采矿如何影响环境？

采矿业是提取日常生活中生产许多现代产品所​​必需的固体材料和矿物质的最古老的行业之一。然而，它对环境的影响超出了矿山及其附近地区。

采矿方法如何影响环境
根据提取的资源，有多种形式的采矿。这些方法中的每一种都会产生不同类型的污染。

地下采矿涉及挖掘和隧道挖掘以到达煤炭等深层矿床。
露天或露天开采去除地表植被和土壤以开采浅层煤炭矿床。
金属的砂矿（提取）开采是通过筛选河床或海滩沙子来完成的。黄金就是以这种方式提取的金属的一个例子。
就地（原地）回收或就地浸出开采用于提铀。
采用多种挖掘方法
有些资源可以使用不止一种方法进行开采，例如煤炭、黄金和铀。这些方法还会对环境产生影响，例如森林砍伐、栖息地破坏、水土流失、流域破坏和污染。

砍伐森林
三个采矿阶段是勘探、生产或开采以及采矿后的土地使用。所有过程都会导致森林砍伐。许多矿物质存在于森林或热带和加拿大北方森林的保护区中。

森林中的金矿
例如，挖矿负责：
根据全球森林图集 (GFA)，7% 的亚热带森林砍伐是由于石油、矿物和天然气的开采。
自 2000 年以来，由于焦油砂生产（通过高压蒸汽注入开采或提取的低质量油带），加拿大北方森林的 750,000 公顷已经消失。
60% 的亚马逊雨林位于巴西。据Mongabay（美国环境科学新闻）报道，巴西的森林砍伐从 2004 年开始减少，自那时以来已经下降了 80%。然而，在 2019 年，森林大火归因于自下降以来最高水平的森林砍伐。
采矿废料的排放也会影响栖息地。例如，根据 GFA，巴布亚新几内亚的铜矿废料导致 10,000 公顷森林因死亡而消失。
采矿类型和开采的材料也对破坏的程度和类型有重要影响。考虑通过露天开采采煤的例子。
煤炭条带开采
煤炭是通过露天和地下开采的方式开采的。露天采矿的危害更大，因为大片土地受到影响，但由于成本较低而受到行业青睐。世界上 40% 的煤炭是通过露天开采获得的。

美国露天采矿
根据美国能源信息署 (EIA) 2018 年的数据，美国 63% 的煤炭产量来自露天煤矿。露天开采包括条带开采、移山开采和露天开采。

侵蚀
森林的消失和随后的采矿作业扰乱了土壤。露天开采对土壤侵蚀负有特别的责任，因为在山顶开采中表土被爆破以到达浅层煤层。

表土流失造成的环境破坏
流离失所的肥沃表土被侵蚀或运走，使该地区不适合种植任何树木。正是这种土壤扰动使得树木难以生长。

采矿侵蚀的环境影响
根据麻省理工学院(MIT) 的说法，采矿侵蚀的影响在采矿结束后可能会持续很长时间。矿区周边以外的大片土地受到影响。来自铜矿和镍矿的金属粉尘通常会存在数十年，甚至可以到达距离实际矿山 2-3 英里的区域。

埋在土壤中的污染物被释放
埋藏在土壤中的许多重金属和有毒化学物质在采矿过程中释放出来，最终污染空气、水和土地。《国家地理》报道说，美国西部 40% 的流域受到采矿污染物的影响。美国的许多流域也受到加拿大矿山径流的污染。

清理受污染的水域
美国有超过500,000 个废弃矿井等待清理和回收。2019 年，西弗吉尼亚州的奇特河 (Cheat River) 在因酸性矿山污染而流淌数十年的橙色水流后被宣布为“干净”。

矿山尾矿
露天或露天采矿和地下采矿产生的矿山尾矿通常呈泥状或泥浆状物质的形式。挖掘和隧道挖出的尾矿被土壤吸收，并可能渗入水中。

暴露的危险放射性岩石
采矿过程还会暴露放射性岩石并产生金属粉尘。然而，与采矿作业中排放到大气中的粉尘不同，由于颗粒太致密，堆放的废石不容易被水和土壤吸收。

排酸
当金属与水混合时，水会变成酸性。这种酸排放可能是持续存在几个世纪的主要环境和健康问题。

力拓河
酸性土壤
来自矿山的铜和镍粉尘会使矿山周围数公里土地的土壤呈酸性。酸性土壤影响植物生长和动物。

有毒化学品
采矿中使用的许多化学品都是有毒的，会渗入土壤和水中。例如，在地下和水力开采黄金时使用的汞会造成水污染，对水生生物产生负面影响。氰化物是另一种用于采矿的有毒化学物质，可以收集并渗入池塘，危害野生动物。

汞污染
有害的矿业粉尘颗粒
粉尘是采矿产生的主要空气污染物。测量值小于 2.5 pm 至 10 pm 的细颗粒物和粗颗粒物 (PM) 是这里的问题所在。细颗粒物是一个更大的威胁，因为它可以到达肺部导致呼吸系统问题。在产生急性粉尘羽流时，能见度也会受到影响。

煤矿瓦斯气体排放
采矿过程可以释放困在煤层中的甲烷气体。甲烷气体在地下采矿时被释放到空气中。EPA将美国 8.5% 的甲烷排放归因于煤矿甲烷 (CMM)。

地下水和地表水资源枯竭
采矿会耗尽地下水和地表水。采矿污染物影响水的一些方式是通过减少流域面积。

流域面积减少
砍伐森林的采矿作业会耗尽地下水。林木打破了雨水的降落，减缓了土壤的吸收速度。然后水渗入土壤，为地下水库或河流补给。当森林减少时，地下水或河水的补给量就会减少，水会通过径流流失。

地下排水
在露天采矿和地下采矿中，地下水是从水库中抽取的。这个过程减少了可用于农业和当地社区饮用水的水量。

流阻塞
在许多情况下，露天采矿会阻塞溪流，导致下游河流干涸。溪流的堵塞和采矿土壤的倾倒导致整个湿地和沼泽的破坏，这些湿地和沼泽以前吸收和保留雨水。

矿池和沉淀池
人工坑池和沉淀泻湖的建造是为了容纳被矿井中的有毒化学物质污染的水。这些废水水库不利于生态生产，需要疏浚技术来清理这些矿池。

栖息地丧失和改变
通过多种方式进行采矿可能会导致栖息地丧失。森林砍伐、下游淤泥堆积和有毒化学物质污染是栖息地丧失的一些重要原因。效果取决于采矿的类型和开采的材料。

毒鱼
森林损失
由于森林丧失和退化，采矿会影响栖息地。这包括生物多样性丧失、森林破碎化和其他环境问题。

生物多样性的丧失
当原始原始森林生长被砍伐时，空地上生长的植物和物种是常见的耐寒物种，而不是森林物种。以前丰富多样的森林群落可能需要几十年甚至几个世纪才能恢复。

森林碎片化
为给地雷让路而砍伐的森林造成空隙或延伸，将以前连续的森林分成小块。这称为碎片化，除了树木的损失外，还有许多其他有害影响，例如更多的阳光和更高的温度。在这些新条件下，更多杂草植物和树种开始生长。更敏感的森林树种和相关动物消失了。

入侵物种
在空旷的矿山和森林边缘，入侵物种可以迁入。这些物种定居并扩散到更多的森林中，取代或消灭以前的森林物种。

失去的野生动物栖息地
树木的减少导致鸟类筑巢地的减少。狐狸和狼等哺乳动物不喜欢在人多的地方附近筑巢，因此这些物种会远离矿区。许多鸟类和动物需要大片未受干扰的森林才能生存。地雷造成的森林破碎破坏了它们的运动，甚至可能迫使迁移，从而进一步减少矿山周围的野生动物多样性。

噪音和光污染
噪音和光污染影响了许多鸣禽，驱使它们寻找新的栖息地。来自矿山的酸性粉尘污染会影响两栖动物，例如对 pH 值敏感的蝾螈和青蛙。

稀有物种
为采矿作业腾出空间而砍伐的稀有树种种群正面临风险。矿山的开采减少了森林中稀有物种的总数，使它们容易在当地灭绝。

动物道路死亡
随着通往矿山的必要道路的建设，动物生命的损失增加了。矿山周围的动物死亡人数增加，原因是车辆行驶在采矿道路上。

狩猎增加
一旦道路建成以方便采矿作业，随着当地猎人发现这些新的入侵原始狩猎场，野生动物的狩猎活动就会增加。例如，在婆罗洲，据报道穿山甲、猩猩和其他物种的数量正在减少，原因是被以前没有冒险进入该地区的猎人猎杀。

山顶地带采矿
露天采矿有一些特殊的效果。除了山顶带状采矿的一般影响（例如森林破碎化）之外，它还导致了稀有鸟类、哺乳动物和爬行动物的消失。

山顶地带采矿的影响
根据发表在《生物科学》杂志上的研究，除了采矿的一般影响，如碎裂、稀有鸟类、哺乳动物和爬行动物的消失，露天采矿还有一些独特的影响。

山顶采矿
不可挽回的景观变化
当山顶被移除时，地貌发生了变化，该地区被夷为平地，永远改变了地貌类型。

利基丢失
植物和动物的许多小壁龛或生活空间都消失了。当生活区的类型减少时，植物和动物的多样性就会减少。

气温上升
当山脉的高度降低时，以前较冷的地区就会消失。人们发现山顶矿山比周围的山顶更温暖。

森林面积的损失
森林面积因山顶采矿而消失。由于许多矿区难以种植树木，失去的森林被草地取代，这改变并减少了该地区的生物多样性。

湿地和沼泽多样性丧失
当从山顶挖出的泥土倾倒到溪流中时，它会阻止水流流动。湿地和沼泽干涸，带走了鸟类和动物的整个栖息地。

减轻山顶采矿对环境影响的措施
耶鲁大学林业与环境研究学院开发了一种称为深度撕裂的技术，用于分解山顶采矿产生的严重压实土壤。这种技术使用三英尺长的钢刀片在地球上划痕，让他们的本土植树项目生根发芽。

污染物杀死动植物
采矿将灰尘和许多化学物质释放到大气中，污染空气、水和土地。这可能导致栖息地丧失和化学中毒。

栖息地的丧失
在热带森林中水力开采黄金会产生松散的淤泥，增加河流携带并沉积在下游的沉积物负荷。这减少了这些地区的水流量，包括可用于鱼类的水生栖息地数量。即使水域没有毒性，当地的鱼类数量也会减少。

汞中毒
汞是一种有毒化学品，常用于提金。汞会毒害周围地区。鱼死于有毒的水域，减少了它们的数量。据Phys.org 报道，食用汞中毒鱼的人面临严重的健康问题，因为汞会干扰重要器官的功能。

硒中毒
山地矿会释放硒，大量硒甚至对人体有毒。受山矿影响的溪流中的硒含量是未受矿山影响的溪流的 20 到 30 倍。这种稀有元素可以被水生植物吸收，当较小的水生生物吃掉它们时。鱼体内累积的硒浓度高于植物中的硒浓度。

采矿动物体内的生物蓄积
当较大的动物食用被矿井径流毒物（如硒）污染的较小动物时，较大的动物会积累该元素的浓度。这被称为生物蓄积，高浓度的硒会导致出生率下降和溪流中大型无脊椎动物的数量减少。

矿工和当地社区的健康风险
矿工和当地社区可能因采矿而遭受健康风险。忧思科学家联盟报告说，地下采矿存在许多职业危害。

采矿职业危害
当矿井屋顶或隧道坍塌时，矿工可能会受伤或死亡，从而给幸存者带来慢性健康问题。这些问题有时可能是致命的报告，特别是对于持续暴露于矿物粉尘、有毒化学品/烟雾和重金属的矿工而言。

矿业死亡统计
在 2001 年之前，采矿业一直被视为最危险的行业。新技术和安全程序改善了工作条件。2018 年，煤炭行业的矿业相关死亡人数为 12人，金属/非金属矿业为 16 人。这些统计数据包括上班族。受伤人数是三十年前的一半。

矿工的健康问题
据国际环境与发展研究所称，矿工面临从癌症到呼吸系统疾病等危及生命的健康问题。矿工还面临各种金属和有害物质（例如煤、石棉和铀）对健康造成特定影响的风险。

矿区的社区卫生
同样，对社区的影响取决于开采的金属。释放的各种污染物会影响矿山附近居民的健康。健康风险的例子包括：
居住在露天矿山附近的人有更多的先天缺陷，肺部、呼吸系统和肾脏问题的发生率更高。
被砷污染的地下水会导致许多健康问题，包括可能的心血管疾病。
EPA（环境保护署）报告说，由于铀矿的放射性核素（或放射性同位素）对水的污染，纳瓦霍国家土地上发生了骨癌和肾脏问题。
废弃的铀矿
根据Global Research的数据，美国 15,000 个废弃铀矿中有 75% 位于联邦和部落土地上。环境保护局称，1944 年至 1986 年间，从纳瓦霍人的土地上提取了 3000 万吨铀矿石。EPA 进一步报告说，在纳瓦霍人土地上的 523 个废弃铀矿中，已拨出资金清理其中的 213 个。

采矿需求如何影响环境
没有矿物燃料、金属矿石、贵金属和其他开采资源等开采材料，现代生活将不可能实现。许多贵金属被用于创造现代技术，因此很难摆脱对不可再生资源（如贵金属）的需求。然而，通过控制采矿范围和开发安全的方法来管理采矿废物，可以减少对环境的影响。