采矿业是提取日常生活中生产许多现代产品所必需的固体材料和矿物质的最古老的行业之一。然而,它对矿山及其附近地区的环境产生了影响。
采矿方法如何影响环境
根据开采的资源,有多种采矿形式。这些方法中的每一个都创建污染类型.
- 地下采矿涉及挖掘和挖掘隧道以到达像煤炭这样的深层矿床。
- 露天或带状采矿去除地表植被和土壤以开采浅层煤层。
- 砂矿(提取)金属的开采是通过筛选河床或海滩沙子来完成的。黄金就是以这种方式提取的金属的一个例子。
- 原地(原地)回收或原地浸出开采用于铀提取。
- 防止空气污染的方法
- 绿色生活50项具体行动
- 关于太阳能的事实
采用多种挖掘方法
有些资源可以使用不止一种方法开采,例如煤炭、黄金和铀。这些方法也可以环境影响, 如砍伐森林,破坏栖息地、土壤侵蚀、流域破坏和污染。
森林砍伐
三个采矿阶段是勘探、生产或开采以及采矿后土地利用。所有过程都会导致森林砍伐。许多矿物发现于森林或热带和热带地区的保护区中。 加拿大的北方森林 .
例如,挖矿负责:
- 根据 全球森林地图集 (GFA) , 7% 的亚热带森林砍伐是由于石油、矿物和天然气的开采。
- 自 2000 年以来,加拿大北方森林的 750,000 公顷因焦油砂生产(通过高压蒸汽注入开采或提取的低质量油带)而消失。
- 60%亚马逊热带雨林位于巴西。根据 Mongabay(美国环境科学新闻) 2004 年,巴西的森林砍伐率开始下降,从那时起下降了 80%。然而,在 2019 年,野火归因于森林砍伐率下降以来的最高水平。
- 采矿废物的排放也会影响栖息地。例如,根据 GFA,巴布亚新几内亚的铜矿废料导致 10,000 公顷的森林因死亡而消失。
- 开采类型和开采材料对破坏的程度和类型也有重要影响。考虑通过露天开采开采煤炭的例子。
煤炭露天开采
煤炭是通过露天开采和地下开采开采的。由于大片土地受到影响,露天开采的危害更大,但由于价格便宜而受到行业青睐。世界上 40% 的煤炭是通过露天开采获得的。
美国的露天采矿
根据 我们。能源信息署 (EIA) 2018 年,美国 63% 的煤炭产量来自露天煤矿。露天开采包括露天开采、山顶拆除开采和露天开采。
侵蚀
森林的消失和随后的采矿作业扰乱了土壤。在山顶开采中,表土被爆破以到达浅层煤层,因此露天开采对土壤侵蚀尤其负责。
表土流失造成的环境破坏
流离失所的肥沃表土被侵蚀或运走,使该地区不适合种植任何树木。正是这种土壤的扰动使树木难以生长。
采矿侵蚀的持续环境效应
根据 麻省理工学院 (MIT) 在采矿结束后,采矿侵蚀的影响可能会持续很长时间。大片土地受到影响,超出了矿区的直接环境。铜和镍矿的金属粉尘通常会持续数十年,甚至可以到达距离实际矿场 2-3 英里的区域。
埋藏在土壤中的污染物被释放
埋在土壤中的许多重金属和有毒化学物质在采矿过程中被释放出来,最终污染空气、水和土地。 国家地理 报告称,美国西部 40% 的流域受到采矿污染物的影响。美国的许多流域也受到径流的污染 加拿大的矿山 .
如何给狗量血压
清理受污染的水域
超过 美国有 500,000 个废弃矿山 正在等待清洁和回收。 2019 年,该 西弗吉尼亚州的作弊河 由于酸性矿山污染,经过数十年的橙色运行后,它被宣布为“干净”。
矿石尾矿
露天或露天采矿和地下采矿会产生通常呈泥状或浆状物质形式的尾矿。挖掘和挖隧道产生的尾矿被土壤吸收并可以浸入水中。
暴露的危险放射性岩石
采矿过程还会暴露放射性岩石并产生金属粉尘。然而, 废石堆 不易被水和土壤吸收,因为颗粒太密集,不像采矿作业中扔到大气中的灰尘。
酸排水
当金属与水混合时,水会变成酸性。这种酸液排放可能是一个持续几个世纪的主要环境和健康问题。
酸性土壤
来自矿山的铜和镍粉尘会使矿山周围数公里土地的土壤呈酸性。酸性土壤影响植物生长和动物。
有毒化学品
采矿中使用的许多化学品都是有毒的,可以逃逸到土壤和水中。例如,地下和水力开采中使用的汞会导致水污染对水生生物产生负面影响。氰化物是采矿中使用的另一种有毒化学品,可以收集并浸入池塘,危害野生动物。
有害的采矿粉尘颗粒
粉尘是采矿产生的主要空气污染物。测量值小于 2.5 pm 至 10 pm 的细颗粒物和粗颗粒物 (PM) 是这里的问题。细颗粒物是一个更大的威胁,因为它可以到达肺部导致呼吸问题。在产生急性尘羽时,能见度也会受到影响。
煤矿瓦斯释放
采矿过程会释放困在煤层中的甲烷气体。甲烷气体在地下采矿中被释放到空气中。这 EPA 归因于 8.5% 的甲烷排放 在美国的煤矿瓦斯 (CMM)。
地下水和地表水源的枯竭
采矿会消耗地下水和地表水。采矿污染物影响水的一些方式是通过减少流域面积。
流域面积减少
采伐森林的采矿作业消耗了地下水。林木挡住了雨水的降落,减缓了土壤的吸收速度。然后水渗入土壤,为地下水库或河流补给。当森林较少时,补给的地下水或河水较少,水会通过径流流失。
地下排水系统
在露天采矿和地下采矿中,地下水是从水库中抽取的。这一过程减少了可用于农业和当地社区饮用水的水量。
流被阻塞
在许多情况下,露天采矿会阻塞溪流,导致下游河流干涸。溪流的堵塞和采矿土壤的倾倒导致以前吸收和保留雨水的整个湿地和沼泽遭到破坏。
采矿池和沉积泻湖
人工坑池和沉淀池 被建造用来容纳被来自矿山的有毒化学物质污染的水。这些废水水库在生态上是非生产性的, 疏浚技术 需要清理这些矿池。
栖息地丧失和改变
通过多种方式进行采矿可能会导致栖息地丧失。森林砍伐、下游淤泥堆积和有毒化学品污染是栖息地丧失的一些重要原因。效果取决于开采的类型和开采的材料。
森林损失
由于森林的丧失和退化,采矿会影响栖息地。这包括生物多样性丧失、森林破碎化和其他环境问题。
生物多样性的丧失
当原始的原始森林生长被砍伐时,在空地上生长的植物和物种是普通的耐寒物种,而不是森林物种。以前丰富多样的森林群落可能需要几十到几个世纪才能恢复生机。
森林破碎化
为矿山让路而被砍伐的森林会产生空洞或延伸,将以前连续的森林分成小块。这被称为碎片化,除了树木的损失之外,还有许多其他有害影响,例如更多的阳光和更高的温度。在这些新条件下,更多的杂草植物和树种开始生长。树木和相关动物的更敏感的森林物种消失了。
入侵物种
在空旷的矿井和森林边缘,入侵物种可以进入。这些物种居住并扩散到更多的森林中,取代或消灭以前的森林物种。
失去的野生动物栖息地
树木的减少导致鸟类栖息地的减少。像狐狸和狼这样的哺乳动物不喜欢靠近有人的地方,所以这些物种会远离地雷。许多鸟类和动物需要大片未受干扰的森林才能生存。地雷造成的森林破碎会扰乱它们的运动,甚至可能迫使迁移,从而进一步减少矿山周围的野生动物多样性。
噪音和光污染
噪音和光污染会影响许多鸣禽,促使它们寻找新的栖息地。来自矿山的酸性粉尘污染会影响两栖动物,例如对 pH 值敏感的蝾螈和青蛙。
稀有物种
为为采矿作业腾出空间而砍伐的稀有树种种群正处于危险之中。矿山的建立减少了森林中稀有物种的总数,使它们容易在当地灭绝。
动物道路死亡
随着通往矿山的必要道路的建设,动物生命的损失增加了。由于车辆在采矿道路上行驶,矿山周围的动物死亡人数增加。
狩猎增加
一旦道路建成以促进采矿作业,随着当地猎人发现这些通往原始狩猎场的新途径,对野生动物的狩猎就会增加。 例如,在婆罗洲 ,据报道,穿山甲、猩猩和其他物种的数量正在下降,原因是以前没有冒险进入该地区的猎人杀死了它们。
山顶露天采矿
带状开采有一些特定的影响。除了山顶露天采矿的一般影响(例如森林破碎)外,它也是稀有鸟类、哺乳动物和爬行动物消失的原因。
山顶地带开采的影响
根据研究,除了采矿的一般影响,如破碎、稀有鸟类、哺乳动物和爬行动物的消失外,露天采矿还有一些独特的影响 发表在生物科学 .
不可挽回的景观变化
当山顶被移除时,景观发生了变化,该地区被夷为平地,永远改变了景观的类型。
失去的利基
许多植物和动物的小壁龛或生活空间丢失了。当生活区的类型减少时,动植物的多样性就会减少。
温度上升
当山脉的海拔降低时,以前较冷的地区就会消失。已发现山顶矿井比周围的山顶更暖和。
森林面积减少
由于山顶采矿,森林面积减少。由于许多矿区很难种植树木,失去的森林被草原所取代,这改变并减少了该地区的生物多样性。
湿地和沼泽多样性丢失
当挖掘出的山顶的土壤倾倒到溪流中时,它会阻止水的运动。湿地和沼泽干涸,带走了鸟类和动物的整个栖息地。
减少山顶采矿对环境影响的措施
耶鲁林业与环境研究学院 开发了一种称为深挖的技术,以分解山顶采矿产生的严重压实的土壤。这种技术使用三英尺长的钢刀片在地球上划痕,让他们的本地树木种植项目扎根。
污染物会杀死动植物
采矿将灰尘和许多化学物质释放到大气中,污染空气、水和土地。这可能导致栖息地丧失和化学中毒。
栖息地的丧失
在热带森林中水力开采黄金会产生松散的淤泥,增加了河流携带并沉积在下游的沉积物负荷。这减少了这些地区的水流量,包括可供鱼类使用的水域数量。即使水域没有毒性,当地的鱼类种群也会减少。
汞中毒
汞是一种有毒化学物质,常用于黄金提取。汞毒害周围地区。鱼死于中毒的水域,减少了它们的数量。根据 Phys.org , 食用汞中毒鱼的人会面临严重的健康问题,因为汞会干扰重要器官的功能。
硒的毒性
山地矿山释放 硒 , 大量甚至对人类有毒。受山地矿影响的溪流中的硒含量是不受地雷影响的溪流的 20 到 30 倍。这种稀有元素可以被水生植物吸收,当较小的水生生物吃掉它们时。鱼类中硒的累积浓度高于植物中的硒浓度。
采矿动物体内的生物蓄积
当较大的动物食用被矿井径流毒物(例如硒)污染的较小动物时,较大的动物会积累该元素的浓度。这被称为生物蓄积,高浓度的硒会导致出生减少和溪流中大型无脊椎动物的数量。
矿工和当地社区的健康风险
矿工和当地社区可能因采矿而遭受健康风险。这 忧思科学家联盟 报道称,地下采矿存在诸多职业危害。
采矿职业危害
当矿井顶板或隧道坍塌时,矿工可能会受伤或死亡,从而导致幸存者的慢性健康问题。这些问题有时可能是致命的报告,特别是对于持续暴露于矿物粉尘、有毒化学品/烟雾和重金属的矿工而言。
采矿死亡率统计
直到 2001 年,采矿业都被视为最危险的行业。新技术和安全程序改善了工作条件。 2018 年,矿业相关死亡人数为 煤炭工业为 12 和 16 金属/非金属采矿业 .这些统计数据包括办公室工作人员。受伤人数是三十年前发生的人数的一半。
矿工的健康问题
根据 国际环境与发展研究所 ,矿工面临威胁生命的健康问题,从癌症到呼吸系统疾病。矿工还面临各种金属和危险材料(如煤、石棉和铀)对健康造成特定影响的风险。
有矿区的社区卫生
同样,对社区的影响取决于开采的金属。释放的各种污染物会影响生活在矿山附近的人们的健康。健康风险的例子包括:
- 生活在山区地带矿区附近的人们有更多的先天缺陷,肺部、呼吸系统和肾脏问题的发生率更高。
- 被砷污染的地下水会导致许多健康问题,包括可能的心血管疾病。
- 这 EPA(环境保护署) 报告称,由于铀矿中的放射性核素(或放射性同位素)对水造成污染,纳瓦霍国家土地上发生了骨癌和肾脏问题。
废弃铀矿
根据 全球研究 , 美国 15,000 座废弃铀矿中有 75% 位于联邦和部落土地上。这 环保局 1944 年至 1986 年间,从纳瓦霍人的土地中提取了 3000 万吨铀矿石。 EPA 进一步报告说,在纳瓦霍土地上的 523 座废弃铀矿中,已拨款清理其中的 213 座。
采矿需求如何影响环境
如果没有化石燃料、金属矿石、贵金属和其他开采资源等开采材料,现代生活将是不可能的。许多贵金属被用来创造现代技术,这使得人们难以摆脱对 不可再生资源 ,例如贵金属。但是,通过控制采矿范围和开发管理采矿废物的安全方法,可以减少对环境的影响。