Značaj geohemijskih i mineraloških karakteristika sedimenata za predviđanje procese degradacije terena

Abstract

Antropogeni uticaji na životnu sredinu započeli su pre nekoliko hiljada godina, ali su oni do industrijalizacije bili kratkotrajni i lokalizovani u vremenu i prostoru. Kasnije se stepen ljudskog uticaja na prirodno okruženje pojačavao i sada je znatno veći nego u bilo kom trenutku u ljudskoj istoriji. Tokom poslednjeg veka predeli se najčešće modifikuju i degradiraju rudarstvom, širenjem infrastrukture i urbanog razvoja [1] a efekti mogu da traju hiljadama, pa čak i milionima godina [2]. U cilju sprečavanja degradacije terena neophodno je razumeti kako će predeli reagovati na nametnute promene i to najpre u smislu a) verovatnoće da će predeo odgovoriti na nametnute promene, b) određivanja vremena, trajanja, brzine i načina odgovora i c) potencijala da se dat sistem vremenom stabilizuje [3]. Cilj ovog istraživanja je da se utvrdi značaj geohemijskog i minerološkog sastava sedimenata za određivanje osetljivosti terena na promene u životnoj sredini. U tu svrhu analizirano je 60 uzoraka sedimenata iz 5 neogenih jezerskih basena, a to su Loparski, Valjevski, Toplički, Aleksinački i Kremanski basen. Ovi baseni su posebno interesantni zato što nose fosilne i/ili mineralne resurse, i postoji mogućnost da pri površinskoj eksploataciji ovih resursa dođe do degradacije životne sredine. Na svim uzorcima sedimenata određene su njihove minerološke, petrografske i geohemijske karakteristike. Sadržaji elemenata određeni su optičkom emisionom spektrometrijom sa indukovano spregnutom plazmom (ICP-OES), a mineralni sastav određen je rendgenskom difrakcijom praha (XRD). Sadržaj organskog ugljenika (Corg) određen je elementarnom analizom nakon uklanjanja karbonata hlorovodoničnom kiselinom. Električna provodljivost (EC) i pH su mereni u rastvoru 1 g fino sprašenog uzorka u 10 ml destilovane vode. Dostupni joni Na+, K+, Mg2+ i Ca2+ određeni su eksperimentom izluživanja tokom kog je 10 g uzorka potopljeno je u 100 ml destilovane vode i mućkano 24 h. Nakon toga materijal je filtriran i određene su koncentracije jona na ICP-OES-u. Disperznost sedimenata je određena pomoću odnosa EC i koeficijenta adsorpcije natrijuma (Sodium Adsorption Ration SAR). Ispitivani sedimenti iz neogenih jezerskih basena su laporci sa promenjivim odnosom karbonanta i minerala glina, karbonatne stene izgrađene od kalcita ili dolomita, zatim bituminozni šejlovi i tufovi. U svim ispitivanim sedimentima uočena je statistički značajna pozitivna korelacija između pH i EC, kao i statitstički značajna negativna korelacija između pH i Corg. Odnos EC/SAR ukazuju na to da su laporci i tufovi najviše skloni disperziji.