Науковий вісник НГУ

Еколого-геохімічні аспекти термічного впливу на аргіліти відвалів Львівсько-Волинського кам’яновугільного басейну

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2024

Останнє оновлення: 08 липня 2024

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1192

Authors:

І. М. Кочмар, orcid.org/0000-0003-1461-089X, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів, Україна, e­mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. В. Карабин*, orcid.org/0000-0002-8337-5355, Львівський державний університет безпеки життєдіяльності, м. Львів, Україна, e­mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. М. Кордан, orcid.org/0000-0001-8319-5816, Львівський національний університет імені Івана Франка, м. Львів, Україна, e­mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2024, (3): 100 - 107

https://doi.org/10.33271/nvngu/2024-3/100

Abstract:

Мета. Встановлення термічного впливу (горіння) на геохімічні характеристики аргіліту відвальних порід, а також на здатність вимивання забруднюючих речовин для встановлення потенціалу цих сполук виступати в ролі джерела забруднення дренажних і підземних вод.

Методика. У статті досліджено аргіліт – основну складову породних відвалів Львівсько-Волинського вугільного басейну, проаналізоване вилуговування забруднюючих речовин із негорілого й горілого аргіліту з використанням промивної установки, здійснено їх рентгенофлюорисцентний аналіз, досліджена морфологія поверхні різних видів аргіліту методом скануючої електронної мікроскопії (SЕМ), визначено якісний і кількісний склад зразків за допомогою енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії (ЕДРС) і вміст водорозчинних важких металів атомно-абсорбційним методом.

Результати. Унаслідок термічного впливу на аргіліт збільшується солевміст у промивній воді у 2,5 рази, та сягає 185 ppm у воді з негорілої породи та 462 ppm – з горілої. Вміст сірки у горілій породі після промивання зменшився у 21,3 рази, також спостерігається мінливість зміни вмісту водорозчинних сполук металів у досліджуваних зразках, адже кількість Mn, Pb, Cu і Co, що вимивається, до 15,5 раз більший у негорілому аргіліті, проте вміст Fe та Zn, що вимивається після горіння, збільшується до 17,4 раз у порівнянні з негорілою породою.

Наукова новизна. Установлені ряди зміни вмісту хімічних елементів і сполук унаслідок горіння та промивання породи, що є важливими для оцінювання та прогнозування міграційного потенціалу хімічних елементів із порід вугільного відвалу у ґрунти й води в межах вугільних відвалів.

Практична значимість. Проведені дослідження характеризують екологічний стан породних відвалів і можуть бути використані для проведення рекультивації чи меліоративних робіт на даних територіях з урахуванням ступеню метаморфізму порід.

Ключові слова: відходи вуглевидобутку, вилуговування, важкі метали, терикон, екологічна безпекаReferences.

1. Petlovanyi, M., Sai, K., Malashkevych, D., Popovych, V., & Kho­rol­skyi, A. (2023). A. Influence of waste rock dump placement on the geomechanical state of underground mine workings. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1156(1), 012007. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1156/1/012007.

2. Buzylo, V., Pavlychenko, A., Savelieva, T., & Borysovska, O. (2018). Ecological aspects of managing the stressed-deformed state of the mountain massif during the development of multiple coal layers. E3S Web of Conferences, 60, 00013. https://doi.org/10.1051/e3sconf/20186000013.

3. Buzylo, V., Pavlychenko, A., Borysovska, O., & Saveliev, D. (2019). Investigation of processes of rocks deformation and the earth’s surface subsidence during underground coal mining. E3S Web of Conferen­ces, 123, 01050. https://doi.org/10.1051/e3sconf/201912301050.

4. Starodub, Y., Karabyn, V., Havrys, A., Shainoga, I., & Samberg, A. (2018). Flood risk assessment of Chervonograd mining-industrial district. Proc. SPIE 10783, 107830P. Event SPIE. Remote Sensing. Berlin, Germany, (10 October 2018). https://doi.org/10.1117/12.2501928.

5. Kochmar, I., Karabyn, V., & Karabyn, O. (2022). Lead Speciation in the Technogenesis Zone of Coal Mining Sites (Case of Vizeyska Mine of Chervonohrad Mining Area, Lviv Region, Ukraine). Pet Coal, 64(2), 445-454.

6. Pavlychenko, A., Kulikova, D., & Borysovska, O. (2022). Substantiation of technological solutions for the protection of water resources in the development of coal deposits. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 970(1), 012038. https://doi.org/10.1088/1755-1315/970/1/012038.

7. Agboola, O., Babatunde, D. E., Fayomi, O. S. I., Sadiku, E. R., Po­poola, P., Moropeng, L., Yahaya, A., & Mamudu, O. A. (2020). A review on the impact of mining operation: Monitoring, assessment and management. Results in Engineering, 8, 100181. https://doi.org/10.1016/j.rineng.2020.100181.

8. Gorova, A., Pavlychenko, A., Kulyna, S., & Shkremetko, O. (2012). Ecological problems of post-industrial mining areas. Geomechanical Processes During Underground Mining – Proceedings of the School of Underground Mining, (pp. 35-40). https://doi.org/10.1201/b13157-7.

9. Popovych, V., Bosak, P., Petlovanyi, M., Telak, O., Karabyn, V., & Pinder, V. (2021). Environmental safety of phytogenic fields formation on coal mines tailings. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan. Series of Geology and Technical sciences, 2(446), 129-136. https://doi.org/10.32014/2021.2518-170X.44.

10. Gorova, A., Pavlychenko, A., Kulyna, S., & Shkremetko, O. (2015). Environmental aspects of waste management on coal mining enterprises. New Developments in Mining Engineering 2015: Theoretical and Practical Solutions of Mineral Resources Mining, 179-184. 

11. Malovanyy, M., Lyashok, Y., Podkopayev, S., Povzun, O., Kipko, O., Kalynychenko, V., Virich, S., ..., & Skyrda, A. (2020).  Environmental technologies for use of coal mining and chemical industry wastes. Journal of Ecological Engineering, 21(2), 85-93. https://doi.org/10.12911/22998993/116339.

12. Kochmar, I., & Karabyn, V. (2023). Water Extracts from Waste Rocks of the Coal Industry of Chernvonograd Mining Area (Ukraine) – Problems of Environmental Safety and Civil Protection. Ecological Engineering & Environmental Technology, 24(1), 247-255. https://doi.org/10.12912/27197050/155209.

13. Welch, C., Barbour, S. L., & Hendry, M. J. (2021). The geochemistry and hydrology of coal waste rock dumps: A systematic global review. Science of the Total Environment, 795, 148798. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148798.

14. Chuncai, Z., Guijian, L., Dun, W., Ting, F., Ruwei, W., & Xiang, F. (2014). Mobility behavior and environmental implications of trace elements associated with coal gangue: A case study at the Huainan Coalfield in China. Chemosphere, 95, 193-199. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.08.065.

15. Sýkorová, I., Kříbek, B., Havelcová, M., Machovič, V., Laufek, F., Veselovský, F., …, & Majer, V. (2018). Hydrocarbon condensates and argillites in the Eliška Mine burnt coal waste heap of the Žacléř coal district (Czech Republic): Products of high- and low-temperature stages of self-ignition. International Journal of Coal Geology, 190, 146-165. https://doi.org/10.1016/j.coal.2017.11.003.

16. Kucher, L., Krasnoshtan, I., Nedilska, U., Muliarchuk, O., Manzii, O., Menderetsky, V., Boroday, V., …, & Myronycheva, O. (2023). Heavy Metals in Soil and Plants During Revegetation of Coal Mine Spoil Tips and Surrounded Territories. Journal of Ecological Engineering, 24(7), 234-245. https://doi.org/10.12911/22998993/164756.

17. Skręt, U., Fabiańska, M. J., & Misz-Kennan, M. (2010). Simulated water-washing of organic compounds from self-heated coal wastes of the Rymer Cones Dump (Upper Silesia Coal Region, Poland). Organic Geochemistry, 41(9), 1009-1012. https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2010.04.010.

18. Misz-Kennan, M., Kus, J., Flores, D., Avila, C., Büçkün, Z., Choudhury, N., Christanis, K., …, & Životić, D. (2020). Development of a petrographic classification system for organic particles affected by self-heating in coal waste. (An ICCP Classification System, Self-heating Working Group – Commission III). International Journal of Coal Geology, 220, 103411. https://doi.org/10.1016/j.coal.2020.103411.

19. Ribeiro, J., Suárez-Ruiz, I., & Flores, D. (2022). Coal related fires in Portugal: New occurrences and new insights on the characterization of thermally affected and non-affected coal waste piles. International Journal of Coal Geology, 252, 103941. https://doi.org/10.1016/j.coal.2022.103941.

20. Stepova, K., Fediv, I., Mažeikiene, A., Šarko, J., & Mažeika, J. (2023). Adsorption of Ammonium Ions and Phosphates on Natural and Modified Clinoptilolite: Isotherm and Breakthrough Curve Measurements. Water, 15, 1933. https://doi.org/10.3390/w15101933.

• < Попередня
• Наступна >