Дети прыгают на батуте, когда пар поднимается от угольной электростанции в Адамсвилле, штат Алабама, 2021 год. Эндрю Кабальеро-Рейнольдс / AFP через Getty Images
Частицы загрязнения воздуха от угольных электростанций более вредны для здоровья человека, чем предполагали многие эксперты, и это более чем в два раза чаще способствуют преждевременной смерти как и частицы загрязнения воздуха из других источников, показывают новые исследования.
В исследовании, опубликованном в журнале Science, мы с коллегами составили карту того, как выбросы угольных электростанций США проходят через атмосферу, а затем связали выбросы каждой электростанции с записями о смертности американцев старше 65 лет, получающих медицинскую помощь.
Наши результаты показывают, что загрязнители воздуха, выбрасываемые угольными электростанциями, были связаны с почти полумиллионом преждевременных смертей пожилых американцев с 1999 по 2020 год.
Это ошеломляющая цифра, но в исследовании есть и хорошие новости: ежегодная смертность, связанная с угольными электростанциями в США, резко снизилась с середины 2000-х годов, поскольку Федеральные правила обязывают операторов установить скрубберы выбросов, а многие коммунальные предприятия полностью закрыли угольные электростанции.
По нашим данным, в 1999 году 55,000 2020 смертей были связаны с загрязнением воздуха углем в США. К 1,600 году это число упало до XNUMX.
В США уголь вытесняется природным газом и возобновляемыми источниками энергии для производства электроэнергии. Однако в мировом масштабе использование угля прогнозируется увеличение в ближайшие годы. Это делает наши результаты еще более актуальными для понимания лицами, принимающими решения во всем мире, при разработке будущей политики.
Загрязнение воздуха углем: что такого плохого?
Важнейшее исследование 1990-х годов, известное как Гарвардское исследование шести городов, связали крошечные частицы в воздухе под названием PM2.5 с повышенным риском ранней смерти. Другие исследования с тех пор связали PM2.5 с болезни легких и сердца, рак, слабоумие и другие заболевания.
По итогам этого исследования Агентство по охране окружающей среды начал регулировать концентрацию PM2.5 в 1997 году. и со временем снизил приемлемый предел.
PM2.5 – частицы, достаточно маленькие, чтобы их можно было вдохнуть глубоко в наши легкие – происходят из нескольких различных источников, включая сжигание бензина в транспортных средствах и дым от лесных пожаров и электростанций. Это состоит из многих разные химикаты.
Уголь также представляет собой смесь многих химических веществ. углерод, водород, сера и даже металлы. Когда уголь горит, все эти химикаты выбрасываются в атмосферу в виде газов или частиц. Оказавшись там, они переносятся ветром и взаимодействуют с другими химическими веществами, уже находящимися в атмосфере.
В результате любой, кто находится с подветренной стороны от угольной электростанции, может дышать сложным коктейлем химических веществ, каждое из которых имеет свои потенциальные последствия для здоровья человека.
Отслеживание угля PM2.5
Чтобы понять риски, которые выбросы угля представляют для здоровья человека, мы проследили, как выбросы диоксида серы от каждой из 480 крупнейших угольных электростанций США, работающих в любой точке с 1999 года, переносились ветром и превращались в мельчайшие частицы. уголь PM2.5. Мы использовали диоксид серы из-за его известного воздействия на здоровье и резкого снижения выбросов за период исследования.
Затем мы использовали статистическую модель, чтобы связать воздействие угольных PM2.5 с записями Medicare почти 70 миллионов человек с 1999 по 2020 год. Эта модель позволила нам рассчитать количество смертей, связанных с угольными PM2.5.
В нашей статистической модели мы учли другие источники загрязнения и учли многие другие известные факторы риска, такие как статус курения, местная метеорология и уровень дохода. Мы протестировали несколько статистических подходов, и все они дали последовательные результаты. Мы сравнили результаты нашей статистической модели с предыдущие результаты тестирование воздействия на здоровье PM2.5 из других источников и обнаружило, что PM2.5 из угля в два раза вреднее, чем PM2.5 из всех других источников.
Число смертей, связанных с отдельными электростанциями, зависело от множества факторов: сколько электростанций выбрасывает в атмосферу, в какую сторону дует ветер и сколько людей вдыхают загрязнение. К сожалению, коммунальные предприятия США разместили многие из своих электростанций с наветренной стороны от крупных населенных пунктов Восточного побережья. Такое размещение усилило воздействие этих заводов.
В одном из интерактивный онлайн-инструментпользователи могут просмотреть наши оценки ежегодной смертности на каждой электростанции в США, а также увидеть, как эти цифры снизились с течением времени на большинстве угольных электростанций США.
История успеха США и глобальное будущее угля
Инженеры были проектирование эффективных скрубберов и другие устройства по контролю загрязнения, которые могут снизить загрязнение от угольных электростанций на несколько лет. И У EPA есть правила специально для того, чтобы поощрить коммунальные предприятия, которые использовали уголь для их установки, а большинство предприятий, которые не устанавливали скрубберы, закрылись.
Результаты оказались впечатляющими: выбросы диоксида серы снизилось примерно на 90% на предприятиях, которые сообщили об установке скрубберов. В целом по стране выбросы диоксида серы снизились на 95% с 1999 года. Согласно нашим подсчетам, количество смертей, связанных с каждым предприятием, на котором был установлен или остановлен скруббер, резко снизилось.
Поскольку достижения в технологиях гидроразрыва снизили стоимость природного газа, а регулирование сделало эксплуатацию угольных электростанций более дорогостоящей, Коммунальные предприятия начали заменять уголь природным газом растения и возобновляемые источники энергии. Переход на природный газ – более экологически чистое ископаемое топливо, чем уголь, но все же являющийся парниковым газом. способствуя изменению климата – привело к еще большему снижению загрязнения воздуха.
Сегодня уголь обеспечивает около 27% электроэнергии в США. по сравнению с 56% в 1999 г..
Однако в глобальном масштабе перспективы угля неоднозначны. В то время как США и другие страны движутся к будущему со значительно меньшим количеством угля, Международное энергетическое агентство ожидает, что потребление угля в мире увеличится как минимум до 2025 года.
Наше исследование и другие подобные ему ясно показывают, что увеличение использования угля нанесет вред здоровью человека и климату. Полное использование контроля над выбросами и поворот к возобновляемым источникам энергии — верные способы уменьшить негативное воздействие угля.
Лукас Хеннеман, доцент кафедры инженерных наук, Университет Джорджа Мейсона
Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
Книги об окружающей среде из списка бестселлеров Amazon
«Тихая весна»
Рэйчел Карсон
Эта классическая книга является важной вехой в истории защиты окружающей среды, привлекая внимание к вредному воздействию пестицидов и их воздействию на мир природы. Работа Карсона вдохновила современное экологическое движение и остается актуальной сегодня, поскольку мы продолжаем решать проблемы гигиены окружающей среды.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
«Необитаемая Земля: жизнь после потепления»
Дэвид Уоллес-Уэллс
В этой книге Дэвид Уоллес-Уэллс предлагает резкое предупреждение о разрушительных последствиях изменения климата и настоятельной необходимости решения этого глобального кризиса. Книга основана на научных исследованиях и примерах из реальной жизни, чтобы дать отрезвляющий взгляд на будущее, с которым мы столкнемся, если не предпримем никаких действий.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
«Скрытая жизнь деревьев: что они чувствуют, как общаются? Открытия из тайного мира»
Питер Воллебен
В этой книге Питер Воллебен исследует увлекательный мир деревьев и их роль в экосистеме. Книга основана на научных исследованиях и собственном опыте Воллебена в качестве лесника, чтобы дать представление о сложных способах взаимодействия деревьев друг с другом и с миром природы.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
«Наш дом в огне: сцены из жизни семьи и планеты в кризисе»
Грета Тунберг, Сванте Тунберг и Малена Эрнман
В этой книге экоактивистка Грета Тунберг и ее семья предлагают личный отчет о своем путешествии по повышению осведомленности о насущной необходимости решения проблемы изменения климата. Книга представляет собой мощный и трогательный рассказ о проблемах, с которыми мы сталкиваемся, и о необходимости действий.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
«Шестое вымирание: неестественная история»
Элизабет Колберт
В этой книге Элизабет Колберт исследует продолжающееся массовое вымирание видов, вызванное деятельностью человека, опираясь на научные исследования и примеры из реального мира, чтобы дать отрезвляющий взгляд на влияние человеческой деятельности на мир природы. Книга предлагает убедительный призыв к действию для защиты разнообразия жизни на Земле.
Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа
