7090997220

Journal of Suslainable Mining J. Susi. Min. Vol. 12 (2013), No 1, str. 7

STRONA INTERNETOWA

WIELOPIERŚCIENIOWE WĘGLOWODORY AROMATYCZNE W GAZACH STREF EKSHALACYJNYCH WYBRANEGO TERMICZNIE AKTYWNEGO SKŁADOWISKA ODPADÓW WYDOBYWCZYCH Z GÓRNICTWA WĘGLA KAMIENNEGO

Patrycja Kuna-Gwoździewicz^{1 1} Główny Instytut Górnictwa, e-mail: [e-mail]

Streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki badań autorki dotyczących występowania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w gazach stref ekshalacyjnych, tworzących się na powierzchni czynnego termicznie składowiska odpadów wydobywczych z górnictwa węgla kamiennego. Utlenianiu i zagrzewaniu się odpadów wydobywczych towarzyszy intensywna emisja gazów spalinowych, w skład których wchodzą m.in. związki z grupy WWA. Biorąc pod uwagę silne właściwości genotoksyczne, mutagenne oraz kancerogenne tych węglowodorów, wykonano badania, mające na celu ustalenie ich zawartości w badanych gazach. Obiektem badań było jedno ze składowisk odpadów wydobywczych, zlokalizowane w Rybniku. Prace prowadzone były w roku 2012. Pobrano 24 próbki gazowe, wykorzystując w tym celu próbniki ze stałym sorbentem typu PUF (pianka poliuretanowa) z filtrem z włókien kwarcowych oraz aspirator. Pobrane próbki analizowano, stosując technikę wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) z detektorem FLD (detekcja fluorescencyjna) i oznaczano w nich sumę WWA.

Słowa kluczowe

wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA), termicznie aktywne składowiska odpadów wydobywczych, strefy ekshalacyjne

1. WPROWADZENIE

Górnośląski Okręg Przemysłowy', jako jeden z bardziej zurbanizowanych i uprzemysłowionych obszarów w Europie, stanowi przykład istotnych zmian w rzeźbie terenu, spowodowanych wydobyciem węgla kamiennego. Przejawem tych zmian są antropogeniczne formy terenu - składowiska odpadów wydobywczych, zwane potocznie hałdami. Specyficzne warunki wydobycia węgla kamiennego w Polsce sprawiają, że od kilkudziesięciu lat wraz z węglem na powierzchnię wydobywane są duże ilości skały płonnej. Deponowany materiał odpadowy to także węgiel, przerosty lub łupki węglowe oraz inne przypadkowe materiały palne. Według różnych źródeł szacuje się, że na każdy 1 Mg wydobytego węgla kamiennego przypada średnio około 0,4-0,5 Mg odpadów (Gumińska, Różański 2005; Korban 2011), co prowadzi do konieczności deponowania części tych odpadów na składowiskach. Zgodnie z danymi Głównego Urzędu Statystycznego w roku 2011 wydobycie węgla kamiennego w Polsce wynosiło około 76,5 min Mg (www.stat.gov.pl), co oznacza, że w roku tym powstało około 30,6-38,3 Mg min odpadów.

W przeszłości, z powodu ograniczeń technicznych oraz słabo rozwiniętych metod wykorzystania odpadów, znaczną ich część lokowano na powierzchni ziemi w sposób przypadkowy w postaci hałd, usypisk czy zwałowisk. Brak segregacji odpadów, dokładnego ich mieszania (Czuber, Duchowski 1979) czy zagęszczania oraz nieprzestrzeganie zasad profilaktyki pożarowej w sposobie ich składowania (Pikoń, Bugla 2007), są obecnie przyczynami licznych samozapłonów składowisk odpadów wydobywczych, mających nawet kilkadziesiąt lat. Obecne w odpadach substancja węglowa i piryt w kontakcie z powietrzem i parą wodną ulegają intensywnym procesom utlenienia, prowadzącym do zjawiska samoza-grzewania wewnątrz bryły składowiska odpadów. W warunkach sprzyjających rozwojowi zjawisk termicznych następuje znaczny przyrost temperatury, co w konsekwencji prowadzi do powstawania pożarów (Korski 2010). Rozwój nowych sposobów zagospodarowania odpadów spowodował zmniejszenie ilości materiału deponowanego na składowiskach. Jednoczesne działania prewencyjne ograniczyły możliwość powstawania pożarów. Problem zapożarowania na zwałowiskach pozostaje wciąż aktualny, podobnie jak emisja gazów toksycznych ze składowisk odpadów wydobywczych do atmosfery, która nadal jest lematem licznych publikacji (np. Falcon 1986; Adamczyk, Białecka 1999; Konopacki 2007).

Składowiska odpadów wydobywczych z górnictwa węgla kamiennego są często obiektami czynnymi termicznie, co objawia się wysokimi temperaturami wnętrza i powierzchni oraz lokalnie pojawiającymi się szczelinami, z których wydobywają się różnego rodzaju trujące gazy i spaliny (Hła-wiczka, Łączny 1987; Buchta, Molenda 2007). Aktywność termiczną obserwuje się przede wszystkim na obiektach starych bądź powstałych stosunkowo niedawno, na których profilaktyka pożarowa nie była wystarczająca. Ich znaczna powierzchnia oraz bliskie sąsiedztwo terenów mieszkaniowych powodują, że mogą one stanowić istotne źródło uciążliwości. Zapożarowane składowisko karbońskich odpadów wydobywczych w miarę upływu czasu może negatywnie wpływać na otoczenie z powodu rozprzestrzeniania się pożaru oraz zanieczyszczania powietrza (Czuber, Duchowski 1979).

W samym województwie śląskim istnieje około 136 składowisk odpadów powęglowych (Misz, Fabiańska, Ćmiel

© Główny Instytut Górnictwa 2013