Экологические последствия эксплуатации хвостохранилищ

Примерное время чтения: 9 мин.

Eжегодно из недр Земли извлекается огромное количество минерального сырья (полезных ископаемых), что приводит к загрязнению окружающей среды. В результате работ возникают техногенные ландшафты в виде хвостохранилищ, дражных полигонов, вскрышных отвалов, прудов-отстойников и т.п. Рассказываем о том, что собой представляют хвостохранилища и чем чревата ненадлежащая их эксплуатация.

Хвостохранилищами принято называть бассейны, регулярно пополняемые побочным продуктом (отходами) процесса извлечения металлов и полезных ископаемых, с укрепленной по границам дамбой, предназначенной для предотвращения разливов содержимого.

Хвосты обычно представляют собой жидкую суспензию, состоящую из мелких частиц металла или минералов частиц и воды, которая создается в процессе дробления и тонкого измельчения добытой руды. Для того, чтобы воду из хвостов можно было использовать повторно или сбрасывать в местную дренажную систему, ее необходимо очистить от вредных веществ.

При ненадлежащем управлении хвосты могут оказывать систематическое неблагоприятное воздействие на окружающую среду, здоровье и безопасность людей. Угрозы, связанные с образовавшимися отходами, включают в себя кислотный дренаж выработок во время и после эксплуатации объекта, выщелачивание тяжелых металлов из отходов и концентратов вокруг площадки, утечку ртути (если она используется в технологическом процессе или из руд) и цианида (если он используется в процессах выщелачивания), а также загрязнение воздуха, вызванное выбросами пыли в результате горнодобывающей деятельности, такой как бурение, взрывные работы или с сухой поверхности хвостохранилищ.

В случае физического разрушения хвостохранилища могут возникать острые и потенциально очень опасные последствия. В таких случаях жидкие материалы хвостохранилища могут затоплять окружающую среду и оказывать на нее значительное воздействие и даже приводить к гибели людей.

Промышленные аварии на хвостохранилищах в прошлом уже приводили к крупным экологическим катастрофам с разрушительными последствиями для людей и для окружающей среды.

• В 1985 году произошёл прорыв дамбы хвостохранилища шахты «Преставель» (Тренто, Италия), в результате чего 200 тысяч м3 отходов вышло за пределы объекта в долину реки и стекло вниз по течению со скоростью до 90 км/ч, полностью разрушив деревни Става и Тесеро. Водный поток обрушился и на сельскохозяйственную долину, затопив 4 км территории слоем грязи. Авария унесла жизни 268 человек и уничтожила 62 здания.
• В 2000 году произошла авария с прорывом дамбы хвостохранилища в Бая-Маре, Румыния. Разлив около 100 тысяч кубометров жидких и взвешенных твердых хвостовых отходов с высоким содержанием цианидов привел к загрязнению рек Сасар, Лапус, Сомес, Тиса и Дунай, прежде чем загрязнение достигло Черного моря. Для Румынии, Венгрии и других стран, расположенных ниже по течению, это привело к загрязнению источников питьевой воды и сокращению рыбных запасов. Расходы на ликвидацию последствий аварий подобного масштаба оцениваются в 170 миллионов долларов США. Эти отходы вызвали аварийное загрязнение воды, которое достигло Омска в Российской Федерации, который находится на расстоянии более 1000 километров.
• В 2010 году на крупном заводе по производству алюминия в районе города Айка в Венгрии произошло разрушение дамбы, и как следствие была разрушена плотина, которая сдерживала резервуар с ядовитыми отходами. В результате аварии произошла утечка красного шлама в окружающую среду примерно 1,1 млн м3 ядовитых отходов, а площадь их разлива составляла порядка 440 тысяч м2. Погибло семь человек, ещё около 150 пострадавших получили отравления и химические ожоги. Разлив загрязнённой воды разрушил 300 домов, эвакуировали около 800 жителей района.
• В 2016 году хвостохранилища, содержащие цианид и другие опасные вещества, попали в реки Ульба и Филипповка после выхода из строя коллектора воды, который был частью хвостохранилища в городе Риддер, Казахстан. Отходы привели к аварийному загрязнению воды, что побудило население в отдаленных городах вдоль водных путей в Казахстане и Российской Федерации, в том числе в Омске, расположенном более чем в 1000 километрах, принять меры предосторожности. Это включало в себя запас бутилированной воды.
• В 2019 году произошла авария на хвостохранилище в Брумадинью, Бразилия. Обрушилась дамба хвостохранилища, в результате чего произошел разлив около 12 миллионов кубометров горных отходов, что привело к гибели не менее 259 человек и к разрушениям в местном городе и в сельской местности на протяжении 5 миль. Перед этой аварией уже было обрушение дамбы хвостохранилища в 2015 году в Мариане, Бразилия, которое считается крупнейшим из когда-либо зарегистрированных, когда загрязняющие вещества распространились по водотокам протяженностью 668 километров.

Помимо указанных аварий, группами мониторинга ЮНЕСКО сообщалось о 63 крупных обрушениях плотин хвостохранилищ по всему миру за последние 50 лет. И как показал их анализ, многих из этих промышленных аварий можно было бы избежать.

В России тоже происходили масштабные аварии. Так, в феврале 1988 года произошла авария на золоотвале Иркутской ТЭЦ-11.Там прорвалась дамба, а рядом с этим накопителем проходил канал, по которому сбрасывали высокотоксичные воды с другого производства. Но мощный водный поток ударил по этому каналу и «разбил» его, после чего вся масса отходов утекла на прилегающую территорию и, в частности, в Ангару. Это было тяжёлое загрязнение, последствия которого ощущались много лет. В результате этой аварии были остановлены два рыбозавода на Братском водохранилище. Их пришлось закрыть, потому что значительное количество рыбы было заражено токсичными отходами.

В октябре 1995 года произошла ещё одна авария, на этот раз на хвостохранилище Надеждинского металлургического завода (Норильский промышленный район). На момент аварии оно находилось на отметке 286,8 м. И опять прорвало дамбу, загрязнённые воды с высоким содержанием сульфата, натрия и кальция вылились в реку Буровая, а потом и в Ергалах, Дудинку и Енисей.

В 2009 году на реке Туманной прорвалась дамба, которая удерживала несколько миллионов тонн отходов, в результате водный поток смыл несколько домов в посёлке Карамкен, один человек погиб, несколько пропали без вести.

Ответственное управление хвостохранилищами во всем мире является ключевым элементом, который подтверждает способность отрасли эффективно управлять отходами. Горнодобывающие компании должны выявлять, оценивать и контролировать источники потенциального загрязнения и их воздействие на здоровье человека и окружающую среду.

Одна из задач — решать проблемы безопасности на каждом хвостохранилище. По данным Глобального обзора хвостохранилищ, по всему миру их насчитывается более 12 000. По оценкам Глобального союза IndustriALL, существует не менее 3500 плотин хвостохранилищ; но, принимая во внимание наличие приблизительно 30 000 промышленных шахт, количество хвостохранилищ, вероятно, будет намного больше.

Более того, хвостохранилища можно разделить на следующие категории: активные; неактивные или простаивающие; заброшенные; временно или постоянно закрытые; заброшенные или бесхозные. Для каждой категории требуются разные подходы к повышению их безопасности. Соответственно, разработка и поддержание безопасной практики управления для устранения рисков аварий для всех хвостохранилищ требует применения комплексного подхода.

Еще одна проблема связана с обеспечением безопасного управления хвостохранилищами на протяжении всего их жизненного цикла. Проектирование, строительство, вывод из эксплуатации и размещение хвостохранилищ в соответствии с национальным законодательством должно быть согласовано с соответствующими региональными и международными структурами (например, с Конвенцией о промышленных авариях).

Международный совет по горнодобывающей и металлургической промышленности (ICMM) совместно с Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП) разработали Глобальный отраслевой стандарт управления хвостохранилищами и Руководство «Управление хвостохранилищами: передовая практика», в котором содержатся рекомендации по надлежащему управлению и инженерным практикам, которые будут способствовать постоянному совершенствованию управления хвостохранилищами и укреплению корпоративной культуры безопасности.