Твердые ископаемые виды топлива: основные месторождении, химический состав, состояние запасов.

Уголь. Сначала образуется бурый уголь, затем под воздействием абиотических факторов: высокой температуры, давления, влияния окружающих минералов - каменный уголь. Степень метаморфизма (углефикации), под которой понимают среднее содержание углерода в топливе, зависит от глубины залегания породы. Степень углефикации торфа составляет в среднем 60%, бурого угля – 70%, каменного угля – 85%, антрацита – 95%.

Важнейшими характеристиками каменного угля, от которых зависит эффективность его использования, являются зольность, влажность, сернистость, выход летучих веществ и механические свойства. Для угля, применяемого в качестве сырья для термохимической переработки, также спекаемость и коксуемость. В состав золы угля входят оксиды алюминия, кремния, железа, кальция, магния. Высокая зольность снижает теплоту сгорания угля и ухудшает качество получаемого кокса. Зольность каменного угля колеблется от 3 до 30% и может быть снижена обогащением. Зольность коксующегося угля должна быть не выше 7-7,5%. Влажность угля, используемого для термохимической переработки, не должна превышать 7%. Сера в каменном угле находится в виде колчеданной, сульфатной и органической. Общее содержание серы в угле колеблется от 0,4 до 8%.

Большая часть энергетических запасов твердого топлива сосредоточена на территории РФ, США, КНР и Канады, на долю которых приходится более 90% мировых запасов ископаемого угля. Угленосные бассейны расположены на территории бывшего СССР, США, Китая и ЮАР. На их долю приходится свыше 80% общих и 90% извлекаемых ресурсов каменного угля. Крупными ресурсами обладают Польша, Германия, Австралия, Великобритания и ряд других стран.

Распределение ископаемого угля на территории РФ неравномерно: более 90% геологических запасов приходится на Восточные районы, в том числе 60% на Сибирь и 30% на дальний Восток. Основная масса запасов угля сосредоточена в Ленском, Тунгусском, Канско-Ачинском и Кузнецком бассейнах. К другим достаточно мощным месторождениям угля в стране относятся Печерский, Подмосковный, Таймырский бассейны и российская часть Донбасса.

В РФ 10% запасов каменного угля составляет коксующийся уголь, основные залежи которого сосредоточены в Кузнецком, Печорском и Южно-Якутском бассейнах. В мире преобладает шахтный способ добычи угля. В РФ широкое распространение получил также открытый способ добычи. Более 50% запасов расположены на глубине до 300 м, 30% - 300-600 м и только 10% на глубине от 600 до 1800 м. Открытая добыча в 2-4 раза дешевле. Она практикуется в Канско-Ачинском, Южно-Якутском и частично в Кузнецком, Иркутском и Подмосковном бассейнах и связана с необходимостью рекультивации земли. 60% добываемых углей используется для выработки тепловой (технологический пар, горячая вода) и электрической энергии и до 30% для производства металлургического кокса. Остальное количество угля потребляется коммунально-бытовым хозяйством и мелкими потребителями. В связи с совершенствованием доменного и развитием внедоменного производства стали доля каменного угля, используемого для производства кокса, постоянно снижается.

В 90-х годах в России наблюдалось резкое падение добычи угля: с 400 млн. т в 1990 г. до 230 млн. в 1998-м. Однако в последующие годы добыча стабилизировалась и даже начала понемногу возрастать. США и Китай добывают более чем по 1 млрд. тонн угля. В 2003 г. добыча угля в России продолжала медленно расти и достигла уровня 269 млн. т (около 50 млн. т было направлено на экспорт). Кузбасс – главный производитель угля превысил уровень 1991 г., добыв в 2002 г. 132 млн. т.

Оценка достоверных запасов угля в мире, млн. т.

Уран.Ресурсы современной топливной базы для ядерной энергетики определяются стоимостью добычи урана при затратах, не превышающих 130 долларов за 1 кг U₃O₈. В настоящее время извлекаемые ресурсы урана по этой цене в зарубежных странах оцениваются в 2,7 млн.т, а мировые геологические запасы (по разным источникам) от 5 до 20 млн.т. Будет использоваться не только уран, но и торий, запасы которого в земной коре в три раза превышают запасы урана.

Свыше 28% ресурсов ядерного сырья приходится на США и Канаду, 28% на Австралию, 14% на ЮАР, 7% на Бразилию. Запасами урана располагает Казахстан (500 тыс. т). Практически неограниченные ресурсы заключены в фосфоритах. Крупнейшим мировым производителем урана является Канада, а также Австралия, США, ЮАР, Намибия, Нигер, Франция, Россия, Украина, Казахстан и Узбекистан. Они обеспечивают 90% мировой добычи. Остальные 10% приходятся на Китай, Чехию, Габон, Венгрию. Ресурсы тория при затратах до 75 долл/кг оцениваются в 630 тыс.т, из которых почти половина находится в Индии, а остальная часть в Австралии, Бразилии, Малайзии и США. "Красная книга", выпускаемая совместно Агентством по атомной энергии при Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР) и МАГАТЭ, является основным справочным изданием по урану. В ней собрана официальная информация из 43 стран мира и статистические данные по запасам, разработке урановых месторождений и перерабатывающих производствах. Среди ключевых показателей – спрос на уран на конец 2002 года, составивший 67 тыс. тонн. При этом добыча была равна 36 тыс. тонн (почти 55% от потребностей мирового парка ядерных реакторов). Остальной уран был получен из вторичных источников.

Согласно экспертным оценкам на территории РФ сосредоточено 15% мировых разведанных запасов урана. Предприятия по производству уранового концентрата находятся на Урале, в Красноярском крае, в Читинской области. В течение ближайших 10-12 лет Россия действительно планирует увеличить добычу урана с 3 до 5-6 тыс. тонн и примерно столько же экспортировать из Казахстана, Узбекистана и Украины. Суммарные разведанные запасы урана в Российской Федерации на сегодняшний день составляют 165 тыс. тонн. Их себестоимость составляет менее 80 долларов за кг, в том числе себестоимость 56 тыс. тонн – менее 40 долларов за кг.

Запасов урана на месторождении Приаргунского производственного горно-химического объединения хватит на 15-20 лет. Существует ряд перспективных мест в Сибири и на Кольском полуострове.

Торф образуется в процессе неполного распада болотных растений в условиях переувлажнения без доступа воздуха. Теплота сгорания 2500-3000 ккал. Торф является также и агрохимическим ресурсом, влияющим на продуктивность сельского хозяйства. Торфяные болота – среда обитания редких и исчезающих видов растений и животных. Наибольшее число торфяных месторождений находится в северном полушарии, в зоне умеренного климата. Разработка месторождений торфа технологически связана с осушением территории. В результате теряются природные ресурсы торфяников, в частности ягодники. Сокращается численность организмов и уменьшается число видов в экосистемах, изменяется водный баланс местности. В условиях плоских заболоченных равнин снижение уровня грунтовых вод на 20-50 см ведет к нарушению водного питания рек и озер. В 1966 г. был принят Международный проект “Телмы”. На территории СНГ находится 834 охраняемых торфяных месторождения.

Сланцы.Сланцы – состоят из минеральной массы – кальцитов, доломитов, каолинитов, полевых шпатов и кварцитов. Содержание в них органического вещества составляет 10-30% общей массы. В высококачественных сланцах его содержание может достигать 50% и более. Запасы сланцев в России плохо изучены. Наибольшее промышленное значение имеют месторождения сланцев в Ленинградской и Самарской областях и в Республике Коми

Земельные ресурсы: основные классификации, состояние запасов.

Земельные ресурсы (ЗР) – земли, систематически используемые или пригодные к использованию для конкретных хозяйственных нужд и отличающиеся по природно-историческим признакам (см. табл.).

Выделяют:

1.собственно территориальные ресурсы;

2.ресурсы сельскохозяйственных угодий: ресурсы -пахотных земель -ресурсы пастбищ.

С/х угодья – участки земли, используемые в с/х производстве. К основным категориям относится:

- пашни – земли для посева с/х культур;

- многолетние насаждения (сады, ягодники);

- залежи (пашни не обрабатывающиеся в теч. нескольких лет);

- сенокосы и пастбища.

Наиболее крупные S под с/х угодья:

Китай > 13%

США ок. 10%

Россия 5%.

Особую ценность представляют пахотные земли – самая эксплуатируемая часть ЗР для посевов с/х культур; на конец 90-х гг. ок. 11% земельного фонда – пашни.

Общая S суши ≈ 149,1 млн км², из них 129 млн км² – земельные ресурсы мира.

Наиболее крупными ЗР обладают:

- Российская Федерация 17,1 млн км² (13,3% от мировых);

- Канада 10

- Китай 9,6

- США 9,4

- Бразилия 8,5

- Австралия 7,7.

Почвенно-земельные ресурсы. Основная качественная характеристика ЗР, используемых в лесном и с/х, явл. плодородие почвы. Почва – самостоятельное прир. тело, обладающее только ей присущими строением, составом и свойствами (факторы почвообразования: поверх. слой лито-, жив. организмы, климат, рельеф, хоз. деят.-ть чел.).

Плодородие почвы – способность обеспечивать растения необходимым количеством питат. элементов, водой и воздухом (условие плодородия: достаточное содержание в почве пит. в-в, например N, P, K, Ca…, наличие влаги, хорошая аэрация).

Плодородие различают:

1) естественное (потенциальное) обусловлено общим запасом пит. в-в и влаги (гумус, мех. состав);

2) искусственное – воспроизводимое путем агротехнических мероприятий и мелиораций.

Рациональное сочетание естественного и искусственного плодородия = эффективное плодородие.

Причины ухудшения качества ЗР:

- эрозия почв – разрушение верхних плодородных горизонтов и подстилающей породы поверх. водами и ветром;

- аридизация или опустынивание почв (снижение увлажненности территорий);

- засоление почв: путем орошения в аридных районах (накопление в верхних горизонтах почвы солей); засолению подвержено ≈ 50% орошаемых земель мира;

- загрязнение почв – внесение хим. загрязнителей, вследствие выбросов, отвалов пустой породы, работы транспорта, с/х, урбанизация, добыча п/иск.

Земельные ресурсы РФ

Земельный фонд страны ≈ 1,7 млрд га (общая S), состав:

1) с/х земли – 13% от общей S =222 млн га, основной массив пахотных земель на европейской части страны и юг Сибири (степи, лесостепи): черноземы, луговые черноземы, каштановые;

2) пашни – 8% от общей S = 133 млн га

3) сенокосы, пастбища = 90 млн га, основные - Ю.-В. р-н Русской равнины, юг З. Сибири; значительная часть S пашней и сенокосов находятся вне черноземной зоны – это подзолистые почвы, нуждающиеся в удобрении и снижении рН …

4) оленьи пастбища = 300 млн га.

Влияние складирования отходов на качество земельных ресурсов.

На территории России ежегодно накапливается 3,5 млрд. т техногенных отходов. Их основными производителями являются предприятия угледобывающей и углеперерабатывающей промышленности, черной и цветной металлургии, промышленности по производству минеральных удобрений и строительных материалов. Основную массу горнопромышленных отходов (около 95%) составляют вскрышные, вмещающие породы и отходы обогащения. Около 2% составляют металлургические шлаки и столько же золы и шлаки тепловых электростанций. Наибольшее количество вскрышных, вмещающих пород и отходов обогащения (около 40%) накапливается на предприятиях угольной промышленности, где сочетаются большие объемы добычи и высокая доля открытых разработок. Особенно велики их объемы в Кузбассе, Краснодарском крае, Амурской области. Второе место по количеству (около 30%) занимает черная металлургия. Основной объем базируется на железорудных карьерах КМА, Урала. В цветной металлургии преобладает подземная добыча, поэтому выход отходов меньше (около 12%). Значительную часть среди промышленных отходов составляют токсичные, в частности отходы химического, радиохимического производства и атомной энергетики. Таких отходов на территории Российской Федерации на начало 1996 г. накоплено 1405 млн.т, при ежегодных темпах накопления порядка 90 млн.т.

Экологические и ресурсные последствия хранения отходов многогранны. Установлено формирование вокруг полигонов твердых и бытовых отходов динамичных ореолов поликомпонентного химического и теплового загрязнения всех природных сред. Из толщи складируемых отходов постоянно происходит вынос жидких и газообразных продуктов распада, который сложно приостановить. Газообразные продукты разложения – метан, углекислый газ, водород, азот и пр. Существует опасность взрыва. Протекающие физико-химические реакции в толще отходов с выделением тепла приводят к нагреву отходов до 40-70°. Нередко происходит возгорание. Нарушается тепловой режим массива полигона и подстилающих пород. При складировании отходов горно-добывающей и горно-обогатительной промышленности с поверхности отходов в теплые периоды происходит интенсивное испарение загрязняющих веществ (ртуть, мышьяк и другие тяжелые металлы, газообразные соединения). Часто формирование внешних отвалов приводит к подъему уровня грунтовых вод и появлению контурного кольца озер и болот. К негативным последствиям разработки недр относятся также оползни и проседание земной поверхности.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: