Надра. Проблеми використання та охорони

План

1. Мінеральні ресурси і їх використання. Вплив і наслідки освоєння мінеральних ресурсів.

2. Раціональне використання мінеральних ресурсів. Законодавчі акти про охорону надр.

1.Мінеральні ресурси і їх використання.

Надра – верхня частина літосфери. В них знаходяться різноманітні мінеральні ресурси, які слугують людині сировиною для отримання тепла, виплавки металу та інших потреб.

В межах України розвідано понад 90 видів корисних копалин, зосереджених більш як у 8000 родовищ (понад 4000 експлуатуються).

Мінеральні ресурси, зосереджені в надрах, є основою функціонування головних галузей світового господарства. Мінеральні ресурси – це сукупність усіх корисних копалин суші й Світового океану, які використовуються в галузях енергетики, чорної і кольорової металургії, хімічної промисловості, будівництва. Вони є національним багатством кожної країни.

Мінеральні ресурси нині значною мірою визначають економічний потенціал будь-якої держави. Але важливий факт – лише 10% усього обсягу речовин, що видобуваються із земних надр, через недосконалість сучасних технологій і техніки реалізуються у вигляді продукції виробництва, решта йде у відходи та втрачається на етапах виробництва.

З розвитком цивілізації і народонаселення різко зросло видобування корисних копалин в усьому світі. Величезного значення для економіки всіх країн набули такі корисні копалини, як нафта й газ, алюмінієві руди, хром, кобальт, титан, уран, марганець, свинець і олово.

Корисні копалини видобувають як на суші, так і в зоні акваторій морів і океанів (будівельні матеріали, нафта, газ, поліметали, сірка, фосфоритові та залізо-марганцеві конкреції). Майже всі вони належать до невідновних ресурсів, тому що дуже повільно відтворюються в земній корі. Інтенсивність їх видобування і використання непорівнянна із швидкістю їх утворення. Так, за останні 100 років щорічне використання вугілля, заліза, марганцю, нікелю збільшилось у 50-60 разів, вольфраму, алюмінію, молібдену, калію – у 200-1000 разів. В цілому використання корисних копалин подвоюється через кожні 14-15 років. Отже, те, що формувалось в надрах Землі мільйони років, людина здатна видобути, переробити і використати лише за кілька століть, а інколи всього за кілька десятиріч.

Щорічно з надр Землі видобувають близько 120 млрд. т руди та інших корисних копалин.

Вплив і наслідки освоєння мінеральних ресурсів. Освоєння мінеральних ресурсів охоплює переважно такі етапи, як геологорозвідувальні роботи, розробка родовищ та переробка мінеральної сировини. Кожен з цих етапів має свої особливості впливу на навколишнє середовище.

Під час геологорозвідувальних робіт нерідко природі завдають великої шкоди. Так, тільки одна розвідувальна свердловина на нафту чи природний газ потребує вилучення з народногосподарського обігу близько 1 га землі. А таких свердловин тисячі. Якщо їх після проходки не закрити, то поверхневі, часто брудні, води можуть потрапляти у горизонти вод, що використовуються для пиття.

Великої шкоди (особливо тонкому, вразливому грунтово-рослинному покриву тундри, лісотундри, пустель і напівпустель) завдають автомобілі, гусеничні трактори, всюдиходи геологічних експедицій. Прокладання доріг призводить до вилучення із сільськогосподарського фонду значних площ земель.

Значних пошкоджень навколишньому середовищу завдають розвідувальні канави, які широко використовують для розкриття корінних порід і корисних копалин, що залягають на невеликій глибині від поверхні. Особливо негативно впливає проходка канав методом вибуху. Це викликає і посилює процеси ерозії.

Розробка родовищ також супроводжується порушеннями. Найбільші порушення пов’язані з відкритими розробками родовищ тому, що необхідно знаходити місце для розкривних порід, які залягають над продуктивною товщею. Створення глибоких (до 800 м) і великих за площею кар’єрів суттєво впливає на навколишнє середовище. Розкривною породою часто засипають яри, балки, провалля, заболочені території, але це у випадку, якщо такі форми рельєфу знаходяться на порівняно невеликій відстані від місця розробки родовища.

Дуже часто розкривну породу складують у вигляді відвалів на продуктивних у сільськогосподарському відношенні землях. Щороку під розробку корисних копалин відводиться в Україні не менше 2 тис. га земельних угідь. Висота відвалів може досягати 100-120 м, але ж відвали у 30-40 м фахівці вважають граничними. Під впливом атмосферних опадів, вітру вони руйнуються.

Підземна розробка родовищ, у порівнянні з відкритою, має дещо менший негативний вплив на навколишнє середовище, але і при такому способі видобутку утворюються великі об’єми шахтних відвалів. У багатьох регіонах, особливо на вугільних шахтах Донецького басейну, пусті породи складуються у вигляді териконів, висота яких може досягати 200 м. Нерідко вони самозаймаються, чим забруднюється повітряний басейн місцевості.

Суттєвим наслідком підземного видобутку корисних копалин є деформація земної поверхні. Інколи внаслідок катастрофічних осідань або провалля руйнуються будівлі, змінюються умови залягання підземних вод. Створені у Донбасі і Кривбасі підземні порожнини призвели до прогинання поверхні землі на 3-6 м, а діаметр депресії поверхні досяг сотень кілометрів.

Під час видобутку корисних копалин відкритим і особливо закритим способом багато додаткових ускладнень завдають підземні води і гази.

Внаслідок порушення водоносних горизонтів відбувається приплив підземних вод у шахти або кар’єри, які необхідно відкачувати.

Шахтні води нерідко мають підвищену мінералізацію, особливо на глибинах понад 500-700 м, значну кількість завислих речовин, феноли, кислу реакцію (рН=7). Загальна мінералізація вод, що їх відкачують із шахт Кривбасу, знаходиться в межах 7, 7-103, 5 г/л, інколи вона досягає 150 г/л. Для порівняння, прісна питна вода повинна мати мінералізацію не вищу за 1 г/л. Підраховано, що в Дніпро з шахтними водами надходить близько 1 млн. т за рік мінеральних солей.

Освоєння родовищ корисних копалин сприяє зниженню на значних площах рівня ґрунтових вод і часто підвищенню їх мінералізації. Це відбивається на якості водо забезпечення населених пунктів, умовах водозаборів і виснаженні запасів підземних вод. Високомінералізовані води, які часто скидаються у річки та інші природні водойми, сприяють їх забрудненню, що негативно впливає на гідробіологічні особливості водойм.

Газоподібні відходи підприємств гірничовидобувної промисловості досить значні. За орієнтовними підрахунками, тільки при підземному видобутку вугілля на шахтах світу щорічно виділяється 25-28 млрд. м³ метану. У тих країнах, де на шахтах виділяється багато метану, його використовують для газозабезпечення шахтних селищ, опалення приміщень. У місцевостях, де метан у газовій суміші становить менше 50%, запроваджують збагачення таких сумішей шляхом додавання природного газу.

Дедалі частіше при видобуванні корисних копалин використовують малопотужні верстви, гіршу за якістю сировину. У ХІХ ст. вважалося доцільним використовувати руди, які містять 10% міді, на початку ХХ ст. – 3, 8%, а в наш час вважаються кондиційними руди з вмістом міді менш як 1%.

Збільшується глибина розробки вугільних родовищ, при цьому підвищується зольність вугілля.

2.Раціональне використання мінеральних ресурсів. Найголовніші завдання раціонального використання мінеральних ресурсів:

*зменшення втрат корисних копалин під час їх розробки і транспортування. Частина корисних копалин залишається недобутою, часто корисна копалина під час видобування змішується з пустою породою, в результаті чого вміст металу в добутій руді знижується;

*проведення збагачення корисних копалин – це первинна переробка мінеральної сировини з метою отримання цінних або придатних для подальшої переробки продуктів;

*комплексне використання багатокомпонентної мінеральної сировини. Мінеральна сировина майже всіх родовищ корисних копалин містить ряд цінних компонентів, одні з яких вважаються основними, інші – супутніми. Нерідко загальна цінність супутніх компонентів значно вища від основних.

Для народного господарства загальною потребою є максимальне використання як основних, так і супутніх компонентів, щоб у відвали йшло якомога менше відходів. Комплексність потрібна як на стадії вилучення з надр основних і супутніх корисних копалин, так і на стадії використання мінеральної сировини.

Деякі рідкісні елементи, наприклад кобальт, германій, селен та інші, не утворюють самостійних родовищ, тому їх вилучають тільки супутньо з іншими корисними компонентами. Але комплексне використання багатокомпонентних руд поки що недостатнє;

*перехід на максимальне використання вторинних ресурсів – металобрухту, матеріалів, що нині мільярдами тон накопичено у звалищах усього світу, а понад усе – в нашій країні та країнах СНД. Пусті породи з вугільних та інших шахт використовують для будівництва шляхів, гідротехнічних дамб, виробництва будівельних блоків, заповнення відпрацьованих штолень, кар’єрів. Деякі вуглисті породи застосовують як добрива.

З пустих порід кар’єрних розробок, які раніше складувалися у відвали, тепер виготовляють щебінку, цемент, скло, силікатну цеглу, вогнетривкі і формовочні матеріали.

*використання новітніх технологій добування корисних копалин, що забезпечують значний економічний ефект і економію ресурсів, - свердловинне гідродобування й вилуговування, підземна виплавка сірки, газифікація вугілля тощо;

*важливим заходом збереження надр є моніторинг – комплекс робіт, що складається із спостереження за станом родовищ мінеральної сировини (фотозйомка за допомогою аерометодів та космічних методів), аналізу даних про стан відвалів, кар’єрів, обсяг і шляхи міграції забруднень, прийняття відповідних рішень щодо покращання ситуації, вироблення рекомендацій для управління процесами.

Законодавчі акти про охорону надр. Правові аспекти охорони надр України базуються на Законі України «Про охорону навколишнього природного середовища» (1992) та законодавстві про надра – Кодексі про надра (1994).

Згідно з Кодексом про надра, вони є виключно власністю народу України і надаються тільки у користування для геологічного вивчення; видобування корисних копалин; будівництва і експлуатації підземних споруд, не пов’язаних з видобуванням корисних копалин; створення геологічних територій і об’єктів, що мають важливе наукове, культурне, санітарно-оздоровче значення; задоволення інших потреб.

Надра повинні продуктивно використовуватись відповідно до цілей, для яких вони надані. Користувачі надр зобов’язані забезпечити повноту геологічного вивчення надр, їх раціональне, комплексне використання і охорону. При порушенні надрокористувачем його обов’язків раціонального використання надр і їх охорони право користування надрами може бути повністю або частково припинене.

У Кодексі зазначені основні вимоги щодо охорони надр.

Порушення законодавства про надра тягнуть за собою адміністративну, цивільну та кримінальну відповідальність.

Лекція 5