A new Duke University-led study has revealed the presence of radioactive contaminants in coal ash from all three major U.S. coal-producing basins.
The study found that levels of radioactivity in the ash were up to five times higher than in normal soil, and up to 10 times higher than in the parent coal itself because of the way combustion concentrates radioactivity.
The finding raises concerns about the environmental and human health risks posed by coal ash, which is currently unregulated and is stored in coal-fired power plants' holding ponds and landfills nationwide.
"Until now, metals and contaminants such as selenium and arsenic have been the major known contaminants of concern in coal ash," said Avner Vengosh, professor of geochemistry and water quality at Duke's Nicholas School of the Environment. "This study raises the possibility we should also be looking for radioactive elements, such as radium isotopes and lead-210, and including them in our monitoring efforts."
Radium isotopes and lead-210 occur naturally in coal as chemical by-products of its uranium and thorium content. Vengosh's research team revealed that when the coal is burned, the radium isotopes become concentrated in the coal ash residues, and the lead-210 becomes chemically volatile and reattaches itself to tiny particles of fly ash. This causes additional enrichment of radioactivity in the fly ash.
"Radioactive radium and lead-210 ends up concentrated in these tiny particles of fly ash, which though individually small, collectively comprise the largest volume of coal ash waste going into holding ponds and landfills," said Nancy Lauer, a Ph.D. student in Vengosh's lab who was lead author of the study.
Vengosh, Lauer and their colleagues published their peer-reviewed paper Sept. 2 in the journal Environmental Science & Technology.
The study comes as the U.S. Environmental Protection Agency's first-ever regulations on coal ash disposal are set to go into effect in October.
Currently, coal ash disposal sites are not monitored for radioactivity, Vengosh noted, "so we don't know how much of these contaminants are released to the environment, and how they might affect human health in areas where coal ash ponds and landfills are leaking. Our study opens the door for future evaluation of this potential risk."
Smokestack scrubbers installed at U.S. power plants keep these contaminants from escaping into the air when the coal is burned, he stressed. But if the contaminated coal ash is spilled, or if effluents leak from ponds or landfills, it may pose a hazard.
"Because of the tiny size of the fly ash particles, they are much more likely to be suspended in air if they are disposed in a dry form. People breathing this air may face increased risks, particularly since tiny particles tend to be more enriched in radioactivity," Lauer said.
Vengosh said this study is the first systematic study to compare radioactivity in coal and coal ash from the Illinois, Appalachian and Powder River basins. The researchers collected multiple samples of coal and coal ash from all three coal-producing basins and then measured the radioactive elements in each sample.
Their tests showed that coal and coal ash from different basins exhibited different levels of radioactivity -- the Illinois basin had the most, followed by the Appalachian and then the Powder River, which is in Wyoming and Montana. The tests also showed that the ratio of radium to uranium in the parent coal was consistent with the ratio found in its residual coal ash.
"This means we can predict how much potential radioactivity will occur in coal ash by measuring the uranium content in the parent coal, which is easily discerned," Vengosh said. "This analysis can be applied to all coal ash worldwide, and is useful information for regulators, industries and scientists alike."
Because the isotopic ratios of the coal and coal ash varied between basins but were consistent within each individual basin, researchers can also use them to determine the source of environmental contamination. "They allow us to not only distinguish between the three basins, but also to determine whether contaminants are coming from coal ash or some other naturally occurring source in the local environment," Lauer said.
มหาวิทยาลัย Duke ใหม่ LED ได้ศึกษาพบว่ามีรังสีปนเปื้อนในเถ้า ถ่านหิน จากทั้งสามที่สำคัญของถ่านหินผลิตอ่าง .
ผลการศึกษาพบว่า ระดับกัมมันตภาพรังสีในเถ้าถึงห้าครั้งสูงกว่าในดินธรรมดา ถึง 10 ครั้งสูงกว่าในถ่านหิน ผู้ปกครองเอง เพราะวิธีที่การเผาไหม้ เข้มข้น
กัมมันตภาพรังสีการเพิ่มความกังวลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมและความเสี่ยงต่อสุขภาพของมนุษย์ที่เกิดจากเถ้าลอยถ่านหิน ซึ่งขณะนี้เป็นระเบียบและจะถูกเก็บไว้ในพืชพลังงานถ่านหินถือบ่อและหลุมฝังกลบทั่วประเทศ .
" จนถึงตอนนี้ โลหะและสิ่งปนเปื้อน เช่น ซีลีเนียม และสารหนูปนเปื้อน มีสาขาที่รู้จักกับขี้เถ้าถ่านหิน " กล่าวว่า vengosh Avner ,ศาสตราจารย์ธรณีเคมีและคุณภาพน้ำที่ดุ๊ก นิโคลัส โรงเรียนสิ่งแวดล้อม การศึกษานี้จะเพิ่มความเป็นไปได้ที่เรายังควรมองหาธาตุกัมมันตรังสี เช่นไอโซโทปของตะกั่ว - 210 และ และรวมถึงพวกเขาในการตรวจสอบความพยายามของเรา . "
เรเดียมไอโซโทปและตะกั่ว - 210 เกิดขึ้นตามธรรมชาติในทางเคมีถ่านหินเป็นผลพลอยได้ของยูเรเนียมและทอเรียมในเนื้อหาทีมวิจัยพบว่า vengosh เมื่อถ่านหินถูกเผา , เรเดียมไอโซโทปกลายเป็นความเข้มข้นในถ่านหินเถ้าที่ตกค้าง และสารระเหย และตะกั่ว - 210 จะ reattaches เองอนุภาคเล็กๆ ของเถ้าลอย นี้เป็นสาเหตุของการเพิ่มขึ้นของกัมมันตภาพรังสีในเถ้าลอย
" กัมมันตรังสีเรเดียม และตะกั่ว - 210 สิ้นสุดเข้มข้นในอนุภาคขนาดเล็กของเถ้าลอยซึ่งแม้ว่าเครื่องปรับอากาศขนาดเล็ก ซึ่งประกอบด้วยปริมาณที่ใหญ่ที่สุดของเศษเถ้าในถ่านหินเข้าไปในบ่อฝังกลบไว้และกล่าวว่า " แนนซี่ Lauer , Ph.D . นักเรียนใน vengosh เป็นแล็บที่ผู้เขียนนำการศึกษา .
vengosh Lauer , และเพื่อนร่วมงานของพวกเขาเผยแพร่กระดาษทบทวนของพวกเขา 2 ก.ย. นี้ในวารสารวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม
&เทคโนโลยี ศึกษามาเป็น .หน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของกฎระเบียบในการกำจัดขี้เถ้าถ่านหิน เป็นครั้งแรกที่จะไปมีผลบังคับใช้ในเดือนตุลาคม .
ขณะนี้เว็บไซต์เถ้าถ่านหินจะไม่ทิ้งการตรวจสอบกัมมันตภาพรังสี vengosh กล่าว " ดังนั้นเราไม่รู้ว่าของสารปนเปื้อนเหล่านี้ออกสู่สิ่งแวดล้อม และวิธีที่พวกเขาอาจมีผลต่อสุขภาพของมนุษย์ ในพื้นที่ที่เถ้า ถ่านหิน บ่อและหลุมฝังกลบจะรั่วการเปิดประตูเพื่อประเมินความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต . "
ปล่องควันสูงเครื่องติดตั้งที่พืชพลังงานสหรัฐ ให้สิ่งปนเปื้อนเหล่านี้จากการหลบหนีไปในอากาศเมื่อถ่านหินถูกเผา เขาเครียด แต่ถ้าปนเปื้อนขี้เถ้าถ่านหินจะไหลออก หรือถ้าน้ำทิ้งรั่วจากบ่อหรือหลุมฝังกลบอาจก่อให้เกิดอันตราย .
" เพราะขนาดเล็กของอนุภาคเถ้าลอย ,พวกเขามีมากมีแนวโน้มที่จะถูกแขวนลอยในอากาศถ้าจะทิ้งในรูปแบบแห้ง คน หายใจเอาอากาศนี้อาจเผชิญความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากอนุภาคเล็กๆ มักจะเป็นมากขึ้นอุดมรังสี " >
vengosh กล่าว กล่าวว่า การศึกษาครั้งนี้เป็นการศึกษาเปรียบเทียบระบบแรกให้กัมมันตภาพรังสีในถ่านหินและเถ้าถ่านหินจากอิลลินอยส์ เชียน และผงลุ่มน้ำ .นักวิจัยรวบรวมหลายตัวอย่างของถ่านหินและเถ้าถ่านหินถ่านหินผลิตจากทั้งหมดสามอ่างและวัดแล้วธาตุกัมมันตรังสีในแต่ละตัวอย่าง
การทดลองของเขาพบว่าถ่านหินถ่านหินและเถ้าจากแอ่งน้ำที่แตกต่างกันและระดับกัมมันตภาพรังสี -- อ่างอิลลินอยส์มีมากที่สุด ตามด้วยแอปแล้วน้ำผง ซึ่งใน และไวโอมิงมอนแทนาการทดสอบยังพบว่าอัตราส่วนของเรเดียมกับยูเรเนียมในผู้ปกครองถ่านหินสอดคล้องกับอัตราส่วนที่พบในขี้เถ้าของถ่านหินคงเหลือ .
" ซึ่งหมายความว่าเราสามารถคาดการณ์ว่ามีศักยภาพมากกัมมันตภาพรังสีจะเกิดขึ้นในเถ้าถ่านหินโดยการวัดปริมาณยูเรเนียมในผู้ปกครองถ่านหินซึ่งสามารถเข้าใจได้ , " vengosh กล่าว การวิเคราะห์นี้สามารถใช้กับถ่านเถ้าทั่วโลกและเป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับหน่วยงานอุตสาหกรรมและนักวิทยาศาสตร์เหมือนกัน "
เพราะอัตราส่วนไอโซโทปของถ่านหินและเถ้าถ่านหินที่แตกต่างกันระหว่างอ่าง แต่สอดคล้องกันในแต่ละลุ่มน้ำแต่ละ นักวิจัยยังสามารถใช้มันเพื่อตรวจสอบแหล่งที่มาของการปนเปื้อนสิ่งแวดล้อม” พวกเขาอนุญาตให้เราไม่เพียง แต่แยกความแตกต่างระหว่างสามชามแต่ยังเพื่อตรวจสอบว่า สารปนเปื้อนที่มาจากถ่านหินเถ้าหรือบางอื่น ๆแหล่งธรรมชาติที่เกิดขึ้นในสภาพแวดล้อมท้องถิ่น "
> กล่าว
การแปล กรุณารอสักครู่..
