Исследование направлено на предотвращение смертоносных экологических катастроф, связанных с отходами горнодобывающей промышленности

Новое исследование поможет горнодобывающим компаниям лучше понять негативные социальные и экологические последствия катастроф, связанных с отходами обогащения, известными как хвостовые потоки, и, надеемся, избежать их. Исследователи создали базу данных в рамках исследования, которое представляет первую глобальную картину частоты возникновения, поведения и физического воздействия хвостовых потоков — быстрых движений отходов вниз по течению после разрушения хвостохранилищ.

Исследование под руководством Университета Ватерлоо с участием ученых из трех провинций представляет детальную информацию о 63 хвостовых потоках, произошедших по всему миру с 1928 года. Катастрофические хвостовые потоки происходили в среднем раз в два-три года с 1965 года, вызывая гибель людей, долговременное загрязнение окружающей среды и серьезные повреждения инфраструктуры на расстояниях, которые могут достигать десятков километров. Опасные погодные условия и неадекватные дренажные системы были наиболее частыми триггерами хвостовых потоков с 1996 года.

"Несмотря на строгие инженерные требования, дамбы хвостохранилищ могут разрушаться, иногда катастрофически, поэтому наше исследование повышает осведомленность о потенциальных последствиях вниз по течению для целей общественной безопасности", — сказал Наян Рана, аспирант наук о Земле и окружающей среде в Ватерлоо и ведущий исследователь проекта. "Это исследование особенно актуально, когда мы рассматриваем глобальный рост горнодобывающей деятельности".

База данных поможет горным инженерам сравнивать условия до предыдущих инцидентов с условиями на существующих объектах. Исследователи использовали спутниковые снимки для картирования десятков случаев хвостовых потоков и обоснования необходимости проведения более частых оценок безопасности этих дамб.

Анализ спутниковых изображений и исторических данных показал, что поведение хвостовых потоков в первую очередь зависит от высокого соотношения воды и твердых веществ в хвостах и характера местности ниже по течению. Избыток накопленной воды увеличивает текучесть высвобождаемых хвостов.

Некоторые хвостовые потоки достигали максимальных скоростей в 100 километров в час при движении по полусухим узким каналам. Результатом становятся массовые жертвы и разрушение сообществ и природной среды. Некоторые потоки происходили вдоль активных рек, что приводило к меньшим скоростям, но большим расстояниям распространения, превышающим 10 километров. Хвостовые потоки на почти плоской местности преодолевали меньшие расстояния, но вызывали широкомасштабные наводнения с максимальными скоростями от 22 до 50 километров в час.

"С 2014 года произошло три громких события — два в Бразилии и одно прямо здесь, в Канаде, — сказал Стивен Эванс, профессор геотехники и соавтор исследования. — Хотя в плане регулирования и надзора был достигнут значительный прогресс, изучение прошлых хвостовых потоков позволяет лучше предсказать, что может произойти в случае крупного разрушения дамбы хвостохранилища".

Исследование "Катастрофические массовые потоки в результате разрушений хвостохранилищ" недавно было опубликовано в журнале Engineering Geology. База данных "Всеобъемлющая глобальная база данных хвостовых потоков" доступна через Scholars Portal Dataverse.