Закономірності розповсюдження токсичних елементів, оцінка та прогноз токсичності продуктів видобутку та відходів переробки антрацитів Донбасу

24. Горовой А.Ф., Горовая Н.А. Оценка и прогноз токсичности продуктов добычи и отходов переработки антрацитов Донбасса // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції “Оцінка екологічного стану навколишнього середовища при реструктуризації вугільної промисловості. Методи захисту довкілля” (м. Слов'яногірськ Донецької обл., 14-18 грудня 1999р.). -Київ. - 1999. - С. 14.

АНОТАЦІЯ

Горова Н.А. Закономірності розповсюдження токсичних елементів, оцінка та прогноз токсичності продуктів видобутку та відходів переробки антрацитів Донбасу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04. 00. 16 - “Геологія твердих горючих копалин”. - Національна гірнича академія України, Дніпропетровськ, 1999.

Вивчені склад, кількість, стрічання, вміст та походження токсичних елементів у гірській масі, вугіллі та золі вугілля 265 гірничих виробок 84 шахтопластів 36 шахтних полів державних холдингових компаній “Свердлов-антрацит”, “Ровенькиантрацит”, “Антрацит” та “Донбасантрацит” (Дол-жансько-Ровенецький та Боково-Хрустальський вугленосні райони), показане існування горизонтальної зональності у субширотному напрямку. Запропонована методика кількісної оцінки токсичності, що заснована на визначенні таких показників, як загальна кількість токсичних елементів, загальна та середня суми питомих частот стрічання, загальна та середня суми кратностей перевищення гранично допустимих концентрацій, вміст та роль найбільш розповсюдженого токсичного елемента, хімічного складу (тип, клас та підклас) токсичності. Встановлені типоморфні показники, складено кадастр та побудовані прогнозні карти токсичності гірської маси, вугілля, золи вугілля, продуктів видобутку та відходів вугілля шахтопластів, пластів, шахтних полів та холдингових компаній.

Ключові слова: Донбас, антрацит, токсичні елементи, продукти видобутку, відходи переробки, оцінка, кадастр, прогноз.

АННОТАЦИЯ

Горовая Н.А. Закономерности распространения токсичных элементов, оценка и прогноз токсичности продуктов добычи и отходов переработки антрацитов Донбасса. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04. 00. 16 - “Геология твердых горючих ископаемых”. - Национальная горная академия Украины, Днепропетровск, 1999.

При изучении токсичности нами предлагается устанавливать особенности распространения токсичных элементов, выполнить оценку и прогноз токсичности в изучаемых объектах.

Объектами изучения токсичности выбраны продукты добычи (горная масса и уголь) и отходы переработки (зола угля) углей из 265 горных выработок 84 шахтопластов 36 шахтных полей государственных холдинговых компаний “Свердловантрацит”, “Ровенькиантрацит”, “Антрацит” и “Донбассантра-цит” (Должанско-Ровенецкий и Боково-Хрустальский угленосные районы).

В продуктах добычи и отходах переработки антрацитов установлены такие токсичные элементы, как бериллий, ванадий, висмут, кобальт, литий, марганец, медь, молибден, мышьяк, никель, ниобий, ртуть, свинец, сурьма, фосфор, хром и цинк. В горной массе наиболее распространены мышьяк, хром и свинец, в угле - ртуть, литий и свинец, в золе угля - мышьяк, молибден и хром. Среднее число токсичных элементов в горной массе шахтопластов, шахтных полей и холдинговых компаний составляет 7, 5-4, 0-1, 3, в угле - 6, 5-3, 5-0, 8 и в золе угля - 14, 0-14, 0-10, 3, частота встречаемости в горной массе - 42, 9%, в угле - 31, 8% и в золе угля - 75, 3%. Содержание бериллия, мышьяка и сурьмы в угле выше, чем в горной массе, а остальных - ниже. Ртуть в золе не установлена. В распространении токсичных элементов установлено существование горизонтальной зональности, которая заключается в том, что в северо-западном направлении вдоль Главной синклинали в продуктах добычи и отходах переработки угля увеличивается количество токсичных элементов, средняя частота встречаемости, появляются новые элементы (ванадий, литий, марганец, ниобий и сурьма), возрастает среднее содержание ванадия, лития, марганца, меди, никеля, свинца, фосфора и цинка. По геохимической общности токсичные элементы подразделены на литофильные, сидерофильные и халькофильные. Литофильные и сидерофильные элементы привнесены на стадии седиментогенеза, халькофильные - в период тектоно-магматической активизации Донбасса.

Оценка токсичности выполнена по таким показателям, как общее число токсичных элементов, общая и средняя суммы удельных частот встречаемости, общая и средняя суммы кратностей превышения предельно допустимых концентраций, содержание и роль мышьяка среди остальных токсичных элементов, химический состав токсичности. Токсичность изображается в виде формулы, которая показывает три наиболее распространенных токсичных элемента, кратность превышения их содержаний предельно допустимых концентраций и их распространенность среди токсичных элементов, а также наносится на график, на вертикальной оси которого откладывается количество токсичных элементов, на горизонтальной - средняя сумма кратностей превышения предельно допустимых концентраций. Количественная оценка показателей токсичности дает возможность установить типоморфные показатели.

Прогноз токсичности выполнен по количественному совокупному показателю токсичности (среднему рейтингу). Построено 128 прогнозных карт токсичности продуктов добычи и отходов переработки угля пластов h₇+h₇^в, h₈+h₈^в, h₁₀+h₁₀^в, шахтных полей, составлен кадастр токсичности 84 шахтопластов, 36 шахтных полей и 4 государственных холдинговых компаний. Наиболее токсичные продукты добычи и отходы переработки угля расположены вдоль южной и в центральной частях Боково-Хрустальского, вдоль южного крыла Должанско-Ровенецкого, наименее - вдоль северного, южного и в центральной частях Боково-Хрустальского и Должанско-Ровенецкого угленосных районов. Наиболее токсичными являются продукты добычи и отходы переработки угля шахтопластов h₇ шахты “Новопавловская”, l₂^н шахты им. газ. “Известия” и l₂^н шахтоуправления “Хрустальское”, пластов h₇+h₇^в шахт “Новопавловская”, “Крепинская” и шахтоуправления “Яновское”, h₈+h₈^в шахт 71“Индустрия” и “Партизанская”, h₁₀+h₁₀^в шахты 71“Индустрия”, шахтных полей шахты им. газ. “Известия”, шахтоуправления “Ворошиловское” и шахты “Ново-павловская”, государственной холдинговой компании “Ровенькиантрацит”, наименее - шахтопластов l₆^н-2 шахты “Должанская-капитальная”, h₁₀ шахты “Комсомольская” и h₇ шахты им. Вахрушева, пластов h₇+h₇^в шахт им. Вахрушева и 71“Индустрия”, h₈+h₈^в шахт “Новопавловская” и “Миусинская”, h₁₀+h₁₀^в шахт “Комсомольская” и “Киевская”, шахтных полей шахт им. Вахрушева, “Харьковская” и “Должанская-капитальная”, государственной холдинговой компании “Свердловантрацит”.

Ключевые слова: Донбасс, антрацит, токсичные элементы, продукты добычи, отходы переработки, оценка, кадастр, прогноз.

SUMMARY

Gorovaya N. А. Regularities of distribution of toxic elements, evaluation and prognosis toxicity of products of output and scraps of processing Donbass anthracites. - Manuscript.

Thesis on competition of a scientific degree of the candidate of geological sciences on a speciality 04. 00. 16 - “The geology of solid fuels”. - National Mining Academy of Ukraine, Dnepropetrovsk, 1999.

Are investigated composition, number, meeting, contents and genesis of toxic elements in rock-coal, coal and coal ashes of 265 mining exploring opening 84 mine-bad 36 mine fields of state holding companies “Sverdlovanthracite”, “Rovenkianthracite”, “Anthracite” and “Donbassanthracite” (Dolgiansko-Rovenetsky and Bokovo-Hrustalsky coal-bearing regions), the existence of horizontal zone in sublatitudinal a direction is shown. The method of a quantitative evaluation toxicity is offered which is based on determination of such parameters, as a total number of toxic elements, common and average sum of specific frequencies meeting, common and average sum of multiplicities of excess of extreme allowable concentration, contents and role of the most widespread toxic element, chemical toxicity composition (type, class and subclass). Are established typomorphic parameters. Is composed cadastre and are constructed prognosis of a toxicity card of rock-coal weight, coal, coal ashes, products of out put and scraps of processing mine-bad, mine fields and holding companies.

Keywords: Donbass, anthracite, toxic elements, products of out put, scraps of processing, evaluation, cadastre, prognosis.

Размещено на Allbest.ru