Zavargát átszakadása, bányászati ​​iszapfolyások és mérgező nehézfém árvíz túlélése¶

Ellentétben a hagyományos beton vízerőművel, amely visszatartja a tiszta folyóvizet egy megerősített sziklafal mögött, a zagygát (vagy szén-pernye gát) egy hatalmas ipari töltés, amelyet több millió tonna finomra őrölt kőzetliszt, kémiai feldolgozási reagensek és nehézfémekkel teli víz tárolására terveztek.red mud), foszfát vagy szén. Mivel sok régebbi zagygátat a felfelé irányuló módszerrel építenek, ahol az egymást követő gátak közvetlenül a tömörítetlen, vízzel telített iszap tetejére épülnek, heves esőzések, felhalmozódások, belső szivárgási erózió (piping), vagy egy kisebb földrengés másodpercek alatt statikus vagy szeizmikus cseppfolyósodást okozhat az egész gát homlokzatán és a töltésen. Amikor egy zagygát átszakad, nem enged ki egy közönséges vízözönt. Ehelyett egy 10-30 méter magas (33-to-100-foot) hiperkoncentrált bányászati ​​iszapáramlás a nedves beton sűrűségével (1,600 to 2,200 kg/m3) 30-80 km/h (20-50 mph) sebességgel száguldott le a völgyben. Ez a mérgező hullám vasbeton hidakat porít fel, egész városokat temet el percek alatt, és maró, nehézfémmel szennyezett vagy ciánnal szennyezett iszapot hagy maga után, amely cementszerűen megszilárdul. Ha gátszakadási sziréna szólal meg, vagy mély földalatti zúgást hall egy bánya vagy erőmű alatti völgyben, hívja a helyi segélyhívó számok azonnal, és olvassa el útmutatónkat jeges tó kitörése árvizek és a gát meghibásodása evakuálása, földcsuszamlások és sárfolyások, vegyi anyagok kiömlése, és cianid és ipari gázok belélegzése.

Tedd ezt most¶

1. Azonnal evakuáljon MÉRGŐSEN a völgyfenékre (mássz fel egyenesen a legközelebbi domboldalra): Soha ne próbálja meg kihagyni a zagyi iszapfolyást úgy, hogy futva vagy lefelé haladva a völgy fenekén. A hiperkoncentrált zagyhullám 30-80 km/h (20-50 mérföld/óra) sebességgel halad le a folyócsatornákon, míg a völgyfalon 30-50 méter (100-165 láb) függőleges felmászása kevesebb mint 3-5 percet vesz igénybe gyalogosan, és eltávolítja Önt az elárasztási zónából.
2. Minden bányaszirénát, a folyóvíz hirtelen zuhanását vagy sáros hullámát, vagy a tehervonat alacsony dübörgését kezelje azonnali megsértésnek: Ha önmentő zónában él vagy dolgozik (ZAS / 10 kilométeren vagy 30 percen belül a zagytározótól), 2-15 perc áll rendelkezésére az ütközésig. Hagyjatok maga mögött mindent, ne álljatok meg táskát pakolni, ajtókat bezárni, állatállományt összeszedni, és szaladjanak fel az előre megjelölt domboldali evakuációs ösvényen.
3. Azonnal hagyja el járművét, ha a forgalom leáll egy völgyi úton vagy hídon: A hidak az első olyan építmények, amelyeket a zagyhullám nagy sűrűségű sziklából és iszapból álló eleje nyír le a mólóikról. Ugorjon ki az autóból, és kanyarodjon fel egyenesen a legmeredekebb szomszédos töltésen vagy hegyoldalon.
4. Soha ne lépjen friss vagy száradó zagyi iszapba, miután a hullám elhaladt: A zagyiszap tixotróp, nem newtoni folyadékként viselkedik: a napsütésben vékony, száraz kéreg képződik a tetején, míg az alatta lévő sár 15 centiméteres (6 hüvelyk) mélységben feneketlen, nagy sűrűségű sár marad, amely felszívja és elzárja a vákuumot. beton.
5. ** Kerülje a bányászati ​​iszap bőrrel, szemmel és légúti érintkezését (cyanide, caustic alkali, arsenic, mercury, lead)**: Az aranymaradék mérgező nátrium-cianidot tartalmazhat (which releases lethal hydrogen cyanide gas if mixed with acidic water), a bauxit "vörösiszap" zagy nagyon lúgos (pH 10 to 13, ami súlyos kémiai égési sérüléseket okoz, mint például a nedves cement), a szulfidos fémzagy pedig koncentrált arzént, ólmot, kadmiumot és higanyt tartalmaz. Öblítse le a kifröccsent bőrt vagy szemet tiszta folyó vízzel 15-20 percig.
6. Soha ne igyon, forraljon vagy mossa folyó- vagy kútvízzel a zagy kiömlése után: A forrásban lévő víz nem távolítja el a nehézfémeket, az arzént vagy a vegyi reagenseket; Valójában a forralás során a nem illékony nehézfémek, például az ólom, a higany és az arzén koncentrálódnak, miközben az illékony méreganyagokat elpárologtatják a konyhai levegőbe. Csak zárt palackozott vizet vagy kommunális tartályos vizet használjon.

Döntési fa: Zagygát átszakadása és mérgező iszapfolyás túlélése¶

flowchart TD
    Alert["Zavargát áttörési sziréna, segélyhívó telefonos riasztás, talajzúgás vagy sárhullám észlelése"] --> TimeCheck{"Milyen messze vagy lefelé a gáttól?"}
    TimeCheck -->|"Az önmentő zónában (< 10 km / < 15 perc utazási idő)"| FootClimb["NE hajtson le a Valley Roadon; Fuss GYALBAN egyenesen felfelé a legközelebbi völgy domboldalán (30-50 m / 100-165 láb függőleges)"]
    TimeCheck -->|"Tovább lefelé (> 10-50 km / 15-90 perc átfutási idő)"| EvacRoute["Kövesse a megjelölt evakuálási útvonalat merőlegesen a folyó árteréből a kijelölt magasföldi gyülekezési pontig"]
    FootClimb --> Trapped{"Lehetetlen elérni a domboldalt, mielőtt megérkezik a sárhullám?"}
    Trapped -->|"Igen"| VerticalRoof["Mássz fel a legmagasabb vasbeton épület tetejére a völgy magas szélén, vagy mássz fel erős fákra a lejtőn; Soha ne maradjon egyszintes tégla/faházban"]
    Trapped -->|"Nem, Magasra érkezett"| StayHigh["Maradj a magasban; Másodlagos gátomlás és víztározó hullámai órákig követik egymást"]
    EvacRoute --> StayHigh
    StayHigh --> PostWave{"Kifröccsent valaki iszaptól VAGY csapdába esett a zagyi sárban?"}
    PostWave -->|"Fröccsent iszap (főleg vörösiszap vagy arany/szulfid maradvány)"| Decon["Azonnal vetkőztesse le a szennyezett ruhát; Brush Off Dry Mud; Öblítse le a bőrt és a szemet tiszta vízzel 15-20 percig"]
    PostWave -->|"Személy ragadt zagyi sárba"| NoWalk["NE Sétáljon ki a sárkéregre; Hívja a 911/112/999-es telefonszámot helikopteremelő vagy felfújható sármentő szán/deszka kiszabadításért"]

Mérnöki ismeretek és reológia: Miért sokkal halálosabb a zagyfolyás, mint egy vízözön¶

A normál folyó áradása és a zagygát átszakadása közötti fizikai és kémiai különbségek megértése megmagyarázza, hogy a hagyományos árvíz-túlélési taktikák (például a favázas ház második emeletén való menedékezés vagy a térdig érő vízfolyáson) miért kudarcot vallanak a bányászati ​​hulladék elárasztása során.

1. Hiperkoncentrált sűrűség és ütközési impulzus (2x water density)¶

• A tiszta árvíz folyadéksűrűsége 1000 kilogramm köbméterenként (62.4 lb/ft3).
• A cseppfolyósított bányászati ​​zagy iszap 50-75 tömegszázalék finomra őrölt ásványi kőzetrészecskékből áll, amelyeket technológiai vízben szuszpendálnak, így térfogatsűrűsége 1600-2200 kilogramm köbméterenként (100 to 137 lb/ft3), közel a folyékony beton sűrűsége.
• Mivel a hidrodinamikus ütési nyomás (P = 0.5 * rho * v2) közvetlenül mindkét folyadéksűrűséggel (rho) és a sebesség négyzete (v2) 50 km/h sebességgel haladó zagyi iszapáramlás (14 m/s) 5-10-szer nagyobb pusztító oldalirányú nyíróerőt fejt ki, mint egy gyors folyó áradása. Ezenkívül a nagy sűrűségű iszap könnyedén lebegteti a többtonnás sziklákat, buldózereket, szállítókonténereket és kitépett acél hídtartókat a hullám legelején (the boulder snout), ütőhengerként működik, amely lenyírja a vasbeton oszlopokat az aljuknál.

2. Upstream vs. centerline vs downstream zagytározók kialakítása¶

Nem minden zagytároló létesítmény (TSFs) ugyanazt az összeomlási kockázatot hordozzák. Globális bányászati ​​biztonsági szabványok (mint például a Global Industry Standard on Tailings Management, GISTM) kategorizálja a töltéseket aszerint, hogy a töltés hogyan emelkedett az idő múlásával:

Kémiai és toxikológiai veszélyek bányatípusonként¶

A jóindulatú talajból és kőzetekből álló természetes vulkáni lahartól vagy domboldali iszapcsuszamlástól eltérően a bányászati ​​és ipari töltések koncentrált vegyi anyagokat, extrém pH-értékeket és biológiailag hozzáférhető nehézfémeket tartalmaznak, amelyek az elárasztási zónát veszélyes anyagokká változtatják (HAZMAT) katasztrófa helyszíne.

Összeomlás előtti figyelmeztető táblák egy zagygáton¶

Ha bányatelepen, szénerőműben dolgozik, vagy közvetlenül a zagy töltése mellett lakik, jelentse a következő szerkezeti vörös zászlók bármelyikét a sürgősségi hatóságoknak, és azonnal evakuálja a folyó alatti területeket:

1. Sáros vagy zavaros víz szivárog a gát külső felületéről vagy lábáról: Normális jelenség, ha tiszta víz szivárog a tervezett lábujjlefolyókból; sáros, iszapos színű víz bugyborékolása a gát lejtőjéből vagy a folyás alatti talajból belső eróziót jelent (piping) aktívan mossa a gát magját belülről kifelé.
2. Új nedves foltok, süllyedések, kidudorodások vagy hosszanti repedések a gát gerincén vagy a külső padokon: A száraz külső lejtő felénél megjelenő nedves sötét sáv jelzi a belső vízszintet (phreatic surface) veszélyesen magasra emelkedett, és telíti a szerkezeti héjat.
3. A zagyparton vagy a tó felszínén képződő örvénymedencék vagy víznyelő mélyedések: Azt jelzi, hogy a felszín alatti anyag egy eltemetett, megszakadt dekantáló csőbe vagy a víztározó alatti alapüregbe szivárog.
4. A külső gátgerinchez közel benyúló vizestó: A felvízi és középvonali gátaknál a szabadvizű tavat távol kell tartani a külső töltésfaltól, egy széles, lecsapolt homokos "stranddal" elválasztva. Ha a heves esőzés egyenesen a gát gerincéhez nyomja a nyílt vizet, órákon belül felborulás és elfolyósodás következhet be.

Lépésről lépésre túlélés a jogsértés alatt és után¶

1. fázis: Azonnali evakuálás (a 90 fokos hegyoldal szabálya)¶

1. Mozgás 90 fokos szögben távolodjon el a folyó vagy a völgy tengelyétől:
2. Az Önmentő zónában (ZAS), amelyet a bányászati szabályozó hatóságok 10 kilométeren (6,2 mérföld) belüli területként határoznak meg, vagy kevesebb, mint 30 perccel az árvíz érkezési idejétől, a hivatalos evakuációs buszok nem érnek el időben.
3. Abban a pillanatban, amikor a sziréna jajveszékel, egy okostelefon-cella-adás riasztása aktiválódik, vagy ha meghallja a hullám mély, földet megrázó zúgását, fusson egyenesen fel a völgy lejtőjén, gyalog.
4. Ne menjen át a hídon a folyó egyik oldaláról a másikra, hogy elérje a kívánt utat; ehelyett mássz fel a domboldalra a folyó melyik oldalán állsz.
5. Milyen magasra kell mászni:
6. Közvetlenül egy magas gát alatti keskeny hegyszorosokban (például az 1985-ös Stava-gát leomlása Olaszországban, ahol az iszapáramlás elérte a 90 km/h-s sebességet) az iszaphullám 15-35 méteres (50-115 láb) sebességgel feltámadhat a kanyon falaira, különösen a folyó **külső partján. fel a lejtőn (superelevation). Törekedjen arra, hogy legalább 30-50 méterrel (100-165 láb) emelkedjen a völgy alja fölé.

2. fázis: Miért nem szabad soha rálépni a zagyi sárra, miután a hullám megállt¶

A fő hullám elmúltával a völgy alját egy lapos, megtévesztő szürke, barna vagy vörös iszap tenger borítja, amely 1-15 méter (3-50 láb) mélységig terjed.

• A tixotróp csapda: Finom zagy iszap (silt and clay-sized rock flour) tixotróp: megzavarva vagy rálépve sűrű, viszkózus ragasztóvá cseppfolyósodnak, erős negatív pórusszívással.
• A napfénytől néhány órán belül a felső 2-5 centiméter (1-2 hüvelyk) megrepedt kéreggé szárad, amely elég szilárdnak tűnik ahhoz, hogy áthaladjon, míg az alatta lévő 3 méter folyékony iszap marad.
• Ha valaki egy tetőn vagy járművön rekedt a sármező közepén: ne kíséreljen meg gyalog kimenni a sáron, hogy megmentse; a speciális felszerelés nélküli mentők mellkasra süllyednek, és maguk is csapdába esett áldozatokká válnak. Várja meg a tűzoltó helikoptereket (hoist extraction) vagy kiképzett sármentő csapatok felfújt mentőszánok, széles fa sárdeszkák és sűrített levegős lándzsák segítségével (amelyek levegőt fecskendeznek az áldozat lába köré, hogy megszakítsák a vákuumszívást, mielőtt kiemelnék őket).
• Ha Ön személyesen belekapott egy iszaptelep lassan mozgó külső szélébe, és nem tudja elérni a szárazföldet: Feküdjön a hátára vagy a hasára vízszintes tengeri csillag/úszó pozícióban, karjait és lábát széttárva, hogy testsúlyát a lehető legnagyobb felületen ossza el (reducing ground bearing pressure below the mud's yield stress), majd lassan hason kúszni vagy gördülni a felületen a szilárd talaj vagy a lebegő fatörmelék felé, ahelyett, hogy egyenesen a lábán próbálna felállni.

3. fázis: Azonnali vegyi fertőtlenítés a túlélők számára¶

Ha valakit a zagyfolyás szélén értek, vagy bányászati iszap fröccsent rá:

1. Azonnal vegye le az összes sárral átitatott ruhát és csizmát: Ne húzza az arcára sárral borított inget; szükség esetén vágja le őket ollóval, és zárja le műanyag zacskókba.
2. A sűrű, megtapadt iszapot száraz ruhával vagy kesztyűs kézzel ecsetelje le, majd 15-20 percig alaposan öblítse le tiszta vízzel:
3. Ha a kiömlés „vörösiszap” bauxitot tartalmaz (caustic sodium hydroxide, pH 11 to 13): A nedves cementhez hasonlóan a lúgos égési sérülések gyakran nem csípnek az első 15 percben, miközben a magas pH-érték csendben feloldja a bőrfehérjéket és a szaruhártyát. Folyamatosan öblítse le a bőrt és a szemet tiszta folyó vízzel vagy sóoldattal legalább 20-30 percig, és azonnal kérjen kórházi égési és szemészeti ellátást. Tekintse meg útmutatónkat cement és lúg kémiai égések.
4. Ha a kiömlés arany/ezüst-cianid-maradékot tartalmaz: Figyelje a fejfájást, szédülést, zavartságot, szapora légzést, cseresznyevörös bőrt vagy metabolikus acidózist; a sürgősségi osztályokon intravénás hidroxokobalamin (Cyanokit) ellenszerek. Tekintse meg útmutatónkat cianid belélegzése és mérgezés elsősegélynyújtása.
5. Akadályozzuk meg az árvíz utáni mérgező por belélegzését: Miután a nap megszárítja az utcákat és otthonokat sárral borító, minden elhaladó jármű arzénnal, ólommal, kadmiummal vagy marószódával megtűzdelt finom szilícium-kőzetliszt vakító felhőit rúgja fel. Viseljen szorosan illeszkedő N95, KN95, FFP2 vagy P100 részecskeszűrőt, amikor a szabadban az ütközési zónában tartózkodik.

Regionális segélyhívó számok és ügynökségi protokollok¶

Gyakran ismételt kérdések¶

Miben különbözik a zagytározó a normál vízgáttól?¶

A normál vízgát egy vasbetonból, falazatból vagy tömörített agyagból és kőzetből készült állandó gát, amelyet úgy terveztek, hogy visszatartsa a tiszta folyóvizet. A zagygát egy évtizedek alatt fokozatosan épített ipari hulladéktöltés több millió tonna finomra zúzott kőzetliszt, vegyi feldolgozási reagensek és az ércbányászatból visszamaradt nehézfémmel szennyezett hígtrágya tárolására. Sok régebbi zagygátat az "upstream módszerrel" építettek, ahol minden új falat közvetlenül a nedves, össze nem tömörített iszap tetejére halmoztak fel, így azok ki voltak téve a hirtelen elfolyósodásnak és a teljes összeomlásnak.

Miért nem lehet túllépni a zagygát beomlásán, ha lehajt a völgyi úton?¶

Amikor egy zagygát cseppfolyósodik és átszakad, a nagy sűrűségű iszap kiáramló hulláma jellemzően 30-80 kilométer/órás (20-50 mérföld/óra) sebességgel robban kifelé a folyó csatornáján, és sziklákat és kicsavart fákat szállít, amelyek perceken belül elpusztítják a völgyutakat és levágják a hidakat. A völgy alján lefelé haladva közvetlenül a sárfolyam útjában marad, ahol egy elzárt kereszteződés vagy kimosott híd végzetesen csapdába ejt. Ehelyett, ha gyalogosan 90 fokos szögben futva egyenesen felfelé a legközelebbi völgy domboldalán, mindössze 3-5 perc alatt 30-50 méterrel (100-165 láb) emelkedik a függőleges magasság, így biztonságosan a sárhullám fölé kerül.

Miért veszélyes a zagyi sárra sétálni még napokkal azután is, hogy az árvíz leállt?¶

A bányászati ​​zagy mikroszkopikus méretű, iszap és agyag méretű ásványi részecskékből ("nyálkokból") áll, amelyek vízzel telítettek. Ez az anyag tixotróp: míg a felső néhány centiméter a napon megrepedezett, szilárd szennyeződésnek tűnő kéreggé szárad, az alatta lévő iszap hetekig vagy hónapokig folyékony marad. Abban a pillanatban, amikor az ember átlép a vékony kérgen, a rezgések újra cseppfolyósítják a sarat a lába körül, és a nagy sűrűségű és vákuumszívó zár a csizmája és a dereka körül, mint a nedves cement, lehetetlenné téve az önmenekülést speciális sármentő deszkák vagy helikopteremelők nélkül.

Milyen mérgező vegyszerek vannak a bányászati ​​zagyiszapban?¶

A pontos kémiai veszély a bányászott ásványtól függ. Az arany és ezüst zagy gyakran mérgező nátrium-cianidot tartalmaz arzénnel és higannyal együtt. A bauxit (alumínium) zagy, amelyet „vörösiszapként” ismernek, koncentrált maró nátrium-hidroxidot tartalmaz`lye`) 11-13 pH-értékkel, amely érintkezéskor súlyos kémiai égési sérüléseket okoz a bőrön és a szemen. A réz-, vas-, ólom- és cink-szulfid zagy gyakran savas iszapot képez (`acid mine drainage`) oldott arzénnel, ólommal, kadmiummal, higannyal és talliummal terhelt, míg a szén pernye tavak koncentrált arzént, krómot és szelént tartalmaznak.

Forralással ihatóvá tehetem a folyó- vagy kútvizet zagy kiömlése után?¶

Nem, soha ne igyon vagy főzzön olyan folyóvízzel vagy sekély kútvízzel, amelyet bányászati ​​zagy kiömlése szennyezett, és a víz felforralása még veszélyesebbé teszi. A forralás elpusztítja a baktériumokat és a vírusokat, de nem távolítja el a nehézfémeket, mint az arzén, ólom, higany, kadmium vagy hat vegyértékű króm; ehelyett, ahogy a víz gőzként forr el, megnő a mérgező nehézfémek koncentrációja az edényben, miközben az illékony kémiai reagensek a belélegzett levegőbe párolognak. Csak lezárt palackozott vizet vagy hivatalos vészhelyzeti víztartályt használjon, amíg a hatóságok nem igazolják a vízellátást.

Mit jelent az „Önmentő zóna” (ZAS), ha egy bánya közelében lakom?¶

A zagygátakra vonatkozó nemzetközi biztonsági előírásokban (például Brazíliában és a zagygazdálkodásra vonatkozó globális iparági szabvány szerint) az önmentési zóna (`Zona de Autossalvamento` vagy `ZAS`) a völgy területe a gáttól 10 kilométeren (6,2 mérföldön) belül, vagy bármely olyan terület, ahol az iszaphullám kevesebb, mint 30 percen belül megérkezne. Mivel a külső segélyhívók fizikailag nem érik el ezt a zónát a hullám elérése előtt, a ZAS-on belüli lakosok és dolgozók automatizált szirénákra, azonnali jelzésekre és előre megjelölt gyalogos utakra támaszkodnak, amelyek egyenesen a völgy falain vezetnek fel a magasan fekvő gyülekezési pontokhoz.

Kapcsolódó útmutatók¶

• Gleccsertó kitörési árvizei (GLOF) és a gát meghibásodása miatti evakuálás
• Földcsuszamlások, sárcsuszamlások és törmelékek túlélése
• Cement, nedves beton, lúgos vegyi égési sérülések és mészhatás
• Cianid, hidrogén-szulfid és ipari gázok belélegzése esetén elsősegélynyújtás
• Vegyi kiömlések, HAZMAT csóvák és fertőtlenítés

Források és hivatalos útmutatás¶

• Egyesült Nemzetek Környezetvédelmi Programja (UNEP), Nemzetközi Bányászati és Fémipari Tanács (ICMM) és a Felelős Befektetési Alapelvek (PRI): Globális ipari szabvány a zagygazdálkodásról (GISTM) - 13. követelmény: Vészhelyzeti felkészülési és reagálási tervek.
• Nagy gátak nemzetközi bizottsága (ICOLD): Bulletin 121 & Bulletin 194: Zagygátak veszélyes előfordulások kockázata, a gyakorlati tapasztalatokból levont tanulságok és a gátszakadások elárasztásának feltérképezése.
• Szövetségi Vészhelyzet-kezelési Ügynökség (FEMA) és az Egyesült Államok Hadsereg Mérnöki Testülete (USACE, Egyesült Államok): Szövetségi iránymutatások a gátak biztonságára: Vészhelyzeti intézkedéstervezés a gát- és zagytelepi meghibásodások esetén.
• Egészségügyi Világszervezet (WHO): Természeti veszélyek és technológiai katasztrófák által okozott vegyi anyagok kibocsátása (NATECH): Zagygát meghibásodása, nehézfémek és cianidos közegészségügyi válasz.
• Agência Nacional de Mineração (ANM) és Defesa Civil Nacional (Brazília): Protocolos de Segurança de Barragens de Mineração, Zonas de Autossalvamento (ZAS), e Sistemas de Alerta Sonoro.