Przewidywane zmiany chemizmu wód powierzchniowych po zrzucie wód kopalnianych w warunkach obniżonej temperatury

wody kopalniane, pompy ciepła, obniżanie temperatury, cieki powierzchniowe, zmiana stanu chemicznego

W warunkach górniczych zachodzi konieczność odwadniania wyrobisk oraz zrzut wód dołowych do wód powierzchniowych o zróżnicowanej mineralizacji i temperaturze. Najczęstszym postepowaniem jest ich bezpoorednie wprowadzanie do cieków powierzchniowych. Jednak wody dołowe przed zrzutem mog1 zostaa wykorzystane w różnorodnych celach technologicznych, przez co zmieniaja sie ich parametry, a zatem zmienia sie charakter przemian w wodach odbiornika. Zarówno na etapie eksploatacji złoza, jak też na etapie likwidacji kopalni pojawiają sie możliwości wykorzystania wód dołowych jako niskotemperaturowego dolnego źródła dla sprężarkowych pomp ciepła, co prowadzia bedzie do obniżenia ich temperatury, najczęściej w granicach od 3 do 6°C w zależności od wydajności. W pracy przedstawiono wyniki symulacji zmiany chemizmu przykładowych wód powierzchniowych o niskiej, a także o podwyższonej mineralizacji w wyniku zrzutu wód dołowych kopalni rud cynku i ołowiu o temperaturze pierwotnej oraz obniżonej w wyniku potencjalnego wykorzystania przez pompe ciepła. Proces mieszania wód o różnym sk;adzie chemicznym prowadzi niewatpliwie do zmian charakterystyki hydrogeochemicznej roztworów wynikowych. Celem pracy było wykazanie, czy zmiana temperatury wód dołowych spowodowana ich wykorzystaniem do celów energetycznych bedzie miea wp3yw, i w jakim stopniu, na kszta3towanie sie jakooci wód odbiornika. W wyniku przeprowadzonej symulacji z wykorzystaniem obliczen programem PHREEQC stwierdzono, że w wodach o podwyższonej mineralizacji zmniejsza sie udział jonów prostych (wapnia i siarczanów) oraz zwieksza pozostałych form, w porównaniu z wodami o niższej mineralizacji. Przy wprowadzaniu wód kopalnianych o obnizonej temperaturze do wód powierzchniowych, w każdym przypadku obserwować się będzie wzrost udziału jonów prostych w całkowitej zawartości konkretnego składnika. W efekcie zrzutu wód kopalnianych do wód powierzchniowych, w szczególności o niskiej mineralizacji, nastąpi wzrost nasycenia mieszaniny roztworów wzgledem faz siarczanowych oraz faz węglanowych. We wszystkich roztworach wodnych istnieje tendencja do wytrącania związków manganu i glinu. Przy zrzucie schłodzonych wód kopalnianych wskaźniki nasycenia w wodach odbiornika także znacząco ulegają zmianie, ale są nieco bliższe wartościom początkowym, charakterystycznym dla wód o niższej mineralizacji.