Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt perustamis- ja tuotantovaiheessa
Tämä sivu on ensyklopedia-artikkeli.
Sivutunniste: Op_fi2874 |
|---|
| Moderaattori:Ei ole (katso kaikki) Kuinka ryhtyä moderaattoriksi? Sivun edistymistä ei ole arvioitu. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review). |
| Lisää dataa
|
- Tämän sivun teksti on alkujaan "Metallimalmikaivostoiminnan parhaat ympäristökäytännöt"-raportista.[1]
Kaivoksen perustaminen ja tuotantovaihe
Kestävä kehitys ja kaivostoiminta
Kestävän kehityksen mukainen kaivostoiminta edistää yhteiskunnan elintasoa tavalla, joka varmistaa tasapainoiset elinolosuhteet sen asukkaille nyt ja tulevaisuudessa (MMSD 2002). Tämä edellyttää tasapainoista ja vastuuntuntoista kaivostoimintaa, jossa huomioidaan niin lyhytaikaiset kuin pitkäaikaiset ympäristölliset, sosiaaliset, taloudelliset ja hallinnolliset näkökohdat. Vaikka käytössä olisi parhaimmat ympäristötekniikat, kaivostoiminnalla tulee aina olemaan jonkin asteista vaikutusta ympäristöön. Toiminnan toteutus tulee olla ympäristön sietokyvyn rajoissa, mikä mahdollistaisi luonnon palautumisen yhteisön hyväksymälle tasolle toiminnan päätyttyä. Tällainen toiminta edellyttää mm.:
- vastuuntuntoista luonnonvarojen käyttöä takaamalla raaka-ainevarojen riittävyyden myös tuleville sukupolville (materiaalien käyttötehokkuutta),
- kriittisten luonnonvarojen ja -arvojen suojelua,
- louhinnan ja malmikiven prosessoinnin päästöjä vähentävän tekniikan kehittämistä,
- pitkäaikaissijoitettavien jätteiden määrän ja haitallisuuden vähentämistä,
- lyhyt- ja pitkäaikaisten ympäristövaikutusten ennaltaehkäisyä,
- vastuuntuntoista ympäristöasioiden hoitoa,
- tiedon välityksen läpinäkyvyyttä ja virheettömyyttä sekä asiallisuutta,
- luottamuksellisen yhteistyön tukemista yleisten tavoitteiden ja arvojen mukaisesti (MMSD 2002)[1]
Kestävän kehityksen mukaisen kaivostoiminnan pääperiaatteet (MMSD 2002)
| Taloudellinen | Sosiaalinen |
|
|
| Ympäristöllinen | Hallinnollinen |
|
|
Kaivostoiminnan suunnittelu ja rakentamisvaihe
Kaivostoiminnan suunnittelun lähtökohtana tulee olla päästöiltään ja ympäristövaikutuksiltaan hallittavien ja luonnonsuojeluarvoja huomioivien menetelmien valinta. Paras ympäristöhallintajärjestelmä suosii päästöjä vähentäviä ja ympäristövaikutuksia ennaltaehkäiseviä ja/tai heikentäviä toimintamenetelmiä:
- Malmin hyödyntämisessä suositaan menetelmiä, jotka lisäävät louhittavan kiviaineksen monipuolista hyötykäyttöä (sivutuotekehittely) ja vähentävät maan päälle pitkäaikaissijoitukseen tulevaa kaivannaisjätemäärää (mm. ekotehokas materiaalien käyttö, siirtyminen maanalaiseen louhintaan ja kaivannaisjätteiden sijoitus maan alle).
- Malmikiven louhinnan ja räjäytyksen sekä malmikiven kuljetuksen suunnittelussa suositaan menetelmiä, jotka vähentävät pöly-, melu- ja tärinäpäästöjä sekä räjähdyskemikaalijäämiä kaivosalueen valumavesissä.
- Louhinnan ja rikastuksen suunnittelussa valitaan laitteita ja menetelmiä, joilla voidaan minimoida energiankulutusta.
- Malmikiven prosessoinnissa suositaan menetelmiä, jotka vähentävät tuoreen veden käyttöä ja suosivat käyttöveden kierrätystä. Lisäksi suositaan sellaisia prosessikemikaaleja,
- jotka hajoavat haitattomaan muotoon rikastushiekkajätteen tai jätelietteen pumppauksessa ja/tai niiden läjitysalueella ennen jäteveden lopullista puhdistamista, tai
- jotka hajotetaan prosessissa haitattomaan muotoon ennen jätelietteen varastoimista, tai
- jotka voidaan ottaa uusiokäyttöön.
Kaivosalueen maankäytön suunnittelun perustana on toiminta-alueen ja ympäristön maankäyttöintressien yhteensovittaminen ja avoin keskustelu paikallisen yhteisön (asukkaat, matkailu-, metsä- ja kalatalousyrittäjät) ja ympäristönsuojelusta vastaavien viranomaisten sekä luonnonsuojelujärjestöjen kanssa. Paikallisten asukkaiden elinkeinojen, intressien ja luonnonsuojelun huomioiminen on keskeistä kaivostoiminnan rakenteiden, kuten malmi- ja sivukivien kuljetusreittien (ja mahdollisesti radan) sekä putkistoreittien (jäteliete, jätevesi, raakavesi), pintavesien kulkureittien ja jätealueiden, suunnittelussa. Tähän liittyy myös häiriötilanteiden (onnettomuus, vuotopäästö) hallinnan ja varotoimenpiteiden suunnittelu. Kaivosalueiden rakentaminen rikkoo laajoja maa-alueita, mikä lisää maaeroosioriskiä. Eroosion ja siihen liittyvän pölyämisen hallinta edellyttää mm. puuston jättämistä jätealueiden ja tiestön suojavyöhykkeiksi ja/tai suojavyöhykkeiden (vallien) kasvittamista ja kasvillisuuden ylläpitoa. Toimenpidesuunnittelun tulee sisältää myös eroosion mahdollisten haittavaikutusten seurantaohjelman laadinnan.[1]
Kaivostoiminnan BEP-suunnittelussa huomioitavia tekijöitä (Environment Canada 2009)
| Malmikivien prosessoinnin suunnittelu | Jätevesien laadun arviointi (prosessivesi, kuivanapitovesi, läjitysalueiden valumavesi) |
*valitaan menetelmiä, jotka lisäävät kierrätysveden käyttöä ja vähentävät tuoreen veden käyttöä; suositaan energiatehokkaita menetelmiä (esim. laitesuunnittelu)
|
*fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, erityisesti hapontuottopotentiaali ja potentiaalisesti haitallisten alkuaineiden liukenevuus (esiintymän geologia ja geokemia)
|
| Muu rakenteiden suunnittelu | Maaeroosion kiintoaineksen kulkautumisen hallinnan suunnittelu |
*lähtevä teistö (+mahdollinen pistorata); kulkureittien suunnittelussa huomioitava ympäristöonnettomuusriskit, vesien kulkureitit ja vesistön läheisyys (vaikutus kalastoon), asutuksen läheisyys, luonnonsuojelunäkökohdat, kulttuurilliset suojelunäkökohdat, kaavoitus, voimalinjat ja muu infrastruktuuriverkosto
|
*selvitetään rakennettavien alueiden kasvillisuuden poistoon ja maan paljastamiseen liittyvät eroosion riskikohteet ja potentiaaliset ympäristöriskit (mm. pölyjen leviäminen, kiintoaineksen kulkeutuminen vesistöön)
|
Jätealueiden BEP-suunnittelu
Yleisperiaatteet kaivannaisjätteiden hallintaan ja sijoittamiseen Kaivannaisjätteiden hallinnan ja sijoittamisen lähtökohtana on kehittää malmikiven prosesseja siten, että vähennetään pitkäaikaiseen läjitykseen menevien jätejakeiden määrää ja lisätään toiminnan aikaisten sivutuotteiden tai potentiaalisten sivutuotteiden määrää. Kaivannaisjätteiden ympäristökelpoisuutta ja/tai hyötykäyttöä esim. maarakentamisessa voidaan parantaa mm. seuraavilla toimilla (lisätietoja mm. EC 2009, INAP 2009):
- vähennetään rautasulfidien osuutta ja siten pienennetään jätteen hapontuotto-potentiaalia
- erotettu rautasulfidipitoinen rikastushiekka on potentiaalinen sivutuote (Fe, S)
- lisätään jätteen neutralointikykyä (kalkkilisäys/karbonaattipitoinen mineraali-jauhelisäys)
- hajotetaan haitalliset kemikaalit ennen rikastushiekkajätteen sijoitusta ja/tai vähennetään liukoisten kemikaalijäämien määrää sijoitettavassa jätteessä (esimerkiksi syanidin hajotus prosessissa)
- edistetään potentiaalisesti haitallisten hivenalkuaineiden sitoutumista niukkaliukoisena sijoitettavaan jätteeseen (kemikaalilisäys)
- lajitellaan potentiaaliset sivutuotteet joko louhinnassa ja/tai malmikiven prosessoinnissa ja sijoitetaan erilleen pitkäaikaissijoitukseen menevistä jätejakeista
- selvitetään erilaisten arvomineraalien ja -metallien kuten hightech-alkuaineiden (esim. Ree, Ga, In, Nb, Li), esiintyminen, mikä voi edistää jätejakeen hyötykäyttöä tulevaisuudessa.
Kaivannaisjätteiden sijoituksen suunnittelu ja sijoituspaikan valinta kattavat yleispiirteissä läjitysalueen koko elinkaaren perustamisesta sulkemiseen. Sijoituspaikan valintaa ja suunnittelua ohjaavat:
- sijoitettavien jätteiden tai sivutuotteiden fysikaaliset, kemialliset ja geotekniset ominaisuudet sekä potentiaaliset vuorovaikutusreaktiot läjitysympäristön kanssa
- määräten läjitysalueen pohja- ja patorakenteet
- vaikuttaen vesien hallintajärjestelmän ja jälkihoitomenetelmien valintaan
- tiedot vaihtoehtoisten sijoituspaikkojen ympäristön tilasta, maaperän ja kallioperän ominaisuuksista, hydrologiasta ja hydrogeologisista erityispiirteistä
- suoto- ja valumavesien keräys puhdistukseen niin toiminnan aikana kuin toiminnan päätyttyä, mikä takaa samalla jälkihoidon toimivuuden
- maankäyttötarve toiminnan aikana kuin myös toiminnan jälkeen (+ omistusoikeudet ja konfliktit ympäristön asukkaiden kanssa)
- mahdollisuus sijoittaa kaivannaisjätteitä louhokseen/maanalaiseen kaivokseen
- asutuksen läheisyys
- olemassa oleva tiestö ja kuljetuksen esteet
- suojelukohteiden läheisyys ja niihin kohdistuvat potentiaaliset vaikutukset
- toiminta-alueen nykyinen ja tuleva virkistyskäyttö, maa- ja metsätalouskäyttö
- kustannustekijät: kuljetuskustannukset, rakenteiden ja ylläpidon kustannukset, jälkihoitokustannukset ja jälkihoidon tarkkailukustannukset
- mahdolliset toiminnan päättymisen jälkeiset terveys-, ympäristö- ja turvallisuusriskit (Heikkinen et al. 2005)
- sään ääriolot (kerran sadassa vuodessa).[1]
Hapontuoton ennaltaehkäisy kaivannaisjätteen sijoituksessa
Kaivannaisjätteiden sijoituksen suunnittelua ja läjitysmenetelmän valintaa ohjaavat keskeisesti jätteen hapontuotto- ja neutralointiominaisuudet sekä haitta-aineiden potentiaalinen liukeneminen. Suunnittelussa ja läjitystavan valinnassa huomioidaan myös eri sijoitus- ja jälkihoitoratkaisujen ympäristövaikutukset ja arvioidaan hapontuottoriskiä. Sivukivien ja rikastushiekan (+jätelietesakan) hapontuoton ennaltaehkäisyyn soveltuvia läjitystekniikoita ovat:
- lajittelu, jossa erotetaan eri läjitys- tai varastoalueille hyötykäyttöön soveltuvat kivet ja ympäristökelpoisuudeltaan heikkolaatuiset kivet (happoa tuottavat ja heikosti happoa tuottavat ja/tai haitta-ainepitoiset),
- kapselointi, jossa happoa tuottavat sivukivet kapseloidaan neutralointikykyisillä kivillä (ala- ja yläpuolelta sekä sivuilta) tai muulla alkalisuutta lisäävällä aineksella (kalkkikivijauhe, alkalinen jäteaines),
- kerrostaminen (täytekakkurakenne, layering), jolloin läjityksessä vuorottelevat neutralointi- ja hapontuotto-ominaisuuksiltaan erilaiset sivukiviainekset.Osa kerroksista voi koostua myös hienojakoisesta, alkalisesta jäteaineksesta tai kivijauheesta (pastakerros), joka pidättää hyvin vettä ja siten hidastaa/estää hapen kulkeutumista happoa tuottaviin sivukivikerroksiin,
- sivukiven ja rikastushiekan sekaläjittäminen (blending), joka voidaan toteuttaa esimerkiksi avolouhoksen täyttönä siten, että happoa tuottavien sivukivien sekaan läjitetään neutralointikykyistä, karbonaattipitoista rikastushiekkaa (lisätietoja INAP 2009, BC AMD 1989, Tremblay & Hogan 2001, Miller et al. 2006).
Rikastushiekan hapontuoton ennaltaehkäisyyn soveltuvia tekniikoita ovat:
- rautasulfidien poistaminen pitkäaikaisläjitykseen sijoitettavasta rikastushiekkajätteestä,
- rikastushiekan neutralointikyvyn parantaminen kalkkilisäyksellä tai muulla alkalisella aineksella,
- rikastushiekan hienoainespitoisuuden lisääminen kerrosvälein (hieno-karkeakerros-vuorottelu); hienoainespitoinen, vähän rautasulfideja sisältävä karbonaattipitoinen rikastushiekka tai muu alkalinen jätemateriaali soveltuu myös happoa tuottavan rikastushiekka-altaan peittorakenteeksi (vesi- ja/tai märkäpeitto),
- veden määrän vähentäminen ja rikastushiekan tiivistäminen lisäämällä hienoaineksen osuutta jätetäytössä (pasta, thickening) (lisätietoja INAP 2009, BC AMD 1989, Tremblay & Hogan 2001, Miller et al. 2006).[1]
Kaivannaisjätteiden ympäristökelpoisuusominaisuuksien mukaiset parhaat pohjarakenteiden tekniikat (Suomen ympäristökeskus 2012a (ympäristöluvat vv. 2007-2009, räisänen 2003, EC 2009)
| Jätteen ominaisuudet | Pohjan tiivis eriste tai reaktiivinen rakenne | Muut rakenteet, maapohja* | Veden läpäisykyky, kerrospaksuus | Sijoituspaikka, maastomuoto |
| Happoatuottamaton, ei potentiaalisesti liukenevia haitta-aineita ja/tai kemikaalijäämiä | ei | moreeni tai kallio rajaavana ja kantavana maapohjana | moreenin vedenläpäisykyky 10^-5 - 10^-6 m/s | tasainen/laakso/mäenlaki/loiva rinne, moreeni- tai kalliomaa |
| Happoa tuottamaton, metallien/metalloidien pitoisuudet ja niiden liukoisuuspotentiaali > taustatason, ei haitallisia kemikaalijäämiä +-räjähdejäämiä | ei | moreeni rajaavana ja kantavana pohjarakenteena | moreenin vedenläpäisykyky 10^-7 - 10^-8 m/s paksuus >= 1 m | tasainen/laakso/loiva rinne, moreenimaa |
| Happoa tuottamaton, metallien /metalloidien pitoisiidet ja niiden liukoisuuspotentiaali > taustatason, ei haitallisia kemikaalijäämiä +-räjähdeainejäämiä | 1-kerrosrakenne: tiivistyvä turve* ja/tai tiivistetty turve | +- tiivistyvä järvilieju (suojakerros) | eristekerrosten vedenläpäisykyky >= 10^-10 m/s, paksuus tiivistyneenä >=0.3 m | suoalue; tasainen/laakso/loiva rinne, moreenimaa |
| moreeni (+-kallio) kantavana maapohjana | moreenikerroksen (10^-8 - 10^-9 m/s) paksuus >= 5 m | |||
| neutralointikykyinen kivilouhe/ hienoainespit. kivimurske** | hienoainesmoreeni/ tiivistyvä hieno siltti +- savi | moreeni-/ siltti-savikerroksen (10^-8 - 10^-10 m/s) paksuus >= 5 m | laakso, moreenimaa/ siltti-savimaa | |
| Happoa tuottamaton, metallien/ metalloidien pitoisuuden ja niiden liukenemispotetiaali > taustatason, ei haitallisia kemikaalijäämiä +-räjähdeainejäämiä | 1-kerrosrakenne:kumibitumikermi | pohjamaantasoitus ja tiivistäminen +- suojakerros*** rajaavaan pohjamaahan | vesitiivis (10^-9 - 10^-14 m/s), paksuus 3.63 mm tai 4.04 mm | tasainen/laakso/loiva rinne, moreenimaa |
| 1-kerrosrakenne: HDPE- kalvo | suojekerros***, tasoitettu ja tiivistetty (heikosti vettäläpäisevä), kantava pohjamaa | vesitiivis (10^-9 - 10^-15 m/s), paksuus 1.5 mm tai 2 mm | tasainen/ laakso, moreenimaa | |
| Heikosti happoa tuottava, metallien /metalloidien pitoisuudet ja niiden liukoisuuspotentiaali > taustatason, ei haitallisia kemikaalijäämiä, +-räjähdejäämiä | neutralointikykyinen kivilouhe/ hienoainespit. kivimurske** | hienoainesmoreeni/ hieno siltti +- savipitoinen sedimentti | moreeni-/ siltti-savikerroksen (10^-8 - 10^-10 m/s) paksuus >= 5 m | laakso, moreenimaa/siltti-savimaa |
| luonnon maakerrokset**: tiivistyvä turve (ylin) hienosiltti/savi (alin) | tiivistyvien kerrosten alla kantava hienoainesmoreeni | vesitiivis (10^-10 - 10^-12 m/s), paksuus >= 0.5 m, hienoainesmoreenin (10^-9 m/s) paksuus >= 5 m | tasainen/ laakso: moreenimaa | |
| 1- /2-kerrosrakenne: HDPE-kalvo tai kumibitumikermi +-bentoniittimatto | suojakerros***, tasoitettu ja tiivistetty (heikosti vettäläpäisevä), kantava pohjamaa | vesitiivis (10^-9 - 10^-15 m/s), kalvon paksuus 1 mm tai 1.5 mm, bitumikermin paksuus 3.63 mm tai 4.04 mm | tasainen/ laakso, morenimaa | |
| Happoa tuottava, metallien/ metalloidien pitoisuudet ja niiden liukoisuupotentiaali > taustan taso, +-räjähdeainejäämiä | 2-kerrosrakenne: muovikalvo (ylin) bentoniittimatto (alin) tai kaksoismuovikalvo**** | suojakerros***, tasoitettu, kantava pohjamaa | vesitiivis; muovikalvo 10^-9 - 10^-15 m/s ja betoniittimatto >= 10^-8 m/s, paksuus 1.5 mm ja/tai 2 mm | tasainen/laakso (kaltevuus max 3%) moreenimaa tai louhittu kalliopohja |
*Puusto poistettu **Soveltuu sivukivikasoille;tiivistyvä pohja ja läjitysmenetelmänä kerrostaminen/ kapselointi, jos osa kivistä metalli-/ metalloidipotoisia ja/tai happoatuottavia ***Suojakerros kivisen/louhikkoisen pohjamaan ja kumibitumikermin väliinpistekuormituksen välttämiseksi. Sivukivien/kivimurskeiden läjitysalueella suojakerros (raekoko < kalvon paksuus) rakennetaan eristekerroksen ylä- ja alapuolelle. Rikasushiekan tai sakkalietteen läjitysalueella suojakerros vain alapuolelle, jos ei ole pistekuormitusta. Suojakerroksen paksuus määräytyy läjitysmassan painon (korkeuden) ja pohjamaan hydrogeologisen luonteen mukaan. ****Muovikalvojen väliin rakennetaan suojakerros/kuivatuskerros tarkkailuputkille.
Läjitysalueiden BAT-pohjarakenteet
Kaivannaisjätealueiden pohjarakeiden valintaa ohjaavat jätteen kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet (jäteluokka) sekä sijoituspaikan maaperän hydrogeologiset ominaisuudet ja topografia. Pohjarakennevaihtoehdot on taulukossa ryhmitelty jätteen hapontuotto-ominaisuuden ja haitta-aineiden esiintymisen mukaan. Mikäli pitkäaikaissijoitettava kaivannaisjäte on happoa tuottava ja/tai se sisältää potentiaalisesti liukenevia haitta-aineita, pohjarakenteen tulisi:
- edistää jätteen sijoituksen vakavuutta sekä ehkäistä/vähentää sijoituksen ympäristövaikutuksia (pohjaveteen, alapuoliseen luonnon maaperään),
- hidastaa jätteen kemiallista muutuntaa erityisesti sijoituksen pohjaosasta,
- estää hapellisen pohjaveden pääsyä jätteeseen (ks. myös patorakenteet),
- ohjata jätealueen jälkihoitomenetelmän valintaa.[1]
Kaivospatojen BAT-rakenteet
Rikastushiekka-altaiden patorakenteet suunnitellaan vakaaksi kestämään toiminnan aikainen altaan täyttö. Patojen tulee pysyä vakaana myös täytön päättymisen jälkeen siten, että jälkihoitovaiheessa ei ole tarvetta uudelleen muotoiluun tai vakauden parantamiseen.
Rikastushiekka-altaan padon tiivisrakenne valitaan varastoitavan jätteen ja siitä purkautuvien suotovesien ominaisuuksien mukaan. Patorakenteen valintaa ohjaavat altaan pohjarakenteen tiiveysvaade ja suotovesien laatu. Jos pohjarakenne on täysin tiivis, myös patoon tulee nesteitä läpäisemätön tiivisrakenne. Mikäli varastoitavan jätteen suotovesien laatu on ympäristölle haitatonta ja suotovesiä voi laskea luonnon vesiin, voidaan patorakenteena käyttää suotavaa rakennetta. Tällöin peruspato rakennetaan joko homogeenisena maapatona, louhepatona tai vyöhykepatona. Padon korotuksessa voidaan käyttää happoa tuottamatonta ja haitta-aineetonta rikastushiekkaa. Mikäli jätteestä muodostuu potentiaalisesti haitallisia suotovesiä, pato tulee rakentaa suotamattomaksi (tiiviiksi). Tällöin sekä peruspato että korotukset tehdään joko louhe- tai vyöhykepatona. Tiivisrakenne tehdään kaivospadoissa yleensä padon märkäpuolelle niin suotavissa kuin täysin tiiviissä padoissa. Padon keskellä sijaitseva tiivissydän on harvinainen kaivospadoissa. Tiivisrakenne koostuu sulfidivapaasta moreenista ja muovikalvosta tai kumibitumikermistä. Kalvon tai kermin alle moreenia vasten voidaan asentaa bentoniittimatto.[1]
Patotyypin soveltuvuus suotautumisen perusteella
| Padon rakennetyyppi | Tiivisrakenne | Suotovesiä saa mennä luontoon | Suotovesiä ei saa mennä luontoon |
| Homogeeninen moreenipato | moreeni, siltti, savi | x | |
| Vyöhykepato | moreeni, siltti, savi | X | |
| geosynteetti | X | ||
| Louhepato | moreeni, siltti, savi | X | |
| geosynteetti | X | ||
| Rikastushiekka-korotus | hienorakenteinen rikastushiekka | X |
Patotyyppien vertailu
| Padon rakennetyyppi | Patoturvallisuus | Ympäristö | Talous |
| Homogeeninen moreenipato | ++ | +(+) | +(+) |
| Vyöhykepato | +++ | ++(+) | +(+) |
| Louhepato | +++ | ++(+) | ++(+) |
| Rikastushiekkakorotus | + | ++(+) | +++ |
Alla olevissa kappaleissa on verrattu erilaisten patotyyppien vahvuuksia (+) ja heikkouksia (-)
Homogeeninen moreenipato
+selkeä rakentaa, yksi materiaali
+edullinen, mikäli voidaan hyödyntää kaivosten maanpoistomassoja
-tarvitaan paljon luonnonmateriaalia, mikäli ei voida hyödyntää kaivoksen maanpoistomassoja
-kuivan luiskan vettymisriski -> mahdolliset stabiliteettiongelmat
-tilantarve suurempi kuin louherakenteilla
Vyöhykepato
+suotovesien hallinta helpompaa kuin homogeenisellä maapadolla -> parempi stabiliteetti
+kokonaismassat pienempiä kuin homogeenisessä maapadossa
+louherunkoa voidaan rakentaa talvityönä
+tilantarve pienempi, luiskat jyrkemmät louheesta kuin moreenista
-monimutkaisempi rakentaa
-eri materiaalien tarve, joista osa (suodatin) joudutaan murskaamaan tai hankkimaan ulkopuolelta
-luonnonmateriaalien tarve suuri, mikäli ei voida hyödyntää kaivoksen sivukiveä ja maanpoistomassoja.
Louhepato
+suotovesien hallinta helpompaa kuin homogeenisellä maapadolla -> parempi stabiliteetti
+kokonaismassat pienemmät kuin muissa padoissa
+louherunkoa voidaan rakentaa talvityönä
+tilantarve pienempi, luiskat jyrkemmät louheesta kuin moreenista
+yksinkertaisempi rakentaa kuin vyöhykepato
+kestää hyvin nopean vedenpinnan laskun varsinkin geosynteetillä tiivistettynä
-luonnonmateriaalien tarve suuri, mikäli ei voida hyödyntää kaivoksen sivukiveä ja maanpoistomassoja.
Rikastushiekkapato
+edullinen rakentaa, sillä materiaali on valmiiksi kohteessa; luonnonmateriaalien tarve vähäinen
-peruspato tehtävä luonnonmateriaaleista (moreenista)
-patoturvallisuuden vuoksi ei voida tehdä kerralla suuria korotuksia
-altis eroosiolle, luiskat verhoiltava moreenilla tai kiviheitokkeella
-vapaa vesi ei voi olla suoraan patoa vasten -> kuivan rannan, ns. beachin osuuden on oltava riittävän pitkä
-rikastushiekan rapautuminen voi heikentää stabiliteettia pitkällä aikavälillä.[1]
Vesien hallinta ja puhdistusmenetelmät
Kaivosalueen vesien hallinnan lähtökohtana tulee olla kaivosalueelle ympäristöstä tulevien luonnon vesien (nk. puhtaat vedet) erottaminen kaivostoiminnan jätevesistä ja kaivosalueella muodostuvista, mahdollisesti haitta-aineita sisältävistä valumavesistä. Vesien hallinnan paras käytäntö on vähentää tuoreen veden käyttötarvetta ja lisätä veden sisäistä kiertoa. Vesien puhdistuksen suunnittelun ja puhdistusmenetelmän valinnan tulee perustua seuraaviin selvityksiin ja arviointeihin (lisätietoja INAP 2009, EC 2009):
- Selvitetään puhdistettavien vesien kemiallinen ja fysikaalinen laatu, ja valitaan laadun perusteella puhdistusmenetelmä, suunnitellaan puhdistamon rakenteet ja asetetaan tavoitteet puhdistetun veden laadulle.
- Arvioidaan happamien (ARD) ja/tai neutraalien metallipitoisten vesien muodostumisen potentiaalisuus ja määrä, happamuuden vaihtelu eri keräysjärjestelmän kohteissa sekä happamuuden vuodenaikais- ja keskipitkän ajan vaihtelu.
- Selvitetään prosessivesien kemikaalijäämien ja kuivanapitovesien räjähdysainejäämien esiintyminen ja määrä sekä seurataan niiden määrällistä vaihtelua. Selvitysten perusteella arvioidaan kemikaalien erillistä puhdistamista rikastamolla tai prosessitehtaassa (esim. syanidi) ja räjähdysaineiden osalta louhostilassa ennen vesien johtamista ulkotilassa oleville puhdistusaltaille.
- Laaditaan vesien joustava hallinta-, puhdistus- ja seurantajärjestelmä, jossa huomioidaan lyhytaikaisen toiminnan muutosten lisäksi keskipitkän ajan muutokset ja kaivostoiminnan jälkeiset jälkihoitoratkaisut. Tähän liittyy myös varotoimenpiteiden suunnittelu ennalta-arvaamattomien päästöjen haittojen torjumiseksi (kunnostustoimenpiteet).
- Arvioidaan vesien hallintajärjestelmän toimivuus ja mitoitetaan puhdistustavoitteet ympäristöriskien vähentämiseksi (ympäristön asukkaat ja luonto).
- Arvioidaan ilmastollisten tekijöiden vaikutus puhdistettavien vesien määrän pitkäaikaisvaihteluun ja puhdistuskapasiteetin riittävyyteen. Laaditaan varosuunnitelmat sään äärioloille (tulva, myrskyt, kuivuus).
- Arvioidaan puhdistusprosesseissa syntyvä lietemäärä, lietteen koostumus ja kemiallinen tila (saostumayhdisteiden pysyvyys-liukenevuus eri oloissa) sekä suunnitellaan näiden pohjalta puhdistamoaltaiden jälkihoito. Tässä tulisi huomioida myös lietteeseen rikastuneiden alkuaineiden ja yhdisteiden hyötykäyttömahdollisuudet.[1]
Aktiivisia jätevesien puhdistusmenetelmiä ovat (lisätietoja INAP 2009):
- alkalikäsittely (kalkki, lipeä, kalkkikivijauhe) jäteveden neutraloimiseksi ja metallien saostamiseksi hydroksideina, sulfaatti- ja/karbonaattisuoloina,
- ilmastus (hapen lisäys) raudan ja mangaanin hapettamiseksi ja saostamiseksi,
- hapettimen lisäys, esim. ferrisulfaattia arseenin poistamiseksi,
- typen mikrobiologinen poisto (nitrifikaatio, denitrifikaatio),
- sulfaatin kemiallinen saostaminen (bariumsulfaatti, ettringiitti),
- sulfaatin mikrobiologinen pelkistys, metallisulfidien mikrobiologinen saostus (elektroni- ja hiililähteen lisäys),
- kalvosuodatus (käänteisosmoosio/nanosuodatinkalvo), jota mahdollisesti edeltää veden haihdutuskäsittely,
- ioninvaihtohartsisuodatus (zeoliitti),
- kemiallinen metallisulfidien saostus (Na2S-/NaHS-/FeS-/CaS-lisäys).
Passiivisia jätevesien puhdistusmenetelmiä ovat (lisätietoja INAP 2009, PIRAMID Consortium 2003):
- aerobinen kosteikkokäsittely (matala vesiallas, ilmastus, hidas virtaus, kiintoaineksen laskeutuminen, leväkasvu),
- anaerobiset kosteikkoaltaat (syvä vesiallas =1,5 m, sulfaatin pelkistys, pohjarakenteen kalkkikiven liukeneminen, mätänevää orgaanista ainesta),
- pelkistävä ja alkalisuutta lisäävä kosteikkoallaskäsittely (raudan ja sulfaatin pelkistäminen, alkalisuuden nosto),
- anaerobinen kalkkiojakäsittely (alkalisuuden nosto),
- aerobinen (avoin) kalkkiojakäsittely (hapetus, alkalisuuden nosto).
In situ -puhdistusmenetelmiä ovat mm. (lisätietoja INAP 2009):
- kaivannaisjätteen tai kaivostoiminnan pilaaman maaperän peittäminen alkalisella materiaalilla,
- kaivoskuilu- tai avolouhosveden käsittely kemikaali- tai bakteerilisäyksellä (edistää metallien / metalloidien saostumista metalli-/metalloidisulfideina tai pidättymistä rauta- tai muihin hydroksioksidisaostumiin),
- kaivosalueen ja/tai kaivannaisjätteen peittäminen orgaanisella maa-aineksella, mikä voi vähentää alueen pölyämistä ja sen myötä pintavesikontaminaatiota; voi parantaa myös kunnostuskohteen valumavesien laatua.
- reaktiivisten seinämien rakentaminen kohteisiin, joista leviää kontaminoivia vesiä ympäristön pohjaveteen ja/tai pintaveteen.
- alkalisen suspensiolietteen injektointi happoa tuottavaan jäteainekseen tai pilaantuneeseen maaperään.
Prosessivesien puhdistukseen soveltuvat parhaiten aktiiviset puhdistusmenetelmät, jotka voivat sisältää useita eri puhdistusvaiheita. Louhosten kuivanapitovesien käsittelyyn voivat soveltua niin aktiiviset kuin passiiviset puhdistusmenetelmät (esim. pintavalutuskenttä) puhdistettavan veden kemiallisen laadun mukaisesti. Kemiallisten menetelmien käyttö kuivanapitovesien käsittelyssä edellyttää yleensä kiintoaineksen laskeutusta ennen varsinaista kemiallista puhdistusta. Passiiviset puhdistusmenetelmät soveltuvat yleensä parhaiten pienten jätevesimäärien (=1 000 m3/pv), kuten jälkihoidettujen läjitysalueiden suotovesien puhdistamiseen (INAP 2009).[1]
Kaivostoiminnan tuotantovaihe
Tuotantovaiheen parasta ympäristökäytäntöä on seurata suunnitelmien mukaisten toimintatavoitteiden toteutumista ja kehittää tuotantoprosessia päästöjen ja ympäristövaikutusten vähentämiseksi. Toiminnan kehittämisen perustaksi laaditaan ympäristönhallintajärjestelmä, jossa määritetään:
- kestävän kehityksen mukainen ympäristöpolitiikka,
- ympäristötavoitteet ja niihin sitoutumisaikataulu sekä
- pitkä ajan toiminnan kehittämistavoitteet ja toteutuksen aikataulu.[1]
Kaivostoiminnan jätevesien puhdistusmenetelmien laadullinen vertailu (Lisäteitoja INAP 2009, EC 2009)
| Toiminta- ja ominaispiirrekuvaus | Aktiivinen puhdistus | Passiivinen puhdistus | In situ (kohteellinen) puhdistus |
| Kaivostoimintavihe | Soveltuvin koelouhinta- ja tuotantovaiheessa, koska puhdistus vaatii aktiivista toiminnan säätöä, ylläpitoa ja valvontaa | Suositeltavin kaivosalueen sulkemis- ja läjitysalueiden jälkihoitovaiheessa, koska puhdistaminen vaatii vain ajoittaista valvontaa ja toimivuuden seurantaa | Soveltuvin tutkimus- ja tuotantovaiheessa, koska puhdistus vaatii aktiivista toiminnan säätöä, ylläpitoa ja valvontaa |
| Toimintavaateet | Aktiivinen ja jatkuva puhdistuskoneiston toiminta; vaatii ylläpitojärjestelmän ja käyttö- ja/tai valvontahenkilöstön | Ei vaadi pysyvää käyttöhenkilöstöä tai koneistoa, utta säännöllinen puhdistuuksen toimintavarmuus tärkeää | Vaatii aktiivista ja jatkuvaa käyttöhenkilöstöä, mutta ei pysyvästi toimintapaikkaan sidottuna |
| Työpanokset ja materiaalintarve | Vaatii kemikaaleja, käyttö- ja ylläpitohenkilöstön, sähköenergiaa, jatkuvaa ja/tai määrävälein toistuvaa seurantaa | Itsesäätely; voi vaatia kausi-luonteista tarkkailua, ajoittaista kunnostus- tai laajennusrakentamista /rakennemateriaalien lisäystä/vaihtoa) | Vaatii kemikaaleja, käyttöhenkilöstöä, ajoittaista toiminnan ylläpitohuoltoa, sähköenergiaa, kausiluonteista tarkkailua |
| Energiansyöttö | Sähkö- ja mekaaniset energianlähteet | Luontaiset energianlähteet: rgavitaatio, auringon säteily, biokemiallinen energia | Sähkö- ja mekaaniset energianlähteet |
| Hallinta ja valvontavaateet | Vaatii jatkuvaa sitoutumista toimintaan; pysyvä käyttö- ja valvontahenkilöstö | Kausiluonteinen sitoutuminen toiminnan tarkkailuun; ei vaadi pysyvää käyttöhenkilöstöä | Vaatii jatkuvaa valvontahenkilöstöä, muttei pysyvästi sidottuna toimintapaikkaan |
Soveltuvuusrajat:
|
Sovltuu kaikille virtausnopeuksille ja vesimäärille (erityisesti isojen vesitilavuuksien puhdistukseen) ja minkä tahansa yhdisteen tai alkuaineen poistoon | Soveltuu hitaasti virtaaville vesille, happamuuden, metallien ja sulfaatin poistoon | Soveltuu kaikille virtausnopeuksille ja vesimäärille: lähinnä happamuuden ja metallien poistoon |
| Puhdistuksen taso (veden laatutavoitteet) | Puhdistusprosessi voidaan rakentaa soveltuvaksi veden laadulle asetettujen tavoitteiden mukaisesti | Puhdistetun veden laatu voi vaihdella ja olla ajoittain heikko riippuen valitusta puhdistusjärjestelmästä | Puhdistetun veden laatu voi vaihdella ja olla ajoittain heikompi kuin mita saavutetaan aktiivisella puhdistuksella |
| Puhdistusliete ja suolasaostumat | Muodostuu hienojakoista lietettä ja erilaisia helppo-liukoisia suolasaostumia (karbonaatti, sulfaatti, hydroksidi, kloridi jne); vaatii sijoituspaikan jälkihoitoa | Ei muodostu helppoliukoisia suolasaostumia, vaan pysyviä sulfidisaostumia, mutta vaatii rajoituksia kosteikkoalueen käytölle (ei kuivatusta) | Muodostuu hienojakoista lietettä, joka tulee sijoittaa jätealueelle tai jälkihoitaa puhdistuskohteessa |
| Pääoman tarve (investointi) | Suuret inventointikustannukset ja ajoittainen pääoman jälleenhankintatarve | Kohtalaiset investointikustannukset sisältäen mahdollisen kunnostamis-/ parantamisrakentamisen | Pienet investointikustannukset puhdistustarpeen lyhytaikaisuuteen perustuen |
| Käyttö- ja ylläpitokustannukset | Suuret käyttö- ja yllöpitokustannukset sisältäen puhdistetun veden kierrätyskustannukset, jätevedestä mahdollisesti erotettavien sivutuotteiden (metallien) prosessointikustannukset | Pienet käyttö- ja ylläpitokustannukset | Kohtalaiset käyttökustannukset, mutta kemikaalien käyttökustannukset voi olla suuret puhdistustehottomuuden takia |
Kehittämistavoitteet sisältävät mm.:
- seuranta- ja toimenpideohjelmat eri päästötyypeille,
- päästöjen vähentämistavoitteet ja aikataulun vähentämistoimenpiteille,
- suunnitelmat materiaalien ekotehokkaalle käytölle (esim. kierrätys, jätteiden lajittelu ja hyötykäyttö),
- ekotehokkuuden kehittämisen ja
- strategian tiedottamiselle (mm. päästöt ja häiriöt).
Lisäksi ympäristöhallintajärjestelmä sisältää toimenpideohjeita / asiakirjoja (lisätietoja EC 2009, Environment Canada 2009) kuten
- päästöjen seurantatulosten dokumentointi,
- jätehuoltosuunnitelman päivitykset,
- toimintamenetelmien muutosten dokumentointi (mm. malminprosessointi, vesien hallinta ja puhdistus, savukaasujen neutralointi ja puhdistus),
- huolto- ja kunnostusohjelma ja tehdyt toimenpiteet,
- eri toimintojen vastuuhenkilöt (+pätevyyskuvaus) ja tehtävät, koulutussuunnitelma ja toteutunut koulutus,
- sisäisen ja ulkoisen viestinnän ohjeet,
- varotoimenpideohjeet onnettomuuksien ennaltaehkäisyyn, toteutettujen toimenpiteiden dokumentointi,
- ympäristövahingot ja korjaamistoimenpiteet,
- pelastussuunnitelma vaaratilanteille (henkilöstö, ympäristö),
- työtapaturmat,
- pelastusharjoitukset ja -koulutus,
- auditointi,
- viranomaistarkastukset ja tarkastuspöytäkirjat.[1]
Tässä lähtökohtana ovat toiminnan aikainen todellisten päästökohteiden kartoitus ja päästöjen seurantatulokset sekä niiden pohjalta laadittu arvio muista potentiaalisista päästökohteista, jos toimintaa kasvatetaan ja/tai prosesseja muutetaan. Vähentämistekniikoiden valintaan ja kehittämiseen liittyy myös sovellusten kustannusvertailu suhteessa saavutettuun päästövähennykseen ja sen myötä ympäristövaikutusten pienenemiseen. Alla olevissa kappaleissa on lueteltu pöly-, kaasu- ja vesipäästöjen vähentämistoimenpiteitä ja -tekniikoita. Pölyn leviämistä kaivosalueelta kauemmaksi ympäristöön vähentää:
- puustovyöhyke kaivosalueen ja etenkin kaivannaisjätealueiden ympärillä,
- topografiset esteet (vallit/luonnon mäet),
- suljettujen läjitysalueiden peittäminen ja kasvittaminen,
- kuivuneiden läjitysalueiden kasteleminen esimerkiksi vedellä, kalkkimaidolla tai bitumiemulsiolla tai hienojakoisten jätteiden sijoittaminen veden alle (vesipeitto),
- räjäytyskenttien kasteleminen, räjäytyksen panostuksen oikea mitoittaminen, räjäytyksen vaiheistaminen (pölynpoistojärjestelmät maanalaisessa kaivoksessa),
- porauspölyjen imu ja käsittely,
- malmin ja sivukiven kuljetusreittien kasteleminen, autojen renkaiden pesu,
- pölynsidonta-aineiden käyttäminen kuljetusreiteillä,
- pitkien matkojen kuormien peittäminen,
- murskauksen ja seulonnan sijoittaminen suljettuun tilaan/maan alle,
- murskauksen pölynpoistojärjestelmä (imuri, sähköinen laskeutus, kotelointi, pesu/kastelu, suodatus) ja laitteiden säännöllinen huolto,
- malmirikasteiden kuivatuksen lämpötilan säätö, suodatusjärjestelmä ja kotelointi,
- hajapäästöjen kartoittaminen ja niiden vähentämiseen liittyvien toimenpiteiden toteuttaminen laadittujen suunnitelmien ja aikataulujen mukaisesti.
Kaasupäästöjä vähentää:
- räjäytyksen panostus oikealla mitoituksella ja vaiheistuksella,
- pienipäästöisten räjähdyskemikaalien käyttäminen,
- maanalaisen kaivoksen tuuletus ja poistoilman puhdistus,
- pienipäästöisten koneiden valinta ja kaluston säännöllinen huoltaminen,
- prosessi- ja puhdistinlaitteiden jatkuva käyttöseuranta, riittävän usein toistuva laitteiston huolto,
- malmin rikastuksesta syntyvien kaasupäästöjen talteenoton ja puhdistamisen tehostaminen (neutralointi, hapettaminen/pelkistäminen). Tässä keskeistä on kemikaalien valinta ja annostus.
Vesipäästöjen vähentämiskeinoja ovat mm. seuraavat:
- Lisätään prosessivesien ja/tai kuivanapitovesien kierrätystä ja vähennetään raakaveden käyttötarvetta. Seurataan jatkuvasti vesivirtoja ja -tasetta.
- Ohjataan vesien puhdistuskäsittelyyn vain likaisia vesiä ja erotetaan luonnon puhtaat valumavedet kaivosalueen ohi.
- Kehitetään malmin prosessointitekniikkaa prosessiveden käyttötarvetta vähentävään suuntaan.
- Seurataan prosessikemikaalien kulutusta, poistovesien kemikaalipitoisuuksia sekä niiden jäämiä. Tehostetaan tarvittaessa veden puhdistusta.
- Vähennetään kaivosalueen hajakuormitusta mm. seuraavilla toimenpiteillä
- rakennetaan kaivannaisjätealueille ja jätevesialtaille tiiviit pohja- ja pato-rakenteet,
- kerätään jätealueiden ympäristöä pilaavat valuma- ja suotovedet puhdistukseen,
- rakennetaan tiivis pohjarakenne ja kate malmin varastoalueelle ja lastausalueelle,
- kerätään malmin ja sivukivien kuljetusreittien pilaantuneita ojavesiä puhdistukseen,
- tarkistetaan ja huolletaan säännöllisesti putkiston kunto.
Melua ja tärinää voidaan vähentää:
- valitsemalla hiljaista tekniikkaa,
- kapseloimalla melun lähteitä,
- rakentamalla meluvalleja,
- sijoittamalla murskaus ja seulonta maan alle,
- vaiheistamalla räjäytyksen panostus ja mitoittamalla räjähdyskemikaalin annostus tärinää vähentäväksi,
- ajoittamalla melua ja tärinää tuottava toiminta yhteisön hyväksymään ajankohtaan,
- huomioimalla melun torjunta kaikissa toiminnassa.
Sosiaalisia vaikutuksia vähentäviä tai lieventäviä toimenpiteitä ovat esim. seuraavat:
- Vuorovaikutteisen tiedon kulun ja keskustelun ylläpito toiminnanharjoittajan ja paikallisten asukkaiden kesken (säännöllinen tiedonvaihto, hyvien suhteiden ylläpito). Lisäksi on olennaista täyttää tietovaje asiantuntijatiedolla ennen kuin se täyttyy muualta saatavalla tiedolla.
- Toiminnanharjoittaja huolehtii työntekijöiden ja heidän perheittensä elinoloista ja viihtyvyydestä myös työajan ulkopuolella.
- Toiminnanharjoittaja osallistuu aktiivisesti (vapaaehtoisesti) yhteiskunnallisten palveluiden kehittämiseen esim. mahdollisten haittojen kompensointiin erilaisilla sosiaali- ja terveyssektorin ohjelmilla tai koulusektorin ja/tai vapaa-ajan toiminnan tukemisella julkisten tai yksityisten palveluidentuottajien kautta. Kompensaatioissa on usein kysymys halusta lähteä avoimeen keskusteluun; paikallisesti toimivia keinoja kompensaatioiden toteuttamiseen voidaan löytää vuorovaikutteisen suunnittelun keinoin.
- Kaivostoiminnan suunnittelun aikana huomioidaan YVA-vaiheessa esitetyt negatiiviset sosiaaliset vaikutukset, erityisesti kaivoksen lähialueen asukkaiden näkökulmasta. Oleellista on edesauttaa alueen elinkelpoisuuden ja toimintamahdollisuuksien säilyminen kaivoksen toiminnan päättymisen jälkeen. Erityisesti on varmistettava mahdollisen pysyvän asutuksen muuntuminen ja käyttökelpoisuus uusiin käyttötarkoituksiin. Asukkaiden toiveina on usein esitetty kaivosalueen jälkikäyttö muuhun elinkeinotoimintaan, esim. matkailuun.[1]
Kaivostoiminnan aikaisten päästöjen hallinta ja päästöjen nähentämiseen liittyviä selvityksiä ja toimenpiteitä (Lisätietoja Environment Canada 2009, EC 2009)
| Melun ja tärinän hallinta | Ilman laatutekijöiden hallinta |
*Tunnistetaan todelliset ja mahdolliset päästökohteet; huomioidaan meluntorjunta kaikessa muussa toiminnassa
|
*Tehdään päästökohteiden kartoitus ja paikkakohtaiset selvitykset ilman laadusta
|
| Vesipäästöjen hallinta | Kaivannaisjätteiden hallinta |
*Kartoitetaan todelliset ja mahdolliset pilaantuneiden vesien päästölähteet (hajakuormituskohteet) ja laaditaan päästölähteittäin seurantasuunnitelma sekä päivitetään suunnitteluvaiheessa laaditut varotoimenpiteet sään äärioloille
|
*Päivitetään kaivannaisjätteiden fysikaaliset ja kemialliset omiominaisuustiedot toimimnnan aikana (muutokset malmiesiintymän geologiassa tai malmikiven prosessoinnissa)
|
Kaivannaisjätteiden ja jätealueiden päästöjen hallinta ja vähentäminen
Kaivannaisjätteiden hallintaa ohjaa keskeisesti jätteiden kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet. Ominaisuudet tulee päivittää toiminnan aikana, mikäli malmityyppi ja sen myötä sivukivien laatu tai malmikiven erotusprosessi muuttuu toiminnan aikana. Jätteiden hallinnan lähtökohtana on ominaisuuksien mukainen jätejakeiden luokittelu hyötykäytettäväksi (sivutuotteiksi) ja hyötykäyttöön kelpaamattomiksi, pitkäaikaissijoitukseen läjitettäviksi. Potentiaalisesti tulevaisuudessa hyödynnettävät jätejakeet voivat sisältyä jälkimmäiseen ryhmään, mikä tulee huomioida niiden sijoittamisessa. Paras ympäristökäytäntö kaivannaisjätemäärien vähentämiselle on:
- lisätä sivutuotteiden määrää ja vähentää pitkäaikaiseen läjitykseen läjitettävien jätejakeiden määrää kehittämällä malmikiven prosessointia,
- sijoittaa sivukiviä ja rikastushiekkaa maanalaisiin kaivosonkaloihin ja/tai avolouhoksen täytteeksi louhinnan päätyttyä.
Jätealueiden ympäristövaikutuksia vähentävät:
- tiiviit pohja- ja patorakenteet (mm. vähennetään hapon muodostusta ja pohjaveden pilaantumista). • läjitysten kuiva- tai vesipeitto niiltä osin kuin se on mahdollista (pölyämisen ja/tai suotovesien määrän vähentäminen ja laadun parantaminen).
- läjitysalueiden valumavesien kerääminen puhdistukseen (hajakuormituksen vähentäminen).
- patopenkkojen verhoaminen louheella tai synteettisellä kankaalla ja murskeella, tai peittämällä pinnat kasvualustalla ja nurmettamalla ne (pölyäminen).
- prosessikemikaalien poisto ennen rikastushiekan tai lietesakan sijoittamista jätealueelle (esim. syanidin hajotus).
- jätealueita ympäröivien keräysojien kunnon säännöllinen tarkistus ja kunnostus, kuten esim. kiintoaineksen poisto, sortumien tukkiminen ja ojan syvyyden lisääminen.
Jätealueiden jatkuvalla kunnostuksella voidaan (hyödyt):
- vähentää jäteaineksen pölyämistä, penkereiden eroosiota ja kiintoaineksen leviämistä ympäristöön (sedimentaatio),
- vähentää toiminnan päättymisen jälkeisiä alueen kunnostuksen ja jälkihoidon kustannuksia,
- kunnostaa valikoivasti kohteita, joissa on havaittu päästöjen poikkeavaa leviämistä ympäristöön,
- seurata kunnostuksen/jälkihoitomenetelmän toimivuutta ja vaihtaa tarvittaessa parempaan jälkihoitomenetelmään, mikäli päästöjen väheneminen ei ole tavoitteiden mukaista.[1]
Vesien hallinta ja puhdistusmenetelmät
Toiminnan aikana suurin osa puhdistettavista jätevesistä muodostuu malmin prosessoinnista ja avolouhoksen ja/tai maanalaisen kaivoksen kuivanapitovesistä sekä jätealueiden valumavesistä. Valumavesien määrä on useimmiten huomattavasti pienempi kuin prosessi- tai kuivanapitovesien määrä. Puhdistettavia vesiä voi syntyä myös kaivosalueen muissa kohteissa kuten malmin kuljetusreiteillä, malmikiven ja malmituotteiden varastoalueilla. Myös näiltä alueilta valumavedet tulee kerätä ja ohjata puhdistukseen, jos haitallisena pidettävien alkuaineiden pitoisuudet ylittävät ympäristöalueen luontaiset pitoisuustasot.
Vesien hallinnan kehittämisessä on keskeistä
- kartoittaa todelliset ja mahdolliset vesipäästölähteet,
- mitata tai arvioida päästölähteittäin veden kemiallinen laatu (tarkkailu); kehittää ja toteuttaa jatkuvatoimista vesien laadun, vesivirtojen ja vesitaseiden mittausta etenkin pääpäästövesikohteisiin,
- laatia toimenpidesuunnitelmat mahdollisille poikkeamille vesipäästöissä ja häiriötilanteiden tiedotukselle (henkilöstö, paikalliset asukkaat),
- ohjata tarkkailutulosten mukaan likaiset vedet joko keskitetysti samaan puhdistamoyksikköön tai päästökohtaisesti eri puhdistamoyksikköihin,
- päivittää vesipäästölähteiden kartoitus toiminnan laajentuessa tai muuttuessa esim. jos malmiesiintymätyyppi ja malmin prosessointi muuttuvat,
- laatia varotoimenpiteet sään äärioloille (esim. varoaltaat tulvien varalta, vesien keräysaltaat kuivan kauden varalle).
Parhaan ympäristökäytännön mukaisen kaivostoiminnan jätevesien hallinnan ja puhdistuksen tulee täyttää seuraavat kriteerit:
- Saavutetaan sellainen puhdistustaso, joka mahdollistaa puhdistetun veden mahdollisimman suuren kierrätyksen vedentarpeen mukaan eri toimintakohteisiin.
- Jätevesien keräys ja puhdistuskemikaalien käyttö (ja varastointi) järjestetään siten, ettei siitä ole vaaraa ihmisterveydelle kaivosalueella ja sen lähiympäristössä.
- Luonnon vesistöön juoksutettavan päästöveden laatu ei aiheuta merkittävää pilaantumista alapuolisessa vesistössä (veden fysikaalinen ja kemiallinen laatu ja/tai eliöstön biodiversiteetti lyhyellä ja pitkällä aikavälillä).
- Veden puhdistuksessa syntyvät saostumalietteet varastoidaan niiden haitallisuusasteen mukaan joko tiivisrakenteisiin tai osittain tiivisrakenteisiin altaisiin
- Puhdistetun veden keskeisinä laatukriteereinä ovat riittävän alhaiset:
- haitta-ainepitoisuudet (metallit ja/tai metalloidit, kemikaalit ja/tai kemikaalijäämät),
- vesistön rehevöitymistä lisäävien tai ravinnetasapainoa häiritsevien alkuaineiden (N, P, C, S, Ca, Mg, K, Na) pitoisuudet,
- happoa potentiaalisesti tuottavien alkuaineiden pitoisuudet ja/tai yhdisteiden pitoisuudet (esim. Fe, Mn, Al, SO4, tioyhdisteet) tai
- alkalisuutta lisäävien yhdisteiden pitoisuudet (esim. kalkki, lipeä), ja
- kiintoainepitoisuudet.[1]
Patojen korotus
Tuotantovaiheessa kaivosaltaiden patoja korotetaan muutaman vuoden välein varastotilavuuden lisäämiseksi. Parasta ympäristötekniikkaa on tehdä patokorotukset joko louheesta ja/tai moreenista. Korotuksiin voidaan käyttää myös rikastushiekkaa, mikäli se soveltuu korotukseen geoteknisten ja ympäristökelpoisuusominaisuuksiensa puolesta. Rikastushiekkaa ei ole suositeltavaa käyttää patorakenteisiin, jos se sisältää haitallisia määriä esim. happoa tuottavia rautasulfideja ja/tai haitallisena pidettäviä alkuaineita tai yhdisteitä. Korotukseen käytettävää rikastushiekkaa kaivetaan padon sisäpuolelta, jossa materiaali on yleensä karkeampaa, ja nostetaan padon päälle ”kuivumaan” ennen tiivistämistä ja tasoittamista padoksi. Karkeampi rikastushiekka suotautuu riittävän kuivaksi kestävän padon rakentamista varten. Kaivospatojen suositeltava korotustekniikka on alavirtaan täyttö.[1]