ישנן השפעות סביבתיות לכריית עפרות ברזל הכרוכות בכל השלבים, וזה כולל קידוח , הטבה והובלה.
זוהי תוצאה של כמות משמעותית של שאריות עפרת ברזל מסוכנות לסביבה - פסולת מוצקה שנוצרת במהלך תהליך עיבוד תרכיזי עפרת ברזל - ששוחררה לסביבה.
סלע המכונה עפרת ברזל נכרה ומועבר בקלות, יש בו מספיק ברזל, וכדאי להפיק אותו. הצורות הנפוצות ביותר של ברזל שנמצאות בעפרות הן סידריט (FeCO3), לימוניט (FeO(OH)・n(H2O)), גתיט (FeO(OH)), מגנטיט (Fe3O4) והמטיט (Fe2O3). שתי הצורות הנפוצות ביותר של עפרות ברזל הן מגנטיט והמטיט.
ייצור פלדה משתמש ביותר מ-98% מעפרות הברזל הזמינות בשוק העולמי. עפרות ברזל הן חומר משמעותי המשמש להפקת ברזל מתכתי. עקב הביקוש הגובר למתכות, הכרייה והעיבוד חייבים להתבצע באופן רציף, מה שיוצר הרבה פסולת נוזלית ומוצקה.
כמויות אדירות של זנב המכילות יסודות מסוכנים, כולל Fe, Mn, Cu, Pb, Co, Cr, Ni ו-Cd, מיוצרות לאורך תהליך המיצוי. לפי הערכות, 32% מעפרות הברזל שנלקחו עדיין בצורת זנב.
ריכוזים גבוהים של ברזל מומס וחומרים תלויים בחלקיקים נמצאים בזנב שפכים של עפרות ברזל, המשנים את הכימיה של המים ואת הזמינות הביולוגית של מתכות.
כרייה ועיבוד
כדי לחלץ את המתכות ולהפוך אותן לצורה מתכתית (לא משולבת מבחינה כימית), עפרות נכרות בדרך כלל ולאחר מכן עוברות מגוון תהליכים מתכתיים מכניים וכימיים. שלושה סוגים שונים של פעולות מעורבים בהשבת מתכת מעפרות.
- רוטב העפר, או הפרדת מתכת
- הניקוי הכימי הראשון
- הפחתת מתכת, בדרך כלל עם טיפול זיקוק בין לבין.
ישנם מספר שלבים הכרוכים בהפקת ברזל מהעפרה שלו: ראשית, המינרלים היקרים מופרדים מהגנגה, או מיסודות הפסולת, ולאחר מכן מברזל עפרת הברזל להפקת מתכת בעלת ערך.
רוב העיבוד מתבצע בתנורי פיצוץ, אשר תחילה מצמצמים עפרות ברזל לברזל חזיר ולאחר מכן, בהתאם לסוג התנור בו הוא מחומם (כוסה, שלולית או תנורי OH), מצמצמים אותה לפלדה, ברזל יצוק. , וברזל יצוק.
טכניקות מיצוי נפוצות של עפרות ברזל כוללות פיצוץ, קידוח וחפירה כללית. מכרות פתוחים מייצרים את רוב עפרות הברזל.
כדי לשבור ולשחרר סלע שלם ולאפשר מיצוי של עפרות וחומרים אחרים לצורך מסירה למתקן עיבוד, למחסנית או למזבלה של פסולת, קודחים חומרים נפיצים לתוך חורים ונורים. פעולה זו ידועה בשם פיצוץ עפרות ברזל.
מפעל ייצור הברזל והפלדה עשוי לקבל את עפרות הברזל לאחר מיצוי האדמה. העפרה מופקת בדרך כלל מתרכיז עפרות ברזל הכולל בדרך כלל יותר מ-60% ברזל אם הוא מכיל פחות מ-60% ברזל.
זה מושג על ידי הפרדת המינרלים יקרי הערך ממינרלי הברזל, בדרך כלל באמצעות שיטות ציפה של קצף, כוח משיכה או מגנטיות.
השפעות סביבתיות של כריית עפרות ברזל
- איכות אוויר
- ניקוז סלע חומצה
- אדמות ביצות וצמחייה
- מגפאונה
- איכות המים
- הפרעות פיזיות
- בטיחות הציבור
1. איכות אוויר
מקורות הפליטות העיקריים במהלך שלבי הבנייה והתפעול הם אבק חיטוי מהפעלת מכונות ותוצרי בעירה כמו תחמוצת החנקן, פחמן דו-חמצני, גופרית דו-חמצנית ופחמן חד-חמצני.
הן בשלבי הבנייה והן בשלב ההפעלה, דודי מזוט, תנועת כבישים באתר ומחוללי דיזל הם המקורות העיקריים לפליטות הקשורות לבעירה.
פליטות של אבק פליט עשויות לנבוע מתנועות ציוד, חפירה ופינוי קרקע. טעינה ופריקה של עפרות, ריסוק עפרות, סחף של מלאי ואבק ממערכות מסועים סמוכות הם מקורות אפשריים לאבק פליט במהלך הפעילות.
בשל תנודות מזג האוויר היומיומיות, פליטת אבק נמלט נמצאת בקורלציה ישירה עם כמות הקרקע המופרעת ועוצמת הפעילות.
זיהום אוויר תעשייתי משפיע בעיקר על חיות הבר באמצעות תמותה ישירה, מחלות ופציעות משתקות הקשורות לתעשייה ומתח פיזיולוגי ופסיכולוגי.
במקומות מסוימים הועלו חששות לגבי ההשפעות של פליטות גזים וחלקיקים מפעילויות התכה קודמות על בריאות האדם והסביבה.
ממיסים של ימינו משתמשים בהליכים שמפחיתים באופן דרסטי את פליטת הגופרית הדו-חמצנית וחלקיקים, כי הם מבינים כמה חשוב למזער ולמתן את ההשפעות הללו.
מכיוון שדו-תחמוצת הגופרית מייצרת חומצה גופרתית, המכונה לעתים "גשם חומצי", כאשר היא משתלבת עם אדי מים אטמוספריים, היא הייתה בעבר הסיבה המדווחת ביותר לדאגה.
הקרקעות שבהן שוקעות פליטות אלו עלולות להפוך לחומצות, מה שעלול לפגוע בצמחים קיימים ולמנוע מהם לצמוח.
ממיסות מוקפות בשטחים עקרים בשל ההשפעות הסביבתיות של ההיתוך ההיסטורי. לאחר עשרות שנים של נזק, אזורים מסוימים מתחילים סוף סוף להחלים. במקרים מסוימים, פליטות ממפעלי מתכת היסטוריים עלולות להזיק לבריאות האדם.
לדוגמה, רמות גבוהות יותר של עופרת בדם של אנשים מקומיים מסוימים בקרבת מקום נמדדו במהלך פעולתו של מתכת עופרת-אבץ.
בקרות סביבתיות משולבות יותר ויותר עם פעולות התכה כדי להפחית סיכונים בריאותיים וסביבתיים פוטנציאליים הקשורים לפליטות.
2. ניקוז סלע חומצה
חומצות נוצרות כאשר מינרלים ותרכובות המכילות גופרית בסלעים מתחברים עם חמצן ומים.
התגובה הכימית השכיחה ביותר המתרחשת במהלך פעולות הכרייה היא חומצה גופרתית.
כחלק מתהליך ההטבה, יש להמיס את המינרלים שמסביב, ולשחרר מתכות ותרכובות אל גופי המים המתוקים, הנהרות והאטמוספירה שמסביב שהיו קשורים לסלע.
למרות שניתן ליצור חומצות באופן טבעי לפני ההפרעה, פעולות הכרייה בדרך כלל מגדילות את כמות החומצה המיוצרת, מה שמוביל לאי שוויון סביבתי. ניקוז מכרה חומצה הוא המונח לתהליך זה (AMD).
דגים רבים ויצורים ימיים אחרים, כמו גם חיות יבשתיות הצורכות מים ממקורות מזוהמים, נמצאים בסכנה לבעיות בריאותיות עקב החומצות שנוצרות על ידי AMD.
מתכות רבות נעשות ניידות יותר כאשר המים הופכים חומציים יותר, ובכמויות גבוהות, מתכות אלו הופכות רעילות לרוב היצורים החיים.
3. ביצות וצמחייה
מכרות מסוימים צריכים לנקז ביצות סמוכות כדי לקרר את מכונות הפרויקט ולהשלים את תהליך ההטבה. דבר זה משפיע על כמות ואיכות המים במורד הזרם, כמו גם על הצמחייה וחיות הבר המקומיות. ביצות, שטחי ביצות, שטחי מים רדודים וכו' הן דוגמאות לאדמות ביצות.
בביוספרה, אדמות ביצות מבצעות מגוון משימות כמו איסוף ואגירת נגר עילי, שליטה בזרימות נהרות, מזעור סחף והצפה טבעית, טיהור וטיהור מים, חידוש אספקת מי תהום והצעת בית גידול לצומח ולבעלי חיים. זה משיג משהו.
כדי להתאים לשימושי קרקע חלופיים, לרבות חקלאות, עיור, פיתוח תעשייתי ונופש, אזורי ביצות משתנים ממצבם הטבעי.
4. מגפאונה
מינים מסוימים מועדים יותר מאחרים להתדרדרות ולשינוי. כריית עפרות ברזל כרוכה במגוון פעולות הנוגעות ברוב היבטי האקולוגיה. יצורים אדירים כמו זאבים, קריבו ודובים שחורים נחשבים למגה-פאונה.
סוג זה של חיות בר רגישות לרמות רעש שמקורן בפרויקטים של כריית עפרות ברזל ותשתיות, והיא מציגה שינויים התנהגותיים בולטים במהלך עונת הייחום ומיד לפני ואחרי הלידה של הגורים.
שיבושים מסוג זה עלולים לגרום לבעלי חיים לנסוע רחוק יותר, מה שמוריד את סיכוייהם להצליח להתרבות ולרעב.
5. איכות המים
מים הם בין משאבי הטבע העיקריים שנפגעים מהפקת עפרות ברזל. ככל שאתה רחוק יותר מכריית עפרות ברזל, כך יש פחות זיהום. מים חומציים משטיפים מתכות מאזורים מופרעים ומובילים אותם במורד הזרם אל האוקיינוס.
גופי מים מזוהמים בעת כריית עפרת ברזל. כאשר עפרה נושאת מתכת נחשפת במהלך כריית עפרת ברזל במקום שגוף העפרה ייחשף באופן טבעי עקב סחף, וכאשר עפרה שנכרתה נחשפת לפני השטח במהלך תהליך ההטמעה, קיים סיכוי גדול יותר לזיהום.
6. הפרעות פיזיות
ההפרעה הפיזית הגדולה ביותר מתרחשת באתר המכרה במהלך פעולות כרייה בפועל, כגון כריית בורות פתוחים ואתרי סילוק פסולת. מבני כרייה, לרבות משרדים, חנויות ותעשיות, שתופסים בדרך כלל כמות קטנה מהשטח המופרע, ניצלים או נהרסים לאחר סגירת מכרה.
הבור הפתוח ואתרי סילוק פסולת הם ההשפעות הנראות והאסתטיות העיקריות של הכרייה. מאגרי פסולת קטנים יחסית, המשתרעים על כמה דונמים עד עשרות דונמים (0.1 קמ"ר), מיוצרים בדרך כלל בכרייה תת-קרקעית.
אזורים אלו ממוקמים בדרך כלל קרוב לפתחי מתקנים תת קרקעיים. לכרייה בבור פתוח יש השפעה חזותית ופיזית גדולה יותר מאשר לכרייה תת קרקעית שכן היא משפיעה על שטח גדול יותר.
כמויות גדולות של פסולת סלעים נגררים מהבור ומושלכים באזורים שמסביב שכן כמות הפסולת המיוצרת בכריית בורות פתוחים היא בדרך כלל פי שניים עד שלושה מכמות העפרות שנכרה.
ערימות צללים, ערימות שטיפה והטמעות זנב הן כמה סוגים של ערימות פסולת מטופלות שמגיעות בגדלים שונים, חלקן גדולות למדי.
חלק מהמאגרים התעשייתיים הגדולים ביותר הם בעובי של מאות רגל (כ-100 מטרים) ומשתרעים על פני אלפי דונמים (עשרות קילומטרים רבועים), כמו במקרה של כריית נחושת בבור פתוח.
ערימת שטיפה עשויה להיות בקוטר של מאות רגל (כ-100 מטרים) או בגודל של מאות דונמים (0.1 עד 1 קמ"ר).
7. בטיחות הציבור
אנשים מוצאים אתרי כרייה ישנים מרתקים מטבעם, אבל הם גם יכולים להיות מסוכנים. הם עשויים להכיל מבנים היסטוריים מסקרנים, גישה פתוחה או נסתרת לעבודות תת קרקעיות, או בורות פני השטח.
חשש בטיחותי נוסף באתרי כרייה מסוימים הוא "שקיעה", או שקיעת הקרקע. במקומות שבהם התקרבו פעולות תת-קרקעיות לפני השטח, הקרקע עלולה לשקוע בהדרגה.
אלה בדרך כלל מסומנים ונמנעים מכיוון שקריסה לא מתוכננת יכולה להתרחש בכל עת.
בעלי מכרות מודרניים מפחיתים את הסיכונים הכרוכים בסגירה על ידי איטום עבודת מכרה, שדרוג חפירות פני השטח כדי להפחית את המדרונות התלולים שלהם, ושימור או הסרה של מבנים.
בעלי מכרות נוכחיים, ארגונים ממשלתיים או גורמים בעלי עניין אחרים עשויים לבצע תוכניות טיהור והפחתת בטיחות המטפלות בסכנות באתרים אלה במדינות שבהן אזורי כרייה ישנים נפוצים, כגון קולורדו ונבאדה.
יוזמות אלו, לכל הפחות, מזהות סיכונים פוטנציאליים, מציבים שלטי אי הסגת גבול ואזהרה ומגדרות מקומות מסוכנים. כחלק מהצעדים הללו, עשויות להיסגר גם כניסות לעבודות תת-קרקעיות לשעבר.
עבודות מכרות מסוימות שהושבתו התפתחו לבתי גידול משמעותיים של מושבת עטלפים. ניתן לבצע סגירות פתיחת מוקשים כדי לשמור על בטיחות העטלפים ולאפשר להם להמשיך לגשת.
נוהג זה מועיל במיוחד למיני עטלפים בסכנת הכחדה. למבקר מזדמן במקומות כאלה מומלץ לנקוט משנה זהירות ולהימנע מלהיכנס מכיוון שרבים מאתרי כרייה עתיקים עשויים שלא להיות בטוחים.
סיכום
מצד שני, כריית עפרות ברזל פוגעת קשות באקולוגיה. היא פוגעת בסביבה הטבעית שמסביב, כולל הצומח והחי, איכות מי השטח ומי התהום ואיכות האוויר באזור הכרייה.
בהתחשב עד כמה תעשיית הכרייה משפילה את הסביבה, הדבר מבקש להקדיש לה תשומת לב רבה יותר.