ISSN 1105-2403
Τόμος 17 (Ιαν-Δεκ 2007) Περιλήψεις επιστημονικών άρθρων
Η μη περιβαλλοντικά ορθή διαχείριση των απορριμμάτων εμπλουτισμού οδήγησε σε σημαντική επιβάρυνση της περιοχής με τοξικά απόβλητα και τοξικά στοιχεία, όπως Pb, As, Cd κ.ά. Η οξείδωση των θειούχων ορυκτών των τελμάτων και συμπυκνωμάτων παρουσία οξυγόνου και νερού οδηγούν στο σχηματισμό όξινης απορροής και ανάλογα με τις συνθήκες και δευτερογενών προϊόντων, όπως θειικά άλατα, τα οποία μπορούν να διαλυτοποιηθούν εύκολα και να εντείνουν την εκπομπή τοξικών στοιχείων στο υδρολογικό σύστημα. Τα τοιχώματα των έξι λεκανών καθίζησης τελμάτων είναι διαρρηγμένα με αποτέλεσμα τα τέλματα και τα θειικά άλατα να διαρρέουν στο διπλανό ρέμα (ρέμα Κιρκάλων) και στον παρακείμενο ποταμό Ειρήνη.
Στα πλαίσια του α΄ μέρους της εργασίας αυτής πραγματοποιήθηκε δειγματοληψία και ορυκτοχημική μελέτη (1) των τελμάτων εμπλουτισμού και (2) των υπολειμμάτων μεταλλευτικών συμπυκνωμάτων εντός και εκτός του εργοστασίου εμπλουτισμού. Στο β΄ μέρος της εργασίας περιγράφονται τα αποτελέσματα της αντίστοιχων μελετών των εδαφών και των ποτάμιων ιζημάτων. Για τη γεωχημική μελέτη των τελμάτων εμπλουτισμού και συμπυκνωμάτων πραγματοποιήθηκαν συνολικά 60 χημικές αναλύσεις των κύριων στοιχείων και ιχνοστοιχείων με τις μεθόδους TXRF και AAS. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της χημικής ανάλυσης των στοιχείων Fe, Mn, Pb, Zn, Cu, As και Cd που υπάρχουν στο εξορυχθέν ή κατεργασμένο μετάλλευμα.
Τα τέλματα εμπλουτισμού των λεκανών παρουσιάζουν ανώτερες τιμές συγκέντρωσης Pb 14.600 ppm, Zn 22.740 ppm, Cu 3.900 ppm, As 940 ppm και Cd 193 ppm. Οι τιμές αυτές είναι υψηλότερες στην επιφάνεια των τελμάτων λόγω διεργασιών οξείδωσης, διάλυσης και επανακαταβύθισης δευτερογενών θειικών αλάτων. Στα επιφανειακά δείγματα μετρήθηκαν ανώτερες τιμές Pb 51.450 ppm, Zn 57.830 ppm, Cu 5.570 ppm, As 1.190 ppm και Cd 1.070 ppm. Οι αντίστοιχες τιμές συγκέντρωσης είναι πολλαπλάσιες στα μεταλλευτικά συμπυκνώματα, τα οποία είναι διασκορπισμένα στους εσωτερικούς και εξωτερικούς χώρους του εργοστασίου.
Μεγάλη σημασία αποδίδεται στα θειικά ορυκτά άλατα των ομάδων αλοτριχίτη-διετριχίτη και μποϋλεΐτη-ροζενίτη, τα οποία σχηματίζονται από την οξείδωση των τελμάτων και συμπυκνωμάτων. Τα ορυκτά αυτά έχουν την ιδιότητα να προσροφούν μεγάλες ποσότητες Zn, Cd, Pb, Cu και επειδή είναι ευδιάλυτα στο νερό, αποτελούν ιδανικό μέσον εκπομπής των μετάλλων αυτών στο περιβάλλον και στο υδρολογικό σύστημα. Λόγω υψηλών περιεκτικοτήτων σε θείο, εντείνουν επίσης την όξινη απορροή. © Μεταλλειολογικά-Μεταλλουργικά Χρονικά, Πανελλήνιος Σύλλογος Διπλ. Μηχ. Μεταλλείων-Μεταλλουργών Μηχ., 2007.
Η δειγματοληψία και η γεωχημική μελέτη στο β΄ μέρος της εργασίας περιλαμβάνει: (1) τα ιζήματα στα τμήματα του ρέματος Κιρκάλων και του ποταμού Ειρήνης που οριοθετούν την περιοχή του εργοστασίου, (2) τα εδάφη της περιοχής του εργοστασίου, (3) τα εδάφη καλλιεργήσιμων αγρών περιφερειακά της περιοχής του εργοστασίου, και (4) τα ιζήματα κατά μήκος του ποταμού Ειρήνης από την περιοχή του εργοστασίου μέχρι την εκβολή του στο Θρακικό Πέλαγος. Πραγματοποιήθηκαν χημικές αναλύσεις μιας σειράς κυρίων στοιχείων και ιχνοστοιχείων με τις μεθόδους ICP-AES, TXRF και AAS σε 120 δείγματα. Η παρούσα εργασία εστιάζεται στην εξέταση των βασικών μεταλλικών στοιχείων (Fe, Mn, Pb, Zn, Cu, As και Cd) που υπάρχουν στο εξορυχθέν εξορύξιμο ή κατεργασμένο μετάλλευμα. Για την εκτίμηση της επιβάρυνσης των ιζημάτων και εδαφών, προσδιορίσθηκαν ειδικά για την εργασία αυτή οριακές τιμές, οι οποίες προέκυψαν από τις χημικές αναλύσεις μη επιβαρημένων ιζημάτων και εδαφών της ίδιας της περιοχής μελέτης. Οι οριακές αυτές τιμές είναι: Pb 18 ppm, Zn 72 ppm, Cu 22 ppm, As 15 ppm και Cd 0,2 ppm.
Η επιφάνεια του εδάφους στην περιοχή του εργοστασίου βρέθηκε άκρως επιβαρημένη. Στα περισσότερα δείγματα, η περιεκτικότητα σε μόλυβδο και ψευδάργυρο ξεπερνά τα 5.000 ppm. Σε ορισμένες θέσεις, μετρήθηκαν περιεκτικότητες σε Pb, Zn, Cu, As και Cd έως 33.400, 40.000, 2.500, 1.700 και 290 ppm αντίστοιχα. Οι τιμές αυτές είναι αντίστοιχα 1850, 555, 115, 110 και 1450 φορές ανώτερες από τις οριακές τιμές.
Οι ανώτερες τιμές συγκέντρωσης στα δείγματα των ιζημάτων κατά μήκος του ποταμού Ειρήνης ήταν: Pb 22.830 ppm, Zn 6.210 ppm, Cu 760 ppm, As 1.700 ppm και Cd 51 ppm. Οι τιμές αυτές είναι αντίστοιχα 1.270, 85, 35, 115 και 255 φορές υψηλότερες από τις οριακές τιμές. Στα αργιλικά κλάσματα των δειγμάτων αυτών μετρήθηκαν σχεδόν διπλάσιες έως τριπλάσιες τιμές περιεκτικότητας Pb: 37.800 ppm, Zn: 21.550 ppm, Cu: 1.030 ppm και Cd: 133 ppm, οι οποίες είναι αντίστοιχα 2100, 300, 47 και 665 φορές ανώτερες των οριακών τιμών. Οι ιδιαίτερα υψηλές αυτές τιμές περιεκτικότητας στο αργιλικό κλάσμα των ιζημάτων έχουν ιδιάζουσα σημασία εάν ληφθεί υπόψη ότι τα λεπτόκοκκα αυτά υλικά αιωρούνται, κινούνται και μεταναστεύουν ευκολότερα στο νερό του ποταμού.
Τα πιο επικίνδυνα δευτερογενή ορυκτά στα εδάφη είναι τα διάφορα θειικά άλατα που σχηματίζονται από τη διάβρωση των μεταλλευτικών αποβλήτων, τα οποία περιέχουν μεγάλες ποσότητες Pb, Cu και ιδιαίτερα S, Zn και Cd. Τα άλατα αυτά επειδή είναι ευδιάλυτα σε νερό, αποτελούν ιδανικό μέσο εκπομπής των χημικών αυτών στοιχείων στο υδρολογικό σύστημα. © Μεταλλειολογικά-Μεταλλουργικά Χρονικά, Πανελλήνιος Σύλλογος Διπλ. Μηχ. Μεταλλείων-Μεταλλουργών Μηχ., 2007.
Σε προηγούμενη μελέτη της γεωμετρικής παραμόρφωσης που υφίσταται ένα δοκίμιο πριν από την θραύση του υπό την επίδραση θλίψης, η οποία έχει ως συνέπεια την αύξηση της εξωτερικής του επιφάνειας, θεωρήθηκε ότι το δοκίμιο ήταν κυλινδρικό. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζεται ένα διαφορετικό γεωμετρικό μοντέλο για την περιγραφή της παραμόρφωσης του δοκιμίου που τώρα θεωρείται σφαιρικό. Το νέο μοντέλο επιβεβαιώνει τα συμπεράσματα του προηγούμενου, που ήταν τα παρακάτω: Σε μεγάλα σχετικά μεγέθη η ειδική ενέργεια θραύσης ενός υλικού είναι σταθερή και ανεξάρτητη του μεγέθους του δοκιμίου, ενώ όσο το μέγεθος ελαττώνεται η ειδική ενέργεια για τη θραύση του μεγαλώνει, χωρίς αυτό να σημαίνει κατ' ανάγκη και ισχυροποίηση της εσωτερικής συνοχής του υλικού λόγω υποτιθέμενης μείωσης των αταξιών στη δομή του. © Μεταλλειολογικά-Μεταλλουργικά Χρονικά, Πανελλήνιος Σύλλογος Διπλ. Μηχ. Μεταλλείων-Μεταλλουργών Μηχ., 2007.
H έμμεση αυτή παρουσία του θορύβου αναλύεται αρχικά στο χώρο της επεξεργασίας σήματος με την βοήθεια του θεωρήματος δειγματοληψίας, σύμφωνα με το οποίο η ανακατασκευή ενός συχνοτικά περιορισμένου σήματος μπορεί να γίνει επακριβώς από τα δείγματά του, όταν η συχνότητα δειγματοληψίας ξεπερνά μία κρίσιμη τιμή. H ανακατασκευή σύμφωνα με το θεώρημα αυτό γίνεται με συνέλιξη της ακολουθίας δειγμάτων με μία συνάρτηση sinc. H συνάρτηση αυτή αποδεικνύεται ότι είναι συνάρτηση συνδιασποράς έγχρωμου θορύβου. Όλες οι υπόλοιπες μέθοδοι παρεμβολής προκύπτουν από την προσέγγιση της sinc με κάποια άλλη απλούστερη συνάρτηση.
H μετάβαση στο χώρο των γεωεπιστημών γίνεται βάσει της αρχής ότι εάν η συνάρτηση βαριογράμματος εμφανίζει ακτίνα επιρροής α, τότε η τυχαία συνάρτηση που αναπαριστά την υπό μελέτη φυσική μεταβλητή είναι κατά προσέγγιση συχνοτικά περιορισμένη με κρίσιμο μήκος δειγματοληψίας α/2. © Μεταλλειολογικά-Μεταλλουργικά Χρονικά, Πανελλήνιος Σύλλογος Διπλ. Μηχ. Μεταλλείων-Μεταλλουργών Μηχ., 2007.
Αντίγραφα των παραπάνω άρθρων μπορείτε να προμηθευθείτε από το περιοδικό
στη διεύθυνση:
Μεταλλειολογικά-Μεταλλουργικά Χρονικά, Πανελλήνιος Σύλλογος Διπλωματούχων Μηχανικών Μεταλλείων-Μεταλλουργών Μηχανικών Ηπείρου 24, 104 64 Αθήνα τηλ./φαξ: 210-8628514Κόστος παραγγελίας:
| Ποσότητα | Τιμή |
| 1-10 αντίγραφα ενός άρθρου | 3,00 ευρώ ανά σελίδα περιοδικού |
| 10-30 αντίγραφα ενός άρθρου | 6,00 ευρώ ανά σελίδα περιοδικού |