18/4/2013 PROJEKTARBETE 2012/2013 KOPPARINDUSTRIN I ZAMBIA Kungsholmens Gymnasium N3B Handledare: Kerstin Heimer Sundström
2 1 Inledning sid 4 1.1 Bakgrund sid 4 1.2 Frågeställning sid 4 1.3 Syfte sid 4 1.4 Metod sid 5 2 Geografisk & Ekologisk Bakgrund sid 6 2.1 Inledning sid 6 2.2 Geografi sid 6-8 2.3 Ekologi sid 9-12 3 Politisk & Historisk Bakgrund sid 13 3.1 Inledning sid 13 3.2 Zambias Historia sid 13-16 3.3 Zambia Idag sid 16 4 Kopparindustrin sid 17 4.1 Inledning sid 17 4.2 Kopparmalm blir Råkoppar sid 17 4.3 Råkoppar blir Ren Koppar sid 18 4.4 Spridning av Miljöfarliga Ämnen sid 18-19 5 Miljöpåverkan sid 20 5.1 Inledning sid 20 5.2 Svavel och Försurning sid 20-21
3 5.2.1 Konsekvenser på land sid 21 5.2.2 Konsekvenser i vatten sid 21-22 5.3 Tungmetaller och Lättmetaller sid 22 5.3.1 Kadmium sid 23 5.3.2 Kvicksilver sid 23 5.3.3 Aluminium sid 23 5.4 Påverkan av Fiske och Fiskevatten sid 24 6 Intervju med Mr. Sikaaswe Syasiya sid 25-26 7 Diskussion och Slutsats sid 27-31 8 Källförteckning sid 32-33
4 1. Inledning 1.1 Bakgrund Den västerländska kolonialismen har under århundraden inte bara påverkat samhällsstrukturen i de afrikanska länderna, utan även präglat kontinenten direkt och indirekt ur ett naturvetenskapligt perspektiv. Jakten på naturresurser såsom mineral, olja och ädelstenar har satt djupa spår i de lokala ekosystemen. Mitt projektarbete ska handla om just detta, fast ur en modern synvinkel, behandlande ämnena naturvetenskap, biologi, kemi och fysik. Zambia är Afrikas och världens åttonde största kopparproducent, och ett land liksom många andra afrikanska länder har genomlidit västerländsk kolonialism. Idag genomgår Zambia snabba förändringar både politiskt, ekonomiskt och då indirekt ekologiskt. Utarmningen av landets enorma koppargruvor leder till förändrade ekosystem och ett allt större antal rödlistade växtoch djurarter. I denna rapport skall jag redogöra och fördjupa i hur och varför ekosystemen bör beskyddas och långsiktigt bevaras. 1.2 Frågeställning Frågor som jag skall undersöka och redogöra för detta projektarbete är: På vilket sätt har kopparindustrin påverkat samhällsstrukturen i Zambia? Vem/vilka gynnas och missgynnas av kopparindustrin? Vilka konsekvenser får ekosystemen och människor av kopparindustrin? Vad kan vi göra för att långsiktigt förbättra situationen idag? 1.3 Syfte Syftet med mitt projektarbete är att låta läsaren få en djupare inblick och förståelse för hur känslig och sårbar våra ekosystem är. Med denna rapport vill jag visa hur människans industrier och moderna livsstil direkt och indirekt påverkar ekosystemen. För läsaren är mitt mål att väcka en tankeställare och även öppna upp för kritik och diskussion om hur vi kan förbättra våra levnadssätt för att ta tillvara på miljön. Saker som i vår vardag kan anses vara självklara och ofarliga kan i andra delar av världen försämra situationen för djur och växter och inte minst människor vilket jag vill poängtera. Som medborgare och konsument på denna
5 planet bör man ta sitt ansvar och kritiskt granska alla sina handlingar och ifrågasätta hur och på vilket sätt man långsiktigt kan bevara naturen på bästa möjliga vis. 1.4 Metod Genom källkritiskt letande av facklitteratur, artiklar och statistik, samtidigt som jag kompletterar de införskaffade källorna med mina kunskaper från kurserna Naturvetenskap A, Biologi A,B, Kemi A,B och Fysik A,B kan jag utföra den rapport som är min slutprodukt. Med dessa fakta kan jag sedan utföra undersökningar, besvara frågeställningar och slutligen diskutera innehållet i rapporten. En studieresa till Zambia anordnas av Kungsholmens Gymansium och kommer ske under slutet av projektperioden under 11 dagar. Under resan kommer vi, runt 30 elever och fyra lärare att resa runt i olika städer i Zambia för att bland annat besöka skolor, organisationer och naturreservat. Inför resan förbereder vi oss var och en och läser på om det område vi fördjupar oss inom. Vi diskuterar även eventuella frågor om förväntningar och förhoppningar samt om uppförande och hur det är att vara representant för skolan och Sverige. Efter resan får vi även tid att reflektera över resans gång, om hur vi upplevde mötena med människor och hur vi med nya ögon kan slutföra våra projektarbeten.
6 2. Geografisk & Ekologisk bakgrund 2.1 Inledning För att kunna redogöra och förklara processerna hur Zambias gruvindustri påverkar ekosystemen runtom i landet ska en geografisk och ekologisk bakgrund ges, som senare även kan refereras till. Ekologi syftar på läran om relationerna mellan alla levande organismer och dess fysiska omgivning. I vårat fall är vi intresserade av relationerna mellan de abiotiska (icke levande) faktorerna och dess påverkan på det biotiska (levande) faktorerna. Genom att känna till landets geografiska och ekologiska bakgrund kan man lättare se direkta samband mellan gruvindustrierna och ekosystemen, och hur de påverkar varandra. Flora och fauna ser naturligtvis olika ut beroende på de geografiska omständigheterna och därför är det viktigt att ge en introduktion i landets geografi innan man kan gå vidare i fördjupningar. 2.2 Geografi Zambia är en kustlöst stat i södra Afrika med en area på 752,620 km 2 (Sverige 449,964 km 2 ). Landet är indelat i nio provinser, vilka i sig är indelade i mindre distrikt. Zambia gränsar till Kongo-Kinshasa och Tanzania i norr, Malawi i öst, Moçambique, Namibia, Botswana och Zimbabwe i söder och Angola i väst. (Central Intelligence Agency, 2013) Figur 1: Visar en karta över Zambia och dess gränsnationer. Trots landets stora areal är landskapet och vegetationen till stor del likformig. Större delen av landet tillhör en svagt kuperad platå mellan 900 och 1400 meter över havet täckt med skogsbeklädd savann, sk Miombo. Miombon kring Zambezifloden tillhör en av Afrikas största biotoper och utgör hem åt ett stort antal landlevande landdjur, däribland stora däggdjur såsom
7 afrikansk elefant och noshörning. I platån finns ett stort nätverk av smala sprickdalar som utför södra delen av det Östafrikanska gravsänkesystemet. Gravsänkesystemet rymmer flera av Afrikas högsta berg och för samman kontinentens största och djupaste sjöar, däribland Tanganyikasjön och Victoriasjön. Många av dessa sjöar saknar utlopp, vilket leder till att salthalten är mycket hög eftersom avdunstningen inte för bort mineralerna i vattnet. Flertalet sjöar är på grund av detta även starkt alkaliska. (Wood, J & Guth, A. 2005) Landet är uppdelat i sju flodområden varav Lunsemfwa, Kafue, Luangwa och Zambezi är kopplade till Indiska Oceanen medan Luapula, Chambeshi och Tanganyika rinner ut i Atlanten. Zambeziflodområdet är den största och täcker upp till 35% av landet. (Jachmann H. 2000, sid.4.) Flodområde Täckning av landet (%) Område Zambezi 35 Syd och Väst Luangwa, Kafue 35 Öst respektive Mitt Chambeshi, Tuapula, Lunsemfwa, Tanganyika 30 Norr och Mitt Tabell 1: Visar flodområdena i Zambia samt respektive täckingstal och vilket område de tillhör. Copperbelt-provinsen i Zambia består av en bergskedja som bildats då två kontinentalplattor kolliderade för 500 miljoner år sedan. Denna sammandrabbning tros ha förflyttat en stor mängd basmetaller som fanns i sedimenten mellan de två plattorna och lett till att provinsen idag är rik på mineral och ädelstenar och har namngetts efter dess stora utbud på kopparmalm. Zambia har ett typiskt savannklimat indelat i tre årstider. Den milda, torra hösten från Maj till Augusti, den varma torra våren från September till Oktober och den varma fuktiga sommaren från November till April. Under de varma perioderna sträcker sig medeltemperaturen dagtid upp till 27-38 Celcius, vilket är de högsta temperaturerna i de sydvästra gravsänkesområdena. De lägsta temperaturerna under de milda perioderna sjunker medeltemperaturen ner till 2-15 Celcius. Nederbörden som mestadels faller från November till Mars varierar från 700 mm/år i de södra delarna av landet till 1400 mm/år i de norra. (H. Jachmann, 2000, sid.4)
8 Månader Säsong Maxtemperatur ( o C) Minimumtemperatur ( o C) Maj Augusti Mild och Torr 21-26 6-12 September Oktober Varm och Torr 28-35 17-22 November April Varm och Fuktig/Regnig 25-30 14-19 Tabell 2: Visar medeltemperaturen i Zambia under de tre säsongerna. Av Zambias cirka 14 miljoner invånare lever ungefär 60% i de tre provinserna Lusaka, Central och Copperbelt. Av de fler än 70 olika stammarna i landet utgör 8 av de de största. Dessa fördelar sig generellt Tonga och Ila i syd, Lozi i väst, Luvale, Lunda och Luapula i nordväst, Bemba i norr och Chewa och Ngoni i öst. (Jachmann, H. 2000, sid 6) Figur 2: Visar de olika stammarnas fördelning och utbredning i Zambia.
9 2.3 Ekologi Ekologi är läran om samspelet mellan alla levande organismer och dess omgivande miljö. Denna växelverkan mellan biotiska och abiotiska faktorer är grunden för allt liv på jorden och inkluderar cyklarna för våra viktigaste grundämnen såsom syre, kol, kväve och föreningarna fosfat och nitrat. De olika processerna och konsekvenserna inom ekologin varierar kraftigt beroende på tid och plats och kan vara komplicerade att förutsäga. Ekologiska studier genomförs för att öka förståelsen för sambanden mellan biotiska och abiotiska faktorer, livsprocesser och biologisk anpassning, förekomst och fördelning, transport av energi och materia, biologisk mångfald med mera. Eftersom denna vetenskap är så pass omfattande väljer många forskare att studera ekologi på olika plan såsom: individen, populationen, organismsamhället, ekosystemet och biosfären. (Björndahl G, Landgren B, Thyberg M, 2007, sid 182-185) En av de största indelningsområdena inom ekologin kallas biotoper som beskriver en omgivning med liknande landskap, klimat och med naturliga gränser, där en viss typ av djur och växtarter hör hemma. Ett vanligt förekommande biotop i Zambia är till exempel miombo på den centralafrikanska platån. Den kännetecknas av sandiga jordar och låg näringstillgång. Vegetationen domineras av trädarterna Brachystegia och Julbernardia medan djurriket utmärks av stora däggdjur såsom sabelantilop, hästantilop och Lichtensteins hartebeest. (Jachmann, H. 2000, sid 22) Alla biotoper är i sin tur fördelade i olika habitat. Ett habitat kan definieras som ett samhälle av organismer i samverkan med den lokala abiotiska miljön. De naturliga processerna inom ett visst habitat inkluderar ackumulering, cirkulation och omvandling av energi och materia via biotiska processer såsom fotosyntes och cellandning i kombination med abiotiska faktorer såsom nederbörd, erosion och deposition. Habitaten är i sin tur indelade i nischer. En nisch kan definieras som det levnadsområde där en enskild art konsumerar och reproducerar sig, och ibland även som summan av alla biotiska och abiotiska faktorer som påverkar en population inom ett visst område. Ingen art har samma nisch som en annan. Det totala antalet arter av flora, fauna samt mikroorganismer utgör en biotops eller ett habitats biologiska mångfald som är viktig att understödja och bevara det naturliga urvalet som i sin tur är nödvändig för den biologiska anpassningen, även känd som evolution. (Björndahl G, Landgren B, Thyberg M, 2007, sid 185)
10 Figur 3: Visar tre vanligt förekommande djurarter på den Zambianska miombon i följande ordning från vänster: sabelantlop, Lichtensteins hartebeest och hästantilop. Alla tre arterna har sin speciella nisch. I varje habitat är sammansättningen och produktiviteten av djur och växtarter samt kontinuiteten av biologiska processer bestämda av biotiska och abiotiska faktorer. Exempelvis är växtproduktiviteten och följaktligen biomassan av herbivorer i direkt samband med hur mycket nederbörd som förekommer. Sambandet är i sig är även påverkat av vilken typ av jord marken består av. Olika typer av jord har olika egenskaper vad gäller bördighet och fuktbevarande. Dessa understödjer därmed olika växt- och djurarter olika bra. I Zambia är ett exempel på detta skillnaden på biotoperna i miombo på platån där sandiga jordar med låg bördighet producerar flertalet växtarter med lågt vatteninnehåll, medan biotoperna i gravsänkorna där mopaneskogar växer på bördiga jordar med medel till hög bördighet producerar ett färre antal växtarter med högre vatteninnehåll. (Jachmann H. 2000, sid 16) Biotiska faktorer som spelar en avgörande roll i alla ekosystem är: Konkurrens - om begränsade resurser såsom föda, habitat, parning Parasiter inklusive bakterier, virus Abiotiska faktorer som spelar en avgörande roll i alla ekosystem är: Ljus - som är beroende för fotosyntesen hos växter och växtplankton, och även avgörande för temperatur och trivseln hos växt- och djurarter. ph-värde - som är ett mått på koncentrationen av vätejoner i en lösning och avgör hur surt eller basiskt en lösning är vilket är helt avgörande för alla växter och djurs hälsa. Kväve- och fosfathalt - som är avgörande för många organismers överlevnad då de bygger upp proteiner och fungerar som näring- och gödningsämnen i naturen. Temperatur - som avgör vattens aggregationstillstånd och syrgashalt och inte minst olika växt- och djurarters arters trivsel. (Björndahl G, Landgren B, Thyberg M, 2007, sid 184)
11 Alla dessa biotiska och abiotiska faktorer skiljer sig från år till år, säsong och årstid samt tid på dygnet vilket gör att alla ekosystem ständigt behöver anpassas och utvecklas för att vara i balans. Alla levande individer av samma art inom ett område utgör en population. En del av ekologins studier tar hänsyn till varför och hur olika populationer ökar samt minskar, vilket kallas populationsekologi. Populationstillväxter brukar visas i tillväxtskurvor och avgörs av flera faktorer som exempelvis: utbud av bioplats och revir, utbud av föda, antalet rovdjur samt mängden parasiter och sjukdomar. På längre sikt påverkar även klimatförändringar och miljöförändringar en populations tillväxt, som i sin tur påverkar andra populationer. (Björndahl G, Landgren B, Thyberg M, 2007, sid 186) I flera biotoper kan man tydligt se att en viss miljö har liknande kombinationer av arter. En sådan konstant komposition kallas för ett organismsamhälle. Trots att ett organismsamhälle varierar mycket med årstid och säsong så utgör alla levande organismer en viktig del för organismsamhällets karaktär. Inom ett organismsamhälle har olika arter olika relationer till varandra. Olika samspel mellan arter kallas för symbios och uppkommer mellan alltifrån djur, växter till svampar och bakterier. Dessa har utvecklats med evolutionen som en strategi för olika arters överlevnad och förökning. I många fall är alltså arter direkt eller indirekt beroende av en annan art för sin egen överlevnad och hälsa. (Björndahl G, Landgren B, Thyberg M, 2007, sid 188-189) Figur 4: Mutualistisk symbios mellan krokodilen som får rena tänder och krokodilväktaren som får föda. Organismerna som lever i ett ekosystem brukar delas in i trofinivåerna: producenter, förstahandskonsumenter, andrahandskonsumenter och toppkonsumenter. Producenterna konsumeras av förstahandskonsumenterna som i sin tur konsumeras av andrahandskonsumenterna som slutligen utför föda till toppkonsumenterna. En producent är
12 alltid en växtart och förstahandskonsumenten en herbivor medan andrahandskonsumenten och toppkonsumenten alltid är rovdjur som livnär sig på andra konsumenter. Dessa trofinivåer kan användas för att beskriva näringskejdor och näringsvävar, vilka är biologiska kartor över arterna i ett ekosystems produktion- och konsumtionsvanor. (Fabricius, S. 2006, sid 151) Diagram 1: Visar trofinivåerna och förhållandena mellan levande organismer i en näringsväv. Till skillnad från vad man kan tro är de flesta ekosystem inga stabila miljöer och har ofta låg återhämtningsförmåga. Hurvida ett ekosystem är mer eller mindre stabilt beror på hur pass dess biotiska och abiotiska faktorer påverkas av störningar och förändringar. Om störningen är tillräckligt stor riskerar balansen i ekosystemet att rubbas och kan sedan aldrig mer återvända till dess ursprungliga tillstånd. Ett ekosystem kan vara svårrubbat, men med låg återhämtningsförmåga på samma sätt som det kan vara lättrubbat fast med hög återhämtningsförmåga. En tumregel är att områden med näringsfattig, sandig jord, hög infiltreringförmåga och mycket nederbörd, precis som biotopen miombo är relativt stabila och har bra återhämtningsförmåga. Tvärtom är områden med näringsrik, bördig jord med låg infiltreringsförmåga och lite nederbörd lättrubbade och har sämre återhämtningsförmåga. (Jachmann, H. 2000, sid 17) När ett ekosystem rubbas sker en ständig förändring ända tills ett stabilt tillstånd har uppnåtts, och där alla beståndsdelar är i balans. Detta kan leda till att tidigare växt- och djursamhällen helt slås ut och nya ekosystem bildas. Detta kallas för ekologisk succession och förändrar inte bara de biotiska faktorerna utan även abiotiska faktorer såsom temperatur och näringscyklar. Eftersom miljön förändras ändras även sammansättningen av arter då olika arter är anpassade till olika förhållanden. Ekologer brukar tala om primär och sekundär succesion där den förstnämnda innebär att organismer invandrar miljöer där liv tidigare inte funnits. (Björndahl G, Landgren B, Thyberg M, 2007, sid 197)
13 3. Historisk och Politisk bakgrund 3.1 Inledning För att få en djupare och mer ingående förståelse för dagens situation i Zambia krävs inte bara en naturvetenskaplig grund och teoretisk fakta. För att förstå hur landet har utvecklats till det samhälle det är idag och vad som bör göras för framtiden skall även en samhällsvetenskaplig bakgrund ges. Anledningen till att gruvindustrin i Zambia har vuxit sig så stor beror just på historiska och politiska faktorer som bör redogöras innan en diskussion kan genomföras. 3.2 Teori 2.1 Zambias Historia De första invånarna i dagens Zambia var Khoisa som var jägare-samlare och levde som nomader. Under 300-talet e.kr började bantufolk invandra landet norrifrån. De hade en mer utvecklad teknologi användandes järn- och kopparredskap, brukade jorden och hade boskapsskötsel. Då jordbrukssamhället växte fram och allt större områden blev uppodlade växte ett mer teknologiskt avancerat samhälle fram under 1000-1100-talet. Fastän de flesta byar fortfarande var självförsörjande ökade fjärrhandeln mellan dem. Kopparbrytningen ökade och kopparmynt användes troligen som valuta. Den ökande handeln resulterade i mer komplexa sociala och politiska samhällsstrukturer. (Nationalencyklopedin, 2013) Området där dagens Zambia finns idag fick relativt sent kontakt med utomafrikanska kulturer i och med dess geografiska läge långt in i kontinenten. Den första europeerna att besöka landet var portugiserna Manuel Caetano Pereira och Francisco de Lacerda 1796. Under 1800- talet började även brittiska nybyggare inflytta och år 1888 fick britten Cecil Rhodes som gick i spetsen för brittiska kommersiella och politiska intressen i Centralafrika rätten att bryta mineral efter medgivande av lokala hövdingar. Samma år blev Zambia eller Northern Rhodesia som det kallades under brittiskt inflytande administrerat av BSAC (British South Africa Company) med Rhodes som ledare. I början var intresset för landet litet och användes mest för att hämta billig arbetskraft. (Fraser, A. & Larmer, M. 2010, sid 4-5) Koppar hade redan sedan lång tid brutits i området kring nuvarande Zambia, men det var inte förrän amerikanen Frederick Russel Burnham 1895 som tidigare hade arbetat inom kopparindustrin i USA kände igen många indikationer på kopparmalm i området längs Kafuefloden som kopparbrytningen i Zambia uppmärksammades av britterna. Koppar började transporterades på järnväg och kom till att bli den unga kolonins viktigaste ekonomiska faktor.
14 1924 blev Nordrhodesia ett brittiskt protektorat med Livingstone och senare Lusaka som huvudstad där ett lagstiftande parlament bestående av fem ledamoter röstades fram ur den europeiska minoritetsbefolkningen. Fyra år senare gjordes stora kopparfyndigheter i det område som sedan döptes till Copperbelt. Enorma mängder kopparmalm reformerade Nordrhodesia från en obetydlig brittisk koloni till en internationell kopparexportör. Gruvsektorn blev genast monopoliserad av ACC (Anglo American Corporation) och RST (Rhodesian Selection Trust) och på tio år dominerades hela 13% av världens kopparproduktion av gruvorna i Copperbelt. (Walters, D. 2010) Figur 5: Visar den typiska gruvstaden Luanshya i Nordrhodesia, sent 1920-tal. Förhållandena i gruvorna var mycket dåliga och ett antal strejker utlöstes under åren som följde. År 1953 slogs Nord- och Sydrhodesia (Zimbabwe) ihop med Nyasaland (Malawi) och kom att bli Federation of Rhodesia and Nyasaland. Nordrhodesia skulle bli centrum för den turbulens och kris som drabbade federationen under nästkommande år. Efter valet 1962 som resulterade i en Afrikansk majoritet i parlamentet och en besvärlig koalition mellan två nationalistiska partier upplöstes federationen och den 24 Oktober 1964 utropades Republiken Zambia som en fri nation. (Fraser, A. & Larmer, M. 2010, sid 6-7) Efter självständighetsförklaringen tog landet ett politiskt steg åt vänster och nationaliserade privata företag. Gruvföretagen i Zambia enades i en enda stor organisation som kom att heta Zambia Consolidated Copper Mines (ZCCM). Målet var att bli självförsörjande vilket skulle nås via importsubstitution. Planen gick till en början bra men under mitten av 70-talet började ekonomin stagnera. Anledningen var att priset på koppar sjönk drastiskt vilket resulterade i
15 stora underskott för de statligt ägda företagen. Landet hamnade i en djup ekonomisk kris och började låna pengar från bland annat Internationella Valutafonden och World Bank Group i hopp om att kopparpriset åter skulle stiga i värde. (Ministry of Mines and Minerals Development) Under närmare 30 år varade krisen och efter 1979 öppnades inga fler gruvor. ZCCM s produktion sjönk från 750,000 ton år 1973 till 257,000 ton år 2000, samtidigt som BNP per capita i landet mellan år 1974 och 1994 sjönk med 50% och lät Zambia bli den 25:e fattigaste nationen i världen. År 2000 såldes det sista som var kvar av ZCCM och många trodde att Zambias gruvindustri var bortblåst för gott. Men oförväntat började priset på koppar stiga 2004 och nya hopp tändes. Mellan år 2005 och 2008 kom den Zambianska kopparindustrin att återigen blomstra och idag utgör kopparexporten fortfarande den dominerande ekonomiska faktorn i landet. 2010 steg kopparproduktionen till samma mängd som den var under blomstringsåren under 70-talet. (Zambian Economist, 2010) Diagram 2: Visar kopparproduktionen i Zambia mellan 2005-2010. Sammanfattningsvis har kopparbrytningen i Zambia betytt oerhört mycket för landets ekonomiska och sociala struktur under flera århundraden. Inte minst idag då gruvindustrin står för 64% av landets export. Att landets BNP är direkt kopplat till kopparexporten och att
16 tiotusentals människors jobb, skydd och sociala trygghet ligger i gruvindustrins händer gör att reflektioner över vad som långsiktigt händer ur miljösynvinkel inte är förstahandsprioriterat. 3.3 Zambia idag Zambia har som många afrikanska länder idag hög nativitet och lider av ett relativt högt befolkningsantal med HIV/AIDS (ca 15%). Reformer inom jordbrukspolitiken har även lett till att landets ekonomiska tillväxt inte har gynnat landets fattigaste. Zambias ekonomi har årligen växt stadigt under det senaste årtiondet. Mellan år 2005 och 2011 växte BNP med mer än 6% per år samtidigt som kopparproduktionen har växt årligen i och med högre kopparpriser och utländska investeringar. År 2005 hade Zambia lättat sina statsskulder med 6 miljarder USD vilket kvalificerade landet för Highly Indebted Poor Country Initiative, ett program drivet av Världsbanken och IMF med syfte att skuldavskriva de mest skuldtyngda länderna i världen. Fattigdomen i Zambia är fortfarande ett stort problem trots en allt starkare ekonomi. 64% av befolkningen lever i fattigdom och den förväntade livslängden ligger på 52 år. Arbetslösheten ligger på 80%. Det strikta beroendet av koppar gör landet mycket sårbart för pressade råvarupriser. Rekordhöga kopparpriser och en rekordstor majsskörd räddade dock landets ekonomi från den internationella finanskrisen 2008. Landets export domineras till hela 64% av koppar och kobolt som främst exporteras till Kina (34.8%), Schweitz (18.2%) och Sydafrika (7.8%). (Central Intelligence Agency, 2013) Många utländska storföretag har köpt sig in i och investerat i Zambias många gruvor, och däribland China Nonferrous Metal Mining som år 1998 köpte den stora Chambishi-gruvan. Flera konfikter har uppstått mellan utländska (främst kinesiska) investerare och den Zambianska lokalbefolkningen då arbetsförhållandena i gruvorna är dåliga och flera protester har resulterat i mindre dödssiffror. Bland annat har gruvarbetare protesterat mot att företagen vägrar att höja lönerna trots att den zambiska regeringen infört nya minimilöner. 2010 misstänks kinesiska arbetsledaer ha öppnat eld mot en grupp protesterande gruvarbetare varav 13 dog, men blev frikända.två år senare dödades den kinesiska chefen Wu Shengzai efter att han träffats av en gruvvagn. Spänningarna mellan företagen och gruvarbetarna är fortfarande inte fullt så bra. Trots att Zambia idag har en av världens största koppartillgångar tillhör fortfarande ett av jordens fattigaste. Majoriteten av befolkningen lever på mindre än en dollar om dagen och skatteintäkterna är obefintliga. (Fraser, A. & Larmer, M. 2010, sid 113)
17 4. Kopparindustrin 4.1 Inledning Koppartillverkningen har under århundraden utgjort ryggraden i Zambias ekonomiska och därtill sociala välfärd. Enligt Bank of Zambia förväntas 976,733 ton koppar produceras bara i år (2012), vilket är den högsta summan på över ett decennium. (Gumbo, S. & Lourens, C. 2013) Eftersom koppar används i elektriska ledare är det viktigt att den behålls ren. Föroreningarna i metallen minskar nämligen dess konduktivitet. Kopparframställning är en mycket lång och komplicerad process som innebär stora och långvariga påfrestningar för miljö och ekosystem. Även fast lagar och regler för utsläpp av miljöfarliga ämnen har blivit strängare med åren kommer ändå många ämnen oförhindrat ut i naturen. Om detta ska jag nu ge en fördjupning i. 4.2 Kopparmalm blir råkoppar Kopparmalmen som bryts i gruvorna har ett mycket lågt kopparinnehåll, oftast under 1% viket innebär att stora mängder malm måste brytas för att komma åt den rena metallen. I malmen finns utöver kopparföreningar även mindre mängder av andra metaller och ämnen, till exempel järnsulfid, zinksulfid, blysulfid, magnetkis men även tungmetallerna arsenik, kadmium och kvicksilver. De vanligaste kopparföreningarna i malmen är sulfidmalmer, främst kopparkis (Cu 2 FeS 2 ) som består till 34.5% av koppar och sedan kopparglans (Cu 2 S) som består till 80% av koppar. (Mårtensson, G. 2005, sid 244) Figur 6: Visar från vänster sulfidmalmerna kopparkis och kopparglans. Efter att malmen brutits krossas det och befrias från sten och en del andra föroreningar. Därefter bränns svavlet bort genom flera processer varvid kopparskrot även blandas in. Slutprodukten efter denna process är förutom råkoppar (98% koppar) även svaveldioxid. Kopparsulfid (Cu 2 S ) + Syre (O 2 ) Råkoppar (Cu) + Svaveldioxid (SO 2 )
18 4.3 Råkoppar blir ren koppar För att rena råkopparn från de föroreningar som finns kvar genomförs en elektrolys. Råkopparn blir anod och katoden utgörs av tunna plåtar av ren koppar. Elektrolyten utgörs av en surgjord kopparsulfatlösning innehållandes kopparjoner (Cu 2+ ). Vid elektrolysen oxideras kopparn upp vid anoden och bildar kopparjoner samtidigt som elektroner lämnas ifrån. Cu Cu 2+ + 2e - Kopparjonerna som bildats dras över till katoden där det tar upp elektroner och reduceras tillbaka till kopparatomer. Cu 2+ + 2e - Cu De nya kopparatomerna som bildas samlar sig på katoden och får den tillslut att växa i massa. Under anoden samlas all slam och föroreningar som fanns i den orena råkopparn och tas tillvara på. Den rena kopparn på anoden är sedan klar att användas och kallas elektrolytkoppar. (Mårtensson, G. 2005, sid 244) Figur 7: Visar smältverket vid en koppargruva i Zambia. 4.4 Spridning av miljöfarliga ämnen Efter att malmen har brutits långt nere i gruvorna transporteras de upp ovanför marken. Detta medför att ämnen som egentligen inte naturligt förekommer utanför gruvorna nu får tillträde. De tungmetaller som finns i malmen sprids som små metallpartiklar via luften ut i naturen. Under ett år kan utsläppen av sådana metallstoft bli sammanlagt flera ton. Vad gäller svaveloxiden som bildas efter att kopparsulfiden bränns så tas den i regel hand om, men läcker ändå alltid ut i naturen i mindre gasmoln som längden blir en betydligt större mängd. (Fabrocius, S. 2006, sid 194) Från fabrikernas slamhögar av föroreningar som bildats under elektrolysen kan tungmetaller och andra giftiga ämnen följa med regnvattnet ned i marken och förorena grundvattnet. Detta är en del av de konsekvenser som kommer att påverka miljön och ekosystemen där kopparproduktionen förekommer. Men vad som även har stor negativ inverkan på miljön förutom ämnena som läcker ut i naturen vid kopparproduktionen är de utsläpp som uppkommer runtomkring produktionen. Kopparframställning är en mycket energikrävande process, där alltifrån de stora ugnarna varvid kopparmalmen bränns, de olika maskinerna och
19 verktygen vid självaste brytningen och alla transportmedel som används under och efter framställningen kräver stora mängder energi och fossila bränslen som förorenar vår natur. (Mårtensson, G. 2005, sid 245)
20 5. Miljöpåverkan 5.1 Inledning Gruvindustrin i Zambia resulterar i stora miljöpåfrestningar vad gäller utsläpp, föroreningar och försurningar. Alla organismer i de kringliggande ekosystemen påverkas direkt eller indirekt av dessa vilket skapar långvariga problem både för miljön i sig och för alla levande varelser, inklusive människan själv. För att klargöra hur och varför de olika ämnena som kommer ut i miljön påverkar ekosystemen, och hur vi kan motverka dem ska en genomgång av de viktigaste och mest miljöfarliga ämnena ges. 5.2 Svavel och försurning Anledningen till att kopparindustrin är så pass miljöfarlig beror till stor del på de stora mängder svavelgaser, främst svaveldioxid som kommer ut i miljön. Svavel som grundämne förekommer naturligt i malmen som förbränns vid kopparframställningen, som därefter tillsammans med syre bildar svaveldioxid. Denna giftiga och färglösa gas kommer ständigt ut ur fabrikerna och sprids ut i luften. När gasen har nått ut i atmosfären reagerar den med syret och oxideras till svaveltrioxid (2SO 2 + O 2 2SO 3 ). Svaveltrioxiden som bildats av svaveldioxid reagerar därefter lätt med vatten i moln och bildar olika syror, främst svavelsyra (SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 ) som skapar stora problem i miljön när det faller ner i form av surt regn. (Mårtensson, G. 2005, sid 184) Figur 8: Beskriver processen då svaveldioxid släpps ut i atmosfären och faller ner som svavelsyra.