Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Экологические аспекты освоения глубоководных полезных ископаемых (на примере конкрециеносной провинции Кларион-Клиппертон в Тихом океане)

Работа №127330

Тип работы

Магистерская диссертация

Предмет

геология и минералогия

Объем работы58
Год сдачи2022
Стоимость5550 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
12
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
1 ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ 5
1.1 Физико-географическая характеристика района исследования 5
1.2 Геологическая характеристика района исследования 5
1.3 Характеристика железомарганцевых конкреций (ЖМК) 9
1.4 Экологическая характеристика изучаемой акватории 11
1.4.1 Гидрофизическая характеристика водной толщи 12
1.4.2 Гидрохимическая характеристика водной толщи 13
1.4.3 Характеристика свойств осадков и поровых вод 16
1.4.4 Характеристика биологических сообществ 18
1.4.5 Метеорологические характеристики атмосферы 20
1.5 Потенциальное влияние изменения характеристик окружающей среды на биологические сообщества 20
2 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РАЗВЕДКИ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫХ КОНКРЕЦИЙ В ПРОВИНЦИИ КЛАРИОН-КЛИППЕРТОН 23
2.1 Правовое регулирование: анализ существующих нормативных правовых актов и их проектов 23
2.2 Фоновые экологические исследования и мониторинг: опыт зарубежных контракторов 29
2.3 Фоновые экологические исследования и мониторинг: опыт российского контрактора 43
2.4 Выводы, полученные по результатам исследования отчетов контракторов 46
3 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЕРЕХОДА ОТ РАЗВЕДКИ К РАЗРАБОТКЕ ЖЕЛЕЗОМАРГАНЦЕВЫХ КОНКРЕЦИЙ В ПРОВИНЦИИ КЛАРИОН-КЛИППЕРТОН 48
3.1 Результаты испытаний добычной техники и анализ воздействия будущей разработки на окружающую среду 48
3.2 Проблемы перехода от разведки к разработке и рекомендации по их решению 49
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55

В последнее время к нетрадиционным видам полезных ископаемых проявлено большое внимание. Одним из перспективных нетрадиционных видов сырья являются глубоководные полезные ископаемые мирового океана.
Но, несмотря на довольно быстро растущий интерес к ним, существует ряд проблем, которые не позволяют в данный момент начать промышленную разработку. Одна из таких проблем - экологическая.
До начала изучения глубоководных полезных ископаемых не было известно, как проводимые в будущем работы повлияют на окружающую среду, поэтому вся деятельность по их поиску, разведке, а также испытаниям добычной техники находится под серьезным экологическим контролем с целью максимального снижения негативного воздействия будущей промышленной разработки.
Целью ВКР является изучение экологических аспектов освоения глубоководных полезных ископаемых (на примере конкрециеносной провинции Кларион-Клиппертон в Тихом океане).
Для достижения цели были выполнены следующие задачи:
1) Дать физико-географическую и геологическую характеристику района исследования;
2) Проанализировать экологические характеристики изучаемого района;
3) Проанализировать экологические аспекты перехода от разведки к разработке залежей ЖМК в провинции Кларион -Клиппертон:
• провести обзор отчетов российского и зарубежных контракторов по результатам фоновых экологических исследований;
• рассмотреть результаты экспериментов по влиянию разработки ЖМК на окружающую среду;
• выявить существующие проблемы, дать рекомендации по их решению.
Материалами для ВКР послужили:
1. Конвенция Организации Объединенных Наций по морскому праву;
2. Документы Международного органа по морскому дну в части экологического регулирования;
3. Отчеты российского и зарубежных контракторов по проведению разведочных работ на железомарганцевые конкреции, презентации испытаний добычного оборудования и оценки их воздействия на окружающую среду;
4. Литература по изучению железомарганцевых конкреций и экологических аспектов их освоения.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Геологоразведочные работы и испытания добычной техники на дне океана и находятся под серьезным экологическим контролем для минимизации потенциального вреда окружающей среде. Чтобы не допустить загрязнения океана и снижения биоразнообразия, нужно контролировать фоновые экологические характеристики морской среды.
В ходе работы над магистерской диссертацией была дана характеристика экологического состояния конкрециеносной провинции Кларион-Клиппертон, необходимая для проведения экологического мониторинга при освоении железомарганцевых конкреций и выяснено, что для проведения качественной оценки фонового состояния окружающей среды необходимо учитывать данные о физических и химических характеристиках водной толщи, физическом и химическом составе донных осадков, химическом составе поровых вод осадка, знать состав биологических сообществ. Также были проанализированы данные о биологических сообществах провинции и сделан вывод, что данная территория обладает высоким биоразнообразием, которое подвергнется негативному воздействию при будущей разработке.
Деятельность контракторов по освоению глубоководных полезных ископаемых регулируется Конвенцией ООН по морскому праву, а также нормативными правовыми документами, разрабатываемыми Международным органом по морскому дну (Правила поиска и разведки, рекомендации, проект Правил разработки). Для поддержания биоразнообразия МОМД в рамках Плана экологического обустройства зоны Кларион- Клиппертон организовал участки особого экологического интереса.
Был сделан обзор отчетов, содержащих данные об экологических работах контракторов, ведущих деятельность в провинции, который показал, что некоторые зарубежные контракторы максимально изучили фоновые экологические характеристики своих контрактных районов и готовы к приведению испытаний добычной техники. Российский контрактор, несмотря на продолжительный срок действия контракта и собранный за это время материал, отстает от своих коллег как в изучении фоновых экологических характеристик своего района, так и в разработке добычного оборудования.
Были рассмотрены результаты экспериментов по воздействию добычной техники на морскую среду, показавшие, что толщина переотложенного слоя частиц осадка негативно влияет на жизнедеятельность бентосной фауны (например, губки, актинии, полихеты, голотурии), захоранивая их и ограничивая доступ к питательным веществам придонного слоя воды. Вместе с конкрециями изымается большое количество прикрепленной фауны, а разрушение верхнего слоя осадка при сборе конкреций, в свою очередь, лишает биоту, живущую на осадках (морские звезды, голотурии и др.) среды для питания.
Были выявлены проблемы, существующие на данный момент:
• неравномерная изученность фоновых экологических характеристик провинции Кларион-Клиппертон из-за различий в темпах исследований в пределах контрактных участков;
• большая проблема будущей разработки - образование плюма взвешенных частиц осадка в результате нарушения морского дна и в результате сброса отработанных вод с борта судна;
• все проведенные эксперименты носили только локальный характер и не учитывали комплексного изменения фоновых экологических характеристик;
• для обеспечения эффективного экологического мониторинга при будущей разработке ЖМК на дне океана стоит проблема учета множества параметров одновременно;
• при разработке высокопродуктивных залежей ЖМК будет уничтожаться соизмеримое число биологических видов;
• по результатам эксперимента BIE был сделан вывод, что биоразнообразие на нарушенных участках морского дна восстанавливается очень длительное время;
• российским контрактором до сих пор не изучаются процессы биотурбации и седиментации, целый ряд групп биологических сообществ, собрано слишком мало достоверных данных по течениям, а собранная база данных не выражает из пространственную и временную изменчивость.
Для решения выявленных проблем были предложены рекомендации.
Контракторам - разрабатывать добычную технику, которая бы снижала риск возникновения плюма взвешенных частиц, проводить комплексные испытания добычной техники с целью исследования влияния процесса добычи на все фоновые экологические характеристики одновременно, продолжить разработку систем экологического мониторинга, в том числе позволяющих отслеживать изменения фонового состояния морской среды дистанционно в режиме реального времени, не допускать полную разработку залежей ЖМК в целях поддержания биоразнообразия, провести исследования по реколонизации биологических сообществ из участков особого экологического интереса и заповедных полигонов, разработать меры по смягчению последствий возможных чрезвычайных происшествий.
Для российского контрактора -увеличить темпы исследований малоизученных фоновых экологических характеристик, а также провести повторные исследования на участках, где фоновые экологические характеристики уже получены, для установления характера их естественной временной изменчивости.
Международному органу по морскому дну: ужесточить Рекомендации контракторам до четких требований по исследованию контрактных районов, за невыполнение которых возможно наложение санкций, создать единую систему сбора информации об экологическом мониторинге всей провинции Кларион -Клиппертон.
Выводы по проделанной работе:
1) существует множество проблем для перехода от разведки к разработке железомарганцевых конкреций в провинции Кларион-Клиппертон. Одна из важнейших проблем - экологическая, которая в настоящий момент активно решается;
2) на данном этапе наблюдается неравномерная изученность всей провинции Кларион-Клиппертон из-за различий в темпах исследований в пределах контрактных участков;
3) некоторым контракторам удалось достичь успехов как в изучении фоновых экологических характеристик, так и в разработке мер по проведению экологического мониторинга, оценки воздействия на окружающую среду и разработке добычных систем;
4) российский контрактор отстает от ряда зарубежных контракторов по степени изученности фоновых экологических характеристик и не готов к проведению добычных испытаний ни с технологической, ни с экологической точек зрения.


1. Ann Vanreusel, Ana Hilario, Pedro A. Ribeiro, Lenaick Menot, Pedro Martinez Arbizu. Threatened by mining, polymetallic nodules are required to preserve abyssal epifauna. Scientific Reports 6(1), 2016. DOI:10.1038/srep26808;
2. Chen Jianlin, Zhang Fusheng, Bian Lizeng et al. Ultra-microbes are the constractor of multimetallic nodules of the ocean floor // Chinese Science Bulletin (in Chinese). 1997. V. 42 (4). P. 377;
3. Church, M.J., Wear, E.K., Orcutt, B.N., Young, C.R., Smith, J.M. Taxonomic diversity of Bacteria and Archaea in the Clarion-Clipperton Zone of the North Pacific. Ocean Deep CCZ Biodiversity Synthesis Workshop. Friday Harbor, Washington, USA, 1-4 October 2019;
4. Cook, H. E. North American stratigraphic principles as applied to deep -sea sediments // The American Association of Petroleum Geologist Bulletin. 1975. Vol. 59. №5. P. 817 - 837;
5. George D. F. Wilson. Macrofauna abundance, species diversity and turnover at three sites in the Clipperton-Clarion Fracture Zone. Mar Biodiv (2017) 47:323-347 DOI 10.1007/s12526-016-0609-8;
6. Hein, J.R., Koschinsky, A., 2013. In: Deep-Ocean Ferromanganese Crusts and Nodules, 2nd ed, Treatise on Geochemistry, second ed. Elsevier Inc.. https://doi.org/10.1016/ B978-0-08-095975-7.01111-6;
7. Kris De Bruyne. Patania II trial: GSR update. A precautionary approach to developing seafloor nodule collector technology, 2022. URL: https:// miningimpact. geomar.de/ documents/1082101/1461089/ MI2 Feb2022 De Bruyne GSR SE V2.pdf/b92164c1-d6aa- 4f6e-a53e-e030fc0c3517;
8. Magnetic lineation of the World’s Ocean basins // Map of the Lamont-Dorethy Geological Observatory of Columbia University AAPG. 1989;
9. Miningimpact. Environmental Impacts & Risks of Deep-Sea Mining, 2022. URL: https://miningimpact.geomar.de/documents/1082101/1463518/MI2 Feb2022 MH SE.pdf/8406 6dac-13f8-4c63-ba94-aa6d1bc3e3cf;
10. Ocean Drilling Program. Leg 199. 2001.
11. Rob P. Harbour1, Astrid B. Leitner, Carsten Ruehlemann, Annemiek Vink and Andrew K. Sweetman. Benthic and Demersal Scavenger Biodiversity in the Eastern End of the Clarion-Clipperton Zone - An Area Marked for Polymetallic Nodule Mining. Front. Mar. Sci., 30 June 2020. https://doi.org/10.3389/fmars.2020.00458;
12. Uhlenkott, K.; Vink, A.; Kuhn, T.; Gillard, B.; Martinez Arbizu, P. Meiofauna in a Potential Deep-Sea Mining Area—Influence of Temporal and Spatial Variability on Small-Scale Abundance Models. Diversity 2021, 13, 3. https://dx.doi.org/10.3390/d13010003;
13. Van Andel, T. H., Heath, G. R. Geological resalts of Leg 16 The Central Equator Pacific West of the East Pacific Rise // Jnit. Rep. Deep-Sea Drill. Proj. Washington. 1973. Vol. 16. P. 937 - 949;
14. Washburn TW, Menot L, Bonifacio P, Pape E, Blazewicz M, Bribiesca-Contreras G, Dahlgren TG, Fukushima T, Glover AG, Ju SJ, Kaiser S, Yu OH and Smith CR (2021) Patterns of Macrofaunal Biodiversity Across the Clarion-Clipperton Zone: An Area Targeted for Seabed Mining. Front. Mar. Sci. 8:626571. doi: 10.3389/finars.2021.626571;
15. Авдонин, В. В., Кругляков, В. В., Лыгина, Т. И., Мельников, М. Е., Сергеева, H. Е. Оксидные железомарганцевые руды океана: генетическая интерпретация текстур и структур. (отв. ред. В. В. Авдонин) - Москва: ГЕОС, 2014. 163 с. ISBN 978-5-89118-656-9;
...


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ