Εμφάνιση απλής εγγραφής

dc.contributor.author	Κασφίκης, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Kasfikis, Georgios	en
dc.date.accessioned	2020-04-07T08:51:19Z
dc.date.available	2020-04-07T08:51:19Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50077
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.17775
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Λιγνιτικές εκμεταλλεύσεις	el
dc.subject	Υδατικό περιβάλλον	el
dc.subject	Αντλήσεις	el
dc.subject	Ιχνοστοιχεία	el
dc.subject	Βαρέα Μέταλλα	el
dc.subject	Lignite exploitation	en
dc.subject	Aquatic environment	en
dc.subject	Dewatering	en
dc.subject	Trace elements	en
dc.subject	Heavy metal	en
dc.title	Λιγνιτικές εκμεταλλεύσεις και υδατικό περιβάλλον	el
dc.title	Open mine lignite exploitation and regional aquatic environment	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ρύπανση του περιβάλλοντος	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-07-01
heal.abstract	Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας, αποτέλεσε η διερεύνηση των αλληλεπιδράσεων που υπάρχουν μεταξύ των επιφανειακών εκμεταλλεύσεων των λιγνιτωρυχείων και του υδατικού περιβάλλοντος, (υπόγεια και επιφανειακά ύδατα) της περιοχής εκμετάλλευσης, καθώς και η αποτύπωση και καταγραφή ενδεχόμενων προβλημάτων που δημιουργούνται κατά την διαδικασία της εξόρυξης του λιγνίτη. Στη κατεύθυνση αυτή διερευνήθηκαν ειδικές περιπτώσεις ορυχείων σε παγκόσμιο επίπεδο και ακολούθησε αναλυτική παρουσίαση περιπτώσεων που συναντώνται στον Ελλαδικό χώρο, με αναφορές στα Ορυχεία του Νοτίου Πεδίου στην Πτολεμαΐδα, αλλά και του Ορυχείου του Αμυνταίου που ανήκουν στο Λιγνιτικό Κέντρο Δυτικής Μακεδονίας (ΛΚΔΜ). Το πρόβλημα αρχικά όσον αφορά τις επιφανειακές εκμεταλλεύσεις έχει σχέση με τα νερά τα οποία συναντώνται με την πρόοδο της εκμετάλλευσης και την ανάγκη για έγκαιρη και αποτελεσματική αντιμετώπισή. Απαιτείται λοιπόν ο έλεγχος των υπογείων νερών συνήθως στα υπερκείμενα του λιγνιτικού κοιτάσματος ο οποίος πραγματοποιείται κυρίως με αποστραγγιστικές γεωτρήσεις. Στον αντίποδα παρουσιάζεται το πρόβλημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων στο περιβάλλον από την μεταλλευτική δραστηριότητα στα ορυχεία, είτε σε σχέση με τις ποσότητες των αντληθέντων υδάτων που ενδεχομένως μπορεί να επηρεάσουν το υδατικό ισοζύγιο της περιοχής, είτε σε σχέση με την ποιότητα τους από την ενδεχόμενη ρύπανσή κυρίως των υπογείων νερών λόγω διήθησης των ποιοτικά επιβαρυμένων νερών των ορυχείων και υποβάθμισης της ποιότητας των επιφανειακών νερών λόγω της απόρριψης στους επιφανειακούς αποδέκτες των νερών που προέρχονται από τα αντλιοστάσια των ορυχείων εφόσον αυτά είναι ποιοτικά υποβαθμισμένα. Το «mine water» ως όρος νοείται αλλά και αποτελεί το «εμπλουτισμένο» υποβαθμισμένο ποιοτικά νερό το οποίο προέρχεται εκτός των άλλων από ενδεχόμενη οξείδωση των σουλφιδίων των ορυκτών, που συχνά περιέχονται στα άγονα υλικά της εξορυκτικής δραστηριότητας, η οποία μπορεί να προκαλέσει αυτή η ίδια η δραστηριότητα την οξείδωσή τους. Κύριες παράμετροι που προσδιορίζουν τα επίπεδα ρύπανσης ενός υδάτινου σώματος εκτός άλλων είναι, η συγκέντρωση του αζώτου, του φωσφόρου και των αιωρούμενων στερεών. Το άζωτο εμφανίζεται κατά κύριο λόγο ως οργανικό, αμμωνιακό και οξειδωμένο (νιτρώδη και νιτρικά). Νερά που περιέχουν σημαντικές ποσότητες οργανικού αζώτου αρχικά υδρολύουν το άζωτο σε αμμωνία και στη συνέχεια λόγω οξείδωσης σε νιτρώδη και νιτρικά. Τα ποιοτικά χαρακτηριστικά των υδροφορέων επηρεάζονται εκτός των άλλων άμεσα και από την πετρογραφία των περιβαλλόντων πετρωμάτων και ιζημάτων και γενικά των εδαφών που συνδέονται άμεσα με τα προαναφερθέντα πετρώματα και το κλίμα. Οι κυριότεροι μηχανισμοί καθώς επίσης και οι φυσικοχημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα είναι αυτές της διαλυτοποίησης-καταβύθισης ή ιζηματοποίησης, οι οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις, οι οξεοβασικές αντιδράσεις και αντιδράσεις συμπλοκοποίησης, προσρόφησης, ιοντοεναλλαγής κλπ. Στην περίπτωση της λεκάνης της Πτολεμαΐδας και του Ν. Πεδίου τα νερά των υδροφορέων στην πλειονότητά τους χαρακτηρίζονται ως όξινα ανθρακικά ασβεστούχα –μαγνησιούχα με υδροχημικό τύπος Ca-Mg-HCO3 , ενώ στο Βόρειο τμήμα του είναι καθαρά Ca-HCO3 . Για την αντιμετώπιση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων σε επίπεδο τόσο εθνικό όσο και σε ευρωπαϊκό η Οδηγία 2000/60/ΕΚ, αποτελεί το κυριότερο σύγχρονο νομοθετικό εργαλείο γνωστή και ως Οδηγία Πλαίσιο για τα Ύδατα (ΟΠΥ) η οποία θέσπισε το πλαίσιο για την προστασία των επιφανειακών, υπογείων και παράκτιων υδάτων και αποτελεί μια συνολική προσπάθεια προστασίας και διαχείρισης των υδατικών πόρων στην Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ). Μια αρκετά εκτενής αναφορά σε νόμους και οδηγίες που εφαρμόζονται στη χώρα μας σχετικά με την προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος υπόγειου και επιφανειακού θεωρήθηκε αναγκαία όπως επίσης έγινε ιδιαίτερη αναφορά στην Ελληνική Νομοθεσία που αφορά τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του νερού των ορυχείων. Στη συνέχεια κρίθηκε αναγκαίο να γίνει αναφορά σε μερικά παραδείγματα περιβαλλοντικών επιπτώσεων λιγνιτικών εκμεταλλεύσεων σε σχέση με το υδατικό περιβάλλον ιδιαίτερα στο εξωτερικό προκειμένου να γίνει σύγκριση με ανάλογα παραδείγματα λιγνιτικών εκμεταλλεύσεων στην Ελλάδα. Έτσι αναφέρθηκαν παραδείγματα από την περιοχή Barakar , Raniganj, Gujarat, και Dhanbad της Ινδίας αλλά και η περίπτωση της αξιοποίησης και εξάλειψης των επιπτώσεων στο υδατικό περιβάλλον από την εξόρυξη λιγνίτη σε περιοχή της Κεντρικής Γερμανίας. Από παραδείγματα εκμετάλλευσης στον Ελλαδικό χώρο αρχικά γίνεται αναφορά στη Νότια λιγνιτοφόρο λεκάνη Πτολεμαΐδας (λεκάνη Σαριγκιόλ) η οποία παρουσιάζει τεράστιο οικονομικό ενδιαφέρον, γιατί σ’ αυτήν βρίσκεται ένα από τα μεγαλύτερα κοιτάσματα λιγνίτη της Ελλάδας, δυναμικότητας πέραν του 1x109 tn λιγνίτη. Το ορυχείο Νοτίου Πεδίου (ΟΝΠ) είναι το μεγαλύτερο λιγνιτωρυχείο της ΔΕΗ και καλύπτει τις ανάγκες του ΑΗΣ Αγ. Δημητρίου σε λιγνίτη, οι οποίες σε ετήσια βάση ανέρχονται έως ~<15x106 tn. Το 2017 τροφοδότησε τον ΑΗΣ Αγ. Δημητρίου με 12,9x106 tn λιγνίτη. Παρουσιάζονται αναλυτικά οι γεωλογικές, τεκτονικές και υδρογεωλογικές συνθήκες καθώς επίσης η Υδρομετεωρολογία και η Υδροχημεία της ευρύτερης περιοχής της λεκάνης Σαριγκιόλ. Από υδρογεωλογικής άποψης μεγαλύτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το υδροφόρο σύστημα των υπερκειμένων της πεδιάδας Ν. Πεδίου, λόγω ότι συνδέεται άμεσα με την εκμετάλλευση του το οποίο βρίσκεται υπό καθεστώς υπεράντλησης κυρίως για να καλυφθούν οι υδρευτικές και αρδευτικές ανάγκες της περιοχής και δευτερευόντως για αποστράγγιση του ορυχείου. Οι συνολικές ποσότητες που αντλούνται για την αποστράγγιση κυμαίνονται ευρύτατα από 12*106 m3 - 22*106 m3 /έτος. Το 2016 αντλήθηκαν 7.400.000 m3 από υδρογεωτρήσεις ενώ το 2017 μόνον 4.500.000 m3. Αντίστοιχα το 2016 αντλήθηκαν 10.100.000 m3 νερού από τα επιφανειακά αντλιοστάσια του ορυχείου, ενώ το 2017 αντλήθηκαν με παρόμοιες καιρικές συνθήκες 13.400.000 m3. Ιδιαίτερα από το 2005 και μετά παρατηρείται μειωμένος ρυθμός άντλησης από υδρογεωτρήσεις. Όσο αφορά τη χρήση και διάθεση του αντλούμενου νερού υπόγειου και επιφανειακού, αναφέρεται ότι από τα 18*106 m3 των υπόγειων και επιφανειακών νερών, που αντλήθηκαν συνολικά, στο ρέμα Σουλού διοχετεύτηκαν 16,75*106m3 και χρησιμοποιήθηκαν για άρδευση ή όδευσαν προς την Βεγορίτιδα και μόλις 863.000 m3 κάλυψαν τις ανάγκες της ΔΕΗ, συμβάλλοντας έτσι στη διατήρηση της υδατικής και οικολογικής ισορροπίας. Σχετικά με την εκτιμώμενη ακτίνα επίδρασης των υδρογεωτρήσεων με τον τύπο του SICHARDT που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ακτίνας επίδρασης των γεωτρήσεων στα ορυχεία στη Γερμανία και θεωρείται πιο αξιόπιστος επιβεβαιώνεται ότι δεν υπάρχει επίδραση της αποστραγγιστικής διαδικασίας, πέραν των 200-400 m το μέγιστο στο Ν. Πεδίο. Σε σχέση με την στάθμη του υπόγειου υδροφορέα (πιεζομετρία) οι υδροστατικές στάθμες έχουν σχεδόν αποκατασταθεί παντού στα αρχικά τους υψόμετρα. Η εκτίμηση του υδατικού ισοζυγίου της περιοχής της λεκάνης Σαριγκιόλ έγινε με βάση το εισροές και εκροές έτσι όπως υπολογίσθηκαν από τα δεδομένα του ισοζυγίου Thornwaite για τον υδροφορέα Σαριγκιόλ αλλά και τις μετρήσεις των αντληθέντων ποσοτήτων και εκροών.Γίνεται επίσης αναφορά στα ποιοτικά χαρακτηριστικά ακολουθεί ανάλυση και σύγκριση με τις οριακές τιμές αναφοράς καθώς και αλληλουχία-χρονοσειρά σε βάθος χρόνου 5ετίας για τα σημαντικότερα ιχνοστοιχεία και παραμέτρους. Σε γενικές γραμμές η ποιότητα των νερών, που αντλούνται από το ορυχείο είναι καλή, αναμενόμενη και μέσα στα όρια που έχουν τεθεί. Οι μικρές υπερβάσεις ή διαφοροποιήσεις, που καταγράφονται είναι αναμενόμενες και φυσιολογικές, εάν ληφθεί υπόψη η σύσταση των γεωλογικών σχηματισμών, από τους οποίους προέρχονται τα νερά. Οι αυξημένες συγκεντρώσεις ΝΟ3- κρίνεται ότι είναι αποτέλεσμα της εκτεταμένης γεωργίας . Τέλος υπάρχουν περιοχές όπου τα ιζήματα προέρχονται από την αποσάθρωση των οφιολιθικών σχηματισμών, που είναι πλούσια σε ορυκτά του Cr (πράσινη σειρά), γεγονός που ερμηνεύει την ύπαρξη Cr σε συγκεκριμένα σημεία και μετρήσεις στα υπόγεια νερά της λεκάνη. Το ορυχείο Αμυνταίου βρίσκεται στην υπολεκάνη Χειμαδίτιδας-Πετρών και από γεωλογική άποψη αποτελεί μια ενιαία μονάδα με την κλειστή λεκάνη Πτολεμαΐδας, όπως και με τη λεκάνη της Φλώρινας, ανήκει δε στη μεγάλη χερσαία τεκτονική τάφρο της Βορειοδυτικής Μακεδονίας, η οποία αρχίζει από την περιοχή Μοναστηρίου-Φλώρινας και καταλήγει στα Σέρβια, νότια του ποταμού Αλιάκμονα. Από τους 3 κύριους υδροφορείς που υπάρχουν κύρια επίδραση στο ορυχείο Αμυνταίου ασκεί το υδροφόρο σύστημα των νεογενών ιζημάτων στα υπερκείμενα της λιγνιτοφόρου στοιβάδας. Όσο αφορά τις αντληθείσες ποσότητες το 2017 αντλήθηκαν από υδρογεωτρήσεις 3*106 m3 υπόγεια νερά από τα οποία 2,1*106 m3 αποκλειστικά για το ορυχείο, ενώ λειτούργησαν 9 αντλιοστάσια, οι αντλήσεις των οποίων για το 2017 είναι της τάξης των 5*106 m3. Από το 2010 μειώνονται οι αντλούμενες ποσότητες τόσο από επιφανειακά όσο και υπόγεια νερά. Όσο για τη χρήση και διάθεση του νερού από τα 5*106 m3 υπόγειων νερών που υπολογίζεται ότι αντλήθηκαν από τον υπόγειο υδροφορέα το 2017, μόλις τα 0,2 *106 m3 διατέθηκαν για τις ανάγκες του ορυχείου ενώ τα 0.9*106 m3 διατέθηκαν στον ΑΗΣ Αμυνταίου και τα υπόλοιπα 3,9*106 m3 επιστράφηκαν στον φυσικό υδάτινο αποδέκτη. Στη λεκάνη Αμυνταίου τα τελευταία χρόνια αντλήθηκαν 38-40*106 m3/έτος υπόγειου νερού για άρδευση (88%) και μόλις 5*106 m3 υπόγειου νερού για αποστράγγιση του ορυχείου (12%). Σε σχέση με την πτώση στάθμης στην περιοχή γίνεται αναφορά ότι δεν παρατηρείται καμία διαφοροποίηση στην πιεζομετρία από το 1982.Όπως και να έχει καθοριστικός παράγοντας για την παρατηρούμενη πτώση στάθμης στη λεκάνη, μετά από κάποια απόσταση από το Ορυχείο, που καθορίζεται από την ακτίνα επίδρασης των υδρογεωτρήσεων η οποία όπως βρέθηκε δεν ξεπερνά τα 300-400 m. είναι οι αντλήσεις για άρδευση όπου εκτιμώνται στο σύνολο της λεκάνης να υπερβαίνουν τις 600.Σε όλη την έκταση της λεκάνης Αμυνταίου οι γραμμές ροής έχουν κατεύθυνση από την περιφέρεια προς το κέντρο της λεκάνης, υποδηλώνοντας σαφή κίνηση προς τον κεντρικό τομέα. Η ίδια εικόνα είχε καταγραφεί πριν ξεκινήσουν οι αντλήσεις του ορυχείου, επομένως η κατεύθυνση ροής δεν είναι αποτέλεσμα των αντλήσεων του ορυχείου. Από την υδροχημική έρευνα προέκυψε ότι η χημική σύσταση του νερού του υδροφορέα έχει pH που κυμαίνεται από 6,88 έως 8,26 με μέσο όρο 7,67. Η παρουσία των επικρατούντων στο υπόγειο νερό αλάτων ασβεστίου και μαγνησίου, ποιοτικά χαρακτηρίζει το νερό ως σκληρό και Υδροχημικά το κατατάσσει στην κατηγορία: ασβεστούχα-μαγνησιούχα δισανθρακικά, νατριούχα δισανθρακικά (περιοχή Βαλτόνερων). Η παρουσία στρωμάτων λιγνίτη σε συνθήκες αναγωγικές ευνοεί την παρουσία H2S, Fe, Mn. Επειδή είναι δυνατή η οξείδωση των σουλφιδίων, παρουσιάζεται ως επακόλουθο αυξημένη συγκέντρωση θειικών στο υπόγειο νερό. Σε γενικές γραμμές η ποιότητα των αντλούμενων νερών του ορυχείου είναι καλή, είναι παρόμοια με τα υπόγεια νερά της λεκάνης και αντιπροσωπεύει την φυσική σύσταση των υπόγειων νερών της περιοχής. Οι παρατηρούμενες αυξημένες συγκεντρώσεις σε ορισμένες παραμέτρους οφείλονται σε φυσικά (γεωγενή) αίτια. Οι αυξημένες συγκεντρώσεις των TDS σε κάποιες υδρογεωτρήσεις σχετίζονται με το καθεστώς λειτουργίας της υδρογεώτρησης, αναλόγως εάν αντλείται επαρκώς η όχι. Ως συνήθως υδρογεωτρήσεις που δεν αντλούνται συστηματικά και λαμβάνεται δείγμα, τότε εμφανίζουν αυξημένες συγκεντρώσεις σε: SS,TDS,NH4+, NO2-, SO4-2, Fetot και Mn+2. Ιδιαίτερα για το Αμμωνιόν (NH4+ ) καταγράφονται κάποιες υπερβάσεις του ορίου των 0,5 mg/l, κυρίως σε κάποια υδρογεώτρηση η οποία δεν αντλείται συστηματικά παρά μόνο περιστασιακά ενώ κατά άλλους αυτό γεγονός αποτελεί ότι σε ορισμένα τμήματα ιζηματογενών λεκανών παγκοσμίως οι αυξημένες συγκεντρώσεις οφείλονται στη σήψη φυτικών λειψάνων και επαφής διεπιφάνειας νερού και οργανικής ύλης. Στη συνέχεια της εργασίας παρουσιάζεται συνοπτικά το σύνολο της αποστράγγισης στα ορυχεία της ΔΕΗ την περίοδο 2016-2017. Στα συνολικά συμπεράσματα παρατίθενται τα αποτελέσματα αναλυτικά όσο αφορά τις ποσότητες και τη διάθεση του νερού όχι μόνο συνολικά αλλά και ανά ορυχείο ενώ γίνεται και μια συνολική αποτίμηση των ποιοτικών χαρακτηριστικών του νερού που αντλείται είτε μέσω υδρογεωτρήσεων είτε μέσω επιφανειακών αντλιοστασίων. Στο τελευταίο κεφάλαιο παρουσιάζεται η περιβαλλοντική στρατηγική της ΔΕΗ και η άξονες αυτής της στρατηγικής με την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής, την ανάπτυξη έργων ανανεώσιμών πηγών ενέργειας, την προστασία του περιβάλλοντος (ατμόσφαιρα, νερά και εδάφη) και της βιοποικιλότητας στις περιοχές λειτουργίας των ορυχείων, την διαχείριση των αποβλήτων και τη εφαρμογή καινοτομιών στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Γίνεται αναφορά στη Περιβαλλοντική Οργάνωση της Επιχείρησης καθώς και στην πιστοποίηση της Περιβαλλοντικής Διαχείρισης των δραστηριοτήτων της που περιλαμβάνουν: τη χρήση γης και την εφαρμογή προγραμμάτων περιβαλλοντικής αποκατάστασης (πχ. Εκτάσεις δασικής βλάστησης για ξυλοπαραγωγή, καλλιέργεια ενεργειακών φυτών, εκτάσεις για χρήσης αναψυχής με διαμόρφωση λιμνών, ειδικά έργα και έργα υποδομής), τη προστασία της βιοποικιλότητας, την προστασία των υδάτων, τη διαχείριση των αποβλήτων στερεών και υδάτινων και των παραπροϊόντων καύσης του λιγνίτη όπως είναι η ιπτάμενη τέφρα.	el
heal.abstract	The objective of this thesis is the research and study of the open mine lignite exploitation and regional aquatic environment interactions as well as the recording and control and confrontation of problems that may appear during the procedure of lignite excavation. In order to comprehend in deep the mine dewatering process and assess its environmental impacts to aquatic environment, many different case studies of lignite mines fields not only from abroad but mainly from Hellenic space as South Lignite Field (SLF) and the Field in Amynteo, have been referenced in this manuscript. As far as the open pit exploitations hydraulic protection is concerned the problem has to do with effective control of flooding by developing a ditches, trenches and huge internal sumps drainage system and effective control of groundwater inrush t mainly carried out through dewatering wells. On the other hand we have tried to make a presentation of the problem of the environmental impacts to the aquatic system of regional waters , due to mining activity in lignite fields. This issue is related to quantities of the pumping waters that might influence the aquatic balance of the area or even potential pollution of the underground waters mainly due to leakage of qualitatively degraded waters charged with heavy metals or organics and the quality deterioration of surface waters due to mine waters (that comes from mining sumps and have probably been degraded in quality terms) rejection to rivers, rivulets and lakes.. “Mine water” as a term consists of the enriched and degrading qualitatively water that is coming from the probable oxidation of sulphides of minerals that are often concentrated in the waste materials of the excavation activity that may cause the oxidation during the excavation procedure. Main parameters that define the pollution level of an aquatic body apart from other is the concentration of Nitrogen (N), Phosphorus (P) and Total Suspended Solids (TSS). Nitrogen mainly appears as Organic Nitrogen, Ammonium ions (NH4 +), Nitrites (NO2-) or Nitrates (NO3-). Waters that includes significant quantities of Organic Nitrogen initially hydrolyze the Nitrogen into Ammonia (NH4 +) and then to Nitrites (NO2-) and Nitrates (NO3-). The water quality characteristics of the aquifers are affected among others directly by the petrography of the surrounding rocks (limestones, marbles, etc.) and sediments the resulting mineralogy and generally from soils which are directly related to the presence of the above mentioned rocks and climate. The main mechanism as well as the physicochemical processes that take place are those of dissolution and submersion or sedimentation, oxidation and reduction reactions, acid-base and complexation reactions, adsorption, ion exchange etc. In case of Ptolemais basin and South Field basin the water of the aquifers are being characterized as bicarbonate calcium-magnesium having the Hydrochemical type Ca-Mg-HCO3, while in the northern part of the basin are characterized as bicarbonate calcium Ca-HCO3. In order to confront the environmental impacts both in National and European level the Guideline 2000/60/EC is the most significant and modern legislative tool and is also known as the Framework Guideline for Water that has established the framework for the protection of the surface, ground water and coastal water and comprises an overall effort both for protection and handling of water sources in European Union. A very extensive report of legislations and guidelines that are implemented in our country regarding the protection of the aquatic environment both surface and underground was considered necessary and also a special report was made to National Legislation that concerns the quality characteristics of the mine waters. Furthermore it was considered very crucial to mention some global examples of environmental impacts of lignite exploitation in relation to the aquatic environment in comparison to lignite exploitation examples in Greece. Therefore, we have referred to Reports of case studies from the region Of Barakar, Raniganj, Gujarat, and Dhanbad in India together with the rehabilitation and elimination of impacts in the aquatic environment in post lignite mines in central Germany. From different examples of lignite exploitation in Hellenic space it was chosen to refer to the South Lignite Mine of the Ptolemais basin (Sarigiol basin) that introduces a huge economical interest since in this basin is located one of the greatest and biggest lignite deposits of Greece with potential dynamic more than 1x109 tn of lignite. The South Field Lignite Mine is the biggest lignite mine of PPC and covers the needs for lignite supply of Thermo-Electrical Power Station (TEPS) of Agios Dimitrios that reaches the number of 15x106 tn/year. Geological and tectonic as well as hydrological conditions of the region together with hydrometeorology and hydrochemistry in the broader Sarigiol basin’s area are presented but from an hydrological point of view the most interesting thing is the aquifer of the overburden of South Field due to the fact that is being directly correlated with the exploitation and is in a state of over-dewater mostly because there are demanding irrigation needs in the specific area and secondarily because of very few needs of pumping for the mine activities. The pumping quantities for the dewatering of the mine ranges between 12*106 m3 - 22*106 m3 /year. In 2016 nearly 7.400.000 m3 of water was pumped out from pumping wells and in comparison in 2017 only 4.500.000 m3 of water was dewatered under the same weather conditions. From 2005 and on the pumping ratio from pumping wells have been reduced significantly. From surface sumps in 2016 was pumped 10.100.000 m3 of water and in 2017 13.400.000 m3. As far as the use and the supply of the pumping water both surface and underground it is mentioned that from the amount of 18*106 m3 of water that was pumped both from pumping wells and surface sumps at least 16.75*106m3 was directed to Soulou stream and Vegoritida lake thus contributing to the preservation of the aquatic and ecological balance. Only an amount of 0,86*106 m3 of water covered PPC needs (Mines, TEPS, drinking needs etc.) As to the estimated range-radius of influence of the pumping wells with the Sichardt type that is used for the calculation of the radius of influence of pumping wells in the lignite mines in Germany and is considered to be the most liable, it is confirmed that there is no influence of the dewatering procedure further of 200-400 m. at the most in SFLM. As far as the piezometric level of ground water is concerned, aquifer is being established nearly to the initial level before the procedure of the exploitation. The estimation of the aquatic balance of Sarigiol basin has been created with the inflows and outflows calculated from the Thornwaite balance for Sarigiol aquifer together with the measurements of the pumping quantities and outflows. At the end a report regarding the qualitative characteristics is given and is followed by an analysis and comparison of the measurements with the limits of national and international directives together with the time series of at least 5 years’ time for the most important trace elements and physicochemical characteristics. In general the quality of waters that are pumping out from the lignite mine is good, expected and within the limits that have been set. The slight exceedances or differences that are recorded are normal considering the composition of the geological formations where the waters originate from. The exceeded concentrations of ΝΟ3- considered to be the effect of the extended agriculture. Also there are regions from where the sediments originate from the weathering effect of the ultra- mafic formations that are rich in Cr minerals and this fact is giving a fair explanation of the existence of Cr in specific areas and measurements in the ground water of the basin. Amynteon mine field from a geological point of view is located in the basin of Himaditida-Petron and is regarded to be part of the same undivided basin that belongs also to the close basin of Ptolemais and the basin of Fiorina. This undivided basin belongs to the great tectonic fault graben land of Northwest Macedonia. From the 3 main aquifers that exist the most important and with the most influence in the Amynteon lignite field is the aquifer within the Neogene sediments in the overburden of the lignite layers. As far as the water wells quantities are concerned in 2017 nearly 3*106 m3 ground water was pumped from which 2,1*106 m3 exclusively for the lignite mine field and were in operation 9 sumps from which at least 5*106 m3 of water was pumped. Relatively to the use and supply of pumping water from the 5*106 m3 that pumped out from ground water only a few (0,2 *106 m3) was delivered to cover the mine needs, an amount of 0.9*106 m3 was delivered for the Thermo Electrical Power Station (TEPS) of Amynteon and the rest of nearly 3,9*106 m3 was driven back to the natural aquatic recipient. In Amynteon Basin over the recent years have been pumped out 38-40*106 m3/year of ground water for irrigation reasons (88%) and only 5*106 m3 for dewatering of the mining field (12%) A really crucial factor for the observed level drop in the basin is the private pumping wells used for irrigation that are estimated nearly to 600 since the influence radius of the dewatering pumping wells of the mines in any case cannot exceed the distance of 300-400 m. In the whole region of the Amynteon basin the flow lines are directed from the perimeter to the center of the basin declaring the movement to the central sector. From a Hydrochemical point of view the chemical composition of the water of the aquifer has a PH that is floating from 6,88 to 8,26 with an average of 7,67. The presence of the domain salt of underground water of calcium and magnesium is defines the type of the water as tough and hydro chemically is placing the water into the category of bicarbonate calcium-magnesium, bicarbonate of soda. (Valtonera region) Because there is a strong possibility of the oxidization of sulphides there is an increasing concentration of the SO4 -2 possible in the ground water. In general the quality of the pumping water of the mine is good enough and it resembles the quality of the ground water of the basin and represents the natural composition of the ground water of the region. The increased concentrations of some parameters is due to natural causes. As usual dewatering wells that are not been pumped systematically could possibly present in some cases increased concentrations of SS,TDS,NH4+, NO2-, SO4-2, Fetot and Mn+2. Especially for ammonia-ammonium ions of which some exceedances over the limit of 0,5 mg/l were recorded in some case it is due to non-systematically pumping procedure as already mentioned but according to other scientific aspects this fact is due to sepsis of plant remains. At the end of this study is presented in brief the whole dewatering data of the PPC minefields for the period of 2016-2017. In the final conclusions the amount of pumping water and the use and supply of it is being presented not only in general but also for every mine of PPC and also an overall evaluation of the qualitative characteristics of pumping water either by dewatering wells or by surface sumps. In the last chapter is presented the environmental strategy of PPC and the main axes of this strategy with the confrontation of climate change, the growth of sustainable energy sources projects, the protection of the environment (atmosphere, water and soil) and biodiversity in areas of lignite mining exploitation, waste management and innovation in electric power production. A report concerning the Environmental Organization of the Cooperation was mentioned as well as the certification of the Environmental Management and the operations that among other include the following: the use of land and the program application of environmental rehabilitation, the protection of biodiversity, the water protection and the waste management of solid and liquid wastes as well as the management of flying ash as byproduct of lignite combustion.	en
heal.advisorName	Χαραλάμπους, Αικατερίνη	el
heal.committeeMemberName	Χαραλάμπους, Αικατερίνη	el
heal.committeeMemberName	Λοϊζίδου, Μαρία	el
heal.committeeMemberName	Παπαγιαννάκος, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	145 σ.
heal.fullTextAvailability	true

Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο

Όνομα: ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΚΑΣΦΙΚΗΣ ...

Μέγεθος: 7.180Mb

Μορφότυπο: PDF

Προβολή/Άνοιγμα

Αυτό το τεκμήριο εμφανίζεται στην ακόλουθη συλλογή(ές)

• Διπλωματικές Εργασίες [17808]
  

Εμφάνιση απλής εγγραφής