Воздействие угольной промышленности на здоровье и окружающую среду - Health and environmental impact of the coal industry

Участок открытой добычи угля в Бихаре, Индия
А горная добыча операция в США

В воздействие угольной промышленности на здоровье и окружающую среду включает такие вопросы, как землепользование, управление отходами, воды и загрязнение воздуха, вызванные добыча угля, переработка и использование ее продуктов. Помимо загрязнения атмосферы, при сжигании угля ежегодно образуются сотни миллионов тонн твердых отходов, в том числе летучая зола,[1] зольный остаток, и обессеривание дымовых газов ил, содержащий Меркурий, уран, торий, мышьяк, и другие тяжелые металлы. Уголь вносит наибольший вклад в антропогенное увеличение углекислый газ в атмосфере Земли.

Есть серьезные последствия для здоровья, вызванные сжиганием угля.[2][3] Согласно отчету Всемирная организация здоровья в 2008 г. уголь частицы По оценкам, загрязнение ежегодно сокращает примерно 10 000 жизней во всем мире.[4] Исследование 2004 г., проведенное по заказу экологических групп, но оспоренное Агентство по охране окружающей среды США пришли к выводу, что сжигание угля в Соединенных Штатах уносит 24 000 жизней в год.[5] Совсем недавно академическое исследование показало, что преждевременная смерть от угля связана с загрязнение воздуха было около 52000.[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 сравнивают с солнечным фотоэлектрический генерация, последняя могла бы спасти 51 999 жизней американцев в год, если бы солнечная энергия заменила угольную генерацию энергии в США.[8][9] Из-за сокращения рабочих мест, связанных с добычей угля, исследование показало, что примерно один американец преждевременно умирает от угля. загрязнение за каждую оставшуюся работу в угольной промышленности.[10]

Кроме того, список исторического угля бедствия на шахтах является долгим, хотя количество смертей от угля, связанного с работой, существенно снизилось, поскольку были приняты меры безопасности, и доля рынка подземной добычи уступила место открытой. Опасности подземных горных работ включают удушье, отравление газом, обрушение кровли и газ взрывы. Опасности при открытых выемках - это в основном обрушения стен шахты и столкновения транспортных средств. В Соединенных Штатах за десятилетие 2005–2014 гг. Ежегодно умирали в среднем 26 угольщиков.[11]

Управление землепользованием

Воздействие на землю и окрестности

Открытая добыча серьезно меняет ландшафт, что снижает ценность окружающая среда на прилегающей земле.[12] Поверхность суши предназначена для горнодобывающей деятельности до тех пор, пока ее не 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 пищевых продуктов и лекарственных растений. Что станет с земной поверхностью после добычи, зависит от способа ее проведения. 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 изменяет общую топографию заминированной территории.[13] Неблагоприятные воздействия на геологические объекты, представляющие интерес для человека, могут иметь место 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 по взрывным работам, вскрытию и добыче угля. Удаление вскрышных пород уничтожает 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 перегружать и транспортировка почвы и угля увеличивает количество пыли вокруг горных работ. Пыль ухудшает качество воздуха в непосредственной близости, отрицательно сказывается на растительности 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 топлива (влияющий на зрение, звук и запах). Жители местных сообществ часто находят такое воздействие тревожным или неприятным. В случае удаление вершины горы, вершины снимаются с гор или холмов, чтобы обнажить под ними толстые угольные пласты. Удаленные почва и горные породы 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 бесплодные пустыри. 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 производительность 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 Северный Рейн-Вестфалия ) повредили тысячи домов, а угледобывающая промышленность выделила большие суммы на финансирование будущих убытков от просадки в рамках своих схем страхования и государственных субсидий. В особенно ярком случае в немецком Саар региона (еще один исторический район добычи угля), предполагаемое обрушение шахты в 2008 году вызвало землетрясение силой 4,0 балла. Шкала звездных величин Рихтера, нанося некоторый ущерб домам. Раньше небольшие землетрясения становились все более частыми, и добыча угля в этом районе была временно приостановлена.[16]

В ответ на негативные последствия добычи угля и обилия заброшенных шахт в США федеральное правительство приняло Закон о контроле за горными работами и мелиорации 1977 г., что требует восстановление планы будущих угольных участков. Эти планы должны быть одобрены федеральными властями или властями штата до начала добычи.[13]

Управление водными ресурсами

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) некачественных шахтная вода; и повышенное просачивание осадков на отвалы.[17] В случае присутствия угля или углеродистых сланцев повышенная инфильтрация может привести к: увеличению стока некачественной воды и эрозии из отвалов грунта, пополнению неглубоких подземных водоносных горизонтов водой низкого качества и потоку воды низкого качества в близлежащие ручьи.[18]

Загрязнение как подземных вод, так и близлежащих водотоков может продолжаться длительное время. Ухудшение качества трансляции в результате кислотный дренаж шахты, токсичные микроэлементы, высокое содержание растворенных твердых веществ в шахтных дренажных водах и повышенное количество наносов, сбрасываемых в ручьи. Когда угольные поверхности обнажены, пирит вступает в контакт с водой и воздухом и образует серную кислоту. Когда вода стекает из шахты, кислота перемещается в водные пути; пока дождь падает на шахту хвосты 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]

Чтобы предотвратить эти проблемы, на угольных шахтах проводится мониторинг воды.[ВОЗ? ] Пять основных технологий, используемых для регулирования потока воды на рудниках: отводные системы, зольные пруды (поверхностные водохранилища), насосные системы подземных вод, системы подземного дренажа и подземные барьеры.[нужна цитата ] В Соединенных Штатах из-за небольшого количества федеральных и государственных нормативных актов, касающихся золоотвалов, большинство электростанций не используют геомембраны, системы сбора фильтрата или другие средства контроля потока, часто встречающиеся в твердые бытовые отходы свалки.[21] Более строгие правила США для золоотвалов и свалок ожидаются с 2020 года.[22]

Загрязнение речной воды

Угольные котлы, работающие на угле или лигнит богат в известняк, производит летучая зола содержащий оксид кальция (CaO). CaO легко растворяется в воде с образованием гашеная известь (Са (ОН)2), который с дождевой водой переносится в реки / оросительную воду из золоотвалов. Умягчение извести процесс осаждает ионы Ca и Mg / устраняет временную жесткость воды, а также преобразует бикарбонаты натрия в речной воде в карбонат натрия.[23] Карбонат натрия (стиральная сода) далее реагирует с оставшимися в воде Ca и Mg для удаления / осаждения всего твердость. Кроме того, водорастворимые соли натрия, присутствующие в золе, дополнительно увеличивают содержание натрия в воде. Таким образом речная вода превращается в Мягкая вода за счет удаления ионов Ca и Mg и увеличения концентрации ионов Na в угольных котлах. Применение мягкой воды в орошение (поверхностные или грунтовые воды) превращает плодородные почвы в щелочные натриевые почвы.[24] Щелочность речной воды и хулиганство 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. Неровность речной воды влияет на бассейны возделываемых рек, расположенных ниже по течению в Китае, Индии, Египте, Пакистане, Западной Азии, Австралии, западных США и т. Д.[25]

Сбросы загрязняющих веществ из золоотвалов в реки (или другие поверхностные водоемы) обычно включают: мышьяк, вести, Меркурий, селен, хром, и кадмий.[26]

Управление отходами

Смотрите также: Воздействие угольной золы на здоровье
Аэрофотосъемка загрязнения, вызванного протекающим отстойником
Аэрофотоснимок Разлив шлама летучей золы Kingston Fossil Plant сайт сделан 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.[27] В Агентство по охране окружающей среды США (EPA) классифицировало 44 объекта как потенциальную опасность для сообществ (что означает, что свалки могут привести к смерти и значительному имущественному ущербу, если такое событие, как шторм, террористическая атака или разрушение конструкции вызвало разлив). По оценкам Агентства по охране окружающей среды, по всей стране используется около 300 сухих свалок и влажных водохранилищ для хранения золы от угольных электростанций. Складские помещения содержат негорючие ингредиенты угля, включая золу, улавливаемую оборудованием, предназначенным для уменьшения загрязнения воздуха.[28]

На участках с низким содержанием угля образуются отходы испортить совет.[нужна цитата ]

Дикая природа

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 районом добычи, однако другие имеют далеко идущие долгосрочные последствия.

Наиболее прямое воздействие на дикую природу - это уничтожение или перемещение видов в районах 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.[29]

Воздействие отложений на водную дикую природу различается в зависимости 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. Самое 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 открытых горных работ, 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, низкие концентрации тяжелых металлов и высокая щелочность могут нанести серьезный ущерб дикой природе в некоторых районах. Продолжительность кислотного загрязнения отходов может быть большой; оценки времени, необходимого для выщелачивания открытых кислотных материалов в восточной части США, колеблются от 800 до 3 000 лет.[13]

Загрязнение воздуха

Выбросы в атмосферу

Смотрите также: Угольный пласт пожарный

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.[30]

Уголь и угольные отходы (в том числе летучая зола, зольный остаток и котельный шлак) выделяют около 20 токсичных химикатов, в том числе мышьяк, вести, Меркурий, 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.[31]

В Мпумаланга Highveld в Южная Африка это самая загрязненная территория в мире из-за горнодобывающей промышленности и угольных электростанций[32] и Lowveld рядом со знаменитым Kruger Park также находится под угрозой новых шахтных проектов.[33]

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 (CO2, важно парниковый газ ), оксиды серы (в основном диоксид серы, ТАК2) и различных оксидов азота (NOИкс). Из-за водородных и азотистых компонентов угля, гидриды и нитриды углерода и серы также производятся при сжигании угля на воздухе.[нужна цитата ] К ним относятся цианистый водород (HCN), нитрат серы (SNO3) и другие токсичные вещества.

ТАК2 и оксид азота реагируют в атмосфере с образованием мелких частиц и приземного озона и переносятся на большие расстояния, что затрудняет другим государствам достижение здоровых уровней контроля над загрязнением.

В мокрые градирни используемые на угольных электростанциях и т. д. выделяют занос и туман, которые также представляют опасность для окружающей среды. Дрейф содержит Вдыхаемые взвешенные твердые частицы. В случае градирен с подпиткой морской водой на близлежащих землях откладываются натриевые соли, которые превращают землю в щелочная почва, снижая плодородие растительных земель, а также вызывают коррозию близлежащих строений.

Иногда в угольных пластах под землей возникают пожары. Когда угольные пласты обнажены, риск пожара увеличивается. Выветрившийся уголь также может повысить температуру почвы, если его оставить на поверхности. Почти все пожары в твердом угле возникают в результате пожаров на поверхности, вызванных людьми или молниями. Самовозгорание происходит, когда уголь окисляется, и поток воздуха недостаточен для рассеивания тепла; это чаще происходит в отвалах и отвалах, реже в угольных пластах под землей. При возгорании угля происходит сопутствующее загрязнение воздуха в результате выброса дыма и вредных паров в атмосферу. Пожары в угольных пластах могут гореть под землей десятилетиями, угрожая уничтожением лесов, домов, дорог и другой ценной инфраструктуры. Самый известный пожар в угольных пластах может быть тот, который привел к постоянной эвакуации Централия, Пенсильвания, Соединенные Штаты.[34]

Приблизительно 75 тг / сек двуокиси серы (SO2) освобождается от сжигания угля. После выпуска диоксид серы окисляется до газообразного H2ТАК2 которые рассеивают солнечную радиацию, следовательно, их увеличение в атмосфере оказывает охлаждающее воздействие на климат, что маскирует часть потепления, вызванного увеличением выбросов парниковых газов. Выпуск SO2 также способствует повсеместному закислению экосистем.[35]

Выбросы ртути

В 2011 году электростанции США выбросили половину ртутных загрязнителей воздуха в стране.[36] В феврале 2012 года EPA выпустило Стандарты по ртути и токсичности воздуха (MATS), согласно которому все угольные электростанции должны существенно сократить выбросы ртути.[37][38]

В штате Нью-Йорк ветры осаждают ртуть с угольных электростанций Среднего Запада, загрязняя воды Горы Катскилл. Ртуть концентрируется в пищевой цепи, поскольку она превращается в метилртуть, токсичное соединение, которое вредит дикой природе и людям, употребляющим пресноводная рыба.[39][40][41] Ртуть потребляется червями, которых поедают рыбы, которых поедают птицы (в том числе лысые орлы ). По состоянию на 2008 год уровни ртути в белоголовых орланах в Катскиллс достигли новых высот.[42] «Люди почти полностью подвергаются воздействию метилртути при употреблении в пищу зараженной рыбы и диких животных, которые находятся на вершине водных пищевых цепей».[43] Океаническая рыба составляет большую часть воздействия на человека метилртуть; Полный спектр источников метилртути в океанической рыбе изучен недостаточно.[44]

Ежегодная избыточная смертность и заболеваемость

В 2008 г. Всемирная организация здоровья (ВОЗ) и другие организации подсчитали, что загрязнение угольными частицами ежегодно вызывает около миллиона смертей во всем мире.[4] что составляет примерно треть всех преждевременных смертей, связанных со всеми источниками загрязнения воздуха,[45] например в Стамбуле из-за болезней легких и рака.[46]

Загрязняющие вещества, выделяемые при сжигании угля, включают мелкие частицы (PM2,5 ) и на уровне земли 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 смертей в Мэриленде.[47] 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 меньше фракций других загрязнителей».[47]

Экономические затраты

Исследование 2001 г., финансируемое ЕС, известное как ExternE, или Внешние эффекты of Energy, за десятилетие с 1995 по 2005 год обнаружил, что стоимость производства электроэнергии из угля удвоится по сравнению с ее текущей стоимостью, если принять во внимание внешние затраты. Эти внешние издержки включают ущерб окружающей среде и здоровью человека от взвешенные в воздухе твердые частицы, оксиды азота, хром VI и мышьяк выбросы угля. Было подсчитано, что внешние затраты на добычу ископаемого топлива составляют до 1-2% от Весь валовой внутренний продукт (ВВП) ЕС, где уголь является основным ископаемым топливом, и это было еще до того, как были включены внешние издержки глобального потепления из этих источников.[48] Исследование показало, что затраты только на уголь для окружающей среды и здоровья составляют 0,06 евро / кВтч, или 6 центов / кВтч, при этом наиболее низкие внешние затраты на источники энергии составляют атомная энергия 0,0019 € / кВтч, и ветровая энергия по цене 0,0009 евро / кВтч.[49]

Высокие показатели материнская плата сбои в Китае и Индии, по всей видимости, происходят из-за «серного загрязнения воздуха, производимого углем, который сжигается для выработки электроэнергии. Он вызывает коррозию медных цепей», - говорит Intel исследователи.[50]

Выбросы парниковых газов

Смотрите также: Воздействие энергетики на окружающую среду и Атрибуция недавнего изменения климата

Сжигание угля вносит наибольший вклад в рукотворный увеличение CO2 в атмосфера.[51] Производство электроэнергии с использованием сжигания угля дает примерно вдвое больше парниковые газы на киловатт по сравнению с генерацией с использованием натуральный газ.[52]

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.[53] На метан приходится 10,5% выбросов парниковых газов в результате деятельности человека.[54] Согласно межправительственная комиссия по изменению климата, метан имеет глобальное потепление потенциал в 21 раз больше, 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 при неправильном управлении. Повышение давления в пластах может привести к взрывам во время (или после) процесса добычи, если не будут приняты меры предотвращения, такие как «слив метана».[53]

В 2008 Джеймс Э. Хансен и Пушкер Хареча опубликовали рецензируемое научное исследование, в котором анализировалось влияние поэтапного отказа от угля на содержание CO в атмосфере.2 уровни. Их базовый сценарий смягчения последствий предусматривал постепенное сокращение глобальных выбросов угля к 2050 году. Бизнес как обычно сценарий, атмосферный CO2 достигает пика в 563 частей на миллион (ppm) в 2100 году. Согласно четырем сценариям отказа от угля, атмосферный CO2 достигает пиков при 422–446 частей на миллион между 2045 и 2060 годами и затем снижается.[55]

Радиационное воздействие

Уголь также содержит низкие уровни уран, торий, и другие встречающиеся в природе радиоактивные изотопы которые при попадании в окружающую среду могут привести к радиоактивное загрязнение.[31][56] Угольные предприятия излучают радиацию в виде радиоактивных летучая зола, который вдыхается и попадает в организм соседей и попадает в сельскохозяйственные культуры. Статья 1978 г. Национальная лаборатория Окриджа по оценкам, угольные электростанции того времени могут дать ожидаемую дозу облучения всего тела в 19мкЗв / а своим ближайшим соседям в радиусе 500 м.[57] В Научный комитет ООН по действию атомной радиации В отчете 1988 г. предполагаемая доза на расстоянии 1 км была оценена в 20 мкЗв / год для старых станций или 1 мкЗв / год для новых станций с улучшенным улавливанием летучей золы, но не удалось подтвердить эти цифры тестом.[58]

За исключением содержащихся отходов и непреднамеренных выбросов атомных электростанций, угольные станции переносят в окружающую среду больше радиоактивных отходов, чем атомные станции на единицу произведенной энергии. Радиация, испускаемая заводом, переносимая летучей золой, полученной из угля, доставляет в окружающую среду в 100 раз больше радиации, чем при нормальной работе такой же производительной атомной электростанции.[59] 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. .[60]

Опасности для майнеров

Исторически сложилось так, что добыча угля была очень опасной деятельностью, и список исторически сложившихся углей бедствия на шахтах долго. Основными опасностями являются обрушения стен шахты и столкновения транспортных средств; Опасности подземных горных работ включают удушье, отравление газом, обрушение кровли и газ взрывы. Хронический легкое болезни, такие как пневмокониоз (черные легкие) когда-то были обычным явлением у шахтеров, что привело к снижению продолжительность 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).[61] В некоторых регионах цены могут быть выше заявленных.

В Соединенных Штатах за десятилетие 2007–2016 гг. Ежегодно умирало в среднем 23 угольщика.[11] Недавние бедствия на угледобыче в США включают Катастрофа на шахте Саго января 2006 г. В 2007 г. произошла авария на шахте в г. Юта с Шахта Крэндалл Каньон убили девять горняков, шесть погребены.[62] В Катастрофа на шахте Верхнего Большого Филиала в Западной Вирджинии в апреле 2010 года погибли 29 горняков.[63]

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. Китай, в частности, имеет самое большое количество смертей, связанных с добычей угля, в мире, при этом официальная статистика утверждает, что в 2004 году погибло 6027 человек.[64] Для сравнения: в том же году в США было зарегистрировано 28 смертей.[65] Добыча угля в Китае вдвое больше, чем в США,[66] в то время как количество шахтеров примерно в 50 раз больше, чем в США, поэтому количество смертей на угольных шахтах в Китае в 4 раза чаще на одного рабочего (в 108 раз чаще на единицу продукции), чем в США.

Катастрофа угольной шахты Фармингтон убивает 78. Западная Вирджиния, США, 1968 год.

Скопления опасного газа известны как заслонки:[67]

Firedamp взрывы могут вызвать гораздо более опасные угольная пыль взрывы, 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 к гибели примерно 30 человек в год в результате несчастных случаев на шахтах.[68]

Смотрите также

Рекомендации

  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 с оригинал (PDF) 15 мая 2012 г.. Получено 9 марта 2012.
  3. ^ «Воздействие угольной энергетики на окружающую среду: загрязнение воздуха». Союз неравнодушных ученых. Получено 9 марта 2012.
  4. ^ а б Смертей на ТВЧ по источникам энергии В архиве 24 июля 2015 г. Wayback Machine, Next Big Future, март 2011 г. Цитата: «Всемирная организация здравоохранения и другие источники приписывают около 1 миллиона смертей в год загрязнению воздуха углем».
  5. ^ «Смертоносные электростанции? Дебаты по изучению топлива». Новости NBC. 9 июня 2004 г.. Получено 6 марта 2012.
  6. ^ Caiazzo, F., Ashok, A., Waitz, I.A., Yim, S.H. и Барретт, С.Р., 2013. Загрязнение воздуха и ранняя смертность 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». Экологические науки и технологии. 51 (21): 13018–13027. Bibcode:2017EnST ... 5113018C. Дои: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. ^ Prehoda, Emily W .; Пирс, Джошуа М. (2017), «Возможные спасения жизней за счет замены угля производством солнечной фотоэлектрической электроэнергии в США» (PDF), Обзоры возобновляемых и устойчивых источников энергии, 80: 710–715, Дои:10.1016 / j.rser.2017.05.119
  10. ^ «Эти две отрасли убивают больше людей, чем нанимают». IFLScience. Получено 9 марта 2019.
  11. ^ а б «Уголь со смертельным исходом с 1900 по 2016 год». Арлингтон, Вирджиния: Управление по безопасности и охране здоровья в шахтах США (MSHA). Архивировано из оригинал 3 октября 2015 г.. Получено 25 октября 2017.
  12. ^ Гамильтон, Майкл С. (2005). Экологическая политика горнодобывающей промышленности: сравнение Индонезии и США. Ashgate изучает экологическую политику и практику. Берлингтон, VT: Издательство Ashgate. ISBN  978-0-7546-4493-4.
  13. ^ а б c d Министерство внутренних дел США. 1979 г. 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. ^ а б c d Сквиллаче, Марк. Справочник по открытой добыче полезных ископаемых: Руководство для жителей угольной отрасли по использованию закона для борьбы с разрушительными последствиями открытой и подземной добычи, Вашингтон, округ Колумбия: Институт экологической политики, Друзья Земли, 1990.
  15. ^ а б c Министерство внутренних дел США. Уголь: воздействие строительства и горнодобывающей промышленности В архиве 1 марта 2012 г. 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.). «Горнодобывающая промышленность вызывает землетрясение в Западной Германии». Рейтер. Получено 22 октября 2008.
  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 добычи угля на окружающую среду». Мировой институт угля. Архивировано из оригинал 23 октября 2008 г.. Получено 22 октября 2008.
  20. ^ Тивари, Р. К. (1 ноября 2001 г.). «Влияние добычи угля на водный режим и управление им». Загрязнение воды, воздуха и почвы. 132 (1–2): 185–199. Bibcode:2001WASP..132..185T. Дои:10.1023 / А: 1012083519667. ISSN  1573-2932. S2CID  91408401. (требуется подписка).
  21. ^ Кесслер, К. А. (1981). "История случая влажного захоронения ископаемых отходов растений". Журнал отдела энергетики. Американское общество инженеров-строителей. 107 (2).
  22. ^ «Удаление остатков от сжигания угля из правил электроэнергетики». Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). 10 января 2020.
  23. ^ «Смягчение осадков, GE Power & Water». Получено 11 октября 2012.
  24. ^ Управление качеством поливной воды, Университет штата Орегон, США, Проверено 4 октября 2012 г.
  25. ^ Дж. Келлер; А. Келлер; Г. Давидс. «Этапы освоения речного бассейна и последствия закрытия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 19 октября 2013 г.. Получено 25 августа 2012.
  26. ^ «Рекомендации по сбросам при производстве паровой электроэнергии - Окончательное правило 2015 г.». EPA. 6 ноября 2019.
  27. ^ Милман, Оливер (4 марта 2019 г.). «Большинство угольных электростанций США загрязняют грунтовые воды токсинами, - показал анализ». Хранитель. ISSN  0261-3077.
  28. ^ Associated Press - июнь 2009 г.[мертвая ссылка ]
  29. ^ Постоянная программа регулирования, реализующая раздел 501 (b) Закона 1977 года о контроле за горными работами и рекультивации.
  30. ^ Тим Флэннери, Атмосфера надежды. Решения климатического кризиса, Книги о пингвинах, 2015, стр.28 (ISBN  9780141981048). В этом предложении книги есть примечание со ссылкой на: Yuyu Chen и другие., «Свидетельства о влиянии устойчивого воздействия загрязнения воздуха на ожидаемую продолжительность жизни, полученные 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.
  31. ^ а б Габбард, Алекс (5 февраля 2008 г.). «Сжигание угля: ядерный ресурс или опасность». Национальная лаборатория Ок-Ридж. Архивировано из оригинал 5 февраля 2007 г.. Получено 22 октября 2008.
  32. ^ «У нас самый грязный воздух в мире». Ноябрь 2018.
  33. ^ «Возражения против добычи полезных ископаемых рядом с Марлотским парком». 31 мая 2019.
  34. ^ Декок, Дэвид, Невидимая опасность: трагедия людей, правительства и пожар на шахте Централии. Издательство Пенсильванского университета, 1986. ISBN  978-0-8122-8022-7.
  35. ^ Воздействие 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.)
  36. ^ «EPA выпускает первые национальные стандарты по загрязнению ртутью от электростанций / Исторические« стандарты по ртути и токсичности воздуха »соответствуют требованиям 20-летней давности по сокращению опасных выбросов из дымовых труб». EPA. 21 декабря 2011. Пресс-релиз. Архивировано из оригинал 24 декабря 2011 г.
  37. ^ EPA. (2012-02-16). Национальные стандарты выбросов вредных веществ, загрязняющих воздух от 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
  38. ^ «Основная информация о стандартах по ртути и токсичности воздуха». EPA. 8 июня 2017.
  39. ^ NOAA: Атмосферная ртуть http://www.arl.noaa.gov/mercury.php В архиве 5 февраля 2012 г. Wayback Machine
  40. ^ NOAA: Моделирование атмосферной ртути http://www.arl.noaa.gov/Mercury_modeling.php В архиве 5 февраля 2012 г. Wayback Machine
  41. ^ Бригам М.Э., Краббенхофт Д.П., Гамильтон, Пенсильвания (2003). «Ртуть в экосистемах водотоков - новые исследования, инициированные Геологической службой США». Геологическая служба США. Получено 31 января 2008.
  42. ^ Энтони Де Пальма,"Белоголовые орлы в Кэтскиллс показывают увеличивающийся Меркурий" New York Times, 24 ноября 2008 г.
  43. ^ Информационный бюллетень 146-00: Ртуть в окружающей среде В архиве 18 июля 2015 г. Wayback Machine, Геологическая служба США, октябрь 2000 г.
  44. ^ Jaffe E (27 сентября 2007 г.). «Тайна на море». Smithsonian.com. Архивировано из оригинал 17 января 2008 г.. Получено 31 января 2008.
  45. ^ Шредер-Фрешетт, Кристин. Что будет работать: борьба с изменением климата с помощью возобновляемых источников энергии, а не ядерной энергетики, Oxford University Press, 2011, стр.9, ISBN  0-19-979463-4.
  46. ^ «ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУХА И СТАМБУЛ; Тревожные звонки». Heinrich-Böll-Stiftung Gizlilik Impressum.
  47. ^ а б Угольный завод, стремящийся к соблюдению правил США Мэтью Л. Уолда, опубликовано 5 января 2012 г.
  48. ^ Новое исследование выявляет реальные затраты на электроэнергию в Европе (пресс-релиз), ЕК, Главное управление исследований, 25 июля 2001 г.
  49. ^ 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
  50. ^ «Ученые изучают ущерб компьютерам от загрязнения». Миссулианский. 27 октября 2013 г.. Получено 27 октября 2013.
  51. ^ Джеймс Хансен (2007). «Свидетельские показания Джеймса Э. Хансена в Коммунальном совете штата Айова» (PDF). Совет по коммунальным предприятиям штата Айова, Колумбийский университет. Получено 22 октября 2008.
  52. ^ «Воздействие угольной энергетики на окружающую среду: загрязнение воздуха». Союз неравнодушных ученых.
  53. ^ а б «Метан, связанный с угольными пластами». Угольное управление. Октябрь 2007. Архивировано с оригинал 13 октября 2008 г.. Получено 22 октября 2008.
  54. ^ «Откуда берутся парниковые газы - объяснение энергии, ваше руководство к пониманию энергии». Управление энергетической информации Министерства энергетики США. 13 октября 2010 г. Архивировано с оригинал 18 февраля 2010 г.. Получено 19 февраля 2010.
  55. ^ Хареча П.А .; Хансен Дж. Э. (2008). «Последствия« пика нефти »для атмосферного CO2 и климат ». Global Biogeochem. Циклы. 22 (3): GB3012. arXiv:0704.2782. Bibcode:2008GBioC..22.3012K. Дои:10.1029 / 2007GB003142. S2CID  53557160.
  56. ^ «Радиоактивные элементы в угле и летучей золе, Информационный бюллетень USGS 163-97». Архивировано из оригинал 9 декабря 2006 г.. Получено 9 сентября 2005.
  57. ^ McBride, J. P .; Moore, R.E .; Witherspoon, J.P .; Бланко, Р. Э. (8 декабря 1978 г.). «Радиологическое воздействие сточных вод угольных и атомных электростанций» (PDF). Наука. 202 (4372): 1045–50. Bibcode:1978Научный ... 202.1045M. Дои:10.1126 / science.202.4372.1045. PMID  17777943. S2CID  41057679. Архивировано из оригинал (PDF) 27 сентября 2012 г.. Получено 15 ноября 2012.
  58. ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (1988). "Приложение". Источники, эффекты и риски ионизирующего излучения. Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций. п.83. ISBN  978-92-1-142143-9. Получено 16 ноября 2012.
  59. ^ Хвистендаль, Мара. «Угольная зола более радиоактивна, чем ядерные отходы: журнал Scientific American», Scientific American, Nature America, Inc., 13 декабря 2007 г. Web. 18 марта 2011 г.
  60. ^ https://www.ornl.gov/sites/default/files/ORNL%20Review%20v26n3-4%201993.pdf стр.28
  61. ^ Abelard.org, «Катастрофы с использованием ископаемого топлива».
  62. ^ «Панель по исследованию смертельной аварии на шахте». Нью-Йорк Таймс. Ассошиэйтед Пресс. 4 сентября 2007 г.
  63. ^ Урбина, Ян (9 апреля 2010 г.). «Выживших не найдено после катастрофы на шахте в Западной Вирджинии». Нью-Йорк Таймс.
  64. ^ Разбор смертоносных подробностей из статистики безопасности угольных шахт Китая | CLB
  65. ^ «Число погибших в угледобывающей промышленности по штатам по календарному году» (PDF). MSHA. 24 октября 2017 г. Архивировано с оригинал (PDF) 23 февраля 2011 г.. Получено 2 октября 2013.
  66. ^ World Coal Institute – Coal Production В архиве 30 апреля 2008 г. Wayback Machine
  67. ^ possibly from the German word "Dampf" which means steam or vapor
  68. ^ OccupationalHazards.com. "Respiratory Protection in Coal Mines." В архиве 23 апреля 2008 г. Wayback Machine

внешняя ссылка