Selected hazards to quality of groundwater resulting from the reclamation of an open pit with waste rocks - a case study of a backfill sand mine

• Autorzy: Niedbalska Katarzyna , Bukowski Przemysław

Warianty tytułu

PL

Wybrane zagrożenia dla jakości wód podziemnych związane z rekultywacją wyrobiska odkrywkowego za pomocą odpadów pogórniczych - studium przypadku kopalni piasku podsadzkowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The use of rock wastes after mining and processing of hard coal for reclamation of opencast workings is a common form of restoring utility functions to these areas. The origin of these wastes, their properties, petrographic and mineral composition as well as the method and time of depositing in the excavation directly affect the emissions to the soil and water environment of pollutants, which may affect the quality of groundwater in the area of the open pit and significantly affect the possibility of their economic use. On the example of CTL Maczki-Bór S.A. backfill sand mine an analysis of the leachability of selected components from post-mining wastes, differentiated in terms of their deposition time and exposure to external factors, was performed. The article presents the results of analyzes of the content of components (elements and/or ions) in the form of their concentrations in the aqueous solution and per unit of dry mass of the tested wastes. The correlation was assessed between the concentration values of selected components, obtained in laboratory tests in pore extracts, and those observed in-situ in the drainage well made in the waste dump.

PL

Stosowanie do rekultywacji wyrobisk odkrywkowych materiału skalnego stanowiącego odpad po wydobyciu i przeróbce węgla kamiennego jest powszechną formą przywracania tym terenom funkcji użytkowych. Pochodzenie tych odpadów, ich właściwości, skład petrograficzny i mineralny oraz sposób i czas deponowania w wyrobisku wpływają bezpośrednio na zakres emisji zanieczyszczeń do środowiska gruntowo-wodnego. Zanieczyszczenia te w różnym stopniu mogą kształtować jakość wód podziemnych w rejonie odkrywki i istotnie wpływać na możliwość gospodarczego ich wykorzystania. Na przykładzie kopalni piasku podsadzkowego CTL Maczki-Bór S.A. dokonano analizy wymywalności wybranych składników z odpadów pogórniczych, zróżnicowanych pod kątem czasu ich deponowania i ekspozycji na czynniki zewnętrzne. Analizie poddano zawartość składników (pierwiastków i/lub jonów) w formie ich stężeń w roztworze oraz w przeliczeniu na jednostkę suchej masy badanych odpadów. Dokonano oceny korelacji pomiędzy wartościami stężeń wybranych składników uzyskanymi w badaniach laboratoryjnych w wyciągach porowych, a obserwowanymi in-situ w studzience odciekowej wykonanej na zwałowisku skał płonnych.

Słowa kluczowe

EN

open pit; reclamation; post-mining wastes; leachability; pollutants; groundwater

PL

wyrobisko odkrywkowe; rekultywacja; odpady pogórnicze; wymywalność; zanieczyszczenia; wody podziemne

• Wydawca: Instytut Górnictwa Odkrywkowego "Poltegor-Instytut"
• Czasopismo: Górnictwo Odkrywkowe
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 63, nr 3
• Strony: 16--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Niedbalska Katarzyna

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice, Poland

autor

Bukowski Przemysław

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] Alloway B.J. 1995: Heavy Metals in Soils. Glasgow UK, Blackie Ac. & Chapman & Hall
• [2] Banks D., Younger P.L., Arnesen T.T., Iversen E.R., Banks S.B., 1997: Mine-water chemistry: The good, the bad and the ugly. Environmental Geology, vol. 32, pages 157-174
• [3] Bukowska M., 2012: Skłonność górotworu do tąpań - geologiczne i geomechaniczne metody badań. GIG, Katowice
• [4] Klojzy-Karczmarczyk B., Mazurek J., Staszczak J., 2016: Analiza jakości odpadów z nieczynnej hałdy górnictwa węgla kamiennego w odniesieniu do wymagań stawianych odpadom wydobywczym obojętnym. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, nr 95, str. 227-242
• [5] Mirkowski Z., Badera J., 2015: Odpady górnictwa węgla kamiennego, zagrożenia i ochrona środowiska - przegląd literatury. 01 04 12. Rekultywacje wyrobisk z wykorzystaniem odpadów z wydobycia węgla kamiennego w województwie lubelskim. Raport z monitoringu. Aspekty prawne i środowiskowe. Towarzystwo dla Natury i Człowieka, Lublin 2015, str. 18-28
• [6] McCloskey A.L., Bless D., 2005: Prevention of Acid Mine Drainage Generation from Open-pit. Highwalls - Final Report. U.S. Environmental Protection Agency, U.S. Department of Energy, Mine Waste Technology Program. Activity III, Project 26
• [7] Rashidinejad, F., Osanloo, M., Rezai, B., 2008: An environmental oriented model for optimum cut-off grades in open pit mining projects to minimize acid mine drainage. Int. J. Environ. Sci. Technol. 5, 183-194 https://doi.org/10.1007/ BF03326012
• [8] Skarżyńska K., 1997: Odpady węglowe i ich zastosowanie w inżynierii lądowej i wodnej. Wyd. Akademii Rolniczej, Kraków
• [9] Szczepańska J., Twardowska I., 1986: Wpływ chlorków w odpadach skał karbońskich GZW na otaczające środowisko wodne. Kwartalnik geologiczny, t. 30, str. 341-356
• [10] Twardowska I, Szczepańska J., Witczak S., 1988: Wpływu odpadów górnictwa węgla kamiennego na środowisko wodne. Ocena zagrożenia, prognozowanie, zapobieganie. Polska Akademia Nauk, Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska, Komitet Inżynierii Środowiska, Prace i Studia nr 35
• [11] Twardowska I., Allen H.E., Kettrup A.A.F., Lacy W. J., 2004: Solid Waste: Assessment, Monitoring and Remedation, Elsevier, Amsterdam
• [12] Twardowska I., Szczepańska J., 1995: Składowisko odpadów skał karbońskich jako długotrwałe ognisko zanieczyszczeń wód podziemnych: Badania monitoringowe. Współczesne problemy Hydrogeologii, tom VII, część 1, str. 475-483, Kraków-Krynica
• [13] Younger P.L., Wolkersdorfer C., 2004: Mining Impacts on the Fresh Water Environment: Technical and Managerial Guidelines for Catchment Scale Management. Mine Water and the Environment, March 2004, Volume 23, Supplement 1, pp s2-s80
• [14] Polska Norma „Charakteryzowanie odpadów -- Wymywanie -- Badanie zgodności w odniesieniu do wymywania ziarnistych materiałów odpadowych i osadów -- Część 4: Jednostopniowe badanie porcjowe przy stosunku cieczy do fazy stałej 10 l/kg w przypadku materiałów o wielkości cząstek poniżej 10 mm (bez redukcji lub z redukcją wielkości)”. PN-EN 12457-4:2006
• [15] Prawo Ochrony Środowiska z dnia 27 kwietnia 2001. [Dz. U. 2001 nr 62 poz. 627 z późn. zm.]
• [16] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej z dnia 12 lipca 2019 r. w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego oraz warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu do wód lub do ziemi ścieków, a także przy odprowadzaniu wód opadowych lub roztopowych do wód lub do urządzeń wodnych [Dz.U. 2019, poz. 1311].
• [17] Rozporządzenie Ministra Klimatu z dnia 2 stycznia 2020 r. w sprawie katalogu odpadów [Dz.U. 2020, poz. 10]
• [18] Ustawa o odpadach z dnia 14 grudnia 2012 r. [Dz. U. 2012 poz. 21 z późn. zm.]

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).