Kontaminácia vybraných lokalít postihnutých ťažbou Sb. rúd. Názov: Zhodnotenie vplyvu banskej činnosti na okolie opustených Sb ložísk

Transkript

1 Kontaminácia vybraných lokalít postihnutých ťažbou Sb rúd Martin Chovan, Bronislava Lalinská, Tomáš Klimko Ľubomír Jurkovič, Michal Jankulár Peter Šottník, Otília Lintnerová, Michal Šutriepka Zlatica Ženišová, Renáta Flaková, David Krčmář, Marek Hudáček, Ivana Jašová Alexander Lux, Marek Vaculík Stanislava Milovská, Peter Andráš Názov: Zhodnotenie vplyvu banskej činnosti na okolie opustených Sb ložísk Slovenska s návrhmi na remediáciu. APVV , trvanie: Základná charakteristika študovaných lokalít Hodnotenie spôsobov šírenia kontaminácie na lokalitách Možnosti riešenia negatívneho dopadu banskej činnosti 1

2 Dúbrava Medzibrod Poproč Pernek Čučma I. Základná charakteristika študovaných lokalít mineralogická štúdia mineralogické zloženie haldového a odkaliskového materiálu, popis stupňa oxidácie sulfidických minerálov, rozšírenie a chemické zloženie okrov (oxyhydroxidov) hydrogeologická štúdia - identifikácia znečistenia povrchových a podzemných vôd, plošné a vertikálne rozšírenie kontaminácie, charakteristika hydrogeochemických procesov, definovanie hydraulických charakteristík prostredia, návrh a realizácia monitoringu zameraného na meranie hladín podzemných vôd vo vrtoch, meranie prietokov na povrchových tokoch a na odber vzoriek vôd za účelom stanovenia rozsahu a miery znečistenia. pedologická štúdia odber vzoriek, stanovenie obsahov kontaminantov v pôdnych profiloch botanická štúdia kvalitatívne a kvantitatívne zhodnotenie stavu rastlinných spoločenstiev a určenie pomerného zastúpenia rastlinných druhov na jednotlivých lokalitách environmentálno-geologická štúdia charakterizácia odkaliskového materiálu (napr. neutralizačný potenciál materiálu, schopnosť materiálu produkovať aciditu,...), sekvenčná analýza riečnych sedimentov, zhodnotenie územia z pohľadu navrhnutia vhodnej lokalizácie vrtov potrebných na odber odkaliskového materiálu, spracovanie a analýza vzoriek z vrtov 2

3 II. Hodnotenie spôsobov šírenia kontaminácie na lokalitách a) Charakterizácia konkrétnych médií a spôsobov transportu znečistenia: mineralógická štúdia spôsoby väzby Sb, ako aj iných toxických prvkov na okre ako najčastejšie transportné médium kontaminácie hydrogeologická štúdia charakteristika hydraulických a hydrogeologických parametrov prostredia, stanovenie a identifikácia foriem vystupovania Sb vo vodách, zistenie pozaďových koncentrácií Sb a stupňa kontaminácie vôd, určenie sezónnych zmien kvantitatívnych a kvalitatívnych vlastností vody, botanická štúdia stanovenie obsahov kontaminantov v jednotlivých rastlinných druhoch a stanovenie transportu kontaminantov v rastlinách geofyzikálna štúdia využitie geofyzikálnych metód na stanovenie smerov šírenia kontaminácie environmentálno-geologická štúdia charakterizácia suspendovaných látok (zloženie, množstvo) vo forme, ktorých je kontaminácia šírená, zákonitosti a odlišnosti akumulácie suspendovaných látok v riečnych sedimentoch na jednotlivých lokalitách b) Vytvorenie modelov šírenia znečistenia pre konkrétne lokality hydrogeologická štúdia - Zostavenie hydraulického modelu prúdenia podzemných vôd, jeho kalibrácia na namerané hladiny podzemných vôd a prietoky povrchových vôd. Po odkalibrovaní hydraulického modelu zostavenie hydrogeochemického modelu pre transport a distribúciu kontaminantov vo vode. environmentálno-geologické štúdia vytvorenie základných schém zobrazujúcich zdroje a smery transportu kontaminácie na jednotlivých lokalitách 3

4 III. Možnosti riešenia negatívneho dopadu banskej činnosti mineralogická štúdia štúdium produktov experimentálnych prác zameraných na optimálny výber vhodných sorbčných médií na remediáciu územia hydrogeologická štúdia - Návrh optimálnych metodických postupov pre riešenie transportu znečisťujúcich látok vo vodách s ohľadom na špecifiká prostredia s medzizrnovou a puklinovou priepustnosťou a kontaminantu, s využitím moderných a efektívnych metód hydraulického, špeciačného a inverzného modelovania. botanická štúdia výber rastlinných druhov potenciálne využiteľných vo fytoremediáciách environmentálno-geologická štúdia výber vhodných metód remediácie pre jednotlivé lokality, laboratórne experimenty za účelom overenia a výberu vhodných sorbčných materiálov, pilotné experimenty v malých rozmeroch priamo na vybraných lokalitách -prirodzené pozadie v podzemných vodách: Sb do 1µg/l,As asi 5 µg/l (Pitter, 1999). -podľa Geochemického atlasu SR (Rapant et al., 1996) boli v podzemných vodách zistené priemerné koncentrácie antimónu 0,8 ± 25.1 µg/l. Distribúcia Sb v kontexte s geologickými poznatkami ukazuje, že najvyššie koncentrácie (viac ako 1 mg/l) sú sústredené do obasti s výskytom rudných formácií a asociácií, hlavne v Spišsko-gemerskom rudohorí, Nízkych Tatrách a Malých Karpatoch. Antimón ako toxický prvok je sledovaný v pitnej vode od roku 1998 a v súčasnosti je limitovaný Nariadením vlády č. 354/2006 Z.z. - najvyššia medzná hodnota - 0,005 mg/l. - pre arzén je limitná hodnota 0,01 mg/l. Nariadenie vlády č. 296/2005 Z.z. uvádza odporúčanú hodnotu pre arzén 0,03 mg/l pre povrchové vody, ale obsah antimónu nie je limitovaný. Taktiež sú medzery v tomto smere v oblasti zákona o pôdach, kde taktiež nie je stanovený limitný obsah pre antimón, v prípade arzénu je limit daný hodnotou 50 ppm. 4

5 Ložisko Dúbrava -kremenné žily s antimónovou mineralizáciou - arzenopyrit, Pb-Sb-Bi sulfosoli, sfalerit, tetraedrit, bournonit, chalkostibit, zlato, scheelit, Fe dolomit a baryt. -staršia scheelitová etapa mineralizácie a mladšia kremeňovo-sulfidická etapa, scheelit sa nezistil na žilách kremeňovo-sulfidickej mineralizácie s antimonitom. - obsahy Sb v rude kolíšu od 1,5 do 5,0 %. - od polovice 18.storočia do roku 1908 bane na železnú rudu a antimón -ložisko Dúbrava bolo v období posledných štyroch desaťročí do ukončenia ťažby v roku 1993 hlavným producentom antimónu vo vtedajšom Československu. -na ložisku Dúbrava sa v rokoch vyťažilo 1046 kt antimónovej rudy z toho 1033 kt po roku 1945, z celkovo vyťaženej rudy sa získalo 27 kt kovu. 5

6 6

7 DÚBRAVA vody pôdy Prameň Brdáre: 150 µg/l Močidlo: 60 µg/l Mošnica 12 µg/l V Liptovskej kotline až 4270 ppm Sb Arvensis et al.,

8 Lokalizácia vrtov Dúbrava

9 9

10 Ložisko Čučma Vlastné Čučmianske žily, žilníky a vtrúsené rudy sa viažu na disjuktívne štruktúry prešmykového a poklesového charakteru so zrudnenými sperenými štruktúrami v porfyroidoch a metaryolitoch vo východnej časti a na rozhraní čiernych fylitov s porfyroidmi v západnej. Hlavným minerálom kremenných žíl je antimonit. Sprevádzajú ho: siderit, Fe dolomit, kalcit, karbonáty, turmalín, albit, pyrit, arzenopyrit, markazín, pyrotín, chalkopyrit, sfalerit, tetraedrit, galenit, zlato, bizmut, antimón, ullmannit, willyamit, berthierit, boulangerit, chalkostibit, bournonit, zinckenit a jamesonit. 4 mineralizačne periódy: kremenná, karbonátová, kremeňovo-sulfidická a kalcitová. V stredoveku sa tu ťažila zlatá, strieborná a medená ruda, neskôr železná, antimónová a mangánová ruda. Na ložisku Čučma sa získalo v rokoch kt a po roku kt antimónovej rudy. Od roku 1952 bola ťažba zastavená Čučma sediments - As 10

11 Čučma sediments - Sb Lokalizácia vrtov - Čučma 11