Metallikaivostoiminnan riskinarvioinnin kokonaismalli
| Moderaattori:Ei ole (katso kaikki) Kuinka ryhtyä moderaattoriksi? Sivun edistyminen: Luonnos. Arvostuksen määrää ei ole arvioitu (ks. peer review). |
| Lisää dataa
|
Metallikaivostoiminnan prosessit ja riskinarvioinnin kokonaismalli
MINERA-hankkeessa lähestyttiin ympäristöriskinarviointia ja erityisesti riskinarvioinnin kokonaismallin alkupäätä metallimalmikaivoksilla käytössä olevien, mahdollisesti päästöjä aiheuttavien prosessien kautta. Tarkoituksena oli tarkastella toiminnan normaaleja prosesseja ja niiden vaikutuksia, eikä niinkään poikkeus- ja häiriötilanteita päästöineen. Tällaista normaalitoiminnan ympäristöriskinarviointia voidaan hyödyntää erityisesti suunnittelu- tai muutosvaiheessa olevan toiminnan vaikutuksien arvioinnissa. Riskinarviointi ei tällöin keskity ensisijassa poikkeuksellisen päästön todennäköisyyden arviointiin vaan normaalitoiminnan eri vaihtoehtojen ja niistä aiheutuvien vaikutusten vertailuun.
Kaivostoiminnan prosessit jakautuvat karkeasti louhintaan ja haluttujen mineraalien tai niiden sisältämien arvoaineiden erottamiseen malmikivestä (rikastukseen). Metallimalmikaivoksen toiminnassa malmikiveä ja sivukiveä irrotetaan louhimalla, minkä jälkeen malmikivi kuljetetaan louhintapaikalta ja murskataan ja jauhetaan mineraalien rikastuksessa tarvittavaan raekokoon. Rikastusprosessissa halutut mineraalit erotetaan muista malmikiven mineraaleista useimmiten fysikaalisin menetelmin. Näiden perinteisten mineraaliteknisten prosessien lisäksi rikastuksessa voidaan käyttää myös malmin alkuperäisten mineraalien liuottamista ja talteenottoa hydrometallurgisilla menetelmillä.
Kuvassa 1 on esitetty kaaviokuvana prosesseja metallimalmikaivoksella, jossa mineraalien rikastuksessa hyödynnetään lähinnä fysikaalisia rikastusteknisiä menetelmiä (vaahdotusta, ominaispainoerottelua tai magneettisia menetelmiä) mineraalien erottelussa. Kaaviossa on esitetty myös tyypillisiä päästöjä, joita toiminnasta voi aiheutua, sekä toiminnasta syntyviä tuote- ja jätejakeita.
Kuva 1. Prosessit fysikaalista malmimineraalien erotusta hyödyntävällä kaivoksella. Figure 1. Mining processes at a mine that utilizes conventional mineral processing methods.
Metallimalmikaivosten ympäristöriskinarvioinnin kokonaismallin päästöosio perustuu kuvassa 1 esitettyihin prosesseihin. Prosesseista on tunnistettu erityisesti hiukkas- ja vesipäästöjä aiheuttavat toiminnot ja pyritty löytämään menetelmiä, joilla syntyvien päästöjen määrää voitaisiin arvioida etukäteen, toiminnan määrään ja eri toteuttamisvaihtoehtoihin perustuen. Myöhemmissä kappaleissa käsitellään tarkemmin esimerkiksi kaivoksen rakentamisaikaisen maanpoiston aiheuttamaa pölyämisvaikutusta ja louhintaan liittyvän porauksen, räjäytysten ja lastauksen pölypäästöjä. Pölyämisvaikutusta on myös materiaalien siirrolla kaivosalueella sekä malmikiven murskauksella ja jauhamisella rikastuksessa tarvittavaan raekokoon. Avoimet, päällystämättömät alueet, kuten erilaisset jätealueet ja varastokasat aiheuttavat pölyämisvaikutusta.
Kaivostoiminnasta voi syntyä myös vesipäästöjä. Mineraalien rikastuksessa käytetään suhteellisen runsaasti vettä ja rikastusjäte, ns. rikastushiekka, siirretään tyypillisesti vesilietteenä jätealueelle. Rikastushiekan varastointialue muodostaa yleensä osan rikastamon vesikiertoa ja kiertoon liittyvät usein myös kaivosalueelle tai kaivoksen valuma-alueelle satavat luonnonvedet, mukaan lukien louhoksen kuivanapitovedet. Jäte- ja varastoalueilla tapahtuu tyypillisesti vesien suotautumista läjityksen alapuoliseen maaperään tai patojen alaosien läpi. Nämä suotovedet kerätään ja liitetään myös kaivoksen vesikiertoon.
Kaivosprosesseista voi aiheutua myös melu-, haju-, tärinä- ja joskus myös säteilypäästöjä. Näiden päästöjen vaikutusten arviointia käsitellään laajemmissa kokonaisuuksissa erityisesti terveysriskien kohdalta. Myös rikastuskemikaalien aiheuttamia päästöjä ja vaikutuksia sivutaan, vaikka erityisesti keskitytäänkin metalleihin, sulfaattiin ja typpipäästöihin. Rikastuskemikaalin kulkeutumista kaivoaslueella käsitellään tarkemmin Siilinjärven kaivoksen tapaustutkimuksessa.
Kuvassa 2 on esitetty yleistetty kaaviokuva riskinarvioinnin kokonaismallista. Mallinnuksen lähtökohtana on kausaalinen ketju kaivosprosesseista ja päästöistä leviämisen kautta ympäristön pitoisuuksiksi, eliöiden ja ihmisen altistuminen, altistumisen aiheuttamat ekologiset- ja terveysvaikutukset ja niiden vertailu. Hankkeen alusta lähtien oli selvää, että täydelliseen kausaaliseen malliin ei ole mahdollista päästä. Tämän vuoksi MINERA-hankkeessa on keskitytty käsittellisen kokonaismallin laatimisen lisäksi yksittäisten mallin osien kehittämiseen ja mahdollisuuksien mukaan numeeristamiseen. Muista mallin osa-alueista sekä laajemmista arviointikokonaisuuksista annetaan seuraavissa kappaleissa ohjeita, joiden perusteella ympäristöriskinarviointi voidaan tehdä.
Kuva 2. Kaaviokuva kaivoskohteiden ympäristöriskinarvioinnin yleismallista. Figure 2. A generalized model for environmental risk assessment at mine sites.