ارزیابی پراکنش ژئوشیمیایی- زیست محیطی فلزات سنگین as,pb,cd, sb, zn, cu, fe دررسوبات آبراهه ای و منابع آب معادن زغالسنگ پروده طبس, با نگرشی بر ژئوشیمی و کانی شناسی لایه های زغال

زهاب اسیدی معدن (amd) یکی از مهمترین عوامل آلودگی معادن زغالسنگ به شمار می آید که آبهای سطحی و زیرزمینی را تحت تأثیر قرار می دهد. زهاب های اسیدی به وسیله اکسیداسیون و هیدرولیز سولفیدهای فلزی (بویژه پیریت)، در لایه های نفوذ پذیر آب و یا در باطله های انباشت شده برروی سطح زمین، تشکیل می شود که موجب تشکیل انواعی از سولفاتهای آهن آبدار، ایجاد خاصیت اسیدی و متعاقبا"شستشوی بیشتر فلزات می شود. در دهه های اخیر توجه بشر به محیط زیست اطراف خود بیشتر شده و به همین دلیل به فکر تدوین قوانینی برای حفاظت از محیط زیست خود شده اند. به همین دلیل امروزه مسائل زیست محیطی، موضوع اغلب تحقیقات را در دنیا به خود اختصاص داده است. معادن زغالسنگ پروده طبس در استان یزد و 80 کیلومتری جنوب شهر طبس واقع شده است. .این معادن از دیرباز در منطقه فعالیت داشته و سهم زیادی از کک مصرفی کارخانجات ذوب آهن ایران و خارج از کشور را تأمین می کنند. از نظر زمین شناسی تمامی لایه های زغالی قابل کار در بخش قدیر در سازند نایبند با سن تریاس فوقانی قرار دارند. تعداد 5 لایه زغالی b1 , b2 , c1 , c2 , d مورد ارزیابی قرار گرفته که در این میان لایه های b1, b2 , c1 دربیشتر منطقه قابل بهره برداری می باشند زغال طبس از نوع کک شو بوده و دارای کیفیت عالی می باشد، ولی از نظر مقدار خاکستر در گروه زغالسنگ های با خاکستر زیاد و از نظر گوگرد در گروه زغالهای دارای گوگرد متوسط تا بالا قرار می گیرد، که گوگرد آن عمدتأ از نوع پیریتی بوده که به صورت سین ژنتیک به همراه زغال تشکیل شده است.بر اساس نتایج ژئوشیمیایی، درصد sio2و al2o3 در نمونه های باطله نسبت به زغال به طور چشمگیری بالابوده که این به دلیل وجود ناخالصی های ماسه سنگی و سیلتستونی مابین لایه های زغال می باشد ، در حالی که در نمونه های زغال (به جز p-c1 ) به دلیل وجود پیریت فراوان درصد tfeoبیشتر از سایر اکسیدهاست. میزان عناصر وانادیم، نیکل، کبالت وکروم در نمونه های زغال بسیار فراوان تر از باطله هاست و از آنجایی که این عناصر آهن دوست هستند بنابراین مقادیر بالای آن در زغالهای غنی از پیریت دور از انتظار نیست، در حالیکه در نمونه های باطله مقادیر srو zr بیشتر می باشد. مقدار بالای زیرکونیم، می تواند به دلیل حضور کانی آناتاز در ناخالصی های ماسه سنگی باشد. همچنین در زغال پروده تمرکز برخی از عناصر جزیی مانند v, cr, co, ni ,cu ,y, ce بیش از کلارک و عناصر ,rb zrو sr کمتر از کلارک می باشد. اما اگر زغال های پروده را با ترکیب میانگین زغال های جهان مقایسه کنیم، خواهیم دید مقدار همه عناصر مذکور در زغال های پروده نسبت به میانگین جهانی، غنی شدگی نشان می دهد. با توجه به آنالیز مولفه اصلی، می توان به این نتیجه رسید که c1 (مولفه اول) مربوط به تمرکز اکسیدهای غالب mno ، mgoو caoمی باشد که حدود 12/44 درصد کل واریانس را در بر می گیرد و مرتبط با کانی های کلسیت و دولومیت با منشأ اپی ژنتیک می باشند. c2 (مولفه دوم) مربوط به sio2 و al2o3 بوده که 83/22 درصد کل واریانس را شامل می شود و مرتبط با کانی های کوارتز و رسی با منشأ آواری می باشند و c3 ( مولفه سوم) مربوط به tio2، na2o و k2o می باشد که 02/18 درصد کل واریانس را به خود اختصاص داده است و می تواند مربوط به حضور کمرنگ کانی ایلیت و آناتاز در بین لایه های زغال باشد. نتایج تجزیه ژئوشیمیایی نمونه های رسوب آبراهه موید آلوده بودن نمونه ها برای عناصر کادمیم، روی، مس، آهن و آرسنیک می باشد. عناصر سرب و آنتیموان، فاقد آلودگی بودند. نمونه های آب نیز برای عناصر آهن، سرب، کادمیم، آرسنیک و آنتیموان دارای آلودگی و برای عناصر مس و روی فاقد آلودگی بودند. نمونه های آب ، بر اساس نمودار پایپر، همگی در محدوده قلیایی کربناته با بیش از 50 درصد (قلیایی ها و اسیدهای قوی غلبه دارند) قرار می گیرند و دارای تیپ na-cl می باشند البته برای نمونه w6 می توان تیپ na – cl – so4 را در نظر گرفت. تمام نمونه ها در محدوده آب دریا قرار می گیرند، که این به دلیل سدیم و کلر بسیار بالای نمونه های آب می باشد. بنابراین این نمونه ها به هیچ وجه شرایط لازم برای آب شرب را ندارند.در بین یون های موجود در نمونه های آب ، در همه نمونه ها چیرگی یون کلر نسبت به سایر یون ها کاملأ مشخص است. اگر فعالیتهای معدنی در منطقه به همین صورت ادامه یابد، آلودگی سفره های آب زیر زمینی حتمی به نظر می رسد. بنابراین به منظور جلوگیری از آلودگی بیشتر منطقه پیشنهاد می شود که برای ذخیره سازی باطله ها هر چه سریعتر محلی مناسب با سیستم زهکشی کنترل شده در نظر گرفته شود و همچنین تالابهایی مصنوعی با گنجایش مناسب در منطقه احداث شود تا پسابهای کارخانه زغالشویی در آنجا جمع و تصفیه شوند.