Охрана и рациональное использование недр

Реферат

по дисциплине: «Основы экологии  и энергосбережения»

на тему: «Охрана и рациональное использование недр» 
 
 
 
 

Содержание.

Введение                                                                                                                стр.3

1. Проблема использования  минеральных ресурсов                                          стр.4

2. Реутилизация, как одно из важнейших направлений производства по сокращению расходов первичных ресурсов                                                        стр.5

3. Ресурсосберегающие технологии и комплексное использование сырья      стр.7

4. Информационные технологии как один из путей снижения расхода некоторых ресурсов                                                                                                                   стр.8

Заключение                                                                                                              стр.9

Список использованной литературы                                                                    стр.10 
 
 
 
 

Введение.

    Человек всегда использовал окружающую среду  в основном как источник ресурсов, однако в течение очень длительного  времени его деятельность не оказывала  заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменение  биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимания ученых. В первой половине нынешнего столетия эти изменения нарастали и в настоящее время лавиной обрушились на человеческую цивилизацию. Стремясь к улучшению условий свой жизни, человек постоянно, наращивает темпы материального производства, не задумываясь о последствиях. При таком подходе большая часть взятых от природы ресурсов возвращается ей в виде отходов, часто ядовитых или непригодных для утилизации. Это создает угрозу существованию и биосферы, и самого человека. Единственный выход из этой ситуации заключается и в выработке новых систем рационального использования природных ресурсов, и в благоразумии человека. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Проблема использования минеральных ресурсов.

    Ежегодно  из недр земли извлекается 100 млрд тонн минеральных ресурсов, включая топливные, из которых 90 млрд тонн превращается в отходы. Поэтому ресурсосбережение и снижение уровня загрязнения окружающей среды - две стороны одной медали. Например, при производстве 1 тонны меди остается 110 тонн отходов, изготовление одного золотого обручального кольца — 1,5 - 3 тонны отходов и т.д. Если в начале XX века в хозяйстве человека использовалось 20 химических элементов таблицы Менделеева, то сейчас — более 90. За последние 40 лет глобальное потребление минеральных ресурсов возросло в 25 раз, а отходов производства в 10-100 раз больше.

    Металл  №1 для промышленности — железо. Запасы руд с высоким содержанием железа постепенно исчерпываются, а потребность человечества в железе за вторую половину XX века увеличилась в десятки раз. Появились новые технологии, позволяющие извлекать этот металл из бедных руд. Другой важный металл — медь. Если в начале столетия для переработки использовались руда, в которых содержание меди было не менее 3%, то сегодня — даже 0,5% этого металла. Медь нужна электропромышленности и автомобилестроению, поэтому в течение столетия производство меди возросло в 22 раза, а количество отходов не меньше чем в 50 раз.

    США экологи называют материальным чудовищем. В течение жизни на одного американца расходуется 15 тонн железа и чугуна, 1,5 тонн алюминия, 700 кг меди, 12 тонн глины, 13 тонн поверенной соли, 500 тонн стройматериалов, в том числе 100 м³ древесины. В Японии на одного жителя приходится 50 тонн минерального сырья. Если все страны начнут потреблять столько же ресурсов, сколько США, то человечеству потребовалась бы площадь, равная 3 площадям Земли. Запасы минерального сырья на планете ограничены и быстро истощаются.

    Разные  виды ресурсов могут быть исчерпаны  в ближайшие 30-50 лет. Возможно, в ближайшие 20-30 лет будут исчерпаны запасы свинцовых и цинковых руд, олова, золота, серебра, платины, асбеста, а затем прекратится добыча никеля, кобальта, алюминия и других. Запасы фосфорного сырья истощаются на глазах. Достаточно скоро цены на фосфорные удобрения, производимые из наземного сырья, резко повысятся. А затем фосфор придется поднимать с морских глубин, который попадает туда из горных пород, через поля, на которые они выносятся как удобрение, затем с бытовыми стоками в море. И этот «золотой» фосфор будет использоваться в сельском хозяйстве.

    Во  времена существования СССР считалось, что эта страна самая богатая всеми видами природных ресурсов. В 2 раза снижалась добыча апатитов. После распада страны РФ лишилась месторождений хрома и марганца, без которых нельзя производить высококачественную сталь.

    Как остановить или замедлить этот процесс  истощения ресурсов? Единственная возможность  — смоделировать в промышленности биосферный круговорот веществ. Нужно чтобы полезные элементы, содержащиеся в сырье, не попадали на свалки, а многократно использовались. В этом случае отходы производства и потребления — это уже не отходы, а вторичные материальные ресурсы. Дмитрий Иванович Менделеев говорил: «В химии нет отходов, а есть лишь неиспользованное сырье». Некоторые ученые считают, что можно сократить потребление первичных ресурсов примерно в 10 раз, что позволит перейти к устойчивому развитию экономики на основе новых научно-технических разработок. Есть ли положительные примеры в этой области? Да. Правительства Дании, Германии, Австрии включили в свой экологический план радикальное сокращение расходов первичных ресурсов (о 90% снижении расходов первичных ресурсов заявила Австрия).

2. Реутилизация, как одно из важнейших направлений производства по сокращению расходов первичных ресурсов.

    Реутилизация, или рециклинг — это повторное или многократное использование ресурсов. В мире наметился ощутимый прогресс в развитии рециклинга. Например, за период 1985-1995 год вторичное использование стекла в мире возросло с 20 до 50%, а металлов — с 33 до 50%, сегодня эти показатели еще выше.

    В Германии еще в начале 1993 года принят закон об отходах от упаковки. Производителям теперь приходится отвечать за судьбу упаковок своей продукции. Это привело к резкому сокращению числа поступлению использованной тары на свалки. Если упаковки трудно утилизировать, то производителю приходится за это платить, что, понятно, невыгодно. Кривая повторного использования материалов в Германии резко поползла вверх с 12% в 1986 до 86% в 1997 году. Сбор пластика увеличился примерно в 20 раз. Такие законы приняты в Австрии, Франции и Бельгии.

    Второй  очень важный закон в этом направлении  — закон об обработке тары. Многие фирмы начали производство компьютерных коробок и простых материалов без использования клеев, красок или композитных материалов, что облегчает вторичное использование тары.

    Производители автомобилей и телевизоров все  чаще создают свою продукцию с учетом их легкой разборки. Появилась концепция «Промышленного симбиоза». «Симбиоз» — это сожительство двух организмов полезное друг для друга. «Промышленные симбиоз» — это когда неиспользованные ресурсы одного предприятия становятся сырьем для другого предприятия, как правило, из другой области производства. Например, в датском городе Калунбург горячая вода электростанций используется ближайшей рыбоводческой фермой. Ил с этой фирмы служит удобрением для фермерской земли, а сажа от работы электростанций идет на производство цемента. Этот симбиоз не только экологичен, но выгоден экономически. Резко сокращается количество отходов, за размещение которых на свалках-полигонах приходится дорого платить. Снижают расход первичных ресурсов в производстве строительных материалов, когда щебень заменяется шлаком и золой от теплоэлектростанций. Под давлением экономических рычагов роль реутилизации будет возрастать. Планируется довести уровень рециклинга металлов до 80%, бумаги и пластиков — до 60-70%.

3. Ресурсосберегающие технологии и комплексное использование сырья.

    В настоящее время огромное количество металла уходит в стружку. Некоторые  машины (экскаваторы, станки, машины, трактора) весят очень много, что затрудняют их утилизацию. Порошковая металлургия - один из важнейших способов экономии металла. Если при металлообработке литья и проката в стружку уходит 60-70% металла, то при изготовлении деталей из пресс-порошков потеря материалов не превышает 5-7%. Это не только экономит сырьё, но и энергию, снижает загрязнение атмосферы и воды. Без стружки можно обойтись при использовании точного литья, листовую и объёмную холодную штамповку.

    В любом производстве используется большое  количество воды. Так, при производстве 1 тонны стали требуется 150-230 м³ воды, для изготовления капронового волокна — 5000 м³ воды, 1 тонны никеля — 4000 м³ воды.

    Значительную  экономию первичных ресурсов может  обеспечить комплексное использование  сырья, т.е. получение из него сразу  многих полезных веществ. Например, на Кольском полуострове находится месторождение апатитонефелиновых руд. Они содержат: 13% апатита, 30-40% нефелина, известняк и другие материалы. Добытая руда разделяется на апатитовый и нефелиновый концентраты, после этого из апатита получают фосфорные удобрения, фосфорную кислоту, фториды, фосфогипс, а из нефелина и известняка — глинозём, соду.

    Из  медных руд, кроме меди, можно получить не менее 20 полезных элементов — серу, цинк, золото, серебро, молибден и др. Мы можем экономить дефицитные ресурсы, найдя им замену: Дефицитную медь можно заменить стекловолокном, железо и амоминий — пластиком.

    При добыче нефти теряется попутный газ, а он является сырьём для химической промышленности. Из природного и попутного газа получают огромное количество товаров. При переработке нефти можно получить ещё больший ассортимент товаров: бензин, легкий газойль, мазут, керосин, лигроин, нафта.

    Гораздо выгоднее производить свои товары, чем привозить из-за границы за валюту, а туда поставлять сырьё  — нефть, газ. Ценное сырьё для химической промышленности — сера, её соединения, диоксид серы, который выбрасывается в атмосферу промышленностью, предприятиями и транспортом. В России они выше чем в Японии в 20 раз, в 3 раза чем в СЩА, Англии.

4. Информационные технологии как один из путей снижения расхода некоторых ресурсов.

    Электроника последних десятилетий ХХ века создала  телекоммуникационные сети. В каждой ячейке этих сетей — монитор, телефон, модем, компьютер. Экономится бумага, материалы, энергия, затрачиваемая на полиграфическое производство и доставку печатной продукции. Отпадает необходимость в дальних и длительных командировках. Использование Интернета экономит материальные ресурсы, время и энергию. Сегодня уже говорят об информационной «постиндустриальной цивилизации». Меняются и сами информационные средства. Они становятся меньше по размерам, даже миниатюрными.

    Простая кремниевая или германиевая микроплата площадью 1 мм² заменяет тысячи транзисторов и связующих элементов. В результате во столько же раз уменьшились удельные затраты материалов и труда на 1 операционный элемент устройства или на запись одного бита информации. Информационные технологии позволяют снизить энергоёмкость и материалоёмкость соответствующих изделий и меняет коренным образом всю индустриальную сферу.  
 
 
 

Заключение.

    Темпы эксплуатации земных недр ускоряются из года в год. Назначение охраны запасов полезных ископаемых состоит в том, чтобы обеспечить рациональное и полное их использование, предупредить порчу и пресечь попытки самовольной добычи, сохранить участки недр, представляющие научный, культурный интерес. Необходимо принимать решительные меры к сокращению потерь при добыче полезных ископаемых. Если при добыче десятков миллионов тонн теряется хотя бы доля процента полезного ископаемого, то фактические потери составят десятки тонн, а на разведку и подготовительные работы будут затрачены огромные суммы. Разработка полезных ископаемых должна вестись так, чтобы по возможности полностью использовать химические элементы, не выбрасывать в отвал даже бедные руды, до конца исчерпывать месторождения. Нужно сохранять полезные ископаемые в процессе транспортировки к местам переработки.

    Таким образом, основными требованиями к  охране недр и их рациональному использованию  является наиболее полное извлечение из недр и рациональное использование  запасов основных и совместно с ними залегающих полезных ископаемых и содержащихся в них компонентов; недопущение вредного влияния работ, связанных с использованием недр, на сохранность запасов полезных ископаемых; охрана полезных ископаемых от затопления, пожаров и других факторов, снижающих их качество и ценность месторождения; предотвращение загрязнения недр при подземном хранении нефти, газа и иных материалов.