Экологическая безопасность водного бассейна напрямую зависит от уровня экологической чистоты технологических процессов, а также от эффективности мер по предотвращению загрязнения поверхностных водоемов и подземных вод промышленными стоками. При подземной газификации угля вместе с газом на поверхность извлекаются продукты неполного сгорания угля, которые обладают токсичными свойствами и являются источником загрязнения поверхностных и подземных вод.
Для выяснения воздействия подземной газификации угля на водный бассейн (Кемеровская область) изучен химический состав подземных вод в выгазованном пространстве действующего и ранее отработанных газогенераторов, а также сточных вод (конденсата) процесса подземной газификации угля.
В пробах воды определяли следующие показатели: жесткость, щелочность, сухой остаток, минеральный остаток, ХПК, содержание взвешенных веществ, хлоридов, сульфатов, роданидов, цианидов, летучих и нелетучих фенолов, сероводорода, гидросульфидов и сульфидов, азота аммонийного и органических соединений. Методом пламенно-эмиссионной и атомно-абсорбционной спектрометрии определяли содержание микроэлементов: алюминия, бария, бериллия, ванадия, висмута, вольфрама, галлия, германия, железа, индия, кадмия, калия, кальция, кобальта, кремния, лития, магния, марганца, меди, молибдена, натрия, никеля, олова, свинца, стронция, титана, хрома, цинка.
Показано, что природные подземные воды весьма не однородны по своему составу: pH изменяется в пределах от 6,0 до 8,0; жесткость 2,3-38,0 мг-экв/л; щелочность 5-10 мг-экв/л; ХПК 76-280 мг/л кислорода; содержание (мг/л) взвешенных веществ составляет 190-400; хлоридов 11-32; сульфатов 86-630. Следствием ведения технологического процесса подземной газификации является присутствие в водах значительного количества (мг/л) летучих фенолов (0,003-3,6), сероводорода и гидросульфидов (32-90), аммонийного азота (0,14-40,5), цианидов (0,5-1,5). Содержание бериллия, вольфрама, железа, кадмия, лития, магния, свинца превышает предельно-допустимые концентрации (ПДКВ) для вод хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.
Сточные воды (конденсат) процесса подземной газификации отличаются неоднородностью состава. В течение года содержание (мг/л) летучих фенолов изменяется в широких пределах: 300-2500; нелетучих фенолов 1,6-46,8; цианидов 1,8-80,0; роданидов 7-530; растворенного сероводорода 91-402; азота аммонийных соединений 2200-3900. После стадии биохимической очистки конденсат содержит 0,04-0,06 мг/л летучих и 0,02-0,05 нелетучих фенолов. Содержание бериллия, вольфрама, железа, кадмия, лития, магния, свинца, как и в подземных водах, существенно превышает ПДКВ. Загрязнение вод происходит за счет миграции этих элементов из угля и вмещающих пород (естественный фон месторождения) в ходе подземной газификации угля.
Сточные воды процесса подземной газификации угля после биохимической очистки, а также подземные воды из выгазованного пространства действующего и ранее отработанных газогенераторов следует подвергать дополнительной очистке (в частности, адсорбционной очистке на углеродных адсорбентах) для снижения содержания микроэлементов или направлять на технологические цели самого процесса с сохранением замкнутой системы водооборота.