A statistical determination of the transit speed of pollutants in a water reservoir affected by acid mine drainage from the iberian pyrite belt

Abstract

The El Sancho reservoir is located in the Odiel River basin, which crosses the Iberian Pyrite Belt. The reservoir receives acid mine drainage (AMD) from the Meca River, a tributary of the Odiel River. Two multi-parameter probes, one placed at the tail (up-gradient) end of the reservoir, where the contaminants enter, and another close to the reservoir dam were used to characterize acidity migration through the Sancho reservoir. The probes both measured pH and conductivity every 30 min. Two different levels of contamination were found, due to dilution that takes place within the reservoir and changes in the AMD composition. The cross-correlation function allowed quantification of the migration process from tail to dam. For both pH and conductivity, the maximum correlation occurred 17 days after sampling, indicating a mean transit time of 17 days. Since the distance between the two sampling points was 14,500 m, the contaminant transit speed was 0.0098 m/s.

Das El Sancho Reservoir ist im Odiel Flussbecken, welches den Iberischen Pyritgürtel durchquert. Das Reservoir erhält die sauren Wässer (AMD) über den Meca River, einem Nebenfluss des Odiel Fluss. Zwei Multiparameter-Sonden wrden verwendet. Eine wurde am Auslauf des Reservoirs, in welches die Schadstoffe eingeleitet werden und eine andere in der Nähe der Staumauer platziert. Die Säure Migration durch die Sancho Reservoir soll damit charakterisiert werden. Die Sonden messen pH und Leitfähigkeit alle 30 Minuten. Zwei verschiedene Kontaminationslevel aufgrund der Verdünnung im Reservoir und damit den Veränderungen in der Zusammensetzung des AMD wurden gefunden. Die Kreuzkorrelationsfunktion erlaubt die Quantifizierung des Migrationsprozesses vom Ablauf zum Damm. Sowohl für pH und Leitfähigkeit trat die maximale Korrelation 17 Tage nach der Messung auf. Dies weist auf eine mittlere Durchgangszeit von 17 Tagen hin. Da der Abstand zwischen den zwei Abtastpunkten war 14.500 m. Die Durchlaufgeschwindigkeit der Schadstoffe betrug im Mittel 0,0098 m/s.

El reservorio El Sancho está localizado en la cuenca del río Odiel que atraviesa el cinturón ibérico de pirita. El reservorio recibe drenaje ácido de mina (AMD) del río River, que es un tributario del río Odiel. Se utilizaron dos sondas multiparamétricas, una ubicada a la altura de las colas (gradiente arriba) donde los contaminantes entran y la otra ubicada cerca del dique del reservorio, para caracterizar la migración de la acidez a través del reservorio El Sancho. Las sondas midieron pH y conductividad cada 30 minutos. Se encontraron dos diferentes niveles de contaminación debido a la dilución que tiene lugar dentro del reservorio y a los cambios en la composición del AMD. La función de correlación cruzada permitió la cuantificación del proceso de migración desde la cola hasta el dique. La máxima correlación entre pH y conductividad en ambos puntos ocurrió 17 días después del muestreo, indicando un tiempo de tránsito medio de 17 días. Como la distancia entre los dos puntos de muestreo fue 14.500 m, la velocidad de tránsito de contaminantes fue 0,0098 m/s.

El Sancho水库位于Odiel流域,Odiel河穿过Iberian黄铁矿带。来自Iberian的酸性废水(AMD)从Odiel河的支流Meca河汇入El Sancho水库。利用两个多参数探头监测库内酸度的迁移,一个探头位于污染物汇入侧的水库边缘,另一个探头位于库内大坝附近。两个探头每30分钟记录一次pH值和电导率。由于水库稀释和AMD成分变化,库内水污染表现为两个污染水平。交叉相关分析能够用以定量推算污染物自水库边至库中大坝的运移过程。pH值与电导率滞后取样17天达到最大相关,表明污染物的平均运移时间为17天。两个取样点间距为14500 m,因此污染物运移速度为0.0098 m/s.