Горнопромышленная экология как наука.

Тема 1

Горнопромышленная экология как самостоятельное научное направление.

План лекции:

1. Горнопромышленная экология как наука.

2. Основные термины и определения.

Горнопромышленная экология как наука.

Впервые понятие «горная экология» было предпожено в 1978 г. М.Е. Певзнером. Он определил тогда горную эколо­гию как новое научное направление, изучающее закономер­ности воздействия человека на окружающую среду в сфере горного производства.

Предметом горной экологии является взаимосвязь физических и химических процессов, возникающих в гор­ном производстве, с кругооборотом вещества и энергии в биосфере.

Цель этого направления - разработка научных основ экологически безопасного горного производства и рекомен­даций по их практической реализации.

Изучая процессы горного производства и их воздей­ствие на биосферу и учитывая многообразие видов этого воздействия, горная экология использует как методы физики, химии, биологии, математики, механики, геологии и горных наук, так и методы, применяющиеся в экономике и социологии. Являясь одной из многочисленных горных наук, горная экология имеет тесные связи с другими горными науками, а также с другими отраслями знаний.

По мере роста промышленности возрастает потребность в добыче минерального сырья. Для добычи потребного количества чёрных и цветных металлов в 30 млрд. т необходимо извлечь из-под земли 150 млрд. т руды и переместить около 450 млрд. т пустой породы. А на долю предприятий топливно-энергетического комплекса России, при использовании нефти, газа, угля, горючих сланцев, торфа и урана, приходится 50% вредных выбросов в воздушный бассейн от суммарного их объёма, до 35% объёма сточных вод и около 30% твёрдых отходов.

Такие темпы роста и масштабы добычи поражают и пугают своими последствиями для экологии биосферы.

Качество природной среды и состояние природных ресурсов, в общем случае, оценивается по следующим факторам:

- атмосферный воздух, озоновый слой;

- поверхностные, подземные и морские воды;

- почвы и земельные ресурсы;

- использование полезных ископаемых и охрана недр;

- леса и растительный мир;

- животный мир и рыбные ресурсы;

- радиационная обстановка;

- климатические особенности, стихийные и природные явления;

- влияние загрязнения окружающей среды на состояние здоровья населения

Снизить негативное воздействие человека на природу в горном деле может переход от открытых систем производства к закрытым системам.

Открытая система производства представляет собой карьер (или рудник или шахту) с обогатительной фабрикой и гидрометаллургическим заводом. Все они загрязняют воздух, вызывая кислотные дожди, гибель флоры и фауны, лёгочные заболевания у людей, потребляют огромное количество дефицитной пресной воды (например, для производства 1 т стали требуется 295 м3 воды, меди – 5000, алюминия – 1500, резины – 2400, пластмассы – 3000, капрона – 5000 м3 воды на 1 тонну), складируют на больших площадях породу, твёрдые и жидкие хвосты обогащения.

Система отличается крайне низким выходом готовой продукции на единицу использованных минеральных ресурсов и огромными площадями изувеченной природы.

Полуоткрытая система производства предусматривает избирательное использование отходов, организацию частичного оборота воды в замкнутом контуре, попутное извлечение некоторых ценных компонентов из минерального сырья.

Закрытая система производства основана на:

а) комплексной переработке минерального сырья во множество полезных продуктов, суммарный вес которых иногда выше веса изначального сырья за счёт использования реагентов и вспомогательных материалов;

б) извлечении ценных компонентов из твёрдых, жидких и газообразных отходов и выбросов;

в) утилизации пустых пород в удобрения и строительные материалы (кирпич, черепица, керамическая плитка, пигментные красители и т.д.);

г) замене подземной и открытой добычи руды, её переработки на обогатительной фабрике - на прямую переработку сырья подземным и кучным выщелачиванием, в том числе используя биологическое, электрохимическое и сорбционное выщелачивание.

Итак, пути преодоления экологического кризиса и существенного улучшения экологической обстановки заключаются в следующем:

- отказ от использования производств с экологически вредными техногенными воздействиями на среду (выбросы газов, сбросы загрязнённой воды и растворов, накапливание отходов);

- переход на технологии и процессы, предусматривающие малоотходные технологии и нейтрализацию вредных технологических воздействий на самом производстве;

- создание центров по переработке, обезвреживанию уже накопленных отходов и их захоронению.

Сравнительная оценка воздействия на окружающую среду

различных отраслей промышленности