Kömür madenciliği ve çevresel etkileri

Metin Aydın

19.09.2023 - 15:05 Yayınlanma

19.09.2023 - 15:05 Güncelleme

12 Paylaşım

Kömür, organik maddelerin milyonlarca yıl boyunca basınç ve ısıya maruz kalmasıyla oluşan bir fosil yakıttır.
Kömür termik santrallerde elektrik enerjisi üretmede, çelik endüstrisinde, ziraatte, ulaştırmada, non-metalik endüstrilerde ve ev yakıtı olarak da kullanılmaktadır.
Kömür endüstrisinin çevreye etkileri madenlerden kömür çıkarma, kömür hazırlama işlemleri, kömür nakliyatı, kömür yakma, atık depolama ve atık bertarafı gibi çeşitli aşamalarda görülse de, bu etkileri başlıca iki ana grupta incelemek mümkündür; Kömür madenciliği sırasında oluşan çevresel etkiler, Kömürün termik santrallerde ve diğer alanlarda kullanımı sırasında oluşan çevresel etkiler.
Kömürün çevre ve insan sağlığı üzerine olan etkileri, içeriğinde bulunan veya yanma sonucu oluşan maddelerin, su, hava ve toprak gibi çeşitli alıcı ortamlara karışmasından kaynaklanmaktadır.
Zira kömür büyük oranda organik maddeden oluşmakla birlikte coğrafi bölgeye ve yatağa bağlı olarak kurşun, civa, nikel, kalay, kadmiyum, antimon ve arsenik gibi çeşitli ağır metaller ile radyoaktif element olarak uranyum, toryum ve strontiyum içermektedir.
Kömür madenciliği, toprak örtüsünün bozulmasına yol açan, yüzey ve yeraltı suları ile içme suyu kaynaklarını kirleten, su ve toprak habitatlarının bozulmasına etki eden, ayrıca hava kalitesini de olumsuz yönde etkileyen bir faaliyetdir.
Özellikle yüzey madenciliği, geniş bir alanın bozulmasına yol açan bir faaliyettir. Genelde madencilikte yüzeyin tahrip edilmesiyle orman, tarım, mera ve benzeri amaçlarla kullanılabilecek olan alanlar kaybolmakta, ağaçların, bitkilerin ve üst toprak örtüsünün kaldırılması sonucunda ise bitki ve orman yaşamı bozulmakta, yaban yaşamı etkilenmekte, hayvan türleri yer değiştirmektedir.
Madencilik işlemi tamamlandıktan sonra toprak tekrar maden sahasına örtülse dahi, bölgede hakim olan bitki ve hayvan türlerinin farklılaşmasıyla biyoçeşitlilik değişmektedir.
Yüzey madenciliğinde uygulanan bir yöntem, kömür yataklarına ulaşmak amacıyla tepelerin patlatılmasıdır.
Bu işlem tepelerin nehirlere akmasına yol açarak, içme suyu kaynaklarını kirletmekte, sulardaki mineral seviyesini artırmakta, su ürünlerinin biyoçeşitliliğini azaltmakta ve insan yerleşimine olumsuz etki etmektedir.
Madenciliğin ekolojik sistemler üzerine olan etkisi kalıcı olmaktadır.
Kömür madenciliği sırasında köylerin ve şehirlerin boşaltılması ise sosyal problemlere yol açmaktadır.
Madencilik sırasında arazi örtüsüne yapılan müdahaleler toprak erozyonu ve sel basması ihtimalini artırmaktadır.
Yüzeyin kaldırılması sırasında oluşan toz yüzünden çevrede yaşayanlar solunum problemi yaşamaktadır.
Madencilik sırasında üst tabakalardan sökülen toprağın ayrı bir şekilde depolanması ve alt tabakalardaki toprakla karıştırılmaması gerekmektedir.
Zira alt tabakalardaki toprak kükürt içerdiği için su ve havayla teması sonrası asitleşmekte ve verimliliği düşmektedir.
Kömür yangınları doğal olarak oluşabilse de, genellikle uygun madencilik tekniklerinin uygulanmaması ve madencilik kazaları sonucunda doğmaktadır.
Kömür yangınları gerek terkedilmiş madenlerde gerekse kömür atıklarının yığınlar halinde depolandığı alanlarda görülmektedir.
Yangınlar atmosfere karbon monoksit, karbon dioksit, metan, kükürt dioksit , azot oksitler veya toksik gazların salınmasına sebep olmaktadır.
Ayrıca bu yangınlarla atmosfere uçucu küller de karışmaktadır.
Kömür yangınlarının diğer bir etkisi yüzey sıcaklığını artırmaları ve yeraltı suyu, toprak ve hava kirliliğine yol açmalarıdır.
Kömürün milyonlarca yıl süren oluşumu sırasında metan gazı da ortaya çıktığından, tüm kömürler metan gazı içerirler. Genel olarak maden ne kadar derindeyse, kömürün içindeki metan miktarı o kadar fazlalaşmaktadır.
Kömür madenciliği sırasında ortaya çıkan metan gazının patlayıcılığı yüksek,
sera gazı olarak potansiyeli karbon dioksite göre yaklaşık 21 kat daha fazladır.
Kömür madenlerinde çökme sıklıkla görülen bir durumdur.
Yeraltı madenlerinin çökmesi sonucu yollar, su ve gaz hatları ve binalar zarar görmektedir.
Ayrıca çökme sonucunda nehirlerin akış düzeni ve akiferler değişebilmektedir.
Kömür madenlerinden kaynaklanan hava kirliliği partikül madde, metan, kükürt dioksit, azot oksitler, karbon monoksit emisyonlarından kaynaklanmaktadır.
Madenciliğin birçok aşamasında önemli ölçüde toz da oluşmaktadır.
Gerek kömürün çıkartılması gerekse nakliyesi sırasında ortama salınan toz sadece işçiler için değil, civarda yaşayan nüfus için de ölümcül olabilecek solunum problemlerine yol açmakta, çevredeki arazinin tarım amaçlı kullanımına olumsuz etki etmektedir.
Madencilik gerek nehir, göl vb. yüzey sularının bozulmasına yol açan gerekse yeraltı suyu hidrolojisini ve kalitesini çok etkileyen bir faaliyetidir.
Kömür madenciliğinden çıkan sular, yeraltı kömür madeni suyu, ekipmanların soğutulması ve toz kontrolü amacıyla kullanılan su, kömür hazırlama işlemleri sırasında ve yağmur sularının depolanan kömür yığınlarına sızmasıyla oluşan sulardan oluşmaktadır.
Kömür madenlerinde yüzey ve yeraltı suyu kirliliğine yol açan en önemli husus Asidik Maden Drenajı (AMD) adı verilen bir suyun oluşmasıdır.
Asidik Kaya Drenajı (AKD) kükürt içeren kayaların hava ve suyla temas etmesiyle doğal olarak sülfürik asit oluşması prosesidir.
Asidik Maden Drenajı da temelde aynı olup, bu oluşumun daha fazla olduğu haller için kullanılmaktadır.
AMD oluşumu kömür yatakları önemli miktarda pirit (FeS2) içerdiğinde ortaya çıkmaktadır. Zira kükürtlü bir mineral olan pirit, su ve havayla temas ettiğinde sülfürik asit oluşturmakta ve içerdiği demir de çözünmüş hale geçmektedir.
AMD asidik olmasının yanı sıra mangan, nikel, bakır, kurşun, çinko, civa gibi ağır metalleri de içermektedir.
Kömür madenlerinden çıkan bu su civarda bulunan nehirlere ulaşmakta, içme suyu kaynaklarını kirletmekte ve yeraltı suyuna karışmaktadır.
Bu suyun asidik olması yüzünden nehirlerde sediman içinde birikmiş olan ağır metaller de çözünebilmektedir.
AMD’nin içerdiği birçok ağır metal gıdalarda, hayvanlarda, mikroorganizmalarda birikme potansiyeline sahiptir.
Asidik olan ve ağır metal içeren bu sular nehir vb. ortamlardaki su ürünlerine zarar vermekte, biyoçeşitliliği azaltmaktadır.
Sonuç olarak AMD, alıcı suların insani, endüstriyel veya tarımsal amaçlar için kullanılamaz hale gelmesine yol açmaktadır.
Madencilik sırasında çıkan katı atıklar genellikle üçe ayrılmaktadır: Madenden çıkan çeşitli katı atıklar; Kömür yıkama ve hazırlama sırasında oluşan atıklar; Asidik Maden Drenajı atıksularının arıtmasından çıkan arıtma çamurları.
Maden atıkları çok önemli miktarlara ulaşmaktadır.
Madenden çıkan katı atık yığınları kendi kendine tutuşma ve yanma potansiyeline sahiptir.
Bunun yanı sıra büyük yığınlar halinde istif edilen bu atıklar, iyi kontrol edilmekleri takdirde, rüzgâr ve yağışla erozyona uğramaktadır. Bu atıkların yakın bölgelerdeki nehirlere taşınması su kaynaklarında sediman birikimine ve çözünmüş oksijenin tükenmesine, dolayısıyla su kalitesinin ve su yaşamının bozulmasına yol açmaktadır.
Gürültü kirliği özellikle yüzey madenlerinde karşılaşılan bir durumdur.
Gürültü ekipmanlardan olduğu kadar patlatma işlemlerinden de kaynaklanmaktadır.
Patlatmalar sonucu oluşan gürültü çevrede bulunan yapılarda fiziksel zararlara yol açabilmektedir.
Termik santrallerden kaynaklanan hava kirleticileri arasında en önemlileri kükürt dioksit, azot oksitler, partikül madde, karbon monoksit, toplam organik karbon ve ağır metallerdir.
Bu kirleticiler çevrede sis, asit yağmuru, toksik maddelerin karışması gibi etkilere yol açmakta, insan sağlığı üzerinde ise solunum, kardiovasküler ve serebrovasküler etkiler oluşturmaktadır.
İnsan kaynaklı kükürt dioksit emisyonu en fazla kömürle işleyen termik santrallerden çıkmaktadır.
Linyitten kaynaklanan partikül madde emisyonları doğrudan linyit içeriğindeki kül ve yakma konfigürasyonu ile ilgilidir.
Türkiye’de termik santrallerde yaygın olarak kullanılan linyitin kükürt, kül ve nem içeriğinin yüksek, kalorifik değerinin ise düşük olduğu belirtilmektedir.
Kömürle işleyen termik santrallerin aynı zamanda bazı ülkelerde çok önemli bir civa kaynağı olduğu da belirtilmektedir.
Kömür küresel ısınmaya çok fazla katkıda bulunmaktadır.
Örneğin ABD‘de CO2 emisyonunun üçte biri kömürle işleyen termik santrallerden kaynaklanmaktadır.
Enerji elde etmede kullanılan diğer fosil yakıtlarla kıyaslandığında elde edilen enerji başına en fazla karbon dioksit emisyonu kömür yandığında ortaya çıkar. Linyit ile işleyen termik santrallerde ortalama CO2 emisyonu taş kömürü ile işleyenlere kıyasla daha yüksektir.
Kömürün yakılması esas olarak metal oksitler ve alkali maddeleri içeren bir külün oluşumuna yol açmaktadır.
Katı atıklar, aynı zamanda kömür madenciliğnde kömür yıkama ile termik santrallerde atık gazın filtrelerden geçirilmesi işlemleri sırasında da oluşmaktadır.
Bu gibi katı atıklar genellikle depolama sahalarında veya terkedilmiş madenlerde depolanmaktadır.
Kül ve çamurda bulunan toksik maddeler arasında başlıca arsenik, civa, krom ve kadmiyum yer almaktadır.
Kömür radyoaktif element olarak az miktarda uranyum ve toryum içermektedir. Bu yüzden bunlar yanma sonucu oluşan uçucu külde de bulunmakta olup, küldeki miktarları orijinalin 10 katına kadar çıkabilir.
1000 MW gücündeki tipik bir santralden yılda 5.2 ton uranyum ve 12.8 ton toryum salınmaktadır.
Ayrıca kömür santralinin bulunduğu çevrede radyasyon değerlerinin uzak mesafelere kıyasla 5 katı kadar daha yüksek değerlere çıktığı belirtilmiştir.
Termal kirlenmenin en yaygın sebebi termik santraller veya endüstride büyük miktarda suyun soğutma suyu amaçlı kullanımından sonra doğal çevreye, sıcaklığı artmış bir su olarak geri verilmesidir.
Kömürle çalışan termik santraller gerek soğutma suyu olarak gerekse yakıt işleme ve elektrik üretimi prosesleri sırasında önemli ölçüde su tüketmektedirler.
Termik santrallerin kazanlarında ve soğutma suyunda çeşitli kirleticiler birikmekte olup, bu sular alıcı ortama deşarj edildiğinde, bitki ve balıklara zarar verebilmektedir.
Termik santral çevresinde depolanan kömür yığınlarının yağmura maruz kalmaları halinde, arsenik ve kurşun gibi ağır metallerin bu yığınlardan çözünerek civardaki alıcı sulara karışması mümkündür.
Yüzey madenciliğinde toprak örtüsü ve iklim şartları da gözönüne alınmak zorundadır. Zira madencilik faaliyeti sona erdikten sonra bölgedeki arazi hemen hemen madencilik öncesi durumuna getirilmek, rehabilite edilmek durumundadır.
Ayrıca yaban yaşamı ve bölgede bulunan arkeolojik eserlerin de korunması gerekmektedir.
Ama rehabilitasyon süreci bazen onlarca yıl bazen de yüzyıllarca
sürebilmekte, ekosistem ilk durumuna hiçbir zaman ulaşamamaktadır.

Önceki Sonraki