سطح خطر زیست محیطی آرسنیک در پسماندهای معدن سرب-روی

سابقه و هدف: پسماندهای معدن سرب-روی استان زنجان حاوی غلظت بالایی از فلزات سمی مخصوصاً آرسنیک هستند که می-توانند به‌راحتی به خاک‌های اطراف و مسیرآب‌های زیر‌زمینی آزاد شوند. این پسماندها در اثر ارتباط با آب ایجاد شیرابه می‌کنند که برای محیط‌زیست، توده جانوری و انسان‌ها بسیار خطرناک است. اما متأسفانه فرایندهای ژئوشیمیایی و کانی‌شناسی که رهاسازی آرسنیک از پسماندها را کنترل می‌کند به خوبی مطالعه نشده است. بنابراین هدف این پژوهش ارزیابی ویژگی‌های آبشویی آرسنیک تحت شرایط مختلف زیست‌محیطی است تا پارامترها و فاکتورهای کنترل کننده غلظت آن در شیرابه مشخص گردد. مواد و روش: فرایندهای متفاوت آبشویی آرسنیک از پسماندهای معدن سرب-روی در سناریوهای مختلف زیست‌محیطی مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور تعیین مقدار آبشویی آرسنیک درشرایط مختلف 4 پروتکل آبشویی شامل روش ویژه سمیت (TCLP) روش آبشویی بارندگی مصنوعی (SPLP)، روش آبشویی مزرعه (FLT) و روش عصاره‌گیری شیرابه (LEP) اجرا شد. همچنین جهت بررسی تأثیر عامل‌های مختلف مانند pH، زمان تماس، نسبت آب به خاک و اندازه ذرات بر مقدار آبشویی آرسنیک از پسماندهای معدن سرب-روی آزمایش‌های آبشویی بسته مورد اجرا قرار گرفت. روش جزءبندی شیمیایی نیز به منظور بررسی نحوه توزیع آرسنیک در بین اجزاء مختلف پسماند انجام شد. کد ارزیابی خطر (RAC) بر اساس روش جزءبندی شیمیایی برای بررسی سطح تحرک آرسنیک در پسماندها تعیین شد. یافته‌ها: نتایج نشان داد که در هر دو نمونه بیشترین مقدار آرسنیک در جزء باقیمانده بود و بدین ترتیب آرسنیک در این پسماندها تحت شرایط زیست محیطی پایدار قرار داشت. طبق شاخص RAC پسماندها از نظر آرسنیک در گروه بقایای کم خطر قرار گرفتند. در عصاره‌های به دست آمده از آزمایش‌های TCLP، LEP، FLT و LEP غلظت آرسنیک کمتر از حدود مجاز آرسنیک در شیرابه حاصل از مواد زاید بود. بیشترین غلظت آرسنیک آبشویی شده در آزمایش LEP و نمونهS1 مشاهده شد. طبق روش SPLP پسماندهای معدن سرب-روی پتانسیل بالایی برای ایجاد آلودگی در آب‌های سطحی و زیر‌زمینی داشتند. تحرک آرسنیک در پسماندها کاملاً متأثر از pH، زمان تماس، اندازه ذرات و نسبت آب به خاک بود. آبشویی آرسنیک در شرایط فوق اسیدی و قلیایی نسبت به حالت‌های دیگر بسیار بیشتر بود. در حقیقت رفتار آبشویی وابسته به پی‌اچ آرسنیک از پسماندها حالت آمفوتریک داشت. در نمونه S1 بیشترین مقدار آبشویی آرسنیک در ذراتی با اندازه 500-600 میکرومتر بود درحالیکه در نمونه S2 بیشترین مقدار رهاسازی آرسنیک مربوط به ذراتی در اندازه 250-150 میکرومتر بود.نتیجه‌گیری: با توجه به نتایج پروتکل‌های آبشویی، جزء‌بندی آرسنیک و فاکتورهای مؤثر بر غلظت آرسنیک در شیرابه؛ کاهش دادن حجم آب منفذی و زمان تماس آب با پسماندها، کنترل pH و جلوگیری از پخش ذرات پسماند در محیط زیست، مهمترین فاکتورهای مؤثر در پیشگیری و مدیریت انتشار آلودگی به منابع زیست محیطی هستند.