Воздействие газообразных выбросов самонагревающихся отвалов угольных отходов на окружающую среду в Силезии, Польша

Газообразные выбросы из семи самонагревающихся отвалов угольных отходов в двух крупных угольнодобывающих бассейнах — Верхней и Нижней Силезии (Польша) — исследовали методом газовой хроматографии (GC-FID/TCD); полученные результаты сопоставляли с термической активностью на месте, стадией самонагревания, определённой по данным теплового картирования, выцветами, а также поверхностными и подповерхностными температурами. Хотя в типичных газах на участках без термической активности преобладают атмосферные азот и кислород, концентрации метана и диоксида углерода во много раз превышают атмосферные значения. В среднем их концентрации составляют соответственно 42,7–7160 ppm. Эти уровни считаются опасными для здоровья и показывают, что горение угольных отходов может оставаться опасным в течение нескольких лет после прекращения горения. На термически активных участках концентрации CH4 и CO2 значительно выше и достигают в среднем соответственно 5640–51 976 ppm. Хорошая корреляция между субстратом и продуктом для концентраций CO2 и CH4 указывает на быстрое окисление CH4 внутри отвала, при котором образуются лишь незначительные количества CO. К другим компонентам газов относятся водород, а также насыщенные и ненасыщенные углеводороды C3–C6. Снижение содержания кислорода в газах зависит от температуры, причём удаление O2 резко усиливается при температурах выше 70 °C. Различия в выбросах между двумя бассейнами незначительны и, вероятнее всего, отражают более высокую степень зрелости органического вещества угольных отходов в отвалах Нижней Силезии, обусловливающую его более высокую термостойкость и/или большую степень выгорания.