This study investigates the impact of critical raw material mining and processing on surface water quality within a representative catchment area, using the Luda Yana River Basin in Southern Bulgaria as a case study. Water quality was evaluated using the Canadian Council of Ministers of the Environment Water Quality Index (CCME WQI), based on data collected from five monitoring stations. The analysis focused on key heavy metals, including Cu, Zn, Pb, Cd, Fe, Mn, Ni, and As, reflecting the influence of both active and historical mining activities in the region. Index values were calculated for the period 2008–2024 and revealed considerable temporal variability and pronounced spatial differences in water quality along the river course. This study provides one of the first long-term integrated assessments of heavy-metal-related water quality in a mining-impacted river basin in Bulgaria using the CCME WQI framework and offers new evidence on the cumulative effects of historical and ongoing mining activities on surface waters. The calculated CCME WQI values ranged from very low levels indicating poor conditions to moderate values corresponding to marginal and, occasionally, fair conditions. Overall, the predominant water quality categories were “poor” and “marginal.” The results demonstrate that the waters of the studied river basin remain below the thresholds for “fair” physicochemical status as defined by the European Water Framework Directive (2000/60/EC) and the corresponding Bulgarian legislation, including Regulation No. H-4/2012 on surface water characterization and the 2010 Ordinance on environmental quality standards for priority substances and certain pollutants. The findings highlight the persistent anthropogenic pressure exerted on the river system and emphasize the need for improved water management strategies. The study further underlines the importance of integrating environmental protection measures into the exploitation of critical raw materials in order to balance economic development with the sustainable management of water resources.

Направен е исторически преглед на приложенията на графита от епохата на неолита до 20-те години на XXI-ви век. Отчетено е разширяването във времето на приложенията на графита във все по-високотехнологични производства. Обърнато е особено внимание на главните традиционни и особено на най-новите технологии и продукти, използващи висококачествени графитови суровини.
Нарастването на световния добив на натурален графит е свързано с нарастващото му потребление: 1957 г. – 320 000 t; за периода 1992 – 1997 г. между 950 000 t до 2 360 000 t за отделните години; 2002 – 2006 г. от 1 600 000 до 2 000 000 t; 2012 – 2019 г. от 1 000 000 до 1 617 000 t; 2020 – 2023 г. от 1 391 000 до 1 715 000 t. Наблюдават се неголеми разлики в числата според различните автори.
Обработка на добитите количества графит: обогатяване, химическо и термично пречистване, допълнителни покрития за по-високотехнологичните изделия и др. Подходящият за експандиране графит, експандираният графит, сферичният графит, лубрикантите и графенът изискват по-голям комплекс от методи на обработка. Изброените продукти са обединени в една категория и са най-скъпи. Цените се договарят пряко между производителя и потребителя.
Заместване на графитовите суровини: няма алтернатива на естествения графит в огнеупорни материали, спирачни накладки и производство на стомана. Прогнозата е графитът да бъде основният аноден материал за литиево-йонни батерии най-малко през следващото десетилетие. Експериментира се с редица нови материали, потенциални заместители на графита. Графитът, получен от лигнин, може потенциално да замести естествения и синтетичния графит в няколко високотехнологични приложения, особено като аноден материал в батерии. Вече съществува мащабно производство на графит, получен от лигнин.
Цени: цените на отделните марки графит на световния пазар силно варират във времето. Трендът показва увеличаване на цените на едролюспестия графит с високо съдържание на общ графитен въглерод (94–97% TGC) за периода 2007–2014 до над 2600 US$/t. Цена на среднолюспест графит със съдържание на въглерод 99,9 %, използван за производството на батерии достига до 20000 US$/t.
Видове графитови суровини и промишлено-генетични видове находища: естественият графит има три основни търговски форми: „аморфен“, късов или жилен и кристални люспи. Графитът от жилите вероятно е от хидрофлуиден произход и съдържанието на въглерод може да бъде много високо (до 90–99%). Кристален люспест графит, се получава при регионалния метаморфиъзм на въглеродсъдържащи седиментни скали. Концентрациите на въглерод от 5 – 10 до 15% е типично съдържание за рудно тяло с икономически потенциал. „Аморфният“ графит се получава предимно от въглищни пластове, които са претърпели графитизация по време на контактен или регионален метаморфизъм. Търговските марки обикновено варират от 75 до 85% графитов въглерод.
Графитовите проявления в България са от регионалнометаморфния тип. Графитът е едролюспест и с висока степен на графитизация. Добитите концентрати са със съдържание на 94% графитов въглерод. Това са много добри качествени показатели, но количествата на графита са значително под съвременните кондиции. Необходимо е да се провери възможността за попътен добив на тази суровина при наличието на подходящи технологии и благоприятна икономическа обстановка.

Д-р Александър Влахов
Геологически институт „Страшимир Димитров“ при Българска академия на науките гр. София 1113, ул. „Акад. Георги Бончев“, бл. 24
E-mail: a_vlahov@geology.bas.bg
Научни интереси: Научно-изследователска и експертна дейност в областта на неметалните минерални суровини, метаморфната петрология, минералогията и използване на химичния състав, структурните параметри и т.н. на минерали-индикатори за метаморфната еволюция скалите.

Докладът е представен на втората национална конференция „Екологични аспекти в минерално-суровинния отрасъл на България", проведена на 16 и 17 юни 2026 г. в гр. Копривщица.

Докладът е представен на втората национална конференция „Екологични аспекти в минерално-суровинния отрасъл на България", проведена на 16 и 17 юни 2026 г. в гр. Копривщица.

Докладът е представен на втората национална конференция „Екологични аспекти в минерално-суровинния отрасъл на България", проведена на 16 и 17 юни 2026 г. в гр. Копривщица.