Khai thác mỏ là một trong những ngành công nghiệp lâu đời nhất nhằm khai thác các vật liệu rắn và khoáng chất cần thiết để sản xuất ra nhiều sản phẩm hiện đại trong cuộc sống hàng ngày. Tuy nhiên, nó có những tác động đến môi trường ngoài các mỏ và khu vực lân cận.
Phương pháp khai thác ảnh hưởng đến môi trường như thế nào
Có nhiều hình thức khai thác tùy thuộc vào tài nguyên được khai thác. Mỗi phương pháp này đều tạo ra các loại ô nhiễm.
- Khai thác dưới lòng đất bao gồm việc đào và đào đường hầm để tiếp cận các mỏ sâu như than.
- Khai thác bề mặt hoặc theo dải sẽ loại bỏ thảm thực vật và đất trên bề mặt để khai thác các mỏ than nông.
- Việc khai thác kim loại Placer (trích xuất) được thực hiện bằng cách sàng lọc lòng sông hoặc cát bãi biển. Vàng là một ví dụ về kim loại được chiết xuất theo cách này.
- Phục hồi tại chỗ (địa điểm ban đầu) hoặc khai thác lọc tại chỗ được sử dụng để khai thác uranium.
Sử dụng nhiều phương pháp khai thác
Một số tài nguyên có thể được khai thác bằng nhiều phương pháp, như trong trường hợp than, vàng và uranium. Những phương pháp này cũng có thể có tác động đến môi trường, chẳng hạn như nạn phá rừng, phá hủy môi trường sống, xói mòn đất, gián đoạn lưu vực sông và ô nhiễm.
Phá rừng
Ba giai đoạn khai thác là thăm dò, sản xuất hoặc khai thác và sử dụng đất sau khai thác. Tất cả các quá trình đều dẫn đến nạn phá rừng. Nhiều khoáng chất được tìm thấy trong rừng hoặc trong các khu bảo tồn ở vùng nhiệt đới và Rừng Phương Bắc của Canada.
Ví dụ: khai thác chịu trách nhiệm:
- Theo Global Forest Atlas (GFA), 7% nạn phá rừng ở vùng cận nhiệt đới là do khai thác dầu, khoáng sản và khí đốt.
- 750, 000 ha rừng phương bắc Canada đã bị mất kể từ năm 2000 do sản xuất cát hắc ín (dải dầu chất lượng thấp được khai thác hoặc chiết xuất bằng phun hơi nước áp suất cao).
- 60% rừng nhiệt đới Amazon nằm ở Brazil. Theo Mongabay (tin tức khoa học môi trường có trụ sở tại Hoa Kỳ), nạn phá rừng ở Brazil bắt đầu giảm vào năm 2004 và kể từ thời điểm đó đã giảm tới 80%. Tuy nhiên, vào năm 2019, cháy rừng là nguyên nhân dẫn đến nạn phá rừng ở mức độ cao nhất kể từ khi suy giảm.
- Việc thải chất thải khai thác cũng có thể ảnh hưởng đến môi trường sống. Ví dụ, 10.000 ha rừng bị mất do chết do chất thải của mỏ đồng ở Papua New Guinea theo GFA.
- Loại hình khai thác và vật liệu được khai thác cũng có ảnh hưởng quan trọng đến mức độ và hình thức phá hủy. Hãy xem xét ví dụ về khai thác than thông qua khai thác theo dải.
Khai thác than theo dải
Than được khai thác theo phương pháp khai thác theo dải và hầm lò. Khai thác theo dải có hại hơn vì diện tích đất lớn hơn bị ảnh hưởng nhưng được ngành công nghiệp ưa chuộng vì rẻ hơn. 40% than của thế giới được khai thác theo dải.
Khai thác bề mặt ở Hoa Kỳ
Theo Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ (EIA) năm 2018, 63% sản lượng than của Hoa Kỳ đến từ các mỏ bề mặt. Khai thác bề mặt bao gồm khai thác theo dải, khai thác loại bỏ đỉnh núi và khai thác lộ thiên.
Xói mòn
Mất rừng và các hoạt động khai thác sau đó làm xáo trộn đất. Khai thác theo dải đặc biệt là nguyên nhân gây ra xói mòn đất vì lớp đất mặt bị thổi bay để tiếp cận các vỉa than nông khi khai thác trên đỉnh núi.
Tàn phá môi trường do mất lớp đất mặt
Đất mặt màu mỡ bị di dời bị xói mòn hoặc vận chuyển đi, khiến khu vực này không còn phù hợp để trồng bất kỳ loại cây nào. Chính sự xáo trộn của đất đã gây khó khăn cho việc trồng cây.
Tác động môi trường kéo dài của xói mòn khai thác mỏ
Theo Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), tác động của xói mòn mỏ có thể kéo dài sau khi quá trình khai thác kết thúc. Những vùng đất rộng lớn bị ảnh hưởng, vượt ra ngoài khu vực xung quanh mỏ. Bụi kim loại từ các mỏ đồng và niken thường tồn tại trong nhiều thập kỷ và thậm chí có thể lan tới các khu vực cách xa mỏ thực tế 2-3 dặm.
Chất ô nhiễm chôn trong đất được thải ra
Có rất nhiều kim loại nặng và hóa chất độc hại được chôn trong đất và thải ra trong quá trình khai thác và cuối cùng gây ô nhiễm không khí, nước và đất. National Geographic báo cáo rằng 40% lưu vực sông ở miền Tây Hoa Kỳ. S. bị ảnh hưởng bởi các chất ô nhiễm khai thác. Nhiều lưu vực sông ở Hoa Kỳ cũng bị ô nhiễm do nước chảy tràn từ các mỏ ở Canada.
Làm sạch vùng nước bị ô nhiễm
Hơn 500.000 mỏ bị bỏ hoang ở Hoa Kỳ đang chờ được làm sạch và thu hồi. Năm 2019, sông Cheat ở Tây Virginia được tuyên bố là "sạch" sau nhiều thập kỷ ngập màu cam do ô nhiễm mỏ axit.
Chất thải từ mỏ quặng
Khai thác trên bề mặt hoặc lộ thiên và khai thác dưới lòng đất tạo ra các chất thải trong mỏ thường ở dạng chất giống như bùn hoặc bùn. Chất thải từ quá trình đào và đào hầm bị đất hấp thụ và có thể ngấm vào nước.
Phát hiện đá phóng xạ nguy hiểm
Quá trình khai thác cũng có thể làm lộ ra đá phóng xạ và tạo ra bụi kim loại. Tuy nhiên, lượng đá thải dự trữ không dễ dàng được nước và đất hấp thụ vì các hạt này quá dày đặc, không giống như bụi thải vào khí quyển từ các hoạt động khai thác mỏ.
Thoát axit
Khi kim loại trộn với nước, nước có thể trở thành axit. Sự thoát nước axit này có thể là một vấn đề lớn về môi trường và sức khỏe tồn tại trong nhiều thế kỷ.
Đất chua
Bụi đồng và niken từ các mỏ có thể làm đất chua nhiều km xung quanh mỏ. Đất chua ảnh hưởng đến sự phát triển của thực vật và động vật.
Hóa chất độc hại
Nhiều hóa chất được sử dụng trong khai thác mỏ rất độc hại và có thể thoát vào đất và nước. Ví dụ, thủy ngân được sử dụng trong khai thác vàng dưới lòng đất và thủy lực gây ô nhiễm nguồn nước ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống thủy sinh. Cyanide là một hóa chất độc hại khác được sử dụng trong khai thác mỏ, có thể thu thập và thấm vào ao gây hại cho động vật hoang dã.
Các hạt bụi khai thác có hại
Bụi là chất gây ô nhiễm không khí chính do khai thác mỏ tạo ra. Vấn đề ở đây là các hạt mịn và thô (PM) có kích thước nhỏ hơn 2,5 giờ chiều đến 10 giờ tối. PM mịn là mối đe dọa lớn hơn vì nó có thể đến phổi dẫn đến các vấn đề về hô hấp. Tầm nhìn cũng có thể bị ảnh hưởng trong thời gian có nhiều bụi bụi.
Phát thải khí metan mỏ than
Quá trình khai thác có thể giải phóng khí metan bị mắc kẹt trong các vỉa than. Khí metan được thải vào không khí trong quá trình khai thác dưới lòng đất. EPA quy 8,5% lượng khí thải mêtan ở Hoa Kỳ là do Methane mỏ than (CMM).
Cạn kiệt nguồn nước mặt và mặt đất
Khai thác làm cạn kiệt nước mặt và nước mặt. Một số cách gây ô nhiễm do khai thác mỏ ảnh hưởng đến nước là thông qua việc giảm diện tích lưu vực.
Giảm diện tích lưu vực sông
Nước ngầm bị cạn kiệt do hoạt động khai thác từ việc chặt phá rừng. Cây rừng cản trở lượng mưa rơi xuống và làm chậm tốc độ hấp thụ trong đất. Nước sau đó thấm xuống đất để nạp lại các hồ chứa nước ngầm hoặc sông. Khi có ít rừng hơn, lượng nước mặt hoặc nước sông được nạp lại ít hơn, Nước bị mất qua dòng chảy.
Thoát nước ngầm
Trong khai thác theo dải và khai thác hầm lò, nước ngầm được bơm từ các hồ chứa. Quá trình này làm giảm lượng nước có sẵn cho nông nghiệp và nước uống cho cộng đồng địa phương.
Dòng chảy bị chặn
Trong nhiều trường hợp, việc khai thác triệt để chặn các dòng suối, khiến các dòng sông ở hạ lưu khô cạn. Việc tắc nghẽn dòng suối và đổ đất khai thác đã dẫn đến sự phá hủy toàn bộ vùng đất ngập nước và đầm lầy mà trước đây đã hấp thụ và giữ lại nước mưa.
Ao khai thác và đầm lắng
Hồ hố nhân tạo và đầm lắng được xây dựng để chứa nước bị ô nhiễm bởi các hóa chất độc hại từ mỏ. Những hồ chứa nước thải này không có tác dụng sinh thái và cần phải có kỹ thuật nạo vét để làm sạch các ao khai thác này.
Mất đi và thay đổi môi trường sống
Mất môi trường sống có thể xảy ra do khai thác bằng nhiều cách. Phá rừng, tích tụ phù sa ở hạ lưu và ô nhiễm bởi các hóa chất độc hại là một số nguyên nhân quan trọng gây mất môi trường sống. Hiệu quả phụ thuộc vào loại khai thác và vật liệu khai thác.
Mất rừng
Khai thác có thể ảnh hưởng đến môi trường sống do mất và suy thoái rừng. Điều này bao gồm mất đa dạng sinh học, chia cắt rừng và các vấn đề môi trường khác.
Mất đa dạng sinh học
Khi sự phát triển của rừng già nguyên sơ bị chặt hạ, các loài thực vật và loài mọc trên vùng đất trống là những loài cây cứng cáp phổ biến thay vì các loài sống trong rừng. Có thể mất nhiều thập kỷ đến nhiều thế kỷ trước khi cộng đồng rừng phong phú và đa dạng trước đây phát triển trở lại.
Rừng bị chia cắt
Những khu rừng bị chặt phá để nhường chỗ cho mỏ tạo ra những khoảng trống hoặc những khoảng trống khiến những khu rừng liên tục trước đây bị chia cắt thành những mảnh nhỏ. Điều này được gọi là sự phân mảnh, và bên cạnh việc mất cây còn có nhiều tác hại khác, chẳng hạn như nhiều ánh sáng mặt trời hơn và nhiệt độ ấm hơn. Trong những điều kiện mới này, nhiều loài cây và cỏ dại hơn bắt đầu phát triển. Các loài cây rừng và động vật liên quan nhạy cảm hơn sẽ biến mất.
Loài xâm lấn
Ở các khu mỏ trống và ven rừng, các loài xâm lấn có thể di chuyển đến. Những loài này chiếm nơi cư trú và lan rộng ra nhiều khu rừng hơn, thay thế hoặc loại bỏ các loài rừng trước đó.
Môi trường sống hoang dã bị mất
Mất cây dẫn đến mất nơi làm tổ của chim. Các loài động vật có vú như cáo và chó sói không thích ở gần những nơi có người nên chúng di chuyển ra khỏi hầm mỏ. Nhiều loài chim và động vật cần có lãnh thổ rộng lớn và rừng nguyên sinh để tồn tại. Sự phân mảnh rừng do khai thác mỏ làm gián đoạn sự di chuyển của chúng và thậm chí có thể buộc chúng phải di cư, làm giảm thêm sự đa dạng của động vật hoang dã xung quanh mỏ.
Ô nhiễm tiếng ồn và ánh sáng
Ô nhiễm tiếng ồn và ánh sáng ảnh hưởng đến nhiều loài chim biết hót, khiến chúng phải tìm kiếm môi trường sống mới. Ô nhiễm bụi axit từ các mỏ ảnh hưởng đến động vật lưỡng cư, chẳng hạn như kỳ nhông và ếch vốn rất nhạy cảm với độ pH.
Loài quý hiếm
Quần thể các loài cây quý hiếm bị chặt để nhường chỗ cho hoạt động khai thác đang gặp rủi ro. Việc tạo ra các mỏ làm giảm tổng số loài quý hiếm trong rừng, khiến chúng dễ bị tuyệt chủng cục bộ.
Cái chết trên đường động vật
Với việc xây dựng những con đường cần thiết đến mỏ, tỷ lệ thiệt hại về đời sống động vật ngày càng tăng. Số lượng động vật chết tăng quanh các mỏ do các phương tiện di chuyển trên đường khai thác.
Tăng săn bắn
Sau khi các con đường được xây dựng để tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động khai thác, hoạt động săn bắt động vật hoang dã sẽ gia tăng khi các thợ săn địa phương phát hiện ra những con đường mới này đến các khu săn bắn còn trinh nguyên. Ví dụ, ở Borneo, số lượng tê tê, đười ươi và các loài khác được báo cáo là đang giảm do bị giết bởi những thợ săn mà trước đây không dám đến khu vực này.
Khai thác dải trên đỉnh núi
Khai thác theo dải có một số tác dụng cụ thể. Ngoài những tác động chung của việc khai thác dải đất trên đỉnh núi, chẳng hạn như sự chia cắt rừng, nó còn là nguyên nhân dẫn đến sự biến mất của các loài chim, động vật có vú và bò sát quý hiếm hơn.
Tác động của việc khai thác dải đất trên đỉnh núi
Khai thác theo dải có một số tác động đặc biệt ngoài những tác động chung của việc khai thác như sự phân mảnh, sự biến mất của các loài chim, động vật có vú và bò sát quý hiếm hơn theo nghiên cứu được công bố trên Bioscience.
Sự thay đổi cảnh quan không thể khắc phục
Cảnh quan thay đổi khi đỉnh núi bị dỡ bỏ, Khu vực bị san phẳng thay đổi loại cảnh quan mãi mãi.
Các ngóc ngách bị mất
Nhiều hốc hoặc không gian sống nhỏ cho thực vật và động vật bị mất. Khi các loại khu vực sinh sống bị thu hẹp, thì thực vật và động vật cũng ít đa dạng hơn.
Nhiệt độ tăng
Khi độ cao của núi bị hạ thấp, những vùng lạnh hơn trước đây sẽ bị mất đi. Các mỏ trên đỉnh núi được phát hiện là ấm hơn các đỉnh núi xung quanh.
Mất diện tích rừng
Khu vực rừng bị mất do khai thác trên đỉnh núi. Do khó trồng cây ở nhiều khu vực khai thác mỏ nên những khu rừng bị mất được thay thế bằng đồng cỏ, làm thay đổi và làm giảm đa dạng sinh học của khu vực.
Đất ngập nước và sự đa dạng của đầm lầy bị mất
Khi đất từ đỉnh núi đào được đổ xuống suối, nó sẽ cản trở sự chuyển động của nước. Các vùng đất ngập nước và đầm lầy khô cạn mang theo toàn bộ môi trường sống của các loài chim và động vật.
Các bước để giảm thiểu tác động của việc khai thác mỏ trên đỉnh núi đến môi trường
Trường Nghiên cứu Môi trường & Lâm nghiệp Yale đã phát triển một kỹ thuật được gọi là xé sâu để phá vỡ lớp đất bị nén chặt được tạo ra từ hoạt động khai thác trên đỉnh núi. Kỹ thuật này sử dụng những lưỡi thép dài 3 foot để chạm đất để cho phép các dự án trồng cây bản địa của họ bén rễ.
Chất ô nhiễm giết chết hệ thực vật và động vật
Khai thác thải bụi và nhiều hóa chất vào khí quyển gây ô nhiễm không khí, nước và đất. Điều này có thể dẫn đến mất môi trường sống và ngộ độc hóa chất.
Mất môi trường sống
Khai thác vàng thủy lực trong rừng nhiệt đới tạo ra phù sa lỏng lẻo làm tăng tải lượng trầm tích do sông mang theo và lắng đọng ở hạ lưu. Điều này làm giảm lưu lượng nước ở những khu vực này, bao gồm cả lượng môi trường sống dưới nước dành cho cá. Quần thể cá địa phương giảm ngay cả khi nước không độc hại.
Ngộ độc thủy ngân
Thủy ngân, một hóa chất độc hại, thường được sử dụng trong khai thác vàng. Thủy ngân đầu độc các khu vực xung quanh. Cá chết vì nước bị nhiễm độc, làm giảm quần thể của chúng. Theo Phys.org, những người ăn cá bị nhiễm độc thủy ngân có nguy cơ gặp các vấn đề nghiêm trọng về sức khỏe vì thủy ngân làm rối loạn hoạt động của các cơ quan quan trọng.
Độc tính của Selen
Mỏ núi giải phóng selen, với số lượng lớn có thể gây độc cho con người. Hàm lượng Selen trong các dòng suối bị ảnh hưởng bởi mỏ trên núi cao gấp 20 đến 30 lần so với những dòng suối không bị ảnh hưởng bởi mỏ. Nguyên tố quý hiếm này có thể được thực vật thủy sinh hấp thụ và khi các sinh vật thủy sinh nhỏ hơn ăn chúng. Nồng độ selen tích lũy trong cá cao hơn lượng selen có trong thực vật.
Tích lũy sinh học ở động vật từ khai thác mỏ
Khi động vật lớn hơn ăn động vật nhỏ hơn bị nhiễm chất độc từ mỏ, chẳng hạn như selen, động vật lớn hơn sẽ tích lũy nồng độ của nguyên tố này. Điều này được gọi là tích lũy sinh học và nồng độ selen cao có thể làm giảm số lượng sinh sản và số lượng động vật không xương sống cỡ lớn trong các dòng suối.
Rủi ro sức khỏe đối với thợ mỏ và cộng đồng địa phương
Thợ mỏ và cộng đồng địa phương có thể gặp rủi ro về sức khỏe do khai thác. Liên minh các nhà khoa học quan tâm báo cáo rằng khai thác mỏ dưới lòng đất có nhiều nguy cơ nghề nghiệp.
Mối nguy hiểm nghề nghiệp trong khai thác mỏ
Thợ mỏ có thể bị thương hoặc thiệt mạng khi mái mỏ hoặc đường hầm sụp đổ, gây ra các vấn đề sức khỏe mãn tính cho những người sống sót. Những vấn đề này đôi khi có thể gây tử vong, đặc biệt đối với những người thợ mỏ liên tục tiếp xúc với bụi khoáng, hóa chất/khói độc hại và kim loại nặng.
Thống kê tử vong trong khai thác mỏ
Khai thác mỏ được coi là ngành nguy hiểm nhất cho đến năm 2001. Công nghệ mới và quy trình an toàn đã cải thiện điều kiện làm việc. Năm 2018, tỷ lệ tử vong liên quan đến khai thác đối với ngành than là 12 và 16 đối với ngành khai thác kim loại/phi kim loại. Những số liệu thống kê này bao gồm nhân viên văn phòng. Số người bị thương chỉ bằng một nửa số người xảy ra ba mươi năm trước.
Vấn đề sức khỏe của thợ mỏ
Theo Viện Môi trường và Phát triển Quốc tế, những người thợ mỏ phải đối mặt với các vấn đề sức khỏe đe dọa tính mạng, từ ung thư đến các bệnh về đường hô hấp. Thợ mỏ cũng có nguy cơ bị ảnh hưởng sức khỏe cụ thể từ các kim loại và vật liệu nguy hiểm khác nhau, chẳng hạn như than đá, amiăng và uranium.
Sức khỏe cộng đồng ở khu vực có bom mìn
Tương tự, tác động lên cộng đồng phụ thuộc vào kim loại được khai thác. Các chất ô nhiễm khác nhau được thải ra có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của những người sống gần mỏ. Ví dụ về rủi ro sức khỏe bao gồm:
- Những người sống gần các mỏ dải núi có nhiều dị tật bẩm sinh hơn, tỷ lệ mắc các vấn đề về phổi, hô hấp và thận cao hơn.
- Nước ngầm bị ô nhiễm asen dẫn đến nhiều vấn đề sức khỏe, bao gồm cả các bệnh tim mạch có thể xảy ra.
- EPA (Cơ quan Bảo vệ Môi trường) báo cáo sự xuất hiện của bệnh ung thư xương và các vấn đề về thận ở Vùng đất Quốc gia Navajo do nước bị ô nhiễm bởi các hạt nhân phóng xạ (hoặc đồng vị phóng xạ) từ các mỏ uranium.
Mỏ uranium bị bỏ hoang
Theo Nghiên cứu Toàn cầu, 75% trong số 15.000 mỏ uranium bị bỏ hoang ở Hoa Kỳ nằm trên Đất Liên bang và Bộ lạc. Cơ quan Bảo vệ Môi trường cho biết từ năm 1944 đến năm 1986, 30 triệu tấn quặng uranium đã được khai thác từ vùng đất Navajo. EPA báo cáo thêm rằng trong số 523 mỏ uranium bị bỏ hoang trên vùng đất Navajo, nguồn tài trợ đã được cấp để dọn sạch 213 mỏ trong số đó.
Nhu cầu khai thác ảnh hưởng đến môi trường như thế nào
Nếu không có các vật liệu được khai thác như nhiên liệu hóa thạch, quặng kim loại, kim loại quý và các tài nguyên khai thác khác, cuộc sống hiện đại sẽ không thể tồn tại. Nhiều kim loại quý được sử dụng để tạo ra các công nghệ hiện đại, gây khó khăn cho việc thoát khỏi nhu cầu về các nguồn tài nguyên không thể tái tạo, chẳng hạn như kim loại quý. Tuy nhiên, bằng cách kiểm soát mức độ khai thác và phát triển các cách an toàn để quản lý chất thải khai thác, tác động môi trường có thể giảm bớt.
