Деякі плавильні шлаки становлять значну екологічну небезпеку (1298)

НОВИНИ ВИПУСК

КОНТАКТ: Девід Ф. Солсбері, Служба новин (650) 725-1944;

Деякі плавильні шлаки представляють значну екологічну небезпеку

З початку індустріальної епохи шлак, склоподібний матеріал, що залишився при переробці металів з руди, вважався потворним, але нешкідливим. Але дослідження, проведене в Стенфордському університеті, виявило, що деякі види цих об’ємних гірських відходів, які дуже нагадують вулканічні породи, містять високий рівень потенційно токсичних елементів і можуть викидати їх у навколишнє середовище.

Оскільки шлак вважався хімічно інертним, шлак змішували з цементом і використовували для будівництва доріг та залізничних полотен. Він використовувався для піскоструминної обробки. Його додали в покрівельну черепицю. І його навіть взимку використовували для забруднення доріг.

Однак це може бути не такою гарною ідеєю, оскільки шлак, що виробляється при переробці міді, цинку, кадмію та інших неблагородних металів, може містити значні концентрації ряду потенційно токсичних елементів, включаючи миш'як, свинець, кадмій, барій, цинк та мідь, Майкл Парсонс, аспірант геологічних та екологічних наук у Стенфорді, виявив. Він також показав, що шлак може викидати ці елементи в навколишнє середовище за природних погодних умов і спричиняти забруднення ґрунтів, поверхневих та підземних вод.

Парсонс представив результати своєї роботи в плакатній роботі, представленій у середу, 9 грудня, на засіданні Американського геофізичного союзу в Сан-Франциско. Співробітниками є професор Марко Т. Ейнауді та доцент Денніс К. Берд із Стенфордського відділу геологічних та екологічних наук та Чарльз Н. Алперс з Геологічної служби США.

Парсонс проводить різницю між двома основними видами шлаків. Тип, що виробляється для виготовлення сталі, не містить високих рівнів токсичних елементів, але шлак, вироблений плавильними заводами, які очищують мідь, свинець, кадмій та інші неблагородні метали, містить більш високі рівні потенційно небезпечних елементів. Це особливо стосується плавильних заводів, які діяли на рубежі століть і раніше, говорить Парсонс.

Він вивчав одну з таких ділянок, шахту Пенн в окрузі Калаверас, Каліфорнія, яка періодично діяла з початку 1860-х до кінця 1950-х. Протягом цього часу оператори нафтопереробного заводу зливали шлак з розплавленого металу та розливали у форми у формі ванни. Коли воно охололо і затверділо, вони скидали відходи вздовж берегів сусідньої річки Мокелумне. В даний час шахта Пенн є місцем проекту екологічного відновлення. Однак спонсори проекту припустили, що відвал шлаку не становить екологічної небезпеки, і тому не включили його у свій план очищення.

Парсонс виміряв відносно високі пропорції ваги ряду токсичних елементів у шлаку Пенн-Шахти: рівні цинку до 28 відсотків, рівні міді до 6 відсотків, рівні свинцю до 11 відсотків, рівні кадмію до 1,4 відсотка та рівні миш'яку наближаючись до 1 відсотка.

У 1963 р. За течією шахти була побудована дамба. Тож сьогодні створене ним водосховище, озеро Каманче, яке використовується для питної води та зрошення, затоплює відвал шлаку приблизно півроку на рік. Завдяки поєднанню польових та лабораторних досліджень Парсонс встановив, що відвал шлаку, який містить близько 250 000 кубічних ярдів матеріалу, є значним джерелом вмісту кадмію, міді та цинку у водоймі, що перевищує рекомендації EPA щодо хронічної токсичності для захисту водне життя. Ці рівні обмежуються безпосередньо поблизу сміттєзвалища і досягають максимуму, коли водосховище весною витягується. У цей період шлак потрапляє в грунтові води, ніж може бути таким кислим, як оцет. Але елементи, вилучені зі шлаку, швидко поєднуються з озерними відкладами, тому вони не залишаються у воді довго, визначив він.

Дослідження Парсонса визначають розчинення склоподібного матеріалу в шлаках як основне джерело потенційно токсичних металів, що виділяються в навколишнє середовище. Як не дивно, але багато сучасних плавильних установок використовують струмені води для загартування свого шлаку, утворюючи дрібнозернистий склоподібний матеріал, зручний для утилізації або перепродажу. Це підвищує ймовірність того, що шлак виділить токсичні елементи, що містяться в ньому, у навколишнє середовище. З цієї причини майбутні рішення щодо поводження з цими металургійними відходами повинні базуватися на наукових знаннях про механізми, що контролюють їх вплив на навколишнє середовище, а не на простоті утилізації або на вторинній ринковій вартості, вважає Парсонс.

Девід Ф. Солсбері