Добыча полезных ископаемых и климатические условия
Схематическая карта мест наиболее активных разработок полезных ископаемых
Добы́ча поле́зных ископа́емых — процесс извлечения твёрдых, жидких и газообразных полезных ископаемых из недр Земли с помощью технических средств[1][2]. Добыча полезных ископаемых относится к первичному сектору экономики.
Процесс добычи полезных ископаемых заключается в разработке месторождений полезных ископаемых. При разработке месторождений производится выемка полезного ископаемого и транспортировка его к местам дальнейшей переработки или полезного использования.
Термин «Добыча полезных ископаемых» используется также как экономическая категория. Как экономическая категория выражается в объёмных или весовых единицах измерения[2]:
- в кубических метрах (м³) применительно к природному газу, нерудным строительным материалам;
- в тоннах (т) применительно к углю, нефти, рудам, нерудному сырью;
- в м³/сутки применительно к промышленным водам;
- в каратах применительно к драгоценным камням;
- в килограммах (кг) применительно к полудрагоценным камням, камнесамоцветному сырью, пьезооптическому сырью;
- в квадратных метрах (м²) применительно к облицовочному декоративному камню.
Способы добычи полезных ископаемых[править | править код]
Добыча полезных ископаемых насчитывает многотысячелетнюю историю.
За всю историю человечество выработало различные способы добычи полезных ископаемых.
Добыча твёрдых полезных ископаемых ведётся открытым способом, подземным способом или комбинированным открыто-подземным способом. Открытым способом добывается около 90 % бурых углей, 20 % каменных углей, 70 % руд чёрных и цветных металлов.
Добыча жидких и газообразных полезных ископаемых осуществляется путём бурения с поверхности земли скважин, через которые производится их откачка в специальные хранилища.
Добыча полезных ископаемых, которые залегают непосредственно на поверхности земли (торф, нерудные строительные материалы и некоторые другие) осуществляется с поверхности при полной механизации основных производственных процессов.
Начиная с 1960-х годов, стала развиваться добыча со дна моря твёрдых полезных ископаемых (золото, олово, алмазы, циркон, монацит, ильменит и др.), а также нефти и газа.
Выбор способа добычи полезного ископаемого определяется горно-геологическими условиями залегания полезных ископаемых и обосновывается технико-экономическими расчётами.
Динамика мировой добычи важнейших видов полезных ископаемых[править | править код]
По мере развития научно-технического прогресса объёмы добычи полезных ископаемых и число их видов непрерывно увеличивались. По подсчётам академика В. И. Вернадского, выполненным в 1915 году, человечеством в античную эпоху добывалось и использовалось всего 19 элементов, в XVIII веке — 28, в XIX веке — 50, в начале XX века — 60. В настоящее время используются все 89 химических элементов, содержащихся в земной коре[3].
Постоянно увеличивались темпы роста добычи полезных ископаемых. Из всего объёма полезных ископаемых, извлечённых из недр земли за всю историю человечества, преобладающий их объём добыт в XX веке: нефти — 99,5 %, угля — 90 %, железной руды — 87 %, медной руды — 80 %, золота — 70 %. Поиск и освоение новых месторождений охватили практически всю приповерхностную часть земной коры, включая прибрежный шельф и дно Мирового океана[2][3].
При этом структура объёмов добычи различных ископаемых меняется по мере развития научно-технического прогресса. Так, например, в период с 1850-х по 1930-е годы, в общем объёме добычи доминировал каменный уголь, в период с 1940-х по 2000-е — нефть, а начиная с 2010-х — природный газ (в том числе и сланцевый). Изменяется и динамика добычи металлических руд: так, доля железной руды в общем объёме добычи непрерывно снижается с начала 1920-х годов (хотя в валовом исчислении — сохраняется и в отдельные периоды растёт), в то время как добыча руд цветных металлов увеличивается. Добыча некоторых полезных ископаемых, например торфа, сокращается в валовом исчислении начиная с 1940-х годов.
На динамику добычи некоторых полезных ископаемых влияет и возможность вторичной переработки. Например объём чёрного металлолома, накопленный в мире уже к началу 1900-х годов составил заметную часть в сырьевой составляющей металлургии, а в 2010-х годах доля металлолома в сырьевой базе превышает 40 %. По некоторым цветным металлам, например свинцу, доля лома в сырьевой составляющей ещё выше. Непрерывно растёт и доля вторичного сырья в производстве пластмасс и изделий из стекла.
Значение некоторых полезных ископаемых по мере развития технологий окончательно утрачивается. Например, в период с 1830-х по 1970-е годы в значительных объёмах добывался природный монокристаллический кварц как пьезооптическое сырьё. По мере развития технологий производства сложных оптических стёкол, пьезокерамики и выращивания искусственных кристаллов значение природного кварца для оптики и электронику утратилось: в оптике его заменили лучшие по характеристикам тяжёлые стёкла и синтетические кристаллы, а в электронике — пьезокерамики, пьезоэлектрические характеристики которых на несколько порядков лучше, чем у кварца. Поэтому в настоящее время природный кварц применяется только ювелирами. Аналогичная ситуация произошла с разновидностями корунда: с сапфиром и рубином, а также с алмазами — природные камни используются только в ювелирном деле, тогда как в технике используются синтетические. Следует отметить и тот факт, что перечисленные природные камни редкие и дорогие, тогда как их искусственное производство сравнительно дешёвый процесс, не требующий дефицитного сырья.
Примечания[править | править код]
- ↑ Добыча полезных ископаемых. Статья в БСЭ
- ↑ 1 2 3 Добыча полезных ископаемых // Горная энциклопедия / Гл. редактор Е.А. Козловский. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — Т. 2. — С. 234-235.
- ↑ 1 2 [dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/384/%D0%B4%D0%BE%D0%B1%D1%8B%D1%87%D0%B0 Добыча полезных ископаемых человеком]
См. также[править | править код]
- Горное дело
- Горная промышленность
- Добыча рудного золота — обучающее видео
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист. Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым). Список проблемных доменов |
Источник
Добыча полезных ресурсов неизменно приносит пользу людям и причиняет вред окружающей среде. Стоит рассмотреть, какие экологические проблемы возникают вследствие этого процесса.
Загрязнение атмосферного воздуха
Влияние добычи полезных ископаемых на окружающую среду всегда было негативным по причине загрязнения природных ресурсов. Из добываемого сырья по делу используется только 5%, остальная часть превращается в отходы. Они возвращаются в природу и наносят ей непоправимый ущерб.
Добыча минеральных ресурсов и горных пород приводит к выбросам в атмосферу углекислого газа, пыли, углеводородов и других химических соединений.
Это происходит за счет применения взрывчатых веществ на месторождениях. После взрывов в карьерах растет уровень запыленности атмосферы. Это неблагоприятно действует на солнечную радиацию, температуру воздуха и осадки.
Отвалы горных шахт или терриконы оказывают серьезное влияние на нижние слои воздуха. Их высота может достигать 80 метров, объем — до 1 миллиона куб. м. В России большое скопление терриконов отмечается на территории Челябинской области в районах активной добычи угля.
Породы, входящие в его состав, включают частицы углерода и серный колчедан, он же пирит, при разложении которого происходит выделение теплоты. Это приводит к возгоранию обвалов. Они могут гореть, не затухая, несколько месяцев подряд. При сгорании выделяется множество вредных газов и химических соединений, тем самым сильно загрязняя атмосферу.
В металлургической промышленности тоже образуется много отходов. На переработку отправляется в среднем 25% от их общего количества, остальная часть выбрасывается. В таких отходах содержится много токсических веществ, они способны мигрировать на большие дистанции — до 200 км.
При обработке железных руд выделяются вредные газы, которые, при попадании в атмосферу, вызывают парниковый эффект и кислотные осадки.
Особенно загрязненный атмосферный воздух наблюдается в районах, специализирующихся на черных металлах.
Для решения проблемы загрязнения атмосферы можно добывать минеральные ресурсы с использованием шахтного метода. Он подразумевает под собой закрытую, подземную разработку месторождений и добычу при помощи постройки шахт.
Деструкция почвенного слоя
Негативное влияние на состояние почв оказывает разработка полезных ископаемых. Все способы извлечения ресурсов заключаются в выемке сырья из земной коры. По этой причине в ней образуются полости, нарушается целостность. При строительстве шахт или карьеров для открытого метода добычи ресурсов часто происходит отчуждение земель на долгие годы. Это приводит к возникновению антропогенных форм рельефа на территориях в районе разработок — обвалам, оползням, карьерам.
При строительстве карьеров слой чернозема снимают и сбрасывают в отвалы. Таким образом, почва становится непригодной для хозяйственного использования. В Белгородской области, в районе Лебединского горно-обогатительного комбината, было уничтожено около 6 миллионов га плодородной земли. Мероприятия, направленные на ее восстановление, не смогли компенсировать такой серьезный урон. Чтобы решить эту проблему, необходимо организовывать транспортировку чернозема и его распределение на бесплодных местностях рядом с истощенными рудниками.
Еще одно негативное последствие добычи полезных ресурсов — загрязнение сельскохозяйственных территорий. Чаще это происходит в процессе транспортировки ископаемых. Пыль распространяется на большие площади и осаживается в почвах и на растениях. Особенно такие выбросы высоки при горнодобыче. В результате образуются техногенные аномалии, где содержание железа и цинка в почве превышает норму в 2-3 раза. На местах сильного запыления земли запрещено разбивать пастбища, рекомендуется отступить на расстояние 8-10 км от карьеров.
Вредные вещества, проникающие в почвы, бывают токсичны. Они попадают сначала в растительность, затем в организм человека с пищей. Рядом с месторождениями магнезита в радиусе 30 км образовывается пустошь — живые существа погибают из-за смены кислотно-щелочного состава почв в таких местах.
Постоянная добыча полезных ископаемых приводит к регулярному уменьшению их запасов и истощению недр земли. В составе руд наблюдается снижение металлов, из-за чего увеличиваются объемы добычи. Как итог, наблюдается рост отходов, вредящих литосфере.
Загрязнение водного пространства
Один из результатов добычи полезных ресурсов — истощение и осушение водоемов, их загрязнение. На месторождениях каменной соли образуются галитовые отходы — побочный продукт производства хлорида калия. С осадками они попадают в водоемы, которые используют для подачи питьевой воды в близлежащие населенные пункты.
При добыче угля на территориях, расположенных вблизи месторождений, всегда откачиваются подземные воды. По этой причине происходят следующие вещи:
- воронкообразное понижение уровня подземных вод — возникает после их откачки;
- пересыхание родников и небольших рек;
- исчезновение ручьев.
Предприятия угольной промышленности также сбрасывают много сточных вод. В результате их функционирования истощаются запасы подземных водных ресурсов из-за осушения и использования месторождений угля.
Поверхностные водоемы загрязняются сбросами неочищенных сточных вод с карьеров и шахт. В них попадают соли, токсические вещества, отходы и металлы.
По причине загрязнения водного пространства исчезают целые экосистемы. Погибают микроорганизмы, рыба и прочие обитатели водоемов. Для людей тоже существует определенный вред — зараженная вода используется в бытовых целях. Чтобы снизить уровень загрязнения водных ресурсов, необходимо уменьшить количество сточных вод, усовершенствовать систему их очистки.
Влияние на флору и фауну
Деятельность горнодобывающей отрасли связана с образованием отходов. В их составе встречаются горные породы, обедненные руды и химические вещества. При извлечении из-под земли, они вступают в химические реакции, не поддающиеся контролю. В результате это может привести к серьезным последствиям для экологии.
В местах добычи пропадают растения, нарушается привычная среда обитания живых существ. Не все животные и насекомые способны адаптироваться к перемене условий, в результате чего они покидают эти места или погибают. С учетом бурного развития добывающей деятельности человека это станет большой проблемой в вопросах охраны природы и ее обитателей.
При освоении месторождений минеральных ресурсов из-за нарушения растительного покрова разрушаются пастбища, что приводит к дефициту пищи для скота. Процесс разработки мест добычи ресурсов подразумевает загрязнение пылью и сточными водами больших территорий радиусом до 30 км. Вредные вещества, при попадании на землю, уничтожают все живое на своем пути. После этого перестает расти трава, деревья, кустарники. В результате в поисках пищи мигрируют целые популяции.
Для компенсации вреда, причиненного человеком флоре и фауне, необходимо удобрять почвы, регулярно высаживать леса и организовывать пастбища вдали от мест разработок.
Отсутствие мер по решению проблем, возникающих при добыче полезных ресурсов, усугубляет ситуацию. Экологическая обстановка определяет не только качество окружающей среды, но и состояние здоровья людей. При серьезных масштабах ущерба, нанесенного человечеством природе, еще существует возможность вернуть ей первоначальный вид.
( 4 оценки, среднее 4.75 из 5 )
Источник
Полезные ископаемые – это ценные образования, залегающие внутри и частично над земной корой, их физические и химические свойства, а также состав ценятся за возможность использования в различных сферах жизнедеятельности человека. Ископаемые могут быть как твёрдыми и жидкими, так и газообразными.
Скопления ископаемых ресурсов называют месторождениями – в этих зонах они представлены в больших количествах в виде россыпей, жил, пластов, штоков. Российские ПИ – это колоссальный набор ценных металлов, руд, горючих материалов и прочих ресурсов. Многие из них на территории РФ сосредоточены в большем количестве, чем где-либо еще.
Общая информация
Россия, обладая самой большой территорией в сравнении с другими странами, занимает лидирующие позиции по добыче важнейших полезных ископаемых. Общее количество месторождений – больше 200 000, и это число постоянно увеличивается, так как совершенствуются методы поиска новых залежей. Стоимость предполагаемых ресурсов составляет свыше 30 трлн. долларов. Количество природного газа и угля бьет рекорды большинства других стран: их представлено 32% и 30% соответственно от общего количества мировых запасов.
Связь рельефа и полезных ископаемых РФ
Территория России крайне сложна и многообразна за счет большой протяженности с запада на восток и с юга на север. Огромные территории объединяют разную местность, богатую полным спектром ПИ:
- равнины в европейской и центральной области;
- горы на юге, востоке и северо-востоке, а также уникальный Уральский хребет, пересекающий страну;
- северный уклон с водами, впадающими в моря Северного Ледовитого океана.
За счет уникального географического положения, многообразия форм рельефа и природных зон, на территории страны сформировалась практически все известные полезные ископаемые.
Месторождения
Если взглянуть на подробную карту зон месторождений полезных ископаемых РФ, то представится следующая картина:
- золото сосредоточено по большей степени в Якутии, на Дальнем Востоке в области Магадана, также есть 200 коренных и 114 комплексных месторождений;
- горючие ресурсы (нефть и газ) в наибольшей степени залегают на севере Западной Сибири, в Ямало-Ненецком округе, а также частично в дельте Волги и на Сахалине;
- серебро в больших количествах представлено на Урале, Востоке Сибири;
- строительные нерудные материалы разбросаны за Уралом, в Саянах, Забайкалье, на территории Красноярского края и Иркутской области;
- каменный уголь расположен относительно равномерно, но большая часть находится за Уралом;
- горючие сланцы наиболее распространены в европейской части страны, в Прибалтийском бассейне;
- железные руды добывают в Курском районе, на Кольском полуострове и Балтийском щите;
- уран добывают в Забайкалье;
- карбонатный марганец также распространен в Сибири, на Урале и Дальнем Востоке;
- алюминия больше всего сосредоточено в Западной Сибири и на Урале;
- цветные металлы максимально сконцентрированы в регионе Восточной Сибири и на Таймыре.
Драгоценные и полудрагоценные камни и нерудные материалы широко распространены в горных пластах Урала, Сибири, особенно много их на Алтае, в Саянах.
Виды и запасы полезных ископаемых
Россия – одна из самых богатых стран мира на полезные ископаемые. Уголь и газ занимают передовые позиции, но есть и множество других востребованных ресурсов, и запасы их по-настоящему огромны.
Нефть и газ
РФ занимает 7 место по запасам нефти в мире, а по газу стране совсем нет равных – 1 место:
- 14,1 млрд. т нефти, а также до 62 млрд. т неисследованных запасов в северных и восточных регионах. Считается, что выработка эксплуатируемых запасов составляет 45%, но при этом колоссальная часть не добывается;
- запасы газа составляют свыше 40 млрд. т, и больше 77% из них приходится на Западную и Восточную Сибирь.
По предварительным данным, добывать нефть будут еще не менее 22 лет, а газ – около 81 года.
Уголь
В России сосредоточено 50 млрд. т каменного угля и не менее 1,8 трлн. т бурого. В восточной части России содержится до 63% запасов, остальное приходится на Урал и Европейский регион. Самый крупный бассейн – Канско-Ачинский.
Угольная промышленность в России сосредоточена в основным (свыше ¾) в подземных разработках, а ¼ пригодна для открытых работ, которые считаются более безопасными. Далеко не все запасы еще разработаны, и многим из них только предстоит открыться.
Железные руды
В этой сфере РФ также занимает лидирующие позиции по запасам – до 264 млрд. т, однако залегают руды на значительной глубине. Железняк отличается высоким качеством, и большая его часть добывается в европейской части РФ.
Торф
Общая часть выявленных торфяных ресурсов составляет 160 млрд. т, расположенных в 46 000 месторождений. В азиатской части страны сосредоточено до 76% всех запасов. Самое больше месторождение находится в Западной Сибири и составляет свыше 18.8 млрд. т.
Горючие сланцы
Страна богата этими полезными ископаемыми, однако лидирующих позиций не занимает. При этом залежи расположены не слишком равномерно: основные источники находятся в Европейском регионе, однако Сибирь также считается важным источником сланцев в будущем.
Марганец
Минерал представлен в огромном количестве месторождений, однако залежи его незначительны – до 2,7% от мировых. Считается, что в РФ марганец обладает низким качеством и плохо поддается обогащению. Самое крупное месторождение находится на Урале.
Титановые руды и ванадий
Титановые руды добывают в прибрежно-морских регионах, а также на берегах некоторых озер Урала, Восточной и Западной Сибири, Забайкалья.
Ванадий широко добывается на Урале, однако большая часть элемента выделяется на раскопках других территорий, в частности – угольных и нефтяных.
Золото и серебро
Россия с начала 21 столетия занимает 4-е место по добыче золота в мире, после ЮАР, Австралии и США. По прогнозам, в РФ сосредоточено свыше 25 т золота. Запасы серебра же занимают первое место в мире. При этом 73% из них добываются в комплексных местах рождения золота и цветных металлов.
Драгоценные и поделочные камни
В РФ добывается колоссальное количество различных камней, используемых для создания ювелирных изделий и прочих украшений: яшма, нефриты, топазы, а также алмазы, сапфиры, рубины и изумруды. Алмазы добываются в основном в Якутии и частично на Урале.
Алюминий
Легкий и пластичный металл, без которого сложно представить современную промышленность, добывается в РФ в недостаточных количествах, и ощущается его острый дефицит. При этом наиболее крупные залежи находятся в Коми – свыше 200 млн. т.
Уран
России отводится 7 место по разведанным залежам урана, или 5,3% от мировых запасов. По прогнозам, добывать сырье можно будет в течение 15-20 лет на уже разработанных участках. Однако есть зоны, к разработке которых пока что не приступали.
Прочие ресурсы
Можно представить данные по другим важным природным ископаемым:
- хром – точное количество неизвестно, но считается, что разведано менее 10%;
- медь – запасы составляют свыше 20 млн. т;
- никель – РФ занимает 1 место по запасам, которые составляют свыше 7300 тыс. т;
- олово – одно из первых мест в мире, или 7,6% (3,6 млн. т);
- цинк – около 22,7 млн. т по предварительным прогнозам;
- платина – 8,1% от мировых запасов (платиноидов – не менее 10%);
- горно-химическое сырье (соли, сода, сера, борные руды и многое другое) представлено в большом количестве.
Нерудное строительное сырье представлено в тысячах месторождений по всей России. Интересны места добычи полезных ископаемых и наличием очень редких металлов, например, бериллия.
На территории РФ представлено колоссальное количество месторождений полезных ископаемых, и далеко не все из них разработаны. Очень удачно сложилось, что в России сконцентрирована большая часть важнейших ресурсов – нефти, газа, угля, а также цветных и черных руд металлов, драгоценных камней.
Однако современные темпы разработки уже менее чем через 100 лет приведут к тому, что самые ценные полезные ископаемые полностью истощатся, если человечество не изобретет новых способов использования и переработки природных ресурсов.
Не нашли, то что искали? Используйте форму поиска по сайту
Источник