Rotura da presa de relaves, fluxos de lodos mineiros e supervivencia ás inundacións tóxicas de metais pesados¶

A diferenza dunha hidroeléctrica de formigón convencional que retén a auga clara do río detrás dunha parede de rocha reforzada, unha presa de residuos (ou depósito de cinzas volantes de carbón) é un enorme terraplén industrial deseñado para almacenar millóns de toneladas de fariña de rocha finamente moída, reactivos de procesamento químico e auga cargada de metais pesados sobrantes da extracción de ferro, aluminio e ouro.red mud), fosfato ou carbón. Debido a que moitas presas de relaves máis antigas constrúense mediante o método augas arriba, onde se constrúen diques sucesivos directamente sobre o propio lodo non compactado e saturado de auga, fortes choivas, desbordamento, erosión por filtración interna (piping), ou un terremoto menor pode provocar que toda a cara e o embalse do encoro sufran licuefacción estática ou sísmica en segundos. Cando se rompe un encoro de relaves, non libera unha enchente de auga común. Pola contra, desata unha altura de 10 a 30 metros (33-to-100-foot) fluxo de lodo mineiro hiperconcentrado coa densidade de formigón húmido (1,600 to 2,200 kg/m3) correndo polo val a 30 a 80 km/h (20 a 50 mph). Esta onda tóxica pulveriza pontes de formigón armado, enterra cidades enteiras en minutos e deixa tras de sí lodos cáusticos, contaminados con metais pesados ​​ou con cianuro que se solidifican como o cemento. Se soa unha serea de rotura dun encoro ou escoitas un ruxido subterráneo profundo nun val debaixo dunha mina ou central eléctrica, chama ao teu local. números de emerxencia inmediatamente e consulte as nosas guías sobre inundacións do estalido do lago glaciar e evacuación do encoro, corrementos de terra e lamas, derrames químicos, e inhalación de cianuro e gas industrial.

Fai isto agora¶

1. Evacuar PERPENDICULAR ata o fondo do val inmediatamente (sube directamente pola ladeira máis próxima): nunca intentes superar un fluxo de lodo de relaves correndo ou conducindo río abaixo pola estrada do fondo do val. Unha onda de relaves hiperconcentrada viaxa a unha velocidade de 30 a 80 km/h (20 a 50 mph) polas canles dos ríos, mentres que subir só 30 a 50 metros (100 a 165 pés) verticalmente pola parede do val leva menos de 3 a 5 minutos a pé e quítache da zona de inundación.
2. Trata as sirenas de minas, as caídas repentinas ou as mareas de barro na auga do río ou os ruidos baixos do tren de mercancías como unha violación inmediata: se vives ou traballas nunha zona de autorescate (ZAS / dentro de 10 quilómetros ou 30 minutos augas abaixo dunha presa de relaves), tes 2 a 15 minutos antes do impacto. Deixa todo atrás, non te pares a facer as maletas, pechar as portas ou reunir gando e correr polo camiño de evacuación das ladeiras previamente marcado.
3. Abandona o teu vehículo inmediatamente se o tráfico se paraliza nunha estrada ou ponte do val: as pontes son as primeiras estruturas esquiladas dos seus peiraos pola fronte de pedras e lodos de alta densidade dunha onda de relaves. Salta do coche e sube directamente polo terraplén adxacente máis empinado ou a ladeira da montaña.
4. Nunca pises no barro de relaves fresco ou seco despois de que a onda pase: o lodo de relaves compórtase como un fluído tixotrópico non newtoniano: fórmase unha cortiza delgada e seca na parte superior ao sol mentres que o barro a 15 centímetros (6 polgadas) debaixo segue sendo un sen fondo e de alta densidade que absorbe o baleiro ao redor da trampa da bota e absorbe o formigón.
5. Evite o contacto coa pel, os ollos e as vías respiratorias cos lodos de minería (cyanide, caustic alkali, arsenic, mercury, lead): Os residuos de ouro poden conter cianuro de sodio tóxico (which releases lethal hydrogen cyanide gas if mixed with acidic water), os relaves de "barro vermello" de bauxita son altamente alcalinos (pH 10 to 13, causando graves queimaduras químicas como o cemento húmido), e os residuos metálicos de sulfuro conteñen arsénico concentrado, chumbo, cadmio e mercurio. Lavar a pel ou os ollos salpicados con auga corrente limpa durante 15 a 20 minutos.
6. Nunca beba, ferva ou lave con auga de río ou pozo augas abaixo dun vertido de relaves: auga fervendo non elimina metais pesados, arsénico ou reactivos químicos; de feito, a ebulición concentra metais pesados ​​non volátiles como chumbo, mercurio e arsénico mentres vaporiza toxinas volátiles no aire da cociña. Use só auga embotellada selada ou auga cisterna municipal.

Árbore de decisión: rotura do encoro de relaves e supervivencia do fluxo de lodo tóxico¶

flowchart TD
    Alert["Sirena de violación da presa de relaves, alerta telefónica de emerxencia, estruendo do chan ou onda de barro río arriba."] --> TimeCheck{"A que distancia estás augas abaixo do encoro?"}
    TimeCheck -->|"Na zona de autorescate (< 10 km / < 15 minutos de tempo de viaxe)"| FootClimb["NON conduza pola estrada do Val; Corre A PÉ Recto pola ladeira do val máis próximo (30 a 50 m / 100 a 165 pés en vertical)"]
    TimeCheck -->|"Máis río abaixo (> 10 a 50 km / 15 a 90 minutos de prazo)"| EvacRoute["Siga a ruta de evacuación marcada perpendicularmente fóra da chaira de inundación do río ata o punto de reunión de terras altas designado"]
    FootClimb --> Trapped{"Imposible chegar á ladeira antes de que chegue a onda de barro?"}
    Trapped -->|"Si"| VerticalRoof["Sube ao tellado do edificio de formigón armado máis alto no bordo alto do val ou sube ás árbores robustas no alto da pendente; Nunca te quedes nunha casa de ladrillo/madeira de 1 piso"]
    Trapped -->|"Non, chegou a terras altas"| StayHigh["Permanecer en terras altas; As caídas de presas secundarias e as ondas do encoro seguen durante horas"]
    EvacRoute --> StayHigh
    StayHigh --> PostWave{"Alguén salpicado de lodo OU atrapado no lodo de desechos?"}
    PostWave -->|"Salpicado con lodo (especialmente barro vermello ou restos de ouro/sulfuro)"| Decon["Quitar inmediatamente a roupa contaminada; Cepillar o barro seco; Lave a pel e os ollos con auga limpa durante 15 a 20 minutos"]
    PostWave -->|"Persoa atrapada no barro de relaves"| NoWalk["NON saias na codia de barro; Chame ao 911/112/999 para obter un polipasto de helicóptero ou un trineo inflable de rescate de barro/extricación de planchas"]

Enxeñaría e reoloxía: por que unha corrente de lodo de relaves é moito máis mortal que unha enchente de auga¶

A comprensión das diferenzas físicas e químicas entre unha crecida estándar dun río e unha rotura do encoro de relaves explica por que as tácticas convencionais de supervivencia ás inundacións (como abrigarse no segundo piso dunha casa con estrutura de madeira ou atravesar un fluxo de xeonllos) fallan durante unha inundación de residuos mineiros.

1. Densidade hiperconcentrada e impulso de impacto (2x water density)¶

• A auga de inundación pura ten unha densidade de fluído de 1.000 quilogramos por metro cúbico (62.4 lb/ft3).
• O purín licuado de residuos de minería está formado por un 50% a un 75% de partículas de roca mineral finamente moídas en peso suspendidas na auga de proceso, o que lle dá unha densidade aparente de 1.600 a 2.200 quilogramos por metro cúbico (100 to 137 lb/ft3), case a densidade do formigón líquido.
• Debido a que a presión de impacto hidrodinámica (P = 0.5 * rho * v2) escala directamente tanto coa densidade do fluído (rho) e o cadrado da velocidade (v2), unha corrente de lodo de relaves que se move a 50 km/h (14 m/s) exerce de 5 a 10 veces máis forza de cizallamento lateral destrutiva que unha crecida rápida dun río. Ademais, o purín de alta densidade flota sen esforzo pedras de varias toneladas, bulldozers, contedores de transporte e vigas de pontes de aceiro arrancadas na parte frontal da onda (the boulder snout), actuando como ariete que corta as columnas de formigón armado que limpa nas súas bases.

2. Proxectos de presas de relaves augas arriba vs¶

Non todas as instalacións de almacenamento de residuos (TSFs) teñen o mesmo risco de colapso. Estándares mundiais de seguridade mineira (como o Estándar da industria mundial sobre xestión de relaves, GISTM) Clasifica os terrapléns segundo a forma en que se levanta o dique ao longo do tempo:

Riscos químicos e toxicolóxicos por tipo de mina¶

A diferenza dos lahars volcánicos naturais ou deslizamentos de terra compostos por solo benignos e rochas, os embalses industriais e mineiros conteñen axentes de procesamento químico concentrados, niveis de pH extremos e metais pesados biodisponibles que converten a zona de inundación en materiais perigosos.HAZMAT) lugar do desastre.

Sinais de aviso previos ao colapso nun encoro de relaves¶

Se traballa nun xacemento mineiro, unha planta de carbón ou vive inmediatamente ao carón dun terraplén de relaves, informe ás autoridades de emerxencia sobre calquera das seguintes bandeiras estruturais e evacúe as áreas augas abaixo inmediatamente:

1. Auga turbia ou turbia que se filtra desde a cara exterior ou a punta do encoro: é normal que gotee auga limpa dos desaugadoiros deseñados. auga barrosa e de cor limosa que burbulla fóra da ladeira do encoro ou do chan augas abaixo significa erosión interna (piping) está lavando activamente o núcleo do encoro de dentro para fóra.
2. Novos parches húmidos, fendas afundidas, abultadas ou lonxitudinais ao longo da crista do encoro ou dos bancos exteriores: unha banda escura húmida que aparece na metade da pendente exterior seca indica o nivel freático interno (phreatic surface) subiu perigosamente e está a saturar a capa estrutural.
3. Formanse remolinos ou depresións de sumidoiros na praia de relaves ou na superficie do estanque: indica que o material subterráneo está a drenar nun tubo de decantación enterrado roto ou nunha cavidade de cimentación debaixo do depósito.
4. Lagoa de auga que invade preto da crista exterior da presa: nas presas augas arriba e na liña central, o estanque de auga libre debe manterse lonxe do muro exterior do terraplén, separado por unha ampla "praia" de area drenada. Se as fortes choivas empuxan as augas abertas contra a crista do encoro, o desbordamento e a licuefacción poden producirse en poucas horas.

Supervivencia paso a paso durante e despois dunha violación¶

Fase 1: evacuación inmediata (regra dos 90 graos da costa)¶

1. Móvese nun ángulo de 90 graos lonxe do eixe do río ou do val:
2. Na Zona de autorescate (ZAS), que os reguladores mineiros definen como a zona dentro de 10 quilómetros (6,2 millas) augas abaixo ou a menos de 30 minutos de hora de chegada das inundacións, os autobuses de evacuación oficiais non poden chegar a tempo.
3. No momento en que a sirena berra, se activa unha alerta de emisión móbil do teléfono intelixente ou no momento en que escoitas o ruxido profundo e estremecedor da onda, corre a pé pola ladeira do val.
4. Non cruzar pontes dun lado ao outro do río para chegar a unha estrada preferida; en vez diso, sube a ladeira do calquera lado do río no que esteas actualmente.
5. A que altura hai que subir:
6. Nas estreitas gargantas montañosas inmediatamente debaixo dun encoro alto (como o colapso do encoro de Stava en 1985 en Italia, onde o fluxo de lodo alcanzou velocidades de 90 km/h / 56 mph), a onda de barro pode subir de 15 a 35 metros (50 a 115 pés) polas paredes do canón, especialmente nas forzas centrífugas das marxes exteriores onde as marxes de barro suben as marxes do río. (superelevation). Apunta a escalar polo menos 30 a 50 metros (de 100 a 165 pés) por riba do fondo do val.

Fase 2: Por que nunca debes pisar o barro de relaves despois de que a onda pare¶

Despois de pasar a ondada principal, o fondo do val está cuberto dun mar plano e enganoso de barro gris, marrón ou vermello que varía de 1 a 15 metros (3 a 50 pés) de profundidade.

• A trampa tixotrópica: limos de relaves finos (silt and clay-sized rock flour) son tixotrópicos: cando se molestan ou se pisan, licúanse nunha cola densa e viscosa cunha forte succión negativa dos poros.
• Ás poucas horas de luz solar, os 2 a 5 centímetros superiores (de 1 a 2 polgadas) secan nunha codia rachada que parece o suficientemente sólida como para atravesar, mentres que os 3 metros debaixo seguen sendo barro líquido.
• Se alguén está varado nun tellado ou vehículo no medio do campo de barro: non intentes saír a pé pola lama para rescatalo; os socorristas sen equipos especializados afúndense no peito e convértense eles mesmos en vítimas atrapadas. Agarde os helicópteros de rescate contra incendios (hoist extraction) ou equipos de rescate de barro adestrados que usan trineos de rescate inflados, táboas de barro anchas de madeira e lanzas de aire comprimido (que inxectan aire ao redor das pernas da vítima para romper a succión de baleiro antes de levantalas).
• Se estás atrapado persoalmente no bordo exterior lento dun depósito de barro e non podes chegar á terra seca: Déitese de costas ou estómago nunha posición horizontal de estrela de mar/natación cos brazos e as pernas ben estendidos para distribuír o peso corporal pola maior superficie posible (reducing ground bearing pressure below the mud's yield stress), despois arrastrándose lentamente ou rodando pola superficie cara a terra sólida ou restos de madeira flotantes en lugar de tentar manterse erguido sobre os seus pés.

Fase 3: Descontaminación química inmediata para superviventes¶

Se alguén foi atrapado no bordo dun caudal de relaves ou salpicado con lodos mineiros:

1. Retirar inmediatamente toda a roupa e botas empapadas de barro: non tirar camisas cubertas de barro pola cara; córtaos con tesoiras se é necesario e péllaos en bolsas de plástico.
2. Limpe o barro espeso cun pano seco ou a man enguantada, despois lave ben con auga limpa durante 15 a 20 minutos:
3. Se o vertido implica "barro vermello" de bauxita (caustic sodium hydroxide, pH 11 to 13): Do mesmo xeito que o cemento húmido, as queimaduras alcalinas adoitan non pican durante os primeiros 15 minutos mentres que o pH alto disolve silenciosamente as proteínas da pel e as córneas. Lave a pel e os ollos continuamente con auga corrente limpa ou solución salina durante polo menos 20 a 30 minutos e busque atención de oftalmoloxía e queimaduras no hospital de inmediato. Consulta a nosa guía queimaduras químicas por cemento e álcali.
4. Se o vertido implica restos de cianuro de ouro/prata: vixiar dor de cabeza, mareos, confusión, respiración rápida, pel vermella cereixa ou acidose metabólica; os departamentos de emerxencia almacenan por vía intravenosa hidroxocobalamina (Cyanokit) antídotos. Consulta a nosa guía primeiros auxilios por inhalación de cianuro e intoxicación.
5. Evita a inhalación de po tóxico despois da inundación: unha vez que o sol seca o revestimento de barro que recubre rúas e casas, cada vehículo que pasa levanta nubes cegadoras de fariña de roca de sílice fina mesturada con arsénico, chumbo, cadmio ou sosa cáustica. Use un respirador para partículas N95, KN95, FFP2 ou P100 sempre que estea ao aire libre na zona de impacto.

Números de emerxencia rexionais e protocolos da axencia¶

Preguntas frecuentes¶

En que se diferencia unha presa de relaves dunha presa de auga normal?¶

Unha presa de auga normal é unha barreira permanente feita de formigón armado, cachotería ou arxila compactada e rocha deseñada para reter a auga clara do río. Un encoro de residuos é un terraplén de residuos industriais construído gradualmente ao longo de décadas para almacenar millóns de toneladas de fariña de rocha finamente triturada, reactivos de procesamento químico e puríns contaminados con metais pesados ​​que sobraron da minaría. Moitos encoros de desechos máis antigos foron construídos usando o "método augas arriba", onde cada novo muro estaba apilado directamente sobre o propio lodo húmido e non compactado, facéndoos susceptibles á licuefacción repentina e ao colapso total.

Por que non podes superar o colapso dun encoro de relaves conducindo pola estrada do val?¶

Cando un encoro de relaves se licúa e rompe, a onda de lama de alta densidade que escapa normalmente explota cara a fóra a 30 a 80 quilómetros por hora (de 20 a 50 millas por hora) pola canle do río, levando pedras e árbores arrancadas que destrúen camiños do val e cortan pontes en poucos minutos. Conducir polo fondo do val manténche directamente dentro do camiño da corrente de lodo onde unha intersección bloqueada ou unha ponte arrasada te atrapa fatal. Pola contra, correr a pé nun ángulo de 90 graos ata a ladeira máis próxima do val gaña de 30 a 50 metros (de 100 a 165 pés) de elevación vertical en só 3 ou 5 minutos, colocándote con seguridade por encima da onda de barro.

Por que é perigoso camiñar sobre o barro dos relaves mesmo días despois de que a inundación deixou de moverse?¶

Os relaves mineiros consisten en partículas minerais microscópicas do tamaño de limo e arxila ("lodos") saturadas con auga. Este material é tixotrópico: mentres os poucos centímetros superiores secan ao sol nunha codia rachada que semella sucidade sólida, a lama debaixo permanece líquida durante semanas ou meses. No momento en que unha persoa atravesa a delgada codia, as vibracións volven licuar o barro ao redor das súas pernas, e a alta densidade e a succión ao baleiro fíxanse ao redor das botas e da cintura como cemento húmido, o que fai imposible a fuga sen placas especializadas de rescate de barro ou polipastos de helicópteros.

Que produtos químicos tóxicos hai dentro dos lodos de residuos mineiros?¶

O perigo químico exacto depende do mineral que se extrae. Os residuos de ouro e prata adoitan conteñen cianuro de sodio tóxico xunto con arsénico e mercurio. Os relaves de bauxita (aluminio), coñecidos como "barro vermello", conteñen hidróxido de sodio cáustico concentrado (`lye`) cun pH de 11 a 13 que provoca graves queimaduras químicas na pel e os ollos ao contacto. Os relaves de cobre, ferro, chumbo e sulfuro de cinc adoitan xerar lodos ácidos (`acid mine drainage`) cargados de arsénico, chumbo, cadmio, mercurio e talio disoltos, mentres que os estanques de cinzas volantes de carbón conteñen arsénico, cromo e selenio concentrados.

Podo facer que a auga do río ou do pozo sexa segura para beber despois de que se derraman uns residuos fervendo?¶

Non, nunca debes beber nin cociñar con auga de río ou auga de pozo pouco profunda contaminada por verteduras de residuos mineiros, e ferver a auga fará que sexa máis perigoso. A ebulición mata bacterias e virus, pero non fai nada para eliminar metais pesados ​​como arsénico, chumbo, mercurio, cadmio ou cromo hexavalente; en cambio, a medida que a auga ferve en forma de vapor, a concentración de metais pesados ​​tóxicos na pota aumenta, mentres que os reactivos químicos volátiles se vaporizan no aire que respiras. Use só auga embotellada selada ou cisternas oficiais de emerxencia ata que as autoridades certifiquen o abastecemento de auga.

Que significa a "Zona de auto-rescate" (ZAS) se vivo preto dunha mina?¶

Nas normas internacionais de seguridade das presas de relave (como as aplicadas en Brasil e baixo o Estándar Global da Industria sobre Xestión de Relaves), a Zona de Auto-rescate (`Zona de Autossalvamento` ou `ZAS`) defínese como a zona do val dentro de 10 quilómetros (6,2 millas) augas abaixo do encoro, ou calquera área onde a onda de barro chegaría en menos de 30 minutos. Debido a que os servizos de emerxencia externos non poden chegar fisicamente a esta zona antes de que a ola golpee, os residentes e traballadores dentro do ZAS confían en sirenas automatizadas, alertas instantáneas de emisión celular e camiños peonís premarcados que conducen directamente polas paredes do val ata os puntos de reunión de altura.

Guías relacionadas¶

• Inundacións por explosión de lagos glaciares (GLOF) e evacuación por falla de presas
• Desprendementos de terra, desprendementos de terra e supervivencia do fluxo de escombros
• Cemento, formigón húmido, queimaduras químicas alcalinas e exposición ocular á cal
• Primeiros auxilios por inhalación de cianuro, sulfuro de hidróxeno e gas industrial
• Vertidos de produtos químicos, penachos de HAZMAT e descontaminación

Fontes e orientacións oficiais¶

• Programa das Nacións Unidas para o Medio Ambiente (PNUMA), Consello Internacional de Minería e Metais (ICMM) e Principios para o Investimento Responsable (PRI): Estándar Mundial da Industria sobre Xestión de Relaves (GISTM) - Requisito 13: Plans de Preparación e Resposta ás Emerxencias.
• Comisión Internacional de Grandes Presas (ICOLD): Boletín 121 e Boletín 194: Risco de sucesos perigosos das presas de relaves, leccións aprendidas a partir de experiencias prácticas e mapeo de inundacións de rotura de presas.
• Axencia Federal de Xestión de Emerxencias (FEMA) e Corpo de Enxeñeiros do Exército dos Estados Unidos (USACE, Estados Unidos): Directrices federais para a seguridade das presas: Planificación de accións de emerxencia para as fallas de presas e depósitos de relaves.
• Organización Mundial da Saúde (OMS): Lanzamentos de produtos químicos causados ​​por eventos de perigo naturais e desastres tecnolóxicos (NATECH): Fallos das presas de relaves, metais pesados ​​e resposta á saúde pública de cianuro.
• Agência Nacional de Mineração (ANM) & Defesa Civil Nacional (Brazil): Protocolos de Segurança de Barragens de Mineração, Zonas de Autossalvamento (ZAS), e Sistemas de Alerta Sonoro.