12 Utjecaj rudarenja urana na okoliš

Iako uranijum je općenito radioaktivan, njegova intenzivna radioaktivnost je ograničena jer glavni izotop, U-238, ima vrijeme poluraspada koje je jednako starosti Zemlje. U-235 emitira alfa čestice i gama zrake, a njegovo vrijeme poluraspada je jedna šestina ovoga.

Stoga bi gama zrake iz komada čistog urana bile nešto veće od onih iz komadića granita. U praktičnom smislu, njegova alfa radioaktivnost ovisi o tome je li prisutan kao suhi prah ili kao gruda (ili u stijeni kao ruda).

U potonjem slučaju, alfa zračenje predstavlja mogući rizik, iako mali. Kemijski gledano, slično je otrovno kao i olovo. Rukavice se obično koriste pri rukovanju metalnim uranom kao dovoljna mjera opreza. Kako bi se spriječilo da ga ljudi udišu ili konzumiraju, koncentrat urana se kontrolira i zatvara.

Istraživački geolozi koji tragaju za uranom identificirali su gama zračenje srodnih elemenata poput bizmuta i radija, koji su nastali tijekom geološkog vremena kao rezultat radioaktivnog raspada urana.

Utjecaj rudarenja urana na okoliš

Slijede neki od glavnih ekoloških problema vezanih uz rudarenje urana

• Poremećaj staništa
• Degradacija tla
• Onečišćenje vode
• Količina površinske vode
• Jalovina i gospodarenje otpadom
• Izloženost zračenju
• Zagađivači u zraku
• Kisela drenaža rudnika
• Kontaminacija podzemnih voda
• Energetski intenzitet
• Izazovi melioracije
• Zabrinutost oko nuklearne proliferacije

1. Poremećaj staništa

Lokalni ekosustavi i biološka raznolikost može biti ugrožena od strane fragmentacija i degradacija staništa uzrokovane rudarskim radovima. Uklanjanje tla i biljaka može uzrokovati poremećaje u staništima divljih životinja.

2. Degradacija tla

Uklanjanje zemlje i jalovine tijekom rudarskih radova ima neposredan utjecaj na fizičke, kemijske i biološke karakteristike tla.

Promjene u sposobnosti tla da opskrbljuje vlagom za rast biljaka, gubitak živih organizama bitnih za zdrava tla (npr. mikroorganizama i glista), gubitak održivih sjemenskih banaka s produljenim skladištenjem, gubitak organske tvari u tlu i dušika, gubitak prostora pora zbog do zbijanja i promijenjene strukture tla, a promijenjena struktura tla su među najčešćim učincima.

Ti su učinci tipični za opće industrijske poremećaje velikih razmjera i suvremene rudarske operacije, a ne samo rudarenje urana.

Većina tih primarnih utjecaja događa se unutar rudarske lokacije, a vrsta rudarenja koja se koristi odredit će koliki utjecaj rudarska aktivnost ima na tlo.

Budući da površinski poremećaj u podzemno rudarstvo je ograničen na vrlo skromne podzemne otvore, posljedice na tlo su zanemarive. S druge strane, najviše je poremećenog tla tijekom otvoreni kop.

Nadalje, uvjeti izvan lokacije mogu biti pod utjecajem sekundarnih učinaka, kao što je povećano otjecanje vode uzrokovano zbijanjem tla o čemu je prethodno bilo riječi u ovom odjeljku.

3. Kontaminacija vode

Voda se često koristi u fazama ekstrakcije i obrade u rudarstvu urana.

Nekoliko operacija rekultivacije, isušivanje rudnika i jama, privremeno skladištenje ruda i otpada od rudarstva i prerade na licu mjesta, te uznemiravanje površine zemlje uzrokovano rudarenjem mogu imati značajan utjecaj na koncentracije i opterećenja otopljenih i suspendiranih materijala u površinske vode izvan lokacije.

Podzemne vode moraju se držati izvan rudnika ili se crpiti postupkom tzv odvodnjavanje za rudnik koji treba raditi.

Niz eksploatacijskih bunara koji okružuju rudnik može se koristiti za snižavanje lokalne podzemne vode i sprječavanje ulaska vode, ili se podzemna voda koja ulazi u rudnik može ispumpati i izbaciti na površinu.

Na kvalitetu površinske vode mogu utjecati operacije odvodnjavanja rudnika, osobito ako se ispust ne pročisti.

Širok raspon materijala može imati utjecaj na površinske vode, kao što su određene neradioaktivne tvari (osobito otopljeni teški metali i metaloidi), prirodni radioaktivni materijali (NORM), tehnološki poboljšani prirodni radioaktivni materijali (TENORM) te tekući i kruti ostaci iz procesa obrade.

To može rezultirati prisutnošću radionuklida, teških metala i drugih kontaminanata opasnih po ljudsko zdravlje i život u vodi koji onečišćuju susjedne izvore vode.

4. Količina površinske vode

Za očekivati ​​je da virginijska rudarska mjesta urana, bilo podzemna ili nadzemna, povremeno propuštaju vodu izvan lokacije. Jedan od izvora kontrole nad stopama pražnjenja bio bi

1. Unosi padalina (kao što je intenzitet padalina).
2. Prethodni uvjeti vlage;
3. Karakteristike površine zemlje (kao što je sposobnost infiltracije tla)
4. Pristupačno skladištenje vode (skladištenje jame, bazeni za zadržavanje, itd.)
5. Voda se namjerno ispušta iz rudarskih aktivnosti.

Površinska drenaža iz miniranih područja vjerojatno bi bila veća lokalno nego iz neminiranih područja prekrivenih prirodnim šumama drugog rasta.

Iako bi se postotak povećanja smanjivao s udaljenošću od rudnika i učinci količine površinske vode od upravljanja jalovinom mogli bi biti veći, relativno povećanje otjecanja također bi rezultiralo povećanjem protoka u vodotoku nizvodno.

5. Gospodarenje jalovinom i otpadom

Jedan veliki ekološki problem povezan s ekstrakcijom urana je odlaganje radioaktivne jalovine. Neadekvatno skladištenje može omogućiti infiltraciju zagađivača u tlo i vodu, što rezultira dugotrajnom kontaminacijom.

Količina i sastav različitih otpadnih materijala, tehnike koje se koriste za preradu uranove rude, način na koji se različiti otpadni materijali skladište i zbrinjavaju, te radnje poduzete za smanjenje utjecaja na kvalitetu površinske vode, sve će utjecati na to kako upravljanje rudarskim otpadom i jalovinom utjecati na površinske vode.

Svi prirodni radioaktivni i neradioaktivni elementi prisutni u uranovoj rudi, uključujući sve radionuklide u nizu raspada urana, posebno one 238U, nalaze se u rudnicima i jalovini mlina.

Iako se preradom uklanja 90-95 posto urana u rudi, snižavajući koncentracije urana barem za jedan red veličine, većina produkata raspada urana—kao što su 230Th, 226Ra i 222Rn—koji mogu činiti većinu radioaktivnost rude—ostati u jalovini.

Aktivnost jalovine se u biti neće promijeniti mnogo tisuća godina zbog dugog vremena poluraspada 230Th (76,000 XNUMX godina).

S obzirom na njihov vrlo dugi poluživot, geokemija i mineralogija 230Th i 226Ra (1,625 godina poluživota) posebno su značajni sa stajališta kvalitete vode.

6. Izloženost zračenju

Tijekom rudarskih radova, radioaktivni elementi uključujući plin radon i radionuklide mogu se ispustiti, što predstavlja opasnost od izlaganja lokalnog stanovništva i osoblja.

7. Zagađivači u zraku

Operacija rudarenja i obrade urana može proizvesti zagađenje zrakačestice i procesi u zraku koji mobiliziraju zagađivače.

Kao i na svakom drugom gradilištu, tijekom gradnje će doći do nestalne prašine, uvlačenja zemlje i ispušnih plinova iz građevinske opreme. Dizelski motori, koji pokreću građevinske strojeve i vozila, ispuštaju dizelske pare.

Kako bi radnici bili sigurni, u podzemnim rudnicima potrebni su ventilacijski uređaji; ipak, zrak će postati onečišćen oslobođenom prašinom.

Posljedice podzemnog i otvorenog kopa na zrak su različite. Miniranjem, utovarom u transportna vozila i transportom do pogona za preradu, površinski kopovi ispuštaju prašinu izravno u atmosferu.

Čestice koje se transportiraju izvan lokacije imaju neugodne učinke poput začepljenja vida i nakupljanja prašine na vozilima i domovima. Međutim, izloženost česticama može potencijalno pogoršati astmu, povećati broj posjeta hitnoj pomoći, pa čak i uzrokovati smrt povezanu s bolestima pluća ili srca.

Osobe s respiratornim poremećajima, uključujući astmu, bronhitis, emfizem, srčane bolesti, dijabetes, novorođenčad, djeca i tinejdžeri, nalaze se među onima koji pojačani rizik.

8. Kisela drenaža rudnika

Ako se isušivanjem kiselih rudnika (AMD) ne upravlja pravilno, to može postati jedan od najopasnijih ekoloških problema koje donosi rudarenje urana.

Populacija acidofilnih bakterija oksidira metalne sulfide (kao što je FeS2) koji se nalaze u otpadnim materijalima ili rudarstvu kako bi se stvorio AMD. Budući da te bakterije mogu preživjeti samo u kiselim sredinama, stvaranje kiselosti može se ubrzati i na kraju postati samoodrživo u prisutnosti sulfida i kisika.

Kisela rudarska voda ima veću vjerojatnost da sadrži teške metale (kao što su željezo, mangan, aluminij, bakar, krom, cink, olovo, vanadij, kobalt ili nikal) ili metaloide (kao što su selen ili arsen) koji se oslobađaju u otopinu oksidacijom sulfidne minerale, uz radionuklide u nizu raspada urana-238 (238U) (tj. uran, radij, radon i torij).

Dakle, preduvjet koji potiče ispuštanje radionuklida i opasnih teških metala iz rudnika urana u okoliš je postojanje sulfidnih minerala u rudi urana.

9. Onečišćenje podzemnih voda

podzemna voda mogu se kontaminirati radioaktivnim i opasnim spojevima koji se ispiru iz rudarskih operacija urana, ugrožavajući ekosustave i izvore pitke vode.

Kroz geokemijske interakcije, podzemna voda u kontaktu s čvrstim tvarima vodonosnika poprimit će kemijski sastav koji odražava sastav stijene domaćina. Brojni geokemijski i hidrogeološki čimbenici utječu na opseg ovih reakcija, a posljedično i na kemijski sastav vode, kao npr.

• Mineralogija matične stijene
• Veličina mineralnih zrnaca
• Kemijski sastav vode koja prolazi kroz vodonosnik
• Koliko je dugo voda u vodonosniku tamo
• Rute protoka (kao što je protok kroz pukotine za razliku od protoka kroz granulirani porozni materijal).

Niz ovih čimbenika može se promijeniti rudarskim radovima, što naknadno može utjecati na kvalitetu podzemne vode.

Postoje dva glavna načina na koje suvremeno upravljanje jalovinom predstavlja prijetnju kvaliteti podzemne vode:

• Kvar struktura (kao što su strukture za držanje jalovine, obloge i sustavi za sakupljanje curenja) namijenjenih sprječavanju ulaska toksina iz jalovine u obližnju podzemnu vodu
• Neodgovarajuća hidraulička izolacija u odlagalištima ispod nivoa može imati različite oblike, kao što je neadekvatan kvar pumpe u aktivnoj izolaciji, neadekvatno razumijevanje hidrogeologije lokacije i neadekvatno zbijanje jalovine u pasivnoj hidrauličkoj izolaciji.

10. Intenzitet energije

Za vađenje i preradu urana potrebni su značajni energetski inputi, često iz neobnovljivih izvora, što povećava emisije stakleničkih plinova i ekološke učinke proizvodnje energije.

11. Izazovi melioracije

Nakon rudarenja urana, povrat zemljišta je kompliciran postupak. Može potrajati neko vrijeme da se ekosustavi oporave i šteta po okoliš umanji, a stanje prije rudarenja možda se neće u potpunosti vratiti. Prije nego što se razina vode vrati na razinu prije rudarenja, može proći nekoliko godina ili čak desetljeća.

Osim toga, poremećaj vodonosnika izazvan izgradnjom rudnika mogao bi trajno promijeniti obrasce toka podzemne vode u tom području, što bi moglo utjecati na količinu vode koja je dostupna za obližnje kućne bunare, iako će ukupni ovaj učinak vjerojatno biti zanemariv.

Smanjene stope obnavljanja podzemne vode također će se vjerojatno dogoditi lokalno. Gornji sloj tla koji je nakupljen tijekom rudarskih radova zamjenjuje se na zemljištu tijekom postupka rekultivacije rudnika.

Međutim, fizikalne, kemijske i biološke karakteristike obnovljenih tala značajno se razlikuju od onih prirodnih tala, a nekima od tih odstupanja može biti potrebno i do 1,000 godina da zacijele.

Na primjer, prirodni horizonti tla koji se formiraju tijekom stotina do tisuća godina brišu se kada se gornji sloj tla ukloni, nasloži i zamijeni.

Zbijanje, ispiranje i biološko propadanje hranjivih tvari stvaraju promjene u fizičkim, kemijskim i biološkim svojstvima nagomilanog gornjeg sloja tla, što dovodi do njegovog propadanja.

Promjene u kruženju dušika u takvim tlima tijekom skladištenja rezultiraju gubitkom rezervi dušika u površinskom sloju tla koje su naknadno obnovljene nakon skladištenja.

Nadalje, mikrobna populacija (gljivice i bakterije) u deponiranom tlu prošla je kroz dugoročne promjene koje su promijenile način na koji rade kada se rudnička mjesta obnove u usporedbi s uvjetima prije rudarenja ili neminiranim područjima.

12. Zabrinutost oko nuklearne proliferacije

Budući da se iskopani uran može koristiti za proizvodnju nuklearnog oružja, rudarenje urana postavlja pitanja u vezi s širenjem nuklearnog oružja.

Zaključak

Da umanjimo ove negativni učinci na okoliš, rudarske operacije moraju koristiti najbolju praksu, moraju se razviti i primijeniti strogi propisi i moraju se koristiti vrhunske tehnologije za upravljanje otpadom i obradu vode.

Smanjenje dugoročnih učinaka rudarenja urana na okoliš zahtijeva održive metode rudarenja i sigurno rukovanje radioaktivnim proizvodima.

Preporuke

• 4 Utjecaj rudarenja pijeska na okoliš
  .
• 7 Utjecaj rudarenja srebra na okoliš
  .
• 11 Utjecaj rudarenja zlata na okoliš
  .
• 7 Utjecaj rudarenja željezne rude na okoliš
  .
• Je li rudarenje litija gore od bušenja nafte? Koji je put naprijed?