Забруднення водних ресурсів: прогнози майбутніх катастроф

Забруднення водних ресурсів

Коли на початку жовтня 2010 року в угорську річку Марцаль вилилось близько 184 млн. галонів (697 млн. літрів) виробничих відходів, з’явилась загроза зараження водопостачання арсеном і ртуттю, а також загроза виродження річок, як на місці катастрофи, так і на сотні кілометрів вниз за течією. В певному сенсі, катастрофа в Угорщині була попереджувальним сигналом. Де ж ще може статися екологічне лихо?

Відходи гірничої промисловості

Тільки невелика частина видобутої руди містить золото, мідь, свинець, цинк, або інші метали. Все решта - відходи, які містять велику кількість металів і мінералів, від легких до дуже токсичних. Ці дрібнозернисті відходи часто утримуються в відвалах, які можуть охоплювати багато квадратних миль.

На жаль, греблі, які утримують ці відвали, не завжди являють собою приклад інженерної майстерності високого рівня і, в деяких країнах, можуть бути просто навалені бульдозерами, пояснює геолог Джоні Мур (Johnnie Moore) з Університету Монтани. "Якщо якась із цих дамб прорветься, у річкову систему надійде величезна кількість токсичних відходів", - розказує Мур.

Минулого літа в китайській провінції Фуцзянь на мідному руднику, який належить найбільшому виробнику золота в Китаї, Zijin Mining Group Co, стався витік кислотних відходів. Згідно з доповідями агентства Рейтер, як наслідок, було отруєно велику кількість риби річки Тінцзян (цієї риби вистачило б, щоб рік годувати 70 000 чоловік) та забруднено водопостачання. Двома роками раніше стоки з золотого рудника забруднили воду, яка забезпечувала життя більш ніж 200 000 людей. Аналогічні катастрофи мали місце в Іспанії, Перу, Філіппінах та інших країнах, та й в тому ж Китаї є багато інших місць, до яких зараз прикуті погляди вчених.

Інші токсичні процеси, які використовують ртуть та ціанід для вилучення цінних мінералів з гірської породи, також створюють потенціал для екологічної катастрофи.

У таких місцях, як басейн Амазонки в Південній Америці, де досі триває золота лихоманка, як і раніше, широко застосовуються методи, які використовують ртуть. Ртуть, яку неврологи вважають причиною захворювань нервової системи, паралічу і навіть смерті, зв'язується із золотом, створюючи амальгаму, яка може бути легко відокремлена від інших об'єктів в каструлі або великому ящику. "На жаль, люди не дуже обережні з цим", - додає Мур.

В процесі багато цієї ртуті потрапляє прямо в воду. В результаті елемент опиняється в водних шляхах і харчовому ланцюзі. Концентрація ртуті невпинно зростає і все більше впливає на здоров'я людей, навіть тих, які живуть нижче за течією.

Розчин ціаніду, інший метод екстракції, також використовується для виділення золота з руди та інших матеріалів. Руду звалюють на велику платформу, розрівнюють таким чином, щоб запобігти витоку, і "зрошують" ціанідом. Коли такі системи працюють належним чином, розказує Мур, розчин лишається придатним до повторного використання і мінімально впливає на навколишнє середовище.

Але, "якщо платформа дасть тріщину, все це може потрапити в річку", пояснює Мур. "Вже було кілька великих катастроф, наприклад Гайана в 1995 році, коли трапилась саме така поломка. В результаті були затоплені річки, а оскільки розчин містив велику кількість ціаніду, все, що було в річці, загинуло. І такі випадки, безумовно, можуть повторитись".

І незважаючи на те, що запобігання майбутнім стихійним лихам є серйозною проблемою, зараз, як і раніше, продовжується забруднювання річок.

Американське Агентство по Захисту Навколишнього Середовища (EPA – U.S. Environmental Protection Agency) вважає, що 40 відсотків всіх вододілів в західній частині Сполучених Штатів забруднено відходами гірничої промисловості, такими як залишки ртуті та кислоти, які витікають як з діючих, так і з давно закинутих шахт.

Ці проблеми важко або неможливо попередити перед запуском виробничого процесу, а в деяких місцях реабілітаційні роботи повинні проводитись нескінченно.

"У нас в Монтані, в басейні річки Кларк Форк, після десятиліть робіт і мільйонів доларів, витрачених на реабілітацію, в заплаві до цих пір присутні забруднення. Щоб повернутися хоча б до фонового рівня забруднення, знадобляться тисячі і тисячі років", - каже Мур.

Вугільна зола

Вугілля - це гігантська частина енергетичної картини світу. На жаль, після його спалювання виникають величезні проблеми з відходами – залишки від спалювання вугілля, широко відомі як вугільна зола.

Коли карбон згоряє для виробництва електроенергії, у високих концентраціях залишаються токсичні важкі метали, такі як арсен, кадмій, ртуть і талій. Тільки в США щороку виробляється 136 млн. тонн вугільної золи.

Значна частина цієї золи опиняється на звалищах у вигляді сухих сполук, але близько третини місць зберігання вугільної золи США - це водойми. "І вони можуть спричинити катастрофи, такі як ми бачили в Теннессі", - розказує Барбара Готліб (Barbara Gottlieb), керівник вугільної програми «Code Black» організації «Physicians for Social Responsibility».

В грудні 2008 року прорвало земляні дамби заводу Kingston Fossil Plant в Кінгстоні, штат Теннессі, що вивільнило мільярди галонів відходів. Через це сталась повінь, яка поховала будинки та поля, заболотила річку Еморі. Було вбито незліченну кількість риби та інших тварин та спровоковано дебати про вплив вугільної золи на екологію та здоров'я людини. І випадок в Кінгстоні не унікальний.

"EPA вважає, що водойми з вугільною золою несуть велику загрозу в разі розриву підпірної стінки. В цьому випадку можливі ураження і навіть смерть людей, екосистем, а також руйнування будівель та споруд", - говорить Готліб. "Агентство вже визначило 49 потенційно небезпечних водойм, розкиданих по всій країні, та 19 дуже небезпечних".

І навіть якщо ці водойми не вийдуть з ладу, екологи побоюються, що з плином часу їх вміст все одно буде просочуватись у водні системи.

Але наскільки небезпечна вугільна зола? Промислові групи, такі як Американська Асоціація Вугільної Золи (American Coal Ash Association) підкреслюють, що ця речовина в даний час не відноситься до небезпечних відходів за EPA. Насправді, завдяки уряду, велика її частина переробляється в бетон, цемент, штукатурку та інші будматеріали.

Одним з тих багатьох, хто вважає, що ця речовина все ж таки небезпечна є Конрад Ден Вольц (Conrad Dan Volz) з «Center for Healthy Environments and Communities» Університету Пітсбурга. "Існує принаймні 20 рецензованих наукових досліджень, які ясно показують, що тварини, на яких діяла зола, страждали від генотоксикації", - стверджує він. "Рівень арсену, який було виявлено у саламандр і жаб, в сотні разів перевищує фонове значення. А це впливає і на ріст, і на репродуктивну функцію, і на виживання взагалі. Вугільна зола – це дуже серйозна екологічна проблема, не зважати на яку не можна".

Вольц підкреслив, що чим чистіші технології спалювання вугілля застосовуються, чим менш токсичні викиди, тим більш токсична вугільна зола. "Ми не можемо перетворити свинець у золото", - додав він. "Якщо у вугіллі багато арсену чи інших токсинів, то при його спалюванні, якщо ці речовини не виходять в трубу, всі вони концентруються в золі".

Видобуток нафти та газу

Тенденція буріння нових джерел нафти і газу поширена в усьому світі, але на даний момент вона ніде не проявляється так активно, як в регіоні Марцел (США), в якому знаходиться гірська система, віком більше 389 млн. років. Ця гірська система пересікає 95 000 квадратних миль (246 000 квадратних кілометрів) по дузі, перетинаючи Західну Вірджинію, Пенсільванію та Нью-Йорк. Вся справа в тому, що тут містяться великі запаси природного газу - близько 50-500 трлн. кубічних футів, а це потенційно друге за величиною газове родовище після Парсу (Іран та Катар).

Розробка родовищ природного газу в цьому регіоні знаходиться в зародковому стані. Економічних переваг розробки цих родовищ є багато. Але майбутнє прісноводних ресурсів стоїть під великим екологічним питанням, якщо згадати то й ж «The Great Shale Gas Rush». І Конрад Ден Вольц з Університету Пітсбурга вважає, що це починається з самого моменту буріння свердловин.

"Дуже часто люди просто не думають про це, але існують серйозні проблеми з ерозією та опадами, які виникають внаслідок того, що великі площі землі – від трьох до п'яти акрів, перед бурінням свердловини очищують від дерев. А в одній лише Пенсільванії планують пробурити більше 100 000 свердловин протягом найближчих 20 - 30 років. На додаток, від дерев буде також очищено земельні площі для компресорних станцій, трубопроводів та інших об'єктів інфраструктури".

Також, при бурінні оголюються сульфідно-багаті гірські породи, які на поверхні землі можуть вступати в реакцію з повітрям і водою, в результаті чого утворюється сірчаний розчин, в чомусь схожий на кислотні відходи гірничої промисловості.

Ці чинники слід брати до уваги, навіть якщо буріння здійснюється відповідно до плану. Але, як показують нафтові розливи в Перській затоці та в інших місцях, буріння не завжди проходить відповідно до плану.

"Кожна свердловина схильна до витоку газу або нафти, незважаючи на внутрішнє залізобетонне покриття", - розказує Вольц. "Труби для газів та рідин також протікають, і все це надходить у воду".

Жителі деяких населених пунктів, які знаходяться в місцях залягання глинистого сланцю, вже зіткнулися з проблемою забруднення води, хоча дуже важко простежити, в наслідок чого воно (забруднення) відбувається.

Наприклад, багато досліджень було зосереджено на одному з методів інтенсифікації роботи нафтових і газових свердловин - гідравлічному розриві пласта (ГРП), який нещодавно відкрив доступ до основної газової жили. Технологія здійснення ГРП включає в себе закачування в свердловину за допомогою потужних насосних станцій спеціальної рідкої суміші (навантажена хімікатами вода та пісок), в результаті чого відбуваються вибухи та створюються міні-землетруси, які провокують розломи сланцю і викиди газу.

ГРП потребує багато води, близько 4 мільйонів галонів (15 млн. літрів) води на кожен розрив. Близько 20-50% рідкої суміші повертається в якості надзвичайно концентрованого розсолу, потенційно навантаженого важкими металами. Пенсільванський відділ охорони навколишнього середовища (Pennsylvania Department of Environmental Protection - DEP) задокументував щонайменше 130 розливів з 2008 року.

Решта рідини залишається в шарі сланців на глибині 4000-8500 футів (1220-2590 метрів). Промисловці стверджують, що перебуваючи там, рідина не може завдати шкоди, і що немає ніяких доказів того, що вона може з таких глибин повернутись на поверхню або надійти в поверхневі води.

Але EPA, здається, не розділяє такої впевненості в безпечність процесу. Наразі агентство проводить рецензовані наукові дослідження з метою визначення можливих зв'язків між ГРП та питною водою.

"EPA згодне з Конгресом, стосовно того, що існує серйозна проблема, пов’язана з впливом ГРП на питну воду, здоров'я людини і навколишнє середовище. І ця проблема вимагає подальшого вивчення", - зазначає агентство на своєму сайті.

***

"Річки мали настільки велике значення для людства, що ми їх просто виснажили і тепер майже всі річки планети перебувають у кризі", - відзначає токсиколог Техаського технологічного університету Рональд Кендалл (Ronald Kendall). "Знайти відносно здорові річки можна хіба що у віддалених регіонах, таких як Сибір чи Скандинавія".

Токсичні загрози, такі як відвали гірничої промисловості та вугільна зола, приєдналися до багатьох інших, інколи неминучих, але в значній мірі таких, яких можна запобігти.

"Янцзи знаходиться під загрозою промислового забруднення", - пояснює Кендалл. "Розвиток інфраструктури на Дунаї знищив болота і заплави - ось чому зараз там так гостро стоїть проблема повеней. А води Ріо-Гранде і Колорадо ми просто виснажили, навіть не розширивши дельти цих річок".

Але, в той же час, Кендалл підкреслює, що майбутнє не буде таким похмурим, якщо людство почне відноситись до річкових систем з повагою. "Якщо ми зможемо припинити забруднення і надмірну експлуатацію річок, з часом природа залиже свої рани".

X

Вхід

Завантажую...