Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 11

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  kwaśne wody kopalniane
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
Zrównoważona gospodarka surowcami stanowi obecnie największe wyzwanie, w kontekście utrzymania i wprowadzania nowych technologii użytku codziennego. Stale rosnące zapotrzebowanie, a jednocześnie wyczerpywanie naturalnych zasobów wielu różnych pierwiastków, przyczynia się do coraz częściej obserwowanych kryzysów na globalnym rynku surowcowym. Obecnie najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest recykling odpadów, w celu odzysku surowców wtórnych, możliwych do ponownego wprowadzenia do obiegu materiałowego. Niemniej jednak korzystną alternatywę może stanowić także pozyskiwanie surowców z polimetalicznych wód kopalnianych, występujących w środowisku naturalnym na terenach powydobywczych. W nawiązaniu do zasad gospodarki obiegu zamkniętego oraz założeń transformacji klimatycznej, dokonano analizy potencjału kwaśnych wód kopalnianych (AMD), jako alternatywnego źródła metali krytycznych i strategicznych dla światowej gospodarki. Wykazano, że tego typu zasoby mogą być efektywnie zagospodarowane poprzez odzysk metali Co, Cu, Li, Ni i Zn w nich zawartych, przy zastosowaniu metod biologicznych - fikoremediacji. Do tego celu po raz pierwszy w literaturze przedmiotu wykorzystano ekstremofilne mikroglony czerwone - Cyanidioschyzon merolae i Galdieria sulphuraria.
EN
Sustainable raw materials management is currently the greatest challenge in the context of maintaining and introducing new technologies for everyday use. The constantly growing demand and, at the same time, the depletion of natural resources of many different elements contribute to increasingly observed crises on the global raw material market. Currently, the most frequently used solution is waste recycling in order to recover secondary raw materials that can be reintroduced into the material cycle. However, obtaining raw materials from polymetallic mine waters occurring in the natural environment in post-mining areas may also be a beneficial alternative. Referring to the principles of the circular economy and the assumptions of climate transformation, the potential of acid mine waters (AMD) as an alternative source of critical and strategic metals for world economy was analyzed. It has been shown that this type of resources can be effectively utilized by recovering the metals Co, Cu, Li, Ni and Zn contained in them using biological methods - phycoremediation. For this purpose, for the first time in the literature, extremopnhilic red microalgae - Cyanidioschyzon merolae and Galdieria sulphuraria - were used.
EN
The efficacy of Ca2+-rich MgO nanoparticles for the effective treatment of real acid mine drainage (AMD) was evaluated. The optimized parameters include the feedstock dosage and contact time. The experimental results were underpinned using state-of-the-art analytical techniques and instruments such as FTIR, HR-FIB/SEM, EDS, XRF, and XRD. The pH REDOX equilibrium (in C language) (PHREEQC) model was also employed to complement experimental results. Optimum conditions were observed to be 45–60 min of mixing time, ≥10 000 mg/dm3 of feedstock dosage, i.e., Ca2+-rich MgO nanoparticles, and ambient temperature and pH. The metal content (Fe3+, Mn2+, Cr2+, Cu2+, Ni2+, Pb2+, Al3+, and Zn2+) embedded in AMD matrices was practically removed (≥99% removal efficacies) whilst the sulfate was also attenuated humongous (≥40%). The PHREEQC predicted metals to exist as multi-valent including carbonates and other chemical complexes. Chemical species in real AMD were predicted to precipitate as metals hydroxides, (oxy)-hydroxides, carbonates, and (oxy)-hydro-sulfates. Henceforth, the use of Ca2+-rich MgO nanoparticles was proved to be effective in the treatment of AMD from coal mining activities. However, a polishing technology will be required to further remove residual sulfates. This could be pursued to recover sulfate in valuable form and then reclaim drinking water for domestic purposes or other defined uses (end-use). This will then be the most effective closed-loop approach in the management of AMD under the circular economy (CE) concept.
EN
This paper presents the brief characteristics of rare earth elements (REE) and their occurrence in acid mine drainage (AMD) waters. The special emphasis is laid on REE classification, computation of shale-normalized coefficients and interpretation of REE anomalies. This paper also outlines the REE behavior in the environment, geochemical interactions and their potential application for assessing an impact of AMD on the environment.
EN
Polluted mine waters contain chemical substances, heavy metal ions, solid suspensions, a very low pH, and are discharged into the hydrographic network, often above cross-border levels. Regardless of the aggregation state, the residues of the mining industry affect all components of the environment: soil, water and air. The emphasis in the past on achieving high production levels and neglecting environmental impacts has in the meantime led to the accumulation of serious environmental damage. As a result of the cross-border effect of pollution, environmental problems have overtaken local character, being pursued by local, regional and global stakeholders. The paper aims to find solutions to the use of aquatic vegetation for the treatment of mine acid waters.
PL
Zanieczyszczone wody kopalniane zawierają substancje chemiczne, jony metali ciężkich, zawiesiny stałe, bardzo niskie pH i są odprowadzane do sieci hydrograficznej, często powyżej poziomów transgranicznych. Niezależnie od stanu skupienia pozostałości przemysłu wydobywczego wpływają na wszystkie elementy środowiska: glebę, wodę i powietrze. Nacisk na osiągnięcie wysokich poziomów produkcji i zaniedbanie wpływu na środowisko doprowadził do poważnych szkód w środowisku. W wyniku oddziaływania transgranicznego problemy zanieczyszczenia środowiska przyjęły charakter lokalny, problem zanieczyszczenia jest rozwiązywane przez lokalne, regionalne i globalne zainteresowane strony. Artykuł pokazuje możliwości znalezienia rozwiązań w zakresie wykorzystania roślinności wodnej do oczyszczania kwaśnych wód kopalnianych.
EN
Analysis of physical and chemical properties of water runoff samples collected in the vicinity of a spoil heap near the coal mine in Libiąż showed that they represented a classic example of acid mine drainage. For the first time in the Upper Silesian Coal Basin, it has been documented that rainwater in contact with a surface layer of waste containing pyrite (FeS2) and scarce carbonate phases, produces strongly acidified wastewater. This process is accompanied by a dramatic increase in the concentration of dissolved ions (eg. Cl-, SO , Fe, Al, Mn). Further geochemical changes occur in the ditch collecting water runoff at the base of the heap. At this stage, oxidation of pyrite catalyzed by bacteria, followed by hydrolysis of iron Fe3+ to form goethite (FeO(OH)) leads to conversion of the less acidic (pH 2.6-3.5), short-time retention runoff water into the aggressive stagnant runoff water (pH 2.1-2.8). Further disintegration of Carboniferous claystones occurs in the acidic stagnant water environment, leading to the decomposition of mineral phases containing heavy metals dispersed in the rock matrix and to mobilization of Zn, Ni, Cu, Cd, Co, and Cr.
PL
Wody strefy aeracji na hałdzie kopalni Schwarz Adler w Miedziance charakteryzują się bardzo silną zmiennością składu chemicznego oraz cech fizycznych i chemicznych. Ich chemizm znacznie odbiega od typowych wód strefy saturacji. Na badanej hałdzie identyfikowano różne fazy mineralne podczas okresowych, sezonowych sesji terenowych. Wyniki obserwacji zmienności warunków hydrogeochemicznych zostały potwierdzone przez modelowanie geochemiczne z użyciem programu PHREEQC.
EN
Groundwater from aeration zone on dump of Schwarz Adler mine in Miedzianka has a very strong variation of chemical composition and physical and chemical characteristics. Their chemistry is far from typical waters of saturation zone. Different sets of mineral phases were identified during the fields sessions on the examined dump. These observations indicate variability of hydrogeochemical conditions and processes. The results of investigations are confirmed by geochemical modeling using the PHREEQC code.
PL
Eksploatacja górnicza surowców, a następnie likwidacja kopalń powoduje znaczne, często nieodwracalne skutki w środowisku wodnym, przeobrażenia warunków hydrogeologicznych oraz hydrochemicznych. Wskutek długotrwałej eksploatacji, w trakcie której górotwór jest osuszany, a następnie likwidacji wyrobisk poprzez ich zatopienie, powstają dogodne warunki do formowania się tzw. kwaśnych wód kopalnianych (acid mine drainage – AMD) z bardzo wysokimi stężeniami siarczanów, żelaza i o niskim pH.
EN
Mining exploitation of raw materials and then liquidation of mines leads to significant results in water environment that are frequently irrevocable, to transformation of hydrogeological and hydrochemical conditions. Due to long-term exploitation when the orogen is dried and then liquidation of excavations by flooding there occur favourable conditions for the so-called acid mine waters (acid mine drainage - AMD) with high concentrations of sulphates, iron and Iow pH.
EN
This paper attempts to model the biosorption of copper and manganese ions from acid mine drainage (AMD) at Sarcheshme porphyry copper mine using Aspergillus Niger fungal. A numerical finite volume model has been developed using PHOENICS multi-purpose commercial software. The model was first calibrated using analytical equation. The contaminant transport model consists of advection and dispersion processes without adsorption and taking linear adsorption into consideration. The numerical model was then used to simulate a mass transport problem including non-linear adsorption process with Langmuir isotherm and Yoon-Nelson pseudo second order kinetics model. The results obtained from the numerical model were compared with the breakthrough curves of a Lab test at three different flow rates of 2, 4 and 6 (mL/min) in a continuous reactor. In the non-linear adsorption case, there exist a good fitting between numerical model and laboratory breakthrough curves. The results show that the increase in the flow rate, increased the contact time between biomass and AMD flow in the reactor and accordingly biomass (adsorbent) was saturated faster in increasing flow rate; leading to increase the fitting between modeling and experimental breakthrough curves. A sensitivity analysis of the major parameters that influence the biosorption process has been carried out in this paper. It was found that the biosorption process is most sensitive to the maximum adsorption capacity. Its lower values resulted in steeper breakthrough curves and causing delays in biosorption mechanisms. The model is also sensitive to the reactor length. The increase in the reactor length considerably increases the biosorption process. The results of model presented here can be used in designing an appropriate remediation strategy based on adsorption process for treatment of AMD containing toxic metals.
PL
W pracy podjęto próbę modelowania procesu biosorpcji jonów miedzi i manganu z kwaśnych wód kopalnianych (AMD) w kopani porfiru i miedzi w Sarchesme, przy użyciu grzybów Aspergillus Niger. Opracowano numeryczny model z wykorzystaniem metody objętości skończonych przy pomocy wielozadaniowego komercyjnego programu PHOENICS. Model został następnie skalibrowany w oparciu o równania analityczne. Model transportu zanieczyszczeń obejmuje procesy adwekcji i dyspersji bez adsorpcji, z uwzględnieniem adsorpcji liniowej. Model numeryczny został następnie wykorzystany do symulacji procesów transportu masy, łącznie z procesami adsorpcji nieliniowej opisanej izotermą Langmuira i modelem kinetycznym pseudo-drugiego rzędu Yoon-Nelsona. Wyniki modelowania numerycznego zostały następnie porównane z krzywą bazową otrzymaną w badaniach laboratoryjnych dla trzech wartości natężenia przepływu: 2, 4, 6 mL/min w reaktorze ciągłym. W przypadku adsorpcji nieliniowej, obserwujemy dobrą zgodność modelu numerycznego z krzywymi sorpcji otrzymanymi a z badań laboratoryjnych. Wyniki wskazują, że zwiększenie natężenia przepływu powoduje wydłużenie czasu kontaktu pomiędzy biomasą a kwaśnymi wodami kopalnianymi w reaktorze a biomasa (adsorbent) szybciej ulega nasyceniu przy zwiększonych natężeniach przepływu, dając lepszą zgodność pomiędzy krzywymi otrzymanymi z modelowania i z badań laboratoryjnych. Przeprowadzono analizę wrażliwości głównych parametrów wpływających na przebieg procesu biosorpcji. Stwierdzono, że proces biosorpcji wykazuje największą wrażliwość na zmiany maksymalnej zdolności adsorpcyjnej. Jej niższe wartości dają bardziej stromo nachylone krzywe, co oznacza opóźnienia mechanizmu biosorpcji. Model jest także wrażliwy na zmiany długości reaktora. Znaczne zwiększenie długości reaktora prowadzi do zwiększenia procesu biosorpcji. Przedstawione w pracy wyniki modelowania mogą być wykorzystane przy projektowaniu strategii oczyszczania kwaśnych wód kopalnianych zawierających metale toksyczne w oparciu o procesy adsorpcji.
PL
W publikacji przedstawiono wyniki badań składu wód podziemnych w otoczeniu kwaśnego zbiornika kopalnianego. Badania prowadzono przez okres jednego roku w trzech punktach pomiarowych: jednym obejmującym wody zasilające zbiornik i dwóch po stronie odpływu. Wszystkie wody wykazywały cechy wód kopalnianych, szczególnie w zakresie wartości pH, zawartości żelaza i siarczanów. Skład wód w poszczególnych piezometrach różnił się znacznie. Stwierdzono znaczne pogorszenie jakości wód podziemnych w wyniku ich przepływu przez zbiornik.
EN
The results of the research on chemical composition of groundwater located in the surroundings of acidotrophic pit reservoir are presented. The research were conducted during one year in three piezometers situated: one recharge and two on the opposite sides. The chemical composition of waters in piezometers differed significantly. All waters had features of acid mine drainage, especially in the aspects of pH value, iron and sulphate concentrations. The substantial changes for the worse of groundwater quality due to contact with reservoir water were stated.
PL
Scharakteryzowano procesy utleniania minerałów siarczkowych oraz procesy ich neutralizacji w wodach kopalni Niwka-Modrzejów. Przedstawiono formy żelaza oraz pochodzenie siarczanów.
EN
Dissolution of oxidation products of sulphide minerals and their neutralization in the Niwka-Modrzejów Coal Mine were investigated. Both the iron forms and the origin of sulphur in mine water are discussed.
PL
Celem pracy było rozpoznanie procesów kształtujących chemizm zanieczyszczonych wód kopalnianych na tle warunków hydrogeologicznych oraz prognoza zmian jakości tych wód w częstochowskim rejonie zatopionych kopalń rud żelaza. Na skutek wieloletniej eksploatacji oraz prowadzenia odwodnień górniczych nastąpiło poważne zakłócenie reżimu wód podziemnych w warstwach kościeliskich występujących w spągu serii rudonośnej, a należących do poziomu wodonośnego jury środkowej. Poza obniżeniem ciśnień i zwierciadła wód podziemnych, na dużym obszarze nastąpiły zmiany ich właściwości fizykochemicznych spowodowane rozwojem procesów utleniania i hydrolizy w obrębie wyrobisk kopalnianych. Po zatopieniu kopalń miały miejsce dalsze zmiany chemizmu wód w następstwie procesów ługowania substancji mineralnych. Przedstawiono skład chemiczny wód poziomu warstw kościeliskich oraz wybrane parametry fizyczne wraz z analizą wskaźników nasycenia, procesów rozpuszczania i wytrącania poszczególnych faz mineralnych. Stwierdzono, że po 15 latach od zatopienia kopalń niekorzystne zmiany chemizmu wód podziemnych są nadal bardzo duże. Maksymalne stężenia żelaza są obecnie 500-krotnie wyższe od dopuszczalnych dla wód pitnych, w przypadku manganu 80-krotnie, a siarczanów 7-krotnie. Przeprowadzone badania wykazały, że tempo procesów samooczyszczania zanieczyszczonych wód kopalnianych jest bardzo wolne. Wnioski z badań modelowych dynamiki i chemizmu wód podziemnych z warstw kościeliskich zostały potwierdzone przez wyniki badań izotopowych tych wód.
EN
The objective of this study was the recognition of the hydrogeological and hydrogeochemical processes and the prediction of the quality changes of groundwaters in the Częstochowa region of the flooded iron ore mines. Four distinct hydrochemical zones were recognised: I - within the iron mine workings area where changes of water chemistry are the most significant; II - located in the immediate vicinity of mines, along the path of polluted waters flow, this is a zone of mixing between mine waters and natural waters; III - located within the maximum extent of the cone of depression along flow path of polluted waters, where the concentration of identified compounds are of the background values; IV - the area beyond the iron mines influence, where the chemistry of groundwater of the Kościeliska aquifer is natural. Two models were developed: hydrological model of water flow and hydrochemical model. Additionally, stable isotopes of hydrogen and oxygen, and tritium and radiocarbon were determined. The results obtained indicate that the changes of groundwater chemistry within the flooded iron mines area are significant. Maximum SO42- contents are 3-7 times higher than the acceptable levels for human consumption (Polish Drinking-Water Standards), Mn 5-80 times and Fe 30-500 times higher. Isotope hydrology, water flow modelling and hydrogeochemical interpretations suggest that waters in the zone III, in spite of their occurrence within the area of the cone of depression caused by the iron mining, are not influenced by acid and neutral polluted mine waters. Waters stored in abandoned mine workings are in the quasi-stagnation state and do not threat ground- water supplies in Częstochowa.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.