Отходы добычи и переработки углей. Методические подходы к оценке их экологической безопасности и направлений использования. Ч. 2. Методы определения мобильных форм макро- и микроэлементов в отходах добычи, переработки и сжигания углей

Приведен обзор методов, использующихся в России и за рубежом для определения содержания мобильных форм (водорастворимых и подвижных) элементов в отходах добычи, переработки и сжигания углей. Результаты межлабораторных исследований разных авторов показывают, что концентрация в экстрактах, полученных при обработке отходов сжигания углей, таких элементов, как алюминий, мышьяк, селен, железо, ртуть, марганец, молибден и цинк, существенно зависит от особенностей применяемых методов. В Российской Федерации нормативной основой оценки влияния отходов на окружающую среду являются Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления. Для предварительной оценки водномиграционной опасности отхода используют ориентировочный водно-миграционный показатель (ОВМП), который характеризует возможное отрицательное влияние на условия жизни и здоровье человека отхода в результате миграции его компонентов в грунтовые и поверхностные воды. Показано, что в настоящее время в России отсутствует нормативное обеспечение для оценки этого показателя в части содержания в отходах добычи, переработки и сжигания углей водорастворимых форм элементов. Внедрение разработанного в 2019 г. национального стандарта «Топливо твердое минеральное. Определение выхода и состава водорастворимых форм веществ» в практику работы аккредитованных испытательных лабораторий и профильных экологических организаций позволит перейти к достоверным и сопоставимым оценкам отходов добычи, переработки и сжигания углей.

Силютин С. А., Эпштейн С. А., Гущина Т. О. Отходы добычи и переработки углей. Методические подходы к оценке их экологической безопасности и направлений использования. Ч. 2. Методы определения мобильных форм макро- и микроэлементов в отходах добычи, переработки и сжигания углей // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 5. – С. 5–16. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-5-0-5-16.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, грант 19-35-90117.

Силютин Сергей Алексеевич — канд. техн. наук, АО «СУЭК», e-mail: silutinsa@suek.ru,
Эпштейн Светлана Абрамовна¹ — д-р техн. наук, зав. лабораторией, e-mail: apshtein@yandex.ru,
Гущина Татьяна Олеговна¹ — аспирант, инженер, e-mail: gushchina.t.o@gmail.com,
¹ Научно-учебная испытательная лаборатория «Физико-химии углей» НИТУ «МИСиС».

Эпштейн С.А., e-mail: apshtein@yandex.ru.

1. Силютин С. А., Эпштейн С. А. Отходы добычи и переработки углей. Методические подходы к оценке их экологической безопасности и направлений использования. Ч. 1. Характеристика твердых отходов добычи и переработки углей в зарубежных странах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 4. — С. 5–19. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-5-0-5-19.

2. Hesbach P., Burgers C., Greiner A., Hasett D. J., Heebink L. V., Beck M., Eick M., Daniels W. L. Inter-laboratory comparison of leaching methods. 2005 World of coal ash, Lexington. April 11—15, 2005. http://www.flyash.info/2005/69hes.pdf.

3. METHOD 1310B. Extraction procedure (EP) toxicity test method and structural integrity test [Электронный ресурс]. URL: www.epa.gov/sites/production/files/2015-12/ documents/1310b.pdf.

4. METHOD 1311. Toxicity characteristic leaching procedure [Электронный ресурс] URL: www.epa.gov/sites/production/files/2015-12/documents/1311.pdf.

5. METHOD 1312. Synthetic precipitation leaching procedure [Электронный ресурс] URL: www.epa.gov/sites/production/files/2015-12/documents/1312.pdf.

6. Ziemkiewicz P. F., Simmons J. S., Knox A. S. The mine water leaching procedure: evaluating the environmental risk of backfilling mines with coal ash / Chemistry of trace elements in fly ash, Springer, Boston, MA, 2003, pp. 75—90. DOI:10.1007/978-1-4757-4757-7.

7. Hesbach P. A., Kim A. G., Abel A. S. P., Lamey S. C. Serial batch leaching procedure for characterization of coal fly ash // Environmental Monitoring and Assessment. 2009. Vol. 168. No 1—4. Pp. 523—545. DOI: 10.1007/s10661-009-1132-1.

8. Hassett D. J. Synthetic groundwater leaching procedure / Encyclopedia of environmental analysis and remediation. Meyers R. A. (Ed.). John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, NJ, 1998. Pp. 4797—4803.

9. Kosson D. S., van der Sloot H. A., Sanchez F., Garrabrants A. C. An integrated framework for evaluating leaching in waste management and utilization of secondary materials // Environmental Engineering Science. 2002. Vol. 19. No 3. Pp. 159—203.

10. Manoj Kumar Tiwari, Samir Bajpaia, Dewangan U. K., Raunak Kumar Tamrakar Suitability of leaching test methods for fly ash and slag. A review // Journal of Radiation Research and Applied Sciences. 2015. Vol. 8. Issue 4. Pp. 523—537. DOI:10.1016/j.coal.2011.10.006

11. Lei Zhao, Shifeng Dai, Finkelman R. B., French D. Leaching behavior of trace elements from fly ashes of five Chinese coal power plants // International Journal of Coal Geology. 2020. Vol. 219. Article 103381. DOI: 10.1016/j.coal.2019.103381.

12. Nidhi Gupta, Vidyadhar V. Gedam, Chandrashekhar Moghe, Pawan Labhasetwar Comparative assessment of batch and column leaching studies for heavy metals release from coal fly ash bricks and clay bricks // Environmental Technology & Innovation. 2019. Vol. 16. Article 100461. DOI: 10.1016/j.eti.2019.100461.

13. Журавлева Н. В., Потокина Р. Р., Исмагилов З. Р., Нагайцева Н. В. Изучение распределения макрои микроэлементов в отходах углеобогащения // Химия в интересах устойчивого развития. — 2016. — Т. 24. — № 6. — С. 761—767.

14. Журавлева Н. В., Иваныкина О. В., Исмагилов З. Р. Изучение распределения токсичных элементов в золошлаковых отходах предприятий топливно-энергетического комплекса Кемеровской области // Химия в интересах устойчивого развития. — 2013. — Т. 21. — С. 479—486.

15. Журавлева Н. В., Иваныкина О. В., Исмагилов З. Р. и др. Содержание токсичных элементов во вскрышных и вмещающих породах угольных месторождений Кемеровской области // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № 3. — С. 187—196.

16. Фоменко Н. А. Применение бурых углей для повышения экологической безопасности утилизации золошлаковых отходов в условиях их контакта с водой // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 4. — С. 62. Депонировано 14.03.2019, № 1179/04-19.