یک مطالعه جهانی از افزایش هم‌زمان ریسک گرمایش، بارش، فرسایش و بالا آمدن سطح دریا در مناطق معدنی خبر می‌دهد.
به گزارش فولادنیوز، تغییرات اقلیمی می‌تواند در دهه‌های آینده خطر انتقال آلاینده‌های ناشی از معادن فلزی و تأسیسات ذخیره باطله به رودخانه‌ها، مناطق ساحلی و در نهایت محیط‌های دریایی را تشدید کند.
بر اساس مطالعه‌ای که در نشریه Earth-Science Reviews منتشر شده، معادن فلزی و تأسیسات مرتبط با نگهداری پسماندهای معدنی در مجموع می‌توانند حدود ۲۹۲ هزار و ۸۰۵ کیلومتر از خطوط ساحلی جهان را در معرض خطر آلودگی قرار دهند. این مسافت بیش از هفت برابر محیط کره زمین است. پژوهشگران هشدار داده‌اند که تغییرات اقلیمی می‌تواند بسیاری از مسیرهای انتقال این آلاینده‌ها را تقویت کند.
این پژوهش با عنوان ارزیابی ریسک جهانی آلودگی ناشی از معادن فلزی برای محیط دریایی، توسط پژوهشگرانی از مرکز ملی اقیانوس‌شناسی بریتانیا و مؤسسات همکار انجام شده و نخستین ارزیابی جهانی از مقیاس تهدید ناشی از آلودگی معادن فلزی برای محیط‌های دریایی به شمار می‌رود.
بررسی بیش از ۳۴ هزار معدن و تأسیسات ذخیره باطله
پژوهشگران برای ارزیابی این تهدید یک پایگاه داده جهانی از معادن و تأسیسات معدنی نزدیک به سواحل ایجاد کردند. این پایگاه داده شامل ۴ هزار و ۹۴ معدن فعال، ۲۸ هزار و ۵۶۳ معدن غیرفعال و یک هزار و ۴۲۷ تأسیسات ذخیره باطله است. هدف اصلی این بود که مشخص شود پسماندهای حاصل از استخراج فلزات در چه مناطقی می‌توانند از طریق مسیرهای آبی یا بادی به محیط‌های ساحلی منتقل شوند و تغییرات اقلیمی چگونه می‌تواند این فرآیند را تشدید کند.
اهمیت این موضوع از آنجا ناشی می‌شود که آلودگی معدنی لزوماً با پایان فعالیت یک معدن متوقف نمی‌شود. پسماندهای معدنی، باطله‌ها و مواد باقی‌مانده در معادن غیرفعال می‌توانند برای قرن‌ها و حتی هزاران سال در محیط باقی بمانند و در اثر بارندگی، فرسایش یا وزش باد به‌تدریج جابه‌جا شوند. به همین دلیل پژوهشگران تأکید کرده‌اند که اگرچه حوادث ناگهانی مانند شکست سدهای باطله می‌توانند پیامدهای بسیار شدید و گسترده‌ای داشته باشند اما انتشار تدریجی آلاینده‌ها از معادن غیرفعال در مقیاس جهانی چالش بزرگ‌تری محسوب می‌شود.
۶ منطقه جهان در معرض ریسک بالاتر
مطالعه انجام‌شده شش منطقه را به‌عنوان کانون‌های اصلی خطر ناشی از هم‌پوشانی ریسک‌های معدنی و اقلیمی شناسایی کرده است:
– آمریکای شمالی
– آمریکای جنوبی
– شمال اروپا
– منطقه مدیترانه
– شرق آسیا
– استرالیا
در این مناطق عواملی مانند افزایش دما، تغییر الگوی بارش، تغییر سرعت و جهت باد، فرسایش، افزایش سطح آب دریا و رخدادهای شدید آب‌وهوایی می‌توانند به‌صورت هم‌زمان بر پایداری پسماندهای معدنی و مسیر انتقال آلاینده‌ها اثر بگذارند.
به گفته آدام اسپروسون پژوهشگر مرکز ملی اقیانوس‌شناسی بریتانیا و نویسنده اصلی مطالعه، این شش منطقه اگرچه به‌عنوان نقاط داغ شناسایی شده‌اند، اما بخش قابل‌توجهی از خطوط ساحلی جهان را در بر می‌گیرند و بنابراین مقیاس پایش مورد نیاز بسیار گسترده است.
گرمایش تهدیدی برای پایداری باطله‌ها
یکی از مهم‌ترین متغیرهایی که پژوهشگران بررسی کرده‌اند، افزایش دمای هواست. مدل‌سازی این مطالعه بر اساس سناریوی اقلیمی بسیار شدید RCP8.۵ انجام شده است. این سناریو اکنون دیگر مبنای اصلی سناریوهای جدید اقلیمی نیست، اما پژوهشگران معتقدند برای شناسایی نقاط داغ و بررسی ریسک‌های بالقوه همچنان می‌تواند کاربرد داشته باشد.
بر اساس نتایج مدل‌سازی در مناطق معتدل و در فاصله سال‌های ۲۰۷۱ تا ۲۰۹۹ تعداد معادن فعال واقع در مناطقی که تابستان‌های گرم‌تری را تجربه خواهند کرد، حدود ۹۹ درصد افزایش می‌یابد. این افزایش برای معادن غیرفعال حدود ۲۵۲ درصد و برای تأسیسات ذخیره باطله حدود ۱۴۸ درصد برآورد شده است.
افزایش دما می‌تواند از طریق تشدید فرسایش، ذوب یخ و خاک منجمد و تغییر شرایط فیزیکی زمین، احتمال آزاد شدن و جابه‌جایی مواد آلاینده را افزایش دهد.
نمونه‌هایی از این روند هم‌اکنون مشاهده شده است. پژوهش‌های پیشین در کانادا نشان داده‌اند که ذوب پرمافراست (ذوب شدن زمین‌های یخ‌زده دائمی) می‌تواند زیرساخت‌های معدنی و تأسیسات نگهداری پسماند را تحت فشار قرار دهد و حتی در برخی مناطق به شکست تأسیسات نگهداری باطله منجر شود.
بارش بیشتر، شست‌وشوی آلاینده‌ها را افزایش می‌دهد
تغییرات بارندگی یکی دیگر از مسیرهای مهم ارتباط میان تغییر اقلیم و آلودگی معدنی است. بر اساس مدل‌سازی انجام‌شده، حدود سه‌چهارم معادن فعال و غیرفعال ممکن است در اواخر قرن با افزایش بارندگی مواجه شوند. بارندگی بیشتر می‌تواند حجم روان‌آب را افزایش داده و مواد آلاینده موجود در باطله‌ها و مناطق معدنی را شسته و وارد رودخانه‌ها و حوزه‌های آبریز کند و در چنین شرایطی آلاینده‌ها می‌توانند مسیر رودخانه‌ها را طی کرده و در نهایت به مناطق ساحلی و محیط دریایی برسند.
اما سوی دیگر تغییرات اقلیمی نیز می‌تواند مشکل‌ساز باشد. بیش از نیمی از تأسیسات ذخیره باطله ممکن است با کاهش بارندگی مواجه شوند. در چنین شرایطی خشک شدن مواد معدنی و باطله‌ها می‌تواند احتمال پراکنده شدن ذرات آلوده از طریق باد را افزایش دهد. بنابراین تغییر اقلیم الزاماً تنها از طریق بارندگی بیشتر تهدید ایجاد نمی‌کند و هم افزایش بارش و هم کاهش آن، بسته به موقعیت معدن و نوع پسماند، می‌تواند مسیر متفاوتی برای افزایش ریسک آلودگی ایجاد کند.
افزایش سطح آب دریا تهدیدی برای پسماندهای قدیمی است
عامل مهم دیگر در این مطالعه، افزایش سطح آب دریاست. تمام معادن موجود در پایگاه داده در نزدیکی خطوط ساحلی قرار دارند که در برخی سناریوهای شدید اقلیمی می‌توانند تا سال ۲۱۰۰ با افزایش قابل‌توجه سطح آب مواجه شوند. در مدل مورد استفاده پژوهشگران، افزایش سطح آب دریا در برخی مناطق می‌تواند به ۳ تا ۵ متر برسد.
بالا آمدن سطح آب دریا و تشدید طوفان‌ها می‌تواند رسوبات آلوده‌ای را که پیش‌تر در محیط‌های ساحلی ته‌نشین شده‌اند دوباره جابه‌جا کند. این فرآیند می‌تواند باعث ورود مجدد فلزات سنگین و سایر آلاینده‌ها به ستون آب و اکوسیستم‌های ساحلی شود. در نتیجه خطر فقط متوجه پسماندهایی نیست که امروز در تأسیسات معدنی نگهداری می‌شوند و رسوبات آلوده‌ای که دهه‌ها پیش وارد محیط شده‌اند نیز ممکن است تحت تأثیر تغییرات اقلیمی دوباره فعال شوند.
از سد باطله تا آلودگی دریایی
یکی از شناخته‌شده‌ترین مسیرهای انتقال آلودگی معدنی، شکست ناگهانی سدهای باطله است. حادثه سد Fundão در ایالت میناس گرایس برزیل در سال ۲۰۱۵ نمونه‌ای از چنین رخدادی است. در این حادثه حدود ۴۳.۷ میلیون مترمکعب دوغاب و پسماند معدنی آزاد شد و ۱۹ نفر جان خود را از دست دادند و مواد آلوده از طریق رودخانه Doce در مسیری حدود ۶۶۸ کیلومتر حرکت کرد تا در نهایت به اقیانوس اطلس رسید.
یافته مهم مطالعه جدید این است که نباید مدیریت ریسک معدن را صرفاً به جلوگیری از شکست سدهای باطله محدود کرد. پژوهشگران معتقدند انتشار آهسته و مداوم آلاینده‌ها از معادن غیرفعال، باطله‌های قدیمی و مناطق معدنی رهاشده، در مجموع تهدیدی بزرگ‌تر و پیچیده‌تر ایجاد می‌کند زیرا این فرآیند ممکن است برای مدت بسیار طولانی ادامه داشته باشد و در بسیاری موارد مسئول مشخصی برای تأمین هزینه پاک‌سازی وجود نداشته باشد.
پیامدها فراتر از محیط‌زیست
آلودگی ناشی از معادن در مناطق ساحلی فقط یک مسئله زیست‌محیطی نیست. فلزات سنگین و مواد شیمیایی موجود در پسماندهای معدنی می‌توانند وارد اکوسیستم‌های آبی شده و در زنجیره غذایی تجمع پیدا کنند. این مسئله می‌تواند ماهی‌ها، آبزیان و در نهایت جوامعی را که به منابع دریایی برای تأمین غذا و درآمد وابسته‌اند تحت تأثیر قرار دهد.
تریستان مک‌کنزی استاد هیدرولوژی و شیمی ساحلی در دانشگاه کالج لندن که در این پژوهش مشارکت نداشته، این مسئله را علاوه بر آلودگی محیط‌زیست موضوعی مرتبط با سلامت انسان و کیفیت مواد غذایی دانسته است. اهمیت این موضوع زمانی بیشتر می‌شود که بدانیم میلیاردها نفر در سراسر جهان به اکوسیستم‌های دریایی و منابع ساحلی برای تأمین غذا، اشتغال و درآمد وابسته هستند.
مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۳ نیز نشان داده بود حدود ۲۳ میلیون نفر در سراسر جهان در امتداد رودخانه‌ها و دشت‌های سیلابی زندگی می‌کنند که ممکن است در معرض غلظت‌های بالقوه خطرناک آلودگی ناشی از استخراج فلزات قرار داشته باشند.
راهکار: تغییر رویکرد از واکنش به پیشگیری
پژوهشگران برای کاهش این ریسک بر ترکیبی از پایش مستمر، مدیریت بهتر پسماند و اجرای پروژه‌های احیای مناطق آلوده تأکید کرده‌اند. استفاده از تصاویر ماهواره‌ای می‌تواند برای شناسایی تغییرات در تأسیسات ذخیره باطله و ارزیابی خطر شکست آن‌ها مورد استفاده قرار گیرد. همچنین نمونه‌برداری از آب و رسوبات در پایین‌دست معادن می‌تواند امکان شناسایی مسیرهای انتقال آلاینده‌ها و پیش‌بینی میزان ورود آن‌ها به محیط‌های دریایی را فراهم کند.
در مناطقی که آلودگی از قبل اتفاق افتاده است نیز اقداماتی مانند لایروبی رسوبات آلوده، پوشاندن یا تثبیت آن‌ها می‌تواند از جابه‌جایی مجدد آلاینده‌ها جلوگیری کند. در برخی مناطق همچنین می‌توان از پوشش گیاهی مقاوم مانند مانگروها و گیاهان تالابی برای کمک به تثبیت رسوبات و جذب بخشی از فلزات موجود در محیط استفاده کرد.
در سطح تأسیسات معدنی نیز روش‌هایی مانند فیلتراسیون یا دفن ایمن پسماند، بهبود طراحی و تقویت دیواره‌های سدهای باطله و استفاده از روش‌های پایدارتر مدیریت باطله می‌تواند احتمال ورود آلاینده‌ها به محیط را کاهش دهد.
معادن متروکه: حلقه گمشده مدیریت پسماند
یکی از دشوارترین مسائل مطرح‌شده در این مطالعه وضعیت معادن غیرفعال و متروکه است. در معدن فعال معمولاً یک شرکت یا نهاد مشخص مسئول مدیریت پسماند، پایش تأسیسات و اجرای الزامات زیست‌محیطی است. اما در مورد معادن متروکه ممکن است شرکت بهره‌بردار دیگر وجود نداشته باشد یا منابع مالی لازم برای پاک‌سازی سایت در دسترس نباشد. در نتیجه هزینه مدیریت آلودگی می‌تواند در نهایت بر دوش دولت‌ها و جوامع محلی قرار گیرد، آن هم در شرایطی که آثار آلودگی ممکن است قرن‌ها پس از پایان فعالیت معدن باقی بماند.
پژوهشگران و کارشناسان از همین رو بر ضرورت ایجاد سازوکارهای مالی بلندمدت برای مدیریت میراث معادن قدیمی تأکید دارند. سازمان ملل نیز ایجاد یک صندوق جهانی برای مدیریت میراث معدنی را مطرح کرده است، هرچند مقیاس مسئله و هزینه‌های احتمالی پاک‌سازی، چالش بزرگی برای اجرای چنین سازوکاری ایجاد می‌کند.
یک هشدار برای آینده صنعت معدن
اهمیت این مطالعه برای صنعت معدن فراتر از مناطق ساحلی است. یافته‌های آن نشان می‌دهد تغییرات اقلیمی باید به یکی از متغیرهای اصلی در طراحی، بهره‌برداری و حتی برنامه‌ریزی برای تعطیلی معادن تبدیل شود. در گذشته ارزیابی ریسک بسیاری از پروژه‌های معدنی عمدتاً بر شرایط اقلیمی و زمین‌شناختی موجود متمرکز بود اما تغییرات دما، بارش، سیلاب، خشک‌سالی، فرسایش، ذوب پرمافراست و افزایش سطح دریا می‌تواند شرایطی متفاوت از زمان طراحی یک معدن ایجاد کند. از همین جهت مدیریت باطله دیگر تنها مسئله‌ای مربوط به دوره بهره‌برداری معدن نیست. طراحی تأسیسات ذخیره باطله، پایش آن‌ها پس از تعطیلی معدن و تأمین منابع مالی برای مدیریت بلندمدت پسماند باید بخشی از برنامه چرخه عمر کامل معدن باشد.
مطالعه جدید همچنین بر یک واقعیت مهم تأکید می‌کند: با افزایش تقاضای جهانی برای فلزات، حجم استخراج نیز افزایش یافته است. بر اساس گزارش پژوهشگران حجم سنگ معدن فلزاتی مانند آهن و مس در نیم‌قرن گذشته حدود چهار برابر شده است بنابراین هم‌زمان با افزایش نیاز جهان به مواد معدنی، مقیاس مسئولیت صنعت برای مدیریت آثار زیست‌محیطی آن نیز افزایش یافته است.
نتایج این پژوهش نشان می‌دهد رابطه میان تغییرات اقلیمی و پسماندهای معدنی می‌تواند به یکی از چالش‌های مهم آینده صنعت معدن تبدیل شود. افزایش دما، تغییر الگوی بارش، تشدید فرسایش، افزایش سطح آب دریا و رخدادهای شدید آب‌وهوایی می‌توانند مسیرهای جدیدی برای انتقال آلاینده‌های معدنی به رودخانه‌ها و محیط‌های ساحلی ایجاد کنند.
در این میان معادن متروکه و تأسیسات قدیمی ذخیره باطله اهمیت ویژه‌ای دارند زیرا بخشی از آلودگی آینده ممکن است نه از معادن فعال بلکه از میراث فعالیت‌های معدنی گذشته ناشی شود.
مطالعه انجام‌شده در Earth-Science Reviews با شناسایی نزدیک به ۲۹۳ هزار کیلومتر از خطوط ساحلی در معرض خطر، تصویری جهانی از این تهدید ارائه کرده است. پیام اصلی پژوهش برای صنعت معدن روشن است: مقابله با ریسک اقلیمی و زیست‌محیطی نباید به واکنش پس از وقوع حادثه محدود شو؛ بلکه پایش مستمر، طراحی مقاوم در برابر تغییرات اقلیمی، مدیریت بلندمدت باطله و تأمین منابع برای احیای معادن متروکه باید از مراحل اولیه چرخه عمر پروژه معدنی در نظر گرفته شود.
منبع: معدن نامه
دیدگاهتان را بنویسید