Введение

Горнодобыча на полосах, также известная как добыча на открытых площадках или на поверхности, включает в себя удаление перегрузки - почвы и горных пород над минеральным швом - для добычи ресурсов, таких как уголь, медь, золото и уран. Этот метод широко используется, поскольку он позволяет получить доступ к мелководным месторождениям по более низкой цене, чем подземная добыча. Однако экологический след от добычи на полосах является существенным. Большие участки земли очищаются, экосистемы нарушаются, а качество воды и воздуха может быть нарушено на десятилетия. Понимание этих воздействий и стратегий, доступных для их минимизации, имеет важное значение для балансирования добычи ресурсов с экологическим управлением.

Экологические последствия горной добычи

Вырубка лесов и разрушение среды обитания

Операции по добыче полос часто начинаются с вырубки всей растительности из района добычи. Эта вырубка лесов удаляет критическую среду обитания для дикой природы, включая исчезающие виды. В тропических регионах, где биоразнообразие является самым высоким, потеря лесного покрова может быть особенно разрушительной. Например, на индонезийских островах Борнео и Суматра добыча полос для угля способствовала разрушению мест обитания орангутанов. Удаление деревьев также снижает способность к поглощению углерода, способствуя изменению климата. Даже после прекращения добычи первоначальная экосистема может никогда полностью не восстановиться, поскольку структура почвы и банки семян разрушены.

Эрозия почв и деградация земель

Когда верхний слой почвы удаляется, подстилающие недра подвергаются ветровой и водной эрозии. Без растительности, чтобы закрепить почву, сильные осадки могут смыть большие объемы осадка в близлежащие водные пути. Это осадочное осадочное осадочное покрытие заполняет реки и водохранилища, снижает качество воды и может вызвать наводнения. Физическое изменение земли - такое как создание массивных ям и свай испорченных - изменяет местные структуры дренажа и может привести к оползням. В горной добыче, форме добычи полос, практикуемой в Аппалачи, целые пики сглаживаются, а мусор выталкивается в долины, постоянно меняя ландшафт.

Загрязнение воды и дренаж кислотных шахт

Одной из наиболее стойких экологических проблем, связанных с добычей полос, является дренаж кислых шахт (AMD). Когда сульфидные минералы, обычно встречающиеся в угольных и металлических рудах, подвергаются воздействию кислорода и воды, они образуют серную кислоту. Эта кислота выщелачивает тяжелые металлы, такие как мышьяк, свинец и ртуть из окружающей породы. Полученный сток может снизить рН ручьев и рек до уровней, которые убивают рыбу, растения и микроорганизмы. Даже после завершения добычи AMD может продолжаться в течение веков, если не управлять должным образом. По данным Агентства по охране окружающей среды США (FLT:0) только тысячи миль ручьев в Соединенных Штатах загрязнены дренажем из заброшенных шахт.

Влияние качества воздуха

Пыль от бурения, взрывов и перевозок является основным источником твердых частиц в горнодобывающих регионах. Эти мелкие частицы могут вызывать респираторные заболевания в близлежащих общинах и наносить ущерб культурам. Кроме того, сжигание ископаемого топлива для питания горного оборудования выделяет углекислый газ, диоксид серы и оксиды азота. В некоторых случаях пожары угольных пластов, разжигаемые горнодобывающей деятельностью, могут выделять токсичные пары в течение многих лет. Добыча полос также нарушает почву, которая может содержать асбест или другие опасные минералы, что приводит к долгосрочным рискам воздействия для рабочих и жителей.

Стратегии по ликвидации экологического ущерба

Восстановление и лесовосстановление

Восстановление земель — это процесс восстановления добытых земель в функциональное состояние. Это включает в себя изменение рельефа, замену верхнего слоя почвы и посадку местной растительности. Успешная рекультивация может воссоздать водно-болотные угодья, леса или луга, которые обеспечивают среду обитания и предотвращают эрозию. Закон о контроле и мелиорации наземных горных работ (SMCRA) в Соединенных Штатах требует, чтобы горнодобывающие компании размещали облигации для обеспечения мелиорации. Однако качество мелиорации варьируется. Недавние исследования показывают, что пассивная рекультивация — позволяя происходить естественной последовательности — иногда может привести к более разнообразным экосистемам, чем агрессивная посадка неместных видов. Управление мелиорации и правоприменения наземных горных работ обеспечивает руководящие принципы и финансирование заброшенных шахтных земель.

Улучшенные методы добычи

Технологические достижения могут уменьшить воздействие на окружающую среду добычи полос. Например, селективная добыча - извлечение только более качественной руды - уменьшает объем отходов и общую зону возмущения. Дробильные и транспортирующие системы в ямах снижают потребление энергии и выбросы пыли. Дистанционное зондирование и оборудование с GPS-наведением позволяют проводить более точные раскопки, сводя к минимуму ненужное удаление земли. Некоторые шахты теперь используют системы рециркуляции воды для сокращения потребления пресной воды и очистки загрязненной воды до выпуска. Принятие электрических или водородных грузовиков может также сократить выбросы парниковых газов из горнодобывающего флота.

Управление водными ресурсами и их обработка

Эффективное управление водными ресурсами начинается до начала добычи. Компании должны проводить гидрологические исследования, чтобы понять местные таблицы воды и проектировать дренажные системы, которые отводят чистую воду от нарушенных районов. На участке шахты осадочные пруды и водно-болотные угодья могут улавливать осадки и позволять загрязнителям селиться. Для дренажа кислотных шахт активная обработка с использованием извести или других нейтрализующих агентов может повышать рН и осаждать металлы. Системы пассивной обработки, такие как построенные водно-болотные угодья и аноксичные известняковые стоки, более устойчивы для долгосрочного ухода после добычи. Геологическая служба США имеет обширные ресурсы по профилактике и восстановлению ВМД.

Нормативно-правовые рамки и правоприменение

Правительства играют решающую роль в смягчении последствий от добычи с помощью законов, разрешений и правоприменения. Перед выдачей любого разрешения на добычу необходимо провести тщательную оценку воздействия на окружающую среду. Правила должны предусматривать создание рекультивационных связей, мониторинг качества воды и регулярную отчетность. В странах со слабым управлением добровольные инициативы, такие как Фонд ответственной добычи ], поощряют компании к принятию более высоких стандартов. Гражданское общество и местные сообщества также выступают в качестве наблюдателей, используя гражданскую науку для мониторинга качества воды и воздуха. Международные рамки, такие как Инициатива прозрачности добывающих отраслей, помогают обеспечить совместное использование преимуществ добычи и приоритетность охраны окружающей среды.

Тематические исследования и лучшие практики

Успешное восстановление в Аппалачи

В Аппалачском регионе США добыча угля на вершине горы оставила неизгладимые шрамы на ландшафте. Однако некоторые компании добились заметных успехов в мелиорации. Например, проект мелиорации Бент-Маунтин в Вирджинии превратил бывший участок шахты в продуктивную среду обитания сена и дикой природы. Благодаря тщательной реградации, изменению почвы и посадке хвороста и местных деревьев, участок теперь поддерживает птиц, оленей и пчел. Местные университеты сотрудничают с горнодобывающими фирмами для исследования лучших практик восстановления местных лесных массивов. Хотя оригинальная экосистема не может быть полностью воспроизведена, эти усилия демонстрируют, что добытые земли могут быть возвращены в экологическое и экономическое использование.

Использование технологий в мониторинге

Дроны и спутниковые снимки все чаще используются для мониторинга операций по добыче полос и их воздействия. Фотографии высокого разрешения могут отслеживать вырубку лесов, обнаруживать несанкционированное расширение и оценивать прогресс мелиорации. Автоматизированные датчики в потоках предоставляют данные в реальном времени о pH, мутности и концентрации тяжелых металлов, предупреждая власти о событиях загрязнения. Алгоритмы машинного обучения могут даже прогнозировать районы, наиболее уязвимые для эрозии или кислотного дренажа. Компании, которые используют эти технологии, не только более эффективно соблюдают правила, но и укрепляют доверие к заинтересованным сторонам. Всемирный банк Extractives Global Programmatic Support способствует использованию таких инструментов в развивающихся странах для улучшения управления добычей.

Оригинальное название: The Path Forward

Горнодобывающие компании останутся необходимым источником основных полезных ископаемых в обозримом будущем, особенно для перехода на технологии возобновляемых источников энергии, которые требуют лития, кобальта, меди и редкоземельных элементов. Однако экологические затраты могут быть значительно снижены за счет сочетания более строгих правил, технологических инноваций и активной мелиорации. Горнодобывающие компании должны выйти за рамки минимального соблюдения и принять подход полного жизненного цикла - от планирования до закрытия - который отдает приоритет здоровью экосистем и благополучию сообщества. Правительства, инвесторы и потребители играют определенную роль в требовании ответственного поиска и поддержки лучших практик. Учившись на прошлых ошибках и инвестируя в научно обоснованные решения, отрасль может стремиться достичь баланса между добычей ресурсов и сохранением окружающей среды для будущих поколений.