Gruvdrift är en av de äldsta industrierna för att utvinna fasta material och mineraler som är nödvändiga för att producera många av de moderna produkterna i vardagen. Det har dock miljöpåverkan som känns bortom gruvor och deras närhet.
Hur gruvmetoder påverkar miljön
Det finns många former av gruvdrift beroende på resursen som utvinns. Var och en av dessa metoder skapar typer av föroreningar.
- Underjordisk gruvdrift involverar grävning och tunnling för att nå djupa fyndigheter som kol.
- Utvinning av yt- eller remsor tar bort ytvegetation och jord för att utnyttja grunda avlagringar av kol.
- Placer (utvinning) brytning av metaller görs genom att sikta flodbäddar eller strandsand. Guld är ett exempel på en metall som utvinns på detta sätt.
- In-situ (ursprunglig plats) återvinning eller in-situ urlakning gruvdrift används för uranutvinning.
Använda flera gruvmetoder
Vissa resurser kan utvinnas med mer än en metod, som i fallet med kol, guld och uran. Dessa metoder kan också ha miljöpåverkan, såsom avskogning, förstörelse av livsmiljöer, jorderosion, störning av vattendelare och föroreningar.
avskogning
De tre gruvfaserna är prospektering, produktion eller utvinning och markanvändning efter gruvdrift. Alla processer resulterar i avskogning. Många av mineralerna finns i skogar eller i skyddade områden i tropikerna och Kanadas borealskog.
Till exempel är gruvdrift ansvarig för:
- Enligt Global Forest Atlas (GFA) beror 7 % av avskogningen på subtropiska områden på utvinning av olja, mineraler och gas.
- 750 000 hektar av de kanadensiska boreala skogarna har gått förlorade sedan 2000 på grund av tjärsandproduktion (oljeremsor av låg kvalitet bryts eller utvinns med högtrycksånginjektion).
- 60 % av Amazonas regnskog ligger i Brasilien. Enligt Mongabay (USA-baserade miljövetenskapliga nyheter) började avskogningen i Brasilien minska 2004 och har sedan dess nått en minskning med 80 %. Men 2019 tillskrev skogsbränder de högsta nivåerna av avskogning sedan nedgången.
- Utsläpp av gruvavfall kan också påverka livsmiljöer. Till exempel förlorades 10 000 hektar skog genom att dö ut till följd av avfall från koppargruvor i Papua Nya Guinea enligt GFA.
- Typen av brytning och det material som bryts har också ett viktigt inflytande på omfattningen och typen av förstörelse. Tänk på exemplet med kolutvinning genom brytning av band.
Strip Mining of Coal
Kol bryts genom stripp- och underjordsbrytning. Strip mining är mer skadlig eftersom större landområden påverkas men gynnas av industrin eftersom det är billigare. 40 % av världens kol erhålls genom strippbrytning.
Surface Mining in USA
Enligt U. S. Energy Information Administration (EIA) 2018 kom 63 % av den amerikanska kolproduktionen från ytgruvor. Ytbrytning inkluderar gruvbrytning, bergstoppsbrytning och dagbrottsbrytning.
Erosion
Förlust av skog och efterföljande gruvdrift stör marken. Strip gruvdrift är särskilt ansvarig för jorderosion eftersom matjorden sprängs för att nå de grunda sömmarna av kol vid bergstoppsbrytning.
Miljöförstöring från matjordsförlust
Den undanträngda bördiga matjorden eroderas eller transporteras bort, vilket gör området olämpligt för odling av träd. Det är denna jordstörning som gör det svårt att odla träd.
Linger Miljöeffekten av gruverosion
Enligt Massachusetts Institute of Technology (MIT) kan effekterna av gruverosion dröja kvar långt efter att gruvdriften har avslutats. Stora delar av marken påverkas, bortom gruvans omedelbara omgivning. Metalliskt damm från koppar- och nickelgruvor kvarstår ofta i många decennier och kan till och med nå områden 2-3 miles bort från de faktiska gruvorna.
Föroreningar begravda i jord släpps ut
Det finns många tungmetaller och giftiga kemikalier som är begravda i jorden som släpps ut under gruvdrift och som i slutändan förorenar luft, vatten och mark. National Geographic rapporterar att 40 % av vattendelaren i västra U. S. påverkas av gruvföroreningar. Många vattendelar i USA är också förorenade från avrinning av gruvor i Kanada.
Rengöring av förorenat vatten
Över 500 000 övergivna gruvor i USA väntar på att bli rengjorda och återtagna. 2019 förklarades Cheat River i West Virginia "ren" efter årtionden av orange på grund av förorening av sura miner.
Mine Tailings from Ore Mines
Utvinnings- eller dagbrottsbrytning och underjordsbrytning skapar gruvavfall som ofta är i form av en lerliknande eller slurrysubstans. Avfallet från grävning och tunneldrivning sugs upp av jorden och kan läcka ut i vattnet.
Farliga radioaktiva stenar exponerade
Gruvprocessen kan också exponera radioaktiva stenar och skapa metalldamm. Lagren av gråberg absorberas dock inte lätt av vatten och jord eftersom partiklarna är för täta, till skillnad från damm som kastas ut i atmosfären från gruvdrift.
Acid Dränage
När metaller blandas med vatten kan vattnet bli surt. Denna sura dränering kan vara ett stort miljö- och hälsoproblem som kvarstår i århundraden.
Sur jord
Koppar- och nickeldamm från gruvor kan göra marken sur för många kilometer mark runt gruvor. Den sura jorden påverkar växternas tillväxt och djur.
Giftiga kemikalier
Många av kemikalierna som används i gruvdrift är giftiga och kan fly ut i mark och vatten. Till exempel orsakar kvicksilver som används i underjordisk och hydraulisk brytning för guld vattenföroreningar som negativt påverkar vattenlivet. Cyanid är en annan giftig kemikalie som används i gruvdrift som kan samlas och läcka ut i dammar som skadar vilda djur.
skadliga gruvdammspartiklar
Damm är en stor luftförorening som produceras av gruvdrift. Fina och grova partiklar (PM) som mäter mindre än 14.5 till 22.00 är problemet här. Fint PM är ett större hot eftersom det kan nå lungorna vilket leder till andningsproblem. Sikten kan också påverkas i tider av akut dammplymproduktion.
utsläpp av metangas från kolgruvan
Utvinningsprocessen kan frigöra metangas som är fångad i kollag. Metangasen släpps ut i luften vid gruvdrift under jord. EPA tillskriver 8,5 % av metanutsläppen i USA till Coal Mine Methane (CMM).
Utarmning av mark- och ytvattenkällor
Gruvbrytning utarmar mark- och ytvatten. Några av de sätt som gruvföroreningar påverkar vattnet är genom att minska vattendelare.
Minskning av vattendelare
Grundvatten utarmas genom gruvdrift från avverkning av skog. Skogsträden bryter ned regnet och bromsar absorptionshastigheten i jorden. Vattnet sipprar sedan ner i marken för att ladda grundvattenreservoarerna eller floder. När det finns färre skogar, är det mindre mark- eller flodvatten som laddas upp, vatten går förlorat genom avrinning.
Underjordisk dränering
Inom gruvdrift och underjordsbrytning pumpas grundvattnet från reservoarer. Denna process minskar mängden vatten tillgängligt för jordbruk och som dricksvatten för lokalsamhällen.
Stream Flow Blocked
I många fall blockerar gruvdrift strömmar, vilket gör att floder nedströms torkar ut. Blockering av bäckar och dumpning av gruvjord har lett till att hela våtmarker och träsk som tidigare absorberade och höll kvar regnvatten har förstörts.
Gruvdammar och sedimentationslaguner
Konstgjorda groppooler och sedimentationslaguner är byggda för att innehålla vatten som är förorenat av de giftiga kemikalierna från gruvorna. Dessa avloppsvattenreservoarer är ekologiskt improduktiva och muddringstekniker krävs för att städa upp dessa gruvdammar.
Habitatförlust och förändring
Habitatförlust kan uppstå på grund av gruvdrift på många sätt. Avskogning, nedströms siltackumulering och kontaminering av giftiga kemikalier är några av de viktiga orsakerna till förlust av livsmiljöer. Effekten beror på typen av gruvdrift och material som bryts.
Forest Loss
Gruvbrytning kan påverka livsmiljöer på grund av skogsförlust och nedbrytning. Detta inkluderar förlust av biologisk mångfald, skogsfragmentering och andra miljöproblem.
Förlust av biologisk mångfald
När orörd gammal skogsväxt avverkas är de växter och arter som växer på den tomma marken vanliga härdiga arter istället för skogsarter. Det kan ta årtionden till många århundraden innan det tidigare rika och mångsidiga skogssamhället växer tillbaka.
Forest Fragmentation
Skogar som röjs för att ge plats åt minor skapar tomma luckor eller sträckor som bryter upp tidigare sammanhängande skogar i små fragment. Detta kallas fragmentering, och förutom förlusten av träden finns det många andra skadliga effekter, som mer solljus och varmare temperaturer. Under dessa nya förhållanden börjar mer ogräsartade växt- och trädarter växa. De känsligare skogsarterna av träd och tillhörande djur försvinner.
Invasiva arter
I de tomma gruvorna och skogsbrynen kan invasiva arter flytta in. Dessa arter tar upp sin bosättning och sprider sig in i mer av skogen, förskjuter eller eliminerar de tidigare skogsarterna.
Lost Wildlife Habitats
Förlusten av träd leder till förlust av häckningsplatser för fåglar. Däggdjur som rävar och vargar gillar inte att bo nära platser med människor, så dessa arter flyttar bort från gruvor. Många fåglar och djur kräver ett stort territorium av ostörd skog för att överleva. Skogsfragmentering av minor stör deras rörelse och kan till och med tvinga fram migration som ytterligare minskar mångfalden av vilda djur som omger gruvorna.
Buller och ljusföroreningar
Buller och ljusföroreningar påverkar många sångfåglar och driver dem att söka efter nya livsmiljöer. Sura dammföroreningar från gruvorna påverkar groddjur, som salamander och grodor som är känsliga för pH-nivåer.
Sällsynta arter
Populationer av sällsynta trädarter som kapats för att göra plats för gruvdrift är i riskzonen. Skapandet av gruvor minskar det totala antalet sällsynta arter i skogarna, vilket gör dem mottagliga för lokal utrotning.
Djurdöda på vägarna
Med byggandet av nödvändiga vägar till gruvorna ökar förlusten av djurliv. Djurdöden ökar runt minor från fordon som färdas på gruvvägarna.
Ökning av jakt
När vägar har byggts för att underlätta gruvdriften ökar jakten på vilda djur när lokala jägare upptäcker dessa nya intåg till jungfruliga jaktmarker. Till exempel i Borneo rapporteras antalet pangolin, orangutanger och andra arter minska på grund av att de dödats av jägare som tidigare inte vågat sig in i områdena.
Mountain Top Strip Mining
Strip mining har vissa specifika effekter. Förutom de allmänna effekterna av gruvbrytning på bergstoppar, såsom skogsfragmentering, är det ansvarigt för att de mer sällsynta fåglarna, däggdjuren och reptilerna försvinner.
Effects of Mountain Top Strip Mining
Strip gruvdrift har vissa effekter som är speciella för det utöver de allmänna effekterna av gruvdrift som fragmentering, försvinnande av sällsynta fåglar, däggdjur och reptiler enligt forskning publicerad i Bioscience.
Irreparable landskapsförändringar
Landskap förändras när toppen av berg tas bort, Området är tillplattat vilket förändrar landskapstypen för alltid.
Nischer förlorade
Många små nischer eller livsrum för växter och djur går förlorade. När typerna av bostadsområden minskar blir det mindre mångfald av växter och djur.
Temperaturen stiger
När höjden av berg sänks förloras tidigare kallare områden. Bergstoppsgruvor har visat sig vara varmare än omgivande bergstoppar.
Förlust av skogsområden
Skogsområden går förlorade på grund av bergstoppsbrytning. Eftersom det är svårt att odla träd i många minerade områden ersätts förlorade skogar av gräsmarker, vilket förändrar och minskar områdets biologiska mångfald.
Våtmarker och träskmångfald förlorad
När jord från den utgrävda bergstoppen dumpas i bäckar blockerar det vattenrörelser. Våtmarker och träsk torkar upp och tar med sig hela livsmiljöer för fåglar och djur.
Steg för att minska bergstoppens påverkan på miljön
Yale School of Forestry & Environmental Studies utvecklade en teknik som kallas djuprivning för att bryta upp den kraftigt packade jorden som skapats från bergstoppsbrytning. Den här tekniken använder tre fots stålblad som ger jorden poäng för att låta deras projekt med inhemska trädplanteringar slå rot.
Föroreningar dödar flora och fauna
Gruvor släpper ut damm och många kemikalier i atmosfären som förorenar luft, vatten och mark. Detta kan resultera i förlust av livsmiljöer och kemisk förgiftning.
Habitatförlust
Hydraulisk brytning av guld i tropiska skogar producerar lös silt som ökar sedimentbelastningar som bärs av floden och deponeras nedströms. Detta minskar vattenflödet i dessa områden, inklusive mängden vattenh altig livsmiljö som är tillgänglig för fisk. Lokala fiskpopulationer minskar även om vattnet inte är giftigt.
kvicksilverförgiftning
Kviksilver, en giftig kemikalie, används ofta vid guldutvinning. Kvicksilver förgiftar de omgivande områdena. Fisk dör av det förgiftade vattnet, vilket minskar deras populationer. Enligt Phys.org riskerar människor som konsumerar kvicksilverförgiftad fisk allvarliga hälsoproblem eftersom kvicksilver stör funktionen hos vitala organ.
Selentoxicitet
Berggruvor frigör selen, som i stora mängder kan vara giftigt även för människor. Det finns 20 till 30 gånger mer selen i vattendrag som påverkas av bergsgruvor än vattendrag som inte påverkas av gruvor. Detta sällsynta element kan absorberas av vattenväxter och när mindre vattenlevande liv äter dem. Ackumulerade koncentrationer av selen i fisk är högre än vad som finns i växter.
Bioackumulering i djur från gruvdrift
När större djur äter mindre djur som är förorenade med ett gruvavrinningsgift, som selen, kommer det större djuret att samla koncentrationen av grundämnet. Detta kallas bioackumulering och höga koncentrationer av selen kan orsaka minskade födslar och antalet makroryggradslösa djur i vattendrag.
Hälsorisker för gruvarbetare och lokala samhällen
Gruvarbetare och lokala samhällen kan drabbas av hälsorisker på grund av gruvdrift. Union of Concerned Scientists rapporterar att underjordisk gruvdrift har många yrkesrisker.
Yrkesmässiga risker vid gruvdrift
Gruvarbetare kan skadas eller dödas när gruvtaket eller tunnlarna kollapsar, vilket orsakar kroniska hälsoproblem för överlevande. Dessa problem kan ibland vara dödliga rapporter, särskilt för gruvarbetare som kontinuerligt exponeras för mineraldamm, giftiga kemikalier/ångor och tungmetaller.
Mining Fatality Statistics
Gruvdrift betraktades som den farligaste industrin fram till 2001. Ny teknik och säkerhetsrutiner har förbättrat arbetsförhållandena. Under 2018 var gruvrelaterade dödsfall för kolindustrin 12 och 16 för metall/icke-metallgruvindustrin. Denna statistik inkluderar kontorsanställda. Antalet skador har varit hälften jämfört med de som inträffade trettio år tidigare.
Hälsofrågor för gruvarbetare
Enligt International Institute for Environment and Development möter gruvarbetare livshotande hälsoproblem, allt från cancer till luftvägssjukdomar. Gruvarbetare löper också risk för specifika hälsoeffekter från olika metaller och farliga material, såsom kol, asbest och uran.
Hälsa i områden med gruvor
På liknande sätt beror effekterna på samhällen på de metaller som bryts. De olika föroreningar som släpps ut kan påverka hälsan för de som bor nära gruvorna. Exempel på hälsorisker inkluderar:
- Människor som bor nära bergsgruvor har fler fosterskador, högre frekvens av lung-, andnings- och njurproblem.
- Grundvatten som är förorenat av arsenik leder till många hälsoproblem, inklusive möjliga hjärt-kärlsjukdomar.
- EPA (Environmental Protection Agency) rapporterar förekomster av bencancer och njurproblem i Navajo National Land på grund av vattenförorening av radionuklider (eller radioaktiva isotoper) från urangruvor.
Övergivna urangruvor
Enligt Global Research finns 75 % av de 15 000 övergivna urangruvorna i USA på Federal and Tribal Land. Environmental Protection Agency uppger mellan 1944 och 1986 att 30 miljoner ton uranmalm utvanns från Navajos landområden. EPA rapporterar vidare att av de 523 övergivna urangruvorna på Navajo-marker har finansiering frigjorts för att sanera 213 av dem.
Hur gruvkrav påverkar miljön
Utan utvunna material som fossila bränslen, metallmalm, ädelmetaller och andra utvunna resurser skulle det moderna livet vara omöjligt. Många ädla metaller används för att skapa modern teknik som gör det svårt att komma ifrån efterfrågan på icke-förnybara resurser, såsom ädelmetaller. Men genom att kontrollera omfattningen av gruvdrift och utveckla säkra sätt att hantera gruvavfall kan miljöpåverkan minskas.
