Влияние угольной золы на здоровье - Википедия - Health effects of coal ash

Угольная электростанция с зольные пруды

Угольная зола, также известный как остатки сгорания угля (CCR) - это минеральный остаток, который остается от сжигания угля. Воздействие угольной золы и содержащихся в ней токсичных веществ может вызвать риск здоровью работникам угольных электростанций и жителям, проживающим вблизи золоотвалов.

Фон

Угольная зола производится на угольные электростанции.[1] Уголь измельчается, а затем сжигается для выработки электроэнергии.[2] Частицы, которые остаются после сжигания угля, называются угольной золой, в основном состоящей из летучая зола и зольный остаток. Другими побочными продуктами сгорания угля являются котельный шлак, обессеривание дымовых газов гипс и другие виды остатков сероочистки дымовых газов.[1] В зависимости от типа сжигаемого угля химический состав угольной золы может варьироваться.[3] Угольная зола, полученная при сжигании битуминозного угля, в основном состоит из оксид алюминия (Al2О3), оксид кальция (CaO) и диоксид кремния (SiO2).[3] В составе угля есть много потенциально опасных веществ, повышенная концентрация которых во вдыхаемых частицах может вызвать серьезные проблемы со здоровьем человека.[4][5] К таким компонентам, которые содержатся в угольной золе в различных концентрациях, относятся: мышьяк, кадмий, хром, кобальт, медь, вести, литий, Меркурий, молибден, селен, таллий и уран.[4][5]

Угольная зола в Индии хранилась в зольные пруды и загрязнил прилегающие земли и водоемы.[6] В США в 2012 году образовалось около 110 миллионов тонн угольной золы.[1] Более половины угольной золы, производимой в США, сбрасывалось в золоотвалы (поверхностные водохранилища; влажное захоронение) или свалки (сухая утилизация).[5] По состоянию на 2020 год в США насчитывается 310 действующих свалок на территории и 735 действующих поверхностных водохранилищ.[7]

Проблемы гигиены труда

Угольная зола содержит множество токсичных веществ, которые могут повлиять на здоровье человека, если люди подвергаются их воздействию выше определенной концентрации в виде твердых частиц. Таким образом, необходимо избегать ситуаций, в которых сотрудники, работающие на угольных электростанциях, или представители общественности, проживающие вблизи свалок угольной золы, будут подвергаться воздействию высоких концентраций угольной золы.[4] Воздействие на здоровье пыли угольной золы можно рассматривать как частный случай воздействия твердых частиц (загрязнение частицами). Соответственно, необходимо оценить опасность для здоровья мельчайших частиц угольной золы (вдыхаемых частиц), поскольку они могут попасть в легкие.[4] Чтобы оценить этот риск, уровни воздействия твердых частиц на рабочих или население сравниваются с «безопасными пороговыми уровнями». Что касается здоровья рабочих, ACGIH[требуется разъяснение ] ежегодно издает буклет с таблицами, в которых представлены значения пороговых уровней (ПДК) - максимально допустимые концентрации - для широкого спектра веществ и материалов. Частицы угольной золы относятся к категории, называемой «PNOS - частицы, не определенные иначе». Для этой категории, также известной как «мешающая пыль», значение ПДК составляет 3 мг / м3 для вдыхаемых частиц (менее 10 микрометров). [8]

Воздействие на здоровье токсичных компонентов, содержащихся в угольной золе

Свинец: Прямое воздействие свинца может вызвать серьезное повреждение нервной системы.[5] Воздействие свинца может привести к заболеванию почек, нарушению слуха, высокому кровяному давлению, задержке развития, отеку мозга, повреждению гемоглобина и проблемам с репродуктивной функцией у мужчин.[9][10] Как низкие, так и высокие уровни воздействия свинца могут нанести вред организму человека.[9]

Кадмий: Прямое воздействие высоких уровней кадмия опасно для здоровья.[5] В частности, легкие непосредственно поглощают кадмий в кровоток.[9] Когда люди подвергаются воздействию кадмия в течение длительного периода времени, могут возникать заболевания почек и легких.[5][9] Кроме того, воздействие кадмия может быть связано с гипертонией.[5] Наконец, хроническое воздействие кадмия может вызвать слабость костей, что увеличивает риск переломов костей и остеопороза.[5]

Хром: Прямое воздействие хрома (VI) опасно для здоровья. Высокий уровень хрома (VI) в питьевой воде может вызвать язвы в тонком кишечнике и желудке при попадании внутрь. Наконец, язвы на коже могут возникать при воздействии хрома (VI) через кожу.

Мышьяк: Когда большое количество мышьяка вдыхается или попадает в организм с отходами угольной золы, могут развиться такие заболевания, как рак мочевого пузыря, рак кожи, рак почек и рак легких.[5][11] В конечном счете, воздействие мышьяка в течение длительного периода времени может вызвать смерть.[5] Кроме того, низкие уровни воздействия мышьяка могут вызвать нерегулярное сердцебиение, тошноту, диарею, рвоту, периферическую невропатию и ухудшение зрения.[9][5]

Меркурий: Хроническое воздействие ртути из угольной золы может нанести вред нервной системе.[5] При вдыхании или проглатывании ртути могут возникнуть различные последствия для здоровья, такие как ухудшение зрения, судороги, онемение, потеря памяти и бессонница.[12][13]

Бор: При вдыхании пыли угольной золы воздействие бора может вызвать дискомфорт в горле, носу и глазах.[5] Более того, когда отходы угольной золы попадают в организм, воздействие бора может быть связано с поражением почек, печени, мозга и кишечника.[5]

Молибден: При вдыхании молибдена из пыли угольной золы может возникнуть дискомфорт в носу, горле, коже и глазах.[14] В результате кратковременное воздействие молибдена может вызвать усиление хрипов и кашля.[14] Кроме того, хроническое воздействие молибдена может вызвать потерю аппетита, усталость, головные боли и болезненность мышц.[5][14]

Таллий: Воздействие таллия в пыли угольной золы может вызвать периферическую невропатию при вдыхании.[5] Кроме того, при попадании в организм угольной золы воздействие таллия может вызвать диарею и рвоту.[5] Кроме того, воздействие таллия также связано с осложнениями со стороны сердца, печени, легких и почек.[5]

Кремнезем: При вдыхании кремнезема из пыли угольной золы может развиться заболевание легких плода или силикоз.[4] Кроме того, хроническое воздействие кремнезема может вызвать рак легких.[4] Кроме того, воздействие кремнезема в течение определенного периода времени может вызвать потерю аппетита, плохую циркуляцию кислорода, затруднения дыхания и жар.[4]

Повторное использование угольной золы

Повторное использование угольной золы приносит пользу окружающей среде, уменьшая производство парниковых газов и уменьшая потребность в использовании первичных материалов.[15] Кроме того, при переработке угольной золы можно избежать затрат, связанных с площадками для захоронения угольной золы.[5][15]

Существует две формы переработки угольной золы: «инкапсулированная» и «неинкапсулированная».[5][15] Когда угольная зола связывается с другими материалами, она инкапсулируется.[5] Например, угольную золу можно повторно использовать при производстве бетона, кирпича и стеновых панелей.[15] С другой стороны, использование угольной золы без капсул - это когда зола не связана с другими материалами (сыпучими частицами или осадком).[5][15] Примером неинкапсулированной угольной золы является распространение золы на обледенелых дорогах зимой.[5]

Несмотря на то, что повторное использование угольной золы сводит к минимуму последствия для здоровья людей, при переработке угольной золы могут возникнуть проблемы со здоровьем.[5] В частности, рабочие, занимающиеся бурением или резкой инкапсулированной угольной золы, увеличивают риск вдыхания пыли угольной золы.[5] Кроме того, когда некапсулированная угольная зола разбрасывается зимой по заснеженным улицам, рыхлая зола может попасть в канавы на обочине дороги.[5] В результате токсины из угольной золы могут попадать в поверхностные водоемы, а также грунтовые воды, который может быть питьевая вода источники.[5] Следовательно, обе формы переработанной угольной золы (инкапсулированная и неинкапсулированная) могут вызвать серьезные проблемы со здоровьем у людей.

Правила по отходам угольной золы

В Соединенных Штатах, когда угольная зола сбрасывается в поверхностные отстойники и свалки, зола считается «специальными отходами» (т.е. неопасными) в соответствии с Закон о сохранении и восстановлении ресурсов (RCRA).[16]

В 2015 году EPA опубликовало Постановление об остатках сгорания угля (CCR). Агентство продолжало классифицировать угольную золу как неопасную (тем самым избегая строгих требований к разрешению согласно Подзаголовок C RCRA ), но с новыми ограничениями:

  1. Существующие золоотвалы, загрязняющие грунтовые воды, должны перестать получать CCR и должны быть закрыты или модернизированы с помощью облицовки.
  2. Существующие золоотвалы и свалки должны соответствовать структурным ограничениям и ограничениям по местоположению, где это применимо, или должны быть закрыты.
  3. Пруд, который больше не получает CCR, по-прежнему подчиняется всем правилам, если он не будет обезвожен и покрыт к 2018 году.
  4. Новые пруды и свалки должны иметь геомембранную облицовку поверх слоя уплотненной почвы.[17]

В 2016 г. Апелляционный суд США по округу Колумбия освобожден положения о «досрочном закрытии» в регламенте 40 CFR 257.100. Затем EPA продлило срок соблюдения требований для бездействующих водоемов, которые пытались использовать положения о досрочном закрытии.[18] В 2018 году по запросу промышленности Агентство по охране окружающей среды продлило срок соблюдения требований для золоотвалов без футеровки с 2019 на 2020 год и предоставило государственным органам больше гибкости при определении соответствия стандартам.[19][20] Постановление 2018 года было оспорено в судебном порядке и возвращено судом в EPA для дальнейшего пересмотра. Суд постановил, что EPA не смогло должным образом решить проблемы с необлицованными прудами, многие из которых продолжают просачиваться в грунтовые воды.[21] В 2019 году суд согласился на добровольное заключение под стражу, оставив в силе крайний срок соблюдения требований 2020 года для необлицованных прудов до принятия дальнейших правил.[22]

Агентство по охране окружающей среды опубликовало предложенное правило 14 августа 2019 года, в котором будут использоваться критерии, основанные на местоположении, а не числовой порог (например, размер водохранилища или свалки), требующий от оператора демонстрации минимального воздействия на окружающую среду, чтобы объект мог продолжать работать.[23]

В ответ на судебный процесс по постановлению 2015 года, EPA опубликовало окончательное постановление RCRA 28 августа 2020 года, требующее, чтобы все золоотвалы без футеровки были дооснащены вкладышами или закрылись к 11 апреля 2021 года. Некоторые объекты могут потребовать дополнительного времени - до 2028 года - найти альтернативы обращению с золошлаками до закрытия их поверхностных водохранилищ.[24][25]

Рекомендации

  1. ^ а б c «Основы угольной золы». Вашингтон, округ Колумбия: Агентство по охране окружающей среды США (EPA). 2020-06-04.
  2. ^ «Электроэнергия из угля». Как работает энергия. Шарлотта, Северная Каролина: Duke Energy. Получено 2020-06-19.
  3. ^ а б «Угольная зола: характеристики, управление и экологические проблемы» (PDF). Научно-исследовательский институт электроэнергетики. Получено 3 марта 2016.
  4. ^ а б c d е ж грамм Локвуд, Алан Х .; Эванс, Лиза. «Как вдыхание угольной золы опасно для вашего здоровья» (PDF). Врачи за социальную ответственность. Получено 3 марта 2016.
  5. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п о п q р s т ты v ш Икс у z аа Готлиб, Барбара; Гилберт, Стивен Дж .; Эванс, Лиза Голлин. «Угольная зола - токсичная угроза нашему здоровью и окружающей среде» (PDF). Врачи за социальную ответственность. Получено 3 марта 2016.
  6. ^ Хемалата, Картикеян (13.02.2019). «Надоели летучая зола, жители Индии сопротивляются электростанциям». Deutsche Welle. Берлин.
  7. ^ «Хранилище угольной золы». Юго-восточная угольная зола. Ноксвилл, Теннесси: Южный альянс за чистую энергию. Получено 2020-06-19.
  8. ^ ACGIH 2012, Пороговые значения и индексы биологического воздействия для химических веществ и физических агентов, Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене, Цинциннати, Огайо.
  9. ^ а б c d е «Токсики угольной золы: вред здоровью человека» (PDF). Врачи за социальную ответственность. Получено 3 марта 2016.
  10. ^ «Свинец и соединения (неорганические); CASRN 7439-92-1» (PDF). Агентство по охране окружающей среды США. Получено 3 марта 2016.
  11. ^ «Токсичность мышьяка. Каковы пути воздействия мышьяка?». Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний. Получено 3 марта 2016.
  12. ^ «Меркурий и здоровье». Всемирная организация здоровья. Получено 3 марта 2016.
  13. ^ "Меркурий". MedlinePlus. Национальная медицинская библиотека США.
  14. ^ а б c "Право на информацию об опасных веществах" (PDF). Департамент здравоохранения Нью-Джерси. Получено 3 марта 2016.
  15. ^ а б c d е «Повторное использование угольной золы». Угольная зола. Агентство по охране окружающей среды США. Получено 1 апреля 2016.
  16. ^ «Особые отходы». Опасные отходы. EPA. 2018-11-29.
  17. ^ EPA. «Система обращения с опасными и твердыми отходами; удаление остатков от сжигания угля на предприятиях электроэнергетики; окончательное правило». Федеральный регистр, 80 FR 21301, 2015-04-17.
  18. ^ EPA. «Продление сроков соблюдения требований для определенных неактивных поверхностных водохранилищ; реакция на частичное Vacatur». 81 год FR 51802, 2016-08-05.
  19. ^ EPA. «Поправки к минимальным национальным критериям (фаза первая, часть первая)». 83 FR 36435, 2018-07-30.
  20. ^ Эйльперин, Джульетта; Деннис, Брэди (17.07.2018). «EPA упрощает правила хранения отходов угольной золы в США» Вашингтон Пост.
  21. ^ "Правила цепи постоянного тока" EPA упало на правила хранения угольной золы ". Служба новостей здания суда. 2018-08-22.
  22. ^ Грин, Дуглас Х .; Хулихан, Майкл (24.04.2019). «Окружной суд округа Колумбия требует продления срока действия CCR для EPA». Секция окружающей среды, энергетики и ресурсов. Вашингтон, округ Колумбия: Американская ассоциация адвокатов.
  23. ^ EPA. «Система обращения с опасными и твердыми отходами: удаление остатков от сжигания угля на предприятиях электроэнергетики; расширение доступа общественности к информации; пересмотр критериев полезного использования и сваи; предлагаемое правило». Федеральный регистр, 84 FR 40353. 2019-08-14.
  24. ^ EPA. «Система обращения с опасными и твердыми отходами: удаление остатков от сжигания угля на предприятиях электроэнергетики; целостный подход к закрытию. Часть A: крайний срок для начала закрытия». 85 FR 53516. 2020-08-28.
  25. ^ «Поправки к Правилам закрытия остатков от сжигания угля (CCR); информационный бюллетень». EPA. Июль 2020.