7 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการขุดแร่เหล็ก

การทำเหมืองแร่เหล็กส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในทุกขั้นตอน รวมถึงการขุดเจาะการแปรรูป และการขนส่ง

นี่คือผลลัพธ์จากการปล่อยกากแร่เหล็กที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมจำนวนมาก ซึ่งเป็น ของเสียที่เป็นของแข็งที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเพิ่มคุณค่าแร่เหล็กเข้มข้น สู่สิ่งแวดล้อม

หินที่เรียกว่าแร่เหล็กนั้นขุดและขนส่งได้ง่าย มีธาตุเหล็กเพียงพอ และมีประโยชน์ในการสกัด รูปแบบของเหล็กที่แพร่หลายมากที่สุดที่พบในแร่ ได้แก่ ซิเดอไรต์ (FeCO3), ลิโมไนต์ (FeO(OH)・n(H2O)), เกอเอไทต์ (FeO(OH)), แมกนีไทต์ (Fe3O4) และออกไซด์ (Fe2O3) แร่เหล็กสองรูปแบบที่แพร่หลายมากที่สุดคือแมกนีไทต์และออกไซด์

การผลิตเหล็กกล้าใช้แร่เหล็กมากกว่า 98% ของปริมาณแร่เหล็กที่มีอยู่ในตลาดโลก แร่เหล็กเป็นวัสดุสำคัญที่ใช้ในการสกัดเหล็กโลหะ เนื่องจากความต้องการโลหะที่เพิ่มขึ้นการทำเหมืองและการแปรรูปจึงต้องดำเนินการอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดของเสียทั้งของเหลวและของแข็งจำนวนมาก

หางแร่จำนวนมากที่มีองค์ประกอบที่เป็นอันตราย รวมถึง Fe, Mn, Cu, Pb, Co, Cr, Ni และ Cd ถูกสร้างขึ้นตลอดกระบวนการสกัด ประมาณ 32% ของแร่เหล็กที่ถูกนำออกไปยังอยู่ในรูปของหางแร่

เหล็กที่ละลายอยู่และสารแขวนลอยที่มีความเข้มข้นสูงจะพบได้ในหางแร่น้ำเสียจากการทำเหมืองแร่เหล็ก ซึ่งเปลี่ยนคุณสมบัติทางเคมีของน้ำและการดูดซึมของโลหะ

การขุดและการแปรรูป

ในการสกัดโลหะและเปลี่ยนให้อยู่ในรูปแบบโลหะ (ไม่รวมตัวกันทางเคมี) โดยทั่วไปแร่จะถูกขุดขึ้นมาแล้วนำไปผ่านกระบวนการทางโลหะวิทยาทางกลและทางเคมีที่หลากหลาย การดำเนินการที่แตกต่างกันสามประเภทเกี่ยวข้องกับการนำโลหะกลับมาจากแร่

• การแต่งแร่หรือการแยกโลหะ
• การทำความสะอาดด้วยสารเคมีครั้งแรก
• การลดจำนวนโลหะ โดยปกติแล้วจะมีการทำให้บริสุทธิ์ในระหว่างนั้น

มีหลายขั้นตอนในการสกัดเหล็กออกจากแร่ ขั้นแรก แร่ธาตุอันมีค่าจะถูกแยกออกจาก gangue หรือของเสีย จากนั้นจึงเผาแร่เหล็กเพื่อผลิตโลหะมีค่า

การประมวลผลส่วนใหญ่ดำเนินการในเตาถลุงเหล็ก ซึ่งขั้นแรกจะลดแร่เหล็กเป็นเหล็กพิก จากนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของเตาที่ให้ความร้อน (เตาโดม พุดดิ้ง หรือเตา OH) ลดเป็นเหล็ก เหล็กหล่อ และเหล็กดัด

เทคนิคการสกัดแร่เหล็กทั่วไป ได้แก่ การระเบิด การขุดเจาะ และการขุดค้นทั่วไป เหมืองแบบเปิดจะผลิตแร่เหล็กเป็นส่วนใหญ่

เพื่อทำลายและคลายหินที่ไม่บุบสลาย และเพื่อให้สามารถสกัดแร่และวัสดุอื่นๆ เพื่อส่งไปยังโรงงานแปรรูป คลังสินค้า หรือที่ทิ้งขยะได้ วัตถุระเบิดจะถูกเจาะเข้าไปในรูแล้วยิง การดำเนินการนี้เรียกว่าการขุดแร่เหล็ก

โรงงานผลิตเหล็กและเหล็กกล้าอาจได้รับแร่เหล็กเมื่อสกัดจากดินแล้ว แร่มักจะได้รับประโยชน์จากแร่เหล็กเข้มข้นซึ่งโดยปกติจะมีธาตุเหล็กมากกว่า 60% หากมีธาตุเหล็กน้อยกว่า 60%

ซึ่งทำได้โดยการแยกแร่ธาตุอันมีค่าออกจากแร่ธาตุเหล็ก โดยทั่วไปแล้วจะใช้วิธีการลอยฟอง แรงโน้มถ่วง หรือแม่เหล็ก

ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการขุดแร่เหล็ก

• คุณภาพอากาศ
• การระบายน้ำจากกรด
• พื้นที่ชุ่มน้ำและพืชพรรณ
• เมกา
• คุณภาพน้ำ
• รบกวนทางกายภาพ
• ความปลอดภัยสาธารณะ

1 คุณภาพอากาศ

แหล่งปล่อยมลพิษหลักในช่วงการก่อสร้างและการดำเนินงาน ได้แก่ ฝุ่นละอองจาก สารรมควันจากการทำงานของเครื่องจักร และผลิตภัณฑ์จากการเผาไหม้ เช่น ไนตรัสออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์

ในระหว่างขั้นตอนการสร้างและขั้นตอนการดำเนินงาน หม้อต้มน้ำมันเชื้อเพลิง การจราจรบนถนนในสถานที่ และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล เป็นสาเหตุหลักของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้

ฝุ่นละอองฟุ้งกระจายอาจเกิดขึ้นจากการเคลื่อนย้ายอุปกรณ์ การขุด และการปรับพื้นที่ การขนถ่ายแร่ การบดแร่ การกัดเซาะกองแร่ และฝุ่นจากระบบสายพานลำเลียงที่อยู่ใกล้เคียง ล้วนเป็นแหล่งที่มาของฝุ่นละอองฟุ้งกระจายในระหว่างการดำเนินงานได้

เนื่องจากความผันผวนของสภาพอากาศในแต่ละวัน การปล่อยฝุ่นที่หลบหนีจึงมีความสัมพันธ์โดยตรงกับปริมาณพื้นที่ที่ถูกรบกวนและความเข้มข้นของกิจกรรม

มลพิษทางอากาศทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ส่งผลกระทบต่อสัตว์ป่าผ่านการตายโดยตรง โรคร้ายและการบาดเจ็บที่เกี่ยวข้องกับอุตสาหกรรม และความเครียดทางสรีรวิทยาและจิตใจ

ในบางพื้นที่ มีข้อกังวลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมจากการปล่อยก๊าซและอนุภาคจากกิจกรรมการถลุงโลหะในอดีต

โรงถลุงแร่ในปัจจุบันใช้กระบวนการที่ลดการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และอนุภาคลงอย่างมาก เพราะพวกเขาเข้าใจถึงความสำคัญในการลดและบรรเทาผลกระทบเหล่านี้

เนื่องจากซัลเฟอร์ไดออกไซด์ผลิตกรดซัลฟิวริก ซึ่งบางครั้งเรียกว่า "ฝนกรด" เมื่อรวมกับไอน้ำในบรรยากาศ จึงมักเป็นสาเหตุของความกังวลที่มีการรายงานบ่อยที่สุด

ดินที่การปล่อยก๊าซเรือนกระจกเหล่านี้อาจมีสภาพเป็นกรด ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อพืชที่มีอยู่และขัดขวางการเติบโตได้

โรงถลุงแร่ถูกล้อมรอบด้วยพื้นที่แห้งแล้งอันเนื่องมาจากผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมจากการถลุงแร่ในอดีต หลังจากความเสียหายมาหลายทศวรรษ ในที่สุดบางพื้นที่ก็เริ่มได้รับการเยียวยาแล้ว ในบางกรณี การปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากโรงถลุงโลหะในอดีตอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์

ตัวอย่างเช่น ระดับตะกั่วในเลือดที่สูงขึ้นของบุคคลในพื้นที่ใกล้เคียงบางส่วนถูกวัดระหว่างการทำงานของโรงถลุงตะกั่ว-สังกะสี

การควบคุมสิ่งแวดล้อมมีการบูรณาการเข้ากับการดำเนินการถลุงแร่มากขึ้นเพื่อลดความเสี่ยงด้านสุขภาพและสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

2. การระบายน้ำจากหินกรด

กรดถูกสร้างขึ้นเมื่อแร่ธาตุและสารประกอบที่มีกำมะถันในหินรวมกับออกซิเจนและน้ำ

ปฏิกิริยาเคมีที่พบบ่อยที่สุดที่เกิดขึ้นระหว่างการทำเหมืองคือกรดซัลฟิวริก

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการเสริมแร่ธาตุ แร่ธาตุที่อยู่รอบๆ จะต้องถูกละลาย โดยปล่อยโลหะและสารประกอบออกสู่แหล่งน้ำจืด แม่น้ำ และบรรยากาศที่อยู่รอบๆ ซึ่งก่อนหน้านี้เชื่อมโยงกับหิน

แม้ว่ากรดจะถูกสร้างขึ้นตามธรรมชาติก่อนเกิดการรบกวน แต่การทำเหมืองมักจะเพิ่มปริมาณกรดที่ผลิตได้ ซึ่งนำไปสู่ความไม่เท่าเทียมกันด้านสิ่งแวดล้อม การระบายน้ำจากเหมืองกรดเป็นคำสำหรับกระบวนการนี้ (AMD)

ปลาและสัตว์น้ำอื่นๆ จำนวนมาก รวมถึงสัตว์บกที่ใช้น้ำจากแหล่งที่มีการปนเปื้อน ตกอยู่ในอันตรายจากปัญหาสุขภาพเนื่องจากกรดที่เกิดจาก AMD

โลหะหลายชนิดจะเคลื่อนที่ได้มากขึ้นเมื่อน้ำมีความเป็นกรดมากขึ้น และในปริมาณมาก โลหะเหล่านี้จะเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่

3. พื้นที่ชุ่มน้ำและพืชพรรณ

เหมืองบางแห่งจำเป็นต้องระบายน้ำออกจากพื้นที่ชุ่มน้ำ ที่อยู่ติดกัน เพื่อระบายความร้อนให้กับเครื่องจักรในโครงการและดำเนินการกระบวนการแปรรูปแร่ให้เสร็จสมบูรณ์ ซึ่งส่งผลกระทบต่อปริมาณและคุณภาพของน้ำในพื้นที่ปลายน้ำ รวมถึงพืชและสัตว์ป่าในท้องถิ่นด้วย ตัวอย่างของพื้นที่ชุ่มน้ำ ได้แก่ บึง หนองน้ำ และพื้นที่ตื้น เป็นต้น

ในชีวมณฑล พื้นที่ชุ่มน้ำทำหน้าที่ต่างๆ มากมาย เช่น การรวบรวมและกักเก็บน้ำที่ไหลบ่าบนพื้นผิว การควบคุมการไหลของแม่น้ำ ลดการกัดเซาะและน้ำท่วมตามธรรมชาติ การทำให้น้ำบริสุทธิ์และทำความสะอาด เติมน้ำใต้ดิน และมอบที่อยู่อาศัยให้กับพืชและสัตว์ต่างๆ มันทำให้บางสิ่งบางอย่างสำเร็จ

เพื่อรองรับการใช้ที่ดินทางเลือก รวมถึงการเกษตร การขยายตัวของเมือง การพัฒนาอุตสาหกรรม และการพักผ่อนหย่อนใจ พื้นที่ชุ่มน้ำจึงมีการเปลี่ยนแปลงจากสภาพธรรมชาติ

4. สัตว์เมก้า

สัตว์บางชนิดมีแนวโน้มที่จะเกิดการเสื่อมสลายและการเปลี่ยนแปลงมากกว่าชนิดอื่นๆ การทำเหมืองแร่เหล็กเกี่ยวข้องกับการดำเนินงานที่หลากหลายซึ่งเกี่ยวข้องกับระบบนิเวศส่วนใหญ่ สิ่งมีชีวิตขนาดมหึมา เช่น หมาป่า แคริบู และหมีดำ ถือเป็นสัตว์ขนาดใหญ่

สัตว์ป่าประเภทนี้ไวต่อระดับเสียงที่เกิดจากการขุดแร่เหล็กและโครงการโครงสร้างพื้นฐาน และแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมที่เห็นได้ชัดเจนในช่วงฤดูเป็นสัด และก่อนและหลังการคลอดบุตร

การหยุดชะงักประเภทนี้อาจทำให้สัตว์เดินทางได้ไกลขึ้น ซึ่งลดโอกาสที่จะสืบพันธุ์และความหิวโหยได้สำเร็จ

5. คุณภาพน้ำ

น้ำเป็นหนึ่งในทรัพยากรธรรมชาติปฐมภูมิที่ได้รับอันตรายจากการสกัดแร่เหล็ก ยิ่งคุณอยู่ห่างจากเหมืองแร่เหล็กมากเท่าไร มลพิษก็จะน้อยลงเท่านั้น น้ำที่เป็นกรดจะชะล้างโลหะจากพื้นที่ที่ถูกรบกวนและพาพวกมันล่องลงสู่มหาสมุทร

แหล่งน้ำจะปนเปื้อนเมื่อมีการทำเหมืองแร่เหล็ก เมื่อแร่ที่มีโลหะถูกเปิดเผยในระหว่างการทำเหมืองแร่เหล็ก แทนที่จะปล่อยให้แหล่งแร่ถูกเปิดเผยตามธรรมชาติผ่านการกัดเซาะ และเมื่อแร่ที่ขุดได้ถูกเปิดเผยสู่ผิวดินในระหว่างกระบวนการแปรรูป จะมีโอกาสเกิดการปนเปื้อนมากขึ้น

6. การรบกวนทางกายภาพ

การรบกวนทางกายภาพครั้งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นที่พื้นที่เหมืองระหว่างการทำเหมืองจริง เช่น การทำเหมืองแบบเปิดและสถานที่กำจัดหินขยะ อาคารที่ทำเหมือง รวมถึงสำนักงาน ร้านค้า และอุตสาหกรรม ซึ่งโดยปกติจะครอบครองพื้นที่จำนวนเล็กน้อยที่ถูกรบกวน จะถูกซ่อมแซมหรือรื้อถอนหลังจากที่เหมืองปิดลง

หลุมเปิดและแหล่งกำจัดหินเสียเป็นผลกระทบหลักที่มองเห็นได้และสวยงามของการขุด แหล่งเก็บเศษหินที่ค่อนข้างเล็ก ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ไม่กี่เอเคอร์ถึงหลายสิบเอเคอร์ (0.1 ตารางกิโลเมตร) มักผลิตโดยการขุดใต้ดิน

ภูมิภาคเหล่านี้มักจะตั้งอยู่ใกล้กับช่องเปิดสิ่งอำนวยความสะดวกใต้ดิน การทำเหมืองแบบเปิดมีผลกระทบทั้งทางสายตาและทางกายภาพมากกว่าการทำเหมืองใต้ดิน เนื่องจากมีผลกระทบต่อพื้นที่ขนาดใหญ่

หินเสียจำนวนมากจะถูกดึงออกจากหลุมและเททิ้งในพื้นที่โดยรอบ เนื่องจากปริมาณหินเสียที่ผลิตได้ในการขุดหลุมแบบเปิดมักจะเป็นสองถึงสามเท่าของปริมาณแร่ที่ขุดได้

กองตะกรัน กองชะล้าง และกองกากแร่เป็นกองขยะที่ผ่านการบำบัดแล้วบางประเภทซึ่งมีหลายขนาด ซึ่งบางกองก็ค่อนข้างใหญ่

แหล่งกักเก็บน้ำมันขนาดใหญ่ที่สุดบางแห่งมีความหนาหลายร้อยฟุต (ประมาณ 100 เมตร) และครอบคลุมพื้นที่หลายพันเอเคอร์ (หลายสิบตารางกิโลเมตร) เช่นในกรณีของการทำเหมืองทองแดงแบบเปิด

กองกรองแบบฮีปอาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายร้อยฟุต (ประมาณ 100 เมตร) หรือมีขนาดหลายร้อยเอเคอร์ (0.1 ถึง 1 ตารางกิโลเมตร)

7. ความปลอดภัยสาธารณะ

ผู้คนพบว่าแหล่งเหมืองแร่เก่าๆ มีเสน่ห์ตามธรรมชาติ แต่ก็อาจเป็นอันตรายได้เช่นกัน อาจมีอาคารประวัติศาสตร์ที่น่าสนใจ ทางเข้างานใต้ดินที่เปิดหรือซ่อนอยู่ หรือหลุมผิวดิน

ข้อกังวลด้านความปลอดภัยเพิ่มเติมในเหมืองบางแห่งคือ “การทรุดตัว” หรือการจมของพื้นดิน ในสถานที่ซึ่งงานใต้ผิวดินเข้าใกล้พื้นผิว พื้นดินอาจจมลงเรื่อยๆ

โดยทั่วไปจะมีการทำเครื่องหมายและหลีกเลี่ยงสิ่งเหล่านี้เนื่องจากการล่มสลายโดยไม่ได้วางแผนสามารถเกิดขึ้นได้ตลอดเวลา

เจ้าของเหมืองยุคใหม่ลดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการปิดเหมืองโดยการปิดการทำงานของเหมือง ปรับปรุงการขุดค้นพื้นผิวใหม่เพื่อลดความลาดชัน และรักษาหรือถอดโครงสร้างออก

เจ้าของเหมืองในปัจจุบัน องค์กรภาครัฐ หรือผู้มีส่วนได้เสียอื่นๆ อาจดำเนินโครงการฟื้นฟูและบรรเทาความปลอดภัย ซึ่งจัดการกับอันตรายที่ไซต์เหล่านี้ในรัฐซึ่งมีพื้นที่เหมืองแร่เก่าอยู่ทั่วไป เช่น โคโลราโดและเนวาดา

ความคิดริเริ่มเหล่านี้อย่างน้อยที่สุดสามารถระบุอันตรายที่อาจเกิดขึ้น ติดตั้งป้ายห้ามบุกรุกและคำเตือน และปิดล้อมสถานที่อันตราย ส่วนหนึ่งของมาตรการเหล่านี้ อาจมีการปิดทางเข้าสถานที่ทำงานใต้ดินในอดีตด้วย

งานเหมืองที่เลิกใช้งานแล้วบางส่วนได้พัฒนาไปสู่แหล่งที่อยู่อาศัยของค้างคาวจำนวนมาก การปิดช่องทุ่นระเบิดสามารถทำได้เพื่อรักษาค้างคาวให้ปลอดภัยและช่วยให้ค้างคาวเข้าถึงต่อไปได้

การปฏิบัตินี้มีประโยชน์อย่างยิ่งต่อค้างคาวสายพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์ ผู้ที่มาเยือนสถานที่ดังกล่าวแบบทั่วไปควรใช้ความระมัดระวังและงดเว้นจากการเข้าไปในพื้นที่เหมืองโบราณหลายแห่งอาจไม่ปลอดภัย

สรุป

ในทางกลับกัน การทำเหมืองแร่เหล็กก่อให้เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรงต่อระบบนิเวศ มันทำลายสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติโดยรอบ รวมถึงพืชและสัตว์คุณภาพน้ำผิวดินและน้ำใต้ดินและคุณภาพอากาศในบริเวณเหมืองแร่

เมื่อพิจารณาถึงปริมาณที่อุตสาหกรรมเหมืองแร่ทำให้สิ่งแวดล้อมเสื่อมโทรมลงมากเพียงใด เรื่องนี้จึงควรให้ความสนใจมากขึ้น

แนะนำ

• 10 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของถ่านหิน เหมืองแร่ และโรงไฟฟ้า
  .
• 8 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการทำเหมืองเพชร
  .
• 8 ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการทำเหมืองเปิดโล่ง
  .
• ผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม 5 อันดับแรกของการขุดแถบ
  .
• 20 อันดับสาเหตุของความเสื่อมโทรมของสิ่งแวดล้อม | ธรรมชาติและมานุษยวิทยา