Что такое хвостохранилище в обогащении
Хвостохранилище
Хвостохранилище — комплекс специальных сооружений и оборудования, предназначенный для хранения или захоронения радиоактивных, токсичных и других отвальных отходов обогащения полезных ископаемых, именуемых хвостами. На горно-обогатительных комбинатах (ГОК) из поступающей добытой руды получают концентрат, а отходы переработки перемещают в хвостохранилище.
Содержание
Общие сведения
Обычно хвостохранилища сооружают в нескольких километрах от горнообогатительной фабрики, в понижениях рельефа: котловинах, ущельях, распадках.
Из хвостов намывается дамба, которой огораживается хвостохранилище. При отстаивании идёт разделение на осадочную твёрдую фазу хвостов и воду. Вода вторично используется горнообогатительной фабрикой или очищается и сбрасывается в стоки. Для улучшения процесса разделения фаз могут применяться реагенты — коагулянты и флокулянты.
Типы хвостохранилищ
Хвостохранилища как источник вторичных ресурсов
Накопленные технологические отходы являются потенциальным крупнотоннажным сырьём. С течением времени появляются технологии, позволяющие лучше разделять компоненты отходов. Промышленность выставляет новые требования к сырью, известные источники минералов обедняются и истощаются. Это ведёт к разработке «вторичных месторождений» с целью получения редких элементов, другого ценного сырья.
Экологические проблемы
Старые хвостохранилища, выполненные без учёта фильтрации и других факторов, нередко становятся источником экологической опасности, в том числе, источником загрязнения почвенных вод и атмосферы (например, при пылении).
См. также
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Хвостохранилище» в других словарях:
хвостохранилище — хвостохранилище … Орфографический словарь-справочник
Хвостохранилище — стационарное сооружение открытого типа, предназначенное для сбора и хранения низкоактивных жидких или твердых радиоактивных отходов и располагающееся в пределах определенной проектом ОИАЭ территории. Источник: НП 058 04: Безопасность при… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Хвостохранилище — (a. tailingsstorage; н. Bergeteich, Schlammteich; ф. bassin а dechets de lavage, bassin d’epandage; и. deposito de colas) гидротехн. сооружение для приёма и хранения отходов обогащения п. и. (хвостов). X. возводится c помощью средств… … Геологическая энциклопедия
хвостохранилище — сущ., кол во синонимов: 1 • хранилище (82) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
хвостохранилище — Разновидность водоприемника, созданного для очистки от взвесей жидких хвостов, подаваемых к нему обычно в виде пульпы … Словарь по географии
Хвостохранилище — [tailings dump] комплекс гидротехнических сооружений для приема и хранения отходов обогащения полезных ископаемых отвальных хвостов. Xвостохранилища обычно устраиваются в понижениях рельефа ущельях, распадках, котловинах, на расстоянии несколько… … Энциклопедический словарь по металлургии
Хвостохранилище — устройство для приёма и хранения отходов обогащения полезных ископаемых (См. Обогащение полезных ископаемых) отвальных хвостов (См. Хвосты). Х. обычно устраивают в понижениях рельефа ущельях, распадках, котловинах, на расстоянии… … Большая советская энциклопедия
Хвостохранилище — замкнутый бассейн для хранения жидких отходов промышленности («хвостов»), возникающих обычно при обогащении полезных ископаемых или других технологических процессах … Экология человека
ХВОСТОХРАНИЛИЩЕ — сооружение для приема и хранения отходов обогащения полезных ископаемых отвальных хвостов … Металлургический словарь
Хвостохранилище законсервированное — хвостохранилище, на котором складирование хвостов временно прекращено (но предполагается его возобновление в будущем) и проведены мероприятия по предотвращению его эрозии на период консервации. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Почему нужно знать, что собой представляют хвостохранилища
Read this article in :
13 февраля, 2019 Никто никогда не говорит о хвостохранилищах до тех пор, пока там не произойдёт авария. Последствия таких аварий могут быть катастрофическими. Учитывая, что число хвостохранилищ растёт, нужно понимать, что они из себя представляют и почему нам стоит беспокоиться?
Что такое хвосты обогащения?
Хвосты – это отходы обогащения полезных ископаемых. Для того, чтобы извлечь из каменной руды ценный минерал или металл, породу при помощи механических и химических процессов измельчают до фракций тонкого песка. Все остатки с минимальным содержанием полезного компонента, непригодные для дальнейшей переработки, отправляются в отходы. Отходы содержат пыль мелкоизмельченной горной породы, химикаты, минералы и воду. В зависимости от способа обогащения хвосты могут быть жидкими, твердыми или представлять взвесь мелкодисперсных частиц. Хвосты содержат много токсичных и даже радиоактивных веществ. Нередки случаи, когда в отходах оказывается большое количество цианида, ртути и мышьяка.
Что такое хвостохранилища?
Хвостохранилища используют для хранения воды и отходов, образующихся в результате обогащения горной породы. По оценкам, в мире насчитывается по меньшей мере 3500 хвостохранилищ. Но поскольку промышленных рудников около 30000, количество хвостохранилищ, скорее всего, намного больше.
Хвостохранилища представляют собой огромные резервуары. Их размеры можно сравнить с размером озёр, в высоту они могут достигать 300 метров. Когда шлам по трубам попадает в хвостохранилище, твердые вещества оседают на дно, а вода повторно используется в процессе гидравлической сепарации.
Для создания ограждения вместо железобетонных откосов в хвостохранилищах используют земляные или каменные. Однако в большинстве случаев при строительстве хвостохранилищ используют более дешевый и более опасный намывной метод – “вверх по течению”, при котором функции ограждения выполняют сами хвостохранилища. При этом дамба постоянно поднимается в направлении вверх по потоку на ранее осажденных хвостах для размещения новых отходов. Эти дамбы менее надёжны, на них чаще происходят аварии и утечки отходов.
Необходимо обеспечивать регулярное техническое обслуживание и контроль состояния хвостохранилищ, чтобы гарантировать надёжную работу дренажной системы и прочность дамбы, удерживающей отходы обогащения полезных ископаемых.
Хвостохранилища могут представлять опасность для местной флоры и фауны, поскольку птицы и животные купаются и пьют воду из загрязненных источников. Утечка токсичных веществ из хвостохранилищ также может нанести вред окружающей среде.
Каковы последствия аварий?
За последние десять лет в период с 2008 по 2018 год была зарегистрирована 31 крупная авария на дамбах хвостохранилищ, не считая разрушительной катастрофы, произошедшей 25 января 2019 года на дамбе горнодобывающей компании Vale в Брумадинью, Бразилия, в результате которой 300 человек числятся погибшими.
В 2014 году в Канаде в результате прорыва дамбы на руднике Маунт Полли, ведущем добычу золота и меди, в прилежащие водные системы и озера было сброшено 25 миллионов кубометров сточных вод и хвостов. Таким количеством отходов можно было бы заполнить 20000 олимпийских бассейнов.
Год назад владеющая рудником компания Imperial Metals сообщила, что в отходах хвостохранилища содержится 84831 кг мышьяка, 38218 кг свинца и 562 кг ртути, а также другие минералы.
В 2015 году в результате прорыва дамбы возле рудника Самарко в Бразилии в воду и почву попало 33 миллиона кубометров железорудного шлама. Авария унесла 19 человеческих жизней, вынудила 600 семей оставить свои дома, стала причиной экологической катастрофы, поскольку токсичная вода и грязь преодолели 620 километров вниз по течению реки и достигли вод Атлантического океана. Есть опасения, что ценные экосистемы и рыбы, источник питьевой воды и средств существования коренных общин, никогда не восстановятся.
Существуют также серьезные опасения по поводу безопасности отработанных хвостохранилищ, которые больше не используются, но все ещё представляют большую угрозу для жизни людей и окружающей среды в случае их разрушения.
Нужны ли хвостохранилища?
Традиционные хвостохранилища, такие как те, что стали причиной трагедии в Брумадиньо и около рудника Самарко, используются горнодобывающей промышленностью потому, что они дешевые. Сегодня доступны новые технологии, которые существенно снижают и минимизируют риск, связанный с потенциальными авариями на дамбах, например, укладка отфильтрованных хвостов, при которой используется меньшее количество воды и тем самым укрепляется прочность дамбы. Еще один альтернативный способ – сухое складирование хвостов – имеет значительные преимущества с точки зрения экологической устойчивости и безопасности работников и населения.
Что можно сделать для повышения уровня безопасности хвостохранилищ?
Аварии на хвостохранилищах не являются неизбежными и могут быть предотвращены. Горнодобывающие компании должны прислушиваться к работникам и профсоюзам, которые зачастую первыми отмечают проблемы безопасности, но слишком часто их предупреждениям не придают значения. Глобальный союз IndustriALL совместно с межотраслевой Инициативой по обеспечению ответственной добычи полезных ископаемых (IRMA) разработал высокие стандарты безопасности хвостохранилищ в дополнение к установленным Международным советом по горному делу и металлам руководящим принципам по предотвращению катастрофических повреждений хвостохранилищ. Горнодобывающая промышленность должна в срочном порядке начать придерживаться этих стандартов, чтобы предотвратить катастрофы в будущем.
Горнодобывающая промышленность и сектор АДКУЮИ
Обеспечение безопасности хвостохранилищ
При переработке минерального сырья на горно-обогатительных предприятиях существует высокий риск для экологической безопасности. Он обусловлен хранением и утилизацией токсичных вскрышных пород и хвостов обогащения. Предназначенные для хранения таких отходов хвостохранилища могут стать источником загрязнения грунтовых вод, экосистем и атмосферы, разрушения близкорасположенной инфраструктуры, угрозой жизни людей.
Чаще всего, такие нештатные ситуации возникают в результате прорыва дамбы хвостохранилища или нарушения целостности защитного покрытия основания сооружения.
Например, в 2009 году в результате перенаполнения Карамкенского хвостохранилища в Магаданской области произошёл прорыв ограждающей дамбы. Возникший селевый поток затопил посёлок.
Ядовитые отходы из хвостохранилища попали в реки Хасын и Армань по берегам которых стоит множество посёлков и проживают десятки тысяч людей.
Случаются трагедии и национального масштаба, как при прорыве дамбы в Тренто в 1985 году, где число жертв среди населения достигло 268 человек.
Чтобы предотвратить загрязнения окружающей среды отходами обогащения и защитить прилегающую инфраструктуру на долгий срок, необходима эффективная изоляция продуктов переработки минерального сырья. Изоляция отходов обогащения необходима и на период после закрытия ГОКа, когда контроль за состоянием инженерных сооружений может ослабнуть.
Габионные технологии и армогрунтовые системы позволяют с успехом решить эту проблему. Основное отличие этих технологий от традиционных железо-бетонных заключается в укреплении удерживающих грунтовых массивов высокопрочными геоматериалами.
Строительство армогрунтовых дамб
Для строительства защитных дамб хвостохранилищ существует эффективное решение, которое основано на технологии армирования грунтовой насыпи с помощью «Системы Террамеш».
Этот вариант укрепления представляет собой модульную систему армирования грунта, используемую взамен традиционных гравитационных подпорных стен. Модули системы располагаются слоями, причём в лицевой части устраивается габионный блок, а грунт обратной засыпки послойно армируется. Для заполнения лицевого габионного блока и устройства обратной засыпки зачастую возможно применить местные материалы.
Особенностью «Системы Террамеш» является возможность устройства удерживающей конструкции неограниченной высоты, что весьма важно при строительстве накопительных дамб хвостохранилищ.
Для возведения стен значительной высоты используется дополнительное армирование насыпи высокопрочными георешётками «Паралинк» и «Парагрид».
Эти материалы способны в разы увеличить несущую способность насыпи, благодаря их высоким прочностным характеристикам — до 1 350 кН/м. Армированная таким образом насыпь выдерживает тяжёлую технику вплоть до карьерных самосвалов под нагрузкой, проезжающих по гребню дамбы.
Армогрунтовая «Система Террамеш» является достаточно гибкой, так как габионные блоки лицевой части способны эффективно перераспределять напряжения внутри конструкции. Такая особенность армогрунтовой системы даёт возможность создавать как симметричные, так и асимметричные дамбы.
Дамба хвостохранилища, сооружённая с применением армогрунтовой «Системы Террамеш», показана на рисунках 2 и 3.
Значительное число случаев прорыва дамбы происходит под влиянием подвижек земной коры и деформаций грунтов в основаниях дамб, вызванных землетрясениями. Гибкая армогрунтовая система приспосабливается к относительной осадке грунта лучше, чем традиционные конструктивные решения из железобетона.
Именно поэтому армогрунтовая «Система Террамеш» является сейсмоустойчивой конструкцией. Железобетон не допускает просадок в связи с его жёсткостью в отличие от армогрунтовой системы, которая лучше воспринимает деформации. Подтверждение тому — массовое применение армогрунтовых конструкций на ГОКах на территории Перу, который является одним из самых сейсмически опасных районов Земли.
Показательным примером использования «Системы Террамеш» является устройство новой дамбы хвостохранилища на месторождение Подероса в Перу (рисунок 3).
Укрепление уже существующей дамбы
С помощью армогрунтовых систем реализуются не только проекты новых дамб хвостохранилищ, но и осуществляется локальное укрепление участков существующих дамб. Старые хвостохранилища нередко становятся источником экологической опасности, так как они в большей степени подвержены деструктивным процессам.
В этих случаях решение может быть основано на возведении армогрунтовых структур из «Системы Террамеш», поддерживающих существующие подпорные стены.
Например, на руднике Изкаикруз в Перу были укреплены действующие, потенциально опасные участки бортов хвостохранилища, выполненные из железобетона.
Наращивание высоты дамбы
Зачастую владельцу месторождения экономически эффективнее увеличить ёмкость уже существующего хвостохранилища, чем строить новое.
Наращенный с помощью армогрунтовой технологии гребень существующей дамбы обеспечивает безаварийность её эксплуатации. На базе укреплённых бортов карьера Изкаикруз был возведён третий — удерживающий ярус «Системы Террамеш» для увеличения ёмкости хвостохранилища.
Компания «Маккаферри» выполняла работы по наращиванию дамбы, используя «Систему Террамеш», на руднике Яурикоха в Перу в 2006-м году. По проекту была осуществлена надстройка симметричной 8-метровой насыпи, по которой свободно перемещалась тяжёлая техника (рисунок 5).
Расчёт устойчивых армогрунтовых сиситем
Для расчёта параметров устойчивости армогрунтовых насыпных дамб хвостохранилищ используется специализированный программный комплекс MacSTARS W. Программа MacSTARS W разработана для проверки устойчивости различных массивов грунта и даёт возможность проводить расчёты, используя Метод предельного Равновесия.
С помощью программы MacSTARS W можно проанализировать несколько вариантов устойчивости.
Полный расчет устойчивости. Выполняется для оценки удерживающей способности укрепления до построения конструктива подпорной конструкции.
Расчёт внутренней устойчивости. Даёт возможность построить такую модель подпорной стенки, которая является необходимой в каждом конкретном случае.
Расчёт несущей способности основания проверка на сдвиг и опрокидывание. Для проведения этих расчётов вся подпорная конструкция, или её часть рассматриваются как единый массив, состоящий из отдельных блоков.
Использование армогрунтовой конструкции «Террамеш» в проектах устройства новых, укрепления и наращивания существующих дамб хвостохранилищ является экономически эффективным, поскольку не требует больших затрат на проведение строительных работ.
Материалы для заполнения габионных конструкций и грунт обратной засыпки могут быть взяты непосредственно на объекте строительства, а устройство самой армированной насыпи требует минимума тяжелой техники.
Защита основания хвостохранилища
Надёжно изолировать грунт основания хвостохранилища возможно с помощью геосинтетических материалов.
Техническое решение в таком случае выглядит как комбинация нетканого геотекстиля «МакТекс», уложенного на спланированную поверхность, поверх которого располагается непроницаемая геомембрана Маклайн из полиэтилена высокой плотности (HDPE).
Толщина и вес нетканого геотекстиля «МакТекс» позволяет успешно использовать этот продукт в качестве защитного слоя геомембраны. Геотекстиль «МакТекс» изготавливается из высокопрочных волокон чистого полипропилена, соединенных посредством иглопробивания и термокаландрования.
Непроницаемая геомембрана на МакЛайн производится из полиэтилена высокой плотности толщиной 2,5 мм и выполняет функцию гидроизоляции поверхности хвостохранилища.
Для сбора и отведения фильтрационных жидкостей из хвостохранилища поверх непроницаемой геомембраны «МакЛайн» укладывается дренажный геокомпозит «МакДрейн».
Геокомпозит «МакДрейн» применяется в качестве дренирующего слоя и отводит жидкую фракцию в дренажные трубки, расположенные на дне хвостохранилища.
Принципиальная схема устройства непроницаемой защиты бассейна хвостохранилища изображена на рисунке 6.
На рисунке 8 отражён пример устройства непроницаемой защиты дна хвостохранилища с использованием комплекса геосинтетических материалов на месторождении Кобрица в Перу.
Аналогичное техническое решение также реализовано и на другом горнодобывающем объекте — месторождении Тамбомайо (рисунки 7 и 9).
Описанные технические решения призваны обеспечить экологичное и безопасное функционирование хвостохранилищ. Использование армогрунтовой «Системы Террамеш» позволяет возводить защитные дамбы хвостохранилищ, которые отвечают всем современным требованиям к эксплуатации.
Прежде всего это долговечность и надёжность.
Такие конструкции подходят для строительства в различных геологических условиях, в частности в зонах с повышенной сейсмической активностью. В силу того, что армогрунтовые дамбы обладают достаточной гибкостью и приспосабливаются к относительной осадке грунта лучше, чем жёсткие конструктивные решения.
С помощью «Системы Террамеш» можно укреплять и наращивать уже существующие насыпи, значительно упрощая весь процесс реорганизации хвостохранилищ.
Это достигается за счёт инженерной продуманности технического решения и относительной простоты возведения конструкции на объекте добычи.
Чтобы получить бесплатную техническую консультацию, обращайтесь в ближайший офис компании Маккаферри.
www.maccaferri.ru
г. Москва, ул. Шарикоподшипниковская 13, стр.1
тел.: +7 (495) 937-58-84
Текст: Неклюдов Д.Б., директор по развитию ООО «Габионы Маккаферри СНГ, Кукло Иван Александрович, директор по маркетингу
Что такое хвостохранилище в обогащении
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ХВОСТОХРАНИЛИЩ
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Проблема экологической безопасности при добыче и переработке минерального сырья остро стоит во всем мире, в том числе в России. В горнодобывающем производстве, цветной металлургии России накоплены десятки миллиардов тонн вскрышных пород, миллиарды тонн хвостов обогащения и сотни миллионов тонн металлургических шлаков. [2]
Гипотеза: хвостохранилища являются объектами, потенциально создающими экологический риск на используемой территории.
Итак, целью нашей работы является выявление существующих проблем и рисков эксплуатации хвостохранилищ на примере Челябинской области
Объект исследования: хвостохранилища
Предмет исследования: эксплуатация хвостохранилищ и возникающие чрезвычайные ситуации
В ходе работы нами были поставлены следующие задачи:
Разобраться в понятии «хвостохранилище».
Выявить теоретически существующие риски и найти подтверждение на примере российских хвостохранилищ.
Составить список имеющихся на территории Челябинской области хвостохранилищ, особенности их эксплуатации, существующие проблемы и чрезвычайные ситуации
Ознакомиться с материалами по хвостохранилищу Томинского ГОКа.
Подвести итог, сделать выводы
В начале нашей работы нами было проведено анкетирование 132 воспитанников лицея 8-11 класса, результат ниже:
1. Вопрос «Что такое хвостохранилище» правильно ответили только 3 % учащихся, 11 % только смогли написать, что это хранилище каких-то отходов производства,86 % затруднились ответить на этот вопрос.
2. Вопрос «Какие хвостохранилища Челябинской области вам известны?»
Смогли привести пример только 2% учащихся.
Таким образом, в связи со строительством Томинского ГОК, эта тема хоть и актуальна, но малоизвестна жителям Челябинской области.
Хвостохранилище — комплекс специальных сооружений и оборудования, предназначенный для хранения или захоронения радиоактивных, токсичных и других отвальных отходов обогащения полезных ископаемых, именуемых хвостами. На горно-обогатительных комбинатах (ГОК) из поступающей добытой руды получают концентрат, а отходы переработки перемещают в хвостохранилище. [14]
По расположению на местности различают два основных типа хранилищ: равнинное и овражно-балочное.
Равнинное хвостохранилище имеет возвышающуюся над общим уровнем прилегающей местности дамбу, ограждающую чашу хвостохранилища со всех сторон или по большей части периметра (в зависимости от орографических особенностей района). Овражно-балочное хвостохранилище расположено в естественном положении местности (овраг, балка), его дамба не возвышается над общим уровнем окружающей местности и ограждает чащу только с одной стороны (в пониженной части рельеф). [8]
Старые хвостохранилища, выполненные без учёта фильтрации и других факторов, нередко становятся источником экологической опасности, в том числе, источником загрязнения почвенных вод и атмосферы.[14]
Хвостохранилища относятся к техногенно-образованным отходам, которые сформированы из веществ, не встречающихся в земной коре или с примесью таковых. Хвосты обогащения представляют собой пульпу, состоящую из смеси твердой и жидкой фаз. Твердая фаза представлена смесью минеральных частиц разного размера (от доли микрона до 3 мм). [3]
Чем в действительности являются хвостохранилища обогатительных фабрик с позиции их опасности для народного хозяйства и природной среды?
Проектирование хвостохранилищ обогатительных фабрик горно-металлургических предприятий жестко регламентируется рядом нормативных документов. Главным из них является Федеральный закон от 21 июля 1997 г. № 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений» с изменениями от 2000-2012 гг.
Согласно этому перечню, в категорию хранилищ жидких отходов попали и хвостохранилища, и водохранилища.
Во всех документах хвостохранилища рассматриваются как накопители жидких отходов, склонных к прорыву ограждающих дамб, к размыву проранов и пляжной зоны. Чем выше ограждающая дамба, тем выше класс гидротехнического сооружения и тем жестче требования к нему. Так, согласно СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения», водохранилища с плотинами из грунтовых материалов отнесены к менее высоким классам, чем хвостохранилища с такой же высотой грунтовых ограждающих сооружений (табл., см. выписку из данного СНиП 33-01-2003).
В работах приведен анализ случаев разрушения дамб хвостохранилищ. При этом отмечено, что в СССР, несмотря на большое число построенных, законсервированных и эксплуатируемых хвостохранилищ, золошлакохранилищ и грунтохранилищ (гидроотвалов), катастрофических разрушений не было, хотя были случаи разрушения с растеканием грунтохранилищ и хвостохранилищ. Чаще всего отмечаются местные выходы на низовой откос фильтрационного потока, что сопровождается оплывами откоса. На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы.
1. Хвостохранилища обогатительных фабрик не являются «накопителями жидких промышленных отходов» по двум причинам. Во-первых, основной объем чаши хвостохранилища на 80–90 % заполнен твердыми консолидированными хвостами, не склонными к растеканию в случае разрушения ограждающей дамбы. Кроме того, хвосты являются потенциальным сырьем и все чаще вовлекаются в повторную переработку либо для до извлечения по новым технологиям основного полезного ископаемого, либо для извлечения попутного, ранее не востребованного компонента. По этой причине нельзя считать хвосты отходами. Во-вторых, жидкая фаза представлена оборотной водой, которая не является отходами.
2. При определении класса хвостохранилища, расчете развития гидродинамических аварий и размера вреда в результате аварии на хвостохранилище следует исходить не из высоты дамбы, а из высоты напора оборотной воды и ее объема в чаше.
3. Рекомендуется исключить из перечня «накопителей жидких промышленных отходов» нормативных документов, относящихся к проектированию гидротехнических сооружений, хвостохранилища и шламохранилища обогатительных фабрик и подобные хранилища, содержащие консолидированный не растекающийся материал.
4. Необходима корректировка существующих нормативных документов или разработка новых для проектирования хвостохранилищ и им подобных накопителей.[15]
Вероятность аварийных ситуаций. Одним из важных факторов является динамическая устойчивость хвостохранилищ. При намыве отходов рудообогащения в течение относительно длительного времени происходит процесс формирования структурных связей, под которыми подразумеваются связи между смежными минеральными частицами, оказывающими сопротивление перемещению этих частиц под внешним воздействием. По размерам ущерба, наносимого народному хозяйству, аварии подразделяются на три категории: 1) катастрофические, имеющие характер национального бедствия, которые смывают на своем пути строения и приводят к многочисленным жертвам; 2) местные аварии, в результате которых происходит временная остановка обогатительных фабрик. 3) локальные аварии отдельных элементов хвостового хозяйства. Например, разрушение сетей гидротранспорта хвостов или оборотного водоснабжения, нарушение местной устойчивости ограждающих дамб хвостохранилищ и т.п.
Борьба с загрязнением окружающей среды хвостами обогащения возможна с применением двух различных подходов:
1) подавление активности вредных элементов методом консервации хвостохранилищ. 2) полная очистка, предусматривающая удаление вредных компонентов или общую утилизацию отходов рудообогащения. [2]
Проживание на техногенно загрязненной территории может вызывать различные эффекты воздействия на здоровье, а именно: неблагоприятные (снижение веса, изменение активности ферментов), тяжелые (дисфункция органов, нервной системы) и катастрофические (смерть, уменьшение продолжительности жизни, инвалидизация). [7]
Примеры аварий на хвостохранилищах России:
Надежденский металлургический завод (Норильский промышленный район).В октябре 1995 года при достижении уровнем хвостохранилища отметки 286,8 м абс. произошел прорыв вод отстойного пруда хвостохранилища в нижний бьеф по грунтам основания. Фильтрационные воды с высоким содержанием загрязняющих компонентов (сульфаты, натрий, кальций) устремились в старое русло р. Буровой и по нему в рр. Ю. Ергалах, Дудинка, Енисей.
2. Прорыв дамбы на Карамкенском хвостохранилище цианидов (Магаданская область). Официальные СМИ сообщили: 29 августа 2009 года в Магаданской области произошел прорыв дамбы на речке Туманной. Эта дамба на речке Туманной на самом деле являлась хвостохранилищем Карамкенского ГОКа, и удерживала несколько миллионов тонн отходов золотодобывающего производства.
В Челябинской области, площадь территорий, занятых отходами 10696, 574 га.
Проанализировав последний «Комплексный доклад о состоянии окружающей среды в Челябинской области» за 2014 год, можно увидеть, какие хвостохранилища распространены в области, действуют ли они, и являются ли санкционированными. Объекты и места размещения хвостохранилищ на территории Челябинской области по состоянию на 01.01.2015 г. можно увидеть в приложении № 1. Карта районов размещения хвостохранилищ дана в приложении № 2.
Таким образом, насчитывается 13 хвостохранилищ в Челябинской области. Наибольшее их число в Карабашском городском округе-4 объекта. При этом в государственном реестре не говорится ни слова о Карабашских хвостохранилищах. Что подтверждает материал «Доклада о состоянии окружающей среды в Челябинской области», что они недействующие, бесхозные. Это может привести и приводит к экологическим проблемам. (см. приложение №3)
««Пиритовые поля – самая болевая точка последствий загрязнения Карабаша», – считает Сергей Денисов. – 120 гектаров пиритовых отложений – это результат прорыва хвостохранилища в конце 60-х годов и перемещения сюда массы отходов производства Карабашского завода. Настоящая экологическая трагедия. Раньше здесь был лес – деревья, травы. Сейчас – пустыня. Самое опасное – на расстоянии трех километров отсюда начинается Аргазинское водохранилище, воду из которого пьет и Челябинск. В результате этого прорыва было сброшено шесть миллионов кубометров пиритовых хвостов. Но сейчас здесь, в пойме Сак-Элги, лежит миллион кубометров отходов, а пять миллионов кубометров, по данным профессора Валерия Николаевича Удачина, уже находятся в самом Аргазинском водохранилище».
В 1988 году «Казмеханобр» по данным 30 проб, отобранных из шламовых полей, установил, что погребенные под шламовыми отложениями почвы являются токсичными, а шламовое поле в целом – высокотоксичным.
Кстати, хвостохранилище, о котором идет речь, было введено в эксплуатацию в 1974 году, складирование отходов медных и медно-цинковых хвостов осуществлялось до 1989 года. В 2000 году на анализ были взяты пробы дренажных вод этого хвостохранилища, и анализы показали превышение норм (в долях ПДК) по сульфатам в 8-10 раз, по железу – в 140, цинку – в 20-120, меди – в 30.[11]
В Челябинской области ГК «Южуралзолото» оштрафовали за незаконную эксплуатацию хвостохранилища. Как установила природоохранная прокуратура Магнитогорска, в 2011–2014 годах компания осуществляла эксплуатацию хвостохранилища второй очереди без разрешения на ввод его в эксплуатацию. Объект предназначен для размещения отходов, которые образуются при добыче рудных полезных ископаемых. [1]
Пластский городской суд (Челябинская обл) приостановил строительство хвостохранилища третьей очереди Кочкарской ЗИФ, которое ведет ОАО «Южуралзолото ГК» (ЮГК), сообщает прокуратура Челябинской области. Кроме того, прокуратура направила в Пластский городской суд исковое заявление о возложении на ЮГК обязанности оборудовать отвал вскрышных пород карьера золоторудного месторождения Западный Курасан (вблизи пос.Горбуновский Верхнеуральского района Челябинской области) водоохранными сооружениями. Последняя проверка прокуратуры выявила, что из-под отвала, расположенного в 200-метровой границе водоохранной зоны р. Курасан, выходит загрязненная вода, в которой превышение нормативов по сульфатам в 5,42 раза, по магнию в 2,19, по марганцу в 29 раз, по цинку в 117 раз, по меди в 60 раз, по кадмию в 4,2 раза.
Емкость хвостохранилища на конечной отметке заполнения 482 млн. м3 определена, исходя из заданного количества перерабатываемой товарной руды по годам эксплуатации, с учетом коэффициента заполнения емкости 0,90. Количество уложенных хвостов за расчетный срок эксплуатации (22 года) составит 601 млн. т. Проектируемое хвостохранилище расположено на расстоянии 200,0 м от главного корпуса ОФ, в абсолютных отметках рельефа 273,00 ÷ 285,00 м, полезной площадью около 800 га. Хвостохранилище по способу заполнения – намывного типа (мокрое складирование), по месторасположению – равнинного типа. [6]
По другим хвостохранилищам области информация о проблемах не найдена.
Сейчас стоит вопрос о строительстве Томинского ГОК и, конечно, предполагается возведение хвостохранилища. С одной стороны, специалисты РМК говорят о безопасности эксплуатации хвостохранилища, с другой учёные пишут о возможных экологических проблемах. Таких, как:
По словам ученых, образовавшаяся в ходе эксплуатации хвостохранилища Томинского ГОКа депрессионная воронка может привести к понижению уровня грунтовых вод, и тогда Шершни просто высохнут. И это не единственная угроза.
Так, эксперты отметили, что хвостохранилище, которое планируется построить в ходе реализации проекта Русской медной компании, будет беспрецедентно большим для региона.
««Есть факторы, которые авторы проекта Томинского ГОКа не учитывали вообще», – говорит доктор географических наук Надежда Рассказова. – Из года в год в Челябинской области растет число опасных погодных явлений: смерчи, штормовые предупреждения и так далее. Сильный локальный смерч просто разнесет все эти хвостохранилища и при южном направлении ветра понесет все это на Челябинск. А юго-восточное направление ветра как раз преобладает в регионе на протяжении большей части года». [12]
Карта размещения Томинского ГОК дана в приложении № 4.
Итак, проанализировав теоретический материал, произошедшие аварии по России, состояние и проблемы хвостохранилищ Челябинской области можно подвести итог, какие существуют экологические риски при эксплуатации хвостохранилищ:
Прорыв вод отстойного пруда хвостохранилища в нижний бьеф по грунтам основания.
Пылевое загрязнение отходами обогащения
Вторая группа рисков, это недействующие и бесхозные хвостохранилища, что тоже приводит к экологическим проблемам.
При эксплуатации хвостохранилищ необходимо строго придерживаться инструкций и санитарных норм, а отработанные хвостохранилища необходимо консервировать.
Помимо предполагаемых рисков в ходе работы мы узнали о том, что проблемы и чрезвычайные ситуации с хвостохранилищами случались в России неоднократно, и что на территории Челябинской области тоже есть негативные последствия эксплуатации данных объектов.
Заключение
Выдвинутая гипотеза о том, что хвостохранилища являются объектами, потенциально создающими экологический риск на используемой территории, подтвердилась, аварии на хвостохранилищах происходили неоднократно. Выявлены несколько видов рисков, связанных с действующими и бесхозяйственными объектами.
Список литературы:
1. В Челябинской области ГК «Южуралзолото» оштрафовали за незаконную эксплуатацию хвостохранилища http://rusplt.ru/region-news/chelyabinsk/v-chelyabinskoy-oblasti-gk-yujuralzoloto-oshtrafovali-za-nezakonnuyu-ekspluatatsiyu-hvostohranilischa-268991/
2. Воздействие предприятий горнорудного комплекса башкирского Зауралья на состояние природной среды и здоровье населения прилегающих территорий http://www.rae.ru/fs/?section=content&op=show_article&article_id=7789202
3.Горнорудный техногенез http://www.fegi.ru/primorye/geology/tex.htm
4.Государственный реестр объектов размещения отходов http://www.clevereco.ru/groro/cheljabinskaja-oblast?page=3&sort=nearest_settlement.desc
5.Комплексный доклад о состоянии окружающей среды Челябинской области
в 2014 году/М-во радиац. и эколог.безопасности Челяб.обл.-Челябинск.2015
6.Оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) намечаемой деятельности по добыче и переработке медно-порфировых руд Томинского месторождения с производительностью 28 млн. тонн руды в год и выпуском 10 000 тонн катодной меди в год, предусматривающей строительство объектов, связанных с размещением отходов
7.Ревич Б.А. Загрязнение окружающей среды и здоровье населения. ‒ М., 2001. ‒ 212 с.
8.Санитарные правила по устройству и эксплуатации хвостохранилищ гидрометаллургических заводов и обогатительных фабрик, перерабатывающих руды и концентраты, содержащие радиоактивные и высокотоксичные вещества http://meganorm.ru/Data2/1/4293771/4293771832.htm#i32452
9.Суд приостановил строительство Кочкарского хвостохранилища ЮГК
10.Техногенные катастрофы на хвостохранилищах http://cher-chel.livejournal.com/3876.html
11.Трагедия Урала http://cont.ws/post/126898
12.Ученые: Томинский ГОК оставит Челябинск без питьевой воды
13.Федеральный закон «О специальном техническом регламенте «О безопасности производственных процессов добычи, обогащения и переработки полезных ископаемых» (проект) http://www.amror.ru/zakon/prom_bezop.htm
15.Являются ли хвостохранилища накопителями жидких отходов
Объекты и места размещения хвостохранилищ на территории Челябинской области по состоянию на 01.01.2015 г.
Наименование муниципально-го образования
Количество мест размещения, единиц
Характеристика объектов размещения
Площадь на объекте, га
Карабашский городской округ
Хвостохранилища 1, 2, 3, 4 (старогодние хвосты обогащения медьсодержащих руд)