Roboty górnicze

WPŁYW ROBÓT GÓRNICZYCH NA CHEMIZM GLEB
W ZAGŁĘBIU OSTRAWSKO – KARWIŃSKIM
Filip Liszka
Politechnika Śląska
Wydział Organizacji i Zarządzania
Instytut Inżynierii Produkcji
CEL I ZAKRES PROJEKTU
Celem projektu jest określenie wpływu robót górniczych na
chemizm gleb w Zagłębiu Ostrawsko- Karwińskim na terenie
Republiki Czeskiej.
Projekt inżynierski obejmował zakres:
• Określenie lokalizacji do przeprowadzenia badań na terenie
Zagłębia Ostrawsko - Karwińskiego
• Analiza wpływu pierwiastków niebezpiecznych na zdrowie
człowieka
• Analiza parametrów chemicznych gleby na terenie Ostrawy i
Pragi
Roboty górnicze
Roboty górnicze to pojęcie o szerokim znaczeniu , definiuje się je jako
wykonanie , utrzymywanie, zabezpieczanie lub likwidacja wyrobisk
górniczych oraz zwałowanie nakładu w odkrywkowych zakładach
górniczych w związku z działalnością regulowaną przepisami Prawa
geologicznego i górniczego (art. 6 ust. 1 pkt 12 PGG). Do robót
górniczych zalicza się przede wszystkim drążenie wyrobisk oraz
urabianie górotworu
Roboty górnicze dzielą się na trzy kategorie:
• Roboty udostępniające
• Roboty przygotowawcze
• Roboty eksploatacyjne.
Roboty udostępniające
Roboty udostępniające mają na celu wydzielenie poziomów
wydobywczych oraz pracę związane z udostępnieniem złoża
przez wyrobiska do celów wentylacyjnych oraz
transportowych dla późniejszego przygotowania pod
wydobycie.
Roboty przygotowawcze
Roboty przygotowawcze to zapewnienie dogodnego dojścia
załogi kopalni, wentylacji wyrobiska, odpowiednie
odprowadzenie wód z kopalni, zapewnienie elektryczności w
wyrobisku, wyznaczenie pól i pięter do eksploatacji oraz
filarów eksploatacyjnych. Mają one za zadanie zapewnić także
transport urobku i podsadzki a także mają umożliwić transport
maszyn i urządzeń potrzebnych do eksploatacji wyrobiska.
Roboty eksploatacyjne
Roboty eksploatacyjne przeprowadza się kiedy roboty
przygotowawcze są ukończone a wyrobisko jest miejscem
bezpiecznym do pracy dla przebywających pod ziemią oraz na
jej powierzchni górników. Wyrobisko eksploatowane jest
odpowiednim system.
Wpływ robót górniczych na środowisko przykłady
Wybór lokalizacji
Ostrawsko – karwińskie Zagłębie Węglowe
Republika Czeska dysponuje złożami węgla kamiennego koksującego i
energetycznego. Kluczowym miejscem wydobycia węgla
kamiennego jest Ostrawsko – Karwińskie Zagłębie Węglowe (czes.
Ostravsko-karvinská uhelná pánev) , położone w północno wschodniej części kraju morawsko- śląskiego tuż przy granicy z
Rzeczpospolitą Polską. Ostrawsko – karwińskie Zagłębie Węglowe to
uprzemysłowiony region Czech z którego najważniejszymi
ośrodkami wydobycia węgla kamiennego są: Ostrawa, Karwina,
Orłowa, Bogumin, , Trzyniec i okolice Czeskiego Cieszyna. Na
terenie tym wydobywa się 90 % czeskiego węgla – jest to 15 mln
ton rocznie , przy zasobach wynoszących 11 mld ton. Systemem
wydobywania węgla jest system ścianowy z zawałem powodującym
znaczne zmiany na powierzchni
Wydobycie
Wydobyciem węgla kamiennego na terenie Ostrawsko –
Karwińskiego Zagłębia Węglowego zajmuje się obecnie jedno
przedsiębiorstwo OKD a.s. z siedzibą w Ostrawie. Jej
właścicielem jest New World Resources N.V. z siedzibą w
Amsterdamie. OKD zajmuje się wydobyciem , przeróbką,
uszlachetnianiem i poszukiwaniem węgla i jest właścicielem 4
kopalń : Karwina, CSM, Darkov, Paskov . OKD zatrudnia
obecnie ok 15 000 pracowników.
Wydobycie i zasoby kopalń OKD
Kopalnia
Wydobycie brutto
Wydobycie Netto
Zasoby (w
(w tys. Ton)
(w tys. Ton)
mil. Ton)
2011
2012
2013
2011
2012
2013
2012
Darkov
4368
4287
3844
3249
3084
3527
54,43
Karvina
5044
5539
3870
4235
4579
2991
61,82
Paskov
2146
1996
1912
1103
797
888
19,95
CSM
4123
4067
3742
2868
2979
2639
32,28
OKD Łącznie
15681
15889
13368
11455
11439
10045
168,48
Charakterystyka badanych obszarów - Ostrawa
Ostrawa to miasto w Republice Czeskiej, leży u ujścia do Odry rzek
Ostrawicy i Opawy, stolica kraju morawsko – śląskiego i powiatu
Ostrawa – miasto. Ostrawa znajduję się w odległości 10 kilometrów
od granicy z Polską, najwyższej położony punkt w mieście to Krasne
Pole (334 m n.p.m.) a najniższym to Antosovice (208 m n.p.m.).
Ostrawa leży między dwoma formacjami geologicznymi, Masywem
Czeskim a Karpatami Zachodnimi. Region zbudowany jest z
czwartorzędu. Na większych głębokościach znajdują się formacje z
okresu karbonu. Obszar Ostrawy narażony jest na wysokie
uprzemysłowienie mimo zaniechania wydobywania węgla z
terenów miasta wciąż znajdują się pod nim pola wydobywcze a w
okolicach miasta przeważa krajobraz zwałowisk.
Charakterystyka badanych obszarów - Praga
Praga to stolica i największe miasto w Republice Czeskiej, leżące
nad rzeką Wełtawą. Ludność miasta wynosi 1 226 697 osób,
natomiast jej powierzchnia wynosi 496 km2 . Jest również
miastem o najwyższym natężeniu ruchu kołowego, dysponuje
najlepiej rozwiniętą infrastrukturą drogową i kolejową w
Czechach oraz metrem i międzynarodowym portem
lotniczym. Liczne zabytki powodują że Praga to miasta o
najlepiej rozwiniętej turystyce z wszystkich miast Republiki
Czeskiej.
Próbki do badań pobrane zostały w 9 parkach na terenie Ostrawy
i w 13 parkach na terenie Pragi. Próbki pobierano z 3
głębokości za pomocą świdra, z terenów w pobliżu drzew i
terenów otwartej przestrzeni. Każdy z parków znajduje się w
innej części miasta, działają na nie różne typy zanieczyszczeń.
Cel badań
W celu analizy porównawczej wyników badań , zestawiono ze
sobą stężenie kadmu, miedzi, ołowiu i cynku w miligramach na
kilogram gleby, dwóch różnych miast borykających się z
odmiennymi problemami zanieczyszczenia gleb. Próbki zostały
pobrane w różnych miejscach ogólnodostępnych parków, na
różnych głębokościach. Analiza pozwoli określić wpływ robót
górniczych na gleby Ostrawy i porównać otrzymane wyniki do
wyników uzyskanych w Pradze, gdzie roboty górnicze nie
występują.
Maksymalne dopuszczalne stężenia
pierwiastków w glebach
Maksymalne dopuszczalne stężenie [mg · kg -1 ]
Pierwiastek
Gleby lekkie
Gleby inne
As (Arsen)
4,5
4,5
Be (Beryl)
2,0
2,0
Cd (Kadm)
0,4
1,0
Co (Kobalt)
10
25
Cr (Chrom)
40
40
Cu (Miedź)
30
50
Hg (Rtęć)
-
-
Mo (Molibden)
5
5
Ni (Nikiel)
15
25
Pb (ołów)
50
70
V (Wanad)
20
50
Zn (Cynk)
50
100
Głębokośc Statystyka
Praga
Ostrawa
i
Zn
Cd
Cu
Pb
Zn
Cd
Cu
Pb
pobranyc
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
Minimum
20
0,3
7
23
26
0,6
12
27
Maximum
158
1,3
80
114
568
2,8
118
109
Średnia
67
0,8
32
63
115
1,2
31
54
Mediana
56
0,8
28
5,5
75
1
21
48
Minimum
12
0,2
5
20
27
0,8
12
26
Maximum
138
1,1
80
183
631
2,7
95
112
Średnia
59
0,7
31
66
116
1,2
27
55
Mediana
50
0,7
28
55
68
1,0
21
52
Minimum
10
0,4
4
12
22
0,7
11
22
Maximum
122
1
86
132
639
2,3
145
114
Średnia
49
0,7
31
59
121
1,1
31
52
Mediana
46
0,7
29
48
71
0,9
23
47
h próbek
z gleby
[cm]
0-10
10-20
20-30
Zostawienie dwóch najbardziej
zanieczyszczonych parków
Lokalizac
Głębokość
ja
pobranej
Otwarta przestrzeń
Zacieniony obszar (pod drzewami)
Zn
Cd
Cu
Pb
Zn
Cd
Cu
Pb
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
[mg · kg -1]
0 - 10
332
1,7
92
85
568
2,8
118
109
10 - 20
391
1,8
95
78
631
2,7
53
112
20 – 30
639
2,3
145
114
325
1,6
43
69
Karlin
0 – 10
150
1,2
64
109
158
1,3
80
114
(Praga)
10 – 20
120
1,1
66
95
138
1,0
80
108
20 - 30
94
0,9
63
92
122
1,0
86
132
Norma 13/1994 Sb.
100
1,0
50
70
100
1,0
50
70
próbki
(cm)
Park M.
Horakove
(Ostrawa)
Wnioski
Wydobywanie, obróbka i przetwarzanie węgla wiąże się z szeregiem
niekorzystnych dla środowiska czynników. Zanieczyszczenie gleb to
problem dużych miast o charakterze przemysłowym. Ostrawa jako
miasto o wysokim wskaźniku przemysłu, posiada gleby o
dostatecznym stanie chemicznym. Gleba w parku M. Horakove,
leżącego na terenie byłej koksowni, należy do najbardziej
zanieczyszczonej z wszystkich badanych gleb. Mimo zaprzestania
funkcjonowania koksowni w 1985 roku, gleba dalej odczuwa
negatywne efekty jej działalności. Mimo 30 lat po zamknięciu,
norma dla cynku została przekroczona 6 – krotnie a dla miedzi
prawie 3 – krotnie. To pokazuje że gleba nie jest składnikiem
biosfery dającym się w sposób łatwy zrekultywować, a czasami
rekultywacja jest niemożliwa.
Wyniki badań gleb w praskich parkach nie charakteryzują się
dużymi wahaniami. Są na podobnych poziomach bez względu
na głębokość pobranej próbki. Praga jako stolica Republiki
Czeskiej posiada gleby o dobrym stanie chemicznym.
Przekroczenie norm jest skutkiem wysokiego natężenia ruchu
kołowego, szynowego i lotniczego.
Analiza wyników pokazuje starania Ostrawy o zmianę swojego
wizerunku z miasta o charakterze przemysłowym na miasto
przyjaźniejsze mieszkańcom. Zamykanie kopalń w rejonie
Ostrawy poprawiło stan gleb na terenie miasta, a wyniki nie są
katastrofalne. Poczynione działania rekultywacyjne zmieniają
charakter miasta nadając mu wizerunek otwartego na nowe
inwestycje. Praga zmaga się z zanieczyszczeniem o innym
charakterze. Jest to głównie zanieczyszczenie ołowiem z
pojazdów silnikowych. Przemysł ciężki na terenie miasta nie
występuje co daje przełożenie na wyniki badań.