Журнал географии и стихийных бедствий
Открытый доступ

Абстрактный

Влияние хвостохранилищ на окружающую среду: пример переноса элементов из отвалов на севере Франции

Emily Lloret, Annette Hofmann, Franck Bourdelle, Pauline Claisse, Scheherazade Bounoua and Alexis Verbeke

Север Франции был местом активной деятельности по добыче угля в прошлом, отходы которого образуют около 300 отвалов. Хотя эти материалы считаются стерильными, отвалы заселяются пионерными видами, которые способствуют выветриванию материнского геологического материала и формированию нео-почвы. Из-за своего состава и процессов выветривания отвалы и нео-почвы на них могут быть источником элементарных переносов в окружающей среде (загрязнители, такие как микроэлементы, сера, органические соединения). Эти переносы должны быть хорошо поняты и количественно оценены, чтобы управлять отвалами и минимизировать их воздействие. Чтобы оценить взаимодействие отвала и окружающей среды, мы охарактеризовали материнский геологический материал и процессы изменения, мы изучили нео-почву и ее роль в элементарных переносах, и мы определили переносы с помощью полевых измерений и лабораторных испытаний на выщелачивание. Мы выбрали один отвал, состоящий из черных сланцев (кварц, глины, пирит, оксиды, угольные остатки), частично покрытый лесом в месте зарождения нео-почвы и окруженный прудами. Отвал показывает неожиданную нео-почву, включающую три отдельных горизонта, соответствующих разной степени выветривания материнского материала (изменение минералогии и степени окисления) и включения органических веществ. Минералогическая характеристика (XRD, SEM, TEM) показывает богатый серой фронт изменений на поверхности сланца в сочетании с минералогическими превращениями и образованием ярозита и оксидов железа. Пруды на дне этого отвала имеют различные химические и биологические характеристики. В частности, концентрации тяжелых металлов, измеренные в воде пруда, сильно различаются от пруда к пруду. Эти анализы в сочетании с испытанием на выщелачивание из каждого горизонта нео-почвы позволяют количественно оценить элементарный перенос из отвала черного сланца и сообщить о степени влияния области отвала.