مروری بر مشکلات مدیریت منابع آب در معادن کشور؛
چالش‌های آبی معادن ایران و تجربه‌های جهانی مقابله با آن
بر اساس آمارهای جهانی، ۷۰ درصد مصرف آب در جهان به‌صورت متوسط مربوط به بخش کشاورزی است. مصرف ۲۰ درصد دیگر در بخش صنایع و انرژی و بقیه مربوط به مصارف عمومی است و سهم حوزه معادن حدود ۰٫۲ درصد دیده شده است. ۳۳ کشور در جهان با بحران آب روبه‌رو هستند که ۱۴ کشور در خاورمیانه قرار دارند و ایران نیز جزو کشورهایی است که با بحران جدی آب روبه‌رو است.
احسان رنجبران_ بخش معدن به‌عنوان یکی از محورهای اصلی توسعه اقتصادی و صنعتی ایران، نقشی تعیین‌کننده در رشد تولید ناخالص داخلی، ایجاد اشتغال و تأمین مواد اولیه دارد، اما این بخش نیز همانند سایر حوزه‌های اقتصادی کشور با بحران فزاینده کمبود آب روبه‌رو است. استفاده گسترده از منابع آبی در فرآیندهای معدنی و هم‌زمانی آن با کاهش منابع قابل‌دسترس، این حوزه را در معرض تهدیدهای جدی قرار داده است.
در این گزارش به بررسی چالش‌های اصلی آب در معادن ایران و اثرات آن می‌پردازیم و با توجه به افدامات مشابه در جهان، راهکارهایی را مرور می‌کنیم که می‌توان با استفاده از آن‌ها، چالش‌ها و بحران‌های آبی معادن ایران را کاهش داد.
چالش‌های اصلی آب در معادن ایران
یکی از مهم‌ترین چالش‌های مربوط به معادن ایران، نیاز بالای معادن به مصرف آب است. بسیاری از معادن برای فرآوری، جداسازی مواد معدنی، خنک‌سازی تجهیزات و کنترل گردوغبار نیاز به مقدار زیادی آب دارند. معادن مس، طلا، زغال‌سنگ و سنگ آهن از جمله معادنی هستند که میزان مصرف آب در آن‌ها بالا است. برای مثال به گفته یک کارشناس آب، میزان مصرف آب مس در مجتمع سرچشمه حدود ۰.۵۶ مترمکعب به ازای هر تن خاک ورودی است که با استانداردهای جهانی تطابق دارد. منصور محبی پورکانی در این خصوص توضیح می‌دهد: میزان مصرف آب در معادن مس شیلی که جزو بزرگ‌ترین معادن دنیا و با فنّاوری روز جهانی هستند نیز حدود ۰.۶ مترمکعب به ازای هر تن خاک ورودی است.
چالش مهم دیگر قرار داشتن بسیاری از معادن در مناطق خشک و کم‌آب ایران است. بخش عمده‌ای از معادن ایران در استان‌های مرکزی، شرقی و جنوب‌شرقی مثل کرمان، یزد، خراسان جنوبی و سیستان و بلوچستان قرار دارند، مناطقی که خود با بحران شدید کم‌آبی دست‌وپنجه نرم می‌کنند. این موضوع باعث تعارض میان نیازهای صنعتی و حقابه‌های زیست‌محیطی یا شهری شده است.
سومین چالش مهم، نبود فناوری‌های نوین مصرف آب در ایران است و اکثر معادن کشور هنوز از روش‌های سنتی و پرمصرف در فرآوری مواد معدنی استفاده می‌کنند. فقدان سیستم‌های بازچرخانی و تصفیه پساب صنعتی منجر به اتلاف حجم زیادی از آب در معادن کشورمان می‌شود.
چالش دیگر آلودگی منابع آبی توسط معادن است. تخلیه پساب‌های فرآوری و شیمیایی در منابع آب سطحی و زیرزمینی از دیگر مشکلات جدی زیست‌محیطی معادن است. این آلودگی‌ها در برخی مناطق منجر به از بین رفتن منابع آبی کشاورزی و آشامیدنی شده است.
اثرات بحران آب بر معادن
نخستین تأثیر بحران آب بر معادن، کاهش تولید یا تعطیلی معادن است، چنانکه برخی معادن به دلیل عدم دسترسی پایدار به آب، ناچار به کاهش ظرفیت یا توقف فعالیت شده‌اند.
از سوی دیگر بحران آب باعث افزایش هزینه‌های استخراج و فرآوری در معادن می‌شود و تأمین آب از منابع دوردست یا استفاده از آب‌شیرین‌کن‌ها، هزینه تمام‌شده تولید را بالا می‌برد.
کم‌آبی همچنین می‌تواند باعث تعارض با جامعه محلی شود. مردم در برخی مناطق فعالیت معادن را عامل کم‌آبی و تخریب منابع طبیعی می‌دانند و این نگاه باعث بروز مشکلاتی می‌شود.
همچنین اختلاف بر سر تخصیص منابع آب بین بخش معدن، کشاورزی و محیط‌زیست می‌تواند به چالشی بسیار جدی در مسائل حکمرانی آبی تبدیل شود.
بررسی تجربیات موفق مدیریت آب در صنایع و معادن
۱_ مس سرچشمه: اقدامات جامع انجام شده جهت مدیریت منابع آب در مجتمع مس سرچشمه شامل مشارکت با شرکت‌های معدنی و سرمایه‌گذاری در طرح ملی انتقال آب خلیج‌فارس به صنایع جنوب شرق کشور است. احداث تصفیه‌خانه بند انحرافی و تصفیه‌خانه شهر مس از اقدامات صورت گرفته است که نتایج زیر را به دنبال داشته است:
_ کاهش استخراج آب از منابع آب زیرزمینی
_ جلوگیری از انتقال آب به پایین‌دست و بازگشت مجدد آن
_ افزایش بهره‌وری
_ تصفیه آب و کاهش آلاینده‌های آن و جلوگیری از انتشار آلودگی به پایین‌دست
ساخت سد آبی یکی دیگر از اقدام‌های اصلاحی انجام شده است که مزایای زیر را دارد:
_ کاهش میزان تبخیر و افزایش بهره‌وری آب و انرژی
_ افزایش ضریب پایداری سد رسوب‌گیر
۲_ فولاد مبارکه: در خصوص این مجموعه می‌توانیم به صحبت‌های مدیر انرژی و سیالات مجتمع فولاد مبارکه استناد کنیم. او با بیان اینکه هم‌اکنون در این مجتمع صنعتی به ازای تولید یک تن فولاد تنها ۲ و نیم مترمکعب آب مصرف می‌شود افزوده است: با سرمایه‌گذاری ۵۰۰ میلیون یورویی در محل اجرای طرح‌های کاهش و بهینه‌سازی مصرف آب در ۱۰ سال گذشته و سرمایه‌گذاری بیش از یک میلیارد یورویی در سال‌های آینده میزان برداشت آب خام از رودخانه زاینده‌رود تا سال ۱۴۰۶ در حد مصرف شرب کاهش خواهد یافت.
امیر طباطبائیان با اشاره به اجرای طرح جمع‌آوری پساب فاضلاب شهری ۹ شهر اطراف کارخانه گفته است: با عقد قرارداد بیع متقابل این کارخانه و شرکت آبفا سالانه بیش از ۲۰ میلیون مترمکعب پساب فاضلاب وارد تصفیه‌خانه‌های این کارخانه می‌شود که این میزان آب ۳۰ درصد مصرف آب این مجتمع صنعتی را تأمین می‌کند. همچنین با اجرای طرح تبدیل برج‌های خنک‌کننده قدیمی به برج‌های هیبریدی با استفاده از فناوری‌های نوین و طرح جمع‌آوری آب‌های سطحی در کارخانه بیش از ۵۰ درصد مصرف آب این کارخانه کاهش و بهینه‌سازی شده است.
۳_ معادن شیلی: معادن مس و طلای مینرا اسپرانزا در ۱۸۰ کیلومتری شهر آنتوفاگاستا در کشور شیلی قرار دارند. این معادن در یکی از خشکترین مناطق کویری در دنیا قرار داشته و سالیانه ۲۰ میلیون مترمکعب آب نیاز دارد که مشکل تأمین آب این طرح با انتقال آب از دریا برطرف شده است. در این طرح، خط انتقال آب دریا از اقیانوس آرام به طول ۱۴۵ کیلومتر به محل کارخانه انجام شده و از آب دریا به‌عنوان آب فرایندی استفاده شده است. در ابتدای خط انتقال آب، تجهیزات فیلتراسیون برای جلوگیری از ورود مواد جامد به خط لوله تعبیه شده و با استفاده از افزودن برخی مواد شیمیایی از خوردگی لوله‌های انتقال آب جلوگیری می‌شود و در طول مسیر ۴ ایستگاه پمپاژ با قدرت ۲۰ مگاوات تعبیه شده است. در این واحد معدنی بیشترین مصرف آب مربوط به کارخانه تغلیظ مس است که حجمی بالغ بر ۶۳۰ لیتر بر ثانیه آب نیاز دارد. نیاز بخشی از کارخانه به آب سالم نیز توسط ایستگاه تصفیه آب واقع در این واحد به روش اسمز معکوس تأمین می‌شود که بالغ بر ۸ درصد حجم آب انتقالی است.
۴_ معادن پرو: عملیات احداث کارخانه آب شرب و بازیافت آب از فاضلاب در معدن مس و مولیبدن واقع در ۲۰ مایلی جنوب غربی شهر آریکویپا در کشور پرو انجام شده است. این منطقه به دلیل خشکسالی و داشتن آب‌وهوای گرم دارای بحران تأمین آب لازم برای صنایع خود است. دولت برای تأمین آب شرب مردم منطقه و جلوگیری از ورود پساب به محیط‌زیست، اقدام به تأسیس دو واحد به‌منظور تأمین آب شرب و تصفیه فاضلاب کرد. این واحد قادر است که فاضلاب مناطق مسکونی و صنعتی را تصفیه کرده و با نرخ یک مترمکعب بر ثانیه به کارخانه و معدن ارسال کند. در مورد فرایند و روش تصفیه آب اطلاعات خاصی وجود ندارد؛ ولی می‌توان عنوان کرد که این پروژه یکی از موفق‌ترین پروژه‌های استفاده از فرایندهای بازیافت آب در معادن است.
۵_ بازیاب آب در معدن الماس استرالیا: بازیابی آب در معدن الماس آرجایل شرکت ریوتینتو در استرالیا یکی دیگر از نمونه‌های مدیریت منابع آب در معادن است. این معدن یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان الماس در جهان است. این شرکت به‌منظور انجام عملیات معدنکاری در سال ۲۰۰۵ میلادی ناچار به مصرف ۳۵۰۰ میلیون لیتر از آب دریاچه آرجایل بود و این در حالی است که دریاچه آرجایل در فهرست تالاب‌های حفاظت‌شده قرار داشت. بدین منظور برای مدیریت مصرف آب، مقدار آبی که در مرحله شست و شوی الماس مصرف می‌شد دوباره در طبیعت رهاسازی نشد و به واحد تصفیه لجن ارسال شد. این شرکت پس از مطالعه و ارزیابی اقتصادی توانست ۴۰ درصد از آب مورد استفاده را مجدداً در عملیات معدنی استفاده کند. با پیاده‌سازی این روش از سال ۲۰۰۵ میلادی به بعد، این معدن توانست ۹۵ درصد مصرف آب از منابع دریاچه مذکور را کاهش دهد.
۶_ معادن زغال‌سنگ منطقه غرب استرالیا: یکی دیگر از نمونه‌های بازیافت آب، معدن زغال‌سنگ واقع در غرب استرالیاست. آب بازیافت قابلیت استفاده به‌عنوان آب شست‌وشو و همچنین آبی که با پاشیدن آن مانع از گردوغبار در محیط شود را دارد. تجهیزات بازیافت آب شامل سیکلون ها و جداکننده‌های مواد روغنی، سیستم فیلتراسیون، کنترل‌کننده‌های کلر و پی اچ و مخزن آب است.
۷_ واحد فراوری اورانیم نامیبیا: استفاده از آب دریا به‌عنوان تأمین‌کننده آب فعالیت‌های معدنی در کارخانه فراوری اورانیم نامیبیا نیز انجام شده است. این معدن در ۶۵ کیلومتری شمال اسواکوپموند در غرب کشور نامیبیا قرار دارد. مقدار آبی که برای انجام عملیات استخراج و فراوری و فرایندهای خردایش و حل سازی انباشته‌ای مصرف می‌شود، حدود ۱۴ میلیون مترمکعب در سال است. در آغاز این طرح آب مصرفی واحد، از آبخوان‌های موجود در اطراف معدن تأمین شد، اما به دلیل چالش‌های ایجاد شده و در راستای مدیریت بهینه منابع آب، دولت تصمیم به احداث کارخانه‌های آب‌شیرین‌کن برای شیرین کردن آب دریا گرفت.
راهکارهای پیشنهادی برای مدیریت آب در معادن ایران
با وجود تمام مشکلات و چالش‌های موجود در زمینه آب و تأثیر منفی آن بر فعالیت صنایع، می‌توان با بعضی اقدامات به مقابله با این بحران‌ها پرداخت. استفاده از فناوری‌های بازچرخانی و تصفیه آب یکی از این اقدامات است. پیاده‌سازی سامانه‌های بازیافت پساب در فرآوری مواد معدنی می‌تواند مصرف آب را تا مقدار زیادی کاهش دهد و این فناوری‌ها اکنون در بسیاری از معادن پیشرفته دنیا رایج هستند.
مرکز پژوهش‌های مجلس در گزارشی پیشنهاد می‌دهد که به‌منظور مدیریت کارآمد منابع و اصلاح الگوی مصرف آب در معادن و صنایع معدنی راهکارهای مختلف فنی و اجرایی، تقنینی، نظارتی و سیاست‌گذاری وجود دارد که می‌توان با توجه به تجربه کشورهای موفق دنیا و بومی‌سازی این روش‌ها، گام مهمی در مدیریت منابع و اصلاح الگوی مصرف آب در حوزه معدن و صنایع معدنی برداشت.
مطابق این گزارش، نگاه ملی به مسئله آب و ایجاد درک مشترک و هماهنگی میان دستگاه‌ها و نهادهای دخیل در این موضوع، آمایش سرزمین، تدوین برنامه راهبردی مدیریت منابع آب، اصلاح قیمت آب، حمایت از پژوهش‌های دانشگاهی فناورانه و ایجاد ارتباط تنگاتنگ با صنعت، نظارت و پایش مستمر کیفیت‌وکمّیت مصرف آب در معادن و صنایع معدنی، آموزش و استانداردسازی، انجام اقدامات فنی – مهندسی در محیط معادن و واحدهای فراوری از جمله راهکارهای عمده مدیریت منابع و اصلاح الگوی مصرف آب در حوزه معدن و صنایع معدنی هستند.
وضع استانداردهای سخت‌گیرانه زیست‌محیطی از سوی دستگاه‌های تصمیم گیر باید جدی‌تر از گذشته دنبال شود. الزام معادن به تصفیه کامل پساب و ممنوعیت تخلیه مستقیم به منابع طبیعی می‌تواند از آسیب‌های آبی و زیست‌محیطی بکاهد. در این مسئله باید وزارت نیرو، وزارت صمت و سازمان محیط‌زیست در سیاست‌گذاری آب مورد نیاز بخش معدن، هماهنگی نزدیک‌تری داشته باشند.
استفاده از آب‌های شور در صنایع معدنی، راهکار دیگری است که می‌توان به آن توجه داشت. آب دریا یکی از منابعی است که بشر در دهه‌های گذشته به آن توجه کرده و اکنون در برخی از کشورها برای تأمین آب مورد نیاز بخش معدن مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پیشرفت و تجربه موفق آن در سال‌های گذشته باعث شده که دانشمندان و فعالان معدنی و حتی دولت‌ها به‌طور گسترده روی پروژه‌های تحقیقاتی و عملیاتی ایجاد واحدهای آب‌شیرین‌کن سرمایه‌گذاری می‌کنند. در حال حاضر به نظر می‌رسد طرح‌ها و پروژه‌های تحقیقاتی آینده روشنی را برای استفاده گسترده از آب دریا ترسیم می‌کنند. در کشور ما نیز می‌توان از این روش به‌خصوص در استان‌های هم‌جوار با دریا استفاده کرد.
همچنین باید در تدوین طرح‌های توسعه‌ای جدید، توجه به دسترسی پایدار به آب باید به‌عنوان یک اصل اساسی در نظر گرفته شود، در غیر این صورت پروژه‌های معدنی با ریسک بالای شکست مواجه خواهند بود.
نتیجه‌گیری
در حال حاضر بحران آب به یکی از موانع کلیدی توسعه معادن ایران تبدیل شده است. چنانچه راهکارهای فناورانه و مدیریتی به‌موقع اجرا نشود، نه‌تنها توسعه معدنی با چالش مواجه خواهد شد، بلکه بحران‌های اجتماعی و زیست‌محیطی نیز شدت خواهند یافت. اصلاح الگوهای مصرف، استفاده از فناوری و هماهنگی نهادی، سه محور اصلی برای عبور از این بحران خواهند بود.
تجربه‌های موفق داخلی و بین‌المللی نشان می‌دهند که با رویکردی فناورانه، مشارکتی و آینده‌نگر، می‌توان بحران آب در معادن را مدیریت کرد. ایران نیز با اتکا به دانش بومی، همکاری میان‌سازمانی و الگوبرداری از مدل‌های موفق، می‌تواند آینده‌ای پایدار برای توسعه معدنی خود رقم بزند.
