Горнодобывающая промышленность является одной из старейших отраслей промышленности по добыче твердых материалов и полезных ископаемых, 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 влияют на окружающую среду
Существует множество форм майнинга в зависимости от добываемого ресурса. Каждый из этих методов создает Виды загрязнения .
- Подземная добыча включает в себя рытье и прокладку туннелей, чтобы добраться до глубоких месторождений, таких как уголь.
- Открытая или открытая разработка удаляет поверхностную растительность и почву для разработки неглубоких залежей угля.
- Россыпная (извлекающая) добыча металлов осуществляется путем просеивания русла рек или пляжных песков. Золото является примером металла, который извлекается таким образом.
- Для извлечения урана используется извлечение на месте (первоначальное место) или добыча выщелачиванием на месте.
Использование нескольких методов майнинга
Некоторые ресурсы можно добывать более чем одним способом, например, уголь, золото и уран. Эти методы также могут иметь Семь крупнейших экологических угроз , такие как Вырубка лесов в США , эрозия почвы, нарушение водораздела и загрязнение.
Вырубка леса
Три этапа добычи — это разведка, добыча или добыча и землепользование после добычи. Все процессы приводят к обезлесению. Многие из полезных ископаемых находятся в лесах или на охраняемых территориях в тропиках и бореальных лесах Канады .
Например, майнинг отвечает за:
- Согласно Глобальному атласу лесов (GFA) , 7% вырубки лесов в субтропиках связано с добычей нефти, полезных ископаемых и газа.
- 750 000 гектаров канадских бореальных лесов были потеряны с 2000 года из-за добычи битуминозного песка (нефтепродукты низкого качества, добываемые или добываемые с помощью закачки пара под высоким давлением).
- 60% Почему важно уничтожение тропических лесов находится в Бразилии. По данным Mongabay (американские новости науки об окружающей среде) , вырубка лесов в Бразилии начала сокращаться в 2004 году и с тех пор сократилась на 80%. Однако в 2019 году лесные пожары были связаны с самым высоким уровнем обезлесения с момента сокращения.
- Выброс отходов горнодобывающей промышленности также может повлиять на среду обитания. Например, по данным GFA, 10 000 гектаров леса были потеряны из-за вымирания отходов медных рудников в Папуа-Новой Гвинее.
- Тип добычи и добытый материал также имеют важное влияние на степень и тип разрушения. Рассмотрим пример добычи угля открытым способом.
Открытая добыча угля
Уголь добывается открытым и подземным способом. Открытая добыча более вредна, поскольку затрагивает более крупные участки земли, но промышленность предпочитает ее, поскольку она дешевле. 40% мирового угля добывается открытым способом.
Открытая добыча полезных ископаемых в США
По данным Управления энергетической информации США (EIA), в 2018 году 63% добычи угля в США приходилось на открытые шахты. Добыча открытым способом включает добычу открытым способом, добычу с удалением вершины гор и добычу открытым способом.
эрозия
Вырубка лесов и последующая добыча полезных ископаемых нарушают почву. Открытая добыча особенно ответственна за эрозию почвы, поскольку верхний слой почвы взрывается, чтобы добраться до неглубоких пластов угля при добыче на вершине горы.
Разрушение окружающей среды из-за потери верхнего слоя почвы
Смещенный плодородный верхний слой почвы подвергается эрозии или вывозится, в результате чего территория становится непригодной для выращивания каких-либо деревьев. Именно это нарушение почвы затрудняет выращивание деревьев.
Затяжной экологический эффект горной эрозии
По данным Массачусетского технологического института (MIT), последствия эрозии горных работ могут сохраняться еще долго после окончания добычи. Затронуты большие участки земли за пределами непосредственной близости от шахты. Металлическая пыль от медных и никелевых рудников часто сохраняется в течение многих десятилетий и может даже достигать районов, удаленных на 2-3 мили от реальных рудников.
Высвобождаются загрязняющие вещества, погребенные в почве
Есть много тяжелых металлов и токсичных химических веществ, которые зарыты в почву, высвобождаются во время добычи и в конечном итоге загрязняют воздух, воду и землю. National Geographic сообщает, что 40% водосбора в западной части США подвержены воздействию загрязнителей горнодобывающей промышленности. Многие водоразделы в США также загрязнены стоками шахт в Канаде .
Очистка загрязненных вод
Более 500 000 заброшенных шахт в США ждут очистки и рекультивации. В 2019 году река Чит в Западной Вирджинии была объявлена «чистой» после десятилетий оранжевого цвета из-за загрязнения кислотными шахтами.
Хвосты рудников
Добыча открытым способом или открытым способом, а также подземная добыча полезных ископаемых приводит к образованию хвостов добычи, которые часто имеют форму грязеподобного или шламового вещества. Хвосты от рытья и проходки туннелей впитываются в почву и могут попасть в воду.
Обнажены опасные радиоактивные породы
В процессе добычи полезных ископаемых также могут обнажаться радиоактивные породы и образовываться металлическая пыль. Однако запасы пустой породы не так легко поглощаются 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 быть 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 земли вокруг шахт. Кислая почва влияет на рост растений и животных.
Токсичные химикаты
Многие химические вещества, используемые в горнодобывающей промышленности, токсичны и могут попадать в почву и воду. Например, ртуть, используемая при подземной и гидравлической добыче золота, вызывает Последствия загрязнения воды что негативно сказывается на водной жизни. Цианид является еще одним токсичным химическим веществом, используемым в горнодобывающей промышленности, который может собираться и выщелачиваться в пруды, нанося вред дикой природе.
Вредные частицы горной пыли
Пыль является основным загрязнителем воздуха, образующимся при добыче полезных ископаемых. Мелкие и крупные твердые частицы (ТЧ) размером менее 14–22 часов представляют собой проблему. Мелкие ТЧ представляют собой большую угрозу, поскольку они могут достигать легких, что приводит к проблемам с дыханием. Видимость также может ухудшиться во время сильного образования пылевых шлейфов.
Выброс метана из угольных шахт
В процессе добычи может выделяться газообразный метан, который задерживается в угольных пластах. Газообразный метан выбрасывается в воздух при подземных горных работах. ЕРА атрибуты 8,5% выбросов метана в Соединенных Штатах к шахтному метану (ШМ).
Истощение источников подземных и поверхностных вод
Добыча полезных ископаемых истощает подземные и поверхностные воды. Некоторые из способов, которыми загрязнители горнодобывающей промышленности влияют на воду, заключаются в уменьшении площади водосборных бассейнов.
Уменьшение площади водораздела
Подземные воды истощаются в результате добычи полезных ископаемых при вырубке леса. Лесные деревья препятствуют падению дождя и замедляют скорость поглощения в почве. Затем вода просачивается в почву, чтобы пополнить запасы подземных вод или реки. Чем меньше лесов, тем меньше пополняется грунтовых или речных вод. Вода теряется со стоком.
Подземный дренаж
При открытых и подземных горных работах подземные воды откачиваются из резервуаров. Этот процесс уменьшает количество воды, доступной для сельского хозяйства и в качестве питьевой воды для местных сообществ.
Поток заблокирован
Во многих случаях открытые горные работы блокируют ручьи, вызывая высыхание рек ниже по течению. Закупорка ручьев и сброс горного грунта привели к уничтожению целых заболоченных земель и болот, ранее поглощавших и удерживавших дождевую воду.
Горнодобывающие пруды и отстойники
Искусственные бассейны с ямами и отстойники сооружаются для сбора воды, загрязненной токсичными химическими веществами из шахт. Эти резервуары сточных вод экологически непродуктивны, и для очистки этих прудов для добычи полезных ископаемых требуются методы дноуглубительных работ .
Потеря и изменение среды обитания
Потеря среды обитания может произойти из-за добычи полезных ископаемых разными способами. Вырубка лесов, накопление ила вниз по течению и загрязнение токсичными химическими веществами являются одними из важных причин потери среды обитания. Эффект зависит от типа добычи и добываемых материалов.
Потеря лесов
Добыча полезных ископаемых может повлиять на среду обитания из-за потери и деградации лесов. Это включает утрату 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 от десятилетий до многих столетий, прежде чем восстановится прежнее богатое и разнообразное лесное сообщество.
Фрагментация леса
Леса, расчищенные для мин, создают пустые промежутки или участки, которые разбивают ранее сплошные леса на мелкие фрагменты. Это называется фрагментацией, и помимо потери деревьев есть много других вредных последствий, таких как больше солнечного света и более высокие 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 пустующие шахты и опушки леса могут проникать инвазивные виды. Эти виды поселяются и распространяются на большую часть леса, вытесняя или уничтожая предыдущие лесные виды.
Потерянные места обитания диких животных
Потеря деревьев приводит к потере мест гнездования птиц. Млекопитающие, такие как лисы и волки, не любят прятаться рядом с людьми, поэтому эти виды уходят от мин. Многим птицам и животным для выживания требуется большая территория нетронутого леса. Фрагментация леса минами нарушает их движение и может даже вызвать миграцию, что еще больше снижает разнообразие дикой природы, окружающей мины.
Шумовое и световое загрязнение
Шумовое и световое загрязнение влияет на многих певчих птиц, заставляя их искать новые места обитания. Загрязнение кислотной пылью из шахт влияет на амфибий, таких как саламандры и лягушки, которые чувствительны к уровню pH.
Редкие виды
Популяции редких пород деревьев, вырубаемые для добычи полезных ископаемых, находятся под угрозой. Создание шахт снижает общее количество редких видов в лесах, делая их подверженными локальному исчезновению.
Смерти на дороге животных
Со строительством необходимых дорог к рудникам увеличивается падеж животных. Смертность животных увеличивается вокруг шахт из-за транспортных средств, движущихся по горным дорогам.
Увеличение охоты
После того, как дороги построены для облегчения добычи полезных ископаемых, увеличивается охота на диких животных, поскольку местные охотники обнаруживают эти новые вторжения в девственные охотничьи угодья. Например, на Борнео количество панголинов, орангутангов и других видов, как сообщается, сокращается из-за того, что их убивают охотники, которые ранее не заходили в эти районы.
Добыча полезных ископаемых на вершине горы
Открытая добыча имеет некоторые специфические эффекты. В дополнение к общим последствиям добычи полезных ископаемых на вершине горы, таким как фрагментация леса, она несет ответственность за исчезновение более редких птиц, млекопитающих и рептилий.
Последствия добычи полезных ископаемых на вершине горы
Согласно исследованию, опубликованному в Bioscience, открытая добыча имеет некоторые характерные для нее эффекты в дополнение к общим эффектам добычи, таким как фрагментация, исчезновение более редких птиц, млекопитающих и рептилий .
Непоправимые изменения ландшафта
Пейзажи меняются, когда удаляются вершины гор. Территория сглаживается, навсегда меняя тип ландшафтов.
Потерянные ниши
Потеряны многие небольшие ниши или жилые помещения для растений и животных. Когда типы жилых площадей сокращаются, меньше разнообразия растений и животных.
Повышение температуры
Когда высота гор снижается, ранее более холодные районы теряются. Было обнаружено, что горные шахты теплее, чем окружающие горные вершины.
Потеря лесных массивов
Лесные массивы утрачены из-за добычи полезных ископаемых на вершинах гор. Поскольку во многих заминированных районах трудно выращивать деревья, потерянные леса заменяются лугами, которые изменяют и сокращают биоразнообразие района.
Водно-болотные угодья и болотное разнообразие утрачены
Когда почва с выкопанной 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 горнодобывающей промышленности на окружающую среду
Йельская школа лесного хозяйства и экологических исследований разработала метод, известный как глубокое рыхление, для разрушения сильно уплотненной почвы, образовавшейся в результате добычи полезных ископаемых на вершине горы. В этой технике используются трехфутовые стальные лезвия, которые врезаются в землю, чтобы позволить их проектам посадки местных деревьев укорениться.
Загрязнители убивают флору и фауну
Горнодобывающая промышленность выбрасывает в атмосферу пыль и множество химических веществ, которые загрязняют воздух, воду и землю. Это может привести к потере среды обитания и химическому отравлению.
Потеря среды обитания
Гидравлическая добыча золота в тропических лесах приводит к образованию рыхлого ила, который увеличивает количество наносов, переносимых рекой и отлагающихся 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 вода не токсична.
Отравление ртутью
Ртуть, ядовитое химическое вещество, часто используется при добыче золота. Ртуть отравляет прилегающие территории. Рыбы погибают от отравленных вод, сокращая свою популяцию. По данным Phys.org , люди, употребляющие отравленную ртутью рыбу, рискуют получить серьезные проблемы со здоровьем, поскольку ртуть нарушает работу жизненно важных органов.
Токсичность селена
Горные шахты выделяют селен , который в больших количествах может быть ядовитым 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 и, когда их поедают более мелкие водные организмы. Накопленные концентрации селена в рыбе выше, чем в растениях.
Биоаккумуляция у животных при добыче полезных ископаемых
Когда более крупные животные поедают более мелких животных, зараженных ядом стоков шахты, таким как селен, более крупное животное будет накапливать концентрацию этого элемента. Это называется биоаккумуляцией, и высокие концентрации селена могут вызывать снижение рождаемости и количества макробеспозвоночных в ручьях.
Риски для здоровья шахтеров и местного населения
Шахтеры и местные жители могут подвергаться риску для здоровья из-за добычи полезных ископаемых. Союз обеспокоенных ученых сообщает , что подземная добыча имеет много профессиональных рисков.
Профессиональные вредности горного дела
Шахтеры могут быть ранены или убиты, когда крыша шахты или туннели обрушатся, вызывая хронические проблемы со здоровьем у выживших. Эти проблемы иногда могут быть фатальными, особенно для горняков, постоянно подвергающихся воздействию минеральной пыли, токсичных химикатов/дымов и тяжелых металлов.
Статистика несчастных случаев при добыче полезных ископаемых
Горнодобывающая промышленность считалась самой опасной отраслью до 2001 года. Новые технологии и процедуры безопасности улучшили условия труда. В 2018 году число погибших в горнодобывающей промышленности в угольной промышленности составило 12, а в горнодобывающей промышленности металлов и неметаллов – 16 человек . В эту статистику входят офисные работники. Количество травм вдвое меньше, чем за тридцать лет до этого.
Проблемы со здоровьем у шахтеров
По данным Международного института окружающей среды и развития , горняки сталкиваются с опасными для жизни проблемами со здоровьем, начиная от рака и заканчивая респираторными заболеваниями. Шахтеры также подвергаются риску специфического воздействия на здоровье различных металлов и опасных материалов, таких как уголь, асбест и уран.
Общественное здравоохранение в районах с минами
Точно так же воздействие на сообщества зависит от добываемых металлов. Различные выбросы загрязняющих веществ могут повлиять на здоровье людей, живущих вблизи шахт. Примеры рисков для здоровья включают:
- Люди, живущие вблизи горных карьеров, имеют больше врожденных дефектов, более высокий уровень легочных, респираторных и почечных заболеваний.
- Подземные воды, загрязненные мышьяком, приводят ко многим проблемам со здоровьем, в том числе к возможным сердечно-сосудистым заболеваниям.
- EPA (Агентство по охране окружающей среды) сообщает вхождений рака костей и проблемы с почками в навахо национальной земли из – за загрязнения воды от радионуклидов (или радиоактивных изотопов) от 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. По данным Агентства по охране окружающей среды, 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 средства были выделены на очистку 213 из них.
Как спрос на горнодобывающую промышленность влияет на окружающую среду
Без добытых материалов, таких как ископаемое топливо, металлическая руда, драгоценные металлы и другие добытые 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 и разрабатывая безопасные способы обращения с отходами добычи, можно уменьшить воздействие на окружающую среду.