Воздействие сланцевой промышленности на окружающую среду - Environmental impact of the oil shale industry - Wikipedia

Кивиылиский сланцевый и химический завод в Ида-Вирумаа, Эстония

Воздействие сланцевой промышленности на окружающую среду включает рассмотрение таких вопросов, как землепользование, управление отходами, и воды и загрязнение воздуха вызвано добыча и переработка из горючие сланцы. Открытые горные работы из месторождения горючего сланца вызывает обычное воздействие на окружающую среду открытый карьер. В дополнение горение и термическая обработка производить отходы, которые необходимо утилизировать, и вредные выбросы в атмосферу, в том числе углекислый газ, главный парниковый газ. Экспериментальные процессы конверсии на месте и улавливание и хранение углерода технологии могут уменьшить некоторые из этих проблем в будущем, но могут вызвать другие, например, загрязнение подземных вод.[1][2]

Открытые разработки и ретортация

Землепользование и обращение с отходами

Открытые горные работы и на месте обработка требует обширного землепользования. Горнодобывающая промышленность, переработка и удаление отходов требуют изъятия земель из традиционного использования и, следовательно, следует избегать районов с высокой плотностью населения.[3] Добыча горючего сланца сокращает изначальное разнообразие экосистем, поскольку в них обитает множество растений и животных. После добычи земля подлежит рекультивации. Однако этот процесс требует времени и не может обязательно восстановить первоначальное биоразнообразие.[3][4] Воздействие подземных горных работ на окружающую среду будет меньше, чем при открытых карьерах. Однако подземные разработки могут также вызвать просадку поверхности из-за обрушения выработанной территории и заброшенных каменных выработок.[3]

Размещение горных отходов, отработанный горючий сланец (включая полукокс ), а зола от сжигания требует дополнительного землепользования. Согласно исследованию Научно-консультативного совета европейских академий, после обработки отходы занимают больший объем, чем извлеченный материал, и поэтому не могут быть полностью захоронены под землей. Согласно этому, производство бочки Сланцевая нефть может производить до 1,5 тонн полукокса, который может занимать на 25% больше объема, чем исходный сланец.[3] Это не подтверждается результатами Сланцевая промышленность Эстонии. При добыче и переработке около одного миллиарда тонн горючего сланца в Эстонии образовалось около 360-370 миллионов тонн твердых отходов, из которых 90 миллионов тонн составляют отходы горнодобывающей промышленности, 70-80 миллионов тонн - полукокс и 200 миллионов тонн. тонны золы сгорания.[5]

Отходы могут состоять из нескольких загрязнителей, включая: сульфаты, тяжелые металлы, и полицилические ароматические углеводороды (ПАУ), некоторые из которых токсичный и канцерогенный.[6][7] Чтобы избежать загрязнения грунтовых вод, твердые отходы от процесса термической обработки сбрасываются в открытая свалка (свалка или «кучи»), а не под землей. Поскольку полукокс состоит, помимо минералов, до 10% органика которые могут представлять опасность для окружающей среды из-за вымывания токсичных соединений, а также из-за возможности самовоспламенения.[5]

Управление водными ресурсами

Горные работы влияют на структуру стока воды на пораженной территории. В некоторых случаях требуется снижение грунтовые воды уровни ниже уровня горючих сланцевых пластов, что может оказать вредное воздействие на окружающую среду. пахотная земля и лес.[3] В Эстонии на каждый кубический метр добытого сланца необходимо выкачивать 25 кубометров воды с территории шахты.[8] В то же время термическая обработка сланца требует воды для закалки горячих продуктов и борьбы с пылью. Проблемы, связанные с водой, являются особенно чувствительным вопросом в засушливых регионах, таких как западная часть США и Израиль. Пустыня Негев, где есть планы по развитию сланцевой промышленности.[9] В зависимости от технологии, в наземной автоклаве используется от одного до пяти баррелей воды на баррель добытого сланцевого масла.[1][10][11][12][13][14] На месте при переработке, по одной из оценок, используется примерно одна десятая часть воды.[15]

Вода представляет собой основной вектор переноса загрязнителей сланцевой промышленности. Одна из экологических проблем - предотвратить выщелачивание вредных материалов из отработанного сланца в водопровод.[3] При переработке сланца образуются технологические воды и сточные воды, содержащие фенолы, деготь и ряд других продуктов, которые трудно разделить и токсичны для окружающей среды.[5] Программная реклама 2008 года заявление о воздействии на окружающую среду выпущенный Бюро управления земельными ресурсами США заявили, что при открытых разработках и ретортных операциях производится 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 горючего сланца.[13]

Управление загрязнением воздуха

Основное загрязнение воздуха вызвано сланцевые электростанции, которые обеспечивают выбросы в атмосферу таких газообразных продуктов, как оксиды азота, диоксид серы и хлористый водород, и взвешенные в воздухе твердые частицы (летучая зола ). В него входят частицы разного типа (углеродистые, неорганические) и разного размера.[16][17] Концентрация загрязнителей воздуха в дымовые газы зависит в первую очередь от технологии сжигания и режима горения, а выбросы твердых частиц определяются эффективностью устройств улавливания летучей золы.[16]

Открытое отложение полукокса вызывает распространение загрязняющих веществ, помимо водных переносчиков, также через воздух (пыль).[5]

Есть возможные связи между нахождением в районе добычи горючего сланца с более высоким риском астмы и рака легких, чем в других регионах.[18]

Выбросы парниковых газов

Выбросы углекислого газа при добыче сланцевой нефти и сланцевого газа выше, чем при добыче традиционной нефти, и отчет для Евросоюз предупреждает, что растущее беспокойство общественности по поводу неблагоприятных последствий глобального потепления может привести к противодействию разработке горючего сланца.[1][3]

Выбросы происходят из нескольких источников. К ним относятся CO
2 выпущен разложением кероген и карбонатные минералы в процессе добычи - выработка энергии, необходимой для нагрева сланца и других операций по переработке нефти и газа, а также топлива, используемого при добыче горных пород и удалении отходов.[3][16][19] Поскольку разный минеральный состав и теплотворная способность залежей сланца сильно различаются, фактические значения сильно различаются.[3] В лучшем случае прямое сжигание горючих сланцев приводит к выбросам углерода, аналогичным выбросам угля в низшей форме. лигнит, при 2,15родинки CO2/MJ,[3] источник энергии, который также вызывает политические споры из-за высокого уровня выбросов.[20][21]Как для выработки электроэнергии, так и для добычи нефти CO2 выбросы можно снизить за счет более эффективного использования отходящее тепло из потоков продуктов.

На месте обработка

В настоящее время на месте процесс является наиболее привлекательным предложением из-за уменьшения стандартных экологических проблем поверхности. Тем не мение, на месте процессы действительно связаны с возможными значительными экологическими издержками водоносные горизонты, особенно с тех пор, как на месте методы могут потребовать покрытия льда или какой-либо другой формы барьера, чтобы ограничить поток вновь добытой нефти в водоносные горизонты подземных вод. Однако после удаления замораживающей стены эти методы все еще могут вызвать загрязнение грунтовых вод, поскольку гидравлическая проводимость оставшегося сланца увеличивается, позволяя грунтовым водам протекать и выщелачивать соли из недавно токсичного водоносного горизонта.[12][22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Бартис, Джим (26 октября 2006 г.). Обзор нетрадиционных жидких видов топлива (PDF). Мировая нефтяная конференция. Бостон: Ассоциация по изучению пиковой нефти и газа - США. Архивировано из оригинал (PDF) 21 июля 2011 г.. Получено 2007-06-28.
  2. ^ Миттал, Ану К. (10 мая 2012 г.). «Нетрадиционная добыча нефти и газа. Возможности и проблемы разработки сланцевого газа» (PDF). Счетная палата правительства. Получено 22 декабря 2012.
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j Франку, Джурадж; Харви, Барбра; Лаенен, 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. Получено 6 мая 2011. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  4. ^ Каттель, Т. (2003). «Проект нового сланцевого карьера» (PDF). Горючие сланцы. Научно-технический журнал. Издательство Эстонской Академии. 20 (4): 511–514. ISSN  0208-189X. Получено 23 июн 2007.
  5. ^ а б c d Kahru, A .; Пыллумаа, Л. (2006). «Экологическая опасность потоков отходов сланцевой промышленности Эстонии: экотоксикологический обзор» (PDF). Горючие сланцы. Научно-технический журнал. Издательство Эстонской Академии. 23 (1): 53–93. ISSN  0208-189X. Получено 2 сентября 2007.
  6. ^ Мёльдер, Леви (2004). «Эстонская промышленность по переработке сланца на распутье» (PDF). Горючие сланцы. Научно-технический журнал. Издательство Эстонской Академии. 21 (2): 97–98. ISSN  0208-189X. Получено 23 июн 2007.
  7. ^ Тувикене, Арво; Сирпа Хуусконен; Кари Копонен; Осси Ритола; Юлле Мауэр; Пирьо Линдстрём-Сеппа (1999). «Переработка горючего сланца как источник загрязнения водной среды: мониторинг биологических эффектов на содержащихся в садках и диких пресноводных рыбах». Перспективы гигиены окружающей среды. Национальный институт наук об окружающей среде. 107 (9): 745–752. Дои:10.2307/3434660. JSTOR  3434660. ЧВК  1566439. PMID  10464075.
  8. ^ Брендоу, К. (2003). «Глобальные проблемы и перспективы горючего сланца. Обобщение симпозиума по горючему сланцу. 18–19 ноября, Таллинн» (PDF). Горючие сланцы. Научно-технический журнал. Издательство Эстонской Академии. 20 (1): 81–92. ISSN  0208-189X. Получено 21 июля 2007.
  9. ^ Спекман, Стивен (22 марта 2008 г.). «Сланцевый прорыв вызывает беспокойство». Deseret News. Получено 24 августа 2008.
  10. ^ «Информационный бюллетень: водные ресурсы горючих сланцев» (PDF). Министерство энергетики США. Получено 15 сентября 2007. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  11. ^ «Критики обвиняют в энергии, потребности в воде сланца могут нанести вред окружающей среде». U.S. Water News Online. Июль 2007 г. Архивировано с оригинал 18 июня 2008 г.. Получено 2008-04-01.
  12. ^ а б Бартис, Джеймс Т .; ЛаТуретт, Том; Диксон, Ллойд; Peterson, D.J .; Чекчин, Гэри (2005). Разработка горючего сланца в США. Перспективы и вопросы политики. Подготовлено для Национальной лаборатории энергетических технологий Министерства энергетики США. (PDF). Корпорация РЭНД. ISBN  978-0-8330-3848-7. Получено 29 июн 2007.
  13. ^ а б «Глава 4. Эффекты сланцевых технологий». Предлагаемые поправки к плану управления ресурсами горючих сланцев и битуминозных песков для решения вопросов распределения землепользования в Колорадо, Юте и Вайоминге и окончательное программное заявление о воздействии на окружающую среду (PDF). Бюро землеустройства. Сентябрь 2008. С. 4–3. ФЭС 08-32. Архивировано из оригинал (PDF) 27 мая 2010 г.. Получено 7 августа 2010.
  14. ^ Лукен, Ларри (9 июля 2005 г.). «Мифы о горючем сланце». Информационный центр сланцевой нефти. Архивировано из оригинал 28 октября 2008 г.. Получено 2008-04-01.
  15. ^ Фишер, Перри А. (август 2005 г.). «Возрождаются надежды на сланцевую нефть». Журнал World Oil. Издательская компания "Галф". Архивировано из оригинал 9 ноября 2006 г.. Получено 1 апреля 2008.
  16. ^ а б c Отс, Арво (12 февраля 2007 г.). «Свойства эстонского горючего сланца и его использование на электростанциях» (PDF). Энергетика. Издательство Литовской академии наук. 53 (2): 8–18. Получено 6 мая 2011.
  17. ^ Teinemaa, E .; Кирсо, У .; Strommen, M.R .; Каменс, Р. (2003). «Поток осаждения и атмосферное поведение аэрозолей горючего сланца» (PDF). Горючие сланцы. Научно-технический журнал. Издательство Эстонской Академии. 20 (3 специальных): 429–440. ISSN  0208-189X. Получено 2 сентября 2007.
  18. ^ Лотман, Сильвия. «Комментарий: не позволяйте эстонской сланцевой фирме сделать с Ютой то же, что она сделала с Эстонией». The Salt Lake Tribune. Получено 14 июн 2016.
  19. ^ Коэль, Михкель (1999). «Эстонский сланец». Горючие сланцы. Научно-технический журнал. Издательство Эстонской Академии (Extra). ISSN  0208-189X. Получено 21 июля 2007.
  20. ^ «Зеленые не выстроятся в очередь за грязным бурым углем в долине». Австралийские Зеленые Виктория. 18 августа 2006 г. Архивировано с оригинал 24 июня 2007 г.. Получено 28 июн 2007.
  21. ^ «Гринпис Германии протестует против электростанций на буром угле». Служба новостей окружающей среды. 28 мая 2004 г. Архивировано с оригинал 30 сентября 2007 г.. Получено 28 июн 2007.
  22. ^ Грюневальд, Эллиот (6 июня 2006 г.). «Горючие сланцы и экологическая стоимость производства» (PDF). Стэндфордский Университет. Архивировано из оригинал (PDF) 13 июня 2007 г.. Получено 2007-06-02. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)

Внешние ссылки и дальнейшее чтение