Охрана природных ресурсов
Антропогенное воздействие на биосферу. Государственная политика России в области охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов. Влияние горного производства на природный ландшафт. Рациональное использование водных ресурсов.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | курс лекций |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.12.2010 |
| Размер файла | 2,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Карстовые процессы в массиве горных пород. Осушение месторождений, намеченных к разработке, может значительно интенсифицировать карстовые процессы. В карстовых пустотах, образующихся при выщелачивании легкорастворимых пород (карбонатов, сульфатов, солей и др.), накапливается большое количество подземных вод, способных прорываться в горные выработки и представляющих опасность при разработке месторождений. При наличии карстовых полостей возникает угроза попадания в них людей, горного оборудования и транспортных средств. На месторождениях, где разрабатываются известняки, каменная и калийная соли, гипсы и другие минеральные образования, подверженные выщелачиванию, карстовые процессы могут значительно усложнять форму тел полезных ископаемых и приводить к уменьшению запасов полезных ископаемых. Выщелачивание известняков, подстилающих угольные пласты в Подмосковном бассейне, обусловило мульдообразное погружение и более сложные формы проседания угольных залежей, что значительно затрудняет, а в ряде случаев делает невозможным эффективное использование механизированных средств угледобычи. Карстовые процессы снижают также несущую способность кровли подземных выработок.
Карстовые процессы в условиях открытой разработки месторождений вызывают дополнительные количественные и качественные потери полезного ископаемого, затрудняют ведение буровзрывных работ и работу карьерного транспорта. На устойчивость уступов и бортов карьеров также влияют карстовые процессы, вызывая деформации откосов.
Загрязнение недр происходит в основном за счет захоронения в них отходов промышленного производства. Существует ряд способов захоронения отходов в недрах земли: использование горных выработок отработанных шахт и рудников; создание специальных искусственных полостей; нагнетание отходов (чаще жидких) в гидрогеологические структуры (поглощающие водоносные горизонты) и др. В поглощающие горизонты удаляются сточные воды нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, жидкие отходы повышенной токсичности. Ежегодно в недра закачивается около 120 тыс. м3 рассолов и 1,8 млн м3 засоленных сточных вод, образовавшихся при добыче соли.
В США имеется 246 полигонов подземного захоронения. При этом используются скважины глубиной от 300 до 3000 м и более. Приемистость скважин достигает 1800 м3/сут. Ежегодно в США на душу населения производится свыше 27 т различных отходов, из которых на долю опасных приходится около 5 %. Не желая идти даже на незначительные расходы по строительству очистных сооружений, монополии размещают около 90 % всех ядовитых отходов своего производства в недрах (иначе говоря, закапывают) в нарушение всех существующих норм безопасности.
С развитием ядерной энергетики существенно возрастает опасность загрязнения недр при размещении в них радиоактивных отходов (РО). По оценкам МАГАТЭ производство реакторами 1000 МВт электроэнергии приводит к необходимости ежегодного захоронения 200-500 м3 твердых РО среднего уровня активности. Специалисты отмечают, что уровень развития науки и техники не позволяет пока создать хранилища на поверхности, обеспечивающие надежную изоляцию в течение сотен лет, необходимых для распада долгоживущих радионуклидов. Поэтому основное внимание уделяется выбору подходящих условий для размещения РО в недрах. Для захоронения РО низкого и среднего уровня активности используются поверхностные слои, в которых проходят земляные траншеи или сооружают железобетонные емкости.
Известен опыт Канады, где в болотистой местности на глубине 150-160 см были размещены блоки боросиликатного стекломатериала с активностью 4-1013 Бк/л. Скорость выщелачивания отходов в грунте составила 5-10" г/ (см2сут).
Но этот случай является единичным, поскольку основные объемы РО размещаются в глубоких геологических формациях. В качестве таких формаций пригодны пласты соли, глины, кристаллические структуры и др. Специалисты отмечают повышенный интерес к соляным формациям, обусловленный наличием в ряде стран крупных монолитных образований, их низкой проницаемостью и пористостью и простотой сооружения хранилищ. Для этой цели часто используются отработанные солевые шахты. Считается, что соляная формация должна иметь в диаметре несколько сотен метров, а высота пласта над и под хранилищем должна составлять не менее 100 м.
С 1965 г. в ФРГ на расстоянии 70 км от г. Ганновера в соляной шахте АССЭ на глубине 490-700 м от поверхности размещено хранилище РО низкой и средней активности. В шахте имеется 130 камер, каждая высотой 50 м и площадью 90 х 45 м, расположенных на 13 различных горизонтах. В штате Нью-Мексико (США) предполагается разместить хранилище в солевой формации на глубинах 580-825 м.
Вместе с тем размещение хранилищ в солевых формациях имеет ряд недостатков, связанных со сравнительно высокой растворимостью соли, возможностью ее разложения при повышенных температурах, подверженностью радиолизу, коррозионным воздействием на многие материалы. Изучение радиационной стойкости каменной соли показало, что при ее облучении может выделяться О, образование которого оказывает неблагоприятное воздействие при эксплуатации хранилищ. Кроме каменной соли для захоронения РО используются и другие геологические формации. В Бельгии, например, такое хранилище запроектировано в третичных глинах на глубине 160-270 м для хранения контейнеров диаметром 0,3 м и длиной 1,5 м. Однако в последние годы специалисты отдают предпочтение массивам кристаллических пород, имеющим значительные размеры в плане и по глубине и сложенным гранитами, порфиритами, диабазами и другими породами с достаточно высокой теплопроводностью. При этом учитывается возможность неравномерного нагрева породного массива с образованием сдвиговых напряжений и появлением трещин.
В связи с расширением масштабов ядерной энергетики опасность загрязнения недр радиоактивными отходами будет существенно возрастать. При несоблюдении установленных условий захоронения РО могут иметь место: выход подземных вод, загрязненных отходами, в открытые водоемы; загрязнение удаляемыми отходами разрабатываемых или намеченных к разработке месторождений полезных ископаемых и другие нежелательные последствия.
Для предотвращения загрязнения недр при проектировании и строительстве объектов в подземном пространстве, по мнению А.П. Старицына, необходимо обеспечить:
выбор оптимальных вариантов размещения объекта с учетом охраны недр, рационального режима и технологии объекта;
подготовку к строительству, применение прогрессивных технологических схем вскрытия вмещающей толщи горных пород и строительно-монтажных работ;
разработку объемно-планировочных и конструктивных решений объекта, позволяющих наиболее полно, комплексно использовать подземное пространство;
разработку и решение вопросов обеспечения охраны труда и техники безопасности, инженерной защиты объектов, промышленной санитарии и утилизации отходов производства, использования горных пород при вскрытии вмещающей толщи и проходке горных выработок. Возгорание полезных ископаемых и вмещающих пород. Усложнение горно-геологичеких условий разработки связано, в частности, с вовлечением в эксплуатацию месторождений полезных ископаемых и вмещающих пород, склонных к самовозгоранию. Так, при разработке, складировании и транспортировании сульфидных руд Норильского и Талнахского месторождений происходят самонагрев и возгорание рудной массы. При подземной разработке северо-уральских бокситовых месторождений имеет место самовозгорание обрушающихся сланцевых пород кровли. Большинство угольных месторождений страны состоит из самовозгорающихся углей или содержит самовозгорающиеся сланцевые породы в составе вмещающей толщи. Негативные последствия этого явления проявляются в усложнении технологии горных работ, возникновении оползней и провалов, загрязнении окружающей среды, а также в усложнении хранения и транспортирования самовозгорающихся полезных ископаемых. При этом наиболее типичным и опасным видом воздействия на окружающую среду является химическое загрязнение воздушного и водного бассейнов продуктами разложения, выщелачивание химических элементов подземными и поверхностными водами. В атмосферу выделяется значительное количество оксида углерода, диоксида серы, сероводорода, углекислого газа и углеводородных соединений.
6.4 Ациональное использование и охрана недр
Под рациональным использованием недр понимают систему мероприятий научного, производственно-технического и организационного характера, обеспечивающих полное и комплексное использование ресурсов недр для удовлетворения материальных и духовных потребностей общества.
Рациональное использование недр - комплексная проблема, и ее решают в следующих направлениях: геологическом, горно-техническом, технологическом, экономическом и организационном.
Законом РФ "О недрах" предъявляются следующие требования в геологическом направлении (статья 23):
обеспечение полноты геологического изучения недр;
проведение опережающего геологического изучения недр, обеспечивающего достоверную оценку запасов полезных ископаемых или свойств участка недр, предоставленного в пользование в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых;
проведение государственной экспертизы и государственного учета запасов полезных ископаемых, а также участков недр, используемых в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых.
Для выполнения этих требований необходимо проводить совершенствование методов разведки и подсчета запасов полезных ископаемых (в первую очередь, в действующих горно-промышленных регионах), изучение вещественного состава полезных ископаемых и вмещающих пород, геолого-технологическое картирование, разработку научно обоснованных методов прогноза инженерно-геологических и гидрогеологических условий эксплуатации месторождений.
Требования Закона РФ "О недрах" в рамках горно-технического направления включают (статья 23):
обеспечение наиболее полного извлечения из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов;
достоверный учет извлекаемых и оставляемых в недрах запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов при разработке месторождений полезных ископаемых.
Для выполнения этих требований необходимо проведение работ с созданием новой и совершенствованием существующей техники и технологии разработки месторождений, обеспечивающих повышение полноты и качества извлечения полезных ископаемых из недр.
Законом РФ "О недрах" предъявляются следующие требования в технологическом направлении (статья 23):
строгое соблюдение технологических схем переработки минеральногр сырья, обеспечивающих рациональное, комплексное извлечение содержащихся в нем полезных компонентов: учет и контроль распределения полезных компонентов на различных стадиях переработки и степени их извлечения из минерального сырья;
дальнейшее изучение технологических свойств и состава минерального сырья, проведение опытных технологических испытаний с целью совершенствования технологий переработки минерального сырья;
наиболее полное использование продуктов и отходов переработки; складирование, учет и сохранение временно не используемых продуктов и отходов производства, содержащих полезные компоненты.
Для выполнения этих требований необходимо, в первую очередь, создавать новые и совершенствовать существующие технологические процессы переработки минерального сырья, позволяющие наиболее эффективно извлекать все содержащиеся в нем полезные компоненты, вовлекать в переработку бедные и забалансовые руды, утилизировать вмещающие породы и отходы производства.
Законом РФ "О недрах" установлены следующие требования в экономическом направлении (статья 23):
для определения промышленной ценности месторождения полезных ископаемых, наиболее эффективных и безопасных способов их отработки при геологическом изучении недр и при постановке запасов на государственный баланс осуществляется геолого-экономическая и стоимостная оценки запасов месторождения. В этой же статье указаны, что методики оценки по видам полезных ископаемых утверждаются федеральным органом управления государственным фондом недр. В настоящее время таких методик еще не существует, и оценка минеральных ресурсов производится на основе стандарта СТО РОО 23.01.96. "Оценка минерального сырья, разработанного Российским обществом оценщиков". Этот стандарт хотя и был использован компанией "Юником" при оценке стоимости и определения начальной цены продажи акций "Красноярская угольная компания", но имеет очень много недостатков, и поэтому его применение для оценки стоимости месторождений полезных ископаемых представляется нецелесообразным.
В дополнение к этим требованиями необходимо разработать экономический механизм управления (т.е. систему мероприятий по планированию и стимулированию) полным и комплексным использованием ресурсов недр в условиях рыночной экономики.
Хотя в Законе РФ "О недрах" не содержится непосредственных требований в рамках организационного направления работ по рациональному использованию недр, эти работы тем не менее необходимо выполнять в первую очередь для того, чтобы обеспечить успешную реализацию требований Закона в рамках других вышеперечисленных направлений.
К числу таких работ следует отнести создание законодательной и налоговой базы, стимулирующей:
увеличение объемов геолого-разведочных работ в освоенных промышленных регионах, т.к. продление срока деятельности предприятий имеет большое социальное и экономическое значение. Поэтому темпы прироста запасов по горно-промышленным регионам должны быть существенно выше темпов освоения новых минерально-сырьевых баз;
пересмотр действующих и экономическое обоснование новых потребительских стандартов на минеральное сырье.
Необходимо указать, что для инвестора, а в особенности для зарубежного инвестора, неприемлемы, в первую очередь, те правовые нормы российского законодательства, которые закрепляют право государства на вмешательство в хозяйственную деятельность горного предприятия (исключение составляют лишь вопросы экологии, техники безопасности и охраны труда). Собственник горного предприятия, получивший лицензию на право пользования недрами и вложивший значительные средства в это предприятие, обоснованно считает, что только он должен определять: где, когда и сколько добывать полезного ископаемого на принадлежащем ему предприятии. При этом он будет в первую очередь руководствоваться рыночной конъюнктурой при готовности соблюдать разумные (с его точки зрения) условия лицензии.
Таким образом, - возникает вопрос о том, должно ли государство в современных условиях реализовывать требование рационального использования минеральных ресурсов и каким образом оно должно это делать.
Анализ законодательных актов, регулирующих недропользование в развитых индустриальных странах, показывает, что ни в одном из них не упоминаются такие понятия, как "рациональное использование минеральных ресурсов", "нормативные и сверхнормативные потери полезного ископаемого при добыче и переработке", "полное и комплексное использование запасов минерального сырья" и др. Однако механический перенос зарубежного опыта правового регулирования недропользования в российское законодательство вряд ли оправдан и прежде всего потому, что в разных странах недропользование регулируется по-разному.
Правовые нормы современного российского законодательства о недрах содержат многочисленные и в основном декларативные требования по рациональному использованию минеральных ресурсов (ст.23 Закона РФ "О недрах"), выполнение которых трудно проконтролировать (например "обеспечение наиболее полного (?) извлечения из недр запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и попутных компонентов"). Санкции за невыполнение этих требований изложены в законе таким образом: "право пользования недрами может быть ограничено, приостановлено или прекращено специально на то уполномоченными государственными органами в соответствии с законодательством". Возникает закономерный вопрос: кто должен решать, когда это право следует ограничить, когда приостановить, а когда прекратить, и где содержатся правовые основания для этих решений. К тому же, учитывая особенности российского судопроизводства, разбирательство с недобросовестным недропользователем может длиться еще многие годы после прекращения эксплуатации месторождения.
Поэтому в современных условиях вместо требования рационального использования минеральных ресурсов при пользовании недрами должно, по нашему мнению, осуществляться требование получения от недропользователя компенсации за упущенную государством выгоду в случае нарушения недропользователем условий лицензии. При этом государство должно обладать эффективно действующим правовым механизмом, обеспечивающим реализацию данного требования, и иметь правовые возможности поощрить недропользователей, осваивающих месторождения с бедным содержанием полезных компонентов или расположенных в сложных горно-геологических и территориальных условиях и способствующих тем самым более полному использованию минерально-сырьевой базы страны.
Впервые понятие охраны недр было дано в Горном положении Союза ССР, утвержденном в 1921 г.
Горное положение Союза ССР (ст.128) определяло охрану недр как наблюдение за надлежащим применением горнопромышленниками:
а) технических методов и способов горных работ в соответствии с геологическим строением месторождений, их особенностями и характером залегания пород и ископаемых (геологический контроль);
б) правил, касающихся технической правильности и технической целесообразности горных работ, в целях достижения наиболее полного использования месторождений полезных ископаемых (технический контроль);
в) правил, касающихся съемки подземных и наземных горных выработок, составления маркшейдерских планов, проверки этих планов путем контрольной съемки выработок, а также производства триангуляционных работ (маркшейдерское дело и маркшейдерский контроль).
Изданное в период, когда в разведке и промышленной разработке месторождений полезных ископаемых участвовали частные лица, Горное положение Союза ССР охраняло недра в первую очередь от возможных злоупотреблений этим правом со стороны частных лиц. На современном этапе пользования недрами под охраной недр понимают систему производственно-технических, экономических и административно-правовых мероприятий, обеспечивающих соблюдение установленного порядка пользования недрами при их геологическом изучении, добыче полезных ископаемых, строительстве и эксплуатации подземных сооружений, захоронении промышленных стоков и отходов производства и удовлетворении иных государственных и общественных потребностей. Такая трактовка этого понятия непосредственно вытекает из Закона РФ "О недрах".
Основные требования по охране недр, сформулированные в статье 27 Закона РФ "О недрах", включают:
охрану месторождений полезных ископаемых от затопления, обводнения, пожаров и других факторов, снижающих качество полезных ископаемых и промышленную ценность месторождений или осложняющих их разработку;
предотвращение загрязнения недр при проведении работ, связанных с пользованием недрами, особенно при подземном хранении нефти, газа или иных веществ и материалов, захоронении вредных веществ и отходов производства, сброса сточных вод;
соблюдение установленного порядка консервации и ликвидации предприятий по добыче полезных ископаемых и подземных сооружений, не связанных с добычей полезных ископаемых;
предупреждение самовольной застройки земельных участков, залегающих на месторождении полезных ископаемых, и соблюдение установленного порядка использования этих площадей в иных целях;
предотвращение накопления промышленных и бытовых отходов на площадях водосбора и в местах залегания подземных вод, используемых для питьевого или промышленного водоснабжения.
Законом предусмотрено ограничение, приостановление или прекращение права пользования недрами в случае нарушения требований по охране недр, приведенных в ст.23.
В ст.25 и 25.1 Закона РФ "О недрах" установлены правовые нормы, регулирующие условия застройки площадей залегания полезных ископаемых и условия землепользования площадей залегания полезных ископаемых:
1. Проектирование и строительство населенных пунктов, промышленных комплексов и других хозяйственных объектов разрешается только после получения заключения федерального органа управления государственным фондом недр или его территориального подразделения о том, что в недрах под участком предстоящей застройки отсутствуют полезные ископаемые.
2. Застройка площадей залегания полезных ископаемых, а также размещение в местах их залегания подземных сооружений (в том числе не связанных с добычей полезных ископаемых) допускаются с разрешения федерального органа управления государственным фондом недр или его территориальных подразделений и органов государствен ного горного надзора только при условии обеспечения возможности извлечения полезных ископаемых или доказанности экономической целесообразности застройки. Самовольная застройка площадей залегания полезных ископаемых прекращается без возмещения застройщику производственных затрат по рекультивации земель и демонтажу возведенных объектов.
3. Отчуждение (постоянное или временное) земельных участков, необходимых для проведения геологического изучения и использования в интересах государства, может производиться при выполнении следующих условий:
наличии решения федеральных органов исполнительной власти или органов исполнительной власти субъектов РФ (в соответствии с разделением их полномочий) об отчуждении данных участков;
возмещении собственникам указанных участков их стоимости в соответствии с земельным законодательством.
6.5 Безотходное горное производство
Горное производство образует твердые, жидкие и газообразные отходы (табл.9.1)
Большое количество отходов является наиболее объективным показателем несовершенства проектируемой или применяемой технологической схемы, поэтому необходимо обеспечить созданиеи широкое применение технических средств и технологии для комплексного и более полного извлечения полезных компонентов из руд, а также использование малооперационных, малоотходных и безотходных технологических процессов.
А.И. Топоровский, А.С. Петров и Б.Л. Толкунов приводят следующие данные, относящиеся к производству чугуна и меди (табл.9.2.)
Таблица 9.1
Виды отходов горного производства
|
Фазовая |
Способ добычи |
||||
|
характеристика |
Открытый |
Подземный |
Геотехнологи- |
Обогащение |
|
|
отходов |
ческий |
||||
|
Твердые |
Вскрышные по- |
Вмещающие |
Часть балансо- |
Хвосты обо- |
|
|
роды, часть ба- |
породы, часть |
вых запасов по- |
гащения |
||
|
лансовых запа- |
балансовых за- |
лезных ископае- |
|||
|
сов полезных |
пасов полезных |
мых, бедные и |
|||
|
ископаемых, |
ископаемых, |
забалансовые |
|||
|
бедные и заба- |
бедные и заба- |
РУДЫ |
|||
|
лансовые руды |
лансовые руды |
||||
|
Жидкие |
Карьерные во- |
Шахтные (руд- |
Рабочие аген- |
Технологичес- |
|
|
ды |
ничные) воды |
ты (теплоноситель, растворитель и др.) |
кие стоки |
||
|
Газообраз- |
Продукты мас- |
Рудничный воз- |
Продукты физи- |
Продукты сго- |
|
|
ные |
совых взрывов |
дух |
ческих и химических реакций |
рания топлива, отходящие газы, продукты измельчения, сушки, обжигания и других технологических процессов |
Как следует из данных, приведенных в табл.9.2, добываемая из недр горная масса для производства чугуна только на 3-5 % используется полезно, остальные 95-97 % образуют специально создаваемые отвалы, которые при производстве 1 т чугуна занимают 2-5 м2 полезной площади земной поверхности. При производстве цветных металлов эти цифры на порядок ниже: так, при производстве меди только до 0,5 % добываемой горной массы используется полезно, остальной объем образует отвалы и хвостохранилища, занимающие до 10 м2 земной поверхности при производстве 1 т меди.
Горная промышленность США ежегодно перемещает около 2,1 млрд т пустой породы. К 2002 г. этот показатель достигнет 5,8 млрд т. В мире при добыче подземным способом каждых 1 000 т угля на поверхность выбрасывается 1 - 12 кг угольной и породной пыли, 50-570 тыс. м3 метана, 7,5-15 тыс. м3 углекислого газа, около 5,5 тыс. м3 оксидов, образующихся при взрывных работах, 55-135 тыс. кДж теплоты, 1,5-9 тыс. м3 шахтных вод и 210-300 т породы. Таким образом, создание технологических процессов, в которых не образуются отходы, и на этой основе полностью экологизированных предприятий и территориально-производственных комплексов - одна из важнейших проблем современного общества.
Понятие "безотходная технология" было впервые предложено академиками Н.Н. Семеновым и И.В. Петряновым-Соколовым в 70-х годах. До настоящего времени содержание этого понятия окончательно не определено. В решении Европейской Экономической Комиссии (ЕЭК) ООН и Декларации о малоотходной и безотходной технологии и использовании отходов, принятом в 1979 г. в Женеве, указывается, что безотходная технология есть практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии и защитить окружающую среду. Это определение, по нашему мнению, является общим и не раскрывает существо безотходной технологии. В 1984 г. на семинаре по малоотходной технологии ЕЭК ООН в Ташкенте содержание понятия "безотходная технология" было уточнено следующим образом: "Безотходная технология - это такой способ осуществления производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле: сырьевые ресурсы - производство - потребление - вторичные сырьевые ресурсы, таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования". Такая трактовка понятия "безотходная технология" представляется более совершенной, хотя также не свободной от недостатков. Основное возражение в предложенной формулировке вызывает отождествление понятий "технология" и "региональное планирование и организация производства".
Использование полезных ископаемых при производстве 1 т чугуна и меди
|
Показатели |
Значения показателен при производстве |
||
|
чугуна |
меди |
||
|
Добыча горной массы из |
20-30 |
200-300 |
|
|
недр, т |
|||
|
Размещение добытой горной |
15-25 |
180-200 |
|
|
массы в отвалах на земной |
|||
|
поверхности, т |
|||
|
Размещение добытой и из- |
2-4 |
60-90 |
|
|
мельченной горной массы в |
|||
|
хвостохранилищах на зем- |
|||
|
ной поверхности, т |
|||
|
Специально занятая пло- |
|||
|
щадь на земной поверхно- |
|||
|
сти, м: |
|||
|
под горно-добычные ра- |
0,03-0,05 |
0,2-0,4 |
|
|
боты |
|||
|
под породные отвалы |
0,1-0,2 |
1,2-1,8 |
|
|
под хвостохранилища |
2-5 |
6-9 |
|
|
Условный коэффициент использования недр, % |
3-5 |
0,3-0,5 |
Рассматривая содержание понятия "безотходное производство", необходимо учитывать один из законов природопользования, рассмотренный в разд.1.2 В соответствии с одним из следствий этого закона, абсолютно безотходное производство невозможно, т.к. оно равнозначно созданию "вечного" двигателя. Поэтому предлагается ввести понятие "безотходное производство", понимая под ним совокупность технологических процессов по извлечению полезных компонентов из природных ресурсов для удовлетворения материальных и духовных потребностей человеческого общества, в которых обеспечивается полное использование вещества (твердого, жидкого и газообразного) и энергии либо в рамках производственной деятельности человека, либо путем их включения в природный геобиохимический процесс.
Это позволяет определить содержание понятия "безотходное горное производство" как комплекс мероприятий научно-технического и организационно-экономического характера, проводимых на всех стадиях добычи и переработки полезных ископаемых и обеспечивающих полное использование минеральных ресурсов и энергии либо непосредственно в самом горном производстве, либо путем их включения в природные геобиохимические процессы.
Успешное решение этой проблемы позволит: получить дополнительные (и весьма значительные) объемы сырья; снизить и перенести на более отдаленные периоды расходы на освоение новых сырьевых районов; стабилизировать цены на минеральное сырье; существенно уменьшить масштабы воздействия горного производства на окружающую среду и тем самым создать условия для эффективного преодоления негативных тенденций развития минерально-сырьевой базы и горно-добывающей промышленности.
Принципиальное различие между обычной и безотходной технологиями показано на рис.9.1.
Загрязнение окружающей среды отходами происходит из-за их неполного обезвреживания вследствие несовершенства технологического процесса или присутствия значительного количества примесей в исходном сырье. Загрязнитель после выброса в любую часть биосферы будет растворяться в ней и одновременно проникать в другие части биосферы, взаимодействовать с ними.
Идея создания безотходного (экологизированного) горного производства заключается в разработке и реализации методов и средств и их организационно-экономического обеспечения, позволяющих вписать современное горное производство - геохимически открытую систему с крайне низким коэффициентом выхода готовой продукции на единицу используемых природных ресурсов в природный геохимический круговорот, превратив его тем самым в геохимически замкнутую производственную систему.
Замкнутое экологизированное горное производство основывается на следующих принципах:
минимум потерь вещества и энергии на стадиях их изъятия из природной (экологической) системы и последующего использования в горном производстве;
максимум применения отходов горного производства (вещества и энергии) в других хозяйственных системах и для восстановления нарушенного экологического равновесия природной системы.
Будучи выведенными из промышленного производства в окружающую среду, отходы со временем теряют свои полезные свойства. Поэтому, как отмечает Б.Н. Ласкорин, очень важно перерабатывать отходы в месте их образования и в момент возникновения. Чем дальше удаляются отходы от места их образования, тем больше усложняется эта задача, пока на каком-то этапе становится практически неосуществимой.
Проблема безотходного горного производства во многом решается при комплексном использовании минерального сырья и отходов его переработки.
Комплексное использование минерального сырья и отходов его переработки. Это направление является самым важным в решении проблемы безотходного горного производства, так как почти все месторождения полезных ископаемых являются комплексными, т.е. содержат не один, а несколько полезных компонентов.
Например, для горно-химической отрасли комплексное использование минеральных ресурсов сопровождается, с одной стороны, максимальным извлечением полезных компонентов, содержащихся в горно-химических рудах, утилизацией вмещающих пород и отходов производства для удовлетворения потребностей других отраслей народного хозяйства и улучшением технико-экономических показателей отрасли, а с другой - пополнением минерально-сырьевой базы отрасли за счет попутного извлечения фосфатов, серы и других полезных компонентов при комплексной переработке руд черных и цветных металлов, природного газа и т.д.
В отечественной горно-добывающей промышленности накоплен большой опыт комплексного использования минеральных ресурсов.
Большая часть добываемых твердых горючих ископаемых - каменный и бурый уголь, антрацит, торф или горючий сланец - идет на первичную и комплексную переработку. Первичная переработка (рассортировка угля и сланца по классам, обогащение, брикетирование и другие операции) способствует получению более качественного топлива и сокращению отходов.
Комплексное использование твердых горючих ископаемых направлено на получение кокса, полукокса, химической продукции и энергетического топлива. Коксование - почти единственный промышленный метод химико-технологической переработки углей. Кроме кокса этим методом получают значительное количество газа, сырого бензола и смолы. В настоящее время наша страна занимает первое место по производству кокса (20 % объема мирового производства). В перспективе из коксового газа и смолы предполагается получать в промышленных масштабах большое количество продукции, в том числе серную кислоту, сульфат аммония и т.д.
Для комплексного использования угля в качестве энергетического топлива широко применяют гидрогенизационный процесс, который включает в себя следующие стадии:
превращение угля в жидкую фазу;
устранение минеральных примесей (фильтрация);
удаление вредных газовых примесей (сернистых, азотных, кислорода);
уменьшение размера молекул продуктов посредством крекинга;
повышение октанового числа продукта.
Отходы переработки угля, в частности зола и шлаки, находят применение в народном хозяйстве.
Предприятия цветной металлургии также обладают значительным опытом комплексного использования сырья. Из 70 химических элементов, получаемых на предприятиях цветной металлургии, почти половину извлекают попутно: серебро, висмут, платину, золото, серу, цинк, свинец, медь и т.п. Эта "добавка" составляет почти треть общей стоимости получаемой продукции.
Для некоторых крупных металлургических предприятий разработаны способы утилизации железосодержащих шламов и пыли, использование которых позволит получить дополнительно около 7,4 млн т железосодержащего сырья со средним содержанием железа около 50 %.
В горно-химической промышленности разработаны технологические решения, позволяющие комплексно использовать апатитонефелиновые руды, залегающие на Кольском полуострове.
Полнота и комплексность использования минеральных ресурсов может быть оценена с помощью ряда показателей:
а) показателя рациональности
(9.1)
где Qи - количество ресурсов, используемых в производстве;
Qn - количество ресурсов, изъятых из природной среды;
б) показателя комплексности
КК = (ЦП/ЦС) 100%; (9.2)
Цп - ценность продукции, фактически произведенной из минерального сырья; Цс - суммарная ценность компонентов в сырье;
в) коэффициента безотходности
KБ = (Му/Мв) 100%; (9.3)
My - масса утилизируемых отходов;
Мв - масса отходов, выделявшихся в процессе производства.
Образующиеся в технологических процессах горного производства сточные воды могут использоваться преимущественно в двух направлениях:
а) использование самих сточных вод;
б) использование веществ, растворенных в сточных водах. Основные пути использования водной составляющей
стоков - это повторное и обратное водоснабжение.
Повторное использование сточной воды представляет собой использование одной и той же воды (без промежуточной очистки или с очисткой) в нескольких стадиях производственного процесса.
После очистки сточных вод остается мелкодисперсионная минеральная масса, которая также может быть утилизирована.
Комплексное использование ресурсов недр дает:
эффект от производства и потребления дополнительной продукции;
экономию затрат на нейтрализацию вредного воздействия отходов на окружающую среду;
экономию затрат при замене природного сырья вторичным;
экономию затрат на воспроизводство природных ресурсов.
Подобные документы
Проблема охраны окружающей природной среды и комплексного использования природных ресурсов в горнодобывающей промышленности. Охрана и рациональное использование водных ресурсов, воздушного бассейна, земель и недр. Переработка отходов производства.
курсовая работа [45,8 K], добавлен 21.01.2011Экологические принципы рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды. Литосфера - твердую оболочку Земли и источники ее загрязнения. Факторы, влияющие на здоровье человека. Антропогенные источники загрязнения окружающей среды.
контрольная работа [21,0 K], добавлен 09.02.2009Проблемы сохранения окружающей среды, включающие технологию рационального природопользования. Реализация принципов экологической безопасности, приоритеты городского развития в данной сфере. Охрана водных ресурсов, атмосферного воздуха, зеленых насаждений.
контрольная работа [41,6 K], добавлен 23.07.2012Водные ресурсы и их роль в жизни общества. Использование водных ресурсов в народном хозяйстве. Охрана вод от загрязнения. Проблемы рационального использования водных ресурсов и пути их решения. Качество природных вод в России.
реферат [113,8 K], добавлен 05.03.2003Вклад видов экономической деятельности в загрязнение окружающей среды. Основные загрязнители атмосферы. Характеристика регионов России по показателям загрязнения окружающей природной среды. Экологические последствия использования природных ресурсов.
практическая работа [915,9 K], добавлен 13.11.2016Сущность и основные виды природопользования. Планирование и прогнозирование использования природных ресурсов. Принципы и направления рационального использования водных ресурсов и недр. Рациональное использование, воспроизводство и охрана лесов России.
реферат [29,5 K], добавлен 29.05.2010Проблема использования минеральных ресурсов. Рациональное использование водных, почвенных, лесных ресурсов. Реутилизация. Ресурсосберегающие технологии. Комплексное использование сырья. Повышение эффективности использования продукции.
реферат [24,2 K], добавлен 27.11.2004Причины деградации природных вод. Рациональное использование и охрана водных ресурсов как составная часть охраны окружающей природной среды. Необходимость оснащения жилых зданий и зданий социально-бытового назначения общедомовыми приборами учета воды.
презентация [10,1 M], добавлен 23.11.2015Определение сущности окружающей среды, использование природных ресурсов в хозяйственной деятельности человека. Виды природных ресурсов: минеральные, земельные, климатические, водные, биологические. Причины истощения или полного исчезновения ресурсов.
презентация [237,5 K], добавлен 10.10.2011Характеристика природных ресурсов как части национального богатства, их группировка на возобновляемые и невозобновляемые. Специфика статистики земельных, лесных, водных ресурсов и воздушного бассейна. Статистика состояния природных ресурсов в Кузбассе.
курсовая работа [42,5 K], добавлен 09.01.2010
