Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Мая 2013 в 00:09, лекция
Серед інших геологічних оболонок Землі водна оболонка або гідросфера, займає найбільше по об’єму та важливе значенню місце. Гідросфера об’єднує всі вільні води на Землі, тобто не зв’язані фізично і хімічно з мінералами земної кори. Під впливом сонячної енергії та сил гравітації води можуть перетворюватись, переходячи з рідкого стану в твердий або пароподібний. Гідросфера міцно пов’язана з іншими оболонками Землі. Гідросфера, або водяна оболонка Землі,— це її моря й океани, крижані шапки приполярних районів, ріки, озера й підземні води. Як свідчать космонавти, при погляді на Землю з висоти космічної орбіти око бачить в основному два кольори: білий колір хмар і льодових полярних шапок і блакитний колір Світового океану, що вкриває 71 % поверхні нашої планети; морська вода — найпоширеніша на Землі речовина.
Від середини XVI до середини XX ст. споживання людством заліза зросло в 5 тис. разів, і темпи його видобування подвоюються кожні 10 років.
Приріст видобутку урану: 1980 р. — 40—50 тис. т; 1985 р. — 85— 100 тис. т; 2000 р. — 800 тис. т.
За сучасної технології видобування
й переробки корисних копалин
лише 1—5 % речовини, що добувається
з надр, використовується у вигляді
продукції, вся решта йде у
відвали й відходи.
На скільки ж років людству вистачить
земних запасів корисних копалин і які
вони, ці запаси? За даними науки геохімії,
у верхній десятикілометровій товщі літосфери
99 % її маси становлять 12 хімічних елементів:
О, Sі, А1, Рb, Са, Nb, К, Мg, Н, Ті, С і СІ. Решта
елементів містяться в дуже невеликих
кількостях. Тим часом людство використовує
всі елементи таблиці Менделєєва, але
в різних кількостях. За останні десятиліття
величезного значення для економіки всіх
країн набули нафта, газ, алюміній, титан,
хром, нікель, кобальт, уран, манган, свинець
та олово. Міжнародні експерти вважають,
що за таких темпів споживання, які характерні
зараз для найрозвиненішої країни світу
— США, розвідані запаси цих корисних
копалин на материках будуть вичерпані
за кілька десятиліть (деяких — за одне-два
століття).
За даними ООН, ресурси 18 економічно найважливіших мінералів опинилися на межі цілковитого вичерпання, навіть за умови введення рециклічності й відновлення. Серед них — золото, срібло, ртуть, свинець, сірка, олово, цинк, вольфрам.
Щоправда, слід ураховувати й додаткові
фактори. Не всі ще родовища корисних копалин
відкрито й узято на облік. Особливо це
стосується шарів літосфери глибше за
3—4 км, вивчених дуже погано. Крім того,
величезні запаси мінералів містить Світовий
океан. Тут є родовища нафти й газу, залізо-манганові
й фосфоритові конкреції, розсипні родовища
золота, платини, алмазів, рідкісних металів
тощо. Сьогодні ці багатства використовуються
дуже мало.
У зв'язку з вичерпанням багатьох родовищ
у деяких випадках стає економічно вигідним
переробляти так звані некондиційні руди
— з низьким умістом корисних компонентів,
які раніше йшли у відвали.
Так, до Другої світової війни в
Криворізькому залізорудному
Інший приклад. У США є великі запаси бітумінозних
пісковиків, з яких можна добувати нафту.
Але за нинішніх цін на нафту на міжнародному
ринку добування її з пісковиків економічно
нерентабельне. «Нафтова криза», що вибухнула
в 70-ті роки XX ст., змусила вчених США впритул
заходитися розробляти технологію добування
палива з бітумінозних пісковиків. Було
вкладено великі кошти в наукові дослідження,
в результаті чого собівартість нафти,
що добувається таким способом, удалося
знизити в кілька разів. Нафта зі звичайних
родовищ дедалі дорожчає, й у разі збільшення
її собівартості вдвоє, порівняно з цінами
1990 р., стане економічно вигідно добувати
її з пісковиків.
Великі можливості економії та раціонального використання ресурсів криють у собі й родовища, які розробляються сьогодні у світі. Йдеться передусім про зниження кількісних і якісних втрат корисних копалин під час їх видобування. Кількісні втрати зумовлені тим, що частина руди чи вугілля залишається під землею — в ділянках між блоками й між шахтами, в так званих охоронних ціликах (стовпах породи, не вилученої в процесі розробки для запобігання обвалам покрівлі). Якісні втрати спричинюються тим, що під час видобування корисної копалини частина руди змішується з пустими породами, в результаті чого вміст металу в руді виявляється нижчим, зростає зольність вугілля тощо.
У разі видобування корисних копалин відкритим способом (кар'єрами) втрати значно менші (10—12 %), ніж при підземному, шахтному способі (30—40 %). Однак не кожне родовище можна розробляти відкритим способом, а крім того, при цьому виникають інші порушення природного середовища. Чималу економію ресурсів дає застосування новітніх технологій видобування корисних копалин: свердловинного гідродобування й вилуговування, підземного виплавляння сірки, газифікації вугілля в надрах та ін. Дуже перспективними вважаються мікробіологічні методи добування корисних копалин: виведено такі штами бактерій, які, розкладаючи сульфіди та інші сполуки металів із дуже бідних руд, переводять їх у розчинну у воді форму, звідки вони після цього можуть бути вилучені економічно вигідним способом.
Важливий, напрям економії мінеральної
сировини — використання вторинних ресурсів.
Наукові розрахунки свідчать, що повторно
можна використовувати майже 70 % основних
металів. Сьогодні ж промисловість економічно
розвинених країн використовує в кращому
разі лише 30—40 % міді, заліза та інших металів,
решта безповоротно втрачається, нагромаджується
у звалищах, розсіюється, забруднюючи
біосферу. Слід урахувати, що для добування
сировини із вторинних ресурсів потрібно
набагато менше затрат, у тому числі й
енергетичних, ніж для видобування тієї
ж сировини з первинних руд. Наприклад,
у разі добування скла переплавлянням
битих скляних виробів, пляшок тощо витрати
електроенергії вчетверо менші, ніж при
добуванні його з піску, поташу та ін. Переробка
вторинних ресурсів дає прибуток.
Так, американські підприємства переробляють
старі пластикові пляшки від напоїв у
все що завгодно — від стовпчиків для
огорож до теплих прокладок у зимові куртки.
Гори спрацьованих автомобільних шин
перетворюються на паси для вентиляторів,
на автодеталі й навіть на нові шини.
Алюміній, добутий зі старих банок від пива, виявляється вдвоє дешевшим від алюмінію, який виплавляється з бокситів.
Дедалі ширше в господарстві
починають використовуватися
Так, у машинобудуванні 1 т полімерних
матеріалів може замінити 3 т дефіцитної
бронзи.
Полімерами замінюють свинець, мідь, олово
та інші гостродефіцитні метали. Важкі
багатотонні опори для верстатів-велетнів,
які раніше виготовлялися з чавуну, сьогодні
з успіхом замінюють Металургійні гіганти
типу тих, що досі діють в Україні, поглинаючи
мільйони тонн руди, коксу й випускаючи
мільйони тонн низькоякісного чавуну
і сталі, є вчорашнім днем промисловості.
Економіка найрозвиненіших країн світу
дедалі більше базується на малотоннажному
виробництві, а основними галузями стають
складне сучасне машинобудування, електроніка,
обчислювальна техніка. Тому одним із
головних завдань, що постають перед нашою
молодою державою, є докорінна перебудова
структури промисловості, а саме — зменшення
частки важкої індустрії й військово-промислового
комплексу та збільшення частки виробництва
наукоємкої продукції й товарів народного
споживання. Це істотно знизить енергоємність
і матеріаломісткість виробництва, послабить
залежність України від зовнішніх поставок
ресурсів, передусім паливно-енергетичних,
і, нарешті, поліпшить екологічну обстановку
в країні (відомо, як забруднюють природу
старі промислові гіганти).
Зменшення обсягів видобутку мінеральних ресурсів із надр Землі досягається також їх комплексним використанням. Практично всі родовища твердих корисних копалин комплексні, тобто, крім основного компонента, містять цілу низку супутніх. Іноді супутні корисні компоненти виявляються ціннішими за основні