Γεωχημική μελέτη περιβαλλοντικών επιπτώσεων από την εκμετάλλευση κοιτασμάτων μαγγανίου στην περιοχή Κάτω Νευροκοπίου Δράμας.

Περίληψη

Σ’ αυτή την εργασία μελετήθηκε η συγκέντρωση των στοιχείων Ba, Cu, Ni, Pb, Sr, Zn και Mn στα ιζήματα του ρέματος Ξηροποτάμου που διασχίζει τις εγκαταστάσεις του ορυχείου στο 25 χμ Κάτω Νευροκοπίου - ∆ράμας, όπου υπάρχουν εγκαταλειμμένοι σωροί μεταλλεύματος μαγγανίου και στείρων υλικών. Γεωλογικά η περιοχή αυτή ανήκει στο δυτικό μέρος της μάζας της Ροδόπης και αποτελείται κυρίως από μάρμαρα του Φαλακρού όρους. Έγινε δειγματοληψία κατά μήκος του ρέματος Ξηροποτάμου από την περιοχή του ορυχείου μέχρι τα χωράφια του χωριού Κοκκινόγεια.
Η ορυκτολογική αναγνώριση των ιζημάτων, που έγινε με τη μέθοδο της περιθλασιμετρίας των ακτίνων Χ, έδειξε ότι τα επικρατέστερα ορυκτά είναι χαλαζίας, μαρμαρυγίες, άστριοι και ασβεστίτης. Από τις αναλύσεις με μικροαναλυτή και τη μελέτη με σαρωτικό ηλεκτρονικό μικροσκόπιο αναγνωρίστηκε η παρουσία των ορυκτών του μαγγανίου τοντοροκίτης, πυρολουσίτης, μπιρνεσίτης και κοροναδίτης. Έγινε προσδιορισμός σε κύρια στοιχεία και ιχνοστοιχεία με τη μέθοδο της ατομικής απορρόφησης. Από τις χημικές αναλύσεις φαίνεται ότι οι περιεκτικότητες των μετάλλων κυμαίνονται ως εξής: Mn=70334-197368 ppm, Pb=430-3046 ppm, Zn=1151-5180 ppm, Cu=50-308 ppm, Sr=461-1151 ppm, Ba=331-740 ppm και Ni=48-102 ppm. Οι μέγιστες περιεκτικότητες σε μέταλλα που βρέθηκαν με μικροαναλύσεις των μαγγανιούχων ορυκτών είναι: PbO=33,34%, ZnO=14,61%, CuO=1,99%, BaO=0,72%, SrO=0,66% και NiO=0,28%. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η κύρια αιτία της ρύπανσης είναι τα μαγγανιούχα ορυκτά. Τα ιζήματα του ρέματος Ξηροποτάμου έχουν υψηλές συγκεντρώσεις των μετάλλων Mn, Zn, Pb, Cu, Sr, Ba και Ni. Τα μέταλλα αυτά
μεταφέρονται από τους εγκαταλειμμένους σωρούς του μαγγανιούχου μεταλλεύματος λόγω της επιφανειακής αποσάθρωσης. Η ρύπανση είναι υψηλή και ευρέως διαδομένη, με περιεκτικότητες στοιχείων στα ιζήματα, μεγαλύτερες από τα όρια ασφαλείας. Για τον λόγο αυτό, η περιοχή
θεωρείται επιβαρυμένη από μέταλλα και πρέπει να ληφθεί μέριμνα για να σταματήσει η μεταφορά του μεταλλεύματος από τις εγκαταλειμμένες εγκαταστάσεις, μέσω του ρέματος του Ξηροπόταμου προς τον Αγγίτη ποταμό και τις γύρω πεδινές εκτάσεις.

In this study the concentration of the elements Ba, Cu, Ni, Pb, Sr, Zn and Mn in the sediments of Xiropotamos stream has been studied. The Xiropotamos stream passes through the establishments of the 25 th km manganese oxide ore deposit, located on the road Drama – Kato Nevrokopi, where large heaps of manganese ore and tailings have been disused. Geologically this region belongs to the Western Rhodope Massif and is mainly constituted by marbles of the Falakron mountain. Sampling was made lengthwise to the Xiropotamos stream starting from the mine establishments up to the Kokkinogia village. X-ray diffraction studies of sediments showed that the prevailing gangue minerals are quartz, mica, feldspar and calcite. Electron microprobe analyses and SEM studies revealed the presence of the manganese minerals todorokite, pyrolusite,
birnessite and coronadite. Chemical analyses for major and trace elements were assessed for the sediments by means of atomic absorbtion spectroscopy. The results showed the following variation of the metals analysed: Mn: 70333 - 197368 ppm, Pb: 430-3046ppm, Zn: 1151-5180 ppm, Cu: 50 - 308 ppm, Sr: 461 - 1151 ppm, Ba: 331 - 740 ppm and Ni: 68 - 102 ppm. Electron probe mineral analyses revealed the following maximum concentration of metals in the manganese minerals: PbO = 33,34wt%, ZnO = 14,61wt%, CuO = 1,99wt%, BaO = 0,72wt%, SrO= 0,66wt% and Ni = 0,28wt%. These results suggest that the prime cause of pollution must be the manganese minerals. Thus, the Xiropotamos stream sediments are characterized by high concentration of the metals Mn, Zn, Pb, Cu, Sr, Ba and Ni, which are attributed to the run-off of Mn-ore from the disused heaps by the action of surface weathering. The contamination of the sediments is high and very widespread, with metal contents exceeding the safety limits established. For this reason, the area is considered heavily contaminated by metals and therefore some protective measurements have to be taken in order to stop the transportation of ore from the disused establishment, through the Xiropotamos stream, to the Angitis river and the surrounding plain.