Kimyasal & Malzeme Mühendisliği
Madencilik Alanlarında Yeraltısu Kaynaklarında Ağır Metal Kirliliğinin Etkisi
Table of Contents
Giriş Giriş Giriş
Madencilik operasyonları modern altyapı, teknoloji ve enerji sistemlerindeki hammaddeleri tedarik eder. Piller için elektrikli kablolama için bakırdan, çıkarılan metaller için talep artıyor. Ancak bu ilerleme genellikle görünmez, yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş
Ağır Metal Kirliliğinin Doğası ve Kapsamı
Ağır Metaller ve Neden Önemli?
Ağır metaller doğal olarak yüksek atom ağırlığı ve en az beş kez su sıkıntısı çekiyor. Bazı - çinko, bakır ve demir gibi - biyolojik süreçler için temel. Ancak, yüksek konsantrasyonlarda toksik hale gelirler.
Maden Peyzajlarında birincil Kaynaklar
Ağır metal kirliliği, maden yaşam döngüsü içinde birden çok noktadan kaynaklanır. [FONT:0]Tailings tıkanmaları - ezilen kaya ve proses kimyasallarının veya ekstraksiyondan sonra terk edilmesi gereken baskıları içerir - özellikle sulfid-zengin yatakları olduğunda, metaller doğrudan suya girerler.
Kiriş Yolu: Metallerin Yeraltısularına Nasıl Uygarlığa Uygarlık Var?
Asit Mine Draj (AMD)
Ağır metal kirliliği için en önemli yol, sulfid-uzayın mineralleri – özellikle de pirinci (FeS2) – hava ve suya maruz kalıyorlar, sulfurik asit oluşturmak ve demirden ayrılan bu asit, o zaman, ABD'deki diğer metallerin sadece 3'ün altında bir pH'ı kirlenmiş durumda, bu da kurşun ve çinko gibi metalleri çözümle birlikte taşımalarına izin veriyor.
Tailings ve Waste Rock
Aktif asit nesli olmadan bile, yağmur suyu ve karmelt, kuyrukları ve atık yığınları aracılığıyla umursayabilir, bu işlem, su torbalarını azaltır ve aquifers yoluyla yayılır.
Yüzey Runoff ve Infil
Ağır metaller de yüzey tükenme yoluyla ⁇ . Ağır yağış olayları sırasında, maruz kalan madencilik alanları arasında su akışları, platodi sedisyonunu ve gölleri taşımaya da neden olabilir. yüzey su vücutlarından, metaller sığ aquiferlere, özellikle de tümuvial sistemlere sızmaya girebilirler.
Improper Maden Kimyasal Kimyasalların Depres
Madencilik operasyonları, metallerin veya yeraltı proses çözümlerinin serbest bırakılmasıyla ilgili olarak metallerin veya yeraltı atıklarının çıkarılmasıyla ilgili çeşitli kimyasal maddeler kullanır. 2015 Fundão dam in Brezilya'daki milyonlarca demir veya kuyrukta bulunan kuyruklar ve bu kimyasalların düzeltilmesi, metallerin atıklarının veya yüzlerce kilometrelik süre boyunca su ve yeraltı suyu azaltarak çevrelerini dolaylı olarak tanıtabilir.
Yeraltısu Kaynakları ve İnsan Well-Being
İnsan Sağlığı Riskleri
Aşılı içme suyu yoluyla ağır metallere maruz kalma, geniş bir hastalık yelpazesi ile bağlantılıdır. )Lead) Bu zararlı hastalıklara karşı aşılanmış, akciğer ve kanserlere yol açan güçlü bir nörotoksitoksidir.[D)[Dörtüncü ve böbrek hasarına neden olur.[Dörtültülebilir.
Ekolojik Sonuçları
Groundwater akışları, ıslak alanları ve göller, bu yüzden kontrasesyon acil madencilik alanının ötesine yayılabilir.ETHFLT:0)Aquatic organizmalar) - Yeni Gine'de, bakır ve kuyruk deşarjları, balık - yüksek miktarda metalik konsantrasyonlar, düşük konsantrasyonlar bile üreme, büyüme ve davranışları bozar.
Ekonomik ve Sosyal Maliyetler
Konminasyon, içme, sulama ve endüstriyel süreçler için kullanılamaz hale gelir. Çiftçiler alternatif su kaynaklarına veya ürün kirliliğine geçiş yapabilirler. Belediyeler pahalı tedavi sistemlerini veya ithal suyu yüklemek zorunda kalabilirler. Gayrimenkul değerleri azalır ve aşırı durumlarda, tüm topluluklar milyarlarca dolar değerindeki madencilik hizmetlerinin temizlenmesini gerektirir - ABD Çevre Ajansı, Superfund programının 40 milyar $dan fazla harcama yaptığını tahmin eder.
Vaka Çalışmaları: Gerçek Dünya Sonuçları
Mount Lyell Mine, Tasmania, Avustralya
The Mount Lyell bakır mine 1994'te kapanmadan önce bir yüzyıldan beri işletildi. siteden gelen asit mayın, demir, çinko ve demiryolları, on yıl boyunca süren metal konsantrasyonlar devam etti.Bu durumda, deniz kirliliğinin sona ermesinden sonra bile, deniz kirliliğinin azaltılmasına rağmen.
Riacho Machados, Brezilya
Minas Gerais eyaletinde, sanatisanal altın madenciliği, bölgede bulunan bir paracury konsantrasyonu bıraktı ve 2.5 μg /L'ye kadar yayınlanan çalışmalar; 1. μg/L'nin üzerindeki kontraseptif Jeoloji ve Sağlık[D)[D:2][Döneticileri, doğrudan ineklere güvenen, iyi olmayanlar için, inekler ve inekler için risk altında olan, erkanlar ve inekler, yüksek oranda zararlar ve inekler için, yüksek riskliler ve kalıcıdırlar.
Sudbury, Ontario, Kanada (Başarı Hikayesi)
Sudbury madencilik bölgesi, nikel ve bakır smelting'den şiddetli metal kirliliği için bir kez daha ünlü, bir uyarıcı hikaye olarak hizmet eder ve 1960'larda, ormanlar çürütülmüş ve topraklar, metal konsantrasyonlarla ağır bir şekilde konulmuşlardır - su tasarrufu sağlar ve yıllarca devam edebilir.
Dava ve Önleme Stratejileri
Kaynak Kontrolü
⁇ korumak için en etkili yol, metallerin ilk etapta su döngüsüne girmesini engellemektir.
- [FONT:0)Proper atık yönetimi:[Döneticiler, koleksiyon sistemleri ile ilgili boşluklarda depolanmalıdır. Kuru-stack kuyrukları, su içeriğini azaltan, sızıntı riskini azaltır.
- [FONT:0) Atık kayası: [Dönetici: [Dönetici: 1) İnşaatçılara ait kapaklar veya geomembranes gibi – asit nesli azaltın.
- [FONT:0)Water diversiyon:[Döntilmiş yüzey, metal taşıma malzemeleri ile etkileşimi engeller.
- [FONT:0)Grouting ve mühür: [Dönemli mayınlar, beton veya geri dolum ile kirli mayınlar ve milisler oksijen girişi ve su akışını sulfid-rich bölgeleri aracılığıyla azaltabilir.
Tedavi Teknolojileri
İnfertilite zaten meydana geldiğinde, aktif veya pasif tedavi sistemleri metalleri ⁇ 'den kaldırabilir.
Aktif Tedavi
Aktif sistemler kimyasal ek ve fiziksel ayrımı kullanır.ETHFLT:0)Lime nötrizasyon) pH'ı yükseltir, metallerin o zaman yerleşme havuzları tarafından kaldırıldığı hidroxides olarak çıkarılmasına neden olur.
Pasif Tedavi
Pasif sistemler doğal süreçlere güveniyor.ETHFLT:0) Islak alanlar [Döntilmiş metaller, bakteriler ve organik madde, metalleri absorbe etmek ve önkoşullar için[Döntilmişler) örneğin, kedi ve reedler dokularında ağır metaller biriktirebilir, böylece bakteriyi aşırı dereceden uzaklaştırır - bu kimyasalları uzun süreler ile bağlar ve bağlar.
Bioremediation and Phytor capturedation
Gelişen yaklaşımlar metal hareketliliğini azaltmak için canlı organizmalar kullanır.(D)Phytor, ) olarak kullanılan hiperaccumulator bitkiler - örneğin Arapidopsis yarısı ) çinko ve kamyum için veya akansım[Dörtültülojenler için kullanılan ve daha az toksik olmayan bakteriler için (ve) diğer toksik olmayan ilaçlara dönüşür.
Düzenleme Yaklaşımları ve En İyi Uygulamalar
Etkili ⁇ koruması güçlü düzenleyici çerçeveler gerektirir. Anahtar önlemler şunlardır:
- [FONT:0)Environmental etki değerlendirmeleri (EIAs)[Döneticiler)[Döntgenlik izni verilmeden önce ayrıntılı bir şekilde modelleme içeren).
- [FONT:0)Performance tahvilleri [[Döntgen: 1) Madencilik şirketlerini su tedavisi için kapalı fonlar ve posta sonrası su tedavisi için bir kenara bırakmaları gerekir.
- [FONT:0)Yönerge izleme[[Dönetici:0) Çok sayıda derinlik ve yerde, verilerin kamu raporlaması ile kalitelidir.
- [FONT:0] Uluslararası en iyi uygulamaların ([Dönetici: 1) Uluslararası Maden ve Metaller Konseyi (ICMM) ve Kanada'nın Sürdürülebilir Maden (TSM) programına yönelik Maden Birliği (TSM) programı.
Birçok ülkede, miras madenleri herhangi bir gözetim eksikliğinden yoksundur, hükümetlere temizlenecek yetimsiz siteler yaratıyor. Finansal güvence gereklilikleri güçlendirin ve terk edilmiş mayınların ulusal veri tabanlarını oluşturmak kritik adımlardır.
Future Yol ve Araştırma İhtiyaçları
İlerlemeye rağmen, birçok bilgi boşlukları kalıyor. Bilim adamları, metal kirleticilerin kırık kaya aquifers ile nasıl hareket ettiğini tahmin etmek için daha iyi modellere ihtiyaç duyuyorlar ve potansiyel olarak farklı iklim koşullarında pasif tedavi sistemlerinin uzun vadeli performansı - özellikle de yağışlı sıcaklıklar ve değişikliklerle ilgili olarak daha fazla çalışma.
Başka bir sınır, tahmin edilen metalleri atlatmak veya boşaltmak için sıfır-valan demir veya titanyum dioksit gibi mühendisler kullanılarak, çevresel güvenlik ve ölçeklenebilirlik hala değerlendirilmektedir.
Toplumla katılım ve vatandaş bilimi de bir rol oynayabilir. Birçok madencilik alanında, yerel sakinleri su kalitesindeki değişiklikleri fark etmeye ilk kişidir. Düşük maliyetli test kitleri olan topluluklar ve onları izleme programlarında içeren platformlar erken uyarılar ve endüstri sorumlu tutabilir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Madencilikten gelen ağır metal kirliliği derin çevresel, sağlık ve ekonomik etkilerle küresel bir konudur. Sınırlara saygı duymaz - bir aquifers, orijinal kaynaktan uzak bölgeleri etkileyebilir. Zorluklar için gereken sorunlar var: Küresel talepler büyümeye devam ediyor - yenilenebilir enerji, elektrik araçları ve elektronik madencilik sektöre öncelik vermek için - endüstrideki her şeyden önce eksik olan her türlü araştırma, finanse edilmesi ve daha temiz bir şekilde korunmaya yardımcı olur.
Daha fazla okuma için, [Üye Olmayanlar İçindekiler:0) Dünya Sağlık Örgütü (İngilizce) sayfasının )) ► USGS Mine Draj Bilimi) ve [Dört Sediments Programı).