Влияние добычи полезных ископаемых на природную среду. Экологические последствия добычи полезных ископаемых
Характер рельефа, уровень залегания фунтовых вод учитываются при проектировании системы отработки полезного ископаемого. Они сказываются и на экологических последствиях добычи: размещении отвалов, разносе пыли и газов, образовании депрессионных воронок, карста, поведении подотвальных вод и многого другого. Способы и масштабы извлечения руд меняются со временем.
Промышленная добыча полезных ископаемых, начиная с XVIII века, велась с помощью вертикальных горных выработок: глубоких шурфов (до 10 м), шахт. Из вертикальной выработки при необходимости проходилось несколько горизонтальных выработок, глубина которых определялась уровнем залегания подземных вод. Если они начинали заполнять шахту, шурф, добыча прекращалась из-за нехватки водоотливной техники. Следы старых горных выработок можно наблюдать и сегодня в окрестностях Пласта, Кусы, Миасса и многих других городов и поселков горнозаводской зоны области. Часть из них остается незакрытой, не загороженной до сих пор, что представляет определенную опасность. Таким образом, вертикальная амплитуда изменений природной среды, связанных с добычей минерального сырья, до XX столетия едва превышала 100 м.
Выбросы глобального потепления в жизненном цикле
В геотермальных системах с разомкнутым контуром примерно 10 процентов выбросов в атмосферу представляют собой двуокись углерода, а меньшее количество выбросов - это метан, являющийся более мощным газом глобального потепления. Оценки выбросов глобального потепления для систем с разомкнутым контуром составляют приблизительно 1 фунт эквивалента диоксида углерода за киловатт-час. В замкнутых системах эти газы не выпускаются в атмосферу, но есть еще некоторые выбросы, связанные с строительством завода и окружающей инфраструктурой.
С появлением мощных насосов, осуществляющих водоотлив из выработок, экскаваторов, большегрузных автомобилей, разработка минеральных ресурсов все чаще ведется открытым способом -карьерным.
На Южном Урале, где большинство месторождений залегает на глубинах до 300 м, преобладает карьерная добыча. В карьерах добывается до 80 % (по объему) всех полезных ископаемых. Самой глубокой горной выработкой на территории области является Коркинский угольный разрез. Его глубина на конец 2002 года была равна 600 м. Крупные карьеры имеются в Бакале (бурые железняки), Сатке (магнезиты), Межозерном (медная руда), Верхнем Уфалее (никель), Магнитогорске и Малом Куйбасе (железо).
Очень часто карьеры располагаются в городской черте, на окраинах поселков, что серьезным образом сказывается на их экологии. Много мелких карьеров (несколько сотен) находится в сельской местности. Практически каждое крупное сельское предприятие имеет свой карьер площадью 1-10 га, где добываются щебень, песок, глина, известняк для местных нужд. Обычно добыча ведется без соблюдения каких-то экологических норм.
Усовершенствованные геотермальные системы, которые требуют энергии для бурения и подачи воды в резервуары с горными породами, имеют выбросы глобального потепления на протяжении всего жизненного цикла примерно в 2 фунта эквивалента диоксида углерода за киловатт-час.
Исследование возобновляемых электроэнергетических фьючерсов. Горная промышленность, имеющая специфические для конкретного участка и расположенные в племенных и внутренних районах, обеспечивает занятость местных жителей непосредственно на шахтах. Фактически добыча полезных ископаемых может стать средством подъема социально-экономического статуса местного населения. Индийская горнодобывающая промышленность характеризуется большим количеством небольших шахт.
Подземные горные выработки-шахты (шахтные поля) также широко распространены в области. В большинстве из них добыча полезных ископаемых сегодня уже не ведется, они выработаны. Часть шахт затоплена водой, часть заложена спущенной в них пустой породой. Площадь отработанных шахтных полей только в Челябинском буроугольном бассейне составляет сотни квадратных километров.
Глубина современных шахт (Копейск, Пласт, Межевой Лог) достигает 700-800 м. Отдельные шахты Карабаша имеют глубину 1,4 км. Таким образом, вертикальная амплитуда изменений природной среды в наше время, с учетом высоты отвалов, терриконов на территории Южного Урала достигает 1100-1600 м.
Россыпные месторождения золота в речных песках разрабатываются в последние десятилетия с помощью драг - крупных промывальных машин, способных брать рыхлую породу с глубин до 50 м. На мелких россыпях добыча ведется гидравлическим способом. Породы, содержащие золото, размываются мощными струями воды. Результатом такой добычи становится "рукотворная пустыня" со смытым почвенным слоем и полным отсутствием растительности. Такие пейзажи вы встретите в Миасской долине, к югу от Пласта. Масштабы добычи минерального сырья увеличиваются ежегодно.
Экологические эффекты извлечения и использования минеральных ресурсов. Масштабы и уровень потребности в полезных ископаемых в нашей стране значительно увеличились, и он движется в направлении, на котором гораздо больший объем потребления минералов неизбежно будет поддерживать даже минимальные темпы роста нашей экономики.
Уместно отметить, что из общей земельной площади страны площадь, сдана в аренду от добычи, как и 94, составляла 13 кв. Деградация окружающей среды в результате горнодобывающей деятельности в целом может быть кратко описана следующим образом. Загрязнение воздуха пылью и газами из-за бурения, дробеструйной обработки, транспортировки мин и перевозки автомобильным транспортом, а также от отходов.
Это связано не только с ростом потребления тех или иных минералов, пород, но и с уменьшением содержания в них полезных компонентов. Если раньше на Урале, в Челябинской области отрабатывались полиметаллические руды с содержанием полезных элементов 4-12%, то теперь разрабатываются бедные руды, где содержание ценных элементов едва достигает 1%. Для того, чтобы получить из руды тонну меди, цинка, железа, необходимо добыть из недр гораздо больше породы, чем в прошлом. В середине XVIII столетия суммарная добыча минерального сырья в год составляла в крае 5-10 тыс. тонн. В конце XX столетия горные предприятия области перерабатывают ежегодно 75-80 млн тонн горной массы.
Любой способ добычи полезных ископаемых значительно влияет на природную среду. Особое влияние испытывает верхняя часть литосферы. При любом способе добычи происходит значительная выемка пород и их перемещение. Первичный рельеф заменяется техногенным. В горной местности это приводит к перераспределению приземных потоков воздуха. Нарушается цельность определенного объема пород, увеличивается их трещиноватость, появляются крупные полости, пустоты. Большая масса пород перемещается в отвалы, высота которых достигает 100 м и более. Нередко отвалы располагаются на плодородных землях. Создание отвалов обусловлено тем, что объемы рудных полезных ископаемых по отношению к вмещающим их породам невелики. Для железа и алюминия это 15-30%, для полиметаллов - около 1-3%, для редких металлов - менее 1%.
Изменение режимов воды, таких как поверхностный поток, доступность грунтовых вод и снижение уровня грунтовых вод. Эрозия почвы, модификация почвы пылью и солью. Проблема шума и вибрации в шахте и прилегающей среде обитания, включая дикую жизнь. Обезлесение, затрагивающее флору и фауну; а также.
Портирование эстетики с необработанными свалки отходов. Влияние горнодобывающей промышленности на деградацию окружающей среды в последнее время уделяется внимание. Подавляющее большинство небольших шахт, являющихся открытым карьером, деградация земель, включая обезлесение, имеет место в результате эксплуатации полезных ископаемых, где степень ущерба, причиненного добычей полезных ископаемых, может быть незначительной индивидуально, кумулятивный эффект, особенно кластер мин, становится довольно большим.
Откачка воды из карьеров и шахт создает обширные депрессионные воронки, зоны снижения уровня водоносных горизонтов. При карьерной добыче диаметры этих воронок достигают 10-15 км, площади - 200-300 кв. км.
Проходка шахтных стволов приводит также к соединению и перераспределению вод между ранее разобщенными водоносными горизонтами, прорывам мощных потоков воды в туннели, забои шахт, что значительно затрудняет добычу.
Истощение фунтовых вод в районе горных выработок и осушение поверхностных горизонтов сильно влияют на состояние почв, растительного покрова, величину поверхностного стока, обуславливают общее изменение ландшафта.
Загрязнение воздуха довольно часто происходит из-за взрыва и транспортировки полезных ископаемых и в значительной степени из-за дробильных установок, где такое дробление имеет важное значение для маркетинга минерала. Даже незастроенные отвалы отходов вызывают загрязнение воздуха и смываются во время муссонов. Над бременем и отходами, образующимися при добыче полезных ископаемых, деградируют землю и могут загрязнять соседние сельскохозяйственные угодья и источники воды.
Гидротермальные вентиляционные трубки червей получают энергию от бактерий, которые живут в своих плюмах. Мы все знакомы с некоторыми движениями по защите биоразнообразия на суше, но как насчет биоразнообразия в глубоководном море? В глубине моря в 10 раз больше, чем мелкие континентальные шельфы в Мировом океане. Глубокое море далеко от тихой пропасти: Состоит из горных хребтов, каньонов, окопов и подводных гор, этот потрясающий подводный пейзаж является домом для огромного количества организмов.
Создание крупных карьеров и шахтных полей сопровождается активизацией различных инженерно-геологических и физико-химических процессов:
Возникают деформации бортов карьера, оползни, оплывины;
Происходит оседание земной поверхности над отработанными шахтными полями. В скальных породах оно может достигать десятков миллиметров, в некрепких осадочных породах - десятков сантиметров и даже метров;
Биоразнообразие часто используется в качестве показателя для здоровья экосистемы, поскольку слишком мало биоразнообразия означает, что экосистема может быть скомпрометирована. Разнообразие жизни в глубоком море также может иметь серьезные последствия для условий на суше. Истощение популяций рыб, воздействие изменения климата и увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере являются лишь некоторыми из основных эффектов, которые оказывают влияние глубоководные экосистемы. Чтобы попытаться избежать этих негативных последствий, мы можем работать над защитой глубоководных сред и объектов с высоким биоразнообразием.
На соседних с горными выработками площадях усиливаются процессы эрозии почв, оврагообразования;
В выработках и отвалах активизируются во много раз процессы выветривания, идет интенсивное окисление рудных минералов и их выщелачивание, во много раз быстрее, чем в природе, идет миграция химических элементов;
В радиусе нескольких сот метров, а иногда и километров, происходит загрязнение почв тяжелыми металлами при транспортировке, ветровом и водном разносе, почвы также загрязняются нефтепродуктами, строительным и промышленным мусором. В конечном счете, вокруг крупных горных выработок создается пустошь, на которой растительность не выживает. Например, разработка магнезитов в Сатке привела к гибели сосновых лесов в радиусе до 40 км. Пыль, содержащая магний, попала в почву и изменила щелочно-кислотный баланс. Почвы из кислых превратились в слабощелочные. Кроме того, карьерная пыль как бы зацементировала хвою, листья растений, что вызвало их оскудение, увеличение мертвопокровных пространств. В конечном итоге, леса погибли.
Гидротермальные вентиляционные отверстия, хотя и чрезвычайно летучие, являются домом для некоторых экзотических биомасс океанов. С момента своего открытия эти отверстия дали представление о том, как химия океана, как формируется поверхность Земли, и даже как могла начаться жизнь. Эти отверстия также являются местами обильных марганцевых конкреций, которые состоят из меди, кобальта, никеля, золота и других коммерчески ценных минералов. Однако эти узлы не образуются в одночасье. Фактически, для этих картофельных месторождений узелок требуется миллионы лет.
Полезные ископаемые – минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их для обеспечения жизнедеятельности человека и в сфере материального производства. Полезные ископаемые делятся на твердые (угли, руды, нерудное сырье), жидкие (нефть, минеральные воды) и газообразные (природные горючие и инертные газы).
Огромные минеральные ресурсы, подобные этим, находятся далеко в международных водах и на тысячи метров ниже поверхности океана. Различные технологические достижения в области дистанционного зондирования, дистанционно управляемые транспортные средства и многое другое сделали возможным извлечение этих богатых полезных ископаемых, хотя это по-прежнему дорогостоящее и экологически опасное действие.
Это гидротермальное вентиляционное отверстие, названное Салли, испускает струи богатых питательными веществами жидкостей, которые создают черный дым. Если это произойдет, 11 других компаний, ожидающих в крыльях, могут последовать примеру, принося новый вид добычи в Железный хребет штата. Сторонники горного дела надеются, что поездка закончится сотнями рабочих мест для нуждающегося региона и местом для Миннесоты на глобальной арене, где медь является неотъемлемой частью экономического прогресса.
Классификация полезных ископаемых. Полезные ископаемые делятся на металлические, неметаллические, горючие и водоминеральные ископаемые. Их можно сгруппировать в следующие виды ресурсов:
Рудные ресурсы – железная и марганцевая руда, бокситы, хромиты, медные, свинцово-цинковые, никелевые, вольфрамовые, молибденовые, оловянные, сурьмяные руды, руды благородных металлов и т.д.
Он используется в электропроводке для новых городов в Китае, ветряных турбин, усеивающих Великие равнины и новых смартфонов. Проекты отчетов об экологических последствиях циркулируют в течение нескольких месяцев. В документе четко указано, что это предложение сопряжено с долгосрочными экологическими рисками, отличными от тех, которые были сделаны железной добычей, которая на протяжении более века оставила свой след на северной Миннесоте. Эти риски заставили многих миннесотанов остановиться. Большинство из этих проблем вызвало остаточный камень.
Природные строительные материалы – известняк, доломит, глины, песок, мрамор, гранит.
Нерудные полезные ископаемые – яшма, агат, горный хрусталь, гранат, корунд, алмазы и т.д.
Горно-химическое сырье – апатиты, фосфориты, поваренная и калийная соли, сера, барит, бром- и йодосодержащие растворы и т.д.
Топливно-энергетические – нефть, газ, уголь, горючие сланцы, торф, урановые руды и т.д.
Металлы внедряются в породы, содержащие сульфиды, которые могут продуцировать серную кислоту при воздействии воздуха и воды. Поскольку желаемые металлы - только пятнышки, груды нежелательной, потенциально токсичной породы быстро размножаются. Чтобы не выщелачивать кислоту и тяжелые металлы в воду, которая в конечном итоге достигает озера Верхнее, все снегопад и дождь, которые выпадают на эти свай и в открытые шахты, должны содержаться и обрабатываться вместе с любой водой, которая течет из хвостохранилища, где остатки отходов на хранение.
Гидроминеральные ресурсы – подземные пресные и минерализированные воды.
Минеральные ресурсы океана – рудоносные жилы, пласты континентального шельфа и железомарганцевые включения на глубинах 3-6 км (около 78% минеральных ресурсов находится под водой Мирового океана).
Минеральные ресурсы морской воды – железо, свинец, уран, золото, натрий, хлор, бром, магний, поваренная соль, марганец.
Сегодняшний вопрос: стоит ли медно-никелевая добыча на экологическом риске? Это могло бы случиться и здесь, где у нас есть сильные экологические нормы и трудовые законы, а не где-то там, где они гораздо меньше заботятся о таких вещах. Выполнение этого здесь может помочь предотвратить плохие экологические последствия где-то в другом месте. Как вы думаете, как мы должны балансировать защиту окружающей среды от прибыли корпораций?
- Сью де Ним боюсь за возможные экологические последствия.
- Однако медно-никелевая добыча будет происходить где-то в мире.
Использование полезных ископаемых. В России добывается нефти около 17%, газа – 25%, каменного угля – 15%, товарной железной руды – 14% всего объема этих ископаемых, добываемых в мире. Запасы полезных ископаемых позволяют сохранять уровень добычи на протяжении сотен лет, но при условии освоения технологии на более значительной глубине (5-7 км). В целом проблема количественного роста минерально-сырьевой базы России стоит лишь для ограниченного круга полезных ископаемых (марганец, хром, сурьма, ртуть).
Миннесота, Чили, Ливия и Мексика и многое другое. Ключевое слово: и, а не «или». Решение - это не тот район, который нужно использовать, а решение - какие области будут получать прибыль. У нас могут быть «сильные экологические нормы», но наши агентства не применяют их. Водораздел Луи-реки настолько нарушен для ртути и сульфатов. Горная промышленность должна быть долгосрочной ответственной стороной.
Мой дом полон медной проволоки, чтобы нести электричество, необходимое для эксплуатации. современной жизни. Существуют и другие металлы, которые можно использовать, но из-за его основных свойств медь является хорошим балансом между стоимостью и эффективностью. Таким образом, нам кажется, что нам нужна медь.
На протяжении многих лет сохраняются на высоком уровне потери в недрах при подземной добыче угля (23,5%), в том числе коксующегося (20,9%), хромовой руды (27,7%), калийных солей (62,5%).
Неудовлетворительно используется при добыче нефтяной газ, которого в России сожжено в факелах многие миллиарды кубических метров.
Острой проблемой остается застройка площадей залегания полезных ископаемых, что влечет дополнительные потери их в недрах и впоследствии – большие затраты на добычу.
Кажется, мы избежим ответственности. Поскольку мы требуем медь, мы несем ответственность за то, чтобы он был произведен как можно чище и безопаснее. Хорошо известно, что мины в странах третьего мира, как известно, являются небезопасными и нездоровыми для рабочих и окружающего ландшафта. Но поскольку эти иностранные мины находятся в отдаленных местах, мы их не видим и не заинтересованы в обеспечении их безопасной и чистой эксплуатации.
Производя медь в Миннесоте, мы заинтересованы в том, чтобы производство производилось безопасно и чисто, и мы берем на себя ответственность за продукты, которые мы требуем. Как вы ожидаете запускать все это однофазное питание на каждом пандусе и на стоянке для использования в электрических автомобилях на большой основе? Прямо сейчас, только несколько человек имеют их. Чилийский медный рудник имеет достаточно меди для обеспечения прогнозируемой глобальной кривой спроса на 300 лет. Преимущества стиха.
Горнопромышленный комплекс превратился в настоящее время в один из самых крупных источников нарушения и загрязнения окружающей природной среды. Загрязнители, выбрасываемые горнодобывающей промышленностью, так разнообразны по составу и так велико их количество, что в ряде районов вызывают непредсказуемые последствия, губительно сказывающиеся на состоянии экосистем.
Может быть, мы должны задать этот вопрос семь или семьдесят поколений - была ли наша коллективная и корпоративная выгода стоить их рисков? Кто-нибудь честно полагает, что любая организация, корпорация или правительство, может гарантировать нашу экологическую и медицинскую безопасность в течение нескольких сотен лет, чтобы минные операции представляли собой риск? Нам действительно нужен материал? Нет ли другой альтернативы? От этого зависит наша жизнь, наше общество?
Какова прошлая история горнодобывающих компаний, занимающихся этим. тип шахты в прошлом? Многие компании обещали луну, а когда. руда ушла, компании объявляют о банкротстве. Их ответственность законно ушла, оставив людей, живущих здесь, с большим повторяющимся счетом, и. загрязнение окружающей среды в течение сотен лет.
Прирост разведанных запасов полезных ископаемых не покрывает их добычи. В то же время экспорт сырья непрерывно возрастает.
Ресурсонасыщенность России, которая измеряется количеством потребляемых ресурсов на душу населения, в 1,5-3 раза ниже, чем в промышленно развитых странах. Вскоре Россия из экспортера минерального сырья может превратиться в его импортера.
Растения как индикаторы полезных ископаемых. Химический состав почв определяет распространение отдельных видов, а иногда и целых групп растений. Можно наблюдать появление особых форм растений на почвах с повышенным содержанием того или иного химического элемента (уродливость, особая окраска лепестков и др.).
Некоторые виды растений, а иногда сообщества растений изобретательно развиваются на разных месторождениях. Такие виды и сообщества служат индикаторами полезных ископаемых. Существуют растения-индикаторы на повышенное содержание минеральных веществ в почве, на засоление или повышенную кислотность почв. В природе происходит миграция химических элементов при участии живых организмов. На основе этого был разработан биогеохимический метод поиска полезных ископаемых.
На почвах, богатых минеральными веществами, растут пролески, сныть, растения черноземных степей и низинных болот. На почвах, бедных минеральными веществами, растут росянка, сабельник, подбел, т.е. растения верховых болот. Растения, произрастающие на почвах, богатых азотом, (нитратных) – крапива, кипрей, бузина.
Большинство растений растет при нейтральных или слабощелочных реакциях почв, но есть и такие, которые растут на сильнокислых или сильнощелочных почвах. Растения нейтральных почв: клевер красный, тимофеевка, овсяница луговая и растения широколиственных лесов. Растения кислых почв: щучка, вереск, брусника, черника, щавель, белоус. Растения щелочных почв: пролеска, лиственница, ясень.
Древесные растения по мере убывания требовательности к минеральным веществам в почве группируются следующим образом: ясень, вяз, бук; пихта, ольха черная, липа, граб, дуб, клен, осина, кедр, ольха серая, ель обыкновенная, сосна обыкновенная, береза.
