефти, извлечение которой в условиях Беларуси не превышает 40 %, в то время как новейшие технологии позволяют повысить этот показатель до 60 %. Внедрение прогрессивных технологий при разработке калийных солей обеспечит более рациональное использование запасов Старобинского месторождения, сокращение отходов калийного производства до 10 % и уменьшение оседания земной поверхности на 15—20 %.

Источник: StudFiles.net

Введение.

Минеральное сырье является материальной основой развития энергетики, промышленной и сельскохозяйственной индустрии. Поэтому проблема обеспечения общества минеральным сырьем и топливом стала одной из важнейших глобальных проблем современности.

Человечество длительное время черпает в огромных количествах минеральное сырье из общей кладовой — земных недр. Поэтому значительная часть богатых руд и месторождений, залегающих непосредственно у поверхности Земли или на небольших глубинах, уже истощены. Сегодня за каждую новую тонну приходится платить существенно дороже. Перед обществом встала серьезная и неотложная задача бережного и рационального расходования минеральных богатств планеты.

Уже первые шаги человека были связанны с использованием различных видов минерального сырья. Наши далекие предки впервые сознательно обратили внимание на самородные медь и золото. Медь выплавляли из карбонатной руды на территории современной Турции за 7 тыс. лет до н.э. Особенно большое значение минеральное сырье приобрело в 20 веке. Его стратегическая роль проявилась в годы первой и второй мировых воин.

Постепенно количество используемых элементов возрастало. Так в древние времена человек довольствовался лишь 18 химическими элементами, в 18 веке — 29, в середине 20 в. — 80. На вовлечение новых видов минерального сырья и полноту его использования во все времена оказывал решающее влияние научно — технический прогресс.

Поэтому, учитывая все возрастающие потребности общества в минеральном сырье и его исчерпаемость, будет актуально дать оценку минеральным ресурсам России.

1.Минеральные ресурсы.

Минеральные ресурсы — это природные вещества минерального происхождения, используемые для получения энергии, сырья, материалов и служащие минерально-сырьевой базой хозяйства. Для минеральных ресурсов характерны: резкая неравномерность размещения, невозобновляемость конкретных месторождений, возможность восполнения путем разведки и освоения новых месторождений. В настоящее время используется более 200 видов минеральных ресурсов. Запасы отдельных видов не одинаковы. Постоянно растут размеры добычи и разрабатываются новые месторождения.

Закономерности размещения минеральных ресурсов. Распространение минеральных ресурсов подчиняется геологическим закономерностям. Полезные ископаемые осадочного происхождения встречаются в пределах осадочного чехла платформ, в предгорных и краевых прогибах. Магматические полезные ископаемые — в складчатых областях, местах выхода на поверхность (или близкого залегания к поверхности) кристаллического фундамента древних платформ. Топливные имеют осадочное происхождение, образуют угольные и нефтегазоносные бассейны (чехол древних платформ, их внутренние и краевые прогибы). Крупнейшие угольные бассейны расположены на территории России, США, ФРГ и других стран. Нефть и газ интенсивно добываются в Персидском заливе, Мексиканском заливе, Западной Сибири.

К рудным относятся руды металлов, они приурочены к фундаментам и щитам древних платформ, есть и в складчатых областях. Страны, выделяющиеся по запасам железной руды, — Россия, Бразилия, Канада, США, Австралия и др. Часто наличие рудных полезных ископаемых определяет специализацию районов и стран.

2. Оценка минерально-сырьевой базы России.

Экономико-географическая оценка природных ресурсов представляет собой одну из важнейших проблем экономической и социальной географии. Она представляет собой сложное понятие, которое включает три рода оценок природных ресурсов.

Во-первых, она включает количественную оценку отдельных ресурсов, например, запасы угля в тоннах, запасы газа или древесины в кубометрах.

Количественная оценка является абсолютной и зависит от степени разведанности ресурса. Ее величина, растет при увеличении разведанности ресурса и сокращается по мере его эксплуатации.

Во-вторых, оценку величины природных ресурсов принято рассматривать с технологической, технической и исторической точек зрения. При таком подходе учитывается состояние изученности ресурсов, включая пригодность их для различных хозяйственных целей, степень разведанности, доступности.

В-третьих, она включает стоимость ресурсов. К настоящему времени выявлено, разведано и предварительно оценено крупные запасы полезных ископаемых, потенциальная стоимость которых составляет около 30 млрд. долларов. Из них32,2% приходится на газ, 23,3% на уголь и горючие сланцы, 15,7% на нефть, 14,7% на нерудное сырье, 6,8% на черные металлы, 6,8% на цветные и редкие металлы и 1% на золото, платину, серебро и алмазы.

Значительно более высоким показателем (140,2 трлн. р.) оценивается прогнозный потенциал. В его структуре доминирует: твердое топливо (79,5%), далее идут газ (6,9%) и нефть (6,5%). Для остальных видов полезных ископаемых – 7,2%.

3.Значение минерального сырья в экономике России.

Устойчивое развитие экономики России в ближайшие годы должно базироваться на планомерном росте ее составляющих и, прежде всего, за счет минерально-ресурсного потенциала.

Обеспеченность страны природными ресурсами — важнейший экономический и политический фактор развития общественного производства. Структура природных ресурсов, размеры их запасов, качество, степень изученности и направления хозяйственного освоения оказывают непосредственное влияние на экономический потенциал. Наличие богатых и эффективных природных ресурсов дает широкий простор для экономического развития регионов

Центральное место среди природных ресурсов России занимают минерально-сырьевые, что определяется следующими обстоятельствами:
— географическим положением, при котором жизнеобеспечение невозможно без значительного потребления минеральных ресурсов;
— преимущественно сырьевым укладом экономики с ориентацией на добычу, переработку и передел минерального сырья;
— наибольшей привлекательностью ресурсов недр для иностранных инвесторов;
— огромными территориями и выполненными на них в предшествующие десятилетия геологоразведочными работами, сделавшими ресурсы недр весьма существенным элементом национального богатства.

Российская Федерация обладает значительными запасами минерально-сырьевых ресурсов. Количество видов минерального сырья, разведанного на ее территории, является уникальным и не имеет аналогов в мире. По запасам никеля, природного газа (33 % мировых запасов) Россия занимает первое место в мире.

Российский минерально-сырьевой комплекс играет важную роль во всех сферах жизнедеятельности государства:

· Обеспечивает устойчивое снабжение отраслей экономики минерально-сырьевыми ресурсами. Именно развитость сырьевой отрасли способствует формированию прочной промышленной базы, которая способна удовлетворить необходимые потребности, как промышленности, так и сельского хозяйства.

· Вносит весомый вклад в формирование доходной части бюджета страны; его продукция продолжает оставаться основным источником валютных поступлений. Предприятия, входящие в состав минерально-сырьевого комплекса, обеспечивают более 50 % валового внутреннего продукта страны. Объемы экспортных поступлений в бюджет государства, которые прямо или косвенно обеспечиваются за счет разработки минерально-сырьевых богатств страны, составляют 70 %.

· Составляет основу оборонного могущества страны. Развитая сырьевая база является необходимым условием для совершенствования военно-промышленного комплекса государства и создает необходимый стратегический запас и потенциал.

· Обеспечивает социальную стабильность. В России практически все крупные компании, входящие в состав минерально-сырьевого комплекса, или же связанные с ним, являются градообразующими. Таким образом, развитие данного сектора экономики будет обеспечивать повышение уровня благосостояния населения и снижение социальной напряженности.

· Способствует развитию интеграционных процессов между странами. Взаимное дополнение государств, в рамках единого экономического пространства, обеспечит обладание практически всеми видами полезных ископаемых, что будет оказывать очень большое влияние на мировом сырьевом рынке.

4. Возможности и проблемы освоения минеральных ресурсов России.

Сегодня, как в прошлые века, минерально-сырьевые ресурсы остаются незаменимой материальной основой развития общества. Но в последние десятилетия наметился ряд объективных тенденций, снижающих эффективность развития минерально-сырьевого комплекса. 20 век характеризуется небывалым ростом народонаселения и мирового общественного производства. Это обусловило значительное увеличение масштабов потребления минерального сырья и его добычи, достигшей в целом по миру 20 млрд. т. в год. При этом основной объем добычи приходится на неметаллическое сырье (строительные материалы, удобрения, и др.).

В связи с этим наметилась тенденция к истощению наиболее легкодоступных и богатейших месторождений полезных ископаемых, залегающих на уже освоенных относительно небольших глубинах. Общество столкнулось с реальной угрозой нехватки минеральных ресурсов в перспективе. Это побудило ряд ученых выдвинуть на первый план фактор абсолютной физической ограниченности полезных ископаемых в недрах земного шара. Фактически речь идет об относительной ограниченности. Она зависит от реальной возможности использования ресурсов, опирающихся на результаты геологоразведочных работ, научно — техническую базу добывающих отраслей, уровень цен на минеральное сырье, состояние международных отношений.

Относительное исчерпание поверхностных запасов минерального сырья предопределило возрастание глубинных поисков и добычи, ухудшение горногеологических условий, выход в районы, более трудные для освоения, в частности в акватории морей и океанов, а также вовлечение в оборот сырья худшего качества и новых видов сырья. Это вызвало подорожание геологоразведочных работ и добычи полезных ископаемых, а также существенный рост цен на них.

Источник: mirznanii.com

Классификация минеральных ресурсов

В зависимости от своего назначения и геологического происхождения минеральное сырье делят на 5 основных классов:

• минеральное топливо;
• металлы их железа и ферросплавов;
• цветные металлы;
• драгоценные металлы;
• промышленные минералы.

Также минеральное сырье можно разделить на две большие группы:

• условно возобновляемые – продукты органического происхождения (уголь, нефть, метан), для формирования которых необходимы специфические условия в природе и не одна тысяча лет;
• не возобновляемые – минералы и металлы, чьи запасу уже никогда не будут восстановлены в природе.

Рис. 1. Уголь

География минерального сырья

Распределение минеральных ресурсов на планете неравномерно: одни регионы богаты всевозможными минералами, другие – испытывают в них большую нужду. Размещение природного сырья во многом зависит от особенностей рельефа местности, ее расположения над уровнем Мирового океана, характера происхождения. Этими и многими другими вопросами, связанными с минеральным сырьем, занимается наука геология.

Крупные месторождения топливно-энергетических ресурсов находятся на территории России, США, Канады, Китая, Венесуэлы, в Персидском заливе. Наибольший объем занимают уголь и нефть.

Рис. 2. Добыча нефти

Рудные ископаемые, как правило, располагаются на древних платформах и складчатых областях. Нередко они образуют протяженные рудные пояса. Наиболее богаты всевозможными видами руд США, Россия, Индия, Китай. Наиболее распространенным на Земле металлом является алюминий.

Нерудные полезные ископаемые распространены по всему миру, как в областях складчатости, так и на платформах.

Рис. 3. Асбест

Значение минеральных ресурсов

Ресурсообеспеченность стран – это соотношение между природными запасами полезных ископаемых и скоростью их потребления. Данное понятие, в первую очередь, является социально-экономическим, поскольку зависит не только от количества природных ресурсов, но и от того, насколько быстро их использует человечество.

Большое значение для развития мирового хозяйства играет территориальное сочетание природных ресурсов – совокупность минеральных ресурсов внутри конкретного региона, страны, необходимых для комплексной переработки сырья. Благодаря данному фактору управление и планирование социально-экономического развития происходит гораздо более эффективно.

Следует помнить, что минеральные ресурсы воды, земельные, минеральные и лесные ресурсы нужно использовать очень бережно, рационально. Природное сырье, за исключением отдельных видов, является невосполнимым, и рано или поздно наступит момент, когда запасы Земли будут исчерпаны. В настоящее время уже возникла угроза острого дефицита некоторых ресурсов, и с каждым годом ситуация будет только ухудшаться.

Чтобы не допустить глобальной катастрофы, человечеству следует искать альтернативные способы решения производственных и хозяйственных нужд.

Источник: obrazovaka.ru