The potential risk of environmental contamination by mercury contained in Polish coal mining waste

• Autorzy: Antoszczyszyn T. , Michalska A.

Identyfikatory

DOI

10.1016/j.jsm.2017.04.002

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper contains reference literature analysis concerning mercury content in Polish bituminous coal and post-mining waste as well as the impact of mercury content on the environment. The aim of the paper was to determine the occurrence of the risk of contamination of the environment with mercury compounds found in demolition bituminous coal landfills. Mercury, due to its toxic properties has been classified among the most dangerous substances to human health. There are three groups of sources of mercury release into the environment: natural, anthropogenic and remission. Coal mining, its processing and use in the energy sector has the greatest relevance regarding the pollution of the environment with mercury compounds in Poland. A review of reference literature shows that the average content of mercury in Polish bituminous coal varies within a wide range of 41e399 ppb, which is conditional on the origin, age and type of coal. The production of coal has led to a number of facilities in the form of structurally and age-varied landfills, heaps and mining waste dumps. The content of mercury in postmining waste is in the range from approximately 55 to 380 ppb. The problem of environmental contamination with mercury has attracted considerable interest due to the effects that its concentration have in the biosphere. On the basis of the existing data it has been found that the content of mercury in soils in areas degraded by mining and processing of coal is even 10e16 times higher, compared to the geochemical background. It is necessary to conduct research in this area due to the limited results of research on mercury content in deposited waste from the preparation and flotation of Polish bituminous coals and the potential harmful effect of mercury on the environment. The paper is dedicated to the mercury content in waste from the extraction and processing of bituminous coal.

Słowa kluczowe

EN

mercury content; bituminous coal mining waste; bituminous coal; mercury emission; mercury sources

PL

zawartość rtęci; odpady górnicze; węgiel kamienny; emisja rtęci; źródła rtęci

• Wydawca: Elsevier ; Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Journal of Sustainable Mining
• Rocznik: 2016
• Tom: Vol. 15, iss. 4
• Strony: 191--196
• Opis fizyczny: Bibliogr. 43 poz.

Twórcy

autor

Antoszczyszyn T.

• Central Mining Institute, Interdisciplinary Doctoral Studies, Clean Coal Technologies Centre, Poland, 40-166 Katowice, Plac Gwarkow 1, Poland

autor

Michalska A.

• Central Mining Institute, Department of Environmental Monitoring, Poland, 40-166 Katowice, Plac Gwarkow 1, Poland

Bibliografia

• Aleksa, A., Dyduch, F., & Wierzchowski, K. (2007). Chlor i rtęć w węglu i ich możliwości obniżenia metodami przeróbki mechanicznej [Chlorine and mercury in coal and the possibilities of their reduction using mechanical preparation]. Górnictwo i Geoinżynieria, 31(3/1), 35-48.
• Amos, H. M., Jacob, D. J., & Sunderland, E. M. (2013). Legacy impacts of all-time anthropogenic emissions on the global mercury cycle. Global Biogeochemical Cycles, 27(2), 410-421.
• ATSDR. (2013). The ATSDR 2013 substance priority list. Retrieved 6 January 2016 from: http://www.atsdr.cdc.gov/spl/.
• Baic, I., & Witkowska-Kita, B. (2011). Technologie zagospodarowania odpadów z górnictwa węgla kamiennego - diagnoza stanu aktualnego, ocena innowacyjności i analiza SWOT [Hard coal mining waste management technologies - diagnosis of current development, innovativeness evaluation and SWOT analysis]. Rocznik Ochrona Środowiska, 13, 1315-1325.
• Bochenek, D. (Ed.). (2006). Ochrona środowiska. Informacje i opracowanie statystyczne [Environment. Statistical information and elaborations]. Warszawa: Główny Urząd Statystyczny.
• Bochenek, D. (Ed.). (2010). Ochrona środowiska. Informacje i opracowanie statystyczne [Environment. Statistical information and elaborations]. Warszawa: Główny Urząd Statystyczny.
• Bochenek, D. (Ed.). (2011). Ochrona środowiska. Informacje i opracowanie statystyczne [Environment. Statistical information and elaborations]. Warszawa: Główny Urząd Statystyczny.
• Bochenek, D. (Ed.). (2012). Ochrona środowiska. Informacje i opracowanie statystyczne [Environment. Statistical information and elaborations]. Warszawa: Główny Urząd Statystyczny.
• Bochenek, D. (Ed.). (2014). Ochrona środowiska. Informacje i opracowanie statystyczne [Environment. Statistical information and elaborations]. Warszawa: Główny Urząd Statystyczny.
• Bochenek, D. (Ed.). (2016). Ochrona środowiska. Informacje i opracowanie statystyczne [Environment. Statistical information and elaborations]. Warszawa: Główny Urząd Statystyczny.
• Burmistrz, P., & Kogut, K. (2016). Rtęć wwęglach kamiennych spalanych w polskich elektrowniach i elektrociepłowniach [Mercury in bituminous coal used in Polish power plants]. Archives of Mining Sciences, 61(3), 473-488.
• 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.
• Dziok, T., Strugała, A., Rozwadowski, A., Górecki, J., & Ziomber, S. (2014). Zmiany zawartości rtęci w węglu kamiennym w procesie jego wzbogacania [Changes in the concentration of mercury in hard coal in the coal washing process]. Polityka Energetyczna - Energy Policy Journal, 17(4), 277-288.
• Dziok, T., Strugała, A., Rozwadowski, A., Macherzyński, M., & Ziomber, S. (2015). Rtęć w odpadach z procesu wzbogacania węgla kamiennego [Mercury in waste products from hard coal processing plants]. Gospodarka Surowcami Mineralnymi - Mineral Resources Management, 31(1), 107-122.
• Global Mercury Assessment. (2013). Sources, emissions, releases and environmental transport. UNEP. Retrieved January 6, 2016 from: http://www.unep.org/PDF/PressReleases/GlobalMercuryAssessment2013.pdf.
• Hławiczka, S. (2008). Rtęć wśrodowisku atmosferycznym [Mercury in the atmospheric environment]. Works & Studies - Prace i Studia (Vol. 73). Zabrze: IPIŚ PAN.
• Hławiczka, S., & Cenowski, M. (2013). Systematyka procesów antropogennych generujących odpady stałe zawierające rtęć [Systematics of anthropogenic processes generating solid wastes containing mercury]. Inżynieria i Ochrona Środowiska, 16(1), 125-140.
• Klojzy-Karczmarczyk, B., & Mazurek, J. (2007). Zanieczyszczenie gleby związkami rtęci w zasięgu oddziaływania konwencjonalnej elektrowni na paliwo węglowe [Soil contamination by mercury compounds in influence zone of coal-based power station]. Polityka Energetyczna, 10(2), 593-601.
• Klojzy-Karczmarczyk, B., & Mazurek, J. (2010). Rtęć w gruntach w otoczeniu wybranych składowisk odpadów górnictwa węglowego [Mercury in soils found in the vicinity of selected coal mine waste disposal sites]. Polityka Energetyczna, 13(2), 245-252.
• Klojzy-Karczmarczyk, B., & Mazurek, J. (2013a). Badania zawartości rtęci w węglach przeznaczonych dla odbiorców indywidualnych [Studies of mercury content in coal intended for individual customers]. Polityka Energetyczna, 16(4), 151-161.
• Klojzy-Karczmarczyk, B., & Mazurek, J. (2013b). Studies of mercury content in selected coal seams of the Upper Silesian Coal Basin. Gospodarka Surowcami Mineralnymi - Mineral Resources Management,, 29(4), 95-106.
• Kurus, K., & Białecka, B. (2013). Analiza możliwości zarządzania ładunkiem rtęci w węglu kamiennym - artykuł przeglądowy [Analysis of mercury management possibilites in hard coal - review article]. Środowisko i Bezpieczeństwo w Inżynierii Produkcji, 3(5), 145-153.
• Lorenz, U., & Grudziński, Z. (2007). Zawartość rtęci jako potencjalny czynnik ograniczający wartość użytkową węgla kamiennego i brunatnego [Mercury content as a potential factor limiting "value in use" of hard coal and brown coal]. Górnictwo I Geoinżynieria, 31(3/1), 335-349.
• Małuszyńska, I., Popenda, A., & Małuszyński, M. J. (2011). Mercury in the environment. Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych, 49, 484-493.
• Michalska, A. (2010). Analiza zanieczyszczenia środowiska rtęcią na terenie województwa śląskiego [Analysis of mercury content in the environment in the Silesian Voievodeship]. Journal of Ecology and Health, 14(4), 165-168.
• Michalska, A., & Białecka, B. (2012). Zawartość rtęci w węglu i odpadach górniczych [The mercury content in coal and waste from processes of the coal mining]. Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko, 3, 75-87.
• Michalska, A., Białecka, B., & Bauerek, A. (2015). The hazard of mercury contamination of the environment resulting from the disposal of mining waste. Science and technologies in geology, exploration and mining. In 15th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2015 (Vol. 3, pp. 361-368). Sofia: STEF92 Technology.
• Michalska, A., & Michalski, K. (2015). Mercury content as a part of a multi-criteria analysis of investment potential of post-mining areas. Science and technologies in geology, exploration and mining. In 15th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2015 (Vol. 1, pp. 723-728). Sofia: STEF92 Technology.
• Okońska, A., Uruski, Ł., Górecki, J., & Gołaś, J. (2013). Metodyka oznaczania zawartości rtęci całkowitej w węglach energetycznych [Mercury in coal - determination of total mercury in steam coals by cold vapor atomic absorption spectrometry (CV-AAS)]. Gospodarka Surowcami Mineralnymi - Mineral Resources Management,, 29(12), 39-49.
• Olkuski, T. (2007). Porównanie zawartości rtęci w węglach polskich i amerykańskich [Coparision of mercury content in Polish and U.S. coals]. Polityka Energetyczna, 10(2), 603-611.
• Pacyna, E. G., Pacyna, J. M., Sundseth, K., Munthe, J., Kindbom, K., Wilson, S., et al. (2010). Global emission of mercury to the atmosphere from anthropogenic sources in 2005 and projections to 2020. Atmospheric Environment, 44, 2487-2499.
• Panasiuk, D., Głodek, A., & Pacyna, J. M. (2012). Scenariusze emisji rtęci dopowietrza, wód i gleby w Polsce do roku 2020 [Scenarios of mercury emission to air, water and soil in Poland to year 2020]. Proceedings of ECOpole, 6(2), 769-774.
• Pirrone, N., Cinnirella, S., Feng, X., Finkelman, R. B., Friedli, H. R., Leaner, J., et al. (2010). Global mercury emission to the atmosphere from anthropogenic and natural sources. Atmospheric Chemistry and Physics, 10, 5951-5964.
• Polish Energy Policy until 2030. (2009). Polityka energetyczna polski do 2030. Warszawa: Ministerstwo Gospodarki, 6 January 2016 from: http://www.me.gov.pl/files/upload/8134/Polityka%20-nergetyczna%20ost.pdf.
• Project of Polish Energy Policy until 2050. (2015). Projekt polityki energetycznej polski do 2050. Warszawa: Ministerstwo Gospodarki. Retrieved 6 January 2016 from: http://bip.me.gov.pl/node/24670.
• Regulation of the Minister of Environment of May 29. (2014). Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 29 maja 2014 r. w sprawie prowadzenia monitoringu obiektu unieszkodliwiania odpadów wydobywczych (Dz. U. 2014, poz. 875).
• Regulation of the Minister of Environment of September 9. (2002). Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 9 września 2002 r. w sprawie standardów jakości gleby oraz standardów jakości ziemi (Dz. U. Nr 165, poz. 1359).
• Smoliński, A. (2007). Energetyczne wykorzystanie węgla jako źródło emisji rtęci. Porównanie zawartości Hg w wybranych polskich węglach z zawartością tego metalu w węglach na świecie [Energy utilization of coal as a source of mercury emission. Comparison of mercury content in selected Polish and world coals]. Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów, 2(238), 45-53.
• Technical Background Report for the Global Mercury Assessment. (2013). AMAP/UNEP. Retrieved 6 January 2016 from: http://www.amap.no/documents/doc/TechnicalBackground-Report-for-the-Global-Mercury-Assessment-2013/848.
• The Act of July 10. (2008). [Act on mining waste]. Ustawa 10 lipca 2008 r. o odpadach wydobywczych (Dz. U. 2008 nr 138, poz. 865 z późn. zm.).
• Wichliński, M., Kobyłecki, R., & Bis, Z. (2013). The investigation of Mercury contents in Polish coal samples. Archives of Environmental Protection, 39(2), 141-150.
• Wojnar, K., & Wisz, J. (2006). Rtęć w polskiej energetyce [Mercury in the Polish energy sector]. Energetyka, 280-283. Retrieved January 6, 2016 from: http://www.cire.pl/pliki/2/rtecwenerg.pdf.
• Zajusz-Zubek, E., & Konieczyński, J. (2014). Coal cleaning versus the reduction of mercury and other trace elements' emissions from coal combustion processes. Archives of Environmental Protection, 40(1), 115-127.