Der Bergbau ist eine der ältesten Industrien zur Gewinnung fester Materialien und Mineralien, die für die Herstellung vieler moderner Produkte des täglichen Lebens notwendig sind. Allerdings hat es Auswirkungen auf die Umwelt, die über die Minen und deren Umgebung hinausgehen.
Wie sich Bergbaumethoden auf die Umwelt auswirken
Es gibt viele Formen des Bergbaus, abhängig von der geförderten Ressource. Jede dieser Methoden führt zu einer Art Verschmutzung.
- Untertagebergbau umfasst Graben und Tunnelbau, um tiefe Lagerstätten wie Kohle zu erreichen.
- Der Tagebau oder Tagebau entfernt Oberflächenvegetation und Boden, um oberflächennahe Kohlevorkommen auszubeuten.
- Der Abbau von Metallen erfolgt durch Sieben von Flussbetten oder Strandsand. Gold ist ein Beispiel für ein Metall, das auf diese Weise gewonnen wird.
- In-situ-Bergbau (ursprünglicher Ort) oder In-situ-Laugungsabbau wird für die Urangewinnung genutzt.
Einsatz mehrerer Mining-Methoden
Einige Ressourcen können mit mehr als einer Methode abgebaut werden, wie im Fall von Kohle, Gold und Uran. Diese Methoden können auch Auswirkungen auf die Umwelt haben, wie z. B. Abholzung, Zerstörung von Lebensräumen, Bodenerosion, Störung von Wassereinzugsgebieten und Umweltverschmutzung.
Abholzung
Die drei Bergbauphasen sind Exploration, Produktion oder Gewinnung und Landnutzung nach dem Bergbau. Alle Prozesse führen zur Abholzung der Wälder. Viele der Mineralien kommen in Wäldern oder in Schutzgebieten in den Tropen und im kanadischen Boreal Forest vor.
Der Bergbau ist beispielsweise verantwortlich für:
- Laut Global Forest Atlas (GFA) sind 7 % der Abholzung der Subtropen auf die Förderung von Öl, Mineralien und Gas zurückzuführen.
- 750.000 Hektar der kanadischen Borealwälder sind seit dem Jahr 2000 durch die Ölsandproduktion verloren gegangen (Mineralölqualität, die mit Hochdruckdampfinjektion abgebaut oder gefördert wird).
- 60 % des Amazonas-Regenwaldes liegen in Brasilien. Laut Mongabay (US-amerikanische Umweltwissenschaftsnachrichten) begann die Entwaldung in Brasilien im Jahr 2004 zurückzugehen und hat seitdem einen Rückgang um 80 % erreicht. Allerdings waren die Waldbrände im Jahr 2019 auf die höchste Entwaldungsrate seit dem Rückgang zurückzuführen.
- Die Freisetzung von Bergbauabfällen kann sich auch auf Lebensräume auswirken. Laut GFA gingen beispielsweise in Papua-Neuguinea 10.000 Hektar Wald durch Absterben infolge der Kupferminenabfälle verloren.
- Auch die Art des Bergbaus und das geförderte Material haben einen wichtigen Einfluss auf das Ausmaß und die Art der Zerstörung. Betrachten Sie das Beispiel der Kohleförderung durch Tagebau.
Streifenbergbau von Kohle
Kohle wird im Tage- und Untertagebau abgebaut. Tagebau ist schädlicher, da größere Landstriche betroffen sind, wird aber von der Industrie bevorzugt, da er kostengünstiger ist. 40 % der weltweiten Kohle wird im Tagebau gewonnen.
Tagebau in den Vereinigten Staaten
Nach Angaben der U. S. Energy Information Administration (EIA) stammten 2018 63 % der US-Kohleproduktion aus Tagebauen. Der Tagebau umfasst Tagebau, Bergbergbau und Tagebau.
Erosion
Waldverlust und anschließender Bergbau schädigen den Boden. Der Tagebau ist insbesondere für die Bodenerosion verantwortlich, da der Oberboden gesprengt wird, um beim Berggipfelbergbau die flachen Kohleflöze zu erreichen.
Umweltzerstörung durch Mutterbodenverlust
Der verdrängte fruchtbare Mutterboden wird erodiert oder abtransportiert, sodass die Fläche nicht mehr für den Anbau von Bäumen geeignet ist. Es ist diese Störung des Bodens, die es schwierig macht, Bäume zu züchten.
Verbleibende Auswirkungen der Bergbauerosion auf die Umwelt
Laut dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) können die Auswirkungen der Bergbauerosion noch lange nach Beendigung des Bergbaus anh alten. Große Landstriche außerhalb der unmittelbaren Umgebung der Mine sind betroffen. Metallischer Staub aus Kupfer- und Nickelminen bleibt oft über viele Jahrzehnte bestehen und kann sogar Gebiete erreichen, die 2 bis 3 Meilen von den eigentlichen Minen entfernt sind.
Im Boden vergrabene Schadstoffe werden freigesetzt
Es gibt viele Schwermetalle und giftige Chemikalien, die im Boden vergraben sind, beim Bergbau freigesetzt werden und letztendlich Luft, Wasser und Land verschmutzen. National Geographic berichtet, dass 40 % des Wassereinzugsgebiets im Westen der USA. S. werden durch bergbauliche Schadstoffe beeinträchtigt. Viele Wassereinzugsgebiete in den USA sind auch durch Abflüsse von Minen in Kanada verschmutzt.
Kontaminierte Gewässer reinigen
Über 500.000 verlassene Minen in den USA warten darauf, gereinigt und saniert zu werden. Im Jahr 2019 wurde der Cheat River in West Virginia für „sauber“erklärt, nachdem er aufgrund der Säureminenverschmutzung jahrzehntelang orange verfärbt war.
Minenrückstände aus Erzminen
Beim Übertage- oder Tagebau und Untertagebergbau entstehen Abraumhalden, die häufig in Form einer schlammartigen oder schlammartigen Substanz vorliegen. Die beim Graben und Tunnelbau anfallenden Rückstände werden vom Boden aufgesaugt und können ins Wasser gelangen.
Gefährliche radioaktive Gesteine freigelegt
Der Bergbauprozess kann auch radioaktives Gestein freilegen und metallischen Staub erzeugen. Allerdings werden Abraumhalden nicht so leicht von Wasser und Boden aufgenommen, da die Partikel zu dicht sind, anders als der Staub, der beim Bergbau in die Atmosphäre geschleudert wird.
Säure-Drainage
Wenn sich Metalle mit Wasser vermischen, kann das Wasser sauer werden. Dieser Säureabfluss kann ein großes Umwelt- und Gesundheitsproblem sein, das über Jahrhunderte hinweg anhält.
Saurer Boden
Kupfer- und Nickelstaub aus Minen kann den Boden vieler Kilometer rund um Minen versauern lassen. Der saure Boden beeinträchtigt das Pflanzenwachstum und die Tiere.
Giftige Chemikalien
Viele der im Bergbau verwendeten Chemikalien sind giftig und können in Boden und Wasser gelangen. Beispielsweise verursacht Quecksilber, das im Untertage- und Wasserabbau für Gold verwendet wird, eine Wasserverschmutzung, die sich negativ auf das Leben im Wasser auswirkt. Zyanid ist eine weitere giftige Chemikalie, die im Bergbau verwendet wird und sich ansammeln und in Teiche gelangen kann, was der Tierwelt schadet.
Schädliche Bergbaustaubpartikel
Staub ist ein bedeutender Luftschadstoff, der im Bergbau entsteht. Das Problem sind Fein- und Grobstaubpartikel (PM), die kleiner als 2,5 bis 10 Uhr sind. Feiner Feinstaub stellt eine größere Gefahr dar, da er in die Lunge gelangen und dort Atemprobleme verursachen kann. Auch in Zeiten akuter Staubentwicklung kann die Sicht beeinträchtigt sein.
Kohlebergwerk-Methangasfreisetzung
Der Bergbauprozess kann Methangas freisetzen, das in Kohleflözen eingeschlossen ist. Im Untertagebau wird das Methangas in die Luft freigesetzt. Die EPA führt 8,5 % der Methanemissionen in den Vereinigten Staaten auf Coal Mine Methan (CMM) zurück.
Erschöpfung der Grund- und Oberflächenwasserquellen
Bergbau erschöpft Grund- und Oberflächenwasser. Bergbauschadstoffe wirken sich unter anderem auf das Wasser aus, indem sie die Wassereinzugsgebiete verkleinern.
Verkleinerung der Wassereinzugsgebietsfläche
Das Grundwasser wird durch Bergbaubetriebe durch Abholzung von Wäldern erschöpft. Die Waldbäume bremsen den Regenfall und verlangsamen die Absorptionsrate im Boden. Das Wasser versickert dann im Boden und füllt die Grundwasserreservoirs oder Flüsse wieder auf. Wenn es weniger Wälder gibt, wird weniger Grund- oder Flusswasser nachgefüllt, Wasser geht durch Abfluss verloren.
Untergrundentwässerung
Im Tagebau und Untertagebau wird das Grundwasser aus Stauseen gepumpt. Dieser Prozess reduziert die Menge an Wasser, die für die Landwirtschaft und als Trinkwasser für die örtlichen Gemeinden zur Verfügung steht.
Stromfluss blockiert
In vielen Fällen blockiert der Tagebau Bäche, was zur Austrocknung flussabwärts gelegener Flüsse führt. Die Verstopfung von Bächen und die Ablagerung von Bergbauerde haben zur Zerstörung ganzer Feuchtgebiete und Sümpfe geführt, die zuvor Regenwasser aufgenommen und zurückgeh alten haben.
Bergbauteiche und Sedimentationslagunen
Künstliche Grubenbecken und Sedimentationslagunen werden gebaut, um durch die giftigen Chemikalien aus den Minen verunreinigtes Wasser aufzufangen. Diese Abwasserreservoirs sind ökologisch unproduktiv und zur Sanierung dieser Bergbauteiche sind Baggertechniken erforderlich.
Verlust und Veränderung von Lebensräumen
Der Verlust von Lebensräumen kann durch Bergbau auf vielfältige Weise erfolgen. Abholzung, Schlammansammlung stromabwärts und Kontamination durch giftige Chemikalien sind einige der Hauptursachen für den Verlust von Lebensräumen. Der Effekt hängt von der Art des Bergbaus und den geförderten Materialien ab.
Waldverlust
Bergbau kann Lebensräume durch Waldverlust und -degradation beeinträchtigen. Dazu gehören der Verlust der Artenvielf alt, die Fragmentierung der Wälder und andere Umweltprobleme.
Verlust der Artenvielf alt
Wenn unberührter alter Waldbestand abgeholzt wird, sind die Pflanzen und Arten, die auf dem leeren Land wachsen, gewöhnliche winterharte Arten und nicht die Waldarten. Es kann Jahrzehnte bis viele Jahrhunderte dauern, bis die frühere reiche und vielfältige Waldgemeinschaft wieder nachwächst.
Waldfragmentierung
Wälder, die abgeholzt werden, um Platz für Minen zu schaffen, schaffen leere Lücken oder Abschnitte, die zuvor zusammenhängende Wälder in kleine Fragmente aufteilen. Dies nennt man Fragmentierung, und neben dem Verlust der Bäume gibt es noch viele andere schädliche Auswirkungen, wie zum Beispiel mehr Sonnenlicht und wärmere Temperaturen. Unter diesen neuen Bedingungen beginnen mehr unkrautartige Pflanzen- und Baumarten zu wachsen. Die empfindlicheren Waldarten der Bäume und der dazugehörigen Tiere verschwinden.
Invasive Arten
In den leeren Minen und an den Waldrändern können invasive Arten eindringen. Diese Arten besiedeln und breiten sich in weiteren Teilen des Waldes aus und verdrängen oder eliminieren die bisherigen Waldarten.
Verlorene Lebensräume für Wildtiere
Der Verlust von Bäumen führt zum Verlust von Nistplätzen für Vögel. Säugetiere wie Füchse und Wölfe h alten sich nicht gerne in der Nähe von Orten auf, an denen sich Menschen aufh alten, daher entfernen sich diese Arten von Minen. Viele Vögel und Tiere benötigen zum Überleben ein großes, ungestörtes Waldgebiet. Die Zerschneidung der Wälder durch Minen stört deren Bewegung und kann sogar eine Migration erzwingen, die die Artenvielf alt rund um die Minen weiter verringert.
Lärm- und Lichtverschmutzung
Lärm und Lichtverschmutzung beeinträchtigen viele Singvögel und treiben sie dazu, nach neuen Lebensräumen zu suchen. Die Säurestaubverschmutzung durch die Minen beeinträchtigt Amphibien wie Salamander und Frösche, die empfindlich auf den pH-Wert reagieren.
Seltene Arten
Populationen seltener Baumarten, die abgeholzt werden, um Platz für Bergbaubetriebe zu schaffen, sind gefährdet. Durch die Errichtung von Minen verringert sich die Gesamtzahl seltener Arten in den Wäldern, wodurch sie lokal vom Aussterben bedroht sind.
Tote Tiere im Straßenverkehr
Mit dem Bau der notwendigen Straßen zu den Minen nimmt der Verlust an Tierleben zu. In der Umgebung von Minen kommt es vermehrt zu Todesfällen durch Tiere, verursacht durch Fahrzeuge, die auf den Bergbaustraßen fahren.
Zunahme der Jagd
Sobald Straßen gebaut werden, um den Bergbaubetrieb zu erleichtern, nimmt die Jagd auf Wildtiere zu, da lokale Jäger diese neuen Zugänge zu unberührten Jagdgebieten entdecken. Beispielsweise wird in Borneo berichtet, dass die Zahl der Schuppentiere, Orang-Utans und anderer Arten zurückgeht, weil sie von Jägern getötet werden, die sich zuvor nicht in die Gebiete gewagt haben.
Mountain Top Strip Mining
Strip-Mining hat einige spezifische Auswirkungen. Zusätzlich zu den allgemeinen Auswirkungen des Bergbaus auf Berggipfeln, wie etwa der Waldzerschneidung, ist er für das Verschwinden der selteneren Vögel, Säugetiere und Reptilien verantwortlich.
Auswirkungen des Mountain Top Strip Mining
Der Tagebau hat zusätzlich zu den allgemeinen Auswirkungen des Bergbaus einige besondere Auswirkungen wie Fragmentierung und das Verschwinden der selteneren Vögel, Säugetiere und Reptilien, wie aus einer in Bioscience veröffentlichten Studie geht.
Irreparable Landschaftsveränderungen
Landschaften verändern sich, wenn die Gipfel der Berge entfernt werden. Das Gebiet wird abgeflacht und verändert die Art der Landschaften für immer.
Verlorene Nischen
Viele kleine Nischen oder Lebensräume für Pflanzen und Tiere gehen verloren. Wenn die Wohnraumtypen reduziert werden, verringert sich die Vielf alt an Pflanzen und Tieren.
Temperaturen steigen
Wenn die Höhe der Berge sinkt, gehen zuvor kältere Regionen verloren. Es wurde festgestellt, dass es in Berggipfeln wärmer ist als auf den umliegenden Berggipfeln.
Verlust von Waldflächen
Waldgebiete gehen durch Berggipfelbergbau verloren. Da es in vielen verminten Gebieten schwierig ist, Bäume zu züchten, werden verlorene Wälder durch Grasland ersetzt, was die Artenvielf alt des Gebiets verändert und verringert.
Feuchtgebiete und Sumpfvielf alt verloren
Wenn Erde vom ausgegrabenen Berggipfel in Bäche gekippt wird, blockiert sie die Wasserbewegung. Feuchtgebiete und Sümpfe trocknen aus und nehmen ganze Lebensräume von Vögeln und Tieren mit sich.
Schritte zur Verringerung der Auswirkungen des Bergbergbaus auf die Umwelt
Die Yale School of Forestry & Environmental Studies hat eine Technik namens Deep-Ripping entwickelt, um den stark verdichteten Boden aufzubrechen, der beim Bergbau auf Berggipfeln entstanden ist. Bei dieser Technik werden drei Fuß lange Stahlklingen verwendet, die die Erde einritzen, damit ihre Projekte zur Anpflanzung einheimischer Bäume Wurzeln schlagen können.
Schadstoffe töten Flora und Fauna
Der Bergbau setzt Staub und viele Chemikalien in die Atmosphäre frei, die Luft, Wasser und Land verschmutzen. Dies kann zum Verlust des Lebensraums und zu chemischen Vergiftungen führen.
Lebensraumverlust
Der hydraulische Goldabbau in tropischen Wäldern erzeugt losen Schlick, der die vom Fluss transportierten und flussabwärts abgelagerten Sedimentfrachten erhöht. Dadurch verringert sich der Wasserfluss in diesen Gebieten, einschließlich der Menge an Wasserlebensräumen, die den Fischen zur Verfügung steht. Lokale Fischpopulationen nehmen ab, auch wenn das Wasser nicht giftig ist.
Quecksilbervergiftung
Quecksilber, eine giftige Chemikalie, wird häufig bei der Goldgewinnung verwendet. Quecksilber vergiftet die umliegenden Gebiete. Durch das vergiftete Wasser sterben Fische, wodurch ihre Populationen zurückgehen. Laut Phys.org riskieren Menschen, die mit Quecksilber vergifteten Fisch konsumieren, ernsthafte Gesundheitsprobleme, da Quecksilber die Funktion lebenswichtiger Organe stört.
Selentoxizität
Bergminen setzen Selen frei, das in großen Mengen sogar für Menschen giftig sein kann. In von Bergminen betroffenen Bächen gibt es 20 bis 30 Mal mehr Selen als in Bächen, die nicht von Minen betroffen sind. Dieses seltene Element kann von Wasserpflanzen aufgenommen werden und von kleineren Wasserlebewesen gefressen werden. Die kumulierten Selenkonzentrationen in Fischen sind höher als in Pflanzen.
Bioakkumulation bei Tieren aus dem Bergbau
Wenn größere Tiere kleinere Tiere fressen, die mit einem Minenabflussgift wie Selen kontaminiert sind, erhöht das größere Tier die Konzentration des Elements. Dies wird als Bioakkumulation bezeichnet und hohe Selenkonzentrationen können zu einem Rückgang der Geburten und der Anzahl der Makroinvertebraten in Bächen führen.
Gesundheitsrisiken für Bergleute und lokale Gemeinschaften
Bergleute und örtliche Gemeinden können durch den Bergbau gesundheitliche Risiken erleiden. Die Union of Concerned Scientists berichtet, dass der Untertagebergbau viele Berufsrisiken birgt.
Berufsbedingte Gefahren im Bergbau
Bergleute können verletzt oder getötet werden, wenn die Minendecke oder die Tunnel einstürzen, was zu chronischen Gesundheitsproblemen für die Überlebenden führt. Diese Probleme können manchmal tödlich sein, insbesondere für Bergleute, die ständig Mineralstaub, giftigen Chemikalien/Rauchen und Schwermetallen ausgesetzt sind.
Statistik der Bergbautoten
Der Bergbau g alt bis 2001 als die gefährlichste Industrie. Neue Technologien und Sicherheitsverfahren haben die Arbeitsbedingungen verbessert. Im Jahr 2018 betrug die Zahl der bergbaubedingten Todesfälle in der Kohleindustrie 12 und in der Metall-/Nichtmetallbergbauindustrie 16. In dieser Statistik sind auch Büroangestellte enth alten. Die Zahl der Verletzungen hat sich im Vergleich zu denen vor dreißig Jahren halbiert.
Gesundheitsprobleme für Bergleute
Nach Angaben des Internationalen Instituts für Umwelt und Entwicklung sind Bergleute mit lebensbedrohlichen Gesundheitsproblemen konfrontiert, die von Krebs bis hin zu Atemwegserkrankungen reichen. Bergleute sind auch durch bestimmte Metalle und gefährliche Materialien wie Kohle, Asbest und Uran bestimmten gesundheitlichen Auswirkungen ausgesetzt.
Gesundheit der Gemeinschaft in Gebieten mit Minen
In ähnlicher Weise hängen die Auswirkungen auf die Gemeinden von den abgebauten Metallen ab. Die verschiedenen freigesetzten Schadstoffe können sich negativ auf die Gesundheit der Menschen auswirken, die in der Nähe der Minen leben. Beispiele für Gesundheitsrisiken sind:
- Menschen, die in der Nähe von Bergwerken leben, haben mehr Geburtsfehler und häufiger Lungen-, Atemwegs- und Nierenprobleme.
- Durch Arsen verunreinigtes Grundwasser führt zu vielen gesundheitlichen Problemen, einschließlich möglicher Herz-Kreislauf-Erkrankungen.
- Die EPA (Environmental Protection Agency) meldet das Auftreten von Knochenkrebs und Nierenproblemen im Navajo National Land aufgrund der Wasserverschmutzung durch Radionuklide (oder radioaktive Isotope) aus Uranminen.
Verlassene Uranminen
Laut Global Research befinden sich 75 % der 15.000 verlassenen Uranminen in den USA auf Bundes- und Stammesgebieten. Die Environmental Protection Agency gibt an, dass zwischen 1944 und 1986 30 Millionen Tonnen Uranerz aus Navajo-Gebieten gefördert wurden. Die EPA berichtet weiter, dass von den 523 verlassenen Uranminen auf Navajo-Gebieten Mittel für die Sanierung von 213 freigegeben wurden.
Wie sich Bergbauanforderungen auf die Umwelt auswirken
Ohne geförderte Materialien wie fossile Brennstoffe, Metallerze, Edelmetalle und andere geförderte Ressourcen wäre modernes Leben unmöglich. Viele Edelmetalle werden zur Herstellung moderner Technologien verwendet, was es schwierig macht, der Nachfrage nach nicht erneuerbaren Ressourcen wie Edelmetallen zu entkommen. Durch die Kontrolle des Ausmaßes des Bergbaus und die Entwicklung sicherer Methoden zur Bewirtschaftung von Bergbauabfällen können die Auswirkungen auf die Umwelt jedoch verringert werden.
