Ви дивитесь на чистий потік, думаєте про риболовлю кришталево чистої води в Скелястих горах. Наступного ранку ви з подивом бачите оранжево-жовтий мул, що покриває потік, наскільки ви можете бачити. Це виток шахти Колорадо Золотого Короля в Цемент-Крик 5 серпня 2015 року?
Ні, це описує Клір-Крик, витік СО у квітні 2009 року з приватної шахти, або це може бути Цемент-Крік у 1975 або 1978 роках, який рятується від покинутих шахт.
Плями від кислотного шахтного стоку (AMD) є проблемою в США вже більше 100 років.
Скільки інших шахт рятуються або утримують мільйони галонів отруйних стічних вод? І як ми можемо уникнути такого роду шкідливих витоків у майбутньому?
До джерела
AMD, також відомий як кислотний дренаж гірських порід (ARD), і вода, яка постраждала від видобутку (MIW), є результатом впливу сульфідних мінералів, особливо піриту (також відомого як дурне золото), кисню та води. Потім біологічні та хімічні реакції виробляють сірчану кислоту та мобілізують важкі метали, пов’язані з гірськими породами та рудою.
Стічні води AMD можуть характеризуватися підвищеною кислотністю, підвищеними вмістом важких металів, а також відносно високою концентрацією сульфатів і твердих речовин (зважених речовин). Залізо, яке хімічно зв’язане з твердими частинками, дає оранжево-жовтий колір. Старі шахтарі називали його "жовтим хлопчиком".
Коли шахту перекопали, ми нарешті зустрічаємо воду. Щоб робота була сухою, воду відкачують або під робочу поверхню викопують тунель для зливу води. Коли робота шахти припиняється, насоси вимикаються і шахта починає наповнюватися водою.
За певних умов вода, ймовірно забруднена ВМД, зливається або скидається з гірничих робіт. Переважним джерелом генерування AMD на заході Сполучених Штатів є металургійні комбінати, дренаж яких часто містить кадмій, свинець, нікель, мідь і цинк.
Важкі метали
Шахта Золотого Короля - одна з багатьох покинутих шахт в Колорадо. Земельна адміністрація Колорадо (BLM) веде постійну інвентаризацію в штаті і в 2008 році оголосила 2751 відомих покинутих шахт з твердих порід на громадських землях. Інвентаризація включала 4670 елементів шахт, таких як дренажні отвори та шахти та гірничі відходи, які можуть впливати на водні ресурси.
Кількість покинутих шахт збільшується щороку - із загальної кількості 19 000 покинутих шахт у 2008 році до понад 28 000 у 2011 році.
Для того, щоб визначити поведінку та наслідки витоку, необхідно знати хімічні та фізичні аспекти витоку та характеристики приймаючих вод.
У випадку втечі Золотого короля 5 серпня, Цемент-Крік був підданий постійному постачанню шахтного стоку протягом 100 років. Цемент-Крик подається в річку Анімас, яка потім впадає в Дуранго, Колорадо і вздовж річки Сан-Хуан до Нью-Мексико та Юти, і, нарешті, до озера Пауелл.
Ще до того, як вимірювання були оприлюднені, ми можемо припустити, що вода, що витікає, буде кислою, будуть тверді частинки, що містять високий вміст заліза та деяких інших металів, і що там будуть концентрації металів, розчинених у воді над поверхні. стандарти. У міру зниження рН та підвищення кислотності метали більше розчиняються у воді.
Розлив оцінювався у три мільйони галонів, або 400 000 кубічних футів (ft3) рідини. Три мільйони галонів, здається, мають велику цінність. Однак це 400 000 футів3 матеріалу, що надходить у потік Цемент-Крик, який тече зі швидкістю 8 400 000 футів 3 на день. Це означає, що витік розбавляється. Потім цементний струмок впадає у верхів’я річки Анімас. Більше розведення.
Витік потворний, але, на мій погляд, це не так погано, як припускає місцева влада. Токсичні метали будуть у високих концентраціях, але на короткий час вони різко зменшаться, як ми бачили з попередніх витоків.
Оскільки хмара забруднення тече, можна очікувати, що якість води, яка стоїть за нею, вимірюватиметься на рівні до витоку. Під час руху вниз за течією токсичний свинець і кадмій розсіюються і стають нижчими за концентрацією. Коли хмара досягне озера Пауелл, рівні забруднюючих речовин від витоку не будуть виявлені.
Як я можу сказати, що вплив хмари буде тимчасовим і зменшиться за течією?
Уявіть нормальну криву з вершиною та хвостом. Це витік у цементному струмку. Коли хмара рухається вниз за течією, хвилювання та турбулентність у потоці спричиняють поширення цієї нормальної кривої та зменшення піку. Чим більше стрілка поширюється за течією, тим більше вона поширюється і тим меншим є максимальне значення.
Деякі тверді частинки, що несуть залізо та інші метали, можуть осідати або потрапляти в пастку в шарах. Седиментація повинна бути мінімальною, оскільки дрібні частинки осідають дуже повільно. Однак дехто міг влаштуватися.
Осад на руслі навряд чи може загрожувати питній воді та зрошувальній воді, оскільки річкові умови не допомагають металам рухатися від твердих частинок та розчинятися у воді. Водорості на скелях можуть займати метали, а потім метали можуть рухатися по харчовому ланцюгу через комах, а потім рибу. Однак я не думаю, що на дні буде достатньо залишків, які мали б значний вплив на річку Анімас.
Вищезазначені є і були моїми прогнозами, але що говорять реальні дані EPA? Вода, очолювана Сілвертоном та Дуранго, Колорадо, тепер є прозорою, і токсичні метали повернулись до рівня попереднього витоку, згідно з даними відбору проб від 9 серпня.
Більше тижня після розливу вода під впаданням в цементну струмку та річку Анімас нагадує концентрацію в потоці з моменту розливу. Служба риби та дикої природи США помістила 108 форелей у клітини та занурила їх у забруднену воду на 6 днів. Один одразу помер, а 107 вижили цілими. У річці Анімас риби не було. У цемент-крику не було вбивць риби, що втекли. Тоді в Цемент-Крику немає риби та комах, оскільки протягом останніх 120 років він прийняв дренаж кислотних шахт.
Опубліковані дані показують, що концентрація хмар знижується вниз за течією, як очікувалося. Федеральні чиновники заявляють, що первинні випробування відкладень, що збираються нижче за течією від витоку шахтних відходів, не представляють ніякого ризику для людей, які використовують річку Анімас у Колорадо. Держава також провела тести і виявила, що під час типового рекреаційного обстеження не було небезпеки для питної води та людей.
Департамент охорони здоров’я та навколишнього середовища Колорадо зібрав та проаналізував якість води та відкладень з річки Анімас. Дані свідчать про те, що річка повернулася до стабільних умов, які не є проблемою для здоров’я людини під час [типовий рекреаційний вплив].
Район басейну річки Сан-Хуан відповідає висновкам Міністерства охорони здоров’я і рекомендує не допускати негативних наслідків для здоров’я через вплив води та осадів під час звичайного рекреаційного використання (випадкове чи обмежене опромінення).
Тим не менше, було доцільним закрити входи до станції очищення питної води, поки хмара не пройде. Рафтингові компанії втратили бізнес на кілька днів. Але це не епічна катастрофа, оскільки деякі люди це зробили.
Наступний?
Тож як міни зазвичай уникають такого типу витоків? Типовим методом, який застосовується для тимчасової зупинки потоку ВМД з шахти, є встановлення перегородки, залізобетонної пробки товщиною 10-15 футів із трубами, які дозволяють регулювати потік води через перегородку.
Там, де це можливо і де є фінансові ресурси, побудована установка для переробки відходів разом із перегородкою для видалення металів та кислотності з шахтної води.
Доступ до системи лікування є проблематичним у віддалених районах та на великій висоті. Забруднену воду обробляють хімічними речовинами для підвищення рН, зменшення розчинності металів та осадження цих металів у вигляді твердих гідроксидів металів на місці. Дуже вологий металевий мул висушується, а залишки вивозяться на звалище.
Також можна використовувати мікроби, щоб зменшити витрати на видалення металів із шахтних стічних вод. Мікробна технологія все ще перебуває в стадії розробки.
У Сполучених Штатах є десятки тисяч покинутих шахт. Більшості гірничих компаній, які експлуатували ці шахти, давно вже немає, як і залучених людей. Багато з них втікають у водойми і це вже десятки років. Шахтний водяний бар’єр буде регулярно порушуватися та просочуватися, навіть без допомоги EPA.
Крім того, іноді дамба-накопичувач, що містить хвости або відходи переробки руди, розривається і направляє забруднені тверді речовини та воду до сусіднього потоку. За оцінками Земельної адміністрації, лише 15% цих занедбаних об’єктів були очищені чи відновлені, або мають плани санації.
Поки Конгрес не виділить додаткові ресурси для вирішення проблеми покинутих шахт, ми можемо сподіватися на ще багато покинутих шахтних втеч.