Vplyv ťažby nerastných surovín na životné prostredie - prieskum ...

Vplyv ťažby nerastných surovín na
životné prostredie
-
prieskum, hodnotenie a sanácia
Peter Šottník
Univerzita Komenského v Bratislave
Prírodovedecká fakulta
Katedra ložiskovej geológie

HLAVNÉ TÉMY
Prieskum lokalít a hodnotenie zdrojov kontaminácie, transport a
akumulácia kontaminantov
Legislatíva a metodické pokyny
Sanačné opatrenia a technológie

Vplyv ťažby nerastných surovín na KLG
– prvý projekt, prvé výsledky
Komplexný model environmentálnych účinkov ťažby rudných
nerastných surovín v typových oblastiach SR.
(1996, zodpovedný riešiteľ prof. Vladimír Šucha)
Šucha, V., Kraus, I., Zlocha, M., Streško, V., Gašparovičova, M., Lintnerová, O., and Uhlík, P. (1997).
Prejavy a príčiny acidifikácie v oblasti Šobova (Štiavnické vrchy). Mineralia Slovaca, 29, pp. 407-416.
Šucha, V., Kraus, I., Zlocha, M., Banásová, V., Lintnerová, O., Gašprovičová, M., Streško, V.,
Šarlayová, M., Gajdoš, V., Rozimant, K., 1995. Stanovenie stupňa poškodenia krajiny v dôsledku ekologickej
havárie na lokalite Banská Štiavnica – Šobov a odhad možností jej revitalizácie. Katedra ložiskovej geológie, PriF
UK, Bratislava, 1-39.
Šucha, V., Banásová, V., Dlapa, P., Chovan, M., Lintnerová, O., Miadoková, E., Rojkovič, I., Trtíková,
S., Zlocha, M., 1996. Čiastková záverečná správa – komplexný model environmentálnych účinkov ťažby rudných
nerastných surovín v typových oblastiach Slovenskej republiky. Prírodovedecká fakulta UK, Bratislava, 1-118.

Šobov

Pasívne čistenie
banských a technologických vôd
Vedecko-technický projekt MŠ SR: Likvidácia kyslých banských
vôd a imobilizácia toxických prvkov (Banská Štiavnica – Šobov),
1998-1999
Spoločný SR-US projekt: „Passive treatment of the acid mine
drainage at Smolník Mine, Slovakia“ (1999-2000), financovaný
EcoLinks and Knight Piésold Denver, USA
Slovensko-nemecko-vietnamský projekt: „Environmental impact
of industrial waste in Nam Dinh county, Vietnam“ (2000-2003)

Výsledky pilotného projektu

Bench scale na Smolníku
vrchná 1/2 spodná 1/2 2 3 4
vápenec 50 20 30 50 30
staré piliny 30 60 30 30 0
čerstvé piliny 0 0 0 0 30
slama 10 10 30 10 30
hnoj 10 10 10 10 10
AMD (L) 106 67 147 193 175
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Zn (ppm)
Cu (ppm)
Influent
Cell 1
Cell 2
Cell 3
Cell 4
1 2 3 4 5 6 7 8
Influent
Cell 1
Cell 2
Cell 3
Cell 4
1 2 3 4 5 6 7 8
6
5
4
3
2
pH
Cell 1 – 5 L of AMD/day
Cell 2 – 0,5 L of AMD/day
Cell 3 – 1-5 L of AMD/day
Cell 4 – 0,5 L of AMD/day
Influent
Cell1
Cell2
Cell3
Cell4
1 2 3 4 5 6 7 8

Pilotný pokus na Smolníku
vstup výstup
pH 3,36 5,64
SO4 mg/l 3652 3273
Ca mg/l 214,5 537
Fe mg/l 573 378
Al mg/l 133,2 7,84
Cu mg/l 5,19 0,048
Zn mg/l 17,75 1,04
Mg mg/l 399,5 391,3
Mn mg/l 41,83 39,82
Eh mV 347,3 -168,6
Kondukt. mS/m 384 376
Rozp. lát. mg/l 6217 5690

Cr
Fe
Úprava technologických odpadových vôd
– Van Chang (Vietnam)
Al
Povrchová úprava

Laboratórne experimenty
Voda z Van Chang použitá
pri experimentoch (mg/l):
Fe = 135
Cr = 112
Al = 32
Cu = 1,67
Zn = 2,41
SO 4 2- = 2720
pH = 7,05
Eh = 245
Fe = 2 – 3 mg/l
Al = 10-16 mg/l
Cr = 0,7 – 3,5 mg/l
SO 4 2- = 500 – 2700 mg/l

Bench scale
Pilot scale ???

Projekt: Inventory, regulation and environmental impact of mining
waste in Pre-accession countries PECOMINES (I. a II.)
Inventarizácia toxických banských odpadov v kandidátskych
krajinách za využitia diaľkového prieskumu Zeme.
Porovnanie kritérií bezpečnosti uskladnenia banských odpadov
v kandidátskych krajinách a v krajinách EU.
Odhad dopadu banských havárií na ochranu ekosystémov
MVTS EU/JRC/Tal/SR
“Fyzikálno-chemická charakteristika banských odpadov na
Slovensku a ich vplyv na životné prostredie”. (2001 – 2003)
zodpovedný riešiteľ: prof. Igor Rojkovič

Landsat-TM image (24.10.1989)
Processed image
BANSKA STIAVNICA (SLOVAKIA)
Map of mineral fuels and metals
Fe
OH

Študovaný materiál
vody - pravidelne
- jednorázovo
suspenzie - filtráciou
- dekantáciou
riečne sedimenty
okrové zrazeniny
rastlinný materiál
pôdy, zeminy
banské odkaliská
banské odpady - trosky

pH
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Potok Smolník 1986-2000 - sútok s Hnilcom
1986
pH
Fe
1987
1988
1989
1990
1991
1992
B-68 pH Fe SO4 2-
Cd Pb As Cu Zn
(SM-9) mg/l mg/l μg/l μg/l μg/l μg/l μg/l
May 4 7.2 0.7 35 0.1 2.9 9 43 41
May 30 7.2 1.2 41 2.3 5.5 6 50 37
Jun 6 4.5 2.4 50 3.8 4.1 7 111 57
August 10 3.2 17.2 450 14.6 81.1 634 2340 1200
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
mg/l

Vplyv potoka Smolník na rieku Hnilec sa dá
sledovať na veľkú vzdialenosť od sútoku a
ovplyvňuje sedimenty nádrže Ružín.

Suspenzie - filtrácia
veľkoobjemová filtrácia
nad 1 mm
filtrácia nad 0.45 mm

Zrnitostné zloženie
nad 1 mm 1až 0,45 mm 1+2 spolu nad 0,45 mm
SM-4 8.22 23.7 31.92 31.3
SM-6 9.4 32.5 41.85 42.5
SM-8 7.5 27.6 35.1 33.3
H-1 12.34 17.5 29.84 37.55
H-3 7.02 11.8 18.86 42
suspension (mg/L)
50
40
30
20
10
0
`
m
m
SM-4 SM-6 SM-8 H-1 H-3

Chemické zloženie suspenzií
SM-1 SM-4 SM-6 SM-8 H-0 H-1
Fe % 5.26 12.99 16.34 17.61 8.43 14.6
Al % 1.96 7.96 8.68 6.36 3.71 3.76
As mg/kg 112 142 251 135 124 103
Pb mg/kg 196 171 163 166 150 106
Zn mg/kg 1026 512 798 1235 1079 1979
Cu mg/kg 592 1818 2157 2407 665 1856
Mg mg/kg 6854 6261 4812 4738 18089 4778
Ca mg/kg 16990 9531 12217 5306 33924 19101
K mg/kg 11662 2638 1938 2366 8613 5942
Na mg/kg 7997 2759 2755 2136 9549 8582
Mn mg/kg 2536 940 769 819 5379 1439
number of samples 2 3 4 4 2 3

JPD 3 2005/1-052 „Zvyšovanie kvality odbornej prípravy v oblasti
environmentálneho rizika odpadov ťažobného priemyslu „
(projektový manažér: Peter Šottník ) (2005 – 2007)
Hlavný cieľ projektu
Zvyšovať odbornú prípravu študentov, mladých vedeckých pracovníkov
a špecialistov z výskumných pracovísk a firiem pri hodnotení banských
odpadov, najmä ich negatívnych vplyvov na základné zložky životného
prostredia, povrchovú a podzemnú vodu, pôdu a tiež na biosféru a v konečnom
dopade na zdravie obvyvateľstva.
Cieľové skupiny
- študenti VŠ odborov geológia, environmentalistika, biológia, chémia, študenti iných
odborov zaoberajúcich sa životným prostredím a využitím technológií v ochrane ŽP
- študenti doktorandského štúdia s rovnakým zameraním
- vedeckí pracovníci SAV a VŠ geologického, environmetálneho a biotechnologického
zamerania
- zamestnanci, stredný a vyšší management firiem a výskumných pracovísk
produkujúcich alebo inak orientovaných na banské odpady
- pracovníci štátnej správy v environmentálnej a hospodárskej sfére

Počas riešenia tohto projektu bolo
zorganizovaných:
5 odborných workshopov (67 prednesených
prezentácii)
15 vzdelávacích programov (e-learningové
kurzy, terénne kurzy, projektové vyučovania)
na ktorých sa zúčastnilo 423 účastníkov
z radov vedeckých pracovníkov,
pracovníkov štátnej správy, zamestnancov
a manažmentu súkromnej sféry, študentov
bakalárskeho, magisterského
a doktorandského štúdia.

Hodnotenie odpadov z ťažobného priemyslu pre potreby transpozície
európskej smernice o nakladaní s odpadom z ťažobného priemyslu
(2006/21/ES)
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Kamil Vrana, PhD.
Riešitelia: Mgr. Peter Šottník, PhD.
Ing. Jana Frankovská, CSc.
RNDr. Milan Piovarči
Ing. JUDr. Jozef Úradníček
Zbierka zákonov č. 514/2008
zo 4. novembra 2008
o nakladaní s odpadom z
ťažobného priemyslu
a o zmene a doplnení
niektorých zákonov

APVV – 0268-06, 1.2.2007 – 31.6.2010
Zhodnotenie vplyvu banskej činnosti na okolie opustených Sb
ložísk Slovenska s návrhmi na remediáciu.
Základná charakteristika študovaných lokalít
Hodnotenie spôsobov šírenia kontaminácie na
lokalitách
Možnosti riešenia negatívneho dopadu banskej
činnosti
KMP - Martin Chovan, Bronislava Lalinská, Tomáš Klimko
KGCH - Ľubomír Jurkovič, Michal Jankulár
KLG - Peter Šottník, Otília Lintnerová, Michal Šutriepka
KHG - Zlatica Ženišová, Renáta Flaková, David Krčmář, Marek Hudáček, Ivana
Jašová
KFR - Alexander Lux, Marek Vaculík
SAV BB - Stanislava Milovská, Peter Andráš

Pernek
Dúbrava
Medzibrod
Čučma
Poproč

Lokalizácia vrtov - Dúbrava
1
3
2
6
5
4

DUS-6 DUS-7 DUS-10
DUS-13
DUS-17
As v riečnych sedimentoch
DUS-6 DUS-7 DUS-10 DUS-13 DUS-17

DUS-6 DUS-7 DUS-10
DUS-13
DUS-17
Sb v riečnych sedimentoch

Extrahovateľné podiely As a Sb
ext. As
(%)
ext. Sb
(%)
Poproč 48,92 13,28
Dúbrava 49,5 11,34
Medzibrod 25,68 10,99
Čučma 27,07 9,24
Pernek 2,47 2,33
priemer 33,64 10,12
min 2,66 2,26
max 73,30 21,69
Korelácia obsahov Sb a síranov vo
vodnom výluhu riečnych sedimentov
z piatich študovaných lokalít
sírany
800
700
600
500
400
300
200
100
0
Sb vs sírany - vodný výluh
y = 11,806x + 28,019
R² = 0,8063
0 10 20 30 40 50 60
Sb

Antimony 2011, Jena

APVV – č. VMSP-P-0115-09
„Metodický postup pre komplexný audit odkalísk
obsahujúcich odpad po ťažbe nerastných surovín“
(2009 – 2011)
CIEĽ 1: Vytvorenie metodického postupu pre komplexný audit
odkalísk, obsahujúcich odpad po ťažbe a spracovaní
nerastných surovín
CIEĽ 2: Mineralogická, geochemická a geotechnická
charakteristika antropogénneho materiálu uloženého na
odkaliskách
CIEĽ 3: Posúdenie rizika kontaminácie okolitého životné
prostredie a prognóza dlhodobého vývoja modelových
odkalísk
EL spol. s r.o., Spišská Nová Ves – RNDr. Jaroslav Vozár
Prif UK – KLG, KGCH, KMP

Odkalisko v Slovinkách
SLO-2
SLO-1
Odkalisko sa začalo stavať v roku 1967 a jeho životnosť bola plánovaná do roku
2000.Technické údaje - dno hrádze odkaliska a tým aj dno údolia je vo výške
432,00 mn.m., s projektovanou výškou jej navýšenia do úrovne 565,00 m n.m. by
hrádza dosiahla 133,00 m. Výška hrádzového systému bola v r. 1992 na úrovni
542,25 m n.m., čiže tesne pred vyčerpaním jeho kapacity. Plánovaný maximálny
objem odkaliska je 6 468 000 m3.

Modelové odkalisko RUDŇANY
Odkalisko sa začalo stavať v r. 1960 a jeho plánovaná životnosť bola do roku
1999. Technické údaje - dno údolia je vo výške 440,00 m n.m., s
projektovanou maximálnou výškou navýšenia hrádze do úrovne 480,00 m
n.m., by mala hrádza výšku 40,00 m. Výška hrádzového systému v r. 1992
bola 480,00 m n.m. Maximálny objem odkaliska je 6 553 000 m3.

RU_1
Výsledky
RUS_15 RUS_16
Eh

PS 2009/15 – “Preparation and conducting of Study tour
on learning from the Slovak experience in environmental
management and remediation of priority mine sites”
UNDP Montenegro organized in frame of the Western Balkan Environmental
Programme for 2009 a study tour to Slovak Republic from 25th- 31st October. The
subject of the study tour was “Learning from Slovak experience in environmental
management and remediation of priority mine sites” and the main topics of the study tour
were:
To observe the methods by which common mining problems have been identified and
addressed in Slovakia
To network with the Slovak mining and environmental protection community
To observe the full range of environmental problems that has occurred in Slovakia
To learn about the legislative framework and policy framework, capitalization costs of
works and breakdown of responsibilities that are used within Slovakia
Participants on the study tour were mining experts from six countries/ territory: Albania,
Bosnia and Herzegovina, FYR Macedonia, Montenegro, UNATSCR1244 Kosovo
and Serbia. The host organization in Slovakia was the Comenius University in
Bratislava, with Mr. Peter Sottnik and Mrs. Bronislava Lalinska acting as project
manager and project assistant from their side.

Atlas sanačných metód
environmentálnych záťaží
Zostavili Jana Frankovská, Igor Slaninka a Jozef Kordík
Autori: Jana Frankovská, Igor Slaninka, Jozef Kordík, Vlasta
Jánová, Slavomír Mikita, Ivan Dananaj, Lubomír Jurkovič,
Katarína Dercová, Peter Šottník, Vladimír Greif
Technický redaktor: Gabriela Šipošová
Jazyková redaktorka: Janka Hrtusová
Grafická úprava: Veronika Mináriková
Recenzenti: RNDr. Anton Auxt;
prof. Ing. Peter Fečko, CSc.
Vydavateľstvo:
Štátny geologický ústav Dionýza Štúra,
Bratislava, 2010

APVV–0537–10
Ložiskové modely porfýrových systémov so zlatom v
stredoslovenských neovulkanitoch a environmentálne aspekty ich
ťažby (2011 – 2014)
Zodpovedný riešiteľ:
Doc. Mgr. Peter Koděra, PhD
A. Komplexná charakteristika nového typu porfýrovej mineralizácie a
vytvorenie modelov Au-porfýrových mineralizácií.
B. Kvalitatívne a kvantitatívne posúdenie alteračných produktov ako
možného zdroja suroviny s vysokým obsahom Al2O3, respektíve ílovej
suroviny.
C. Zhodnotenie potenciálu hornín v okolí ložiska ako stavebného kameňa,
D. Charakterizácia ťažobného odpadu vznikajúceho pri potenciálnej
ťažbe na lokalite Biely vrch podľa zákona č. 514/2008 Z.z. o nakladaní
s odpadom z ťažobného priemyslu.

Porovnanie vodných výluhov a celkových analýz
DVE-51 As Cu Fe Zn SO4
mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg mg/kg
priemer 0,02 0,18 0,75 0,13 36,27
min 0,01 0,17 0,29 0,05 12,24
max 0,03 0,19 2,91 0,20 204,10
medián 0,02 0,18 0,45 0,12 24,48
priemer TA 18,40 91,07 4,06 58,93 0,08
DVE-51 NP AP NNP S (%)
14,3 0 4,0625 -4,0625 0,13
14,3 0 4,0625 -4,0625 0,13
71,5 0 1,5625 -1,5625 0,05
71,5 0 1,5625 -1,5625 0,05
134 0 33,43 -33,43 1,04
134 0 33,43 -33,43 1,04
215,9 15,25 1,875 13,375 0,06
215,9 16,325 1,875 14,45 0,06
349,8 9,257 2,1875 7,0695 0,07
349,8 9,257 2,1875 7,0695 0,07
488,4 0 0,625 -0,625 0,02
488,4 0 0,625 -0,625 0,02
654,9 1,125 0,3125 0,8125 0,01
654,9 4,925 0,3125 4,6125 0,01
761,3 3,375 0,3125 3,0625 0,01
761,3 0 0,3125 -0,3125 0,01
Neutralizačný a acidifikačný potenciál

VEGA 1/0904/11 „Kontaminácia zložiek životného
prostredia vo vybraných oblastiach Slovenska
ovplyvnených ťažbou Sb ložísk“ (2010 – 2013)
APVV-0344-11 „Pilotná realizácia sanácie
banských vôd na vybranom opustenom Sb ložisku“
2012 - 2015
V rámci projektu APVV-0344-11 bude na lokalite Poproč realizovaný
pilotný pasívny remediačný postup založený na použití nula-valentného
železa a kontrolovanej kryštalizácie/precipitácie sekunárnych minerálov
Sb na čistenie kontaminovaných vôd, čo predstavuje potenciálne vhodný
spôsob odstraňovania arzénu a antimónu v danej kontaminovanej oblasti.

štôlňa Agnes
štôlňa Agnes

NÁPLŇ DO
BARIÉRY?
Fe 0

105
100
95
As: 99,9% Sb: 99,3%
22,5mg/l →
5-20µg/l
%
90
85
80
700/70 (50ml/h)
700/140(450ml/h)
piesok+Fe(200ml/h)
špony(1000ml/h)
reaktívne médium
špony+piesok(400ml/h)
As
Sb
4,5mg/l →
29µg/l

As
0,5
0,45
0,4
0,35
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
Poproč - Ágnes (Fe špony)
0 NF 0 1 2 3 4
Fe
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Sb
As
Co
Ni
0,16
0,12
0,08
0,04
0
Sb, Ni, Co
Sb, As
Poproč - Ágnes (Fe špony)
0 NF 0 1 2 3 4
0,3
0,25
0,2
0,15
0,1
0,05
0
Fe
Poproč - pod odkaliskom (Fe špony)
Sb
As
Fe
0 NF 0 1 2 3 4
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Fe

Ďakujeme !!!

Ďakujem za pozornosť...
Ďakujem za pozornosť...