Rtęć w odpadach wydobywczych i możliwości ich zagospodarowania w wyrobiskach odkrywkowych województwa śląskiego

• Autorzy: Klojzy-Karczmarczyk Beata , Mazurek Janusz , Staszczak Jarosław

Warianty tytułu

EN

The mercury in extractive waste and the possibility of their management in open-pit workings of the Silesian Voivodeship

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wypełnianie wyrobisk odkrywkowych odpadami wydobywczymi jest możliwe w procesie rekultywacji technicznej, ale wymaga szczegółowego rozpoznania warunków środowiskowych. Zastosowanie różnego rodzaju odpadów do wypełniania wyrobisk jest zagadnieniem złożonym w zakresie jakości materiału odpadowego oraz w zakresie określenia lokalizacji miejsc przeznaczonych do takiego zagospodarowania odpadów. Istotne jest rozpoznanie lokalizacji czynnych wyrobisk odkrywkowych na tle granic głównych zbiorników wód podziemnych (GZWP) oraz w pobliżu cieków wodnych. Analizie poddano wyrobiska, w których eksploatowane są surowce węglanowe oraz wyrobiska piasków i żwirów. Analizy zostały wykonane w różnych latach aktywności wyrobisk ((Klojzy-Karczmarczyk i in. 2016a; Klojzy-Karczmarczyk i Staszczak 2017, 2019; Staszczak 2020). W grupie surowców węglanowych (kamienie łamane i bloczne), poza granicami GZWP oraz w odległości ponad 500 metrów od cieków powierzchniowych zlokalizowane są zaledwie 3 obiekty. W grupie piasków i żwirów, poza granicami GZWP oraz w odległości ponad 500 od cieków powierzchniowych znajduje się 19 obiektów. Zestawiono zawartość całkowitą rtęci oraz wielkość jej wymywania. Podano udział formy wymywalnej w całkowitej zawartości pierwiastka. Badania prowadzono w różnych warunkach pH środowiska. Analizę przeprowadzono na podstawie badań z lat 2014–2021 (Klojzy-Karczmarczyk i Mazurek 2014, 2019a, b, 2021). Odpady wydobywcze typu skała płonna (kruszywa) charakteryzują się wyższą zawartością rtęci całkowitej we frakcji najdrobniejszej i niższą we frakcjach grubszych. Udział formy wymywalnej rtęci w kruszywach jest na średnim poziomie 1,3–2,0%. Średni udział formy wymywalnej w mułach węglowych jest na poziomie 1,8%. Przy obniżaniu pH środowiska, udział ten wzrasta w każdym przypadku. Wyraźny wzrost wymywalności obserwuje się ponadto w odpadach zwietrzałych. Ze względu na jakość materiału odpadowego, badania odpadów wydobywczych wykazały możliwość ich zastosowania do celów rekultywacji.

EN

The open-cast workings filling with extractive waste is possible in the process of technical reclamation, but it requires a detailed recognition of environmental conditions. The use of various types of waste to fill the workings is a complex issue, in the field of the waste material quality and in the field of determining locations assigned for such waste management. It is important to recognise the location of active opencast mines against a background of main groundwater basins (MGB) and close to watercourses. The workings, left after extraction of carbonate raw materials, as well as sands and gravels, were analysed. The analysis were performed in different years of the open pits activity (Klojzy-Karczmarczyk et al. 2016a; Klojzy-Karczmarczyk and Staszczak 2017, 2019; Staszczak 2020). In the carbonate raw materials group (crushed and block stone) only 3 facilities are situated outside the MGB area and at a distance of more than 500 m from surface watercourses. In the sands and gravels group only 19 facilities are situated outside the MGB area and at a distance of more than 500 m from surface watercourses. Total mercury content and the amount of its leaching was compiled. The percentage of leachable form in the total content of the element was studied. The studies were carried out under various pH conditions of the environment. The analysis was based on the studies from 2014–2021 (Klojzy-Karczmarczyk and Mazurek 2014, 2019a, b, 2021). The extractive waste of the barren rock type (aggregate) features a higher content of total mercury in the finest fraction and a lower in coarser fractions. The share of mercury leachable form on average is 1.3–2.0%. The share of mercury leachable from coal sludge is approx. 1.8%. At pH reduction this share increases in each case. A clear increase in leachability is observed in the weathered waste. Because of the waste material quality, the studies on extractive waste have shown a possibility to use it for reclamation.

Słowa kluczowe

PL

wyrobiska odkrywkowe; lokalizacja; rekultywacja; odpady wydobywcze; wymywanie zanieczyszczeń; rtęć

EN

open-pits; location; reclamation; extractive waste; leaching; mercury

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 110
• Strony: 129--141
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Klojzy-Karczmarczyk Beata

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

autor

Mazurek Janusz

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

autor

Staszczak Jarosław

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków

Bibliografia

• [1] Baic, I. i Witkowska-Kita, B. 2011. Technologie zagospodarowania odpadów z górnictwa węgla kamiennego – diagnoza stanu aktualnego, ocena innowacyjności i analiza SWOT. Rocznik Ochrona Środowiska 13, s. 1315–1326.
• [2] Czekaj, J. i Sobczyk, W. 2015. Zagospodarowanie terenu pogórniczego na przykładzie wyrobisk po kruszywach w powiecie krakowskim. Górnictwo Odkrywkowe 56(3), s. 29–35.
• [3] Doniecki, T. i Siedlecka, E. 2006. Odpadowe muły węglowe jako element izolacji mineralnej składowisk odpadów. Górnictwo i Geoinżynieria 30(3/1), s. 41–46
• [4] Góralczyk, S., red., 2011. Gospodarka surowcami odpadowymi z węgla kamiennego. Warszawa: IMBiGS, 327 s.
• [5] Góralczyk, S. i Baic I., 2009. Odpady z górnictwa węgla kamiennego i możliwości ich gospodarczego wykorzystania. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 12(2/2), s. 145–157.
• [6] Kicki, J. i Sobczyk, E.J., red. 2016. Prawne, techniczne, ekonomiczne i środowiskowe aspekty gospodarki skałą płonną w kopalniach węgla kamiennego. Kraków: Wyd. IGSMiE PAN, s. 185.
• [7] Klojzy-Karczmarczyk, B. i Mazurek, J. 2013. Studies of mercury content in selected coal seams of the Upper Silesian Coal Basin. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 29 (4), s. 95–106, DOI: 10.2478/gospo-2013-0047.
• [8] Klojzy-Karczmarczyk, B. i Mazurek, J. 2014. Badania zawartości rtęci i siarki w odpadach z obszaru nieczynnej hałdy odpadów górnictwa węgla kamiennego. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 17(4), s. 289–302.
• [9] Klojzy-Karczmarczyk, B. i Mazurek, J. 2015. Uwarunkowania prawne i środowiskowe rekultywacji wyrobisk odkrywkowych z wykorzystaniem odpadów górnictwa węgla kamiennego lub produktów na bazie skały płonnej. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN nr 90, s. 67–78.
• [10] Klojzy-Karczmarczyk, B. i Mazurek, J. 2017. Propozycje rozszerzenia działań celem zagospodarowania materiałów odpadowych z górnictwa węgla kamiennego. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN nr 98, s. 151–165.
• [11] Klojzy-Karczmarczyk, B. i Mazurek, J. 2019a. Wielkość wymywania rtęci z próbek gruntów i odpadów różnego pochodzenia. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego nr 475, s. 85–92, doi: 10.7306/bpig.10.
• [12] Klojzy-Karczmarczyk, B. i Mazurek, J. 2019b. Wymywalność rtęci z węgli kamiennych i odpadów wydobywczych. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN nr 108, s. 141–154, DOI: 10.24425/znigsme.2019.128671.
• [13] Klojzy-Karczmarczyk, B. i Mazurek, J. 2021. The leaching of mercury from hard coal and extractive waste in the acidic medium. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 37(2), s. 163–178, DOI: 10.24425/gsm.2021.137567.
• [14] Klojzy-Karczmarczyk, B. i Staszczak, J. 2018. Zastosowanie mułów węglowych do uszczelnienia składowisk odpadów komunalnych – rozpoznanie możliwości. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN nr 105, s. 95–108.
• [15] Klojzy-Karczmarczyk, B. i Staszczak, J. 2017. Czynne wyrobiska odkrywkowe surowców węglanowych na tle granic GZWP a możliwości ich rekultywacji przez wypełnienie odpadami. Przegląd Geologiczny 65(11/1), s. 979-982.
• [16] Klojzy-Karczmarczyk, B. i Staszczak, J. 2019. Rozpoznawanie lokalizacji wyrobisk piasków i żwirów względem granic GZWP oraz cieków powierzchniowych na obszarze województwa śląskiego. Biuletyn PIG 475, s. 93–100.
• [17] Klojzy-Karczmarczyk i in. 2016a – Klojzy-Karczmarczyk, B., Mazurek, J., Staszczak, J., Mucha, J. i Paw, K. 2016. Ocena możliwości rekultywacji odkrywkowych wyrobisk poeksploatacyjnych z wykorzystaniem kruszyw ze skał towarzyszących pokładom węgla kamiennego na przykładzie ZG Janina. Górnictwo Odkrywkowe 5, s. 23–33.
• [18] Klojzy-Karczmarczyk i in. 2016b – Klojzy-Karczmarczyk B., Mazurek J., Paw K., 2016 – Możliwości zagospodarowania kruszyw i odpadów wydobywczych górnictwa węgla kamiennego ZG Janina w procesach rekultywacji wyrobisk odkrywkowych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 32(3), s. 111–134, DOI: 10.1515/gospo-2016-0030.
• [19] Kopacz, M. 2015. Ocena kosztów gospodarki skałą płonną w funkcji zmiennego poziomu współczynnika uzysku węgla netto na przykładzie kopalni węgla kamiennego. Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 31(3), s. 121–144, DOI: 10.1515/gospo-2015-28.
• [20] Korban, Z. 2011. Problem odpadów wydobywczych i oddziaływania ich na środowisko, na przykładzie zwałowiska Nr 5A/W-1 KWK „X”. Górnictwo i Geologia 6(1), s. 109–120.
• [21] Ostręga, A. i Uberman, R. 2010. Kierunki rekultywacji i zagospodarowania – sposoby wyboru, klasyfikacja i przykłady. Górnictwo i Geoinżynieria 34(4), s. 445–461.
• [22] Sobik-Szołtysek i in. 2013 – Sobik-Szołtysek, J., Bień, J. i Milczarek, M. 2013. Analiza współczynnika filtracji w aspekcie możliwości stosowania alternatywnych materiałów do budowy barier izolacyjnych na składowiskach odpadów. Rocznik Ochrona Środowiska 15, s. 1393–1410.
• [23] Staszczak, J. 2020. Operating Opencast Mines of Selected Groups in the Silesian Voivodeship Against a Background of Water Environment and Possibilities of Waste Placing. Inżynieria Mineralna 2(2), s. 147–152.
• [24] Szuflicki i in., red. 2017 – Szuflicki, M., Malon, A. i Tyminski, M., red. 2017. Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2016 r. Warszawa: PIG-PIB.
• [25] Szuflicki i in., red. 2018 – Szuflicki M., Malon, A. i Tyminski, M., red. 2018. Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2017 r. Warszawa: PIG-PIB.

Uwagi

Wydano w tomie: Zagadnienia surowców energetycznych i energii w gospodarce krajowej : energetyka krajowa a europejski Zielony Ład