Использование биотехнологий при добыче полезных ископаемых
 Скачать 58.76 Kb.
|
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт недропользования Кафедра промышленной экологии и безопасности жизнедеятельности Допускаю к защите Руководитель ________________ Е.И. Шевченко Использование биотехнологий при добыче полезных ископаемых ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовой работе по дисциплине Экология техносферы 1.007.00. 00 – ПЗ
Иркутск 2020 г. Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ По курсу «Экология техносферы» Студенту А.И. Выгузову Тема работы «Использование биотехнологий при добыче полезных ископаемых» Рекомендуемая литература: СТО 005-2015 СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА КАЧЕСТВА. Учебно-методическая деятельность. Оформление курсовых проектов (работ) и выпускных квалификационных работ технических специальностей Медведева С.А. Экология техносферы : практикум. – Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2013. – 176 с. Графическая часть на 0 листах. Дата выдачи задания «____»_____________ 2020 г. Задание получил ____________ А.И. Выгузов Дата представления работы руководителю «11» декабря 2020 г. Руководитель курсовой работы ____________ Е.И. Шевченко СодержаниеВведение 4 1.Месторождения полезных ископаемых в России 5 1.1 Основные способы добычи 6 2.Биотехнология 7 2.1Основные направления биотехноогии 7 3.Применение биотехнологии при добыче полезных ископаемых. 13 3.1Применение биотехнологии при добыче полезных ископаемых в России 13 4.Сравнительная характеристика применения биотехнологий и ее отсутствия 15 Заключение 18 Список использованных источников 19 ВведениеВ течение последних лет широкое развитие получило применение биотехнологий в процессах обогащения и переработки металлсодержащих руд ввиду существенных преимуществ данных технологий с точки зрения экономической эффективности и экологической безопасности. Влияние добычи полезных ископаемых на окружающую среду всегда было негативным по причине загрязнения природных ресурсов. Из добываемого сырья по делу используется только 5%, остальная часть превращается в отходы. Они возвращаются в природу и наносят ей непоправимый ущерб. Это происходит за счет применения взрывчатых веществ на месторождениях. После взрывов в карьерах растет уровень запыленности атмосферы. Это неблагоприятно действует на солнечную радиацию, температуру воздуха и осадки. Становится очевидным, что только совершенствование и коренное изменение методов добычи и переработки минерального сырья - создание безотходных и малоотходных технологий, обеспечивающих комплексное использование минеральных ресурсов – позволит обеспечить необходимыми металлами промышленности. Одним из подходов к решению этих задач является применение биогеотехнологии. Биотехнология металлов – это наука об извлечении металлов из руд, концентратов, горных пород и растворов под воздействием микроорганизмов или их метаболитов. Целью работы: Целью курсовой работы является изучение вопросов применения биотехнологий при добыче полезных ископаемых. Задачи работы: Рассмотреть негативное влияние добычи полезных ископаемых на ОС Изучить экологически безопасные способы добычи полезных ископаемых с использованием биотехнологий Собрать сведения об использовании биотехнологий при добыче полезных ископаемых и оценить экологический эффект от внедрения биотехнологий. Месторождения полезных ископаемых в РоссииДобыча полезных ископаемых – одна из важнейших сфер деятельности, призванная обеспечить сырьём многие отрасли промышленности, строительство, транспорт и энергетику. Начиная с древнейших времён, она позволяет извлекать газообразные, жидкие и твёрдые природные ресурсы с поверхности Земли, а также из её недр, а начиная с середины прошлого века – со дна морей и океанов. Самая большая страна в мире располагает более 20 тысячами месторождений полезных ископаемых, оцениваемых по запасам ресурсов в 30 трлн. долларов. Этого гигантского природного богатства, практически равномерно распределённого по территории России должно хватить на несколько веков непрерывного использования. Поэтому по запасам природных ресурсов наше государство занимает одно из лидирующих мест на планете. Экономическая география полезных ископаемых Российской Федерации такова, что: Наибольшие природные запасы золота сосредоточены на Дальнем Востоке и в Якутии. Углеводородами больше всего богат Ямало-Ненецкий автономный округ. Частично они есть в Татарстане, Башкортостане, Удмуртии, Оренбургской области, на территории бассейна реки Волги и на острове Сахалин. Серебро в значительных количествах присутствует на территории Восточной Сибири и в горах Урала. Нерудные строительные материалы обнаружены в Восточной Сибири. Большая часть каменного угля залегает за Уральским Хребтом. Горючие сланцы находятся в районах, прилегающих к Балтийскому морю. Железная руда обнаружена на Балтийском щите, в Курской области и на Кольском полуострове. Запасы урана присутствуют в Забайкалье. Алюминием богат Урал и Западная Сибирь. Цветные металлы сконцентрированы на Таймыре и на востоке Сибири. Драгоценные и полудрагоценные камни распространены в горных массивах Урала, Алтая и Саян. Однако необходимо отметить, что большинство природных ресурсов расположено в труднодоступных районах и отличаются низким содержанием полезных компонентов. 1.1 Основные способы добычиВ зависимости от глубины залегания минеральных ресурсов избирают тот или иной способ их добычи: Карьерный или открытый способ. С его помощью добывают металлическую руду, нерудные строительные материалы, уголь. Это самый экономичный, но в то же время достаточно сильно воздействующий на почву способ. Что в дальнейшем снижает её плодородность и вредно влияет на окружающую среду. Шахтный или подземный способ. Его также называют закрытым. Этот способ применяют при глубинном залегании минерального сырья, руд и полиметаллов. Его недостатком являются значительные затраты и высокий уровень производственного риска для шахтёров и горняков. Открыто-подземный или комбинированный способ. Фактически он сочетает в себе первые два и используется в тех случаях, когда полезные ископаемые залегают как на поверхности, так и в глубине земной коры. Скважинный или геотехнологический способ. Применяется для извлечения сырья, пребывающего в жидком или газообразном состоянии. Обычно с его помощью из пробуренных скважин добывают нефть и газ, серу и литий, уран и фосфор, прибегая к выщелачиванию, осаждению и плавлению. Для того чтобы затем по трубам извлекать столь нужные в народном хозяйстве минеральные ресурсы. Дражный способ. Он сочетает в себе добычу и обогащение полезных ископаемых. Чаще всего к нему прибегают при освоении россыпей алмазов, золота, касситерита и платиноидов. БиотехнологияНекоторые микроорганизмы могут катализировать определенные окислительно-восстановительные реакции - окисление Fe и Mn в воде, окисление серосодержащих соединений, окисление-восстановление азотсодержащих соединений. Аэробные бактерии могут выделять железо, медь, сульфаты. Биогеотехнология - использование геохимической деятельности микроорганизмов в горнодобывающей промышленности. Это экстракция и концентрирование металлов при биологической очистке сточных вод предприятий горнодобывающей промышленности и флотационных процессах: выщелачивание бедных и отработанных руд, десульфирование каменного угля, окисление пиритов и пиритсодержащих пород. Основные направления биотехноогииБиогеотехнология выщелачивания металлов — использование главным образом тионовых (окисляющих серу и серосодержащие соединения) бактерий для извлечения металлов из руд, рудных концентратов и горных пород. При переработке бедных и сложных руд тысячи и даже миллионы тонн ценных металлов теряются в виде отходов, шлаков, «хвостов». Происходят также выбросы вредных газов в атмосферу. Бактериально-химическое выщелачивание металлов уменьшает эти потери . Основу этого процесса составляет окисление содержащихся в рудах сульфидных минералов тионовыми бактериями. Окисляются сульфиды меди, железа, цинка, олова, кадмия и т. д. При этом металлы из нерастворимой сульфидной формы переходят в сульфаты, хорошо растворимые в воде. Из сульфатных растворов металлы извлекаются путем осаждения, экстракции, сорбции. Одним из возможных путей извлечения металлов из растворов является адсорбция металлов клетками живых микроорганизмов, так называемая биосорбция металлов. Металлы включаются в состав специфических белков – металлотионеинов. Полезными для биогеотехнологии добычи металлов свойствами обладает целый ряд микроорганизмов. Но основным из них, безусловно, является открытый в 1947 г. Колмером и Кинкелем вид тионовых бактерий, названный Thiobacillus ferrooxidans. Необходимую для роста энергию эти бактерии получают при окислении восстановленных соединений серы и двухвалентного железа в присутствии свободного кислорода. Они окисляют практически все известные в настоящее время сульфиды металлов. Источником углерода для роста бактерий служит при этом углекислый газ. Характерной особенностью их физиологии является потребность в очень кислой среде. Они развиваются при рН от 1 до 4,8 с оптимумом при 2—3. Интервал температур, в котором могут развиваться бактерии этого вида, составляет от 3 до 40°С с оптимумом при 28°С. Тионовые бактерии широко распространены в природе. Они обитают в водоемах, почвах, угольных и золоторудных месторождениях. В значительных количествах встречаются они в месторождениях серных и сульфидных руд. Но в условиях естественного залегания таких руд активность тионовых бактерий сдерживается отсутствием кислорода. При разработке сульфидных месторождений руды вступают в контакт с воздухом, и в них развиваются микробиологические процессы, приводящие к выщелачиванию металлов. Применяя определенные биотехнологические мероприятия, этот естественный процесс можно ускорить. Основной технологической операцией этого способа является орошение отвалов добытой руды растворами, содержащими серную кислоту, ионы двух- и трехвалентного железа, а также жизнеспособные клетки тионовых бактерий. Иногда для усиления процессов выщелачивания внутрь отвала подают воздух. В таких условиях выщелачивающий раствор фильтруется через толщу руды и в результате микробиологических и химических процессов обогащается извлекаемыми из руды металлами. Затем этот раствор собирают с помощью системы коллекторов, и из него извлекают металлы одним из физико-химических методов. Ежегодно в мире таким способом добывают сотни тысяч тонн меди, или примерно 5 % от ее общей добычи. В ряде стран этим способом получают также значительные количества урана. Биогеотехнология обессеривания углей — использование тионовых бактерий для удаления серосодержащих соединений из углей. Как бурые, так и каменные угли нередко содержат значительные количества серы. Общее содержание серы в углях может достигать 10—12 %. При сжигании углей содержащаяся в них сера превращается в сернистый газ, который поступает в атмосферу, где из него образуется серная кислота. Из атмосферы серная кислота выпадает на поверхность земли в виде сернокислотных дождей. По имеющимся данным, в некоторых странах Западной Европы в год на 1 га земли с дождями выпадает до 300 кг серной кислоты. Нетрудно себе представить, какой ущерб наносят кислотные дожди здоровью человека, его хозяйственной деятельности и окружающей природе. Кроме этого, высокосернистые угли плохо коксуются и поэтому не могут быть использованы в цветной металлургии. Микробное удаление серы из углей, по мнению специалистов, является экономически выгодным, и с ним связывают надежды на решение проблемы сернокислотных дождей. Первые опыты по направленному удалению серы из угля с использованием микроорганизмов были выполнены в 1959 г. в нашей стране 3. М. Зарубиной, Н. Н. Ляликовой и Е. И. Шмук. В результате этих опытов за 30 суток с участием бактерий Th. ferrooxidans из угля было удалено 23—30 % серы. Позднее несколько работ по микробиологическому обессериванию угля было опубликовано американскими исследователями. Им удалось с помощью тионовых бактерий снизить содержание пиритной серы в каменном угле за четверо суток почти на 50 %. Этот метод будет сопровождаться попутным выщелачиванием различных металлов. Известно, что в заметных количествах содержится в углях германий, никель, бериллий, ванадий, золото, медь, кадмий, свинец, цинк, марганец. Попутное получение ценных металлов при десульфуризации угля должно дать дополнительный экономический эффект. Работы по удалению пиритной серы из угля микробиологическим путем проводятся сейчас во многих странах мира. По последним сообщениям в лабораторных условиях удается снизить содержание серы в угле путем микробиологического выщелачивания за 5 суток почти на 100 %. Микробиологический способ десульфуризации углей рассматривается как весьма перспективный. Биогеотехнология и борьба с метаном в угольных шахтах — использование метанокисляющих бактерий для снижения концентрации метана в угольных пластах и выработанных пространствах. В пластах каменного угля содержится огромное количество метана, достигающее сотни кубометров в 1 т угля. При этом чем глубже залегает уголь в недрах земли, тем больше метана он содержит. При подземной добыче угля метан из разрабатываемых угольных пластов и образующихся при этом выработанных пространств поступает в атмосферу шахт. Скопления этого взрывоопасного газа в горных выработках создают постоянную угрозу для жизни шахтеров. Известны случаи крупных взрывов метана в угольных шахтах мира, унесшие сотни человеческих жизней. Традиционные средства борьбы с метаном в угольных шахтах (вентиляция, вакуумная дегазация, увлажнение пластов водой) в условиях постоянной интенсификации горных работ и перехода на все более глубокие угленосные горизонты часто уже не могут обеспечить одновременно высокий уровень угледобычи и безопасные условия труда. В основе биогеотехнологических способов борьбы с метаном лежит процесс поглощения этого газа метанокисляющими бактериями в угольных пластах и выработанных пространствах. На данном уровне развития наук этот процесс представляет собой единственную возможность разрушения молекулы метана при температурах разрабатываемых угленосных толщ. Идея об использовании метанокисляющих бактерий для борьбы с метаном в угольных шахтах принадлежит советским ученым. В 1939 г. А. 3. Юровский, Г. П. Капилаш и Б. В. Мангуби предложили применять эти бактерии для снижения выделения метана из выработанных пространств. Несмотря на широкое распространение метанокисляющих бактерий в природе, в угольных пластах и прилегающих породах они отсутствуют. Поэтому необходимое количество активных метанокисляющих бактерий выращивают в ферментерах и в виде суспензии в питательной среде подают в поровый объем угольных пластов и выработанные пространства. Рабочая суспензия приготовляется непосредственно в шахте. В рудничную воду добавляют заданное количество биомассы метанокисляющих бактерий и недостающие для их активной жизнедеятельности минеральные соли. Обычно это минеральные соединения азота и фосфора. В угольный пласт рабочая суспензия нагнетается насосами через скважины, пробуренные по углю или из подземных выработок, или с поверхности земли: 1 т угля может принять 20—40 л рабочей суспензии. В угле микроорганизмы распределяются по трещинам и порам. Таким путем осуществляется насыщение угля метаноокисляющими бактериями. Но для развития этих бактерий необходим свободный кислород, которого нет в угольных пластах. Поэтому в насыщенный метанокисляющими бактериями участок угольного пласта через те же скважины компрессором постоянно прокачивается воздух. В таких условиях бактерии потребляют содержащийся в угле метан, и за счет этого происходит уменьшение исходной газоносности угольного пласта. Микробиологические способы борьбы с метаном были неоднократно испытаны в угольных шахтах. Поступление метана как из угольных пластов, так и из выработанных пространств в ходе этих испытаний было снижено в среднем в 2 раза. При прочих равных условиях это позволяет повышать добычу угля примерно в 1,5 раза. Биогеотехнология и повышение нефтеотдачи пластов — использование различных групп микроорганизмов для увеличения вторичной добычи нефти. Нефть, как известно, является в настоящее время основным энергетическим и химическим сырьем. Однако по некоторым прогнозам мировые запасы нефти могут быть исчерпаны уже в течение ближайших 50 лет. Вместе с тем существующая технология позволяет извлекать только половину нефти, содержащейся в месторождениях. Это обусловлено прочной связью нефти с вмещающими ее породами. Повышение нефтеотдачи пластов на 10— 15 % было бы равносильно открытию новых месторождений. В связи с этим в настоящее время заметно возрос интерес к поиску путей и средств повышения вторичной добычи нефти. Один из способов предполагает использование комплекса углеводородокисляющих и метанобразующих бактерий для увеличения нефтеотдачи пластов основано на активации геохимической деятельности этих микробов в нефтяной залежи, куда они попадают вместе с закачиваемыми через скважины поверхностными водами. Активация названных микробиологических процессов достигается путем аэрации закачиваемых вод и добавления в них минеральных солей азота и фосфора. Недостаток этих химических элементов чаще всего лимитирует активность микрофлоры в природных условиях. Нагнетание в нефтяную залежь обогащенной кислородом и минеральными солями воды приводит к образованию аэробной зоны в нефтеносном пласте вокруг нагнетательной скважины. Здесь начинают интенсивно идти процессы разрушения нефти аэробными углеводородокисляющими микробами. Это сопровождается накоплением углекислого газа, водорода и низкомолекулярных органических кислот, которые поступают в анаэробную зону нефтяной залежи. Здесь они превращаются метанобразующими бактериями в метан. Разрушение нефти и образование газов приводят к разжижению нефти и повышению газового давления в нефтеносном пласте, что и должно сопровождаться увеличением добычи нефти из добывающих скважин. Таблица 2.1 - Микроорганизмы, применяемые в промышленности
Детальное понимание и исследование физиологии и биоэнергетики отдельных видов микроорганизмов являются решающими для внедрения и успешного развития биотехнологии (табл.2.1). Применение биотехнологии при добыче полезных ископаемых.Возрастающая стоимость извлечения и переработки металлов из руд, наряду с истощением запасов высококачественного минерального сырья и усилением природоохранных мер, способствовала развитию новых технологий в горно-добывающей и металлургической промышленностях. Биовыщелачивание является привлекательной альтернативой традиционным физическим и химическим методам обогащения руд благодаря снижению ресурсоемкости технологии и менее пагубному воздействию на окружающую среду. За последние десятилетия промышленное применение микроорганизмов с целью извлечения ценных компонентов из руд достигло широких масштабов в разных странах мира. Одним из направлений научно-технического прогресса в области переработки минерального сырья является применение комбинированных технологий, позволяющих значительно повысить комплексность использования руд, снизить стоимость переработки и обеспечить эффективную защиту окружающей среды. Примером таких технологий может быть сочетание процессов обогащения с последующим бактериальным выщелачиванием. Выяснение роли микроорганизмов в процессе изменения и превращения полезных ископаемых является одной из основных задач геологической микробиологии. Многие ценные металлы, такие как медь, цинк, никель, молибден и др., встречаются в природе в форме сульфидов. В окислительных условиях земной коры сульфиды под воздействием различных окислительных агентов превращаются в сульфаты. Большинство сульфатов хорошо растворимы в воде. Поэтому окисление сульфидов в месторождениях сопровождается их выщелачиванием. Бактериальные процессы, протекающие в сульфидных месторождениях, могут быть использованы для интенсификации гидрометаллургической переработки сульфидных руд. Применение биотехнологии при добыче полезных ископаемых в РоссииВ России освоена и развивается в промышленных масштабах биотехнологическая переработка золотомышьяковистых концентратов руд Олимпиадинского месторождения ЗАО «Полюс», мощность которого в настоящий момент составляет 3 млн т первичной руды в год, а средняя производительность биоцеха – 300 т/сут. Время процесса 100-120 ч, плотность пульпы 120-150 г/л, рабочая температура 38-39 0С, концентрация клеток в пульпе 3-5 г/л. По оценкам специалистов, объемы переработки руд с использованием биотехнологий с каждым годом будут возрастать вместе с расширением перечня извлекаемых металлов. Интеграция наукоемких и энергоэффективных технологий в металлургическую промышленность России является стратегической задачей как для роста экономики в целом, так и для развития регионов. Например, высоким минерально-сырьевым потенциалом обладает Камчатский регион, способный стать базой для развития горно-добывающей промышленности на полуострове. Благоприятной является внутрироссийская и экспортная конъюнктура относительно никеля и кобальта. На территории России Камчатка является третьей по значимости никель-кобальтовой провинцией, причем, первые две – Кольский полуостров и Норильский район – уже подходят к черте истощения запасов руд этого типа. Однако разработка месторождений Камчатки традиционными способами представляет экологическую опасность вследствие непосредственной близости к ним нерестовых рек. Применение инновационных, малоотходных биогеотехнологических методов представляется наиболее рациональным путем развития горно-добывающей промышленности Камчатского края. Многие из описанных к настоящему времени микроорганизмов, применяемых в биогеотехнологии, были обнаружены как в природных, так и в промышленных условиях, например, вблизи серных геотермальных источников и в рудничных водах. Сравнительная характеристика применения биотехнологий и ее отсутствияОдним из наиболее интенсивных источников загрязнения атмосферы являются массовые взрывы на карьерах, в результате которых образуется пылегазовое облако объемом 15-20 млн.м3. В радиусе 2-4 км рассеивается от 200 до 500 т мелкодисперсной пыли, содержащей 93,6-99,6% частиц размером менее 5 мкм. Значительное количество мелкодисперсной пыли образуется при бурении скважин и погрузке горной массы. Буровые станки шарошечного бурения без пылеулавливания выделяют в атмосферу до 2200 мг/с, с водяной промывкой - 3-5 мг/с, пневмоударного с пылеулавливанием - до 30 мг/с. При выемке угля роторным экскаватором - 8000 мг/с, при погрузке экскаватором - 6000 мг/с. Одним из основных источников запыления атмосферы при производстве горных работ являются внутрикарьерные дороги, запыленность воздуха в районе которых в среднем составляет 100 мг/м3. Загрязняют воздух отработанными газами также технологические машины и механизмы: бульдозеры, скреперы, погрузчики, тракторы и пр. Около половины выбрасываемых в атмосферу вредных веществ приходится на промышленные и коммунально-бытовые котельные. В атмосферу поступает значительное количество других газообразных и аэрозольных веществ из антропогенных источников, например в млн.т/год : · аммиака – 4; · оксида углерода - 300; · метана - 100; · соединений серы – 70; · углеводородов - 50 Длительность пребывания в атмосфере этих веществ и соединений относительно невелика - от нескольких дней до нескольких лет. Суммарное количество веществ, поступающих ежегодно с поверхности Земли отестественных источников и образующих аэрозоли* в атмосфере, составляет 800 –2200 млн. тонн. В результате антропогенной деятельности добавляется еще от 200 до 400 млн. тонн частиц. Средняя продолжительность пребывания аэрозольных частиц в атмосфере составляет около 10 дней. По расчетам специалистов в атмосфере постоянно содержится 30-70 млн. тонн аэрозолей. Более совершенным и менее антропогенным является гидрометаллургический метод, основанный на использовании водных растворов, одной из разновидностей которого являются бактериально-химическое выщелачивание металлов. Основу этого процесса составляет окисление содержащихся в рудах сульфидных минералов тионовыми бактериями. К таким минералам относятся сульфиды железа, меди, никеля, цинка, кобальта, свинца, молибдена, серебра, мышьяка. При этом металлы переходят из нерастворимой сульфидной формы в растворимую сульфатную. Полученные концентрированные (до 50 г/л) железосодержащие растворы отправляются на экстракцию и электрохимическую обработку (аналогичны операции обработки и других металлов). Биотехнология выщелачивания металлов может применяться для непосредственной обработки как в пласте, так и в заброшенных карьерах и отвалах, что в целом улучшает охрану окружающей природной среды (более 5% металлов в мире добывается в настоящее время таким способом, и в перспективе его применение несомненно возрастет). Тионовые бактерии находят также применение для предварительного понижения содержания серы в рудном сырье. Содержание серы в углях может достигать 10—12%, а их сжигание приводит к образованию сернистого ангидрида, а в дальнейшем – к выпадению кислотных дождей. Принципиально биотехнология снижения серы в углях аналогична выщелачиванию металлов. Попутно при этом будут выделяться содержащиеся в углях германий, вольфрам, никель, бериллий, ванадий, золото, медь, кадмий, свинец, цинк. При добыче каменного угля часто выделяется метан, являющийся причиной взрывов и смертельных случаев в шахтах (статистика свидетельствует, что добыча 1 млн т угля сопровождается смертью одного шахтера). Наряду с имеющимися способами борьбы с метаном, в шахтах применяется и биотехнологический, в основу которого положен процесс поглощения метана метаноокисляющими бактериями в угольных пластах и выработанных пространствах. Для метаноокисляющих бактерий метан служит одновременно источником углерода и энергии (1/3 расходуется на увеличение биомассы, а 2/3 — на образование внеклеточных органических соединений и углекислого газа). Метаноокисляющие бактерии выращиваются в ферментерах, концентрируются, и непосредственно в шахте готовится рабочая суспензия с добавками азота и фосфора, которая закачивается в пласт из расчета 30–40 л на 1 т угля. Необходимый для развития бактерий кислород подается в пласт компрессорами. Содержание метана в этом случае снижается более чем в 2 раза, и в 1,5 раза повышается отдача угольного пласта. Заметное место среди средств повышения вторичной добычи нефти принадлежит также биотехнологии. При нефтедобыче извлекается не более 50% ее запасов в пласте, что обусловлено прочной связью нефти с породой. Повышение нефтедобычи пласта на 10–16% равносильно открытию нового месторождения. После закачивания воды для активизации биохимической активности микробов применяется аэрация в зоне нагнетательной скважины. Это вызывает микробное разрушение нефти с образованием углекислого газа, водорода, низкомолекулярных органических кислот, которые поступают в анаэробную зону пласта и разрушаются анаэробными метангенерирующими бактериями с образованием метана. Разрушение нефти и образование газов приводит к разжижению ее, увеличению текучести и повышению газового давления в пласте, что сопровождается увеличением нефтедобычи (в отдельных случаях до 30%) и снижением антропогенного воздействия на окружающую природную среду. Таким образом, можно сделать вывод, что предприятия, которые отдали предпочтение биотехнологическому методу добычи ископаемых ни только получили экономическую выгоду, но и масштабно снизили риск для окружающей среды. ЗаключениеСовременный технический мир, постоянный рост добычи полезных ископаемых, незавидная экологическая ситуация, рост различный опасных заболеваний и пр. порождают реальную угрозу человеческому существованию. Научный прогресс достиг уже уровня, когда человечество может добывать полезные ископаемые щадящим образом. Возможно, в скором времени все предприятия по добыче перейдут на биотехнологический способ. Тогда опасных выбросов в атмосферу станет гораздо меньше. В данной работе было рассмотрено влияние добычи полезных ископаемых на ОС, изучены экологически безопасные способы добычи полезных ископаемых с использованием биотехнологий, собраны сведения об использовании биотехнологий при добыче полезных ископаемых и оценен эффект от внедрения биотехнологий. Таким образом, поставленная цель достигнута. Список использованных источниковТасекеев М.С. Современное состояние биотехнологии и тенденции её развития //- Алматы, - 2008, - 359 с.. Добыча полезных ископаемых. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://заводы.рф/publication/dobycha-poleznyh-iskopaemyh Биотехнология горных работ. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.gornaya-kniga.ru/periodic/1518 Перспектива применения биотехнологий в металлургии и обогащении. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/perspektivy-primeneniya-biotehnologiy-v-metallurgii-i-obogaschenii/viewer Биотехнология. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.biotechnolog.ru/prombt/prombt1_4.htm О биотехнологии полезных ископаемых. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://studizba.com/lectures/129-inzhenerija/1827-biotehnologicheskie-processy-v-metallurgii/35841-1-o-biotehnologii-poleznyh-iskopaemyh.html | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||