The Role of Natural Succession in the Reclamation of Mining Waste Disposal Facilities

• Autorzy: Pawul Małgorzata , Kępys Waldemar , Śliwka Małgorzata

Identyfikatory

DOI

10.29227/IM-2022-02-21

Warianty tytułu

PL

Rola sukcesji naturalnej w procesie rekultywacji obiektów unieszkodliwiania odpadów wydobywczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The mining industry is related with the production of waste, which are generated during the preperatory works, exploitation and processing of minerals. The type and quantity of generated waste result directly from the type of obtained mineral raw material (minerals), geological conditions of the deposit and the mining and processing technologies used. The changing approach to waste related to the circular economy model means that more and more waste is used economically. However, due to the different physicochemical properties of mining waste and the limited possibilities of its use, some waste is still deposited in mining waste landfills. Depending on the type of mining waste deposited, environmental and economic aspects, the landfill may be a source of raw materials (anthropogenic deposit) that may be exploited now or in the future. Some of this type of mining waste landfills are reclaimed and may be an important elements of the local landscape, as well as positively affect biodiversity through the development of specific natural habitats. The paper presents the concept of landfill reclamation of waste from hard coal mining, taking into account the importance of the phenomenon of natural succession in the formation of ecosystems in reclaimed landfills.

PL

Działalność przemysłu wydobywczego wiąże się z wytwarzaniem odpadów, powstających głównie w trakcie prac udostępniających, eksploatacji jak i przeróbki kopalin. Rodzaj jak i ilość wytwarzanych odpadów wynikają wprost z rodzaju pozyskiwanego surowca mineralnego (kopaliny), z występujących warunków geologicznych złoża oraz stosowanych technologii górniczych i przeróbczych. Zmieniające się podejście do odpadów związane z modelem gospodarki o obiegu zamkniętym powodują, że w coraz większym zakresie odpady są gospodarczo wykorzystywane. Niemniej jednak ze względu na właściwości fizykochemiczne odpadów wydobywczych i ograniczone możliwości ich wykorzystania, powodują, że niektóre odpady są nadal składowane na obiektach unieszkodliwiania odpadów wydobywczych (OUOW). W zależności od rodzaju składowanych odpadów wydobywczych, aspektów środowiskowych i ekonomicznych OUOW stanowić mogą źródło surowców (złoże antropogeniczne), które obecnie lub w przyszłości będą mogły być eksploatowane. Część tego typu obiektów jest rekultywowana i może stanowić cenny element lokalnego krajobrazu, a także korzystnie wpłynąć na różnorodność biologiczną, poprzez wykształcanie się specyficznych siedlisk przyrodniczych. W artykule przedstawiona została koncepcja rekultywacji OUOW z górnictwa węgla kamiennego, uwzględniająca znaczenie zjawiska sukcesji naturalnej w kształtowaniu się ekosystemów na rekultywowanych obiektach.

Słowa kluczowe

EN

waste facility; mining waste landfills; anthropogenic deposit; circular economy; reclamation; biological tests

PL

obiekt unieszkodliwiania odpadów; składowiska odpadów wydobywczych; złoże antropogeniczne; gospodarka obiegu zamkniętego; rekultywacja; badania biologiczne

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Przeróbki Kopalin
• Czasopismo: Inżynieria Mineralna
• Rocznik: 2022
• Tom: no. 2
• Strony: 159--165
• Opis fizyczny: Bibliogr. 39 poz., tab., zdj.

Twórcy

autor

Pawul Małgorzata

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Civil Enegineering and Resource Management

autor

Kępys Waldemar

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Civil Enegineering and Resource Management

autor

Śliwka Małgorzata

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Civil Enegineering and Resource Management

Bibliografia

• 1. Commission Decision of 18 December 2014 amending Decision 2000/532/EC on the list of waste pursuant to Directive 2008/98/EC of the European Parliament and of the Council (2014/955/EU).
• 2. Rozporządzenie Ministra Klimatu z dnia 2 stycznia 2020 r. w sprawie katalogu odpadów (Dz.U. 2020 poz. 10).
• 3. GUS, Ochrona Środowiska [Central Statistical Office, Environmental Protection]. 2017. Warszawa 2017.
• 4. GUS, Ochrona Środowiska [Central Statistical Office, Environmental Protection]. 2018. Warszawa 2018.
• 5. GUS, Ochrona Środowiska [Central Statistical Office, Environmental Protection]. 2019. Warszawa 2019.
• 6. GUS, Ochrona Środowiska [Central Statistical Office, Environmental Protection]. 2020. Warszawa 2020.
• 7. GUS, Ochrona Środowiska [Central Statistical Office, Environmental Protection]. 2021. Warszawa 2021.
• 8. Lutyński, A and Szpyrka, J 2012. Analiza właściwości fizykochemicznych depozytów mułów węglowych na Górnym Śląsku [Investigation of the physicochemical properties of coal slurries]. Polityka Energetyczna 15 (3), 273 – 285.
• 9. Chugh, YP and Behum, PT 2014. Coal waste management practices in the USA: An overview. International Journal of Coal Science and Technology 1, 163–176.
• 10. Fraś, A, Przytaś, R and Hycnar, J 2013. Ekonomiczne aspekty gospodarki odpadami w zakładach górniczych Południowego Koncernu Węglowego S.A. [Economic aspects of waste manamement in the mining companies of the Southern Poland Coal Company S.A.]. Materiały XXVII Konferencji z cyklu Zagadnienia surowców energetycznych i energii w gospodarce krajowej. Poland, Zakopane, 45-59.
• 11. Yagüe, S, Sánchez, I, Vigil de la Villa, R, García-Giménez, R, Zapardiel, A and Frías, M 2018. Coal-Mining Tailings as a Pozzolanic Material in Cements Industry. Minerals 8, 46, 1-13. https://doi.org/10.3390/min8020046.
• 12. Mucha, J, Klojzy-Karczmarczyk, B and Mazurek, J 2016. Methodology of statistical study of the chemical composition of by-products of coal mining to assess their suitability as materials for reclamation. Gospodarka Surowcami Mineralnymi / Mineral Resources Management 32(4), 73-90, DOI: 10.1515/gospo-2016-0038.
• 13. Firpo, BA, Weiler, J and Schneider, IAH 2021. Technosol made from coal waste as a strategy to plant growth and environmental control. Energy Geoscience 2, 160-166.
• 14. Pomykała, R and Kępys, W 2021. The properties of the backfill mixtures based on own fine-grained waste. In Minefill 2020–2021; CRC Press: Boca Raton. FL. USA.
• 15. Plewa, F, Osoba, M, Jendruś, R and Różański, Z 2017. Wybrane zagadnienia z zakresu zagrożeń związanych ze zwałowiskami odpadów powęglowych [Selected issues in the field of service related to coal waste dumps]. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice.
• 16. Directive 2006/21/EC of the European Parliament and of the Council of 15 March 2006 on the management of waste from extractive industries and amending Directive 2004/35/EC.
• 17. COM no 398. 2014. European Commission. Communication from the Commission – Towards a circular economy: A zero waste programme for Europe.
• 18. Sałaciński, R and Puff, Z 2007. Wykorzystanie kopalin towarzyszących i mineralnych surowców odpadowych w technologii ceramicznej. [The use of accompanying minerals and mineral waste materials in ceramic technology]. Szkło i Ceramika, 58, 32-37.
• 19. Binnemans, K, Jones, PT, Blanpain, B, Van Gerven, T and Pontikes, Y 2015. Towards zero-waste valorisation of rare-earth-containing industrial process residues: a critical review. Journal of Cleaner Production 99, 17-38.
• 20. Blengini, GA, Mathieux, F, Mancini, L, Nyberg, M, Viegas, HM, (Editors); Salminen, J, Garbarino, E, Orveillon, G, Saveyn, H, Mateos Aquilino, V, Llorens González, T, García Polonio, F, Horckmans, L, D'Hugues, P, Balomenos, E, Dino, G, de la Feld, M, Mádai, F, Földessy, J, Mucsi, G, Gombkötő, I and Calleja, I 2019. Recovery of critical and other raw materials from mining waste and landfills: State of play on existing practices, EUR 29744 EN, Publications Office of the European Union, Luxembourg, ISBN 978-92-76-03391-2, doi:10.2760/494020, JRC116131.
• 21. Gawor, Ł Warcholik, W and Dolnicki, P 2014. Możliwości eksploatacji złóż wtórnych (zwałowisk pogórniczych) jako przykład zmian w sektorze przemysłu wydobywczego. [Possibilities of exploitation of secondary deposits (post mining dumping grounds) as an example of changes in extractive industry]. Prace Komisji Geografii Przemysłu Polskiego Towarzystwa Geograficznego 27.
• 22. Sobko, W, Baic, I and Blaschke, W 2011. Depozyty mułów węglowych–inwentaryzacja i identyfikacja ilościowa [Deposits of Coal Sludge – Inventory and Quantitative Identification]. Rocznik Ochrona Środowiska 13, 1405-1416.
• 23. Kugiel, M and Piekło, R 2012. Kierunki zagospodarowania odpadów wydobywczych w Haldex S.A. [Mining waste utilization in Haldex S.A.] Górnictwo i Geologia 7, 133-145.
• 24. Kasztelewicz, Z 2010. Rekultywacja terenów pogórniczych w polskich kopalniach odkrywkowych. [Reclamation of post-mining areas in Polish opencast mines].Wyd. ArtTekst Krakow.
• 25. Krämer, U 2005. Phytoremediation: novel approaches to cleaning up polluted soils. Curr. Opin. Plant Biol. 16. 133–141.
• 26. Lee, J H 2013. An overview of phytoremediation as a potentially promising technology for environmental pollution control. Biotechnol. Bioprocess Eng. 18. 431–439.
• 27. Ashraf, S Ali, Q Zahir, Z A Ashraf, S, and Asghar, H N 2019. Phytoremediation: environmentally sustainable way for reclamation of heavy metal polluted soils. Ecotox. Environ. Safe. 174 714–727.
• 28. Meagher, R B 2000. Phytoremediation of toxic elemental and organic pollutants. Curr. Opin. Plant Biol. 3, 153–162.
• 29. Kasztelewicz, Z 2010. Rekultywacja terenów pogórniczych w polskich kopalniach odkrywkowych. [Reclamation of post-mining areas in Polish opencast mines].Wyd. ArtTekst Krakow.
• 30. Ostręga, A Uberman, R 2010.Kierunki rekultywacji i zagospodarowania - sposób wyboru, klasyfikacja i przykłady. Górnictwo i Geoinżynieria.[ Directions of reclamation and development - selection method, classification and examples. Mining and Geoengineering] 34(4). 445--461
• 31. Olszewski, P 2009. Funkcje użytkowe szaty roślinnej na terenach likwidowanych kopali węgla kamiennego w zagłębiu dąbrowskim i ich wykorzystanie w procesie rekultywacji. Górnictwo i Środowisko. [Useful functions of vegetation in the areas of liquidated hard coal mines in the Dąbrowa Basin and their use in the reclamation process. Mining and Environment]. 3. 89-112.
• 32. Karczewska, A 2012. Ochrona gleb i rekultywacja terenów zdegradowanych. [Soil protection and reclamation of degraded areas].Wyd. UWP, Wrocław.
• 33. Dyguś, K H Siuta, J Wasiak, G Madej, M 2012. Roślinność składowisk odpadów komunalnych i przemysłowych. [Vegetation of municipal and industrial waste landfills]. Wyd. WSEiZ. Warszawa.
• 34. Wierzbicka, M 2002. Przystosowanie roślin do wzrostu na hałdach cynkowo-ołowiowych okolic Olkusza. Kosmos. [Adaptation of plants to growth on zinc-lead heaps in the Olkusz area]. 51(2), 139-150.
• 35. Wierzbicka, M Baronowska-Morek, A 2005. Ołów w korzeniach roślin – pobieranie, transport i detoksykacja w ścianach komórkowych. Obieg pierwiastków w przyrodzie, bioakumulacja, toksyczność, przeciwdziałanie. [Lead in plant roots - uptake, transport and detoxification in cell walls. Circulation of elements in nature, bioaccumulation, toxicity, prevention]. Vol III. Wyd. Instytut Ochrony Środowiska. Warszawa. 305-310.
• 36. Małolepszy, S 2009. Biotechnologia roślin. [Plant biotechnology].Wyd. PWN, Warszawa.
• 37. Dyguś K.H., Siuta J., Wasiak G., Madej M. 2012. Roślinność składowisk odpadów komunalnych i przemysłowych. [Vegetation of municipal and industrial waste landfills]. Wyd. WSEiZ. Warszawa.
• 38. Ziemer, B 2013. Różnorodność biologiczna terenów poprzemysłowych. Dzikie życie. [Biodiversity of brownfield sites. Wild life].7-8. 229-230.
• 39. Woźniak, G Chmura, D Dyderski, M K 2022. How different is the forest on post-coal mine heap regarded as novel ecosystem? Forest Ecology and Management. 515. 120-205.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu „Społeczna odpowiedzialność nauki” - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023)