Δημιουργία και αντιμετώπιση του φαινομένου της όξινης απορροής μεταλλείων, η περίπτωση των μεταλλείων της Κίρκης.

Βερώνη, Κυριακή; Veroni, Kyriaki

dc.contributor.author	Βερώνη, Κυριακή	el
dc.contributor.author	Veroni, Kyriaki	en
dc.date.accessioned	2020-12-30T07:55:22Z
dc.date.available	2020-12-30T07:55:22Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52702
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20400
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Επιστήμη και Τεχνολογία Υδατικών Πόρων”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Περιβαλλοντικές επιπτώσεις της εξόρυξης	el
dc.subject	Όξινη απορροή μεταλλείων	el
dc.subject	Μέθοδοι αποκατάστασης	el
dc.subject	Κίρκη	el
dc.subject	Προτάσεις αποκατάστασης	el
dc.subject	Environmental impact of mining	en
dc.subject	Acid mine drainage	en
dc.subject	Remediation methods	en
dc.subject	Kirki	en
dc.subject	Remediation proposals	en
dc.title	Δημιουργία και αντιμετώπιση του φαινομένου της όξινης απορροής μεταλλείων, η περίπτωση των μεταλλείων της Κίρκης.	el
dc.title	Creation and treatment of the phenomenon of Acid Mine Drainage, the case of the mines of Kirki.	en
heal.type	masterThesis
heal.generalDescription	Η εξορυκτική δραστηριότητα συντελεί στην οικονομική ανάπτυξη και τη βελτίωση του βιοτικού επιπέδου των πολιτών μιας χώρας. Ωστόσο, η εκμετάλλευση του ορυκτού πλούτου συνδέεται με πολλές αλληλένδετες επιπτώσεις, στο περιβάλλον αλλά και στην οικονομία της περιοχής του μεταλλευτικού ενδιαφέροντος. Μία από τις πιο σημαντικές επιπτώσεις των εξορυκτικών δραστηριοτήτων είναι το φαινόμενο της Όξινης Απορροής Μεταλλείων (ΟΑΜ), δηλαδή, το αποτέλεσμα της οξείδωσης των θειούχων μεταλλευτικών απορριμμάτων που προκύπτουν, όταν αυτά εκτίθενται σε περιβαλλοντικές συνθήκες. Η ΟΑΜ, χαρακτηρίζεται από νερά με πολύ χαμηλό pH και υψηλές συγκεντρώσεις ιόντων βαρέων μετάλλων και θειϊκών ανιόντων, τα οποία υποβαθμίζουν μεγάλες εκτάσεις εδαφών, ρυπαίνουν τα επιφανειακά και υπόγεια υδατικά συστήματα και αποτελούν απειλή για την υγεία των ανθρώπων και το οικοσύστημα της περιοχής που προσβάλλει. Η γεωλογία, η ορυκτολογική σύνθεση της μεταλλοφορίας, η δράση μικροοργανισμών και οι κλιματικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή που περιβάλλει ένα μεταλλείο, κατέχουν εξέχοντα ρόλο στην παραγωγή, τη διασπορά της ΟΑΜ και την ανάλυση του δυναμικού παραγωγής οξέος. Η ΟΑ είναι ένα αυτοκαταλυόμενο φαινόμενο και εφόσον ξεκινήσει είναι πρακτικά αδύνατο να σταματήσει η δημιουργία της. Συνεχίζεται για πολλά χρόνια ακόμα και μετά το κλείσιμο του μεταλλείου. Εξαιτίας των παραπάνω, για τον σχεδιασμό μίας εξορυκτικής μονάδας, χρειάζεται να αξιολογηθεί η πιθανότητα δημιουργίας ΟΑΜ και να ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα πρόληψης, προς αποφυγή του φαινομένου. Στην περίπτωση εγκαταλελειμμένων μεταλλείων ή ανενεργών μεταλλείων που δεν λήφθηκαν τα απαραίτητα μέτρα για την αναστολή του φαινομένου της ΟΑΜ, πρέπει να εφαρμοσθούν μέθοδοι αντιμετώπισής της (ενεργητικές ή παθητικές), ανάλογα με την περιοχή που έχει μολυνθεί, τους διαθέσιμους πόρους που διατίθενται και την περιβαλλοντική νομοθεσία που ισχύει σε κάθε χώρα. Η περίπτωση των μεταλλείων της Κίρκης, στην Αλεξανδρούπολη, αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα όξινης απορροής εγκαταλελειμμένου μεταλλείου. Οι κύριες πηγές παραγωγής ΟΑΜ είναι η ανοιχτή εκσκαφή στο μεταλλείο του Αγ. Φιλίππου, οι σωροί των εξορυκτικών απορριμμάτων που βρίσκονται στην περιοχή εκμετάλλευσης, τα νερά του μεταλλείου από τις εκφορτήσεις των υπόγειων στοών, καθώς και τα απορρίμματα εμπλουτισμού (τέλματα) από τη μονάδα επεξεργασίας και ανάκτησης των μετάλλων (Pb, Zn). Τόσο 2 τα εξορυκτικά όσο και τα απορρίμματα εμπλουτισμού αποτέθηκαν είτε απευθείας στην κοίτη του ρέματος Κιρκάλον, είτε της κοίτης των ρεμάτων Κιρκάλον και Ειρήνη. Σύμφωνα με μελέτες και χημικές αναλύσεις που διεξήχθησαν, βρέθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων στα επιφανειακά νερά και τις περιοχές πλησίον των ρυπογόνων πηγών, ενώ, όσο απομακρυνόμαστε από αυτές, τόσο το pH των υδάτων αυξάνεται και αντίστοιχα μειώνεται η περιεκτικότητά τους σε βαρέα μέταλλα. Τα αποτελέσματα των μελετών έδειξαν, ότι τα στερεά απορρίμματα πρέπει να διαχειριστούν με περιβαλλοντικά αποδεκτό τρόπο, ώστε να πάψουν να αποτελούν εστία γένεσης όξινης απορροής. Παράλληλα, προτείνεται να εφαρμοστούν ενεργητικές μέθοδοι αποκατάστασης για να πραγματοποιηθεί εξουδετέρωση της όξινης απορροής στις πηγές από τις οποίες παράγεται η ΟΑΜ. Εκτός από την υλοποίηση του σχεδίου αποκατάστασης, χρειάζεται παρακολούθηση των επιφανειακών και υπόγειων νερών κατά τη διάρκεια, αλλά και μετά την ολοκλήρωσή του, με τελικό στόχο την καθολική αποκατάσταση της περιοχής.	el
heal.classification	Γεωεπιστήμες και Περιβάλλον	el
heal.classification	Environmental Earth Sciences	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-10-29
heal.abstract	Η εξορυκτική δραστηριότητα συντελεί στην οικονομική ανάπτυξη και τη βελτίωση του βιοτικού επιπέδου των πολιτών μιας χώρας. Ωστόσο, η εκμετάλλευση του ορυκτού πλούτου συνδέεται με πολλές αλληλένδετες επιπτώσεις, στο περιβάλλον αλλά και στην οικονομία της περιοχής του μεταλλευτικού ενδιαφέροντος. Μία από τις πιο σημαντικές επιπτώσεις των εξορυκτικών δραστηριοτήτων είναι το φαινόμενο της Όξινης Απορροής Μεταλλείων (ΟΑΜ), δηλαδή, το αποτέλεσμα της οξείδωσης των θειούχων μεταλλευτικών απορριμμάτων που προκύπτουν, όταν αυτά εκτίθενται σε περιβαλλοντικές συνθήκες. Η ΟΑΜ, χαρακτηρίζεται από νερά με πολύ χαμηλό pH και υψηλές συγκεντρώσεις ιόντων βαρέων μετάλλων και θειϊκών ανιόντων, τα οποία υποβαθμίζουν μεγάλες εκτάσεις εδαφών, ρυπαίνουν τα επιφανειακά και υπόγεια υδατικά συστήματα και αποτελούν απειλή για την υγεία των ανθρώπων και το οικοσύστημα της περιοχής που προσβάλλει. Η γεωλογία, η ορυκτολογική σύνθεση της μεταλλοφορίας, η δράση μικροοργανισμών και οι κλιματικές συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή που περιβάλλει ένα μεταλλείο, κατέχουν εξέχοντα ρόλο στην παραγωγή, τη διασπορά της ΟΑΜ και την ανάλυση του δυναμικού παραγωγής οξέος. Η ΟΑ είναι ένα αυτοκαταλυόμενο φαινόμενο και εφόσον ξεκινήσει είναι πρακτικά αδύνατο να σταματήσει η δημιουργία της. Συνεχίζεται για πολλά χρόνια ακόμα και μετά το κλείσιμο του μεταλλείου. Εξαιτίας των παραπάνω, για τον σχεδιασμό μίας εξορυκτικής μονάδας, χρειάζεται να αξιολογηθεί η πιθανότητα δημιουργίας ΟΑΜ και να ληφθούν τα κατάλληλα μέτρα πρόληψης, προς αποφυγή του φαινομένου. Στην περίπτωση εγκαταλελειμμένων μεταλλείων ή ανενεργών μεταλλείων που δεν λήφθηκαν τα απαραίτητα μέτρα για την αναστολή του φαινομένου της ΟΑΜ, πρέπει να εφαρμοσθούν μέθοδοι αντιμετώπισής της (ενεργητικές ή παθητικές), ανάλογα με την περιοχή που έχει μολυνθεί, τους διαθέσιμους πόρους που διατίθενται και την περιβαλλοντική νομοθεσία που ισχύει σε κάθε χώρα. Η περίπτωση των μεταλλείων της Κίρκης, στην Αλεξανδρούπολη, αποτελεί χαρακτηριστικό παράδειγμα όξινης απορροής εγκαταλελειμμένου μεταλλείου. Οι κύριες πηγές παραγωγής ΟΑΜ είναι η ανοιχτή εκσκαφή στο μεταλλείο του Αγ. Φιλίππου, οι σωροί των εξορυκτικών απορριμμάτων που βρίσκονται στην περιοχή εκμετάλλευσης, τα νερά του μεταλλείου από τις εκφορτήσεις των υπόγειων στοών, καθώς και τα απορρίμματα εμπλουτισμού (τέλματα) από τη μονάδα επεξεργασίας και ανάκτησης των μετάλλων (Pb, Zn). Τόσο τα εξορυκτικά όσο και τα απορρίμματα εμπλουτισμού αποτέθηκαν είτε απευθείας στην κοίτη του ρέματος Κιρκάλον, είτε της κοίτης των ρεμάτων Κιρκάλον και Ειρήνη. Σύμφωνα με μελέτες και χημικές αναλύσεις που διεξήχθησαν, βρέθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων στα επιφανειακά νερά και τις περιοχές πλησίον των ρυπογόνων πηγών, ενώ, όσο απομακρυνόμαστε από αυτές, τόσο το pH των υδάτων αυξάνεται και αντίστοιχα μειώνεται η περιεκτικότητά τους σε βαρέα μέταλλα. Τα αποτελέσματα των μελετών έδειξαν, ότι τα στερεά απορρίμματα πρέπει να διαχειριστούν με περιβαλλοντικά αποδεκτό τρόπο, ώστε να πάψουν να αποτελούν εστία γένεσης όξινης απορροής. Παράλληλα, προτείνεται να εφαρμοστούν ενεργητικές μέθοδοι αποκατάστασης για να πραγματοποιηθεί εξουδετέρωση της όξινης απορροής στις πηγές από τις οποίες παράγεται η ΟΑΜ. Εκτός από την υλοποίηση του σχεδίου αποκατάστασης, χρειάζεται παρακολούθηση των επιφανειακών και υπόγειων νερών κατά τη διάρκεια, αλλά και μετά την ολοκλήρωσή του, με τελικό στόχο την καθολική αποκατάσταση της περιοχής.	el
heal.abstract	Mining contributes to the economic development and improvement of the living standards. However, the exploitation of mineral wealth has many interrelated effects on the environment and the economy of the area with the mining interest. One of the most harmful effects of mining activities, is the phenomenon of Acid Mine Drainage (AMD), which is caused by oxidation of sulfurous mining waste, when they are exposed to environmental conditions. The AMD, is characterized by waters with very low pH and high concentrations of heavy metals and sulfur ions, which degrade large areas, pollute surface and groundwater systems and pose a threat to human health and the ecosystem of the affected area. The geology, the activity of microorganisms and the climatic conditions that exist around the mine, play a prominent role to the production, the dispersion of AMD and the analysis of the acid production potential. The phenomenon of AMD production continues even after the closure of the mine. This is the reason why, the design of a mining facility is necessary to evaluate the possibility of creating AMD and to take the appropriate preventive measures to avoid the phenomenon. In the case of abandoned mines or inactive mines, where the obligatory measures have not been taken to suspend the AMD phenomenon, active or passive methods must be applied, depending on the contaminated area, the available resources and the environmental legislation that are obeyed in each country. Kirki’s abandoned mines, in Alexandroupolis, is a typical example of Acid Mine Drainage. The main sources of AMD’s productions origin from the open pit in the mine of St. Filippos, the waste bodies which are located in the exploitation area and from the tailing dam because of the existence of flotation plant. During the mining activities, solid and liquid wastes were generated, that contain considerable amounts of heavy metals and residues of chemical reagents. Those toxic materials have been deposited near water basins, along the Kirkalon and Irini rivers. According to studies and chemical analysis carried out, high concentrations of heavy metals were found in surface waters and areas near polluting sources. As the distance gets longer, the pH of the waters is increased and their content of heavy metals are decreased. The results of the studies showed that solid waste must be managed in an environmentally acceptable way, so that it can no longer be a source of acid drainage. Simultaneously, active remediation methods need to be applied to neutralize acid runoff at the sources which AMD is produced. In addition to the implementation of the restoration plan, it is necessary to monitor the surface and groundwater, with the ultimate goal of the catholic consolidation of the area.	en
heal.advisorName	Δερματάς, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Δερματάς, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Λιακόπουλος, Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Παπακωνσταντής, Ηλίας	el
heal.academicPublisher	Σχολή Πολιτικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	132 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false