نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشگاه تربیت مدرس

چکیده

معدن‌کاری ذغال‌سنگ، تعادل ژئوشیمیایی اولیه واحدهای سنگی را بر هم می‌زند و با تغییریافتن شرایط اکسیداسیون  محیط، عناصر موجود در لایه‏های ذغالی و سنگ‌های دربرگیرنده‏ آن‌ها آزاد شده و وارد محیط می‏گردند. دراین تحقیق، به بررسی اثرات معدن‌کاری ذغال‌سنگ در مجموعه معدنی طزره (تونل مادر)، واقع در 70 کیلومتری شمال غرب شهرستان شاهرود پرداخته شده است. به این منظور با تعیین غلظت عناصر As , S , Cu , Fe,Hg ,  Sb, Pb ,Zn ،Sr  و Se در منابع آبی، باطله‏ها و ذغال‌سنگ‌‌‌های استخراج شده از تونل مادر مجموعه‏ معدنی طزره، نحوه گسترش این عناصر در آب های زیرزمینی منطقه بررسی شده است.  ذغال‌سنگ منطقه فاکتورهای غنی شدگی بسیار بالایی را برای عناصر مس، سرب، آرسنیک، جیوه و سلنیوم (به ترتیب : 55/22، 01/77، 86/17، 64/44، 95/61 و 4/468) نشان می‌دهد. این در حالی است که  باطله‌های ذغال و سینه کار، غنی شدگی‌ بسیار کمتری نسبت به ذغال‌سنگ منطقه برای عناصر فوق نشان می‌دهند. بررسی همبستگی عناصر حاکی از این است  که     همبستگی‌های بالایی نیز بین آهن و سرب (929/0) و نیز روی با جیوه (980/0) وجود دارد. با توجه به وجود زهاب‌های قلیایی طبیعی یا NAMD (Natural Alkalin Mine Drainage) با pH  برابر 6/7 در منطقه، عناصر سنگین با غلظت‌های  بسیار پایین در زهاب خروجی تونل مشاهده گردید. این غلظت‌ها برای برای عناصر Cu و Sr  به‌ترتیب 1/3 و 2501 ppb بود و برای عناصر Pb، Zn، Fe، As، Sb، Hg و Se میزان غلظت کمتر از حد اندازه‌گیری دستگاه ثبت گردید. با این وجود، معدن‌کاری باعث افزایش چشمگیر در غلظت عناصر گوگرد، استرانسیوم، مس، آرسنیک و سلنیوم که غلظت آن‌ها در آب زیرزمینی پایین دست منطقه به‌ترتیب 430000، 8505، 7/3، 5/1 و 3 ppb  بود، گردیده است، به‌طوری که گوگرد با افزایش 4/9 برابری، بیشترین افزایش را در آب های زیرزمینی پایین دست معدن‌کاری نسبت به آب‌های بالا دست نشان می‌دهد.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation on Contamination of the Water Resources in Tazareh Coal Mine Complex with Respect to the Geochemical Characteristics of the Region

نویسندگان [English]

  • M Rahimi 1
  • B Dahazma 1
  • A Khodadadi 2
  • F Fardoost 1

1 Shahrood University of Technology, Shahrood

2 Tarbiat Modares University

چکیده [English]

Coal mining changes the original geochemical equilibrium of rock bodies and by changing the oxidantion condition of the area; it may cause the release of elements from the coal and ambient rocks into the environment. In the present study, the effects of mining activities in Tazareh Mine Complex, located on 70km North West of Shahrood, were investigated. Concentrations of As, S, Cu, Fe, Hg, Sb, Pb, Zn, Sr and Se in the water resources, tailings and the coals excavated from the main tunnel of the mine were determined to find out the distribution of these elements in the groundwater. The coal in this region shows a high value of enrichment factor for Cu, Pb, As, Hg and Se (22.55, 77.01, 17.86, 44.64, 61.95, and 486.40, respectively). The tailing and face have much less enrichment factor for the above mentioned elements compared and the coal in the region. In terms of correlation among the elements, high correlations between Fe and Pb (0.929) and also Zn and Hg (0.980) were detected. Heavy elements in very low concentrations (3.1 and 2501 ppb for Cu and Sr, respectively and less than the detection limit for Pb, Zn, Fe, As, Sb, Hg and Se) were detected in the mine drainage due to Natural Alkaline Mine Drainage (NAMD) with pH=7.6. Mining, however, caused an elevation in the concentration of S, Sr, Cu, As and Se (430000, 8505, 3.7, 1.5 and 3 ppb, respectively) in the groundwater. S, with a rise of 9.4 times in the downstream groundwater comparing to the upstream groundwater, showed the highest increase.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Coal
  • Mining
  • Contamination
  • NAMD
  • Groundwater
  • Tazare