:poświęcony zjawisku aktywności termicznej hałd

Mimo pandemii wspólne czesko-polskie przedsięwzięcia, związane głównie z rekultywacją terenów pogórniczych, toczą się dalej. Są finansowane zarówno z Interreg, jak i z Funduszu Badawczego dla Węgla i Stali. Dobre efekty przyniósł m.in. projekt Terdump poświęcony badaniu przyczyn zjawiska aktywności termicznej hałd odpadów powęglowych.

Na hałdy przykopalniane, które stały się już elementem krajobrazu Śląska po obydwu stronach granicy, trafiał kamień, odpady skalne z robót przygotowawczych i eksploatacji pokładów węgla oraz z procesów przeróbczych. Szacuje się, że odpady powęglowe gromadzone na hałdach zawierały nawet do 30 proc. węgla i do 8 proc. pirytu, które przy określonych warunkach ulegają samozapłonowi. Przyczyn zjawiska aktywności termicznej hałd odpadów powęglowych było wiele, ale jedną z głównych jest materia organiczna, węgiel stanowiący domieszkę materiału skalnego.

Naszym głównym zadaniem w projekcie było opracowanie jednolitych metod pomiaru i pobierania próbek w terenie oraz dalszych procedur analitycznych. Polskie i czeskie zespoły badawcze pracowały razem po to, aby w taki sam sposób móc ocenić potencjalne lub powstałe już zagrożenia - mówi dr Leszek Drobek, kierownik projektu z Głównego Instytutu Górnictwa.

Po polskiej stronie badania prowadzone były na trzech hałdach: Szarlota – przy kopalni ROW ruch Rydułtowy, Radlin - przy kopalni ROW ruch Marcel oraz na terenie obiektu Wrzosy w Pszowie – dawna kopalnia Anna. Po dokonaniu wizji lokalnych wytypowano dwie optymalne lokalizacje do pomiarów emisji: hałdę Radlin przy kopalni Marcel oraz Wrzosy w Pszowie. Przy wyborze kierowaliśmy się takimi wyznacznikami, jak brak możliwości rekultywacji terenu i jego trwała degradacja, uciążliwość obiektu w postaci odorów, zapylenia, obecność niebezpiecznych związków chemicznych, takich jak: tlenek węgla, wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, siarkowodór, dwutlenek siarki. No i oczywiście zagrożenie termiczne – mówi Leszek Drobek.

Hałda Wrzosy to obiekt o powierzchni 16 ha, gdzie zgromadzono ok. 2,7 mln m sześc. odpadów. W ramach badań GIG wykonał tu trzy otwory obserwacyjne o głębokości 10 m. W profilach otworów dominował głównie przepalony odpad powęglowy. Badania wykazały, że w części centralnej hałdy występują anomalie termiczne w postaci niewielkich obszarowo rejonów, gdzie temperatura powierzchni przekracza miejscami 80 st. C. Z kolei na hałdzie Radlin zgromadzono 25 mln m sześc. odpadów powęglowych. W starej części obiektu występowały tu dawniej intensywne zjawiska termiczne. W nowej, sukcesywnie rekultywowanej części obiektu obecnie brak jest oznak aktywności termicznej, a w części centralnej hałdy, gdzie prowadzona jest eksploatacja przepalonego łupka, lokalnie występują miejsca, w których temperatura powierzchni przekracza 200 st. C. Na każdym obiekcie wykonano 27 termogramów, które pokazują rozkład temperatury w badanym rejonie.

- Efektem dodanym realizacji projektu było również opracowanie z partnerem czeskim wspólnej metodyki oznaczania policyklicznych węglowodorów aromatycznych w gazach emitowanych z termicznie aktywnych hałd – zwraca uwagę Leszek Drobek.

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne to – jak dodaje – wyjątkowo niebezpieczne substancje, które powstają podczas niecałkowitego spalania materii organicznej towarzyszącej skale płonnej. Warto wspomnieć, że WWA wydzielają się także w trakcie spalania drewna iglastego, palenia papierosów, produkcji asfaltu, pracy pieców koksowniczych.

Wiele związków z grupy wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych ma działanie rakotwórcze. Mają też silne właściwości teratogenne i mutagenne, wchodząc w bezpośrednią reakcję z DNA. W Laboratorium Analiz Związków Organicznych GIG oznaczanych jest 15 wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych z wykorzystaniem technik chromatograficznych, wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją fluorescencyjną czy chromatografią gazową z detektorem masowym.