Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zmiany składu chemicznego wód podziemnych w węglanowych utworach triasu opolskiego na podstawie badań wybranych źródeł

Staśko Stanisław, Trałka Marta, Błachowicz Marek

Przegląd Geologiczny

|

2022

|

Vol. 70, nr 12

868--876

EN

Results of research of six large karstic springs with a discharge rate of 10-100 l/s obtainedfrom a series of 12 measurements in 2021-2022 are the basis for a comparison of the chemical composition in the past and present. The studied springs drain Triassic limestones and dolomites in the southern part of Major Groundwater Basin No. 333 in the Opole region. After 40 years, there is a significant decrease in discharge rates in five out of all selected springs, and frequent dying out of outflows in three cases. A significant increase in the content of nitrogen compounds, espe¬cially nitrates, has been measured. Statistical factor analysis allowed distinguishing two groups of factors responsible for changes in the main ions in groundwater. Restoring high groundwater quality is an urgent task for the administration of this region, which requires a comprehensive approach.

2

Removal of Contaminants from Water by Bacterial Activity

Jencarova Jana, Luptakova Alena, Kupka Daniel

Inżynieria Mineralna

|

2020

|

no. 1, vol. 2

63--66

EN

High concentration of sulphates and metals in waters is often as a consequence of anthropogenic activity and industry. The principles of the biological-chemical methods for pollution removal include various processes. The most widely metabolic pathway of sulphate-reducing bacteria - overall dissimilatory reduction - is the complete reduction of sulphate to hydrogen sulphide. Two major metabolic groups are known, depending on whether or not they can oxidize acetate. One group utilizes lactate, fumarate, propionate, butyrate, pyruvate, and aromatic compounds, which they typically oxidize to acetate, while the other group oxidizes acetate to CO₂ and H₂O. Sulphate is reduced to H₂S through a series of intermediate reactions. The end product of this reaction, hydrogen sulphide, can react with metal ions to form insoluble metal sulphides or reduce soluble toxic metals, often to less toxic or less soluble forms. This way, sulphate-reducing bacteria are utilizable in bio-elimination of sulphate and metal from water.

PL

Wysokie stężenie siarczanów i metali w wodach jest często konsekwencją działalności antropogenicznej i przemysłu. Zasady biologiczno-chemicznych metod usuwania zanieczyszczeń obejmują różne procesy. Najszerzej szlakiem metabolicznym bakterii redukujących siarczany – ogólna redukcja dyssymilacyjna – jest całkowita redukcja siarczanu do siarkowodoru. Znane są dwie główne grupy metaboliczne, w zależności od tego, czy mogą utleniać octan. Jedna grupa wykorzystuje mleczan, fumaran, propionian, maślan, pirogronian i związki aromatyczne, które zwykle utleniają do octanu, podczas gdy druga grupa utlenia octan do CO2 i H2O.Siarczan jest redukowany do H2S poprzez szereg reakcji pośrednich. Produkt końcowy tej reakcji - siarkowodór - może reagować z jonami metali, tworząc nierozpuszczalne siarczki metali lub redukować rozpuszczalne metale toksyczne, często do postaci mniej toksycznych lub mniej rozpuszczalnych. W ten sposób bakterie redukujące siarczany są wykorzystywane do bio-eliminacji siarczanu i metalu z wody.

3

Heavy metals and sulfate removal from water by means of Al powder-cement-based filtration

Suponik Tomasz, Różański Zenon, Popczyk Marcin

Environment Protection Engineering

|

2019

|

Vol. 45, nr 3

69--86

EN

Al powder-cement-based filters used to treat contaminated water from a coal mining area were designed and tested. Several of these multicomponent filters, containing quartz sand, Portland cement and water, as well as additional components (Al powder, CaO and CaSO4) in various mass proportions have been prepared. In this respect, an exhaustive analysis of the impact of the individual components on the properties of the filters was conducted to evaluate their efficiency in the removal of heavy metals and SO4 2–. Moreover, additional filter properties such as water permeability, uniaxial compressive strength and resistance to frost were also considered. The information gathered revealed that the designed filters pose high efficiency in respect of heavy metal removal (Cu, Cr, Ni, Co, Zn) and also exhibit proper water permeability and high mechanical strength. Based on this analysis, an optimal filter composition is provided. The results reported herein suggest that Al powder-cement-based filters are environmentally sustainable and cost effective for the treatment of water from industrial sites even in cold weather conditions.

4

Proposal and Testing of Multi-Step Process for Acid Mine Drainage Treatment

Holub M., Balintova M., Pavlikova P.

Inżynieria Mineralna

|

2018

|

R. 20, nr 2

201--206

EN

The mining represents one the most common human activities that fundamentally impact not only the country itself but also have adverse effects on the fauna, flora and human beings. The negative impacts also include acid mine drainage which is formed by the dissolution of products resulting from the oxidation (chemically and microbiologically mediated) of sulphide minerals, mainly pyrite or iron disulphide. According to stringent European Union effluent discharge regulations it is necessary to look into innovative technologies to remove considerable amount of effluent rather than discharging into surface water. Resulting from previous partial achievements, the article is focused on the combination of chemical precipitation, ion exchange and biosorption techniques for the acid mine drainage treatment. Concentrations of four different metal cations (copper, iron, manganese, aluminium) and sulphates were observed. First stage of treatment included chemical precipitation by combination of oxidation using 31% hydrogen peroxide and subsequent precipitation with 0.1 M sodium hydroxide. After the first stage, the ion exchange using two different exchangers (PUROLITE MB400 resin and AMBERLITE MB20 resin) took place. The last stage of the experiments was focused of the biosorption study. Low – cost sorbents included in this case natural non – modified peat “PEATSORB” and hemp shives in modified state. Overall, the best results were observed after combination of MB20 resin in the second stage and subsequent using of modified hemp shives in the third stage of the treatment.

PL

Górnictwo jest jedną z działalności człowieka, która ma zasadniczy wpływ na środowisko - faunę, florę i ludzi. Negatywne oddziaływania obejmują także kwaśne wody z drenażu kopalnianego, który powstaje w wyniku rozpuszczania produktów powstałych w wyniku utleniania (chemicznego i mikrobiologicznego) minerałów siarczkowych, głównie pirytu lub dwusiarczku żelaza. Zgodnie z rygorystycznymi przepisami Unii Europejskiej dotyczącymi zrzutu ścieków konieczne jest przyjrzenie się innowacyjnym technologiom, które pozwalają na usunięcie znacznych ilości ścieków, aby uniknąć odprowadzania ich do wód powierzchniowych. W artykule Autorzy skoncentrowali się na kombinacji technik wytrącania chemicznego, wymiany jonowej i biosorpcji. Badano stężenia czterech różnych kationów metali (miedzi, żelaza, manganu, glinu) i siarczanów. Pierwszy etap ługowania obejmował wytrącanie chemiczne przez połączenie utleniania przy użyciu 31% nadtlenku wodoru i następnie wytrącanie 0,1 M wodorotlenkiem sodu. Po pierwszym etapie prowadzono wymianę jonową za pomocą dwóch różnych wymienników (żywica PUROLITE MB400 i żywica AMBERLITE MB20). Ostatni etap eksperymentów skoncentrowano na badaniu biosorpcji. Niskokosztowe sorbenty obejmują w tym przypadku naturalne torfy niezmodyfikowane „PEATSORB” i zmodyfikowane łupiny konopi. Ogólnie najlepsze wyniki zaobserwowano po połączeniu żywicy MB20 w drugim etapie i zastosowaniu zmodyfikowanych łupin konopi w trzecim etapie.

5

Fazy siarczkowe i siarczanowe w żużlach hutniczych

Jonczy I., Kamińska M., Bilewska K.

Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrony Środowiska

|

2018

|

Vol. 20, nr 1

1--10

EN

Metallurgical slags are characterized by a varied and rich phase composition, which undergoes transformations under the influence of landfill waste disposal. The aim of the research was to check if, despite the long-term slags storage on the dumps and the impact of external factors on them, the sulfide phases are still present in their phase composition. The conducted tests confirmed the presence of sulphide phases in the analysed slags. In the Zn-Pb slags, the presence of iron sulphide with a chemical composition similar to pyrrhotite FeS and zinc sulphide – sphalerite ZnS were found. In the martensite slags calcium sulphide – oldhamite CaS and manganese sulphide – alabandin MnS (characteristic sulphides for steel wastes) were found. Sulphides create fine precipitation, most often surrounded by glaze, which forms an insulating layer for them. As the glaze devitrification, the sulphides are oxidized and sulphates are formed. Their presence can affect the acidification of the environment.

PL

Żużle hutnicze charakteryzują się zróżnicowanym i bogatym składem fazowym, który pod wpływem składowania odpadów na zwałowiskach ulega przeobrażeniom. Celem badań było sprawdzenie, czy pomimo długoletniego składowania żużli na zwałowiskach i oddziaływania na nie czynników zewnętrznych, fazy siarczkowe nadal są obecne w ich składzie fazowym. Przeprowadzone badania potwierdziły obecność w analizowanych żużlach faz siarczkowych. W żużlach Zn-Pb stwierdzono obecność siarczku żelaza o składzie chemicznym zbliżonym do pirotynu FeS oraz siarczku cynku – sfalerytu ZnS. W żużlach martenowskich występują charakterystyczne dla odpadów stalowniczych: siarczek wapnia – oldhamit CaS oraz siarczek manganu – alabandyn MnS. Siarczki tworzą drobne wytrącenia, najczęściej w otoczeniu szkliwa, które stanowi dla nich otoczkę izolującą. W miarę postępującego procesu dewitryfikacji szkliwa siarczki ulegają utlenieniu, tworzą się siarczany, których obecność może wpływać na zakwaszenie środowiska.

6

Zmienność składu chemicznego kwaśnych wód spływu powierzchniowego z czynnej hałdy odpadów górniczych reprezentujących osady krakowskiej serii piaskowcowej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego

Bauerek A., Bebek M., Frączek R., Paw K., Kasperkiewicz W.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 7

450--458

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.

7

Siarczanowa korozja betonu stosowanego do budowy osadników oczyszczalni ścieków po mokrym odsiarczaniu spalin. Cz. 2, Studium przypadku

Słomka-Słupik B., Mentelski Sz.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 2

41--44

PL

Na etapie budowy oczyszczalni ścieków po IMOS pobrano (z placu budowy) beton do badań. Badania te miały na celu sprawdzenie zmian właściwości stwardniałego betonu pod wpływem wodnego roztworu soli siarczanowej oraz rzeczywistych ścieków, z uwzględnieniem zastosowanego zabezpieczenia strukturalnego (mikrokrzemionka) i powierzchniowego (polimocznik) zapewniającego szczelność i zwiększającego odporność chemiczną betonu.

EN

Concrete for this research was collected from the construction site during the construction phase of sewage treatment plant after wet flue-gas desulfurization process. The aim of the studies was to check the changes in the properties of hardened concrete under the influence of sulfate salt aqueous solution and a real wastewater, taking into account structural (microsilica) and surface (polyurea) protection providing tightness and increasing the chemical resistance of concrete.

8

Sulphate and arsenate minerals as environmental indicators in the weathering zones of selected ore deposits, Western Sudetes, Poland

Parafiniuk J., Siuda R., Borkowski A.

Acta Geologica Polonica

|

2016

|

Vol. 66, no. 3

493--508

EN

The results of a complex investigation of the sulphate and arsenate assemblages forming in the weathering zone of selected ore deposits in the Sudetes are presented. The development of the weathering zone has been characterised in the polymetallic ore deposits at Miedzianka–Ciechanowice and Radzimowice, and the pyrite deposit at Wieściszowice, which differ in the chemical compositions of the ore and barren minerals and the hydrological conditions. Secondary sulphate and arsenate mineral assemblages vary significantly among the ore deposits under study. Their crystallization is discussed, taking into consideration the stability of particular minerals and the paths of their transformation. It is shown that these minerals have great potential as indicators of weathering processes. A significant role for microorganisms in the formation of the weathering zone of the ore deposits under study is also proven.

9

The effect of carbonate aggregate reaction in cement concrete on long-term changes in strength due to corrosion exposition conditions

Dębska D.

Ochrona przed Korozją

|

2015

|

nr 5

185--189

EN

The results of a study on the impact of defined environmental exposition such as H2O, MgSO4, Na2SO4 in different temperature condition on the susceptibility to dedolomitisation processes of cement concrete with selected dolomite aggregate with specific regard to changes in long-term strength properties are presented in the paper. The impact of defined liquid environment containing different amount of calcium and magnesium ions in various temperature condition on a susceptibility to release Ca2+ and Mg2+ ions caused by chemical reaction with examined aggregate was indicated too.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu zdefiniowanych warunków ekspozycji korozyjnej, takich jak H2O, MgSO4, Na2SO4 i zróżnicowanej temperatury, na podatność na procesy związane z dedolomityzacją betonu cementowego z kruszywem dolomitowym. Jako cechy diagnostyczne przyjęto zmiany wytrzymałości na zginanie i ściskanie. Przedstawiono również wyniki badań wpływu środowiska ciekłego zawierającego ściśle określoną zawartość jonów wapnia i magnezu oddziałującego w różnych warunkach temperatury na reaktywność kruszywa powodującą uwalnianie jonów Ca2+ i Mg2+.

10

Effective Removal of Sulphates from Aqueous Solutions by Modified Orange Peel

Surovka D., Pertile E., Sarcakova E.

Inżynieria Mineralna

|

2015

|

R. 16, nr 2

161--169

EN

More recently, it has been shown that sulphate (SO4) adsorption plays a role not only in mediating the effects of anthropogenic S emissions. It was found that SO4 adsorption and desorption is important in buffering soil systems against extreme climatic events. For these reasons, correct understanding of SO4 adsorption and desorption remains an important scope for geochemical research. Nowadays, several appropriate methods are available including cementation, chemical precipitation, membrane filtration, ion-exchange and and hydrogel. However, they often require a great investment, and generate large amounts of waste products. However, the adsorption methods are cheap methods, used on large scale. Technical and economic concerns have led to a focus on lost-cost adsorbents. Adsorption is commonly used and are very successful, environmentally friendly and acceptable economically in low concentrations contaminants. The adsorption of sulphates from water solution using orange peel was studied by means of batch mechanism. This study addresses the important parameters of SO4 with the aim of identifying optimal adsorption conditions. Many adsorption studies are available in the literature, which however focus on synthetic solutions. The aim of this study was to determine the dependency of sorption process on pH of the solution, the initial concentration of the sorbent, contact time and temperature. The Langmuir, Freundlich and Temkin isothermal models were used to describe the sorption isotherms of ions. They Langmuir model is more suitable for describing data than that of Freundlich. The adsorption efficiency of removing sulphates (q30 = 5 mg/g) by using orange peel was approximately 90%. When studying the kinetics it was discovered that the sorption process will follow the pseudo-second order. The thermodynamic parameters show exothermic character of sorption, and the processes will be spontaneous and favourable. The results indicate that it is possible to use orange peel effectively for removing sulphates and selected metals from waste water.

PL

Badania wykazały, że adsorpcja siarczanów (SO4) ma kluczową rolę nie tylko w analizie wpływu antropogenicznej emisji S. Odkryto, że adsorpcja SO4 i desorpcja są ważne w instalacjach buforowania gleb przed ekstremalnymi wydarzeniami klimatycznymi. Z tych powodów, szersze rozumienie adsorpcji SO4 i desorpcji pozostaje ważnym tematem badań geochemicznych. Obecnie dostępnych jest kilka metod oczyszczania wód – wliczając w to cementację, strącanie chemiczne, filtracje membranową, wymianę jonową oraz hydrożel. Jednakże, wymienione metody badań wymagają sporych inwestycji i wytwarzają ogromne ilości odpadów, podczas gdy same metody adsorpcyjne są tanie i używane na szeroką skalę. Okoliczności ekonomiczne oraz techniczne doprowadziły do skupienia się na niskokosztowych adsorbentach. Adsorpcja jest powszechnie stosowana z satysfakcjonującymi wynikami, jest przyjazna środowisku oraz ekonomiczne akceptowalna przy niskich stężeniach kontaminatu. Zbadano adsorpcję siarczanów z roztworu wodnego z użyciem skórki pomarańczowej. Badanie miało na celu zbadanie istotnych parametrów adsorpcji SO4 ze szczególnym dążeniem do identyfikacji optymalnych warunków adsorpcji. Literatura przedstawia wiele badań nad adsorpcją, jednakże jedynie z wykorzystaniem roztworów syntetycznych. Celem niniejszych badań było wyznaczenie zależności procesów sorpcyjnych od pH roztworu, stężenia początkowego sorbentu, czasu kontaktu oraz temperatury. Aby opisać izotermę sorpcji jonów użyto modeli izotermicznych Langmuir’a, Freundlich’a i Temkin’a. Model Langmuir’a jest wygodniejszy do opisu danych niż model Freundlich’a. Skuteczność adsorpcji w usuwaniu siarczanów (q30 = 5mg/g) przy użyciu skórki pomarańczy wyniosła około 90%. Podczas badania kinetyki odkryto, że procesy sorpcji podlegają reakcji pseudo-drugiego rzędu. Parametry termodynamiczne pokazały właściwości egzotermiczne sorpcji, a procesy zachodzą spontanicznie i korzystnie. Wyniki potwierdziły, że można skutecznie wykorzystywać skórkę pomarańczy do usuwania siarczanów i wybranych metali ze ścieków wodnych.

11

Changes in the thermal expansion coefficient of concrete due to exposure to aggressive chemical environment

Dębska D., Zając B.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2015

|

Y. 112, iss. 2-Ś

29--37

EN

An analysis of the impact of long-term sulphate examination conditions on the thermal expansion of ordinary cement concrete made with the use of various limestone aggregates is presented in the paper. The article contains the results of selected chemical and temperature laboratory testing. This issue is of significant value for the description of cement concrete durability under aggressive conditions in a wide range of temperatures. The experimental results can usefully be applied to predicting the sustainability of ordinary cement concrete as well as its joints working under defined aggressive conditions.

PL

Przedmiotem artykułu jest analiza wpływu długoterminowego oddziaływania siarczanów na rozszerzalność termiczną betonu cementowego z kruszywem wapiennym. Opisano laboratoryjne badania chemiczne oraz termiczne. Zagadnienie to ma istotne znaczenie dla opisu pracy betonu w środowisku agresywnym w szerokim zakresie temperatury. Wyniki badań mogą być wykorzystane w zagadnieniach związanych z opisem trwałości zarówno elementów betonowych, jak i ich połączeń.

12

Extraction of Non-Ferrous Metals from Waste Deposits (on Example of Industrial Sites in the Murmansk Region)

Svetlov A., Krasavtseva E., Seleznev S., Makarov D., Masloboev V.

Inżynieria Mineralna

|

2014

|

R. 15, nr 2

165--170

EN

Difficult sulfide ores of non-ferrous metals and some nonconventional raw materials, particularly those of technogenic origin, are increasingly being involved in processing nowadays. Processing of the raw materials from technogenic deposits is the most effective way for operating mining companies to enlarge the available mineral resources, to improve the resources utilization efficiency, to reduce resource-intensity of products and to remediate the surrounding environment. The results of floatation of copper-nickel dressing tailings have been studied. A technology of dry magnetic separation of the dumps the Allarechensk copper-nickel deposit is suggested. A method for geotechnological treatment of substandard Ni, Cu and Co containing sulfide material is developed.

PL

W ostatnich czasach w przetwórstwie rośnie udział trudnych rud siarczkowych metali nieżelaznych i innych niekonwencjonalnych materiałów surowcowych, w szczególności tych pochodzenia tektonicznego. Przetwarzanie materiałów surowcowych z depozytów tektonicznych w działających przedsiębiorstwach wydobywczych jest najbardziej efektywnym sposobem zwiększenia dostępnych źródeł minerału, polepszenia wydajności wykorzystania zasobów, zredukowania zasobo-chłonności produkcji oraz przywrócenia do otaczającego środowiska. Zbadano wyniki flotacji miedziowo-niklowych odpadów ze wzbogacania. Zaproponowano technologię suchej separacji magnetycznej zwałów depozytów miedziowo-niklowych ze złoża Allarechensk. Opracowano metodę geotechnologicznej obróbki Ni, Cu i Co znajdujących się poniżej normy, a zawierających materiał siarczkowy.

13

Zasolenie i agresywność wód kopalnianych z odkrywek węgla

Staniszewski R., Sobczyński T.

Ekologia i Technika

|

2014

|

R. 22, nr 5

256--262

PL

Celem prowadzonych badań było określenie stopnia zasolenia i agresywności wód kopalnianych oraz określenie ich wpływu na wody rzeczne. W artykule przedstawiono wyniki analiz przeprowadzonych w okresie IV-X 2013 r. dla odkrywek Tomisławice i Drzewce. Określono poziom zasolenia posługując się sumą stężeń jonów chlorkowych oraz siarczanów i porównano uzyskane wyniki z danymi dla cieków odbierających te wody. Przeprowadzono również ocenę stopnia agresywności wód kopalnianych dla betonu, na podstawie wskaźników flzyczno-chemicznych oraz prędkości przepływu. Dokonano porównania wielkości analizowanych wskaźników w przekrojach powyżej ł poniżej zrzutu celem stwierdzenia wpływu odkrywek na wody rzeczne. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że wody kopalniane nie wykazywały większego zasolenia niż wody odbiorników, którymi były Noteć i Kanał Grójecki. Zaobserwowano spadek stężenia siarczanów wód Noteci poniżej zrzutów wód kopalnianych z odkrywki Tomisławice. Nie stwierdzono wpływu zrzutów na podwyższenie stężeń fluorków w ciekach. Pod względem fizyczno-chemicznym wody analizowane wody kopalniane nie wykazały właściwości korozyjnych. Najniższy stopień agresywności lal w każdym z przekrojów wynikał wyłącznie z powodu ruchu wody.

EN

The aims of studies were evaluation of the mine waters salinity and aggressiveness and its impact on river waters. In the paper results of studies carried out in period IV-X of the year 2013 on mine waters from brown coal open-pit mines Tomisławice and Drzewce were presented. Level of salinity was evaluated usłng results of conductivity and sum of chloride and sulphates concentrations and obtained results were compared with data for river under the mine waters pressure. Additionally, the level of mine waters aggressiveness on concrete was estimate using physico-chemical data and water velocity. Obtained results showed, that salinity of mine waters was sini lar to salinity of Noteć River and Grójecki Channel waters. Significantly lower concentrations of sulphates in rive waters below Tomisławice mine discharge was found in case of Noteć River and it was related to the contributiol of mine waters in river discharge and process of sedimentation. The impact of mine waters on increase of fluoride in river waters was not observed. According to physico-chemical parameters the studied mine waters were no corrosive for concrete. The lowest level of aggressiveness (lal) in each site was caused only by water flow.

14

Autoklawizowany beton komórkowy niezawierający cementu i siarczanów

Stumm A.

Materiały Budowlane

|

2013

|

nr 3

102--103

EN

New laws are likely which will make putting autoclaved aerated concrete (ACC) into landfills more difficult in the future. Consequently, a project was launched at Xella to reduce the sulphate content in AAC to almost zero. Positive side effects are no risk of thaumasite, agglomeration residue of lime and grey stains. The biggest source of sulphate besides cement is the pure calcium sulphate, which is added either as gypsum or anhydrite to the mixture. Additional calcium sulphate has been used in AAC to improve its material properties for many years. The reduction of calcium sulphate in ordinary cementitious AAC recipes leads to highs shrinkage and less compressive strength of the material. Sulphate free AAC with a low bulk density is not yet being made in mass production. Due to the lag of the hydraulic binder cement, completely sulphate free recipes could not be handled in technologies like Durox, Hebel or Ytong yet. Cement and sulphate free ACC cakes tend to collapse either in the demoulding or autoclaving process, and especially low densities are difficult to process. Technological solutions and recipes were found to produce cement and sulphate free AAC with low bulk densities in moulds with the size of 5,4 m 3 . The material meets the requirements for the German bulk density class PP2/0,35 with λ 0,09 W/(mK). The shrinkage tests show values under 0,20 mm/m according to to DIN EN 680. Finally, it was shown that cement free recipes lead to fewer transportation damages due to less brittle surfaces. Further research is currently in progress.

15

Analiza zmian składu chemicznego wód piętra triasowego w początkowej fazie zatapiania kopalni Trzebionka

Klojzy-Karczmarczyk B., Kryza A., Kurek T., Mazurek J.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/1

281--285

PL

Eksploatacja rud Zn-Pb w kopalni Trzebionka wymagała ciągłego odwadniania górotworu, co spowodowało zmiany zwierciadła wód podziemnych w obrębie głównego poziomu wodonośnego piętra triasowego. Poziom wodonośny, znajdujący się w utworach węglanowych wapienia muszlowego i retu, stanowi w rejonie oddziaływania leja depresji kopalni główny zbiornik wód podziemnych GZWP 452 – Chrzanów. W związku z wyczerpaniem złoża, w 2009 r. zakończono eksploatację i zaprzestano odwadniania wyrobisk. Wszystkie szyby kopalni Trzebionka, w tym szyb główny Włodzimierz, zaadaptowano na piezometry do obserwacji procesu całkowitego zatapiania kopalni, rozpoczętego w połowie 2010 r., po wyłączeniu pompowni głównego odwadniania. W piezometrze tym są wykonywane pomiary poziomu zwierciadła wody oraz badania wybranych parametrów fizykochemicznych wód kopalnianych. Na podstawie wyników tych badań, wykonanych w latach 2010–2012, przeprowadzono analizę zmian składu chemicznego wód głównego poziomu wodonośnego piętra triasowego. Przeprowadzono porównanie zmian zawartości siarczanów, cynku i ołowiu oraz odczynu wody i przewodności elektrolitycznej właściwej w próbkach wody dołowej ze zmianami położenia zwierciadła wody w tych samych okresach czasu. Z porównania krzywej odbudowy zwierciadła wody z krzywą zmian zawartości siarczanów wynika, że w trakcie podnoszenia się poziomu zwierciadła następuje również powolny wzrost stężenia siarczanów. Najprawdopodobniej jest on związany z ciągłym procesem rozpuszczania bardzo dobrze rozpuszczalnych siarczanów w wodach zatapiających kopalnię.

EN

The mining of Zn-Pb ores in the Trzebionka mine made it necessary to drain the deposit. This process led to changes in the groundwater table within the main level of the Triassic aquifer. The aquifer located in the Muschelkalk carbonate and Buntsandstein (Röt) formations constitutes the main groundwater reservoir for the major groundwater basin No. 452 Chrzanów in the impact zone of the mine-pumping cone of depression. Due to the depletion of reserves, mining was terminated in 2009 and the drainage of the pits was stopped. The closed-down Włodzimierz main shaft was adapted to serve as a piezometer for the observation of the total flooding of the mine, which began in mid-2010 after turning off the main drainage pumping station. Water level measurements and tests of selected physico-chemical parameters of mine waters take place in the piezometer. Based on the results of research conducted in 2010–2012, an analysis of changes in the water chemistry of the Triassic aquifer was conducted in the Włodzimierz shaft. The changes in the content of sulphates, zinc, lead, pH and conductivity in pit water samples were analysed and compared to the measurements of water-table position in the corresponding periods of time. A comparison of the water-table restoration curve to the curve of sulphate content changes shows that as the level of the water table increases so does the concentration of sulphates. This is most likely related to flooding of the mine and continuous transition of sulphates into the aqueous solution.

16

Zmiany chemizmu wód podziemnych zachodzące na skutek odwadniania złoża węgla brunatnego "Bełchatów"

Martyniak R., Sołtyk W.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2009

|

R. 33, z. 2

307-316

PL

Największa polska odkrywkowa Kopalnia Węgla Brunatnego "Bełchatów" rozpoczęła eksploatację systemu odwodnienia w 1975 na Polu Bełchatów. System odwodnienia jest jednym z podstawowych i najważniejszych elementów niezbędnych do prawidłowego i bezpiecznego funkcjonowania całego układu prowadzenie robót górniczych. W celu wydobycia złoża węgla brunatnego należy obniżać zwierciadło wód podziemnych poniżej poziomów eksploatacyjnych z docelową depresją wynoszącą 300 m ppt. Jakość wód podziemnych pompowanych przez system odwodnienia wgłębnego przekształcana jest przez czynniki geologiczne, hydrochemiczne i pod wpływem oddziaływań antropogenicznych.

EN

The largest strip mine in Poland, KWB "Bełchatów", began operating a drainage system on the Bełchatów Field in 1975. The drainage system is one of the fundamental and most important elements required for correct and safe functioning of the entire system of mine works. In order to exploit a brown coal deposit, it is necessary to lower the level of underground waters below the exploitation levels with target depression totalling 300 m below terrain level. The quality of underground waters pumped by the sunk drainage system is transformed by geological and hydrochemical factors as well as changes under the influence of anthropogenic interactions.

17

Wpływ modernizacji systemu retencyjno-dozującego "Olza" na jakość wód rzeki Odry, Olzy i Leśnicy

Swolkień J.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2009

|

R. 33, z. 3

103-114

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane z wpływem przeprowadzonej modernizacji sytemu retencyjno-dozującego (kolektora) "Olza" na jakość wód rzeki Odry, Olzy i Leśnicy. Silnie zanieczyszczone jonami chlorkowymi, siarczanowymi wody kopalniane odprowadzane z kopalń południowo-zachodniej części Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW), za pośrednictwem kolektora, wywierają niekorzystny wpływ na ekosystem rzeczny. Szczególnie groźne są silne wahania stężeń jonów chlorkowych, które zaburzają równowagę biologiczną eko-systemu, narażając na wyginięcie różne gatunki roślin i zwierząt. Uruchomienie bezpośredniego odprowadzania wód kopalnianych do rzeki Odry za pomocą systemu zrzutowego zainstalowanego w dnie rzeki zapewniło odpowiednie wymieszanie wód kopalnianych z jej wodami na krótkim 100-metrowym odcinku. System wyposażony jest w 51 dysz rozmieszczonych między prawym i lewym brzegiem rzeki. Takie rozwiązanie pozwoliło uniknąć silnych wahań stężeń, przede wszystkim jonów chlorkowych, i uchroniło florę i faunę rzeki Odry przed wyniszczeniem. Uruchomienie zmodernizowanego odcinka kolektora wyeliminowało również konieczność odprowadzania wód kopalnianych do Odry za pośrednictwem rzek Leśnicy i Olzy. Przyczyniło się to do znaczącej poprawy jakości wód tych rzek i powolnego odbudowania się ich ekosystemu.

EN

This article treats about the influence of dropping system "Olza" modernization on the Odra, Lesnica and Olza rivers ecosystem. Both, Leśnica and Olza were the most jeopardize ones, taking into consideration the fact that the mine waters were directly thrown to their waters. Strongly contaminated, mostly with chlorides and sulphates, mine waters, transported through the interceptor-sewer, managed to destroy the whole rivers ecosystem. Huge chloride fluctuations were the cause of biological balance dysfunction. Most of animals and plants species were destroyed. The brake through came after the new dropping system was activated. The new system was placed in the bottom of Odra river and was equipped with 51 nozzles settled down between two river banks. The new system allowed to eliminate the contamination of the Leśnica and Olza rivers and prevented their flora and fauna from total distraction. It also allowed to mix the mine and the river waters just after the drop. It led to the elimination of huge chloride fluctuation in the Odra river and had a huge impact on its quality improvement.

18

Powstawanie i neutralizacja kwaśnych wód w kopalni Niwka-Modrzejów na Górnym Śląsku

Pluta I.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2009

|

nr 436, z. 9/2

361-365

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.

19

Geneza siarczanów w głębokim plejstoceńskim poziomie wodonośnym w rejonie Wysokiej na podstawie badań izotopowych i mikrobiologicznych

Kotowski T., Burkowska A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2009

|

nr 436, z. 9/1

273-279

PL

Celem przeprowadzonych badań była identyfikacja źródła pochodzenia siarczanów w głębokim poziomie wodonośnym w rejonie Wysokiej. W pracy zaprezentowano wyniki badań składu izotopowego siarczanów oraz badań mikrobiologicznych w obszarze badań. Teren badań znajduje się w zachodniej części Pojezierza Krajeńskiego, gdzie głęboki poziom plejstoceński występuje w obrębie doliny kopalnej w rejonie Wysokiej. W obszarze doliny kopalnej wody podziemne głębokiego poziomu plejstoceńskiego zawierają podwyższone zawartości jonów siarczanowych i chlorkowych. Podwyższone stężenie chlorków w głębokim plejstoceńskim poziomie wodonośnym jest związane z ascenzją solanek z poziomów mezozoicznych, natomiast źródłem siarczanów jest utlenianie pirytu przez bakterie z gatunku Thiobacillus denitrificans.

EN

The aim of this study was to identify the origin of sulphates in a deep Pleistocene aquifer in the Wysoka area. The isotopic composition of sulphates and microbiological conditions in the aquifer are presented in the paper. The study area is located in the western part of the Krajna Lakeland, where the deep Pleistocene sandy aquifer was found over an area of buried valley in the vicinity of Wysoka. The groundwater of the deep aquifer contains increased concentration of sulphate and chloride ions. The elevated chloride concentrations in the aquifer are related to the ascending brines from Mesozoic formations. However, the origin of sulphates in the deep Pleistocene aquifer is related to oxidation of pyrite by Thiobacillus denitrificans.

20

Sulphate reduction - methane oxidation: a potential role of this process in the origin of C isotope environmental record in freshwater carbonates

Jędrysek M. O.

Polish Geological Institute Special Papers

|

2005

|

Vol. 16

18--34

EN

It is demonstrated that microbial oxidation of organic compounds (including methane), in freshwater sediments, may result in precipitation of carbonates, which may become an important geochemical archive of palaeoenvironmental variations. Most probably low 13C value in calcite in eutrophic systems results from an advanced oxidation of organic compounds in turbulent or/and sulphate-rich conditions. Likewise, high 13C value in calcite from organic-rich sediments may evidence low red-ox potential of the freshwater system. More advanced studies might help to calibrate a new tool for palaeoenvironmental reconstructions. Oxidation of methane and organic matter results in significant isotope effects in sulphates dissolved in water. Therefore, to better understand the origin of carbon isotope signal in carbonates, concentration and stable isotope measurements in dissolved sulphate (water column), bubble methane and calcite (freshwater sediments) have been carried out in 24 lakes, 2 ponds and 4 rivers in Poland. Dissolved sulphate is a major compound of freshwater systems and sulphur, being an important bioelement, controls many processes in lakes therefore quality of water (e.g. microbial sequestration of organic compounds, inhibitor of methane ebullitive flux). The highest concentration of sulphate has been detected in rivers (85.47 SO42-mg/l) and an artificial lake (70.3 SO42 -mg/l) located in the extremely -polluted region called the "Black Triangle". The lowest concentration of sulphate are found in dystrophic and mountain lakes (from 0.5 to about 3 SO42- mg/l ). The lowest δ34S(SO42-) and δ18O(SO42-) values occur in unpolluted lakes in Eastern Poland (-0.94 and 1.38‰, respectively). The highest δ34S(SO42-) and δ18O(SO42-) values are found in polluted lakes in western Poland and dystrophic lakes (12.95 and 16.15‰, respectively). It is proposed that δ34S(SO42-) and δ18O(SO42-13C(CH4) water column, in a strongly contaminated lake, is observed. This is probably due to a loss of biological buffering potential of the lake accompanied by an active oxidation of methane precursors.

PL

W pracy wykazano, że węglany jeziorne powstałe w wyniku mikrobiologicznego utleniania związków organicznych (w tym metanu), przy redukcji jonów siarczanowych, mogą stanowić ważny geochemiczny zapis zmian środowiskowych. Najprawdopodobniej niskie wartości 13C w kalcycie, w rzekach i jeziorach eutroficznych wynikają z silnego utleniania związków organicznych w warunkach turbulencji i/lub podwyższonych stężeń siarczanu. Podobnie, wysokie wartości 13C w kalcycie, zawartym w osadach słodkowodnych bogatych w materię organiczną, mogą wskazywać na niski potencjał redox. Na podstawie tego typu badania wydaje się możliwe wykalibrowanie nowego narzędzia do rekonstrukcji palaeośrodowiskowych. Z drugiej strony, utlenianie metanu (związków organicznych) może powodować wzbogacenie rezydualnego jonu siarczanowego w ciężkie izotopy tlenu i siarki. Dlatego, aby lepiej zrozumieć sygnał izotopowy w węglanach jeziornych, wykonano badania stężenia i badania izotopowe siarczanu kolumny wodnej oraz badania metanu i kalcytu w osadach 24 jezior, 2 stawów i 4 rzek w Polsce. Rozpuszczony jon siarczanowy jest jednym z głównych składników rozpuszczonych w wodach jeziornych, a siarka, jako istotny biopierwiastek, wpływa na procesy zachodzące w jeziorach, w tym na jakość wód (mikrobiologiczny rozkład związków organicznych, inhibitor metanogenezy). Najwyższe stężenie jonu siarczanowego stwierdzono w rzekach (85,47 ncentration of sulphate has been detected in rivers (85.47 SO42- mg/l) i sztucznym jeziorze (70,3 SO42 -42- mg/l) w regionie silnego zanieczyszczenia (tzw. "Czarny Trójkąt") w Polsce południowo-zachodniej. Najniższe stężenie siarczanu stwierdzono w jeziorach dystroficznych i oligotroficznych - górskich (od 0,5 do 3 mg/l SOSO42 -). Najniższe wartości δ34S(SO42-) i δ18O(SO42-) występują w niezanieczyszczonych jeziorach wschodniej Polski (-0,94 i 1,38‰). Najwyższe wartości δ34S(SO42-) i δ18O(SO42-) stwierdzono w Polsce zachodniej i jeziorach dystroficznych (12,95 i 16,15‰). Wykazano, że. δ34S(SO42- i δ18O(SO42-) jezior mogą być dobrym narzędziem do ilościowej charakterystyki antropopresji (kwaśne opady) oraz do monitorowania zmian trofii i procesów redoks związanych z biodegradacją związków organicznych w osadach i kolumnie wodnej. W przeciwieństwie do czystych jezior, jeziora silnie zanieczyszczone jonem siarczanowym wykazują wzrost wartościδ13C(CH4) wraz ze wzrostem głębokości kolumny wodnej. Może to być wskaźnikiem utraty przez jezioro mikrobiologicznej zdolności buforującej.