Foto: Thiago Zanutim Lucas. 2021.
Acid Mine Drainage (AMD) and related mine water impacts have in the past decade evolved to become a major environmental challenge. Whilst the challenge is limited to the mining sector during operations, it eventually becomes externalised during mining downturn, and is especially pertinent post-mining closure, especially if mine closure does not proceed according to regulatory-approved recommendations. (DWS 2022:2)
Our forebears deferred the environmental costs associated with mining, and we now have to pay those costs. Are we going to do the same to future generations? If we do, their problems are likely to be far more severe than ours because the effects are cumulative and in the future, once mining is on the wane, the funds to address the problem might not be readily available. (McCarthy 2011:1)
Agtergrond
Water met ’n verhoogde suurinhoud sowel as suurneutrale metaalryke water uit uitgediende metaalmyne is dikwels ’n bron van besoedeling vir riviere (Nordstrom 2011). Eersgenoemde bevat metale soos yster, koper en aluminium, terwyl laasgenoemde onder andere arseen, antimoon en uraan kan bevat. Die besoedeling van sowel oppervlak- as grondwater kan die gevolg wees van swak of foutiewe waterlope (adits) in goed gekarteerde myne. In baie gevalle spruit dit egter ook uit myne wat lank reeds gesluit is en waarvoor daar weinig indien enige historiese data bestaan.
In die Verenigde Koninkryk het Todd en kollegas (2024) van die Departement Geografie aan die Universiteit van Swansea ’n langtermynstudie onderneem van die veranderinge in watergehalte van drie Walliese metaalmyne. Ál drie myne – Nantymwyn, Paris Mountain en Frongoch – is reeds sedert die vroeë 20ste eeu verlate en/of gesluit.
Met behulp van beskikbare data uit blinde steekproewe (Dixon s j) wat omgewingsreguleerders voorsien het, het die navorsers bevind dat metale voortdurend na rivierlope uitloog of uitsyfer, en dat die metaalkonsentrasies van die mynwater weinig indien enigsins afgeneem het. Dié uitsyfering vind plaas by myne waar geen mynwaterremediëring toegepas is nie, en duur voort ten spyte van tydsverloop en/of verwering.
By die Nantymwyn-myn het vergelykings tussen vyf maandelikse steekproewe in 2019 geen beduidende veranderinge (p > 0,05) in metaalkonsentrasies getoon vergeleke met dieselfde tydperk in 1985 nie. By Paris Mountain was daar ’n toename van 2% in gefiltreerde sinkkonsentrasies van 2004 tot 2020. Die omgewingsimpak by Frongoch het op sy beurt aansienlik verminder nadat mynwaterremediëring ’n aanvang geneem het: Die totale loodkonsentrasie het byvoorbeeld met 90% gedaal.
Waterbesoedeling deur metaalmyne neem dus nié noodwendig spontaan af in die dekades na hulle sluiting nie. Hierdie waarneming behoort ’n wekroep te wees vir die bedryf en die tersaaklike staatsdepartemente om voorkeuraandag aan mynassessering en -rehabilitasie te gee.
.................
Waterbesoedeling deur metaalmyne neem dus nié noodwendig spontaan af in die dekades na hulle sluiting nie. Hierdie waarneming behoort ’n wekroep te wees vir die bedryf en die tersaaklike staatsdepartemente om voorkeuraandag aan mynassessering en -rehabilitasie te gee.
.................
Soortgelyke internasionale voorbeelde op die terrein van mynbestuur, mynwater, grondwaterbesoedeling en mynwaterrehabilitasie is die Cadia-goudmyn in Orange, Australië (Hambrett 2024), Berkeley Pit, VSA (PitWatch 2024) en die Ranger-uraanmyn in Australië (Johnston en Needham 2002).
Wat is die stand van sake in Suid-Afrika?
Plaaslike stand van sake
Suid-Afrika se minerale rykdom het oor ’n geologiese tydperk van ongeveer 3,7 miljard jaar ontwikkel (Wassenaar 2011). Altesaam 80% van die wêreld se mangaanreserwes, 73% van die chroomreserwes, 88% van die platinumreserwes en 45% van die goudreserwes kom hier voor. Die nasionale ekonomie is dus ten nouste vervleg met die ontginning van minerale hulpbronne.
Die grondwatervlak en onverweerde rotsbodem is egter eers in die 1860’s deur middel van mynbouaktiwiteite binnegedring. Mineraalerts in sy oorspronklike vorm is niehernubaar, dus stel baie van die huidige ontginningspraktyke in die mynwese die bedryf se reputasie in ernstige gevaar.
Volgens Wassenaar (2011), ’n navorser verbonde aan die Eenheid vir Bewaringsekologie aan die Universiteit van Pretoria, is die chemiese en radiologiese besoedeling van water by die steenkoolmyne op die Hoëveld ’n goeie voorbeeld van die interaktiewe aard van mynbou en natuurstelsels en dui gevolglik op die kompleksiteit van omgewingsbestuur in ’n moderne myn. Piriet kom in aanraking met suurstofryke water, wat aanleiding gee tot versuurde oppervlak- en grondwater, en katastrofiese gevolge vir die ekologie verder stroomaf inhou. Groot dele van die Olifantsrivier en damme by Witbank en Middelburg word hierdeur geraak. Baie van die myne is lank reeds gesluit, wat die moontlikheid van rehabilitasie beperk.
McCarthy (2011) van die Skool vir Geowetenskappe by die Universiteit van die Witwatersrand wys daarop dat die fragmentasie van rotsmassas gedurende mynbou en mineraalontginning die oppervlakte én dus die tempo van suurproduksie dramaties verhoog. Sekere gasheergesteentes, veral dié wat groot hoeveelhede kalsiet of dolomiet bevat, beskik oor die vermoë om die suur te neutraliseer. Dit is egter nie die geval by steenkool- en goudneerslae nie: Hier word die natuurlike neutraliseringsprosesse oorweldig, en stel mynboubedrywighede groot hoeveelhede suurwater in die omgewing vry – aanvanklik in die grondwater, en uiteindelik in strome en riviere. Die suurwater verhoog die oplosbaarheid van enige aluminium en swaarmetale wat dalk in die betrokke gebied voorkom. Die oorhoofse gevolg is dat die water in verskillende grade besoedel word. Uiteindelik word die water deur ’n kombinasie van verdunning en reaksie met riviersediment of verskeie grondminerale geneutraliseer. Nietemin is sekere bestanddele (waaronder sulfate) uiters oplosbaar en bly dit in die water voortbestaan.
Nie al Suid-Afrika se mineraalafsettings gaan met suurproduksie gepaard nie: Diamant-, yster-, mangaan-, chroom- en vanadiummyne skep byvoorbeeld nié suurafvalstowwe nie, en die meeste platinummyne het blykbaar ook nie hierdie probleem nie.
...............
Verrassend genoeg kan besoedelde mynwater in sekere omstandighede gebruik word om gewasse te besproei. Wetenskaplike toetse toon dat water met hoë konsentrasies kalsium of magnesiumsulfaat op kort termyn ’n minimale uitwerking op gewasgesondheid en die omgewing het (Wassenaar 2011).
..................
Verrassend genoeg kan besoedelde mynwater in sekere omstandighede gebruik word om gewasse te besproei. Wetenskaplike toetse toon dat water met hoë konsentrasies kalsium of magnesiumsulfaat op kort termyn ’n minimale uitwerking op gewasgesondheid en die omgewing het (Wassenaar 2011). Annandale en kollegas (2002) het die volhoubaarheid van gewasbesproeiing met gipshoudende mynwater ondersoek. Gips is ’n oplosbare bron van kalsium en swael (in sulfaatvorm) wat as ’n plantvoedingsbron gebruik kan word. In die navorsers se multidissiplinêre studie is verskillende besproeiingsmetodes gebruik, en is gewasreaksie op die gipswater sowel as die impak daarvan op grond en grondwater ondersoek. Veldproewe is by twee myne – die Landau- en die Kleinkopje-steenkoolmyn in Mpumalanga – uitgevoer. ’n Wye verskeidenheid gewasse is met gipswater besproei, en kon met welslae vir kommersiële doeleindes geoes word. Chemiese ontledings van die watergehalte in die grond wat onder besproeiing geplaas is, het oor ’n tydperk van drie jaar geen beduidende grondwaterbesoedeling getoon nie.
Beleidsaangeleenthede
Die oorkoepelende doel van die Departement van Water en Sanitasie (DWS) (2022:4) se mynwaterbestuursbeleid is om riglyne te verskaf vir ’n samehangend geïntegreerde benadering tot mynwaterbestuur deur die regering, die privaat sektor en die burgerlike samelewing. Dit vind plaas deur voort te bou op bestaande wetgewing, deur opvallende leemtes, beperkings en tekortkominge te hanteer, en deur bestaande oplossings en strategieë met betrekking tot die bestuur van myne en suurwater so goed moontlik te benut.
Die mynwaterbestuursbeleid word gerig deur, en is gegrond op, bestaande inisiatiewe om mynwaterbestuur te ondersteun, soos die volle inwerkingstelling van die Nasionale Waterwysigingswet 27 van 2014 en die Wysigingswet op Nasionale Omgewingsbestuurswette 25 van 2014. Derhalwe ondersteun die omvattende beleid ’n hele aantal beginsels wat in bestaande wetgewing vervat is. Dít sluit in dat die mynregte, -permitte of -prospekteerregte van mynmaatskappye wat onaanvaarbare besoedeling van waterbronne veroorsaak, gekanselleer behoort te word (DWS 2022:21), en ’n aandrang op behoorlike infrastruktuuroordrag ná mynsluiting om volhoubare bestuur te verseker (DWS 2022:26–7). Die beleid noem dat die “besoedelaar betaal”-beginsel op mynwater in alle vorme toegepas sal word in die konteks van nasionale omgewingsbestuursbeginsels, en dat dié benadering tot terugwerkende aanspreeklikheid in samehang met internasionale norme en definisies toegepas sal word om vir multinasionale mynmaatskappye voorsiening te maak (DWS 2022:27–8). Daarbenewens beoog die beleid om arm en kwesbare gemeenskappe deur die hele mynbouwaardeketting, wat die mynwaterbestuursiklus insluit, te beskerm en te bemagtig (DWS 2022:29).
Sowel die Waterinstituut van Suider-Afrika (Afdeling Mynwater) (Wisa s j) as die Waternavorsingskommissie (Afdeling Water- en Afvalwaterbestuur) (2018) moedig praktiese en akademiese samewerking tussen die gemeenskap, staat en privaat sektor aan om proaktiewe mynwaterbestuur en -rehabilitasie te bevorder (Van der Merwe 2024).
Die Suid-Afrikaanse Kamer van Mynwese (2007) benadruk dat die gehalte van oppervlak- en grondwater wat van mynbouterreine af vloei, deurentyd – met ander woorde gedurende produksie, ná mynsluiting én daarna – aan die volgende kriteria moet voldoen:
- Oppervlakwaterdreineringstelsels en oppervlakwatergehalte
Die werking van oppervlakwaterdreineringstelsels moet jaarliks nagegaan word, verkieslik na die eerste groot reën van die seisoen, en wéér na enige groot storms. Dit sal sorg dat die dreinering van mynwater volgens plan verloop en dat dreineringstrukture wat nie reg werk nie, vroegtydig herstel word voordat dit breek en aansienlike erosieskade veroorsaak. Die gehalte van die water wat die perseel verlaat (én water op enige ander plek op die perseel, soos wat die DWS spesifiseer), moet gereeld gemonitor word. Watermonsters moet vir deeltjie- en oplosbare kontaminante en biologiese besmetting ontleed word. (Suid-Afrikaanse Kamer van Mynwese 2007:51)
- Grondwatergehalte
Die gehalte van grondwater moet ook op sekere aangewese plekke gemeet word. ’n Hidrogeoloog moet die ligging van die moniteringspunte in samewerking met die reguleringsowerheid bepaal. Moniteringspunte moet (hidrologies) afdraand van die gerehabiliteerde gebied geleë wees. Die reguleerder bepaal die gereeldheid van monitering, hoewel maandelikse monitering gewoonlik in die eerste jaar of twee na die installering van die moniteringsboorgate vereis word. Daarna kan monitering tot een keer per kwartaal of, in buitengewone omstandighede, selfs een keer per jaar verminder word, mits die moniteringsresultate oor tyd op min of geen verandering nie dui. (Suid-Afrikaanse Kamer van Mynwese 2007:51)
Enkele navorsingstudies
Die Sentrum vir Omgewingsregte het in 2018 11 genoteerde mynmaatskappye se terugvoer oor hulle finansiële voorsiening vir omgewingsrehabilitasie (met ander woorde hulle begrotingstoewysing vir die regstelling van omgewingskade wat uit hulle bedrywighede spruit) ontleed.
Die doel van wetgewing en rekeningkundige standaarde vir korporatiewe openbaarmaking is onder meer om deursigtigheid en aanspreeklikheid te verseker in maatskappye se finansiële voorsiening vir omgewingsrehabilitasie. Dit sluit begrotings vir én die koste van omgewingsrehabilitasie in. Nietemin was die inligting wat die betrokke mynmaatskappye in die Sentrum vir Omgewingsregte se opname voorsien het, inkonsekwent, onduidelik en in sommige gevalle onbetroubaar, en ook nie onderling vergelykbaar nie (Sentrum vir Omgewingsregte 2018:2). Dit blyk dus ’n onmoontlike taak te wees vir aandeelhouers of belastingbetalers om maatskappye of reguleerders tot verantwoording te roep.
Hieroor laat Almano (2022) van die Universiteit van Kaapstad haar soos volg uit:
So, while legislation places a duty on companies to ensure they prevent damage to the environment where possible, it is not difficult to see that policy and legislation have failed to provide a regulatory framework which adequately and effectively scaffolds the closure and rehabilitation of mines in South Africa. Rehabilitation rarely seems to occur. This is evidenced by a reported 6 000 abandoned mines across South Africa. These issues are furthered by the Department of Mineral Resources (“DMR”) and its poor compliance, enforcement, and monitoring of mining rehabilitation.
In dieselfde trant beklemtoon Tempelhoff (2008) die ingrypende omgewingsimplikasies van die voorkoms van suurmynwater by Tweelopiespruit aan die Wes-Rand. Volgens Du Rand (2016), wat verbonde is aan die Departement Dierkunde by die Universiteit van Johannesburg, is makro-ongewerweldewaterdierspesies grotendeels afwesig in die Tweelopie- en die Rietspruit, waarvan die pH sedert 2011 tussen 2,4 en 4,6 wissel.
............
Oppervlak- en grondwaterbesoedeling deur myne is ’n netelige kwessie in Suid-Afrika. Veral die goudmyne aan die Wes- en Oos-Rand en die steenkoolmyne in Mpumalanga is aansienlike besoedelaars. Ander bronne is die vanadiummyne, wat uiters giftige vanadiumpentoksied in grond- en oppervlakwater vrystel.
................
Oppervlak- en grondwaterbesoedeling deur myne is ’n netelige kwessie in Suid-Afrika. Veral die goudmyne aan die Wes- en Oos-Rand en die steenkoolmyne in Mpumalanga is aansienlike besoedelaars. Ander bronne is die vanadiummyne, wat uiters giftige vanadiumpentoksied in grond- en oppervlakwater vrystel. Lötter (2024) wys byvoorbeeld daarop dat beduidende getalle vrektes onder grootvoëlspesies soos kolganse by ’n dam op die Steelpoort-vanadiummyn aangetref is. Die besoedelingsbron is met geofisikaprosedures nagespoor tot by ’n gebarste pyp naby die metallurgiese aanleg op die myn.
’n Navorsingsgroep verbonde aan die Sentrale Universiteit vir Tegnologie (Belle ea 2021) voer aan dat die goudmynuitskot (tailings) van myne in die Welkom- en Virginia-omgewing van die Vrystaat verskeie kontaminante bevat. Die omvang van grondwaterbesmetting in die gebied is bestudeer deur verskeie watergehalteaanwysers by agt steekproefnemingspunte wat in drie verskillende sones val, te meet. Die algehele grondwaterbesmetting is aan die hand van ’n drinkwatergehalte-indeks gekwantifiseer. Die bevinding was dat die meeste grondwater in die Welkom- en Virginia-omgewing ongeskik is vir drinkdoeleindes. By slegs drie toetsterreine was die watermonsters geskik vir menslike gebruik. Watergehalte was swak by 40% van die toetsterreine, en besonder swak by een terrein.
Hierdie resultate is gestaaf deur die hoë tellings vir alle mikrobiologiese aanwysers. Fekale koliforme bakterietellings het die perke van die Wêreldgesondheidsorganisasie én die Suid-Afrikaanse Nasionale Drinkwaterstandaarde oorskry. By 50% van die metingspunte was E coli-tellings ook hoër as die voorgeskrewe perk vir drinkwater. Wat die voorkoms van skadelike elemente betref, was lood en yster in toksiese konsentrasies teenwoordig. Aangesien grondwater die hoofbron van drinkwater vir die plaaslike inwoners van die Welkom- en Virginia-omgewing is, is hulle gesondheid dus in ernstige gevaar.
Gevolgtrekkings
Internasionale navorsing oor besoedeling deur verlate metaalmyne dui op ’n deurlopende agteruitgang in watergehalte selfs dekades ná die sluiting van die myne. Dít beklemtoon die dringende behoefte aan deurlopende mynassessering en vernuwende rehabilitasietegnieke.
..............
Die inligting wat geraadpleeg is, beklemtoon die erns van waterbesoedeling deur myne in Suid-Afrika, veral in streke met uitgebreide mynboubedrywighede soos die Wes- en Oos-Rand en Mpumalanga.
..................
Die inligting wat geraadpleeg is, beklemtoon die erns van waterbesoedeling deur myne in Suid-Afrika, veral in streke met uitgebreide mynboubedrywighede soos die Wes- en Oos-Rand en Mpumalanga.
Daar is aansienlike leemtes te bespeur in die reguleringsraamwerk en die praktiese toepassing daarvan. Daarvan getuig die voorkoms van besoedelde grond- en oppervlakwater rondom talle verlate myne, sowel as teenstrydighede in mynmaatskappye se finansiële voorsiening vir omgewingsrehabilitasie.
Voortgesette navorsing is noodsaaklik om ’n beter begrip te vorm van die komplekse interaksie tussen mynwater en die omgewing, en om nuwe en vernuwende temperingstrategieë te ontwikkel. Gereelde bestekopnames deur onafhanklike instansies soos die Waterinstituut en die Waternavorsingskommissie behoort oorweeg te word.
Hierdie bydrae word hoegenaamd nie as ’n volledige oorsig van die komplekse navorsingsterrein van mynwater en -rehabilitasie voorgehou nie. Nogtans is die hoop dat dit hernude fokus aan Suid-Afrika se benadering tot hierdie komplekse en beduidende omgewingsprobleem sal help gee.
Bibliografie
Almano, Z. 2022. The rehabilitation and closure of mines: a failure in the protection of human rights. https://law.uct.ac.za/mineral-law/articles/2022-11-10-rehabilitation-and-closure-mines-failure-protection-human-rights (12 Mei 2024 geraadpleeg).
Annandale, J, NZ Jovanovic, PD Tanner, N Benade en HM du Plessis. 2002. The sustainability of irrigation with gypsiferous mine water and implications for the mining industry in South Africa. Mine Water and the Environment, 21:81–90. https://doi-org.ez.sun.ac.za/10.1007/s102300200023.
Belle, B, A Fossey, L Esterhuizen en R Moodley. 2021. Contamination of groundwater by potential harmful elements from gold mine tailings and the implications to human health: a case study in Welkom and Virginia, Free State Province, South Africa. Groundwater for Sustainable Development, 12:100507. https://doi.org/10.1016/j.gsd.2020.100507.
Departement van Water en Sanitasie (DWS). 2022. Mine Water Management Policy. https://larssa.co.za/downloads/Approved%20Mine%20Water%20Policy%202022.pdf (12 Mei 2024 geraadpleeg).
Dixon, M. s.j. An introduction to grab sampling. https://www.swagelok.com/en/blog/introduction-grab-sampling (16 Mei 2024 geraadpleeg).
Durand, JF. 2016. Die impak van suur mynwater op die ekologie van die Wieg van die Mensdom en die Krugersdorp-Wildreservaat aan die Wes-Rand. Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Natuurwetenskap en Tegnologie, 35(10):a1367. https://www.researchgate.net/publication/310834325_Die_impak_van_suur_mynwater_op_die_ekologie_van_die_Wieg_van_die_Mensdom_en_die_Krugersdorp-Wildreservaat_aan_die_Wes-Rand
Hambrett, M. 2024. Contamination fears grow as Cadia confirms mine waste leak near Orange. https://www.abc.net.au/news/2024-05-14/cadia-gold-mine-confirms-mine-waste-storage-leak/103763614 (16 Mei 2024 geraadpleeg).
Lötter, C. 2024. Privaat praktiserende geofisikus en geohidroloog. Stellenbosch. Persoonlike kommunikasie, 21 Mei.
McCarthy, TS. 2011. The impact of acid mine drainage in South Africa. South African Journal of Science, 107(5-6):1–7. https://dx.doi.org/10.4102/sajs.v107i5/6.712. https://www.scielo.org.za/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0038-23532011000300002.
Nordstrom, DK. 2011. Mine waters: acidic to circumneutral. Elements, 7(6):393–8. https://doi.org/10.2113/gselements.7.6.393.
PitWatch. 2024. History of Berkeley Pit water. https://pitwatch.org/learn/history-of-berkeley-pit-water (14 Mei 2024 geraadpleeg).
Sentrum vir Omgewingsregte. 2018. Full disclosure key findings and recommendations. https://fulldisclosure.cer.org.za/2018/wp-content/uploads/2018/06/Full-Disclosure-Key-Findings-and-Recommendations.pdf (12 Mei 2024 geraadpleeg).
Suid-Afrikaanse Kamer van Mynwese/Coaltech. 2007. Guidelines for the rehabilitation of mined lands. https://acrobat.adobe.com/id/urn:aaid:sc:EU:5f680c32-fd92-47d5-92d3-68ea9e46d501 (13 Mei 2024 geraadpleeg).
Tempelhoff, E. 2008. Bloedspoor van die mynbedryf. https://fse.org.za/index.php/2008/08/01/bloedspoor-van-die-mynbedryf (16 Mei 2024 geraadpleeg).
Todd, AML, I Robertson, RPD Walsh, P Byrne, P Edwards en T Williams. 2024. Long-term changes in water quality downstream of three abandoned metal mines. Journal of Hydrology, 634:131011. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2024.131011. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022169424004062.
Van der Merwe, W. 2024. Deskundige in steenkoolmynbou. Pretoria. Persoonlike kommunikasie, 18 Mei.
Wassenaar, TD. 2011. Mining. Introduction. In Zietsman (red) 2011.
Waterinstituut van Suider-Afrika (Wisa). s j. Mine water. https://wisa.org.za/division/mine-water (16 Mei 2024 geraadpleeg).
Waternavorsingskommissie. 2018. Water use and waste management. https://www.wrc.org.za/water-use-and-waste-water (15 Mei 2024 geraadpleeg).
Zietsman, L (red). 2011. Observations on environmental change in South Africa. Stellenbosch: SUN Press.
Lees ook: