鉄鉱石採掘の環境への影響

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、空気の質、水質、生物種、近隣のコミュニティに悪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量、アクセス性を含む岩石と鉱物の混合物です。^[5]地球の地殻の約5％は鉄で構成されており、4番目に豊富な元素です。^[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見られます。^[7]赤鉄鉱と磁鉄鉱は、最も一般的なタイプの鉄鉱石です。世界市場の鉄鉱石の約98％は、鉄鋼生産に使用されています。^[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ます。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]

肥沃な鉱床が見つかると、鉄鉱石は通常、露天掘りで採掘されます。鉄鉱石の一般的な採掘方法は、掘削と発破です。その後、鉱石は処理のために輸送され、粉砕された後、高炉に入れられ、コークス製錬によって鉄鉱石が金属鉄に変換されます。^[9]これは、鉱石が鉱石濃縮物になる選鉱プロセスの一部です。脈石鉱物は尾鉱となり、貯蔵施設に移されます。

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、鉱物処理が完了した後に放出される残留物です。^[10]この廃棄物には、高 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、およびそこから生成される廃水尾鉱には、高レベルの溶解鉄と粒子状浮遊物質が含まれており、水の化学組成と金属の生物学的利用能が変化します。

鉱山から出た鉱滓は、環境への危険や安全上のリスクを避けるために、保管・管理する必要がある。ブラジルでは、鉱滓の約95%が最終的にダムに流れ込む。^{[6]多くの国でダム決壊が発生している。2015年、ブラジルの}マリアナ市ではフンダオ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]鉄鉱石鉱滓ダムの決壊は、深刻な環境被害や人命被害を引き起こす。鉱滓貯留層は浸出する恐れもある。浸透防止層を作ることで、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、鉱滓からの酸性で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]

建設段階と運用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、機器の操作による飛散粉塵がある。 ^[14]建設段階と運用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、敷地内の整地、地面の掘削、および機器の移動中に発生する可能性がある。^[9]運用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、備蓄の浸食、および現場周辺のコンベヤ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、気象条件の変動により日々大幅に変動する。^[3]産業による大気汚染が野生生物に及ぼす主な影響には、直接的な死亡、産業関連の負傷や病気による衰弱、生理的および心理的ストレスなどがある。^[15]

歴史的に行われた製錬作業から排出されるガスや粒子は、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た。現代の製錬所では、粒子や二酸化硫黄の排出を大幅に削減するプロセスを採用しており、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る。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る）を形成するため、最も一般的な懸念源であった。これらの排出物が沈殿する土壌で発生する酸性状態は、既存の植生を害し、新しい植生の成長を阻害する可能性がある。歴史的に行われた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る。何十年にもわたって影響を受けてきたいくつかの地域は現在、回復し始めている。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る。例えば、鉛亜鉛製錬所の操業中、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]

酸性岩石排水は、水と酸素が岩石中の硫黄含有鉱物や化学物質と相互作用することで発生します。^[17] 硫酸は、鉱業活動から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の周囲の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、雨水または表面排水によって鉱山から最も一般的に運び出されます。^[18]多くの金属は、水がより酸性になるにつれて移動性になり、高濃度ではこれらの金属はほとんどの生物にとって有毒になります。^[14]酸性鉱山排水を防止および浄化するためのアプローチには、汚染された土地の再生、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、細菌の制御、水の迂回、鉱山廃棄物の水中処分などがあります。^[19]

いくつかの鉱山では、選鉱プロセスとプロジェクト機械の冷却のために近くの湿地の排水が必要であり、これは下流の水質と水量、および動植物に影響を与えます。[ 2 ]^湿地 には、沼地、湿地、湿地、浅瀬が含まれます。^{[20]湿地は、}表面流出水の収集と貯蔵、川の流れの緩和、自然の洪水と浸食の軽減、水の浄化と浄化、地下水域の涵養、および動植物の生息地の提供など、生物圏において多くの機能的目的を果たしています。 ^{[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サポートするために、自然の状態から変更されています。^[20]

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。大型哺乳類であるクロクマ、カリブー、オオカミなどのメガファウナは、顕著な行動の変化を示しており、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、実質的に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、アクセスのために新しい道路や小道が必要であることを意味し、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、中断された移動パターン、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を及ぼします。^[24]

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、海が汚染されていない状態で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ります。^[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します。^[27]鉄鉱石の採掘で、侵食によって自然に鉱体が露出するのではなく金属を含む鉱石が露出する場合、および採掘された鉱石が鉱物の選鉱プロセスで地表に置かれる場合、汚染のリスクが高まります。^[28]アイアンマウンテンの場合、1990年に修復活動が行われ、浸出部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の水であると考えられました。^[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ります。探査中、道路の建設が不十分な場合があり、その結果、堆積物が水質を乱します。^[18]全体的に、水質は、酸性鉱山排水、重金属汚染と浸出、処理化学物質の汚染、および侵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]

鉄鉱石採掘の環境問題は先住民コミュニティに不釣り合いな影響を及ぼしており、土地、水、その他の天然資源と密接な関係にあるため、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%を占めるに過ぎないにもかかわらず、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]

鉱業の掘削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、地元の地表環境、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かなり長く続く可能性がある。景観規模では、森林伐採と新しいインフラによって、地元の野生生物や植生パターンを乱す可能性のある斑点のある景観が生み出される。^[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、植物、動物、人間の健康に影響を与える。^[30]鉱業は社会的、経済的にいくつかの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釣り合いなほど大きな影響を受けており、彼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。

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及ぼすと考えられる場合、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、修正、評価を受ける必要がある。^[20]特定の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できる。ほとんどの国では、大規模な計画はカナダ環境評価法（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は、プロジェクトが環境上許容される方法で進行することを保証する。^[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立法で環境アセスメントの対象になる。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る。先住民主導の影響評価（ILIA）では、先住民の統治機関がこのプロセスを設計・実施し、自分たちの価値観、懸念、優先事項に応じて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独自の場所、歴史、天然資源の問題、統治システム、場所に基づく知識を反映している点で異なります。^[32]

古い鉱山や廃坑は危険です。地下作業場への出入り口が露出していたり​​隠れていたり、古くて興味深い建物があったりします。^[13]地盤沈下は「沈下」とも呼ばれ、鉱山現場におけるもう 1 つの安全上の懸念事項です。地下作業場が地表に近づいた場合、地面が徐々に沈下することがあります。^[13]予期せぬ崩壊は予告なしにいつでも発生する可能性があるため、通常、これらのエリアは特定されており、回避するのが最善です。現代の鉱山が閉鎖されると、鉱山所有者は鉱山作業を封鎖し、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取り壊すことで、このような危険を軽減します。^[13]

古い採掘場がよくある場所では、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、再生および安全緩和プロジェクトに着手することがあります。^[13]これらのプログラムは、危険を特定し、警告および立ち入り禁止の標識を設置し、危険な場所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り口が完全に閉鎖されることもあります。放棄された鉱山の作業場の中には、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て保護できるように、鉱山の入り口を閉鎖することができます。^[13]この方法は、絶滅の危機に瀕しているコウモリ種にとって特に有益です。多くの古い鉱山の場所は危険である可能性があるため、一般の人々は注意を払い、立ち入らないようにすることをお勧めします。

露天掘りや廃石処分場を含む実際の鉱山作業は、鉱山現場に重大な物理的撹乱を引き起こす。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、救済されるか、町が取り壊される。^[13]採掘の主な視覚的および美的影響は、露天掘りと廃石処分場である。露天掘りは地下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る。^[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、大量の廃石が坑道から取り除かれ、近くのエリアに堆積されることを意味する。^[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]