Mijnbouw is een van de oudste industrieën waar vaste materialen en mineralen worden gewonnen die nodig zijn om veel van de moderne producten in het dagelijks leven te produceren. De gevolgen voor het milieu zijn echter ook voelbaar buiten de mijnen en hun omgeving.
Hoe mijnbouwmethoden het milieu beïnvloeden
Er zijn veel vormen van mijnbouw, afhankelijk van de grondstof die wordt gewonnen. Elk van deze methoden veroorzaakt soorten vervuiling.
- Ondergrondse mijnbouw omvat het graven en tunnelen om diepe afzettingen zoals steenkool te bereiken.
- Oppervlakte- of stripmijnbouw verwijdert oppervlaktevegetatie en grond om ondiepe steenkoolafzettingen te exploiteren.
- Het ontginnen van metalen wordt gedaan door rivierbeddingen of strandzand te zeven. Goud is een voorbeeld van een metaal dat op deze manier wordt gewonnen.
- In-situ (oorspronkelijke plaats) herstel of in-situ uitloogmijnbouw wordt gebruikt voor uraniumextractie.
Gebruik van meerdere mijnbouwmethoden
Sommige hulpbronnen kunnen op meer dan één manier worden gewonnen, zoals in het geval van steenkool, goud en uranium. Deze methoden kunnen ook gevolgen hebben voor het milieu, zoals ontbossing, vernietiging van habitats, bodemerosie, verstoring van stroomgebieden en vervuiling.
Ontbossing
De drie mijnbouwfasen zijn exploratie, productie of winning en landgebruik na de mijnbouw. Alle processen resulteren in ontbossing. Veel van de mineralen worden gevonden in bossen of in beschermde gebieden in de tropen en het Canadese Boreal Forest.
Mijnbouw is bijvoorbeeld verantwoordelijk voor:
- Volgens de Global Forest Atlas (GFA) is 7% van de ontbossing in de subtropen te wijten aan de winning van olie, mineralen en gas.
- 750.000 hectare van de Canadese boreale bossen zijn sinds 2000 verloren gegaan als gevolg van de productie van teerzand (oliestrips van lage kwaliteit, gewonnen of geëxtraheerd met hogedrukstoominjectie).
- 60% van het Amazoneregenwoud ligt in Brazilië. Volgens Mongabay (Amerikaans milieuwetenschappelijk nieuws) begon de ontbossing in Brazilië in 2004 af te nemen en heeft sindsdien een daling van 80% bereikt. In 2019 werden bosbranden echter toegeschreven aan de hoogste niveaus van ontbossing sinds de achteruitgang.
- Het vrijgeven van mijnafval kan ook habitats aantasten. Volgens GFA is in Papoea-Nieuw-Guinea bijvoorbeeld 10.000 hectare bos verloren gegaan door het afsterven als gevolg van kopermijnafval.
- Het type mijnbouw en het gewonnen materiaal hebben ook een belangrijke invloed op de omvang en het soort vernietiging. Neem het voorbeeld van steenkoolwinning door middel van stripmijnbouw.
Mijnbouw van steenkool
Steenkool wordt gewonnen door strip- en ondergrondse mijnbouw. Stripmijnbouw is schadelijker omdat grotere stukken land worden aangetast, maar geniet de voorkeur van de industrie omdat het goedkoper is. 40% van de steenkool in de wereld wordt verkregen door stripmijnbouw.
Oppervlaktemijnbouw in de Verenigde Staten
Volgens de Amerikaanse Energy Information Administration (EIA) kwam in 2018 63% van de Amerikaanse steenkoolproductie uit oppervlaktemijnen. Oppervlaktemijnbouw omvat stripmijnbouw, mijnbouw op bergtoppen en dagbouw.
Erosie
Verlies van bossen en daaropvolgende mijnbouwactiviteiten verstoren de bodem. Stripmijnbouw is met name verantwoordelijk voor bodemerosie, omdat de bovengrond wordt opgeblazen om de ondiepe steenkoollagen te bereiken bij mijnbouw op bergtoppen.
Verwoesting van het milieu door verlies van de bovengrond
De verplaatste vruchtbare bovengrond wordt geërodeerd of weggevoerd, waardoor het gebied ongeschikt blijft voor het kweken van bomen. Het is deze verstoring van de bodem die het moeilijk maakt om bomen te laten groeien.
Linger milieueffect van mijnerosie
Volgens het Massachusetts Institute of Technology (MIT) kunnen de effecten van mijnbouwerosie lang nadat de mijnbouw is beëindigd, voortduren. Grote stukken land zijn getroffen, ook buiten de directe omgeving van de mijn. Metaalstof uit koper- en nikkelmijnen blijft vaak tientallen jaren aanwezig en kan zelfs gebieden bereiken die 3 tot 3 kilometer verwijderd zijn van de eigenlijke mijnen.
Verontreinigende stoffen die in de bodem zijn begraven, komen vrij
Er zitten veel zware metalen en giftige chemicaliën in de grond begraven die vrijkomen tijdens de mijnbouw en uiteindelijk de lucht, het water en het land vervuilen. National Geographic meldt dat 40% van het stroomgebied in het westen van de VS. S. worden getroffen door mijnbouwverontreinigende stoffen. Veel stroomgebieden in de VS zijn ook vervuild door de afvoer van mijnen in Canada.
Verontreinigd water opruimen
Meer dan 500.000 verlaten mijnen in de VS wachten om te worden schoongemaakt en teruggewonnen. In 2019 werd de Cheat River in West Virginia 'schoon' verklaard na decennia van oranje kleur als gevolg van vervuiling door zure mijnen.
Mijnafval uit ertsmijnen
Oppervlakte- of dagbouwmijnbouw en ondergrondse mijnbouw creëren mijnafval dat vaak de vorm heeft van een modderachtige of slurrysubstantie. Het afval dat vrijkomt bij het graven en graven van tunnels wordt door de grond opgenomen en kan in het water terechtkomen.
Gevaarlijke radioactieve rotsen blootgelegd
Het mijnbouwproces kan ook radioactieve rotsen blootleggen en metaalstof veroorzaken. Voorraden van afvalgesteente worden echter niet gemakkelijk geabsorbeerd door water en bodem, omdat de deeltjes te dicht zijn, in tegenstelling tot het stof dat door mijnbouwactiviteiten in de atmosfeer wordt gegooid.
Zuurdrainage
Wanneer metalen zich vermengen met water, kan het water zuur worden. Deze zure drainage kan een groot milieu- en gezondheidsprobleem zijn dat eeuwenlang blijft bestaan.
Zure grond
Koper- en nikkelstof uit mijnen kunnen de bodem zuur maken op vele kilometers land rond mijnen. De zure grond beïnvloedt de plantengroei en dieren.
Giftige chemicaliën
Veel van de chemicaliën die in de mijnbouw worden gebruikt, zijn giftig en kunnen in de bodem en het water terechtkomen. Kwik dat in de ondergrondse en hydraulische mijnbouw voor goud wordt gebruikt, veroorzaakt bijvoorbeeld watervervuiling die een negatief effect heeft op het waterleven. Cyanide is een andere giftige chemische stof die in de mijnbouw wordt gebruikt en die zich kan verzamelen en in vijvers kan lekken, wat schadelijk is voor dieren in het wild.
Schadelijke mijnbouwstofdeeltjes
Stof is een belangrijke luchtverontreinigende stof die wordt geproduceerd door mijnbouw. Fijne en grove fijnstofdeeltjes (PM) die kleiner zijn dan 14,5 uur tot 22 uur vormen hier het probleem. Fijn PM vormt een grotere bedreiging omdat het de longen kan bereiken, wat kan leiden tot ademhalingsproblemen. Het zicht kan ook worden beïnvloed in tijden van acute stofpluimproductie.
Kolenmijn Methaangasuitstoot
Bij het mijnbouwproces kan methaangas vrijkomen dat vastzit in steenkoollagen. Bij ondergrondse mijnbouw komt het methaangas in de lucht terecht. De EPA schrijft 8,5% van de methaanemissies in de Verenigde Staten toe aan Coal Mine Methaan (CMM).
Uitputting van grond- en oppervlaktewaterbronnen
Mijnbouw put grond- en oppervlaktewater uit. Een van de manieren waarop mijnbouwverontreinigende stoffen het water beïnvloeden, is het verkleinen van de stroomgebiedgebieden.
Verkleining van het stroomgebied
Het grondwater raakt uitgeput door mijnbouwactiviteiten door het kappen van bossen. De bosbomen breken de regenval en vertragen de opnamesnelheid in de bodem. Het water sijpelt vervolgens de bodem in om de grondwaterreservoirs of rivieren aan te vullen. Als er minder bossen zijn, wordt er minder grond- of rivierwater aangevuld. Water gaat verloren door afvoer.
Ondergrondse drainage
Bij stripmijnbouw en ondergrondse mijnbouw wordt het grondwater uit reservoirs gepompt. Dit proces vermindert de hoeveelheid water die beschikbaar is voor de landbouw en als drinkwater voor lokale gemeenschappen.
Streamstroom geblokkeerd
In veel gevallen blokkeert het strippen van mijnbouw stromen, waardoor stroomafwaartse rivieren opdrogen. Het blokkeren van beken en het dumpen van mijngrond heeft geleid tot de vernietiging van hele wetlands en moerassen die voorheen regenwater absorbeerden en vasthielden.
Mijnvijvers en sedimentatielagunes
Kunstmatige putten en sedimentatielagunes zijn gebouwd om water op te vangen dat is verontreinigd door de giftige chemicaliën uit de mijnen. Deze afvalwaterreservoirs zijn ecologisch onproductief en er zijn baggertechnieken nodig om deze mijnvijvers schoon te maken.
Verlies en verandering van habitat
Habitatverlies kan op vele manieren optreden als gevolg van mijnbouw. Ontbossing, stroomafwaartse ophoping van slib en vervuiling door giftige chemicaliën zijn enkele van de belangrijke oorzaken van habitatverlies. Het effect hangt af van het type mijnbouw en de gedolven materialen.
Bossenverlies
Mijnbouw kan habitats aantasten als gevolg van bosverlies en -degradatie. Dit omvat verlies van biodiversiteit, bosfragmentatie en andere milieuproblemen.
Verlies van biodiversiteit
Wanneer de ongerepte oude bosgroei wordt gekapt, zijn de planten en soorten die op het lege land groeien gewone, winterharde soorten in plaats van bossoorten. Het kan decennia tot vele eeuwen duren voordat de vroegere, rijke en diverse bosgemeenschap teruggroeit.
Bosfragmentatie
Bossen die worden gekapt om plaats te maken voor mijnen creëren lege gaten of uitgestrekte gebieden die voorheen aaneengesloten bossen in kleine fragmenten opbreken. Dit heet fragmentatie en naast het verlies van de bomen zijn er nog veel meer schadelijke effecten, zoals meer zonlicht en warmere temperaturen. In deze nieuwe omstandigheden beginnen meer onkruidachtige planten- en boomsoorten te groeien. De meer gevoelige bossoorten, bomen en verwante dieren, verdwijnen.
Invasieve soorten
In de lege mijnen en de bosranden kunnen invasieve soorten hun intrek nemen. Deze soorten vestigen zich en verspreiden zich naar een groter deel van het bos, waarbij ze de vorige bossoorten verdringen of elimineren.
Verloren wildhabitats
Het verlies van bomen leidt tot een verlies aan nestplaatsen voor vogels. Zoogdieren zoals vossen en wolven houden er niet van om zich in de buurt van mensen te nestelen, dus deze soorten trekken weg van mijnen. Veel vogels en dieren hebben een groot gebied met ongestoord bos nodig om te overleven. Bosfragmentatie door mijnen verstoort hun beweging en kan zelfs migratie forceren, waardoor de diversiteit aan wilde dieren rond de mijnen verder afneemt.
Geluids- en lichtvervuiling
Geluids- en lichtvervuiling beïnvloeden veel zangvogels, waardoor ze op zoek gaan naar nieuwe leefgebieden. Zure stofvervuiling uit de mijnen treft amfibieën, zoals salamanders en kikkers die gevoelig zijn voor pH-niveaus.
Zeldzame soorten
Populaties van zeldzame boomsoorten die worden gekapt om ruimte te maken voor mijnbouwactiviteiten lopen gevaar. De aanleg van mijnen vermindert het totale aantal zeldzame soorten in de bossen, waardoor ze vatbaar worden voor lokaal uitsterven.
Dierlijke verkeersdoden
Met de aanleg van noodzakelijke wegen naar de mijnen neemt het verlies aan dierenleven toe. Het aantal sterfgevallen onder dieren rond mijnen neemt toe als gevolg van voertuigen die over de mijnwegen rijden.
Toename van de jacht
Zodra er wegen zijn aangelegd om de mijnbouwactiviteiten te vergemakkelijken, neemt de jacht op wilde dieren toe naarmate lokale jagers deze nieuwe wegen naar maagdelijke jachtgebieden ontdekken. Op Borneo wordt bijvoorbeeld gerapporteerd dat het aantal schubdieren, orang-oetans en andere soorten afneemt als gevolg van de dood door jagers die zich voorheen niet in de gebieden waagden.
Mountain Top Strip Mining
Stripmijnbouw heeft enkele specifieke effecten. Naast de algemene effecten van mijnbouw op bergtoppen, zoals bosfragmentatie, is het verantwoordelijk voor de verdwijning van de zeldzamere vogels, zoogdieren en reptielen.
Effecten van mijnbouw op bergtopstroken
Stripmijnbouw heeft een aantal bijzondere effecten naast de algemene effecten van mijnbouw, zoals fragmentatie en verdwijning van zeldzamere vogels, zoogdieren en reptielen, blijkt uit onderzoek gepubliceerd in Bioscience.
Onherstelbare landschapsveranderingen
Landschappen veranderen wanneer de toppen van bergen worden verwijderd. Het gebied wordt afgevlakt, waardoor het type landschap voor altijd verandert.
Niches verloren
Veel kleine nisjes of woonruimtes voor planten en dieren gaan verloren. Wanneer de typen woonruimtes worden verkleind, is er minder diversiteit aan planten en dieren.
Temperaturen stijgen
Wanneer de hoogte van bergen wordt verlaagd, gaan voorheen koudere gebieden verloren. Het is gebleken dat bergtopmijnen warmer zijn dan omliggende bergtoppen.
Verlies van bosgebieden
Bosgebieden gaan verloren als gevolg van mijnbouw op bergtoppen. Omdat het in veel mijngebieden moeilijk is om bomen te laten groeien, worden verloren bossen vervangen door graslanden, die de biodiversiteit van het gebied veranderen en verminderen.
Verloren wetlands en moerasdiversiteit
Wanneer grond van de uitgegraven bergtop in beken wordt gedumpt, blokkeert dit de waterbeweging. Wetlands en moerassen drogen op en nemen hele leefgebieden van vogels en dieren met zich mee.
Stappen om de impact van mijnbouw op bergtoppen op het milieu te verminderen
Yale School of Forestry & Environmental Studies ontwikkelde een techniek die bekend staat als diepscheuren om de zwaar verdichte grond die is ontstaan door mijnbouw op bergtoppen, los te maken. Deze techniek maakt gebruik van stalen messen van een meter hoog die de aarde inkerven, zodat hun projecten van inheemse boomaanplanting wortel kunnen schieten.
Verontreinigende stoffen doden flora en fauna
Mijnbouw brengt stof en veel chemicaliën in de atmosfeer vrij die lucht, water en land vervuilen. Dit kan leiden tot verlies van leefgebied en chemische vergiftiging.
Habitatverlies
Hydraulische goudwinning in tropische bossen produceert los slib dat de sedimentbelasting verhoogt die door de rivier wordt meegevoerd en stroomafwaarts wordt afgezet. Dit vermindert de waterstroom in deze gebieden, inclusief de hoeveelheid waterig leefgebied die beschikbaar is voor vissen. Lokale vispopulaties nemen af, zelfs als de wateren niet giftig zijn.
Kwikvergiftiging
Kwik, een giftige chemische stof, wordt vaak gebruikt bij de goudwinning. Kwik vergiftigt de omliggende gebieden. Vissen sterven door het vergiftigde water, waardoor hun populaties afnemen. Volgens Phys.org lopen mensen die met kwik vergiftigde vis eten het risico op ernstige gezondheidsproblemen, omdat kwik de werking van vitale organen verstoort.
Seleniumtoxiciteit
Bergmijnen laten selenium vrij, dat in grote hoeveelheden zelfs voor mensen giftig kan zijn. Er zit 20 tot 30 keer meer selenium in stromen die zijn aangetast door bergmijnen dan in stromen die niet zijn aangetast door mijnen. Dit zeldzame element kan door waterplanten worden opgenomen en door kleinere waterdieren worden opgegeten. De geaccumuleerde concentraties selenium in vissen zijn hoger dan die in planten.
Bioaccumulatie bij dieren uit de mijnbouw
Wanneer grotere dieren kleinere dieren eten die besmet zijn met mijnafvoergif, zoals selenium, zal het grotere dier de concentratie van het element accumuleren. Dit wordt bioaccumulatie genoemd en hoge concentraties selenium kunnen leiden tot verminderde geboorten en het aantal macro-invertebraten in beken.
Gezondheidsrisico's voor mijnwerkers en lokale gemeenschappen
Mijnwerkers en lokale gemeenschappen kunnen gezondheidsrisico's lopen als gevolg van mijnbouw. De Union of Concerned Scientists meldt dat ondergrondse mijnbouw veel beroepsrisico's met zich meebrengt.
Beroepsrisico's van mijnbouw
Mijnwerkers kunnen gewond raken of gedood worden wanneer het dak of de tunnels van de mijn instorten, wat chronische gezondheidsproblemen voor de overlevenden veroorzaakt. Deze problemen kunnen soms fatale gevolgen hebben, vooral voor mijnwerkers die voortdurend worden blootgesteld aan mineraalstof, giftige chemicaliën/dampen en zware metalen.
Statistieken over dodelijke slachtoffers in de mijnbouw
Mijnbouw werd tot 2001 beschouwd als de gevaarlijkste industrie. Nieuwe technologie en veiligheidsprocedures hebben de arbeidsomstandigheden verbeterd. In 2018 bedroeg het aantal dodelijke slachtoffers als gevolg van de mijnbouw in de steenkoolindustrie 12 en 16 in de metaal- en niet-metaalmijnbouw. Deze statistieken omvatten kantoorpersoneel. Het aantal gewonden is gehalveerd in vergelijking met het aantal dertig jaar eerder.
Gezondheidsproblemen voor mijnwerkers
Volgens het International Institute for Environment and Development worden mijnwerkers geconfronteerd met levensbedreigende gezondheidsproblemen, variërend van kanker tot aandoeningen van de luchtwegen. Mijnwerkers lopen ook risico op specifieke gezondheidseffecten van verschillende metalen en gevaarlijke materialen, zoals steenkool, asbest en uranium.
Gemeenschapsgezondheid in gebieden met mijnen
Op dezelfde manier zijn de effecten op gemeenschappen afhankelijk van de gedolven metalen. De verschillende verontreinigende stoffen die vrijkomen, kunnen gevolgen hebben voor de gezondheid van de mensen die in de buurt van de mijnen wonen. Voorbeelden van gezondheidsrisico's zijn:
- Mensen die dicht bij mijnen in de bergstrook wonen, hebben meer geboorteafwijkingen en vaker long-, ademhalings- en nierproblemen.
- Grondwater dat is verontreinigd met arseen leidt tot veel gezondheidsproblemen, waaronder mogelijke hart- en vaatziekten.
- De EPA (Environmental Protection Agency) meldt gevallen van botkanker en nierproblemen in het Navajo National Land als gevolg van waterverontreiniging door radionucliden (of radioactieve isotopen) uit uraniummijnen.
Verlaten uraniummijnen
Volgens Global Research bevindt 75% van de 15.000 verlaten uraniummijnen in de VS zich in federale en tribale gebieden. De Environmental Protection Agency stelt dat tussen 1944 en 1986 30 miljoen ton uraniumerts werd gewonnen uit Navajo-landen. De EPA meldt verder dat van de 523 verlaten uraniummijnen op Navajo-gronden financiering is vrijgemaakt om er 213 op te ruimen.
Hoe mijnbouweisen het milieu beïnvloeden
Zonder gedolven materialen zoals fossiele brandstoffen, metaalertsen, edele metalen en andere gedolven hulpbronnen zou het moderne leven onmogelijk zijn. Veel edele metalen worden gebruikt om moderne technologieën te creëren, waardoor het moeilijk wordt om te ontsnappen aan de vraag naar niet-hernieuwbare hulpbronnen, zoals edele metalen. Door de omvang van de mijnbouw te controleren en veilige manieren te ontwikkelen om mijnafval te beheren, kan de impact op het milieu echter worden verminderd.
