석탄, 광업 및 발전소의 10가지 환경적 영향

석탄은 생산 및 유용한 에너지로 전환하는 데 상대적으로 저렴한 가장 풍부한 연료원입니다. 또한 전 세계 총 발전량의 거의 40%를 차지하는 가장 인기 있는 발전량이기도 합니다.  

그러나 석탄의 환경적 영향이 확인되었으며 석탄의 생산 및 사용과 관련이 있습니다. 천연 자원.

석탄은 선사 시대 식물 지구 표면의 대부분이 늪으로 덮여 있던 약 300억 년 전에 축적된 것입니다. 이 늪지대의 식물과 나무가 죽기 시작하면서 그 잔해는 늪지대에 가라앉았고 결국 토탄이라는 조밀한 물질을 형성했습니다.

시간이 지남에 따라 토탄 위에 퇴적물과 흙이 쌓였습니다. 지구 핵의 열과 암석 및 퇴적물의 압력이 결합되어 결국 탄소가 풍부한 석탄이 형성되었습니다.

석탄의 사용은 영국의 로마 유적에 있는 재에서 서기 50년경까지 거슬러 올라갑니다. 그리스인들이 4세기에 석탄을 연료로 사용했다는 증거도 있습니다. 그러나 영국에서 대규모 석탄 채굴은 13세기에 들어서야 시작되었습니다.

석탄 채굴과 관련된 심각한 환경적 영향이 있습니다. 엄청난 양의 표토를 제거해야 침식이 발생할 수 있습니다. 서식지 손실, 그리고 오염.

석탄 채굴은 산성 광산 배수를 유발하여 중금속이 용해되어 지하수와 지표수로 스며들게 합니다. 탄광 노동자들은 때때로 광산의 석탄 먼지에 장기간 노출되어 폐 질환을 비롯한 심각한 건강 문제에 직면하기도 합니다.

그러나 더 많은 것을 제공하기 위해 환경 운동가와 과학자들이 진지하게 참여했습니다. 환경 친화적 석탄을 채굴하는 방법과 그 사용법.

석탄이란 무엇입니까?

석탄은 쉽게 연소될 수 있는 탄소, 수소 및 산소로 주로 구성된 퇴적암, 유기 암석입니다. 그것은 전 세계 거의 모든 국가에서 발견되며 주로 선사 시대 숲과 습지가 수백만 년 동안 묻히고 압축되기 전에 존재했던 곳에서 발견됩니다.

흑색 또는 갈흑색이며 연료로 태울 수 있고 전기를 생산하는 데 사용할 수 있는 탄소질 물질이 중량의 50% 이상과 부피의 70% 이상으로 구성된 조성을 가지고 있습니다.

석탄은 지질학적 시간 동안 열과 압력에 의해 다져지고, 단단해지고, 화학적으로 변형되고, 변형된 식물 잔해에서 형성됩니다.

흥미롭게도 석탄은 세계에서 전기를 생산하는 가장 큰 에너지원이며 가장 풍부한 자원입니다. 화석 연료 미국에서. 석탄은 발전하는 데 수백만 년이 걸리고 그 양이 한정되어 있기 때문에 재생 불가능한 자원.

석탄은 "탄층" 또는 "석탄층"이라고 불리는 지하 구조물에 존재합니다. 탄층은 두께가 30미터(90피트)에 달하고 길이가 1,500킬로미터(920마일)에 이릅니다.

탄층은 모든 대륙에 존재합니다. 가장 큰 석탄 매장량은 미국, 러시아, 중국, 호주 및 인도에 있습니다.

재생 불가능한 화석 연료인 석탄은 연소되어 전기를 생산하는 데 사용됩니다. 그러나 채광 기술과 연소는 광부에게 위험하고 환경에 유해합니다.

이 기사에서는 석탄, 석탄 채굴 및 석탄 발전소가 환경에 미치는 영향을 살펴볼 것입니다.

석탄의 환경적 영향

1. 기후 변화

석탄은 세계에서 가장 풍부한 화석 연료이지만 연소 및 사용은 상당한 환경 영향과 관련이 있습니다.

기후 변화 석탄의 가장 심각하고 장기적이며 세계적인 영향입니다. 화학적으로 석탄은 대부분 탄소로 구성되어 있으며 연소될 때 공기 중의 산소와 반응하여 열을 가두는 가스인 이산화탄소를 생성합니다. 대기 중으로 방출되면 이산화탄소는 담요처럼 작용하여 지구를 정상 한계 이상으로 따뜻하게 합니다.

결과 중 일부 지구 온난화의 영향 가뭄, 해수면 상승, 홍수, 극심한 날씨 및 종 손실이 포함됩니다. 이러한 영향의 심각성은 석탄 발전소를 포함하여 우리가 방출하는 이산화탄소의 양과 직접적으로 연관되어 있습니다.

미국에서 석탄은 모든 에너지 관련 탄소 배출량의 약 XNUMX/XNUMX을 차지합니다.

2. 대기 오염

대기 오염 석탄 화력 발전소에서 발생하는 것은 천식, 암, 심장 및 폐 질환, 신경학적 문제 및 기타 심각한 환경 및 공중 보건 영향과 관련이 있습니다.

석탄이 연소되면 여러 가지 공기 중의 독소와 오염 물질이 방출됩니다. 여기에는 수은, 납, 이산화황, 질소 산화물, 미립자 및 기타 다양한 중금속이 포함됩니다. 건강에 미치는 영향은 천식 및 호흡 곤란에서 뇌 손상, 심장 문제, 암, 신경 장애 및 조기 사망에 이르기까지 다양합니다.

EPA(Environmental Protection Agency)에서 설정한 한도가 이러한 배출 중 일부를 방지하는 데 도움이 되었지만 많은 공장에는 필요한 오염 제어 장치가 설치되어 있지 않습니다. 이러한 보호의 미래는 불확실합니다.

석탄 채굴의 영향

3. 수질오염

수질 오염 석탄에서 얻는 것에는 석탄의 채광, 가공, 연소 및 폐기물 저장의 부정적인 건강 및 환경적 영향이 포함됩니다.

석탄 채굴 과정에서 석탄 슬러지가 배출됩니다. 슬러리라고도 하는 석탄 슬러지는 석탄을 세척하여 생성되는 액체 석탄 폐기물입니다. 일반적으로 탄광 근처에 위치한 저수조에 폐기하지만 경우에 따라 폐광산에 직접 주입하는 경우도 있다.

석탄 슬러지에는 독소가 포함되어 있기 때문에 누출이나 유출은 지하수와 지표수를 위험에 빠뜨릴 수 있습니다. 교란된 지구의 광물은 지하수로 스며들어 건강에 해로운 화학 물질로 수로를 오염시킬 수 있습니다.

예를 들어 산성 광산 배수가 있습니다. 산성 광산 배수(AMD)는 탄광 또는 금속 광산에서 산성수가 유출되는 것을 말하며, 광석 또는 석탄 채굴 활동으로 인해 황 함유 광물 황철석이 포함된 암석이 노출된 경우가 많습니다.  

버려진 탄광에서 산성수가 흘러나올 수 있습니다. 채광은 황 함유 광물 황철석을 포함하는 노출된 암석을 가지고 있습니다. 이 광물은 공기 및 물과 반응하여 황산을 형성합니다.

비가 오면 희석된 산은 강과 개울로 흘러 들어가 지하 수원으로 스며들 수도 있습니다.

호수, 강, 개울, 식수 공급은 모두 탄광과 발전소의 영향을 많이 받습니다.

4. 경관 및 서식지 파괴

스트립 마이닝 지표 채광이라고도 하는 채굴은 지하의 석탄에 도달하기 위해 흙과 암석을 벗겨내는 작업을 포함합니다.

산이 내부의 탄층을 가로막는 경우, 산이 폭파되거나 효과적으로 평평해져 생태계와 야생 동물 서식지를 교란하는 풍경을 남깁니다.

5. 지구 온난화

통계에 따르면 탄광에서 방출되는 메탄은 미국에서 방출되는 메탄의 약 10%를 차지합니다(CH₄), 강력한 지구 온난화 가스.

지하 광산에서 배출되는 탄광 메탄은 종종 도시 연료, 화학 공급 원료, 차량 연료 및 산업용 연료로 포획되어 사용되지만 모든 것이 포획되는 경우는 거의 없습니다. 메탄은 이산화탄소에 비해 대기 중에 덜 퍼져 있지만 온실 가스보다 20배 더 강력합니다.

탄광에서 발생하는 메탄가스는 지하광산에 모이면 폭발할 수 있다. 이 석탄층 메탄은 광산을 작업하기에 더 안전한 장소로 만들기 위해 광산 밖으로 배출되어야 합니다. 일부 광산은 작업에서 추출한 석탄층 메탄을 포획, 사용 또는 판매합니다.

6. 삼림 벌채와 침식

2010년 연구에 따르면 산꼭대기 채굴로 애팔래치아 삼림의 6.8%가 파괴되었습니다.

탄광으로 가는 길을 개간하는 과정에서 나무를 베거나 불태우고 식물을 뽑고 표토를 긁어냅니다. 이것은 땅을 파괴하고(더 이상 농작물을 심는 데 사용할 수 없음) 토양 침식에 취약합니다.

느슨해진 표토는 비에 의해 씻겨 나갈 수 있으며 퇴적물은 강, 개울 및 수로로 유입됩니다. 하류에서는 물고기와 식물을 죽이고 강 수로를 막아 홍수를 일으킬 수 있습니다.

7. 인체 건강에 미치는 영향

중금속 독소와 발암 물질은 석탄 채굴 및 가공 과정에서 대기와 수역으로 방출되어 석탄을 채굴하는 근로자의 부상과 사망을 유발합니다. 그리고 인근 커뮤니티 인구.

석탄 먼지 흡입으로 인한 건강 위험은 흑색 폐 질환, 심폐 질환, 고혈압, COPD 및 신장 질환을 유발할 수 있습니다. 광부들과 인근 마을에 사는 사람들이 가장 큰 영향을 받습니다.

석탄 발전소의 영향

8. 수자원 손실

물은 열전 발전 시설(석탄, 천연 가스 및 원자력)에서 물을 고압 증기로 변환하여 터빈을 구동하여 전기를 만드는 데 사용됩니다. 발전은 국내에서 물을 가장 많이 사용한다는 점에서 농업에 이어 두 번째로 많은 것으로 추정됩니다.

이 주기를 거치면 증기는 냉각되고 다시 물로 응축되며, 일부 기술에서는 물을 사용하여 증기를 냉각시켜 식물의 물 사용량을 증가시킵니다.

석탄 발전소에서 물은 연료 자체를 정화하고 처리하는 데에도 사용됩니다. 예를 들어, 미국 지질 조사국은 195년에 열전기 발전소가 하루에 2000억 갤런의 물을 빼냈으며 그 중 136억 갤런이 담수라고 추정했습니다.

9. 대기 오염

우려하는 과학자 연합(Union of Concerned Scientists)에 따르면 평균 500년에 3.7메가와트의 전형적인 석탄 발전소는 다음과 같은 양의 대기 오염 물질을 생성합니다. XNUMX만 톤의 이산화탄소(CO₂), 이는 161억 XNUMX만 그루의 나무를 베는 것과 같습니다.

CO₂ 오염은 지구 온난화와 기후 변화의 주요 원인이며, 10,000톤의 이산화황(SO₂), 산성비를 일으키고 폐 손상, 심장 질환 및 기타 질병을 일으킬 수 있는 작은 공기 중 입자를 형성하는 10,200톤의 질소 산화물(NOx)은 후기 모델 자동차 XNUMX만 대에 해당합니다.

NOx는 스모그 형성으로 이어져 폐 조직에 염증을 일으키고 호흡기 질환에 대한 취약성을 높입니다. 500톤의 작은 공기 중 입자는 기관지염을 일으킬 수 있습니다. 스모그 형성에 기여하는 탄화수소, 220톤의 일산화탄소(CO).

이것은 두통을 유발하고 인간에게 암과 여러 신경 장애로 이어지는 놀라운 양으로 방출되는 수은, 비소, 카드뮴 및 우라늄과 같은 다른 독성 중금속으로 인해 심장 질환이 있는 사람들에게 추가적인 스트레스를 줍니다.

10. 열공해

열 오염은 주변 수온을 변화시키는 모든 과정에 의한 수질 저하입니다. 열 오염의 일반적인 원인은 발전소 및 산업 제조업체에서 냉각수로 물을 사용하는 것입니다.

냉각수로 사용된 물이 더 높은 온도에서 자연 환경으로 반환되면 온도 변화는 산소 공급을 감소시키고 생태계 구성에 영향을 미침으로써 유기체에 영향을 미칩니다.

결론

석탄의 생산과 사용으로 인해 환경이 직면한 문제를 해결하기 위한 연구가 진행 중입니다.

CO 배출의 경우와 마찬가지로_2, 이 문제를 해결하기 위해 간청한 방법은 배출원에서 CO2를 분리하고 농축된 스트림에서 회수하는 "탄소 포집"으로 알려져 있습니다. 그런 다음 CO2는 영구 저장 또는 "격리"를 위해 지하에 주입될 수 있습니다.

재사용 및 재활용은 또한 석탄 생산 및 사용의 환경적 영향을 줄일 수 있습니다. 이전에 석탄 채굴에 사용되었던 토지는 매립되어 공항, 매립지 및 골프장으로 사용될 수 있습니다.

스크러버에 의해 수집된 폐기물은 벽판용 시멘트 및 합성 석고와 같은 제품을 생산하는 데 사용될 수 있습니다.

그리고 산업 측면에서 여러 석탄 산업은 석탄에서 유황 및 기타 불순물을 줄이는 여러 가지 방법을 찾았습니다. 이러한 산업은 석탄을 채광한 후 보다 효과적인 청소 방법을 발견했으며 일부 석탄 소비자는 저황 석탄을 사용합니다.

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