Проблеми використання і охорони мінеральних ресурсів в Україні

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проблеми використання і охорони мінеральних ресурсів в Україні

вугілля нафта мінеральний

Мінеральні ресурси, утворені в надрах і на поверхні Землі, зі стародавніх часів широко використовувалися людством, тому вони дістали назву корисні копалини. Перші заходи з охорони корисних копалин здійснювалися в XIV ст. у Швейцарії, де ще в 1569 р. був створений перший заповідник із охорони надр. Промислове використання кам'яного вугілля почалося у 1800 р., нафти -- в 1857 р., горючого газу -- в 1881р. Окрім власне копалин (твердих, рідких, газоподібних), людство використовувало хімічні та інші речовини з озер і заток, океанів, поверхні Землі та атмосфери.

До мінеральних ресурсів належать природні речовини мінерального походження, які застосовуються з метою одержання енергії та різноманітних матеріалів шляхом їх видобування і переробки, а саме:

-- будівельні матеріали і сировина для них, які видобуваються з неживої природи;

-- різні види палива (вугілля, торф, нафта, природний газ, уран тощо);

-- матеріали для виробництва машин, знарядь і предметів побуту (метали, глина, пісок);

-- сировина для хімічної промисловості;

-- продукти споживання (мінеральна вода, харчова сіль).

Переважна більшість корисних копалин утворилася в минулі геологічні епохи, тому нині вони не відновлюються. Здатність до відтворення мають торф, відкладення солей в озерах і морських затоках, сучасні донні відкладення річкового піску та гравію. З них лише торф відновлюється унаслідок фотосинтезу і за допомогою мінеральних речовин води, а деякі донні відклади -- у зв'язку з залишками рослинних організмів і трупами тваринних організмів. Інші корисні копалини відновлюються шляхом руйнування гірських порід і перевідкладенням утвореного матеріалу. Швидкість відновлення корисних копалин невелика з урахуванням інтенсивності їх використання. Отже, корисні копалини не можуть самовідновлюватися, порівняно з організмами, і належать до типових вичерпних ресурсів.

Мінеральні ресурси охоплюють надзвичайно багато природних речовин мінерального походження, що використовуються з метою одержання енергії та різноманітних матеріалів шляхом їх видобування і переробки. Саме з цими процесами пов'язані найрізноманітніші екологічні ускладнення: від вичерпності окремих родовищ і порушень природних екосистем до забруднень навколишнього середовища. Незважаючи на різний хімічний склад, фізичну будову, генезис (походження), способи видобування і переробки, а також можливі напрями виробничого використання, для всіх мінеральних ресурсів властиві такі спільні ознаки:

-- невідновність майже всіх видів корисних копалин (за винятком торфів, алювіальних наносів, продуктів вивітрювання);

-- нерівномірність та обмеженість територіального поширення окремих видів ресурсів: одні їх види можуть траплятися майже всюди, інші (їх переважна більшість) -- лише в окремих місцях земної поверхні;

-- стабільність використання у часі. Оскільки у кожному випадку йдеться про видобуток вже сформованих запасів того чи іншого мінерального ресурсу, загальна природна ситуація мало впливає на ритм розробки, а річні та сезонні коливання видобування сировини визначаються майже виключно економічними чинниками;

-- однозначність використання. Незалежно від спрямування подальшої переробки і кінцевого споживання, кожен вид мінеральних ресурсів, насамперед, має бути видобутим, тобто вилученим із природного оточення, тоді він стає предметом праці. Всі наступні етапи комплексного використання цих ресурсів перебувають уже за межами поняття "мінерально-сировинні ресурси" та є варіантами утилізації одержаної сировини.

Конкретний об'єкт вивчення мінеральних ресурсів -- це родовище корисних копалин, під яким розуміють ті ділянки земної кори, де "внаслідок тих чи інших геологічних процесів відбулося нагромадження мінеральної сировини за кількістю, якістю та умовами залягання придатної для промислового використання"*49. Важливе місце для оцінювання господарського значення конкретних мінеральних ресурсів займає визначення запасів корисних копалин, тобто кількості мінеральної речовини у надрах на конкретній території (наприклад, у державі, природному чи адміністративному регіоні, господарстві, родовищі тощо). Запаси оцінюються у кілограмах (благородні метали), каратах (дорогоцінні камені), тоннах (руди металів, хімічна сировина) або кубометрах (будівельні матеріали).

Загалом розміри нашої планети і відповідно кінцевий обсяг викопних ресурсів зумовлюють їх неминучу вичерпність. Терміни повного виснаження окремих видів таких ресурсів залежать від їх запасів та темпів використання. Справжні запаси багатьох невідновлюваних ресурсів ще не встановлено. Сучасна геологорозвідувальна техніка може досягати невеликих глибин земної поверхні. Донині лише в експериментальному порядку пробурено декілька свердловин до глибини 15 км, а взагалі освоєним є шар земної кори, який у середньому не перевищує 2--З км. Також залишаються недослідженими величезні ділянки дна Світового океану, що в декілька разів перевищують поверхню суші; лише в деяких місцях почали освоювати континентальний шельф.

Подальші розроблення деяких видів сировини загрожують навколишньому середовищу й навіть існуванню людини. Таким чином, проблема полягає не тільки і навіть не стільки у фізичному виснаженні відомих видів ресурсів, скільки в економічній та екологічній недоцільності їх видобування. Важливою умовою збереження корисних копалин є геологічна розвідка з метою створення потенційних запасів сировини та палива, сутність якої полягає в:

-- повному використанні всіх корисних компонентів з родовищ на базі (наприклад, контурне обводнення нафтових пластів для підняття нафти; перехід від шахтного способу видобування до відкритого -- кар'єри, розрізи тощо);

-- комплексному використанні багатокомпонентних руд (наприклад, у порожній породі, що залишається на відвалах міднорудних басейнів, є золото, срібло, кобальт та інші компоненти, вартість яких перевищує вартість міді);

-- утилізації відходів збагачення і спалювання корисних копалин (наприклад, пилоподібний попіл та шлаки, відвали котрих займають сотні гектарів території, можуть бути сировиною для будівельних робіт);

-- використанні вторинних продуктів переробки мінеральної сировини (у 1 т чавунного і сталевого лому зберігається 3,5 т мінеральної сировини);

-- пошукові та освоєнні нових джерел корисних копалин (відомо, що на океанічнічному дні на глибині понад 1--2 тис. м зберігаються великі поклади мінеральної сировини, сконцентрованої в так званих залізомарганцевих конкреціях. За орієнтовними оцінками, у них міститься 358 млрд. т марганцю, 207 млрд. т заліза, 40 млрд. т нікелю, 25 млрд. т магнію та ін.);

-- освоєнні нових енергетичних ресурсів.

Сучасний стан мінерально-сировинної бази в Україні

Стосовно України, то порівняно з іншими країнами подібного обсягу вона належить до таких, що мають середню кількість і різноманітність невідновлюваних мінеральних ресурсів. Але серед них чимало таких, яких не вистачає як для власного використання, так і для виходу на світовий ринок. За різноманітністю та багатством мінерально-сировинних ресурсів Україна випереджає такі розвинуті країни, як США, Канада, Велика Британія, Франція та ін. В Україні виробляється майже 5 % світового обсягу мінерально-сировинних ресурсів (нагадаємо, що Україна займає лише 0,4 % території світу і має 0,8 % населення світу). Щороку в гірничодобувній промисловості України випускається продукції на 25--28 млрд. дол. США (у цінах світового ринку).

У надрах України зосереджено близько 20 тис. родовищ корисних копалин, з яких майже 8 тис. родовищ 96 видів мінеральної сировини мають промислове значення та враховуються у державному балансі. У вартісному вираженні досліджені запаси цих родовищ оцінено у 7--7,5 трлн дол. США.

Загальна кількість мінеральних ресурсів та їх різноманітність в Україні оцінюється майже у 8 балів за десятибальною шкалою. До України потрапляє понад 14 % загальносвітових запасів залізних руд, понад 43 % -- марганцевих руд. Порівняно з державами СНД Україна має найбільші запаси титану, цирконію, урану, літію, а з нерудних копалин -- графіту, каоліну, вогнетривких глин, сірки, калійних солей, декоративного каменю тощо. За видобутком вугілля, марганцевих і залізних руд, титану, графіту, каоліну Україна належить до провідних країн світу. Водночас дефіцитними є більшість кольорових металів (хром, алюміній, свинець, цинк, мідь, вольфрам, молібден, нікель, олово та ін.). Нинішню потребу в нафті Україна задовольняє лише на 8 %, а у природному газі -- 22 %. У зв'язку з недосконалими технологіями видобування та переробки мінеральної сировини у надрах залишаються і втрачаються: 1) до 70 % досліджених запасів нафти; 2) майже 50 % солей; 3) до 28 % вугілля; 4) майже 25 % металів.

Нерозв'язаною залишається проблема геологічного вивчення і використання техногенних родовищ корисних копалин -- відвалів видобутку та відходів збагачення і переробки мінеральної сировини, в яких містяться цінні корисні копалини, вони мають промислове значення. На сьогодні в Україні обсяги цих відходів перевищують 25 млрд т, займаючи площу понад 150 тис. га. Таким чином в Україні утворено сотні великих, середніх та малих техногенних родовищ різних корисних копалин, придатних для промислового освоєння. Потенційна вартість цих родовищ, за попередніми розрахунками, обчислюється десятками мільярдів доларів. Така частина вторинних продуктів у перерахунку на 1 км2 території країни перевищує аналогічний показник для США у 6 разів і в 3 рази -- для держав Європейського Союзу.

Корисні копалини в Україні поділяються на такі групи:

-- горючі -- газоподібні корисні копалини (природний газ, газогідратна суміш); рідкі (нафта, конденсат); тверді речовини (вугілля, торф, горючі сланці);

-- металеві, до яких належать чорні метали (залізо, марганець, хром); кольорові (алюміній, магній, миш'як, мідь, нікель, свинець, титан, цинк); рідкісні (берилій, ванадій, вісмут, вольфрам, цезій та ін.); благородні (золото, ірдій, паладій, платина, срібло); розсіяні (германій, селен, талій, телур); рідкісноземельні (європій, ітрій, лантан); радіоактивні (торій, уран);

-- неметалеві -- це сировина для металургії (вогнетривкі глини, каолін, пісок); гірничо-хімічна сировина (йод, крейда, сірка, апатит); гірничорудна (азбест, графіт, озокерит); будівельна (каолін, вапняк, гіпс, глина, сланець тощо);

-- води -- підземні води (мінеральні, прісні, промислові, термальні) та поверхневі (ропа);

-- інертні гази -- компоненти повітря, що становлять окрему господарську цінність (аргон, гелій, криптон, неон).

Нафтогазовибудовні регіони України та проблеми видобутку нафти й газу

Вуглеводнева сировина, що об'єднує нафту, газ і конденсат, на сучасному етапі розвитку людського суспільства є найважливішим і найпрогресивнішим різновидом мінерально-енергетичних ресурсів. У державному балансі України враховано 323 родовища запасів нафти, газу і газового конденсату. Основна їх кількість (191) зосереджена у Східному регіоні, 96 -- у Західному, 36 -- у Південному. Обсяг щорічного видобутку вуглеводнів за останні роки у середньому становив 4 млн т нафти з конденсатом і 18 млрд. м3 газу, що дорівнювало відповідно 10 і 20 % обсягів цих видів сировини, які щороку споживає країна*50.

В Україні промислово розробляються близько 200 родовищ, що є базою нафтогазової промисловості; у дослідній промисловій експлуатації перебуває 47 родовищ, експлуатуються 2 газосховища. Найперспективнішим за видобутком нафти й газу вважається Донецько-Придніпровський регіон, в якому зосереджено майже 85 % ресурсів вуглеводнів країни. Відкрито газові родовища в Карпатах, розширюються пошуки нафти на Чорноморському шельфі.

Ресурси нафти і природного газу в Україні дають змогу принаймні вдвічі збільшити їх видобуток. Незважаючи на важко-видобувний характер цих ресурсів, національна нафтогазова галузь належатиме до однієї з найрентабельніших. На вирішення цих завдань спрямована державна програма "Освоєння вуглеводневих ресурсів українського сектору Чорного й Азовського морів".

З огляду на оцінювання потенційних ресурсів (майже 6,4 млрд. т умовного палива), в Україні досліджено менше 40 % запасів викопних вуглеводнів. За матеріалами державної програми "Нафта і газ України до 2010 року", резерви вуглеводневої сировини (близько 300 родовищ) становлять 230 млн т нафти і 1165 млрд. м3 газу і згідно з розрахунками забезпечують можливість видобування нафти на рівні 7--8 млн т і газу -- 30--35 млрд. м3 на рік.

Головними причинами, унаслідок яких погіршується стан довкілля у процесі розробки нафтогазових родовищ, вважають:

1) часті випадки відкритих викидів нафти, газу і пластової води під час розкриття продуктивних пластів свердловинами;

2) постійне забруднення поверхневих вод і глибинних водоносних горизонтів рідкими вуглеводнями, високо мінералізованими водами та шкідливими солями;

3) велика загазованість атмосфери під час експлуатації газових родовищ і газосховищ.

Вуглевибудовні регіони і проблеми видобутку вугілля

Ці копалини є основою паливно-енергетичних ресурсів України й становлять групу мінеральних речовин переважно органогенного походження. В Україні вугілля видобувається у трьох великих вугільних басейнах: Донецькому, Львівському, Волинському (кам'яне вугілля), а також Дніпровському буровугільному басейні. На складне екологічне становище вугільних гірничодобувних регіонів впливає, насамперед, те, що кожна третя шахта експлуатується понад 50 років; гірничодобувні роботи ведуться на глибинах від десятків сотень до 1400 м. Загальна площа вугільних басейнів становить майже 18 тис. км2 (3 % площі країни), зокрема у Донбасі --15 тис. км2. Тут розміщено 1220 териконів та відвалів, з яких 397 горять; їхня загальна площа близько 80 км2.

Донецький басейн відкрив ще у 1721 р. Г. Капустін, а першу шахту тут було закладено у 1795 р. Донбас розташований на сході України, охоплює площу понад 53,2 тис. км2 у межах Донецької, Луганської та Дніпропетровської областей, продовжуючись на території Ростовської області Росії (так званий Великий Донбас) і концентруючи 99 % загальних досліджених вугільних запасів держави. Вугленосні пласти розвідано до глибин 1200--1500 м. Усього виявлено 120 промислових пластів потужністю від 0,5 до 2,0 м. Основна частина вугілля залягає на глибині 500--750 м, де у 25 пластах концентрується майже 75 % досліджених промислових запасів басейну. Площі кар'єрів та шахт вимірюються тисячами квадратних кілометрів; на них нагромаджується величезна кількість відвалів механічно роздрібнених гірських порід, а надра пронизані складною системою вертикальних і горизонтальних гірничих виробок. Наприклад, у Донбасі сформувалася техногенна кора вивітрювання, потужність якої вимірюється тисячами метрів*51.

Львівсько-Волинський басейн відкрив російський геолог М. Тетяєв у 1912 p., але спорудження вугільних шахт тут почалося лише у 1950 р., а перше вугілля у басейні видобули у 1954 р. Басейн розташований на території Волинської та Львівської областей і охоплює площу майже 8 тис. км2. Загальні запаси вугілля тут не перевищують 1 % від розвіданих у державі.

Дніпровський буровугільний басейн розміщується у центральній частині України, збігаючись у рельєфі з Придніпровською височиною. Він охоплює площу понад 100 тис. км3, на якій виявлено близько 200 родовищ і проявів бурого вугілля. Середня потужність буровугільних пластів становить 4--5 м, сягаючи в окремих родовищах до 25 м. У зв'язку з переважно неглибоким заляганням вугленосних нашарувань (від 10 до 150--200 м) буре вугілля можна видобувати відкритим (кар'єрним) способом. Порівняно невелика частка досліджених запасів бурого вугілля -- 1,5 % від загальнодержавних -- припадає на Закарпатський, Передкарпатський та Північно-подільський (Придністровський) буровугільні райони, де запаси палива з різною інтенсивністю розробляються переважно відкритим способом.

Унаслідок функціонування вуглевидобувних підприємств у цих регіонах відбулися чи не найбільші негативні екологічні зміни довкілля, а саме:

-- просідання денної поверхні на площі понад 8 тис. км2 у середньому на 0,2--1,2 м, а в деяких місцях -- до 5 м;

-- зменшення рівня ґрунтових вод;

-- забруднення поверхневих і підземних вод шахтними водами;

-- забруднення повітря пилом, продуктами горіння териконів, метаном та іншими викидами;

-- порушенням стійкості ґрунтового покриву та збільшення його тріщинуватості, загальне геохімічне забруднення ґрунтів;

-- підтоплення територій, зокрема населених пунктів, під час закриття шахт, особливо у процесі затоплення шахт (так звана мокра консервація). За такої консервації швидкими темпами та на великих площах відбувається надходження високо-мінералізованих шахтних вод до водоносних горизонтів та річкової мережі. Наприклад, у 1998 р. було закрито 12 шахт, 1999 р. -- 20, 2000 р. -- також 20.

Размещено на Allbest.ru