Природные ресурсы мира проблемы и перспективы: Природные ресурсы мира: проблемы и перспективы

Природные ресурсы мира: проблемы и перспективы



1. Подготовить материалы о полезных ископаемых России для включения их в общий доклад на международной конференции «Природные ресурсы мира: проблемы и перспективы».

Российская Федерация — одно из немногих государств мира, располагающее крупными, а в ряде случаев и крупнейшими запасами различных полезных ископаемых. Именно это сочетание масштабности и разнообразия богатств недр чрезвычайно редко и обеспечивает весьма солидный вклад в совокупный природно-ресурсный потенциал (ПРП) России. К настоящему времени выявлены, разведаны и предварительно оценены крупные запасы полезных ископаемых, потенциальная денежная ценность которых в текущих «мировых» ценах составляет около 30 млрд. долл. США1. Из них 32,2 % приходится на долю газа, 23,3 % — на уголь и горючие сланцы, 15,7 % — на нефть, 14,7 % — на нерудное сырье, 6,8 % — на черные металлы, 6,3 % — на цветные и редкие металлы и 1,0 % — на золото, платину, серебро и алмазы.

Значительно выше (140,2 трлн. долл. США) оценивают прогнозный потенциал. В его структуре полностью доминирует твердое топливо (79,5 %), далее следует газ (6,9 %) и нефть (6,5 %). На долю всех остальных видов полезных ископаемых приходится в совокупности 7,1 %. Такое разительное отличие от структуры балансовых запасов обусловлено, в первую очередь, колоссальными, несопоставимыми с другими полезными ископаемыми по величине, геологическими запасами углей на территории России. Основные запасы углеводородного сырья расположены главным образом в Западно-Сибирской и Урало-Поволжской провинциях. Крупные прогнозные ресурсы выявлены в Восточной Сибири (Красноярский край, Иркутская область, Республика Саха-Якутия), значительным потенциалом обладает Тимано-Печорская провинция (республика Коми, Ненецкий автономный округ, Архангельская область), шельф северных и дальневосточных морей. Несмотря на это изобилие, есть виды минерального сырья, запасы которых либо незначительны, либо малоэффективны. Потребность промышленности России в марганце, хроме, ртути, сурьме, титане и ряде других полезных ископаемых ранее почти полностью покрывалась поставками из республик бывшего СССР. Стимулом межреспубликанского обмена была географическая близость центров добычи полезных ископаемых к их крупным потребителям на территории России. Ежегодно из Казахстана поступало около 51,5 млн. тонн угля, 15,1 млн. тонн железной руды, предназначенной для металлургических заводов Урала и Сибири. Уголь и товарная железная руда ввозились из Украины, количество которых составляло соответственно около 4,1 и 5,5 млн. тонн. Среднеуральский медеплавильный завод (МПЗ) на 14% обеспечивался привозным сырьем с Алмалыкского (Узбекистан) и Маднеульского (Грузия) комбинатов. Алюминиевые заводы Сибири (Новокузнецкий, Красноярский, Саянский, Братский) в значительной мере снабжались глиноземом с Павлодарского алюминиевого завода в Казахстане, Волгоградский — с Николаевского глиноземного завода (ГЗ) на Украине. Из приведенного обзора можно видеть, что в целом Россию следует отнести к странам, чрезвычайно богатым природными ресурсами. Вопрос о том, как ими распорядиться, для нас особенно актуален ввиду коренной смены системы хозяйствования в целом и природопользования — в частности. Когда ставится задача сохранения природных, прежде всего невозобновимых, ресурсов, неизбежно возникает вопрос, а для скольких поколений? Обычно предлагаемые сторонниками такого подхода меры могут сохранить имеющиеся ресурсы для еще 3-5 поколений, то есть приблизительно на один век. При отсутствии глобальных катаклизмов любого происхождения продолжительность будущего существования человечества должна измеряться тысячелетиями, а не веками, и поэтому перед ним стоит проблема не сбережения ресурсов для будущих поколений, а постоянной смены ассортимента и характера использования ресурсов, то есть модели природопользования. Такая задача может быть решена только постоянно прогрессирующим в своем интеллектуальном и техническом оснащении, в уровне познания окружающего мира, в объеме экономических возможностей человечеством.

2. Подготовить конспект (или выступление) «Связь тектонического строения земной коры и минеральных ресурсов на примере России» для чтения лекции в клубе «Юный геолог».

Минеральные ресурсы – совокупность геологических запасов минерального сырья в недрах района, страны, континента, мира в целом, подсчитанных применительно к существующим кондициям на полезные ископаемые с учетом научно-технического прогресса (глубины разработки, эффективности обогащения и др.). Полезные ископаемые – это минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют использовать их в хозяйстве. Скопление полезных ископаемых, по количеству, качеству и условиям залегания пригодных для использования, называется месторождением, а их сплошное распространение на большой площади образует бассейн. Размещение полезных ископаемых по территории страны объясняется особенностями геологического строения отдельных районов. В свою очередь, геологическое строение зависит от тектонических (то есть происходящих в земной коре) процессов, развивающихся в различные геологические эпохи. Территория страны сформировалась из платформ и складчатых поясов.

Платформы – наиболее устойчивые участки литосферы. Фундамент (нижний ярус платформы) образуют сильно смятые метаморфизированные породы. На фундаменте формируется осадочный чехол из горизонтально залегающих пород. В зависимости от времени образования фундамента платформы делятся на древние (Восточно-Европейская, Сибирская) и молодые (Западно-Сибирская). Три эти платформы, выраженные в рельефе равнинами, занимают основную часть территории России. В ряде мест фундамент платформ выходит на поверхность. Эти участки называются щитами. На Восточно-Европейской платформе имеются Балтийский и Украинский шиты, а на Сибирской – Алданский и Анабарский. Складчатые пояса, возникающие в наиболее подвижных участках земной коры, представляют собой смятые в складки метаморфизированные горные породы. При этом складки могут быть изогнуты книзу (синклиналь) или кверху (антиклиналь). Горные породы по происхождению делятся на четыре вида: магматические – образовавшиеся при застывании и кристаллизации магмы на некоторой глубине или на поверхности; осадочные – возникшие путем отложения на суше и на дне океана обломков различных пород и остатков организмов; метаморфические – измененные под действием высоких температур, большого давления, влияния растворов и газов; метасоматические – возникающие в процессе замещения одних минералов другими с существенным изменением их химического состава.

В районах, занятых платформами, наиболее характерны полезные ископаемые осадочного происхождения, находящиеся в чехле или фундаменте платформ. В основном это нерудные полезные ископаемые. В чехлах распространены газ, нефть, уголь, горючие сланцы, фосфориты, соли, бокситы, строительные материалы (известняк, мел, мергель). Так, крупнейшие в России месторождения нефти и газа сосредоточены в Предуралье (от Баренцева до Каспийского моря) и Западной Сибири. Основные бассейны каменного угля – Тунгусский и Ленский находятся в Средней Сибири, Кузнецкий – в предгорьях Южной Сибири, Печорский – на северо-востоке Русской равнины. Основной буроугольный бассейн – Канско-Ачинский расположен в предгорьях Саян. Рудные полезные ископаемые содержатся в складчатом фундаменте древних платформ: железные руды Курской магнитной аномалии, Ангаро-Илимского района, полиметаллические руды Норильска, а также руды Балтийского (Кольский полуостров), Алданского щитов и др. Полезные ископаемые складчатых областей представлены различными рудами, образованными в основном из магмы, проникшей в земную кору по разломам в периоды активных тектонических движений. Таким образом, рудные полезные ископаемые связаны со складчатыми областями гор. В древних складчатых областях находятся месторождения железных руд (Западный Саян), золота (нагорья Северного Забайкалья), полиметаллических руд (Восточное Забайкалье), а также руд, драгоценных и полудрагоценных камней Урала. В более молодых горах Северо-Восточной Сибири и Дальнего Востока имеются месторождения оловянных и вольфрамовых руд, золота, а на Кавказе – полиметаллических руд. Характеристика конкретных видов полезных ископаемых и их месторождений приведена в соответствующих разделах. Балансовые запасы полезных ископаемых – это тот их объем, который целесообразно разрабатывать при современном уровне техники и экономики. Категории полезных ископаемых различаются по степени изученности их запасов. Категория А – запасы детально разведаны, имеют точно определенные границы. Категория В – предварительно разведанные запасы с примерно определенными контурами. Категория C1 – разведанные запасы, имеющие сложное геологическое строение; слабо разведанные запасы. Категория С2 – перспективные (имеющие предварительную оценку) запасы.

3. Для привлечения инвесторов в крупный проект «Укрепление ресурсной базы России» подготовить аналитическую справку (электронную презентацию). Задача — обоснование проведения поисковых, оценочных и разведочных работ с целью пополнения уже разведанных запасов полезных ископаемых.

Не секрет, что добыча полезных ископаемых в России является для государственной казны важнейшей статьей доходов. Общая стоимость природных богатств, таящихся в уже разведанных месторождениях, по некоторым подсчетам достигает 30 триллионов долларов. Это как минимум сто годовых бюджетов образца 2015 года. Мощнейший природно-ресурсный потенциал РФ позволяет полностью удовлетворять все запросы как на внутреннем, так и на внешних рынках. Страна входит в число мировых лидеров по запасам каменного угля, ряда цветных и редких металлов, природного газа, железных руд и т. д. В настоящее время открыто более 20 000 месторождений, многие из которых пока даже не начали осваивать. Львиная доля выделяемых на добычу полезных ископаемых в России инвестиций относится к газовой, нефтяной и угольной отрасли. К сожалению, в нынешних экономических и политических реалиях объемы вложений постоянно снижаются. Даже оптимисты не особо верят, что в ближайшее время произойдут какие-то кардинальные изменения к лучшему. А ведь помимо этой серьезнейшей проблемы развитие добычи полезных ископаемых в России затрудняется и рядом других факторов. Главной проблемой отрасли большинство специалистов называют слишком жесткий и при этом не всегда эффективный контроль со стороны государства. У предприятий регулярно возникают трудности с получением лицензий, временами достаточно странно выглядит налоговая политика. Также эксперты отмечают низкие темпы поиска и разработки новых месторождений. Значительная часть ныне действующих объектов освоена еще со времен Советского Союза. Очевидна недостаточная модернизация сектора. Инновационные методы типа трехмерной сейсморазведки или горизонтального бурения внедряются не очень активно.

Не хватает высокоточного оборудования, программных продуктов и комплексов для обработки массивов собранной информации. Рано или поздно настанет время, когда придется пожинать плоды отсутствия должного внимания к геологоразведке. Пока добыча полезных ископаемых в России достаточна, чтобы обеспечить текущие и среднесрочные потребности государства. Однако уже ощущается дефицит по ряду разновидностей нерудного и рудного сырья. Помимо внедрения высокоточного геологоразведочного оборудования, необходимо также решать вопрос с квалифицированными кадрами. Большинство лучших выпускников специализированных вузов стремится сегодня работать за рубежом. Когда речь идет о развитии добычи полезных ископаемых в России, прежде всего, вспоминают о нефтяной отрасли, которая является главным поставщиком отечественного бюджета. В данный момент разведанная ресурсная база сектора способна обеспечить до 600 млн тонн ежегодно на протяжении минимум трех десятилетий. Основной своей проблемой помимо падения цен на мировом рынке нефтяники называют высокое налоговое бремя. У газовиков свои трудности. Вследствие последних международных событий внешние рынки сбыта сужаются. Например, Украина, бывшая в прошлом крупнейшим экспортером, снизила закупки сразу в три-четыре раза. Теряет свои позиции «Газпром» и внутри страны. Если десять лет назад монополист обеспечивал более 90% поставок, то сейчас он контролирует где-то 50-55%. Направляемые на добычу полезных ископаемых в России инвестиции должны использоваться и для переработки получаемого сырья. В значительной мере это касается угля, качество которого оценивается ниже, чем у австралийских и североамериканских аналогов. Ликвидировать этот недостаток должны помочь вложения в переработку и обогащение продукта. Что касается цветных и драгоценных металлов, то здесь главные сложности связаны с воспроизводством минерально-сырьевой базы. В условиях непростой международной обстановки крайне сложно восстанавливать прежние отношения с ведущими странами Запада. Создание альянсов с новыми партнерами – процесс, требующий времени, которое пока играет против РФ. Первоочередной задачей правительства в сложившейся ситуации должна стать разработка новой стратегии развития отрасли, так как программа, которой руководствуются сегодня, была утверждена еще в 2003 году. В частности, необходимо кардинально пересмотреть нынешнюю систему лицензирования добычи полезных ископаемых в России. Многие отечественные и зарубежные компании, не смогли в свое время получить право на разработку новых объектов, являясь их первооткрывателями. Улучшению инвестиционного климата подобное положение дел явно не способствует.

4. Написать статью «Геологическая история моего края» в школьную газету.

Становление, развитие Уральской горной страны происходило на протяжении сотен миллионов лет. Выделяют несколько крупных этапов ее развития. На самом раннем этапе развития, в позднем архее (около 3 млрд лет), эта часть суши, которую позднее назвали Уралом, становится тектонически активной зоной. В земной коре здесь закладываются глубокие трещины (разломы), по которым на поверхность изливаются лавы базальтов. Не дошедшие до поверхности магматические расплавы кристаллизировались на глубинах 5–10 км, образуя крупные интрузивные массивы. В мелких морских бассейнах, занимавших пониженные участки рельефа, накапливались обломочные осадочные породы.

Затем наступает время относительного покоя. Палеоурал на короткое время становится тектонически спокойной страной. Около 2 млрд лет назад тектонические движения возобновляются с новой силой. Вновь на большом пространстве образуются протяженные зоны глубинных разломов. Вдоль них растут цепи вулканов. Громадные, в тысячи километров участки суши прогибаются и заливаются морем. Надолго эта часть Палеоурала становится океаническим дном. Именно здесь, на западном «плече» будущих Уральских гор, смогли накопиться огромные толщи (более 10–12 км) осадочных пород: известняков, доломитов, глинистых, известковистых и углеродистых сланцев, песчаников и конгломератов. Около 900 млн лет назад накопившиеся массы осадоч-ных и вулканических пород гигантскими силами Земли сминаются в складки и образуют первые горные вершины Урала. Около 600 млн лет назад Урал вновь предстает тектонически спокойной страной. Преобладала суша. Мелководные теплые моря занимали небольшие участки. Обитателями этих морей были губки, археоцеаты, другие, ныне вымершие, организмы, остатки которых сохранились в толщах осадочных пород.

В палеозойскую эру активные тектонические движения охватывают восточные площади Палеоурала. Протяженные долины (рифты), сопровождаемые глубокими разломами, попеременно образуются в разных частях этой территории, как бы раздвигая, расширяя ее. Возобновляется вулканическая деятельность. Вулканические пояса охватывают обширные пространства. Большинство вулканов было морскими, поэтому продукты вулканической деятельности (лавы, туфы, бомбы) часто перемешивались с осадками, накапливавшимися в тех же бассейнах. Обширный уральский палеоокеан простирался к востоку не менее, чем на 1500 км. Около 400 млн лет назад в этом палеоокеане образуются вулканические острова, почти такие же, как сегодняшние Курильские и Японские. Остатки такой «островной дуги» сегодня можно наблюдать в районе Магнитогорска.

В каменноугольное время (350–290 млн лет) начинается подъем этой части суши. Морские воды отступают. Океанические породы выходят на дневную поверхность. Громадные толщи морских и континентальных осадков, вулканических пород самого разного состава в конце пермского периода (около 240 млн лет назад) становятся высокими Уральскими горами, протянувшимися от северных морей до южных степей почти на 2500 км. Становление гор сопровождалось внедрением больших масс гранитов, гранодиоритов, сиенитов, которые не только усложнили геологическое строение Урала, но и явились причиной появления многих месторождений полезных ископаемых.

Урал постепенно становится тектонически спокойной, устойчивой областью Земли – платформой, но до полного успокоенияеще далеко.

Вновь активизировались Уральские горы в эпоху так называемой киммерийской складчатости (240–100 млн лет назад). Тогда на восточном склоне Уральских гор образовались большие, протяженные разломы близмеридионального направления, вдоль которых начались излияния базальтовых лав. У современного Челябинска образовался прогиб глубиной до 4000 м и длиной до 140 км, получивший название Челябинский грабен. В этом прогибе на протяжении 40–45 млн лет, уже в мезозойскую эру, формировались мощные пласты углей и вмещающих их пород: песчаников, алевролитов, сланцев. Последние 160–155 млн лет территория Урала, в том числе и Южного, тектонически стабильна. Уральские горы медленно разрушаются под влиянием поверхностных сил. На месте высоких, когда-то заснеженных вершин образуется довольно плоская равнина, получившая название Зауральский пенеплен.

Совокупность признаков (состав и происхождение горных пород, их возраст, степень тектонической раздробленности) позволяет разделить Уральскую страну на ряд более или менее крупных зон (геологических структур). Все они сформировались в палеозойскую эру. С запада на восток выделяются: I. Предуральский прогиб. II. Западно-Уральская внешняя зона складчатости. III. Центрально-Уральское поднятие. IV. Магнитогорский прогиб, Магнитогорский вулканический пояс. V. Восточно-Уральская зона прогибов и поднятий. VI. Зауральское поднятие.

5. Подготовить материал «Полезные ископаемые моего края» для размещения на школьном интернет-сайте.

Недра Челябинском области (особенно ее горная часть) богаты различными полезными ископаемыми. Уральские горы очень древние и сильно разрушены. По существу, это только сохранившиеся основания былых гор. Все, что когда то было скрыто на большом глубине, теперь оказалось почти на поверхности. Значительная доля полезных ископаемых Урала сосредоточена в пределах Челябинской области. Здесь имеются руды черных и цветных металлов, уголь, химическое сырье, разнообразные строительные материалы и камни-самоцветы. Разведано более 300 промышленных месторождений. Более 20 месторождений содержат железную руду. В первую очередь это Магнитогорское месторождение, на базе которого начинал работу крупнейший в стране Магнитогорский металлургический комбинат. Месторождение это известно с 1747 года. Общие запасы руды насчитывали примерно 200 млн. тонн, содержание железа в рудах – 50-54%. Более 200 лет обеспечивает металлургию Урала Бакальский железорудный район. В хребтах Шуйда, Буландиха и Иркускан разведано свыше 20 месторождении руды. Руды здесь двух видов: близко к поверхности залегают наиболее богатые бурые железняки, которые содержат в среднем 48% железа. Глубже — более бедные руды: сидериты с содержанием железа до 32%. Общие запасы руды в районе Бакала до 600 млн. тонн. В результате интенсивной эксплуатации многие рудные место рождения Южного Урала оскудевают. Так, в настоящее время, руды горы Магнитной почти полностью выработаны. Магнитогорский металлургический комбинат работает на привозном сырье. Из других месторождении следует отметить Кусинскую группу титаномагнетитовых руд. Эти руды содержат 50-57% железа, а также титан, хром и ванадий. Часть этих месторождений, к примеру Магнитное, также уже отработаны, но запасы титано-магнетитов еще значительны. Готовится разработка крупного месторождения возле Медведевки. Из разведанных в последние годы наиболее значительным является Теченское месторождение на севере востоке области. Медные руды на территории области в горнозаводской ее части и восточных предгорьях добывались повсеместно с глубокой древности. В XVIII веке большинство заводов были поставлены на древних “чудских” копях. Все старинные рудники были выработаны еще в прошлом веке, последнее, издавна известное месторождение возле Карабаша, — совсем недавно. В последние десятилетия челябинские геологи открыли крупные месторождения медной руды в районе Верхнеуральска. “Столицей” ее добычи является поселок Межозерный. Разведано более 10 место рождений. Месторождения никеля и кобальта сосредоточены в районе Верхнего Уфалея и обнаружены на юге области. Алюминиевые руды представлены месторождениями бокситов в районе станции Сулея (поселок Межевой Лог). Здесь действуют Южно-Уральские бокситовые рудники. Месторождения золота связаны как с коренными породами (рудное золото), так и с речными отложениями (россыпное золото). К числу первых относится Кочкарское месторождение (г. Пласт), которое разрабатывается с 1860 года. Добыча россыпного золота в крае ведется в Миасском золотоносном районе. Здесь были найдены довольно крупные самородки золота. Так, в 1842 году был обнаружен самородок весом около 36 кг, являющийся самым крупным из найденных на территории страны. В 1936 году были найдены два самородка весом 14,4 и 9,5 кг. Из полезных ископаемых, относящихся к химическому сырью, на территории области имеются тальк, фосфориты, серные колчеданы, соли. Наиболее крупные тальковые месторождения размещаются в районе Миасса (Красная поляна) и Сыростана. Месторождения фосфоритов находятся в окрестностях Аши. Соль залегает на дне некоторых озер, расположенных на востоке области. Крупнейшее в стране месторождение магнезита находится в районе г. Сатка, запасы его огромны. Еще одно мощное месторождение разведано в последнее время в верховьях Ая – Семибратское. Магнезит служит превосходным сырьем для производства огнеупорного кирпича, применяемого для обкладки мартеновских и доменных печей, магнезитового порошка и магнезито-хромитовых изделий. Крупные запасы огнеупорных глин разведаны возле пос. Берлин в районе Троицка. Цементное сырье представлено мергелями, глинами и известняками. Крупнейшие их месторождения разведаны в районе Еманжелинска, Магнитогорска (Агаповка), Катав-Ивановска. На базе этих месторождении работают цементные заводы. Челябинская область богата высококачественным мрамором, крупнейшими месторождениями которого являются Коелгинское, Баландинское и Уфалейское. Разведанные запасы мрамора составляют более 10 млн. кубометров. Флюсы и доломиты являются важным металлургическим сырьем. Разведанные в области их запасы превышают 1,5 млрд. тонн. Крупнейшими месторождениями являются Тургоякское, Атлянское, Агаповское, Лисьегорское. Формовочные пески добываются в Кичигинском и Бускольском месторождениях. Разведано более 140 месторождений глины кирпичной. Каолин (белая глина) — сырье для фарфоро-фаянсовой промышленности. Общие запасы каолина в области — более 30 млн. тонн. Добыча каолина производится на Кыштымском и Еленинском месторождениях. В области выявлено более 50 месторождений графита. Крупнейшим является Тайгинское, в 12 км к югу от Кыштыма. Драгоценные и поделочные камни встречаются в трех местах — в Ильменских, Вишневых горах и возле Пласта. Ильменские горы — настоящий минералогический музеи. Здесь встречаются амазонит, гиацинт, аметист, опал, топаз, гранат, малахит, корунд, яшма, сапфир, рубин, солнечный, лунный и арабский камень и т. д. В Кочкарском геологическом районе встречаются топаз и другие драгоценные и поделочные камни. Разведано Ерофеевское месторождение стекольных песков (запасы более 17 млн. тонн). Бурые угли Челябинского бассейна простираются с севера (от озера Тишки) на юг на 170 км при максимальной ширине 14 км. Запасы углей составляют более 700 млн. тонн. Уголь на Южном Урале был открыта 1831 году И.И. Редикорцевым. Добыча его была начата в 1907 году. Основным потребителем угля сейчас являются тепловые электростанции. Каменные угли выявлены также в Полтаво-Брединском месторождении.

В болотах области накопились богатые отложения торфа, однако, пока он не разрабатывается. Разведано более 60 месторождений строительного камня (более 1 млрд. кубометров) и более 20 месторождений строительных песков (около 150 млрд. кубометров). Добываются в области такие ценные минералы как редкоземельные хрусталь и пьезокварц.

PROBLEMS AND PROSPECTS OF THE USE OF TECHNOGENIC MINERAL RAW MATERIALS

Вуколов А.Н.

Аспирант, Российский государственный геологоразведочный университет им. С.Орджоникидзе МГРИ-РГГРУ, Москва

ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОГЕННОГО МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

Аннотация

В статье показана необходимость безотходной эксплуатации недр, комплексной переработки сырья и их экономическая целесообразность. Представлены сведения об объёмах накопленного в РФ техногенного минерального сырья, о типах его содержания в отходах горно-промышленного производства, его составе, потенциальной ценности и о возможных путях использования для получения строительных материалов и извлечения металлов. Показана роль складированных запасов техногенного сырья в загрязнении ландшафтов в районах горно-обогатительных и металлургических комбинатов.

Ключевые слова: техногенное минеральное сырьё, отходы, горно-промышленное производство, охрана окружающей среды.

 Vukolov A.N.

Postgraduate student, Ordzhonikidze Russian State Geological Prospecting University MGRI-RGGRU, Moscow

PROBLEMS AND PROSPECTS OF THE USE OF TECHNOGENIC MINERAL RAW MATERIALS

Abstract

The article shows the need for a waste-free exploitation of mineral resources, complex processing of raw materials and their economic feasibility. There are information about the amount of accumulated technogenic mineral raw materials in Russia, its types  in the waste mining and industrial production, its composition, the potential value and possible ways to use it  to obtain building materials and extraction of metals.   This article describes the role of stockpiled man-made materials in the pollution of landscapes in the areas of mining and processing and metallurgical plants.     

Keywords: technogenic mineral raw materials, waste materials, mining and industrial production, environmental protection.

Общемировой проблемой в последние десятилетия стала необходимость обеспечения безотходного использования недр в комплексе с бережным отношением к экосистеме. Серьёзность ситуации обусловлена постоянным ростом масштабов добычи минерального сырья, увеличения складированных попутно добытых неиспользуемых пород и веществ, остающихся после переработки минерального сырья. Воздействие последних на компоненты ландшафта и на людей особенно опасно.

Полное использование всех добываемых природных компонентов, а также — созданных и накопленных  человеком, становится всё более актуальным и является важнейшим направлением в их использовании на основе безотходных технологий. Максимальное вовлечение в промышленный оборот всех ресурсов минерального сырья, включая отходы, повышает экономическую эффективность совокупного цикла работ геологической, горнодобывающей и перерабатывающей отраслей. Это также важно с позиций охраны природы при разработке месторождений и деятельности обогатительных комбинатов.

В последние годы добыча руды и топлива в мире составляет более 150 млрд. т в год. Из них не более десятой части становится полезной продукцией, а остальное – это побочные материалы, которые по составу и свойствам могут быть полезны, но складированные и не перерабатываемые нарушают экологическое равновесие биогеоценозов. Это скопления отходов при разработке месторождений (некондиционные руды, вскрышные и вмещающие породы), горно-обогатительных комбинатов (хвосты, шламы), металлургической промышленности (шлаки, золы, кеки). Запасы подобных отходов, называемых техногенным минеральным сырьём [1], постоянно воспроизводятся, растут и становятся аналогами естественных месторождений.

Известные зарубежные и российские технологии переработки техно-генного сырья позволяют извлекать из него полезные элементы и изготавливать нужные материалы. При этом затраты на производство работ будут существенно ниже, чем при получении тех же веществ из природных запасов. Во многих странах существует и развивается безотходное производство, позволяющее сокращать добычу и импорт необходимых продуктов и сохранять окружающую среду. Цветные металлы получают из хвостов обогащения и забалансовых руд,  строительные материалы — из отходов обогатительных комбинатов и фабрик цветной металлургии [2,3].

В России имеется, по оценкам, около 100 млрд. т складированного техногенного минерального сырья [4]. Только за вторую половину прошлого века объём пород при вскрышных работах, связанных с добычей угля, увеличился в 25 раз. Увеличение глубины открытых карьеров при разработке ископаемых порождает рост объёма пустых пород [5]. Отвалы при добыче угля и руды в районе российских месторождений занимали на начало века более 2 тыс. км². Стоимость формирования таких отвалов составляет до  2,5 млрд долларов в год. Под аналогичными полигонами, шламонакопителями и хвостохранилищами занято ещё свыше 3 тыс. км² [6].

Техногенное минеральное сырьё используется преимущественно при изготовлении строительных материалов и для извлечения цветных металлов. Пустые породы служат для заполнения использованных карьеров, для создания основания дорог и других работ, требующих больших объёмов насыпаемого грунта. Несмотря на имеющиеся существенные объёмы таких пород в России, в качестве строительных материалов они используются только на 1%. А для строительной индустрии сейчас требуется до 1,5 млрд т  материалов и для снабжения её сырьём разрабатывается более 5 тыс. специальных месторождений. То есть,  вторичные ресурсы добывающего производства практически не осваиваются для получения сырья, используемого в строительной индустрии. Такая ситуация складывается по экономическим причинам: из-за относительно низких цен на строительные материалы и значительных расстояний при транспортировке их до места назначения. Однако около 20% отвалов пустых пород расположена на территориях с интенсивным строительством. Стоимость продукции на  открытых здесь предприятиях с глубокой переработкой отходов при добыче полезных ископаемых на месторождениях уже не будет расти из-за перевозки конечной продукции в удалённые районы. Очевидно затраты на продукцию таких перерабатывающих заводов будут ниже, чем при целенаправленной добыче стройматериалов.

Основной объём металлургических отходов и скальных вскрышных пород, наиболее пригодных для производства стройматериалов, находится на Урале и в Сибири.

Суммарное количество металлов в техногенном сырье, накопленном на различных предприятиях на территории РФ, уже сравнимо с содержаниями в крупных природных месторождениях обычных, цветных и редких элементов. Объёмы их в так называемых отходах часто не намного ниже, чем в составе добываемых природных ископаемых.

В отходах предприятий чёрной и цветной металлургии, ТЭЦ уже в конце прошлого века находились в значительных количествах: медь — 7,8 млн т, свинец – около 1 млн т, цинк 0,9 млн т, олово 540 тыс. т, никель 2,5 млн т, вольфрам 129 тыс. т, молибден 4 тыс. т, литий 97 тыс. т. Россыпного золота в отвалах золотоносных приисков достигает 5 тыс. т. Наиболее крупные запасы цветных металлов накоплены в хвостах обогащения Гайского, Норильского, Салаирского, Учалинского и Солнечного ГОКов, в шлаках АО «Среднеуральский металлургический завод», «Электроцинк», «Печенгани-кель», «Североникель», в некондиционных рудах ГОКов. В хранилищах Красноуральской, Карабашской, Сибайской, Гайской, Среднеуральской, Бурибаевской и Кировоградской обогатительных фабрик, по данным кадаст-рового учёта, заскладировано 186 млн т пиритосодержащих хвостов, в кото-рых содержится 514 тыс. т меди, 741 тыс. т цинка, 39 млн т серы и другие ценные компоненты [7].

В отвалах бедных руд, окисленных железистых кварцитов, в металлургических шлаках накоплено железа более 170 млн т. Больше всего железа содержится в извлечённых рудах Михайловского, Стойленского и Лебединского ГОКов, в шлаках Нижнетагильского, Череповецкого, Ново-Липецкого металлургических заводов (5-6%). В составе хвостов магнитной сепарации Качканарского ГОКа железа — до 6,3%,  Михайловского – до 28% [8].

В Российской Федерации в настоящее время использование вторичных минеральных ресурсов не превышает 1-2% от их накопленного объёма [9]. Это не только инерция в привычных методах ведения работ. Видимо главной причиной того, что вторичное сырьё не перерабатывается, является отсутствие финансирования при высоких кредитных ставках и высокой вероятности потери капитала. Также сказывается слабое стимулирование предприятий для использования отходов в не в основном их производственном процессе.

Утилизация не всех техногенных ресурсов может быть экономически целесообразной, поэтому в каждом конкретном случае необходима многосторонняя оценка с этой точки зрения с учётом всех возможных вариантов переработки сырья, применения его составляющих и экологи-ческой значимости для ландшафта, здоровья людей.

Наряду с очевидной полезностью запасов техногенного минерального сырья, нельзя не учитывать, что в России они занимают территории в сотни квадратных километров. При этом площади загрязнений подземных вод вокруг хвосто- и шламохранилищ в десятки раз больше площади складирования, а районы геохимического загрязнения ландшафтов вокруг горно-металлургических комбинатов превышают размеры их земельного отвода в 30-40 раз. Подземные воды и реки, используемые для водоснабжения, загрязняются тяжёлыми металлами, растворёнными в паводковых и дождевых водах с отвалов и хранилищ, многократно превышая ПДК элементов в воде.

Таким образом, техногенное минеральное сырьё обладает высокой экономической ценностью и является одним из важнейших резервов увеличения ресурсов России без значительных капиталовложений на разработку месторождений. Переработка минерального сырья поднимет прибыльность и рентабельность предприятий, добывающих и перерабатывающих полезные ископаемые. Возможно снижение удельных капитальных и эксплуатационных затрат на добычу полезных ископаемых, сокращение количества предприятий, производящих необходимые для промышленности объёмы продукции. Наконец, использование техногенных сырьевых ресурсов сократит их запасы и ущерб окружающей среде.

Литература

1. ГОСТ 25916-83. Ресурсы материальные вторичные: термины и опреде-ления. М.: Стандарты, 1985. – 12 c.
2. Hackett С. Environmental and Natural Resources Economics (theory, policy, and the sustainable society) / С. Hackett, C. Steven. New York, 2003. – 525 р.
3. Ehrlich P. Effects of household dynamics on resource consumption and biodiversity // Nature. 2004. 12 Jan. – 18-21 р.
4. БоковВ.Г. Техногенные ресурсы России. Сырье для производства строи-тельных материалов. М.: ЗАО «Геоинформмарк», 2001. – 91 с.
5. Виноградов В.Н. Экономическая оценка комплексного минерального сырья. М.: Недра, 1978. – 223 с.
6. Четверев В.И. Экономическая эффективность использования природно-ресурсного потенциала. М.: Изд-во МГУ, 2001. – 247 с.
7. Борисович В.Т., Чайников В.В. Геолого-экономическая оценка техноген-ных месторождений // Итоги науки и техники. Сер. «Техника геолого-разведочных работ» / ВИНИТИ. – М., 2001. Т.15. – С. 3-22.
8. Боков В.Г. Проблемы освоения техногенных минерально-сырьевых ресур-сов России / В.Г.Боков, В.Н. Лазарев // Минеральные ресурсы России. Экономика и управление. – 2000. – № 5-6. – С. 21-24.
9. Чайников В.В., Гольдман Е.Л. Оценка инвестиций в освоение техногенных месторождений. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. – 220 с.

References

1. GOST 25916-83. Secondary material resources: the terms and identify. M.: Standards, 1985. –12 p.
2. Hackett, S. Environmental and Natural Resources Economics (theory, policy, and the sustainable society) / S. Hackett, C. Steven. New York, 2003. – 525 p.
3. Ehrlich P. Effects of household dynamics on resource consumption and biodiversity // Nature. 2004. 12 Jan. – 18-21 р.
4. Bokov V. G. Technogenic resources of Russia. Raw materials in the production of constructional materials. M.: ZAO «Geoinformmark», 2001. – 91 p.
5. Vinogradov V. N. Economic evaluation of complex mineral raw materials. M.: Nedra, 1978. – 223 p.
6. Chetverev V. I. Economic efficiency of natural resource potential. M.: MSU Publishing house, 2001. – 247 p.
7. Borisovich V. T., Chainikov V. V. Geological and economic evaluation of technogeniction fields // Results of science and technology. Series «Technology of geological exploration» / VINITI. – M., 2001. T. 15. Р. 3-22.
8. Bokov V. G. Problems of development of technogenic mineral raw material resources of Russia / V. G. Bokov, V. N. Lazarev // Mineral resources of Russia. Economy and management. – 2000. – № 5–6. – from 21-24.
9. Chainikov V. V., Goldman, E. L. Evaluation of investment in the development of technogenic deposits. M.: OOO «Nedra-Biznestsentr» publ., 2000. – 220 p.

 

Мы поглощаем ресурсы Земли непомерными темпами

Джордж Монбиот, корреспондент британской газеты The Guardian, известный своей экологической и политической активностью, обратился к жителям Соединенного Королевства с неожиданным призывом сократить использование автомобилей на 90 процентов в течение следующего десятилетия.

Многие откажутся от этой идеи, но, возможно, она звучит несколько менее странно после публикации Организацией Объединенных Наций нового доклада, рисующего пугающую картину скорости, с которой мы поглощаем ресурсы Земли.

Мировая автомобильная промышленность требует огромного количества добытых металлов, а также других природных ресурсов, таких как каучук, а переход на электромобили, необходимый для ограничения загрязнения воздуха и выбросов парниковых газов, не обходится без некоторых неблагоприятных экологических последствий: крупномасштабная добыча лития для аккумуляторов, необходимых для работы электромобилей, может вызвать новые экологические проблемы.

UN Environment’s Global Resources Outlook 2019 , , подготовленный Международной группой по ресурсам, исследует тенденции в области природных ресурсов и соответствующие модели их потребления с 1970-х годов. Его основные выводы:

• Добыча и переработка материалов, топлива и продуктов питания составляют половину общих глобальных выбросов парниковых газов и более 90 процентов утраты биоразнообразия и дефицита воды
• Добыча ресурсов увеличилась более чем в три раза с 1970 года, включая пятикратное увеличение использования нерудных полезных ископаемых и 45-процентное увеличение использования ископаемого топлива
• К 2060 году глобальное использование материалов может удвоиться до 190 миллиардов тонн (с 92 миллиардов), а выбросы парниковых газов могут увеличиться на 43 процента

Помимо транспорта, еще одним крупным потребителем ресурсов является быстрорастущий строительный сектор.

Цемент, ключевой компонент бетона, наиболее широко используемого строительного материала в мире, является основным источником парниковых газов, и, согласно недавнему отчету Chatham House, на его долю приходится около восьми процентов выбросов углекислого газа.

Производство как бетона, так и глины (для кирпича) включает энергоемкие процессы добычи сырья, транспортировки и источников топлива для нагревательных печей.

Песок строительного качества в настоящее время добывается непомерно высокими темпами.

Добыча железной руды. Фото Питера Крейвена, Wikimedia

«Добыча материалов является главным виновником изменения климата и утраты биоразнообразия — проблема, которая будет только усугубляться, если мир в срочном порядке не предпримет системную реформу использования ресурсов», — говорит специалист ООН по окружающей среде по изменению климата Никлас Хагельберг. «Такая реформа и необходима, и возможна».

Необходим срочный энергетический переход

Шестьдесят шесть процентов мировой энергии обеспечивается за счет ископаемого топлива (World Bank, 2014). Исполняющая обязанности исполнительного директора Программы ООН по окружающей среде Джойс Мсуя призвала ускорить переход от ископаемых видов топлива — угля, нефти и газа — к возобновляемым источникам энергии, таким как ветер и солнечная энергия.

«Мы должны увидеть почти полный переход к возобновляемым источникам энергии, которые способны изменить жизни и экономику, защищая планету», — говорит она в своем письме участникам недавней Ассамблеи ООН по окружающей среде в Найроби, Кения. .

Открытая добыча угля в США. Фото Национального архива США, Викимедиа. символический удар по ископаемому топливу, который отразится на энергетических компаниях и их инвесторах.

«Сейчас больше, чем когда-либо, от всех стран требуются беспрецедентные и срочные действия» для уменьшения глобального потепления, говорится в отчете ООН по окружающей среде о разрыве выбросов за 2018 год. амбиции по смягчению последствий», — добавляет он.

 Международная группа ресурсов была создана ООН-Окружающая среда в 2007 году для сбора и обмена знаниями, необходимыми для улучшения использования ресурсов во всем мире. В состав Группы входят видные ученые, обладающие высокой квалификацией в вопросах управления ресурсами, как из развитых, так и из развивающихся регионов, представителей гражданского общества, промышленных и международных организаций.

Природные ресурсы и связанные с ними проблемы: Pharmaguideline

Природные ресурсы

Природные ресурсы – это ресурсы, существующие без вмешательства человека. Источники ценности для характеристик включают такие виды использования, как коммерческое и промышленное, эстетическое, научное и культурное значение. Экосистема Земли включает в себя солнечный свет, воздух, землю, воду, минералы и растительность, а также всю живую жизнь. Заповедники и наше природное наследие могут защитить наши природные ресурсы. Биоразнообразие и георазнообразие часто отмечаются в экосистемах определенных районов (например, тропических лесов в Фату-Хива). Природные ресурсы можно классифицировать по-разному.

Экологический ресурс представляет собой материал или компонент (который можно использовать), полученный из окружающей среды. Природные ресурсы являются основными компонентами всех искусственных продуктов. Природные ресурсы, такие как редкоземельные элементы, нефть, руды металлов, древесина и большинство видов энергии, преобразуются сверхактивными отраслями в формы, требующие обработки перед использованием. Примеры включают пресную воду, воздух и живые организмы, такие как рыба. Невозобновляемые ресурсы могут быть извлечены только один раз и не восполняются, в то время как возобновляемые ресурсы могут использоваться с определенной скоростью и восстанавливаются естественными процессами.

Связанные проблемы

Использование ресурсов

Природные ресурсы подвержены эксплуатации, что является их самой большой проблемой. В результате использования этих ресурсов экономическая экспансия часто приводит к деградации окружающей среды. Когда в 19 веке были разработаны методы добычи сырья, эта проблема набрала обороты. Развитие добычи полезных ископаемых, энергии пара и различных машин в это время помогло человечеству легче получить доступ к этим материалам. В течение 20-го века мы продолжали потреблять энергию все быстрее и быстрее, и сегодня ископаемое топливо обеспечивает большую часть наших энергетических потребностей. Получение энергии таким образом наносит ущерб окружающей среде. Наша продолжающаяся эксплуатация природных ресурсов также приводит к разрушению окружающей среды через интенсивное сельское хозяйство. Интенсивное сельское хозяйство является серьезным препятствием для нашей природной среды. Например, леса вырубаются, а водные пути загрязняются. Экономический рост и истощение природных ресурсов увеличиваются по мере увеличения населения мира. Из-за того, что мы разрушаем нашу окружающую среду и природные ресурсы, эта проблема становится все более серьезной.

Перенаселение, вызывающее чрезмерную эксплуатацию

Почти все природные ресурсы находятся под угрозой из-за растущего населения. Часто приводит к чрезмерной эксплуатации этих ресурсов. Из-за чрезмерной эксплуатации для поддержки постоянно растущего населения такие ресурсы, как пахотные земли, пресная вода, ископаемое топливо, коралловые рифы и дикие леса, находятся на рекордно низком уровне. В результате этой конкуренции за жизненно важные ресурсы, поддерживающие жизнь, происходит невероятное снижение качества жизни.

Фермеры превратили леса и пастбища в пахотные земли из-за интенсивных методов ведения сельского хозяйства. Из-за современного давления природные ресурсы обесцениваются, особенно леса, дикая природа и плодородные земли, поскольку земля превращается в поля для земледелия, растениеводства и животноводства. В результате сельскохозяйственных отходов, удобрений и пестицидов, загрязняющих морскую и пресноводную среду, ряд естественных видов сельскохозяйственных культур и водная жизнь также находятся под угрозой исчезновения.

Изменение климата

Деятельность человека и перенаселенность приводят к образованию парниковых газов и углеродного следа в атмосфере, вызывая серьезные изменения климатических моделей, которые угрожают биоразнообразию, а также многим другим природным ресурсам. Поскольку глобальное потепление и изменение климата меняют благоприятные условия для выживания, сильно страдают виды, приспособившиеся к конкретной среде.

Серьезным следствием глобального потепления и изменения климата является разрушение среды обитания до такой степени, что это угрожает биоразнообразию и выживанию видов. Дикие животные, такие как горные гориллы и каменные кролики, могут вскоре вымереть из-за глобального потепления, потому что высоко в горах им нужны прохладные температуры.

Загрязнение окружающей среды

Помимо уничтожения, большая часть природных ресурсов находится под огромной угрозой из-за загрязнения, производимого промышленностью и производством коммунальных услуг, а также сельскохозяйственной продукцией. Существует долгосрочное кумулятивное воздействие загрязнения почвы, воздуха и воды на природные ресурсы и качество окружающей среды, в которой они происходят. Следовательно, серьезное загрязнение снижает ценность природных ресурсов, поскольку оно отрицательно сказывается на устойчивости как биотических, так и абиотических компонентов. Загрязнение влияет на естественные процессы, такие как химический состав воды, состав почвы, воды океана, подземных вод и горных пород. Кислые озера, например, не поддерживают водную жизнь.

Землепользование и застройка

Земли, переустроенные под городские постройки, проекты жилищного строительства, коммерческие центры, промышленные площадки, автостоянки, системы автомагистралей и т. д., лишают дикую природу и другие живые организмы естественной среды обитания. Помимо уничтожения миллионов акров среды обитания, этот метод также привел к значительной вырубке лесов.

20 век

Образ жизни современного человека угрожает природным ресурсам.