导言

脱衣采矿,又称露天开采或地表开采,涉及将过度负担的土壤和岩石移到矿物缝隙之上,以提取煤炭、铜、黄金和铀等资源,这种方法之所以被广泛使用,是因为它允许以低于地下开采的成本获取浅层矿床,但是,脱衣采矿的环境足迹相当大,清除了大片土地,破坏生态系统,水和空气质量可能损害几十年,了解这些影响和可以尽量减少这些影响的战略对于平衡资源开采与生态管理至关重要。

加沙地带采矿业对环境的影响

森林砍伐和生境破坏

脱衣采矿作业通常从清理采矿区的所有植被开始,这种砍伐砍伐活动使野生动物,包括濒危物种失去了重要的栖息地,在生物多样性最高的热带地区,森林覆盖丧失尤其具有破坏性,例如在印度尼西亚婆罗洲和苏门答腊岛,采煤的脱衣采矿导致红猩猩生境遭到破坏,砍伐树木还降低了碳固存能力,导致气候变化,即使在采矿停止之后,原始生态系统也可能永远无法完全恢复,因为土壤结构和种子库被摧毁。

土壤侵蚀和土地退化

土壤剥离后,底土会遭受风和水的侵蚀,如果没有植被将土壤固固化,那么大雨会把大量沉积物冲入附近的水道,沉积会填满河流和水库,降低水质,并造成洪水,土地的物理重塑——如形成大坑和损毁堆积——会改变当地排水模式,导致滑坡,在山顶采掘中,阿巴拉契亚进行的某种脱落采矿方式,整个山峰被平整,碎片被推入山谷,永久改变地貌。

水污染和酸性矿井排水

与脱毛采矿相关的最持久的环境问题之一是酸性矿井排水(AMD),通常存在于煤和金属矿石中的硫化物矿物暴露在氧气和水中时,它们就形成硫酸,这种酸会漏出重金属,如砷、铅和周围岩石中的汞。 由此产生的径流可以使溪流和河流的pH值降低到杀死鱼、植物和微生物的水平。即使在采矿完成后,AMD即使管理不当,也可以持续数百年。 根据美国环境保护局,仅美国数千英里的溪流就受到废弃矿井的排水污染。

空气质量影响

钻探、爆破和拖运作业产生的尘埃是矿区颗粒物的主要来源,这些细微颗粒物可能在附近社区引起呼吸系统疾病,并破坏农作物,另外,燃烧化石燃料作为采矿设备的动力,释放二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物,在某些情况下,采矿活动引发的煤缝火灾可释放有毒烟雾,连年开采也会扰动土壤,可能含有石棉或其他有害矿物,从而给工人和居民带来长期接触风险。

减轻环境损害的战略

垦荒和再造林

土地开垦是恢复被开采土地的功能状态的过程,这涉及重新塑造地形、取代表土和种植原生植被。成功的开垦可以重建湿地、森林或草地,提供生境和防止侵蚀。美国的《地表采矿控制和开垦法》要求采矿公司交存保证书,以确保开垦完成。但开垦的质量各不相同。最近的研究表明,被动开垦——允许自然继承——有时比积极种植非原生物种产生更多的生态系统。 地表采矿开垦和执法办公室为废弃的矿区提供了准则和资金。

改进采矿技术

技术进步可以减少剥离采矿对环境的影响,例如选择性采矿——只开采更高级的矿石——减少了废岩的数量和整体扰动地区,坑内碾碎和输送系统降低了能源消耗和尘埃排放,遥感和全球定位系统制导设备可以更精确地挖掘,尽量减少不必要的土地清除,有些矿井现在利用水循环系统减少淡水消耗,并在排放前处理受污染的水,采用电动或氢动力拖车也可以减少采矿船队的温室气体排放。

水的管理与处理

有效的水管理在采矿开始前就开始了,公司应进行水文研究,了解当地水位,设计排水系统,将清洁水从受扰地区引出,在矿场,沉淀池和湿地可以困住沉积物,允许污染物沉淀,对于酸性矿井排水,使用石灰或其他中和剂进行积极处理可以提高pH值和沉淀金属,被动处理系统,如已建成的湿地和无氧石灰岩排水系统,对于长期的采矿后护理更可持续。美国地质调查局 具有大量关于AMD预防和补救的资源。

监管框架和执法

政府在通过法律、允许和执行减轻脱层采矿影响方面发挥着关键作用;在颁发任何采矿许可证之前,必须进行强有力的环境影响评估;必须制定规章,规定开垦挂钩、水质监测和定期报告;在治理薄弱的国家,诸如 负责任采矿基金会 等自愿倡议鼓励公司采用更高的标准;民间社会和地方社区也充当监督者,利用公民科学监测水和空气质量;国际框架,如采掘业透明度倡议,有助于确保分享采矿利益,优先注重环境保护。

案例研究和最佳做法

阿巴拉契亚成功开垦

在美国阿巴拉契亚地区,山顶采煤业给地貌留下了持久的伤疤,但有些公司已经取得了显著的开垦成功,例如,弗吉尼亚州的本特山开垦项目将一个原矿址变成了一个生产性的干草场和野生动物栖息地,通过仔细的重新修整、土壤改良和种植换种草和原生树木,该地现在支持鸟类、鹿和蜜蜂,当地大学与采矿公司合作研究恢复原生硬木林的最佳做法,虽然原始生态系统无法完全复制,但这些努力表明,开采的土地可以重新用于生态和经济用途。

利用技术进行监测

无人机和卫星图像越来越多地用于监测脱氧核糖核酸开采作业及其影响。高分辨率照片可以跟踪毁林情况,发现未经授权的扩张,评估开垦进度。溪流中的自动传感器提供关于pH值、瓦砾度和重金属浓度的实时数据,提醒当局注意污染事件。机器学习算法甚至可以预测最易受侵蚀或酸性排水影响的地区。那些采用这些技术的公司不仅能够更有效地遵守条例,而且能够与利益攸关方建立信任。世界银行的“采掘全球方案支助”[ 促进发展中国家使用这些工具,以改善采矿治理。

结论:前进的道路

脱衣采矿在可预见的将来仍将是必需的矿物来源,特别是向需要锂、钴、铜和稀土元素的可再生能源技术过渡。 但是,通过更严格的监管、技术创新和主动开垦相结合,环境成本可以大大降低。 采矿公司必须超越最低合规,采取全生命周期方法 — — 从规划到封闭 — — 将生态系统健康和社区福祉放在优先地位。 政府、投资者和消费者都可以发挥作用,要求负责任的来源和支持最佳做法。 通过吸取过去的错误,投资于科学解决方案,工业可以努力在资源开采和子孙后代的环境保护之间取得平衡。