Nanominerals and potentially hazardous elements from coal cleaning rejects of abandoned mines: Environmental impact and risk assessment
Artículo de revista
2017
Universidad de la Costa
Coal mining soil
Hazardous elements contamination
Hotspot identification
Normalized Average Weighted Concentration (NWACs)
Principal component
Suelo minero
Contaminación por elementos peligrosos
Identificación de punto de acceso
Concentración ponderada promedio normalizada (NWAC)
Componente principal
Hazardous elements contamination
Hotspot identification
Normalized Average Weighted Concentration (NWACs)
Principal component
Suelo minero
Contaminación por elementos peligrosos
Identificación de punto de acceso
Concentración ponderada promedio normalizada (NWAC)
Componente principal
Soils around coal mining are important reservoir of hazardous elements (HEs), nanominerals, and ultrafine compounds. This research reports and discusses the soil concentrations of HEs (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn) in coal residues of abandoned mines. To assess differences regarding environmental impact and risk assessment between coal abandoned mines from the Santa Catarina state, eighteen coal cleaning rejects with different mineralogical and chemical composition, from eight abandoned mines were collected. Nanominerals and ultra-fine minerals from mining-contaminated areas were analyzed by X-ray diffraction (XRD), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and high-resolution transmission electron microscope (HR-TEM), providing new information on the mineralogy and nano-mineralogy of these coal residues. The total contents of 57 elements (HEs, alkali metals, and rare earth elements) were analyzed by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). The calculation of NWACs (Normalized Average Weighted Concentration), together with the chemometric analysis by Principal component analysis (PCA) confirmed the variability of the samples regarding their city and their mine of origin. Moreover, the results confirmed the existence of hotspots in mines near urban areas. Los suelos alrededor de la minería del carbón son una importante reserva de elementos peligrosos (ES), nanominerales y compuestos ultrafinos. Esta investigación informa y analiza las concentraciones en el suelo de EE (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb y Zn) en residuos de carbón de minas abandonadas. Para evaluar las diferencias con respecto al impacto ambiental y la evaluación de riesgos entre las minas abandonadas de carbón del estado de Santa Catarina, se recolectaron dieciocho rechazos de limpieza de carbón con diferentes composiciones mineralógicas y químicas, de ocho minas abandonadas. Los nanominerales y los minerales ultrafinos de las áreas contaminadas por la minería se analizaron mediante difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido de emisión de campo (FE-SEM) y microscopio electrónico de transmisión de alta resolución (HR-TEM), que proporcionaron nueva información sobre La mineralogía y nano-mineralogía de estos residuos de carbón. El contenido total de 57 elementos (HEs, metales alcalinos y elementos de tierras raras) se analizó mediante espectrometría de masas de plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS). El cálculo de los NWACs (Concentración ponderada promedio normalizada), junto con el análisis quimiométrico por análisis de componentes principales (PCA) confirmó la variabilidad de las muestras con respecto a su ciudad y su mina de origen. Además, los resultados confirmaron la existencia de hotspots en minas cerca de áreas urbanas.
- Artículos científicos [3156]
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