بازسازی معادن گامی برای توسعه پایدار

منتشر شده در سه شنبه, 22 خرداد 1397 12:40 | بازدید: 3863

(چاپ شده در ماهنامه مس شماره 52)- نویسندگان: زهرا خبری(کارشناس ارشد محیط زیست)، فرهاد نژادکورکی(دانشیار گروه محیط زیست دانشگاه یزد)، افسر اسلامی(پژوهشگر ارشد آب و محیط زیست مجتمع معدن مس سرچشمه)

چکیده: دسترسی به مواد معدنی از ضروریات اولیه انسان امروزه محسوب می شود. یکی از دو صنعت زیر بنایی، صنعت معدن کاری است که همراه با صنعت کشاورزی، مواد اولیه صنایع روبنایی مثل برق، فولادسازی، ماشین سازی، پتروشیمی و غذایی را تامین میکنند. از سویی تغییرات توپوگرافی و اثرات زیست محیطی ناشی از معدنکاری و تاثیر آن بر سلامت انسان غیر قابل چشم پوشی است. در این راستا تنها راهی که میتوان به این دو هدف که ظاهرا متقابل یکدیگرند رسید عملیات تکمیل و بازسازی معادن میباشد. در بازسازی میتوان زمین های استخراج شده را به گونهای آماده کرد که بتوان از آن استفاده مجدد نمود. هدف کلی از بازسازی معدن جلوگیری و یا به حداقل رساندن تاثیرات زیست محیطی، فیزیکی، اجتماعی و اقتصادی بلند مدت و مضر، همچنین ایجاد فرصتی برای افزایش مزایای اجتماعی-اقتصادی است. آینده صنعت معدنکاری وابسته به میراثی است که به جا میگذارد. اعتبار این صنعت زمانی تحت تاثیر قرار میگیرد که معادن متروکه شده و یا پیامدهای زیست محیطی مضر و بلند مدتی داشته باشند. زمانی که مرحله بهره برداری یک معدن متوقف میشود و معدنکاری به حالت تعلیق در میآید، صنعت باید مفهوم تکمیل معدنکاری و آماده سازی سایت جهت بازسازی را به عنوان یک نقطه پایانی معین بپذیرد.

مقدمه

احیای اکولوژیکی و بازسازی معادن بخش مهمی از استراتژی توسعه پایدار را در بسیاری از کشورها تشکیل میدهد[1]. مطالعات انجام شده نشان می دهد که مهندسین معدن در پایان سال 1977 میلادی بازاء هریک نفر انسان حدودا یک متر مکعب زمین را در سال جابجا کرده اند. این رقم در مورد سوئد و آمریکا 4 متر مکعب است که درصد عمده آن به روشهای استخراج معادن سطحی انجام گرفته است. از سوی دیگر دسترسی به مواد معدنی از ضروریات اولیه انسان امروزه محسوب میشود. اصولا یکی از دو صنعت زیر بنایی، صنعت معدنکاری است( دیگر صنعت زیربنایی کشاورزی محسوب می شود) که مواد اولیه صنایع روبنایی (صنایع ثانویه) مثل برق، فولادسازی، ماشینسازی، پتروشیمی و غذایی را تامین میکنند. بدون دسترسی به مواد معدنی و استخراج آنها شاید بشر امروزه به این درجه از تکنولوژی و رفاه و آسایش نمیرسید. بنابراین چگونه میتوان به این دو هدف که ظاهرا متقابل یکدیگرند رسید؟ برای رفع این مشکل عملیات بازسازی پیشنهاد گردید در بازسازی میتوان زمینهای استخراج شده را به گونهای آماده کرد که بتوان از آن استفاده مجدد نمود. در ایالات متحده آمریکا در سال های بین 1930 تا 1980 حدود 31/2 میلیون هکتار از زمینهای این کشور به طور مستقیم و غیر مستقیم تحت تاثیر فعالیتهای معدنکاری قرار گرفت که از این مقدار تا پایان دهه 1990 حدود 47% بازسازی شدهاند. امروزه طراحی خوب معادن و اجرای خوب عملیات معدنکاری به آن طرحها و عملیاتی اطلاق میگردد که در آنها به بازسازی زمینهای استخراج شده توجه خاص می شود[2]. در واقع هدف از بررسی و انجام بازسازی معادن، کاهش هزینه های طرح اتمام کار معدن، حداکثر سازی سودهای جاری رسیده به جامعه یا ناحیه محلی، حداقل سازی تعهدات زیست محیطی ناشی از عملیات معدنکاری است. در حال حاضر در بسیاری از کشورهای جهان، معادن زیرزمینی متروکهی بسیاری وجود دارند که با کاربریهای مختلفی مورد بهرهبرداری قرار میگیرند. در طی قرن گذشته، همراه با پیشرفت دانش بشر در عرصههای گوناگون و به وجود آمدن نیازهای جدید، استفاده از این معادن رو به افزایش گذاشته است. پایین بودن هزینههای اولیه و عملیاتی نسبت به ایجاد تاسیسات سطحی و زیرسطحی، عدم وابستگی به مسائل توپوگرافی و عدم محدودیت استفاده از فضا، ایمنی مناسب در مقابل حوادث طبیعی و حملات هوایی، امنیت در مقابل سرقت و خرابکاری و بالاخره پایین بودن هزینههای مربوط به سرمایش و گرمایش از جملهی مزایایی است که باعث تقویت رویکرد استفاده از فضاهای زیرزمینی در عرصههای گوناگون شده است( شکل های 1و 2)[1].

شکل1- استفاده از معدن زیرزمینی متروکه پتاس برای ذخیره سازی پس ماند،Wintershell ، آلمان(1).

شکل2- ذخیره سازی مواد خوراکی در معدن سنگ آهن استخراج شده به روش اتاق و پایه در کانزاس، ایلات متحده(1).

گائو و همکاران بازسازی معدن بوکسیت Xiaoyi چین را بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند که سایت معدن بعد از 4 تا 5 سال با راهکارهای بیوتکنولوژی آماده و حاصلخیز شده و برای کاربری کشاورزی مناسب می شود[6]. در شمال غربی اسپانیا نیز در سال 2007 بعد از 30 سال بهره برداری، استخراج معدن زغال سنگ میراما به پایان رسید عملیات بازسازی بعد از آن منجر به ایجاد دریاچه ای بزرگ با سطح 2 کیلومتر مربع و عمق 180 متر گردید[8]. همچنین در صربستانمعدن زغال سنگ به پوشش گیاهی سازگار بازسازی شد[5]. معدن طلای میسیما، پاپوا نیوجینی در شمال استرالیا عملیات خود را از سال 1987 شروع و تا سال 2004 به پایان رساند، فعالیتهای بازسازی و نوسازی نهایی در آوریل 2005 تکمیل شد. طراحی تفضیلی برای طرح اتمام کار معدن در محدودههای معدنی میسیما پنج سال قبل از اینکه آخرین اونس طلا استخراج شود شروع شد. و در نهایت سایت معدن جهت کاربری کشاورزی بازسازی شد[4 و 3]. بهره برداری معدنی از ناحیهی ماسه ای معدن بیناپ در جنوب غرب استرالیا در ژانویهی 1997 شروع و در فوریهی 1999 با به جا گذاشتن منطقهی وسیعی از آبهای عمقی، سدهای موقت و دائم و انباشتههای حاوی باطلهی معدنی که شامل ماسه تمیز، رس ریزدانه و سطوح متغیری از کانیهای پیریتی میشد، به پایان رسید. و در سال 2001 با تلاش اعضای گروه مشاورهای بیناپ باز سازی اولیه صورت گرفت و پوشش گیاهی سایت تجدید گردید[3].

نتایج انجام بازسازی در اروپا و آمریکای شمالی

بازسازی نواحی استخراج شده در انگلستان ، آلمان غربی و آمریکا عمدتا به واسطهی قانونی که پس از جنگ جهانی دوم به تصویب رسیده انجام میشود. هدف اصلی از قانون مزبور این است که تمام مناطق استخراج شده پس از تکمیل معدنکاری باید یا به وضع قبلی و یا به حالت پایداری که دارای ارزش اقتصادی، محیطی و یا تفریحی باشد، بازگردانده شوند. در این سه کشور به خصوص در آمریکا و آلمان غربی نواحی زیادی بر اثر استخراج معادن سطحی دگرگون شدهاند. در آمریکا قانون اصلی در ارتباط با استخراج معادن سطحی عبارت است از: The Surface Mining And Control Act Of 2009

که تحصیل رضایت ادارهی محیط زیست منطقه را قبل از معدنکاری ایجاب میکند و در صورتی پروانه کار به شرکت متقاضی داده میشود که طرحهای مناسب و رضایت بخشی برای استخراج، بازسازی و استفاده بعدی از زمین ارایه نماید. علاوه بر این شرکت مزبور باید مطالعاتی دقیق در مورد خاک، آب و شرایط طبیعی و زیستی ناحیه قبل از معدنکاری بنماید[9]. همچنین گردانندگان معادن کائولن جورجیا ملزم شدهاند که به ازای هر هکتار استخراج یک هکتار از زمین را بازسازی کنند. تولید کنندگان کائولن تاکنون چندین هکتار از مناطق استخراج شده را با تخم پاشی و ایجاد گیاهان و همچنین درختکاری به فضای سبز بدل نمودهاند. علاوه بر این در مواردی زمینها را مساعد برای کشاورزی و یا استفادههای تفریحی کردهاند. یکی از این شرکتها یک دریاچه 10 هکتاری حاوی چند نوع ماهی به عنوان یک منطقه تفریحی در مناطق بازسازی شده ایجاد کرده است[7]. در منابع معدني Abszloka – Westmoreland50 هکتار در سال 1998 دگرگون شده و 50 هکتار بازسازی شده است. انتقال خاکرویی از یک ناحیه در حال کار به سرعت به ناحیهای که در حال بازسازی بوده انجام شده است. معادن سطحی لیگنیت در آلمان غربی هر ساله در حدود 3 کیلومتر مربع از زمینهای کشاورزی و جنگلها را دگرگون میکنند. بیشتر این نواحی پس از بازسازی مجددا به نواحی کشاورزی و یا جنگل بدل شده و فقط در حدود 4 درصد آنها تبدیل به دریاچههای مصنوعی میشوند[10]. طرح مجموعه بزرگ تفریحی ـ ورزشی با نام «سونگ جیانگ شیمائو» و هتل پنج ستاره در معدن سنگ آهن متروک در چین نیز موضوعی قابل توجه است که طراحان آن پایان این طرح بزرگ را سال 2015 تخمین زدهاند(شکل 3).

شکل3- مجموعه بزرگ تفریحی ـ ورزشی با نام «سونگ جیانگ شیمائو» و هتل پنج ستاره در معدن سنگ آهن متروک در چین.

بحث

تعریف انجمن بین المللی استخراج معادن و فلزات (ICMM) از توسعهی پایدار برای بخش معدنکاری و فلزات بدین صورت است که سرمایه گذاری ها باید از لحاظ فنی مناسب، از لحاظ زیست محیطی بی خطر، از لحاظ مالی سود ده و از لحاظ اجتماعی معقول باشند. معادن بسته شده و متروکه(بدون مالک و ترک شده)، یک پیامد پیچیده برای دولتها،جوامع و شرکت های معدنی به جا گذاشته و در نهایت کل صنعت معدنکاری را لکه دار میکند. همچنان که دسترسی به منابع به عنوان ضرورتی جهت اعتبار صنعت و سازمان مطرح شده است، پروسه های تاثیرگذار در اتمام کار معدن و تکمیل رضایتبخش معدن به عنوان عواملی حیاتی در قابلیت یک شرکت جهت توسعهی پروژههای جدید میباشند[3]. تکمیل معدن و آماده سازی آن جهت بازسازی نهایتا آنچه را که به عنوان سود یا سرمایه برای نسل های آینده باقی میگذارد، تعیین میکند. اگر اتمام کار و تکمیل معدن تحت یک روش موثر و با برنامه انجام نشود، محل پیت ممکن است به عنوان مکانی پر خطر و یک منبع آلودگی برای سالیان متمادی باقی بماند. هدف کلی از تکمیل معدن و بازسازی جلوگیری و یا به حداقل رساندن تاثیرات زیست محیطی، فیزیکی، اجتماعی و اقتصادی بلند مدت و مضر، و همچنین ایجاد یک وضعیت پایدار و مناسب برای سطح زمین به منظور کاربردهای مناسب و سازگار با آن میباشد[3]. معدنکاری در واقع فرایندی است که انسان جهت برآورده کردن نیازهای خود به طور عمد در طبیعت اکوسیستم دست برده و از چشم انداز منطقه گرفته تا توپوگرافی و خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاک، آب و... را تغییر می دهد. بنابراین پس از بهره برداری، مدیریت سایت معدن و باطلههای رها شده و خطر آلایندگی برخی عناصری که ناشی از استخراج بودهاند برای انسان و محیط زیست، این ضرورت را ایجاد میکند قبل از اینکه آسیب جدی به محیط زیست وارد شود به مطالعه بازسازی معادن بپردازیم. علاوه بر این در ایران معادن کوچک و بزرگ زیادی وجود دارد که متاسفانه بدون برنامهریزی جهت بازسازی در حال استخراجند و یا استخراج آنها به اتمام رسیده و به صورت متروک رها شدهاند. ولی تاکنون اقدام جدی جهت بازسازی صورت نگرفته است. این در حالی است که نیروی متخصص در این زمینه وجود دارد. این موضوع میتواند مقدمهای جهت مطالعه و برنامهریزی بازسازی معادن دیگر بعد از بهره برداری و معادن متروک باشد. همچنین در حال حاضر در معادنی مثل معدن مس سرچشمه کرمان که بزرگترین معدن مس کشور است افراد زیادی مشغول کار هستند همچنین امکانات شهری زیادی جهت اسکان کارکنان معدن فراهم شده که بعد از اتمام بهره برداری افراد بیکار شده و این امکانات نیز به مرور زمان پراکنده خواهد شد، در حالی که می توان با مطالعه بازسازی معدن و تعیین اولویت های کاربریهای معدن پس از بهره برداری برای این افراد ایجاد اشتغال کرد و از این امکانات نیز استفاده بهینه را برد. بازسازی معدن بعد از بهره برداری در آمریکا به صورت قانونی درآمده است به این صورت که همراه با افتتاح معدن برنامه ریزی جهت بازسازی آن بعد از اتمام بهره برداری، شروع می شود[9]. چرا که در طول استخراج، گودبرداری، ودفع باطلهها باید در راستای کاربری تعیین شده جهت بازسازی انجام شود تا در هزینه و وقت هنگام بازسازی صرفه جویی گردد. امروزه عملیات بازسازی جزئی از عملیات معدنکاری در روشهای استخراج معادن سطحی محسوب میشود و بهترین طراحی و برنامه به طرح و برنامهای اطلاق میشود که از همان ابتدا به عملیات بازسازی توجه خاص شود. چون از نظر فنی انجام بازسازی آسانتر و از نظر اقتصادی نیز از هزینه کمتری برخوردار میشود.

نتیجه گیری

آینده صنعت معدنکاری وابسته به میراثی است که به جا میگذارد. اعتبار این صنعت زمانی تحت تاثیر قرار میگیرد که معادن متروکه شده و یا پیامدهای زیست محیطی مضر و بلند مدتی داشته باشند[9]. زمانی که مرحله بهره برداری یک معدن متوقف میشود و معدنکاری به حالت تعلیق در میآید، صنعت باید مفهوم تکمیل معدنکاری و آماده سازی سایت جهت بازسازی را به عنوان یک نقطه پایانی معین بپذیرد.

منابع

1- افتخاری،مهرداد.، رمضانزاده، احمد.، اسماعیل جلالی، سید محمد.، نوروزی، مهدی.،1390. امکانسنجی استفاده از معادن زیر زمینی متروکه به عنوان سازههای پدافند غیرعامل، نخستین همایش آسیایی و نهمین همایش ملی تونل. تهران.

2- اصانلو، مرتضی.، بازسازی معادن،مرکز نشر دانشگاه صنعتی امیر کبیر(پلی تکنیک تهران)، چاپ دوم، تابستان 1387.

3- راهنمای عملکرد برنامه توسعه پایدار در صنعت معدنکاری(اتمام کار معدن)، مترجم: شرکت کالسیمین و شرکت مهندسی و تحقیقاتی فلزات غیر آهنی، دانش زنجان 1390.

4- Currey, NA&Benko, W, Closure planning and impelementation, Misima Mine-Papua New Guinea, presentation at workshop on sustainable mine closure, 28-29 July 2005, Melborn, Australian center for Minerals Extention and Research, Brisbane.

5- Dragana DRAZIC, Milorad VESELINOVIC, Nevena CULE, Suzana MITROVIC, Rehabilitation of Landscapes Deraded by Stone, Clay and Sand Exploition-case studies from Serbia, 20-22 September 2011, SARM Conference, Ljubljana.

6- Gao, L., Miao, Z., Bai, Z., Zhou, X., Zhao, J., Zhu, Y., A case study of ecological restoration at the Xiaoyi Bauxite Mine, Shanxi Province, China, Ecological Engineering 11 (1998) 221–229

7- J. Delgado, r. Juncosa, a. Vazquez, f. Padilla, p. Vellando, h., hernández and s. Frnández-bogo, Water Quality Assessment in the Restoration of the Meirama Open Pit Mine, NW Spain. Part I. Hydrochemistry, 1st Wseas International Conference on Environmental and Geological Science and Engineering (EG'08) Malta, September 11-13, 2008.

8- Ma, Z., 1995. Research on Reclamation of Surface-Mined Lands in the Loess Plateau (No 1). Scientific Press, Beijing, 199 pp.

9- Reclamation-some examples from Europe and North Americanworld mining equipment vol.: 10, 2009

10- Weise, Hans; Reclamation methods in open cast mines Jurnal of mines, metals and Fuels, April 2008, Pages: 229-231