Mine Water Treatment with a Pilot Scale RAPS-System
In 1985, economic reasons caused the closure of the fluorspar mine “Hohe Warte” near Gernrode in the German Harz Mountains. Though remediation works were conducted in the preceding years, mine water is currently flowing out freely of the dewatering adit and is impacting the environment and the receiving brook. The mine water is characterised by low pH-values, high conductivities and contains considerable amounts of iron, manganese, and arsenic. Annually, the mine discharges 0.7 Mio m of mine water with 7.8 tons of iron, 3.8 tons of manganese and 13 kg of arsenic. Therefore, the discharging mine water has a great potential to affect the quality of the receiving streams and resulted in a decrease of biological diversity. Based on hydrogeological and hydrochemical investigations, a passive treatment system would be able to treat the mine water. In February 2003 a pilot system was installed near the dewatering adit consisting of a settlement pond, a RAPS system and a constructed wetland. It could be shown that this passive system was able to treat an aliquot of the mine water down to ecologically acceptable standards.
Guidance for the Integrated Use of Hydrological, Geochemical, and Isotopic Tools in Mining Operations
This paper summarizes international state-of-the-art applications and opportunities for employing and deploying hydrological, geochemical, and isotopic tools in an integrated manner for investigations of mining operations. It is intended to aid formulation of more integrated approaches for evaluating the overall sustainability of mining projects. The focus is particularly on mine waters, including: environmental water sources, mine water dynamics, and as a source and vector for pollution in the wider environment. The guidance is generic to mining projects and not just reflective of a particular extraction (e.g. coal, metalliferous, uranium) industry. A mine life cycle perspective has been adopted to highlight the potential for more integrated investigations at each stage of a mining operation. Three types of mines have been considered: new (i.e. those in the planning stage), active (i.e. working mines), and historical mines (i.e. inactive and abandoned mines). The practical usage of geochemical analyses and isotopic studies described here emphasise characterisation, dynamics, and process understanding for water quality considerations in tandem with water resource and environmental impact implications. Both environmental (i.e. ambient) and applied (i.e. injected) tracers are considered. This guide is written for scientists (including isotope specialists) who have limited or no mine water experience, environmental managers, planners, consultants, and regulators with key interests in planned, active, and legacy mining projects. Dieser Artikel fasst, basierend auf dem neuesten Stand der Technik, internationale Anwendungen und Möglichkeiten zusammen, um Werkzeuge der Hydrologie, Geochemie und Isotopie integrierend für Untersuchungen von Bergbaubetrieben einzusetzen und zu nutzen. Er soll die Formulierung integrierter Ansätze für die Bewertung der gesamten Nachhaltigkeit von Bergbauprojekten unterstützen. Der Schwerpunkt liegt insbesondere auf Grubenwässern einschließlich natürlicher Wasserquellen und der Grubenwasserdynamik als Quelle und Vektor für Verschmutzung in der weiteren Umgebung. Der Leitfaden ist ganz allgemein für Bergbauprojekte geschrieben und spiegelt keine bestimmte Abbauindustrie wider (z.B. Kohle, metallhaltige Rohstoffe, Uran). Als Perspektive wurde der Lebenszyklus eines Bergwerks gewählt, um in jeder Phase eines Bergbaubetriebs („von der Wiege bis zur Bahre“) das Potenzial für verstärkte und integrierte Untersuchungen hervorzuheben. Drei Arten von Bergwerken wurden in Betracht gezogen: neue (d.h. in der Planungsphase befindliche), aktive (d.h. in Betrieb befindliche) und historische Bergwerke (d.h. inaktive und aufgelassene Bergwerke). Die beschriebene, praktische Anwendung von geochemischen Analysen und Isotopenstudien betont die Bedeutung der Charakterisierung, Dynamik und des Prozessverständnisses für Überlegungen zur Wasserqualität. Dabei ist die Verknüpfung der Auswirkungen auf die Wasserressourcen und die Umwelt zu beachten, wobei sowohl natürliche als auch künstliche Tracer berücksichtig werden. Dieser Leitfaden richtet sich an Wissenschaftler (einschließlich Isotopenspezialisten), die nur über begrenzte oder gar keine Erfahrung mit Grubenwasser verfügen, sowie an Umweltmanager, Planer, Berater und Aufsichtsbehörden mit Hauptinteressen an geplanten, aktiven und aufgelassenen Bergbauprojekten. Este artículo resume el estado del arte, a nivel internacional, sobre las aplicaciones y oportunidades del empleo y establecimiento de herramientas hidrológicas, geoquímicas e isotópicas de manera integrada para la investigación de actividades mineras. El objetivo es ayudar a formular enfoques más integrados para evaluar la sostenibilidad general en proyectos mineros. El enfoque particular del artículo son las aguas de mina, incluyendo: las fuentes de agua naturales, la dinámica de las aguas de mina, y las aguas de mina como fuente y vector de contaminación en un contexto ambiental más amplio. La guía es genérica para proyectos mineros y no refleja únicamente una actividad extractiva en particular (p. ej., minería de carbón, metálica, uranio). Se ha adoptado una perspectiva del ciclo de vida de la mina para resaltar el potencial de investigaciones más integradoras para cada etapa de una operación minera, desde el inicio hasta su clausura. Se han considerado tres tipos de minas: nuevas (es decir, aquellas en la etapa de planificación), activas (es decir, minas en funcionamiento) e históricas (es decir, minas inactivas y abandonadas). El uso práctico de los análisis geoquímicos y los estudios isotópicos descritos aquí enfatizan la caracterización, la dinámica y la comprensión de los procesos de cara a las consideraciones de la calidad del agua y a sus implicaciones sobre los recursos hídricos y el impacto ambiental. Se han considerado tanto trazadores ambientales (es decir, naturales) como artificiales (es decir, inyectados). Esta guía está escrita para científicos (incluidos especialistas en isótopos) que tienen poca o ninguna experiencia en aguas de mina, gestores ambientales, responsables de planificación, consultores y reguladores con intereses clave en proyectos mineros, tanto en fase de planificación, como activos y abandonados. 本文系统阐述了水文学、水文地球化学和同位素示踪等研究方法在矿山环境地质调查中的最新应用现状与挑战,为全面、科学地制定矿山开采可持续方案提供指导。核心研究内容为面向矿井水问题,主要包括地下水环境、地下水水位动态和其他综合环境影响。该指南对一般开采项目具有普适性,没有行业(如煤炭、金属、铀)特殊性。研究以生命周期理论为指导,强调项目开始一直到整个结束全过程的调查评价。综合考虑了三种开采类型:规划矿山、运营矿山以及关闭矿山。本次研究所指水文地球化学和同位素研究方法重点针对水源相关特征、动态以及运移分析以及环境影响应用。本指南适用于对规划矿山、运营矿山以及关闭矿山有特殊兴趣的矿山水文、环境管理、规划咨询以及管理等非专业人士。
The Lunar Rocks
Book on lunar rocks covering pre-Apollo lunar scientific knowledge, Apollo and future lunar mission planning, lunar mineralogy, petrology and geochemistry, etc