Автор: Пользователь скрыл имя, 19 Сентября 2012 в 21:12, реферат
Стремительный рост потребления природных ресурсов сопровождается не только изменением количественных масштабов антропогенного воздействия, но и появлением новых факторов, влияние которых на природу, ранее незначительное, становится доминирующим. Наносимый природным компонентам ущерб ведёт к ощутимым последствиям и отражает обратную реакцию этого воздействия (негативную для общества) обобщаемую понятием «современная экологическая ситуация».
Введение……………………………………………………………………….3
1. Воздействие горного производства на биосферу…………………….4
2. Классификация воздействия горного производства на
окружающую среду………………………………………………………….8
3. Экологические проблемы, связанные с отработкой месторождений………………………………………………………..13
4. Вопросы экологии в связи с переработкой руд и концентратов…..17
Заключение………………………………………………………………….18
Список литературы………………………………………………………...19
.
2)Одни и те же результаты воздействия горного производства отнесены в различные классы.
Более целесообразно классифицировать воздействие горного производства на окружающую среду по отдельным элементам биосферы. Основные виды и результаты воздействия горного производства на биосферу приведены в таблице 2.
Таблица 2
Основные виды и результаты воздействия горного производства на биосферу
Элементы биосферы | Воздействие на элементы биосферы | Результат воздействия |
Водный бассейн:
Воды подземные
|
Осушение месторождения, сброс сточных и дренажных вод | Уменьшение запасов подземных, грунтовых и поверхностных вод. Нарушение гидрогеологического и гидрологического режимов водного бассейна |
Воды поверхностные
| Осушение и перенос поверхностных водоёмов и водотоков, сброс сточных и дренажных вод, водозабор для технических и бытовых нужд предприятий
| Загрязнение водного бассейна сточными и дренажными водами. Ухудшение качества вод в результате неблагоприятных изменений гидрохимических и биологических режимов поверхностных и подземных вод |
Воздушный бассейн
| Организованные и неорганизованные выбросы в атмосферу пыли и газов | Загрязнение (запыление и загазовывание) атмосферы.
|
Земли почвы
| Проведение горных выработок, сооружение отвалов, гидроотвалов, хвосто- и водохранилищ. Строительство промышленных и гражданских зданий и сооружений. Прокладка дорог и других видов коммуникаций
| Деформация земной поверхности. Нарушение почвенного покрова. Сокращение площадей продуктивных угодий различного назначения. Ухудшение качества почв. Изменение облика территории. Изменение состояния грунтовых и поверхностных вод. Осаждение пыли и химических соединений вследствие выбросов в атмосферу. Эрозионные процессы |
Флора и фауна
| Промышленное и гражданское строительство. Вырубка лесов. Нарушение почвенного покрова. Изменение состояния грунтовых и поверхностных вод. Запыление и загазовывание атмосферы. Производственные и бытовые шумы
| Ухудшение условий обитания лесной, степной и водной флоры и фауны. Миграция и сокращение численности диких животных. Угнетение и сокращение видов дикорастущих растений. Снижение урожайности сельскохозяйственных культур. Снижение продуктивности животноводства рыбного и лесного хозяйства. |
Недра
| Проведение горных выработок. Извлечение полезных ископаемых, вмещающих и вскрышных пород. Осушение месторождения. Обводнение участков месторождения. Возгорание полезных ископаемых и пустых пород. Захоронение вредных веществ и отходов производства. Сброс сточных вод. | Изменение напряжённо-деформированного состояния массива горных пород. Снижение качества полезных ископаемых и промышленной ценности месторождений. Загрязнение недр. Развитие карстовых процессов. Потери полезных ископаемых. |
3. Экологические проблемы, связанные с отработкой месторождений
Отработку месторождений, как правило, ведут подземным или открытым (карьерным) способами.
При подземной отработке на поверхность поступает относительно мало раздробленной породы и руды. Однако и этого количества извлекаемого материала достаточно, чтобы нарушить естественное состояние окружающей среды в районе действующих горнорудных предприятий. Породы, вмещающие рудные тела и всегда в той или иной мере обогащенные металлами, остаются на поверхности в виде отвалов, которые являются источником захламления территорий и возможного извлечения из них токсичных элементов в результате окисления и выщелачивания.
Серьезной проблемой являются рудничные воды, которые часто значительно обогащены рудными элементами, в том числе и токсичными. Так, на изучавшемся нами золоторудном месторождении Богунай на юге Красноярского края рудничные воды из штольни, которую проходили в конце 40-х годов, содержат 1,5 г/л Zn (в механическом осадке - 0,3 г/кг). Эти воды попадают в реку Богунай, впадающую через 12 км в реку Кан - правый приток Енисея. При водотоке из штольни, равном 10-15 л/мин., выносимый объем цинка существенно сказывается на уровне содержания этого высокотоксичного элемента в речной системе. В рудничных водах Богуная в повышенных количествах присутствуют также медь, свинец, ртуть. В рудничных водах медных месторождений Урала (Гайское и др.) содержится около 40 г/л Cu, 10 г/л Zn и 0,4 г/л As; pH таких вод находится на уровне 2,5-3.
При открытой разработке месторождений карьерами происходит значительное нарушение поверхности и резко возрастает масса извлекаемой породы. В местах отработки появляются большие объемы отвалов породы, которая из-за низких содержаний в ней рудных компонентов не идет на переработку. Практикуемое использование подобной породы для строительных целей и дорожных покрытий также может привести к ухудшению экологической обстановки, при этом неблагоприятные последствия могут проявиться через значительное время.
Применение взрывных работ в карьерах приводит к резкому увеличению разноса рудного материала, часто выпадающего на значительном расстоянии от места отработки. Так, при разработке медно-молибденового месторождения Эрдэнэтуин-Обо (Северная Монголия) следы рудных компонентов обнаруживали на расстоянии около 100 км (по данным снеговой съемки).
Масштабы карьерных разработок во многих случаях значительны. Поэтому из хозяйственного оборота выключаются значительные площади. Чтобы как-то уменьшить неблагоприятные последствия от эксплуатации рудных месторождений, в последнее время начинают использовать другие системы отработки, например, выщелачивание рудных минералов (в простом варианте - серной кислотой) и извлечение полезных компонентов из раствора путем сорбции. Этот способ применяется при подземном (без извлечения руды из недр) и кучном (складируется извлеченная руда) выщелачивании. Здесь возникают экологические проблемы, связанные в основном с контролем за движением раствора. При хорошей организации работ экологические последствия при данном способе отработки можно свести к минимуму. Выщелачивание уже сейчас широко практикуется при отработке медных, урановых и золоторудных месторождений. В США таким способом получают около 20% всей добываемой меди.
Экологические проблемы возникают и при отработке россыпных месторождений. Особенно это касается амальгамного способа извлечения золота с использованием ртути (при смачивании ртутью золото образует амальгаму и в таком виде отделяется от пустой породы и песка). Этот способ добычи прост и эффективен, но приводит к значительному загрязнению окружающей среды. В районах золотодобычи ртуть накапливается в почвах, донных отложениях водоемов, растениях и воздухе; у людей часто обнаруживаются признаки ртутной интоксикации.
Наиболее остро проблема ртутного заражения окружающей среды проявилась в настоящее время в Бразилии, Индонезии, Танзании и Вьетнаме. Так, в Бразилии, где в бассейне Амазонки добычей золота занимаются около 1,2 млн.человек (на площади около 170 тыс. км2), ежегодные потери используемой при этом ртути оцениваются в 100-200 т. В 80-е годы за десять лет в Амазонии было рассеяно от 1000 до 2000 т ртути. Поток ртути в атмосферу в этом регионе в настоящее время достигает 50-70 т в год, что составляет 1-6% глобальной антропогенной атмосферной эмиссии этого элемента. Содержание ртути в крови людей в районах добычи золота определяется в десятки и даже сотни микрограммов на 1 литр, что значительно превышает все допустимые нормы.
Проблема загрязнения окружающей среды ртутью при добыче золота актуальна и для России, особенно в сибирских регионах, где, несмотря на запрещающие инструкции, все еще используется амальгамный метод. В Сибири разработка россыпных месторождений золота всегда преобладала над эксплуатацией коренных месторождений. Поэтому долины многих малых рек и их притоков к настоящему времени насыщены техногенными отвалами, содержащими те или иные количества ртути. К сожалению, оценки этих содержаний и возможных путей миграции ртути на площадях отработки россыпей в настоящее время практически нет, а широко развернувшееся лицензирование природных и техногенных россыпных месторождений золота и отсутствие соответствующего контроля может значительно осложнить экологическую обстановку в этих регионах.
При существующей тенденции роста объемов мировой добычи большинства металлов ожидается дальнейшее увеличение неблагоприятного воздействия последствий отработки рудных месторождений на окружающую среду. Наглядным подтверждением этого является устойчивая тенденция увеличения содержания ртути в атмосфере, хорошо прослеживающаяся по изменению ее концентраций в датированных слоях ледника Гренландии, которая коррелируется с ростом мировой добычи ртути.
В связи с этим принятию решения об освоении того или иного месторождения (кроме требований экономической целесообразности) должна предшествовать проработка проблем его комплексного освоения на принципиально новых технологических решениях, максимально уменьшающих неблагоприятные экологические последствия процесса добычи и переработки минерального сырья и хранения отходов.
4. Вопросы экологии в связи с переработкой руд и концентратов
Возможное влияние элементов-токсикантов не исчерпывается рассмотренными ситуациями. Часто эти элементы-токсиканты остаются в минералах, которые идут на дальнейшую переработку, в том числе металлургическую. Это можно проиллюстрировать на примере золота. В самородном золоте содержание ртути может достигать 158 г/кг. Кроме того, после отпарки амальгамы (температурная отгонка ртути при нагревании), несмотря на нагрев до 600-700?C, в золоте сохраняется небольшое количество ртути. При аффинаже (очистке золота) неизбежен переход ртути из золота в атмосферу. О влиянии ртути на окружающую среду можно судить на примере аффинажного (золотоочистительного) завода в Новосибирске, вокруг которого в почвах зафиксирован техногенный ореол ртути, занимающий около одного квадратного километра. Концентрация ртути в этом ореоле превышает ПДК (предельно допустимую концентрацию) для почв в несколько раз, варьируя от 0,03 до 18,9 г/т (в целом по Новосибирску местный фон ртути в почвах составляет 0,08 г/т). Кроме того, отмечены высокие содержания свинца - до 478 г/т (местный фон в почвах города - 41 г/т Pb). В почвах около завода существенную долю составляет газообразная ртуть. В твердой фракции снега на площади почвенной аномалии содержание ртути достигает 6,8 г/т, свинца - 100 г/т (при местном фоне 0,04 и 15 г/т соответственно).
При обжиге золотосодержащих концентратов, выделяемых из дробленых руд и содержащих сульфиды, арсениды и другие минералы, в атмосферу поступают сера, мышьяк, сурьма и ртуть. Вокруг обжигового цеха Дарасунской золотоизвлекательной фабрики (месторождение Дарасун, Восточное Забайкалье) лесная растительность, особенно хвойная, почти полностью поражена техногенными газами. Устранение этого вредного влияния возможно путем внедрения технологии извлечения токсичных элементов из обжиговых газов путем перевода их в твердую фазу.
Заключение
Формирование месторождений твердых полезных ископаемых, их отработка и переработка минерального сырья могут сопровождаться существенным ухудшением состояния окружающей среды. В настоящее время этим проблемам уделяется много внимания. Если раньше при оценке промышленного значения месторождений прежде всего учитывали количество руды и ее качество, то сейчас, кроме того, предусматривают экологические последствия разработки месторождения и планируют затраты на охрану окружающей среды. Эти затраты могут быть столь большими, что эксплуатация месторождений, даже достаточно крупных и богатых, оказывается нерентабельной. Например, на острове Пуэрто-Рико были обнаружены промышленные месторождения меди, которые однако не разрабатываются, поскольку карьеры могут нанести непоправимый ущерб для природы этого небольшого острова.
Оптимизация воздействия горного производства на окружающую среду может быть достигнута путем создания экологизированного производства. Это требует широкого развития горно-экологических исследований, направленных на разработку и последующую реализацию: мониторинга той части биосферы, которая подвергается воздействию горного производства; принципов и методологии экономической оценки эффективности мероприятий по рациональному использованию минеральных ресурсов и охране окружающей среды; техники и технологии малоотходного, а в последующем - безотходного горного производства.
Список литературы
1) М.Е. Певзнер, В.П. Костовецкий, «Экология горного производства», - Москва, «Недра», 1990 г.
2) А.В. Колосов, «Эколого-экономические принципы развития горного производства», - Москва, «Недра», 1987 г.
3) С.Н. Подвишенский, В.И. Чалов, О.П. Кравчино, «Рациональное использование природных ресурсов в горнопромышленном комплексе», - Москва, «Недра», 1988 г.
4) Е.И. Захаров, А.А. Лебедкова, «Охрана окружающей среды. Для студентов горных специальностей», Учебное пособие. - Тула: ТулПИ, 1987
19