Kaevandamine on üks vanimaid tööstusharusid, mis ammutab tahkeid materjale ja mineraale, mis on vajalikud paljude tänapäevaste toodete tootmiseks igapäevaelus. Sellel on aga keskkonnamõjud, mida on tunda väljaspool kaevandusi ja nende läheduses.
Kuidas kaevandamismeetodid keskkonda mõjutavad
Sõltuv alt kaevandatavast ressursist on palju kaevandamisviise. Kõik need meetodid tekitavad saastetüüpe.
- Maa-alune kaevandamine hõlmab kaevamist ja tunnelite loomist, et jõuda sügavatesse maardlatesse, nagu kivisüsi.
- Maapealne või ribakaevandamine eemaldab pinnase taimestiku ja pinnase, et kasutada ära madalaid kivisöe ladestusi.
- Placer (väljavõte) metallide kaevandamine toimub jõesängi või rannaliiva sõelumise teel. Kuld on näide metallist, mida sel viisil ekstraheeritakse.
- Uraani kaevandamiseks kasutatakse in situ (algne koht) taaskasutamist või in situ leostuskaevandamist.
Mitme kaevandamismeetodi kasutamine
Mõnda ressurssi saab kaevandada rohkem kui ühel meetodil, nagu kivisöe, kulla ja uraani puhul. Need meetodid võivad avaldada ka keskkonnamõjusid, nagu metsade raadamine, elupaikade hävitamine, pinnase erosioon, valgala katkemine ja reostus.
Raadamine
Kaevandamise kolm etappi on uurimine, tootmine või kaevandamine ja kaevandamisjärgne maakasutus. Kõik protsessid põhjustavad metsade hävitamist. Paljusid mineraale leidub metsades või kaitsealadel troopikas ja Kanada boreaalses metsas.
Näiteks kaevandamine vastutab:
- Global Forest Atlase (GFA) andmetel on 7% subtroopiliste metsade raadamisest tingitud nafta, mineraalide ja gaasi kaevandamisest.
- 750 000 hektarit Kanada boreaalseid metsi on alates 2000. aastast kadunud tõrvaliiva tootmise tõttu (madala kvaliteediga naftariba, mida kaevandatakse või ekstraheeritakse kõrgsurveauru sissepritsega).
- 60% Amazonase vihmametsadest asub Brasiilias. Mongabay (USA-põhised keskkonnateaduslikud uudised) andmetel hakkas metsade raadamine Brasiilias vähenema 2004. aastal ja sellest ajast alates on see langenud 80%. 2019. aastal põhjustasid metsatulekahjud aga suurimat metsade raadamist pärast langust.
- Kaevandusjäätmete eraldumine võib mõjutada ka elupaiku. Näiteks GFA andmetel kadus Paapua Uus-Guineas vasekaevandusjäätmete tõttu 10 000 hektarit metsi.
- Kaevandamise tüüp ja kaevandatud materjal mõjutab oluliselt hävitamise ulatust ja tüüpi. Vaatleme näidet kivisöe kaevandamisest ribakaevandamise teel.
Söe ribakaevandamine
Süsi kaevandatakse riba- ja allmaakaevandamise teel. Ribakaevandamine on kahjulikum, kuna see mõjutab suuremaid maa-alasid, kuid tööstus eelistab seda, kuna see on odavam. 40% maailma kivisöest saadakse ribakaevandamise teel.
Pinnakaevandamine Ameerika Ühendriikides
U. S. Energy Information Administrationi (EIA) andmetel pärines 2018. aastal 63% USA söetoodangust pinnakaevandustest. Pinnapealne kaevandamine hõlmab ribakaevandamist, mäetippude eemaldamise kaevandamist ja avakaevandamist.
Erosioon
Metsakadu ja sellele järgnenud kaevandustööd häirivad pinnast. Pinnase erosiooni eest vastutab eelkõige ribakaevandamine, kuna mäetippude kaevandamisel lõhkatakse pinnase pinnast madalatesse kivisöekihtidesse.
Keskkonna laastamine pinnase kaotusest
Niirutatud viljakas kasvumuld erodeeritakse või transporditakse minema, jättes ala puude kasvatamiseks kõlbmatuks. Just see pinnase häirimine raskendab puude kasvatamist.
Kaevanduserosiooni püsiv keskkonnamõju
Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi (MIT) andmetel võivad kaevandamise erosiooni tagajärjed püsida kaua pärast kaevandamise lõppemist. Mõjutatud on suured maa-alad väljaspool kaevanduse lähiümbrust. Vase- ja niklikaevandustest pärinev metallitolm püsib sageli mitu aastakümmet ja võib ulatuda isegi tegelikest kaevandustest 2–3 miili kaugusel asuvatele aladele.
Mulda mattunud saasteained vabanevad
Pinnasesse maetud on palju raskemetalle ja mürgiseid kemikaale, mis eralduvad kaevandamise käigus ning saastavad õhku, vett ja maad. National Geographic teatab, et 40% USA lääneosa veelahkmest. S. on mõjutatud kaevandamise saasteainetest. Paljud USA vesikonnad on saastunud ka Kanada kaevanduste äravoolust.
Saastunud vete puhastamine
Üle 500 000 mahajäetud kaevanduse USA-s ootavad puhastamist ja taastamist. 2019. aastal kuulutati Cheati jõgi Lääne-Virginia osariigis puhtaks pärast aastakümneid kestnud happekaevandusreostuse tõttu oranžiks jooksmist.
Maagikaevanduste kaevandusjäägid
Maapealne või avakaevandamine ja allmaakaevandamine tekitavad aherainet, mis on sageli mudataolise või läga kujul. Kaevamisel ja tunnelitamisel tekkinud aheraine imbub pinnasesse ja võib vette leostuda.
Ohtlikud radioaktiivsed kivimid on paljastatud
Kaevandusprotsess võib paljastada ka radioaktiivsed kivimid ja tekitada metallitolmu. Kuid vesi ja pinnas ei ima aherainevarusid kergesti, kuna osakesed on liiga tihedad, erinev alt kaevandamise käigus atmosfääri paiskuvast tolmust.
Happe äravool
Metallide segunemisel veega võib vesi muutuda happeliseks. See happe äravool võib olla suur keskkonna- ja terviseprobleem, mis püsib sajandeid.
Happeline muld
Kaevandustest pärit vase- ja niklitolm võib muuta pinnase happeliseks mitmel kilomeetril kaevanduste ümbruses. Happeline muld mõjutab taimede ja loomade kasvu.
Mürgised kemikaalid
Paljud kaevandamisel kasutatavad kemikaalid on mürgised ning võivad sattuda pinnasesse ja vette. Näiteks kulla allmaa- ja hüdrokaevandamisel kasutatav elavhõbe põhjustab veereostust, mis mõjutab vee-elustikku negatiivselt. Tsüaniid on veel üks kaevandamisel kasutatav mürgine kemikaal, mis võib koguneda ja leostuda tiikidesse, kahjustades metsloomi.
Kahjulikud kaevandustolmuosakesed
Tolm on peamine kaevandamise käigus tekkiv õhusaasteaine. Siin on probleemiks peened ja jämedad tahked osakesed (PM), mille mõõtmed on alla 14.5–22.00. Peen PM on suurem oht, kuna see võib jõuda kopsudesse, põhjustades hingamisprobleeme. Nähtavus võib halveneda ka ägeda tolmusamba tekkimise ajal.
Söekaevanduse metaangaasi eraldumine
Kaevandamise käigus võib eralduda söekihtidesse kinni jäänud metaangaas. Metaangaas lastakse maa-aluses kaevandamises õhku. EPA omistab 8,5% metaaniheitest Ameerika Ühendriikides söekaevanduse metaani (CMM) arvele.
Põhja- ja pinnaveeallikate ammendumine
Kaevandamine kurnab põhja- ja pinnavett. Mõned viisid, kuidas kaevandamise saasteained mõjutavad vett, on valgalade vähendamine.
Vallaala vähendamine
Põhjavesi ammendub metsade raiest tuleneva kaevandamise tõttu. Metsapuud murravad vihma ja aeglustavad mulla imendumist. Seejärel imbub vesi alla pinnasesse, et täita põhjaveereservuaare või jõgesid. Kui metsi on vähem, on vähem maa- või jõevett laetud, vesi kaob äravooluga.
Maa-alune drenaaž
Ribakaevandamisel ja allmaakaevandamisel pumbatakse põhjavett reservuaaridest. See protsess vähendab põlluharimiseks ja kohalikele kogukondadele joogiveena saadaoleva vee hulka.
Voovoog blokeeritud
Paljudel juhtudel blokeerib kaevandamine ojad, põhjustades allavoolu jõgede kuivamist. Ojade ummistus ja kaevanduspinnase kaadamine on kaasa toonud tervete märgalade ja soode hävimise, mis varem neelasid ja säilitasid vihmavett.
Kaevandustiigid ja settelaguunid
Kunstlikud süvendibasseinid ja settelaguunid on ehitatud nii, et need sisaldaksid kaevandustest pärit mürgiste kemikaalidega saastunud vett. Need reoveereservuaarid on ökoloogiliselt ebaproduktiivsed ja nende kaevandustiikide puhastamiseks on vaja süvendustehnikaid.
Elupaikade kadumine ja muutmine
Elupaikade kadu võib toimuda kaevandamise tõttu mitmel viisil. Metsade hävitamine, muda kogunemine allavoolu ja mürgiste kemikaalidega saastumine on mõned elupaikade hävimise olulised põhjused. Mõju sõltub kaevandamise tüübist ja kaevandatud materjalidest.
Metsakadu
Kaevandamine võib mõjutada elupaiku metsa kadumise ja degradeerumise tõttu. See hõlmab bioloogilise mitmekesisuse vähenemist, metsa killustumist ja muid keskkonnaprobleeme.
Elurikkuse vähenemine
Puutu vana metsa raiumisel on tühjal maal kasvavad taimed ja liigid metsaliikide asemel tavalised vastupidavad liigid. Võib kuluda aastakümneid kuni palju sajandeid, enne kui eelmine rikkalik ja mitmekesine metsakooslus taas kasvab.
Metsa killustumine
Kaevandustele teed raiutud metsad tekitavad tühje lünki või lõikusid, mis lõhuvad varem katkenud metsad väikesteks kildudeks. Seda nimetatakse killustumiseks ja peale puude kadumise on palju muid kahjulikke mõjusid, nagu rohkem päikesevalgust ja soojem temperatuur. Nendes uutes tingimustes hakkab kasvama rohkem umbrohtunud taime- ja puuliike. Tundlikumad metsaliigid puud ja nendega seotud loomad kaovad.
Invasiivsed liigid
Tühjadesse kaevandustesse ja metsaservadesse võivad sisse kolida invasiivsed liigid. Need liigid asuvad elama ja levivad suuremasse ossa metsa, tõrjudes välja või kõrvaldades varasemad metsaliigid.
Loodlife Habitats
Puude kadumine toob kaasa lindude pesitsuskohtade kadumise. Imetajatele, nagu rebased ja hundid, ei meeldi inimestega kohtade läheduses urgitseda, mistõttu liiguvad need liigid kaevandustest eemale. Paljud linnud ja loomad vajavad ellujäämiseks suurt häirimatut metsaterritooriumi. Metsa killustumine kaevanduste poolt häirib nende liikumist ja võib isegi sundida rännet, mis vähendab veelgi kaevandusi ümbritsevat metsloomade mitmekesisust.
Müra- ja valgusreostus
Müra ja valgussaaste mõjutavad paljusid laululinde, ajendades neid uusi elupaiku otsima. Kaevandustest tulenev happetolmu reostus mõjutab kahepaikseid, nagu salamandrid ja konnad, kes on pH taseme suhtes tundlikud.
Haruldased liigid
Kaevandustegevuseks ruumi tegemiseks raiutud haruldaste puuliikide populatsioonid on ohus. Kaevanduste loomine vähendab haruldaste liikide üldist arvu metsades, muutes need vastuvõtlikuks kohalikule väljasuremisele.
Loomade liiklussurmad
Kaevandustesse vajalike teede ehitamisega suureneb loomade kadu. Kaevandusteedel liikuvate sõidukite tõttu kaevanduste ümbruses suureneb loomade hukkumine.
Jahinduse kasv
Kui kaevandamist hõlbustavad teed on rajatud, suureneb metsloomade küttimine, kuna kohalikud jahimehed avastavad need uued teed neitsijahimaadele. Näiteks Borneol on teatatud pangoliinide, orangutanide ja teiste liikide arvukuse langust, kuna neid tapsid jahimehed, kes varem piirkondadesse ei sattunud.
Mountain Top Strip Mining
Ribade kaevandamisel on mõned spetsiifilised mõjud. Lisaks mäetippude kaevandamise üldistele mõjudele, nagu metsa killustumine, põhjustab see haruldasemate lindude, imetajate ja roomajate kadumise.
Mägipealse riba kaevandamise mõjud
Ajakirjas Bioscience avaldatud uuringute kohaselt on ribakaevandamisel lisaks kaevandamise üldistele mõjudele omapärane mõju, nagu killustumine, haruldasemate lindude, imetajate ja roomajate kadumine.
Parandamatud maastikumuutused
Maastik muutub, kui mägede tipud eemaldatakse, ala on tasandatud, muutes maastike tüüpi igaveseks.
Kadunud nišid
Paljud väikesed nišid või eluruumid taimedele ja loomadele lähevad kaduma. Kui eluruumide tüüpe vähendada, on taimede ja loomade mitmekesisus väiksem.
Temperatuurid tõusevad
Mägede kõrguse langetamisel lähevad kaotsi varem külmemad piirkonnad. On leitud, et mäetippude kaevandused on soojemad kui ümbritsevad mäetipud.
Metsaalade kadumine
Metsaalad lähevad mäetippude kaevandamise tõttu kaduma. Kuna paljudel kaevandatud aladel on puude kasvatamine keeruline, asenduvad kadunud metsad rohumaadega, mis muudavad ja vähendavad piirkonna elurikkust.
Märgalade ja soode mitmekesisus on kadunud
Kui kaevandatud mäetipu pinnas ojadesse visatakse, takistab see vee liikumist. Märgalad ja sood kuivavad, võttes endaga kaasa terved lindude ja loomade elupaigad.
Sammud Lesseni mäe tipu kaevandamiseni Mõju keskkonnale
Yale'i metsandus- ja keskkonnauuringute kool töötas mäetippude kaevandamisel tekkinud tugev alt tihendatud pinnase purustamiseks välja sügavrippimise tehnika. See tehnika kasutab kolme jala pikkuseid terasest lõiketerasid, mis löövad maapinnale, et võimaldada nende kohalike puude istutusprojektidel juurduda.
Saasteained tapavad taimestikku ja loomastikku
Kaevandamine paiskab atmosfääri tolmu ja palju kemikaale, mis saastavad õhku, vett ja maad. See võib põhjustada elupaikade kadumise ja kemikaalimürgituse.
Elupaigakaotus
Kulla hüdrauliline kaevandamine troopilistes metsades tekitab lahtist muda, mis suurendab jõe poolt kantud ja allavoolu ladestunud settekoormust. See vähendab nendes piirkondades veevoolu, sealhulgas kaladele saadaolevat vesist elupaika. Kohalikud kalapopulatsioonid vähenevad isegi siis, kui veed pole mürgised.
Elavhõbedamürgitus
Elavhõbedat, mürgist kemikaali, kasutatakse sageli kulla kaevandamisel. Elavhõbe mürgitab ümbritsevaid alasid. Kalad surevad mürgitatud vetes, vähendades nende populatsiooni. Phys.org andmetel võivad elavhõbedaga mürgitatud kala tarbivad inimesed tõsiseid terviseprobleeme, kuna elavhõbe häirib elutähtsate organite tööd.
Seleeni mürgisus
Mäekaevandustes eraldub seleeni, mis suurtes kogustes võib olla mürgine isegi inimesele. Mäekaevandustest mõjutatud ojades on seleeni 20–30 korda rohkem kui kaevandustest mittemõjutatud ojades. Seda haruldast elementi võivad veetaimed omastada ja kui väiksemad vee-elustikud neid söövad. Seleeni akumuleeritud kontsentratsioon kalades on suurem kui taimedes leiduv.
Bioakumulatsioon kaevandamisest pärit loomades
Kui suuremad loomad söövad väiksemaid loomi, kes on saastunud kaevanduse äravoolu mürgiga, näiteks seleeniga, kogub suurem loom elemendi kontsentratsiooni. Seda nimetatakse bioakumulatsiooniks ja seleeni kõrge kontsentratsioon võib põhjustada sündimuse ja makroselgrootute arvu vähenemist ojades.
Terviseriskid kaevurite ja kohalike kogukondade jaoks
Kaevurid ja kohalikud kogukonnad võivad kaevandamise tõttu kannatada terviseriskide all. Murelike teadlaste liit teatab, et allmaakaevandamisel on palju tööalaseid ohte.
Kaevandamisega seotud tööalased ohud
Kaevurid võivad vigastada või hukkuda, kui kaevanduse katus või tunnelid varisevad sisse, põhjustades ellujäänutele kroonilisi terviseprobleeme. Need probleemid võivad mõnikord lõppeda surmaga, eriti kaevurite puhul, kes puutuvad pidev alt kokku minera altolmu, toksiliste kemikaalide/aurude ja raskmetallidega.
Kaevanduste surmajuhtumite statistika
Kaevandust peeti kõige ohtlikumaks tööstusharuks kuni 2001. aastani. Uus tehnoloogia ja ohutusprotseduurid on parandanud töötingimusi. 2018. aastal oli kaevandamisega seotud surmajuhtumeid söetööstuses 12 ja metalli/mittemetallide kaevandustööstuses 16. See statistika hõlmab kontoritöötajaid. Vigastuste arv on olnud poole väiksem kui kolmkümmend aastat varem.
Kaevurite terviseprobleemid
Rahvusvahelise Keskkonna- ja Arenguinstituudi andmetel seisavad kaevurid silmitsi eluohtlike terviseprobleemidega, mis ulatuvad vähist hingamisteede haigusteni. Kaevureid ohustavad ka mitmesugused metallid ja ohtlikud materjalid, nagu kivisüsi, asbest ja uraan, teatud tervisemõjud.
Kogukonna tervis miinidega piirkondades
Samamoodi sõltub mõju kogukondadele kaevandatavatest metallidest. Erinevad eralduvad saasteained võivad mõjutada kaevanduste läheduses elavate inimeste tervist. Näited terviseriskidest on järgmised:
- Inimestel, kes elavad mägede kaevanduste läheduses, on rohkem sünnidefekte, sagedamini esineb kopsu-, hingamis- ja neeruprobleeme.
- Arseeniga saastunud põhjavesi põhjustab paljusid terviseprobleeme, sealhulgas võimalikke südame-veresoonkonna haigusi.
- EPA (Keskkonnakaitseagentuur) teatab luuvähi ja neeruprobleemide esinemisest Navajo liidumaal, mis on tingitud uraanikaevandustest pärit radionukliidide (või radioaktiivsete isotoopide) vee saastumisest.
Hüljatud uraanikaevandused
Global Researchi andmetel asub 75% USA 15 000 mahajäetud uraanikaevandusest föderaal- ja hõimumaadel. Keskkonnakaitseagentuur väidab, et aastatel 1944–1986 kaevandati navaho maadelt 30 miljonit tonni uraanimaaki. EPA teatab lisaks, et Navaho maadel asuvast 523 mahajäetud uraanikaevandusest on eraldatud raha 213 puhastamiseks.
Kuidas kaevandamisnõuded keskkonda mõjutavad
Ilma kaevandatud materjalideta, nagu fossiilkütused, metallimaagid, väärismetallid ja muud kaevandatud ressursid, oleks kaasaegne elu võimatu. Kaasaegsete tehnoloogiate loomiseks kasutatakse paljusid väärismetalle, mistõttu on raske vabaneda nõudlusest taastumatute ressursside, näiteks väärismetallide järele. Kaevandamise ulatust kontrollides ja kaevandamisjäätmete käitlemiseks ohutuid viise arendades saab aga keskkonnamõju vähendada.
