7090997224

Patrycja Kuna-GwożdziewiczlJ. Susi. Min. Vol. 12 (2013), No

grafii cieczowej (HPLC) z detektorem FLD (detekcja fluorescencyjna). Do opracowania metodyki badań wykorzystano specyfikację techniki analitycznej, dotyczącej pobierania i oznaczania związków organicznych w powietrzu (U.S. EPA 1999).

Fot 3. Pobieranie próbek gazu (fot. P. Kuna-Gwożdziewicz)

4. WYNIKI BADAŃ

W badanych próbkach gazowych oznaczano związki dwu-i trzypierścieniowe, takie jak: Nap, AcP, Fiu, PA i Ant. We wszystkich 24 próbkach nie stwierdzono obecności związków WWA z większą liczbą pierścieni, takich jak np. fluo-ranten (FluT), piren (Pyr) czy benzo(a)piren (BaP). Jest to związane z ich tendencją do zwiększonej sorpcji na cząstkach pyłu i zmniejszonej tendencji do odparowywania ze wzrostem masy cząsteczkowej poszczególnych WWA (Howsam, Jones 1998). Rozkład związków WWA w fazie stałej i gazowej zależy przede wszystkim od prężności par danego związku WWA oraz jego powinowactwa z cząstkami pyłów zawieszonych, określonego przez współczynnik adsorpcji K_x (Ramirez i in. 2011). W związku z tym węglowodorami oznaczonymi w badanych próbkach były węglowodory wykazujące się największą lotnością. Pozostałych związków WWA w gazach emitowanych z zapożarowanego składowiska nie oznaczono, co może być związane z ich mniejszą lotnością i osadzaniem się na ziarnach mineralnych w składowisku.

Określono także sumę WWA, która mieściła się w przedziale od 3,659 do 25,315 mg/m³ (średnio wynosiła 10,251 mg/m³). Najwyższe średnie stężenie we wszystkich badanych próbkach wykazał naftalen (Nap) - wynosiło ono 9,911 mg/m³, co pozwoliło określić jego wkład do całkowitej wartości sumy WWA (97%) jako znaczący. Fluoren (Fiu) i fenantren (PA) również oznaczono w większych ilościach, a ich średnie stężenia wynosiły odpowiednio: 0,123 i 0,129 mg/m³. Najniższe średnie stężenia wykazały ace-naften (AcP) oraz antracen (Ant) - odpowiednio 0,084 i 0,004 mg/m³. Bardzo wysokie stężenie Nap w fazie gazowej związane jest z najwyższą jego lotnością wśród wszystkich związków z grupy WWA. Stężenia Nap, Fiu i PA w fazie gazowej mogłyby być jeszcze większe, ponieważ wydajność zastosowanych próbników typu PUF dla związków zawierających w swej budowie dwa i trzy pierścienie wynosi około 35% (U.S. EPA 1999).

Określenie zawartości związków WWA w fazie gazowej może być istotne dla właściwej oceny ryzyka zdrowotnego i środowiskowego, mogącego wystąpić na termicznie czynnych obiektach. Wcześniejsze badania - jak podają Ramirez i inni (2011) wykazały, że udział związków WWA w fazie gazowej powinien być brany pod uwagę, ponieważ ich wkład w sumę WWA jest równie ważny, jak najcięższych związków WWA, takich jak BaP. Dane statystyczne z pomiarów związków WWA w badanych próbkach przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1. Podsumowanie statystyki pomiarów WWA w Ozie gazowej w pióbkach pobranych w Rybniku

1 WWA Acenallen			Stężenie, mg/m>		WWK-1 Mc" i ^LiczbaWWK I mc pierścieni- 0,001 128 2 0,001 154 3
		średnie	minimalne	maksymalne ~ 24,411 ' 0.400
	-N§P AcP	9,911 0,084	3,373 0,017
Fluoren	Hu	0,123	0,054	0.351	0,001 i 166 3
1 Fenantren	PA	0,129 I 0,054		0.314	0.001 I 178 3
|Antracen		0,004	0,001	0.025	0,01 I 178 | 3
| Suma WWA		10,251	3,659		• I-I

WWK - względny współczynnik kancerogenności. Mc - masa cząsteczkowa.

' Według (Pctryl, Schmidz, Schlatter 1996); ^h ‘ według (Howsam, Jones 1998).

5. PODSUMOWANIE

Składowiska odpadów wydobywczych z górnictwa węgla kamiennego są często obiektami czynnymi termicznie, charakteryzującymi się wysokimi temperaturami wnętrza i powierzchni oraz szczelinami lokalnie pojawiającymi się na powierzchni. Ze szczelin tych wydobywają się toksyczne gazy i spaliny, tworzące strefy ekshalacyjne, będące antropogenicznymi odpowiednikami wulkanicznych solfatarów. W skład tych różnego rodzaju gazów trujących mogą wchodzić m.in. związki z grupy WWA.

W artykule przedstawiono wyniki badań prowadzonych w roku 2012, które miały na celu ustalenie zawartości wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w tych gazach. W badanych próbkach oznaczano związki dwu- i trzypierścieniowe, takie jak: Nap, AcP, Fiu, PA i Ant. W żadnej z próbek nie stwierdzono obecności związków WWA z większą liczbą pierścieni, takich jak fluoranten (FluT), piren (Pyr) czy benzo(a)piren (BaP), a średnia suma związków WWA wyniosła 10,251 mg/m³.

Niniejsze badania podjęto w związku z faktem, że analizowane związki wykazują właściwości genotoksyczne, mutagenne i kancerogenne. Zasadność wykonanej pracy potwierdza też stan badań w omawianym obszarze, a także powszechne przekonanie, że kwestia występowania WWA w gazach emitowanych z zapożarowanych zwałowisk jest tematem wymagającym szczegółowego opisania. Przeprowadzone badania wykazały obecność związków WWA w gazach ekshalacyjnych, jednak dokładna ocena tego zjawiska wymaga zaawansowanych analiz porównawczych, obejmujących kilka wybranych obiektów, będących poligonem badawczym, i uwzględniających ich charakterystykę.

1.    Adamczyk Z.. Białecka B. (1999): Kształtowanie się zanieczyszczeń powietrza w strefie składowisk odpadów powęglo-wych na przykładzie termicznie czynnego zwałowiska. Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów T. 33, nr 5, s. 193-198.

2.    Buchta D., Molenda T. (2007): Minerały stref ekshalacyjnych tcnnicznie czynnych składowisk odpadów górnictwa węgla kamiennego. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie nr 4, s. 8-10.

3.    Czuber W., Duchowski S. (1979): Gaszenie palących się zwałów odpadów górnictwa węglowego. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria Górnictwo z. 595, s. 71-78.