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COpper isotopes as indicators of Redox processes during Acid mine drainage GEneration and Mitigation

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Analizzare il contenuto delle acque minerarie

Le attività minerarie forniscono le materie prime per fabbricare prodotti per un’ampia gamma di industrie, che vanno da quella elettronica a quella aerospaziale e biomedica. Un nuovo progetto finanziato dall’UE sta aiutando a garantire la sicurezza ambientale dell’industria mineraria.

Tecnologie industriali

Il drenaggio acido delle miniere (AMD), che contiene alte concentrazioni di metalli disciolti, rappresenta il principale impatto ambientale derivante dalle attività minerarie. Lo scarico incontrollato di queste sostanze può rappresentare una grave minaccia per il suolo, la vita acquatica, le persone e la biosfera per centinaia o persino migliaia di anni. La comprensione dei meccanismi di generazione di tale fenomeno e lo sviluppo di adeguate strategie di bonifica rappresentano due importanti sfide sul piano tecnico. In tale contesto, il progetto CORAGEM (“Copper isotopes as indicators of redox processes during acid mine drainage generation and mitigation”) è stato concepito allo scopo di studiare i processi geochimici che avvengono all’interno delle miniere. I partner del progetto hanno utilizzato nuove tecniche analitiche, come ad esempio l’analisi di isotopi pesanti stabili utilizzata in combinazione con la spettroscopia ad assorbimento di raggi x basata su sincrotroni. Si sono anche concentrati su isotopi metallici stabili non tradizionali quali rame, zinco (Zn) e nichel. Oltre a fungere da micronutrienti essenziali per molti organismi, questi elementi sono importanti per la crescita economica. Allo stesso tempo, essi sono anche delle sostanze inquinanti comuni nei siti minerari. Pertanto, i loro effetti potenzialmente nocivi e tossici sugli organismi microbici e sulla vegetazione sono particolarmente importanti. Studi su questi isotopi sono stati condotti in sistemi ambientali come ad esempio depositi minerali e corpi idrici. Tuttavia, pochissime ricerche hanno affrontato la questione fondamentale della generazione, riduzione e bonifica dell’AMD. Nell’ambito del progetto CORAGEM sono state condotte analisi geochimiche, microbiologiche e mineralogiche dettagliate di rifiuti minerari solidi e liquidi ricchi di metalli, i cui risultati sono stati applicati a modelli di trasporto reattivi ai fini di una migliore comprensione dei principali percorsi di reazione. Gli scienziati hanno scoperto il vantaggio di utilizzare isotopi di zinco allo scopo di monitorare le principali fonti di questo minerale e i processi meteorologici in matrici multifase complesse, giungendo inoltre alla conclusione che i rapporti di isotopi di zinco del percolato rifiuti-roccia possono essere impiegati come “impronta digitale” per il controllo dello zinco ricavato dalle attività minerarie. I risultati dell’iniziativa, che hanno contribuito alla comprensione della mobilizzazione dei metalli e dei processi di attenuazione, garantiranno, in futuro, un monitoraggio potenziato dell’inquinamento ambientale causato dall’industria di estrazione dei metalli.

Parole chiave

Drenaggio acido delle miniere, isotopi di rame, processi di ossidoriduzione, processi geochimici, zinco

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