أثر التعدين القطاعي على جداول المياه الإقليمية والمقابر

مصادر التعدين في القطاع، التي تشمل تقنيات مثل الفتح، والفتح، وإزالة سطح الجبال، هي واحدة من أكثر أشكال استخراج الموارد عدوانية، وكفاءتها في الحصول على الودائع المعدنية الضحلة، تتناقض بشكل صارخ مع الأضرار العميقة والدائمة التي تلحقها بالبيئة المحيطة، وعلى وجه التحديد على طاولات المياه الإقليمية ومستودعات المياه الجوفية، وتوفر هذه المادة تحليلا تقنيا وبيئيا مفصلا للآليات التي تؤدي من خلالها التعدينية إلى تعطيل شبكات المياه الجوفية،

ميكانيكيات التعدين القطاعي والاضطرابات الهيدرولوجية

فائض في تكاليف نقل الأمتعة واللوازم

وتمارس التعدين في قاعه إزالة طبقات التربة والصخور، المعروفة باسم الإفراط في الدفن، التي تقع فوق سطح البحر المعدني، أو الفحم عادة أو بعض الركاز المعدني، وتحفر هذه العملية آليا وتنتقل إلى ما كان عليه الحال في الماضي من مكونات النظام الهيدروجي المحلي، وفي حالة غير مقلقة، يمكن لهذه الطبقات الشديدة الارتفاع أن تدفن طبقات المياه الجوفية الجاهزة.

إزالة الألغام ومخزن الاكتئاب

ومن أجل الحفاظ على الظروف الجافة والمستقرة لعمليات التعدين، يجب أن تضخ المياه باستمرار من الحفرة، وهذه العملية، المعروفة باسم إزالة الألغام، تسحب من طاولة المياه المحلية بالقوة، حيث تستخرج المياه، وتخلق طبقة من المياه الجوفية المتاخمة () من الكساد حول المنجم، وهي منطقة تقل فيها ضغط المياه وتمتد إلى ما يتجاوز الحدود المادية لحجم التدفق.

منطقة البحيرات الرطبة: إرث هدرولوجي دائم

وعندما تتوقف عمليات التعدين وتطفو المضخات، فإن الفراغ الهائل من الحفر يملأ المياه، ويشكل بحيرة حفرة، ويتوقف معدل ملء المياه ومستوى المياه النهائي على التوازن المحلي للمياه، بما في ذلك تدفق المياه الجوفية مباشرة، والهروب، وهذه البحيرات تمثل حالة هيدرولوجية متغيرة بصورة أساسية، ونادرا ما تولد المياه في بحيرة حافة نظيفة.

الآثار المباشرة على طاولات المياه ونزاهة طبقة المياه

خفض الانبعاثات وخفض مستوى المياه على الصعيد الإقليمي

إن أكثر الآثار إلحاحاً وقابلية للملاحظة في تعدين العشب هو الانخفاض الكبير في طاولات المياه في المنطقة المحيطة، وهذا الخفض يؤثر مباشرة على توافر المياه للمجتمعات المحلية، وويلز التي توفر بشكل موثوق المنازل والمزارع والماشية يمكن أن تتحول إلى جفاف بينما يهبط مستوى المياه إلى أسفل المضخة أو تحت قاع الغطاء الجليدي، ووثقت وكالة حماية البيئة الأمريكية مئات الحالات في منطقة أبالاشبيا حيث

الفقد الدائم لقدرة تخزين المياه الجوفية

ربما كان أكثر تغيرات هيدروجيولوجية دائمة بسبب تعدين الخيوط هو تدمير مستودع المياه الجوفية، وطبقة المياه الجوفية تعمل مثل خزان طبيعي تحت الأرض، وخزن المياه في الأماكن القطبية، وكسرات الصخور، وعندما يزيل التعدين الشوكة تماماً، فإن قدرة التخزين قد تختفي إلى الأبد، بينما تُستبدل طبقة المياه الجوفية التي تُسترجع أثناء الاستخلاص (المعروفة باسم " تفسد " ) هي مزيج من الشظايا الصخرة العالية.

معدلات التغذية المعدلة والفضاء الهيدرولوجي

إن عملية التعدين المتعري تُغيّر جذريا سطح الأرض، ونقطة الدخول الرئيسية للمياه إلى السطح السفلي، وإزالة التربة السطحية، وشبه التربة، ونمو الغطاء النباتي، تؤدي إلى إحداث تغييرات جذرية في التوازن في المياه، وفي مستجمعات المياه الجوفية المزروعة، نادرا ما تُعترض مساحة كبيرة من الأمطار بسبب الاضطرابات، وتُعاد إلى الغلاف الجوي عن طريق التهرب.

تدهور نوعية المياه: تدمير الألغام للأغراض السلمية والفلزات الثقيلة

The Chemistry of Acid Mine Drainage (AMD)

(أ) إنَّ مجرى مياه الأمطار، وهو أكثر المشاكل أهمية واستمراراً في نوعية المياه المرتبطة بالتعدين التعري، ولا سيما بالنسبة لخامات الفحم والكبريتيدات المعدنية () التي تُنتج فيها مادة الحامض المهجورة ([FLT:stream]) وتبدأ العملية الكيميائية عندما تُحتوي على سلفونات، وهي أساساً مادة بيزو (السلفونات الحديدية، خام-2)

التعبئة الفلزية الثقيلة والتراكم الأحيائي

(ب) إن ظروف التحلل المنخفض للحمض التي تولدها المادة (AMD) ليست الخطر المباشر الرئيسي؛ فالخطر يكمن في المعادن التي تذوب الأحماض، والمعادن الثقيلة مثل الزرنيخ، والرصاص، والزمن، والسيلينيوم، والزنك، هي عادة ما تكون موجودة في تكوينات الصخور، ولكنها تعتمد عموماً على حلول متراكمة في ظل ظروف هرمائية محايدة.

الملح ومجموع الجولات المعزولة

فبعد الحموضة والمعادن الثقيلة، يمكن أن يؤدي التعدين في إطار الترميز إلى زيادة واسعة النطاق في الملوحة، أو في مجموع الصلبات المذوبة، وفي ضوء تفاعل الأمطار والمياه الجوفية مع أسطح الصخور المعرضة حديثاً وتلف المناجم، فإنهما يفصلان مجموعة متنوعة من المعادن، بما في ذلك الكربون والكبريتات والكلوريدات، وهذه العملية تُطلق أيون مثل الكالسيوم والمغنزيوم والفولة.

دراسات الحالات الإفرادية: الآثار الإقليمية على الموارد المائية

التعدين فوق الجبال

(أ) مركز أبالاتشيا، الذي يشمل أجزاء من غرب فيرجينيا، وكنتاكي، وفيرجينيا، وتينيسي، يوفر مختبراً مشرقاً لدراسة آثار تعدين المتعريات على الموارد المائية، وتمتد ممارسة التعدين في الجبال للوصول إلى أنواع الفحم النحيلة، وترميم الصخرة الزائدة، المعروفة باسم " ملء الشوارع " إلى وادي مدفنة متتالية.

حوض نهر بودر و ماديسون أكيفير

إن حوض نهر البارود في ويومنغ ومونانا هو أكبر منطقة منتجة للفحم في الولايات المتحدة، وهنا، فإن الألغام الأرضية المفتوحة النطاق التي تستخرج من الفحم السماك من طبقة الفحم من خلال تكوين الاتحاد الصخري، حيث أن عمليات التعدين يجب أن تتنافس مع تدفق كبير للمياه الجوفية من طبقة المياه الجوفية المتفشية والخلفية.

التعدين العالي الارتفاع في الأنديز

كما أن منطقة المياه القاحلة في الأنديز في شيلي والأرجنتين وبيرو موطن لأكبر مناجم النحاس والليثيوم في العالم، وهي ألغام مطهرة، وإن كانت تستهدف مختلف المعادن، وتعاني موارد المياه في المنطقة من شح شديد، حيث يتقلص الموائل السنوية أكثر من 200 ملم.

الآثار الطويلة الأجل للنظم الإيكولوجية والمجتمعات المحلية

Loss of Baseflow and Stream Ecosystem Collapse

تغيرات الهيدرولوجيه الناتجة عن تعدين المجرى، وخاصة انخفاض المياه الجوفية وإعادة التغذية المتغيرة، تؤثر مباشرة على تدفق المياه الجوفية، والتدفق القاعدي الذي يأتي من تصريف المياه الجوفية، و ما يبقي تدفق المياه الجوفية منخفضاً، وبتخفيض حجم المياه الجوفية، وبتخفيض حجم المياه الجوفية، يمكن للتعدين من أن يزيل أو يقلل بدرجة كبيرة من تدفق المياه الجوفية.

الحيز الفرعي والهيدرولوجيا الصخرية المزروعة

وفي حين أن التعدين في الصخور لا يتسبب عادة في حدوث انخفاض كبير في حجمها يرتبط بالتعدين تحت الأرضي الطويل الجدران، فإن الإثقال الهائل والكسر في التربة الناجم عن الانفجارات وإزالة الازدحام يمكن أن يؤدي إلى كسور جديدة ويوسع نطاق التحركات الحالية في الصخور المتاخمة لحفر المنجم وفي أسفلها، وهذا الانكماش يغير الخصائص الهيدروليكية للصخرة، ويمكن أن يزيد من قابلية الازد، ويخلق مسارات الجديدة في اتجاه المياه.

المخاطر الصحية العامة والحبوب الاجتماعي - الاقتصادي

وقد يؤدي تدهور موارد المياه من التعدين في القطاع إلى تكبد المجتمعات المحلية تكاليف مباشرة وغير مباشرة، حيث أن أكثر المخاطر الصحية مباشرة تأتي من استنباط مياه ملوثة، والعرض لمستويات مرتفعة من المعادن الثقيلة مثل الرصاص والزرنيخ والكادميوم قد يُعزى إلى مجموعة من المشاكل الصحية، بما في ذلك السرطان، والضرر العصبي، والمرض الكلوي.

استراتيجيات التخفيف والرقابة التنظيمية

خطوط الأساس الهيدرولوجي الشاملة والنماذج الافتراضية

(أ) الأساس الذي تقوم عليه أي استراتيجية فعالة للتخفيف هو فهم شامل للنظام الهيدرولوجي السابق للتعدين، وقبل منح رخصة التعدين، يجب إجراء دراسة مرجعية شاملة لوصف أفضل نظم المياه المحلية والإقليمية، وممتلكات طبقات المياه الجوفية، وتوجهات التدفق، ونوعية المياه، ومعدلات التغذية، وهذا الأساس يوفر المعيار الذي يمكن أن تقاس عليه الآثار المتصلة بالتعدين، وتستخدم النهج الحديثة نماذج متطورة للمياه الجوفية للتنبؤ بمدى تطهير البحيرات.

تكنولوجيا متقدمة لإدارة المياه وعلاجها

إن تخفيف آثار نوعية المياه في تعدين الرواسب يتطلب نهجا متعدد الجوانب يركز على الوقاية، ومراقبة المصادر، والعلاج، وتهدف استراتيجيات الوقاية إلى القضاء على أو التقليل من تكوين هذه المادة، مما قد ينطوي على معالجة المواد الخامية وتخزينها بطريقة تحد من تعرضها للأكسجين والمياه، مثل التخلص من النفايات الجيرية أو المواد الكيميائية المحتوية على كميات كبيرة من المواد الكيميائية.

الأطر التنظيمية ومعايير الاستخلاص

إن التنظيم الحكومي يؤدي دوراً حاسماً في وضع المعايير الدنيا لعمليات التعدين وضمان مساءلة الشركات عن الاستصلاح، وفي الولايات المتحدة، فإن قانون مراقبة واستصلاح التعدين السطحي لعام 1977 هو القانون الاتحادي الأساسي الذي يحكم تعدين الفحم، ويقتضي من المشغلين الحصول على ترخيص، ووضع سند استخلاص، وإعادة الأراضي إلى منطقة الارتفاع الأصلية، ومنع التصريف غير المتجانس

الخلاصة: تحقيق التوازن في استخراج الموارد مع أمن المياه

إن تأثير التعدين المجرد على طاولات المياه الإقليمية ومستودعات المياه الجوفية مشكلة بيئية معقدة وشديدة تمتد إلى أبعد من الندرة البصرية المباشرة لحفر مفتوحة، وهي تنطوي على تعطيل أساسي في دورة المياه الجوفية الأولية، من تدمير مستودعات المياه الجوفية، إلى جانب تخفيض حجم المياه إلى تحمض وتلوث الموارد المائية التي لا تزال قائمة للأجيال، وتظهر الدراسات الإفرادية عن آباليشا، وحوض نهر باود، والآثار الأساسية لهذه النظم الإيكولوجية