Nhà khoa học đã khám phá ra cách chứa chất độc được tìm thấy trong hàng trăm cây than

Đầu tiên, tin xấu: Một phân tích của Công lý Trái đất và Dự án Liêm chính Môi trường cho thấy hàng trăm nhà máy than trên cả nước đang đưa chất độc nguy hiểm vào nước ngầm xung quanh. Nhưng các nhà khoa học tại Đại học bang North Carolina có thể đã tìm ra giải pháp cho một vấn đề cấp bách và nguy hiểm.

Báo cáo, được phát hành hôm thứ Hai, đã phân tích dữ liệu có sẵn công khai từ các bãi thải tro than tại 265 nhà máy than và thấy rằng 91 phần trăm trong số đó là những chất độc nguy hiểm như arsenic, chì hoặc radium vào môi trường xung quanh. Đồng thời, một bài báo phát hành trực tuyến vào thứ Hai trước khi in Tạp chí Kỹ thuật Địa chất và Môi trường cho thấy một cách mà các nhà khoa học có thể giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng chế phẩm sinh học vi khuẩn.

Báo cáo ô nhiễm được đồng tác giả bởi Abel Russ, một luật sư cao cấp của tổ chức giám sát phi lợi nhuận Dự án Liêm chính Môi trường (EIP), và bài báo về sinh học được tác giả đầu tiên bởi Brina Montoya, Tiến sĩ, phó giáo sư kỹ thuật dân dụng tại Đại học bang Bắc Carolina.

Trong nghiên cứu của Montoya, nhóm của cô cho thấy rằng việc trộn chất thải than đá vào bể sinh học có thể giúp ngăn chặn độc tố có trong tro than từ việc chuyển vùng. Nhưng để hiểu cách thức sinh học này có thể giải quyết vấn đề, điều quan trọng là phải biết một chút về cách thức hoạt động của các nhà máy than

Làm thế nào để chất độc từ tro than kết thúc trong nước ngầm?

Một khi than được đốt để lấy năng lượng, than đó trở thành một đống tro chứa hóa chất nguy hiểm, một số chất gây ung thư được biết đến - hãy nghĩ: asen. Tro đó sau đó được lắng đọng trong các bãi chôn lấp đặc biệt hoặc, đôi khi, các ao nơi nó được trộn với nước để tạo thành bùn. Đôi khi, bùn này tràn qua đỉnh - giống như khi cơn bão Florence tấn công Bắc Carolina vào tháng 9, làm rò rỉ bùn độc hại xuống sông Cape Fear.

Russ giải thích rằng một khi tro này nằm xung quanh trong bãi rác hoặc ao trong nhiều năm, những chất độc đó bắt đầu ngấm vào môi trường ngầm xung quanh - bao gồm cả nước ngầm nếu nó ở gần đó. EPA ước tính rằng vào năm 2012, 470 nhà máy than ở Mỹ đã sản xuất 110 triệu tấn tro - vì vậy công cụ này vẫn tiếp tục chồng chất.

EPA, cũng như các thành viên của ngành công nghiệp than - nhận thức được rằng độc tố có thể xâm nhập từ bãi rác hoặc ao vào nước ngầm xung quanh, đó là lý do tại sao nó bắt buộc các kho chứa này phải được lót bằng một chất không thấm nước được cho là để giữ sự khó chịu đồ đạc trong lỗ - giống như một lớp lót nhựa trên bể bơi.

Bản đồ dữ liệu của Earth Justice về dữ liệu báo cáo cho thấy 95% các ao tro than là không có giới hạn, nhưng Russ nói rằng ngay cả những nơi có lớp lót vẫn phải đối mặt với một vấn đề:

Voi Nó khá phổ biến đối với các bãi chôn lấp và ao được xây dựng theo cách mà chúng chạm vào nước ngầm, Nghịch đảo. Trong một tình huống như vậy, ngay cả khi bạn đặt một cái nắp không thấm nước vào bãi rác hoặc ao, nước sẽ được rửa qua tro mọi lúc và phun ra những chất ô nhiễm độc hại đó và mang chúng ra môi trường.

Nhưng ngay cả các ao được giới hạn vẫn phải đối mặt với một vấn đề. Báo cáo đã phân tích các bãi chôn lấp và nguồn cung cấp nước ngầm riêng biệt, và nó cho thấy 76% các bãi chôn lấp có mức độ ô nhiễm tro than không an toàn gần đó. Ao tồi tệ hơn: 92% các ao có mức độ ô nhiễm không an toàn gần đó. Ví dụ, nước ngầm gần một nhà máy ở phía tây bắc Pittsburgh có hàm lượng thạch tín Cao gấp 372 lần hơn mức an toàn. Mười chín dặm về phía Đông Nam Washington, DC, báo cáo cho thấy tro từ các nhà máy điện than ba đã bị rò rỉ mức độ nguy hiểm trong tám chất ô nhiễm khác nhau vào nước ngầm.

Chúng tôi đã liên tục thấy nhiều chất gây ô nhiễm trên mức an toàn, theo ông Nga. Hơn một nửa có ít nhất bốn chất gây ô nhiễm hiện diện ở mức không an toàn. Khi trời mưa nó đổ."

Có những giải pháp nào trên bàn?

Vào năm 2015, việc thông qua Quy tắc xử lý tro than yêu cầu các nhà máy giải phóng dữ liệu về nước ngầm gần đó để công chúng có thể theo dõi các chất ô nhiễm có thể bắt nguồn từ các bãi chôn lấp và ao. Nó cũng ban hành hướng dẫn cho lớp lót tại các nhà máy mới.

Giấy Montoya nhiệt độ đặc biệt áp dụng cho nước mặt - chúng có liên quan đến việc đổ tràn - nhưng về nguyên tắc, bài báo của cô chỉ ra rằng chế phẩm sinh học có thể thay đổi độ đặc của bùn tro để giúp nó giữ vững trong ao, ngay cả khi không có lớp lót.

Làm việc dưới sự tài trợ của Viện nghiên cứu năng lượng điện, nhóm Montoya, đã xem xét bản chất của tro than bằng cách trộn nó với vi khuẩn đất Sporosarcina pasteurii, cũng như urê và canxi. Khi cô kết hợp các thành phần đó với bùn tro than trong một loạt các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, bùn tro chảy ra đó đã trở thành dày hơn.

Một trong những kết quả sinh học sẽ tạo ra tro than hoàn toàn rắn chắc, nhưng nó sẽ nhớt hơn rất nhiều so với bùn tro than hiện có, Mitch Montoya nói. Mục tiêu của chúng tôi với công việc này là xem liệu chúng tôi có thể sử dụng vi khuẩn để tạo ra ma trận sinh học trong ao tro than hay không, làm cho tro than cứng hơn và dễ chứa hơn.

Russ đã nghe nói về các giải pháp tương tự, nhưng thích một cách tiếp cận đơn giản sẽ tạo ra một sự thay đổi sâu rộng trong ngành công nghiệp than. Tôi có một chút nghi ngờ bởi vì, bất cứ thứ gì tiếp xúc với nước sẽ bị phá vỡ theo thời gian, anh ấy nói thêm. Tôi nghĩ rằng điều tốt nhất để làm vẫn là đào tro ra khỏi những khu vực dễ bị tổn thương khi thoát ra môi trường.

Ông thà thấy những cây này đào lên và di chuyển đến những nơi có không có cơ hội rằng họ sẽ tiếp xúc với nước ngầm - trong trường hợp có sự cố xảy ra. Điều này, ông nói thêm, cũng sẽ cung cấp cho các nhà máy cơ hội để tạo ra lớp lót tốt hơn ở những vị trí an toàn hơn.

Khi các nhà máy than có liên quan, hiếm khi có tin tốt - ít nhất là từ góc độ môi trường. Dù theo cách nào EPA và ngành công nghiệp than đồng ý đi, thì nó cũng hứa hẹn ít nhất là có nhiều hơn một cách khả thi để giảm thiểu thiệt hại.