Mặc dù uranium nói chung là có tính phóng xạ, độ phóng xạ cường độ cao của nó bị hạn chế vì đồng vị chính U-238 có chu kỳ bán rã bằng tuổi của trái đất. U-235 phát ra các hạt alpha và tia gamma, và chu kỳ bán rã của nó là XNUMX/XNUMX số này.
Do đó, tia gamma từ một mảnh uranium nguyên chất sẽ cao hơn một chút so với tia gamma từ một khối đá granit. Về mặt thực tế, độ phóng xạ alpha của nó phụ thuộc vào việc nó hiện diện dưới dạng bột khô hay dạng cục (hoặc trong đá dưới dạng quặng).
Trong trường hợp thứ hai, bức xạ alpha có thể gây ra rủi ro, mặc dù chỉ là một chút. Về mặt hóa học, nó độc hại tương tự như chì. Găng tay thường được sử dụng khi xử lý kim loại uranium như một biện pháp phòng ngừa đầy đủ. Để ngăn con người hít vào hoặc tiêu thụ nó, uranium cô đặc được quản lý và hạn chế.
Các nhà địa chất thăm dò tìm kiếm uranium đã xác định được bức xạ gamma từ các nguyên tố liên quan như bismuth và radium, được hình thành trong suốt thời gian địa chất do sự phân rã phóng xạ của uranium.
Mục lục
Tác động môi trường của việc khai thác Uranium
Sau đây là một số vấn đề môi trường chính liên quan đến khai thác uranium
- Sự gián đoạn môi trường sống
- Thoái hóa đất
- Ô nhiễm nước
- Lượng nước mặt
- Chất thải và quản lý chất thải
- Tiếp xúc với bức xạ
- Chất gây ô nhiễm trong không khí
- Thoát nước mỏ axit
- Sự ô nhiễm nước ngầm
- Năng lượng mạnh
- Những thách thức cải tạo đất
- Lo ngại về phổ biến vũ khí hạt nhân
1. Gián đoạn môi trường sống
Các hệ sinh thái địa phương và đa dạng sinh học có thể bị ảnh hưởng bởi sự phân mảnh và suy thoái môi trường sống do hoạt động khai thác gây ra. Việc loại bỏ đất và thực vật có thể gây xáo trộn môi trường sống của động vật hoang dã.
2. Thoái hóa đất
Việc loại bỏ đất và gánh nặng trong quá trình hoạt động khai thác có tác động ngay lập tức đến các đặc tính vật lý, hóa học và sinh học của đất.
Những thay đổi về khả năng cung cấp độ ẩm cho cây trồng phát triển của đất, mất đi các sinh vật sống cần thiết cho đất khỏe mạnh (ví dụ, vi sinh vật và giun đất), mất các ngân hàng hạt giống có thể sống được khi bảo quản kéo dài, mất chất hữu cơ và nitơ trong đất, mất không gian lỗ rỗng do nén chặt và thay đổi cấu trúc đất cũng như cấu trúc đất bị thay đổi là những tác động phổ biến nhất.
Những tác động này là điển hình của sự xáo trộn công nghiệp quy mô lớn nói chung và các hoạt động khai thác mỏ hiện nay, không chỉ riêng việc khai thác uranium.
Phần lớn các tác động chính này xảy ra trong khu vực khai thác và loại hình khai thác được sử dụng sẽ xác định mức độ ảnh hưởng của hoạt động khai thác đối với đất.
Bởi vì sự xáo trộn bề mặt trong khai thác hầm mỏ được giới hạn ở những khe hở ngầm rất khiêm tốn, hậu quả về đất là không đáng kể. Mặt khác, lượng đất bị xáo trộn cao nhất trong thời gian mở khai thác hầm lò.
Hơn nữa, các điều kiện bên ngoài có thể bị ảnh hưởng bởi các tác động thứ cấp, chẳng hạn như lượng nước chảy tràn tăng do độ nén của đất đã được thảo luận trước đây trong phần này.
3. Ô nhiễm nước
Nước thường được sử dụng trong các giai đoạn khai thác và xử lý khai thác uranium.
Một số hoạt động cải tạo, khử nước tại các mỏ và hầm mỏ, lưu trữ tạm thời quặng và chất thải khai thác và xử lý tại chỗ, và sự xáo trộn bề mặt đất do khai thác mỏ đều có thể có tác động đáng kể đến nồng độ và lượng vật liệu hòa tan và lơ lửng trong nước mặt ngoài hiện trường.
Nước ngầm phải được đưa ra khỏi mỏ hoặc được chiết xuất thông qua một quy trình gọi là khử nước để khai thác mỏ.
Một loạt giếng khai thác xung quanh mỏ có thể được sử dụng để hạ thấp mực nước ngầm cục bộ và ngăn nước xâm nhập, hoặc nước ngầm chảy vào mỏ có thể được bơm ra và đổ lên bề mặt.
Chất lượng nước mặt có thể bị ảnh hưởng bởi hoạt động khử nước của mỏ, đặc biệt nếu việc xả thải không được xử lý.
Một loạt các vật liệu có thể có tác động lên mặt nước, chẳng hạn như một số chất không phóng xạ (đặc biệt là kim loại nặng và kim loại hòa tan), vật liệu phóng xạ xuất hiện tự nhiên (NORM), vật liệu phóng xạ xuất hiện tự nhiên được cải tiến về mặt công nghệ (TENORM), và chất thải rắn và lỏng từ các hoạt động xử lý.
Điều này có thể dẫn đến sự hiện diện của các hạt nhân phóng xạ, kim loại nặng và các chất gây ô nhiễm khác nguy hiểm cho sức khỏe con người và đời sống thủy sinh làm ô nhiễm các nguồn nước lân cận.
4. Lượng nước mặt
Người ta cho rằng các địa điểm khai thác uranium ở Virginia, dù dưới lòng đất hay trên mặt đất, đôi khi sẽ rò rỉ nước ra ngoài địa điểm. Một nguồn kiểm soát tốc độ xả thải sẽ là
- Lượng mưa đầu vào (chẳng hạn như cường độ mưa).
- Điều kiện độ ẩm trước đó;
- Đặc điểm của bề mặt đất (như khả năng thấm của đất)
- Lưu trữ nước có thể tiếp cận (hồ lưu trữ, ao chứa nước, v.v.)
- Nước được thải ra từ các hoạt động khai thác có mục đích.
Hệ thống thoát nước bề mặt từ các khu vực khai thác có thể sẽ cao hơn cục bộ so với các khu vực chưa được khai thác được bao phủ bởi các khu rừng tái sinh tự nhiên.
Mặc dù mức tăng phần trăm sẽ giảm theo khoảng cách từ các mỏ và ảnh hưởng của lượng nước mặt từ việc quản lý chất thải có thể lớn hơn, nhưng sự gia tăng tương đối về dòng chảy cũng sẽ dẫn đến sự gia tăng dòng chảy ở vùng nước tiếp nhận ở hạ lưu.
5. Quản lý chất thải và chất thải
Một vấn đề môi trường lớn liên quan đến việc khai thác uranium là việc xử lý chất thải phóng xạ. Việc lưu trữ không đầy đủ có thể khiến các chất ô nhiễm xâm nhập vào lòng đất và nước, dẫn đến ô nhiễm lâu dài.
Số lượng và thành phần của các loại vật liệu phế thải khác nhau, các kỹ thuật được sử dụng để xử lý quặng urani, cách thức lưu giữ và xử lý các loại vật liệu phế thải khác nhau cũng như các hành động được thực hiện để giảm thiểu tác động đến chất lượng nước mặt, tất cả sẽ ảnh hưởng như thế nào. quản lý chất thải và chất thải mỏ ảnh hưởng đến nước mặt.
Tất cả các nguyên tố phóng xạ và không phóng xạ xuất hiện tự nhiên có trong quặng urani, bao gồm tất cả các hạt nhân phóng xạ trong chuỗi phân rã urani, đặc biệt là các nguyên tố 238U, đều được tìm thấy trong chất thải của mỏ và nhà máy.
Mặc dù quá trình xử lý loại bỏ 90–95 phần trăm uranium trong quặng, làm giảm nồng độ uranium ít nhất một bậc độ lớn, nhưng phần lớn các sản phẩm phân rã uranium—chẳng hạn như 230Th, 226Ra và 222Rn—có thể chiếm phần lớn độ phóng xạ của quặng—còn lại trong chất thải.
Hoạt động của các chất thải về cơ bản sẽ không thay đổi trong nhiều nghìn năm do chu kỳ bán rã dài 230Th (76,000 năm).
Với chu kỳ bán rã rất dài của chúng, địa hóa học và khoáng vật học của 230Th và 226Ra (chu kỳ bán rã 1,625 năm) đặc biệt quan trọng xét từ quan điểm chất lượng nước.
6. Phơi nhiễm bức xạ
Trong quá trình hoạt động khai thác mỏ, các nguyên tố phóng xạ bao gồm khí radon và hạt nhân phóng xạ có thể được thải ra, gây nguy hiểm cho người dân và nhân viên địa phương.
7. Chất gây ô nhiễm trong không khí
Hoạt động khai thác và chế biến uranium có thể tạo ra ô nhiễm không khí, vật chất hạt và các quá trình trong không khí huy động các chất ô nhiễm.
Giống như bất kỳ công trường xây dựng nào, trong quá trình xây dựng sẽ có bụi phát tán, đất cuốn theo và khí thải từ thiết bị xây dựng. Động cơ diesel chạy máy móc và phương tiện xây dựng phát ra khói diesel.
Để đảm bảo an toàn cho người lao động, các mỏ hầm lò cần có thiết bị thông gió; Tuy nhiên, không khí sẽ bị ô nhiễm do bụi thải ra.
Hậu quả về không khí của việc khai thác dưới lòng đất và khai thác lộ thiên là khác nhau. Thông qua việc nổ mìn, chất lên các phương tiện vận chuyển và vận chuyển đến cơ sở chế biến, các mỏ lộ thiên thải bụi trực tiếp vào khí quyển.
Các hạt vật chất được vận chuyển ra khỏi địa điểm có những tác động khó chịu như tắc nghẽn thị lực và tích tụ bụi trên xe cộ và nhà cửa. Tuy nhiên, việc tiếp xúc với các hạt vật chất có thể làm trầm trọng thêm bệnh hen suyễn, tăng số lần đến phòng cấp cứu và thậm chí gây tử vong liên quan đến bệnh phổi hoặc tim.
Những người bị rối loạn hô hấp, bao gồm hen suyễn, viêm phế quản, khí thũng, bệnh tim, tiểu đường, trẻ sơ sinh, trẻ em và thanh thiếu niên, nằm trong số những người bị bệnh này. rủi ro tăng cao.
8. Thoát nước mỏ axit
Nếu hệ thống thoát nước mỏ axit (AMD) không được quản lý đúng cách, nó có thể trở thành một trong những vấn đề môi trường nguy hiểm nhất do khai thác uranium gây ra.
Một quần thể vi khuẩn ưa axit sẽ oxy hóa sunfua kim loại (như FeS2) có trong chất thải hoặc hoạt động khai thác mỏ để tạo ra AMD. Vì những vi khuẩn này chỉ có thể tồn tại trong môi trường axit nên việc tạo ra axit có thể nhanh hơn và cuối cùng trở nên tự duy trì khi có sunfua và oxy.
Nước mỏ có tính axit có khả năng chứa kim loại nặng cao hơn (như sắt, mangan, nhôm, đồng, crom, kẽm, chì, vanadi, coban hoặc niken) hoặc các kim loại (như selen hoặc asen) được giải phóng vào dung dịch bằng quá trình oxy hóa. các khoáng chất sunfua, ngoài các hạt nhân phóng xạ trong chuỗi phân rã uranium-238 (238U) (tức là uranium, radium, radon và thorium).
Vì vậy, điều kiện tiên quyết khuyến khích việc giải phóng các hạt nhân phóng xạ và kim loại nặng độc hại từ các mỏ uranium vào môi trường là sự tồn tại của các khoáng chất sunfua trong quặng uranium.
9. Ô nhiễm nước ngầm
Nước ngầm có thể bị ô nhiễm bởi các hợp chất phóng xạ và nguy hiểm rò rỉ từ hoạt động khai thác uranium, gây nguy hiểm cho hệ sinh thái và nguồn nước uống.
Thông qua các tương tác địa hóa, nước ngầm tiếp xúc với chất rắn tầng ngậm nước sẽ thu được thành phần hóa học phản ánh cấu tạo của đá chủ. Nhiều yếu tố địa hóa và địa chất thủy văn ảnh hưởng đến mức độ của các phản ứng này và do đó ảnh hưởng đến thành phần hóa học của nước, chẳng hạn như
- Thành phần khoáng vật của đá chủ
- Kích thước của hạt khoáng
- Thành phần hóa học của nước đi qua tầng ngậm nước
- Nước trong tầng ngậm nước đã ở đó bao lâu
- Các tuyến dòng chảy (chẳng hạn như dòng chảy đứt gãy trái ngược với dòng chảy qua vật liệu xốp dạng hạt).
Một số yếu tố này có thể bị thay đổi do hoạt động khai thác mỏ, sau đó có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước ngầm.
Có hai cách chính mà việc quản lý chất thải hiện đại gây ra mối đe dọa đối với chất lượng nước ngầm:
- Lỗi của các cấu trúc (chẳng hạn như cấu trúc giữ chất thải, lớp lót và hệ thống thu gom rò rỉ) nhằm ngăn chất độc từ chất thải xâm nhập vào mạch nước ngầm gần đó
- Việc cách ly thủy lực không phù hợp tại các cơ sở xử lý dưới mức có thể xảy ra dưới nhiều hình thức, chẳng hạn như lỗi bơm không đầy đủ trong cách ly chủ động, hiểu biết không đầy đủ về địa chất thủy văn tại khu vực và độ nén chặt của chất thải trong cách ly thủy lực thụ động không đầy đủ.
10. Cường độ năng lượng
Nguồn năng lượng đầu vào đáng kể, thường là từ các nguồn không thể tái tạo, là cần thiết cho việc khai thác và xử lý uranium, điều này làm tăng thêm lượng khí thải nhà kính và tác động môi trường của việc sản xuất năng lượng.
11. Những thách thức về cải tạo đất
Sau khi khai thác uranium, việc thu hồi đất là một thủ tục phức tạp. Có thể mất một thời gian để các hệ sinh thái phục hồi và giảm thiểu tác hại đến môi trường và trạng thái trước khi khai thác có thể không hoàn toàn trở lại. Trước khi mực nước được khôi phục về mức trước khi khai thác, có thể mất vài năm hoặc thậm chí nhiều thập kỷ.
Ngoài ra, sự gián đoạn của tầng ngậm nước do việc xây dựng mỏ gây ra có thể làm thay đổi vĩnh viễn mô hình dòng chảy nước ngầm trong khu vực, điều này có thể ảnh hưởng đến lượng nước có sẵn cho các giếng cung cấp nước sinh hoạt gần đó, mặc dù nhìn chung, tác động này có thể sẽ không đáng kể.
Giảm tốc độ nạp lại nước ngầm cũng có khả năng xảy ra cục bộ. Lớp đất mặt được tích tụ trong quá trình khai thác mỏ sẽ được thay thế trên đất trong quá trình cải tạo khu mỏ.
Tuy nhiên, các đặc tính vật lý, hóa học và sinh học của đất khai hoang khác biệt đáng kể so với đất tự nhiên và một số khác biệt này có thể mất tới 1,000 năm để hàn gắn.
Ví dụ, các tầng đất tự nhiên hình thành qua hàng trăm đến hàng nghìn năm sẽ bị xóa bỏ khi lớp đất mặt bị loại bỏ, chất đống và thay thế.
Sự nén chặt, rửa trôi và suy thoái sinh học của các chất dinh dưỡng tạo ra những thay đổi về tính chất vật lý, hóa học và sinh học của lớp đất mặt được tích trữ, dẫn đến sự suy giảm của nó.
Những thay đổi trong chu trình nitơ trong các loại đất như vậy trong quá trình tích trữ dẫn đến mất đi lượng nitơ dự trữ ở lớp đất mặt mà sau đó được tái tạo sau khi được tích trữ.
Hơn nữa, quần thể vi sinh vật (nấm và vi khuẩn) trong đất dự trữ đã trải qua những thay đổi lâu dài làm thay đổi cách chúng hoạt động khi các khu mỏ được khôi phục so với điều kiện trước khi khai thác hoặc các khu vực chưa được khai thác.
12. Lo ngại về phổ biến vũ khí hạt nhân
Vì uranium khai thác được có thể được sử dụng để sản xuất vũ khí hạt nhân nên việc khai thác uranium đặt ra câu hỏi liên quan đến việc phổ biến vũ khí hạt nhân.
Kết luận
Để giảm bớt những điều này ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường, hoạt động khai thác phải áp dụng các phương pháp thực hành tốt nhất, các quy định nghiêm ngặt phải được xây dựng và áp dụng, đồng thời phải sử dụng các công nghệ tiên tiến để quản lý chất thải và xử lý nước.
Giảm tác động môi trường lâu dài của việc khai thác uranium đòi hỏi các phương pháp khai thác bền vững và xử lý an toàn các sản phẩm phóng xạ.
Khuyến nghị
- 4 tác động môi trường của việc khai thác cát
. - 7 tác động môi trường của khai thác bạc
. - 11 tác động môi trường của khai thác vàng
. - 7 tác động môi trường của việc khai thác quặng sắt
. - Khai thác lithium có tệ hơn khoan dầu không? Con đường phía trước là gì?
Một nhà bảo vệ môi trường đam mê được định hướng bằng trái tim. Người viết nội dung chính tại EnvironmentGo.
Tôi cố gắng giáo dục công chúng về môi trường và các vấn đề của nó.
Nó luôn luôn là về thiên nhiên, chúng ta phải bảo vệ không phá hủy.