Кислотный шахтный дренаж образуется, когда содержащие сульфиды горные породы контактируют с водой и кислородом. Окисление минералов, в частности пирита, может приводить к образованию кислотности и переходу металлов в воду. Источниками бывают выработки, отвалы и другие участки вскрытых пород.[1]
От минерала к загрязнённому стоку
Горные работы увеличивают доступ воды и воздуха к породе. Развитие процесса зависит от минералогии, площади контакта и наличия веществ, нейтрализующих кислотность. Поэтому не вся шахтная вода кислая: встречается также нейтральный или щелочной дренаж с иными характеристиками.[1]
Рыжий осадок часто связан с соединениями железа, образующимися при изменении условий. Цвет может подсказать направление исследования, но не заменяет анализа. Прозрачная вода также способна содержать растворённые загрязнители.
Кислотность и металлы
Низкий pH влияет на растворимость и формы металлов. Их действие на водные организмы зависит не только от общей концентрации, но и от химической формы и свойств воды. При причинном анализе учитывают кислотность, жёсткость и другие факторы, способные менять биодоступность.[2]
Для расчёта переноса нужен расход воды. Условные 2 мг/л вещества при 100 м³/сут соответствуют 200 г/сут. Уменьшение концентрации после дождя может сопровождаться увеличением расхода, поэтому само разбавление не доказывает сокращения массы загрязнения.
Предотвращение и очистка
Меры направляют на ограничение контакта реакционноспособной породы с водой и кислородом, перехват загрязнённого потока и его обработку. Выбор активной или пассивной схемы зависит от расхода, кислотности, состава и условий участка; универсальной схемы для любого отвала нет.[1]
Нейтрализация может переводить часть металлов в осадок. Это создаёт отдельный поток материала, который требуется учитывать. Измерение только pH на выходе не показывает удаления всех металлов или сульфатов.
После прекращения добычи реакции в оставшихся породах могут продолжаться. Поэтому закрытие предприятия и прекращение образования загрязнённого дренажа — разные события. Состояние проверяют по наблюдениям за источником и принимающим водотоком, включая сезонные изменения.