Materiał zaczerpnięty z: Hudson, T.L., Fox, F.D. i Plumlee, G.S. 1999. Metal Mining and the Environment, s. 10-10. 11,41-46. Seria dotycząca świadomości ekologicznej opublikowana przez Amerykański Instytut Nauk o Ziemi.Kliknij tutaj, aby pobrać pełny podręcznik.
Główne potencjalne skutki dla środowiska związane z wydobyciem i powiązanymi operacjami przetwarzania minerałów są związane z krajobrazami podatnymi na erozję, jakością gleby i wody oraz jakością powietrza. Te potencjalne oddziaływania są rozpoznawane i uwzględniane w bieżącej działalności wydobywczej, a także w niektórych wcześniejszych operacjach górniczych poprzez rekultywację obszarów naruszonych fizycznie w celu zapobiegania erozji, stabilizację gleb zawierających metale lub chemikalia w celu zapobiegania niepożądanym uwolnieniom metali do środowiska, zapobieganie i/lub oczyszczanie wody zanieczyszczeń i kontrolowanie emisji do powietrza.
Łagodzenie skutków
W wielu miejscach kluczowe problemy związane z rekultywacją, uzdatnianiem gleby i jakością wody mają swoje źródło w tym samym procesie – utlenianiu minerałów siarczkowych, zwłaszcza siarczku żelaza, pirytu. Utlenianie minerałów siarczkowych może spowodować powstanie warunków kwasowych, które uwalniają metale zarówno w odpadach, jak i w wodzie.
Na początku górnictwo miało miejsce w czasie, gdy wpływ na środowisko nie był tak dobrze poznany i, co najważniejsze, nie budził większych obaw. W rezultacie na historycznych terenach kopalni mogą nadal znajdować się obszary, które nie zostały zrekultywowane, pozostałości obiektów i nieoczyszczona woda. To odziedziczone dziedzictwo szkód dla środowiska spowodowanych górnictwem nie wskazuje na dzisiejszy cykl wydobywczy.
Obecnie zamknięcie kopalń i szereg działań mających na celu łagodzenie skutków wydobycia stanowi integralną część planowania wszystkich kopalń metali i zagospodarowania minerałów, od fazy odkrycia aż do zamknięcia:
- Regeneracja
- Obróbka gleby
- Uzdatnianie wody
- Zapobieganie drenażowi skał kwaśnych
- Kontrola emisji gazów
Rekultywacja polega na przywróceniu żyznych gleb i roślinności na terenie kopalni. Chociaż agencje regulacyjne mogą wymagać złożonych projektów rekultywacji, proste podejścia mogą być bardzo skuteczne. Jedno proste podejście polega na dodaniu wapna lub innych materiałów, które zneutralizują kwasowość oraz przykryciu wierzchniej warstwy gleby lub odpowiedniego podłoża wzrostowego, aby pobudzić wzrost roślinności. Modyfikowanie skarp i innych powierzchni oraz sadzenie roślinności w ramach tego procesu stabilizuje materiał gleby i zapobiega erozji oraz infiltracji wód powierzchniowych. Wdrożenie nawet tego prostego podejścia będzie prawdopodobnie kosztować kilka tysięcy dolarów na akr. Tam, gdzie gleby charakteryzują się utrzymującą się wysoką kwasowością, koszty stosowania tego podejścia mogą wzrosnąć, czasami do dziesiątek tysięcy dolarów na akr. Wyzwanie polegające na znalezieniu opłacalnych metod regeneracji nadal trwa.
Obiecujące możliwości rekultywacji w przyszłości mogą obejmować wykorzystanie osadów, „biosolidów” z procesów oczyszczania ścieków komunalnych jako organicznego dodatku do gleby oraz uprawę gatunków roślin, które są bardziej tolerancyjne na warunki kwaśne.
Wysoki poziom metali w glebie, nie tylko kwasowość, może być szkodliwy dla roślin, zwierząt, a w niektórych przypadkach ludzi. Powszechnym podejściem stosowanym w postępowaniu z zanieczyszczoną glebą jest przeniesienie jej do specjalnie zaprojektowanych składowisk. Takie podejście może być bardzo kosztowne i kontrowersyjne, ale czasami jest wymagane. Dzięki takiemu podejściu objętość i toksyczność gleby nie zmniejsza się, a jedynie jest ona przenoszona. Skuteczne podejścia do oczyszczania gleby w przyszłości będą zależeć od lepszego zrozumienia zagrożeń związanych z metalami w odpadach kopalnianych. Te „naturalne” metale zawarte w minerałach mogą nie być tak łatwo dostępne w biosferze i dlatego mogą nie być tak toksyczne jak metale w postaciach przetworzonych, takie jak ołów w benzynie.
Przyszłe podejścia mogą obejmować:
- Stosowanie metod chemicznych w celu stabilizacji metali w glebach, czyniąc je mniej mobilnymi i biologicznie dostępnymi.
- Stosowanie środków bakteriobójczych, które hamują rozwój bakterii, co sprzyja utlenianiu pirytu i towarzyszącemu tworzeniu się kwasu siarkowego.
- Stosowanie biolinerów, takich jak niskoprzepuszczalny i zagęszczony obornik, jako barier u podstawy hałd odpadów.
- Trwałe zalanie materiałów odpadowych zawierających piryt w celu odcięcia źródła tlenu, zatrzymania rozwoju warunków kwaśnych i zapobiegania mobilizacji metali.
Najczęstszym sposobem uzdatniania wód kwaśnych i zawierających metale jest dodanie materiału neutralizującego, takiego jak wapno, w celu zmniejszenia kwasowości. Ten „aktywny” proces oczyszczania, w wyniku którego z wody wytrącają się rozpuszczone metale, zwykle wymaga budowy oczyszczalni. Ciągła konserwacja, jakiej wymaga taka instalacja, czyni tę technikę oczyszczania bardzo kosztowną.
Oprócz kosztów niektóre czynne oczyszczalnie ścieków wytwarzają duże ilości osadów. Poważnym problemem jest utylizacja osadów. Ze względu na koszty i fizyczne wyzwania związane z obróbką osadów potrzebne są alternatywy dla aktywnych zakładów oczyszczania. Niektóre możliwe alternatywy obejmują:
- Stosowanie „pasywnych” systemów mokradeł do uzdatniania wody zawierającej metale. Podejście to z powodzeniem zastosowano tam, gdzie objętość i kwasowość wody nie są zbyt duże. Pasywne systemy mokradeł mają dodatkową zaletę w postaci tworzenia pożądanych siedlisk dzikich zwierząt.
- Korzystanie ze stref oczyszczania in-situ, w których pod powierzchnią umieszcza się materiały reaktywne lub prądy elektryczne, aby przepływająca przez nie woda została oczyszczona.
- Połączenie oczyszczania z odzyskiem użytecznych materiałów ze zanieczyszczonej wody.
Zapobieganie drenażowi skał kwaśnych
Chociaż odprowadzanie kwaśnego drenażu stwarza kilka wyzwań dla ochrony jakości wody, znaczenie i powszechne występowanie kwaśnego drenażu wymaga podjęcia szczególnych wysiłków, aby zapobiec jego występowaniu lub zminimalizować jego występowanie. Należy podjąć działania zapobiegawcze w trakcie prac poszukiwawczych, przed rozpoczęciem nowo planowanej działalności wydobywczej. W niektórych przypadkach może być nawet możliwe zapobieżenie lub ograniczenie odwadniania skał kwaśnych na starych lub opuszczonych obszarach górniczych. Obecne i potencjalne metody oczyszczania drenażu kwaśnych skał są podobne do tych już opisanych. Możliwe środki zapobiegające lub znacząco ograniczające drenaż kwaśnych skał obejmują:
- Zalanie starych podziemnych wyrobisk górniczych w celu odcięcia dopływu tlenu niezbędnego do ciągłego wytwarzania kwaśnych wód.
- Uszczelnianie odsłoniętych powierzchni w wyrobiskach podziemnych powłoką z materiału niereaktywnego lub nieprzepuszczalnego w celu zahamowania procesu utleniania.
- Zasypywanie wyrobisk kopalnianych materiałami reaktywnymi, które mogą neutralizować i oczyszczać przepływające przez nie wody.
- Dodawanie do wody w zalanych powierzchniowych i podziemnych wyrobiskach górniczych środków chemicznych, które mogą hamować reakcje chemiczne powodujące powstawanie kwasu i wytrącać powłoki, które zamkną szlaki migracji wód gruntowych.
- Izolowanie zanieczyszczonych wód na głębokości poprzez stratyfikację, umożliwiając rozwój realnych siedlisk w pobliżu powierzchni w wodzie wypełniającej duże otwarte doły.
Emisje z hut, zwłaszcza dwutlenek siarki i cząstki stałe, w przeszłości stwarzały poważne problemy dla środowiska. Nowoczesna technologia wytapiania sprostała temu wyzwaniu, drastycznie zmniejszając ilość emisji. Przykładem jest zmodernizowana huta zbudowana przez firmę Kennecott Utah Copper, która przetwarza koncentraty rudy z kopalni Bingham Canyon Mine w pobliżu Salt Lake City. Wykorzystując technologię opracowaną przez fińską firmę Outokumpu, huta ta zredukowała emisję dwutlenku siarki do 95 procent wcześniej dozwolonych poziomów. Huta ta, uruchomiona w 1995 roku, jest najczystszą na świecie. Wychwytuje 99,9 procent emitowanej siarki.
Ucz się więcej
- Górnictwo metali i środowisko(Broszura),Amerykański Instytut Nauk o Ziemi
Dostarcza podstawowych informacji na temat cyklu wydobywczego, od poszukiwania ekonomicznych złóż surowców mineralnych po zamknięcie kopalni. W broszurze omówiono środowiskowe aspekty wydobycia metali i ilustrowano, w jaki sposób nauka i technologia pomagają w zapobieganiu lub ograniczaniu wpływu na środowisko.
- Nie ma złotego środka, ale pozytywna podszewka(Strona internetowa),Służba Geologiczna Stanów Zjednoczonych
Krótki opis tego, jak badania minerałów USGS obiecujące są w zakresie ograniczenia wpływu górnictwa
- Informacje prawne według sektora: Górnictwo (z wyjątkiem ropy i gazu)(Strona internetowa),Agencja Ochrony Środowiska
Linki do informacji na temat przepisów ustawowych i wykonawczych regulujących działalność górniczą związaną z jakością powietrza, azbestem, odpadami i wodą. - Skontaktuj się ze swoją państwową agencją górniczą:Linki do Państwowych Agencji Górniczych,Administracja Bezpieczeństwa i Zdrowia w Kopalni
