DŮLNÍ VODY

DŮLNÍ VODY

DŮLNÍ VODY

DŮLNÍ VODYs. l.

• podzemní nebo meteorická voda, která změní své fyzikálně-chemické vlastnosti v důsledku interakce s pevným důlním odpadem v místě těžby nebo během úpravy surovin

Užitková voda: snížení prašnosti, úprava surovin (mletí,...), mytí uhlí, hydrometalurgie, etc. →mill water, process water

vs.

Nechtěná voda: čerpá se z otevřených lomůa z prostor podzemní těžby

stávají se DŮLNÍM ODPADEM

DŮLNÍ VODY

Moderní regulovaná těžba: důlní voda se čerpá do sedimentačních nádrží a odkališť

vs.

Historická těžba: důlní voda často nekontrolovaněodtéká z historických důlních děl, infiltruje a vyluhuje historické důlní haldy

• nekontrolovaný odtok, průsak může způsobit ztrátu / kontaminaci:

¾tepla

¾látek v suspenzi

¾zásad / kyselin

¾rozpuštěných látek (chemickáčinidla, kovy, radioaktivní látky, soli)

• nejhorší dopady na životní prostředí má obvykle kyselá důlní drenáž

DŮLNÍ VODY

KYSELÉ DŮLNÍ VODY „KYSELÁ DŮLNÍ DRENÁŽ“

• důlní vody s nízkým pH způsobe- ným oxidací sulfidů(autokatalytická reakce)

• AMD (acid mine drainage), ARD (acid rock drainage), ASW (acid sulfate waters)

• produkce AMD obvykle trvá něko- lik desítek let od začátku oxidace sulfidů, ojediněle může trvat i něko- lik tisíciletí

Jaké je nejnižší pH zjištěné v přírodních vodách?

DŮLNÍ VODY

Jaké je nejnižší pH zjištěné v přírodních vodách?

DŮLNÍ VODY

pH -3,6: důlní vody dolu Richmond, Iron Mountain, California (VMS)

pH -1,7: horké prameny (H₂SO₄-HCl) vulkánu Ebeko, Kurilské ostrovy

DŮLNÍ VODY DŮLNÍ VODY

Nordstrom et al.(2000) pH 0,5 – 1,0 Fe 13-19 g/L, SO42-20-108 g/L, Zn 0,7-2,6 g/L, Cu 0,12-0,65 g/L, As 34-59 mg/L, Cd 4-19 mg/L Zn-Cu melanterit

(Fe.882+Zn.08Cu.04)SO4·7H2O

pH -0,7 Fe 86 g/L, SO42-360 g/L,

Zn 7,7 g/L, Cu 2,3 g/L, As 154 mg/L, Cd 48 mg/l

rozpustnost

DŮLNÍ VODY

rozpustnost

pH

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

• mnoho toxických kovůmá v kyselém prostředí vysokou rozpustnost SO42-(> 1000 mg/l), Fe a Al (> 100 mg/l) a Cu, Cr, Ni, Pb, Zn (> 10 mg/l)

DŮLNÍ VODY

DŮLNÍ VODY

zdroje kyselé důlní drenáže

DŮLNÍ VODY

CHARAKTERISTIKA DŮLNÍCH VOD pH, teplota, zákal, rozpuštěný kyslík [mg/l]

oxidačněredukční potenciál roztoku (Eh) [mV]

elektrická vodivost (EC) [μS/cm]

rozpuštěné pevné látky (TDS) [mg/l]

hlavní kationty (Al³⁺, Si⁴⁺, Fe, Mn²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺) hlavní anionty (Cl^-, SO₄^2-, CO₃^2-, HCO₃^-, NO₃^-)

(sloučeniny N, kyanidy, TOC, DOC, těžké kovy a metaloidy, baktérie, Fe²⁺/Fe³⁺)

DŮLNÍ VODY

VZORKOVÁNÍ 1. terénní práce:

• měření teploty, Eh, pH, rozpuštěný kyslík, EC

• filtrace (pórovitost <0.45 μm)

2. uchování vzorku:

• stabilizace vzorku (HNO₃ kationty, HCl Fe²⁺/Fe³⁺)

• uchování v chladu (0-4 °C), za nepřístupu světla

• inertní atmosféra (odplynění CO₂)

DŮLNÍ VODY

VZORKOVÁNÍ 3. analýza vzorku:

• kationty a stopové prvky: ICP-OES, ICP-MS

• anionty: iontová chromatografie

• alkalinita: titrací

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA

některým mikroorganismům se v AMD daří, protože:

• tolerují vysoké koncentrace rozpuštěných kovůa metaloidů

• získávají energii z chemických reakcí pro svůj růst

např. v AMD Rio Tinta,Španěl- sko bylo identifikováno více než 1300 druhůmikroorganismů

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA

• Prokaryota: 1. Archaea (methanogenní, halofilní, termoacidofilní) 2. Bacteria

• Eukaryota (houby, kvasinky, prvoci, řasy)

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA uhlík a zdroj energie

1. Heterotrofní bakterie

• stavební materiál získávají z organického uhlíku

• energii získávají oxidací organické hmoty

2. Autotrofní bakterie

• stavební materiál získávají z anorganického uhlíku – CO₂

• energii získávají z fotosyntézy nebo oxidace anorganických látek

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA vliv pH

••kakažžddýýmikroorganismus můžmikroorganismus může re růůst jenst jen v urv urččititéém rozmezm rozmezíípHpH

••baktbaktééririíím se obvykle nedam se obvykle nedařříípřpři pH < 5 ai pH < 5 a pH > 8.5

pH > 8.5

••nněěkterkterééautotrofníautotrofníbaktbaktéérie (rie (AcidithiobacillusAcidithiobacillus)) mohou r

mohou růůst i pst i přři pH 1.5 (acidofilni pH 1.5 (acidofilníí))

• některé baktérie a houby izolované z alkalických půd rostou při pH 9 - 10

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA vliv kyslíku

••AerobnAerobnííbaktbaktéérierie: pot: potřřebujebujííkyslkyslíík k respiraci, ak k respiraci, aččkoli nkoli něěkterkteréé vyu

využžíívajvajííjinéjinéakceptory elektronůakceptory elektronů(NO(NO₃₃^--, NO, NO₂₂^--, Fe, Fe³⁺³⁺, Mn, Mn⁴⁺⁴⁺, , As

As⁵⁺⁵⁺, atd.), atd.)

•

•AnaerobnAnaerobnííbaktbaktéérierie: rostou jen za nep: rostou jen za nepřříítomnosti kysltomnosti kyslííku; ku;

n

něěkterkterééredukujredukujííssííran na sulfidyran na sulfidy

•

•FakultativnFakultativnííbaktébaktérierie: rostou v aerobn: rostou v aerobníích i anaerobnch i anaerobníích ch podm

podmíínknkááchch

•

•MikroaerofilnMikroaerofilnííbaktbaktéérierie: rostou jen p: rostou jen přři ni níízkzkýých koncentracch koncentracíích ch kysl

kyslííkuku

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA vliv teploty

•

•PsychrofilnPsychrofilnííbaktébaktérierie: chladnomiln: chladnomilnéébaktébaktérie (0 rie (0 ––25°25°C) s C) s optimem 10

optimem 10 --1515°°CC

••MesofilnMesofilnííbaktbaktéérierie: (10: (10--40 40 °°C) teplotnC) teplotnííoptimum je 25 optimum je 25 -- 40

40°°CC

••TermofilnTermofilnííbaktbaktéérierie: (45 : (45 ––90°90°C) teplotnC) teplotnííoptimum je 50 optimum je 50 -- 80

80°°CC

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA baktérie v AMD

(Acidithiobacillus thiooxidans Acidithiobacillus ferrooxidans, Leptospirillum ferrooxidans Thiobacillus thioparus):

aerobní, autotrofní, acidofilní (pH < 4) baktérie

• vyžadují nízké koncentrace P a N

• energii získávají z oxidace Fe²⁺, HS^-, S₂O₃^2-, S⁰, sulfidy kovů

• stavební materiál získávají z anorganického uhlíku

• produkují metabolický odpad (Fe³⁺, H₂SO₄)

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA řasy v AMD

• jsou velmi časté v AMD

• odstraňují kovy z roztoku přímou cestou

• odstraňují kovy z roztoku nepřímou cestou

fotosyntéza zvyšuje koncentraci rozpuštěného kyslíku => anor- ganické srážení FOH může ad- sorbovat/spolusrážet kovy

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA

Nimick et al. (2010)

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA redukce Fe

• některé acidofilní hete- rotrofy redukují rozpuště- ný Fe³⁺

• některé anaerobní mikroorganismy dokáží redukovat Fe³⁺

v pevné fázi => dochází k rozpouštění goethitu, jarositu, Fe³⁺ arzeničnanů(skorodit, pitticit,...)

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA redukce Fe

železo

0 10 20 30 40 50 60

den 0 den

1 den

3 den

5 den

7 den

9 den 11 den 13 den 15 den 17 den 19

mg/l

Acetate + azide Lactate + azide Lactate Glucose Glucose + azide Acetate

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA redukce Fe a As (?)

arzen

0 2 4 6 8 10 12 14

den 0den

1den 3den

5den 7den

9den 11den

13den 15den

17den 19

mg/l

Acetate + azide Lactate + azide Lactate Glucose Glucose + azide Acetate

DŮLNÍ VODY-PROCESY

MIKROBIOLOGICKÁ AKTIVITA

některé mikroorganismy oxidují Fe²⁺a sráží FOH

• některé sráží ferrihydrit, schwertmannit, hydrozinkit, …

• některé produkují kyslík

• některé redukují síran na sulfid

• některé akumulují kovy ve svém těle (tvoří negativněnabité sacha- ridy tvořící biofilmy)

• odumřelé organismy na dně

bazénůnavíc vytváří redukční podmínky

DŮLNÍ VODY-PROCESY

SRÁŽENÍ A ROZPOUŠTĚNÍ SEKUNDÁRNÍCH MINERÁLŮ

DŮLNÍ VODY-PROCESY

SPOLUSRÁŽENÍ „KOPRECIPITACE“

• odstraňování rozpuštěných minoritních prvkůběhem srážení minerálů

• vlivem adsorbce a substituce

např. substituce velkých iontů(Al, Cr, Ga, V, Mn, Co, Pb, Zn, Ni, Cd) za Fe v goethitu

nebo (Cu, Zn, Pb, As, K, Na, Ca) v jarositu

DŮLNÍ VODY-PROCESY

ADSORBCE A DESORBCE

• nahromadění rozpuštěného iontu na povrchu pevné látky - (ad)sorbentu

• organický nebo anorganický sorbent s pozitivním nebo negativním povrchovým nábojem přitahující kationty nebo anionty

• obecné pravidlo: sorbenty adsorbují více aniontůpři nižším pH a kationty při neutrálním pH

• sorbce závisí na (1) pH roztoku, (2) přítomnosti komplexo- tvorných ligandů, (3) koncentraci rozpuštěného iontu a (4) teplotě

DŮLNÍ VODY-PROCESY

ADSORBCE A DESORBCE

• při nízkém pH se nejlépe adsorbuje As a Mo

• při neutrálním pH se nejlépe adsorbuje Zn, Cd, Pb a Ni

• adsorbce je selektivní a chemické složení AMD se mění během změn pH

• nevhodná sanace AMD může vést k desorbci polutantů přirozeněnasorbovaných na sediment

DŮLNÍ VODY-PROCESY

Eh-pH podmínky

• nejvyšší koncentrace rozpuštěných kovůje obvykle v oxidačních prostředích s nízkým pH (vysoká rozpustnost sekundárních minerálů, slabá adsorbce)

• neutralizace (míšení vod, interakce s alkalickým materiálem) vede k sorbci kovůna nověvzniklé sekundární minerály a sediment

• neutrální až alkalické vody však mohou obsahovat vysoké koncentrace kovů(Cd, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Se, U, Zn) a metaloidů(As, Sb)

DŮLNÍ VODY-PROCESY

Eh-pH podmínky

• redukčně-oxidační potenciál (Eh) ovlivňuje mobitu prvků, které se vyskytují ve více oxidačních stavech

• kovy (Cr, Mo, Se, V, U) jsou více mobilní v oxidovaném stavu (např. U⁶⁺, Cr⁶⁺) než v redukovaném (U⁴⁺, Cr³⁺)

• metaloid As je více mobilní v redukovaném stavu (As³⁺) než v oxidovaném stavu (As⁵⁺)

• vytváří se Eh-pH diagramy

DEKONTAMINACE KYSELÝCH DŮLNÍCH VOD

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

VELMI VYSOKÁ FINANČNÍ NÁROČNOST DEKONTAMI- NACE KYSELÝCH DŮLNÍCH VOD (AMD)

• 4 000 mil. dolarův Kanadě

• 2 000 – 3 500 mil. dolarův USA

• 6 000 mil. dolarůna uranové doly v bývalém NDR

• 300 mil. dolarůve Švédsku

• 500 mil. dolarův Austrálii

__________________________________________

celkem více jak 10 000 mil. dolarů

• více jak 1 mil. dolarůdenněna dekontaminaci AMD v USA DEKONTAMINACE AMD JE MNOHEM DRAŽŠÍ A KOM- PLIKOVANĚJŠÍ NEŽ PREVENCE VZNIKU AMD Z DŮL- NÍCH ODPADŮ

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

podobnějako u prevence vzniku AMD, dekontaminace AMD je specifická pro každou lokalitu a obvykle využívá kombina- ce několika dekontaminačních metod

Procesy dekontaminace:

• evaporace

• neutralizace

• mokřady

•řízené rozředění a uvolnění do přírodních vod

• sofistikované technologie (osmóza, elektrodialýza, ionexová membrána, elektrolýza, biosorpce, rozpouštědlová extrakce) _________________________________________________

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

DEKONTAMINAČNÍ TECHNIKY MAJÍ OBVYKLE ZA ÚKOL:

• zmenšit množství

• zvýšit pH

• snížit koncentrace rozpuštěného síranu a kovů

• snížit biologickou dostupnost kovův roztoku

• oxidovat nebo redukovat roztok

• schraňovat nebo izolovat důlní vodu nebo jakoukoli suspen- zi bohatou kovy

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

AKTIVNÍ DEKONTAMINACE

• metody při kterých se plynule přidávají chemickáčinidla (např. neutralizace vápnem); je zapotřebí aktivní údržby, monitoringu, mechanických strojůk míšeníčinidla s vodou _________________________________________________

PASIVNÍ DEKONTAMINACE

• metody které využívají přirozené chemické nebo biologické procesy k neutralizaci AMD a snížení koncentrace rozpuš- těných kovů; není zapotřebí nebo jen velmi málo přidávat činidla, aktivní údržby, monitoringu ani mechanických strojů

• např. mokřady, bioreaktory, anoxická karbonátová drenáž

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

NEUTRALIZAČNÍ METODY (zejména Cd, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn) 1. NEUTRALIZAČNÍČINIDLA (přírodní, vyrobené, by-produkty)

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

NEUTRALIZAČNÍ METODY (zejména Cd, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn) 1. NEUTRALIZAČNÍČINIDLA (přírodní, vyrobené, by-produkty)

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

NEUTRALIZAČNÍ METODY (zejména Cd, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn) NEUTRALIZAČNÍČINIDLA

vápenec:

• výhody: levný, jednoduché použití, vznik husté, těžké a snadno manipulovatelné sraženiny

• nevýhody: pomalé reakce, nepříznivá precipitace FOH CaCO_3(s)+ H⁺_(aq)+ SO₄^2-+ Pb²⁺_(aq)→PbSO_4(s)+ HCO₃^-_(aq) CaCO_3(s)+ Pb²⁺_(aq)→PbCO_3(s) + Ca²⁺_(aq)

CaCO_3(s)+ Zn²⁺+ 2H₂O_(l) →Zn(OH)_2(s) + Ca²⁺+ H₂CO_3(aq)

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

NEUTRALIZAČNÍ METODY (zejména Cd, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn) NEUTRALIZAČNÍČINIDLA

vápno:

• výhody: efektivní, bezpečné a relativnělevné

• nevýhody: velké množství sraženiny, finančněnáročné pořízeníčistírny důlních vod

Ca(OH)_2(s)+ 2H⁺_(aq)→+ Ca²⁺_(aq) + 2H₂O_(l)

Ca(OH)_2(s)+ Me²⁺/Me³⁺_(aq)→Me(OH)_2(s)/Me(OH)_3(s)+ Ca²⁺

Ca²⁺_(aq) + SO₄^2-_(aq)+ 2H₂O_(l) →CaSO₄·2H₂O_(s)

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

NEUTRALIZAČNÍ METODY (zejména Cd, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn) NEUTRALIZAČNÍČINIDLA

• nejnižší rozpuštěné koncentrace kovůpři různých pH

• k dosažení ideálního pH pro daný roztok se často neutralizačníčinidla kombinují (např. vápno + vápenec)

• k odstranění Mn z AMD se používá sodného louhu (pH>10)

• nevýhody louhu: je drahý, zdraví nebezpečný

• další neutralizační materiály: serpentinit, popílky uhelných elektráren, prach z cementáren

• nepřiměřeněvysoká neutralizace může rozpouštět některé kovy a metaloidy (např. As, Sb, U)

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

NEUTRALIZAČNÍ METODY (zejména Cd, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn)

• směs AMD a neutralizačního činidla je u metod aktivní dekontaminace průběžněmícháno, aby nedocházelo ke vzniku produktůna povrchu reaktantů

•v některých případech je také žádoucí zabránit předčasné oxidaci Fe²⁺a obalování reaktantůFOH => anoxické prostředí (např. anoxická karbonátová drenáž)

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

NEUTRALIZAČNÍ METODY (zejména Cd, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn) SEDIMENTAČNÍ BAZÉNY/REAKTORY

• malá zrna sraženin => pomalá sedimentace

• větší shluky sraženin pomocí použití flokulačních a koagulačních činidel (Fe, Al soli, org. polymery)

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

NEUTRALIZAČNÍ METODY (zejména Cd, Cu, Fe, Ni, Pb, Zn) SEDIMENTAČNÍ BAZÉNY/REAKTORY

• v závislosti na charakteristice sedimentované sraženiny (směs síranů, hydroxidů, karbonátůa amorfních fází) se sediment:

1. ukládá jako nebezpečný od- pad (před uložením se mísí s alkalickým materiálem) 2. může být přetěžen na kovy pomocí silných kyselin 3. čisté FOH mohou být použité jako pigmenty nebo sorbenty

Iron Mountain, California

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

JINÉ METODY AKTIVNÍ DEKONTAMINACE (As, Cr, Hg, Mo, Sb, Se)

• jsou založeny na oxidaci, redukci, srážení, adsorbci a kation- tové výměně

• provzdušňování mechanické, nebo oxidace chemická (H₂O₂, NaOCl, FeCl₃)

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

JINÉ METODY AKTIVNÍ DEKONTAMINACE (As, Cr, Hg, Mo, Sb, Se)

• srážení sulfidů(aktivní i pasivní způsoby dekontaminace)

• přidává se zdroj uhlíku pro baktérie (např. kompost)

• baktérie redukují rozpuštěný síran na H₂S

• přidáním rozpuštěných reduktantůsulfidů(např. FeS, BaS, (NH₄)₂S, NaS₂) vede ke srážení sulfidů

Hg a některých metaloidů

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

ANOXICKÁ KARBONÁTOVÁ DRENÁŽ

• ochrana před oxidací Fe²⁺a vznikem nechtěné krusty FOH

• odtékající voda má pH 6-7

• pak obvykle následuje provzdušnění (oxidace) –oxidace kovů, hydrolýza, srážení karbonátů, hydroxidů, FOH a adsorbce kovů

• AMD nesmí obsaho- vat vyšší koncentrace Fe³⁺, Al³⁺a kyslík (>2 mg/l)

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

MOKŘADY

• jsou to vodou saturované mělké nádrže bohaté organickou hmotou

zpasivní dekontaminace probíhá kombinací celéřady fyzikálních, chemických a biochemických procesů

Îsrážení sulfidů

Îoxidačně-redukční reakce

Îkationtová výměna

Îadsorbce kovůna org. hmotu

Îadsorbce kovůna FOH

Îbioakumulace

Îgravitační sedimentace

Îpřirozená filtrace

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

MOKŘADY

• existují dva typy mokřadů 1. aerobní mokřady (povrchové mokřady)

¾

¾pro celkověpro celkověalkalickéalkalickévodyvody

¾

¾měmělklkéénánádrdržže (< 0.3 m)e (< 0.3 m)

¾¾oxidace Fe a Mn; adsorbceoxidace Fe a Mn; adsorbce 2. anaerobní mokřady (podpovrchové mokřady)

¾

¾pro celkověpro celkověkyselékyselévodyvody

¾

¾hlubšíhlubšínánádrdržže (e (~~1 m) 1 m)

¾

¾redukce síredukce síranu; vznik sulfidranu; vznik sulfidůů

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

VÝSTAVBA MOKŘADU

před

po

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

AEROBNÍ MOKŘADY

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

ANAEROBNÍ MOKŘADY

DŮLNÍ VODY-DEKONTAMINACE

DEKONTAMINACE PODZEMNÍCH VOD

1. pumpování vody na povrch, dekontaminace ex-situ

¾

¾obrovskéobrovskémnožmnožstvstvíívodyvody

¾

¾snižsnižuje hladinu podz. vodyuje hladinu podz. vody

¾

¾dlouhodobádlouhodobá, m, máálo lo úúččinninnáá 2. dekontaminace in-situ

¾¾instalace reaktivníinstalace reaktivních stch stěěnn

¾

¾propustnépropustnébaribariééry z org.hmory z org.hmo-- ty, kalcitu, zeolit

ty, kalcitu, zeolitůů, FOH, ..., FOH, ...

DŮLNÍ VODY V IBERSKÉM PYRITOVÉM PÁSU

Iberský pyritový pás

• cca 250 km dlouhý, až 60 km široký s 90 ložisky masivních sulfidů(pyrit, Cu, Pb, Zn, Ag, As, Au, Hg, Sn, etc.)

• celkem 1700 Mt sulfidů: 20 % bylo vytěženo, 15 % erodováno →největší koncentrace kovůa sulfidůna světě

Rudní revír Rio Tinto

• těžba od doby před 5000 lety po současnost: vrcholy v doběrománské (150 b.c. – 350 a.c.) a na konci 19 stol. → unikátní oblast postižená masivní těžbou a erozí „měsíční krajina“ s haldami hlušiny se zbytkovými sulfidy, rudními haldami, úpravárenskými odpady, struskovými odvaly, odkališti, ruinami úpravárenských staveb

DŮLNÍ VODY V IBERSKÉM PYRITOVÉM PÁSU

Iberský pyritový pás

• cca 250 km dlouhý, až 60 km široký s 90 ložisky masivních sulfidů(pyrit, Cu, Pb, Zn, Ag, as, Au, Hg, Sn, etc.)

• celkem 1700 Mt sulfidů: 20 % bylo vytěženo, 15 erodováno →největší koncen- trace kovůa sulfidůna světě

Rudní revír Rio Tinto

• těžba od doby před 5000 lety po současnost: vrcholy v době románské (150 b.c. – 350 a.c.) a na konci 19 stol. →unikátní oblast postižená masivní těžbou a erozí „měsíční krajina“ s haldami hlušiny se zbytkovými sulfidy, rudními haldami, úpravárenskými odpady, struskovými odvaly, odkališti, ruinami úpravárenských staveb

DŮLNÍ VODY V IBERSKÉM PYRITOVÉM PÁSU

Iberský pyritový pás

• cca 250 km dlouhý, až 60 km široký s 90 ložisky masivních sulfidů(pyrit, Cu, Pb, Zn, Ag, as, Au, Hg, Sn, etc.)

• celkem 1700 Mt sulfidů: 20 % bylo vytěženo, 15 erodováno →největší koncen- trace kovůa sulfidůna světě

Rudní revír Rio Tinto

• těžba od doby před 5000 lety po současnost: vrcholy v době románské (150 b.c. – 350 a.c.) a na konci 19 stol. →unikátní oblast postižená masivní těžbou a erozí „měsíční krajina“ s haldami hlušiny se zbytkovými sulfidy, rudními haldami, úpravárenskými odpady, struskovými odvaly, odkališti, ruinami úpravárenských staveb

DŮLNÍ VODY V IBERSKÉM PYRITOVÉM PÁSU

Řeka Rio Tinto

• 90 km dlouhá, ústí do Středozemního moře

• pH < 3 po celou délku, pH po proudu mírně stoupá

• permanentněkyselá je z několika důvodů: (1) konstantní vstup AMD ze štol a průsak ze sulfidických hald, (2) přítomnost detritického pyritu v říčním sedimentu, (3) množství mikroorganismůkatalyzující oxidaci pyritu, (4) výskyt sekundárních minerálůprodukujících H⁺, (5) hydrolýza Fe a srážení Fe oxidůprodukuje H⁺

• významná ekologická nika přinejmenším 1300 druhůmikroorganismů(řasy, houby, kvasinky, bakterie, protisté)

DŮLNÍ VODY V IBERSKÉM PYRITOVÉM PÁSU

Řeka Rio Tinto

• 90 km dlouhá, ústí do Středozemního moře

• pH < 3 po celou délku, pH po proudu mírně stoupá

• permanentněkyselá je z několika důvodů: (1) konstantní vstup AMD ze štol a průsak ze sulfidických hald, (2) přítomnost detritického pyritu v říčním sedimentu, (3) množství mikroorganismůkatalyzující oxidaci pyritu, (4) výskyt sekundárních minerálůprodukujících H⁺, (5) hydrolýza Fe a srážení Fe oxidůprodukuje H⁺

• významná ekologická nika přinejmenším 1300 druhůmikroorganismů(řasy, houby, kvasinky, bakterie, protisté)

DŮLNÍ VODY V IBERSKÉM PYRITOVÉM PÁSU

Řeka Rio Tinto v Iberském pyritovém pásu (Huelva, JZ Španělsko)

Kyselá důlní drenáž v blízkosti Corta Atalaya s výkvěty síranů(Rio Tinto) pH ~ 2,3; Fe_tot~ 4 g/L

DŮLNÍ VODY

Sraženiny Fe oxihydroxidův důlních vodách spojených s těžbou uhlí v Missourie

Sraženiny Fe v kyselé důlní drenáži jámového lomu Lomnice v Sokolovské pánvi

DŮLNÍ VODY

Zatopený jámový lom po težběproterozické břidlice s pyritem u Hromnic