Горнодобывающая промышленность - одна из старейших отраслей промышленности по добыче твердых материалов и минералов, необходимых для производства многих современных продуктов в повседневной жизни. Однако его воздействие на окружающую среду ощущается за пределами шахт и их окрестностей.
Как методы добычи полезных ископаемых влияют на окружающую среду
Существует множество форм добычи полезных ископаемых в зависимости от добываемого ресурса. Каждый из этих методов создает виды загрязнения.
- Подземная добыча включает в себя рытье и прокладку туннелей для достижения глубоких залежей, таких как уголь.
- Поверхностная или открытая добыча удаляет поверхностную растительность и почву для разработки неглубоких залежей угля.
- Россыпная (добывающая) добыча металлов осуществляется путем просеивания русл рек или пляжных песков. Золото - пример металла, добываемого таким способом.
- Для добычи урана используется добыча на месте (первоначальное место) или добыча с подземным выщелачиванием.
Использование нескольких методов майнинга
Некоторые ресурсы можно добывать несколькими способами, например, уголь, золото и уран. Эти методы также могут иметь последствия для окружающей среды, такие как вырубка лесов, разрушение среды обитания, эрозия почвы, нарушение водораздела и загрязнение.
Вырубка лесов
Три этапа добычи полезных ископаемых - это разведка, добыча или добыча и землепользование после добычи. Все процессы приводят к вырубке лесов. Многие минералы встречаются в лесах или на охраняемых территориях тропиков и бореальных лесов Канады.
Например, майнинг отвечает за:
- По данным Глобального лесного атласа (GFA), 7% вырубки лесов в субтропиках происходит из-за добычи нефти, полезных ископаемых и газа.
- 750 000 гектаров бореальных лесов Канады были потеряны с 2000 года из-за добычи битуминозного песка (нефтяная полоса низкого качества, добываемая или добываемая с помощью закачки пара под высоким давлением).
- 60% тропических лесов Амазонки расположено в Бразилии. По данным Mongabay (новости науки об окружающей среде в США), вырубка лесов в Бразилии начала сокращаться в 2004 году и с тех пор сократилась на 80%. Однако в 2019 году лесные пожары стали причиной самого высокого уровня вырубки лесов с момента упадка.
- Выбросы отходов горнодобывающей промышленности также могут повлиять на среду обитания. Например, по данным GFA, 10 000 гектаров лесов были потеряны из-за вымирания отходов медных рудников в Папуа-Новой Гвинее.
- Тип добычи и добытый материал также оказывают важное влияние на масштабы и тип разрушений. Рассмотрим пример добычи угля открытым способом.
Разрезная добыча угля
Уголь добывают открытым и подземным способом. Открытая добыча более вредна, поскольку затрагиваются большие участки земли, но отрасль предпочитает ее, поскольку она дешевле. 40% мирового угля добывается открытым способом.
Поверхностная добыча полезных ископаемых в США
По данным Управления энергетической информации США (EIA), в 2018 году 63% добычи угля в США приходилось на открытые шахты. Открытая добыча включает добычу открытым способом, добычу на вершинах гор и добычу открытым способом.
Эрозия
Потери лесов и последующие горные работы нарушают почву. Открытая добыча особенно ответственна за эрозию почвы, поскольку верхний слой почвы взрывается, чтобы достичь неглубоких пластов угля при добыче угля на вершинах гор.
Ущерб окружающей среде из-за потери верхнего слоя почвы
Смещенный плодородный верхний слой почвы подвергается эрозии или выносится прочь, в результате чего территория становится непригодной для выращивания каких-либо деревьев. Именно нарушение почвы затрудняет выращивание деревьев.
Сохранение экологических последствий горной эрозии
По данным Массачусетского технологического института (MIT), последствия горной эрозии могут сохраняться еще долгое время после окончания добычи. Пострадали большие участки земли за пределами непосредственной близости от рудника. Металлическая пыль из медных и никелевых рудников часто сохраняется в течение многих десятилетий и может даже достигать территорий в 2-3 милях от самих рудников.
Загрязнители, захороненные в почве, высвобождаются
В почве захоронено множество тяжелых металлов и токсичных химикатов, которые выделяются во время добычи полезных ископаемых и в конечном итоге загрязняют воздух, воду и землю. National Geographic сообщает, что 40% водораздела на западе США. С. страдают от горнодобывающих загрязнителей. Многие водоразделы в США также загрязнены стоками шахт в Канаде.
Очистка загрязненной воды
Более 500 000 заброшенных шахт в США ждут очистки и утилизации. В 2019 году река Чит в Западной Вирджинии была объявлена «чистой» после десятилетий ее оранжевого цвета из-за кислотного загрязнения шахт.
Хвосты рудников
Поверхностная или открытая добыча полезных ископаемых, а также подземная добыча приводят к образованию хвостов шахт, которые часто имеют форму илового или шламового вещества. Отходы рытья и прокладки туннелей впитываются в почву и могут попасть в воду.
Обнаружение опасных радиоактивных камней
Процесс добычи полезных ископаемых также может привести к обнажению радиоактивных пород и образованию металлической пыли. Однако отвалы пустой породы плохо усваиваются водой и почвой, поскольку частицы слишком плотные, в отличие от пыли, выбрасываемой в атмосферу при добыче полезных ископаемых.
Кислотный дренаж
Когда металлы смешиваются с водой, вода может стать кислой. Этот кислотный дренаж может стать серьезной проблемой для окружающей среды и здоровья, которая сохраняется на протяжении веков.
Кислая почва
Медная и никелевая пыль из шахт может сделать почву кислой на многие километры территории вокруг шахт. Кислая почва влияет на рост растений и животных.
Токсичные химикаты
Многие химикаты, используемые в горнодобывающей промышленности, токсичны и могут попасть в почву и воду. Например, ртуть, используемая при подземной и гидравлической добыче золота, вызывает загрязнение воды, что отрицательно влияет на водную жизнь. Цианид - еще один токсичный химикат, используемый в горнодобывающей промышленности, который может накапливаться и вымываться в пруды, нанося вред дикой природе.
Вредные частицы горнодобывающей пыли
Пыль - основной загрязнитель воздуха, образующийся в результате горнодобывающей промышленности. Проблемой здесь являются мелкие и крупные твердые частицы (ТЧ) размером от 14,5 до 22:00. Мелкие ТЧ представляют большую угрозу, поскольку они могут попасть в легкие, что приведет к проблемам с дыханием. Видимость также может ухудшиться во время сильного образования пылевого шлейфа.
Выбросы метана из угольных шахт
В процессе добычи полезных ископаемых может выделяться метан, который задерживается в угольных пластах. Газ метан выбрасывается в воздух при подземных горных работах. Агентство по охране окружающей среды приписывает 8,5% выбросов метана в США шахтному метану (ШМ).
Истощение источников подземных и поверхностных вод
Горнодобывающая промышленность истощает грунтовые и поверхностные воды. Некоторые из способов воздействия горнодобывающих загрязнителей на воду заключаются в сокращении площадей водосборов.
Уменьшение площади водораздела
Грунтовые воды истощаются в результате горнодобывающих работ в результате вырубки лесов. Лесные деревья прерывают выпадение дождя и замедляют скорость его впитывания в почву. Затем вода просачивается в почву, чтобы пополнить запасы грунтовых вод или реки. Когда меньше лесов, меньше пополняется грунтовая или речная вода. Вода теряется со стоком.
Подземный дренаж
При открытой и подземной добыче грунтовые воды откачиваются из резервуаров. Этот процесс уменьшает количество воды, доступной для сельского хозяйства и питьевой воды для местных сообществ.
Поток заблокирован
Во многих случаях открытые разработки блокируют ручьи, вызывая пересыхание рек, расположенных ниже по течению. Закупорка ручьев и сброс горнодобывающего грунта привели к разрушению целых водно-болотных угодий и болот, которые ранее поглощали и удерживали дождевую воду.
Горнодобывающие пруды и отстойники
Искусственные бассейны-ямы и отстойники-отстойники построены для хранения воды, загрязненной токсичными химикатами из шахт. Эти резервуары сточных вод экологически непродуктивны, и для очистки этих прудов требуются методы дноуглубительных работ.
Утрата и изменение среды обитания
Утрата среды обитания может произойти из-за добычи полезных ископаемых разными способами. Вырубка лесов, накопление ила вниз по течению и загрязнение токсичными химикатами являются одними из важных причин утраты среды обитания. Эффект зависит от типа добычи и добытых материалов.
Потеря лесов
Горнодобывающая промышленность может повлиять на среду обитания из-за потери и деградации лесов. Это включает потерю биоразнообразия, фрагментацию лесов и другие экологические проблемы.
Утрата биоразнообразия
Когда нетронутые старые леса вырубаются, растения и виды, которые растут на пустой земле, становятся обычными выносливыми видами, а не лесными видами. Могут пройти десятилетия или многие столетия, прежде чем прежнее богатое и разнообразное лесное сообщество снова вырастет.
Фрагментация леса
Леса, вырубленные под мины, создают пустые промежутки или участки, которые разбивают ранее непрерывные леса на небольшие фрагменты. Это называется фрагментацией, и помимо потери деревьев существует множество других вредных последствий, таких как увеличение количества солнечного света и повышение температуры. В этих новых условиях начинают расти более сорные виды растений и деревьев. Исчезают более чувствительные лесные виды деревьев и связанные с ними животные.
Инвазивные виды
В пустые шахты и на опушки леса могут проникнуть инвазивные виды. Эти виды поселяются и распространяются на большую часть леса, вытесняя или уничтожая предыдущие лесные виды.
Затерянные места обитания дикой природы
Потеря деревьев приводит к потере мест гнездования птиц. Млекопитающие, такие как лисы и волки, не любят селиться рядом с людьми, поэтому эти виды уходят от шахт. Многим птицам и животным для выживания требуется большая территория нетронутого леса. Фрагментация лесов минами нарушает их передвижение и может даже вызвать миграцию, что еще больше снижает разнообразие дикой природы, окружающей мины.
Шум и световое загрязнение
Шум и световое загрязнение влияют на многих певчих птиц, заставляя их искать новые места обитания. Кислотное пыльное загрязнение шахт влияет на земноводных, таких как саламандры и лягушки, которые чувствительны к уровню pH.
Редкие виды
Популяции редких видов деревьев, вырубаемых для освобождения места для добычи полезных ископаемых, находятся под угрозой. Создание шахт сокращает общее количество редких видов в лесах, делая их уязвимыми к локальному исчезновению.
Смерть животных на дороге
По мере строительства необходимых дорог к шахтам, потери животных увеличиваются. Увеличивается смертность животных вокруг шахт от транспортных средств, передвигающихся по шахтерским дорогам.
Увеличение охоты
После строительства дорог для облегчения добычи полезных ископаемых увеличивается охота на диких животных, поскольку местные охотники обнаруживают эти новые вторжения в девственные охотничьи угодья. Например, на Борнео численность панголинов, орангутанов и других видов, как сообщается, сокращается из-за того, что их убивают охотники, которые раньше не рисковали посещать эти районы.
Горнодобывающая промышленность на вершине горы
Добыча полезных ископаемых имеет некоторые специфические эффекты. Помимо общих последствий добычи полезных ископаемых на вершинах гор, таких как фрагментация лесов, она является причиной исчезновения редких птиц, млекопитающих и рептилий.
Последствия добычи полезных ископаемых на вершине горы
По данным исследования, опубликованного в журнале Bioscience, открытая добыча имеет некоторые характерные для нее эффекты в дополнение к общим последствиям добычи, таким как фрагментация, исчезновение более редких птиц, млекопитающих и рептилий.
Непоправимые изменения ландшафта
Ландшафты меняются, когда вершины гор сносятся, Территория выравнивается, навсегда меняя тип ландшафтов.
Потерянные ниши
Многие маленькие ниши или жилые помещения для растений и животных потеряны. Когда типы жилых территорий сокращаются, разнообразие растений и животных уменьшается.
Повышение температуры
Когда высота гор понижается, ранее более холодные регионы теряются. Было обнаружено, что в шахтах на вершинах гор теплее, чем на окружающих горных вершинах.
Потеря лесных массивов
Лесные площади исчезают из-за горных разработок. Поскольку на многих заминированных территориях трудно выращивать деревья, утраченные леса заменяются лугами, что изменяет и сокращает биоразнообразие района.
Утрата разнообразия водно-болотных угодий и болот
Когда почва с раскопанной вершины горы сбрасывается в ручьи, она блокирует движение воды. Водно-болотные угодья и болота высыхают, унося с собой целые места обитания птиц и животных.
Шаги по уменьшению воздействия горных работ на окружающую среду
Йельская школа лесного хозяйства и экологических исследований разработала метод, известный как глубокое рыхление, для разрушения сильно уплотненной почвы, образовавшейся в результате горных работ. В этом методе используются трехфутовые стальные лезвия, которые врезаются в землю, позволяя проектам по посадке местных деревьев пустить корни.
Загрязнители убивают флору и фауну
Горнодобывающая промышленность выбрасывает в атмосферу пыль и множество химикатов, которые загрязняют воздух, воду и землю. Это может привести к утрате среды обитания и химическому отравлению.
Утрата среды обитания
Гидравлическая добыча золота в тропических лесах приводит к образованию рыхлого ила, который увеличивает нагрузку наносов, переносимых рекой и откладывающихся вниз по течению. Это уменьшает поток воды в этих районах, в том числе количество водной среды обитания, доступной для рыб. Местные популяции рыб уменьшаются, даже если воды не токсичны.
Отравление ртутью
Ртуть, токсичное химическое вещество, часто используется при добыче золота. Ртуть отравляет прилегающие территории. Рыбы умирают от отравленных вод, сокращая их популяцию. По данным Phys.org, люди, потребляющие рыбу, отравленную ртутью, рискуют получить серьезные проблемы со здоровьем, поскольку ртуть нарушает функционирование жизненно важных органов.
Токсичность селена
Горные шахты выделяют селен, который в больших количествах может быть токсичным даже для человека. В ручьях, затронутых горными шахтами, в 20–30 раз больше селена, чем в ручьях, не затронутых минами. Этот редкий элемент может поглощаться водными растениями, а затем поедаться более мелкими водными обитателями. Накопленная концентрация селена в рыбе выше, чем в растениях.
Биоаккумуляция у животных в результате добычи полезных ископаемых
Когда более крупные животные поедают более мелких животных, загрязненных ядом шахтных стоков, например селеном, более крупные животные накапливают концентрацию этого элемента. Это называется биоаккумуляцией, и высокие концентрации селена могут привести к снижению рождаемости и количества макробеспозвоночных в ручьях.
Риски для здоровья шахтеров и местных сообществ
Шахтеры и местные сообщества могут пострадать от риска для здоровья из-за добычи полезных ископаемых. Союз обеспокоенных ученых сообщает, что подземные горные работы сопряжены со многими профессиональными опасностями.
Профессиональные опасности горнодобывающей промышленности
Шахтеры могут быть ранены или убиты в результате обрушения крыши шахты или туннелей, вызывая хронические проблемы со здоровьем у выживших. Эти проблемы иногда могут стать фатальными, особенно для шахтеров, постоянно подвергающихся воздействию минеральной пыли, токсичных химикатов/паров и тяжелых металлов.
Статистика несчастных случаев на шахтах
До 2001 года горнодобывающая промышленность считалась самой опасной отраслью. Новые технологии и меры безопасности улучшили условия труда. В 2018 году количество смертельных случаев, связанных с добычей полезных ископаемых, в угольной отрасли составило 12, а в горнодобывающей промышленности металлов и неметаллов - 16. В эту статистику входят офисные работники. Число травм было вдвое меньше тех, которые произошли тридцатью годами ранее.
Проблемы со здоровьем шахтеров
По данным Международного института окружающей среды и развития, шахтеры сталкиваются с опасными для жизни проблемами со здоровьем, начиная от рака и заканчивая респираторными заболеваниями. Шахтеры также подвергаются риску особого воздействия на здоровье различных металлов и опасных материалов, таких как уголь, асбест и уран.
Здоровье населения в районах, где есть мины
Аналогичным образом, воздействие на население зависит от добываемых металлов. Выбросы различных загрязняющих веществ могут повлиять на здоровье тех, кто живет рядом с шахтами. Примеры рисков для здоровья включают:
- Люди, живущие рядом с горными разрезами, имеют больше врожденных дефектов, более высокий уровень заболеваний легких, дыхания и почек.
- Грунтовые воды, загрязненные мышьяком, приводят ко многим проблемам со здоровьем, включая возможные сердечно-сосудистые заболевания.
- Агентство по охране окружающей среды (EPA) сообщает о случаях рака костей и проблем с почками на национальной земле Навахо из-за загрязнения воды радионуклидами (или радиоактивными изотопами) из урановых рудников.
Заброшенные урановые рудники
По данным Global Research, 75% из 15 000 заброшенных урановых рудников в США находятся на федеральных землях и землях племен. Агентство по охране окружающей среды утверждает, что в период с 1944 по 1986 год на землях навахо было добыто 30 миллионов тонн урановой руды. Агентство по охране окружающей среды также сообщает, что из 523 заброшенных урановых рудников на землях навахо было выделено финансирование на очистку 213 из них.
Как потребности горнодобывающей промышленности влияют на окружающую среду
Без добываемых материалов, таких как ископаемое топливо, металлическая руда, драгоценные металлы и другие добываемые ресурсы, современная жизнь была бы невозможна. Многие драгоценные металлы используются для создания современных технологий, что затрудняет уход от спроса на невозобновляемые ресурсы, такие как драгоценные металлы. Однако, контролируя масштабы добычи полезных ископаемых и разрабатывая безопасные способы управления отходами горнодобывающей промышленности, воздействие на окружающую среду можно уменьшить.
