الأثر البيئي للتعدين على جودة الهواء: كيف يمكننا قياسه؟

التعدين وتلوث الهواء وجهان لعملة واحدة.

لا شك في أن عمليات التعدين تترك أثراً بصرياً على المشهد الطبيعي. غير أن الأثر البيئي للتعدين على جودة الهواءيشير جودة الهواء إلى حالة الهواء الذي نتنفسه وتركيبه من حيث الملوثات الموجودة في الغلاف الجوي. وتُعد جيدة عندما تكون مستويات الملوثات منخفضة ولا تشكل خطرًا...
قراءة المزيد عامل ينبغي أخذه في الحسبان أيضاً، خصوصاً عند حماية صحة العاملين والمجتمعات المحيطة.

ولذلك تُعدّ مراقبة جودة الهواء في المناجم والمحاجر مهمة أساسية، لا سيما عندما نتحدث عن نشاط حيوي للاقتصاد ولعملية التحول في مجال الطاقة.

والتضحية بجودة الهواء من أجل موارد طبيعية أخرى ليست الخيار الأفضل.

أنواع التعدين

التعدين نشاط أساسي لتطور المجتمع الحديث. فهو يتيح لنا الوصول إلى موارد طبيعية ضرورية للبناء والتكنولوجيا والطاقة. لكن من الضروري أن يُنفَّذ بمسؤولية، مع التركيز على الاستدامة وتقليل الأثر البيئي.

توجد عمليات تعدين مختلفة، يتكيف كل منها مع الظروف الجيولوجية وأنواع المعادن المراد استخراجها. ولكل طريقة تعدين مزاياها وتحدياتها، ويعتمد الاختيار على عوامل مثل موقع الرواسب ونوع الخام والاعتبارات البيئية. وفيما يلي أبرز أنواع التعدين وخصائصها:

التعدين السطحي المكشوف

ينطوي التعدين السطحي المكشوف على استخراج المعادن والمواد مباشرة من سطح الأرض. ويُستخدم في الرواسب الكبيرة التي تغطي مساحة تتجاوز 2000 هكتار تعدين. ومن الأمثلة الشائعة رواسب النحاس البورفيري (وهي في الأساس رواسب خام منخفضة الدرجة وكبيرة الكمية) ورواسب الذهب الكبيرة. وتُعدّ دول مثل الولايات المتحدة والصين وروسيا رائدة في هذا الشكل من التعدين. وفي أمريكا اللاتينية، تمارس بيرو وتشيلي والبرازيل أيضاً التعدين على نطاق واسع.

المناجم تحت الأرض

يجري التعدين تحت الأرض في دهاليز وأنفاق. وهو مثالي للمعادن التي لا يمكن استخراجها بكفاءة من السطح. وتُستخدم هذه التقنية في رواسب الفحم والمعادن الثمينة والمعادن الصناعية. ورغم أنها تتطلب استثماراً وتخطيطاً أكبر، فإن أثرها على المشهد الطبيعي أقل.

آبار الحفر

ينطوي التعدين بالحفر أو التعدين في الموقع على استخراج المعادن مباشرة من المكان الذي توجد فيه. إذ تُحفر الآبار للوصول إلى الرواسب الجوفية. وتُستخدم هذه الطريقة في استخراج النفط والغاز ومعادن مثل اليورانيوم.

التعدين تحت الماء

يجري التعدين تحت الماء في قاع البحر، حيث تُستخرج معادن قيّمة مثل المنغنيز والنيكل والكوبالت. ورغم أنه تقنية ناشئة، فإنه يطرح تحديات بيئية وتكنولوجية. غير أن إمكاناته واعدة للمستقبل.

وخلاصة القول إن التعدين نشاط متنوع يسهم في حياتنا اليومية وفي التطور التكنولوجي. ولكل نوع من أنواع التعدين مكانه وغايته، ومن الضروري تنفيذه بمسؤولية واستدامة.

أسباب التلوث الناجم عن التعدين

التلوث الناجم عن التعدين مشكلة بيئية كبيرة تنشأ عن الأنشطة المرتبطة باستخراج المعادن ومعالجتها. وفيما يلي بعض الأسباب الرئيسية للتلوث الناجم عن التعدين:

• الصرف الحمضي: يُعدّ الصرف الحمضي من أكبر مصادر التلوث في المناجم. ويحدث عندما تتعرض المعادن الكبريتية، مثل البيريت، للهواء والماء أثناء التعدين. وتتفاعل هذه المعادن مع الأكسجين والماء فينطلق حمض الكبريتيك. ويلوّث الصرف الحمضي المسطحات المائية ويؤثر سلباً في الحياة المائية.
• مخلفات التعدين: يُعدّ توليد مخلفات التعدين، مثل نفايات المعالجة (tailings) وأكوام الصخور المهدورة، سبباً رئيسياً آخر للتلوث. وتحتوي هذه المخلفات على مواد سامة ومعادن ثقيلة قد تتسرب إلى التربة والمياه الجوفية. وقد تحتوي نفايات المعالجة تحديداً على السيانيد ومواد كيميائية خطرة أخرى.
• الغبار والجسيمات في الغلاف الجوي: أثناء التفجير والحفر ونقل المعادن، تنطلق جسيمات دقيقة في الهواء. وقد تحتوي هذه الجسيمات على معادن ثقيلة وملوثات أخرى. ويمكن أن يؤثر غبار التعدين في صحة الجهاز التنفسي للسكان القريبين من المناجم.
• تغيّر المشهد الطبيعي: يغيّر التعدين المكشوف وتقنيات الاستخراج الأخرى المشهد الطبيعي بصورة جذرية. فإزالة الغطاء النباتي والحفر وإنشاء تجاويف كبيرة تؤثر سلباً في التنوع البيولوجي والجمال الطبيعي للبيئة.
• تلوث المياه: قد تتسرب المواد الكيميائية المستخدمة في التعدين، مثل كواشف التعويم والمذيبات، إلى المياه المحيطة. وينتج عن ذلك تلوث للمياه يؤثر في جودتها وفي الحياة المائية.
• الآثار الاجتماعية والاقتصادية: إضافة إلى الآثار البيئية، للتعدين عواقب اجتماعية واقتصادية أيضاً. ومن المشكلات المرتبطة به النزاعات مع الاستخدامات الأخرى للأراضي، وفقدان التراث الثقافي، وأوجه عدم المساواة الاقتصادية.

وباختصار، يُعدّ الأثر البيئي للتعدين مصدر قلق معقداً يتطلب إدارة مسؤولة ومستدامة لأنشطة التعدين.

كيف يؤثر التعدين في الهواء؟

يمكن أن يكون للتعدين أثر كبير في جودة الهواء بسبب انبعاثات الغبار والملوثات الغازية. ويكثر الجدل حول كيفية قياس هذا الأثر البيئي والحد منه.

أبرز النقاط:

• مراقبة الانبعاثاتتشير الانبعاثات الجوية إلى المواد الملوثة التي تُطلق في الهواء نتيجة الأنشطة البشرية أو المصادر الطبيعية. وتشمل أبرز المصادر البشرية الأنشطة الصناعية ووسائ...
  قراءة المزيد: من الضروري رصد الانبعاثات وتحليلها لفهم أثرها ومصادرها ومستوياتها بصورة أفضل.
• الحلول: توجد حلول متعددة لتقليل الأثر البيئي للتعدين على جودة الهواء، مثل أنظمة إخماد الغبار، والري للحد من تشتت الجسيمات، وتقنيات الترشيح والمرسبات الكهروستاتيكية، وغيرها.
• اللوائح: تُعدّ اللوائح البيئية الأكثر صرامة وإنفاذها أمرين أساسيين للحد من الانبعاثات الناتجة عن استخراج الموارد.
• الابتكار: يلزم تطوير أنظمة استخراج جديدة وتحسين الأنظمة القائمة باستمرار لمواجهة التحديات المتعلقة بالتعدين وجودة الهواء.

ويمكن لهذه التدابير أن تسهم في الحد بصورة كبيرة من الأثر السلبي لأنشطة التعدين في البيئة.

المناطق الأكثر تأثراً بالتعدين

يمكن أن يؤثر التعدين في عدة مناطق تأثيراً كبيراً، خصوصاً من الناحيتين البيئية والاجتماعية. وفيما يلي بعض المناطق الأكثر تأثراً بالتعدين:

• معسكرات التعدين: يؤثر التعدين في معسكرات عمال المناجم أساساً من خلال المشكلات الصحية الناجمة عن رداءة جودة الهواء وتلوث المياه والتلوث البيئي.
• مناطق الغابات والأدغال: غالباً ما ينطوي التعدين على إزالة الغابات والأدغال على مساحات واسعة للوصول إلى الموارد المعدنية. وقد يكون لذلك أثر مدمر في التنوع البيولوجي والنظم البيئية المحلية.
• المناطق الساحلية والبحرية: قد يتسبب التعدين البحري، مثل استخراج الرمال والحصى والمعادن من قاع البحر، في أضرار جسيمة للموائل البحرية والساحلية وللمجتمعات التي تعتمد عليها في معيشتها.
• مناطق السكان الأصليين والمجتمعات المحلية: يعيش كثير من السكان الأصليين والمجتمعات المحلية في مناطق غنية بالموارد المعدنية. ويمكن للتعدين أن يهجّر هذه المجتمعات، ويدمر سبل عيشها التقليدية، ويلوّث أراضيها ومواردها المائية.
• المناطق القطبية الشمالية والجنوبية: قد يكون للتعدين في هذه المناطق الهشة آثار بيئية شديدة بصورة خاصة، بسبب حساسية النظم البيئية القطبية وصعوبة التعامل مع تسربات النفط والكوارث الأخرى.
• أحواض المياه: يمكن أن يلوّث التعدين المسطحات المائية القريبة بالمواد الكيميائية السامة المستخدمة في عملية التعدين، مثل السيانيد والزئبق، مما يؤثر في جودة المياه وفي الحياة المائية.

من المهم الإشارة إلى أن آثار التعدين تختلف بحسب نوع المعدن المستخرج وممارسات الاستخراج المتبعة واللوائح البيئية والاجتماعية المعمول بها في كل بلد. غير أنه، بصورة عامة، قد يكون للتعدين آثار كبيرة وسلبية في الغالب على المناطق التي يُنفَّذ فيها.

انبعاثات التعدين: غير مرئية لكنها محسوسة

يُعتبر التعدين من أبرز مصادر التلوث في العالم.

والواقع أن قضايا مثل التعامل مع المعادن السامة في التعدين الحرفي أو النفايات الناتجة عن أنشطة التعدين تؤدي دوراً رئيسياً في هذا التصنيف.

غير أن الأثر البيئي للتعدين على جودة الهواء يسهم هو أيضاً في هذا الموقع المثير للجدل، ولذلك يبدو من المناسب النظر في مصادر الانبعاثات الرئيسية.

استخراج المعادن: لا تنطلق الجسيمات العالقة وحدها

لكن قبل وصفها، من الضروري تحديد المجال الذي سنتحرك فيه.

حلولنا لمراقبة جودة الهواء في المناجم والمحاجر صالحة للآبار تحت الأرض وللعمليات السطحية المكشوفة على حد سواء. لكن في الأخيرة تحديداً تراكمت خبرتنا الأكبر، وأتيحت لنا فرص متكررة للتحقق من نجاح تقنيتنا.

فلنتناول إذن المصادر الرئيسية لانبعاثات الملوثات. ويمكن اعتماد تصنيف تقريبي كما يلي (1):

• المصادر المتحركة وتشمل الآلات والمركبات ذات المحركات العاملة في المنجم أو المحجر. وتعتمد الانبعاثات على الوقود (وفي هذا الصدد توجد مشاريع تجريبية لـإدخال المركبات الكهربائية) وعلى حالة صيانتها.
• المصادر الثابتة وتشمل، على سبيل المثال، منشآت توليد الطاقة.
• الانبعاثات المتسربة وتشمل إعادة تعليق الغبار الناتج عن حركة المرور وعمليات التخزين والنقل وشق الطرق وغيرها.

أما الملوثات الناتجة فهي:

• الجسيمات (إجمالي الجسيمات العالقة TSP وPM₁₀ وPM_2.5 وغيرها)؛
• الانبعاثات الغازية مثل CO₂ وCO وNO₂ وSO₂؛
• الهباء الجوي (وينشأ عادة من العمليات الهيدرومعدنية)؛
• الضوضاءتخيل أن تستيقظ كل صباح في الساعة 5:00 صباحًا على هدير لا يتوقف لطريق سريع يبعد أمتارًا قليلة عن نافذتك. إن تجربة هذا الضجيج عالي الشدة ليست حالة معزولة: فا...
  قراءة المزيد والاهتزازات.

كيف نقلل الأثر البيئي للتعدين على جودة الهواء؟

المراقبة مهمة تقلل الأثر البيئي للتعدين على جودة الهواء، لأنها تتيح اتخاذ أنسب الإجراءات. فبعد كل شيء، لا يمكنك إدارة ما لا تقيسه. وفي مواجهة عدم اليقين، يكون أفضل خيار هو الاعتماد على بيانات لا تقبل الجدل، مثل تلك التي تسجلها محطاتنا.

ماذا نحقق عند نشر محطات Kunak AIR في التعدين السطحي المكشوف؟

• ضمان الصحة والسلامة للعاملين وللمناطق السكنية القريبة.
• الحد من الآثار البيئية على النظم البيئية المحيطة، سواء من حيث التلوث الضوضائي أو الانبعاثات الصلبة والغازية.
• الامتثال للقوانين البيئية السارية في كل بلد.
• تحسين الكفاءة من خلال تحديد مصادر الانبعاثات المرتبطة بالآلات التي قد تحتاج إلى صيانة.
• تعزيز الصورة العامة لشركة التعدين وسمعتها.

كيف ننفذ عملنا؟

خير وسيلة لإظهار مزايا تقنيتنا هي قصص النجاح التي يمكنك الاطلاع عليها على موقعنا. ومن بينها:

• التجربة التي طُوّرت في البرازيل لصالح شركة Brazil Iron Mineração LTDA بالتعاون مع Acoem Brazil،
• مشروع المراقبة البيئية في منجم كوبري بنما التابع لشركة First Quantum Minerals الكندية، أو
• نظام مراقبة جودة الهواء في منجم الفحم لاس بالميراس في كولومبيا.

في هذا المشروع، نُشرت شبكة من محطات Kunak AIR Pro العاملة بالطاقة الشمسية والمزودة بمجسّات لقياس الرياح. وتوفر الشبكة بيانات مستمرة وفي الزمن الحقيقي عن تركيزات الغبار والجسيمات، مما يتيح تحديد العمليات الحرجة التي يمكن التخطيط لها بحسب الظروف الجوية.

وتُظهر قصص النجاح هذه أن مجموعة منتجاتنا لقياس جودة الهواء تؤدي المطلوب، وتوفر الحلول واليقين.

هل تريد معرفة كيف يمكن لحلولنا مساعدتك؟ تواصل معنا.

التعدين الذكي يجب أن يراعي جودة الهواء أيضاً

أدى التحول في مجال الطاقة إلى إحياء قطاع التعدين. فبعد كل شيء، يوفر لنا تشغيله الموارد اللازمة لتصنيع الألواح الشمسية وتوربينات الرياح وبطاريات السيارات الكهربائية.

غير أن هذا الانتعاش ينبغي أن يقترن باستراتيجية بيئية أكثر طموحاً تشمل، من بين أمور أخرى، حماية الغلاف الجوي.

وفي السنوات المقبلة، سنشهد تطور ما يُعرف بالفعل بـ«التعدين الذكي»، مع رقمنة تدريجية لعمليات استخراج المعادن. ولا ينبغي أن تُترك حماية البيئة خارج هذا التوجه.

فبعد كل شيء، قلّما يوجد ما هو أذكى من العناية بالكوكب الذي نتشارك العيش عليه، أليس كذلك؟

المصادر المستشارة

(1) Cantos Zambrano, J.E. (2019). Incidencia ambiental de actividades mineras por emisiones a la atmósfera: El caso de Manabí (Ecuador). (Unpublished Master’s Thesis). University of Seville, Seville. Available at https://hdl.handle.net/11441/100200

Milagros Eva Huancare Medina An Analysis of the Environmental Impact Statement in Mining Projects La Damira Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar

D. Noriega, Andrea Mariana Mining regulation, social conflict and the environment in Peru: applying regulatory impact assessment to find alternatives

María Paula Urrego Barragan, Jesús David Licona Enríquez, Karen Charlot Santisteban Muriel Mining locomotive in Colombia consequences of poor institutional coordination in the department of Boyaca – period 2010 to 2014