А в чем тренд?
Добыча золота оказывает значительное воздействие на окружающую среду. По оценкам Агентства по охране окружающей среды (EPA) в США, заброшенные шахты из твердой породы способствовали загрязнению 40% рек страны и 50% всех озер. Мировой объем добычи золота в среднем составляет около 3,5 тыс. т в год. А предприятия золотодобывающей промышленности производят около 180 млн т токсичных отходов ежегодно. Часто они содержат опасные химические вещества: мышьяк, свинец, ртуть и цианид.
Почему шахты становятся токсичными
Добыча золота началась в Крюгерсдорпе в 1887 году. Но только в 1998-м в стране появился закон, который обязал горнодобывающие компании управлять производимыми ими отходами. До принятия документа сточные воды предприятий сбрасывались в окружающую среду без какой-либо очистки.
Добыча определенных полезных ископаемых — включая золото, медь и никель — связана с кислотным дренажом в шахтах. В этом процессе вода смешивается с тяжелыми металлами, а затем вытекает и попадает в почву, грунтовые воды и реки.
В Крюгерсдорпе расположены девять заброшенных шахт по добыче золота. Они — потенциальный источник появления высокотоксичных металлов. В почве отвалов шахт (искусственной насыпи из пустых пород) ученые выявили высокие концентрации урана, мышьяка, кадмия, хрома и ртути — в диапазоне от 0,3 до 12 мг/литр. Эти показатели превышают разрешенные Всемирной организацией здравоохранения пределы содержания этих веществ в сточных водах и почвах.
Общины Крюгерсдорпа, в том числе фермеры, использующие загрязненную воду, пострадали от кислотных дренажей заброшенных золотых рудников в этом районе. Отвалы шахты расположены на открытом пространстве. Каждый год в сезон ветров (июле и августе) люди, живущие недалеко от них, вдыхают загрязненный воздух. Белые частицы отвалов шахт — обычно содержащие токсичные элементы — образуют облако пыли, которое в ветреные дни можно увидеть на расстоянии нескольких километров.
Химики Южной Африки не первый год изучают загрязнение шахт и ищут решения, позволяющие предотвратить ущерб окружающей среде. Они рассмотрели различные технологии очистки со всего мира, чтобы определить, какие из них помогут в решении проблемы.
Как ученые предлагают очищать шахты
Ученые выяснили, что некоторые доступные технологии очистки удаляют определенные вещества, но оставляют после себя другие токсичные минералы. Также доступные методы достаточно дорогие.
Исследователи предлагали объединить несколько технологий.
- Фиторемедиация — процесс, при котором растения выращивают поверх твердых загрязнений. Они поглощают токсины из окружающей среды через свои корни.
- Технология CloSURE. В ней используются анаэробные микроорганизмы — тип бактерий, которые могут расти в больших количествах при отсутствии кислорода, например, в озерах или навозе. Эти микроорганизмы, смешиваясь с шахтными дренажами, удаляют из отходов все металлы и сульфаты.
Использование обеих этих технологий в Крюгерсдорпе было бы эффективным по разным причинам. Во-первых, CloSURE позволяет очищать кислотные дренажи шахт с высоким содержанием сульфатов и металлов. Во-вторых, подход фиторемедиации оптимален для твердых отвалов. Растения можно выращивать поверх насыпи. Кроме того, когда обе технологии применяются в одной и той же области, они обеспечат обработку как жидких, так и твердых отходов шахт.