Những đứa trẻ nhảy lên tấm bạt lò xo khi hơi nước bốc lên từ một nhà máy điện than ở Adamsville, Ala., vào năm 2021. Andrew Caballero-Reynold / AFP qua Getty Images
Các hạt ô nhiễm không khí từ các nhà máy nhiệt điện than có hại cho sức khỏe con người hơn nhiều chuyên gia nhận ra, và đó là có khả năng góp phần gây ra tử vong sớm gấp đôi như các hạt ô nhiễm không khí từ các nguồn khác, nghiên cứu mới chứng minh.
Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science, tôi và các đồng nghiệp đã lập bản đồ cách khí thải của nhà máy điện than của Hoa Kỳ di chuyển trong khí quyển, sau đó liên kết lượng khí thải của từng nhà máy điện với hồ sơ tử vong của những người Mỹ trên 65 tuổi tham gia Medicare.
Kết quả của chúng tôi cho thấy các chất ô nhiễm không khí thải ra từ các nhà máy điện than có liên quan đến gần nửa triệu ca tử vong sớm ở người cao tuổi ở Mỹ từ năm 1999 đến năm 2020.
Đó là một con số đáng kinh ngạc, nhưng nghiên cứu cũng đưa ra một tin tốt: Số ca tử vong hàng năm liên quan đến các nhà máy điện than của Mỹ đã giảm mạnh kể từ giữa những năm 2000 kể từ giữa những năm XNUMX. quy định liên bang buộc các nhà khai thác lắp đặt máy lọc khí thải và nhiều tiện ích đóng cửa hoàn toàn các nhà máy than.
Theo phát hiện của chúng tôi, vào năm 1999, 55,000 ca tử vong là do ô nhiễm không khí do than đá ở Mỹ. Đến năm 2020, con số đó đã giảm xuống còn 1,600.
Ở Mỹ, than đang bị thay thế bởi khí đốt tự nhiên và năng lượng tái tạo để tạo ra điện. Tuy nhiên, trên toàn cầu, việc sử dụng than dự kiến tăng trong những năm tới. Điều đó khiến kết quả của chúng tôi trở nên cấp bách hơn đối với những người ra quyết định toàn cầu để hiểu khi họ phát triển các chính sách trong tương lai.
Ô nhiễm không khí than: Điều gì khiến nó trở nên tồi tệ như vậy?
Một nghiên cứu mang tính bước ngoặt vào những năm 1990, được gọi là Nghiên cứu sáu thành phố của Harvard, liên kết các hạt nhỏ trong không khí có tên PM2.5 với việc tăng nguy cơ tử vong sớm. Các nghiên cứu khác kể từ đó đã liên kết PM2.5 với bệnh phổi và tim, ung thư, sa sút trí tuệ và các bệnh khác.
Sau nghiên cứu đó, Cơ quan Bảo vệ Môi trường bắt đầu điều chỉnh nồng độ PM2.5 vào năm 1997 và đã hạ thấp giới hạn chấp nhận được theo thời gian.
PM2.5 – các hạt đủ nhỏ để có thể hít sâu vào phổi của chúng ta – đến từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm cả việc đốt xăng trong xe cộ và khói từ các vụ cháy củi và nhà máy điện. Nó là tạo thành từ nhiều hóa chất khác nhau.
Than cũng là hỗn hợp của nhiều loại hóa chất – cacbon, hydro, lưu huỳnh, thậm chí cả kim loại. Khi đốt than, tất cả những hóa chất này được thải vào khí quyển dưới dạng khí hoặc hạt. Khi đến đó, chúng được gió vận chuyển và tương tác với các hóa chất khác có sẵn trong khí quyển.
Kết quả là, bất kỳ ai ở hướng gió của nhà máy than đều có thể hít phải một loại hỗn hợp hóa chất phức tạp, mỗi loại đều có những tác động tiềm tàng riêng đối với sức khỏe con người.
Theo dõi than PM2.5
Để hiểu những rủi ro mà khí thải than gây ra cho sức khỏe con người, chúng tôi đã theo dõi lượng khí thải sulfur dioxide từ mỗi trong số 480 nhà máy điện than lớn nhất của Hoa Kỳ hoạt động tại bất kỳ thời điểm nào kể từ năm 1999, di chuyển theo gió và biến thành các hạt nhỏ – than PM2.5. Chúng tôi đã sử dụng sulfur dioxide vì những ảnh hưởng đã biết của nó đối với sức khỏe và lượng khí thải giảm đáng kể trong thời gian nghiên cứu.
Sau đó, chúng tôi sử dụng mô hình thống kê để liên kết mức độ phơi nhiễm PM2.5 do than đá với hồ sơ Medicare của gần 70 triệu người từ năm 1999 đến năm 2020. Mô hình này cho phép chúng tôi tính toán số ca tử vong liên quan đến PM2.5 do than đá.
Trong mô hình thống kê của mình, chúng tôi đã kiểm soát các nguồn ô nhiễm khác và tính đến nhiều yếu tố rủi ro đã biết khác, như tình trạng hút thuốc, khí tượng địa phương và mức thu nhập. Chúng tôi đã thử nghiệm nhiều phương pháp thống kê và tất cả đều mang lại kết quả nhất quán. Chúng tôi so sánh kết quả của mô hình thống kê của chúng tôi với kết quả trước đó kiểm tra tác động sức khỏe của PM2.5 từ các nguồn khác và nhận thấy PM2.5 từ than đá có hại gấp đôi so với PM2.5 từ tất cả các nguồn khác.
Số ca tử vong liên quan đến từng nhà máy điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố - lượng khí thải của nhà máy, hướng gió thổi và số lượng người hít phải khí ô nhiễm. Thật không may, các công ty điện lực của Hoa Kỳ đã đặt nhiều nhà máy của họ ở vị trí ngược gió với các trung tâm dân cư lớn ở Bờ Đông. Vị trí này đã khuếch đại tác động của những loài thực vật này.
Trong một công cụ trực tuyến tương tác, người dùng có thể tra cứu ước tính của chúng tôi về số ca tử vong hàng năm liên quan đến từng nhà máy điện của Hoa Kỳ và cũng có thể xem những con số đó đã giảm như thế nào theo thời gian tại hầu hết các nhà máy than của Hoa Kỳ.
Câu chuyện thành công của Hoa Kỳ và tương lai toàn cầu của than
Các kỹ sư đã thiết kế máy chà sàn hiệu quả và các thiết bị kiểm soát ô nhiễm khác có thể giảm ô nhiễm từ các nhà máy điện đốt than trong vài năm. Và EPA có quy định đặc biệt để khuyến khích các tiện ích sử dụng than để lắp đặt chúng và hầu hết các cơ sở không lắp đặt máy lọc đều đã ngừng hoạt động.
Kết quả thật ấn tượng: Lượng khí thải sulfur dioxide giảm khoảng 90% tại các cơ sở báo cáo đã lắp đặt máy lọc. Trên toàn quốc, lượng khí thải sulfur dioxide đã giảm 95% kể từ năm 1999. Theo thống kê của chúng tôi, số ca tử vong do mỗi cơ sở lắp đặt máy lọc hoặc đóng cửa đã giảm đáng kể.
Khi những tiến bộ trong kỹ thuật fracking làm giảm chi phí khí đốt tự nhiên và các quy định khiến việc vận hành các nhà máy than trở nên đắt đỏ hơn, các tiện ích bắt đầu thay thế than bằng khí đốt tự nhiên thực vật và năng lượng tái tạo. Chuyển sang sử dụng khí đốt tự nhiên – nhiên liệu hóa thạch đốt sạch hơn than đá nhưng vẫn là khí nhà kính góp phần vào biến đổi khí hậu – dẫn tới việc giảm ô nhiễm không khí hơn nữa.
Ngày nay, than đóng góp khoảng 27% điện năng ở Mỹ, giảm từ 56% vào năm 1999.
Tuy nhiên, trên toàn cầu, triển vọng về than là khác nhau. Trong khi Hoa Kỳ và các quốc gia khác đang hướng tới một tương lai với lượng than ít hơn đáng kể, Cơ quan Năng lượng Quốc tế dự kiến việc sử dụng than toàn cầu sẽ tăng lên đến ít nhất là năm 2025.
Nghiên cứu của chúng tôi và những nghiên cứu tương tự khác cho thấy rõ rằng việc tăng cường sử dụng than sẽ gây hại cho sức khỏe con người và khí hậu. Tận dụng triệt để các biện pháp kiểm soát khí thải và chuyển sang sử dụng năng lượng tái tạo là những cách chắc chắn để giảm tác động tiêu cực của than.
Lucas Henneman, Trợ lý Giáo sư Kỹ thuật, Đại học George Mason
Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.
Sách về Môi trường từ danh sách Bán chạy nhất của Amazon
"Mùa xuân im lặng"
bởi Rachel Carson
Cuốn sách kinh điển này là một bước ngoặt trong lịch sử của chủ nghĩa môi trường, thu hút sự chú ý đến tác hại của thuốc trừ sâu và tác động của chúng đối với thế giới tự nhiên. Công việc của Carson đã giúp truyền cảm hứng cho phong trào môi trường hiện đại và vẫn còn phù hợp cho đến ngày nay, khi chúng ta tiếp tục vật lộn với những thách thức về sức khỏe môi trường.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
"Trái đất không thể ở được: Cuộc sống sau khi nóng lên"
của David Wallace-Wells
Trong cuốn sách này, David Wallace-Wells đưa ra lời cảnh báo rõ ràng về tác động tàn phá của biến đổi khí hậu và nhu cầu cấp thiết phải giải quyết cuộc khủng hoảng toàn cầu này. Cuốn sách dựa trên nghiên cứu khoa học và các ví dụ thực tế để cung cấp một cái nhìn nghiêm túc về tương lai mà chúng ta phải đối mặt nếu chúng ta không hành động.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
"Cuộc sống ẩn giấu của cây cối: Chúng cảm thấy gì, chúng giao tiếp như thế nào? Những khám phá từ một thế giới bí mật"
bởi Peter Wohlleben
Trong cuốn sách này, Peter Wohlleben khám phá thế giới kỳ thú của cây cối và vai trò của chúng trong hệ sinh thái. Cuốn sách dựa trên nghiên cứu khoa học và kinh nghiệm của chính Wohlleben với tư cách là người đi rừng để cung cấp những hiểu biết sâu sắc về những cách thức phức tạp mà cây cối tương tác với nhau và với thế giới tự nhiên.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
"Ngôi nhà của chúng ta đang bốc cháy: Cảnh một gia đình và một hành tinh đang gặp khủng hoảng"
của Greta Thunberg, Svante Thunberg và Malena Ernman
Trong cuốn sách này, nhà hoạt động khí hậu Greta Thunberg và gia đình cô kể lại hành trình của họ nhằm nâng cao nhận thức về nhu cầu cấp thiết phải giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu. Cuốn sách cung cấp một tài khoản mạnh mẽ và cảm động về những thách thức chúng ta phải đối mặt và sự cần thiết phải hành động.
Bấm để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng
"Sự tuyệt chủng thứ sáu: Một lịch sử không tự nhiên"
của Elizabeth Kolbert
Trong cuốn sách này, Elizabeth Kolbert khám phá sự tuyệt chủng hàng loạt đang diễn ra của các loài do hoạt động của con người, dựa trên nghiên cứu khoa học và các ví dụ thực tế để cung cấp một cái nhìn nghiêm túc về tác động của hoạt động của con người đối với thế giới tự nhiên. Cuốn sách đưa ra lời kêu gọi hành động thuyết phục để bảo vệ sự đa dạng của sự sống trên Trái đất.
