Для изучения распределения в углях токсичных элементов первого класса опасности (Hg,As,Pb,Be) было проведено керновое и бороздовое опробование угольных пластов некоторых шахт Донецко-Макеевского промышленного района - имени Горького, "Кировской", имени Засядько, "Октябрьской", имени Абакумова и другие. Данные опробрвания изучались с помощью химического (As), спектрального полуколичественного (Hg,As,Pb) и атомно-абсорбционного (Hg) анализов,которые были проведены в лаборатории ПГО "Донбассгеология".Обработка данных анализов проводилась на ПЭВМ с помощью пакетов прикладных программ STATGRAF,SURFER. Были установлены основные статистические характеристики, корреляционные связи между отдельными элементами, а также связи между элементами и качественными показателями угля:зональностью,содержанием серы,выходом летучих. Исследованы особенности пространственного распределения элементов в угольном пласте с помощью построения карт изоконцентраций.

В результате исследований получены следующие данные.Концентрации ртути в пределах шахтных полей принимают значения от 0,001 г/т до 2 г/т, в среднем составляя 0,15 г/т.Содержания мышьяка изменяются от 1 до 65 г/т, составляя в среднем 17 г/т.Содержание свинца варьирует от 1 до 30 г/т в среднем 7 г/т. Бериллий в угольном пласте содержится в пределах от 1 до 30 г/т в среднем 7 г/т.Содержание ртути,превышающее среднее содержание в углях Донецкого бассейна, установлены по пластам h10,m3,мышьяка-по пластам h8,h10,k8, бериллия и свинца практически по всем пластам.

Сравнение концентраций исследуемых элементов с ПДК для почв показало,что по отдельным пробам концентрации мышьяка превышают ПДК в среднем в 8-9 раз (иногда - до 32 раз), ртути - до 8-10 раз,свинца-до 15 раз.

При определении основных статистических характеристик были выявлены значимые корреляционные связи между мышьяком и ртутью (положительная) и бериллием и мышьяком (отрицательная).Установлена тесная положительная связь содержаний ртути и мышьяка с содержанием общей серы в угле, что свидетелшьствует о накоплении этих элементов в условиях восстановительной среды и подтверждает возможность их нахождения в сульфидной форме.Установлены значимые корреляционные связи между ртутью и мышьяком и выходом летучих веществ (положительная),и бериллием и выходом летучих (отрицательная).

Анализ площадного распределения четырех токсичных элементов в пределах шахтных полей показал,что ртуть и мышьяк имеют сходное распределение.К полям высоких содержаний ртути и мышьяка в целом тяготеют и высокие концентрации свинца.В то же время пространственное распределение бериллия отличается от распределения мышьяка,ртути,свинца.При этом повышенные содержания бериллия фиксируются в пределах полей относительно низких концентраций ртути,мышьяка и свинца в угольном пласте.В целом пространственные поля всех элементов сложно дифференцированны.

По результатам исследований можно сделать следующие предварительные выводы. Наиболее сложным распределением в угле характеризуется ртуть.Положительная корреляционная связь ее с содержанием серы в угле предполагает концентрацию ртути в пирите.Так как в результате обогащения угля пирит уходит в хвосты, следует ожидать интенсивное накопление ртути в хвостохранилищах обогатительных фабрик.Вероятно, аналогичным образом ведут себя мышьяк и свинец.Полученные данные следует учитывать при потреблении углей с высоким содержанием ртути, мышьяка,свинца,а также при использовании отходов углеобогащения (изготовлении кирпича,керамзита,аглопорита и т.д.).При использовании углей,обогащенных Beнеобходимо иметь в виду,что при сжигании угля бериллий,находящийся в органической части, образует тонкодисперсную пыль окисла,которая не улавливается электрофильтрами.Сжигание таких углей может представлять потенциальную опасность для окружающей среды.