Acid Mine Drainage Data of Abandoned Balya Pb …kisi.deu.edu.tr/cihan.gunes/Terkedilen_Balya_Pb-Zn...kirlili÷ini tespit etmiúlerdir. Maden atÕklarÕ, dere sedimanlarÕ ve ana kayadan

Uluslararas Çevresel Etki De erlendirmesi Kongresi’nde sunulmu tur (2013, 8-10 Kas m KM – stanbul)

Terkedilen Balya Pb-Zn Madeni At klar nda Asit Maden Drenaj Verileri ve ÇED

Acid Mine Drainage Data of Abandoned Balya Pb-Zn Mine Waste and EIA C. Güne , S. Tokgöz Güne , G. Ak nc Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Çevre Mühendisli i Bölümü, zmir G. Bekta , . Özdemir

TTO Çevre, Orman ve Madencilik, Dan manl k, Ankara

ÖZET

Eski dönem madencilik faaliyetleri dünya genelinde önemli bir çevresel kirlilik miras b rakm r. Bunun ülkemizdeki önemli örneklerinden birisi 1940’l y llarda terkedilmi olan Balya (Bal kesir) Pb-Zn madeni at klar r. Bu at klar n ve çevresinin son 73 y ld r Türkiye’nin iklimsel artlar ndan nas l etkilendi i, hangi tip, ölçek ve boyutta kirlilik yaratt , statik ve kinetik denge artlar olu turdu u gibi çok geni bir aral kta su ve kat ortamda fiziksel, kimyasal ve biyolojik verileri bulunmaktad r. Ülkemiz için elde edilecek veriler özellikle AMD tahmini için çok önemli geçmi e dönük kay tlar sa layabilir. AMD mekanizmalar anlayabilmek ve mevcut ulusal ve uluslararas ÇED raporu içeriklerinde yer alan baz ba klardaki veriler ile kar la rarak alana özgü veri üretecek metodolojiyi test etmek bu çal man n ana amac r. AMD olu umu ve bunu tamponlayan bask n mekanizmalar PHREEQC kodu statik-kinetik test simülasyonlar ile belirlenmeye çal lm r. Model sonuçlar na göre, alana özgü ÇED rapor içeriklerinin geli tirilmesi aç ndan önemli veriler sa layacak kapsaml bir çal ma yap lmas n gereklili ini ortaya koyan ana konular belirlenmi tir.

ABSTRACT

There is an important environmental contamination around the world because of the old mining activities. In this sense, Balya (Bal kesir) Pb-Zn abandoned mine waste is an example for Turkey since 1940. It creates a wide range of physical, chemical and biological data in water and solid phase that they indicate how affected by Turkey climatic conditions, what type and size of contamination occured, how static and kinetic equilibrium conditions occured. The data to be obtained is very important for our country to provide retrospective records for AMD prediction. Understand the mechanisms of AMD and the contents of the current national and international EIA report data by comparing it with some of the headings to produce site-specific data is the main objective of this study to test the methodology. AMD formation and its buffer mechanism are identified by PHREEQC code static-kinetic test simulations. According to the model results, a comprehensive study which identified the main issues is required for development of content of the site specific EIA report that will provide important data.

1 G Asit kaya drenaj ve metal liçi potansiyeli olan materyallerin madencilik faaliyetleri s ras nda hava ve su ile temas etmesi sonucu u rayaca jeokimyasal de ikler ile Asit Maden Drenaj (AMD) olu turma potansiyeli ÇED kapsam nda dikkate al nmas gereken önemli bir konudur. Bu ba lamda gerçekle tirilecek çal malarda; su kalitesi kontrollerinin, maden alanlar nda olu acak pasa ve cevher

nlar n, aç k ocakta olu acak evlerin ya da yeralt ocaklar ndaki maden duvarlar n ve at k baraj nda al nacak önlemlerin asit kaya drenaj kapsam nda da de erlendirilmesi gerekmektedir. Asit olu turma ya da nötralizasyon kapasiteleri belirlenen alanlarda, daha bilinçli önlemler al nabilir ve olumsuz çevresel etkiler do ru bir yönetim plan ile giderilebilir. Faaliyet sahibi alan terk etmi olsa bile, uzun y llar boyunca asit üretme kapasitesine sahip olan birimlerin varl n göz ard edilmesi, bölge için oldukça önemli tehlikeler yaratmaktad r. Bu nedenle, ÇED kapsam nda AMD konusunun


tam olarak karakterize edilmesi ve faaliyet dönemi ve faaliyet sonras dönemde de sürekli olarak izlenmesi gerekmektedir. Bu kapsamda, terkedilmi Balya (Bal kesir) Pb-Zn maden at klar n AMD eklinde su kaynaklar üzerinde olu turdu u yo un kirlilik ülkemizdeki en belirgin örneklerden

birisidir. Mevcut hali ile onlarca y ld r atmosferik artlara aç k b rak lan maden at klar gerekli önlemler al nmad için bölgedeki canl lar üzerinde kirletici etkilerini sürdürmektedir. 1940’l

llarda terk edilen maden alan ndaki at k malzemenin yaratt kirlili in olu um mekanizmalar ve sahaya özgü etkilendi i fiziksel ve kimyasal süreçleri belirlemek, di er sahalarda kar la rma yapabilmek için elde edilen verilerin kullan sa lamakta önemli bir f rsat olu turabilir. Bu durum ayn zamanda, ulusal maden sektörünün geli imine paralel olarak i letme sürecine yard mc olacak çevresel bilgi, tecrübe ve denetim düzeyini geli tirmek suretiyle sürdürülebilir maden

letmecili i için de önem arz etmektedir.

Balya (Bal kesir) terkedilmi Pb-Zn madeni at klar n içeri i ve çevresel etkileri uzun zamandan beri bilinen ve çal lan bir aland r. Üçürüm ve Ülü (1987) at klar üzerinde yapt klar çal mada % 6-7,5 Pb, % 7-10,3 Zn, % 10,5-12,75 Fe, tespit etmi lerdir. Ayr ca at klar n genel olarak galen, sfalerit, pirit, PbO, karbonat, sülfatlar ve ZnO gibi minerallerden olu tu unu tan mlam lard r. Benzer olarak Kovenko (1940) maden alan nda yapt çal malarda pirotit, markazit, bizmut, arsenopirit, tetrahedrite-tenantit, bornit, argentit, hematit, magnetit, pirolusit, orpiment-realgar gibi mineralleri belirlemi tir (Aykol vd., 2003’den al nt ). Akyol (1982) ve A demir vd. (1994) alanda masif kireçta lar , triyas ya sedimenter kayaçlar ve tersiyer ya volkanik kayalar n bulundu unu rapor etmi lerdir.

Aykol vd., (2003), Balya madeni ve at k kayalar n Kocaçay Nehri ve onun vas tas ile Manyas gölüne olan etkilerini incelemi lerdir. Bu amaçla yeralt -yüzey sular ndan ve sudaki ask da kat maddelerden al nan örnekler analizlenmi tir. Mevsimsel olarak hem kuru hem de ya sezonda maden ile ili kili asitli sularda yüksek oranlarda Zn, Cd ve Mn kirlili i ve sadece ya sezonda ayn zamanda yüksek oranlarda Pb, As, Cr, Cu ve S kirlili i saptanm r. Yazarlar yay nlar nda, Kocaçay Nehrindeki a r metal kirlili inin kayna n maden cevheri at klar ve at k kayalardan

zan sular oldu unu belirtmi lerdir. Budako lu ve Pratt (2005), Balya madeni cevherleri, maden at klar , Kocaçay Nehri ve Manyas

gölü sedimentlerinde sülfür izotop analizleri yaparak pirit oksidasyonunun evrimini ara rm ve ayr ca, maden at k kayalar ve maden at klar nda asit maden drenaj n sülfat üretim oran ve serbest kalan metal içeri ini belirleyebilmek için k sa (24 saat) ve uzun süreli (60 gün) çözeltiye alma (liç) deneyleri yapm lard r. Çal ma sonucunda, serbest kalan a r metaller s ras ile Pb+2>Mn+2>Zn+2>Cu+2 olarak saptanm r. At k kayalar n suyla tepkimesinde oksidasyon oran ve pH de erleri, maden at klar nkine oranla daha yüksek bulunmu tur.

At klar n yüzeysel ve yeralt sular na olumsuz etkilerini ara ran im ek vd. (2012), a r metal kirlili ini tespit etmi lerdir. Maden at klar , dere sedimanlar ve ana kayadan al nan örnekler üzerinde yap lan a r metal ve radyoaktif element analizlerinde, önemli oranda sülfür bile ikleri belirlenmi tir. Elde edilen sonuçlar nda, maden at klar nda radyoaktif element deri imleri aç ndan normal de erler içinde oldu u, ancak çevre ve su kalitesine zarar verecek oranda arsenik (suda 14 mg/L), bak r ve kur un içerdi i tespit edilmi tir. Yazarlar sahada, yüksek oranda arsenik ve di er metalleri içeren asidik maden drenaj yüzeysel sulara kar makta ve kirlenmelerine neden oldu unu ve bu nedenle de at klar n çevresel aç dan etkisiz hale getirilmesinin çok önemli oldu unu belirtmi lerdir. Karadeniz 2011’deki çal ma kapsam nda, maden at klar n mineralojik, fiziksel ve kimyasal özelliklerini, statik testlere göre asit üretme ve nötrle tirme kapasitelerini ve testlerin birbirlerine göre üstünlük ve zaaflar belirlemeye çal r. Çal ma sonucunda, statik testler ve saha üzerinde etkin birçok faktörün bulundu unu, sahan n iklim ko ullar ndan, mineral bile imlerine kadar de imlerin ortamdaki AMD olu umuna etki etti ini ve statik testlerdeki kabullerin AMD olu umu hakk nda yan lt sonuçlara neden olabilece ini belirtmi tir.


Yap lan çal malardan ç kan en önemli sonuç, sülfürlü minerallerin suyla olu an tepkimesinden önemli kirlilik sorunlar n ortaya ç kt , sorunun kimli inin belirlenmesinin olay n karma kl nedeni ile oldukça zor oldu u ve at klar n izole edilmesi gerekti idir. Ayr ca, alandaki at k malzemenin kimyasal ve minerolojik içeri i, at klar n toprak, nehir sular ve sedimentlerini etkileme miktarlar genel olarak tan mlanm r. Maden at klar ve ortam artlar özelinde alan di er alanlardan farkl k lan ve mevcut verilere ek olarak ortam yans tan artlar n yeterli ölçekte veriler ile ortaya konabilmesi ve daha kolay de erlendirme yap labilmesi için neler yap labilece inin belirlenmesi oldukça yararl olabilir. Bu durumda, do al bir ortamda AMD ile ilgili minimum gerekli içeri in ana ba klar ile ortaya konmas çok büyük önem kazanmaktad r. Bu amaçla u sorulara cevap aranmal r; Örne in, alan özelinde; ortamda ne kadar at k vard r? At n y ll k ya sular ile tepkimesinin sonucu (statik ve kinetik) yüzey ve yeralt sular üzerine etki çap ve miktar nedir ve ne kadar sürebilir? Ortamda at k depolama, en uygun ve uzun süreli susuzla rma amaçl izolasyon yöntemi nerede, neden ve nas l olmal r? Maden kaz alan nda terkedilmeye ba olu an etkiler nelerdir? Bir depolama uygulanm olsayd etki ne kadar azalt labilirdi? Kavramsal olarak alanda jeolojik, jeokimyasal, hidrolojik ve hidrokimyasal kimlik nas l tan mlanmal r?... Asl nda ili kili sorular daha da ço altmak mümkündür ancak tek ve genel bir kavramsal model üzerinden tan mlamalar yapmak ve modelin nas l geli tirilebilece ini tasarlamak daha yararl olabilir. Belki de bu ekilde ortamda yeterli veri tan mlamalar n geni bir ölçek ve kapsamda yap labilmesi konuya ili kin ÇED raporu içeriklerinin geli tirilmesi, di er bir deyi le ÇED format ndaki iyile tirmeler ile, çevresel etki de erlendirme çal malar n özünü olu turan öngörü-sentez-önlem üçlüsünün daha verimli çal mas sa lanabilir.

2 KAVRAMSAL MODEL Asit drenaj (AD) olu umunu farkl ölçek ve boyutlarda birçok bile en yönetir. Atom ölçe inde kimyasal reaksiyonlar, mikron boyutunda çe itli bakteri, mineral parçac klar , suyun hareket etti i

klar, görünür boyutta ise konum, iklim, maden i letme türü ve ekli gibi birçok türde su, gaz, mineral ve canl etkinli inin kontrolü vard r. Bu tür bir ortam n kimliklenmesi belki de ana kapsam ile bile oldukça zordur. Ancak, genel olarak su kütlesi ve h , mineral türü, boyutu, su ile mineralin kar la ma yolu ile i letimsel bak aç ve canl hayat ortam etkileri daha ön planda tutularak de erlendirmeler yap lmaktad r. Belki de konu ÇED kapsam na girmeli mi girmemeli mi ya da hangi kriterler dikkate al narak sorumluluk payla lmal gibi farkl aç lardan da de erlendirmeler yap labilir. Ancak, bu noktada vurgulanmas gereken, önümüzdeki y llar n konuya yeterince önem vermeyen i letmeler aç ndan oldukça zorlu geçece idir.

AB Su Çerçeve Direktifi, sular n korunmas ve sürdürülebilir bir su yönetiminin temellerini kirleten öder prensibi ile havza baz nda yap land rmaktad r. Ayn sistem çat ülkemiz için de olu turularak yasal çerçevenin bir k sm yap land lm , bir k sm ise haz rlanmaktad r. ÇED’den muaf olsun ya da olmas n i letme a amas nda kirlilik sorunlar ortaya ç yor ise havza yönetimi kapsam nda tipolojik akifer ve su kütleleri baz nda yap lacak izlemeler önümüzdeki y llarda sorunun görünmesini engelleyen aç klar kapatacakt r. Hatta son 50 y ld r kavramsal modellerin yap land lmas ve test edilmesinde ya anan geli meler çok karma k olmad sürece kirliliklerin do al veya insan kaynakl oldu unu ay rabilecek içerik ve tasar mlar yap land rm durumdad r.

Sanayi-ekonomi-çevrenin sürdürülebilirli inde, madencilik sektörü ve devlet olarak çevre politikalar aç ndan su-toprak-hava kaynaklar i levsel yasal yapt mlar çerçevesinde elbirli i ile korumaya destek vermemiz en ak lc durumdur. Konuya havza boyutundan bakt zda, havzadan elde edilen verilerle olu turulan kavramsal modellerle uyu an maden sahas na özel kavramsal modellerin yap land lmas ve süreç içerisinde de en verilerle bu yap land rman n dinamik revizyonu hem i letmeye hem de havza baz nda yap lan yönetime önemli katk lar sa layabilir.


Etkilerin alana özgü tan mlanabilmesi için maden alan ortam n kavramsalla lmas nda do al özellikleri tan mlayan temsili veriler ön planda tutulmal r. AD statik ve kinetik testleri asit olu umunun olup olmayaca n, olacaksa potansiyelinin ve kimli inin yan s ra alandan elde edilen mineral da mlar n yeralt ve yüzey sular ile ya sular ndan nas l etkilenece inin, su ak m yollar na AD etkisinin nas l yans yaca n bir de erlendirmesinin yap labilmesine veri sa lama aç ndan yard mc olur.

Deniz kenar ndaki bir madenden denize akan AD’nin ar tma ve deniz suyu ile kar maya ba etkisinin canl hayat etkileme oran ile içme suyu akiferlerini besleyen en yüksek noktada bulunan madenden s zan AD’nin etkileme oran ayr mlayabilen ve buna göre strateji geli tiren de erlendirmelerin, alana özgü temsili verilerin geçerlili ini ve ayr n fark na varabilecek model yap land rmas çok önemlidir. AD olu um sisteminde kavramsal olarak girdi, olu an süreçler ve ç kt verilerinin tasar n iç yüzünü kavrayabilecek altyap ve alana özgü veri bilgisinin yeterlili i ve bu bilginin en uygun tasar olu turmada kullan labilmesi ba ar için en temel esaslard r. Bir sistemin tasar ve ö renilmesi öncelikle kavramsal olarak olaylar alg layabilme (fiziksel, kimyasal ve biyolojik süreçlerin fark ndal nda) ile dü üncelerimizde ba lar. Herhangi bir dü ünsel (teorik) tasar olmayan bir deney ya da i letimin yap lmas n üretece i sonuç veya ürünlerin i e yarama olas n az olmas gibi eksik kavramsal bilgi ile tasarlanan deney ve i letimlerde de ba ar ans gözden kaç lan artlar n sistemde oynad rol ile ili kilidir. Bu durumda, öncelikle sonuçlar tahmin edebilece imiz ölçekte veri içeren teorik kavramsal bir i letim tasarlamam z ve bunu deneysel olarak laboratuvar ve arazi artlar nda test etmemiz gerekir. E er iste imiz, i letimin çevresel aç dan olumsuz artlar olu turmas engellemek ise bu durumda hem i letmeciye hem de kontrol mercilerine yard mc olacak alana özel bir kavramsal modelin sunulmas sorunlar azaltabilir. Ancak, ortamda tasar m için gerekli; kimya, matematik, fizik gibi temel kavramlar n yan nda, jeoloji, mineraloji, hidrolik, hidrokimya, bilgisayar yaz mlar , model ortam tasar ve testi için birçok özel altyap bilgisi gerektiren konular da vard r. Bu noktada, tasar m günümüz model olgusuna dönü türülebilir ve kavramsal model temel olarak bu ekilde birçok farkl veri taban kullanarak gerçek bir sistem yerine kullan lan taklit, ideal ya da benzetim olarak tan mlanabilir. Kavramsal model içinde, öncelikle sistemdeki girdi (veriler), hesap sistemati i (hesap ve test yöntemleri) ve

kt lar n (olas senaryolar ve önlemler) tasar n nas l yap ld na çok önemlidir. Asl nda bilgisayar yaz mlar , dü üncelerimiz ile gerçeklik aras nda yer alan birçok farkl veriyi i leyebilen, geli tirilebilen ve test edebilen mükemmel bir ortamd r.

Kavramsal model, hem tasarlanan statik ve kinetik laboratuvar-arazi deneyleri, yüzey ve yeralt suyu ak m verileri, kütle denge ve ta m modelleri gibi birçok tasar msal hedef bilgiyi hem de elde edilen yeni verilerle güçlendirilmi modelin arazi artlar nda uygulanmas nda ba ar ans ve güveni artt ran en önemli olgulardan birisidir. Statik ve kinetik verileri sa layacak örneklerin seçimi, kavramsal modelde tan mlanan su ak m yollar n mineral s ras ve kütlesini temsil etmelidir. Hiçbir zaman suyun kar la mayaca bir s radaki içerikten veri olu turmak ve sonra da arazide olu an veriler ile kar la rmak belirsizlikleri artt ran bir durumdan öteye geçemez. Ayr ca, maden

letmesinin ortama nas l bir etki yapt n (bölgesel ve yersel su ak m yollar , mineral depolama sistemi, susuzla rma ya da reaktif bariyerler) kavramsal modelde temsili ve çözümünde, modele odaklanm farkl çal ma disiplinlerinin ba ar sa lamas daha yüksektir. Ayr ca kavramsal model tasar mlar n termodinamik veri tabanlar ve kütle denge ve ta m model yaz mlar gibi kodlar ile sanal ortamda test edilip sa lamla lmas ekonomi ve zaman tasarrufu sa lad gibi ki isel bilgi düzeyini ve fark ndal artt rarak sistem için dikkat edilecek noktalar n olu turulmas nda çok büyük katk sa lar.

En genel ba klar ile kavramsal bir model kat -s -gaz etkinli ini alana özel temsili veriler ile tan mlamal r. Kat karakteristi inde sülfür minerallerinin miktar ve çe itleri ile nötralizasyon minerallerinin miktar ve çe idi, tan mlanmas gereken en önemli parametrelerdir. Ortamda olu acak AMD etkisini; Fe, Al, Mn, Zn, Pb ve Cu gibi elementler, bu elementlerin etkinli ini artt ran veya


azaltan (türlerin aktiviteleri) bile enler, su ve gaz tepkime yüzey alan ile ortamdaki asit potansiyelini tamponlayan minerallerin su ile kar la madaki kimlik ve yüzey alanlar etkiler. AMD’nin kavramsal model tasar ile yönetimi konu üzerinde çal anlar n bu üç bile enin (kat , su ve gaz) etkinli ini bilmelerine, önlem almalar na ve temsili izleme ile yönetebilme becerilerini alana yans labilmelerine ba r. Hem kontrol mercileri hem de uygulay lar sistemin istenildi i ekilde gidip gitmedi ini kavramsal model tasar nda temsili izleme noktalar ndan elde edilen verilerden kolayca anlayabilmelidirler. Suyun pH, Eh, çözünmü içerik gibi kalite verilerinin y ll k döngüde (ya -kurak dönem) sal ve e ilimleri dikkat edilmesi gereken noktalard r. Ayr ca, alandan elde edilecek gelirlerin çevresel etkileri önleme maliyetine oran na göre alan i letmeye de er olmal r. Bunu anlaman n tek yolu hem maden içeri inin ekonomik getirisi hem de kat -s -gaz etkinli i için ortamdan yeterli veri üretildi inde kavramsal model içeri inde özellikle su ortam nda yarat lan kalite de iminde olu turdu u maliyettir.

3 MADEN ALANI ATIKLARINDA KAVRAMSAL MODEL TEST Kavramsal modelin temel amac Balya maden alan nda ya , yüzey veya yeralt sular ile at k materyalin tepkimesinden ortaya ç kabilecek kimli in tahmini, ak m yollar n temsili örnekleme ile belirlenmi olup olmad , suda çözünen mineraller ile at k malzeme içeri inin kar la lmas gibi alana özel artlar n anla larak temsili, geçerli, do ru, tam ve yeterli ölçek ve boyutta veriler üretilerek sistemin test edilebilmesinin sa lanmas r. Sularla ili kili herhangi bir sistemin ya da modelin hidrokimyasal modellerle test edilebilmesi, kat -su-gaz etkinli inin ba lant oldu u belirlenen veya tahmin edilebilen (bazen de ili ki varl olup olmad ) su ak m yollar boyunca temsili mineral kar la malar ve atmosfer temas n yaratt etkilerin anla lmas temeline dayan r. Ortamda olu an tepkime sisteminin kimyasal modelle tahmininin yap labilmesi ve bilinen kat karakterizasyonu ve gaz içerikleri ile kar la lmas ortam n anla lm k seviyesine büyük katk sa layabilir.

Bir ÇED raporu içeri inde AD tahmini ve sorunun çözümü, statik ve kinetik testler yard ile olu abilecek AD kimli i ve at klar n izolasyonu, galeri ve maden duvar s nt sular , kaz gölü kimyas , alana giren ve ç kan sulardaki kalite de imleri, kaza senaryolar ve al nacak önlemlerin uygulanabilirli i, alan n kompleksli i ve bunun anla lm k seviyesi ile ili kilidir. Bu durumda alan ile ilgili olabildi ince gerekli artlar sa layan veriler üretmek ve bu verileri de erlendirebilmek çok önemlidir. Ancak, bu çal mada alan n do ru kavramsal modelini ortaya koymaktan çok, basit bir kavramsal modelin var olan alana özel literatürden elde edilen veriler yard ile nas l test edilebilece i ve kazan mlar n neler olabilece i belirlenmeye çal lm r. Kavramsal model için olabildi ince temel düzeyde gerekli olan at klar n kimlikleri ve at k alan na giri ve ç yapan sular n kalite parametrelerinin de imi ve de erlendirmelerde PHREEQC kodu ve wateq4f veri taban kullan lm r.

Kavramsal modelde; temiz yüzey suyunun at klar ile temas etti inde (Sar su Deresi) olu an çözünmü içeri inin testi, analizlerinin yeterlili i, ölçüm ve analiz hatalar n olup olmad ve analizlerde gözlemlenen element deri imlerinin nedenleri sorgulanm r. Ayr ca, modelden elde edilen çözünen mineraller, at klar n içeri i ve Karadeniz (2011) taraf ndan yap lan statik testlerin sonuçlar ile kar la lm r.

Do al ortam ndan al nan bir su örne inin ta mas gereken temsil etkinli inin belirlenmesi çok önemlidir. Ortam artlar n karma kl na göre çözülmek istenen sorunla ili kili hangi ölçümlerin, katyon ve anyonlar n analizlenmesi gerekti i, bunlar n arazide veya laboratuvarda analiz edildi inde çal malar etkileyecek hata oranlar n yakla k olarak ne oldu u ortam anlayabilmek aç ndan çok önemlidir. Asl nda birçok durumda bir su örne indeki organik ve inorganik bile enler; arazide pH, Eh, iletkenlik (Ec), çözünmü oksijen (DO), alkalinite (lab. ölçülebilir), NH4, H2S, NO3, NO2 gibi bile enler, laboratuvarda ise amaca uygun di er anyonlar (Cl, SO4, PO4, CN,…), katyonlar (Na, K,


Ca, Mg, Si, Al, Fe, Mn, Li, Sr, Ba,…) ve anyonik formlu zehirli elementlerin (As, U, B, Sb,…) toplu olarak bilinmesi gereklidir.

Temsili örnek al , saklama ve koruma artlar n yerine getirilerek al nmas , standardizasyon, kar la rma ve model çal malar aç ndan çok önemlidir. Örne in, ortam n pH ve Eh de erinin gerekli hassasiyetlerde ölçümü, suda çözünmü türlerin olas deri imlerini, türler üzerinden hesaplanan doygunluk de erlerini, olas çökelim ve çözünen mineralleri belirlenebilmek için çok önemlidir. Örne in, Balya AMD suyunda ölçülmü 1,91 pH ve -484 Eh de eri ekil 1’de verilen Eh-pH diyagram nda atmosferle temas n olmad oksijensiz artlar n alt nda suyun stabil kalamad bir noktay göstermektedir. Buradaki ölçümde muhtemelen bir hata vard r ve kolayl kla belirlenebilmektedir. Ancak, ölçüm suyun durayl k alan nda olsa idi ölçülmü de erin do rulu unu anlamak çok daha zor olurdu ve muhtemelen yap lan hesaplarda da hata katlanarak artard . Bir di er dikkat edilmesi gereken husus, anyon-katyon denge artlar ve eksiksiz ölçümlerdir. Örnek noktalar nda numune al s ras nda ölçülmü s cakl k gibi parametreler termodinamik model çal malar nda ve y ll k döngüdeki izlemelerde çok önemli öngörüler sa lar. im ek vd. (2012) yapt ölçümlerde s cakl k parametresi bulunmamas na ra men, model çal malar nda 20°C kabulü yap lm r. Suda çözünmü içerik do al denge artlar yans yor ve çözünme tepkimeleri mineral dengelerine dayan yor ise suyun anyon-katyon denge hatas %6-10 normal üstü hata, %2-6 aras normal hata ve <%2 ise mükemmel analiz-dü ük hata olarak tan mlan r. Çözünmü içerik artt kça analizden ve örneklemeden kaynaklanan hata oran azal r ya da dü ük çözünmü içerikli sularda (Ec <1000µS/cm) analiz ya da örneklemeden kaynaklanan hata yükselir. Örnekleme s ras nda olu abilecek bir kirlilik dü ük çözünmü içerikte yüksek hata oranlar na yol açabilir. Belki de AMD sular gibi çok yüksek miktarda kimyasal reaksiyonlar n oldu u (kat -su-gaz) ortamlar k smi dengesiz artlar olu turabilir.

ekil. 1 Herhangi bir ortamda ölçülen Eh-pH de erleri bu ekildeki alanlar ile kar la larak

ortam hakk nda ve ortamdaki reaksiyonlar n potansiyeli hakk nda bilgi sa lanabilir. Baz durumlarda model sonuçlar üzerinde etki yapmayacak ya da az olacak elementlerin

ölçümlerinde hata yap ld belirlenebiliyor ise hata düzeltilerek i leme devam edilir. Örne in, im ek vd. (2012) taraf ndan alandan al nan P233 numaral AMD örne inde (Çizelge 1) %77,6’l k

anyon-katyon hata de erinde anyon eksikli inin varl hesaplanm r. Buradaki analiz hatas , örnek al m yöntemi ve yüksek çözünmü içerik nedeni ile analiz öncesi seyreltme gibi nedenlere veya ortamdaki reaksiyonlara ba olabilir. Ancak hatan n bu kadar yüksek olmas , arazi ortam ndaki di er analiz verileri ve hatay tek tamamlayabilecek bile enin sülfat olmas durumu sonucunu

karmam da sa lamaktad r (zira ortamdaki ba ka bir bile en tekil olarak bu kadar yüksek bir


deri ime ula amaz). Toplam katyon e leni i sülfat ile tamamland nda gerekli olan miktar 4352,6 mg/L de erinden 16633,5 mg/L de erine ç kar lm r (Çizelge 1). Ortamdan elde edilen bilgilerin hassasiyeti, geçerlili i, temsil yetkinli i, do ruluk ve yeterlili i konusunda daha birçok de erlendirmeler yap labilir.

Kavramsal modelin testi için öncelikle, yüzeysel sular içinde ortamdaki at klardan olas çözünen minerallerin neler ve ne kadar olabilece i test edilmi tir. Bunun için ters kütle denge modelinde (veri girdileri Çizelge 1’de verilmektedir) hem genel hem de bile en baz nda yap land lan hata oran ile olu turulan model say ve içerik hassasiyeti ayarlanabilir.

Çizelge 1. PHREEQC yaz ile yap lan model çal mas nda yararlan lan girdiler ve sonuçlar . SOLUTION 1 Yeralt suyu (P242)

SOLUTION 2 AMD (P233)

INVERSE_MODELING 1 MODEL SONUCLARI Model 1 Model 2

temp 20 pH 6.89 pe 10 redox pe units ppm density 1 Al 0.013 Alkalinity 239.1 as HCO3 Ca 91.9 Cl 10.8 Fe 0.106 K 0.4 Na 5.9 Pb 0.007 S(6) 24.1 Si 3.9 Zn 0.030 -water 1 # kg

temp 20 pH 1.91 pe 2 redox pe units ppm density 1 Al 109.1 Ca 4946.6 Cl 34.8 charge Fe 607.1 K 7.6 Na 45.5 Pb 351.2 S(6) 16633.5 Si 18.231 Zn 432.446 -water 1 # kg

-solutions 1 2 -uncertainty 0.05 0.05 -phases Calcite force dis Fe(OH)3(a) Pyrite force dis Kaolinite pre Galena force dis Sphalerite Halite force dis Albite CO2(g) Gypsum O2(g) Alunite KX CaX2 -balances Ca 0.01 0.01 S(6) 0.01 0.01 -tolerance 1e-010 -mineral_water false -multiple_precision true -mp_tolerance 1e-012 -censor_mp 1e-020 SELECTED_OUTPUT

- file inverse_BALYA_p233_Sonuc.csv

-user_punch true -alkalinity true

Calcite

1.23E-01 Fe(OH)3(a) -9.45E-03 -7.10E-02 Pyrite 2.06E-02 8.21E-02 Kaolinite -1.77E-03 -1.77E-03 Galena 1.74E-03 1.74E-03 Sphalerite 6.77E-03 6.77E-03 Halite 5.05E-04 5.05E-04 Albite 1.26E-03 1.26E-03 CO2(g) -5.01E-03 -1.28E-01 Gypsum 1.23E-01

O2(g) 9.14E-02 3.22E-01 Alunite 2.14E-03 2.14E-03 KX -1.95E-03 -1.95E-03 CaX2 9.76E-04 9.76E-04

Çizelge 1’deki veri girdileri 2 adet model sonucu üretmi tir. Sonuçlara göre, AMD s nt suyu çözünmü kompozisyonu için at klardan kalsit (CaCO3), pirit (FeS2), galen (PbS), sphalerit (ZnS), halit (NaCl) albit (NaAlSi3O8), jips (CaSO4), oksijen (O2) ve alünit (KAl3(SO4)2.(OH)6) mineralleri çözünmü , amorf Fe(OH)3 ve kaolinite (Al2Si2O5(OH)4) çökelmi , CO2 gaz ç olmu ve ortamdan K sorblan p Ca (katyon de imi) serbest kalm r. Çözünmü içerikteki yüksek Ca içeri i (123 mmol) bask n olarak kalsit ya da jips minerali içeri inden kar lanm r. Ortamda jips, AMD süreçleri sonucunda pH tamponlamas sonucu kimyasal reaksiyonlar n (kalsit çözünmesi-jips çökelmesi) bir ürünüdür. Ancak, tamponlama sonras ortamda varl ba ka bir zamanda tamponlama amaçl çözünebilmesi için de yeterli bir durumdur. Kalsit (123 mmol) ise, ortamdaki kireçta lar n


varl ile ili kili olarak AMD suyunun pH de erini yükselten en reaktif bile endir. Çok daha az oranda ise albit (1,26 mmol) çözünmesi di er tampon mineral olabilir. Kalsit çözünmesi sonucunda ortamdan 128 mmol CO2 ayr rken, 322 mmol O2 harcanm r. Bu kadar kalsit çözünmesine ra men ortam n pH de erinin dü ük kalmas , ortamda kalsit ile temas n yeterince olmad ile ve pirit (82,1 mmol), galen (1,7 mmol), sphalerit (6,8 mmol) ve alünit (2,1 mmol) minerallerinin çözünmesi ile ili kili olabilir. Karadeniz (2011) taraf ndan yap lan statik deney sonuçlar na göre, ortamdaki bir pasa y asit üretir di erleri ise asit üretmez ya da belirsizdir. P233 numaral AMD su numunesine en yak n ortamdaki y nlar n farkl noktalar ndaki mineral içeri i (her ortamdaki en çok ilk be mineral dikkate al nm ) hedenberjit (CaFeSi2O6), kuvars (SiO2), kalsit (CaCO3), jips (CaSO4), sfalerit (ZnS), simektit (kil minerali), pirit (FeS2), serüzit (PbCO3), feldispat ((NaKCa) Al2Si2O8), dolomit ((CaMg)CO3), bassanit (CaSO4) ve amorf malzemelerden olu maktad r. Bu tan mlama ile model sonuçlar ndaki mineral içeri i kar la ld nda, su içeri inde çözünen mineraller ortamda oldukça dü ük miktarlarda bulunmas na ra men AMD olu turmu tur. Belki de bu durum kavramsal model öngörüsünde kat karakterizasyonu yapman n olaylar daha anla r

lmada oldukça yarar sa layaca na iyi bir örnek olabilir. Ayr ca, AMD olu turan suyun at klar ile ili kisi oldukça k tl ya da bir ba ka sistemden ç kan suyla beslenen bir su örne i de olabilir. Bu tür karma k bir sistemin sadece statik deneyler ya da ortam n su karakterizasyonu gibi komple kavramsal tasar m içermeyen bak aç lar ile çözülebilmesi oldukça zordur.

4 SONUÇ ve DE ERLEND RME Bu çal mada, alana özel literatürden elde edilen veriler yard ile basit bir kavramsal modelin test edilebilirli i ve model sonuçlar ndan elde edilebilecek kazan mlar belirlenmeye çal lm r. Uygulanan kavramsal model için olabildi ince temel düzeyde gerekli olan at klar n kimlikleri ve at k alan na giri ve ç yapan sular n kalite parametrelerinin de imi dikkate al nm ve de erlendirmelerde PHREEQC kodu ve wateq4f veri taban kullan lm r.

Kavramsal modelde; temiz yüzey suyunun at klar ile temas etti inde (Sar su Deresi) olu an çözünmü içeri inin testi, analizlerinin yeterlili i, ölçüm ve analiz hatalar n olup olmad ve analizlerde gözlemlenen element deri imlerinin nedenleri sorgulanarak, modelden elde edilen çözünen mineraller, at klar n içeri i ve literatürde yer alan bir çal madaki statik testlerin sonuçlar ile kar la lma yap lm r. Ortamdan elde edilen bilgilerin hassasiyeti, geçerlili i, temsil yetkinli i, do ruluk ve yeterlili i konusundaki önemli görülen de erlendirmeler sonucunda a daki tespitlere ula lm r:

- Saklama ve koruma artlar n yerine getirilerek örnek al nmas standardizasyon, kar la rma ve model çal malar aç ndan çok önemlidir. Özellikle, arazide ortam n pH ve Eh de erinin gerekli hassasiyetlerde ölçümü; suda çözünmü türlerin olas deri imlerinin, türler üzerinden hesaplanan doygunluklar n, olas çökelim ve çözünen minerallerin belirlenebilmesi aç ndan çok önemlidir.

- Anyon-katyon denge artlar , eksiksiz ölçümler ve ölçümlerde hata yap ld belirlenebiliyorsa bunun düzeltilmesinin gerekli oldu u durumlar dikkate al nmal r.

Literatürde alana özgü gerçekle tirilen statik deney sonuçlar na göre, ortamdaki bir pasa y asit üretir di erleri ise asit üretmez ya da belirsizdir eklinde verilmi olan sonuçlar bu çal mada uygulanan modelleme ile kar la ld nda; su içeri inde çözünen mineraller ortamda oldukça dü ük miktarlarda bulunmas na ra men AMD olu tu u belirlenmi tir. Belki de bu durum kavramsal model öngörüsünde kat karakterizasyonu yapman n olaylar daha anla r k lmada oldukça yarar sa layaca na iyi bir örnek olabilir. Ayr ca, AMD olu turan suyun at klar ile ili kisi oldukça k tl ya da bir ba ka sistemden ç kan suyla beslenen bir su örne i de olabilir. Bu tür karma k bir sistemin sadece statik deneyler ya da ortam n su karakterizasyonu gibi komple kavramsal tasar m içermeyen bak aç lar ile çözülebilmesi oldukça zordur.


AMD gibi pek çok faktörün birlikte etkin oldu u proseslerin tan mlanmas nda, sistemin tüm bile enleriyle bir bütün olarak de erlendirilmesi sonucunda olas çevresel etkilerin saptanarak, al nmas gereken önlemlerin karar ve bu karar n ya ama geçirilmesi, uygulamada isabetli sonuçlarla kendisini do rulayacakt r.

KAYNAKLAR demir, N., Kiriko lu, M.S., 1994. Lehmann, B., and Tietze, J., Petrology and Alteration Geochemistry of the Epithermal Balya Pb-Zn-Ag Deposit, NW Turkey. Mineral Deposita 29, 366-371.

Akyol, Z., 1982. Bal kesir-Balya Cevherli Sahalar n Jeolojisi, Mineralojisi ve Maden Potansiyelinin De erlendirilmesi. stanbul Yerbilimleri Derg., 3, 163-189.

Appelo, C.A.J. ve Postma, D., 2005. Geochemistry, Groundwater and Pollution, 2nd Edition-Balkema, Rotterdam.

Aykol, A., Budakoglu M, Kumral M, Turan M, Gultekin AH, Esenli V, Yavuz F, Orgun Y., 2003. Heavy Metal Pollution and Acid Drainage from the Abandoned Balya Pb-Zn Mine. Environ Geol 45(2):198-208.

Ball, J.W. ve Nordstrom, D.K., 1991. User's Manual for WATEQ4F, with Revised Thermodynamic Data Base and Test Cases for Calculating Speciation of Major, Trace, and Redox Elements in Natural Waters: U.S. Geological Survey Open-File Report, 91-183, 189 p. (Revised and reprinted August 1992.)

Budakoglu M, Pratt L.M., 2005. Stable-isotope distribution and contamination related to the Balya Pb-Zn Mine in Turkey Environmental Geology (Vol 47 (6): 77.

Karadeniz M., 2011. Bal kesir-Balya- Kur un-Çinko Madeni Flotasyon Art klar n Asit Maden Drenaj Olu um Potansiyelinin Derinlikle De iminin Ara lmas . Doktora Tezi, Hacettepe Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Maden Mühendisli i ABD, Ankara.

Kovenko, V., 1940. Balya Lead Mines (Turkey). Bull Miner Res Expl Inst., 4/21:587–594, Turkey. Parkhurst D.L., Appelo C.A.J., 1999. User's Guide to PHREEQC (Version 2) A Computer Program

For Speciation, Batch-Reaction, One-Dimensional Transport, And Inverse Geochemical Calculations, US Geological Survey Water-Resources Investigations Report. 99-4259, 312pp.

im ek, C., Gündüz O., Elçi A., 2013. Terkedilmi Balya (BALIKES R) Pb-Zn Maden At klar n r Metal ve Do al Radyoaktivite çeri i ve Çevre Kalitesi Aç ndan De erlendirilmesi.

Mühendislik Bilimleri ve Tasar m Dergisi Cilt:2 Say :1 s.43-55. Üçürüm, M. ve Ülü, E., 1987. Bal kesir-Balya Kur un-Çinko Sahas ndaki Jig ve Birinci Flotasyon

Art klar n Teknolojik De erlendirilmesi, Madencilik, cilt XXVI, say no:3.

Terkedilen Balya Pb-Zn Madeni At klar nda Asit Maden Drenaj

Verileri ve ÇED

Cihan GÜNE , Sevgi Tokgöz GÜNE , Görkem AKINCIDokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Çevre

Mühendisli i Bölümü, zmirGökhan Bekta , ahin ÖZDEM R

TTO Çevre, Orman ve Madencilik Dan manl k, Ankara

Asit Maden Drenaj Probleminin Tan mlanmas

“ er dünyay kurtarmak için bana 1 saat verilseydi, bunun 55 dakikas problemi tan mlamak, 5 dakikas da çözümü bulmak için kullan rd m.”

Albert Einstein

Hishikari Alt n Madeni, Japonya

OrmanAlt n Madeni

Çeltik Tarlas

Laostaki tesiste y lda 4 ton Alt n-Gümü üretilmektedir.Çok ya alan tropikal orman içerisindedir.

çme-kullanma suyu ve enerji üretimi yap lan baraj n hemen yan nda yer al r.

Maden

Baraj

Baraj

Ban Houayxai Alt n-Gümü Madeni –Laos

SUPERFUND Program : Kapsaml Çevresel Tepki, Tazminat ve Sorumluluk Yasas , (CERCLA, 1980)

• Maden irketinin gözden kaç rd s nt sular beklenmedik ölçekte AMD olu umuna neden olmu ve i letmeci iflas etmi tir,

• nt n oldu u giri galerisi dolgusu (AMD’yiönlemek için maden irketince doldurulan) 100 milyon $ harcanarak aç k alanlara ta nm ancak AMD engellenememi tir.

• SUPERFUND program masraflar kar lama ans tan mas na ra men iyile tirme ba ar lamad için Federal Mahkeme dan man irkete (100 milyon $) ödemeyi reddetmi tir.

Summitville, ColoradoSÜRPR (Bredehoeft, 2005)

Berkeley Pit Montana

• 1979 madenin kapanmas , kaz gölünün dolmaya ba lamas (542 m derinlik) ve sonras nda uzmanlara SEFERBERL K ilan

• Su seviyesinde yükselme 22 m/y l, ta arsa alüvyon akiferde ve derelerde kirlilik,

• Model sonuçlar na göre göldeki asit suyun 2009’da ta aca hesaplanm r,

• Günümüzde kirlilik devam ediyor, sular ar larak de arj ediliyor.

Berkeley Pit Montana(Zhu, 2002)

Fe, SO4-2, Al, As, Cu, Cd, Cu, K, Mg, Mn, Na, Zn

Titrasyon ve Kar m modeli (Davis ve Ashenberg 1989),

Roma Dönemi Kömür Madeni, spanya (Ref.:Gard Guide)

Ülkemizde bu tür alanlara benzer örnekler var m ?

Balya (Bal kesir),zmir,

Kütahya,Adana,Sivas,

Mersin,Manisa,

Çanakkale,Elbistan,

…

BALYA (BALIKES R),

Asit Maden Drenaj ve ÇED• At k Yönetimi

– At k Karakterizasyonu– Pasa Yönetim Planlar– zleme– Ar tma ve De arj– ...

• Kanuni Gereklilikler– Asit Maden Drenaj Kapsam nda Maden At klar n Tan mlanmas– Asit Maden Drenaj Teknik Dökümanlar n Haz rlanmas– Kavramsal Modellerin ve Veritabanlar n Olu turulmas– ÇED zleme Sürecinde Kontrollerin ve zlemelerin Yap lmas– ...

• Çevresel Tahribat = Terkedilen Balya Pb-Zn MadeniHava (Toz), Su, Toprak ve Sediment Kaynaklardan dolay 70 Y ld r

Tehlikeli ve Zehirli Etki Devam Ediyor...

Asit Maden Drenaj ve ÇED

Dünya’da asit maden drenaj ve metal liçi sorunu ilkolarak 1689 y nda Pennsylvania’da bir kömür i letmesiile gündeme gelmi tir. (ref: Gard Guide). Türkiye’de AsitMaden Drenaj n sorgulanmas ÇED Yönetmeli ikapsam nda Ek-1 listesine giren tüm metalik madenleriçin istenilmektedir.Bu kapsam geni letilerek bütün metalik madenler(Ek-1 ve Ek-2) ve kömür madenlerinde desorgulanmal r.

Yap lan Çal malar

• % 6-7,5 Pb, % 7-10,3 Zn, % 10,5-12,75 Fe• galen, sfalerit, pirit, PbO, karbonat, sülfatlar ve

ZnO• pirotit, markazit, bizmut, arsenopirit,

tetrahedrite-tenantit, bornit, argentit, hematit, magnetit, pirolusit, orpiment-realgar,

• Zn, Cd, Mn Pb, As, Cr, Cu ve S kirlili i • Pb+2>Mn+2>Zn+2>Cu+2

• Kocaçay Nehri ve Manyas Gölü sular ve sedimentlerinde kirlilik,

• maden at klar n mineralojik, fiziksel ve kimyasal özellikleri

• statik testlerin olaylar ayd nlatmaya yetmedi ini ve hatta yan lt sonuçlar verdi i,

• saha üzerinde etkin birçok faktörün bulundu u• sahan n iklim ko ullar ndan, mineral

bile imlerine kadar de imlerin ortamdaki AMD olu umuna etki etti ini,

• …

• Üçürüm ve Ülü(1987),

• Kovenko (1940),• Akyol (1982),• demir vd. (1994),• Aykol vd., (2003), • Budako lu ve Pratt

(2005),• Karadeniz (2011)• im ek vd. (2012),

AMD içeren Sar su Deresi’nin ne kadar at klarla ili kili?

Ya sonras s nt suyu kimli i -at k ili kisi?

At klardan ba ka AMD yaratan etkiler var m ?

Sadece at klar n 70 y ll k etki boyutu ve da bulunabilir mi?

At klarla ili kili bask n reaksiyonlar nedir?

Balya At k Alan özelindeAMD ile ilgili minimum gerekli içerik ne olabilir?

• Madencilik öncesi-sonras çevresel artlar nedir? • Ortamda ne kadar at k ve kirlilik etkisi vard r? • Ortam n yeterli gereklilikte objektif-bilimsel de erlendirmesi

yap labilir mi?• Alan çevresel aç dan hangi disiplinlerle nas l kimliklenmelidir?• Arazi/laboratuvar statik-kinetik testleri ile günümüz artlar

kar la labilir mi? • Arazi/laboratuvar testlerinden potansiyel etkilerin belirlenmesi ve

güncel kar la lmas ne gibi faydalar sa lar? (bilimsel, mühendislik,…)

• At n y ll k ya sular ile tepkimesinin sonucu (statik ve kinetik) yüzey ve yeralt sular üzerine etki çap ve miktar nedir?

• Ortamda at k depolama, en uygun ve uzun süreli susuzla rmaamaçl izolasyon yöntemi nerede, neden ve nas l olmal r?

• Maden kaz alan nda terkedilmeye ba olu an etkiler nelerdir?• Uygun bir depolama uygulanm olsayd etki ne kadar azalt labilirdi?• Tüm bu çal malar n alana özel yap lmas bize ne gibi bilgi ve

tecrübeler kazand rabilir?

Kavramsal ModelModel gerçek bir sistemin yerine “taklit”, “ideal” yada

“te hir” anlam nda kullan r ve modern bilim ve mühendisli in en temel e itim ve ileti im arac r.

Sorun-çözüm odakl test-deney tasarlayabilme, farkl bak aç lar ve hesaplama teknikleri geli tirme, kar la rma ve belki

de en önemlisi anlad dü ündü ün konuyu, tasar test ederek dikkate alman gereken yeni bile enleri kavrayabilmene

yard mc olur.Gerçek bir sistemi ilgilendi imiz yönleri ile anlama zda gerekli

olan özellik ve ili kiler bütünüdür.Soru ve sorunlar n en iyi cevap ve çözümlerini, kullan

sonuçlar , ba lang çta kavranamayan yeni kavramlar bar nd ran esasl ve test edilebilir özelliklere sahiptir.

Kavramsalla rma için gerekli veriler

Problem

Olas kimlikKarar & aktivite

Veri Organizasyonu-Topo rafya, uzaktan alg lama,-Jeomorfoloji,-Jeoloji,-Jeofizik,

klim,-Bitki, toprak,-Hidroloji,-Hidrokimya/jeokimya,-Antropojenik etkiler,-…

Geli tirilen kararlarlaili kili kurallar

Gerekli kimlikBilgileri/girdileri

Tan mlananrlar

Hatal karar üzerindekiözel s rlar

Veri, kalite, amaç, süreçler,

Veri kalitesi ve tasar m optimizasyonu

ASTM D5792ASTM D5979

Balya Pb-Zn Maden At klar Kavramsal Modeli

Kat -Su-Gaz etkinli i,Su + At k Mineraller = Su kalitesi (AMD)

Veri tasar , kullan labilirli i, yeterlili i ve hata,Ak m yolu temsili,

Suda çözünen mineraller ve at k malzeme kar la lmas ,

Alan n anla lm k seviyesi,…

Balya Pb-Zn Maden At klar Kavramsal Modeli

• Girdi verileri– Su ve mineral analizleri hassasiyeti (model için

uygunluk testi),– Örnekleme tasar ; ya veya temiz yüzey-yeralt

suyu, mineraller ile ili ki sonras yans tan asitli su, kar m varsa di er su bile enleri, AKIM YOLU

• Süreçler • kt verileri (olas senaryolar ve önlemler)

pH ve EhÇözünmü bile enler redoks duyarl ve pH de imine göre

türlere ayr r.Çözünmü türler; çözünme-çökelme (mineral doygunluklar ),

sorbsiyon (adsorpsiyon-absorbsiyon-iyon de imi), asit-baz ve redoks reaksiyonlar gibi sudaki konsantrasyonlar kontrol eden

süreçlerin temel bile enleridir.pH ve Eh de erlerinin ölçümü sularla ili kili kalite parametrelerini

tan mlayan kavramsal model çal malar nda en temel gereksinimlerdir.

Arazi artlar , do al dengeleri, fiziksel ve kimyasal analiz verilerini yorumlama pH ve Eh ölçümleri ile

anlam kazan r.Çözünmü oksijen ve arazide bask n redoks duyarl türlerin örneklenip

ölçülmesi ortam n redoks artlar hakk nda önemli bilgiler sa lar.

Kavramsal Model TestiArazi, Laboratuvar ve Bilgisayar Ortam nda Test

Ya suyunun pH de erinin mineral-su etkile imine ba de imi, arazi artlar kolon deneyi ile test

etmek ve kar la rmak,arazi veya laboratuvar ortam nda gerçekle en

süreçlerin tahmini,girdi-süreç-ç kt

ili kileri,Ters Kütle Dengesi

veleri Hidrokimyasal Modelleme ile test ve

kar la rmalar.

Asit su (p242) – yeralt suyu (p233) =çözünen-çökelen mineraller + gaz al veri i + katyon de imi

Ters Kütle DengesiModel Sonucu

kalsit (CaCO3), pirit (FeS2), galen (PbS), sphalerit (ZnS), halit (NaCl) albit (NaAlSi3O8), jips (CaSO4), oksijen (O2) ve alünit

(KAl3(SO4)2.(OH)6) mineralleri çözünmü , amorf Fe(OH)3 ve kaolinite (Al2Si2O5(OH)4) çökelmi , CO2 gaz ç olmu ve ortamdan K

sorplan p Ca (katyon de imi) serbest kalm r.kalsit çözünmesi-jips çökelmesi

At klar n mineral bile imihedenberjit (CaFeSi2O6), kuvars (SiO2), kalsit (CaCO3), jips (CaSO4),

sfalerit (ZnS), simektit (kil minerali), pirit (FeS2), serüzit (PbCO3), feldispat ((NaKCa) Al2Si2O8), dolomit ((CaMg)CO3), bassanit (CaSO4),

ORTAMDAK B R PASA YI INI AS T ÜRET R D ERLER SE AS T ÜRETMEZ YA DA BEL RS ZD R (Karadeniz, 2011)

Ters Kütle DengesiSu içeri inde çözünen mineraller ortamda oldukça dü ük

miktarlarda bulunmas na ra men AMD olu turmu tur.

Belki de bu durum kavramsal model öngörüsünde kat karakterizasyonu yapman n olaylar daha anla r k lmada oldukça

yarar sa layaca na iyi bir örnek olabilir.

AMD olu turan suyun at klar ile ili kisi oldukça k tl ya da bir ba ka sistemden ç kan suyla beslenen bir su örne i de olabilir.

Bu tür karma k bir sistemin sadece statik deneyler ya da ortam n su karakterizasyonu gibi komple kavramsal tasar m içermeyen bak

aç lar ile çözülebilmesi oldukça zordur.

TE EKKÜRLER...

Documents

Acid Mine Drainage Data of Abandoned Balya Pb …kisi.deu.edu.tr/cihan.gunes/Terkedilen_Balya_Pb-Zn...kirlili÷ini tespit etmiúlerdir. Maden atÕklarÕ, dere sedimanlarÕ ve ana kayadan