.

Закономірності розповсюдження токсичних елементів, оцінка та прогноз токсичності продуктів видобутку та відходів переробки антрацитів Донбасу: Автореф

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 3228
Скачать документ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНА ГІРНИЧА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ

ГОРОВА НАТАЛЯ АНАТОЛІЇВНА

УДК 553.93+550.42+577.4

ЗАКОНОМІРНОСТІ РОЗПОВСЮДЖЕННЯ ТОКСИЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ, ОЦІНКА ТА ПРОГНОЗ ТОКСИЧНОСТІ ПРОДУКТІВ ВИДОБУТКУ ТА ВІДХОДІВ ПЕРЕРОБКИ АНТРАЦИТІВ ДОНБАСУ

Спеціальність: 04.00.16 – “Геологія твердих горючих копалин”

АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового стпеня
кандидата геологічних наук

Дніпропетровськ-1999

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі геології та геодезії Донбаського гірничо-металургійного інституту Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник – кандидат технічних наук, доцент Давиденко Володимир Андрійович, проректор з наукової роботи, завідувач кафедри охорони праці та навколишнього середовища Донбаського гірничо-металургійного інституту (м.Алчевськ), Міністерство освіти і науки України.

Офіційні опоненти – доктор геолого-мінералогічних наук, професор, Доброгорський Микола Олександрович, професор кафедри геології і розвідки родвищ корисних копалин Національної гірничої академії України, Міністерство освіти і науки України (м.Дніпропетровськ)

кандидат геолого-мінералогічних наук, старший науковий співробітник Баранов Володимир Андрійович, старший науковий співробітник відділу геології вугільних родовищ великих глибин Інституту геотехнічної механіки НАН України (м. Дніпропетровськ)

Провідна установа – Інститут геологічних наук НАН України, відділ геології вугільних родовищ (м.Київ)

Захист відбудеться “ 21 ” квітня 2000 г. о 14-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.080.05 при Національній гірничій академії України, (49027, м. Дніпропетровськ, пр. Карла Маркса, 19).

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Національної гірничої академії України (49027, м. Дніпропетровськ, пр. Карла Маркса, 19).

Автореферат розісланий “ 17 ” березня 2000 р.

Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради
Д 08.080.05,
к.геол.н. А.Л.Лозовий

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. На території України накопичена велика (близько 25 млрд. т) кількість промислових відходів вугільної, гірничорудної, металургійної, енергетичної та інших галузей народного господарства, значна (близько 20 млрд. т) частина яких розташована в Донецькому басейні та зосереджена в 1200 териконах вугільних шахт, 63 хвостосховищах збагачувальних фабрик, 11 золошлакових відвалах металургійних підприємств та теплових станцій, численних котелень тощо. Цієї кількості відходів достатньо, щоб покрити територію України шаром товщиною до 2 см, а територію Донбасу – близько 13 cм. На кожного мешканця України припадає приблизно 500 т, а Донбасу – 4000 т промислових відходів. Щорічно їхня кількість зростає на 100 – 150 млн.т. Під ними знаходиться близько 160 тисяч гектарів родючих земель.
Відходи промислових підприємств являють собою постійне джерело забруднення навколишнього середовища не тільки в промислових районах, але й у всій Україні через те, що повсюдно використовуються в господарській діяльності (виготовлення будівельних матеріалів, засипання ярів та ін.). Вивчення токсичності як мінеральної сировини, так і відходів ії переробки є актуальною проблемою. На жаль, існуючі стандарти якості викопного вугілля не вимагають інформації про вміст токсичних елементів. Державна важливість проблеми визначена Законами України “Про охорону навколишнього середовища”, “Про охорону атмосферного повітря”, “Про екологічну експертизу”, “Про відходи”, а також відповідними Постановами Кабінету Міністрів.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами та темами. Дисертаційна робота виконана у відповідності з програмою наукових робіт “Пошуки, обгрунтування та використання нових нетрадиційних видів корисних копалин для потреб народного господарства України (1992 – 1995 рр.)”, затвердженою наказом Міністра вищої та середньої спеціальної освіти УРСР (№68 від 31.03.92 р.), та тематикою координаційного плану науково-дослідних робіт “Дослідження та науковий прогноз закономірностей розміщення і формування родовищ корисних копалин України” на 1996 – 1998 р. (наказ Міністра освіти України про затвердження №37 від 13.02.96 р.).
Мета та завдання дослідження. Метою роботи є встановлення закономірностей розповсюдження токсичних елементів, оцінка та прогноз токсичності продуктів видобутку й відходів переробки антрацитів Должансько-Ровенецького та Боково-Хрустальського вугленосних районів.
Для досягнення поставленої мети треба було вирішити такі завдання:
а) визначити кількість, склад, стрічання, вміст, особливості накопичення, розподіл та походження токсичних елементів у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля шахтопластів, шахтних полів і державних холдингових компаній;
б) розробити методику оцінки токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля;
в) виконати кількісну оцінку токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля;
г) встановити типоморфні показники токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля шахтопластів, шахтних полів та державних холдингових компаній;
д) скласти кадастр токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля шахтопластів, шахтних полів та державних холдингових компаній;
е) розробити методику й виконати прогноз токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля пластів та шахтних полів.
Ідея роботи полягає у підвищенні ефективності та безпеки використання продуктів видобутку та відходів переробки вугілля Донбасу, охороні навколишнього середовища.
Основні наукові положення, що виносяться на захист:
1. Закономірності (кількість, склад, стрічання, вміст, горизонтальна зональність) розповсюдження токсичних елементів у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля визначаються умовами вугленакопичення, проявом регіонального метаморфізму та накладеними ендогенними процесами.
2. Токсичність продуктів видобутку та відходів переробки вугілля зумовлена загальною кількістю, загальною і середньою сумами питомих частот стрічання, загальною і середньою сумами кратностей перевищення гранично допустимих концентрацій токсичних елементів, вмістом та роллю найбільш розповсюдженого токсичного елемента.
3. Сукупний показник (середній рейтинг) токсичності дозволяє визначати типоморфні показники, виконувати кількісну оцінку та прогнозувати токсичність продуктів видобутку й відходів переробки вугілля шахтопластів, пластів, шахтних полів та вугленосних районів.
Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому, що вперше визначено кількість, склад, стрічання, вміст та походження токсичних елементів, встановлено особливості поведінки токсичних елементів у продуктах видобутку (гірська маса, вугілля) та відходах переробки вугілля (зола вугілля), доведено існування горизонтальної зональності у розповсюдженні (кількість, склад, стрічання та вміст) токсичних елементів і встановлено типоморфні показники токсичності продуктів видобутку й відходів переробки вугілля шахтопластів, шахтних полів і державних холдингових компаній.
Наукове значення отриманих результатів полягає в новому підході до виконання оцінки та прогнозу токсичності продуктів видобутку й відходів переробки вугілля, що дозволить створити модель токсичності й виконати кількісну оцінку та порівняння токсичності різних об’єктів (шахтопластів, пластів, шахтних полів та ін.).
Практичне значення отриманих результатів полягає в тому, що вперше запропоновано і впроваджено методику кількісної оцінки токсичності, виконано кількісну оцінку токсичності продуктів видобутку й відходів переробки вугілля шахтопластів, шахтних полів та державних холдингових компаній, складено кадастр токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля шахтопластів, шахтних полів та державних холдингових компаній, зроблено науково обгрунтований прогноз токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля пластів h7+h7в, h8+h8в та h10+h10в , а також шахтних полів.
Реалізація результатів роботи. Результати дисертації впроваджені на гірничих підприємствах ДХК “Свердловантрацит”, “Ровенькиантрацит”, “Антрацит” та “Донбасантрацит” у вигляді рекомендацій щодо використання продуктів видобутку та відходів переробки вугілля.
Достовірність результатів роботи. Достовірність наукових положень, висновків та рекомендацій підтверджується великим обсягом фактичного авторського матеріалу, використанням апробованих методик відбору та обробки проб, підготовки проб до аналітичних досліджень, виконанням аналітичних досліджень в атестованій лабораторії випробувального центру Схід ДРГП, з проведенням внутрішнього та зовнішнього контролю, збігом теоретичних положень та отриманих результатів.
Особистий внесок здобувача. Автором дисертації обгрунтовані ідея та науково-практичний напрям у вивченні токсичності відходів виробництва, визначені мета та задачі дослідження, сформульовані наукові положення, що виносяться на захист, висновки та рекомендації, встановлені закономірності розповсюдження токсичних елементів, розроблені методики кількісної оцінки та прогнозу, визначені типоморфні показники, виконані кількісна оцінка та прогноз, складені прогнозні карти та кадастр токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля шахтопластів, пластів, шахтних полів і державних холдингових компаній.
Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідались на 14 міжнародних науково-практичних конференціях, таких як “Екологічні аспекти забруднення навколишнього середовища” (м. Київ, 1996р.), “Регіон: стратегія виживання та розвитку Донбасу” (м. Донецьк, 1996р.), “Нетрадиційні та інтенсивні технології розробки родовищ корисних копалин” (м. Новокузнецьк, 1997р.), країн СНД щодо екології хімічних виробництв (м. Сєверодонецьк, 1998р.), “ХХI сторіччя – проблеми та перспективи освоєння родовищ корисних копалин” (м. Дніпропетровськ, 1998р.), “Актуальні проблеми геології та раціонального природокористування” (м. Дніпропетровськ, 1999р.), “Оцінка екологічного стану навколишнього середовища при реструктуризації вугільної промисловості” (м. Слов’яногірськ, 1999р.), Х Всеросійській вугільній нараді “Ресурсний потенціал твердих горючих копалин на межі XXI століття” (м. Ростов-на-Дону, 1999р.) та ін.
Публікації. Матеріали дисертації опубліковані у 24 наукових працях: статей у наукових журналах – 5, статей у збірках наукових праць – 3, матеріалів та тез у наукових конференціях – 16. У виданнях, що задовольняють вимоги ВАК, опубліковано 8 праць.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація є рукопис, що складається із вступу, п’яти розділів, висновків, списку використаних джерел та чотирьох додатків. Обсяг дисертації становить 271 сторінку, з яких 139 сторінок основного тексту, 11 рисунків, 25 таблиць. Список використаних джерел містить 98 найменувань.
Автор щиро вдячний своєму науковому керівникові, канд. техн. наук, доц. В.А. Давиденкові за постійну увагу та науково-методичну допомогу. Збиранню кам’яного матеріалу сприяли виробничники В. В. Бондаренко (ДХК “Ровенькиантрацит”), В.Я. Нікітенко (ДХК “Донбасантрацит”), П.Ф.Сидоренко (ДХК “Свердловантрацит”), Л.М. Харченко (ДХК “Антрацит”). Автор висловлює їм свою вдячність.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Розділ 1. Аналітичний огляд та завдання дослідження
У вивченні елементів – домішок у викопному вугіллі окрім пізнавального підходу (до 30-х років ХХ сторіччя) відзначається практичний інтерес, зумовлений знаходженням у них промислових концентрацій германію (30–60-і роки) та урану (60–70-і роки). Найбільш значний вклад у вивчення елементів-домішок у твердих горючих корисних копалинах внесли В.М. Гольдшмідт, В.Р. Клер та Л.Я. Юдович, а також Т.В. Барна, В.К. Бєляєв, О.І. Бент, Н.І. Бе-сіда, В. Бушка, С.І. Бик, Г.А. Волкова, А.Г. Дворников, Ю.Н. Жаров, Є.І. Ка-пінус, Л.Я. Кизильштейн, М.П. Кетрис, А.Ф. Кулачкова, О.Р. Кулиненко, О.А. Кущ, Б.І. Лелик, Є.С. Мейтов, А.В. Мерц, К.В. Миронов, В.Ф. Ненахова, В.М. Роговой, Ф.Я. Саприкін, І.Г. Шарова, М.Я. Шпирт, В.Ф. Шульга, В.Ф. Череповський, Г.М. Екскеназі та інші.
В останні роки перед суспільством виникла проблема утилізації промислових відходів, які займають десятки тисяч гектарів родючих земель та забруднюють навколишнє середовище. В Донбасі основна частина відходів пов’язана з вугільною промисловістю (продукти видобутку та переробки вугілля).
Аналіз опублікованих матеріалів щодо токсичних елементів свідчить про те, що вони мають інформаційний характер. Систематичні дослідження токсичності промислових відходів не проводилися, науково обгрунтована методика оцінки та прогнозу токсичності, на підставі якої можна було б виконати порівняльно-кількісне вивчення цього показника, відсутня.
Аналітичний огляд наукових робіт дозволив установити існування важливої наукової проблеми, сформулювати мету та завдання досліджень, що подані в загальній характеристиці дисертації.

Розділ 2. Об’єкти, обсяг, методика й засоби дослідження продуктів видобутку та відходів переробки вугілля
Об’єктом досліджень вибрані шахтні поля, розташовані в межах Головної синкліналі Донбасу (Должансько-Ровенецький та Боково-Хрустальський вугленосні райони), що є основними (до 70,0 %) з видобутку антрациту. Випробувано 265 гірничих виробок по 84 шахтопластах 36 шахт ДХК “Свердловантрацит”, “Ровенькиантрацит”, “Антрацит” та “Донбасантрацит”, відібрано 624 зразки вміщуючих порід та породних прошарків, 896 зразків вугілля. В них аналітичними дослідженнями встановлено вміст 43 хімічних елементів. Для оцінки токсичності нами вперше була запропонована методика, яка передбачає визначення таких показників токсичності, як загальна кількість токсичних елементів, загальна та середня суми питомих частот стрічання, загальна та середня суми кратностей перевищення гранично допустимих концентрацій, вміст та роль найбільш розповсюдженого токсичного елемента, а також хімічний тип, клас та підклас токсичності. Токсичність може бути подана у вигляді формули й зображена графічно. Кількісна оцінка показника токсичності виконується після визначення його рейтинга, прогнозна – з урахуванням сукупного показника (середнього рейтинга) для об’єктів одного рівня (шахтопласта, шахтного поля, холдингової компанії). За значенням середнього рейтинга складені кадастр токсичності продуктів видобутку (гірська маса та вугілля) та відходів переробки (зола вугілля) шахтопластів, пластів, шахтних полів та холдингових компаній, 128 прогнозних карт токсичності продуктів видобутку й відходів переробки антрацитів пластів h7+h7в, h8+h8в, h10+h10в та шахтних полів.

Розділ 3. Токсичні елементи у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля шахтопластів, шахтних полів та ДКХ “Свердловантрацит”, “Ровенькиантрацит”, “Антрацит” та “Донбасантрацит”
У продуктах видобутку та відходах переробки антрациту встановлені такі токсичні елементи, як берилій, ванадій, вісмут, кобальт, літій, марганець, мідь, молібден, миш’як, нікель, ніобій, ртуть, свинець, сурма, фосфор, хром та цинк. У гірській масі, вугіллі та золі вугілля відзначені ванадій, літій, марганець, миш’як, свинець, фосфор, хром і сурма, у гірській масі та золі вугілля – берилій, вісмут, кобальт, мідь і молібден, у вугіллі та золі вугілля – цинк і нікель, у гірській масі та вугіллі – ртуть, у вугіллі – ніобій.
У гірській масі шахтопластів виявлено від 4 (ДХК “Свердловантрацит”) до 12 (ДХК “Донбасантрацит”) токсичних елементів, з яких тільки миш’як та хром встановлені в усіх холдингових компаніях. За зростанням їх у гірській масі шахтопластів холдингові компанії розміщені: “Свердловантрацит” (4), “Ровенькиантрацит” (7), “Антрацит” (7) та “Донбасантрацит” (12), а за поширеністю – “Ровенькиантрацит” (17,4%), “Донбасантрацит” (22,3%), “Антрацит” (22,4%) та “Свердловантрацит” (35,0%). У гірській масі шахт відмічено від 3 (ДХК “Ровенькиантрацит” та “Антрацит”) до 6 (ДХК “Донбасантрацит”) токсичних елементів, з яких тільки миш’як поширений в усіх холдингових компаніях. За числом токсичних елементів холдингові компанії розміщені у такому порядку: “Ровенькиантрацит” (3), “Антрацит” (3), “Свердловантрацит” (4) та “Донбасантрацит” (6), а за поширеністю – “Свердловантрацит” (36,4%), “Донбасантрацит” (39,4%), “Ровенькиантрацит” (45,8%) та “Антрацит” (50,0%).
У вугіллі шахтопластів встановлено від 4 (ДХК “Свердловантрацит”) до 11 (ДХК “Донбасантрацит”) токсичних елементів, з яких тільки миш’як та ртуть виявлені в усіх холдингових компаніях. За їх зростанням холдингові компанії розміщені: “Свердловантрацит” (4), “Ровенькиантрацит” (5), “Антрацит” (6) та “Донбасантрацит” (11), а за поширеністю – “Ровенькиантрацит” (8,7%), “Свердловантрацит” (11,6%), “Донбасантрацит” (23,0%) та “Антрацит” (27,3%). У вугіллі шахт виявлено від 2 (ДХК “Свердловантрацит”, “Ровенькиантрацит” та “Антрацит”) до 8 (ДХК “Донбасантрацит”) токсичних елементів, з яких тільки ртуть встановлена повсюдно. За їх зростанням холдингові компанії розташовані: “Сверд-ловантрацит” (2), “Ровенькиантрацит” (2), “Антрацит” (2) та “Донбасантрацит” (8), а за поширеністю – “Ровенькиантрацит” (12,5%), “Свердловантрацит” (18,2%), “Донбасантрацит” (29,6%) та “Антрацит” (66,7%).
У золі вугілля шахтопластів та шахт виявлено 14 токсичних елементів (берилій, ванадій, вісмут, кобальт, літій, марганець, мідь, молібден, миш’як, нікель, свинець, фосфор, хром та цинк), які з різним ступенем поширеності встановлені в усіх холдингових компаніях. Найбільш розповсюдженими токсичними елементами є миш’як, молібден та хром. За зростанням поширеності токсичних елементів холдингові компанії розміщені так: “Свердловантрацит” (58,1%), “Ровенькиантрацит” (69,3%), “Антрацит” (70,9%) та “Донбасантрацит” (81,5%).
У північно-західному напрямку вздовж Головної синкліналі Донбасу (Должансько-Ровенецький та Боково-Хрустальський вугленосні райони) у гірській масі, вугіллі та золі вугілля зростає вміст ванадію, літію, марганцю, міді, нікелю, свинцю, фосфору та цинку.
За геохімічною схожістю токсичні елементи віднесені до літофільної (літій, берилій, ванадій, хром, марганець, ніобій та фосфор), сидерофільної (кобальт, нікель та молібден) та халькофільної (мідь, цинк, миш’як, ртуть, свинець, вісмут та сурма) груп. Вони у вугленосній товщі Головної синкліналі Донбасу мають різноманітне походження. Літофільні та сидерофільні елементи були привнесені до неї на стадії седиментогенезу (кам’яновугільний період). На стадіях діагенезу та епігенезу (кінець палеозою та початок мезозою) відбувся їх перерозподіл, що полягав у привнесенні в антрацити всіх літофільних та сидерофільних елементів за винятком берилію. Під час тектоно-магматичної активізації (мезозой – початок кайнозою) Донбасу, яка особливо інтенсивно проявилася у склепенні Головного антикліналу утворенням золото-поліметалічного та ртутного зруднення мало місце привнесення халькофільних елементів, а також літію (літієносний діккит, донбасит та ін.) у лужну стадію мінералоутворення.

Розділ 4. Оцінка токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля шахтопластів, шахтних полів та ДКХ “Свердловантрацит”, “Ровенькиантрацит”, “Антрацит” та “Донбасантрацит”
У гірській масі шахтопластів загальна кількість токсичних елементів змінюється від 0 до 6,0, у вугіллі – від 0 до 5,0, у золі вугілля – від 2,0 до 14,0, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 1,0 до 7,0. Загальна сума питомих частот стрічання токсичних елементів у гірській масі коливається від 0 до 5,4, у вугіллі – від 0 до 4,0, у золі вугілля – від 1,7 до 14,0, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 0,9 до 6,8. Середня сума питомих частот стрічання токсичних елементів у гірській масі та вугіллі варіює від 0 до 1,0, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля від 0,3 до 1,0. Загальна сума кратностей перевищення гранично допустимих концентрацій токсичних елементів у гірській масі змінюється від 0 до 259,5, у вугіллі – від 0 до 13,4, у золі вугілля – від 4,6 до 3778,4, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 8,2 до 1271,3. Середня сума кратностей перевищення гранично допустимих концентрацій токсичних елементів у гірській масі коливається від 0 до 100,0, у вугіллі – від 0 до 8,4, у золі вугілля – від 2,3 до 354,1, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 6,7 до 134,0. Вміст миш’яку в одиницях ГДК у гірській масі варіює від 0 до 250,0, у вугіллі – від 0 до 5,0, у золі вугілля – від 0 до 3750,0, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 6,7 до 1251,7. Роль миш’яку серед інших токсичних елементів у гірській масі та вугіллі змінюється від 0 до 100,0%, у золі вугілля – від 0 до 99,3%, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля– від 27,1% до 97,0%. У гірській масі переважають миш’яковий тип, свинцевий, ртутний і хромовий класи та підкласи. У вугіллі найбільш розповсюдженими виявилися ртутний і літієвий типи, ртутний, сурм’яний, миш’яковий і свинцевий класи, марганцевий, хромовий і свинцевий підкласи. У золі вугілля найбільш поширені миш’яковий тип, молібденовий, хромовий і свинцевий класи, молібденовий, хромовий, свинцевий і літієвий підкласи. У продуктах видобутку й відходах переробки вугілля всіх шахтопластів переважають миш’яковий тип, молібденовий, свинцевий, хромовий і літієвий класи та підкласи.
Типоморфні показники токсичності гірської маси, вугілля, золи вугілля, продуктів видобутку та відходів переробки вугілля шахтопластів ДХК “Свердловантрацит”, “Ровенькиантрацит”, “Антрацит” та “Донбасантрацит”:
а) загальна кількість токсичних елементів 1,0-2,0 (гірська маса); 0-2,0 (вугілля); 8,0-13,0 (зола вугілля); 3,5-6,5 (продукти видобутку та відходи переробки);
б) загальна сума питомих частот стрічання 1,0-2,0; 0-2, 0; 8,0-13,0; 2,0-5,9;
в) середня сума питомих частот стрічання 1,0; 0-1,0; 1,0; 0,9-1,0;
г) загальна сума кратностей перевищення ГДК 20,0-30,0 та 40,0-50,0; 0-3,0; 200,0-600,0; 80,0-300,0;
д) середня сума кратностей перевищення ГДК 0-30,0; 0-3,0; 20,0-70,0; 10,0-40,0;
е) вміст миш’яку в одиницях ГДК 0-60,0; 0; 200,0-800,0; 0-300,0;
ж) роль миш’яку серед інших токсичних елементів 90,0-100,0%; 0%; 90,0-100,0%; 60,0-70,0%;
з) хімічний підклас, клас та тип 0 (відсутній) – 0 (відсутній) – As; 0-0-0; Cr-Mo-As; Cr-Mo-As.
У гірській масі шахт загальна кількість токсичних елементів змінюється від 1,0 до 5,0, у вугіллі – від 0 до 4,0, у золі вугілля – від 6,0 до 14,0, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 2,3 до 7,3. Загальна сума питомих частот стрічання токсичних елементів у гірській масі коливається від 1,0 до 4,0, у вугіллі – від 0 до 3,0, у золі вугілля – від 5,4 до 13,1, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 2,1 до 6,0. Середня сума питомих частот стрічання токсичних елементів у гірській масі варіює від 0,7 до 1,0, у вугіллі – від 0 до 1,0, у золі вугілля – від 0,7 до 1,0, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 0,5 до 1,0. Загальна сума кратностей перевищення ГДК у гірській масі змінюється від 2,5 до 107,8, у вугіллі – від 0 до 8,7, у золі вугілля– від 198,5 до 1778,0, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 77,6 до 615,3. Середня сума кратностей перевищення ГДК у гірській масі коливається від 1,3 до 100,0, у вугіллі – від 0 до 7,8, у золі вугілля – від 23,0 до 136,8, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 8,4 до 68,2. Вміст миш’яку в одиницях ГДК у гірській масі варіює від 0 до 103,2, у вугіллі – від 0 до 1,7, у золі вугілля – від 180,6 до 1725,0, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 71,6 до 597,6. Роль миш’яку серед інших токсичних елементів у гірській масі та вугіллі змінюється від 0% до 100,0%, у золі вугілля – від 83,6% до 98,8%, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 27,9% до 99,0%. У гірській масі шахт переважають миш’яковий тип, хромовий, свинцевий і ртутний класи, свинцевий і ртутний підкласи токсичності. У вугіллі найбільш численними виявилися ртутний тип, миш’яковий і літієвий класи, ванадієвий, ніобієвий і літієвий підкласи. У золі вугілля найбільш поширені миш’яковий тип, молібденовий і хромовий класи, свинцевий, хромовий і молібденовий підкласи. У продуктах видобутку та відходах переробки вугілля переважають миш’яковий тип, молібденовий і хромовий класи, свинцевий, молібденовий і хромовий підкласи.
Типоморфні показники токсичності гірської маси, вугілля, золи вугілля, продуктів видобутку та відходів переробки вугілля шахт:
а) загальна кількість токсичних елементів 1,0-2,0; 0-2,0; 10,0-13,0; 3,0-6,0;
б) загальна сума питомих частот стрічання 1,0-2,0; 0-2,0; 2,0-13,0; 2,0-5,0;
в) середня сума питомих частот стрічання 0,8-1,0; 0-1,0; 0,9-1,0; 0,7-1,0;
г) загальна сума кратностей перевищення ГДК 20,0-50,0; 0-5,0; 400,0-700,0; 100,0-300,0;
д) середня сума кратностей перевищення ГДК 10,0-40, 0; 0-2, 0; 30,0-70,0; 10,0-50,0;
е) вміст миш’яку в одиницях ГДК 10,0-60,0; 0; 300,0-700,0; 100,0-400,0;
ж) роль миш’яку серед інших токсичних елементів 95,0-100,0%; 0%; 90,0-100,0%; 60,0-70,0%;
з) хімічний підклас, клас та тип 0-0-As; 0-0-0; Pb-Mo-As; Pb-Mo-As.
У гірській масі державних холдингових компаній “Свердловантрацит”, “Ровенькиантрацит”, “Антрацит” та “Донбасантрацит” загальна кількість токсичних елементів змінюється від 1,0 до 2,0, у вугіллі – від 0 до 2,0, у золі вугілля– від 9,0 до 12,0, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 3,3 до 5,0. Загальна сума питомих частот стрічання токсичних елементів у гірській масі коливається від 0,9 до 1,4, у вугіллі – від 0 до 1,1, у золі вугілля – від 6,7 до 10,8, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 2,5 до 4,2. Середня сума питомих частот стрічання токсичних елементів у гірській масі варіює від 0,7 до 1,0, у вугіллі – від 0 до 0,6, у золі вугілля – від 0,7 до 0,9, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 0,5 до 0,8. Загальна сума кратностей перевищення ГДК у гірській масі змінюється від 35,6 до 43,6, у вугіллі – від 0 до 2,7, у золі вугілля – від 448,2 до 876,6, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 161,3 до 305,1. Середня сума кратностей перевищення ГДК у гірській масі коливається від 21.8 до 38.8, у вугіллі – від 0 до 1,3, у золі вугілля – від 49,8 до 79,7, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 28,5 до 39,5. Вміст миш’яку в одиницях ГДК у гірській масі варіює від 35,6 до 42,6, у золі – від 430,0 до 851,5, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 155,2 до 296,8. У вугіллі вміст миш’яку нижче гранично допустимої концентрації. Роль миш’яку серед інших токсичних елементів у гірській масі змінюється від 97,0% до 100,0%, у золі вугілля – від 95,9% до 97,1%, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – від 64,3% до 65,7%. У гірській масі, золі вугілля, продуктах видобутку та відходах переробки вугілля усіх холдингових компаній встановлені миш’яковий, а у вугіллі – ртутний та літієвий типи, у гірській масі – свинцевий, вугіллі – літієвий, золі вугілля, продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – молібденовий класи, у золі вугілля, продуктах видобутку та відходах переробки вугілля – свинцевий, хромовий та літієвий підкласи токсичності.
Типоморфні показники токсичності гірської маси, вугілля, золи вугілля, продуктів видобутку та відходів переробки вугілля холдингових компаній:
а) загальна кількість токсичних елементів 1,0; 0-1,0; 9,0-11,0; 3,3-4,0;
б) загальна сума питомих частот стрічання 0,9-1,0; 0-0,3; 6,7-7,4; 2,5-3,2;
в) середня сума питомих частот стрічання 0,9-1,0; 0-0,3; 0,7-0,8; 0,5-0,6;
г) загальна сума кратностей перевищення ГДК 35,0-39,0; 0-1,1; 630,0-880,0; 220,0-300,0;
д) середня сума кратностей перевищення ГДК 35,5-37,5; 0-1, 1; 65,0-80,0; 30,0-40,0;
е) вміст миш’яку в одиницях ГДК 35,0-39,0; 0; 600,0-850,0; 200,0-300,0;
ж) роль миш’яку серед інших токсичних елементів 100,0%; 0%; 96,0-96,2%; 65,3-65,7%;
з) хімічний підклас, клас та тип 0-0-As; 0-0-0; Pb-Mo-As; Pb-Mo-As.

Розділ 5. Прогноз токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля вугільних пластів h7+h7в, h8+h8в, h10+h10в , шахтних полів та ДХК “Сверд-ловантрацит”, “Ровенькиантрацит”, “Антрацит” та “Донбасантрацит”
Вугільні пласти h7+h7в розробляються шахтами та шахтоуправліннями 71“Індустрія”, ім. Вахрушева, ім. Фрунзе, “Ровеньківське”, ім. Дзержинського, “Комсомольська”, “Крепінська”, “Партизанська”, “Янівське” та “Новопавлівсь-ка”. Шахтні поля з максимальними значеннями сукупного (з урахуванням загальної кількості токсичних елементів, загальної та середньої суми питомих частот стрічання, загальної та середньої суми кратностей перевищення гранично допустимих концентрацій, вмісту та ролі миш’яку) показника токсичності в гірській масі, вугіллі, золі вугілля, продуктах видобутку та відходах переробки вугілля розміщені вздовж південної частини Боково-Хрустальського (шахтоуправління “Янівське”, шахти “Новопавлівська”, “Крепінська” та ін.), з мінімальними – північної (шахта ім. Вахрушева, ім. Фрунзе та ін.) та південної частин Должансько-Ровенецького (шахти 71 “Індустрія”, ім. Дзержинського та ін.) вугленосних районів. За поданими показниками токсичності у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля встановлені найбільш токсичні (сукупний показник або середній рейтинг токсичності понад 40,0) оцінені (шахта “Новопавлівська”) та прогнозовані (шахта “Міусинська”), токсичні (20,0-40,0) оцінені (шахтоуправління “Янівське”, шахти “Комсомольська”, “Крепінська” та ім. Дзержинського) та прогнозовані (“Краснолуцька”, “Центральна”, ім. 50-річ-чя Радянської України), найменш токсичні (менш 20,0) оцінені (шахти ім. Вахрушева та 71“Індустрія”, шахтоуправління “Ровеньківське”) та прогнозовані (“Княгинінська”, ім. газ. “Известия”, ім. газ. “Луганская правда”, ім. Космонавтів, “Київська” та ін.) шахтні поля.
Вугільні пласти h8+h8в розробляються шахтами та шахтоуправліннями ім. Володарського, “Наклонна”, ім. Вахрушева, ім. Дзержинського, “Ровеньківське”, ім. Фрунзе, 71“Індустрія”, “Партизанська”, ім. газ. “Луганская правда”, “Комсомольська”, “Крепінська”, “Янівське”, “Міусинська” та “Новопавлівська”. Шахтні поля з максимальними значеннями сукупного показника (середнього рейтинга) токсичності в гірській масі, вугіллі, золі вугілля, у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля розміщені вздовж південних частин Боково-Хрустальського (шахта “Партизанська” та ін.) та Должансько-Ровенецького (шахта 71“Індустрія” та ін.), з мінімальними – вздовж північної (шахти ім. Фрунзе, ім. Вахрушева, ім. газ. “Луганская правда” та ін.) та південної (шахтоуправління “Янівське”, шахти “Міусинська”, “Новопавлівська”, “Крепінська” та ін.) частині Боково-Хрустальського, а також південної (шахта ім. Дзержинського та ін.) частини Должансько-Ровенецького вугленосних районів. За сукупним показником токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля виділені найбільш токсичні (понад 40,0) оцінені (шахти “Новопавлівська” та 71“Індустрія”) та прогнозовані (шахта “Київська”), токсичні (20,0-40,0) оцінені (шахти “Комсомольська”, ім. Вахру-шева, ім. Володарського, “Наклонна”, шахтоуправління “Ровеньківське”) та прогнозовані (шахти ім. 50 – річчя Радянської України, “Ленінська”, ім. Войкова та “Харківська”), найменш токсичні (менше 20,0) оцінені (шахтоуправління “Янівське”, шахти “Міусинська”, “Новопавлівська”, “Крепінська”, ім. газ. “Лу-ганська правда”, ім. Фрунзе та ім. Дзержинського) та прогнозовані (шахти “Княгинінська”, “Краснолуцька”, “Центральна”, ім. Космонавтів та ін.) шахтні поля.
Вугільні пласти h10+h10в розробляються шахтами ім.Фрунзе, “Київська”, 71“Індустрія”, ім. Космонавтів, ім. газ. “Луганская правда”, “Комсомольська”, “Партизанська”, “Штерівська” та “Новопавлівська”. Шахтні поля з максимальними значеннями сукупного показника у гірській масі, вугіллі, золі вугілля, продуктах видобутку та відходах переробки вугілля розміщені у південних частинах Боково-Хрустальського (шахта “Новопавлівська” та ін.) та Должансько-Ровенецького (шахта 71“Індустрія”), з мінімальними – південній (шахти “Партизанська”, “Комсомольська” та “Київська”) та північній (шахти ім. газ. “Луганская правда”, ім. Фрунзе та ім. Космонавтів) частинах Боково-Хрустальського вугленосних районів. За величиною сукупного показника токсичності у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля встановлені найбільш токсичні (понад 30,0) оцінені (шахта 71“Індустрія”), токсичні (10,0-20,0) оцінені (шахти “Штерівська”, ім. газ. “Луганская правда”, ім. Фрунзе, ім. Космонавтів, “Новопавлівська” та “Партизанська”) та прогнозовані (шахти ім. Вахрушева, “Центральна”, “Крепінська”, ім. 50-річчя Радянської України та ін.), найменш токсичні (менш 10,0) оцінені (шахти “Комсомольська” та “Київська”) шахтні поля.
Найменшим сукупним показником токсичності характеризуються шахтопласти h7 шахти ім. Вахрушева (2,7), h 10 шахти “Комсомольська” (7,1), l6н-2 шахти “Должанська-капітальна” (7,6) та ін., найбільшим – h7 шахти “Новопав-лівська” (49,3), l2н шахти ім. газ.“Известия” (46,6), l2н шахтоуправління “Хрустальське” (46,3) та ін.
Вугільні пласти розробляються 36 шахтами та шахтоуправліннями. Шахтні поля з максимальним значенням сукупного показника токсичності в гірській масі, вугіллі, золі вугілля, продуктах видобутку та відходах переробки вугілля розміщені в центральній (шахтоуправління “Хрустальське”, шахта ім. газ. “Известия” та ін.) та південній (шахта “Новопавлівська” та ін.) частинах Боково-Хрустальського, а також у південній (шахтоуправління “Вороши-ловське”, шахта “Наклонна” та ін.) частині Должансько-Ровенецького, з мінімальними – у північній (шахти ім. Вахрушева, ім. газ. “Луганская правда” та ін.), центральній (шахта “Княгинінська” та ін.) та південній (шахтоуправління “Янівське”, шахта “Міусинська” та ін.) частинах Боково-Хрустальського, а також у північній (шахти “Центросоюз”, “Свердловська” та ін.) та центральній (шахти “Харківська”, ім. Войкова, “Должанська-капітальна” та ін.) частинах Должансько-Ровенецького вугленосних районів. За сукупним показником токсичності у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля виділені найбільш токсичні (понад 20,0) оцінені (шахти ім. газ. “Известия”, “Новопавлівська”, шахтоуправління “Ворошиловське”), токсичні (10,0 – 20,0) оцінені (шахти “Штерівська”, “Запорізька”, “Краснокутська” та ін.) та найменш токсичні (менш 10,0) оцінені (шахти “Княгинінська”, “Міусинська”, ім. Войкова та ін.) шахтні поля.
Найменш токсичними є продукти видобутку та відходи переробки вугілля шахтних полів шахт та шахтоуправлінь “Должанська-капітальна” (3,6), “Харківська” (4,7), ім. Вахрушева (5,0) та ін., найбільш – ім. газ. “Известия” (23,0), “Ворошиловське” (23,0), “Новопавлівська” (22,1) та ін.
За зростанням значення сукупного показника токсичності продукти видобутку та відходи переробки вугілля державних холдингових компаній розміщені: “Свердловантрацит” (1,0), “Антрацит” (2,6), “Донбасантрацит” (2,7) та “Ровенькиантрацит” (3,1).
Взагалі найбільш токсичні продукти видобутку та відходи переробки вугілля розташовані вздовж південної (пласти h7+h7в, h8+h8в, h10+h10в та шахтні поля) та в центральній (шахтні поля) частинах Боково-Хрустальського, вздовж південної (пласти h8+h8в, h10+h10в та шахтні поля) частини Должансько-Ровенецького, найменш – уздовж північної (пласти h7+h7в, h8+h8в, h10+h10в та шахтні поля), південної (пласти h8+h8в, h10+h10в та шахтні поля) та в центральній (шахтні поля) частинах Боково-Хрустальського, вздовж північної (пласти h7+h7в та h8+h8в), південної (шахтні поля) та в центральній (шахтні поля) частинах Должансько-Ровенецького вугленосних районів.

ВИСНОВКИ

Дисертаційна робота є закінченим самостійним науковим дослідженням, в якій на підставі теоретичних та експериментальних досліджень вирішене актуальне завдання з оцінки та прогнозу токсичності продуктів видобутку та відходів переробки антрацитів Донбасу, що дає можливість підвищити безпеку використання продуктів видобутку та відходів переробки вугілля та знизити забруднення навколишнього середовища.
При виконанні дисертаційної роботи були отримані такі наукові та практичні результати.
Наукові результати. У гірській масі, вугіллі та золі вугілля виявлені такі токсичні елементи, як ванадій, літій, марганець, миш’як, свинець, фосфор, хром і сурма, у гірській масі та золі вугілля – берилій, вісмут, кобальт, мідь і молібден, у вугіллі та золі вугілля – цинк і нікель, у гірській масі та вугіллі – ртуть, у вугіллі – ніобій. У гірській масі шахтопластів та шахт найбільш розповсюджені миш’як, хром і свинець, у вугіллі – ртуть, літій і свинець, у золі вугілля – миш’як, молібден і хром. Кількість і вміст токсичних елементів, за винятком ртуті, у золі зростає. Середня кількість токсичних елементів у гірській масі шахтопластів, шахт і холдингових компаній становить 7,5 – 4,0 – 1,3, у вугіллі – 6,5 – 3,5 – 0,8, у золі вугілля – 14,0 – 14,0 – 10,3. Кількість берилію, миш’яку та сурми у вугіллі вища, ніж у гірській масі, а ванадію, вісмуту, марганцю, нікелю, ніобію, фосфору та цинку – нижча. У північно-західному напрямку вздовж Головної синкліналі Донбасу в продуктах видобутку та відходах переробки вугілля змінюється склад токсичних елементів (у вугіллі з’являється ніобій та сурма, у золі – сурма), зростає кількість (у шахтопластах від 7,3 до 12,3, у шахтах від 6,7 до 9,3, у холдингових компаніях від 3,3 до 5,0), стрічання (у шахтопластах від 34,9% до 42,3% та в шахтах від 28,2% до 52,7%) токсичних елементів, підвищується вміст ванадію, літію, марганцю, міді, нікелю, свинцю, фосфору та цинку. Літофільні та сидерофільні токсичні елементи привнесені до вугленосної товщі на стадії седіментогенезу (кам’яновугільний період), перерозподілені на стадіях діагенезу–епігенезу (кінець палеозою – початок мезозою). Під час тектоно-магматичної активізації (мезозой – початок кайнозою) мало місце привнесення халькофільних елементів та літію.
Для гірської маси, вугілля, золи вугілля, продуктів видобутку та відходів переробки вугілля шахтопластів, шахтних полів та холдингових компаній встановлені типоморфні показники токсичності (загальна кількість токсичних елементів, загальна та середня суми питомих частот стрічання, загальна та середня суми кратностей перевищення гранично допустимих концентрацій, вміст миш’яку та його роль серед інших токсичних елементів, хімічний склад токсичності – тип, клас та підклас). Закономірність модифікацій показників токсичності від шахтопластів до холдингових компаній полягає у зниженні різниці між крайніми значеннями показника.
У гірській масі шахтопластів, шахтних полів та холдингових компаній переважає миш’яковий тип, хромово-свинцевий класи та свинцево-ртутний підкласи, у вугіллі – літієво-ртутний типи, ртутно-літієвий класи та хромово-марганцевий підкласи, у золі вугілля – миш’яковий тип, молібденовий клас та хромово-свинцевий підкласи, у продуктах видобутку й відходах переробки вугілля – миш’яковий тип, свинцево-молібденовий класи та молібденово-свинцевий підкласи токсичності.
Практичні результати. Запропонована методика кількісної оцінки токсичності, що заснована на визначенні таких показників токсичності, як загальна кількість токсичних елементів, загальна та середня суми питомих частот стрічання, загальна та середня суми кратностей перевищення гранично допустимих концентрацій, вміст і роль найбільш розповсюдженого токсичного елемента серед інших, хімічний склад (тип, клас та підклас) токсичності. Значення токсичності пропонується подавати у вигляді формули або графічно. Складений кадастр токсичності гірської маси, вугілля, золи вугілля, продуктів видобутку та відходів переробки вугілля шахтопластів, шахтних полів та холдингових компаній.
За запропонованою методикою побудовано 128 прогнозних карт токсичності гірської маси, вугілля, золи вугілля, продуктів видобутку та відходів переробки вугільних пластів h7+h7в, h8+h8в, h10+h10в та шахтних полів як за окремим показником токсичності (загальна кількість токсичних елементів та ін.), так і за сукупним показником, встановленим як середнє значення (середній рейтинг) усіх врахованих показників. Найбільш токсичні продукти видобутку та відходи переробки вугілля розташовані вздовж південної (пласти h7+h7в, h8+h8в, h10+h10в та шахтні поля) та в центральній (шахтні поля) частинах Боково-Хрустальського, вздовж південної (пласти h8+h8в, h10+h10в та шахтні поля) частини Должансько-Ровенецького, найменш – уздовж північної (пласти h7+h7в, h8+h8в, h10+h10в та шахтні поля), південної (пласти h8+h8в, h10+h10в та шахтні поля) та в центральній (шахтні поля) частинах Боково-Хрустальського, вздовж північної (пласти h7+h7в та h8+h8в), південної (шахтні поля), та в центральній (шахтні поля) частинах Должансько-Ровенецького вугленосних районів.
За сукупним показником токсичності виконана оцінка гірської маси, вугілля, золи вугілля, продуктів видобутку та відходів переробки всіх шахтопластів, пластів h7+h7в, h8+h8в, h10+h10в, шахтних полів та державних холдингових компаній. Найбільш токсичними виявилися продукти видобутку та відходи переробки вугілля шахтопластів h7 шахти “Новопавлівська”, l2н шахти ім.газ.“Известия” та l2н шахтоуправління “Хрустальське”, пластів h7+h7в шахт “Новопавлівська”, “Крепінська” та шахтоуправління “Янівське”, пластів h8+h8в шахт 71“Індустрія” та “Партизанська”, пластів h10+h10в шахт 71“Індустрія”, шахтних полів шахт ім. газ. “Известия” та “Новопавлівська”, шахтоуправління “Ворошиловське”, ДХК “Ровенькиантрацит”, найменш – шахтопластів h7 шахти ім. Вахрушева, h10 шахти “Комсомольська” та l6н-2 шахти “Должанська-капітальна”, пластів h7+h7в шахт ім. Вахрушева та 71“Індустрія”, пластів h8+h8в шахт “Новопавлівська” та “Міусинська”, пластів h10+h10в шахт “Комсомольська” та “Київська”, шахтних полів шахт “Должанська-капітальна”, “Харківська” та ім. Вахрушева, ДХК “Свердловантрацит”.
Зважаючи на те, що найбільш розповсюдженими токсичними елементами у продуктах видобутку та відходах переробки вугілля є миш’як, ртуть, хром, молібден, свинець, літій та сурма, слід взяти до відома, що хронічне отруєння цими токсикантами спричиняє ураження та рак шкіри (хром, миш’як і сурма), пневмонію та рак легенів (ртуть, хром і миш’як), ураження нервової системи (свинець), ураження серцево-судинної системи (свинець), ураження крові (свинець та сурма), виразкову хворобу (хром та миш’як), параліч (миш’як) та призводить до смерті (ртуть).

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗДОБУВАЧА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Основні положення дисертації опубліковані у 24 наукових працях. У фахових виданнях опубліковано:
1. Горовой А.Ф., Горовая Н.А. Оценка токсичности продуктов добычи и отходов переработки антрацитов Донбасса // Уголь Украины. – 1997. – №12. – C. 38-39.
2. Горовая Н.А., Горовой А.Ф. Методика оценки и прогноза токсичности твердых промышленных отходов // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 1998. – №2. – С. 139-141.
3. Горовая Н.А., Горовой А.Ф. Закономерности распространения токсичных элементов, оценка и прогноз токсичности твердых продуктов добычи и отходов переработки антрацитов Донбасса // Сборник научных трудов/ НГА Украины, №3, т.5. Проблемы экологии горного производства и обеспечения безопасности жизнедеятельности. – Днепропетровск. – 1998. – С. 154-157.
4. Горовой А.Ф., Горовая Н.А. Оценка и прогноз токсичности продуктов добычи и отходов переработки углей шахт ГХК “Свердловантрацит” // Вестник Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельнос- ти. – Санкт-Петербург. – 1998. – №4 (12). – С. 32-35.
5. Горовая Н.А. Типоморфные показатели и кадастр токсичности продуктов добычи и отходов переработки угля шахтопластов и шахтных полей антрацитовых районов Донбасса // Сборник научных трудов / НГА Украины, №6, т.2.– Днепропетровск, 1999. – С. 63-66.
6. Горовая Н.А. Кадастр токсичности продуктов добычи и отходов переработки антрацитов шахтопластов и шахт Донбасса // Сборник научных трудов/ ДГМИ. – Алчевск, 1999. – Вып. 9. – С. 10-14.
7. Горовая Н.А., Горовой А.Ф. Прогноз токсичности продуктов добычи и отходов переработки углей шахт и государственных холдинговых компаний антрацитовых районов Донбасса // Вестник Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности. – Санкт-Петербург. – 1999. – N10 (22). – С. 38-43.
8. Горовая Н.А. Токсичные элементы в горной массе, антрацитах и золе антрацитов Донбасса // Науковий вісник Національної гірничої академії України. – 1999.- №3. – С.31-33.
Тези доповідей:
9. Горовая Н.А., Давиденко В.А., Горовой А.Ф. Токсичность породной и угольной пыли на шахтах ПО “Свердловантрацит” // Материалы Международной конференции по борьбе с угольной пылью в угольных шахтах (г.Алушта, 22-27 сентября 1996г.). – Алчевск. – 1996. – С. 45-49.
10. Горовой А.Ф., Горовая Н.А. Методика оценки степени токсичности горных пород и загрязнения окружающей среды // Материалы Международной конференции по борьбе с угольной пылью в угольных шахтах (г.Алушта, 22-27 сентября 1996г.). Алчевск. – 1996. – С. 80-81.
11. Горовая Н.А. Горовой А.Ф. Токсичность продуктов и отходов деятельности шахт ПО “Ровенькиантрацит” // Проблемы гидрогеомеханики в горном деле и в строительстве (Материалы конференции, 8-10 октября 1996г., г. Киев), ч.1. – Киев. – 1996.- С. 20-22.
12. Горовой А.Ф., Горовая Н.А. Токсичные элементы в углях, отходах добычи и переработки углей центрального и южного районов Луганской части Донбасса // Экологические аспекты загрязнения окружающей среды (Тезисы докладов Международной научно-практической конференции, г.Киев, 26-28 марта 1996 г.), ч.1. – Киев. – 1996. – С. 193-194.
13. Горовая Н.А. Закономерности распространения токсичных элементов в продуктах добычи и отходах переработки антрацитов Донбасса // Материалы второй Международной научно-практической конференции “Регион : стра-тегия выживания и развития Донбасса” (11-13 июня 1996г.). – Донецк. – 1996. – С. 286-287.
14. Горовая Н.А. Прогноз загрязнения окружающей среды отходами горного производства в антрацитовых районах Донбасса // Материалы второй Международной научно-практической конференции “Регион : стратегия выживания и развития Донбасса” (11-13 июня 1996г.). – Донецк. – 1996. – С. 303-304.
15. Горовой А.Ф., Горовая Н.А., Давиденко В.А., Бондаренко В.В. Паспорт токсичности горной массы и углей угольных пластов и шахтных полей шахт ПО “Ровенькиантрацит” // Тезисы докладов научно-практической конференции “Угольная промышленность Донбасса: состояние и перспективы развития” (г.Ровеньки, 1 ноября 1996г.). – Ровеньки. – 1996. – С. 22-23.
16. Горовая Н.А., Горовой А.Ф., Бондаренко В.В. Отходы переработки углей шахт ПО “Ровенькиантрацит” как источник загрязнения окружающей среды // Тезисы докладов научно-практической конференции “Угольная промышленность Донбасса: состояние и перспективы развития”(г.Ровеньки, 1 ноября 1996г.). – Ровеньки. – 1996. – С. 29-30.
17. Горовой А.Ф., Давиденко В.А., Горова Н.А. Еколого – економiчнi проблеми Донбасу як головної вугiльної бази України // Соцiально – економiчнi та екологiчнi проблеми розвитку адмiнiстративних районiв: Науковi доповiдi Мiжнародної науково–практичної конференцiї (м.Тернопіль, 17-18 квітня 1997р.), ч.2.-Львiв. – 1997. – C. 174-177.
18. Горовой А.Ф., Горовая Н.А., Давиденко В.А. Эколого-экономические аспекты развития Донбасса //II Международная конференция “Нетрадиционные и интенсивные технологии разработки месторождений полезных ископаемых”: Тез.докл. (11-12 ноября 1997г.). -Новокузнецк. -1997.– С. 168-171.
19. Горовой А.Ф., Горовая Н.А. Токсичность продуктов добычи и отходов переработки антрацитов Донбасса//Тезисы докладов Международной конференции “Научные, технологические и экономические аспекты использования отходов производства”,ч.3.– Киев.– 1998. – С. 17-18.
20. Горовой А.Ф., Горовая Н.А., Давиденко В.А. Химизм токсичности продуктов добычи и отходов переработки антрацитов Донбасса // III конференция стран СНГ по экологии химических производств “Экология – 98”: Материалы конф., Украина, г.Северодонецк, 15-17 сентября 1998г.- Северодонецк.– 1998. – С. 15.
21. Горовая Н.А., Горовой А.Ф. Токсичные элементы, оценка и прогноз токсичности луганских антрацитов //Материалы Международной конференции “Безопасность жизнедеятельности на пороге XXI века” (г. Алушта,20-24 сентября 1999г.). – Алчевск: ВО МАНЭБ, ДГМИ,1999. – С.159-164.
22. Горовой А.Ф., Горовая Н.А., Давиденко В.А. Актуальные геолого-экономические проблемы Донбасса // Х Всероссийское угольное совещание “Ресурсный потенциал твердых горючих ископаемых на рубеже XXI века (изучение, воспроизводство, использование и охрана)”: Тез.докл. (28-30 сентября 1999г.) – Ростов- на- Дону. – 1999. – С. 47-50.
23. Горовая Н.А. Актуальные проблемы изучения токсичности промышленных отходов // Материалы второй международной конференции “Проблемы геологии, полезных ископаемых и экологии юга России и Кавказа”(г. Новочеркасск, 21-23 октября 1999г.). – Новочеркасск. – 1999. – С. 40-41.
24. Горовой А.Ф., Горовая Н.А. Оценка и прогноз токсичности продуктов добычи и отходов переработки антрацитов Донбасса // Матеріали міжнародної науково-практичної конференції “Оцінка екологічного стану навколишнього середовища при реструктуризації вугільної промисловості. Методи захисту довкілля” (м. Слов’яногірськ Донецької обл., 14-18 грудня 1999р.).–Київ. – 1999.- С.14.
Особистий внесок здобувача в роботи, що опублікувалися у співавторстві: [9] – обгрунтування ідеї токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля, [2, 10] – розробка методики оцінки токсичності продуктів видобутку та відходів переробки, [3, 11, 12, 17, 20] – встановлення закономірностей розповсюдження токсичних елементів, [1, 16, 18, 19] – оцінка токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля, [4, 7, 15, 21, 22, 24] – прогноз токсичності продуктів видобутку та відходів переробки вугілля.

АНОТАЦІЯ

Горова Н. А. Закономірності розповсюдження токсичних елементів, оцінка та прогноз токсичності продуктів видобутку та відходів переробки антрацитів Донбасу. – Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата геологічних наук за спеціальністю 04.00.16 – “Геологія твердих горючих копалин”. – Національна гірнича академія України, Дніпропетровськ, 1999.
Вивчені склад, кількість, стрічання, вміст та походження токсичних елементів у гірській масі, вугіллі та золі вугілля 265 гірничих виробок 84 шахтопластів 36 шахтних полів державних холдингових компаній “Свердлов-антрацит”, “Ровенькиантрацит”, “Антрацит” та “Донбасантрацит” (Дол-жансько-Ровенецький та Боково-Хрустальський вугленосні райони), показане існування горизонтальної зональності у субширотному напрямку. Запропонована методика кількісної оцінки токсичності, що заснована на визначенні таких показників, як загальна кількість токсичних елементів, загальна та середня суми питомих частот стрічання, загальна та середня суми кратностей перевищення гранично допустимих концентрацій, вміст та роль найбільш розповсюдженого токсичного елемента, хімічного складу (тип, клас та підклас) токсичності. Встановлені типоморфні показники, складено кадастр та побудовані прогнозні карти токсичності гірської маси, вугілля, золи вугілля, продуктів видобутку та відходів вугілля шахтопластів, пластів, шахтних полів та холдингових компаній.
Ключові слова: Донбас, антрацит, токсичні елементи, продукти видобутку, відходи переробки, оцінка, кадастр, прогноз.

АННОТАЦИЯ

Горовая Н.А. Закономерности распространения токсичных элементов, оценка и прогноз токсичности продуктов добычи и отходов переработки антрацитов Донбасса. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата геологических наук по специальности 04.00.16 – “Геология твердых горючих ископаемых”. – Национальная горная академия Украины, Днепропетровск, 1999.
При изучении токсичности нами предлагается устанавливать особенности распространения токсичных элементов, выполнить оценку и прогноз токсичности в изучаемых объектах.
Объектами изучения токсичности выбраны продукты добычи (горная масса и уголь) и отходы переработки (зола угля) углей из 265 горных выработок 84 шахтопластов 36 шахтных полей государственных холдинговых компаний “Свердловантрацит”, “Ровенькиантрацит”, “Антрацит” и “Донбассантра-цит” (Должанско-Ровенецкий и Боково-Хрустальский угленосные районы).
В продуктах добычи и отходах переработки антрацитов установлены такие токсичные элементы, как бериллий, ванадий, висмут, кобальт, литий, марганец, медь, молибден, мышьяк, никель, ниобий, ртуть, свинец, сурьма, фосфор, хром и цинк. В горной массе наиболее распространены мышьяк, хром и свинец, в угле – ртуть, литий и свинец, в золе угля – мышьяк, молибден и хром. Среднее число токсичных элементов в горной массе шахтопластов, шахтных полей и холдинговых компаний составляет 7,5-4,0-1,3, в угле – 6,5-3,5-0,8 и в золе угля – 14,0-14,0-10,3, частота встречаемости в горной массе – 42,9%, в угле – 31,8% и в золе угля – 75,3%. Содержание бериллия, мышьяка и сурьмы в угле выше, чем в горной массе, а остальных – ниже. Ртуть в золе не установлена. В распространении токсичных элементов установлено существование горизонтальной зональности, которая заключается в том, что в северо-западном направлении вдоль Главной синклинали в продуктах добычи и отходах переработки угля увеличивается количество токсичных элементов, средняя частота встречаемости, появляются новые элементы (ванадий, литий, марганец, ниобий и сурьма), возрастает среднее содержание ванадия, лития, марганца, меди, никеля, свинца, фосфора и цинка. По геохимической общности токсичные элементы подразделены на литофильные, сидерофильные и халькофильные. Литофильные и сидерофильные элементы привнесены на стадии седиментогенеза, халькофильные – в период тектоно-магматической активизации Донбасса.
Оценка токсичности выполнена по таким показателям, как общее число токсичных элементов, общая и средняя суммы удельных частот встречаемости, общая и средняя суммы кратностей превышения предельно допустимых концентраций, содержание и роль мышьяка среди остальных токсичных элементов, химический состав токсичности. Токсичность изображается в виде формулы, которая показывает три наиболее распространенных токсичных элемента, кратность превышения их содержаний предельно допустимых концентраций и их распространенность среди токсичных элементов, а также наносится на график, на вертикальной оси которого откладывается количество токсичных элементов, на горизонтальной – средняя сумма кратностей превышения предельно допустимых концентраций. Количественная оценка показателей токсичности дает возможность установить типоморфные показатели.
Прогноз токсичности выполнен по количественному совокупному показателю токсичности (среднему рейтингу). Построено 128 прогнозных карт токсичности продуктов добычи и отходов переработки угля пластов h7+h7в, h8+h8в, h10+h10в, шахтных полей, составлен кадастр токсичности 84 шахтопластов, 36 шахтных полей и 4 государственных холдинговых компаний. Наиболее токсичные продукты добычи и отходы переработки угля расположены вдоль южной и в центральной частях Боково-Хрустальского, вдоль южного крыла Должанско-Ровенецкого, наименее – вдоль северного, южного и в центральной частях Боково-Хрустальского и Должанско-Ровенецкого угленосных районов. Наиболее токсичными являются продукты добычи и отходы переработки угля шахтопластов h7 шахты “Новопавловская”, l2н шахты им. газ. “Известия” и l2н шахтоуправления “Хрустальское”, пластов h7+h7в шахт “Новопавловская”, “Крепинская” и шахтоуправления “Яновское”, h8+h8в шахт 71“Индустрия” и “Партизанская”, h10+h10в шахты 71“Индустрия”, шахтных полей шахты им. газ. “Известия”, шахтоуправления “Ворошиловское” и шахты “Ново-павловская”, государственной холдинговой компании “Ровенькиантрацит”, наименее – шахтопластов l6н-2 шахты “Должанская-капитальная”, h10 шахты “Комсомольская” и h7 шахты им. Вахрушева, пластов h7+h7в шахт им. Вахрушева и 71“Индустрия”, h8+h8в шахт “Новопавловская” и “Миусинская”, h10+h10в шахт “Комсомольская” и “Киевская”, шахтных полей шахт им. Вахрушева, “Харьковская” и “Должанская-капитальная”, государственной холдинговой компании “Свердловантрацит”.
Ключевые слова: Донбасс, антрацит, токсичные элементы, продукты добычи, отходы переработки, оценка, кадастр, прогноз.

SUMMARY

Gorovaya N.А. Regularities of distribution of toxic elements, evaluation and prognosis toxicity of products of output and scraps of processing Donbass anthracites.– Manuscript.
Thesis on competition of a scientific degree of the candidate of geological sciences on a speciality 04.00.16 – “The geology of solid fuels”. – National Mining Academy of Ukraine, Dnepropetrovsk, 1999.
Are investigated composition, number, meeting, contents and genesis of toxic elements in rock-coal, coal and coal ashes of 265 mining exploring opening 84 mine-bad 36 mine fields of state holding companies “Sverdlovanthracite”, “Rovenkianthracite”, “Anthracite” and “Donbassanthracite” (Dolgiansko-Rovenetsky and Bokovo-Hrustalsky coal-bearing regions), the existence of horizontal zone in sublatitudinal a direction is shown. The method of a quantitative evaluation toxicity is offered which is based on determination of such parameters, as a total number of toxic elements, common and average sum of specific frequencies meeting, common and average sum of multiplicities of excess of extreme allowable concentration, contents and role of the most widespread toxic element, chemical toxicity composition (type, class and subclass). Are established typomorphic parameters. Is composed cadastre and are constructed prognosis of a toxicity card of rock-coal weight, coal, coal ashes, products of out put and scraps of processing mine-bad, mine fields and holding companies.
Keywords: Donbass, anthracite, toxic elements, products of out put, scraps of processing, evaluation, cadastre, prognosis.

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019