Górnictwo to jedna z najstarszych gałęzi przemysłu, w której wydobywane są materiały stałe i minerały niezbędne do produkcji wielu nowoczesnych produktów codziennego użytku. Ma jednak wpływ na środowisko odczuwalny poza kopalniami i ich sąsiedztwem.
Jak metody wydobycia wpływają na środowisko
Istnieje wiele form wydobycia w zależności od wydobywanego surowca. Każda z tych metod powoduje powstawanie różnego rodzaju zanieczyszczeń.
- Górnictwo podziemne obejmuje kopanie i drążenie tuneli w celu dotarcia do głębokich złóż, takich jak węgiel.
- Wydobycie odkrywkowe lub odkrywkowe usuwa roślinność powierzchniową i glebę w celu eksploatacji płytkich złóż węgla.
- Wydobycie metali odbywa się poprzez przesiewanie koryt rzek lub piasku plażowego. Złoto jest przykładem metalu wydobywanego w ten sposób.
- Do ekstrakcji uranu wykorzystuje się wydobycie in-situ (pierwotne) lub ługowanie na miejscu.
Stosowanie wielu metod wydobycia
Niektóre surowce można wydobywać więcej niż jedną metodą, jak w przypadku węgla, złota i uranu. Metody te mogą również mieć wpływ na środowisko, taki jak wylesianie, niszczenie siedlisk, erozja gleby, zakłócanie zlewni i zanieczyszczenie.
Wylesianie
Trzy fazy wydobycia to eksploracja, produkcja lub wydobycie oraz użytkowanie gruntów poeksploatacyjnych. Wszystkie procesy powodują wylesianie. Wiele minerałów występuje w lasach lub na obszarach chronionych w tropikach oraz w kanadyjskim lesie borealnym.
Na przykład górnictwo odpowiada za:
- Według Global Forest Atlas (GFA) 7% wylesiania w strefie podzwrotnikowej wynika z wydobycia ropy, minerałów i gazu.
- 750 000 hektarów kanadyjskich lasów borealnych zostało utraconych od 2000 r. w wyniku wydobycia piasku bitumicznego (odkłady ropy naftowej niskiej jakości wydobywane lub wydobywane za pomocą wtryskiwania pary pod wysokim ciśnieniem).
- 60% lasów deszczowych Amazonii znajduje się w Brazylii. Według Mongabay (amerykańska firma zajmująca się naukami o środowisku) wylesianie w Brazylii zaczęło spadać w 2004 r. i od tego czasu osiągnęło poziom 80%. Jednak w 2019 r. pożary były przyczyną najwyższego poziomu wylesiania od czasu spadku.
- Uwolnienie odpadów wydobywczych może również mieć wpływ na siedliska. Na przykład, według GFA, 10 000 hektarów lasów zostało utraconych w wyniku wymarcia w wyniku odpadów z kopalni miedzi w Papui-Nowej Gwinei.
- Rodzaj wydobycia i wydobywany materiał również mają istotny wpływ na rozmiar i rodzaj zniszczeń. Rozważmy przykład wydobycia węgla metodą odkrywkową.
Odkrywkowe górnictwo węgla
Węgiel wydobywany jest metodą odkrywkową i podziemną. Wydobycie odkrywkowe jest bardziej szkodliwe, ponieważ dotyczy większych połaci ziemi, ale jest preferowane przez przemysł, ponieważ jest tańsze. 40% światowego węgla wydobywa się metodą odkrywkową.
Górnictwo odkrywkowe w Stanach Zjednoczonych
Według amerykańskiej Agencji Informacji o Energii (EIA) w 2018 r. 63% produkcji węgla w USA pochodziło z kopalń odkrywkowych. Górnictwo odkrywkowe obejmuje wydobycie odkrywkowe, wydobycie ze szczytów górskich i wydobycie odkrywkowe.
Erozja
Utrata lasów i późniejsze prace wydobywcze naruszają glebę. Górnictwo odkrywkowe jest szczególnie odpowiedzialne za erozję gleby, ponieważ wierzchnia warstwa gleby jest wysadzana w celu dotarcia do płytkich pokładów węgla podczas wydobycia na szczytach gór.
Dewastacja środowiska w wyniku utraty wierzchniej warstwy gleby
Przemieszczona żyzna wierzchnia warstwa gleby ulega erozji lub jest transportowana, przez co obszar nie nadaje się do uprawy jakichkolwiek drzew. To właśnie naruszenie gleby utrudnia uprawę drzew.
Utrzymujący się wpływ erozji górniczej na środowisko
Według Massachusetts Institute of Technology (MIT) skutki erozji górniczej mogą utrzymywać się długo po zakończeniu wydobycia. Dotknięte są duże połacie ziemi, poza bezpośrednim otoczeniem kopalni. Pył metaliczny z kopalni miedzi i niklu często utrzymuje się przez wiele dziesięcioleci i może dotrzeć nawet do obszarów oddalonych o 2–3 mile od rzeczywistych kopalni.
Uwalniane są zanieczyszczenia zakopane w glebie
W glebie zakopanych jest wiele metali ciężkich i toksycznych substancji chemicznych, które uwalniają się podczas wydobycia i ostatecznie zanieczyszczają powietrze, wodę i ziemię. National Geographic podaje, że 40% zlewni w zachodniej części U. S. są dotknięte zanieczyszczeniami górniczymi. Wiele zlewni w USA jest również zanieczyszczonych odpływem min w Kanadzie.
Oczyszczanie zanieczyszczonej wody
Ponad 500 000 opuszczonych kopalń w USA czeka na oczyszczenie i rekultywację. W 2019 roku rzeka Cheat w Wirginii Zachodniej została uznana za „czystą” po dziesięcioleciach płynięcia pomarańczy z powodu zanieczyszczenia kopalniami kwasu.
Odpady kopalniane z kopalni rudy
W górnictwie odkrywkowym, odkrywkowym i podziemnym powstają odpady kopalniane, które często mają postać substancji błotnej lub szlamowej. Odpady poflotacyjne z kopania i drążenia tuneli są wchłaniane przez glebę i mogą przedostać się do wody.
Odsłonięte niebezpieczne radioaktywne skały
Proces wydobycia może również odsłonić radioaktywne skały i wytworzyć metaliczny pył. Jednakże zapasy skały płonnej nie są łatwo wchłaniane przez wodę i glebę, ponieważ cząsteczki są zbyt gęste, w przeciwieństwie do pyłu wyrzucanego do atmosfery podczas operacji wydobywczych.
Drenaż kwasu
Kiedy metale mieszają się z wodą, woda może stać się kwaśna. Drenaż kwasu może stanowić poważny problem środowiskowy i zdrowotny, utrzymujący się przez stulecia.
Kwaśna gleba
Pył miedzi i niklu z kopalń może zakwasić glebę na wielu kilometrach terenu wokół kopalni. Kwaśna gleba wpływa na wzrost roślin i zwierzęta.
Toksyczne chemikalia
Wiele substancji chemicznych stosowanych w górnictwie jest toksycznych i może przedostawać się do gleby i wody. Na przykład rtęć wykorzystywana w podziemnym i hydraulicznym wydobyciu złota powoduje zanieczyszczenie wody, które negatywnie wpływa na organizmy wodne. Cyjanek to kolejna toksyczna substancja chemiczna stosowana w górnictwie, która może gromadzić się i przedostawać do stawów, szkodząc dzikiej faunie i florze.
Szkodliwe cząsteczki pyłu górniczego
Pył jest głównym zanieczyszczeniem powietrza wytwarzanym przez górnictwo. Problemem są tutaj drobne i grube cząstki stałe (PM), których wielkość wynosi mniej niż 14:00 do 22:00. Drobne cząstki stałe stanowią większe zagrożenie, ponieważ mogą przedostać się do płuc, powodując problemy z oddychaniem. Widoczność może być również ograniczona w okresach silnego wytwarzania smug pyłu.
Uwolnienie metanu z kopalni węgla
Proces wydobycia może spowodować uwolnienie metanu uwięzionego w pokładach węgla. W kopalniach podziemnych metan uwalnia się do powietrza. EPA przypisuje 8,5% emisji metanu w Stanach Zjednoczonych metanu z kopalni węgla (CMM).
Wyczerpanie się źródeł wód gruntowych i powierzchniowych
Górnictwo wyczerpuje wody gruntowe i powierzchniowe. Niektóre ze sposobów, w jakie zanieczyszczenia kopalniane wpływają na wodę, polegają na zmniejszaniu obszarów zlewni.
Zmniejszenie obszaru zlewni
Wody gruntowe wyczerpują się w wyniku działalności wydobywczej wynikającej z wycinania lasów. Drzewa leśne przerywają opady deszczu i spowalniają tempo wchłaniania przez glebę. Następnie woda przedostaje się do gleby i zasila zbiorniki wód gruntowych lub rzeki. Kiedy jest mniej lasów, mniej jest uzupełnianych wód gruntowych lub rzecznych. Woda jest tracona w wyniku spływu.
Kanalizacja podziemna
W górnictwie odkrywkowym i podziemnym woda gruntowa jest pompowana ze zbiorników. Proces ten zmniejsza ilość wody dostępnej dla rolnictwa i wody pitnej dla lokalnych społeczności.
Przepływ strumienia zablokowany
W wielu przypadkach wydobycie odkrywkowe blokuje strumienie, powodując wysychanie rzek w dole rzeki. Blokowanie potoków i zrzucanie ziemi poeksploatacyjnej doprowadziło do zniszczenia całych terenów podmokłych i bagien, które wcześniej wchłaniały i zatrzymywały wodę deszczową.
Stawy górnicze i laguny sedymentacyjne
Sztuczne baseny i laguny sedymentacyjne są budowane tak, aby gromadzić wodę zanieczyszczoną toksycznymi chemikaliami z kopalni. Te zbiorniki ścieków są ekologicznie bezproduktywne, a do oczyszczenia stawów kopalnianych wymagane są techniki pogłębiania.
Utrata i zmiany siedlisk
Utrata siedlisk może nastąpić w wyniku wydobycia na wiele sposobów. Wylesianie, gromadzenie się mułu w dole rzeki i zanieczyszczenie toksycznymi chemikaliami to tylko niektóre z ważnych przyczyn utraty siedlisk. Efekt zależy od rodzaju wydobycia i wydobywanych materiałów.
Utrata lasów
Górnictwo może mieć wpływ na siedliska ze względu na utratę i degradację lasów. Obejmuje to utratę różnorodności biologicznej, fragmentację lasów i inne problemy środowiskowe.
Utrata różnorodności biologicznej
Kiedy wycina się nieskazitelny, stary las, rośliny i gatunki rosnące na pustej ziemi stają się pospolitymi, odpornymi gatunkami, a nie gatunkami leśnymi. Może minąć dziesięciolecia, a nawet wiele stuleci, zanim poprzednia bogata i różnorodna społeczność leśna odrośnie.
Fragmentacja lasu
Lasy wycinane, aby zrobić miejsce dla min, tworzą puste luki lub odcinki, które dzielą wcześniej ciągłe lasy na małe fragmenty. Nazywa się to fragmentacją i oprócz utraty drzew powoduje wiele innych szkodliwych skutków, takich jak więcej światła słonecznego i wyższe temperatury. W tych nowych warunkach zaczyna rosnąć więcej zachwaszczonych gatunków roślin i drzew. Znikają bardziej wrażliwe gatunki leśne drzew i zwierząt z nimi związanych.
Gatunki inwazyjne
W pustych kopalniach i na obrzeżach lasów mogą się wprowadzić gatunki inwazyjne. Gatunki te osiedlają się i rozprzestrzeniają na większą część lasu, wypierając lub eliminując poprzednie gatunki leśne.
Zaginione siedliska dzikiej przyrody
Utrata drzew prowadzi do utraty miejsc gniazdowania ptaków. Ssaki takie jak lisy i wilki nie lubią przebywać w pobliżu miejsc z ludźmi, dlatego gatunki te oddalają się od min. Wiele ptaków i zwierząt do przetrwania potrzebuje dużego obszaru nienaruszonego lasu. Fragmentacja lasów przez miny zakłóca ich ruch, a nawet może wymusić migrację, co jeszcze bardziej zmniejsza różnorodność dzikiej przyrody wokół kopalni.
Hałas i zanieczyszczenie światłem
Hałas i zanieczyszczenie światłem wpływają na wiele ptaków śpiewających, zmuszając je do poszukiwania nowych siedlisk. Kwaśny pył z kopalń wpływa na płazy, takie jak salamandry i żaby, które są wrażliwe na poziom pH.
Rzadkie gatunki
Populacje rzadkich gatunków drzew wycinanych w celu zrobienia miejsca dla działalności wydobywczej są zagrożone. Tworzenie kopalń zmniejsza ogólną liczbę rzadkich gatunków w lasach, czyniąc je podatnymi na lokalne wyginięcie.
Śmierć zwierząt na drogach
Wraz z budową niezbędnych dróg do kopalni wzrasta liczba ofiar śmiertelnych wśród zwierząt. W pobliżu kopalń wzrasta liczba zgonów zwierząt spowodowanych przez pojazdy poruszające się drogami górniczymi.
Wzrost polowań
Po wybudowaniu dróg ułatwiających działalność wydobywczą zwiększa się liczba polowań na dzikie zwierzęta, ponieważ lokalni myśliwi odkrywają nowe drogi do dziewiczych terenów łowieckich. Na przykład na Borneo według doniesień liczba łuskowców, orangutanów i innych gatunków spada z powodu zabijania ich przez myśliwych, którzy wcześniej nie zapuszczali się na te obszary.
Górnictwo odkrywkowe w górach
Wydobywanie odkrywkowe ma pewne specyficzne skutki. Oprócz ogólnych skutków wydobycia ze szczytów gór, takich jak fragmentacja lasów, jest ono odpowiedzialne za wymieranie rzadszych ptaków, ssaków i gadów.
Skutki górnictwa odkrywkowego w górach
Wydobywanie odkrywkowe ma pewne specyficzne skutki, oprócz ogólnych skutków wydobycia, takich jak fragmentacja, zanikanie rzadszych ptaków, ssaków i gadów, zgodnie z badaniami opublikowanymi w Bioscience.
Nieodwracalne zmiany w krajobrazie
Krajobrazy zmieniają się, gdy usuwane są szczyty gór. Obszar zostaje spłaszczony, zmieniając na zawsze rodzaj krajobrazów.
Utracone nisze
Wiele małych nisz lub przestrzeni życiowych dla roślin i zwierząt zostało utraconych. Kiedy zmniejsza się liczbę obszarów mieszkalnych, różnorodność roślin i zwierząt jest mniejsza.
Wzrost temperatury
Kiedy obniża się wysokość gór, wcześniej zimniejsze regiony znikają. Stwierdzono, że kopalnie na szczytach gór są cieplejsze niż otaczające je szczyty gór.
Utrata obszarów leśnych
Obszary leśne są tracone w wyniku wydobycia na szczytach gór. Ponieważ na wielu terenach zaminowanych trudno jest uprawiać drzewa, utracone lasy zastępują łąki, które zmieniają i zmniejszają różnorodność biologiczną obszaru.
Utrata różnorodności mokradeł i bagien
Gdy ziemia z odkopanego szczytu góry jest wrzucana do strumieni, blokuje ruch wody. Mokradła i bagna wysychają zabierając ze sobą całe siedliska ptaków i zwierząt.
Kroki mające na celu zmniejszenie wpływu górnictwa na szczytach gór na środowisko
Wyższa Szkoła Leśnictwa i Studiów Środowiskowych w Yale opracowała technikę znaną jako głębokie rozrywanie, mającą na celu rozbicie mocno zagęszczonej gleby powstałej w wyniku wydobycia na szczytach gór. Technika ta wykorzystuje stalowe ostrza o długości trzech stóp, które nacinają ziemię, aby umożliwić zakorzenienie się projektów sadzenia rodzimych drzew.
Zanieczyszczenia zabijają florę i faunę
Górnictwo uwalnia do atmosfery pył i wiele substancji chemicznych, które zanieczyszczają powietrze, wodę i ziemię. Może to skutkować utratą siedlisk i zatruciem chemicznym.
Utrata siedlisk
Hydrauliczne wydobycie złota w lasach tropikalnych wytwarza luźny muł, który zwiększa ładunek osadów przenoszonych przez rzekę i osadzanych w dole rzeki. Zmniejsza to przepływ wody na tych obszarach, w tym ilość siedlisk wodnych dostępnych dla ryb. Lokalne populacje ryb zmniejszają się, nawet jeśli wody nie są toksyczne.
Zatrucie rtęcią
Rtęć, toksyczna substancja chemiczna, jest często używana do ekstrakcji złota. Rtęć zatruwa okoliczne obszary. Ryby umierają z powodu zatrutych wód, zmniejszając ich populację. Według Phys.org osoby spożywające ryby zatrute rtęcią ryzykują poważne problemy zdrowotne, ponieważ rtęć zaburza funkcjonowanie ważnych narządów.
Toksyczność selenu
Kopalnie górskie wydzielają selen, który w dużych ilościach może być toksyczny nawet dla ludzi. W strumieniach dotkniętych minami górskimi znajduje się 20–30 razy więcej selenu niż w strumieniach niezanieczyszczonych przez miny. Ten rzadki pierwiastek może być wchłaniany przez rośliny wodne i zjadany przez mniejsze organizmy wodne. Skumulowane stężenie selenu w rybach jest wyższe niż w roślinach.
Bioakumulacja u zwierząt pochodzących z górnictwa
Kiedy większe zwierzęta zjadają mniejsze zwierzęta skażone trucizną wydobywającą się z kopalni, taką jak selen, większe zwierzę akumuluje stężenie pierwiastka. Nazywa się to bioakumulacją, a wysokie stężenia selenu mogą powodować zmniejszenie liczby urodzeń i liczby makrobezkręgowców w strumieniach.
Zagrożenia dla zdrowia górników i społeczności lokalnych
Górnicy i społeczności lokalne mogą być narażeni na ryzyko zdrowotne w wyniku wydobycia. Związek Zaniepokojonych Naukowców informuje, że górnictwo podziemne wiąże się z wieloma zagrożeniami zawodowymi.
Zagrożenia zawodowe w górnictwie
Górnicy mogą odnieść obrażenia lub zabić, gdy zawali się strop kopalni lub tunele, powodując chroniczne problemy zdrowotne u ocalałych. Problemy te mogą czasami być śmiertelne, szczególnie w przypadku górników stale narażonych na pył mineralny, toksyczne chemikalia/dymy i metale ciężkie.
Statystyki ofiar śmiertelnych w górnictwie
Górnictwo do 2001 roku uważane było za najbardziej niebezpieczną branżę. Nowe technologie i procedury bezpieczeństwa poprawiły warunki pracy. W 2018 r. liczba ofiar śmiertelnych związanych z górnictwem w przemyśle węglowym wyniosła 12 i 16 w przemyśle wydobywczym metali/niemetali. Statystyki te uwzględniają pracowników biurowych. Liczba urazów była o połowę niższa niż trzydzieści lat wcześniej.
Problemy zdrowotne górników
Według Międzynarodowego Instytutu Środowiska i Rozwoju górnicy borykają się z problemami zdrowotnymi zagrażającymi życiu, od nowotworów po choroby układu oddechowego. Górnicy są również narażeni na określone skutki zdrowotne ze strony różnych metali i materiałów niebezpiecznych, takich jak węgiel, azbest i uran.
Zdrowie społeczności na obszarach z minami
Podobnie wpływ na społeczności zależy od wydobywanych metali. Różne uwalniane zanieczyszczenia mogą mieć wpływ na zdrowie osób mieszkających w pobliżu kopalni. Przykłady zagrożeń dla zdrowia obejmują:
- Ludzie mieszkający w pobliżu górskich kopalni mają więcej wad wrodzonych, częściej mają problemy z płucami, układem oddechowym i nerkami.
- Wody gruntowe zanieczyszczone arsenem prowadzą do wielu problemów zdrowotnych, w tym możliwych chorób układu krążenia.
- EPA (Agencja Ochrony Środowiska) zgłasza przypadki raka kości i problemów z nerkami na Ziemi Narodowej Navajo w wyniku skażenia wody radionuklidami (lub izotopami radioaktywnymi) z kopalni uranu.
Opuszczone kopalnie uranu
Według Global Research 75% z 15 000 opuszczonych kopalń uranu w USA znajduje się na ziemiach federalnych i plemiennych. Agencja Ochrony Środowiska podaje, że w latach 1944–1986 z ziem Navajo wydobyto 30 milionów ton rudy uranu. EPA podaje ponadto, że spośród 523 opuszczonych kopalń uranu na ziemiach Navajo udostępniono fundusze na oczyszczenie 213 z nich.
Jak wymagania górnictwa wpływają na środowisko
Bez surowców kopalnych, takich jak paliwa kopalne, rudy metali, metale szlachetne i inne zasoby wydobywcze, współczesne życie byłoby niemożliwe. Wiele metali szlachetnych wykorzystuje się do tworzenia nowoczesnych technologii, co sprawia, że trudno uciec od zapotrzebowania na surowce nieodnawialne, jakimi są metale szlachetne. Jednakże kontrolując zakres wydobycia i opracowując bezpieczne sposoby zagospodarowania odpadów wydobywczych, można zmniejszyć wpływ na środowisko.
