Mod en ansvarlig udnyttelse af råstoffer til den grønne omstilling.
Artiklen har været bragt i Dansk Kemi nr. 6, 2025 og kan læses uden illustrationer, strukturer eller ligninger herunder
(læs originalartiklen her)
Af Christian Juncher Jørgensen, Christian Frigaard Rasmussen og Jens Søndergaard, Institut for Ecoscience – Arktisk Miljø, Aarhus Universitet
Den moderne verdens umættelige appetit på teknologi er baseret på udvinding af metaller og mineraler fra bjergarter. Imens den tunge grønne omstilling er udnævnt som hovedløsningen på menneskeskabte klimaforandringer kommer den med en alvorlig pris, nemlig risikoen for ødelæggelse af natur og miljø, hvis ikke råstofudvindingen udføres på ansvarlig vis. Historien viser desværre, at tidligere tiders udvinding af mineraler og metaller har ført til omfattende forureninger rundt omkring i verden med blandt andet tungmetaller som bly, zink, kopper, cadmium og kviksølv grundet et utilstrækkeligt fokus på miljøbeskyttelse.
På Aarhus Universitet forsker vi i metoder til både forebyggelse og overvågning af miljøpåvirkninger fra minedrift i særligt Grønland, hvor undergrundens naturressourcer er kommet i fornyet fokus med EU’s nye ramme for at sikre en sikker og bæredygtig forsyning med kritiske råstoffer.
Minedrift i Grønland
Minedrift begyndte for alvor i Grønland i 1850’erne med åbningen af kryolitminen ved Ivittuut i Sydgrønland. I det efterfølgende århundrede har der været udvundet bly, zink, sølv, guld, olivin, rubiner og anorthosit – og i mindre grad kul, grafit og kobber – ved et antal miner i Grønland. Tidligere tiders udvinding af kryolit, bly og zink ved minerne i Ivittuut (1854-1987), Mestersvig (1957-1963) og ”Den sorte Engel” ved Maarmorilik (1973-1990) har medført en tungmetalforurening af det omkringliggende miljø med primært bly og zink.
Siden 1970’erne er miljøtilstanden ved de tidligere miner blevet overvåget ved regelmæssige indsamlinger af miljøprøver af marine og terrestriske nøglearter. Resultaterne fra miljøovervågningen viser, at forureningen primært er spredt til det marine miljø, hvor det i varierende koncentrationer og afstande fra kildeområderne kan spores i bundsedimenter, tang, muslinger og fisk. Men også i det terrestriske miljø kan forhøjede koncentrationer spores i både jord og vegetation koblet til spredning af mineralsk støv.
Kilder til tungmetalforurening
De konkrete kilder til tungmetalforurening fra tidligere miner i Grønland varierer fra sted til sted, men fælles for alle er, at de er koblet til manglende afskærmning af det omkringliggende miljø fra det mineralske mineaffald, såkaldt gråbjerg (dvs. bjergarter uden økonomisk værdi) og tailings (dvs. det nedknuste restprodukt, der er tilbage, efter at de værdifulde mineraler og/eller metaller er udvundet).
Ved Ivittuut blev blyholdigt gråbjerg således deponeret i tidevandszonen langs kysten, hvorved opløseligt bly og zink blev udvasket til Arsukfjorden. Ved Mestersvig blev finkornet tailings deponeret direkte i et elvleje. I tiden siden nedlukning af minen ved Mestersvig er størstedelen af den deponerede tailings blevet vasket ned gennem Tunnelelven og ud i Kong Oskars Fjord, mens en mindre mængde stadig ligger tilbage med en ukendt andel nedfrosset i permafrost. Ved Maarmorilik blev store mængder bly og zinkholdigt gråbjerg dumpet direkte på bjergsiderne omkring minen, samt på en mindre dalgletsjer, hvorfra partikler og opløste grundstoffer blev udvasket til Wegener-elven og Qaamarujuk-fjorden. Tailings fra Maarmorilik blev deponeret på bunden af havet i en afsnøret sidefjord til Qaamarujuk-fjorden, hvorfra blyholdigt bundvand blev udvekslet med omgivelserne.
Vurdering af virkninger på miljøet
Resultaterne af miljøovervågningen ved de tre tidligere miner i Grønland har således med eksemplets magt vist, hvordan mangelfuld afskærmning af tungmetaller i mineaffaldsdeponier kan medføre langsigtede påvirkninger af miljøet. Men under mottoet ”Intet er så galt, at det ikke er godt for noget” har disse tidligere mineområder været flittigt benyttet som vigtige studieområder for udvikling af metoder til miljømonitering og kildesporing, som kan anvendes ved både nutidige og fremtidige mineprojekter i Grønland, samt givet en øget forståelse af mobilisering, spredning, bioakkumulering og effekter af især tungmetaller i det arktiske miljø.
Ny viden opnået ved studierne af miljøet ved de tidligere mineprojekter har desuden bidraget til at indskærpe kravene til de projektspecifikke forundersøgelser, som indgår som en vigtig del af de VVM-redegørelser (dvs. Vurderinger af Virkninger på Miljøet) ved nye mineprojekters eventuelle godkendelse i Naalaakkersuisut (Grønlands regering).
Geokemisk karakterisering af udvaskning fra mineaffald
Alle nye mineprojekter i Grønland er underlagt skrappe dokumentationskrav for projektets mulige miljøpåvirkning fra blandt andet de planlagte deponier af gråbjerg og tailings. Mineselskaberne skal således fremlægge detaljerede planer for, hvordan de vil deponere de mineralske restprodukter, samt hvordan de vil afskærme disse fra det omkringliggende miljø under drift og ved minelukning, så man minimerer risikoen for, at tungmetaller og andre fremmedstoffer undslipper til det omkringliggende miljø.
En vigtig forudsætning for denne planlægning er et indgående kendskab til forekomsten af miljøfarlige stoffer og tungmetaller i bjergarterne, mineralernes geokemiske sammensætning samt risikoen for udvaskning af potentielt miljøfarlige stoffer fra de faste partikler. Særligt bjergarter med et højt indhold af sulfid som for eksempel pyrit (FeS2) har potentialet for at danne svovlsyre ved reaktion med ilt i atmosfæren, hvilket kan medføre dannelse af “Acid Mine Drainage”, hvor grundstoffer som jern, mangan, kobber, zink, bly, arsen, cadmium og kviksølv, der ved neutral pH er mere eller mindre uopløselige, bliver udvasket i store koncentrationer til miljøet.
Til at dokumentere den kemiske stabilitet og udvaskningspotentiale fra gråbjerg og tailings på både kort og lang sigt efter deponering findes en række standardiserede geokemiske test, der varierer i både kompleksitet og varighed alt afhængigt af det konkrete formål. I mange tilfælde vil myndighederne kræve, at et større antal udvaskningstests (”humidity cell tests”) bliver gennemført af op til 40 ugers varighed eller længere. I disse tests udsættes repræsentative prøver af gråbjerg og tailings for cyklisk eksponering til både vand og ilt, og drænvandets tidslige udvikling i pH, ledningsevne, indhold af anioner (særligt sulfat SO42-) og tungmetaller bestemmes ved kemisk analyse i laboratoriet.
Mod ansvarlig minedrift
Den grønne omstillings energiforsyning er råstofintensiv og afhængig af tilstrækkelig tilgængelighed af mineraler og metaller. Fremtidens råstofforsyning rummer grundlæggende en risiko for, at den øgede efterspørgsel på kritiske råstoffer kan føre til negative miljømæssige og sociale virkninger, såfremt den ikke forvaltes på ansvarlig vis. I Grønland er der et behov for til stadighed at udbygge vidensgrundlaget for håndtering og deponering af mineralsk mineaffald, særligt i områder med gletsjere og permafrost, hvis fremtidige stabilitet udfordres af igangværende ændringer i klimaet.
Et forbedret kendskab til de geologiske ressourcers geokemiske karakteristika og variation koblet til den til enhver tids bedst tilgængelige miljøbeskyttelsespraksis, miljølovgivning og miljøovervågning er essentielt for at forebygge en gentagelse af fortidens synder. Men i sidste ende er det op til mineindustrien selv at skabe den nødvendige forandring indefra og integrere økonomisk bæredygtighed med miljømæssig ansvarlighed.
E-mail:
Christian Juncher Jørgensen: cjj@ecos.au.dk
Referencer
Søndergaard, J., Hansen, V., Bach, L., Jørgensen, C.J., Jia, Y., & Asmund, G. (2018). Geochemical test work in Environmental Impact Assessments for mining projects in Greenland – Recommendations by DCE and GINR. Aarhus University. http://dce2.au.dk/pub/TR132.pdf.
Søndergaard, J., Hansson, S.V., Bach, L., Hansen, V., Sonne, C., Jørgensen, C.J., Nymand, J., & Mosbech, A. (2020). Environmental monitoring at mine sites in Greenland. A review of research and monitoring practices and their role in minimising environmental impact. Aarhus University. https://dce2.au.dk/pub/SR364.pdf.
Søndergaard, J., & Jørgensen, C.J. (2021). Field Portable X-Ray Fluorescence (pXRF) Spectrometry for Chemical Dust Source Characterization: Investigations of Natural and Mining-Related Dust Sources in Greenland (Kangerlussuaq Area). Water Air and Soil Pollution, 232(4), Article 144. https://doi.org/10.1007/s11270-021-05095-2.
Søndergaard, J., & Mosbech, A. (2022). Mining pollution in Greenland – the lesson learned: A review of 50 years of environmental studies and monitoring. Sci Total Environ, 812, 152373. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.152373. Jørgensen, C.J., Aastrup, P., Bach, L., Bagger, A.M.T., Blockley, D., Boertman, D., Fredsgaard, S.L., Fritt-Rasmussen, J., Jacobsen, I.B.D., Jia, Y., Johansen, K.L., Nyemand, J., Rasmussen, C.F., Raundrup, K., Søndergaard, J., Vad, K.T., Zinglersen, K., og Gustavson, K. (2025). DCE/GN’s rådgivning vedr. opdatering af: Retningslinjer for udarbejdelse af VVM-redegørelse for udnyttelse af mineralske råstoffer i Grønland. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 78 s. 2025. (in press).
