مقدمة للتعدين السطحي الطرائق وتأثيرها البيئي

مقدمة للتعدين السطحي: Scale, Methods, and Environmental Trade —offs

ويشير التعدين السطحي إلى مجموعة من تقنيات الاستخراج التي تزيل التراب والصخور )الثقيلة( التي تُفرَق من الأرض إلى الوصول إلى الرواسب المعدنية القريبة من سطح الأرض، وهي تمثل معظم الإنتاج المعدني العالمي، بما في ذلك الفحم والنحاس وخام الحديد والذهب والماس والمعادن الصناعية، مثل الحجر الجيري والفوسفات، وتُحدِث الميزة الأساسية للتعدين السطحي كفاءة في العادة:

ومن المهم فهم أن التعدين السطحي ليس أسلوبا واحدا بل هو أسرة من الأساليب المختارة على أساس قياسات الإيداع، ونوع المعادن، والجغرافيا، والقيود الاقتصادية، وكل طريقة تؤثر على المناظر الطبيعية، والموارد المائية، ونوعية الهواء، والنظم الإيكولوجية بطرق مختلفة، ويدفع الاهتمام العام المتنامي، والأنظمة الأكثر صرامة في جميع أنحاء العالم الصناعة نحو ممارسات أكثر استدامة، بما في ذلك الاستصلاح التدريجي، والتكنولوجيا الأنظف، والتخطيط المتكامل لكشف الألغام.

أساليب التعدين السطحي المشتركة

ويعتمد اختيار طريقة التعدين السطحي على خصائص الجمود والبيئة المحيطة به، كما أن الأساليب الرئيسية، مع مناقشة تطبيقاتها ومعداتها، والآثار البيئية النموذجية.

التعدين المفتوح

(ج) تعدين الرؤوس المفتوحة، المعروف أيضاً باسم التعدين المفتوح أو المفتوح، هو أكثر الطرق انتشاراً للتعدين السطحي، ويشمل حفراً كبيرة ومهبلة تتسع وتعمق كعائدات استخراج، وتقطع جدران الحفر في أفران (خطى متحركة) للحفاظ على الاستقرار والسماح بدخول الشاحنات والمجارف.

التعدين في قطاع

(أ) تعدين قطاعي أو تعدين مفتوح للطوابق المسطحة أو المغطاة بالطيف، يستخدم في المقام الأول في الفحم والرمل النفطي وبعض الودائع الفوسفاتية، وتُزال المادة المحتوية على كميات كبيرة من المبردات، وتُستخرج المعادن من القطعة المعرضة حالياً، وتوضع المعايير المفرطة في الغطاء في القطعة (التحانة).

التعدين في المناطق الجبلية

Msol-top removal is an extreme form of strip mining practiced in the Appalachian coalfields of West Virginia, Kentucky, Virginia, and Tennessee. Companies remove an entire mountain Summit-sometimes hundreds of meters of capital relief-by drilling, blasting, and hauling fractured rock to adjacent valters. The coal seam is then fully exposed and mined with draglines.

المقايضة

ويشير التكرير إلى استخراج حجر البُعد (الغرانيت، والرخام، الحجر الجيري، الحجر الرملي) لأغراض البناء والزينة، فضلا عن الصخور المحطمة للمجاميع، وهي مجموعة فرعية من التعدين السطحي تستخدم عادة المناشير، والمثقاب، والتفجيرات الخاضعة للرقابة على القطع، وكثيرا ما تتراوح الكميات من العمليات الصغيرة التي تخدم الاحتياجات المحلية إلى حفر ضخمة تُعيد الأسواق البصرية الدقيقة، وتشمل الشواغل البيئية الغبار.

التعدين في مكان

ويسترجع التعدين في منطقة المبيعات المعادن الثقيلة (الجرذ، والماس، والقصدير، والتيتانيوم، والأرض النادرة) من الرواسب الغريبة في المجارير، والرمال الشاطئية، أو ترسبات الأنهار القديمة.

الآثار البيئية للتعدين السطحي

إن الآثار البيئية للتعدين السطحي متعددة الجوانب وغالبا ما تكون تراكمية، فهي تؤثر على الأرض والمياه والهواء والنظم الإيكولوجية والمجتمعات البشرية، وندرس الفئات الرئيسية بأمثلة محددة وبسياق علمي.

الهروب من الأراضي وتدمير الموئل

فالتعدين السطحي يزيل بالضرورة الغطاء النباتي، والطوب السطحي، والثقيلة، والضائقة، كما أن فقدان التنوع البيولوجي هو الضآلة المباشرة لجميع الأنواع التي تعتمد على النظام الإيكولوجي الأصلي، وفي الغابات المدارية، فإن إزالة الغابات من البوكسيت والنحاس والذهب تدمر الموئل الحرج للأنواع المهددة بالانقراض، وحتى في المناطق المعتدلة، فإن تفتيت الغطاء الحرجي يعطل ممرات الحيات ويقلل من التبادل الجيني.

تلوث المياه واستنفادها

وتؤثر عمليات التعدين في المياه بطرق متعددة. كما أن Acid mine drainage (AMD) تحدث عندما تتعرض المواد الكيميائية ذات الصلصة (مثل الطقوس) للتلوث بالغاز التراكمي والماء، وتنتج حامض السلفونيك البيرفلوروكتاني والفلزات الثقيلة المذابة (الطوابع المائية، والنحاس، والزنك، والزرنيخ)

Air Quality and Greenhouse Gases

وتولد الغبار )المسألة الأساسية( عن طريق الانفجار، والحفر، والسحق، والتحميل، والهدر، والسيل الكريستالي القابل للاستمرار، وعادم الديزل، والفلزات الثقيلة، تشكل مخاطر صحية للعمال والمجتمعات المجاورة، وفي المناطق القاحلة، يمكن أن يؤدي تآكل الريح من نفايات القمامات الصخرية إلى حدوث انخفاضات حادة في التربة، وتنشأ انبعاثات غازات الدفيئة نتيجة حرق الوقود الأحفوري في المعدات )اليات، والجر، وقود الخام(

الآثار الافتراضية والثقافية

وتظهر حفر مفتوحة كبيرة ومدافن النفايات من مسافات كبيرة، مما يؤثر على السياحة والترفيه والمناظر الثقافية للشعوب الأصلية، وتدمر إزالة الجبال بصورة مباشرة ذروة كبيرة ثقافيا، وتخفض الكميات الموجودة في المناطق المشرقة قيم الممتلكات وتغير الشعور بالمكان، ويمكن أن تلحق الأنهار والهبوط بالهياكل النباتية وتزعج الأحياء البرية، وتحتاج ولايات قضائية كثيرة الآن إلى تقييمات للأثر البصري، وبالنسبة للمشاريع الجديدة، وتجلس في مناطق أقل حساسية أو تستخدم الفرز.

الإطار التنظيمي واستراتيجيات التخفيف

ومنذ السبعينات، سنت الحكومات قوانين تلزم عمال المناجم بإدارة الآثار البيئية، وأشملها قانون Surface Mining Control and Reclamation Act (SMCRA) لعام 1977 في الولايات المتحدة، الذي يحدد معايير للاستصلاح والربط ونوعية المياه، ويوجد تشريع مماثل في أستراليا (قانون التعدين لعام 1978، مختلف قوانين الولايات) في كندا (التوجيه المتعلق بالمعايير الأوروبية لعام 2006/21).

الاستصلاح وإعادة التأهيل

ويرمي الاستصلاح إلى إعادة الأراضي إلى ما بعد التعدين من زراعة، والحراجة، وموئل الأحياء البرية، والترفيه، بل وحتى التنمية السكنية، حيث يمكن الاستصلاح التدريجي (التحوير وإعادة الغطاء النباتي) أن يقلل من مساحة الأراضي المضطربة في أي وقت، وتشمل الخطوات الرئيسية ما يلي: (أ) إنقاذ التربة السطحية للاستخدام في وقت لاحق، (ب) إعادة التحلل إلى مستوى المخروط الأصلي المستقر (أو إلى الاستي)

أفضل التكنولوجيات المتاحة

(أ) تخفض التحسينات التكنولوجية الآثار البيئية دون التضحية بالإنتاجية. Inpit breaking and conveying (IPCC) replaces diesel hauls with conveyor belts, cutting emissions and dust. [F-LT:2]]Dry stacking of tailings

إدارة المياه والعلاج

وتخضع الألغام الحديثة لأرصدة المياه الصفرية حيثما أمكن، وإعادة تدوير المياه واستيلاء على مياه العواصف، وتشمل نظم المعالجة النشطة لجهاز AMD محطات لتحييد الليم التي تُرفع الفلزات من الهيدروجين والمهيمنة، والنظم المارة (الأراضي العازلة المُنشَأة، وتصريف الأحجار السامة، والمفاعلات الأحيائية) أقل تكلفة للعمل، وهي مناسبة للتدفقات العكسية.

الاتجاهات المستقبلية: نحو مزيد من التعدين المستدام

وتخضع صناعة التعدين لضغوط لتطهيرها من الكربون والحد من استخدام الأراضي والمواءمة مع مبادئ الاقتصاد الدائري، وهناك اتجاهات عديدة ترسم مستقبل التعدين السطحي.

In-Situ and Alternative Extraction

In — in‐situ recovery (ISR) or solution mining dissolves minerals (e.g., uranium, copper, potash) in place via injection wells, then pumps the pregnant solution to the surface. ISR eliminates waste dumps, holes, and most surface — it is already widely used for uranium in Kazakhstan and is being tested for copper and rare earths. Another alternative is [Factin

كهرباء الطاقة المتجددة

وتنتقل شركات التعدين من الديزل إلى المعدات الكهربائية - شاحنات الشاحنات الكهربائية العاملة في البطاريات (مثلاً، نموذج كاتربيلر الكهربائي البالغ 793، والنظم الثلاثية الأبعاد، التي يمكن أن تخفض الانبعاثات 1، وتدمج الطاقة الشمسية والريحية في شبكات الطاقة الكهربائية في مواقع الألغام النائية، مما يقلل من الاعتماد على مولدات الطاقة الديزلية.

الاقتصاد العلماني والكفاءة في استخدام الموارد

كما أن زيادة إعادة تدوير المعادن (النحاس، والألومنيوم، والصلب) وتحسين استرداد المنتجات الثانوية (مثل استعادة الكوبالت من نفايات النحاس) يمكن أن تقلل من العبء البيئي الإجمالي للتعدين.

خاتمة

ويعد التعدين السطحي أمرا أساسيا لتوفير المعادن التي تشكل أساس المجتمع الحديث، من النحاس في المركبات الكهربائية إلى المجموع الكلي في الخرسانة، ومع ذلك فإن تكاليفه البيئية كبيرة، وفي بعض الأشكال )التخلي عن المعادن، وتصريف الألغام الحمضية(، وتستمر الأجيال، ويترك فهم شامل للطرائق وآثارها، مقترنا بتنظيم قوي، والابتكار التكنولوجي المستمر، والالتزام بإعادة الاستصلاح التدريجي، مما يساعد على تحقيق التوازن بين أمن الموارد وبين السلامة الإيكولوجية.