چکیده: معدنکاری و استخراج منابع معدنی نقش بسزایی در اقتصاد هر کشوری دارد. از طرف دیگر عملیات معدنکاری مشکلات عدیده ای را برای محیط زیست فراهم می آورد که از جمله آن می-توان به آلودگی آب های سطحی، آب های زیرزمینی، خاک و مرگ و میر آبزیان اشاره نمود و حتی صدمات جبران ناپذیری برای انسان به همراه دارد. ورود آب به داخل معدن می تواند مشکلات عدیده ای ازجمله؛ کاهش پایداری دیواره ها، آلودگی آب های زیرزمینی، خورندگی تجهیزات، کاهش ایمنی و نشست زمین و کاهش پیشروی معدن را در مرتبط با فعالیت های معدنی ایجاد نماید. پیش بینی زمان پرشدن پیت می تواند کمک قابل توجهی در اتخاذ یک استراتژی مناسب جهت کنترل آلودگی آب زیرزمینی بنماید. فعالیت های معدنی معمولاً حجم زیادی باطله ایجاد می کنند که مدیریت صحیح این باطله ها از مسائل حیاتی در مطالعات زیست محیطی می باشد. اکسید شدن پیریت همراه باطله های معدنی در حضور اکسیژن و رطوبت سبب ایجاد پساب (زهاب) اسیدی معدن می شود که سبب کاهش کیفیت آب و خاک شده و مسائل زیست محیطی زیادی به همراه دارد. از آنجا که مطالعات زیست محیطی جامعی در معادن ایران، بخصوص معادن فلزی مثلاً آهن انجام نشده است، لذا انجام چنین مطالعاتی در معدن آهن سنگان که در فاصله 300 کیلومتری جنوب شرقی مشهد واقع گردیده است و به عنوان دومین معدن بزرگ آهن در کشور شناخته می شود، هدف تحقیق می باشد. در این تحقیق ابتدا به منظور کالیبراسیون مدل عددی، آزمایش پمپاژ مربوط به چاه های موجود در منطقه، توسط نرم افزار SEEP/W مدل سازی شد. مقایسه نتایج مربوط به مدل سازی عددی و داده های صحرایی نشان می دهد که مدل عددی از صحت خوبی برخوردار می باشد. در ادامه به منظور پیش بینی نرخ جریان ورودی به پیت و مدل سازی فرآیند بازگشت آب در پیت، ابتدا مدل با استفاده از داده ها و فرمول های تحلیلی ارائه شده توسط (Singh and Atkins, 1985) کالیبره گردید. سپس با توجه به داده های طراحی معدن، پیش بینی مدل برای مرحله چهارم و پنجم پیشروی پیت انجام گردید. بر اساس نتایج حاصله، احتمالاً سیستم آبکشی فعال برای پیت آنومالی C شمالی معدن مناسب می باشد. با استفاده از نتایج به دست آمده در مرحله مدل سازی جریان ورودی به پیت، مدل سازی فرآیند بازگشت به پیت نیز انجام گردید. نتایج مدل سازی نشان می دهد که بعد از 5000 روز تقریباً 93 درصد سطح آب اولیه بازگشت خواهد نمود. نتایج به دست آمده از مدل بازگشت می تواند در کنترل گسترش آلودگی از پیت به داخل سفره آب زیرزمینی کمک نماید. در بخش پایانی تحقیق، فرآیند های اکسیداسیون پیریت، تولید اسید معدنی و گسترش آلودگی در دمپ مربوط به آنومالی C شمالی معدن آهن سنگان توسط نرم افزار PHEONICS مدل سازی شد. در این راستا، ابتدا بعد از شناسایی فرآیند های فیزیکی و شیمیایی موثر در تولید پساب اسیدی و همچنین مکانیسم تامین اکسیژن مدل مفهومی مربوطه ارائه گردید. در مرحله بعد پایش دمپ باطله در منطقه مورد مطالعه انجام گردید. در مرحله نهایی این بخش، مدل سازی عددی یک و دو بعدی فرآیند اکسیداسیون پیریـت در دمپ انجام گردید. پیش بینی مدل عددی یک بعدی برای دوره 2 ساله منطبق بر داده های صحرایی می باشد. با توجه به اینکه تنها 2 سال از طراحی دمپ می گذرد لذا می توان گفت که مدل از صحت خوبی برخوردار است. آنالیز حساسیت نشان می دهد که مدل نسبت به ضریب نفوذ موثر اکسیژن در دمپ حساس تر می باشد. نتایج مدل سازی دو بعدی برای چگونگی گستردگی محصولات اکسیداسیون پیریت در دمپ، نفوذ اکسیژن در دمپ، درصد پیریت باقی مانده و اکسید شده، دما و نسبت آهن سه ظرفیتی به دو ظرفیتی ارائه شده است. بطور کلی نتایج این تحقیق می تواند در جهت طراحی یک سیستم آبکشی مناسب از پیت و همچنین ارائه یک سیستم تصفیه موثر برای آب آلوده پیت مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این، چنین نتایجی می تواند در جهت تهیّه یک طرح مدیریت زیست محیطی برای معدن بکار برده شود. کلمات کلیدی: هیدروژئولوژی زیست محیطی- پیت- آب زیرزمینی- سفره محبوس- پساب