Науковий вісник НГУ

Моделювання змін pH та електропровідності поверхневих вод унаслідок гірничодобувної діяльності

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №1 2024

Останнє оновлення: 04 березня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1646

Authors:

K.C.Алувонг*, orcid.org/0009-0001-9426-540X, Кафедра гірничої техніки, Університет Джоса, м. Плато, Нігерія; Школа матеріалознавства та інженерії мінеральних ресурсів, Університет Сайнс Малайзія, м. Паріт Бунтар, Малайзія

M.Х.M.Хашим*, orcid.org/0000-0003-0263-7446, Школа матеріалознавства та інженерії мінеральних ресурсів, Університет Сайнс Малайзія, м. Паріт Бунтар, Малайзія

С.Ісмаіл, orcid.org/0000-0003-3080-7836, Школа матеріалознавства та інженерії мінеральних ресурсів, Університет Сайнс Малайзія, м. Паріт Бунтар, Малайзія

С.A.Шеху, orcid.org/0000-0001-9022-1277, Кафедра цивільного та гірничого будівництва, Університет науки та технологій Конфлюенс, м. Осара, Нігерія

^* Автори-кореспонденти e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2024, (1): 122 - 129

https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-1/122

Abstract:

Мета. Розробити комплексні моделі для прогнозування рН та електропровідності поверхневих вод у вугільній шахті Майганга та на прилеглих територіях, що постраждали від гірничої діяльності.

Методика. У дослідженні використовується поєднання вимірювань на місці, лабораторного аналізу, методу моделювання з використанням комплексу Ansys Work­bench і лінійної регресії для прогнозування вмісту забруднюючих речовин. Вимірювання на місці/збір даних у верхній і нижній частинах течії були проведені з метою оцінки потенційного впливу гірничих робіт на якість поверхневих і підземних вод. Електропровідність і pH вимірювали на зразках, що були зібрані за допомогою pH-метра Oakton 5/6 і приладу для вимірювання загальної мінералізації води/електропровідності (TDS/EC-метра).

Результати. За результатами, модель регресійної статистики pH та електропровідність (ЕП) показує, що прогнозовані значення мають діапазон pH 4,7–7,05 і середнє значення pH 5,5. Навпаки, EП коливається від 454,52 до 2720,68 мкс/см із середнім значенням 905 мкс/см потоку вниз за течією, що повністю залежить від входу до шахти (вхідний pH і ЕП на вході). Отримані дані показують пряму залежність між рівнем рН поверхневих вод, електропровідністю та гірничодобувною діяльністю в районі вугільної шахти Майганга та її шкідливим впливом на екосистему та якість води.

Наукова новизна. Результати були отримані безпосередньо на шахті під час польового візиту і їх можна порівняти з даними з діючих вугільних шахт.

Практична значимість. Негативний вплив результатів гірничодобувної діяльності можна контролювати, якщо встановити датчики моніторингу на виході шахтних стоків, щоб попередити керівництво шахти про можливу небезпеку в режимі реального часу.

Ключові слова: шахта Майганг, pH, електропровідність, прогнозне моделювання, поверхневі води, екологічний моніторинг

References.

1. Lizama-Allende, K., Rámila, C. D. P., Leiva, E., Guerra, P., & Ayala, J. (2022). Evaluation of surface water quality in basins of the Chilean Altiplano-Puna and implications for water treatment and monitoring. Environmental Monitoring and Assessment, 194(12), 926. https://doi.org/10.1007/s10661-022-10628-1.

2. Stephen Northey, Gavin Mudd, Timothy Werner, Nawshad Haque & Mohan Yellishetty (2018). Sustainable water management and improved corporate reporting in mining. Water Resources and Industry, 21, 1-21. https://doi.org/10.1016/j.wri.2018.100104.

3. Obiadi, I. I., Obiadi, C. M., Akudinobi, B. E. B., Maduewesi, U. V., & Ezim, E. O. (2016). Effects of coal mining on the water resources in the communities hosting the Iva Valley and Okpara Coal Mines in Enugu State, Southeast Nigeria. Sustainable Water Resources Management, (2), 207-216. https://doi.org/10.1007/s40899-016-0061-8.

4. Nienie, A. B., Sivalingam, P., Laffite, A., Ngelinkoto, P., Otamonga, J. P., Matand, A., & Poté, J. (2017). Seasonal variability of water quality by physicochemical indexes and traceable metals in suburban area in Kikwit, Democratic Republic of the Congo. International Soil and Water Conservation Research, 5(2), 158-165. https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2017.04.004.

5. Zaghloul, A., Saber, M., Gadow, S., & Awad, F. (2020). Biological indicators for pollution detection in terrestrial and aquatic ecosystems. Bulletin of the National Research Centre, 44(1), 1-11. https://doi.org/10.1186/s42269-020-00385-x.

6. Mathur, A. (2016). Conductivity: Water Quality Assessment. International Journal of Engineering Research & Technology, 3(3), 1-3. https://doi.org/10.17577/IJERTCONV3IS03028.

7. Suleiman, M. A., Owolabi, T. O., Adeyemo, H. B., & Olatunji, S. O. (2018). Modeling of autoignition temperature of organic energetic compounds using hybrid intelligent method. Process Safety and Environmental Protection, (120), 79-86. https://doi.org/10.1016/j.psep.2018.08.031.

8. Zhu, G., Wu, X., Ge, J., Liu, F., Zhao, W., & Wu, C. (2020). Influence of mining activities on groundwater hydrochemistry and heavy metal migration using a self-organizing map (SOM). Journal of Cleaner Production, (257), 120664. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120664.

9. Akhtar, N., Syakir Ishak, M. I., Bhawani, S. A., & Umar, K. (2021). Various natural and anthropogenic factors responsible for water quality degradation: A review. Water, 13(19), 2660. https://doi.org/10.3390/w13192660.

10. Onsachi, J. M., Dibal, H. U., & Daku, S. S. (2016). The Maiganga Coal Mine Drainage and Its Effects on Water Quality, North Eastern Nigeria. International Journal of Emerging Trends in Science and Technology, 3(7), 4324-4333.

11. Lacorte, S., Bono-Blay, F., & Cortina-Puig, M. (2012). Sample Homogenization. Comprehensive Sampling and Sample Preparation, 65-84. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-381373-2.00006-5.

12. El Hosry, L., Sok, N., Richa, R., Al Mashtoub, L., Cayot, P., & Bou-Maroun, E. (2023). Sample preparation and analytical techniques in the determination of trace elements in food: A review. Foods, 12(4), 895. https://doi.org/10.3390/foods12040895.

13. Kur, A., Alaanyi, A. T., & Awuhe, S. T. (2019). Determination of quality of water used by students of college of education, Katsina-Ala through physical and electro-chemical parameters. Science World Journal, 14(1), 78-83.

14. ANSYS Fluent (2018). ANSYS Fluent Tutorial Guide 18. ANSYS Fluent Tutorial Guide, 18, (15317), 724-746.

15. Magdalinos, T. (2022). Least squares and IVX limit theory in systems of predictive regressions with GARCH innovations. Econometric Theory, 38(5), 875-912. https://doi.org/10.1017/S0266466621000086.

16. Ewing, R., & Park, K. (2020). Basic quantitative research methods for urban planners. Routledge. https://doi.org/10.4324/9780429325021.

17. Chicco, D., Warrens, M. J., & Jurman, G. (2021). The coefficient of determination R-squared is more informative than SMAPE, MAE, MAPE, MSE and RMSE in regression analysis evaluation. PeerJ Computer Science, 7, e623. https://doi.org/10.7717/peerj-cs.623.

18. WHO (2020). World Health Statistics. World Health, 1-177.

19. Son (2015). Nigerian Standard for Drinking Water Quality. Standards Organisation of Nigeria.

20. WHO (2002). Guidelines for drinking-water quality. World Health Organization.

21. Daud, M. K., Nafees, M., Ali, S., Rizwan, M., Bajwa, R. A., Shakoor, M. B., & Zhu, S. J. (2017). Drinking water quality status and contamination in Pakistan. BioMed research international, (2017), 7908183. https://doi.org/10.1155/2017/7908183.

22. Shrestha, I. (2018). Influence of demographic factors on job satisfaction of financial institutions workforce of Nepal. Journal of Business and Management, 5, 74-79.

23. Gyawali, A. (2017). Impact of employee participation on job satisfaction, employee fairness perception and organizational commitment: A case of Nepalese commercial banks. Saptagandaki Journal, (8), 1-13. https://doi.org/10.3126/sj.v8i0.18457.

24. Tharu, R. P. (2019). Multiple regression model fitted for job satisfaction of employees working in saving and cooperative organization. International Journal of Statistics and Applied Mathematics, 4(4), 43-49. https://doi.org/10.22271/maths.

25. Msimbira, L. A., & Smith, D. L. (2020). The roles of plant growth promoting microbes in enhancing plant tolerance to acidity and alkalinity stresses. Frontiers in Sustainable Food Systems, (4), 106. https://doi.org/10.3389/fsufs.2020.00106.

26. Aikman, P. C., Henning, P. H., Humphries, D. J., & Horn, C. H. (2011). Rumen pH and fermentation characteristics in dairy cows supplemented with Megasphaera elsdenii NCIMB 41125 in early lactation. Journal of dairy science, 94(6), 2840-2849. https://doi.org/10.3168/jds.2010-3783.

27. Rostern, N. T. (2017). The effects of some metals in acidified waters on aquatic organisms. Fish & Ocean Opj, 4(4), 555-645. https://doi.org/10.19080/OFOAJ.2017.04.555645.

28. Spyra, A. (2017). Acidic, neutral and alkaline forest ponds as a landscape element affecting the biodiversity of freshwater snails. The Science of Nature, (104), 1-12. https://doi.org/10.1007/s00114-017-1495-z.

29. Zaynab, M., Al-Yahyai, R., Ameen, A., Sharif, Y., Ali, L., Fatima, M., & Li, S. (2022). Health and environmental effects of heavy metals. Journal of King Saud University-Science, 34(1), 101653. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2021.101653.

30. Weiskopf, S. R., Rubenstein, M. A., Crozier, L. G., Gaichas, S., Griffis, R., Halofsky, J. E., ..., & Whyte, K.P. (2020). Climate change effects on biodiversity, ecosystems, ecosystem services, and natural resource management in the United States. Science of the Total Environment, (733), 137782. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137782.

31. United Nations. Department of Economic and Social Affairs (2022). The Sustainable Development Goals: Report 2022. UN. Retrieved from https://unstats.un.org/sdgs/report/2022/The-Sustainable-Development-Goals-Report-2022.pdf.

32. Mishra, U. S., & Padhi, B. (2021). Sustaining the sustainable development goals. Economic and Poltrical Weekly, 56(34), 30-31.

• < Попередня
• Наступна >