Ugrás a tartalomhoz

"A" Tételű modul - Környezetvédelem

Szaktudás Kiadó Ház ZRt. (2008)

Szaktudás Kiadó Ház ZRt. a TÁMOP 4.1.2 pályázat keretein belül

11. fejezet - 11.A bányászat és ércfeldolgozás környezeti hatásai

11. fejezet - 11.A bányászat és ércfeldolgozás környezeti hatásai

Bányászat, ércfeldolgozás

A Föld szilárd kérgének felső 5-6 km vastag rétege, amely magában foglalja a talajt (termőföldet) és azokat a földtani rétegeket, amelyek az ásványkincseket rejtik. A társadalom számára hasznosítható ásványi anyagok (nyersanyagok és energiahordozók) hatalmas értéket képviselnek. Ez az érték nagymértékben függ a technikai fejlődés igényeitől, közvetlenül pedig a — piac törvényeinek megfelelően - a kereslet-kínálat viszonyától. Az ásványkincsek értékének ismerete azért lényeges, mert a kitermelésükkel foglalkozó iparág, a bányászat gyakran kerül konfliktusba a mezőgazdasággal, amely a talajt alapvető termelőeszközként használja. A konfliktus oka az, hogy az ásványkincsekhez csak a talaj (átmeneti) megsemmisítése árán lehet hozzájutni. A 20. század végére az ember újra felfedezte a természeti értékeket és a lassan változó értékrend egy újabb konfliktus forrása lesz: adott helyzetekben a bányászat és a természetvédelem érdekei kerü(het)nek szembe egymással. A bányászat alapvetően kétféle módon termeli ki a haszonanyagot: 1. külszíni fejtéssel, ha az ásványkincs a felszínen vagy a felszín közelében (néhány 10 méter mélyen) van; 2. mélyműveléssel, ha a kitermelés a földfelszín alól történik.

Külszíni bányászat

Általában a külfejtés esetén is van egy olyan réteg, amely befedi a kibányászandó nyersanyagot és nem tartalmaz a bányászok számára hasznos anyagot. A világszerte általános bányászati gyakorlat szerint a letermelt talajt a létesítendő munkagödör mellett halmozzák fel, amelyre a terméketlen kőzeteket hordják rá és így kialakul a meddőhányó. Leggyakoribb esetben a meddőhányó aljára kerül a termékeny talaj - és vele együtt a természetes vegetáció és minden élőlény - és a talajra vastag terméketlen kőzetréteget halmoznak fel. így a tájkép rombolódik, sivár domb keletkezik a tájban, amelyen a növények nagyon nehezen tudnak megtelepedni, (pl. a Mátraalján, Visonta térségében és, Bükkábrány mellett nyitott külszíni fejtők). A bányászat helyén megsemmisülő növények kiesnek az elemek körforgásából (pl. elmarad a levegő CO2-jának megkötése), nem töltik be talajvédő és levegő tisztító funkciójukat, vagyis megszűnnek a kedvező környezetvédelmi hatások. Helyettük a fellazított és nagy területen kopár üledékek könnyen esnek áldozatul a víz vagy a szél által okozott eróziónak. A külszíni bányák megváltoztatják a lefolyási viszonyokat, nagy hatással lehetnek a felszíni vízfolyásokra és a talajvízre. Egy bánya környékén patakok, források apadhatnak el és keletkezhetnek mesterséges vízfolyások a 30-40 m mélyről állandóan szivattyúzott (talaj)vízből. A haszonanyagról letermelt és külön felhalmozott meddő óriási tömegű lehet (akár évente több millió tonna). A nyomás alól felszabaduló és a levegővel érintkezésbe kerülő rétegekben fizikai-kémiai változások mennek végbe. Abban a kőzetben, amely mélyen, levegőtől (ezáltal oxigéntől) elzárva évmilliókon ár redukciós viszonyok között volt, az oxigénnel érintkezve reakció (oxidáció) játszódik le, s ez sav képződéséhez vezethet. így pl. a kéntartalmú ásványok oxigénnel reagálva nedves közegben kénessavvá alakulhatnak. A savas oldatok igen agresszívek, amelyek tovább szivárogva többek között nehézfémeket oldhatnak ki különböző fémvegyületekből.' A nehézfémek nagy része már kis koncentrációban is veszélyes az élőlényekre nézve. Tényleges hatásuk attól függ, hogy hova szivárognak tovább ezek az oldatok, s hol jelennek meg a felszín alatti vízrendszerben. Ha valamelyik ivóvízbázisba eljutnak, komoly veszélyforrást jelentenek az ott lakók számára.

A mélyművelésű bányák

Sok tekintetben hasonló hatásokat váltanak ki a környezetben. Annak ellenére, hogy a ebben az esetben a haszonanyaghoz viszonylag keskeny járatokon (aknákon, tárnákon) jutnak el, ezek összes hosszúsága olyan nagy, hogy a létesítésük során óriási tömegű meddőt kőzetet hoznak a felszínre. A bányászandó ásványkincs felszín alatti elhelyezkedésétől függően gyakran bonyolult és szinte áttekinthetetlen járatrendszert építhetnek ki. Amikor aztán a műre való ásványkincs elfogyott, az üregrendszer ott marad, és a fölötte lehelyezkedő kőzetek súlyától fokozatosan vagy szakaszosan összeomlik (pl. felhagyott szénbányák területén). A felszín süllyedése, berogyása következtében épületek összeomolhatnak, utak, föld alatti kábelek csővezetékek, szennyvízcsatornák megsérülhetnek, s ezek - az anyagi károk mellett - környezetszennyezést is okozhatnak. A mélyművelésű bányák vízrendszerekre gyakorolt hatásai, a bekövetkező kémiai változások hasonlók lehetnek a külfejtésnél leírtakhoz, de mértékük változó. A hazai bányászat pl. óriási hatást gyakorolt a Dunántúli-középhegység karsztvizeire. A karsztvízszint alatti bányákból az évtizedek során olyan mennyiségű vizet távolítottak el, hogy a karsztvíz szintje egyes bányák körzetében több mint 100 métert süllyedt, de a 10-30 méteres süllyedés általános volt. A bányászat sajátosságai közé tartozik, hogy a kitermelt nyersanyag, érc, energiahordozó igen nagy tömegű. Némely esetben a bányászat során az érc el sem különíthető a meddő anyagtól, így azzal együtt termelik ki és külön eljárással választják szét azokat egymástól a bánya közelében. A hatalmas tömegű anyagot nem érdemes szállítani, ezért az ércdúsítókat, ülepítő tavakat a bányák mellett létesítik. Az ércdúsítás további környezeti ártalmakkal jár: porszennyezés és erős zaj a legjellemzőbbek.

Az ércfeldolgozás:

A timföld a bauxitból történő ipari alumínium-előállítás köztes terméke. Lényegében olyan dúsítmány, amelyből a szennyező anyagok egy részét már eltávolították, s így kohósításra alkalmassá tették. A visszamaradó nagy vastartalmú és oldható sókat is tartalmazó vörös iszapot felszíni zagytároló iszapmedencékben ülepítik, amely állaga és elemtartalma miatt fokozott szennyezés-veszélyt jelent a környezetére. A vörös iszap a zagytárolóba kerülve kiszikkad, és felszínét a szélerózió megbonthatja. Nedves állapotban a szabad és kötött lúg tartalma jelentős lehet, ezért a hazai tárolóinkba kerülő nátronlúg évi mennyisége megközelíti a 100.000 tonnát. A környezetbe jutva a lúgos iszap megváltoztatja a talajvizek vegyi jellegét, szikesedést okoz és a növényzet pusztulását és átalakulását eredményezheti. Az energiaforrások, az energia-struktúra változásai, jelenlegi helyzete: A kőszén, a kőolaj és a földgáz szénhidrogén aránya ebben a sorrendben a hidrogén javára változik. A földgáz egységnyi tömegéből a legnagyobb energia nyerhető. Ezért s tökéletesebb égése miatt kevésbé szennyezi a környezetet, mint a másik két fosszilis tüzelőanyag. Ésszerű tehát az energiaszerkezetet úgy alakítani, hogy a földgáz aránya növekedjen. Ezzel a levegő széndioxid-tartalma mérsékeltebben emelkedik, mint a szén és olaj nagyobb aránya esetén, de a növekedés nem áll meg. Egyelőre a szén és kőolaj, valamint ez utóbbi származékai is nagy arányban részesednek az energiatermelésből, így a kibocsátott szennyező gázok mennyiségének csökkentése a fő feladat. A kén-dioxidot és a nitrogén-oxidokat is meg lehet kötni egyszerű kémiai reakciókkal, ugyanakkor az ehhez szükséges berendezések drágák. A por- és koromkibocsátás különböző szűrőberendezésekkel igen hatékonyan csökkenthető. A szén-dioxidot elméletileg a leginkább környezetkímélő módon erdők telepítésével lehetne megkötni. Ez az elképzelés azonban gyakorlatilag kivitelezhetetlen, mert túl nagy területet kellene beerdősíteni. A mai folyamat globális méretekben ezzel pont ellentétes: az erdőirtás nagyobb területen zajlik, mint a telepítés. A szén-dioxid kibocsátás csökkentése a széntartalmú energiahordozók takarékos felhasználásával, a fogyasztás csökkentésével (energiatakarékos háztartási gépek és más fogyasztók használata, az épületek fűtési rendszerének korszerűsítése) érhető el. Ugyancsak az emisszió csökkentését eredményezi az erőművek és más energia-átalakító berendezések hatásfokának növelése. A gépjárművek környezetszennyezésének csökkentését szintén sokféle műszaki megoldással érik el. Eközben azonban dinamikusan emelkedik az autók száma és az általuk megtett távolság, ami a szennyezést megnöveli. A genfi nemzetközi egyezmény az országhatárokon átterjedő levegőszennyezésről, valamint ennek jegyzőkönyvei a kén-dioxid-kibocsátás csökkentése terén sikeresnek bizonyult. Mindezen jelenlegi törekvések együttesen sem oldják meg a fosszilis energiahordozók használatában rejlő alapvető gondot: a várható globális méretű környezetváltozást. A fosszilis tüzelőanyagok hatása a környezetre: a fosszilis energiahordozók közül a kőszén és a kőolaj viszonylag sok ként tartalmaz. Elégetésükkel kén-dioxid keletkezik, ami az egyik legjelentősebb légszennyező gáz, s különösen a hőerőművekből kerül nagy mennyiségben a környezetbe. A nitrogén-oxidok a magas hőmérsékletű égés során (pl. hőerőművekben, autók robbanómotorjában) keletkeznek ugyancsak jelentős mennyiségben. E két gáz meghatározó szerepet játszik a környezetre gyakorolt savas hatás kialakulásában, s nagyobb koncentrációban az ember egészségét is veszélyezteti. Ez utóbbi akkor következik be, ha valamelyik gáz légköri töménysége meghaladja az egészségügyi határértéket. A különböző védettségű területekre eltérő határértékeket állapítanak meg. A kén¬dioxid és a nitrogén-oxidok higiénés határérték fölötti koncentrációja hasonló betegségeket okoz: leggyakoribb a hörghurut, de tüdővizenyő, hörgőtágulat, ill. szív- és érrendszeri betegségek kialakulása is előfordul. A két gáz a környezet elsavasodásának legfőbb okozója és a kétféle szmog kialakulásában is fontos szerepet játszik. A száraz és nedves ülepedés (savas eső) egyaránt a talaj és az élővizek pH-jának csökkenését eredményezi. Vízi ökológiai rendszerekben a savasodásnak különösen súlyos következményei lehetnek: az egész élő rendszer elpusztulhat. A megelőzés szempontjából fontos az ökológiai határérték megállapítása, amely lényegesen kisebb, mint az egészségügyi határérték. A savas ülepedés hozzájárul az erdők pusztulásához és a mezőgazdaságban is jelentős károkat okozhat.