|
93 Сернистая кислота непрочное соединение, которое существует только в водных растворах. В породном отвале раствор сернистой кислоты, поглощая из воздуха кислород, окисляется в серную кислоту: 2Н2503 + 02 = 2Н2304. 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 302, а в дальнейшем и Я2504: 4 Ре32 + 1102 + 6Я20 = 4 Ре (ОН)3 + 8302 ; 802 + Н20 = Н2303; 2 Н2303 + 02 = 2Н2304. Образующаяся таким образом серная кислота, вступая в химические реакции с породной массой, приводит к образованию значительного числа химически активных водорастворимых соединений. А атмосферные осадки, проникая в породный отвал, обогащаются этими соединениями, поэтому стоки с отвалов оказывают интенсивное воздействие на состояние окружающей среды. Кроме того, вследствие низкого уровня рН породной массы возможно вымывание из неё кислоторас творимых соединений тяжелых металлов [103]. Указанные процессы являются основным фактором, определяющим как направленность, так и интенсивность воздействия отвала на окружающую среду. В таблице 3.1 приведены результаты рентгенофлуоресцентного исследования проб породной массы представляющих все тины и размеры отвалов, отсыпанных в различные периоды и расположенных в разных частях Подмосковного угольного бассейна. Отбор проб производился на различных уровнях но перимефу отвала с шагом сетки равным 50 м. По породным отвалам, образованным в более поздний период такая связь не нросмафивается, что можно объяснить неза |
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 107 химически активных водорастворимых соединений. А атмосферные осадки, проникая в породный отвал, обогащаются этими соединениями, поэтому стоки с отвалов оказывают интенсивное воздействие на состояние окружающей среды. Кроме того, вследствие низкого уровня рН породной массы возможно вымывание из неё кислоторастворимых соединений тяжелых металлов [166, 173, 183,277,315]. Указанные процессы являются основным фактором, определяющим как направленность, так и интенсивность воздействия отвала на ОС. В таблице 3.2 приведены результаты рентгенофлуоресцентного исследования проб породной массы представляющих все типы и размеры отвалов, отсыпанных в различные периоды и расположенных в разных частях Подмосковного угольного бассейна [203, 204]. Таблица 3.2 Значение рН и содержание тяжелых металлов в породной « массе отвалов шахт Подмосковного бассейна Шахта Зг РЬ Аз 2п N1 Ре Со Мп Сг рН №1 30,2 32,4 12,4 31,0 16,5 0,92 11,8 67,4 55,8 1,8 №2 26,0 43,4 13,6 47,7 23,1 1,783 5,53 78,5 55,5 1,8 №20 49,6 69,6 16,8 24,0 20,2 3,523 0 25,7 60,7 1,7 №21 80 50,6 16,8 34,8 15,6 5,8 1.4 17,7 ИЗ №24 66,8 73,1 20,1 41,8 23,4 6,396 0 0 79,8 2,9 №25 39,6 55,6 16,9 28,8 19,2 3,503 0 25,3 66,2 2,75 №27 46,30 63,08 17,99 15,45 18,35 4,521 0 12,84 81,11 3,0 №5 48,9 61,1 21,0 90,8 63,2 5,494 34,8 286,5 98,0 4,8 №6 88,3 75,8 19,1 49,3 37,6 8,44 0 0 61,9 1,75 Рассошинская 2 86,12 52,0 14,96 41,9 19,6 3,32 0,49 31,4 63,9 1,2 Партизан 34,78 14,71 9,406 20,75 21,75 1,273 8,361 58,37 68,63 3,5 Бибиковская 1 79,7 57,2 16,9 86,3 34,6 3,57 2,9 49,7 91,3 4,7 Бибиковская 2 44,90 76,76 18,13 26,79 22,04 2,509 0 128,1 65,38 3,28 №67 48 53,8 14,4 0 6,2 1*47 9,25 52,1 58 2,0 №68 25,8 146,1 24,8 15,3 16,6 3,0 0 55,7 80,0 |