Влияние сланцевой промышленности на окружающую среду
Воздействие сланцевой промышленности на окружающую среду включает рассмотрение таких вопросов, как землепользование , обращение с отходами , а также загрязнение воды и воздуха, добычей и переработкой сланца вызванное . Открытая добыча месторождений горючих сланцев оказывает такое же воздействие на окружающую среду, как и добыча открытым способом . Кроме того, при сжигании и термической переработке образуются отходы, которые необходимо утилизировать, а также вредные выбросы в атмосферу, в том числе углекислый газ , основной парниковый газ . Экспериментальные процессы преобразования на месте и технологии улавливания и хранения углерода могут уменьшить некоторые из этих проблем в будущем, но могут вызвать другие, такие как загрязнение грунтовых вод. [1] [2]
Открытая добыча и реторта
[ редактировать ]Землепользование и управление отходами
[ редактировать ]Открытая добыча и переработка на месте требуют обширного землепользования. Добыча полезных ископаемых, переработка и удаление отходов требуют изъятия земель из традиционного использования и, следовательно, следует избегать районов с высокой плотностью населения. [3] Добыча сланца сокращает первоначальное разнообразие экосистем, а среда обитания поддерживает множество растений и животных. После добычи земли необходимо рекультивировать, этот процесс требует времени и не всегда может восстановить первоначальное биоразнообразие. [3] [4] Воздействие подземных горных работ на окружающую среду будет меньше, чем при открытых разработках. Однако подземные разработки могут также вызвать проседание поверхности из-за обрушения выработанной территории и заброшенных каменных штреков. [3]
Захоронение отходов горнодобывающей промышленности, отработанного сланца (включая полукокс ) и золы требует дополнительного землепользования. Согласно исследованию Научно-консультативного совета Европейских академий, после переработки отходы занимают больший объем, чем извлекаемый материал, и поэтому не могут быть полностью захоронены под землей. Согласно этому, при производстве барреля сланцевого масла можно получить до 1,5 тонн полукокса, который может занимать до 25% больший объем, чем исходный сланец. [3] Это не подтверждают результаты сланцевой промышленности Эстонии . Добыча и переработка около одного миллиарда тонн сланца в Эстонии образовали около 360-370 миллионов тонн твердых отходов, из которых 90 миллионов тонн составляют отходы горнодобывающей промышленности, 70-80 миллионов тонн - полукокс, а 200 миллионов тонн - отходы горнодобывающей промышленности. тонн – это зола от сгорания. [5]
Отходы могут состоять из нескольких загрязняющих веществ, включая сульфаты , тяжелые металлы и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) , некоторые из которых токсичны и канцерогенны . [6] [7] Чтобы избежать загрязнения грунтовых вод, твердые отходы процесса термической обработки выбрасываются на открытую свалку ( свалку или «кучи»), а не под землю, где они потенциально могут попасть в чистые грунтовые воды. Так как в состав полукокса помимо минеральных веществ входит до 10% органики , которая может представлять опасность для окружающей среды из-за вымывания токсичных соединений, а также из-за возможности самовозгорания. [5]
Управление водными ресурсами
[ редактировать ]Горнодобывающая промышленность влияет на характер стока воды на затронутой территории. В ряде случаев это требует понижения уровня грунтовых вод ниже уровня сланцевой толщи, что может оказать вредное воздействие на окружающие пахотные земли и леса. [3] В Эстонии на каждый кубометр добытого сланца приходится откачивать с территории шахты 25 кубометров воды. [8] В то же время при термической переработке сланца необходима вода для тушения горячих продуктов и борьбы с пылью. Проблемы с водой являются особенно чувствительным вопросом в засушливых регионах, таких как западная часть Соединенных Штатов и пустыня Негев в Израиле , где существуют планы по расширению сланцевой промышленности. [9] В зависимости от технологии при наземной автоклавировании используется от одного до пяти баррелей воды на баррель добытого сланцевого масла. [1] [10] [11] [12] [13] [14] при переработке на месте используется примерно в десять раз меньше воды. По одной из оценок, [15]
Вода является основным переносчиком загрязняющих веществ сланцевой промышленности. Одной из экологических проблем является предотвращение выщелачивания вредных материалов из отработанного сланца в систему водоснабжения. [3] Переработка сланца сопровождается образованием технологических и сточных вод, содержащих фенолы , смолы и ряд других продуктов, трудно отделяемых и токсичных для окружающей среды. [5] В программном заявлении о воздействии на окружающую среду, опубликованном Бюро землеустройства США в 2008 году , говорится, что при открытых горных работах и ретортных операциях образуется от 2 до 10 галлонов США (от 7,6 до 37,9 л; от 1,7 до 8,3 имп галлонов) сточных вод на 1 короткую тонну (0,91 т). ) переработанного сланца. [13]
Управление загрязнением воздуха
[ редактировать ]Основное загрязнение воздуха вызывают сланцевые электростанции . Эти заводы обеспечивают выбросы в атмосферу газообразных продуктов, таких как оксиды азота , диоксид серы и хлористый водород , а также переносимых по воздуху твердых частиц ( зольная пыль ). В него входят частицы разных типов (углеродистые, неорганические) и разных размеров. [16] [17] Концентрация загрязняющих веществ в дымовых газах зависит, прежде всего, от технологии сжигания и режима горения, а выбросы твердых частиц определяются эффективностью золоулавливающих устройств. [16]
Открытое отложение полукокса приводит к распространению загрязняющих веществ помимо водных переносчиков также через воздух (пыль). [5]
Есть возможная связь между пребыванием в сланцевом районе и более высоким риском астмы и рака легких, чем в других районах. [18]
Выбросы парниковых газов
[ редактировать ]Выбросы углекислого газа при добыче сланцевого масла и сланцевого газа выше, чем при добыче обычной нефти, и в докладе Европейского Союза предупреждается, что растущая обеспокоенность общественности по поводу неблагоприятных последствий глобального потепления может привести к противодействию разработке сланцевого газа. [1] [3]
Выбросы возникают из нескольких источников. К ним относятся CO 2, выделяющийся при разложении керогена и карбонатных минералов в процессе добычи, выработка энергии, необходимой для нагрева сланцев и других операций по переработке нефти и газа, а также топливо, используемое при добыче горных пород и утилизация отходов. [3] [16] [19] Поскольку минеральный состав и теплотворная способность месторождений горючих сланцев сильно различаются, фактические значения значительно различаются. [3] В лучшем случае прямое сжигание горючих сланцев приводит к выбросам углерода, аналогичным выбросам от самой низшей формы угля, лигнита , при уровне 2,15 моль CO 2 / МДж . [3] источник энергии, который также является политически спорным из-за высокого уровня выбросов. [20] [21] Как при производстве электроэнергии, так и при добыче нефти выбросы CO 2 можно сократить за счет лучшего использования отходящего тепла из потоков продуктов.
на месте Обработка
[ редактировать ]В настоящее время процесс на месте является наиболее привлекательным предложением из-за уменьшения стандартных экологических проблем на поверхности. Однако процессы на месте влекут за собой возможные значительные экологические издержки для водоносных горизонтов , особенно потому, что методы на месте могут потребовать покрытия льдом или какой-либо другой формы барьера для ограничения потока вновь добытой нефти в водоносные горизонты подземных вод. Однако после удаления стены замерзания эти методы все еще могут вызывать загрязнение подземных вод, поскольку гидравлическая проводимость оставшегося сланца увеличивается, позволяя грунтовым водам течь и выщелачивать соли из нового токсичного водоносного горизонта. [12] [22]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с Бартис, Джим (26 октября 2006 г.). Обзор нетрадиционных жидких видов топлива (PDF) . Всемирная нефтяная конференция. Бостон : Ассоциация по изучению пиков нефти и газа – США. Архивировано из оригинала (PDF) 21 июля 2011 года . Проверено 28 июня 2007 г.
- ^ Миттал, Ану К. (10 мая 2012 г.). «Нетрадиционная добыча нефти и газа. Возможности и проблемы разработки сланца» (PDF) . Счетная палата правительства . Проверено 22 декабря 2012 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Франку, Юрай; Харви, Барбра; Лаэнен, Бен; Сиирде, Андрес; Вейдерма, Михкель (май 2007 г.). «Исследование сланцевой промышленности ЕС в свете опыта Эстонии. Отчет EASAC Комитету по промышленности, исследованиям и энергетике Европейского парламента» (PDF) . Научный консультативный совет Европейских академий: 23–30 . Проверено 6 мая 2011 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Каттель, Т. (2003). «Проектирование новой сланцевой шахты» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . 20 (4). Издательство Эстонской академии: 511–514. ISSN 0208-189X . Проверено 23 июня 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Кару, А.; Пыллумаа, Л. (2006). «Экологическая опасность потоков отходов сланцевой промышленности Эстонии: экотоксикологический обзор» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . 23 (1). Издательство Эстонской академии: 53–93. ISSN 0208-189X . Проверено 2 сентября 2007 г.
- ^ Мёлдер, Лееви (2004). «Эстонская промышленность по переработке сланца на перепутье» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . 21 (2). Издательство Эстонской академии: 97–98. ISSN 0208-189X . Проверено 23 июня 2007 г.
- ^ Тувикене, Арво; Сирпа Хуусконен; Кари Копонен; Осси Ритола; Юлле Мауэр; Пирьо Линдстрем-Сеппя (1999). «Переработка сланца как источник загрязнения водной среды: мониторинг биологических эффектов на содержащуюся в клетках и одичавшую пресноводную рыбу» . Перспективы гигиены окружающей среды . 107 (9). Национальный институт наук о гигиене окружающей среды : 745–752. дои : 10.2307/3434660 . JSTOR 3434660 . ПМЦ 1566439 . ПМИД 10464075 .
- ^ Брендоу, К. (2003). «Глобальные проблемы и перспективы сланца. Обобщение симпозиума по сланцу. 18–19 ноября, Таллинн» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . 20 (1). Издательство Эстонской академии: 81–92. ISSN 0208-189X . Проверено 21 июля 2007 г.
- ^ Спекман, Стивен (22 марта 2008 г.). «Сланцевая ажиотаж вызывает беспокойство» . Новости Дезерета . Проверено 24 августа 2008 г.
- ^ «Информационный бюллетень: Водные ресурсы сланца» (PDF) . Министерство энергетики США . Проверено 15 сентября 2007 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ «Критики обвиняют сланцевую энергию в том, что потребность в воде может нанести вред окружающей среде» . Новости водных ресурсов США в Интернете. Июль 2007 г. Архивировано из оригинала 18 июня 2008 г. Проверено 1 апреля 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б Бартис, Джеймс Т.; ЛаТурретт, Том; Диксон, Ллойд; Петерсон, диджей; Чекчин, Гэри (2005). Разработка сланцевой нефти в США. Перспективы и проблемы политики. Подготовлено для Национальной лаборатории энергетических технологий Министерства энергетики США (PDF) . Корпорация РЭНД . ISBN 978-0-8330-3848-7 . Проверено 29 июня 2007 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Глава 4. Эффекты сланцевых технологий». Предлагаемые поправки к Плану управления ресурсами сланца и битуминозных песков, касающиеся распределения земель в Колорадо, Юте и Вайоминге, а также окончательное программное заявление о воздействии на окружающую среду (PDF) . Бюро землеустройства . Сентябрь 2008 г., стр. 4–3. ФЭС 08-32. Архивировано из оригинала (PDF) 27 мая 2010 года . Проверено 7 августа 2010 г.
- ^ Люкен, Ларри (9 июля 2005 г.). «Сланцевые мифы» . Информационный центр сланцевой нефти. Архивировано из оригинала 28 октября 2008 года . Проверено 1 апреля 2008 г.
- ^ Фишер, Перри А. (август 2005 г.). «Надежды на сланцевую нефть возрождаются» . Всемирный журнал нефти . Издательская компания «Галф» . Архивировано из оригинала 9 ноября 2006 года . Проверено 1 апреля 2008 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Отс, Арво (12 февраля 2007 г.). «Свойства и использование эстонского сланца на электростанциях» (PDF) . Энергетика . 53 (2). Издательства Литовской академии наук: 8–18. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июня 2013 года . Проверено 6 мая 2011 г.
- ^ Тейнемаа, Э.; Кирсо, У.; Строммен, MR; Каменс, Р.М. (2003). «Поток осаждения и поведение аэрозолей сгорания сланца в атмосфере» (PDF) . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал . 20 (3 специальных). Издательство Эстонской академии: 429–440. ISSN 0208-189X . Проверено 2 сентября 2007 г.
- ^ Лотман, Сильвия. «Комментарий: Не позволяйте эстонской сланцевой компании сделать с Ютой то, что она сделала с Эстонией» . Солт-Лейк-Трибьюн . Проверено 14 июня 2016 г.
- ^ Коэль, Михкель (1999). «Эстонский сланец» . Нефтяной сланец. Научно-технический журнал (Дополнительно). Издательство Эстонской академии. ISSN 0208-189X . Проверено 21 июля 2007 г.
- ^ «Зеленые не выстроятся в очередь за грязным бурым углем в долине» . Австралийская Гринс Виктория. 18 августа 2006 г. Архивировано из оригинала 24 июня 2007 г. Проверено 28 июня 2007 г.
- ^ «Гринпис Германии протестует против электростанций, работающих на буром угле» . Служба новостей окружающей среды. 28 мая 2004 г. Архивировано из оригинала 30 сентября 2007 г. Проверено 28 июня 2007 г.
- ^ Грюневальд, Эллиот (6 июня 2006 г.). «Сланец и экологические издержки производства» (PDF) . Стэнфордский университет . Архивировано из оригинала (PDF) 13 июня 2007 года . Проверено 2 июня 2007 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь )
Внешние ссылки и дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Проект программного заявления о воздействии на окружающую среду (EIS) по горючим сланцу и битуминозным пескам относительно потенциальной аренды федеральных земель нефтеносных песков в Юте и земель горючих сланцев в Юте, Вайоминге и Колорадо
