|
92 При этом ликвидация шахты не означает ликвидации отвала и, он как источник жидких стоков и пылегазовых выбросов может действовать в течение многих лет. 3.2 Физико-химические свойства породной массы отвалов Породные отвалы формируются из разнородной горной массы, в которой вследствие её измельчения и перемешивания в присутствии кислорода воздуха активизируются физико-химические процессы. Для отвалов характерно значительное выделение в атмосферу ныли. Взаимодействие солнечной радиации с веществом поверхностного слоя обусловливает возникновение в материале отвала механических напряжений, что приводит к измельчению породы, вплоть до образования пыли, которая сдувается и уносится на значительные расстояния, загрязняя атмосферу и поверхностный почвенный слой. Проблема выделения с отвалов пыли рассмотрена в грудах многих исследователей [32, 34, 35, 93, 110, 132136, 150]. Авторы этих работ считают, что вследствие низкой интенсивности иылевыделения с отвалов и низкой токсичности породной пыли этот процесс не наносит существенного ущерба окружающей среде. Отвалы являются источником аэрозольных и газовых выбросов. В породной массе содержится от 5 до 20% угля, до 10% пирита и от 5% и более серы, что и является причиной её самовозгорания. При высокотемпературном окислении входящей в состав породной массы серы образуется её диоксид $02: $ + О, = 802. Поэтому мосле отсыпки породы в результате интенсивного горения отвала происходит выделение в атмосферу диоксида серы, а при взаимодействии 802 с атмосферными осадками образуется сернистая кислота: 302 + Н20 = Н2302. |
94 токсичными веществами и элементами. Примером могут служить выявленные случаи загрязнения подземных вод в Новомосковском районе [318]. Для терриконов характерно также значительное выделение в атмосферу пыли [84, 174, 183, 185, 295]. Вопросы запылённости атмосферного воздуха поверхностными технологическими комплексами нашли отражение в работах В.И. Саранчука, М.И. Волохова, В.И. Ускова, И.Е. Билана, Ф.И. Маковей и др.. Также эти вопросы изучал А.П.Стельмах, П.А.Леонов и Б.А.Сурначев, А.А. Скочинский, В.Б.Комаров, А.С. Бурчаков, А.Т. Айруни, И.И.Медведев, и др. Миграция загрязняющих веществ в. ландшафтной оболочке Земли управляется разнородными процессами, обладающими различной энергетикой. Взаимодействие солнечной радиации с веществом поверхностного слоя обусловливает возникновение в материале террикона механических напряжений, что приводит к измельчению породы, вплоть до образования пыли. Интенсивность диспергирования породы определяется той долей энергии, которая остается неизрасходованной на реализацию первоочередных процессов (турбулентный теплообмен деятельного слоя с приземным слоем атмосферы; десорбцию влаги из порового пространства горной породы), и удельной энергией разрушения породы [182]. Образовавшаяся таким образом пыль, в сухую ветреную погоду сдувается и уносится на значительные расстояния, загрязняя агмосферу и поверхностный почвенный слой. Так, например, по данным [347] концешрация пыли на расстоянии в 500 м с подветренной стороны терриконов при скоростях ветра от 2,6 до 5,4 м/с соответственно составляет 6,3 и 13;8 мг/м3. Пыль влияет на здоровье человека, поражая легкие; снижает прозрачность атмосферы; увеличивает вероятность осадков, туманов и облаков; снижает поток солнечной радиации, что вызывает изменение окружающей температуры и биологической скорости роста деревьев; влияет на плодородие 105 Породные отвалы угольных шахт являются комплексным источником загрязнения окружающей среды (рисунок 3.4). Породные отвалы формируются из разнородной горной массы, в которой вследствие ее измельчения и перемешивания в присутствии кислорода воздуха активизируются физико-химические процессы. Рисунок 3.4 Схема влияния породных отвалов на ОС 106 3.2.3 Физико-химические свойства породной массы Отвалы являются источником аэрозольных и газовых выбросов. В породной массе содержится от 5 до 20% угля, до 10% пирита и от 5% и более серы, что и является причиной её самовозгорания. При высокотемпературном окислении входящей в состав породной массы серы образуется её диоксид 802: 8 + 02 = 802 Поэтому после отсыпки породы в результате интенсивного горения отвала происходит выделение в атмосферу диоксида серы, а при взаимодействии 8О2 с атмосферными осадками образуется сернистая кислота: 802 + Н20 = Н2803 Сернистая кислота непрочное соединение, которое существует только в водных растворах. В породном отвале раствор сернистой кислоты, поглощая из воздуха кислород, окисляется в серную кислоту: 2Н2803 + 02 = 2Н2804 При работе шахты интенсивное горение отвала происходит в весенний и осенний периоды, а после закрытия предприятия горение отвала продолжается в течение 5-7 лет, но и после окончания горения образование серной кислоты не прекращается. Холодное окисление содержащегося в отвале пирита также способствует образованию 802, а в дальнейшем и Н2804: 4 Ре82 + 1Ю2 + 6Н20 = 4 Ре (ОН)3 + 8302 802 + Н20 = Н2303 , 2Н2803 + 02 = 2Н2804 Образующаяся таким образом серная кислота, вступая в химические реакции с породной массой, приводит к образованию значительного числа |