Фосфатный регион Центральной Флориды: Долина Костей

Введение

Долина костей – это регион в центральной Флориде, включающий части современных округов Харди, Хиллсборо, Манати и Полк, где ведется добыча фосфатов для производства сельскохозяйственных удобрений. В настоящее время во Флориде находятся самые большие известные запасы фосфатов в Соединенных Штатах.

Процесс

Большие ходячие драги, работающие круглосуточно в открытых карьерах, извлекают сырой галечный фосфат, смешанный с глиной и песком (известный как матрица). Матрица содержит ряд химических примесей, включая природный уран в концентрации около 100 ppm. Затем матрицу сбрасывают в отвал, где смешивают с водой для создания пульпы, которую затем перекачивают по многокилометровым стальным трубопроводам на обогатительные фабрики. На этих фабриках фосфат измельчают, просеивают и отделяют от песка, глины и других материалов, а затем смешивают с большим количеством воды для получения гранулированного продукта, называемого «мокрым камнем». «Мокрый камень», как правило, малопригоден в необработанном виде, поэтому его в основном транспортируют по железной дороге на заводы по производству удобрений для дальнейшей переработки. Конечные продукты включают, помимо прочего, диаммонийфосфат (DAP), моноаммонийфосфат (MAP) и тринатрийфосфат (TSP). Отходы производства хранятся в больших штабелях фосфогипса и отстойниках, часто площадью в сотни акров и высотой до 61 метра. Поскольку этот фосфогипс обладает слабой радиоактивностью, его использование запрещено в большинстве случаев. Переработка фосфатов приводит к образованию значительного количества фтористого газа, который необходимо очищать путем фильтрации через специальные скрубберы. Большая часть конечного продукта (известного в отрасли как «сухой камень») транспортируется по железной дороге к предприятиям вдоль залива Тампа, где его перегружают на суда, следующие в такие страны, как Китай. Порт Тампа-Бэй обработал 3,9 миллиона тонн фосфата в 2021 году, что является снижением по сравнению с 8 миллионами тонн в 2017 году. Фосфатная продукция, предназначенная для внутреннего потребления, формируется в состав сборных поездов из крытых вагонов-хопперов для отправки в северном направлении.

История

Когда узкоколейная Florida Southern Railway достигла Аркадии в 1886 году, это был тихий, сонный городок, и строители остановились лишь ненадолго, прежде чем продолжить строительство железной дороги на юг, до Пунта-Горды. В то время ни железнодорожникам, ни широкой общественности было неизвестно, что еще в 1881 году капитан Фрэнсис Лебарон из Инженерного корпуса армии США совершил важное открытие, обследуя нижнюю часть реки Пис с целью прокладки канала, соединяющего истоки реки Сент-Джонс с заливом Шарлотты. Здесь он обнаружил и отправил в Смитсоновский институт девять бочек доисторических окаменелостей, найденных на песчаных отмелях, распространенных в нижней части реки Пис. Он также заметил, что окаменелости обладают фосфатным качеством, а месторождение, в котором они были найдены, представляло большую ценность. Смитсоновский институт хотел, чтобы он вернулся и возглавил экспедицию по поиску новых окаменелостей, но капитан Лебарон не смог вернуться из-за важных обязанностей в Фернандине, где он был назначен руководить улучшением гавани. В декабре 1886 года Лебарон вернулся к реке Пис, где выкопал несколько разведочных шурфов и отправил образцы в лабораторию для анализа. Результаты показали высокое содержание костного фосфата извести. Лебарон пытался заинтересовать инвесторов в Нью-Йорке, Бостоне и Филадельфии, но никто не захотел вкладывать средства в проект. Разочарованный, он покинул Соединенные Штаты, чтобы принять участие в неудачном проекте Никарагуанского канала. Результаты анализов стали известны полковнику Г. В. Скотту, владельцу компании G. W. Scott Manufacturing Co. из Атланты, и он направил своего представителя в Аркадию, который совершил несколько крупных закупок вдоль реки Пис. Полковник Т. С. Мурхед из Пенсильвании, также узнавший о месторождениях от капитана Лебарона, но не о секрете их местонахождения, отправился в Аркадию, где случайно наткнулся на знаменитые песчаные отмели. Мистер Мурхед основал компанию Arcadia Phosphate Company, а Scott Mfg. Co. быстро согласилась выкупать всю продукцию. Первая партия фосфатов из Флориды была отправлена в мае 1888 года, когда первые десять вагонов были отправлены на завод Скотта в Атланте, штат Джорджия. Вскоре после этого Г. У. Скотт основал компанию Desoto Phosphate Co. в Золфо, где Florida Southern Railway пересекала реку Пис. Крупнейшим игроком стала Peace River Phosphate Company (основанная в январе 1887 года), расположенная в Аркадии М. М. Кнудсоном из Нью-Йорка, которая построила узкоколейную железную дорогу от разработок на реке до соединения с Florida Southern. Эта компания и ее железная дорога были прямыми предшественниками будущей Charlotte Harbor & Northern. Peace River Phosphate Co. начала добычу полезных ископаемых зимой 1889 года, и большая часть руды отправлялась в Пунта-Горду по Florida Southern, где ее загружали на корабли для экспорта в Европу. Первоначально добыча велась вручную, с использованием кирок и лопат, на песчаных отмелях, находящихся над водой. Материал перевозили на баржах к расположенным поблизости сушильным установкам. Вскоре стали использовать землечерпалки, и добыча распространилась вдоль нижней части реки Пис. Вскоре Мурхед продал свою Arcadia Phosphate Co. компании Hammond & Hull из Саванны, штат Джорджия, крупному производителю удобрений в этом городе. Мурхед вернулся в Пенсильванию, где разработал фосфатный рудник в округе Джуниата, штат Пенсильвания, и создал узкоколейную железную дорогу Tuscarora Valley Railroad. Hammond & Hull также владела Charlotte Harbor Phosphate Co., чьи заводы находились в Халле и соединялись с Florida Southern короткой ответвительной линией. Чтобы соединить два завода, Hammond & Hull построили узкоколейную железную дорогу между Аркадией и Халлом примерно в 1890 году. Эта железная дорога обслуживала различные погрузочные пункты вдоль реки, где баржи с щебнем разгружались в рудные вагоны для перевозки на сушильные заводы в Аркадию и Халл. Около 1890 года Хаммонд вышел из дела, и новая фирма стала известна как Comer & Hull. Peace River Phosphate Co. построила узкоколейную железную дорогу к северу от Аркадии, к своим погрузочным пунктам вдоль реки Пис. Как и в случае с Comer & Hull, руда доставлялась на сушильный завод в Аркадию, где ее загружали в узкоколейные товарные вагоны Florida Southern. Когда в 1892 году железная дорога перевела свое подразделение Charlotte Harbor на стандартную колею, как Peace River Phosphate Co., так и Comer & Hull перевели свои железные дороги на стандартную колею. Джозеф Халл из Comer & Hull приобрел 50% акций Peace River Phosphate Co. примерно в это время. В декабре 1894 года Джозеф Халл объединил Arcadia Phosphate Co., Charlotte Harbor Phosphate Co., Desota Phosphate & Mining Co. и Peace River Phosphate Co. в Peace River Phosphate Mining Co.

When the narrow gauge Florida Southern Railway reached Arcadia in 1886, it was a sleepy little town and the builders paused only briefly before pushing the railroad south to Punta Gorda. Unknown to the railroad and the general public at this time, a great discovery had been made in 1881 by Captain Francis LeBaron of the United States Army Corps of Engineers, who was surveying the lower Peace River area for a canal to connect the headwaters of the Saint Johns River to Charlotte Harbor. Here he found and shipped to the Smithsonian Institution nine barrels of prehistoric fossils from the sand bars prevalent on the lower Peace River. He also noticed that there was a phosphatase quality to the fossils and the deposit they were found in was very valuable. The Smithsonian wanted him to return and lead an expedition for prospecting more fossils, but Captain LeBaron was unable to return due to important duties at Fernandina where he was put in charge of harbor improvements. In December 1886, LeBaron returned to the Peace River where he dug some test pits and sent the samples to a laboratory for analysis. The tests showed high quality bone phosphate of lime. LeBaron tried to interest investors in New York, Boston and Philadelphia, but none would invest in the project. Frustrated, he left the United States for the ill fated Nicaraguan Canal Project. The test results became known to Colonel G. W. Scott who owned the G. W. Scott Manufacturing Co. of Atlanta and he sent a representative to Arcadia who made several large purchases along the Peace River. Colonel T. S. Moorhead of Pennsylvania, who had also learned about the deposits from Captain LeBaron, but not the secret of their location, traveled to Arcadia where he stumbled onto the famous sand bars. Mr. Moorhead formed the Arcadia Phosphate Company, with the Scott Mfg. Co. quickly agreeing to purchase the entire output. The first shipment of Florida phosphate was made in May 1888 when the first ten car loads were dispatched to Scott's Fertilizer Works in Atlanta, Georgia. Soon after, G. W. Scott formed the Desoto Phosphate Co. at Zolfo where the Florida Southern Railway crossed the Peace River. The biggest player was the Peace River Phosphate Company (formed in January 1887) which was located in Arcadia by M. M. Knudson of New York and they built a narrow gauge railroad from the works on the river to the interchange with the Florida Southern. This company and its railroad were the first direct ancestor of the future Charlotte Harbor & Northern. The Peace River Phosphate Co. began mining in the Winter of 1889, and most of the ore was shipped to Punta Gorda via the Florida Southern, where it was loaded onto ships for export to Europe. Early mining was with pick and shovel where the above water sand bars were mined by hand. The material was carried on barges to the nearby drying works. Soon suction dredges were employed and the mining spread along the lower Peace River. Moorhead soon sold his Arcadia Phosphate Co. to Hammond & Hull of Savannah, Georgia a large fertilizer operation in that city. Moorhead returned to Pennsylvania, where he developed a phosphate mine in Juniata County, PA and formed the narrow gauge Tuscarora Valley Railroad. Hammond & Hull also owned the Charlotte Harbor Phosphate Co. which had their works at Hull, connecting with the Florida Southern by a short branch line. To connect the two plants, Hammond & Hull built a narrow gauge railroad between Arcadia and Hull circa 1890. The railroad served various load outs along the river, where the barges carrying pebble were unloaded into ore cars for the journey to the drying plants at Arcadia and Hull. Hammond dropped out around 1890 and the new firm was known as Comer & Hull. The Peace River Phosphate Co. had built a narrow gauge railroad north of Arcadia to their load outs along the Peace River. Like the Comer & Hull operations, the ore was hauled to the drying plant at Arcadia where it was loaded into the narrow gauge boxcars of the Florida Southern. When the railroad converted its Charlotte Harbor Division to standard gauge in 1892, both the Peace River Phosphate Co. and Comer & Hull operations converted their respective railroads. Joseph Hull of Comer & Hull purchased 50% interest in the Peace River Phosphate Co. about this time. In December 1894, Joseph Hull consolidated the Arcadia Phosphate Co., Charlotte Harbor Phosphate Co., Desota Phosphate & Mining Co. & Peace River Phosphate Co. into the Peace River Phosphate Mining Co.

Питер Брэдли из Нью-Йорка был одним из капиталистов, занимающихся производством удобрений (Bradley Fertilizer Co.), к которому капитан Лебарон первоначально обращался по поводу песчаных отмелей. В мае 1899 года он участвовал в слиянии 22 компаний по производству удобрений в American Agricultural Chemical Co., став вице-президентом и директором новой корпорации. AACC начала выкупать акции Peace River Phosphate Mining Co. с июня 1899 года по январь 1902 года. Железная дорога Peace River Phosphate Mining Company состояла из магистральной линии, идущей на юг от Аркадии до Ливерпуля. Несколько коротких ответвлений соединяли железную дорогу с Florida Southern (позже Plant System в 1896 году и ACL после 1902) в Аркадии, Халле и Ливерпуле. В Халле песок извлекался на промывочном заводе. В Ливерпуле находился сушильный завод и причалы для погрузки барж. Ответвление, идущее на север примерно на 3 мили (5 км) вверх по течению от Аркадии, обслуживало множество погрузочных пунктов вдоль реки. В первые годы фосфаты из района реки Пис доставлялись на баржах в Пунта-Горду или отправлялись по железной дороге в Порт-Тампа. Позже были созданы и другие важные порты на острове Седдон, Бока-Гранде и Рокпорте. Сегодня компания Mosaic Inc. ведет добычу в этом районе исключительно и стремится разрабатывать месторождения южнее, в округах Харди и Манати. С возобновленным интересом к этанольному топливу на основе кукурузы ожидается увеличение спроса на удобрения.

Железнодорожные услуги

На протяжении большей части XX века регион Долины костей обслуживали две крупные железные дороги: Atlantic Coast Line и Seaboard Air Line. Многие предприятия и рудники обслуживались обеими железными дорогами, например, комплекс Риджвуд, расположенный в Бартоу, и крупный комплекс Пирс к югу от Малберри. В 1967 году, в результате слияния Seaboard Coast Line, соперничество прекратилось, а SCL впоследствии была поглощена компанией CSX Transportation.

Риски добычи полезных ископаемых

Экспорт фосфата в Китай сокращается. Ранее значительные объемы породы отправлялись в Китай, где она перерабатывалась в фосфатные удобрения. Большая часть добычи фосфатов во Флориде ведется в бассейне реки Пис. Компании, занимающиеся добычей фосфатов, используют драги для удаления верхнего слоя почвы глубиной до 18 метров на тысячах смежных акров. После завершения добычи, законодательство штата требует рекультивации земель. Водно-болотные угодья восстанавливаются в соотношении один акр к одному, тип к типу. Большинство современных разрешений на добычу фактически требуют от компаний создавать больше водно-болотных угодий, чем было на участке изначально. Более чем уже добыто и рекультивировано в бассейне реки Пис. По мере истощения запасов в северной части Долины костей, горнодобывающие компании сейчас ищут разрешения на разработку нового участка, который заменит рекультивированные карьеры на севере. Одним из побочных продуктов процесса добычи является глина, которая хранится в отстойниках и в конечном итоге составляет 30–40% площади карьера. Некоторые из этих отстойников могут занимать тысячи акров. Дождевая вода просачивается сквозь эти глинистые отстойники медленнее, чем через обычную почву. Критики утверждают, что это, в свою очередь, снижает минимальный сток в реку Пис. Некоторые исследования показали, что рекультивированные земли фактически обеспечивают более стабильный минимальный сток, поскольку песчаные почвы рекультивированных земель обеспечивают более быстрый сток, а глина – более медленный и устойчивый, создавая больший сток в периоды засухи, чем на естественных землях. С 1960-х годов средний годовой сток средней части реки Пис снизился с 38,23 до 22,65 м³/с. Каждый отстойник рассматривается как риск, угрожающий качеству воды, общественному здоровью, дикой природе и региональной экономике. Плотины, удерживающие отстойники, переливались или разрушались, выбрасывая глинистую взвесь в реку и покрывая русло реки на многие километры токсичным глинистым илом, который душит флору и фауну. В 1971 году в результате одного такого инцидента погибло более трех миллионов рыб, когда около 28 317 м³ фосфатных отходов попали в реку, вызвав, по оценкам, 2-метровый прилив ила, который распространился на прилегающие пастбища и водно-болотные угодья. После разлива 1971 года, зоны осаждения глины теперь строятся как инженерные плотины. В 2004 году, во время урагана Фрэнсис, склад фосфогипса был затоплен ураганными дождями, и дамбы были прорваны, в результате чего в залив Тампа попало более 630 900 м³ кислой промывочной воды. Компания Cargill Crop Nutrition, владелец склада, добавила известь в пострадавшие районы, чтобы попытаться нейтрализовать высококислую сточную воду. Из-за огромного количества сточных вод, вызванного ураганом, разлив был быстро разбавлен, а ущерб окружающей среде был минимальным. В соответствии с соглашением с Департаментом охраны окружающей среды, Cargill значительно увеличила мощность очистки воды на объекте. Объект не осуществляет сбросы и был перегружен аномально высокими осадками в 2004 году, а также пострадал от трех ураганов. В некоторых случаях разливы глинистого ила препятствовали Управлению водоснабжения реки Пис-Манасота использовать речной сток для питьевой воды, вынуждая муниципалитеты искать источники водоснабжения в другом месте или полагаться на накопленные запасы. Несколько раз сильные дожди вызывали образование карстовых воронок под отстойниками. В августе 2016 года карстовая воронка открылась под складом гипса на заводе Mosaic’s New Wales в Малберри, штат Флорида. 739 250 м³ воды были сброшены в Флоридский водоносный горизонт. Совсем недавно, в марте 2021 года, миллионы галлонов промышленных сточных вод с бывшего завода по переработке удобрений Пайни-Пойнт в округе Манати были сброшены в залив Тампа в ответ на вторую утечку воды на объекте за десятилетие. DEP разрешило контролируемый сброс в воды порта Манати в гавани Манати, чтобы предотвратить подобный сбой. Защитники окружающей среды обеспокоены тем, что повторный сброс воды, богатой питательными веществами, повлияет на дикую природу в заливе Тампа, и, в случае цветения красного прилива, на потенциальное экономическое воздействие.

Phosphate is a declining export to China. Previously, significant amounts of rock were shipped to China, where it was processed into phosphate fertilizer. The majority of phosphate mining in Florida is done in the Peace River watershed. Phosphate mining companies use draglines to remove surface soils up to 60 feet (18 m) deep over thousands of contiguous acres. Once land is mined, state law requires that it be reclaimed. Wetlands are reclaimed on an acre for acre, type for type basis. Most modern mining permits actually require companies to recreate more wetlands than were initially present on the land. More than have already been mined and reclaimed in the Peace River watershed. As reserves in the northern portion of the bone valley are depleting, mining companies are now seeking permits for another , which will replace reclaimed mines to the north. One byproduct of the extraction process is clay, which is stored in settling ponds and eventually comprises 30% 40% of a mine site. Some of these ponds can measure thousands of acres. Rain drains slower through these clay laden ponds than typical soil. Critics argue that this, in turn, reduces baseflow to the Peace River. Some studies have indicated that reclaimed lands actually provide a more consistent baseflow because the sandier soils of the reclaimed land provide faster baseflow, while the clay provides a slower steady flow, creating more flow during dry periods than native land. Since the 1960s, the average annual flow of the middle Peace River has declined from to per second (38.23 to 22.65 m3/s). Each holding pond has been perceived as a risk that threatens water quality, public health, wildlife, and the regional economy. Dams restraining the ponds have overflowed or burst, sending a slurry of clay into the river, and coating the riverbed for many miles with a toxic clay slime that suffocates flora and fauna. One such incident in 1971 killed over three million fish when of phosphate waste swept into the river, causing an estimated 5 feet (2 m) tide of slime that spread into adjacent pastures and wetlands. Since the 1971 spill, clay settling areas are now constructed as engineered dams. In 2004, during Hurricane Frances, a phosphogypsum stack was overwhelmed by hurricane rains and the levees were breached, sending over of acidic process water into Tampa Bay. Cargill Crop Nutrition, who owned the stack, added lime into the affected areas in an attempt to neutralize the highly acidic runoff. Due to the extraordinary amount of runoff created by the hurricane, the spill was quickly diluted and environmental damage was minimal. In a consent agreement with the Department of Environmental Protection, Cargill greatly increased its water treatment capacity at the facility. The facility is a no discharge facility and was overwhelmed by the above normal rainfall in 2004, in addition to being affected by three hurricanes. On occasion, clay slime spills have prevented the Peace River Manasota Water Supply Authority from using river flows for drinking water, forcing municipalities to seek water supplies elsewhere, or rely on stored supplies. On several occasions, the effects of heavy rainfall have created sinkholes beneath the settling ponds. In August 2016, a sinkhole opened up under a gypsum stack at the Mosaic’s New Wales fertilizer plant in Mulberry, Florida. 215 million gallons of containment water dumped into the Floridan Aquifer. Most recently in March 2021, millions of gallons of industrial wastewater from the former Piney Point fertilizer processing plant in Manatee County was released into Tampa Bay in response to the facility’s second leak in a decade. DEP permitted the controlled release into the Port of Manatee waters in Manatee Harbor to prevent such a failure. Environmental advocates are concerned about the effect that releasing nutrient rich water once again will have on wildlife in Tampa Bay, and if red tide blooms, over the potential for economic impact.