酸性鉱山排水 (AMD) は、鉱山から流出する酸性の鉱物溶液です。問題の現象は自然発生的であり、採掘における経済的価値のない金属硫化物 (タイプ「M」Sx) に関係しています。実際、採掘作業 (掘削および揚水) 中、これらの露頭と深い堆積物の化学バランスは、酸化還元条件の急激な変化によって乱されます。この反応は、大きな流れを引き起こすのに十分な大きさです.
黄鉄鉱の酸化 (FeS2 ）は、酸性鉱山排水の生産において中心的な役割を果たしています。この鉱物は、ほとんどの硫化物相を表しています。この酸化は、一連の反応によって制御され、3 段階で行われます。最初のステップは、水相中の酸素による黄鉄鉱の酸化です。次に、硫黄が酸化されて硫酸塩 (SO4 )、鉄は第一鉄イオンの形で可溶化されます:
FeS2 + 7/2 O2 + H2 O ⇌ 2 SO4 + Fe + 2 HP
ステップ 2 は、溶存酸素による鉄イオンの鉄イオン (Fe) への酸化です。
Fe2 + + ¼ O2 + H+ ⇌ Fe + ½ H2 O
このステップは黄鉄鉱に影響を与えませんが、ステップ 3 の前提条件です。ステップ 3 では、第二鉄イオン (Fe) による (硫酸塩中の) 黄鉄鉱の水性酸化であるため、酸化は酸素の作用を必要としません。
FeS2 + 14 Fe + 8 H2 O ⇌ 2 SO4 + 15 鉄 + 16 馬力
前回の記事でも書いたように、鉱山廃棄物によるAMDや金属による土壌や水の汚染は、鉱山地域における主要な環境問題と考えられています。その結果、酸性化は尾鉱、廃石の山、および露天掘りからの有毒金属の溶解を増加させます。したがって、土壌と水の生態系が汚染されます。確かに、雨水が地下の土壌/岩石に浸透すると、土壌/岩石の間隙空間で間隙水の流れが発生する可能性があります。結果として生じる間隙水の流れは、鉱山廃棄物と化学的に反応し、鉱山現場で金属を溶解する可能性があります。溶解した金属は、間隙水反応によって土壌/岩石中を移動する可能性があるため、鉱山現場の土地と地下水の両方を汚染する可能性があります.
マラケシュ大学 (モロッコ) の同僚と実施した研究では、放棄されたケッタラ鉱山 (モロッコ) 周辺の土壌に対する採掘活動の影響を分析しました。
この研究の目的は、(i) 土壌と尾鉱の特性を明らかにすることでした。 (ii) その地域の土壌中の化学元素の地球化学的背景を決定する。 (iii) 選択した元素に関する地球化学図を提案します。実際、モロッコおよび世界中の鉱業に関連する最も深刻な環境問題の 1 つは、放棄された鉱山現場からの汚染です。鉱山廃棄物は明らかな土壌汚染源です。通常、土壌にはほとんど植物が生育していないため、大雨などの気候の影響により、半乾燥地帯では金属の分散が生じます。この研究では、マッピングのための地球化学分析と地球統計学を使用して、モロッコの放棄されたケッタラ鉱山からの有毒元素による土壌汚染の拡大と規模を評価しました。土壌と鉱山廃棄物がサンプリングされ、41 の化学元素が分析されました。濃縮係数に基づいて、この研究では対象の 4 つの金属と 1 つの半金属 (Cu、Pb、Zn、As、および Fe) のみが選択されました。探索的データ分析を使用して地球化学的背景が決定され、地理情報システム環境で地球統計学を使用して地球化学マップが作成されました。
得られた結果は、ケッタラ土壌が確立された地球化学的バックグラウンド値 (Cu≈43.8 mg/kg、Pb≈21.8 mg/kg、Zn≈102.6 mg/kg、As≈13.9 mg/kg および Fe ≒56,978 mg/kg)。地球化学地図は、堆積した鉱山廃棄物が土壌汚染の原因であることを示しており、放出された金属とメタロイドは、主に降雨後の水を介して鉱山廃棄物から下流に分散しています。これらの調査結果を地球化学的背景と比較すると、ケッタラ鉱山サイト周辺の土壌の汚染度が明らかになり、健康リスクの可能性の問題が提起されます。
持続可能な開発と環境計画のために、現在の調査は、政治家、管理者、意思決定者がモロッコの放棄された鉱山現場の土壌汚染を評価するための参考資料として役立ちます。
参考文献:
<オール>
