По прогнозам специалистов, при сохранении современных тенденций добычи, потребления и использования новых месторождений запасы их истощатся через 70 – 140 лет.
Перспектива нехватки сырьевых ресурсов – реальная опасность для человечества, а энергетический голод не выдумка скептиков: некоторые страны уже сейчас испытывают недостаток энергетических ресурсов. Поэтому важнейшей проблемой становится охрана недр. Она достигается несколькими путями. Кроме поисков новых энергоносителей генеральным направлением следует считать охрану минеральных и энергетических ресурсов от истощения и охрану недр в целом. Истощаются недра в результате потерь газов: метана, оксидов углерода, оксидов азота, соединений серы. Этот процесс инициирован добычей минерального сырья и сопровождает ее. Так, за год из недр Донбасса выделяется примерно 2,5 млрд м3 метана при средней концентрации его в газовой смеси около 32 %.
Значительные потери полезных ископаемых и ущерб окружающей среде происходят при разработке месторождений подземным способом. При этом угля теряется (остается в недрах) 20 – 45%, руд цветных и черных металлов – 15 – 25, горно-химического сырья – 20 – 60%. При открытом способе разработки полезных ископаемых потери сножаются в среднем до 12%. Исключительно открытым способом добываются стройматериалы (песок, глина, щебень, гравий) и россыпные ископаемые. Однако обратной стороной открытого способа
Разработки полезных ископаемых являются нарушения естественных природных ландшафтов. Например, пр извлечении 1 млн т угля шахтным способом отвалы занимают 8 га земли, а при открытом способе – 30 га и более.
Чрезвычайно велики потери полезных ископаемых из-за несовершенства технологии извлечения. Сейчас доля извлеченной нефти по отношению к разведанным запасам составляет 50 – 60%. Потери попутного газа составляют 20 млрд т в год, он сжигается в факелах.
Часто в месторождениях полезных ископаемых кроме основного компонента содержится целый ряд попутных включений, и ценные компоненты могут оказаться в отвалах, представляя опасность как потенциальные источники загрязнения окружающей среды. Неполнота геохимической изученности месторождений также приводит к тому, что из месторождения не извлекаются полезные компоненты, о наличии которых долгое время даже не подозревали. Показательно в этом отношении месторождение хибинских апатитов, которые содержат комплекс ценных компонентов. Из добываемой руды извлекался лишь апатит, все остальное сбрасывалось в отвалы, где скопились миллионы тонн нефелина (это сотни тысяч тонн алюминия, соды и цемента), тысячи тонн титана), титано-магнезита и других компонентов (это стронций, ванадий и др.). В самом апатите из 33 элементов, входящих в его состав, используется пока лишь один фосфор. Ранее при разработке месторождений железной руды в отвалы шло ценное фосфорсодержащее сырье, так как не была разработана технология получения отходов концентратов апатита, бадделеита, редких металлов и некоторых других полезных компонентов.
Под охраной недр понимается научно обоснованное рациональное и бережное использование полезных ископаемых, максимально полное, технически доступное и экономически целесообразное их извлечение, переработка, использование, утилизация отходов, ликвидация урона, нанесенного естественным природным ландшафтам.
В последнее время быстро увеличивается добыча полезных ископаемых и глубина отработки месторождений. Глубина шахт сейчас достигла 4 тыс. м, эксплуатационных и разведочных скважин – 10 – 12 тыс. м. Проникновение в глубь литосферы осуществляется в виде карьеров при открытом способе добычи; путем проходки шахт, штолен и подземных горных выработок при подземном способе добычи полезных ископаемых. Нарушение сплошности недр происходит также при бурении скважин, при подземной газификации, выщелачивании, растворении или выплавке залежей полезных ископаемых (например, серы).
Основные мероприятия по охране недр на стадии добычи минерального сырья сводятся к совершенствованию технологии его разведки, расчета запасов, к применению ряда правовых и экономических механизмов.
Комплексное, наиболее полное извлечение и использование полезных ископаемых позволяет сохранить месторождение, не тратить дополнительные средства на переработку отходящих газов, пыли и промышленных стоков.
Пыль, задержанная фильтрами, представляет собой высококачественное сырье. Нефть и масла, собираемые в отстойниках нефтеперерабатывающих заводов, ремонтных, транспортных и других предприятий используются в народном хозяйстве. Таким образом, комплексное использование и бережное расходование минерального сырья при его добыче, транспортировке и переработке неразрывно связано не только с его охраной, но и с охраной окружающей природной среды.
Преобразование моноцелевых горных предприятий и перерабатывающих заводов в многоцелевые, отказ от отраслевого подхода к разработке минеральных ресурсов – это одновременно и сбережение минерального сырья при его добыче, транспортировке и переработке неразрывно связано не только с его охраной, но и с охраной окружающей природной среды.
Преобразование моноцелевых горных предприятий и перерабатывающих заводов в многоцелевые, отказ от отраслевого подхода к разработке минеральных ресурсов – это одновременно и сбережение минерального сырья и ресурсов.
Основные мероприятия по охране недр базируются на ресурсосбережении: предотвращение потерь при добыче, транспортировке полезных ископаемых, при их обогащении и переработке, использовании готовой продукции. В мероприятия по охране недр входит комплексное использование ресурсов, которое предусматривает более полное извлечение сопутствующих компонентов при добыче полезного ископаемого. Отмена системы валовой выемки, своевременное разделение руд по сортам о время добычи способствуют сохранности ценных компонентов сырья и дают большой экономический эффект.
Правила ресурсосбережения необходимо соблюдать при добыче строительных материалов. Известно, что односторонний спонтанный производитель берет от месторождения только то, что ему нужно, без комплексного подхода; разрабатывает месторождения в местах, где ему выгодно. Такой способ действий недопустим с позиции рационального природопользования и охраны окружающей среды. Он наносит непоправимый ущерб естественным природным ландшафтам, их целостности и устойчивости.
Резервами в экономии минеральных ресурсов являются более полное использование вторичного сырья и побочной энергии, замена дефицитных металлов менее редкими материалами.
Еще одним резервом сбережения и соответственно охраны недр является применение искусственных заменителей дефицитного минерального сырья. Металл может быть с успехом заменен пластмассами, деревом и даже камнем.
Минеральное топливо может быть заменено геотермальной энергией, выделяемой из термальных подземных вод.
Таким образом, основополагающими принципами рационального использования и охраны недр служат возможное ослабление ущерба от разведки и разработки минеральных ресурсов, рациональная эксплуатация и бережное использование минерального сырья, а по окончании работ – рекультивация ландшафтов.
Необходимо отметить, что человеческое общество вошло в эпоху глобальной взаимозависимости как между отдельными государствами, так и в отношениях с окружающей средой. Важно понимать, что запасы недр на Земле ограничены и исчерпаемы. Если какая-то страна не щадит собственные недра, то пострадать могут соседние государства. Развитые страны имеют больше шансов не растрачивать свои стратегические ресурсы, а покупать их у соседей и, обладая более совершенной технологией, использовать отходы производства, вторичное сырье менее богатых соседей. Многое зависит от совершенства технологий, поэтому идет разработка, поиск и приобретение новейших технологий (часто и промышленный шпионаж за прогрессивными технологиями), ибо тот, кто владеет более совершенной технологией, владеет природными ресурсами.
