METODYKA WYZNACZANIA POLA EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ PYŁOWO-GAZOWYCH Z KOPALNI ODKRYWKOWEJ

Transkrypt

1 METODYKA WYZNACZANIA POLA EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ PYŁOWO-GAZOWYCH Z KOPALNI ODKRYWKOWEJ Marek Bogacki, Monika Janicka AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Katedra Kształtowania i Ochrony Środowiska al. A. Mickiewicza 30, Kraków bogacki@agh.edu.pl STRESZCZENIE Proces wydobywania i przetwarzania surowców mineralnych w górnictwie odkrywkowym charakteryzuje znacząca, głównie niezorganizowana emisja pyłów i gazów do powietrza. Na przykładzie modelu standardowej kopalni odkrywkowej przedstawiono metodykę wyznaczania pola emisji zanieczyszczeń opartą na superpozycji indywidualnych oddziaływań potencjalnych źródeł emisji w zdefiniowanych podobszarach kopalni i przedziałach czasowych. Emisja niezorganizowana zanieczyszczeń do powietrza pochodzących z indywidualnych procesów technologicznych/naturalnych została sparametryzowana względem najważniejszych jej determinant. Emisję z większości indywidualnych źródeł emisji/procesów oszacowano na podstawie wytycznych opracowanych przez Amerykańską Agencję ds. Środowiska (U.S. EPA). 1. Wstęp Kopalnie odkrywkowe kruszyw skalnych należą do obiektów mogących generować podwyższone stężenia pyłu w powietrzu poza granicami swojej własności. Źródłem emisji do powietrza z tego typu obiektów mogą być procesy urabiania skał metodami strzelniczymi lub mechanicznie, przerób, transport i magazynowanie surowców mineralnych, erozja wietrzna powierzchni kopalni, emisja wtórna z dróg (utwardzonych i nieutwardzonych), emisja z silników spalinowych napędzających maszyny i pojazdy technologiczne wykorzystywane w kopalni itp. Złożoność przestrzenno-czasowa pola emisji uwarunkowana czynnikami technologicznymi, organizacyjnymi oraz meteorologicznymi sprawia dużą trudność w opisie ilościowym tego wieloparametrowego układu. Stosowana dotychczas powszechnie przez wykonawców raportów ocen oddziaływania na środowisko metodyka szacowania pola emisji sprowadzała się często do wyrażenia emisji powierzchniowej z całej kopalni w formie wskaźnika emisji danej substancji odniesionego do wielkości produkcji surowca w skali roku. Takie podejście do problemu nie uwzględnia dynamiki zmienności przestrzennej i czasowej emisji substancji pyłowo-gazowych ze źródeł technologicznych kopalni, pomija czynniki środowiskowe (parametry meteorologiczne, orografię, właściwości fizykochemiczne urabianej skały itp.) wpływające na poziom emisji antropogenicznej i naturalnej, jak również nie uwzględnia czynników organizacyjnych, które mogą wpływać na ograniczenie ilości emitowanych do powietrza zanieczyszczeń. Nieuwzględnienie w procesie opisu pola emisji do powietrza wspomnianych czynników może skutkować błędnym odwzorowaniem stężeń maksymalnych i średniorocznych tych substancji w powietrzu w procesie matematycznego modelowania oddziaływania kopalni na jakość powietrza a tym samym może prowadzić do formułowania błędnych wniosków na etapie podejmowania decyzji środowiskowych. Wymienione przesłanki wymusiły konieczność opracowania bardziej precyzyjnej metodyki

2 szacowania wielkości emisji (głównie niezorganizowanej), uwzględniającej lokalne, przestrzenno-czasowe uwarunkowania techniczno-technologiczne i organizacyjne. Poniżej przedstawiono metodykę wyznaczania pola emisji zanieczyszczeń opartą na superpozycji indywidualnych oddziaływań potencjalnych źródeł emisji w zdefiniowanych podobszarach kopalni i przedziałach czasowych. 2. Koncepcja metody superpozycji oddziaływań indywidualnych źródeł emisji Przyczynkiem opracowania nowej metody szacowania pola emisji (głównie niezorganizowanej) z obszaru kopalni odkrywkowej surowców mineralnych był brak wytycznych określających jednoznacznie wg jakiej metody należy wykonywać oceny wpływu kopalni odkrywkowych na jakość powietrza. Analiza wykonywanych w Polsce raportów oddziaływania na środowisko dla tego typu obiektów pokazała dużą dowolność w stosowaniu spotykanych w literaturze metod szacowania emisji oraz dużą elastyczność autorów raportów w dobieraniu różnego rodzaju wskaźników emisji, czy wręcz uwzględnianiu (lub nie) pewnych zjawisk/procesów zachodzących w tego typu obiekcie. Należało więc zaproponować taką metodę szacowania pola emisji substancji pyłowogazowych ze standardowej kopalni odkrywkowej, która będzie spełniała następujące warunki: 1) będzie uwzględniała wszystkie najważniejsze źródła emisji antropogenicznej (punktowe, liniowe, powierzchniowe) zlokalizowane na terenie kopalni oraz wszystkie emitowane z nich do powietrza substancje, 2) będzie uwzględniała wpływ czynników środowiskowych (prędkość wiatru, opady atmosferyczne, temperatura powietrza, wilgotność podłoża, skład frakcyjny, gęstość i wilgotność zdeponowanego na podłożu pyłu itp.) na kształtowanie potencjału emisyjnego indywidualnych źródeł/procesów technologicznych i naturalnych (np. erozji wietrznej, procesu wywiewania pyłu podczas przeładunku nadkładu, urobku lub odpadów, jak również procesu podnoszenia pyłu zdeponowanego na drogach przez poruszające się po nich pojazdy), 3) będzie parametryzowała jakościowo i ilościowo emisję z indywidualnego źródła w oparciu o możliwe do pozyskania parametry technologiczne/ruchowe (wydajność, ilość, masa, objętość, obrót itp.) z uwzględnieniem zastosowanych w kopalni uwarunkowań technicznych i organizacyjnych, zmierzających do minimalizacji emisji substancji do powietrza (urządzenia ochrony atmosfery, systemy zraszające itp.). Parametryzacja ta powinna opierać się na sprawdzonych, opisanych w wiarygodnych źródłach literaturowych metodykach szacowania emisji z poszczególnych typów źródeł/procesów technologicznych i naturalnych, 4) będzie odwzorowywała zmienność przestrzenno-czasową zachodzenia poszczególnych operacji technologicznych i procesów naturalnych, opierając się na możliwie najlepszej wiedzy dotyczącej statystycznego rozkładu zmienności przestrzenno-czasowej zachodzenia danej operacji/procesu na terenie kopalni, 5) będzie uwzględniała wzajemne, częściowe lub całkowite nakładanie się na siebie emisji z poszczególnych źródeł/procesów (superpozycja oddziaływań). Kierując się ww. założeniami zdefiniowano najważniejsze źródła zorganizowanej i niezorganizowanej emisji antropogenicznej substancji do powietrza funkcjonujące na terenie kopalni odkrywkowej. Należą do nich: proces urabiania skał metodą strzelniczą lub/oraz mechanicznie włącznie z procesem wiercenia otworów pod ładunki wybuchowe (emisja niezorganizowana),

3 proces załadunku/wyładunku nadkładu oraz urobku, włącznie z odpadami (emisja niezorganizowana), proces transportu nadkładu na zwałowisko (najczęściej zewnętrzne) oraz urobku do miejsca przeróbki; transport odbywać się może po drogach utwardzonych lub nie utwardzonych (emisja niezorganizowana), proces przeróbki mechanicznej surowca (opcjonalnie) w stacjonarnej lub mobilnej stacji przeróbczej (emisja zorganizowana/niezorganizowana), proces zwałowania nadkładu, składowania urobku, przetworzonego kruszywa czy odpadów na składowiskach zewnętrznych (emisja niezorganizowana), emisja z silników spalinowych napędzających wszystkie urządzenia technologiczne (wiertnice, koparki, ładowarki, spychacze, rozdrabniarki, wozidła technologiczne, stacje przeróbcze itp.). Oprócz wymienionych źródeł/procesów generujących emisję antropogeniczną na terenie kopalni będzie zachodził proces erozji wietrznej. Rozpoznanie potencjalnych źródeł/procesów powodujących emisje substancji do powietrza powinno mieć charakter przestrzenno-czasowy. Oznacza to, że każdej jednostkowej kategorii źródła emisji należy przypisać obszar i czas oddziaływania emisji, zgodnie z charakterem tej emisji. Mając na uwadze fakt, że zdecydowana większość źródeł emisji do powietrza funkcjonujących w kopalni odkrywkowej ma charakter niezorganizowany oraz to, że cechują się one dużą dynamiką zmienności czasowej i przestrzennej, stąd opis pola emisji wymaga w pierwszej kolejności stworzenia uproszczonego modelu emisji analizowanej kopalni, w którym wszelkie źródła/procesy generujące emisje substancji do powietrza będą tak sparametryzowane, aby statystycznie jak najlepiej odpowiadać rzeczywistym warunkom w niej panującym. Ten etap realizowany jest poprzez zinwentaryzowanie wszystkich istotnych źródeł emisji niezorganizowanej i zorganizowanej funkcjonujących na terenie kopalni, a następnie przypisanie ich do konkretnych, zlokalizowanych w obszarze obliczeniowym emitorów punktowych, liniowych i powierzchniowych, odpowiadających rzeczywistym obszarom działania danego typu/kategorii źródła emisji. Lokalizację emitorów liniowych i powierzchniowych na terenie przykładowej kopalni odkrywkowej zamieszczono na rysunku 1. a b Rysunek 1. Przykładowa lokalizacja emitorów liniowych (a) i powierzchniowych (b) na terenie kopalni odkrywkowej

4 Każdemu zdefiniowanemu indywidualnie w oparciu o zbudowany model funkcjonowania kopalni emitorowi liniowemu (odcinek) oraz emitorowi powierzchniowemu (kwadrat) przypisano jedno lub kilka źródeł emisji wraz z założonym czasem jej trwania. Charakterystykę jakościowo-ilościową emisji z każdego zinwentaryzowanego źródła emisji należy wyznaczyć odrębnie w oparciu o najlepszą dostępną metodykę szacowania emisji. Najczęściej wykorzystuje się w tym celu metody wskaźnikowe, pozwalające na określanie wskaźnika emisji w funkcji parametrów technologicznych i meteorologicznych, determinujących poziom emitowanych ze źródła zanieczyszczeń do powietrza. Ze względu na stopień przebadania (referencje), najbardziej wiarygodnymi metodami szacowania emisji ze źródeł zlokalizowanych na terenie kopalni odkrywkowej wydają się być metodyki zalecane przez Amerykańską Agencję ds. Środowiska (U.S. EPA) opisane między innymi w [1-15] i częściowo opracowane w języku polskim w [15-16]. Zebrane w nich doświadczenia badawcze pozwoliły na wyprowadzenie ogólnych, empirycznych wzorów, które parametryzują warunki emisji w kontekście czynników technologicznych i środowiskowych. Wybrane metodyki szacowania emisji substancji do powietrza ze źródeł niezorganizowanych przedstawiono w sposób skrótowy w rozdziale 3. Obliczone dla każdego zanieczyszczenia wartości emisji godzinowych z poszczególnych kategorii źródeł poddane są następnie dla każdego zdefiniowanego emitora sumowaniu w układzie przestrzenno-czasowym (superpozycja oddziaływań). Macierz zdefiniowanych w ten sposób emisji godzinowych przedstawiono w sposób poglądowy w tabeli 1. Źródło emisji Tabela 1. Przykładowe zestawienie macierzy emisji jednostkowych pochodzących z poszczególnych źródeł emisji skojarzonych z analizowanym emitorem Przykładowa nazwa źródła emisji Czas pracy źródła* [h/rok] Emisja substancji i ze źródeł emisji j w podokresach emisji k (E i,j,k ) [kg/h] k = 1 k = 2 k = k = n τ k [h/rok] τ k [h/rok] τ k [h/rok] τ k [h/rok] j =1 Erozja wietrzna τ 1 + τ 2 + τ E i,1,1 E i,1,2 E i,1, 0 j =2 Roboty strzałowe τ 2 + τ 3 + τ n 0 E i,2,2 E i,2, E i,2,n j =3 Załadunek nadkładu τ 1 E i,3, j = τ 2 + τ 3 + τ n 0 E i,,2 E i,,3 E i,,n j = m Transport urobku τ 2 0 E i,m,n 0 0 Emisja z emitora w podokresach [kg/h] m E i,j,1 j=1 m E i,j,2 j=1 m E i,j, τ 1 n czasy trwania poszczególnych podokresów emisji [h/rok] * - czas pracy źródła emisji nie może być większy niż suma czasów trwania wszystkich zdefiniowanych podokresów emisji. j=1 m E i,j,n Emisję roczną (ładunek) emitowanego zanieczyszczenia i z analizowanego emitora w skali roku obliczyć można z zależności: n m k=1 j=1 (1) E r,i = τ k E i,j,k E r, i emisja roczna substancji i z emitora [kg/rok], E i,j,k emisja substancji i z ze źródła emisji j w podokresie emisji k z analizowanego emitora [kg/h], j=1

5 τ k czas trwania podokresu emisji k [h/rok], i rodzaj zanieczyszczenia: i = 1, 2,, p, j źródło emisji: j = 1, 2,, m, k podokres emisji: k = 1, 2,, n, Ilość i długość podokresów emisji należy tak dobrać, aby w sposób optymalny opisać nakładanie się poszczególnych emisji jednostkowych z różnych źródeł skojarzonych z danym emitorem. Mając na uwadze, w dalszej perspektywie, wykorzystanie oszacowanej emisji w procesie modelowania propagacji zanieczyszczeń metodą referencyjną (model Pasquilla) lub inną można tak dobrać długość trwania podokresów emisji, aby wyznaczone podokresy pozwoliły na opisanie zmienności/dynamiki emisji dla wszystkich występujących na terenie kopalni źródeł emisji. Złożenie emisji z wszystkich emitorów zlokalizowanych w obszarze obliczeniowym (punktowe, liniowe, powierzchniowe) w funkcji zdefiniowanych podokresów emisji stanowi poszukiwane pole emisji. Precyzja przestrzenno-czasowa odwzorowania tego pola emisji będzie wpływała na jakość wykonywanej oceny wpływu kopalni na stan aerosanitarny poza granicami własności kopalni. 3. Zarys wybranych metodyk szacowania emisji z analizowanych źródeł emisji 3.1. Emisja niezorganizowana pyłu z procesu urabiania skał metodą strzelniczą Urabianie surowców skalnych z wykorzystaniem robót strzałowych związane jest między innymi z niezorganizowaną emisją pyłu do powietrza. Emisję wynikającą z procesu pozyskiwania surowca skalnego metodą strzelniczą można opisać zależnością (2) [1, 2]: WE TSP = 0,00022 A 1,5 (2) WE TSP wskaźnik emisji pyłu o średnicy aerodynamicznej nie większej niż 30 μm [kg/strzelanie], A powierzchnia pozioma obszaru podlegającego urobkowi [m 2 ]. Udział pyłu PM10 w pyle PM30, zgodnie z danymi US EPA stanowi 52 % [1] Emisja niezorganizowana pyłu w wyniku erozji wietrznej Na terenie każdej kopalni odkrywkowej występują powierzchnie ulegające ciągłym lub okresowym oddziaływaniom wiatru. Są to nie tylko obszary płaskie, ale również zwałowiska mas nadkładowych oraz urobku, a także drogi technologiczne znajdujące się na terenie kopalni. Powierzchnie te stanowią niehomogeniczne źródła emisji pyłu do powietrza. Charakteryzują się zróżnicowanym rozkładem frakcyjnym wchodzącego w ich skład materiału oraz skończoną liczbą cząstek ulegających erozji. Każda powierzchnia różni się wskaźnikiem podatności na erozję P (tzw. potencjał emisyjny), stąd obszary o odmiennym potencjale P powinny być rozpatrywane oddzielnie. Potencjał emisyjny zależny jest między innymi od składu frakcyjnego wierzchniej warstwy podłoża, a w szczególności udziału masowego frakcji pylistej, wytrzymałości na ścieranie, a także od zawartości w przypowierzchniowej warstwie podłoża składników mineralnych i organicznych. Podatność na erozję jest parametrem skończonym, jednak każde działanie

6 (zaburzenie), prowadzące do odsłonięcia warstwy powierzchni lub usypania świeżego materiału tworzącego nowe pokrycie prowadzi do jego odbudowania [3,15]. W związku z tym, wskaźnik emisji pyłów do powietrza, związany z procesem erozji wietrznej, zależy przede wszystkim od częstości występowania zaburzeń w ciągu roku, czyli takich epizodów, w których dochodzi do odbudowy potencjału emisyjnego rozpatrywanego obszaru. Stąd powierzchnię kopalni, wraz z występującymi na niej obiektami (np. zwałowiska nadkładu), należy podzielić na obszary ulegające różnej liczbie zaburzeń w ciągu roku. Dopiero wówczas, dla poszczególnych obszarów kopalni (jednakowo często ulegających zaburzeniom), można wyznaczyć indywidualne wskaźniki emisji, które pomnożone przez powierzchnię poddaną erozji wyrażoną w m 2 pozwolą wyliczyć wartość emisji pyłu wyrażoną w g i odniesioną do czasu trwania erozji. Wskaźnik emisji pyłów WE w g/m 2 z suchej niehomogenicznej erodującej powierzchni wyraża równanie (3) [3,15]: WE = k N P i i= 1 k mnożnik wielkości cząstek zależny od frakcji emitowanego pyłu (tabela 1), N ilość zaburzeń w ciągu roku, P i wskaźnik podatności na erozję w i-tym okresie między zaburzeniami [g/m 2 ]. (3) Mnożnik wielkości cząstek k zmienia się w zależności od średnicy aerodynamicznej emitowanych w wyniku erozji cząstek. Wartości mnożnika k odpowiadające między innymi wskaźnikom emisji pyłu PM10 oraz PM2,5 do powietrza w wyniku oddziaływania wiatru przedstawiono w tabeli 2 [3, 15]. Tabela 2. Wartość mnożnika k związana z aerodynamiczną średnicą cząstek emitowanych do powietrza w wyniku erozji wietrznej [3, 15] Średnica aerodynamiczna erodujących cząstek < 30 μm < 15 μm < 10 μm < 2,5 μm Mnożnik k 1,0 0,6 0,5 0,075 Potencjał emisyjny powierzchni znajdującej się na terenie kopalni odkrywkowej wyznacza się korzystając z zależności (4) [3]: * * 2 * * ( u u ) + 25 ( u u ) P = 58 t t (4) u * prędkość wiatru decydująca o sile tarcia [m/s], u t * prędkość krytyczna wiatru (prędkość erozyjna) [m/s]. Krytyczna prędkość wiatru u * t determinowana jest przez skład frakcyjny erodującej powierzchni. Najprostszą metodą wyznaczania u * t jest analiza sitowa materiału wchodzącego w skład górnej warstwy rozpatrywanej powierzchni. Sposób interpretacji wyników analizy sitowej, jak również obliczone krytyczne prędkości wiatru u t * dla przykładowych źródeł emisji niezorganizowanej pyłu znajdujących się na terenie kopalni odkrywkowej różnych surowców mineralnych opisano w [3]. Prędkość wiatru u * wyznacza się natomiast na

7 podstawie prędkości mierzonej na standardowej wysokości 10 m nad powierzchnią gruntu u 10 + wg zależności (5)[3, 15]: u + 10 u = + z ( z 0 ) ( z / z ) ln 10 / ln 0 z 0 aerodynamiczna szorstkość podłoża [m], z u z + wysokość n.p.t. lokalizacji anemometru na stacji meteorologicznej [m], prędkość wiatru na stacji meteorologicznej na wysokości z [m/s]. (5) Na podstawie wartości prędkości u + 10 wyznaczyć jako (6) [3,15]: dla powierzchni płaskich prędkość u* można u (6) * + = 0,053 u10 W celu wyznaczenia prędkości wiatru, która pokona siłę tarcia składowanego na składowisku materiału (erozja wietrzna ze składowiska) należy wziąć pod uwagę wymiary oraz kształt zwałowiska. Metodyka wyznaczenia emisji niezorganizowanej pyłu ze składowisk o różnym kształcie została przedstawiona w [3] Emisja niezorganizowana pyłu z procesów przesypywania i składowania kruszyw skalnych Emisję pyłu do powietrza wynikającą z prowadzenia procesów technologicznych na składowisku surowca skalnego można wyliczyć z zależności (7): E = O WE (1 R 100 ) (7) E emisja (ładunek) analizowanej frakcji pyłu wynikająca z prowadzenia operacji technologicznych na składowisku w przyjętym do obliczeń czasie [g], O masa surowca jaka przeszła przez składowisko w przyjętym do obliczeń czasie [Mg], WE wskaźnik emisji analizowanej frakcji pyłu [g/mg], R stopień redukcji emisji na skutek podjętych działań techniczno-organizacyjnych [%]., Wskaźnik emisji pyłu do powietrza w czasie eksploatacji składowiska wyznacza się w kg/mg z równania (8) [7-11,16]: U 2,2 WE = k 0,0016 (8) 1,4 M 2 k mnożnik wielkości cząstek zależny od frakcji emitowanego pyłu, 1,3

8 U średnia prędkość wiatru w czasie eksploatacji składowiska [m/s], M średnia zawartość wilgoci w składowanym materiale w czasie eksploatacji składowiska [%]. W tabeli 3 przedstawiono zakresy parametrów doświadczalnych charakteryzujących właściwości składowanego materiału wykorzystanych przy tworzeniu równania (8), a w tabeli 4 wartości mnożnika wielkości aerodynamicznej cząstek k [7-11,16]. Tabela 3. Parametry charakteryzujące właściwości typowych składowisk w kopalniach odkrywkowych surowców mineralnych [7-11,16] Zawartość cząstek o średnicy mniejszej od 75 μm [%] Zawartość wilgoci [%] Prędkość wiatru [m/s] 0, ,25-4,8 0,6-6,7 Tabela 4. Wartość mnożnika k związana z aerodynamiczną średnicą cząstek emitowanych do powietrza w wyniku eksploatacji składowiska [7-11,16] Wartość mnożnika k związanego z aerodynamiczną średnicą cząstek dla równania (8) < 30 μm < 15 μm < 10 μm < 5 μm < 2,5 μm 0,74 0,48 0,35 0,20 0, Emisja wtórna pyłu z dróg utwardzonych i nieutwardzonych Poruszające się po drogach wewnętrznych kopalni odkrywkowej pojazdy (transportowe, technologiczne) powodują unoszenie zdeponowanych na nawierzchni drogi cząstek na skutek między innymi turbulencji powietrza. Ilość wyemitowanego w ten sposób do powietrza pyłu zależy przede wszystkim od rodzaju nawierzchni drogi (utwardzona i nieutwardzona) oraz jej stanu, ilości oraz masy poruszających się pojazdów, prędkości jazdy, a także panujących warunków meteorologicznych. Algorytmy służące do obliczania emisji pyłu unoszonego z dróg przemysłowych wiążą ze sobą wymienione parametry w różny sposób, zależny głównie od rodzaju drogi [13,14,16]. Podstawowy wzór stosowany do wyliczania emisji niezorganizowanej pyłu wynikającej z poruszania się różnego rodzaju pojazdów po drogach wewnętrznych kopalni odkrywkowej ma postać opisaną równaniem (10): E = D WE (1 R 100 ) (10) E D WE R emisja analizowanej frakcji pyłu wynikająca z przebycia przez pojazd drogi o długości D w km [g/poj], długość odcinka drogi przejechanej przez pojazd [km], wskaźnik emisji analizowanej frakcji pyłu [g/km/poj.], stopień redukcji emisji na skutek podjętych działań techniczno-organizacyjnych [%]. Wskaźnik emisji pyłu (WE) wynikającej z ruchu pojazdów po drogach utwardzonych, uwzględniający lokalne warunki meteorologiczne (statystyka opadów atmosferycznych) wyraża równanie (11) [13,16]:

9 WE ext 0,91 1,02 = [ k ( L) ( W ) ] (1 P / 4N) (11) k mnożnik wielkości cząstek zależny od frakcji emitowanego pyłu [g/km/poj.], L masa cząstek zdeponowanych na powierzchni drogi [g/m 2 ], W średnia waga pojazdów poruszających się po drodze [Mg]. P ilość dni z opadami atmosferycznymi większymi niż 0,254 mm w analizowanym okresie, N liczba dni w analizowanym okresie (N = 365 dla roku). Wartość mnożnika k występującego we wzorze (11) przedstawiono w pracach [14,16]. Wskaźnik emisji pyłów do powietrza w wyniku ruchu pojazdów po drogach nieutwardzonych niedostępnych dla ruchu publicznego (WE) wyznacza się z zależności (12) [14, 16]: WEext a b = [ k ( s /12) ( W / 3) ] ( (365 P) / 365) (12) k mnożnik związany z aerodynamiczną średnicą cząstek emitowanych do powietrza w wyniku ruchu pojazdów po drogach nieutwardzonych [g/km/poj], s zawartość cząstek o średnicy aerodynamicznej mniejszej niż 75 μm [%], W średnia waga pojazdów poruszających się po drodze [Mg], a, b stałe doświadczalne, P liczba dni z opadami atmosferycznymi większymi niż 0,254 mm w ciągu roku. Wartość mnożnika k oraz stałych a i b występujących we wzorze (12) można znaleźć w pracach [14, 16]. Przedstawione w rozdziale 3 metodyki szacowania emisji z wybranych typów źródeł jakie znajdują się (występują) na terenie standardowej kopalni odkrywkowej nie wyczerpują wszystkich możliwych oddziaływań. W pracy pominięto między innymi opis szacowania emisji zanieczyszczeń pyłowo-gazowych z silników maszyn technologicznych i pojazdów pracujących w kopalni. Metodyki szacowania emisji z tych źródeł oparte są na wskaźnikach emisji odniesionych do mocy silnika oraz są skorelowane ze spełnianym przez silnik standardem emisyjnym (np. EURO, Tier itp.) 4. Podsumowanie Przedstawiona w pracy metodyka oszacowania pola emisji substancji pyłowo-gazowych z kopalni odkrywkowej stanowi propozycję nowego, bardziej precyzyjnego sposobu podejścia do problemu szacowania emisji z tego typu obiektów przemysłowych. Metodyka została już z sukcesem wielokrotnie zweryfikowana przez autorów na rzeczywistych obiektach. Dzięki parametryzacji szeregu czynników technologicznych i środowiskowych uzyskuje się bardziej wierne odzwierciedlenie pola emisji z tego bardzo zmiennego i trudnego w zamodelowaniu układu technologicznego. Praca została wykonana w ramach badań AGH nr

10 Literatura 1. United States Environmental Protection Agency: AP 42, Fifth Edition, Compilation of Air Pollutant Emission Factors ( data pobrania: ) 2. Australian Government, Department of Sustainability, Water, Population and Communities: National Pollutant Inventory, Emission Estimation Technique Manual for Mining, Version 3.1, January United States Environmental Protection Agency: AP 42, Fifth Edition, Compilation of Air Pollutant Emission Factors. Volume 1, Chaper 13: Miscellaneous Sources, Industrial wind erosion ( data pobrania: ) 4. Axtell K. and Cowherd Jr. C.: Improved Emission Factors For Fugitive Dust From Surface Coal Mining Sources, EPA-600/ , U. S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH, March Muleski G.E.: Coal Yard Wind Erosion Measurement. Midwest Research Institute, Kansas City, MO, March Changery M.J.: National Wind Data Index Final Report. HCO/T UC-60, National Climatic Center, Asheville, NC, December Cowherd C., Jr., et al., Development Of Emission Factors For Fugitive Dust Sources, EPA-450/ , U. S. Environmental Protection Agency, Research Triangle Park, NC, June Bohn R., et al., Fugitive Emissions From Integrated Iron And Steel Plants, EPA-600/ , U. S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH, March Cowherd C., Jr., et al., Iron And Steel Plant Open Dust Source Fugitive Emission Evaluation, EPA-600/ , U. S. Environmental Protection Agency, Cincinnati, OH, May Evaluation Of Open Dust Sources In The Vicinity Of Buffalo, New York, EPA Contract No , Midwest Research Institute, Kansas City, MO, March Cowherd C., Jr., and Cuscino T., Jr., Fugitive Emissions Evaluation, MRI-4343-L, Midwest Research Institute, Kansas City, MO, February Xstrata Coal: Ravensworth Underground Mine-Coal Mine Particulate Matter Control Best Management Practice Determination, United States Environmental Protection Agency: AP42, Fifth Edition, Volume 1, Chapter , Paved Roads (źródło: pobrane dnia: ) 14. United States Environmental Protection Agency: AP42, Fifth Edition, Volume 1, Chapter , Unpaved Roads (źródło: pobrane dnia: ) 15. Bogacki M., Dziugieł M.: Metodyka wyznaczania emisji pyłu do powietrza z procesu erozji wietrznej na terenie kopalni odkrywkowej surowców mineralnych. Przegląd Górniczy t. 69 nr 11 s , Dziugieł M., Bogacki M.: Metodyka wyznaczania emisji niezorganizowanej pyłu do powietrza z dróg oraz eksploatacji składowisk w kopalni odkrywkowej surowców mineralnych. Przegląd Górniczy t. 69 nr 12 s , 2013