10 въздействия върху околната среда на въглищата, минното дело и електроцентралата

Въглищата са най-разпространеният източник на гориво, който е относително евтин за производство и превръщане в полезна енергия. Той е и най-популярният, като представлява почти 40 процента от общото световно производство на електроенергия.  

Въздействията върху околната среда на въглищата обаче са идентифицирани и са свързани с производството и използването им Натурални ресурси.

Въглищата се образуват от праисторическа растителност които са се натрупали преди около 300 милиона години, когато голяма част от повърхността на Земята е била покрита с блата. Когато растенията и дърветата в тези блатисти райони започнаха да умират, останките им потънаха в блатистата земя, която в крайна сметка образуваше плътен материал, наречен торф.

С течение на времето върху торфа се натрупаха слоеве от утайки и почва. Комбинацията от топлина от ядрото на Земята и налягането на скалите и седиментите причини евентуалното образуване на богати на въглерод въглища.

Използването на въглища може да бъде проследено назад до около 50 г. сл. н. е. от сгурия в римски руини във Великобритания. Има също доказателства, които предполагат, че гърците са използвали въглища като гориво през 4 век. Обширният добив на въглища във Великобритания обаче започва едва през 13 век.

Има значително въздействие върху околната среда, свързано с въгледобива. Това може да изисква отстраняване на огромни количества горен почвен слой, което води до ерозия, загуба на местообитание, и замърсяване.

Добивът на въглища води до отводняване на киселинни мини, което води до разтваряне на тежки метали и проникване в подпочвените и повърхностните води. Работниците в въглищни мини също понякога се сблъскват със сериозни здравословни проблеми, включително белодробни заболявания поради продължително излагане на въглищен прах в мините.

Въпреки това е поет сериозен ангажимент от еколози и учени, за да предложат повече природосъобразен начин на добив на въглища и тяхното използване.

Какво е въглища?

Въглищата са седиментна, органична скала, която се състои главно от въглерод, водород и кислород, която е лесно запалима. Среща се в почти всяка страна по света, предимно на места, където са съществували праисторически гори и блата, преди да бъдат погребани и компресирани в продължение на милиони години.

Той е черен или кафяво-черен и има състав, който се състои от повече от 50 процента тегловни и повече от 70 процента обемни въглероден материал, който може да се изгаря за гориво и да се използва за генериране на електричество.

Въглищата се образуват от растителни останки, които са били уплътнени, втвърдени, химически променени и метаморфозирани от топлина и налягане през геоложкото време.

Интересното е, че въглищата са най-големият източник на енергия за производство на електричество в света и най-разпространеният изкопаеми горива в САЩ. Тъй като въглищата отнемат милиони години, за да се развият и има ограничено количество от тях, те са a невъзобновяем ресурс.

Въглищата съществуват в подземни образувания, наречени „въглищни пластове“ или „въглищни легла“. Въглищният пласт може да бъде дебел до 30 метра (90 фута) и да се простира на 1,500 километра (920 мили).

Въглищните пластове съществуват на всеки континент. Най -големите запаси от въглища са в САЩ, Русия, Китай, Австралия и Индия.

Въглищата, като невъзобновяемо изкопаемо гориво, се изгарят и използват за генериране на електричество. Въпреки това минните техники и изгарянето са опасни както за миньорите, така и за околната среда.

В тази статия ще разгледаме въздействието на въглищата, въгледобива и въглищните електроцентрали върху околната среда.

Въздействие на въглищата върху околната среда

1. Изменение на климата

Въглищата са най-разпространеното изкопаемо гориво в света, но изгарянето и използването им са свързани със значително въздействие върху околната среда.

Изменението на климата е най-сериозното, дългосрочно, глобално въздействие на въглищата. Химически въглищата са предимно въглерод, който при изгаряне реагира с кислорода във въздуха, за да произведе въглероден диоксид, газ, който улавя топлината. Когато бъде изпуснат в атмосферата, въглеродният диоксид действа като одеяло, затопляйки земята над нормалните граници.

Някои от получените ефекти от глобалното затопляне включват суша, покачване на морското равнище, наводнения, екстремно време и загуба на видове. Сериозността на тези въздействия е пряко свързана с количеството въглероден диоксид, което отделяме, включително от въглищни централи.

В Съединените щати въглищата представляват приблизително една четвърт от всички въглеродни емисии, свързани с енергията.

2. Замърсяване на въздуха

Замърсяване на въздуха от електроцентрали, захранвани с въглища, е свързано с астма, рак, сърдечни и белодробни заболявания, неврологични проблеми и други тежки въздействия върху околната среда и общественото здраве.

Когато въглищата се изгарят, те отделят няколко пренасяни във въздуха токсини и замърсители. Те включват живак, олово, серен диоксид, азотни оксиди, прахови частици и различни други тежки метали. Въздействията върху здравето могат да варират от астма и затруднено дишане до увреждане на мозъка, сърдечни проблеми, рак, неврологични разстройства и преждевременна смърт.

Въпреки че ограниченията, определени от Агенцията за опазване на околната среда (EPA), са помогнали за предотвратяването на някои от тези емисии, много заводи нямат инсталирани необходимите контролери за замърсяване. Бъдещето на тези защити остава неясно.

Въздействие на въгледобива

3. Замърсяване на водата

Замърсяване на водите от въглища включва отрицателните ефекти върху здравето и околната среда от добива, обработката, изгарянето и съхранението на отпадъци от въглища.

В процеса на добив на въглища се отделят въглищни утайки. Въглищната утайка, известна още като суспензия, е течен въглищен отпадък, генериран от промиване на въглища. Обикновено се изхвърля в резервоари, разположени близо до въглищни мини, но в някои случаи се инжектира директно в изоставени подземни мини.

Тъй като въглищната утайка съдържа токсини, течовете или разливите могат да застрашат подпочвените и повърхностните води. Минералите от разстроената земя могат да проникнат в подпочвените води и да замърсят водните пътища с химикали, които са опасни за нашето здраве.

Пример за това е отводняването на киселинни мини. Отводняването на киселинни мини (AMD) се отнася до изтичането на киселинна вода от въглищни мини или метални мини, често изоставени мини, където дейностите по добив на руда или въглища са разкрили скали, съдържащи минерала пирит, съдържащ сяра.  

Киселата вода може да изтича от изоставени въглищни мини. Добивът е разкрил скали, които съдържат съдържащия сяра минерал пирит. Този минерал реагира с въздух и вода, за да образува сярна киселина.

Когато вали, разредената киселина попада в реки и потоци и дори може да проникне в подземни източници на вода.

Езерата, реките, потоците и запасите от питейна вода са силно засегнати от въглищните мини и електроцентралите.

4. Унищожаване на ландшафта и местообитанията

Добив на лента известен също като повърхностен добив, включва отстраняване на пръст и скали, за да се достигне до въглищата отдолу.

Ако се окаже, че планина стои на пътя на въглищен пласт вътре, тя ще бъде взривена или изравнена ефективно, оставяйки белязан пейзаж и смущаващи екосистеми и местообитания на дивата природа.

5. Глобалното затопляне

Статистиката показва, че метанът, отделян от въгледобива, представлява около 10 процента от отделянията на метан в САЩ (CH₄), мощен газ за глобално затопляне.

Емисиите на метан от въглищни мини от подземния добив често се улавят и използват като градско гориво, химическа суровина, гориво за превозни средства и промишлено гориво, но много рядко всичко се улавя. Метанът е по-малко разпространен в атмосферата в сравнение с въглеродния диоксид, но е 20 пъти по-мощен като парников газ.

Газът метан, който се среща в находищата на въглища, може да експлодира, ако се концентрира в подземни мини. Този метан от въглищните пластове трябва да бъде изхвърлен от мините, за да направят мините по-безопасни места за работа. Някои мини улавят, използват или продават метана от въглищните пластове, извлечен от техните операции.

6. Обезлесяване и ерозия

Според проучване от 2010 г. добивът на планински върхове е унищожил 6.8% от горите в Апалачите.

Като част от процеса на разчистване на пътя за въглищна мина, дърветата се изсичат или изгарят, растенията се изкореняват, а горният слой на почвата се изстъргва. Това унищожава земята (тя вече не може да се използва за засаждане на култури) и е предразположена към ерозия на почвата.

Разрохканият горен почвен слой може да бъде отмит от дъжд и утайките попадат в реки, потоци и водни пътища. Надолу по течението те могат да убият рибата и растенията и да блокират речните канали, което причинява наводнения.

7. Въздействие върху човешкото здраве

Токсини от тежки метали и канцерогени се отделят в атмосферата и водните тела като част от добива и преработката на въглища, причинявайки наранявания и смърт на работниците, добиващи въглища; и близкото население на общности вътре.

Опасностите за здравето от вдишването на въглищен прах могат да доведат до черна белодробна болест, кардиопулмонална болест, хипертония, ХОББ и бъбречно заболяване. Най-засегнати са миньорите и живеещите в близките градове.

Въздействия на въглищни електроцентрали

8. Загуба на водни ресурси

Водата се използва от съоръжения за термоелектрическо производство (въглища, природен газ и ядрена енергия) за производство на електричество чрез преобразуване на водата в пара под високо налягане за задвижване на турбини. Смята се, че производството на електроенергия е на второ място след селското стопанство като най-големият домакински потребител на вода.

След като премине през този цикъл, парата се охлажда и кондензира обратно във водата, като някои технологии използват вода за охлаждане на парата, увеличавайки потреблението на вода от завода.

Във въглищните централи водата се използва и за почистване и обработка на самото гориво. Например, Геоложката служба на Съединените щати изчислява, че топлоелектрическите централи са изтеглили 195 милиарда галона вода на ден през 2000 г., от които 136 милиарда галона е прясна вода.

9. Замърсяване на въздуха

Според Съюза на загрижените учени средногодишно една типична въглищна централа от 500 мегавата генерира следното количество замърсители на въздуха 3.7 милиона тона въглероден диоксид (CO₂), което е еквивалентно на изсичането на 161 милиона дървета;

CO₂ замърсяването е основен фактор за глобалното затопляне и изменението на климата, 10,000 XNUMX тона серен диоксид (SO₂), който причинява киселинен дъжд и образува малки частици във въздуха, които могат да причинят увреждане на белите дробове, сърдечни заболявания и други заболявания, 10,200 XNUMX тона азотни оксиди (NOx), еквивалентни на половин милион автомобили от последен модел.

NOx води до образуването на смог, който възпалява белодробната тъкан и повишава чувствителността към респираторни заболявания, 500 тона малки частици във въздуха, които могат да причинят бронхит, намаляване на белодробната функция, увеличен прием в болници и спешни отделения и преждевременна смърт, 220 тона въглеводороди, които допринасят за образуването на смог, 720 тона въглероден окис (CO).

Това причинява главоболие и поставя допълнителен стрес върху хората със сърдечни заболявания с други токсични тежки метали като живак, арсен, кадмий и уран, които се освобождават в тревожни количества, което също води до рак и няколко неврологични разстройства при хората.

10. Топлинно замърсяване

Топлинното замърсяване е влошаване на качеството на водата от всеки процес, който променя околната температура на водата. Често срещана причина за топлинно замърсяване е използването на вода като охладител от електроцентрали и промишлени производители.

Когато водата, използвана като охлаждаща течност, се върне в естествената среда при по-висока температура, промяната в температурата оказва влияние върху организмите, като намалява доставката на кислород и засяга състава на екосистемата.

Заключение

Провеждат се изследвания за справяне с проблемите, пред които е изправена нашата околна среда от производството и използването на въглища.

Както в случая с емисиите на CO_2, методът, използван за справяне с това, е известен като „улавяне на въглерод“, който отделя CO2 от източниците на емисии и го възстановява в концентриран поток. След това CO2 може да бъде инжектиран под земята за постоянно съхранение или „улавяне“.

Повторната употреба и рециклирането също могат да намалят въздействието върху околната среда от производството и използването на въглища. Земята, която преди е била използвана за добив на въглища, може да бъде рекултивирана и използвана за летища, сметища и голф игрища.

Отпадъчните продукти, уловени от скруберите, могат да се използват за производство на продукти като цимент и синтетичен гипс за стенни плоскости.

И в аспекта на индустриите, няколко въгледобивни индустрии са намерили няколко начина за намаляване на сярата и други примеси от въглищата. Тези индустрии също така са намерили по-ефективни начини за почистване на въглища след добиването им и някои потребители на въглища използват въглища с ниско съдържание на сяра.

RРЕПОРЪКИ

• Топ 10 на природните ресурси в Белиз и тяхното използване
  .
• 8 Въздействия върху околната среда от добива на диаманти
  .
• 3 Екологични въздействия на обезсоляването
  .
• 9 Въздействия върху околната среда от производството на цимент
  .
• Топ 10 на въздействието на строителството върху околната среда – отрицателни и положителни
  .