EkologijaOčuvanje životne sredineRudarstvo

Uticaj rudarstva na životnu sredinu

By 26/04/2022 No Comments

Rudnici i rudarstvo

Rudarenje je eksploatacija sirovih ruda, sa površine zemlje i iz njenih dubina. 

Najčešće rude koje se iskopavaju su metali, ugalj, drago kamenje, nafta, glina, soli itd. Rudarstvo se vrši teškom mašinerijom i spada u najizazovnije i najopasnije poslove na svetu, zbog velikih pokretnih mašina ili hemikalija i eksploziva koji se koriste prilikom eksploatacije. 

Cilj rudarstva je obrađivanje što veće količine zemljišta obogaćenog metalima ili mineralima kako bi se oni preradili u sirove materijale.

Ovaj članak pruža opšte informacije o rudarstvu, rudama i načinu njihovog iskopavanja sa osvrtom na realne probleme, izazove i rizike koje ovaj proces sa sobom nosi. 

  1. Istorija rudarstva
  2. Otkopavanje rude
  3. Rudnici
  4. Mehanizacija rudarstva
  5. Uticaj rudarstva na ekologiju
  6. Rudarstvo u Srbiji

Istorija rudarstva

Prvi dokazi rudarstva su pronađeni pre pedeset hiljada godina u Svazilendu u Africi gde je kopan hematit za proizvodnju crvene boje. Slični rudnici su pronađeni i u Evropi. Najpoznatiji među njima se nalaze na teritoriji  današnje Mađarske i Danske, gde je kopan kremen za pravljenje oružja. 

Stari Grci i Rimljani su započeli industrijalizaciju rudarstva, izrabljivanjem velike kolikog broja ljudi za eksploataciju zlata, srebra, olova, gvožđa, soli, dragog kamenja i mermera. U staroj Grčkoj je u rudnicima radilo preko 20 hiljada robova.

U srednjem veku je došlo do značajnih pomaka u rudarstvu. Rudarenje se uglavnom vršilo površinski, iskopavanjem širokih rupa u zemlji, zbog sve veće potražnje za plemenitim metalima ali i metalima kao što su gvožđe koje je imalo primenu u izradi oružija, oklopa, i slične ratne opreme. Rudarstvo se tada svodilo na kopanje rudarskih okna u dubini zemlje, ali zbog ograničene tehnologije ispumpavanje tih okna je predstavljalo veliki problem.

  1. godine je započeta upotreba vodenica kao primitivnih pumpi koje su radile po principu pretvaranja kinetičke energije vode u snagu za ispumpavanje iz rudarskih okna. Ove vodenice su imale i još jednu primenu, a to je mlevenje eksploatisanih ruda.

Otkopavanje rude

Proces eksploatacije rude se vrši uklanjanjem zemljišta teškom mašinerijom, eksplozivima, ili ukopavanjem rudarskih okna i tunela duboko u zemlju.

Ogromne količine zemlje se prenose do fabrika kamionima ili pokretnim trakama, gde se vrši dalja prerada eksploatisanih materijala.

Metali

Iskopane rude se melju u velikim mlinovima, koji kamen i zemlju obrađuju u prah, a iz tog praha se hemijskim putem odnosno elektrolizom izoluju željeni metali. Taj proces se vrši tako što se prašina iz mlinova potapa u kiselinu koja gradi soli sa metalima. Potom se ta smeša prebacuje u kanistere u koje se ubacuje pozitivna i negativna elektroda. Kroz elektrode se pušta električna struja. Željeni metali se vezuju za pozitivnu elektrodu sa koje se kasnije lako uklanjaju. Ovim postupkom dobijaju se 99,99% čisti metali. Čisti metali se termički obrađuju radi bolje strukture molekula i oblikovanja, ali i radi lakšeg transporta.

Ugalj

Ugalj se iskopava kroz rudarska okna, ili površinskom eksploatacijom i nalazi se u čistom obliku bez potrebe za daljom obradom.

Nafta

Eksploatisanje sirove nafte se vrši putem bušotina. Pomoću cevi ubušenih u zemlju pumpaju se gasovi u prirodne rezervoare nafte u dubini zemlje. Gasovi stvaraju pritisak i izguravaju naftu kroz cevi na površinu zemlje. Bušotine mogu da se nalaze i na zemljinoj površini i u vodi. Sirova nafta se hemijskim putem prerađuje u naftne derivate poput benzina, dizela, kerozina, plastike itd.

Litijum

Eksploatacija litijuma je jednostavan, ali dugotrajan proces koji može da potraje od par meseci do par godina. Proces započinje bušenjem zemlje duboko do podzemnih slanih voda i izvlačenjem pomoću pumpi na površinu u bazene radi solarnog isparavanja vode nakon čega zaostaje smesa minerala i metala. U vodi se nalaze velike koncentracije litijuma, kalijuma i natrijuma. Smeša soli i metala prolazi kroz proces filtracije radi uklanjanja nepoželjnih čestica i nečistoća, zatim kroz hemijsku obradu odvajanja litijuma od drugih metala i minerala. Zatim se filtrira litijumska masa i skladišti za transport.

Rudnici

Eksploatacija rude se vrši u rudnicima koji mogu da se nalaze u zemlji, iznad zemlje i ispod vode.

Rudnici u zemlji se nalaze u vidu tunela ili rudarskih okna. Rudaraska okna se kopaju vertikalno do određene dubine zatim se buše tuneli horizontalno do ruda koje se nalaze u zemlji. Iznad okna se nalazi toranj sa dizalicom kanti za rudu i lift ili rudarski kavez. Okno je učvršćeno betonom, ili drvenim gredama kako ne bi došlo do urušavanja labavog kamenja, ili stena i to se zove podgrada okna. Okna ujedno služe kao ventilacija u rudniku. Ispod najniže stanice okna, okno se nastavlja u dubinu i to područije se zove dno okna, tamo se nalazi rampa koja povezuje dno okna sa ostatkom rudnika, gde se nalazi rudarsko postrojenje za upravljanje vodom koja se prirodnim putem skuplja u najnižoj tački u rudniku, i to mesto se naziva sipka.

Najveće rudno okno je rudnik zlata Mponeng kod Johannesburga u južnoj Africi dubine 3,48 km. Iz rudnika se dnevno izvuče 5400 tona zemlje od čega se preradi oko 7000 kilograma zlata godišnje. Tunelsko rudarenje se vrši kopanjem rupe u planini ili zemljištu obogaćenom mineralima i metalima. Sirovine se izvlače iz rudnika pomoću kolica, kamiona ili pokretnih traka na dalju preradu. Soli se najčešće rudare kroz tunele. 

Površinsko rudarenje mašinama

Otkopavanjem zemljišta i stvaranje ogromnih rupa je najčešći vid rudarenja iznad zemlje koji se vrši teškom mašineriom ili eksplozivima. Mašine poput rotornog bagera uklanjaju slojeve zemlje koja se dalje prebacuje na pokretne trake i prenose do fabrika na dalju preradu sirovina.

Površinsko rudarenje eksplozivima

Rudarenje eksplozivima je sličan proces rudarenju mašinama. 

Proces započinje bušenjem rupa u zemljištu i njihovim punjenjem eksplozivima. Detonaciom eksploziva odvaljuje se komad zemlje i razara na sitne komade i prašinu koji se nakon toga bagerima i buldožerima utovaraju u kamione za transport do fabrika gde se dalje izoluju rude. 

Podvodno rudarenje

Podvodna rudarenja su u eksperimentalnoj fazi razvoja. Pokušaji rudarenja se vrše na dubini od 200m. Koristi se automaizovani sakupljač koji se kreće po tlu mora i cevima prenosi materijale do broda ili platforme.

Rudarenje nafte

Naftne bušotine se nalaze u zemlji ili vodi u vidu platforma i mogu da budu automatizovane i aktivne.

Automatizovane bušotine ne zahtevaju preveliku intervenciju ljudi. Povezane su na sistem bušotina sa dovodom gasa i odvodom nafte do centrale za skladištenje ili preradu. 

Aktivne buštine zahtevaju ogromnu intervencuju ljudi radi konstantog bušenja u veće dubine radi dostizanja novih prirodnih rezervoara nafte.

Mehanizacija rudarstva

Mašine koje se koriste u rudarstvu su velikih proporcija i snaga.

Rotorni bager

Rotorni bageri se koriste za površinsko rudarenje. Radi lakšeg kretanja, po često, nepovoljnim terenima u svom sklopu imaju gusenice. Uz pomoć lopatica na rotacionom točku ovi bageri sakupljaju tone rude i zemlje koje prebacuje na pokretne trake ili kamione.

Najveći rotorni bager je Bagger 293 ili MAN TAKRAF RB293 napravljen 1995. godine u Nemačkoj, visine i do 96m, dužine 225m i težine 14t sa eksternim napajanjem od 16,56MW. 

Ovakav jedan bager koristi se za rudarenje uglja u rudniku Hambah, a na dnevnom nivou pomeri 218800t zemlje i ruda. 

Bageri sa visinskom kašikom

Bageri sa visinskom kašikom uklanjaju zemljište podizanjem kašike i struganjem po zidu zemlje koju dalje istovaraju u kamion za transport. Kašike ovog bagera su zapremine oko 100m3 i pomeraju 10t zemlje po zahvataju.

Kamioni za transport

Kamioni za transport eksploatisanih ruda mogu da prenose preko 300tona zemlje. 

Najveći kamion je belAZ 75710, težak 360t, dužine 20,6 metara, širine 9,86m i visine 8,28m. Pokreću ga dva motora sa po 2300 konjskih snaga maksimalne brzine od 67 km/h i nosivosti od 450t zemlje.

Buldožeri

Buldožeri za rudarenje se koriste za pomeranje i prikupljanje zemlje i mogu da pomeraju 34m3 zemlje svojim lopatama.

Eksplozivi

Rudarenje eksplozivima je metoda koja se koristi skoro već hiljadu godina, gotovo od momenta kada je nastao barut. Jedan rudnik, u proseku, godišnje potroši i do 6000t eksploziva.

Uticaj rudarstva na životnu sredinu

Uticaj rudarstva na ekogologiju je negativan.

Prilikom eksploatacija dolazi do poremaćaja ekosistema kako na lokalnom  tako i na globalnom nivou. Prilikom procesa rudarenja dolazi do kontaminacije zemlje, voda, podzemnih voda i vazduha.

Kopanje litijuma je jedan od najopasnijh procesa za prirodu i ljude. Nusprodukti nastaju prilikom ovog procesa u slučaju nezgoda ili nepravilnog odlaganja mogu dovesti do izumiranja biljaka i životinja na regionalnom nivou. Zemlja upija vodu zasićenu solima i drugim hemikalijama i to ima za posledicu da zemlja postaje neplodna i nepovoljna za rast i život biljkaka. Prostim lancem ishrane to utiče i na životinje. 

U slučaju kontaminacije reka, posledice su takodje katastrofalne. Kontaminirana podzemna voda više nije pogodna za konzumiranje jer može da izazove ozbiljne zdrastvene probleme pa čak i smrti. 

U određenim zemljama sveta postoje regulacije i protokoli prilikom eksploatacije litijuma kako bi se sačuvala bezbednost životne sredine. Siromašne zemlje nemaju privilegije da se bore protiv velikih rudarskih korparacija koje zanemaruju osnovna sigurnosna pravila bezbednosti ljudi i životne sredine, gde nastaju kolapsi ekosistema i ljudske zajednice. 

Naftna eksploatacija nije sama po sebi opasna, ali prerada nafte u naftne derivate može da predstavlja opasnost po ekologiju. Posledice zagađenja vazduha i zemljiša hemikalijama, u slučaju nezgoda prilikom procesa prerade, su katastrofalne.

Nafta se zbog svoje hemijske prirode ne meša sa vodom i u slučaju njenog izlivanja u okeane, mora ili druge vodene površine nastaju ogromne naftne lokve koje je gotovo nemoguće ikada ukloniti, i njihov uticaj na organizme vodenih staništa je poguban. 

S obzirom na to da je nafta lako zapaljiva, u slučaju njenog sagorevanja nastaju velike količine čađi i ugljen-dioksida koji odlaze u atmosferu i za posledicu imaju nastanak kiselih kiša koje nikako nisu pogodne za životnu sredinu, vazduh, zemljište i vodu.

Rudarstvo u Srbiji

Rudarstvo u Srbiji postoji nekoliko hiljada godina. 

Jedan od prvih rudnika je bila Srebrenica – rudnik srebra i olova. U Srebrnici su pronađeni ostaci starih rimskih naselja i rudarske opreme. 

Prve zakonske uredbe rudarstva u Srbiji uspostavio je Despot Stefan Lazarević 1412. godine kada je objavio zakonik o rudnicima. U sklopu ovog  zakona se nalazi i uredba života za najveći rudnik na balkanu – Novo brdo.

Najveći rudnik bakra i zlata u Srbiji se nalazi kod Bora. Procenjuje se da taj rudnik poseduje 15 miliona tona bakra i 370 tona zlata. Najveći rudnici uglja su rudnik Kostolac i Kolubara, dok je rudnik Trepča bio najveći rudnik olova u Evropi, u vreme Jugoslavije. 

Da li je opravdan strah kod ljudi povodom iskopavanja ruda?

Rude predstavljaju neophodan izvor sirovina bez kojih bi život u današnje vreme bio nezamisliv. Ujedno, one predstavljaju jedan od glavnih izvora prihoda pojedinih zemalja koje su glavni izvoznici sirovina.

Zaključak je da je ukupan efekat iskopavanja ruda štetan po ekologiju i životnu sredinu, ali da posledice mogu da se redukuju i u krajnjem slučaju izbegnu poštovanjem mera opreza i protokola tokom svih procesa iskopavanja ruda i njenih obrada do krajnjih sirovina.

 

Leave a Reply