Opóźnienie migracji potencjalnie toksycznych pierwiastków (PTP) jako wynik ochrony środowiska wodnego w rejonach deponowania odpadów rud metali

• Autorzy: Szczepańska-Plewa J. , Twardowska I. , Stefaniak S. , Miszczak E.

Warianty tytułu

EN

Retardation of Potentially Toxic Elements (PTE) migration as a result of the aquatic environment protection in disposal sites of metal ore extractive wastes

• Konferencja: Współczesne problemy hydrogeologii
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem przedstawionych badań jest rozpoznanie zdolności barierowych siarczkowych odpadów wydobywczych (na przykładzie krzemianowych odpadów z flotacji rudy miedzi) w stosunku do metali generowanych w strefie przypowierzchniowej składowiska (strefa intensywnego wietrzenia) i migrujących w warstwie odpadów wraz z infiltrującymi wodami opadowymi. Badania prowadzono, jako przepływowe, w symulowanym 4-letnim cyklu, w kolumnie wypełnionej odpadami o miąższości 1 m. Odpady wypełniające kolumnę zasilano porcjowo symulowanym polimetalicznym roztworem ARD (Acid Rock Drainage) o pH 1,5 i najwyższych stężeniach metali: Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn, przyjętych na podstawie opublikowanych danych dla odpadów wydobywczych. Stwierdzono wysoką zdolność wiązania w odpadach Cu, Cr, Fe i Pb, w szczególności w zakresie pH wycieku > 6. Zdolność odpadów do sorbowania Cd, migrującego z wodami infiltracyjnymi ze strefy wietrzenia, jest również stosunkowo wysoka, jednakże z uwagi na niepełne wiązanie może następować przekroczenie dopuszczalnego stężenia. Odpady te wykazały natomiast praktyczny brak właściwości wiążących w stosunku do Mn oraz słabe wiązanie Ni i Zn. Występowanie tych metali w wyciekach ze składowiska powinno zatem stanowić czynnik kontrolny decydujący o zakresie i skali przedsięwzięć prewencyjnych i ich efektywności. Uwzględnienie opóźnienia migracji metali wywołanego sorpcją w warstwie odpadów pozwoli na odpowiednie planowanie budowy składowiska i rozwiązań technicznych dla ochrony jakości wód podziemnych.

EN

The study was aimed to elucidating barrier capacity of sulfide extractive wastes (exemplified in silicate waste from floatation dressing of copper ore) with respect to metals generated in the weathering zone, which migrate in a waste layer with infiltration waters. It was carried out as a flow-through long-term experiment in the simulated 4-years’ cycle in a column of waste 1 m thick, to which doses of simulated polymetallic ARD (Acid Rock Drainage) of pH 1.5 and the highest envi, Mn, Cd, ronmentally relevant concentrations of metals: Cd, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn were applied. The waste showed high binding capacity with respect to Cu, Cr, Fe and Pb, in particular at leachate pH > 6.0. Waste sorption capacity for Cd appeared to be also relatively high, although exceeding MCL (Maximum Contaminant Level) due to incomplete binding might be a critical factor. The practical lack of binding properties of the waste for Mn, and poor binding of Ni and Zn was though observed. Occurrence of these metals in the leachate from a waste dump should thus be considered as a factor determining the range and scale of prevention measures and their efficiency. Giving consideration to retardation of metal migration due to sorption in a waste layer would allow adequate planning of a waste dump construction program and technical solutions for protection of a groundwater chemical status.

Słowa kluczowe

PL

siarczkowe odpady wydobywcze; migracja metali; właściwości sorpcyjne odpadów; planowanie budowy składowiska; ochrona wód podziemnych

EN

sulfidic extractive wastes; metal migration; sorption capacity of waste; planning of waste dump construction; groundwater protection

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2011
• Tom: nr 445 Hydrogeologia z. 12/2
• Strony: 661--670
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szczepańska-Plewa J.

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. S, Staszica w Krakowie, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Twardowska I.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska, ul. M. Skłodowskiej-Curie 34, 41-819 Zabrze

autor

Stefaniak S.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska, ul. M. Skłodowskiej-Curie 34, 41-819 Zabrze

autor

Miszczak E.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska, ul. M. Skłodowskiej-Curie 34, 41-819 Zabrze

Bibliografia

• 1. APPELO C.A.J., POSTMA D., 2007 — Geochemistry, groundwater and pollution. 2nd edition. A.A. Balkema Publishers, Leiden, The Netherlands.
• 2. BROWN, T. J., IDOINE N. E., BIDE T., MILLS A. J., HOBBS S. F., 2010 — European mineral statistics 2004-08. British Geological Survey, UK
• 3. GUS – GŁÓWNY URZĄD STATYSTYCZNY, 2010 Ochrona Środowiska 2010. Zakł. Wyd. Statyst., Warszawa.
• 4. SYPOSZ-ŁUCZAK B., 2007 — Ocena zagrożenia jakości wód pod- ziemnych w otoczeniu likwidowanych kopalń rud cynku i ołowiu na przykładzie regionów Chrzanowskiego i Olkuskiego. Rozprawa doktorska . Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków 2007.
• 5. SZCZEPAŃSKA J., TWARDOWSKA I., 2004 — III.6 Mining waste. W: Solid waste: assessment, monitoring and remediation (red. L Twardowskai in.). Waste Manag., ser., 4(C): 319-385.
• 6. US GEOLOGICAL SURVEY, 2011 — Mineral Commodity Summaries 2011. US Geological Survey.