Email: Fene4ka_eg-02@mail.ru
Угли Донбасса содержат различные примеси, такие как сера, мышьяк, сурьма, кадмий, хром, бериллий, селен, ртуть и др. Характерной особенностью Донбасского региона является повышенная концентрация мышьяка и, особенно, ртути, что объясняется условиями угленакопления, происходившего на фоне дегазации мантии по зонам глубинных разломов и обогащением углей различными металлами при формировании в осадочной толщи ртутных месторождений типа Никитовского.
Ртуть – серебристый жидкий металл, основной минерал – киноварь. Ртуть относится к первому классу опасности химичечских элементов.
Использование углей, обогащенных ртутью, на металлургических, коксохимических заводах и в других промышленностях, а также при бытовом его использовании, привело к загрязнению окружающей среды Донецкого региона мышьяком, ртутью и другими токсическими веществами.
В данной работе рассмотрены результаты анализов ртути в углях при помощи атомно-абсорбционного фотометра РАФ – 1М. Этот прибор предназначен для проведения экспрессных анализов порошковых проб на содержание ртути, а также для анализов и проб воздуха. Диапазон определяемых количеств ртути 1-7*10-7г ( в порошковых пробах 3*10-7-5*10-7%; в водных растворах 0,0002-0,04 мкг/мл). Относительная погрешность анализа твердых проб не более 30% при содержании 10-7 - 10-5%. Время выполнения одного определения не более 1 мин.
Процесс измерения содержания ртути в твердых пробах состоит из двух операций:
- термическая возгонка ртути в печи при 7000 и поглощение паров ртути сорбентом. В качестве сорбента может выступать раствор йода с КJ, а также поглощение паров ртути может осуществляться на золотом сорбенте.
- восстановление химически связанной ртути в сорбенте до металлической, перевод ее в газовую фазу потоком воздуха с последующим прокачиванием воздуха с парами ртути через измерительную кювету.
В ряде действующих шахт Донбасса, а также в заброшенных карьерах добычи ртути в районе г. Никитовка были отобраны образцы угля. Такая работа была проведена на трех шахтах: шахта «Глубокая», «Октябрьская» в Донецко-Макеевском районе и шахта «Артема» В Луганском районе. При этом уголь сжигался при температуре 5250С и зола анализировалась комбинированной индуктивной плазменно-атомной эмиссионной спектрометрией и комбинированной индуктивной плазменно-массовой спектрометрией. Для определения содержания ртути в углях использовался метод атомной абсорбции холодного пара.
Самое высокое содержание ртути наблюдается в пробах месторождений Никитовки, оно варьируется от 12,8 г/т в образце N-5 (пласт g2) до 25,5 г/т в образце N-1 (пласт h10); 1,5-3,5 г/т (пласт h6); 0,31-1,4 г/т (пласт h10). В угле пласта m3 шахты «Октябрьская» содержание ртути составило 0,27 г/т, а наиболее низкие ее содержания отмечены в угле пластов k5 и k6 шахты им. Артема в Луганской области – 0,05 и 0,06 г/т соответственно. Из результатов исследования видно, что 11 из 24 (не учитывая никитовские пробы) образцов не превышает среднее содержание ртути (0,17 г/т) в горючей массе американских битумных углей (по данным Брега и др., 1997)
Вариации содержания ртути во многом зависят от места отбора пробы. Например, в пробах угольных пластов h6 и h10 шахты «Глубокая» наблюдается обогащение серой и ртутью в верхних частях этих пластов, в сравнение с образцами из средних или припочвенных частей пласта. В то время как обогащение металлами – примесями в региональном масштабе является результатом близости крупных разломов, возможно, что вариации в пределах шахтных полей объясняется также наличием зон менее значительных дизъюнктивов, которые могли также являться путями миграции гидротерм. Подобная закономерность установлена для обогащенных металлами угольных пластов шахты Алабама (США), где повышенные концентрации токсичных металлов связаны с мелкоамплитудными тектоническими разрывами.
Изучение угольных пластов Донбасса в действующих шахтах проводилось для оценки степени обогащения ртутью углей и потенциального воздействия их утилизации на окружающую среду. Как ожидалось, угольные пласты, в пределах Никитовского рудного поля имеют чрезвычайное обогащение, и представляют потенциальную опасность при использовании для внутренних бытовых и промышленных целей.
Необходимо проведение дальнейших комплексных геоэкологических исследований в регионе с привлечением различных методов и систематического контроля за состоянием экологии Донецкого региона..
Email: Fene4ka_eg-02@mail.ru