In de afgelopen twintig jaar is de vraag naar zandwinning voor bouwmaterialen verdrievoudigd, tot 20 miljard ton per jaar. Er is echter niet veel aandacht besteed aan de milieueffecten van zandwinning. Welnu, wij zijn hier om daar recht aan te doen.
Er is dringend actie nodig om een “zandcrisis” te voorkomen, zegt het Milieuprogramma van de Verenigde Naties.
In een recente publicatie worden vijf belangrijke initiatieven genoemd Rapport van het Wereld Economisch Forum om de cement- en betonindustrie de gevolgen voor het milieu te verminderen.
Steden zijn immers op zand gebouwd. De behoefte aan op zand gebaseerde bouwmaterialen, glas en beton neemt toe naarmate de wereld steeds verder verstedelijkt. Er wordt verwacht dat in 68 maar liefst 2050% van de mensen op aarde in steden zal wonen.
Om deze mensen onderdak te bieden, vindt industriële zandwinning, ook wel aggregaatwinning genoemd, sneller plaats dan het aanvullen van de materialen. Dit proces omvat het verwijderen van zand en grind uit rivierbeddingen, meren, de oceaan en stranden voor gebruik in de bouw. Dit heeft een negatieve invloed op het ecosysteem.
Inhoudsopgave
Feiten over zandwinning
Jaarlijks wordt wereldwijd bijna zes miljard ton zand uit de oceanen gebaggerd. Volgens het UNEP kan zandbaggeren kustgemeenschappen kwetsbaarder maken voor overstromingen. Volgens recente schattingen van de VN wordt jaarlijks bijna zes miljard ton zand uit de oceaanbodem gebaggerd.
Zand is na water de meest gebruikte natuurlijke hulpbron ter wereld, volgens gegevens die zijn vrijgegeven door het Centre for Analytics van het UN Environment Programme (UNEP). Beton, glas en technologie zoals zonnepanelen zijn allemaal gemaakt van zand.
Volgens gegevens van Marine Sand Watch vindt het baggeren plaats in een tempo dat steeds groter wordt en dicht in de buurt komt van de natuurlijke aanvullingssnelheid van 10 tot 16 miljard ton.
Zes miljard van de naar schatting 50 miljard ton zand en grind die jaarlijks wereldwijd worden gebruikt, zijn volgens de vereniging afkomstig uit de oceanen en zeeën van de wereld.
Zandbaggeren kan een groot effect hebben op kustgemeenschappen en biodiversiteit. Kustgemeenschappen zullen afhankelijk zijn van zand om hun kustlijnen te versterken tegen de dreiging van een stijgende zeespiegel en zware weersomstandigheden zoals orkanen.
Volgens het UNEP faciliteren adequate zandpeilen ook de offshore energiesector, waartoe ook de bouw van wind- en golfturbines behoort.
Milieueffecten van zandwinning
- Oeverhabitat, flora en fauna
- Structurele stabiliteit
- Grondwater
- Waterkwaliteit
1. Oeverhabitat, flora en fauna
Naast de directe mijnsites kan instream mining extra dure gevolgen hebben. Elk jaar gaan oevergebieden die leefgebieden voor wilde dieren en overvloedige houtvoorraden ondersteunen verloren, samen met vele hectaren productief land langs de rivieren.
Het recreatiepotentieel, de biodiversiteit en de visserijproductiviteit worden allemaal negatief beïnvloed door aangetaste rivierecosystemen. Ernstig beschadigde kanalen kunnen land- en esthetische waarden aantasten.
Voor een langdurig leven heeft elke soort een bepaald aantal omgevingsomstandigheden nodig. Inheemse planten in beken hebben speciale aanpassingen ontwikkeld aan de omgevingsomstandigheden die heersten vóór significant menselijk ingrijpen.
Deze hebben geleid tot aanzienlijke veranderingen in de habitat, waarvan sommige soorten ten goede zijn gekomen boven andere verminderde biologische diversiteit en productiviteit in het algemeen. De stabiliteit van de kanaalbodem en oevers in de meeste beken en rivieren heeft een directe impact op de kwaliteit van het ecosysteem.
De meeste watersoorten kunnen niet overleven in onstabiele stroomkanalen. Variaties in de hoeveelheid beschikbaar slib veroorzaken vaak instabiliteit van de bodem en de oever en veroorzaken aanzienlijke aanpassingen van de geulen.
Het kappen van oeverbossen en de instroommijnbouw zijn bijvoorbeeld twee voorbeelden van menselijke activiteiten die de erosie van rivieroevers bespoedigen en rivieroevers veranderen in netto bronnen van sediment, die vaak schadelijke gevolgen voor het waterleven.
Instabiliteiten van de bodem veroorzaakt door antropogene activiteiten die de hoogte van de stroombedden kunstmatig verlagen, zorgen voor een netto vrijgave van slib in de omgeving. De stroomhabitats van veel waterdieren worden eenvoudiger en slechter gemaakt door onstabiele sedimenten. Deze effecten zijn gunstig voor weinig dieren.
De twee belangrijkste gevolgen van instroomse zandwinning voor het aquatische milieu zijn sedimentatie en bodemverslechtering, die beide het waterleven ernstig kunnen schaden.
Het delicate evenwicht tussen de stroming van de rivier, het sediment dat vanuit het stroomgebied wordt aangevoerd en het kanaalontwerp bepaalt de stabiliteit van zowel grindbed- als zandbedstromen.
Kanaal- en habitatontwikkelingsprocessen worden verstoord door door mijnbouw veroorzaakte veranderingen in de sedimentaanvoer en kanaalstructuur. Bovendien verzanden habitats stroomafwaarts als gevolg van onstabiele substraatbewegingen. De mijnbouwintensiteit, deeltjesgroottes, stroomstromen en kanaalmorfologie bepalen allemaal in hoeverre iets wordt beïnvloed.
Faunapopulaties nemen af als gevolg van habitatverlies in het aquatische ecosysteem, boven- en ondergronds, veroorzaakt door de totale verwijdering van vegetatie en aantasting van het bodemprofiel.
De vismigratie tussen poelen wordt belemmerd door kanaalverbreding, waardoor de stroombedding ondieper wordt en er een gevlochten of ondergrondse intergrindstroming ontstaat in riffelzones.
Naarmate diepe poelen zich vullen met grind en ander materiaal, wordt het kanaal gelijkmatiger ondiep, wat resulteert in een afname van de diversiteit van het leefgebied, de structuur van de riffelpoelen en de populatie van grote roofvissen.
2. Structurele stabiliteit
Instroomkanalen, zand- en grindwinning kunnen schade toebrengen aan zowel openbaar als particulier eigendom. Grindwinning kan kanaalincisies veroorzaken die ondergrondse pijpleidingen en andere infrastructuur blootleggen en brugpijlers in gevaar brengen.
De twee belangrijkste soorten instream mining die bodemverslechtering veroorzaken zijn:
- Opgraving van putten
- Bar skimmen
Kanaalincisie, een andere naam voor beddegradatie, wordt veroorzaakt door twee hoofdprocessen:
- Hoofd afsnijden
- “Hongerig” water
Headcutting omvat het uitgraven van een mijngat in het actieve kanaal, waardoor de stroombodem wordt verlaagd en een inkepingspunt ontstaat dat de stromingsenergie vergroot en plaatselijk de kanaalhelling steiler maakt. Een knikpunt ervaart bodemerosie die zich tijdens zware overstromingen geleidelijk stroomopwaarts verspreidt.
Aanzienlijke hoeveelheden slib uit de stroombodem worden gemobiliseerd door kopsnijden en vervolgens stroomafwaarts vervoerd om zich af te zetten in het uitgegraven gebied en andere stroomafwaartse gebieden.
De effecten stroomafwaarts van mijnlocaties in grindrijke stromen zullen mogelijk niet lang aanhouden nadat de mijnbouw is voltooid, omdat het evenwicht tussen de aanvoer en het transport van sediment op een locatie zich snel kan herstellen.
In beken met weinig grind kunnen de effecten snel optreden en vele jaren aanhouden nadat de mijnbouw is voltooid. Headcutting is nog steeds een probleem in zowel grindrijke als grindarme beken, ongeacht de effecten die dit stroomafwaarts heeft.
Headcuts leggen vaak grote afstanden stroomopwaarts en in zijrivieren af; in bepaalde stroomgebieden kunnen ze zelfs tot aan de bovenloop reizen voordat ze worden tegengehouden door natuurlijke of door de mens gemaakte barrières.
Wanneer mineralen worden gewonnen, wordt de stroomcapaciteit van het kanaal vergroot, wat resulteert in een tweede soort bodemdegradatie. Lokaal vergroot het afromen van staven de stroombreedte en het uitgraven van putten vergroot de stroomdiepte.
Sedimenten van stroomopwaartse locaties zetten zich af op de mijnlocatie als gevolg van beide omstandigheden, waardoor lagere stroomsnelheden en lagere stroomenergie ontstaan.
De hoeveelheid getransporteerd materiaal dat de locatie verlaat, is nu kleiner dan het vermogen van de stroom om sediment te transporteren naarmate de stroom verder gaat dan de locatie en de stromingsenergie stijgt als reactie op de “normale” kanaalvorm stroomafwaarts.
Dit “hongerige” water, of sediment-deficiënte stroming, trekt meer sediment op uit de stroom die onder de mijnlocatie loopt, waardoor het proces van bodemdegradatie wordt versneld. Deze stand van zaken blijft bestaan totdat de aan- en afvoer van sedimenten op de locatie weer in evenwicht zijn.
Onder dammen, waar materiaal wordt opgesloten en ‘hongerig’ water stroomafwaarts vrijkomt, ontstaat doorgaans kanaalincisie. Dit heeft een soortgelijk effect. Dit probleem wordt verergerd doordat de winning van mineralen stroomafwaarts van dammen plaatsvindt.
Hoewel dijken, oeverbescherming en gewijzigde stromingsregimes ook het insnijden van kanalen bevorderen, zijn de winningssnelheden van mineralen in veel stromen vaak ordes van grootte groter dan de sedimentaanvoer van het stroomgebied, wat erop wijst dat de winning in de eerste plaats verantwoordelijk is voor de waargenomen veranderingen in de kanalen.
De gevoeligheid voor honger-watereffecten zou afhangen van de extractiesnelheid en de snelheid van aanvulling. Beken met weinig grindgehalte zouden kwetsbaarder zijn voor verstoring.
Naast het creëren van verticale instabiliteit in de kanaalbedding, verbreedt de kanaalincisie ook het kanaal en versnelt de erosie van de stroomoever, wat resulteert in laterale instabiliteit.
Wanneer de mechanische eigenschappen van het materiaal van de oever het gewicht van het materiaal niet kunnen dragen, verhoogt de incisie de hoogte van de oever van de rivier en veroorzaakt het falen van de oever. Wanneer diepe poelen zich vullen met grind en andere sedimenten, zorgt kanaalverbreding ervoor dat de stroombedding ondieper wordt.
Extreme temperatuurschommelingen in de stroom worden verder vergroot door kanaalvergroting en zinken, en de sedimentoverdracht stroomafwaarts wordt versneld door kanaalinstabiliteit.
Voordat significante stromen van kanaalaanpassing plaatsvinden, kan het enkele jaren duren voordat door de mijnbouw veroorzaakte bodemdegradatie en andere kanaalveranderingen zich manifesteren, en deze veranderingen kunnen lang duren nadat de winning is voltooid.
3. Grondwater
Naast het in gevaar brengen van bruggen, verandert zandwinning rivierbeddingen in aanzienlijke, diepe gaten. Hierdoor daalt de grondwaterspiegel, waardoor de drinkwaterputten op de oevers van deze rivieren uitdrogen.
Beddegradatie door instream mijnbouw vermindert de hoogte van de stroming en de grondwaterspiegel van de uiterwaarden, wat op zijn beurt grondwatertafelafhankelijke houtachtige planten in oevergebieden kan vernietigen en de natte perioden in oevergebieden kan verminderen. Zout water kan in zoetwaterlichamen sijpelen in gebieden die dichtbij de zee liggen.
4. Waterkwaliteit
De waterkwaliteit van de rivier zal worden beïnvloed door zandwinning in de rivier.
De effecten omvatten hogere troebelheid op de korte termijn op de mijnlocatie door resuspensie van sediment, sedimentatie door organische deeltjes en overtollige opslag en dumping van mijnmateriaal, en olielozingen of lekkages door graafapparatuur en bewegende voertuigen.
De hoeveelheid zwevende deeltjes in het water op de uitgravingslocatie en stroomafwaarts neemt toe als gevolg van toegenomen rivierbed- en oevererosie. Aquatische ecosystemen en watergebruikers kunnen negatief worden beïnvloed door zwevende deeltjes.
Als watergebruikers stroomafwaarts van het pand water onttrekken voor residentieel gebruik, zal de impact bijzonder groot zijn. De kosten die verband houden met de behandeling van water kunnen aanzienlijk worden verhoogd door zwevende deeltjes.
Wat kan er gedaan worden om een zandcrisis te voorkomen?
Regeringen staan onder toenemende druk om de zandwinning te reguleren, maar er moet meer werk worden gedaan om alternatieven te ontdekken voor gebruik in de bouw en om de aanhoudende huisvestingsproblemen aan te pakken waarmee de wereld wordt geconfronteerd. In Singapore wordt bijvoorbeeld teruggewonnen glasafval gebruikt in plaats van zand in 3D-geprint beton.
In het UNEP-rapport staan tien suggesties vermeld om een zandcrisis te voorkomen, waartussen een compromis zou kunnen worden bereikt behoud van het milieu en de behoeften van de bouwsector:
Hoe de UNEP zegt dat we een zandramp kunnen voorkomen. Afbeelding: UNEP
Volgens UNEP moet zand worden erkend als een “strategische hulpbron op alle niveaus van de overheid en de samenleving”, en moeten ecosystemen die zijn geschaad door zandwinningsactiviteiten worden gerepareerd om het beheer van zandbronnen “rechtvaardig, duurzaam en verantwoordelijk te maken”. .”
Aanbevelingen
- 8 Milieueffecten van de scheepvaart
. - 20 leuke weetjes over wetlands
. - 11 Effecten van landvervuiling op de menselijke gezondheid
. - 10 Positieve en negatieve effecten van aardverschuiving
. - 14 Methaanemissies van stortplaatsen Problemen en oplossingen
Een gepassioneerde milieuactivist in hart en nieren. Lead contentschrijver bij EnvironmentGo.
Ik streef ernaar om het publiek voor te lichten over het milieu en de problemen ervan.
Het ging altijd al over de natuur, we moeten beschermen, niet vernietigen.