Ipari műveletek melléktermékei, mesterséges ipari keverékek (pl. vörösiszap, flotációs

Ahogy a középkor embere a szántóföldi gazdálkodás elterjedése, vagy éppen a fenntartha-tósági szemlélet nélküli fakitermelés révén már képes volt földi léptékben is jelentős

4 A kerámiákat bevonó mázak azonban tartalmazhatnak mérgező (toxikus) fémvegyületeket.

5 A felhasznált cement maga is szilárd, kristályos vegyületek (műtermékek és szintetikus ásványok) keveré-ke. Leglényegesebb alkotói a klinkerásványok, amelyek mészkő és agyag keverékének (pl. márga) égetésével keletkeznek (cementégetés), és amelyek képesek a betonozásnál hozzákevert vízzel kémia reakcióba lépve új vegyületekké alakulni (hidratáció). A „megkötött” betonban már ezek az új vegyületek vannak jelen. (Lásd részletesebben később, a rendszeres ásványtani résznél.)

30 KÖRNYEZETI ÁSVÁNYTAN I.

www.tankonyvtar.hu Weiszburg Tamás, Tóth Erzsébet, ELTE TTK

letek ökológiai egyensúlyát felborítani, úgy került a 20. század az ásványkeverékek tekin-tetében a környezeti feketelistára.

Ez volt az a század, amikor már nagy tömegben igényelte, bányászta és dolgozta fel az ipar az ásványi nyersanyagokat. De ez volt az a század is, amikor a napi gyakorlatban a gazda-sági fejlődést még nem, vagy csak korlátozottan befolyásolta a környezet fenntarthatósá-gának igénye. E két tényező együtt azt eredményezte, hogy a földfelszín egy-egy pontján akár több tíz, vagy több száz négyzetkilométeren is megváltoztathatta az emberiség a ter-mészetes környezet alapját jelentő, a talpunk alatt található ásványkeverékeket.

Itt nem a talajok változására gondolunk, pedig talán a köznapi, környezeti problémákra nyitott, tájékozott embernek elsőként ez juthat eszébe. Nem a savasodás vagy éppen szike-sedés, tehát nem azok a hatások szerepelnek itt, amelyek közvetett úton, a légköri szennye-zések, vagy a felszín közeli vízháztartás megbontása nyomán eredményeznek új ásványki-válásokat.

Az ipari tevékenység nyomán nagy területeken több tíz, de akár száz méter vastagságban is kerültek, kerülnek környezetünkbe szilárd ásványkeverékek. Vonatkozik ez a bányászati meddőre, és az ipari műveletek során az eredeti, természetes keverékekből visszamaradó ásványokra csakúgy, mint az ezen műveletek során kristályosodó azon szintetikus ásvá-nyokra és műtermékekre, amelyek a gyártásban nem kerülnek további hasznosításra.

Ezek a mesterséges ipari keverékek mindenütt megtalálhatóak a környezetben a gazdasági-lag fejlett országokban, és sajnos ma is nagy tömegben keletkeznek a fejlődő országokban.

Ilyen anyagok millió köbméterei töltenek fel mély völgyeket, vagy vannak éppen elterítve síkságokon, meghatározva ezzel a környezetet.

A fejlett világban ma már nem szabad úgy bányát nyitni, és nagy tömegű ásványi nyers-anyagot felhasználó ipari tevékenységet indítani, hogy már kezdetben ne lenne világos terv valamennyi megmozgatott kőzet- vagy érctípus felhasználására és/vagy fenntartható, környezetazonos elhelyezésére, visszatöltésére. A 20. század nyomainak ilyen szemléletű környezeti harmonizálása azonban biztosan kitölti a következő évtizedeket. Ebben a mun-kában világszerte kiemelt szerep jut a jelenleg képzett környezeti szakembereknek, hiszen sem a természetes anyagokra fókuszáló geológusok, sem a mesterséges anyagokban jártas gyártási technológusok képzése nem teljes körű ezen a téren.

Ezt bizonyító példaként álljanak itt az elmúlt évtized legnagyobb visszhangot kiváltó hazai környezeti katasztrófája, az Ajka melletti vörösiszap-tározó gátjának átszakadása során szerzett tapasztalataink.

A vörösiszap azon ipari folyamat során keletkezik, amikor az alumínium ércéből (bauxit) több lépcsős feldolgozás során előállítják a fém alumíniumot. E folyamat első lépésben a természetes ásványkeverékből kioldják az alumínium ércásványait (alumínium-hidroxidok és alumínium-oxi-hidroxidok), és a finomra őrölt természetes ásványkeverék visszamaradó többi ásványát (pl. kvarc, hematit), valamint a folyamat (timföldgyártás) során keletkező néhány szintetikus ásványt (pl. akermanit) tartalmazó új, ipari ásványkeveréket a feldolgo-zási hely közelében kialakított tározókba rakják le (3.7. ábra).

3. AZ ÁSVÁNYOK ÉS A MŰTERMÉKEK KEVERÉKEI 31

Weiszburg Tamás, Tóth Erzsébet, ELTE TTK www.tankonyvtar.hu 3.7. ábra: A 2010. évi vörösiszap környezeti katasztrófát okozó zagytározó. A lúgos zagy kifolyása

után a tározó alján visszamaradt a finomszemcsés ásványkeverék

Mivel mind a bauxit, mind a keletkezett szintetikus ásványok környezetazonos, veszélyte-len anyagok, így esetükben sem mérgezéstől, sem megnövekedett radioaktív sugárzástól nem kell tartani.⁶ Vagyis minden, ezen nem létező veszélyekről elhangzott híradás csak pánikkeltés, minden ezek elhárítására tett lépés⁷ fölösleges lenne. A konkrét tragédiában a veszélyes anyagot nem a szilárd vegyületek jelentették, hanem az a lúgos oldat, amelyben a finomra őrölt ásványokat a technológiai folyamat részeként szuszpendálták (zagy), és amelyet a lerakás során nem távolítottak el. Környezeti szempontból egyszerűsítve tehát a vörösiszap-tragédia elsődlegesen a környezet, az élővizek és az érintett települések hatal-mas tömegű ipari lúggal történő elöntésének tekinthető. A baleset után bevezetett, száraz (nem zagyszerű) végeredményt adó új technológiával a hasonló tragédia veszélye megszű-nik ugyan, de a lerakott ipari ásványkeverék környezeti harmonizációja még évtizedekig feladatot jelent majd a mérnököknek és kutatóknak.

Fontos kimondanunk azt is, hogy a tragédia megtörténte után a védekezést, a kárelhárítást nagyban nehezítette, lassította, hogy hiányoztak – ahogy még ma sincsenek kellő számban – a komplex környezeti anyag- és folyamatszemléletű szakemberek. Kiváló mérnökök, ipari vegyészek, geológusok, biológusok, fizikusok segítettek a legbiztonságosabb utak keresésében, de napok, hetek teltek el, mire ezen a valóban inter- és multidiszciplináris területen a különböző szemléletmódok, fogalomrendszerek annyira össze tudtak csiszolód-ni, hogy valódi párbeszéd alakulhatott ki.

E magyarországi friss környezeti katasztrófának van még egy fontos, általánosítható kör-nyezeti ásványtani üzenete is számunkra: a 21. században rendre számolnunk kell majd azzal, hogy az elmúlt 100–150 évben készült nagyméretű mérnöki objektumok, különösen, ha készítésükkor a fent ismertetett „modern” (az adott korban, új, korszerű) építőipari ás-ványkeverékeket használták fel, tönkremehetnek, és sokuk tönkre is fog menni. A leggon-dosabb mérnöki tervezés sem tudott ugyanis – tapasztalatok híján – számolni a múltban azzal, hogy 50–100 év alatt a természetes környezeti ásványtani folyamatok hatására ezek

6 Főként a mechanikai megmunkálásuk, a finom porrá őrlés miatt növekszik környezeti kockázatuk, hiszen így már egy részük a belélegezhető tartományba kerül, és tartós kitettség esetén a légutakban, a tüdőben vezethet megbetegedésekhez (pl. szilikózis). E témakört részletesen tárgyaljuk a könyv második részében, az azbesztek kapcsán. Emellett az alkalmazott Bayer-eljárás egyes nyomelemeket is dúsíthat.

7 Éppen ezen környezetazonos vegyületek kémiai veszélytelensége miatt volt azonban értelme a vörösiszap kémiai összetételét rendszeresen mérni: ha az iszaptározót szabálytalanul, a timföldgyártással össze nem függő veszélyes hulladékok (pl. galvániszap) illegális lerakására is használták volna, az erre jellemző mérge-ző elemek könnyen azonosíthatóak lettek volna.

32 KÖRNYEZETI ÁSVÁNYTAN I.

www.tankonyvtar.hu Weiszburg Tamás, Tóth Erzsébet, ELTE TTK

az anyagok, vagy egyes alkotóik, átalakulnak, ezáltal mechanikai tulajdonságaik, állékony-ságuk, vízzáró képességük stb. lényegesen romolhat.

Ma sehol a világon nincs rendszeres forrás betervezve arra, hogy ezeket a nagy létesítmé-nyeket, ipari gátrendszereket, nagyvárosi csatornarendszereket stb. ilyen szemlélettel vizs-gálják. De még ha egy-egy vizsgálatra sor is kerül, nagyon kevés olyan technológiai kuta-tás folyik, amely az így feltárt hibák elháríkuta-tását elfogadható árú eljárásokkal lehetővé ten-né. Így marad – gazdagabb országokban – a problémás létesítmények hatalmas összegeket felemésztő teljes kiürítése, és új – 100 év múlva is álló (?) – mai normák szerint „modern”

építményekkel való kiváltása, míg szegényebb országokban csak reménykedni tudnak, hogyha történik is baleset, az nem lesz tragikus vagy katasztrofális mértékű.

A vörösiszap-tragédia világosan megmutatta, hogy lehet arról tudományelméleti vitákat folytatni, hogy a környezettudomány hogyan illeszkedik a tudományok rendszerébe, ettől függetlenül azonban a társadalomnak égető szüksége van olyan szakemberekre, akik ezt a természettudományos alapú környezeti szemléletet és komplex gyakorlati ismeretanyagot betéve tudják és késlekedés nélkül alkalmazni is tudják.

Az eddig ismertetett természetes és mesterséges szilárd, nem molekuláris anyagfajtákra a 3.1. táblázat hoz összefoglaló példákat.

MEGJELENÉSI HELY

TERMÉSZETES MESTERSÉGES

Földön/földben kőzetek, pl. gránit, mészkő, bazalt, márvány; ércek, pl. bauxit, aranyérc,

vasérc; a talaj szervetlen alkotói

beton, salakok, tégla, tim-föld, csempék, padlóburkoló

kőlapok Vizekben az iszap és a lebegő hordalék

jelen-tős része

szennyvíziszapok jelentős része, ipari tevékenység (pl.

ércdúsítás) melléktermékei Légkörben tengeri sókristályok a légkörben,

vulkáni finom por, lebegő és szálló természetes porok (földfelszínről,

CaCO3 – kalcit/aragonit (csigaház, kagyló)

3.1. táblázat: Természetes és mesterséges szilárd, nem molekuláris anyagfajták a környezetben

Weiszburg Tamás, Tóth Erzsébet, ELTE TTK www.tankonyvtar.hu

4. A mérettartományok jelentősége a környezeti szakember munkájában