鉄鉱石採掘の環境への影響

クルジニ・リグニトバーニ・ヴィソンタンの発掘

鉄鉱石採掘の環境への影響は、採掘から選鉱、輸送、そしてそれ以降のすべての段階で、大気質、水質、生物種、近隣のコミュニティに有害な影響を及ぼす可能性があります。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]これは主に、環境に放出される大規模な鉄鉱石尾鉱（鉄鉱石濃縮物の選鉱プロセス中に生成される固形廃棄物）によるもので、動物と人間の両方に有害です。[ 4 ]

鉄鉱石

ヘマタイトを豊富に含む鉄鉱石

鉄鉱石は、採掘と輸送が経済的に可能な範囲で、十分な鉄含有量と十分な量およびアクセス性を備えた岩石と鉱物の混合物である。[ 5 ]地殻の約 5 % は鉄で構成されており、4 番目に豊富な元素である。[ 6 ]世界的に、鉄鉱石は縞状鉄鉱層(BIF)に磁鉄鉱(Fe 3 O 4 )、赤鉄鉱(Fe 2 O 3 )、針鉄鉱(FeO(OH))、褐鉄鉱(FeO(OH)·n(H 2 O))、または菱鉄鉱(FeCO 3 ) の形で最も一般的に発見されている。[ 7 ]赤鉄鉱と磁鉄鉱は、最も一般的なタイプの鉄鉱石である。世界市場の鉄鉱石の約 98 % は、鉄鋼生産に使用されている。[ 8 ]残りの 2 % の鉄鉱石は、特定の種類の鋼、自動車部品、触媒用の粉末鉄、医療用の放射性鉄の製造に使用されている。塗料、インク、化粧品、プラスチックには鉄青が使用されています。[ 5 ]鉄鉱石の埋蔵量が豊富な国には、オーストラリア、ブラジル、カナダ、インド、中国、南アフリカなどがあります。[ 6 ]

採掘と加工

アメリカ合衆国ミネソタ州ヒビングにあるハル・ラスト・マホニング露天掘り鉄鉱山。

肥沃な鉱床が見つかると、鉄鉱石は通常、露天掘りによって採掘されます。鉄鉱石の採掘方法としては、掘削と発破が一般的です。その後、鉱石は処理場へ輸送され、粉砕された後、高炉でコークス精錬によって金属鉄へと変換されます。[ 9 ]これは選鉱プロセスの一部であり、鉱石は鉱石精鉱へと変化します。脈石鉱物は尾鉱となり、貯蔵施設へ移送されます。

問題

鉄鉱山の尾鉱

鉄の需要が高いため、継続的な採掘と処理が必要となり、大量の固形廃棄物と液体廃棄物が発生します。鉄鉱石の尾鉱は、鉱物の処理が完了したら放出される残りの物質です。[ 10 ]この廃棄物には、高い pH 値に加えて、大量の鉄とマンガンの酸化物が含まれています。[ 11 ] 鉄鉱石の尾鉱に含まれる潜在的に有毒な元素には、Ba、Cr、Cd、Co、Cu、Fe、Mn、Pb、Ni、Zn などがあります。[ 11 ]抽出された鉄鉱石の約 32% が尾鉱になると推定されています。[ 12 ]毎年、約 14 億トンの鉄鉱石の尾鉱が生成されます。[ 6 ]鉄鉱石の採掘現場とそこから生成される廃水尾鉱には、高濃度の溶解鉄と粒子状浮遊物質が含まれており、これが水の化学組成と金属の生物学的利用能を変えます。

フンダンダムの決壊によるベント・ロドリゲスの町の被害。

鉱山を出た鉱滓は、環境被害や安全リスクを回避するために保管・管理する必要がある。ブラジルでは、鉱滓の約95%が貯留ダムに流入する。[ 6 ]多くの国でダム決壊が発生している。2015年には、ブラジルのマリアナ市でフンダンダムの決壊が発生した。鉄鉱石採掘による3,000万立方メートル以上の水と鉱滓が環境に放出された。[ 6 ]鉄鉱石の鉱滓によるダム決壊は、深刻な環境被害や人命に関わる。鉱滓貯留池からは浸出の恐れもある。浸透防止層を設けることで、浸出を防ぐか、少なくとも最小限に抑えることができる。 [13 ]そうしないと、鉱滓から出る酸性の水や金属を含んだ水が、水生生物の生息地や近くの地下水に影響を及ぼす可能性がある。[ 13 ]

空気の質

建設段階と操業段階の両方における主な排出源には、亜酸化窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、二酸化硫黄などの燃焼生成物と、機器の稼働から生じる飛散粉塵がある。 [ 14 ]建設段階と操業段階の両方における燃焼関連の排出の主な発生源は、ディーゼル発電機、燃料油ボイラー、および敷地内の道路交通に関連している。飛散粉塵の排出は、土地の整地、地面の掘削、および現場での機器の稼働中に発生する可能性がある。[ 9 ]操業中の飛散粉塵の潜在的な発生源には、鉱石の積み下ろし、鉱石の破砕、ストックパイルの浸食、および現場周辺のコンベアシステムからの粉塵がある。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]飛散粉塵の排出量は、撹乱された土地の面積と活動レベルに比例し、気象条件の変化により日々大きく変化する。[ 3 ]産業大気汚染が野生生物に及ぼす主な影響としては、直接的な死亡、産業関連の傷害や病気による衰弱、生理的・心理的ストレスなどがある。[ 15 ]

歴史的な製錬作業から排出されるガスや粒子状物質は、一部の場所では人の健康や環境への影響が懸念されてきました。現代の製錬所では、粒子状物質と二酸化硫黄の排出を大幅に削減するプロセスを使用しており、この影響を最小限に抑え、緩和することの重要性を認識しています。歴史的に、二酸化硫黄は大気中の水蒸気と反応して硫酸（酸性雨としても知られています）を生成するため、最も一般的な懸念源でした。これらの排出物が沈殿する土壌で発生する酸性状態は、既存の植生に害を及ぼし、新しい植生の成長を阻害する可能性があります。歴史的な製錬の環境影響により、製錬作業の近くには不毛地帯が残されています。何十年も影響を受けてきたいくつかの地域は現在、回復し始めています。古い金属製錬所からの排出物は、場合によっては人の健康を害した可能性があります。たとえば、鉛亜鉛製錬所の操業中に、製錬所付近の一部の地域の住民で血中鉛濃度の上昇が測定されました。製錬作業は現在、排出物に関連する潜在的な環境および健康問題を防ぐために環境管理と統合されています。[ 16 ]

酸性岩石排水

酸性岩石排水は、水と酸素が岩石中の硫黄を含む鉱物や化学物質と反応することで発生します。[ 17 ]硫酸は、鉱業活動で生じる最も一般的な化学反応です。選鉱プロセスでは鉱石を取り囲む鉱物を溶解する必要があり、これにより、以前は岩石に結合していた金属や化学物質が近くの小川、淡水域、大気中に放出されます。[ 14 ] [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]酸は、雨水や地表排水によって鉱山から運び出されることが最も一般的です。[ 18 ]多くの金属は、水の酸性度が増すにつれて移動しやすくなり、高濃度になるとほとんどの生物にとって有毒になります。[ 14 ]酸性鉱山排水の防止と浄化には、汚染された土地の埋め立て、土壌除去、直接処理、廃鉱山の埋め立て、廃棄物の移転と隔離、バクテリアの制御、水の迂回、鉱山廃棄物の水中処分などがあります。[ 19 ]

マーシー (7041418469)

湿地と植物

鉱山によっては、選鉱プロセスやプロジェクト機械の冷却のために近隣の湿地の排水が必要であり、これが下流の水質や水量、動植物に影響を与えている。 [ 2 ]湿地には、沼地、湿地、湿地、浅瀬が含まれる。[ 20 ]湿地は、生物圏において、地表流出水の収集と貯留、河川流量の緩和、自然の洪水や浸食の軽減、水の浄化と精製、地下水帯の涵養、動植物の生息地の提供など、さまざまな機能的目的を果たしている。[ 20 ] [ 21 ]湿地は、農業、都市化、産業開発、レクリエーションなどの代替土地利用を支援するために、自然の状態から改変されている。[ 20 ]

大型動物

一部の動物は他の動物よりも変化や劣化の影響を受けやすい。大型哺乳類のツキノワグマ、カリブー、オオカミなどのメガファウナは顕著な行動変化を示し、子が生まれる直前と直後、および発情期に鉄鉱石の採掘やインフラ整備プロジェクトによって引き起こされる騒音レベルに敏感である。[ 15 ] [ 22 ] [ 23 ]これらの撹乱の種類は動物の移動距離を増加させ、繁殖成功率を低下させ、飢餓を引き起こす可能性がある。[ 23 ]さらに、鉱山開発はアクセスのための新しい道路や歩道を必要とすることを意味し、これは野生生物に大きな影響を与える。動物は生息地を失い、過剰搾取、移動パターンの中断、および個体数の減少の影響を受けやすくなる。[ 14 ]また、露天掘りでは表土と植生を除去する必要があり、生物多様性を減少させるため、これらの動物が利用できる食物の豊富さにも影響する。[ 24 ]

水質

水は鉄鉱石採掘活動によって汚染されている主要な天然資源の一つです。[ 25 ]持続可能性を達成するためには、地球上の小川、川、湖、そして海は汚染されていない状態に保たれなければなりません。

鉄鉱石の採掘は、表面流出や浸出水を引き起こし、近くの水域の汚染につながる可能性がある。[ 26 ]鉄鉱石の採掘は、金属汚染と河川の堆積物のレベルの上昇によって水を汚染する。[ 27 ]汚染のリスクは、侵食によって自然に鉱体が露出するのではなく、鉄鉱石の採掘によって金属含有鉱石が露出する場合、および採掘された鉱石が鉱物のドレッシングプロセスで地表に置かれる場合に増加する。[ 28 ]アイアンマウンテンの場合、修復活動は1990年に行われ、浸出から採取された水のサンプルはマイナスのpH値を示し、これまでで最も酸性度が高い水であると考えられた。[ 29 ]採掘は、抽出プロセスの前に水にも影響を及ぼす可能性がある。探査中に、道路が適切に建設されていない場合、堆積物が生じて水質が損なわれる可能性がある。[ 18 ]全体的に、水質は酸性鉱山排水、重金属汚染と浸出、処理化学物質による汚染、浸食と堆積の結果として影響を受ける可能性があります。[ 18 ]

先住民コミュニティ

鉄鉱石採掘の環境問題は先住民社会に不均衡な影響を及ぼしており、土地、水、その他の天然資源との密接な関係の結果として、先住民は採掘の影響に対して脆弱なままである。[ 30 ]スペインのバルセロナ自治大学の研究によると、先住民は世界人口のわずか6.4%を占めるにもかかわらず、採掘は先住民が関与する環境紛争の24.7%の原因となっている。[ 31 ]

鉱山の採掘と鉱物の分離の過程では表土、廃石、尾鉱の除去が必要となるため、地元の表層環境、大気、水路は大きな影響を受ける。[ 30 ]さらに、これらの環境への影響は採掘活動が終了した後も長く続く可能性がある。景観レベルでは、森林伐採と新しいインフラによってまだら模様の景観が生成され、地元の野生生物や植生パターンが乱される可能性がある。[ 30 ]大量の廃棄物はまた、近くの水域を汚染し、地元の漁業に損害を与え、飲料水を汚染する。[ 30 ]地元の大気に関しては、製錬の過程で有毒な煙やガスが放出され、スラグや灰が生成されて、植物、動物、人間の健康に影響を与える。[ 30 ]鉱業は社会的、経済的にプラスの影響を与えることが証明されているが、既存の精神的健康や社会問題を悪化させる可能性もある。全体的に、先住民族の土地に基づく生計と伝統的な生活様式は不均衡な影響を受けており、彼らが自らのアイデンティティを維持することが困難になっています。

環境アセスメント

インフラプロジェクトは、自然環境、社会環境、経済環境に重大な影響を与えると考えられる場合、持続可能な方法でプロジェクトが実施されることを保証するために、連邦または地域の法律に基づいて提出、改訂、評価を受ける必要がある。[ 20 ]プロジェクトの規模、範囲、スケールに応じて、国または地域レベルで評価することができる。ほとんどの国では、大規模な計画はカナダ環境アセスメント法（2012年）などの連邦法に基づいて評価され、小規模なプロジェクトはニューファンドランド島環境保護法（2010年）などのよりローカルなレベルで審査される。環境アセスメントの目的は、州の天然資源の賢明な管理を促進することにより、州民の環境と生活の質を保護することである。[ 20 ]環境アセスメントプロセスにより、プロジェクトが環境的に許容できる方法で進められることが保証される。[ 20 ]鉄鉱石プロジェクトの規模と範囲により、あらゆるレベルの行政法で環境アセスメントの対象となる。先住民は鉱業プロジェクトに対して特に脆弱であるため、このプロセスに含まれ、参加する能力を持つことが期待されています。先住民主導の影響評価（ILIA）により、先住民の統治機関は、自らの価値観、懸念事項、優先事項に基づいて、このプロセスを設計・実施し、影響を評価することができます。[ 32 ] ILIAは、州主導の環境影響評価と同様の段階を組み込んでいますが、評価を実施する先住民の固有の場所、歴史、天然資源問題、ガバナンスシステム、そして場所に基づく知識を反映している点で異なります。[ 32 ]

公安

古い鉱山や廃坑は危険な場合があります。地下採掘場への露出した入り口や隠れた入り口、そして興味深い古い建物が残っている場合があります。[ 13 ]地盤沈下（「地盤沈下」とも呼ばれます）は、一部の鉱山現場で安全上の懸念事項となっています。地下採掘場が地表に近づくと、地盤が徐々に沈下する可能性があります。[ 13 ]予期せぬ崩落はいつでも予告なく発生する可能性があるため、通常はこれらの場所を特定し、回避することが最善です。現代の鉱山が閉鎖される場合、鉱山所有者は採掘場を封鎖し、地表掘削の急斜面を再整地して低くし、建物や施設を回収または解体することで、こうした危険を軽減します。[ 13 ]

古い鉱山跡地が広く見られる場合、現在の鉱山所有者、政府機関、またはその他の利害関係者が、これらの場所の危険性に対処するために、復旧および安全対策プロジェクトを実施することがあります。[ 13 ]これらのプログラムは、危険性を特定し、警告および立ち入り禁止の標識を設置し、危険区域をフェンスで囲むことを目的としています。これらの取り組みの一環として、古い地下採掘場への入口が完全に閉鎖されることもあります。放棄された鉱山跡地の中には、コウモリの重要な生息地となっているものもあります。コウモリが引き続きアクセスし、保護を受けられるように、鉱山の開口部を閉鎖することができます。[ 13 ]この方法は、絶滅危惧種のコウモリにとって特に有益です。多くの古い鉱山跡地は危険である可能性があるため、一般の方は注意を払い、立ち入りを避けることをお勧めします。

身体障害

露天掘りや廃石処理場を含む実際の鉱山作業は、鉱山現場に大きな物理的撹乱をもたらします。鉱山が閉鎖されると、撹乱された土地の小さなエリアを占める採掘施設は、回収されるか、町を閉鎖するかのいずれかを選択できます。[ 13 ]採掘による主な視覚的および美的影響は、露天掘りと廃石処理場です。露天掘りは坑内採掘よりも広いエリアを撹乱するため、視覚的影響ははるかに大きくなります。[ 13 ]さらに、露天掘りで生産される廃石の量は通常、生産される鉱石の量の2～3倍であり、大量の廃石が坑内から除去され、近隣地域に堆積されます。[ 13 ]

尾鉱貯留層、浸出堆積層、スラグ堆積層の大きさは様々ですが、一般的にはかなり大きいです。[ 13 ]露天掘り銅鉱山にあるような最大級の製錬所貯留層は、数千エーカー（数十平方キロメートル）の広さがあり、厚さは数百フィート（約100メートル）にもなります。[ 13 ]堆積浸出堆積層の大きさは、数百フィート（約100メートル）から数百エーカー（0.1～1平方キロメートル）に及びます。[ 13 ]

参考文献

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