Emission of polycyclic aromatic hydrocarbons from the exhalation zones of thermally active mine waste dumps

• Autorzy: Kuna-Gwoździewicz P.

Identyfikatory

DOI

10.7424/jsm130103

Warianty tytułu

PL

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne w gazach stref ekshalacyjnych wybranego termicznie aktywnego składowiska odpadów wydobywczych z górnictwa węgla kamiennego

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The article presents results of research carried out on the occurrence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) in gases of exhalation zones, created on the surface of a thermally active coal mine waste dump. The oxidation and self-heating of mine waste are accompanied with the intensive emission of flue gases, including PAH group compounds. Taking into consideration the fact the hydrocarbons show strong genotoxic, mutagenic and carcinogenic properties, research was conducted to establish their content in the examined gases. The research object was a gangue dump located in Rybnik. The research was performed in 2012. In total, 24 samples of gas were collected with PUF (polyurethane foam) sampling cartridges with a quartz fibre filter and an aspirator. The collected samples were analysed with the use of high performance liquid chromatography (HPLC) and a fluorescence detector (FLD) to evaluate the amount of PAH present.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań autorki dotyczących występowania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) w gazach stref ekshalacyjnych, tworzących się na powierzchni czynnego termicznie składowiska odpadów wydobywczych z górnictwa węgla kamiennego. Utlenianiu i zagrzewaniu się odpadów wydobywczych towarzyszy intensywna emisja gazów spalinowych, w skład których wchodzą m.in. związki z grupy WWA. Biorąc pod uwagę silne właściwości genotoksyczne, mutagenne oraz kancerogenne tych węglowodorów, wykonano badania, mające na celu ustalenie ich zawartości w badanych gazach. Obiektem badań było jedno ze składowisk odpadów wydobywczych, zlokalizowane w Rybniku. Prace prowadzone były w roku 2012. Pobrano 24 próbki gazowe, wykorzystując w tym celu próbniki ze stałym sorbentem typu PUF (pianka poliuretanowa) z filtrem z włókien kwarcowych oraz aspirator. Pobrane próbki analizowano, stosując technikę wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) z detektorem FLD (detekcja fluorescencyjna) i oznaczano w nich sumę WWA.

Słowa kluczowe

EN

polycyclic aromatic hydrocarbons; thermally active coal gangue dump; exhalation zones

PL

wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne; termicznie aktywnie składowiska odpadów wydobywczych; strefy ekshalacyjne

• Wydawca: Elsevier ; Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Journal of Sustainable Mining
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 12, iss. 1
• Strony: 7--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz.

Twórcy

autor

Kuna-Gwoździewicz P.

• Department of Environment Engineering, Central Mining Institute (Katowice, Poland) Tel. [phone], fax: [phone]

Bibliografia

• 1. Adamczyk Z., Białecka B. (1999): Kształtowanie się zanieczyszczeń powietrza w strefie składowisk odpadów powęglowych na przykładzie termicznie czynnego zwałowiska. Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów T. 33, nr 5, s. 193–198.
• 2. Buchta D., Molenda T. (2007): Minerały stref ekshalacyjnych termicznie czynnych składowisk odpadów górnictwa węgla kamiennego. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie nr 4, s. 8–10.
• 3. Czuber W., Duchowski S. (1979): Gaszenie palących się zwałów odpadów górnictwa węglowego. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria Górnictwo z. 595, s. 71–78.
• 4. Dulewski J., Madej B., Uzarowicz R. (2010): Zagrożenie procesami termicznymi obiektów zagospodarowania odpadów z górnictwa węgla kamiennego. Gospodarka Surowcami Mineralnymi T. 26, z. 3, s. 125–142.
• 5. Falcon R.M. (1986): Spontaneous combustion of the organic matter in discards from the Witbank coalfield. Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy Vol. 86, No. 7, s. 243–250.
• 6. Gumińska J., Różański Z. (2005): Analiza aktywności termicznej śląskich składowisk odpadów powęglowych. Karbo T. L, nr 1, s. 53–58.
• 7. Hławiczka S., Łączny J.M. (1987): Odpady hutnicze i górnicze jako źródło emisji gazowych zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego. Człowiek i Środowisko T. 11, nr 1–2, s. 183–195.
• 8. Howsam M., Jones K.C. (1998): Sources of PAHs in the environment. W: A.H. Neilson (Ed.), Part 1. PAHs and Related Compounds. The Handbook of Environmental Chemistry, Vol. 3. Berlin – Heidelberg, Springer-Verlag, s. 139–141.
• 9. Konopacki K. (2007): Gaszenie „zapożarowanej hałdy”. Odpady i Środowisko T. 43, nr 1, s. 50–52.
• 10. Korban Z. (2011): Problem odpadów wydobywczych i oddzia-ływania ich na środowisko, na przykładzie zwałowiska nr 5A/W-1 KWK “X”. Górnictwo i Geologia T. 6, z. 1, s. 109–120.
• 11. Korski J. (2010): Termowizja w monitoringu i zwalczaniu pożarów składowiska odpadów pogórniczych. Górnictwo i Geo-logia T. 5, z. 2, s. 91–103.
• 12. Krogulski A., Borkowska M., Strusiński A. (1997): Aktywność mutagenna pyłów powietrza atmosferycznego w Warszawie. Roczniki PZH T. 48, nr 1, s. 31–35.
• 13. Kuna P. (2010): Wpływ emisji wielopierścieniowych węglo-wodorów aromatycznych (PAH) z zakładów koksowniczych w Dąbrowie Górniczej (woj. śląskie) na zanieczyszczenie środowiska glebowego. Przegląd Geologiczny T. 58, nr 1, s. 74–78.
• 14. Kuna P., Łączny J.M. (2012): Zagrożenie środowiska pracy związkami PAH podczas prac rozbiórkowych składowisk odpadów powęglowych. Biuletyn PIG nr 450, s. 57–62.
• 15. Lemieux P.M., Lutes C.C., Santoianni D.A. (2004): Emissions of organic air toxics from open burning: a comprehensive review. Progress in Energy and Combustion Science Vol. 30, s. 1–32.
• 16. Misz M., Fabiańska M., Ćmiel S. (2007): Organic components in thermally altered coal waste: Preliminary petrographic and geochemical investigations. International Journal of Coal Geology Vol. 71, s. 405–424.
• 17. Misz-Kennan M., Fabiańska M. (2010): Thermal transformation of organic matter in coal waste from Rymer Cones (Upper Silesian Coal Basin, Poland). International Journal of Coal Geology Vol. 81, s. 343–358.
• 18. Nam J.J., Thomas G.O., Jaward F.M., Steinnes E., Gustafsson O., Jones K.C. (2007): PAHs in background soil from Western Europe: Influence of atmospheric deposition and soil organic matter. Chemosphere Vol. 70, s. 1596–1602.
• 19. Petryl T., Schmidz P., Schlatter C. (1996): The use of toxic equivalency factors in assessing occupational and environmental health risk associated with exposure to airborne mixtures of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). Chemosphere Vol. 32, No. 4, s. 639–648.
• 20. Pikoń K., Bugla J. (2007): Emisja ze zrekultywowanych zwałowisk stożkowych. Archiwum Gospodarki Odpadami i Ochrona Środowiska T. 6, s. 55–70.
• 21. PROJEKT COOL’S (2007–2013): POIG.01.03.01-24-029/08-00. System zarządzania likwidacją emisji CO2 ze zwałowisk odpadów powęglowych realizowany przez Główny Instytut Górnictwa wraz z Politechniką Śląską, współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka.
• 22. Ramirez N., Cuadras A., Rovira E., Marcé R.M., Borrull F. (2011): Risk assessment related to atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons in gas and particle phases near industrial sites. Environmental Health Perspectives Vol. 119, s. 1110–1116.
• 23. Różański Z., Parchański J. (2009): Rekultywacja zwałowiska odpadów powęglowych w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym w aspekcie zagrożenia pożarowego. Problemy Ekologii nr 1–2, s. 35–42.
• 24. Smith M.J., Flowers T.H., Ducan H.J., Alder J. (2006): Effects of polycyclic aromatic hydrocarbons on germination and subsequent growth of grasses and legumes in freshly contaminated soil and soil with aged PAHs residues. Environmental Pollution Vol. 141, s. 519–525.
• 25. Ściążko M., Zieliński H. (2003): Termochemiczne przetwórstwo węgla i biomasy. Kraków – Zabrze, Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN.
• 26. Trapido M. (1999): Polycyclic aromatic hydrocarbon in Estonian soil: contaminations and profiles. Environmental Pollution Vol. 105, s. 67–74.
• 27. U.S. EPA (1999): U.S. Environmental Protection Agency (Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska) Determination of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Ambient Air Using Gas Chromatography/mass Spectrometry (GC/MS). Compendium of Methods for the Determination of Toxic Organic Compounds in Ambient Air. EPA/625/R-96/010b, 1999. Washington, DC:U.S. EPA, Center for Environmental Research Information.
• 28. stat.gov.pl/gus/5840_11289_PLK_HTML.htm.