از فاجعه معدن در آلوده سازی آب تا آلودگی های ناشی از شکست هیدرولیکی در آب
وقتی برآورد می شود که ۱۸۴ میلیون گالن (۶۹۷ میلیون لیتر) پساب های صنعتی در اوایل اکتبر به رودخانه مارکال Marca در مجارستان ریخته شده است، دانشمندان اظهار نمودند که آرسنیک و جیوه تهدیدی برای سلامت آب رودخانه محسوب شده و کیفیت آب رودخانه را کاهش داده است. این آلودگی ها تا چند صد مایل پایین رودخانه دیده می شود. از طرفی فاجعه گل و لای سمی در مجارستان زنگ هشداری بود برای اینکه بحث آلودگی آب در سراسر جهان در کانون توجه قرار بگیرد. علی رغم تلاش های زیاد برای تصفیه آب خروجی معادن و کارخانجات، توجه کمتری به این مساله شده است.
در مورد انتشار آلودگی به آب رودخانه ها، این سوال مطرح است که فاجعه بعدی در کجا ممکن است اتفاق بیفتد؟
تاثیرات معدن
تنها بخش کوچکی از سنگ معدنی که کارگران معدن از خاک برداشت میکنند شامل طلا، مس، سرب، روی و فلزات دیگر است. بقیه آن زباله یا پسماندی است که شامل مقدار زیادی از فلزات و مواد معدنی اعم از مواد بی خطر تا بسیار سمی می باشد. این ضایعات ریزدانه اغلب در پسماند برکه ها هستند که میتوانند تا چند مایل مربع را پوشش دهند.
متاسفانه سدهایی که پسماند برکه ها را نگهداری میکنند همیشه نمونه هایی از سطوح بالای طراحی مهندسی نیستند و در برخی از کشورها ممکن است به راحتی پسماندها را از طریق بلدوزر به یک خاکریز منتقل کنند، جانی مور Johnnie Moore زمین شناس دانشگاه مونتانا در این باره توضیح می دهد. او میگوید "هر وقت هر یک از مواد زائد شکست پیدا کند در واقع پتانسیل انتقال مقدار زیادی از زباله (های سمی) به سیستم رودخانه ای بوجود می آید.
تابستان گذشته گروه شرکت معدنی زیجین Zijin Mining Group Co ، بزرگترین تولید کننده طلا در چین ، تخلیه زباله های اسیدی ناشی از معدن مس در استان فوجیان را داشت. بر اساس گزارش آژانس خبری رویترز، این حادثه ماهی های رودخانه تینگ Ting را که تغذیه یکسال ۷۰۰۰۰ نفر بود مسموم کرده و تجهیزات آبیشان را نیز آلوده ساخت.
دو سال قبل جریان آب از یک معدن طلا در نزدیک دادونگ Dadong تجهیزات آب بیش از ۲۰۰۰۰۰ نفر را آلوده ساخته بود . در طی چندین سال فجایع مشابهی در اسپانیا، پرو، فیلیپین و جاهای دیگر اتفاق افتاد و جاهای دیگری در چین هستند که دانشمندان آنها را تحت بررسی و کنترل قرار داده اند.
پساب های سمی دیگری وجود دارند و زمانی که با استفاده از جیوه و سیانور به استخراج مواد معدنی ارزشمند از سنگ پرداخته می شود، تولید میگردد. این پساب های سمی پتانسیل وقوع فاجعه زیست محیطی را دارند.
در مکان هایی مانند حوزه آمازون در آمریکای جنوبی که در آن بطور مداوم از تکنیک های قدیمی و صد ساله برای استخراج طلا استفاده می شود، هنوز طیف گسترده ای از جیوه بکار می رود. متخصصین مغز و اعصاب در مورد جیوه هشدار میدهند که باعث مشکلات سیستم عصبی، فلج و حتی مرگ می شود. این در حالی است که وقتی از طریق ماهی هایی که در این آب بوده اند، مصرف می شود، ترکیبی ایجاد میکند که می تواند بعدا تجزیه شده و در سایر مرداب ها یا سدهای بزرگ آزاد گردد.
"متاسفانه مردم خیلی مراقب نیستند" مور Moore می گوید.
البته در این فرایندها ورود مستقیم جیوه به آب پس از مدتی پایان می یابد. اما عناصر طولانی مدت که در آبراه ها و زنجیره غذایی باقی مانده اند و غلظتشان هم روزبه روز زیاد شده تاثیر زیادی در سلامت انسان ها دارند. حتی اگر کیلومترها در پایین رودخانه باشد.
محلول سیانید یکی دیگر از روش های استخراج است که بر روی پدهای صافی بزرگ برای جدا کردن طلا از سنگ معدن و مواد دیگر استفاده می شود. سنگ معدنی روی یک پد بزرگ انباشته شده است. برای جلوگیری از نشت و غوطه ور کردن سنگ، از طریق اسپری سیانید و یا سیستم های قطره ای پد را می پوشانند. مور میگوید وقتی چنین سیستمی به درستی کار میکند، راه حل هایی که برای بازیافت این مواد بکار روند، می توانند تاثیرات زیست محیطی را به حداقل برسانند.
مور توضیح میدهد "اما اگر یک پد سیانید فرو بریزد این مواد میتوانند به داخل رودخانه نفوذ پیدا کنند و فجایع بزرگی مانند حادثه گویانا Guyana در سال۱۹۹۵ ، اتفاق بیفتد که این فاجعه باعث میشود رودخانه ها فوران کنند و به دلیل اینکه سرشار از سیانید هستند باعث مرگ تمام موجودات زنده در رودخانه شوند. قطعا این موارد همچنان اتفاق می افتند.
در حالی که جلوگیری ار فجایع آینده به عنوان یک نگرانی بزرگ محسوب می شود، اما هنوز اتفاقات قدیمی و گذشته، بطور پیوسته موجب آلودگی رودخانه ها می شوند.
آژانس حفاظت از محیط زیست EPA براورد کرده است که ۴۰ درصد از تمام حوزه های آبی در غرب ایالات متحده تحت تاثیر آلودگی های معدنی از قبیل جیوه و زهکشی اسید معدنی )آب اسیدی ای که ناشی از نشت معادن فعال و نیز معادن متروکه در زمانی است که مواد معدنی حفر شده در معرض آب و هوا قرار می گیرند) هستند.
توقف یکباره چنین مشکلاتی، سخت یا غیر ممکن است. در بعضی نقاط باید تلاش های اصلاحی بطور نامحدود ادامه پیدا کند.
"اینجا در حوزه رودخانه کلارک فورک Clark Fork مونتانا بعد از چندین دهه کار و میلیون ها دلار اصلاحات، هنوز در پساب کارخانجات آلودگی وجود دارد. هزاران هزار سال حتی بعد از تمامی این تلاشها طول میکشد تا به حالت اولیه بازگردد"، مور میگوید.
خاکستر زغال سنگ
زغال سنگ بزرگترین تصویر از انرژی در جهان است. متاسفانه زمانیکه سوخته می شود، مواد زائد زیادی باقی میگذارد. پس مانده های حاصل از سوختن زغال سنگ معمولا به عنوان خاکستر زغال سنگ شناخته می شود.
زمانیکه کربن زغال سنگ سوخته می شود، برخی از انواع فلزات سنگین بسیار سمی از قبیل آرسنیک، کادیوم، جیوه و ترکیبات تالیوم به شکل غلیظ در سراسر برخی از ۱۳۶ میلیون تن خاکستر زغال سنگ تولید شده در سال در ایالات متحده باقی میماند.
بسیاری از این خاکستر زمین های خشک را می پوشاند. اما حدود یک سوم بستر ذخیره گاه خاکستر زغال سنگ، برکه های مرطوب می باشند.
"اینها همان خاکستر زغال سنگی هستند که پتانسیل تبدیل شدن به فاجعه را دارند. مانند فاجعه ای که در تنسی Tennessee دیدیم." این مطلب را باربارا گتلیب Barbara Gottlieb میگوید که مسئولیت هدایت مسائل زغال سنگ سیاه برای فیزیک دانان و مسئولیت های اجتماعی را به عهده دارد.
در ماه دسامبر ۲۰۰۸ یک آبگذر در کینگستون، تنسی (Kingston, Tennessee) شکسته شد که یک میلیارد گالن لجن، همه مزارع و خانه ها را دفن کرد. باعث طغیان رودخانه ایموری Emory شد، باعث کشته شدن ماهی ها و حیوانات بیشماری شد و خشم و بحث در مورد تاثیرات خاکستر زغال سنگ بر سلامت و محیط زیست را ایجاد کرد.
اما حوزه کینگستون تنها مورد فاجعه نبود.
گتلیب میگوید: "EPA آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا به ارزیابی پتانسیل آسیب های جدی آبگیرهای حاوی خاکستر زغال سنگ پرداخته که در صورت نشت دیوار حایل، خسارت های ایجاد شده و حتی تلفات جانی برای انسان و اکوسیستم را به دنبال دارد.
آنها ۴۹ برکه ذخیره سازی (پراکنده در سراسر کشور) را که حاوی پتانسیل بالای خطر و ۱۹ برکه دیگر که دارای پتانسیل خطرناک مهمی هستند، شناسایی کردند". حتی اگر آن برکه ها شکسته نشوند، محیط شناسان از اینکه در طول زمان آلاینده ها وارد سیستم های آبی شوند واهمه دارند.
اما خاکستر زغال سنگ چقدر خطرناک است؟
گروه صنعتی مانند انجمن خاکستر زغال سنگ آمریکا، بر اینکه در حال حاضر زباله های خطرناک ایجاد شده توسط EPA در نظر گرفته نشده است، تاکید میکند. در واقع با حمایت دولت بسیاری از آن برای استفاده در محصولاتی مانند بتن، سیمان، دیوار ترمیمی و در ساخت وساز بازیافت شده است.
کنراد دان ولز Conrad Dan Volz از مرکز دانشگاهی محیط زیست سالم و جوامع در پترزبورگ از جمله کسانی است که بر این عقیده اند این مواد خطرناک اند. او میگوید: "حداقل ۲۰ مطالعه علمی و کارشناسی شده در نشریه پییر ریویو وجود دارد که به وضوح نشان میدهند که حیواناتی که در معرض خاکستر معلق هستند، از اثرات ژنوتوکسیک genotoxic رنج میبرند.
نشان داده شده است که سمندرها، قورباغه ها و وزغ ها دارای سطح آرسنیک صد برابر نسبت به سابق هستند که بر رشد، تولید و بقایشان تاثیر میگذارد. مشکلات زیست محیطی جدی ای از خاکستر زغال سنگ وجود دارند که نمیتوان نادیده گرفته شوند."
ولز Volz تاکید کرد که تکنولوژی های تمیزتر انتشار زغال سنگ در واقع خاکستر را با محصولات سمیتر ایجاد کردند. وی اضافه میکند : "ما نمیتوانیم سرب را به طلا تبدیل کنیم، اگر در زغال سنگ، زمانی که آن را میسوزانید آرسنیک زیاد یا هر چیز دیگری وجود داشته باشد، در صورتیکه آن مواد هنگام سوختن خارج نشوند و انباشته شوند، خاکستر غلیظ تر میشود. این راهی است که جواب میدهد، هیچ راهی برای خلاصی و آزادیش وجود ندارد."
دولت اوباما Obama بزودی به مذاکرات یک طرفه یا دیگر مباحث در مورد خاکستر زغال سنگ خواهند پرداخت. در حال حاضر هر ایالت آمریکا مقررات خود را برای خاکستر زغال سنگ ایجاد میکند و میتوانند بطور گسترده آن مقررات را از یک ایالت به ایالت دیگر تغیر دهند. اما دو قانون نظارت در سطح فدرال با هم به بررسی این موضوع میپردازند.
در فدرال یکسری قوانین به الزامات مورد نیاز جهت خاکسترهای خطرناک می پردازد و دیگری خاکستر بی خطر را برچسب گذاری کرده و تدوین مقررات را به عهده ایالات ها میگذارد.
آیا پاکسازی در سطح گسترده میتواند پاسخگوی نشت تنسی Tennessee باشد، بگویید کدام قاعده ممکن است با شکست مواجه شود؟
گوتلیب گفت: EPA به وضوح جدیت این موضوع را دریافت. کارگران لباس ها و عینک های حفاظتی پوشیدند، خانواده ها به مکان های دورتر منتقل شدند و حتی ذرات و خاک مصرفی اشباع شده را با کامیون و بولدوزر دور کردند.
استخراج گاز و نفت
اجرای حفر زمین برای منابع جدید نفت و گاز در سراسر جهان در حال انجام است. اما در حال حاضر جایی آشفته تر از منطقه مارسلوس Marcellus نیست که سنگ برش خورده ۹۵۰۰۰ مایل مربعی (۲۴۶۰۰۰کیلومتر مربع) بیش از ۳۸۹ میلیون سال در آنجا مانده است.
این بستر محل ذخیره گاز طبیعی بین ۵۰ تریلیون تا ۵۰۰ تیریلیون فوت مکعب می باشد. دومین منبع ذخیره گاز بعد از حوزه گاز پارس در ایران که بخش هایی از دنیا را که تشنه انرژی هستند، تامین می کند.
توسعه ذخایر گاز طبیعی در منطقه در مراحل ابتدایی است. استخراج تمام آن گاز باعث تقویت اقتصاد محلی شده و یک منبع داخلی مهم انرژی است که میتواند برای چندین دهه منطقه را قدرتمند کند. اما آینده در میان نگرانی های زیست محیطی دیده می شود که مرتبط با حرکت شدید Great Shale Gas Rush می شود. کنراد دان وولز از دانشگاه پیترزبورگ معتقد است که مشکلات زیست محیطی به راحتی از طریق راه اندازی چاه ها شروع می شود.
مردم خیلی به این قضیه فکر نمی کنند. اما مسیله فرسایش و رسوبات جدی همراه با پاکسازی محوطه چاه ها به وسعت سه تا پنج هکتار وجود دارد. در پنسیلوانیا در مورد ۱۰۰۰۰۰ چاه، علاوه بر پاکسازی فضاها برای ایستگاه های کمپرسور، خطوط لوله و زیر ساخت های دیگر در بیش از ۲۰ تا۳۰ سال آینده صحبت می شود.
وولز میگوید"حفاری سنگ ها را نیز در معرض سولفید غنی قرار میدهد، که در سطح زمین میتواند در مواجهه با هوا و آب واکنش نشان داده و تولید محلول سولفوریک نماید که تا حدودی مشابه اسید تخلیه معدن است.
این تاثیرات آبی حتی در زمان حفاری چاه ها که با طرح و برنامه انجام می شود نیز باید مورد توجه قرار بگیرند. اما همانطور که قبلا دیده شد، نفتی که در خلیج فارس و جاهای دیگر نشت کرد، ممکن است دوباره پیش بیاید، حفاری همیشه مطابق نقشه پیش نمی رود.
علیرغم تلاش فراوان برای حفاظت از منابع آب و جلوگیری از دست دادن گاز از طریق پوشش چاه با فولاد و روکش بتنی، وولز میگوید هر چاهی پتانسیل نشت گاز یا نفت را در طول زمان دارد. فرار گاز و مایعات از لوله کشی ها و رفتن به سفره های آب، بارها در هر جایی که آب و نفت یافته شده مشاهده می شود.
در حال حاضر با وجود اینکه ردیابی دقیق جایی که آلودگی های آب در آنجا اتفاق می افتد مشکل است، برخی از ساکنین و جوامع در مناطق شیل shale آب آلوده را تجربه کرده اند.
به تازگی بررسی های زیادی بر روند انشعابات اصلی و دسترسی به گاز (شکست یا استخراج هیدرولیکی) متمرکز شده اند.
برای استخراج از مقدار زیادی آب - حدود ۴میلیون گالن (۱۵ میلیون لیتر)- استفاده می شود. حدود ۲۰ تا ۵۰ درصد مایع آبکی به عنوان آب فوق العاده شور خارج می شود که بطور بالقوه مملو از فلزات سنگین می باشد. سازمان حافظت از محیط زیست پنسیلوانیا DEP ، از سال ۲۰۰۸ حداقل ۱۳۰ نشت را ثبت کرده است.
این روش انفجاری از ترکیب آب شیمیایی و شن و ماسه در چاه ایجاد می کند که منجر به زلزله کوچکی شده، شیل را شکسته و گاز را منتشر می کند.
بقیه مایع در لایه شیل در عمق ۴۰۰۰ تا ۸۵۰۰ فوتی (۱۲۲۰ تا ۲۵۹۰ متر) باقی میماند. مقامات صنعت میگویند این آب بی ضرر بوده و هرگز قابل انتقال به سطح نیست و نشتی در جایی که چاه های آب آشامیدنی چند صد فوت زیر زمین قرار گرفته اند، دیده نشده است.
اما سازمان حفاظت از محیط زیست به نظر میرسد نسبت به خوش بین بودن این فرایند اطمینان کمتری دارد. آژانس در حال حاضر درحال انجام یک مطالعه علمی در نشریه پییر ریویو برای بررسی هرگونه روابط بین روند استخراج نفت و آب آشامیدنی می باشد.
آژانس در این وب سایت نوشته است: "سازمان حفاظت از محیط زیست با کنگره موافق می باشد. نگرانی های جدی برای شهروندان و نمایندگانشان در مورد تاثیر پتانسیل هیدرولیکی، استخراج آب آشامیدنی، سلامت انسان و محیط زیست دارند که خواستار مطالعات بیشتر هستند."
آیا رودخانه ها بسمت آینده ای نامشخص میروند؟
مطابق نوشته های سم شناس دانشگاه فناوری تگزاس رونالد کندال Ronald Kendall: رودخانه ها در تاریخ اهمیت فراوان داشته اند، در حال حاضر ما در استخراج بیش از حد آب به نقطه ای رسیده ایم که رودخانه ها در این سیاره با بحران مواجه شده اند. برای یافتن رودخانه های بزرگی که تا این حد تحت فشار نباشند باید به مناطق دور دستی مثل سیبری و اسکاندیناوی بروید.
تهدیدات سمی مانند پسماند های معدن و زغال سنگ، توسط بسیاری از دیگر مسائل اجتناب ناپذیر و تا حد زیادی قابل پیشگیری بهم مرتبط شده اند. کندال توضیح میدهد که "یانگ تسه Yangtze توسط آلودگی های صنعتی در معرض تهدید است.
توسعه زیر ساخت ها در دانوب Danube، تالاب ها و دشت های سیلابی را نابود کرده است. به همین دلیل است که موضوع جاری شدن سیل در حال حاضر بسیار مهم است. ما از آب Rio Grande ریوگراند بیش از حد استخراج می کنیم. حتی کلورادو از دلتایش تا این حد استخراج نمی کند.
اما در حالی که تصویر حاضر یکی از آب های باکیفیت در سراسر جهان در معرض خطر قرار دارد، کندال تاکید می کند که اگر سیستم های رودخانه ای مورد توجه و محافظت شوند، آینده به این شکل نخواهد بود.
"اگرشما بتوانید آلودگی ها و برداشت بیش از حد را متوقف کنید، طبیعت برای بهبود خود کار فوق العاده ای انجام میدهد."
**ن