Vliv historické hutnické činnosti na životní prostředí Libor Vítek

Pozůstatky po historické hornické činnosti = strusky Co je to struska? Je nejčastěji odpad po tepelném zpracování kovů a jejich rud Struska může být roztavený křemičitan,křemičitanová směs někdy obsahující oxidy, fosfáty, boritany, sulfidy, karbidy, čisté kovy atd. Strusku může reprezentovat jednoduchá směs obsahující jeden struskový minerál nebo fáze po tuhnutí, ale mnohem častěji je tvořena komplexní směsí mnoha složek s širokým rozsahem složení

Rozšíření a historie strusek Běžné a velmi rozšířené pozůstatky lidské činnosti již od nejstarších dob Protože se na území českých zemí intenzivně a dlouhodobě těžily různé druhy rud, jsou strusky běžně nacházeným dokladem jejich hutnění Nejběžnější typy strusek Strusky po hutnění stříbra Strusky po hutnění barevných kovů

Výskyt strusek Výskyt je často masivní Proč? Minimálně od středověku byly české země významným producentem těchto kovů Produkce strusek pokračuje s různou intenzitou až do současnosti Ochrana ŽP I. Strusky byly přibližně od 50.let nesystematicky studovány z hlediska mineralogického,případně zkoumány jako možná surovina, teprve později byly studovány i z hlediska ochrany životního prostředí

Ochrana ŽP II. Z hlediska ŽP byly na našem území dodnes studovány převážně strusky novověké (Příbramsko) Středověké strusky nebyly doposud moderně a rozsáhle zkoumány A to i přesto, že se dá očekávat, že právě v nejstarších struskách bude největší obsah kovů toxických pro ŽP Hutníci se soustředili převážně na získání stříbra, další kovy(Pb,Zn,Cu,aj.) nebyly předmětem jejich zájmu,případně je hutnili pouze jako vedlejší produkt

Datace a výskyty strusek po tavbě stříbra Nejstarší, spolehlivě datované a zároveň masivní výskyty strusek po tavbě stříbra a barevných kovů jsou v ČR popsány na Havlíčkobrodsku V ostatních regionech je datace strusek problematická, nebo nejsou rozsáhlé výskyty strusek dosud ani zjištěny (například na Jihlavsku)

2) Určení fyzikálních a chemických vlastností strusek Postup při zjišťování toxicity trusek na ŽP Vzhledem k tomu, že lze ve struskách po tavbě stříbra očekávat zvýšené obsahy olova, zinku, stříbra aj.,si klade studium strusek za cíl následující cíle a postupy: 1) Na vytipované lokalitě získat reprezentativní vzorky strusek pro další studium 2) Určení fyzikálních a chemických vlastností strusek ( hmotnost,tvar,barva,vzhled) Zjistit fázové složení strusek Z jakých minerálů je struska složena a které převažují Převažující fáze: 1) Fayalit-výrazně převažuje 2) Sklo – je zde vázán významný podíl těžkých kovů Další fáze: křemen, limonit, wustit

Postup při zjišťování toxicity strusek na ŽP II. 4) Obsah těžkých kovů Z analyzovaných těžkých kovů je nejvíce zastoupen Zn a Pb ( kolem 2 hmotnostních procent) Dále potom v menší míře Cu, Ba, Sb, Ag, As,Cd 5) Odhad celkového množství těžkých kovů na zkoumané lokalitě Přibližně byl vypočten objem struskových hald na zkoumané lokalitě Utín na HB asi 120 m3 čistých strusek, pokud chceme uvažovat naměřenou hustotu, můžeme očekávat kolem 360 tun strusek

Zjištěné množství těžkých kovů ve strusce Započteme-li zjištěné množství těžkých kovů ve strusce, můžeme předpokládat, že na lokalitě je řádově: 8 tun Pb 8,6 tun Zn Stovky kilo Cu Desítky kilo Sb, Ag a As

Migrace těžkých kovů ze strusek do ŽP 6) Vyluhovatelnost strusek Metodikou blízkou ČSN 1245-4 (česká technická norma, ověřovací zkouška vyluhovatelnosti zrnitých odpadů a kalů) bylo sledováno vyluhování strusek v destilované vodě Obsah vybraných těžkých kovů ve výluhu měl posloužit k vyhodnocení stupně nebezpečí strusky pro životní prostředí Bylo zjištěno, že výluh strusek v destilované vodě obsahuje obsahuje z hlediska životního prostředí zanedbatelné množství těžkých kovů

Nejvýše přípustné hodnoty pro třídu vyluhovatelnosti I. těžký kov přípustné hodnoty naměřené hodnoty As 0,05 x Ba 2 Cd 0,004 Cr Cu 0,2 0,1 Hg 0,001 Ni 0,04 Pb Sb 0,006 Se 0,01 Zn 0,4 Legislativně se řadí zkoumaná struska do třídy vyluhovatelnosti I.(tzn. Inertní odpad) podle vyhlášky č. 294/2005 Sb.,O podmínkách ukládání odpadů na skládky a jejich využívání na povrch terénu

Podmínky a kritéria pro přijetí inertního odpadu na skládku sk Podmínky a kritéria pro přijetí inertního odpadu na skládku sk.S – inertní odpad těžký kov přípustné hodnoty naměřené hodnoty As 0,05 x Ba 2 Cd 0,004 Cr Cu 0,2 0,1 Hg 0,001 Ni 0,04 Pb Sb 0,006 Se 0,01 Zn 0,4 Vodný výluh připravený z odpadu postupem dle ČSN 12457-4 (česká technická norma, ověřovací zkouška vyluhovatelnosti zrnitých odpadů a kalů)nesmí překročit v žádném z ukazatelů nejvýše přípustné hodnoty uvedené v příloze č.2 pro výluhovou třídu číslo I.

Obsah těžkých kovů ve výluhu 0,01 mol kys.citronové (v ppm) těžký kov přípustné hodnoty naměřené hodnoty As 0,05 0,3 Ba 2 0,2 Cd 0,004 x Cr Cu 0,1 Hg 0,001 Ni 0,04 Pb 6,7 Sb 0,006 Se 0,01 Zn 0,4 5,1 Zároveň se zjistilo, že vyluhování strusek prudce roste při použití kyselého vyluhovacího média Tzn.média, které se blíží reálným přírodním podmínkám, za kterých jsou strusky deponovány

Výsledky, závěry, úsudky Struska spadá legislativně pod odpadové hospodářství, ale řadí se do skupiny inertního materiálu, takže s tím prakticky nejde nic dělat

Občané Vědí o přesných polohách těchto lokalit ( na Brodsku je jich přes 20) Vědí, že jde o strusky po tavbě stříbra Ale nevědí nic o tom, že jde potenciálně o rizikový materiál, ze kterého se můžou uvolňovat těžké kovy do půd, do vod a podobně Protože to není akutní problém,lidí se to nedotkne (myslím, že by s tím stejně nikdo nic nedělal) Komentář: Na tomhle poli pěstoval brambory už můj dědeček a nic mu nebylo

Státní správa - Životní prostředí Obdobné problémy se už řešili na kutnohorsku Upozornění a opatření odboru ŽP Voda ve studni Tomu, kdo užívá vodu z vlastní studny k vaření či pití, odbor ŽP doporučil, aby si nechal provést rozbor vody na obsah těžkých kovů akreditovanou laboratoří V případě výskytu nadlimitního množství těžkých kovů, odbor ŽP nedoporučil vodu používat k pití či vaření, ani praní prádla ( Vyhláška č.252/2004 Sb., kterou se stanoví hygienické požadavky na pitnou a teplou vodu a rozsah kontroly pitné vody

Státní správa – Životní prostředí 2) Zahrádkářské výpěstky Kdo si ve větším pěstuje zeleninu a ovoce pro svou potřebu, orgán ŽP doporučil nechat provést rozbor výpěstků na obsah těžkých kovů akreditovanou laboratoří. U druhů, kde bude zjištěn nadlimitní obsah těžkých kovů, doporučil, nepěstovat 3) Půda a zemina Materiál ze struskových ,,hald“ obsahuje vždy nadlimitní množství těžkých kovů, přesto se dříve materiál používal k různým terénním úpravám Zvyšuje se tím riziko zavlečení kontaminovaného materiálu do okolí a následnému dalšímu poškození půd

Státní zemědělská inspekce Omezení zemědělského využití ploch Opatření pro celé zájmové území spočívá v možnostech eliminace rizika a dodržování preventivních opatření – strusky je třeba udržovat pod stálým vegetačním krytem a protierozně zabezpečit například zalesněním Závěr Na první pohled jde o okrajový problém, v důsledku kontaminace půd zemědělsky využívaných o problém sice lokální ale významný

Zdroje Koišová E. 2007: Vliv historické hutnické činnosti na životní prostředí (středověká metalurgie stříbra v havlíčkobrodském rudním revíru) Vyhláška č. 294/2005 Sb.,O podmínkách ukládání odpadů na skládky Vyhláška č. 383/2001 Sb.,O podrobnostech nakládání s odpady Rous P., Malý K. (2004): Průzkum terénních stop po zpracování polymetalických rud na Havlíčkobrodsku.- Mediaevalia Archelogica 6, Těžba a zpracování drahých kovů: sídelní a technologické aspekty. Sborník. K. Nováček ed. Praha – Brno – Plzeň. 121-144.

Děkuji za pozornost