CC BY
22
© А.Е. Воробьев, А.В. Лжаняни, 2003
УЛ К 622.8
А.Е. Воробьев, А.В. Лжаняни
ЧЕЛОВЕК И БИОСФЕРА: РОЛЬ ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В ИЗМЕНЕНИИ СОЛЕРЖАНИЯ КИСЛОРОЛА В АТМОСФЕРЕ*
Для горнопромышленных регионов проблема взаимодействия человека с природой, сохранения, восстановления и улучшения окружающей среды приобрела наибольшую остроту и актуальность по сравнению с другими направлениями антропогенной (техногенной) деятельности.
С развитием человеческой цивилизации, протекающей по индустриальному сценарию, происходит неуклонное изменение исходного (сложившегося эволюционно) газового состава атмосферы. Так, ежегодно в результате фотосинтеза на Земле образуется более 1-1011 т. органического вещества, усваивается 2-1011 т С02 и выделяется около 1,45-10 11 т. свободного кислорода. Процесс выделения углекислого газа из атмосферы период в среднем около 6,3 лет. Для сохранения относительной стабильности естественного биогеохимиче-ского круговорота углерода приход органического вещества должен компенсироваться расходом, т.е. его потреблением животными и микроорганизмами (работа которых оценивается величиной порядка 232,5-10 9 т. сухого органического вещества). Суммарная же биомасса животных и микроорганизмов планеты в сухом виде составляет 23-10 9 т.
Известно, что содержание углерода в истории биосферы Земли колебалось в значительных пределах и в современный период характеризуется одним из самых низких значений (среднее его содержание в атмосфере 0,046 %). С середины XIX века процесс перехода углекислого
Исследование проведено при поддержке РФФИ.
газа в атмосферу резко ускорился за счет сжигания топлива (в год сжигается 4 млрд т. каменного и бурого угля, 3,5 млрд т. нефти и нефтепродуктов и др.). Только в 1988 г. атмосферу с территории России было выброшено 1,212 млрд т. С02. Основной вклад вносит сжигание топлива (%): угля - 44, газа - 28, нефти, газового конденсата и его производных - 25, попутного газа нефтяных месторождений -
0,7, сжигание дров - 1,4, производство цемента - 16, лесные пожары - 0,6.
Основным направлением разработанной нами стратегии коэволюции служит количественный и качественный учет элементов и соединений, поступающих в биогеохимический круговорот атомов, и управление их оптимальным соотношением. Зная величины природных (естественных) круговоротов и объемы поступления (в результате антропогенной деятельности) различных элементов, можно спрогнозировать количество и формы вещества, необходимые для полноценного осуществления современного круговорота. Другими словами, нужно изменить возникший в антропогенную эру дисбаланс элементов в круговоротах биосферы. И если мы не можем полностью предотвратить
имеющееся рассеяние вещества, то на современном уровне развития человечество уже способно к целенаправленному включению в круговорот дополнительных объемов необходимых элементов.
В этой связи целесообразно пересмотреть задачи и возможности горнопромышленного комплекса, традиционно рассматривающегося лишь в каче-
стве источника минерального сырья для последующего производства продуктов жизнеобеспечения человечества. Анализ кризисной ситуации, сложившейся в настоящее время в минеральноресурсном комплексе планеты, показывает, что основной ее причиной является использование в горнопромышленной деятельности концепции экстенсивного недропользования, приведшей к значительному ухудшению качества и исходных характеристик большинства месторождений полезных ископаемых. Очевидно, что дальнейшее нарастание объемов добычи минерального сырья приведет к еще более значительному увеличению объемов отходов - горной массы отвалов, хвостохранилищ и т.д., и, как следствие, к росту негативного техногенного воздействия со стороны горного комплекса на окружающую горную среду. Хотя, с позиции ресурсной достаточности Россия занимает одно из первых мест в мире по территории и возобновимым ресурсам: лесу, водному стоку, площадей пашни и пастбищ. В настоящее время крайне необходима разработка и использование принципиально новой концепции освоения минеральных ресурсов.
Существенное отличие горнопромышленного комплекса от других отраслей промышленного и сельскохозяйственного производства заключается в том, что он имеет возможность извлечения из литосферы в принципе всех химических элементов, необходимых как для протекания оптимального круговорота атомов, так и для обеспечения жизнедеятельности всей биосферы.
При этом необходимо учитывать вклад различных горных предприятий, соотнося их с разнообразной ландшафтногеохимической обстановкой прилегающих территорий. Так, например, горная промышленность Кольского полуострова, где добываются фосфорсодержащие, а также сульфидные руды, кроме негативного влияния на биосферу в целом имеет и
положительный аспект: из фосфорсодержащих руд производят фосфорные удобрения, при ус-
воении которых растениями в атмосферу дополнительно поступает содержащийся в них ки-
слород, что способствует решению проблемы снижения концентрации кислорода в атмосфере.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ --------------------------------------------------------------------
Воробьев А.Е. - доктор технических наук, профессор, Российский университет дружбы народов. Джанянц А.В. - кандидат технических наук, докторант, Московский государственный горный университет.
© А.Е. Воробьев, А.В. Лжаняни,
В.А. Алиханов, Г.С. Аванесян, 2003
А.Е. Воробьев, А.В. Лжаняни, В.А. Алиханов,
Г.С. Аванесян
ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ОБРАЩЕНИЯ ТВЕРЛЫМИ МИНЕРАЛЬНЫМИ ОТХОЛАМИ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОГО КОМПЛЕКСА
дной из основных экологических Производство минералов, под
проблем горных регионов является накопление отходов минерально-сырьевого комплекса. В последние годы этот процесс прогрессирует. Добыча горнорудного сырья как основной источник поступления налогов в местные и федеральные бюджеты данных регионов имеет существенное значение. Увеличение объемов извлекаемой на поверхность горнорудной массы обусловлено вовлечением в эксплуатацию все более бедных месторождений, а также месторождений со сложными горнотехническими условиями эксплуатации, влекущими за собой значительное разубоживание руды. В связи с этим все более усложняется применяемая технология переработки, одним из назначений которой является комплексное использование минерального сырья. Она становится все более интенсивной, агрессивной и энергоемкой. Разрабатываются принципиально новые виды технологий с не всегда изученным влиянием на окружающую среду.
которым понимается весь комплекс вскрытия, подготовки, дробления, выдачи на поверхность обогатительный и металлургический предел, а также значительное количество образованных минеральных отходов не может не нарушать равновесия экосистемы.
Уменьшение ущерба от последствий добычи и переработки минералов в мировой практике достигается в результате природоохранных мероприятий: утилизации очищенных и неочищенных отходов и их выброса в биосферу. Дальнейшее развитие взаимодействия человечества с биосферой предполагает разработку, учет и использование следующих основных принципов обращения с твердыми минеральными отходами.
1. Степень экологичности. В своих взаимоотношениях с биосферой до настоящего времени человечество использовало
идеологию так называемой "са-моочистки". В горнопромышленном комплексе использование
подобной идеологии привело к накоплению значительного количества отвалов и хвостохрани-лищ. Но с ростом и усилением антропогенного воздействия на окружающую среду возможности естественного самоочищения техногенных выбросов и стоков исчерпали себя, приблизясь к предельному состоянию. Поэтому в дальнейшей своей деятельности человечество должно выработать и обязательно использовать такой принцип, как степень экологичности производства.
В этой области необходимы меры по направлению разработки предельно допустимых норм образования и размещения отходов, определения нормативов по всем видам деятельности горнопромышленного комплекса и всех видов отходов на этих территориях. Необходимо создать классификационный кадастр отходов и каталог отходов, который формирует порядок классификации отходов, систематизированный по совокупности приобретенных признаков.
2. Комплексное использование минерального сырья отходов.
Комплексному использованию минерального сырья при плановой экономике препятствовала ведомственная разобщенность горных предприятий. Так, те горные предприятия, которые добывали золото, сбрасывали в виде отходов глинистые породы, являющиеся исходным сырьем для строительной индустрии. В условиях рыночной экономики подобные противоречия, как пра-
