Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Участок открытой добычи угля в Бихаре, Индия
Добыча удаления на вершину горы операция в Соединенных Штатах

Здоровье и воздействие на окружающую среду в угольной промышленности включают в себя такие вопросы, как землепользование , управление отходами , вода и загрязнение воздуха , вызванное добычей угля , обработка и использование ее продукты. В дополнение к загрязнению атмосферы, сжигание угля производит сотни миллионов тонн твердых отходов в год, в том числе летучей золы , [1] зольный и дымовых газов от сернистых шлама, которые содержат ртуть , уран , торий , мышьяк и другие тяжелые металлы. Уголь вносит наибольший вклад в антропогенное увеличение содержания углекислого газа в атмосфере Земли .

Сжигание угля имеет серьезные последствия для здоровья . [2] [3] Согласно отчету Всемирной организации здравоохранения за 2008 год, загрязнение угольными частицами ежегодно сокращает примерно 10 000 жизней во всем мире. [4] Исследование 2004 года, проведенное по заказу экологических групп, но оспоренное Агентством по охране окружающей среды США , пришло к выводу, что сжигание угля уносит 24 000 жизней в год в Соединенных Штатах. [5] По оценкам недавнего академического исследования, преждевременная смерть от загрязнения воздуха углем составила около 52 000 человек. [6] По сравнению с электричеством, произведенным из природного газа посредством гидроразрыва пласта, электричество из угля в 10–100 раз токсичнее, в основном из-за количества твердых частиц, выделяемых при сгорании. [7] Когда уголь сравнивается с солнечной фотоэлектрической генерацией, последняя могла бы спасти 51 999 американских жизней в год, если бы солнечная энергия заменила угольную энергетику в США. [8] [9] Из-за сокращения рабочих мест, связанных с добычей угля. исследование показало, что примерно один американец преждевременно умирает от загрязнения углем на каждую оставшуюся работу в угледобыче. [10]

Кроме того, список исторических бедствий угледобывающих предприятий длинный, хотя количество смертей от угля, связанных с работой, существенно сократилось, поскольку были приняты меры безопасности, а доля рынка подземных горных работ уступила место добыче открытым способом. Опасности подземных горных работ включают удушье, отравление газом, обрушение кровли и взрывы газа . Опасности при открытых выемках - это, в основном, обрывы стен шахты и столкновения транспортных средств. В Соединенных Штатах за десятилетие 2005–2014 гг. Ежегодно умирали в среднем 26 угольщиков. [11]

Управление землепользованием [ править ]

Воздействие на землю и окрестности [ править ]

Добыча полезных ископаемых серьезно меняет ландшафт, что снижает ценность окружающей среды на прилегающих землях. [12]Поверхность суши предназначена для горнодобывающей деятельности до тех пор, пока ее можно будет изменить и восстановить. Если добыча разрешена, постоянное население должно быть переселено с участка добычи; прерывается экономическая деятельность, такая как сельское хозяйство или охота, сбор продуктов питания и лекарственных растений. Что станет с земной поверхностью после добычи, зависит от того, как она ведется. Обычно рекультивация нарушенных земель до состояния землепользования не приравнивается к первоначальному использованию. Существующие виды землепользования (например, выпас скота, растениеводство и производство древесины) в районах добычи полезных ископаемых временно ликвидированы. Добыча полезных ископаемых обычно не затрагивает дорогостоящие районы с интенсивным использованием земель, такие как городские и транспортные системы. Если минеральные ценности достаточны, эти улучшения могут быть перенесены на прилегающую территорию.

Добыча полезных ископаемых уничтожает существующую растительность, разрушает генетический профиль почвы, перемещает или уничтожает диких животных и среду обитания, изменяет текущее землепользование и до некоторой степени навсегда меняет общую топографию заминированной территории. [13] Неблагоприятное воздействие на геологические особенности, представляющие интерес для человека, может произойти в угольной шахте. Геоморфологические и геофизические особенности и выдающиеся природные ресурсы могут быть принесены в жертву неизбирательной добыче полезных ископаемых. Палеонтологические, культурные и другие исторические ценности могут оказаться под угрозой из-за разрушительных действий взрывных работ, взрывных работ и добычи угля. Удаление вскрыши устраняет и уничтожает археологические и исторические объекты, если они не были удалены заранее. [14] [15]

Удаление растительного покрова и работы, связанные со строительством подъездных дорог, складированием верхнего слоя почвы, перемещением вскрыши и вывозкой почвы и угля, увеличивают количество пыли вокруг горных работ. Пыль ухудшает качество воздуха в непосредственной близости, оказывает неблагоприятное воздействие на растительный мир и представляет опасность для здоровья и безопасности горняков и жителей близлежащих районов. [14] [15]

Горные работы нарушают практически все эстетические элементы ландшафта. Изменение форм местности часто приводит к появлению незнакомых и прерывистых конфигураций. Новые линейные модели появляются по мере извлечения материала и создания отвалов. По мере удаления растительного покрова и сбрасывания покрывающих пород в сторону видны различные цвета и текстуры. Создается пыль, вибрация и запах выхлопных газов дизельного двигателя (влияющий на зрение, звук и запах). Жители местных сообществ часто находят такое воздействие тревожным или неприятным. В случае удаления горных вершин, их снимают с гор или холмов, чтобы обнажить толстые угольные пласты под ними. Удаленные почва и камни откладываются в близлежащих долинах, впадинах и впадинах, что приводит к блокированию (и загрязнению) водных путей. [14] [15]

Удаление почвы и покрывающих горных пород, покрывающих угольные ресурсы, может вызвать захоронение и потерю верхнего слоя почвы, обнажает материнский материал и создает большие неплодородные пустоши. Нарушение почвы и связанное с этим уплотнение приводят к возникновению условий, способствующих эрозии. Удаление почвы с участка, подлежащего разработке, изменяет или разрушает многие естественные характеристики почвы и снижает ее биоразнообразие и продуктивность для сельского хозяйства. Структура почвы может быть нарушена измельчением или разложением заполнителей. [14]

Обрушение шахт (или проседание шахт) может вызвать серьезные последствия над землей, которые особенно разрушительны в развитых районах. Подземная добыча угля в Германии (особенно в Северном Рейне-Вестфалии ) повредила тысячи домов, а угледобывающая промышленность выделила большие суммы на финансирование будущих убытков от просадки в рамках своих схем страхования и государственных субсидий. В особенно впечатляющем случае в немецком регионе Саар (еще один исторический район добычи угля) предполагаемое обрушение шахты в 2008 году вызвало землетрясение силой 4,0 балла по шкале Рихтера , в результате чего был нанесен некоторый ущерб домам. Раньше небольшие землетрясения становились все более частыми, и добыча угля в этом районе была временно приостановлена.[16]

В ответ на негативное воздействие добычи угля на землю и обилие заброшенных шахт в США федеральное правительство приняло Закон 1977 года о контроле и рекультивации открытых горных работ , который требует планов рекультивации будущих участков добычи угля. Эти планы должны быть одобрены федеральными властями или властями штата до начала добычи. [13]

Управление водными ресурсами [ править ]

Открытые горные работы могут повредить грунтовые воды разными способами: путем отвода пригодной для использования воды из неглубоких водоносных горизонтов; понижение уровня воды на прилегающих территориях и изменение направления потока в водоносных горизонтах; загрязнение пригодных для использования водоносных горизонтов ниже горных выработок из-за инфильтрации (просачивания) некачественной шахтной воды ; и повышенная инфильтрация осадков на отвалы. [17] Там, где присутствует уголь или углеродсодержащие сланцы, повышенная инфильтрация может привести к: увеличению стока некачественной воды и эрозии из отвалов, пополнению неглубоких подземных водоносных горизонтов водой низкого качества и потоку воды низкого качества в близлежащие ручьи. [18]

Загрязнение как грунтовых вод, так и близлежащих водотоков может продолжаться длительное время. Ухудшение качества водотока является результатом кислотного дренажа шахт , токсичных микроэлементов, высокого содержания растворенных твердых веществ в дренажных водах шахт и увеличения количества наносов, сбрасываемых в ручьи. Когда поверхность угля обнажена, пирит вступает в контакт с водой и воздухом и образует серную кислоту. Когда вода стекает из шахты, кислота перемещается в водные пути; до тех пор, пока на хвосты рудника идет дождь, производство серной кислоты продолжается, независимо от того, работает рудник или нет. [19]Кроме того, отвалы мусора и сваи хранилищ угля могут давать отложения ручьям. Поверхностные воды могут оказаться непригодными для сельского хозяйства, потребления человеком, купания или другого домашнего использования. [20]

Для управления потоком воды на рудниках используются пять основных технологий: отводные системы, золоотвалы (поверхностные водохранилища), системы откачки грунтовых вод, системы подземного дренажа и подземные барьеры. [ необходима цитата ]

В Соединенных Штатах из-за небольшого количества федеральных и государственных нормативных актов, касающихся золоотвалов, на большинстве электростанций не используются геомембраны , системы сбора сточных вод или другие средства контроля потока, которые часто встречаются на полигонах твердых бытовых отходов. [21] EPA обнародовало более строгие требования для золоотвалов и свалок в своем первом национальном постановлении в 2015 году. [22] Впоследствии были судебные разбирательства и несколько поправок или предложенных изменений в правилах. Окончательные правила ожидают рассмотрения по состоянию на декабрь 2020 года. [23]

Загрязнение воды [ править ]

Угольные котлы, использующие уголь или лигнит, богатый известняком , производят летучую золу, содержащую оксид кальция (CaO). CaO легко растворяется в воде с образованием гашеной извести (Ca (OH) 2 ), которая переносится дождевой водой в реки / оросительную воду из золоотвалов. В процессе умягчения извести осаждаются ионы Ca и Mg / устраняется временная жесткость воды, а также превращаются бикарбонаты натрия в речной воде в карбонат натрия. [24] Карбонат натрия (сода для стирки) дополнительно вступает в реакцию с оставшимися в воде Ca и Mg для удаления / осаждения общей жесткости.. Кроме того, водорастворимые соли натрия, присутствующие в золе, дополнительно повышают содержание натрия в воде. Таким образом, речная вода превращается в мягкую воду за счет удаления ионов Ca и Mg и увеличения содержания ионов Na в угольных котлах. Применение мягкой воды при орошении (поверхностная или грунтовая вода) превращает плодородные почвы в щелочные натриевые почвы . [25] Щелочность и содержание натрия в речной воде.из-за накопления солей в оставшейся воде после различных потерь на транспирацию и испарение, они становятся острыми, когда в речном бассейне устанавливаются многие угольные котельные и электростанции. Содичность речной воды влияет на бассейны возделываемых рек, расположенных ниже по течению, в Китае, Индии, Египте, Пакистане, Западной Азии, Австралии, западе США и т. Д. [26]

Сбросы загрязняющих веществ из золоотвалов в поверхностные воды обычно включают мышьяк , свинец , ртуть , селен , хром и кадмий . [27] В США сбросы в поверхностные воды регулируются разрешениями Национальной системы ликвидации сбросов загрязнителей (NPDES). [28]

Управление отходами [ править ]

Смотрите также: Влияние угольной золы на здоровье
Аэрофотоснимок места разлива угольной золы-уноса Kingston Fossil Plant, сделанный на следующий день после события (23 декабря 2008 г.)

При сжигании угля остается значительное количество летучей золы, которая обычно хранится в золоотвалах (влажное хранилище) или на свалках (сухое хранилище). Загрязняющие вещества, такие как тяжелые металлы, выщелачиваются в грунтовые воды из необлицованных прудов или свалок и могут загрязнять водоносные горизонты на десятилетия или столетия. [29] EPA классифицировало 44 объекта в США как потенциально опасные для населения. Такая классификация означает, что свалки могут привести к смерти и значительному ущербу собственности, если такое событие, как шторм, террористическая атака или разрушение конструкции вызвало разлив. По оценкам EPA, по всей стране используется около 300 сухих свалок и водохранилищ для хранения золы от угольных электростанций. В хранилищах хранятся негорючие компоненты угля., включая золу, улавливаемую оборудованием, предназначенным для уменьшения загрязнения воздуха. [30]

На участках с низким содержанием угля отходы образуют отвал . [ необходима цитата ]

Дикая природа [ править ]

Открытая добыча угля наносит прямой и косвенный ущерб дикой природе. Воздействие на дикую природу в первую очередь связано с нарушением, удалением и перераспределением земной поверхности. Некоторые воздействия носят краткосрочный характер и ограничиваются участком рудника, однако другие имеют далеко идущие долгосрочные последствия.

Самым прямым воздействием на дикую природу является уничтожение или перемещение видов в местах выемки грунта и отвалов. Ямы и отвалы не способны обеспечить пищу и укрытие для большинства видов диких животных. Мобильные виды диких животных, такие как дичь, птицы и хищники, покидают эти районы. Более оседлые животные, такие как беспозвоночные, рептилии, роющие грызуны и мелкие млекопитающие, могут быть уничтожены. Сообщество микроорганизмов и процессы круговорота питательных веществ нарушаются движением, хранением и перераспределением почвы.

Деградация водных сред обитания является серьезным воздействием открытых горных работ и может проявляться за много миль от места добычи. Загрязнение поверхностных вод отложениями является обычным явлением при разработке открытых месторождений. Урожайность наносов может увеличиться в тысячу раз по сравнению с прежним уровнем в результате открытой разработки. [31]

Воздействие отложений на водную дикую природу зависит от вида и степени загрязнения. Высокий уровень наносов может привести к непосредственной гибели рыбы, закопать нерестилища, снизить пропускание света, изменить температурные градиенты, заполнить бассейны, распространить водотоки на более широкие и мелководные участки и снизить производство водных организмов, используемых в пищу другими видами. Эти изменения разрушают среду обитания ценных видов и могут улучшить среду обитания менее желательных видов. Существующие условия для некоторых пресноводных рыб в Соединенных Штатах уже являются маргинальными, и оседание их среды обитания может привести к их исчезновению. Наиболее сильное загрязнение дренажными отложениями обычно происходит в течение 5–25 лет после добычи. В некоторых районах нерастущие отвалы продолжают разрушаться даже через 50–65 лет после добычи. [13]

Присутствие кислотообразующих материалов, обнаженных в результате добычи полезных ископаемых, может повлиять на дикую природу, уничтожая среду обитания и вызывая прямое уничтожение некоторых видов. Меньшие концентрации могут подавить продуктивность, скорость роста и воспроизводство многих водных видов. Кислоты, разбавленные концентрации тяжелых металлов и высокая щелочность могут нанести серьезный ущерб дикой природе в некоторых районах. Продолжительность кислотного загрязнения отходов может быть длительной; оценки времени, необходимого для выщелачивания открытых кислотных материалов в восточной части Соединенных Штатов, колеблются от 800 до 3000 лет. [13]

Загрязнение воздуха [ править ]

Выбросы в атмосферу [ править ]

Смотрите также: Пожар угольного пласта

В северном Китае загрязнение воздуха в результате сжигания ископаемого топлива, в основном угля, приводит к смерти людей в среднем на 5,5 лет раньше, чем они могли бы в противном случае.

-  Тим Флэннери , Атмосфера надежды , 2015. [32]

Уголь и угольные отходы (включая летучую золу , зольный остаток и котельный шлак) выделяют около 20 токсичных химических веществ, включая мышьяк , свинец , ртуть , никель , ванадий , бериллий , кадмий , барий , хром , медь , молибден , цинк , селен. и радий, которые опасны при попадании в окружающую среду. Хотя эти вещества представляют собой следовые примеси, сжигается достаточно угля, чтобы высвободить значительное количество этих веществ. [33]

Мпумаланги Highveld в Южной Африке является наиболее загрязненным районом в мире из - за горнодобывающую промышленность и угольные электростанции растений [34] и тому Lowveld недалеко от знаменитого Kruger Park находится под угрозой новых минных проектов , а также. [35]

Иллюстрация загрязнителей воздуха, производимых электростанциями США (включая угольные и мазутные электростанции).

Во время горения в результате реакции угля с воздухом образуются оксиды углерода, в том числе диоксид углерода (CO 2 , важный парниковый газ ), оксиды серы (в основном диоксид серы , SO 2 ) и различные оксиды азота (NO x ). Из-за водородсодержащих и азотистых компонентов угля при сжигании угля на воздухе также образуются гидриды и нитриды углерода и серы. [ необходима цитата ] К ним относятся цианистый водород (HCN), нитрат серы (SNO 3 ) и другие токсичные вещества.

SO 2 и оксид азота реагируют в атмосфере с образованием мелких частиц и приземного озона и переносятся на большие расстояния, что затрудняет другим штатам достижение здоровых уровней борьбы с загрязнением.

В мокрых градирнях , используемых в угольных электростанциях и т.п. Испусти дрейф и туман , которые также являются экологической проблемой. Шток содержит взвешенные твердые частицы, пригодные для вдыхания . В случае градирен с подпиткой морской водой на близлежащих землях откладываются натриевые соли, которые превращают землю в щелочную почву , снижая плодородие растительных земель, а также вызывая коррозию близлежащих сооружений.

Иногда в угольных пластах под землей возникают пожары. Когда угольные пласты обнажены, риск пожара увеличивается. Выветрившийся уголь также может повысить температуру земли, если его оставить на поверхности. Почти все пожары в твердом угле возникают из-за пожаров на поверхности, вызванных людьми или молниями. Самовозгорание происходит, когда уголь окисляется, и воздушный поток недостаточен для рассеивания тепла; это чаще происходит в отвалах и отвалах для отходов, реже в угольных пластах под землей. При возникновении угольных пожаров происходит сопутствующее загрязнение воздуха из-за выброса дыма и ядовитых паров в атмосферу. Пожары в угольных пластах могут гореть под землей десятилетиями, угрожая уничтожением лесов, домов, дорог и другой ценной инфраструктуры. Самым известным пожаром в угольных пластах может быть тот, который привел к постоянной эвакуации Централии, штат Пенсильвания., Соединенные Штаты. [36]

При сжигании угля выделяется примерно 75 тг / сек двуокиси серы (SO 2 ) в год. После выброса диоксид серы окисляется до газообразного H 2 SO 2, который рассеивает солнечную радиацию, следовательно, их увеличение в атмосфере оказывает охлаждающее воздействие на климат, которое маскирует некоторое потепление, вызванное увеличением выбросов парниковых газов. Выброс SO 2 также способствует повсеместному подкислению экосистем. [37]

Выбросы ртути [ править ]

В 2011 году электростанции США выбросили половину всех загрязняющих воздух ртути в стране. [38] В феврале 2012 года Агентство по охране окружающей среды издало постановление о стандартах содержания ртути и токсичных веществ в воздухе (MATS), которое требует, чтобы все угольные электростанции существенно сокращали выбросы ртути. [39] [40]

В штате Нью-Йорк ветры осаждают ртуть с угольных электростанций Среднего Запада, загрязняя воды гор Катскилл . Ртуть концентрируется в пищевой цепи, поскольку она превращается в метилртуть , токсичное соединение, наносящее вред как дикой природе, так и людям, потребляющим пресноводную рыбу . [41] [42] [43] Ртуть потребляется червями, которые едят рыбы, которых едят птицы (включая белоголовых орлов ). По состоянию на 2008 год уровни ртути в белоголовых орланах в Катскиллс достигли новых высот. [44] «Люди почти полностью подвергаются воздействию метилртути в результате употребления в пищу зараженной рыбы и диких животных, которые находятся на вершине водных пищевых цепей».[45] Океаническая рыба является основной причиной воздействия метилртути на человека ; Полный спектр источников метилртути в океанической рыбе изучен недостаточно. [46]

Ежегодная избыточная смертность и заболеваемость [ править ]

В 2008 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) и другие организации подсчитали, что загрязнение угольными частицами ежегодно вызывает примерно один миллион смертей во всем мире [4], что составляет примерно треть всех преждевременных смертей, связанных со всеми источниками загрязнения воздуха, [47] для Например, в Стамбуле - заболеваниями легких и раком. [48]

Загрязняющие вещества, выбрасываемые при сжигании угля, включают мелкие твердые частицы ( PM2,5 ) и приземный озон . Ежегодно сжигание угля без использования доступных технологий борьбы с загрязнением приводит к тысячам предотвратимых смертей в Соединенных Штатах. Исследование, проведенное ассоциацией медсестер Мэриленда в 2006 году, показало, что выбросы всего от шести угольных электростанций Мэриленда вызвали 700 смертей в год по всей стране, в том числе 100 в Мэриленде. [49] С момента установки оборудования по борьбе с загрязнением на одном из этих шести заводов в Брэндон-Шорс теперь «производится на 90 процентов меньше оксида азота, составляющего смог; на 95 процентов меньше серы, которая вызывает кислотные дожди; и значительно меньшая доля других веществ. загрязняющие вещества ". [49]

Экономические издержки [ править ]

Финансируемое ЕС исследование 2001 года, известное как ExternE, или внешние эффекты энергии, за десятилетие с 1995 по 2005 год показало, что стоимость производства электроэнергии из угля удвоится по сравнению с ее текущей стоимостью, если принять во внимание внешние затраты. Эти внешние затраты включают ущерб окружающей среде и здоровью человека из-за переносимых по воздуху твердых частиц , оксидов азота , хрома VI и выбросов мышьяка, производимых углем. Было подсчитано, что внешние затраты на добычу ископаемого топлива составляют до 1–2% от всего валового внутреннего продукта (ВВП) ЕС , при этом уголь является основным ископаемым топливом, и это было до того, как эти затраты были связаны с глобальным потеплением. источники даже были включены.[50] Исследование показало, что затраты на окружающую среду и здоровье только при использовании угля составили 0,06 евро / кВтч, или 6 центов / кВтч, при этом самыми низкими внешними затратами являются ядерная энергия 0,0019 евро / кВтч, а энергия ветра - 0,0009евро / кВтч.кВтч. [51]

По словам исследователей Intel, высокий уровень отказов материнских плат в Китае и Индии, по-видимому, связан с «серным загрязнением воздуха, производимым углем, который сжигается для выработки электроэнергии. Он вызывает коррозию медных цепей» . [52]

Выбросы парниковых газов [ править ]

См. Также: Воздействие энергетической отрасли на окружающую среду и Причина недавнего изменения климата

Сжигание угля вносит наибольший вклад в антропогенное увеличение содержания CO 2 в атмосфере . [53] Производство электроэнергии с использованием сжигания угля производит примерно вдвое больше парниковых газов на киловатт по сравнению с производством с использованием природного газа . [54]

При добыче угля выделяется метан - мощный парниковый газ. Метан является естественным продуктом распада органического вещества, поскольку угольные отложения образуются с увеличением глубины залегания, повышением температуры и повышением давления с течением геологического времени. Часть произведенного метана поглощается углем, а затем высвобождается из угольного пласта (и окружающих нарушенных пластов) в процессе добычи. [55] На метан приходится 10,5% выбросов парниковых газов в результате деятельности человека. [56] По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата , метан вызывает глобальное потепление.потенциал в 21 раз выше, чем у углекислого газа за 100-летний период. В процессе добычи могут выделяться карманы метана. Эти газы могут представлять угрозу для шахтеров, а также быть источником загрязнения воздуха. Это происходит из-за ослабления давления и разрыва пластов во время горных работ, что вызывает опасения по поводу безопасности угледобывающих предприятий, если им не управлять должным образом. Повышение давления в пластах может привести к взрывам во время (или после) процесса добычи, если не будут приняты меры предотвращения, такие как «слив метана». [55]

В 2008 году Джеймс Э. Хансен и Пушкер Хареча опубликовали рецензируемое научное исследование, в котором анализировалось влияние поэтапного отказа от угля на уровни CO 2 в атмосфере . Их базовый сценарий смягчения был свертывание глобальных выбросов угля к 2050 г. В соответствии с бизнес , как обычно сценарии атмосферного СО 2 пики при 563 частей на миллион (ррm) в 2100 году в рамках четырех угольных сценариев поэтапного отказа, атмосферного СО 2 достигает пиков при 422–446 частей на миллион между 2045 и 2060 годами и затем снижается. [57]

Радиационное воздействие [ править ]

Уголь также содержит низкие уровни урана , тория и других естественных радиоактивных изотопов, которые при попадании в окружающую среду могут привести к радиоактивному загрязнению . [33] [58] Угольные растения испускают радиацию в виде радиоактивной летучей золы , которую вдыхают и проглатывают соседи, а также вносят в посевы. В статье 1978 г. из Национальной лаборатории Ок-Риджа говорилось, что угольные электростанции того времени могут вносить ожидаемую дозу 19 мкЗв / год для всего тела  своих ближайших соседей в радиусе 500 м. [59]В отчете Научного комитета Организации Объединенных Наций по действию атомной радиации за 1988 год предполагаемая доза на расстоянии 1 км составляет 20 мкЗв / год для старых станций или 1 мкЗв / год для новых станций с улучшенным улавливанием летучей золы, но не смог подтвердить эти данные. числа по тесту. [60]

За исключением содержащихся отходов и непреднамеренных выбросов атомных станций, угольные станции переносят в окружающую среду больше радиоактивных отходов, чем атомные станции на единицу произведенной энергии. Радиация, испускаемая станцией, переносимая летучей золой, полученной из угля, доставляет в окружающую среду в 100 раз больше радиации, чем при нормальной работе такой же производительной атомной станции. [61] Это сравнение не учитывает остальную часть топливного цикла, то есть добычу и переработку угля и урана, а также захоронение отходов. Эксплуатация угольной электростанции мощностью 1000 МВт приводит к дозе ядерной радиации в 490 человеко-бэр / год по сравнению со 136 человеко-бэр / год для эквивалентной атомной электростанции, включая добычу урана, эксплуатацию реактора и захоронение отходов. . [62]

Опасности для майнеров [ править ]

Исторически сложилось так, что добыча угля была очень опасной деятельностью, и список исторических катастроф, связанных с добычей угля , велик. Основными опасностями являются разрушения стен шахты и столкновения транспортных средств; К опасностям подземных горных работ относятся удушье, отравление газом, обрушение кровли и взрывы газа . Хронические заболевания легких , такие как пневмокониоз (черные легкие), когда-то были обычным явлением у шахтеров, что приводило к сокращению продолжительности жизни . В некоторых горнодобывающих странах черные легкие все еще распространены: ежегодно в США регистрируется 4 000 новых случаев заболевания черными легкими (4 процента рабочих ежегодно) и 10 000 новых случаев ежегодно в Китае (0,2 процента рабочих). [63] В некоторых регионах ставки могут быть выше, чем сообщается.

В Соединенных Штатах за десятилетие 2007–2016 гг. Ежегодно умирали в среднем 23 угольщика. [11] Недавние американские бедствия угледобывающие включают саго Mine катастрофы января 2006 г. В 2007 году аварии на шахте в штате Юта «s Crandall Canyon Mine погибли девять шахтеров, с шестью Entombed. [64] В апреле 2010 года в результате аварии на шахте Верхняя Биг-Бранч в Западной Вирджинии погибли 29 горняков. [65]

Однако в менее развитых странах и некоторых развивающихся странах многие горняки продолжают ежегодно умирать либо в результате прямых несчастных случаев на угольных шахтах, либо из-за неблагоприятных последствий для здоровья в результате работы в плохих условиях. В частности, в Китае зарегистрировано самое большое в мире количество смертей, связанных с добычей угля, при этом официальная статистика утверждает, что в 2004 году погибло 6 027 человек. [66] Для сравнения, в США в том же году было зарегистрировано 28 смертей. [67] Добыча угля в Китае вдвое больше, чем в США, [68] в то время как количество шахтеров примерно в 50 раз больше, чем в США, что делает смертность на угольных шахтах в Китае в 4 раза чаще на одного рабочего (в 108 раз чаще на единицу продукции), как в США.

В результате аварии на угольной шахте Фармингтон погибло 78 человек. Западная Вирджиния, США, 1968 год.

Скопления опасного газа известны как заслонки: [69]

  • Черная сырость : смесь углекислого газа и азота в шахте может вызвать удушье. Бескислородное состояние возникает из-за недостатка кислорода в закрытых помещениях, например, из-за коррозии.
  • После сырости : похожа на черную влажность, после сырости состоит из окиси углерода , двуокиси углерода и азота и образуется после взрыва мины.
  • Пожарная влажность : состоит в основном из метана , легковоспламеняющегося газа, который взрывается от 5% до 15% - при 25% он вызывает удушье .
  • Вонючая сырость : названа так из-за запаха сероводорода , запаха тухлого яйца , вонючая сырость может взорваться и к тому же очень токсична.
  • Белая влажность : воздух, содержащий окись углерода, токсичную даже при низких концентрациях.

Взрывы рудничных газов могут вызвать гораздо более опасные взрывы угольной пыли , которые могут охватить всю яму. Большинство из этих рисков можно значительно снизить на современных шахтах, и в некоторых частях развитого мира случаи со смертельным исходом сейчас редки. Современная добыча полезных ископаемых в США приводит примерно к 30 смертельным случаям в год из-за несчастных случаев на шахтах. [70]

См. Также [ править ]

  • Чистая угольная технология
  • Ожижение угля
  • Поэтапный отказ от ископаемого топлива
  • Электростанция на ископаемом топливе
  • Парниковые газы
  • Воздействие твердых частиц в атмосфере на здоровье
  • Закисление океана

Ссылки [ править ]

  1. ^ RadTown США | Агентство по охране окружающей среды США
  2. ^ Токсичный воздух: аргументы в пользу очистки угольных электростанций (PDF) (Отчет). Американская ассоциация легких. Март 2011. Архивировано из оригинального (PDF) 15 мая 2012 года . Проверено 9 марта 2012 года .
  3. ^ «Воздействие угольной энергетики на окружающую среду: загрязнение воздуха» . Союз неравнодушных ученых . Проверено 9 марта 2012 года .
  4. ^ a b Смертность на ТВт по источнику энергии. Архивировано 24 июля 2015 г. в Wayback Machine , Next Big Future, март 2011 г. Цитата: «Всемирная организация здравоохранения и другие источники связывают около 1 миллиона смертей в год с загрязнением воздуха углем».
  5. ^ "Смертоносные электростанции? Дебаты по изучению топлива" . NBC News . 9 июня 2004 . Проверено 6 марта 2012 года .
  6. ^ Caiazzo Ф., Ashok А., Waitz И.А., Иий, SH и Barrett, SR, 2013. загрязнение воздуха и ранние смерти в Соединенных Штатах. Часть I: Количественная оценка воздействия основных секторов в 2005 году. Атмосферная среда, 79, стр.198–208.
  7. ^ Чен, Лу; Миллер, Шели А .; Эллис, Брайан Р. (2017). «Сравнительное токсическое воздействие на человека электроэнергии, произведенной из сланцевого газа и угля» . Наука об окружающей среде и технологии . 51 (21): 13018–13027. Bibcode : 2017EnST ... 5113018C . DOI : 10.1021 / acs.est.7b03546 . PMID 29016130 . 
  8. ^ USA Today. США могут предотвратить множество смертей, переключившись с угля на солнечную энергию https://www.usatoday.com/videos/money/2017/06/01/-us-could-prevent-lot-deaths-switching-coal-solar / 102405132 /
  9. ^ Прехода, Эмили В .; Пирс, Джошуа М. (2017), «Потенциальные жизни, спасенные за счет замены угля на производство солнечной фотоэлектрической электроэнергии в США» (PDF) , Renewable and Sustainable Energy Reviews , 80 : 710–715, doi : 10.1016 / j.rser.2017.05 .119
  10. ^ «Эти две отрасли убивают больше людей, чем нанимают» . IFLScience . Проверено 9 марта 2019 .
  11. ^ a b «Уголь со смертельным исходом с 1900 по 2016 год» . Арлингтон, Вирджиния: Управление по безопасности и охране здоровья в шахтах США (MSHA). Архивировано из оригинала 3 октября 2015 года . Проверено 25 октября 2017 года .
  12. ^ Гамильтон, Майкл С. (2005). Экологическая политика горнодобывающей промышленности: сравнение Индонезии и США . Ashgate изучает экологическую политику и практику. Берлингтон, VT: Ashgate Publishing . ISBN 978-0-7546-4493-4.
  13. ^ a b c d Министерство внутренних дел США. 1979. Постоянная программа регулирования, реализующая раздел 01 (b) Закона 1977 года о контроле за горными работами и рекультивации: Заявление о воздействии на окружающую среду . Вашингтон, округ Колумбия
  14. ^ a b c d Сквиллас, Марк. Справочник по добыче полезных ископаемых: Руководство для жителей угольных месторождений по использованию закона для борьбы с разрушительными последствиями добычи полезных ископаемых и подземных разработок , Вашингтон, округ Колумбия: Институт экологической политики, Друзья Земли, 1990.
  15. ^ a b c Министерство внутренних дел США . Уголь: воздействие строительства и горнодобывающей промышленности. Архивировано 1 марта 2012 г. в Wayback Machine , Вашингтон, округ Колумбия: Управление энергетики и экономического развития Индии, Центр обмена информацией по энергетике и окружающей среде (TEEIC). Проверено 9 марта 2012 года.
  16. ↑ Баркин, Ноа (24 февраля 2008 г.). «Горное дело вызывает землетрясение в Западной Германии» . Рейтер . Проверено 22 октября 2008 года .
  17. ^ «Влияние горнодобывающей деятельности на водные ресурсы: обзорное исследование» .
  18. ^ Рейтер, Томас Хераусгебер. (2015). Предотвращение глобального экологического коллапса: роль антропологии и местных знаний . ISBN 978-1-4438-7597-4. OCLC  959228681 .
  19. ^ «Воздействие угольной промышленности на окружающую среду» . Мировой институт угля. Архивировано из оригинального 23 октября 2008 года . Проверено 22 октября 2008 года .
  20. ^ Tiwary, РК (1 ноября 2001). «Влияние добычи угля на водный режим и управление им». Загрязнение воды, воздуха и почвы . 132 (1–2): 185–199. Bibcode : 2001WASP..132..185T . DOI : 10,1023 / A: 1012083519667 . ISSN 1573-2932 . S2CID 91408401 . (требуется подписка) .  
  21. Перейти ↑ Kessler, KA (1981). «История случая влажного захоронения ископаемых отходов растений». Журнал отдела энергетики . Американское общество инженеров-строителей. 107 (2).
  22. ^ EPA. «Система обращения с опасными и твердыми отходами; удаление остатков от сжигания угля на предприятиях электроэнергетики». 80 FR 21301 , 17 апреля 2015 г.
  23. ^ "Удаление остатков сгорания угля от правил электроэнергетики" . Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). 14 декабря 2020.
  24. ^ "Смягчение осадков, GE Power & Water" . Проверено 11 октября 2012 года .
  25. ^ Управление качеством воды для орошения, Университет штата Орегон, США , последнее посещение - 4 октября 2012 г.
  26. ^ Дж. Келлер; А. Келлер; Г. Давидс. «Этапы развития речного бассейна и последствия закрытия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 19 октября 2013 года . Проверено 25 августа 2012 года .
  27. ^ «Рекомендации по сбросам при производстве паровой электроэнергии - Окончательное правило 2015 г.» . EPA. 6 ноября 2019.
  28. ^ "Национальная система исключения сбросов загрязнителей" . EPA. 14 декабря 2020.
  29. ↑ Милман, Оливер (4 марта 2019 г.). «Большинство угольных электростанций США загрязняют грунтовые воды токсинами, - показал анализ» . Хранитель . ISSN 0261-3077 . 
  30. ^ Associated Press - июнь 2009 г. [ мертвая ссылка ]
  31. ^ Постоянная программа регулирования, реализующая раздел 501 (b) Закона о контроле за разработкой и рекультивацией открытых месторождений 1977 года.
  32. ^ Тим Флэннери , Атмосфера надежды. Решения климатического кризиса , Penguin Books , 2015, страницы 28 ( ISBN 9780141981048 ). В этом предложении книги есть примечание со ссылкой на ссылку: Yuyu Chen et al. , «Доказательства воздействия устойчивого воздействия загрязнения воздуха на продолжительность жизни в результате политики Китая в отношении реки Хуай» , Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки , том 110, номер 32, 6 августа 2013 г., страницы 12936-12941 . 
  33. ^ a b Габбард, Алекс (5 февраля 2008 г.). «Сжигание угля: ядерный ресурс или опасность» . Национальная лаборатория Окриджа. Архивировано из оригинала 5 февраля 2007 года . Проверено 22 октября 2008 года .
  34. ^ "У нас самый грязный воздух в мире" . Ноябрь 2018.
  35. ^ «Много возражений против добычи полезных ископаемых рядом с Марлотским парком» . 31 мая 2019.
  36. ^ DeKok, Дэвид, Невидимая опасность: Трагедия народа, правительства и Centralia Mine огня . University of Pennsylvania Press, 1986. ISBN 978-0-8122-8022-7 . 
  37. ^ Влияние человека на химию атмосферы, П. Дж. Крутцен и Дж. Лелиевельд, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, Vol. 29: 17-45 (дата публикации тома май 2001 г.)
  38. ^ «EPA выпускает первые национальные стандарты по загрязнению ртутью от электростанций / Исторические« стандарты по ртути и токсичности воздуха »соответствуют требованиям 20-летней давности по сокращению вредных выбросов из дымовых труб» . EPA. 21 декабря 2011. Пресс-релиз. Архивировано из оригинального 24 декабря 2011 года.
  39. ^ EPA. (2012-02-16). Национальные стандарты выбросов вредных веществ, загрязняющих воздух из парогенераторов, работающих на угле и мазуте, и стандарты производительности для энергосистем, работающих на ископаемом топливе, промышленных, коммерческих, институциональных и малых промышленных, коммерческих и институциональных парогенераторов. " Окончательное правило. Федеральный регистр, 77 FR 9303
  40. ^ «Основная информация о стандартах по ртути и токсичности воздуха» . EPA. 8 июня 2017.
  41. ^ NOAA : Атмосферный Меркурий http://www.arl.noaa.gov/mercury.php Архивировано 5 февраля 2012 года на Wayback Machine.
  42. ^ NOAA : атмосферное моделирование ртути http://www.arl.noaa.gov/Mercury_modeling.php Архивировано 5 февраля 2012 г. на Wayback Machine
  43. ^ Brigham ME, Krabbenhoft DP, Гамильтон PA (2003). «Ртуть в речных экосистемах - новые исследования, инициированные Геологической службой США» . Геологическая служба США . Проверено 31 января 2008 года .
  44. ↑ Энтони Де Пальма, «Белоголовые орлы в шоу Катскиллс, увеличивающие Меркурий» New York Times, 24 ноября 2008 г.
  45. ^ Fact Sheet 146-00: Ртуть в окружающей среде архивной 18 июля 2015 в Wayback Machine , Геологической службы США, октябрь 2000 года.
  46. ↑ Jaffe E (27 сентября 2007 г.). «Тайна на море» . Smithsonian.com . Архивировано из оригинального 17 -го января 2008 года . Проверено 31 января 2008 года .
  47. ^ Шрадер-Фрешет Kristin . Что будет работать: борьба с изменением климата с помощью возобновляемых источников энергии, а не ядерной энергии , Oxford University Press , 2011 г., стр. 9, ISBN 0-19-979463-4 . 
  48. ^ "ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУХА И СТАМБУЛ; Сигнальные колокола" . Heinrich-Böll-Stiftung Gizlilik Impressum.
  49. ^ a b Угольный завод, стремящийся к соблюдению правил США , Мэтью Л. Уолд, опубликовано 5 января 2012 года.
  50. ↑ Новое исследование показывает реальную стоимость электроэнергии в Европе (пресс-релиз), ЕС, Главное управление исследований, 25 июля 2001 г.
  51. ^ ExternE-Pol, Внешние затраты текущих и перспективных электроэнергетических систем, связанные с выбросами в результате эксплуатации электростанций и остальной части энергетической цепочки, окончательный технический отчет. 2006 г., см. Рисунки 9, 9b и 11
  52. ^ "Ученые, изучающие ущерб компьютерам от загрязнения" . Миссулиан . 27 октября 2013 . Проверено 27 октября 2013 года .
  53. ^ Джеймс Хансен (2007). «Свидетельство Джеймса Э. Хансена из Совета по коммунальным предприятиям штата Айова» (PDF) . Совет по коммунальным предприятиям штата Айова , Колумбийский университет . Проверено 22 октября 2008 года .
  54. ^ «Воздействие угольной энергетики на окружающую среду: загрязнение воздуха» . Союз неравнодушных ученых.
  55. ^ a b «Метан, связанный с угольными пластами» . Угольная администрация. Октябрь 2007. Архивировано из оригинала 13 октября 2008 года . Проверено 22 октября 2008 года .
  56. ^ «Откуда берутся парниковые газы - объяснение энергии, ваш путеводитель по пониманию энергии» . Управление энергетической информации Министерства энергетики США. 13 октября 2010 года Архивировано из оригинала 18 февраля 2010 года . Проверено 19 февраля 2010 года .
  57. ^ Хареча П.А.; Хансен JE (2008). «Последствия« пика нефти »для атмосферного CO 2 и климата» . Global Biogeochem. Циклы . 22 (3): GB3012. arXiv : 0704.2782 . Bibcode : 2008GBioC..22.3012K . DOI : 10.1029 / 2007GB003142 . S2CID 53557160 . 
  58. ^ "Радиоактивные элементы в угле и летучей золе, Информационный бюллетень USGS 163-97" . Архивировано из оригинала 9 декабря 2006 года . Проверено 9 сентября 2005 года .
  59. ^ Макбрайд, JP; Мур, RE; Уизерспун, JP; Blanco, RE (8 декабря 1978 г.). «Радиологическое воздействие сточных вод угольных и атомных электростанций» (PDF) . Наука . 202 (4372): 1045–50. Bibcode : 1978Sci ... 202.1045M . DOI : 10.1126 / science.202.4372.1045 . PMID 17777943 . S2CID 41057679 . Архивировано из оригинального (PDF) 27 сентября 2012 года . Проверено 15 ноября 2012 года .   
  60. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (1988). «Приложение А» . Источники, эффекты и риски ионизирующего излучения . Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций. п. 83 . ISBN 978-92-1-142143-9. Проверено 16 ноября 2012 года .
  61. ^ Hvistendahl, Мара. «Угольная зола более радиоактивна, чем ядерные отходы: Scientific American» , Scientific American , Nature America, Inc., 13 декабря 2007 г. Web. 18 марта 2011 г.
  62. ^ https://www.ornl.gov/sites/default/files/ORNL%20Review%20v26n3-4%201993.pdf pg28
  63. ^ Abelard.org , " Катастрофы , связанные с использованием ископаемого топлива".
  64. ^ «Панель для изучения смертельной аварии на шахте» . Нью-Йорк Таймс . Ассошиэйтед Пресс. 4 сентября 2007 г.
  65. ^ Urbina, Ян (9 апреля 2010). «Выживших не найдено после катастрофы на шахте в Западной Вирджинии» . Нью-Йорк Таймс .
  66. ^ Деконструирование смертоносных деталей из статистики безопасности угольных шахт Китая | CLB
  67. ^ "Число погибших при добыче угля по штатам по календарному году" (PDF) . MSHA. 24 октября 2017. Архивировано из оригинального (PDF) 23 февраля 2011 года . Проверено 2 октября 2013 года .
  68. ↑ World Coal Institute - Производство угля, заархивировано 30 апреля 2008 г., Wayback Machine
  69. ^ возможно от немецкого слова "Dampf", что означает пар или пар
  70. ^ OccupationalHazards.com. «Защита органов дыхания в угольных шахтах». Архивировано 23 апреля 2008 года в Wayback Machine.

Внешние ссылки [ править ]

  • Информационный бюллетень EPA: Межгосударственное правило загрязнения воздуха (CSAPR)
  • Билл Бигелоу, «Есть уголь? Преподавание самого опасного камня в Америке» , план урока для учащихся средних и старших классов, Zinn Education Project / Rethinking Schools.
  • Воздействие угольной энергетики на окружающую среду: загрязнение воздуха союз озабоченных ученых
  • Загрязнение воздуха угольными электростанциями Sourcewatch
  • Воздействие угля на окружающую среду Sourcewatch
  • Карта смерти и болезней от американской целевой группы по чистому воздуху на электростанциях
  • Выбросы опасных загрязнителей воздуха с угольных электростанций American Lung Assn.