12 الآثار البيئية لتعدين اليورانيوم

بالرغم ان اليورانيوم وهو مشع بشكل عام، ونشاطه الإشعاعي الشديد محدود لأن النظير الرئيسي، U-238، له نصف عمر يساوي عمر الأرض. يبعث اليورانيوم 235 جسيمات ألفا وأشعة جاما، ونصف عمره هو سدس هذا.

ولذلك، فإن أشعة جاما المنبعثة من قطعة من اليورانيوم النقي ستكون أعلى إلى حد ما من تلك المنبعثة من كتلة من الجرانيت. من الناحية العملية، يعتمد نشاطه الإشعاعي ألفا على ما إذا كان موجودًا كمسحوق جاف أو ككتلة (أو في الصخور كخام).

وفي الحالة الأخيرة، يشكل إشعاع ألفا خطرًا محتملاً، وإن كان صغيرًا. ومن الناحية الكيميائية، فهو سام بالمثل للرصاص. تُستخدم القفازات عادة عند التعامل مع معدن اليورانيوم كإجراء وقائي كاف. ولمنع البشر من استنشاقه أو استهلاكه، تتم إدارة تركيز اليورانيوم وحصره.

حدد الجيولوجيون الاستكشافيون الذين يبحثون عن اليورانيوم إشعاعات جاما الصادرة عن عناصر ذات صلة مثل البزموت والراديوم، والتي تشكلت عبر الزمن الجيولوجي نتيجة للتفكك الإشعاعي لليورانيوم.

الآثار البيئية لتعدين اليورانيوم

فيما يلي بعض القضايا البيئية الرئيسية المتعلقة بتعدين اليورانيوم

  • اضطراب الموائل
  • تجريف التربة
  • تلوث المياه
  • كمية المياه السطحية
  • المخلفات وإدارة النفايات
  • تعرض للاشعاع
  • الملوثات المحمولة جوا
  • صرف حمض المناجم
  • تلوث المياه الجوفية
  • كثافة الطاقة
  • تحديات استصلاح الأراضي
  • مخاوف بشأن الانتشار النووي

1. اضطراب الموائل

النظم البيئية المحلية و قد يتأثر التنوع البيولوجي عن طريق تجزئة الموائل وتدهورها الناجمة عن عمليات التعدين. قد تؤدي إزالة التربة والنباتات إلى حدوث اضطرابات في موائل الحياة البرية.

2. تجريف التربة

إزالة التربة والأعباء الزائدة أثناء عمليات التعدين له تأثير مباشر على الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للتربة.

التغيرات في قدرة التربة على توفير الرطوبة اللازمة لنمو النباتات، وفقدان الكائنات الحية الضرورية للتربة الصحية (مثل الكائنات الحية الدقيقة وديدان الأرض)، وفقدان بنوك البذور القابلة للحياة مع التخزين الممتد، وفقدان المواد العضوية في التربة والنيتروجين، وفقدان مساحة المسام بسبب إلى الضغط وتغيير بنية التربة، وبنية التربة المتغيرة هي من بين الآثار الأكثر شيوعا.

هذه التأثيرات نموذجية للاضطرابات الصناعية واسعة النطاق بشكل عام وعمليات التعدين المعاصرة، وليس فقط تعدين اليورانيوم.

تحدث غالبية هذه التأثيرات الأولية داخل موقع التعدين، وسيحدد نوع التعدين المستخدم مدى تأثير نشاط التعدين على التربة.

بسبب اضطراب السطح في التعدين تحت الأرض يقتصر على فتحات متواضعة للغاية تحت الأرض، والعواقب على التربة لا تذكر. من ناحية أخرى، هناك أكبر كمية من التربة المضطربة خلال تعدين سطحي.

علاوة على ذلك، قد تتأثر الظروف خارج الموقع بتأثيرات ثانوية، مثل زيادة جريان المياه الناتج عن ضغط التربة والذي تمت مناقشته مسبقًا في هذا القسم.

3. تلوث المياه

كثيرا ما يستخدم الماء في مراحل استخراج ومعالجة اليورانيوم.

العديد من عمليات الاستصلاح، ونزح المياه من أعمال المناجم والحفر، والتخزين المؤقت للخامات ونفايات التعدين والمعالجة في الموقع، واضطراب سطح الأرض الناجم عن التعدين، يمكن أن يكون لها جميعًا تأثير كبير على تركيزات وأحمال المواد الذائبة والمعلقة في المياه السطحية خارج الموقع.

يجب إبقاء المياه الجوفية خارج المنجم أو استخراجها من خلال إجراء يسمى نزح المياه من أجل العمل في منجم.

ويمكن استخدام سلسلة من آبار الاستخراج المحيطة بالمنجم لخفض منسوب المياه المحلي ومنع دخول المياه، أو يمكن ضخ المياه الجوفية الداخلة إلى المنجم وإلقائها على السطح.

قد تتأثر جودة المياه السطحية بعمليات نزح المياه في المناجم، خاصة إذا ترك التصريف دون معالجة.

مجموعة واسعة من المواد يمكن أن يكون لها التأثير على المياه السطحية، مثل بعض المواد غير المشعة (خاصة المعادن الثقيلة الذائبة والفلزات)، والمواد المشعة الطبيعية (NORM)، والمواد المشعة الطبيعية المحسنة تقنيًا (TENORM)، والمخلفات السائلة والصلبة الناتجة عن عمليات المعالجة.

وقد يؤدي ذلك إلى وجود النويدات المشعة والمعادن الثقيلة وغيرها من الملوثات الخطرة على صحة الإنسان والحياة المائية التي تلوث مصادر المياه المجاورة.

4. كمية المياه السطحية

من المتوقع أن تتسرب المياه من مواقع تعدين اليورانيوم في فيرجينيا، سواء تحت الأرض أو فوق سطح الأرض، خارج الموقع. أحد مصادر التحكم في معدلات التفريغ سيكون

  1. مدخلات هطول الأمطار (مثل كثافة هطول الأمطار).
  2. ظروف الرطوبة السابقة؛
  3. خصائص سطح الأرض (مثل قدرة التربة على التسلل)
  4. تخزين المياه التي يمكن الوصول إليها (تخزين الحفرة، وبرك الاحتجاز، وما إلى ذلك)
  5. يتم إطلاق المياه من أنشطة التعدين عن قصد.

ومن المحتمل أن يكون الصرف السطحي من المناطق الملغومة أعلى محلياً منه في المناطق غير الملغومة المغطاة بالغابات الطبيعية ذات النمو الثاني.

على الرغم من أن النسبة المئوية للزيادة ستنخفض مع المسافة من المناجم وأن تأثيرات كمية المياه السطحية الناتجة عن إدارة المخلفات يمكن أن تكون أكبر، فإن الزيادة النسبية في الجريان السطحي ستؤدي أيضًا إلى زيادات في تدفق المجاري المائية في المياه المتلقية في اتجاه مجرى النهر.

5. إدارة المخلفات والنفايات

إحدى المشاكل البيئية الرئيسية المرتبطة باستخراج اليورانيوم هي التخلص من المخلفات المشعة. وقد يؤدي التخزين غير الكافي إلى السماح للملوثات بالتسلل إلى الأرض والمياه، مما يؤدي إلى تلوث طويل الأمد.

إن كمية وتركيب مواد النفايات المختلفة، والتقنيات المستخدمة لمعالجة خام اليورانيوم، وكيفية تخزين مواد النفايات المختلفة والتخلص منها، والإجراءات المتخذة لتقليل التأثيرات على جودة المياه السطحية، كلها ستؤثر على كيفية إدارة نفايات ومخلفات المناجم تؤثر على المياه السطحية.

جميع العناصر المشعة وغير المشعة الموجودة بشكل طبيعي والموجودة في خام اليورانيوم، بما في ذلك جميع النويدات المشعة في سلسلة اضمحلال اليورانيوم، وخاصة تلك الموجودة في 238U، توجد في مخلفات المناجم والمطاحن.

على الرغم من أن المعالجة تزيل 90-95% من اليورانيوم الموجود في الخام، مما يخفض تركيزات اليورانيوم بما لا يقل عن مرتبة من حيث الحجم، فإن غالبية نواتج اضمحلال اليورانيوم - مثل 230Th، و226Ra، و222Rn - والتي قد تمثل معظم النشاط الإشعاعي للخام - يبقى في المخلفات.

لن يتغير نشاط المخلفات بشكل أساسي لعدة آلاف من السنين بسبب عمر النصف الطويل البالغ 230 ث (76,000 سنة).

ونظرًا لنصف عمرهما الطويل جدًا، فإن الكيمياء الجيولوجية وعلم المعادن لكل من 230Th و226Ra (نصف عمر يبلغ 1,625 عامًا) لهما أهمية خاصة من وجهة نظر جودة المياه.

6. التعرض للإشعاع

أثناء عمليات التعدين، قد يتم تفريغ العناصر المشعة بما في ذلك غاز الرادون والنويدات المشعة، مما يشكل خطر التعرض للسكان المحليين والموظفين المحليين.

7. الملوثات المحمولة جوا

قد تنتج عملية تعدين ومعالجة اليورانيوم تلوث الهواءوالجسيمات والعمليات المحمولة جوا التي تحرك الملوثات.

كما هو الحال مع أي موقع بناء، أثناء البناء، سيكون هناك غبار هارب، وتراكم التربة، والعادم من معدات البناء. محركات الديزل، التي تشغل آلات البناء والمركبات، تنبعث منها أبخرة الديزل.

للحفاظ على سلامة العمال، هناك حاجة إلى أجهزة تهوية في المناجم تحت الأرض؛ ومع ذلك، سوف يصبح الهواء ملوثًا بالغبار المنبعث.

تختلف العواقب الجوية للتعدين الجوفي والتعدين المكشوف. من خلال التفجير، والتحميل في مركبات النقل، والنقل إلى منشأة المعالجة، تطلق المناجم المفتوحة الغبار مباشرة في الغلاف الجوي.

للجسيمات المنقولة خارج الموقع تأثيرات مزعجة مثل انسداد البصر وتراكم الغبار على المركبات والمنازل. ومع ذلك، فإن التعرض للمواد الجسيمية يمكن أن يؤدي إلى تفاقم الربو، وزيادة زيارات الطوارئ، وحتى التسبب في الوفاة المرتبطة بأمراض الرئة أو القلب.

الأفراد الذين يعانون من اضطرابات الجهاز التنفسي، بما في ذلك الربو والتهاب الشعب الهوائية وانتفاخ الرئة وأمراض القلب والسكري وحديثي الولادة والأطفال والمراهقين، هم من بين أولئك الذين يعانون من زيادة المخاطر.

8. صرف حمض المناجم

إذا لم تتم إدارة تصريف المناجم الحمضية (AMD) بشكل صحيح، فيمكن أن تصبح واحدة من أخطر المشكلات البيئية الناجمة عن تعدين اليورانيوم.

تقوم مجموعة من البكتيريا المحبة للحموضة بأكسدة كبريتيدات المعادن (مثل FeS2) الموجودة في النفايات أو التعدين لتكوين AMD. نظرًا لأن هذه البكتيريا لا يمكنها البقاء على قيد الحياة إلا في البيئات الحمضية، فإن تكوين الحموضة يمكن أن يتسارع ويصبح في النهاية مكتفيًا ذاتيًا في وجود الكبريتيدات والأكسجين.

تحتوي مياه المناجم الحمضية على احتمالية أكبر لاحتواء معادن ثقيلة (مثل الحديد أو المنغنيز أو الألومنيوم أو النحاس أو الكروم أو الزنك أو الرصاص أو الفاناديوم أو الكوبالت أو النيكل) أو أشباه المعادن (مثل السيلينيوم أو الزرنيخ) التي يتم إطلاقها في المحلول عن طريق أكسدة معادن الكبريتيد، بالإضافة إلى النويدات المشعة في سلسلة اضمحلال اليورانيوم 238 (238U) (أي اليورانيوم والراديوم والرادون والثوريوم).

وبالتالي، فإن الشرط المسبق الذي يشجع إطلاق النويدات المشعة والمعادن الثقيلة الخطرة من مناجم اليورانيوم إلى البيئة هو وجود معادن الكبريتيد في خام اليورانيوم.

9. تلوث المياه الجوفية

مياه جوفية يمكن أن تتلوث بالمركبات المشعة والخطرة المتسربة من عمليات تعدين اليورانيوم، مما يعرض النظم البيئية ومصادر مياه الشرب للخطر.

ومن خلال التفاعلات الجيوكيميائية، فإن المياه الجوفية التي تتلامس مع المواد الصلبة لطبقة المياه الجوفية سوف تكتسب تركيبة كيميائية تعكس تركيبة الصخور المضيفة. وتؤثر العديد من العوامل الجيوكيميائية والهيدروجيولوجية على مدى هذه التفاعلات، وبالتالي على التركيب الكيميائي للمياه، مثل:

  • علم المعادن من الصخور المضيفة
  • حجم الحبوب المعدنية
  • التركيب الكيميائي للمياه التي تمر عبر طبقة المياه الجوفية
  • كم من الوقت بقيت المياه في طبقة المياه الجوفية هناك
  • طرق التدفق (مثل تدفق الكسر بدلاً من التدفق عبر المواد المسامية الحبيبية).

يمكن تغيير عدد من هذه العوامل من خلال عمليات التعدين، مما قد يؤثر لاحقًا على جودة المياه الجوفية.

هناك طريقتان رئيسيتان تشكل إدارة المخلفات المعاصرة تهديدًا لجودة المياه الجوفية:

  • فشل الهياكل (مثل هياكل احتجاز المخلفات، والبطانات، وأنظمة جمع التسرب) التي تهدف إلى منع السموم من المخلفات من دخول المياه الجوفية القريبة
  • يمكن أن يتخذ العزل الهيدروليكي غير المناسب في مرافق التخلص تحت الدرجة أشكالًا عديدة، مثل فشل المضخة غير الكافي في العزل النشط، وعدم كفاية فهم هيدروجيولوجيا الموقع، وعدم كفاية ضغط المخلفات في العزل الهيدروليكي السلبي.

10. كثافة الطاقة

هناك حاجة إلى مدخلات كبيرة من الطاقة، من مصادر غير متجددة في كثير من الأحيان، لاستخراج ومعالجة اليورانيوم، مما يزيد من انبعاثات غازات الدفيئة والآثار البيئية لإنتاج الطاقة.

11. تحديات استصلاح الأراضي

بعد تعدين اليورانيوم، يعد استصلاح الأراضي إجراءً معقدًا. قد يستغرق الأمر بعض الوقت حتى تتعافى النظم البيئية وتخفيف الضرر البيئي، وقد لا تعود حالة ما قبل التعدين بالكامل. قبل أن تعود مستويات المياه إلى مستويات ما قبل التعدين، قد يستغرق الأمر عدة سنوات أو حتى عقود.

بالإضافة إلى ذلك، فإن تعطيل طبقة المياه الجوفية الناجم عن بناء المناجم قد يغير بشكل دائم أنماط تدفق المياه الجوفية في المنطقة، مما قد يؤثر على كمية المياه المتاحة لآبار الإمداد المحلية القريبة، على الرغم من أن هذا التأثير بشكل عام ربما يكون ضئيلًا.

ومن المحتمل أيضًا أن يحدث انخفاض في معدلات إعادة تغذية المياه الجوفية محليًا. يتم استبدال التربة السطحية التي تراكمت أثناء عملية التعدين على الأرض أثناء إجراء استصلاح موقع المنجم.

ومع ذلك، فإن الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للتربة المستصلحة تختلف اختلافًا كبيرًا عن خصائص التربة الطبيعية، ويمكن أن تستغرق بعض هذه التناقضات ما يصل إلى 1,000 عام للشفاء.

على سبيل المثال، يتم مسح آفاق التربة الطبيعية التي تتشكل على مدى مئات إلى آلاف السنين عند إزالة التربة السطحية وتكديسها واستبدالها.

يؤدي الضغط والترشيح والتدهور البيولوجي للعناصر الغذائية إلى حدوث تغييرات في الخصائص الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية للتربة السطحية المخزنة، مما يؤدي إلى انخفاضها.

وتؤدي التغيرات في دورة النيتروجين في مثل هذه التربة أثناء التخزين إلى فقدان احتياطيات النيتروجين في التربة السطحية التي تم تجديدها لاحقًا بعد تخزينها.

علاوة على ذلك، خضعت التجمعات الميكروبية (الفطريات والبكتيريا) في التربة المخزونة لتغييرات طويلة المدى غيرت طريقة عملها عند استعادة مواقع التعدين مقارنة بظروف ما قبل التعدين أو المناطق غير الملغومة.

12. المخاوف بشأن الانتشار النووي

ولأن اليورانيوم المستخرج من المناجم قد يستخدم لإنتاج أسلحة نووية، فإن تعدين اليورانيوم يثير تساؤلات بشأن انتشار الأسلحة النووية.

وفي الختام

للتقليل من هذه الآثار السلبية على البيئةويجب أن تستخدم عمليات التعدين أفضل الممارسات، ويجب وضع لوائح صارمة ووضعها موضع التنفيذ، ويجب استخدام التقنيات المتطورة لإدارة النفايات ومعالجة المياه.

يتطلب الحد من الآثار البيئية طويلة المدى لتعدين اليورانيوم أساليب التعدين المستدامة والتعامل الآمن مع المنتجات المشعة.

توصيات

دعاة حماية البيئة عن ظهر قلب. كاتب محتوى رئيسي في EnvironmentGo.
أسعى لتثقيف الجمهور حول البيئة ومشاكلها.
لقد كان الأمر دائمًا متعلقًا بالطبيعة ، يجب أن نحميها لا أن ندمرها.

اترك تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول المشار إليها إلزامية *