Добыча руды открытым способом представляет наименьший риск для шахтёра — в отличие от подземных работ, где, в частности, может обрушиться свод или случиться выброс метана. Но в то же время именно открытый способ наносит самый большой вред природе.
Рассказываем о том, как работа горно-обогатительных комбинатов влияет на окружающую среду и какие меры позволяют сократить вредное воздействие.
Основные риски горнодобычи для экологии
У каждого способа горной добычи есть минусы:
- при открытой добыче из-за низкого содержания металлов в руде производится большое количество отходов;
- закрытый, или подземный, способ образует в земле пустоты, нарушает водный баланс, высвобождает метан;
- метод подземного выщелачивания считается самым бережным, но химикаты могут загрязнять грунтовые воды.
Cреди всех методов добычи открытый способ с обогащением наносит самый сильный ущерб окружающей среде из-за большой землеёмкости и значительных объёмов отходов пустых пород.
Хвосты и эрозия — главные проблемы
В 2014 году посчитали, что ежегодно мировая горнодобывающая отрасль производит около 30 миллиардов тонн твёрдых отходов. При первичной переработке руды в хвосты уходит 60–95% материала. Под полигоны регулярно отчуждается около 10 тысяч гектаров пахотной земли. На территории России накоплено около 80 миллиардов твёрдых отходов, которые загрязняют окружающую среду.
Причина подобных катастроф в том, что расчётная нагрузка при строительстве дамбы не соответствует объёмам добычи. Увеличение отходов напрямую связано со снижением концентрации полезных ископаемых. В конце разработки рудника в отвал идёт больше 95% руды. В сейсмически опасных районах, с дождями и погодными катаклизмами, риски прорыва дамб и утечек увеличиваются.
По данным организации World Mine Tailings Failures, сохранение нынешних условий и тенденций приведёт к увеличению числа и масштаба катастроф. Реформа хвостохранилищ не спасёт — большую опасность представляют уже существующие и заброшенные объекты. Доходы от рудников, особенно в регионах с низким ростом добычи полезных ископаемых, во многих случаях не позволяют владельцам оплачивать поддержание старых хранилищ, не говоря уже о реформировании новых объектов.
С экологической точки зрения оптимальным считается складирование хвостов в подземной части рудника. Об этой технологии говорили ещё в Советском Союзе. В 1996 году, используя ранние наработки, в НИИ «Гипроцветмет» рассуждали о подземных обогатительных фабриках, которые позволяют использовать отработанную руду в качестве закладки выработанных пространств.
Среди плюсов подземного обогащения называли:
- выдачу на поверхность только концентратов с оставлением в выработанном пространстве хвостов обогащения в составе 80% от объёма руды;
- использование отходов обогащения в качестве закладочного материала, что позволяет оптимизировать порядок отработки месторождения;
- возможность доизвлечения полезных ископаемых и металлов методом подземного выщелачивания;
- использование горных стволов и коридоров для размещения фабрики;
- минимизацию вреда для окружающей среды, поскольку фабрики не выходят на поверхность.
В качестве примеров приводили производства с подземным обогащением — медные, цинковые, вольфрамовые рудники и золотые месторождения в Северной и Южной Америках, Африке, Европе.
Внедрить систему рекомендовалось в том числе на Учкалинском месторождении, которое на тот момент ещё не было самым глубоким карьером Европы. Сейчас Учкалинский ГОК печально известен как центр техногенной катастрофы.
Современные исследования свидетельствуют о том, что хвосты перед закладкой надо обезвоживать, чтобы не было загрязнения грунтовых вод. И в то же время их нужно сгущать. В породе не должно остаться пустот, где могут происходить химические реакции с кислородом.
Сначала добавляли чистый цемент, но это привело к сильному удорожанию руды. Теперь для сгущения используют цементосодержащие смеси с добавлением шлаков и других отходов добычи.
Как можно перерабатывать хвосты
В так называемых лежалых хвостах, которые образуются в начале разработки рудника и составляют песок хвостохранилища, содержится достаточно много неизвлечённых металлов. Такие хвосты можно повторно перерабатывать.
На свинцово-цинковом Джимиджонском месторождении в Северной Осетии провели эксперимент: повторно обогатили лежалые хвосты. С использованием гравитационных методов в тяжёлую фракцию было извлечено 56,57% свинца, 60,30% цинка и 28,15% золота, что является высоким технологическим результатом. Но для экономической эффективности авторы советуют обогащать лежалые хвосты вместе с рудами текущей добычи.
После повторного обогащения безопасные хвосты могут использоваться:
- в производстве стройматериалов для стеклокерамики и цемента;
- в строительстве дорог для производства асфальта;
- в производстве удобрений — жидкие щелочные отходы могут улучшать качество кислой почвы.
Что можно делать для реабилитации территорий
Карьеры, на которых продолжается или закончилась добыча, нужно возвращать в местную экосистему. Так, правительство Австралии поддерживает восстанавливающие технологии и программы на рудниках. Вот несколько успешных примеров.
Корпорация Alcoa провела комплексное восстановление леса на бокситовых рудниках Huntly и Willowdale. Целью было полностью вернуть все растения, которые здесь росли до начала работ.
Работы на свинцово-цинковом карьере Woodcutters прекратились в 1999 году. Компания Newmont заполнила карьер местными травами и растениями, укрепила плотину хвостохранилища. На том месте, откуда взяли почву для плотины, устроили водно-болотное угодье для коренных народов.
На оловянном руднике Pennison Bell обнаружилось, что жидкие хвосты хвостохранилища окислялись и просачивались в озеро Пиман. Компания Metal X вместе с учёными разработала специальный состав, который распределила по загрязнённым землям, в результате чего кислотность снизилась.
На Сибайском карьере тоже должны провести реабилитацию заражённых земель, стоимость программы — 1,3 миллиарда рублей. Обещают, что повторно обогатят лежалые хвосты и выведут из них токсичные элементы. По словам представителя подрядчика, технология зарекомендовала себя при очищении горнорудных хранилищ в Казахстане, Узбекистане и других регионах России.
Что делают мировые лидеры
Согласно отчёту Responsible Mining Index (RMI) за 2020 год, в который вошли 38 ведущих горнодобывающих предприятий, в целом компании подходят к защите окружающей среды формально. Например, только одна взяла на себя обязательство не сбрасывать хвосты в море, в то время как восемь компаний продолжают это делать, заявляя об обратном.
Даже если есть благородные цели — повышение качества воды, снижение выбросов парниковых газов, сокращение потребления энергии — их выполнение и эффективность почти никто не отслеживает. Тем не менее есть и положительные примеры.
Рудник Rio Tinto Ою Толгой в Монголии публично раскрывает регулярные независимые аудиторские отчёты, в которых рассматривается его деятельность по социальным вопросам, вопросам охраны окружающей среды, здоровья и безопасности.
Resolute Copper, дочерняя компания Rio Tinto и BHP, планирует возобновить производство на шахте Magma в штате Аризона. Шахта прекратила работу в 1996 году и была затоплена. Чтобы обезводить рудник, компания построила насосную станцию с очистными сооружениями и 45-километровый трубопровод, чтобы подавать воду на засушливые поля местных фермеров.
Vale связала ключевые показатели эффективности с программой вознаграждения для всех сотрудников. Показатели касаются усилий по сокращению водо- и энергопотребления, отходов и выбросов парниковых газов, а также реабилитации деградированных территорий.
Ещё Vale использует новые технологии для снижения шума. Система передаёт уровни звука из шахт в центр экологического контроля. Сотрудники анализируют данные, сравнивая уровни звукового давления на площадках и в близлежащих населённых пунктах. При анализе учитывается погода: температура воздуха, скорость и направление ветра.
Codelco Transparente предоставляет на своём сайте данные мониторинга воды на каждом участке.
Некоторые компании, включая «РУСАЛ», раскрывают данные о косвенных выбросах. Такое раскрытие информации помогает оценить роль поставок полезных ископаемых и металлов в углеродном следе.
Рудник Лос-Пеламбрес в Чили в 2016 году в ответ на просьбы жителей городка Кайманес разработал план действий в чрезвычайных ситуациях. План учитывает предложения самих жителей.
Данная статья носит не рекламный, а информационный характер. Существуют противопоказания к применению и использованию препаратов и медицинских процедур, которые фигурируют в тексте. Необходимо ознакомиться с инструкцией по применению препаратов и процедур и получить консультации специалистов.