ԻՆՉՊԻՍԻ ԷԿՈԼՈԳԻԱԿԱՆ ԱՂԵՏՆԵՐԻ ԱՌԱՋ ԿԿԱՆԳՆԵՆՔ, ԵԹԵ ՀԱՅԱՍՏԱՆՈՒՄ ՏԱՐԱԼՎԱՑՄԱՆ ԵՂԱՆԱԿՈՎ ՈՒՐԱՆ ԱՐԴՅՈՒՆԱՀԱՆԵՆ

Հայաստանի կանաչների միության ԱՄՆ-ի համակարգող Անահիտ Շիրինյան հատուկ «ԷկոԼուր»-ի համար

Հայաստանի կանաչների միության ԱՄՆ-ի համակարգող Անահիտ Շիրինյանը «ԷկոԼուր»-ին է ուղարկել տարալվացման եղանակով ուրանի արդյունահանման վերաբերյալ մի նյութ: Նյութը ներկայացնում է այդ եղանակով ուրանի հանքաքարը վերամշակելու հետեւանքները: Նշենք, որ Հայաստանում ուրանի բավականաչափ պաշարների հաստատման դեպքում, հենց այս եղանակով է կատարվելու ուրանի հանքանյութի կորզումը:

Ստորեւ ներկայացնում ենք նյութը:

Ուրանի հանքանյութը տեղում տարալվացման եղանակով վերամշակելու հետևանքները 

(http://www.wise-uranium.org/uisl.html  - 22.10.2009)

Տեղում` հանքանյութի տարալվացման միջոցով մետաղների (օգտակար տարրերի) կորզման դեպքում  հանքաքարը (հանքանյութը) ընդերքից դուրս չի հանվում, այլ հանքանյութից մետաղը (օրինակ, ուրանը) կորզող հեղուկը, (բարձր ճնշման տակ) մղվում է հորանցքերով ուրան (մետաղներ) պարունակող հանքաքարի մարմնի մեջ, որից հետո  արդեն ուրանը իր մեջ լուծած հեղուկը պոմպերով այլ հորանցքերից դուրս է քաշվում: Տեղում տարալվացման եղանակով ուրանի (մետաղների) կորզումը կիրառվում է այն հանքավայրերում, որտեղ հանքանյութում կորզվելիք մետաղի (մետաղների) պարունակությունը նվազ (ցածր) է: Այդ եղանակը կիրառվում է արտադրական ծախսերը նվազեցնելու նպատակով:

Տարալվացման եղանակով շահագործվող ուրանի հանքավայրերը

Այդպիսի հանքավայրեր կան Միացյալ Նահանգներում, Արևելյան Գերմանիայում, Չեխիայում, Բուլղարիայում (1979 թվականից), Ուկրանիայում, Ռուսաստանում, Կենտրոնական Ասիայի երկրներում, Չինաստանում և Ավստրալիայում:

Միջավայրային հետևանքներ

Տարալվացող հեղուկը պարունակում է ամմոնիումի կարբոնատ (NH4CO3) կամ ավելի հաճախ` ծծմբական թթու (հատկապես` Եվրոպայում): Տարալվացման եղանակը կարելի է օգտագործել միայն այն դեպքում, երբ ուրանը գտնվում է ծակոտկեն հանքաքարում, որն իր հերթին շրջափակված է անջրաթափանցելի ապարներով:

Տարալվացման եղանակի առավելություններն են`

. վթարների, փոշու և ճառագայթման վնասների նվազ լինելը,
. արտադրական համեմատաբար ցածր ծախսը,
. ուրանի կորզման հետ կապված թափոնները հիմնականում մնում են հանքավայրում (ընդերքում):

Տարալվացման եղանակի բացասական կողմներն են`

. արդեն ուրան և այլ նյութեր պարունակող տարալվացող հեղուկը` ուրանային հանքաքարի մարմնից դուրս տարածվելը և դրա հետևանքով` ընդերքի ջրերի ապականումը (բնության մեջ անջրաթափանցիկ ապարներով կատարյալ շրջափակված ուրանային հանքավայր գտնելն անհնար է),
. հանքաքարի շերտում տարալուծող հեղուկի  անկանխատեսելի հետևանքները,
. ուրանը կորզելուց հետո ընդերքի ջրերի բնական պայմանները վերականգնելու անհնարությունը,
. տարալվացման եղանակի դեպքում զգալի քանակությամբ ռադոն գազ է արտանետվում, ինչպես նաև լուծիչից ուրանը անջատելու ընթացքում առաջանում են ռադիոակտիվ տիղմ և կեղտաջուր:

Տարալվացման եղանակի ձախողման բնորոշ օրինակներ

Քյոնիգշթայն (Գերմանիա) հանքավայրում, լուծիչի հետ ընդերք էր մղվել 100 հազար տոննա ծծմբական թթու: Ներկայումս 1,9 մլն մ3 ծծմբաթթվային լուծույթ մնացել է հանքաքարի ծակոտիներում, իսկ 0,85 մլն մ3-ը` շրջանառություն է անում ուրանի հանքավայրի և վերամշակման գործարանի (կայանի) միջև: Այս լուծույթը բարձր խտություններուվ ապականիչ նյութեր է պարունակում: Դրա մեջ, օրինակ, կադմիումը 400 անգամ գերազանցում է թույլատրելի նորմը, մկնդեղը` 280 անգամ, նիկելը 130 անգամ, ուրանը` 83 անգամ և այլն: Այս հեղուկը-լուծույթը սպառնալիք է ներկայացնում  տվյալ շրջանին խմելու ջուր մատակարարող ընդերքի ջրատար շերտերին: 

Ընդերքի ջրի վրա ավելի ընդարձակ հետևանք կա Չեխիայում տարալվացմամբ շահագործվող  Strazpod Ralskem հանքավայրում: Այդ հանքավայրի 5,7 կմ2  տարածքում  28,7 մլն մ3 տարալվացող հեղուկ (լուծույթ) է մնացել: Այս գոտու տարածքը պարունակում է 1,5 մլն տոննա սուլֆատ (SO4-), 37500 տոննա ամմոնիում (NH4+) և այլ նյութեր: Բացի այն քիմիական նյութերից, որոնք պահանջվում են տարալվացման լուծիչ պատրաստելու համար (ներառյալ 3,7 մլն տոննա ծծմբական թթու), նաև ընդերք է ներարկվել 100 հազար տոննա ամմոնիում (NH4+), որը լուծույթից ուրանը կորզելու արդյունքում առաջացած թափոն է եղել:

Ավելին, ընդերք ներարկվող ապականիչ հեղուկները տարածվել են տարալվացման համար նախատեսված տարածքի գոտուց դուրս` ուղղահայաց և հորիզոնական ուղղություններով, այսպիսով ապականելով հավելյալ 28 կմ2 տարածք և հավելյալ 235 մլն մ3 ընդերքի ջրատար շերտ:

Հարավարևմուտքում, այդ ճանապարհով ապականված  ջրերը հասել են Միմոն քաղաքին խմելու ջուր մատակարարող ընդերքի  ջրի պաշտպանության 2-րդ գոտուն: Հարավարևելյան ուղղությամբ, ապականված ընդերքի ջուրը գտնվում է Դոլանկի խմելու ջրի ջրհորները մատակարարող` ընդերքի ջրի պաշտպանության 2-րդ գոտուց 1,2-1,5 կմ հեռավորության վրա: Դոլանկի ջրհորները վայրկյանում 200 լիտր ջուր են մատակարարում  Լիբերեչ քաղաքին (տես` Andel, 1996): Ապականիչ այս ջրերի հոսքը նաև հասել է Արևելքում գտնվող Hamr I ստորգետնյա հանքը: Այդ հոսքը կանխել են հիդրավլիկ արգելքով: Ապականիչ ջրի հոսքի դեմ որպես պատնեշ` մի քանի ջրհորների միջով` մաքուր ջուր են ներարկում ընդերք:

Բուլղարիայում, հանքը տարալվացման եղանակով շահագործելու համար հանքային մարմնի մեջ 2,5 մլն տոննա  ծծմբական թթու է ներարկվել: Հաշվարկվել է, որ տարալվացման գործընթացում առաջացած հեղուկ թափոններից` հողի մակերեսի մոտ 10%-ը կարող է ապականվել: Սա լուրջ խնդիր է, քանի որ այդ տարածքը պետք է վերադարձվի իր նախկին տիրոջը` երկրագործական օգտագործման նպատակով: Տարալվացման եղանակով հանքի շահագործումը ավարտելուց հետո, ընդերքում ապականված ջուրը շարունակում է հոսել-շարժվել հանքի գոտուց (տարածքից) դուրս: Հանքավայրերը տարալվացման եղանակով շահագործող մի քանի հիմնարկներ գտնվում են խմելու ջուր մատակարարող ջրհորների մոտ (Բոլյարովո, Տենեվո/Օկոպ): Տարալվացման եղանակով հանքերի շահագործումը աղետալի ազդեցություն է թողնում ընդերքի և խմելու թրերի վրա (հիշենք, որ ընդերքի և մակերեսային ջրերը միմյանց հետ կապ ունեն):

Տարալվացման գործընթացում, վթարների հետևանքով, սուլֆատի իոնի շատ բարձր խտություն են չափել մակերեսային ջրերի մեջ, ինչպես նաև անհատներին պատկանող ջրհորներում: Չեշմատա (Հասկովո) վայրում, կլանիչ կայանից ներքև գտնվող հովտում, ջրերում սուլֆատների պարունակությունը` լիտրում կազմում է  1400 մգ, ազատ ծծմբական թթվինը` 392 մգ, և pH-ը` 2,2 է (3-րդ կարգի ջրի pH-ի սահմանված չափանիշը 5,5-8,5 է):

Նման պատկեր է գրանցվել Նավուսեն հովտում, որտեղ մեկ լիտր ջրում հայտնաբերվել է 13362 մգ սուլֆատներ և մոտ 5 գրամ  ծծմբական թթու: Նշվում է, որ այդ ջուրը իրենից ներկայացնում է լուծիչ հեղուկ: Այդ վայրերի ստորգետնյա ջրերում աղի պարունակությունը գերազանցում է 20 գրամ/լիտր, որից` սուլֆատները կազմում են 12-15 գրամ/լիտր (տես` Դիմիտրով, 1996):

Ուկրաինայում, Դևլադովո վայրում, որպես լուծիչ օգտագործել են ծծմբական և ազոտական թթուներ: Այդ վայրում լուծիչ հեղուկը թափվելու հետևանքով ապականվել է հողի մակերեսը: Իսկ ընդերքի ապականությունը շարունակվում է: Այն հոսում է այդ վայրից ներքև` տարեկան 53 մետր արագությամբ: Ապականությունը արդեն «ճամփորդել» է 1,7 կմ հեռավորություն և հասնելու է Դևլոդովո գյուղը (24,5 տարվա ընթացքում) (Մոլչանով, 1995): Հանքավայրերը տարալվացման եղանակով շահագործման ընթացքում նման «բնորոշ» դեպքերը, ներառյալ հողի մակերեսին հեղուկներ թափվելը և ստորգետնյա ջրերի ապականման տարածումը, կատարվում են որպես  սովորական գործարք:

Վերականգնման սկզբունքը տարալվացման գործընթացի ավարտից հետո

Ընդերքում` տարալվացման գործողությունների ավարտից, այսինքն` հանքավայրը փակելուց հետո, տվյալ վայրից թափոն-տիղմը պետք է ապահով կերպով հեռացվեն և տարալվացման գործընթացում ապականված ընդերքի ջրատար շերտը պետք է վերականգնվի: Ստորգետնյա ջրերի որակի վերականգնումը շատ խրթին գործընթաց է և ոչ լիովին մատչելի-հասկանալի:

Մինչև այժմ անհնար է եղել ստորգետնյա ջրերի նախկին որակի վերականգնումը:

Լավագույն արդյունքներ ձեռք են բերվել մի քանի շարունակական-հերթական քայլերից բաղկացած` վերամշակման հետևյալ ծրագրով (Schmidt 1989, Catchpole 1995)`

Փուլ 1. Դադարեցվում է լուծիչի ներարկումը` հանքային մարմնի մեջ և ապականված հեղուկը ընդերքի լուծվող (տարալվացման ենթարկված) գոտուց դուրս է քաշվում, որից հետո` ստորգետնյա մաքուր ջուրը գալիս, լցվում է նախկին ապականված գոտին:

Փուլ 2. Այստեղ նույն գործընթացն է, ինչ` առաջին փուլում էր, բայց այս պարագայում ընդերքի լուծվող գոտուց դուրս քաշված ջուրը (հակա  osmosis-ով) մաքրվում, զտվում է և նորից ներարկվում է նախկին լուծվող գոտի: Այս քայլը հեղուկի շրջանառությամբ է գործում:

Փուլ 3. Նույն գործընթացն է, ինչ երկրորդ փուլում է, բայց այստեղ ընդերք ներարկվող հեղուկին օքսիդացումը նվազեցնող քիմիական նյութեր (օրինակ, H2S, Na2S) են ավելացվում: Արդյունքում առաջանում է նստվածք և այսպիսով, գլխավոր ապականիչները անշարժանում են:

Փուլ 4. Հեղուկի շարունակական շրջանառություն (պոմպով քաշելով ու նորից ներարկելով), որպեսզի ամբողջ լուծվող գոտում ստացվի միօրինակ, նույնանման պայմաններ:

Սակայն նույնիսկ վերամշակման այս ծրագրով` մի շարք խնդիրներ մնում են անլուծելի`
-    կան ապականիչներ, որոնք նույնիսկ քիմիական նյութերով մշակելիս, մնում են շարժուն, օրինակ, ռադիումն է, որը հնարավոր չէ վնասազերծել,
-    եթե մի որևէ պատճառով հակաօքսիդացման պայմանները հետագայում խախտվում են, ապա նստվածքային ապականիչները նորից դառնում են շարժուն,
-    վերականգնման այս գործընթացը երկար ժամանակ է պահանջում,
-     բոլոր (ապականիչ) «պարամետրերը» հնարավոր չէ համապատասխանորեն նվազեցնել:

Վերը բերված փորձերի մեծ մասը արվել է այնպիսի տեխնոլոգիաներում, երբ տարալվացումը իրականացվել է ոչ թե ծծմբական թթվի լուծույթով, այլ ալկալիական լուծույթով: Արևմուտքում ալկալիականը միակ տարածված ձևն է: Ծծմբաթթվային լուծույթի օգտագործման դեպքում, որը մեծամասամբ օգտագործվել, կիրառվել է Արևելյան Եվրոպայում, ընդերքի վերականգնման վերաբերյալ փորձառություն համարյա գոյություն չունի: Արևմուտքում ծծմբաթթվային լուծույթով գործող տարալվացման միակ վայրը, որ փորձել են վերականգնել, դա մի փոքր մասշտաբի կայան է: Այն գտնվում է Քասփեր քաղաքի մոտ (Wyoming, USA): Այս վայրի (վերականգնման) արդյունքները հնարավոր չէ փոխանցել արտադրական մեծ մասշտաբների կայաններին: (Այս վայրում) կիրառված  վերականգնման ծրագիրը ընդգրկել է  վերը նկարագրված առաջին երկու փուլերը: Պարզվել է, որ պահանջվել է պոմպով քաշել ջրի մի ծավալ, որը 20 անգամ գերազանցել է լուծվող գոտու ծակոտիների ծավալին, չնայած, (20 անգամ լուծվող գոտին լվանալուց hետո) մի շարք պարամետրեր դեռ չեն հասել նախկին մակարդակին: Նաև` վերականգնման համար պահանջվել է անքան ժամանակ, ինչքան անհրաժեշտ է եղել ընդերքի հանքային գոտու լուծման (տարալվացման) ընթացքում (տես` Nibor 1982, Engelmann 1982):

Վերականգնման/բարեկարգման նախագծերը (օրինակներ)

Միացյալ Նահանգներում (Texas-ում) տարալվացման եղանակով գործող Pawnee, Lamprecht և Zamzow հանքավայրերը բարեկարգվել են վերը նշված վերականգնման ծրագրի 1 և 2 «քայլերով»  (տես` Mays, 1993):  Այդ և նման վայրերում ստորգետնյա ջրերի վերականգնման ավելի ցածր չափանիշների են հասել, քան նախկինում նկարագրած չափանիշներն են եղել, քանի որ հնարավոր չի եղել իրականացնել նախկին վերականգնման որականիշները (criteria):

Գերմանիայում տարալվացման եղանակով շահագործվող Քյոնիգշթայնի հանքավայրում դեռևս չկան մեծ մասշտաբի հաստատված/ապացուցված մեթոդներ` հանքավայրում մնացած լուծիչը (հեղուկ) դուրս բերելու և կասեցնելու-խափանելու ուրանի և այլ ապականիչների շարունակական արտազատումը` հանքաքարից դեպի հեղուկ, շարժուն փուլ: Դրա հետևանքը շատ ծանր է, քանի որ այդտեղ հանքային-հանքավերամշակման գործողությունները վնասել են Դրեզդենի շրջակայքին խմելու ջուր մատակարարող ընդերքի ջրատու շերտերը:

Ներկայումս ծրագրված է հեղեղել Քյոնիգշթայնի հանքը (այն ստորգետնյա հանք է, որը որոշ տեղերում վերամշակվել է տարալվացման եղանակով) և հեղեղող ջուրը հասցնել մինչև ընդերքի ջրի որոշ մակարդակ` հանքի լուծվող (տարալվացման եղանակով վերամշակված) զանգվածները լվանալու նպատակով: Հեղեղող ջրերը պիտի պարփակվեն և վերամշակվեն, մինչև նրանց մեջ պարունակվող ապականիչների խտությունները դառնան սահմանային (թույլատրելի): Ակնկալվում է, որ  այս գործընթացը կարող է երկար ժամանակ պահանջել, քանի որ ընդերքի լուծվող գոտին (տարալվացման եղանակով վերամշակված հանքային զանգվածը) այլևս չի լվացվում  ճնշման տակ. ի հակադրություն լուծիչ գործողությունների (որոնք ընթանում են բարձր ճնշման տակ):

Չեխիայում տարալվացման եղանակով շահագործվող Straz pod Ralsken հանքավայրում դրությունը ավելի բարդ է, որտեղ ընդերքի լուծվող գոտու (տարալվացման ենթարկված հանքային մարմնի) ստորգետնյա ջրերի որակի վերականգնման նպատակը լքված է, որպես անիրականալի:

Սակայն ակնկալվում է, որ լուծվող գոտուց վերև գտնվող ջրատար շերտերի վերականգնումից հետո, (այդ շերտերից  ապականված ջրերը պոմպերով դուրս քաշելուց հետո), նրանք կունենան խմելու ջրի չափանիշ (որակ): Թվում է, թե տվյալ ջրատար շերտի համար այդ նպատակները հասանելի են, չնայած որ ջրում որոշ ապականիչների խտությունները շատ բարձր են, օրինակ, ալյումինի թույլատրելի չափանիշը գերազանցում է մինչև հազար անգամ: Բայց ինչ վերաբերում է լուծվող գոտուն ու նրա շրջակայքին, ապա այստեղ խմելու ջրի որակին  հասնելը համարվում է բացարձակորեն անիրականացնելի (անիրականանալի): Լուծվող գոտում ջրատար շերտի համար նպատակը որոշված է, որ ապականիչների տեղաշարժը դեպի վերևի ջրատար շերտը` չպետք է վատթարացնի վերևի շերտում եղած խմելու ջրերի որակը: Բայց դեռ պարզ չէ, թե ներքևի ջրատար շերտում ինչ քանակությամբ ապականիչներ կլինեն..., որպեսզի ջրային վերին շերտերի համար որոշված նպատակը ձեռք բերվի: Համաձայն մոդելավորման արդյունքների, 2014 թվականին մեկ լիտր ջրում ամբողջ լուծված մասնիկների քանակը կհասնի 10 գրամի, իսկ 2032 թվականին, ընդերքի ջրերը երկար տարիներ այդտեղից քաշելուց (դուրս մղելուց) հետո,  լուծված մասնիկների քանակը մեկ լիտրում կհասնի 1 գրամի:

Բուլղարիայում, վերականգնման (տարալվացման հետևանքով առաջացած աղտոտվածությունը վերացնելու) ջանքերը` օգտագործելով ընդերք մղվող լուծույթի (ջրի) շրջանառության եղանակը` ձախողվել են: Խցանվել են խողովակներն ու կլանիչ աշտարակների զտիչները (ֆիլտրերը) և դադարեցվել են վերականգնման բոլոր ջանքերը (տես` Vapirev, 1996): Լուծույթի շրջանառության հետևանքով, որոշ դեպքերում ընդերքի ջրերում նկատվել են ծանր մետաղներ և հազվագյուտ տարրեր (V, Mo, La): Ներկայումս հողի մակերեսին գտնվող` տարալվացման եղանակով գործող արտադրությունները փակվում են և բոլոր խողովակները կազմաքանդվում, հավաքվում են: Բայց ընդերքի ջրերի որակի բարելավում չի արվում: Տարալվացման գործընթացին տրամադրված ջրհորները ծեփվում, խցանվում են և ընդերքի ստորգետնյա ջրերը լքվում (թողնվում) են «բնական վերականգնման»:

Տարալվացման եղանակով գործող Ուկրաինայի Դևլադովո հանքավայրի բարեկարգումը սահմանափակված է եղել մակերեսային շերտի հողի մաքրումով: Խիստ ապականված հողի որոշ (առանձին) զանգված փոխարինվել է, իսկ ապականված տարածքի մեծամասնության համար` խոր հերկելը համարվել է (հողի մաքրման) միակ միջոցը: Մաքրումը ավարտվել է 1975 թվին: Որից հետո այդ տարածքը շարունակաբար օգտագործվել է գյուղատնտեսական նպատակով: 1991 թվականին կատարված փորձաքննությունը/ստուգումը ցույց է տվել, որ ռադիոնուկլեիդների խտությունը այդ հողում ամենևին/բոլորովին չի պակասել/նվազել և հողի նախատեսված «ինքնամաքրումը» չի կայացել: Այդ հողում աճած ցորենը սպառող տեղի բնակչության համար (ճառագայթման) համարժեք ազդեցության «դոզան» հաշվարկված է մինչև 0,2 mSv/տարեկան (տես` Մոլչանով, 1995):

Անգլերենից թարգմանությունը` Անահիտ Շիրինյանի

Հունիս 29, 2010