Обзор
Нерегулируемая добыча может привести к выбросу вредных веществ в почву, воздух и воду. Миссия 2016 предлагает правительствам обеспечить соблюдение нормативных требований в отношении компаний и использовать передовые технологии для уменьшения ущерба от источников, связанных с добычей полезных ископаемых. По мере того как все больше шахт открывается в странах с различным уровнем защиты окружающей среды, необходимо соблюдать меры безопасности, установленные Ассоциацией стратегических полезных ископаемых (SMA).
Экологический ущерб от добычи полезных ископаемых
Добыча открытым способом
Открытая добыча полезных ископаемых, где материал добывается из открытого карьера, является одной из наиболее распространенных форм добычи стратегических полезных ископаемых. Этот тип добычи особенно вреден для окружающей среды, поскольку стратегические полезные ископаемые часто доступны только в небольших концентрациях, что увеличивает количество руды, необходимой для добычи.
Экологические опасности присутствуют на каждом этапе процесса открытой добычи полезных ископаемых. Добыча твердых пород обнажает породу, которая пролежала незащищенной в течение геологических эпох. При дроблении эти породы обнажают радиоактивные элементы, асбестоподобные минералы и металлическую пыль. При разделении остаточные суспензии горных пород, представляющие собой смеси измельченной породы и жидкости, образуются в виде хвостов, токсичные и радиоактивные элементы, которые могут просачиваться в коренную породу, если их не содержать должным образом.
Подземная добыча полезных ископаемых
Подземная добыча полезных ископаемых может привести к обрушению туннелей и оседанию грунта. Она включает в себя крупномасштабные перемещения пустой породы и растительности, подобные открытой добыче полезных ископаемых. Кроме того, как и большинство традиционных форм добычи полезных ископаемых, подземная добыча может выделять токсичные соединения в воздух и воду. Поскольку вода приобретает вредные концентрации минералов и тяжелых металлов, она становится загрязнителем. Эта загрязненная вода может загрязнять регион, окружающий шахту, и за ее пределами. Ртуть обычно используется в качестве амальгамирующего агента для облегчения извлечения некоторых драгоценных руд. Тогда ртутные хвосты становятся основным источником беспокойства, а неправильная утилизация может привести к загрязнению атмосферы и соседних водоемов. Большинство подземных горных работ увеличивают осадконакопление в близлежащих реках за счет использования гидравлических насосов и земснарядов; взрывные работы с помощью гидравлических насосов удаляют экологически ценный верхний слой почвы, содержащий семена, что затрудняет восстановление растительности. Вырубка лесов из-за добычи полезных ископаемых приводит к распаду биомов и способствует эффектам эрозии.
Выщелачивание на месте (ППВ)
Добыча на ППМ имеет преимущества с точки зрения экологии и безопасности по сравнению с традиционной добычей, поскольку рудное тело растворяется, а затем выкачивается, оставляя минимальное нарушение поверхности и отсутствие хвостов или пустой породы. Отсутствует рудная пыль или прямое воздействие руды в окружающую среду, и в процессе добычи требуется меньшее потребление воды. Однако сильные кислоты, используемые для растворения рудного тела, обычно также растворяют металлы во вмещающей породе. Жидкости, оставшиеся после процесса выщелачивания, обычно содержат повышенные концентрации металлов и радиоактивных изотопов, что создает значительный риск для близлежащих источников грунтовых и поверхностных вод. Кроме того, низкий уровень pH сточных вод горнодобывающей промышленности ППВ может привести к подкислению окружающей среды.
Кучное выщелачивание
Проблемы окружающей среды, связанные с кучным выщелачиванием, связаны с неспособностью сохранить технологические решения в контуре кучного выщелачивания. Выброс токсичных жидкостей кучного выщелачивания в окружающую среду может повлиять на здоровье как окружающей экосистемы, так и населения. Водный баланс имеет решающее значение в проектах кучного выщелачивания из-за возможности перелива растворов, содержащих токсичные концентрации тяжелых металлов, после сильных дождей или быстрого таяния снега. В некоторых случаях цианид используется для извлечения металлов из окисленных руд, и образовавшиеся в результате выщелачивающие пруды вызвали значительную смертность диких животных, включая гибель около 7613 животных в период с 1980 по 1989 год в прудах для добычи цианида в Калифорнии, Неваде и Аризоне.
Добыча рассола
Добыча рассола включает извлечение и испарение рассольных растворов для удаления вредных элементов и соединений, потенциально выбрасывая их в окружающую среду. Бурение и транспортировка солевых растворов может нарушить существующие экосистемы, а обсадные трубы скважин, трубопроводы и резервуары для хранения подвержены коррозии из-за высокого содержания солей в растворах, которым они подвергаются, что может привести к утечкам и загрязнению прилегающих массивов. В настоящее время не существует экономически обоснованного плана очистки водоносного горизонта хлоридом натрия, а вредные концентрации хлорида препятствуют росту растений и могут вызвать гибель рыбы.
Специфические загрязняющие материалы
Радионуклиды
Все минералы, содержащие РЗЭ, содержат низкие уровни радиоактивных изотопов, которые могут концентрироваться в хвостохранилищах. Радионуклиды выбрасываются в виде пыли во время добычи полезных ископаемых или из открытых отвалов пустой породы, где они меньше всего сдерживаются (и в основном переносятся по воздуху). Радиация может также просачиваться в землю и близлежащие источники воды после того, как они были разделены на хвосты, если хвосты не хранятся в безопасных условиях. Попав в экосистему, радионуклиды накапливаются в растениях, где более высокие концентрации попадают в организм и поднимаются по уровням пищевой цепи. Радиоактивное загрязнение стало такой проблемой, что добыча монацита была запрещена Китаем и Соединенные Штаты ввели строгие правила, эффективно выполняющие то же самое.
Пыль и металл
Когда компании разбивают материалы во время горных работ, пыль может выделять различные тяжелые металлы, обычно связанные с проблемами со здоровьем. В виде пыли эти минералы (такие как асбестоподобный минерал рибекит) могут абсорбироваться тканью легких, вызывая такие проблемы, как пневмокониоз и силикоз, широко известные как «черные легкие». Другой пример образования вредной пыли - дымовая пыль, побочный продукт добычи фтора. По данным Китайского общества редкоземельных элементов, каждая тонна произведенных РЗЭ производит 8,5 кг фтора и 13 кг дымовой пыли, отходов, содержащих тяжелые металлы, о которых говорилось выше
Дополнительные экологические проблемы при добыче полезных ископаемых:
В дополнение к проблемам, рассмотренным выше, существует множество других экологических проблем, связанных с добычей полезных ископаемых:
Выход углерода
Горнодобывающая промышленность, как и большинство предприятий тяжелой промышленности, зависит от ископаемого топлива, которое генерирует энергию, необходимую для работы шахты. Для борьбы с этими выбросами углерода некоторые страны приняли правила, требующие кредитов на выбросы, но многие страны не имеют кодексов, касающихся выбросов углерода. Определенная форма экологических стандартов необходима для более крупных стран, таких как Китай и Россия, а также для других развивающихся стран, которые добывают большие объемы стратегических полезных ископаемых.
Эрозия и среда обитания исчезающих видов
Горнодобывающая промышленность - это изначально инвазивный процесс, который может нанести ущерб ландшафту на территории, намного превышающей размер самого участка добычи. Последствия этого ущерба могут продолжаться спустя годы после закрытия шахты, включая выбросы парниковых газов, гибель флоры и фауны и эрозию земли и среды обитания.
Пример изрезанной земли китайской шахты показан выше.
Водопользование и сточные воды
Большинство современных горнодобывающих технологий требуют большого количества воды для добычи, обработки и удаления отходов. Сточные воды этих процессов могут загрязнять близлежащие источники воды и истощать запасы пресной воды в регионе. Некоторые шахты, такие как шахта Маунтин-Пасс в южной Калифорнии, внедрили технологии рециркуляции сточных вод, что привело к огромному снижению потребности в воде и жидких отходов.
Литература
1. Betournay, M. C. (2011, April 7). Underground Mining and Its Surface Effects. Retrieved from Ссылка
2. Danelski, D. (2009, February 9). Expansion in works for S.B. County mine with troubled environmental past, The Biz Press.
3. Division of Mineral Resources. (1988, January). Solution Salt Mining. In Draft: Generic Environmental Impact Statement on the Oil, Gas, and Solution Mining Regulatory Program (13). Retrieved from Ссылка
4. Eisler, R. (1991). Cyanide hazards to fish, wildlife, and invertebrates--A synoptic review. U.S. Fish and Wildlife Service Biological Report 85(1.23), p. 55.
5. Engels, J. (2002). What Are Tailings--Their nature and production. Retrieved from Ссылка
6. Gruber, P. W., Medina, P. A., Keoleian, G. A., Kesler, S. E., Everson, M. P., & Wallington, T. J. (2011). Global lithium availability: A constraint for electric vehicles - Journal of Industrial Ecology, 00(00). Retrieved from Ссылка
7. International Atomic Energy Agency. (2005). Guidebook on environmental impact assessment for in situ leach mining projects.
8. King, B. (2012, March 15). The 2012 rare earth saga — more entertaining than a soap opera.
9. Long, K. R., Van Gosen, , B. S., Foley, N. K., & Cordier, D. (2010). The principal rare earth elements deposits of the united states—a summary of domestic deposits and a global perspective.
10. Miranda, M., Blanco-Uribe Q., A., Hernandez, L., Ochoa G., J., & Yerena, E. (1998). All That Glitters Is Not Gold: Balancing Conservation and Development in Venezuela's Frontier Forests.