Контроль загрязняющих веществ в объектах окружающей среды в зоне действия предприятий по добыче и переработке углей

1.

С 1949 г. на рынке
лабораторных услуг
АО «Западно-Сибирский испытательный центр»
Запись в реестре аккредитованных лиц
№ RA.RU.21АЯ07 от 17.02.2015 г.
Контроль загрязняющих веществ в объектах окружающей среды
в зоне действия предприятий по добыче и переработке углей
Журавлева Н.В.
Генеральный директор АО «ЗСИЦентр»,
Доктор технических наук, профессор СибГИУ,
Академик Общественной Российской экологической академии
XXX Международный научный симпозиум «НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА – 2022», НИТУ «МИСиС», г. Москва, 03.02.2022 г.
Круглый стол «Актуальные экологические проблемы добычи, переработки и использования углей»

2. АО «ЗСИЦентр» сегодня это:

• Многопрофильная аккредитованная лаборатория с высоким научно-техническим
потенциалом, область аккредитации включает более 1200 нормативных документов;
• Большой опыт работы со всеми видами полезных ископаемых, экологическими
объектами, различными видами минерального сырья;
• Более 100 высококвалифицированных специалистов и более 400 приборов и
современного поверенного и аттестованного аналитического оборудования;
• Разработка и реализация государственных и межгосударственных стандартных образцов
пород, руд и углей;
• Выпуск лабораторного оборудования и приборов;
• Совместные НИОКР с институтами РАН и университетами.
Среди заказчиков лабораторных исследований — федеральные и муниципальные
организации, научно-производственные и коммерческие предприятия из
различных сфер деятельности РФ и ближнего зарубежья:
• геолого-разведочные, горнодобывающие и перерабатывающие предприятия;
• топливно-энергетические компании и другие потребители, использующие твердое,
жидкое и газообразное топливо;
• экологические службы, осуществляющие мониторинг окружающей среды, контроль за
производственной безопасностью и охраной труда, и пр.;
• предприятия, занимающиеся разработкой новых технологий, переработкой отходов,
производством или потреблением различных видов продукции.

3.

3

4. Основные требования природоохранного законодательства для промышленных предприятий, оказывающих негативное влияние на

окружающую среду
определение категорий объектов, оказывающих негативное влияние на окружающую
среду,
получение комплексных экологических разрешений (далее — КЭР), внедрение
которых предполагается проводить поэтапно: в период с 01.01.2019 г. по 31.12.2022 г.,
дополнительные обязательства по разработке и утверждению программы
производственного экологического контроля (ПЭК), которая должна содержать
следующие сведения: об инвентаризации выбросов (сбросов) загрязняющих веществ
и их источников; об инвентаризации отходов производства и потребления и объектов
их размещения; о подразделениях и должностных лицах предприятия, отвечающих за
осуществление ПЭК; о собственных или привлекаемых лабораториях,
аккредитованных в соответствии с законодательством Российской Федерации об
аккредитации; о периодичности и методах осуществления ПЭК, местах отбора проб и
методиках (методах) измерений.
внедрение наилучших доступных технологий (НДТ) и соблюдение правил
эксплуатации установок очистки газа и предназначенного для контроля за выбросами
загрязняющих веществ в атмосферный воздух оборудования,
внедрение НДТ в области обращения с отходами, максимальное использование
исходного сырья, предотвращение образования отходов, и др.
утверждение проекта рекультивации земель, восстановление отработанных земель
для организаций горнодобывающей промышленности, которым предоставляются
земельные участки для разработки полезных ископаемых.
4

5.

• В соответствии с Постановлением Правительства Российской
Федерации от 28 сентября 2015 г.
• № 1029 «Об утверждении критериев отнесения объектов, оказывающих
негативное воздействие на окружающую среду, к объектам I, II, III и IV
категорий» предприятия по добыче угля, включая добычу и
обогащение каменного угля, антрацита и бурого угля (лигнита)
отнесены к объектам, оказывающим значительное негативное
воздействие на окружающую среду и относящимся к областям
применения наилучших доступных технологий, к объектам I
категории.
5

6. Федеральный закон от 30.12.2021 № 446-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон "Об охране окружающей среды" и отдельные

Федеральный закон от 30.12.2021 № 446-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный
закон "Об охране окружающей среды" и отдельные законодательные акты
Российской Федерации"
Закон устанавливает требования в области охраны окружающей среды при эксплуатации и выводе из
эксплуатации (консервации или ликвидации) отдельных производственных объектов с целью
предотвращения и ликвидации загрязнения окружающей среды наиболее опасными производственными
объектами. Вводится ответственность предприятий за весь жизненный цикл объектов, они не смогут
прекратить опасные производства без ликвидации накопленного вреда окружающей среде.
Согласно новым нормам, владельцы предприятий будут обязаны за пять лет до завершения
эксплуатации объектов разработать план мероприятий по предупреждению и ликвидации
загрязнения окружающей среды и получить в отношении него положительное заключение
государственной экологической экспертизы. В документ будет включена сметная стоимость
указанных мероприятий и подтверждение финансового обеспечения на их проведение.
Закон также вводит положения об "окрашивании" экологических платежей для недопущения их нецелевого
использования. Речь идет об аккумулировании средств от платы за негативное воздействие на окружающую
среду, от штрафов за административные правонарушения в области охраны окружающей среды, а также от
платежей по искам о возмещении вреда. Правительство РФ будет распределять такие средства по
мероприятиям с учетом предложений регионов, которым причинен вред.
6

7. Перечень загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры государственного регулирования в области охраны окружающей

среды
(для атмосферного воздуха, водных объектов, почв)
УТВЕРЖДЕН
распоряжением Правительства
Российской Федерации
от 8 июля 2015 г. № 1316-р
ПРАВИТЕЛЬСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
РАСПОРЯЖЕНИЕ
от 8 июля 2015 г. № 1316-р
МОСКВА
(В редакции Распоряжения Правительства Российской
Федерации от 10.05.2019 № 914-р)
В соответствии со статьей 41 Федерального
закона "Об охране окружающей среды" утвердить
прилагаемый перечень загрязняющих веществ, в отношении
которых применяются меры государственного регулирования в
области охраны окружающей среды.
Председатель Правительства
Российской Федерации
Д.Медведев
Перечень содержит:
254 соединения для атмосферного воздуха,
249 соединений для водных объектов,
63 соединения для почв.
ПЕРЕЧЕНЬ
загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры
государственного регулирования в области охраны окружающей среды
I. Для атмосферного воздуха
1.
Азота диоксид
2.
Азота оксид
3.
Азотная кислота
4.
Аммиак
5.
Аммиачная селитра (аммоний нитрат)
6.
Барий и его соли (в пересчете на барий)
7.
Бензапирен
8.
Борная кислота (ортоборная кислота)
9.
Ванадия пяти оксид
10.
Взвешенные частицы РМ10
11.
Взвешенные частицы РМ2,5

8. Перечень приоритетных загрязняющих веществ, образующихся при добыче, переработке углей, для целей совершенствования мониторинга

окружающей среды
Классы загрязняющих веществ
Перечень загрязняющих веществ
Токсичные и потенциально
токсичные элементы углей
As, Be, Cl, Co, Cr, F, Hg, Mn, Ni, Cu, V, Pb, Zn, Sr, Sb, Mo, Bi, Ba, Sr, W,
Cd
Полициклические ароматические
углеводороды
Нафталин*, Бенз(a)пирен*, Фенантрен, Антрацен, Аценафтен,
Ацетафтилен, Флуорен, Флуорантен, Пирен, Бенз(a)антрацен,
Хризен, Дибензо(a,h)антрацен, Бенз(b)флуорантен,
Бенз(k)флуорантен, Бенз(g,h,i)перилен,
Индено(1,2,3-cd)пирен
Нитрозамещенные ароматические
углеводороды
2,4,6-тринитротолуол
Взвешенные частицы в
атмосферном воздухе*
Частицы с размером менее 10 мкм (РМ10) и менее 2,5 мкм (РМ2,5)
Токсичные элементы в водных
объектах*
Be, B, Bi, V, W, Cd, Co, Li, Mn, Cu, As, Ni, Hg, Pb, Sb, Se, Sr, Cr, F, Zn
Токсичные элементы в почвах*
V, Cd, Co, Mn, Cu, As, Ni, Hg, Pb, Sb, Cr, F, Zn
Фенолы*
Фенол и его замещенные
Нефтепродукты*
Нефтепродукты
Токсичные элементы в
атмосферном воздухе*
V, Cd, Co, Mn, Cu, As, Ni, Hg, Pb, Cr, F, Cl
Газообразные продукты добычи и
переработки угля*
Метан, CO, CO2, SO2, NOx
*Перечень загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры государственного регулирования в
области охраны окружающей среды
8

9.

Структурные формулы приоритетных загрязнителей
группы ПАУ
нафталин
аценафтилен
фенантрен
антрацен
аценафтен
флуорантен
флуорен
пирен
бенз(а)антрацен
хризен
бенз(b)флуорантен
бенз(k)флуорантен
бенз(а)пирен
дибенз(а,h)антрацен
бенз(g,h,i)перилен
Полициклические ароматические
углеводороды (ПАУ) относятся к
стойким экотоксикантам и входят в
состав органической массы углей.
Эмиссия ПАУ в окружающую среду
возможна на этапах добычи,
складирования и транспортировки, а
также при процессах
высокотемпературной переработки
угля.
индено(1,2,3-cd)пирен
•Представителем ПАУ, обладающим сильным канцерогенным действием, является
бенз(а)пирен.
•Наиболее распространенными и устойчивыми углеводородами данного ряда являются
фенантрен, флуорантен, пирен, хризен.
•Эти углеводороды являются превалирующими компонентами выбросов систем,
связанных с пиролизом органического вещества, и служат удобными трассерами для
оценки загрязнения атмосферы, поверхностных вод, почв.
9
9

10. Влияние деятельности угольного предприятия на объекты окружающей среды

10

11. Актуальные исследования состава и свойств угольной пыли по направлениям:

1. Угольная пыль как тонкодисперсный материал, который характеризуется
содержанием диоксида кремния (менее 5% или более 5 %) и распределением частиц
мелких классов по размерам (от 1 до 10 мкм).
2. Содержание металлов в угольной пыли:
•Металлы, которые являются токсичными загрязнителями атмосферного воздуха (ртуть,
свинец и др.),
•Металлы, которые способствуют образованию активных форм кислорода в организме
(железо, медь др.).
3. Содержание полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в угольной
пыли:
•Содержание ПАУ из списка 16 приоритетных соединений включая бенз(а)пирен,
бенз(а)антрацен, хризен,
•Содержание трициклических ПАУ, включая фенантрен и его алкилзамещенные
производные.
Необходимо проводить инвентаризацию источников выбросов в
атмосферу с определением химического состава взвешенных веществ
11

12. Основные проблемы в изучении состава и свойств угольной пыли

– элементный состав углей требует их изучения по широкому перечню
показателей;
– подвижные формы токсичных элементов в отходах добычи и
переработки углей определяются по сокращенному перечню показателей, а
водорастворимые формы токсичных элементов не определяются;
– полициклические ароматические углеводороды в углях, продуктах их
добычи и переработки не определяется;
– тонкодисперсные углеродсодержащие отходы (угольная пыль, шламы,
выбросы в атмосферу углеобогатительных фабрик и др.) требуют подробного
изучения в части их состава и свойств;
- органические загрязнители (компоненты взрывчатых веществ, реагентов,
применяемых при пылеподавлении, а также при борьбе со смерзаемостью
при складировании и транспортировке углей) не определяются.
Таким образом, необходимость обеспечения надежными данными о составе
угольной пыли, формах ее накопления в экологических объектах в зоне
влияния предприятий угледобывающей и углеперерабатывающей отрасли
обуславливает актуальность исследований в этом направлении.
12

13. Содержание ПАУ в углях различных стадий метаморфизма

ПАУ
Содержание ПАУ, мкг/кг
№1 Д
№2 ДГ
№3 ГЖО
№4 ГЖО
№5 Ж
№6 К
№7 КС
№8 КС
№9 ОС
Фенантрен
80,8
14,3
86,2
50,6
33,0
204,2
199,6
103,2
124,9
Пирен
36,9
1,2
14,0
12,6
19,6
69,2
66,2
6,7
32,1
Бенз(а)антрацен
32,0
9,7
21,6
5,2
7,8
16,4
34,2
4,3
3,1
Хризен
н/о
н/о
н/о
17,9
11,9
62,6
59,6
32,4
28,0
Бенз(b)флуарантен
н/о
6,2
13,0
26,0
18,8
11,0
24,8
7,6
5,6
Бенз(а)пирен
н/о
3,6
10,6
6,6
4,4
н/о
47,6
24,3
21,4
Σ ПАУ
149,7
35,0
145,4
118,9
95,5
363,4
432,0
178,5
215,1
Журавлева Н.В., Потокина Р.Р., Исмагилов З.Р., Хабибулина
Е.Р. Определение полициклических ароматических
углеводородов в углях методом высокоэффективной
жидкостной хроматографии // Химия в интересах
устойчивого развития. – 2015. – № 2. – С. 117-123.
Журавлева Н.В., Хабибулина Е.Р., Исмагилов З.Р., Потокина
Р.Р. , Созинов С.А. Изучение взаимосвязи строения
ископаемых углей и содержания в них полициклических
ароматических углеводородов // Химия в интересах
устойчивого развития. – 2016. – Т. 24. – С. 355-361.

14. Для оценки токсичности тонкодисперсных угольных систем необходимо выполнять измерение распределения частиц по размерам с

определением доли наиболее опасных классов. Для этих целей наиболее
информативным и достоверным является метод лазерной дифракции.
Исследование дисперсного состава угольных тонкодисперсных
материалов имеет важное значение при:
проведении экологического и санитарно-гигиенического контроля
воздуха рабочей зоны и атмосферного воздуха;
разработке стабильного во времени водоугольного топлива;
при совершенствовании систем очистки выбросов угольных
обогатительных фабрик,
отработке инженерных решений по очистке сточных вод угольных
предприятий от взвешенных веществ,
совершенствовании аналитического контроля и разработке методик
анализа гранулометрического состава тонкодисперсных
материалов.
инвентаризации промышленных источников выбросов в атмосферу
взвешенных частиц с размерами менее 10 мкм (РМ10) и менее 2,5
мкм (РМ2,5).
14

15. Распределение частиц по размерам в тонкодисперсных углеродсодержащих материалах

Интегральная (1) и дифференциальная
Интегральная (1) и дифференциальная
(2) кривые распределения частиц по
(2) кривые распределения частиц по
размерам угольной пыли в
размерам пробы угольного шлама.
промышленных выбросах в атмосферу
Параметры распределения: D10 –1,2 мкм;
обогатительных фабрик.
D50 – 6,0 мкм; D90 – 15,3 мкм; D99 – 24,2
Параметры распределения: D10 – 2,4 мкм;
мкм.
D50 – 9,9 мкм; D90 – 20,3 мкм; D99 – 30,0
мкм.
•Обозначения: Q – объемная доля частиц, размер которых меньше текущего, dQ – доля частиц данного
размера; D10 – размер, менее которого находятся 10 % частиц, D50 – 50 % частиц, D90 – 90 % частиц, D99 –
99 % частиц.
15

16. Распределение частиц по размерам в сточных шахтных водах

Распределение частиц по размерам в пробе
сточной шахтной воды.
Распределение имеет следующие параметры:
d10 – 2,71 мкм, d50 – 33,09 мкм, d90 –
118,07 мкм
График зависимости скорости оседания от
диаметра частиц в сточной шахтной воде
16

17.

Гигиенические нормативы ГН 2.1.6.3492-17.
Предельно допустимые концентрации (ПДК)
загрязняющих веществ в атмосферном воздухе
городских и сельских поселений (содержат требования
ПДК для 658 загрязняющих веществ).
ПДК (м.р.),
мг/м3
ПДК (с.с.),
мг/м3
Среднегодовые
концентрации,
мг/м3
Взвешенные
частицы РМ10
0,3
0,06
0,04
Взвешенные
частицы РМ2.5
0,16
0,035
0,025
Компонент
Содержание частиц PM1, PM2,5, PM10 в
атмосферном воздухе г. Новокузнецка
по данным Гидрометобсерватории
Среднемесячное значение
концентрации (мг/дм3) в
атмосферном воздухе г.
Новокузнецка за февраль 2021 г.
РМ1
РМ2,5
РМ10
Пыль
общая
0,084
0,094
0,118
0,153
17

18. Результаты по исследованию загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух из угольных пластов

• Выполнено определение содержания метана и СО2 в атмосферном воздухе на границах
санитарно-защитных зон (СЗЗ) передвижных дегазационных установок (ПДУ)
угледобывающих предприятий, в атмосферном воздухе населенных мест.
• За период с 2011 по 2013 гг. было проанализировано более 500 проб атмосферного
воздуха. Диапазоны содержания метана в атмосферном воздухе составляют от 0,31 до
143,61 мг/м3 (на границах СЗЗ ПДУ), от 0,94 до 2,28 мг/м3 (на территории населенных
пунктов).
• Концентрации углекислого газа находятся в пределах от 0,043 до 0,065 % (на границах
СЗЗ ПДУ), от 0,035 до 0,038 % (на территории населенных пунктов).
• Для разовых проб метана, отобранных на границе СЗЗ ПДУ, найденные максимальные
концентрации составляли от 119,15 до 143,61 мг/м3 (при ОБУВ 50 мг/м3).
• Содержание СО2 в пробах воздуха, отобранных на границах СЗЗ ПДУ превышает фоновый
уровень углекислого газа по России (от 0,034 до 0,037 %) в 1,5 раза. В атмосферном
воздухе населенных пунктов этот показатель находится в пределах фона.
• Таким образом, концентрация метана и углекислого газа на границах санитарнозащитных зон угледобывающих предприятий превышает его концентрацию на
территории населенных пунктов.
18
18

19. Разработана программа комплексных исследований отходов добычи и переработки углей Кузнецкого угольного бассейна, включающая

оценку валового содержания экологически
опасных элементов, их подвижных и водорастворимых форм, содержания токсичных
органических соединений.
• Данная позволяет осуществлять:
• максимальную идентификацию качественного и количественного состава
отходов;
• выделение приоритетных компонентов отходов, определяющих его
токсичность;
• ориентировочное прогнозирование возможности и наиболее вероятных
путей негативного воздействия отходов на окружающую среду и
человека;
• расчет (определение) ориентировочного класса опасности отходов;
• оценку возможности извлечения ценных компонентов и разработку
технологических схем переработки отходов.
19

20. Комплексная программа изучения промышленных отходов

Направление исследования/Определяемые показатели
Метод исследования
1. Предварительное исследование по определению валового содержания элементов в пробах неизвестного состава
Cu, Pb, Zn, Co, Bi, Ni, Cr, Mn, Ti, As, Mo, Ag, Ba, Li, Sb, Sn, Ge, W, Yb, Ga,
Be, Nb, Sc, Sr, Cd, Fe, Al, Si, Mg, Ca, K, Na, Hg, Zr, P, V, Y
Эмиссионная спектрометрия
2. Количественное определение содержания соединений в валовой, подвижной форме и водной вытяжке
Формальдегид, ацетон, метанол, СПАВ, CN-, NH4+, NO2-
Абсорбционная спектроскопия
V3+, Co2+, Mn2+, Cu2+, Mo2+, As3+, Hg2+, Cr3+, Cr6+, Sb3+, W6+, K+, Na+, Pb2+, Zn2+,
Cd2+, Ni2+, Ca2+, Mg2+и др.
Атомно-абсорбционная и атомноэмиссионная спектрометрия
NO3-, F-, pH
Потенциометрия
SO42+
Гравиметрия
Cl-
Титриметрия
Бенз(а)пирен и другие 16 ПАУ
Жидкостная хроматография
Фенолы, летучие ароматические углеводороды
Хромато-масс-спектрометрия
3. Идентификация органических загрязнителей в пробах неизвестного состава
Органические загрязняющие вещества
Хромато-масс-спектрометрия
4. Биотестирование отходов
Общая токсичность
Биотестирование на двух тест-объектах
5. Расчет класса опасности отхода
Класс опасности
Программное средство фирмы
«Интеграл»
6. Рекомендации по программам экологического мониторинга объектов окружающей среды в местах
складирования отходов и направлениям их возможного использования
20

21. Оценка токсичности твердых отходов добычи и переработки углей и распределению в них валовых, подвижных и водорастворимых форм

токсичных элементов и органических
веществ
• Отходы при добыче полезных ископаемых создают серьезные
экологические проблемы на территории Кемеровской области.
• Так в 2020 г. на территории Кемеровской области образовалось
2931,676 млн. т отходов производства и потребления, из них
2762,787 млн. т (94,24 %) приходится на отходы, образованные
при добыче угля.
• Добыча 1 т угля сопровождается выдачей на поверхность 0,10,35 т шахтной породы и от 1,5 до 10 т вскрышной породы.
21

22. Содержание валовых форм токсичных элементов во вскрышных и вмещающих породах угольных предприятий Кузбасса

Наименование
показателя
Виды отходов
Вскрышные
Вмещающие
породы (n=60)
породы (n=52)
ПДКп для
почвы с учетом
фона, мг/кг
Валовые содержания, мг/кг
Ванадий
33,6-145,6
30,0-145,6
150,0
Медь
14,2-52,0
9,8-38,4
55,0*
Хром
21,6-171,2
20,0-123,3
90,0
Свинец
10,0-51,7
2,0-22,6
32,0
Никель
16,0-56,4
19,4-56,0
85,0
Кадмий
0,4-0,8
0,4-2,0
1,0*
Цинк
46,0-137,6
8,4-68,2
100,0*
Ртуть
<0,01-1,5
<0,01-7,1
2,1
Олово
<1,0-4,1
<1,0-4,7
4,5
Сурьма
<1,0-5,0
<1,0-6,5
4,5
Кобальт
7,9-15,2
5,2-7,2
-
Марганец
304,0-1334,0
78,6-994,4
1500,0
Молибден
4,0-6,0
4,0-10,0
-
22

23. Максимальное превышение ПДК валовых форм элементов во вскрышных и вмещающих породах

Кратность превышения
ПДК
Максимальное превышение ПДК валовых форм
элементов во вскрышных и вмещающих породах
4
3
2
1
0
Cr
Pb
Zn
Hg
Sb
Показатели
Вскрышные породы
Вмещающие породы
23

24. Содержание подвижных форм токсичных элементов во вскрышных и вмещающих породах угольных предприятий Кузбасса

Наименование
показателя
Виды отходов
Вскрышные
Вмещающие
породы (n=60)
породы (n=52)
ПДКп,
мг/кг
Подвижные формы, мг/кг
Медь
3,0-17,2
3,0-23,8
3,0
Никель
5,0-13,6
7,3-21,0
4,0
Цинк
19,0-82,4
6,1-49,9
23,0
Свинец
10,0-51,7
2,0-22,6
6,0
Марганец
31,0-539,0
26,0-510,8
300-700
Хром
<2,0-4,5
<2,0-5,4
6,0
Молибден
0,2-1,2
<0,05-1,8
-
Кобальт
0,08-0,1
0,08-0,12
5,0
24

25. Максимальное превышение ПДК подвижных форм элементов во вскрышных и вмещающих породах

Кратность превышения
ПДК
Максимальное превышение ПДК подвижных форм
элементов во вскрышных и вмещающих породах
10
8
6
4
2
0
Cu
Ni
Zn
Pb
Показатели
Вскрышные породы
Вмещ ающ ие породы
25

26. Содержание водорастворимых форм тяжелых металлов во вскрышных и вмещающих породах угольных предприятий Кузбасса

Наименование
показателя
Виды отходов
ПДКп,
Вскрышные
Вмещающие
породы (n=60)
породы (n=52)
мг/дм3
Водорастворимые формы, мг/кг
Ванадий
<0,0005-0,085
<0,0005-0,02
0,001
Кадмий
<0,0005-0,0026
<0,0005
0,01
Кобальт
<0,0002-0,0015
<0,0002-0,019
0,01
Сурьма
<0,0005-0,015
<0,0005-0,015
0,05
Медь
<0,001-0,08
<0,001-0,20
0,001
Молибден
<0,001-0,15
<0,001-0,39
0,0012
Никель
<0,0002-0,028
<0,0002-0,03
0,01
Мышьяк
<0,005-0,13
<0,005-0,01
0,05
Свинец
<0,0002-0,02
<0,0002-0,0009
0,1
<0,0001
<0,0001-0,0002
0,00001
Марганец
<0,005-0,20
<0,005-0,23
0,01
Хром
<0,005-0,10
<0,005-0,055
0,001
Цинк
<0,005-0,51
<0,005-0,23
0,01
Ртуть
26

27. Максимальное превышение ПДК водорастворимых форм элементов во вскрышных и вмещающих породах

Кратность
превышения ПДК
Максимальное превышение ПДК водорастворимых форм
элементов во вскрышных и вмещающих породах
400
300
200
100
0
V
Cu
Mo
As
Ni
Zn
Показатели
Вскрышные породы
Вмещ ающ ие породы
27

28. Химический состав отходов добычи угля

Вскрышная порода
Наименование
показателя
Влага
Ванадий
Кадмий
Кобальт
Марганец
Медь
Мышьяк
Никель
Свинец
Цинк
Ртуть
Нефтепродукты
Нитраты
Цианиды
Бенз[a]пирен
Результат испытаний
%
2,50
0,010805
0,001488
0,052699
0,002226
0,000885
0,001736
0,000523
0,009438
Фенолы
мг/кг
108,05
< 0,05
14,88
526,99
22,26
8,85
17,36
5,23
94,38
< 0,1
< 20,0
< 2,5
< 0,5
< 0,001
< 0,01
Углерод
7,43
Диоксид кремния
Оксид алюминия
Триоксид железа
Диоксид титана
Оксид кальция
Оксид магния
Оксид фосфора (V)
Оксид калия
Оксид натрия
Сера общая
Фтор
62,68
15,21
4,28
0,85
1,69
1,18
0,12
1,67
2,26
0,05
0,0002
500,000
2,00
Метод испытания и номер НД
Вмещающая порода
Наименование
показателя
ПНДФ 16.1:2.2:2.3:3.58-08
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98
“-”
“-”
“-”
“-”
“-”
“-”
“-”
“-”
ПНДФ 16.1:2.3:3.10-98
ПНДФ 16.1.41-04
ГОСТ 26951
Влага
Ванадий
ПНДФ 16.1:2.2:2.3:3.70-10
ПНДФ 16.1:2:2.2.3:3.62-09
Нитраты
ПНДФ 16.1:2.2:2.3:3.60-09
ГОСТ 2408.1-95
НСАМ 138-Х
“-”
“-”
“-”
“-”
“-”
“-”
НСАМ 44-ХС
“-”
НСАМ-3Х
ПНДФ 16.1.54-08
Результаты испытания
%
мг/кг
Метод испытания и номер НД
ПНДФ 16.1:2.2:2.3:3.58-08
3,08
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98
0,01008
100,80
“-”
0,001731
< 0,05
17,31
Марганец
0,1223
1223,0
“-”
Медь
0,01031
103,1
“-”
Мышьяк
0,000917
“-”
Никель
0,005532
9,17
55,32
Свинец
0,00478
0,01284
47,80
128,40
“-”
Цинк
Кадмий
Кобальт
Ртуть
Нефтепродукты
0,00044
Цианиды
“-”
“-”
“-”
< 0,1
ПНДФ 16.1:2.3:3.10-98
< 20,0
4,40
ПНДФ 16.1.41-04
ГОСТ 26951
< 0,5
ПНДФ 16.1:2.2:2.3:3.70-10
Бенз[a]пирен
< 0,001
ПНДФ 16.1:2:2.2.3:3.62-09
Фенолы
< 0,01
ПНДФ 16.1:2.2:2.3:3.60-09
Углерод
0,37
3700,00
Диоксид кремния
63,100
631000,00
Оксид алюминия
18,550
185500,00
“-”
Триоксид железа
8,100
81000,00
“-”
Диоксид титана
0,660
6600,00
“-”
Оксид кальция
1,630
16300,00
“-”
Оксид магния
1,350
13500,00
“-”
Оксид фосфора (V)
0,160
1600,00
Оксид калия
2,810
28100,00
НСАМ 44-ХС
0,020
200,000
НСАМ-3Х
0,001070
10,70
Сера общая
Фтор
ГОСТ 2408.1-95
НСАМ 138-Х
“-”
ПНДФ 16.1.54-08

29. Химический состав отходов переработки угля

ЗОЛОШЛАКИ ОТ СЖИГАНИЯ УГЛЕЙ
Наименование
Метод испытания
показателя
и номер НД
ВАЛОВЫЕ СОДЕРЖАНИЯ
Влага
ПНДФ 16.1:2.2:2.3:3.58-08
Кадмий
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98
Результаты
испытания
%
мг/кг
КЕК ОБЕЗВОЖЕННЫЙ
ПДКп
(ОДКп)*
мг/кг
2,88
<0,05
1,0*
Свинец
“-”
0,00230
23,00
32,0
Хром
Ванадий
“-”
0,00220
“-”
0,00560
22,00
56,00
90,0
150,0
Марганец
“-”
0,03415
341,50
1500,0
Мышьяк
“-”
0,00012
1,22
2,0
Медь
“-”
0,00209
20,85
66,0*
Углерод
ГОСТ 2408.1-95
Водород
“-”
29,63
0,33
Нефтепродукты
ПНДФ 16.1:2.2.22-98
Ртуть
Нитраты
ГОСТ Р 51768-2001
ГОСТ 26951
Цианиды
ПНД Ф 14.1:2:56-96
Фенолы
ПНДФ 16.1:2.3:3.44-05
<0,05
Бенз[a]пирен
ПНДФ 16.1:2:2.2:3.39-03
<0,001
Диоксид кремния
НСАМ 138-Х
0,000596
0,00085
“-”
13,52
“-”
3,68
Диоксид титана
“-”
0,55
Оксид кальция
“-”
3,55
Оксид магния
“-”
1,76
Оксид фосфора (V)
“-”
0,21
Сера общая
НСАМ 44-ХС
130,0
0,02
1,10
“-”
НСАМ-3Х
8,50
42,14
Триоксид железа
Оксид натрия
2,1
<0,005
Оксид алюминия
Оксид калия
5,96
<0,20
0,60
<100,0
160,0
Результаты
испытания
Наименование
Метод испытания
показателя
и номер НД
ВАЛОВЫЕ СОДЕРЖАНИЯ
Влага
ПНДФ 16.1:2.2:2.3:3.58-08
Кадмий
ПНДФ 16.1:2.3:3.11-98
Свинец
“-”
Хром
“-”
Ванадий
“-”
Медь
“-”
Марганец
“-”
Мышьяк
“-”
Кобальт
“-”
Никель
“-”
Цинк
“-”
0,00021
0,00083
0,00060
0,00132
0,03847
0,00023
0,00069
0,00158
0,00236
Углерод
ГОСТ 2408.1-95
35,59
Водород
Нефтепродукты
Ртуть
Нитраты
Цианиды
Бенз[a]пирен
Диоксид кремния
Оксид алюминия
Триоксид железа
Диоксид титана
Оксид кальция
Оксид магния
Оксид фосфора (V)
Оксид калия
Оксид натрия
Сера общая
Фтор подвижный
“-”
ПНДФ 16.1.41-04
ПНДФ 16.1:2.3:3.10-98
ГОСТ 26951
ПНДФ 16.1:2.2:2.3:3.70-10
ПНДФ 16.1:2:2.2.3:3.62-09
НСАМ 138-Х
“-”
“-”
“-”
“-”
“-”
“-”
НСАМ 44-ХС
“-”
НСАМ-3Х
СанПиН 42-128-4433
1,65
0,08346
%
45,91
9,35
4,35
1,33
0,15
0,59
0,16
0,04
0,46
0,07
0,22
0,000240
мг/кг
<0,05
2,10
8,30
6,01
13,18
384,70
2,30
6,93
15,84
23,55
834,60
<0,1
<2,5
<0,5
<0,001
2200,0
2,40
ПДКп
(ОДКп)*
мг/кг
1,0*
32,0
90,0
150,0
66,0*
1500,0
2,0
40,0*
220,0*
2,1
130,0
0,02
160,0
2,8

30.

Валовое содержание мышьяка в почвах в зоне влияния
угледобывающих предприятий Кузбасса
Наименование угольного
месторождения
Минимальное валовое
содержание мышьяка, мг/кг
Максимальное валовое
содержание мышьяка, мг/кг
Уропское
14,7
350,6
Бунгурское
11,9
26,6
Талдинское
12,2
673,4
Жерновское
13,2
23,7
Новоказанское
23,3
581,0
Гигиенические нормативы ГН 2.1.7.2511-09 . ПДК мышьяка в почвах:
песчаные и супесчаные – 2 мг/кг;
кислые (суглинистые и глинистые), рН KCl < 5,5 – 5 мг/кг;
близкие к нейтральным, нейтральные (суглинистые и глинистые), рН KCl > 5,5 – 10 мг/кг.
30

31.

• Правительство России в июне 2020 года утвердило
Энергетическую стратегию до 2035 года.
• В документе впервые установлен целевой показатель утилизации
золошлаков тепловых электростанций: к 2035 году объем их
полезного использования должен составлять не менее 50 % от
годового уровня образования по отрасли в целом [1].
• [1] Заседание Правительства // Правительство Российской
Федерации. – URL: http://government.ru/news/39341/ (дата
обращения: 21.04.2020)
31

32. Комплексный план по повышению объемов утилизации продуктов сжигания твердого топлива (золошлаковые смеси, золы-уноса, шлаки,

Комплексный план по повышению объемов утилизации продуктов сжигания
твердого топлива (золошлаковые смеси, золы-уноса, шлаки, образуемые в результате
сжигания твердого топлива, состоящего из горючего полезного ископаемого)
на угольных тепловых электростанциях и котельных
(Проект распоряжения Правительства Российской Федерации разработан Департаментом развития электроэнергетики
Минэнерго России, июль 2020 г.)
• Использование вторичной продукции из золошлаковых отходов позволит сэкономить до 30 % процентов
цемента и более половины природных заполнителей, снизить теплопроводность бетонов, облегчить
массу зданий и сооружений.
• Крупнотоннажная засыпка ЗШО неудобий, угольных разрезов и карьеров позволит не только
устранить накопившийся экологический ущерб в виде накопленных объемов ЗШО, но и решить
ряд экологических задач в смежных секторах экономики. Например, в Кузбассе площадь земель,
нарушенных в связи с добычей полезных ископаемых, в 10 раз превышает среднероссийский
показатель, достигая в среднем значения 0,7 %, а в некоторых районах области – до 25 %, засыпка
таких земель ЗШО позволит их рекультивировать, вернув в хозяйственный оборот.
• По предварительным оценкам системное вовлечение ЗШО в технологический процесс производства
цемента в России создаст потенциал снижения ежегодного объема выбросов СО2 в строительной
отрасли на 6,17 млн. тонн или 0,3 % от годового объема выброса парниковых газов.
• Ожидается, что успешная реализация Комплексного плана приведет к положительным экономическим и
экологическим эффектам для энергетической, строительной, автодорожной и металлургической
отраслей. В первую очередь будет повышена экономическая эффективность и снижено негативное
воздействие на окружающую среду тепловых электростанций, функционирующих на твердом топливе.
32

33. Нормативные документы, регламентирующие правила отбора проб отходов

• ПНДФ 12.1:2:2.2:2.3:3.2-03. Методические рекомендации. Отбор проб почв,
грунтов, донных отложений, илов, осадков сточных вод, шламов
промышленных сточных вод, отходов производства и потребления.
• п.4.5. Твердые отходы производства и потребления отбирают из специально
оборудованных сооружений, предназначенных для размещения (свалки, полигоны)
и накопления (контейнеры, емкости, площадки и т.д.) отходов или непосредственно
в местах образования отходов.
• На свалках (полигонах) при однородном распределении отходов пробы отбирают из
расчета одна объединенная проба на 100 м2. Объединенную пробу составляют
путем смешения не менее 5 точечных проб, отобранных методом конверта. Масса
точечной пробы должна быть не менее 200 г.
• При неоднородном распределении отходов участок разбивают на пробные
площадки по типу отходов, измеряют площадь однородных участков. Однородные
участки опробуют, как указано выше.
• Допускается объединение точечных проб с различных уровней отвалов отходов.
33

34. Нормативные документы, регламентирующие правила отбора проб отходов

• ПНД Ф 12.4.2.1 – 99. ОТХОДЫ МИНЕРАЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОТБОРУ И
ПОДГОТОВКЕ ПРОБ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.
• п. 7.1.1. Минимальную массу точечной пробы устанавливают, исходя из максимального размера куска материала и
способа отбора проб.
• 7.1.4. Минимальная масса точечной пробы при отборе вручную не должна быть менее той, которая рекомендуется
имеющимися НД на методы отбора проб для материала, являющегося исходным для образования данных
отходов.
• 7.2.2. Минимальное число точечных проб может определяться по соответствующему государственному
стандарту на метод отбора и подготовки проб основных или близких по составу исходных материалов,
являющихся источником образования данных отходов.
• 8 .1 .1 . Отбор точечных проб проводят по равномерной сетке, размер которой рассчитывают с учетом необходимого
числа точечных проб, определенных по п.п. 7.2.1 или 7.2.2, или выбирают в соответствии с НД, действующими на
предприятии-образователе отходов.
• 8.1.3. Вскрытие отходов на полное сечение может проводиться горными выработками (шурфы, канавы) или
скважинами. Точечная проба, характеризующая сечение на всю глубину, отбирается в результате проходки
вертикальной борозды по одной из стенок выработки или путем сокращения извлекаемого при проходке горной
выработки материала. Для подтверждения представительности точечных проб допускается проведение выборочного
отбора точечных проб по противоположным стенкам горных выработок.
• 8.1.4. Точечные пробы, характеризующие определенный уровень (поверхность, слой 0-0,5 м, 0-1м и т.п.)
опробуемого участка, но не более 2 м мощности, отбирают из мелких шурфов, канав, закопушек и лунок,
пройденных на глубину не менее чем характеризуемый уровень. Отбор проб материала с крупностью менее 20 мм
допускается производить щупом.
34

35. Изменения в природоохранном законодательстве применительно к угольной отрасли требуют выполнить следующие мероприятия:

Уточнить состав и перечень загрязняющих веществ, оказывающих существенное
влияние на окружающую среду;
Определить диапазон концентраций загрязняющих веществ в промышленных
выбросах в атмосферу для внедрения автоматизированных систем контроля;
Разработать программы производственного экологического контроля с учетом
перечня загрязняющих веществ, в отношении которых применяются меры
государственного регулирования в области охраны окружающей среды, в том
числе для угольной пыли, взвешенных частиц с размерами менее 10 мкм (РМ10) и
с размерами менее 2,5 мкм (РМ2,5);
Определить уровень концентраций метана, диоксида углерода в источниках
выбросов в атмосферу для ведения отчетности и проверки объема выбросов
парниковых газов;
Внедрить НДТ с учетом выбросов угольной пыли, взвешенных частиц РМ10 и
РМ2,5 в атмосферный воздух;
Обеспечить объективный экологический мониторинг загрязнения атмосферного
воздуха, подземных вод, почв на территориях размещения отходов добычи и
переработки угля.
35
35

36.

БЛАГОДАРЮЗА
С 1949 г. на рынке
лабораторных услуг
ВНИМАНИЕ!
СПАСИБО ЗА ВАШЕ ВНИМАНИЕ !
Благодарю
АО «Западно-Сибирский
испытательный центр»,
за внимание!
654006 (Россия) Новокузнецк, ул. Орджоникидзе, 9
E-mail: [email protected]
www.zsic.ru