เด็กๆ กระโดดบนแทรมโพลีนขณะที่ไอน้ำพุ่งขึ้นมาจากโรงไฟฟ้าถ่านหินในเมืองอดัมส์วิลล์ รัฐแอละแบมา ในปี 2021 Andrew Caballero-Reynolds / AFP ผ่าน Getty Images

อนุภาคมลพิษทางอากาศจากโรงไฟฟ้าถ่านหินเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์มากกว่าที่ผู้เชี่ยวชาญหลายคนตระหนัก และมันก็เป็นเช่นนั้น มีแนวโน้มที่จะมีส่วนทำให้เสียชีวิตก่อนวัยอันควรมากกว่าสองเท่า การวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าเป็นอนุภาคมลพิษทางอากาศจากแหล่งอื่น

ในการศึกษาซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Science ฉันและเพื่อนร่วมงานได้จัดทำแผนที่ว่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของโรงไฟฟ้าถ่านหินของสหรัฐฯ เคลื่อนตัวผ่านชั้นบรรยากาศได้อย่างไร จากนั้นจึงเชื่อมโยงการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของโรงไฟฟ้าแต่ละแห่งกับบันทึกการเสียชีวิตของชาวอเมริกันที่มีอายุ 65 ปีขึ้นไปในโครงการ Medicare

ผลลัพธ์ของเราชี้ให้เห็นว่ามลพิษทางอากาศที่ปล่อยออกมาจากโรงไฟฟ้าถ่านหินมีความเกี่ยวข้องกับการเสียชีวิตก่อนวัยอันควรของผู้สูงอายุชาวอเมริกันเกือบครึ่งล้านในช่วงปี 1999 ถึง 2020

เป็นตัวเลขที่น่าตกใจ แต่การศึกษาวิจัยก็มีข่าวดีเช่นกัน การเสียชีวิตประจำปีที่เกี่ยวข้องกับโรงไฟฟ้าถ่านหินของสหรัฐฯ ลดลงอย่างรวดเร็วนับตั้งแต่กลางทศวรรษ 2000 เนื่องจาก กฎระเบียบของรัฐบาลกลางบังคับผู้ประกอบการ เพื่อติดตั้งเครื่องฟอกไอเสียและระบบสาธารณูปโภคหลายแห่งปิดโรงงานถ่านหินทั้งหมด

จากการค้นพบของเรา ในปี 1999 มีผู้เสียชีวิต 55,000 รายเนื่องมาจากมลพิษทางอากาศจากถ่านหินในสหรัฐอเมริกา ภายในปี 2020 จำนวนนั้นลดลงเหลือ 1,600

ในสหรัฐอเมริกา ถ่านหินถูกแทนที่ด้วยก๊าซธรรมชาติและพลังงานหมุนเวียนเพื่อผลิตไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ทั่วโลกมีการใช้ถ่านหิน คาดว่าจะเพิ่มขึ้น ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า นั่นทำให้ผลลัพธ์ของเราเป็นเรื่องเร่งด่วนมากขึ้นสำหรับผู้มีอำนาจตัดสินใจทั่วโลกในการทำความเข้าใจในขณะที่พวกเขาพัฒนานโยบายในอนาคต

มลพิษทางอากาศจากถ่านหิน: อะไรทำให้เลวร้ายมาก?

การศึกษาที่สำคัญในปี 1990 หรือที่เรียกว่า การศึกษาหกเมืองของฮาร์วาร์ดเชื่อมโยงอนุภาคขนาดเล็กในอากาศที่เรียกว่า PM2.5 เพื่อเพิ่มความเสี่ยงต่อการเสียชีวิตก่อนกำหนด การศึกษาอื่นๆ ได้เชื่อมโยง PM2.5 กับ โรคปอดและหัวใจมะเร็ง, ภาวะสมองเสื่อม และโรคอื่น ๆ

หลังจากการวิจัยดังกล่าวสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม เริ่มควบคุมความเข้มข้นของ PM2.5 ในปี 1997 และลดขีดจำกัดที่ยอมรับได้เมื่อเวลาผ่านไป

PM2.5 – อนุภาคที่มีขนาดเล็กพอที่จะสูดเข้าไปในปอดของเรา – มาจากหลายแหล่ง รวมถึงการเผาไหม้ของน้ำมันเบนซินในยานพาหนะ และควันจากไฟฟืนและโรงไฟฟ้า มันคือ ประกอบด้วยมากมาย สารเคมีที่แตกต่างกัน

ถ่านหินยังเป็นส่วนผสมของสารเคมีหลายชนิด – คาร์บอน ไฮโดรเจน ซัลเฟอร์ หรือแม้แต่โลหะ. เมื่อถ่านหินถูกเผา สารเคมีทั้งหมดนี้ ถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศไม่ว่าจะเป็นก๊าซหรืออนุภาค เมื่อไปถึงที่นั่น พวกมันจะถูกพัดพาโดยลมและมีปฏิกิริยากับสารเคมีอื่น ๆ ที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศ

ผลก็คือ ใครก็ตามที่อยู่ด้านล่างของโรงงานถ่านหินอาจสูดหายใจเอาสารเคมีที่ซับซ้อนเข้าไป ซึ่งแต่ละชนิดก็มีผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์เช่นกัน

ติดตามถ่านหิน PM2.5

เพื่อทำความเข้าใจถึงความเสี่ยงที่การปล่อยถ่านหินมีต่อสุขภาพของมนุษย์ เราได้ติดตามว่าการปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากโรงไฟฟ้าถ่านหินที่ใหญ่ที่สุด 480 แห่งของสหรัฐฯ ที่ดำเนินงาน ณ จุดใดจุดหนึ่งนับตั้งแต่ปี 1999 เดินทางไปกับลมและกลายเป็นอนุภาคขนาดเล็กได้อย่างไร ถ่านหิน PM2.5. เราใช้ซัลเฟอร์ไดออกไซด์เนื่องจากทราบผลต่อสุขภาพและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลดลงอย่างมากตลอดระยะเวลาการศึกษา

จากนั้นเราใช้แบบจำลองทางสถิติเพื่อเชื่อมโยงการสัมผัส PM2.5 จากถ่านหินกับบันทึก Medicare ของผู้คนเกือบ 70 ล้านคนตั้งแต่ปี 1999 ถึง 2020 แบบจำลองนี้ช่วยให้เราคำนวณจำนวนผู้เสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับ PM2.5 จากถ่านหินได้

ในแบบจำลองทางสถิติของเรา เราได้ควบคุมแหล่งที่มาของมลพิษอื่นๆ และคำนึงถึงปัจจัยเสี่ยงอื่นๆ ที่ทราบ เช่น สถานะการสูบบุหรี่ อุตุนิยมวิทยาในท้องถิ่น และระดับรายได้ เราทดสอบวิธีการทางสถิติหลายวิธีซึ่งทั้งหมดให้ผลลัพธ์ที่สอดคล้องกัน เราเปรียบเทียบผลลัพธ์ของแบบจำลองทางสถิติของเรากับ ผลลัพธ์ก่อนหน้า ทดสอบผลกระทบต่อสุขภาพของ PM2.5 จากแหล่งอื่น พบว่า PM2.5 จากถ่านหินมีอันตรายมากกว่า PM2.5 จากแหล่งอื่นทั้งหมดถึง XNUMX เท่า

จำนวนผู้เสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับโรงไฟฟ้าแต่ละแห่งขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ปริมาณการปล่อยก๊าซของโรงไฟฟ้า ลมพัดไปทางไหน และจำนวนคนที่หายใจเอามลพิษเข้าไป น่าเสียดายที่ระบบสาธารณูปโภคของสหรัฐฯ ตั้งโรงงานหลายแห่งไว้เหนือศูนย์กลางประชากรหลักบนชายฝั่งตะวันออก การระบุตำแหน่งนี้ขยายผลกระทบของพืชเหล่านี้

ใน เครื่องมือออนไลน์แบบโต้ตอบผู้ใช้สามารถค้นหาการประมาณการการเสียชีวิตประจำปีที่เกี่ยวข้องกับโรงไฟฟ้าแต่ละแห่งในสหรัฐฯ และยังดูว่าตัวเลขเหล่านั้นลดลงเมื่อเวลาผ่านไปในโรงไฟฟ้าถ่านหินส่วนใหญ่ในสหรัฐฯ อย่างไร

เรื่องราวความสำเร็จของสหรัฐอเมริกาและอนาคตระดับโลกของถ่านหิน

วิศวกรได้รับ การออกแบบเครื่องขัดที่มีประสิทธิภาพ และอุปกรณ์ควบคุมมลพิษอื่นๆ ที่สามารถลดมลพิษจากโรงไฟฟ้าถ่านหินได้เป็นเวลาหลายปี และ EPA มีกฎเกณฑ์ โดยเฉพาะเพื่อสนับสนุนสาธารณูปโภคที่ใช้ถ่านหินในการติดตั้ง และสิ่งอำนวยความสะดวกส่วนใหญ่ที่ไม่ได้ติดตั้งเครื่องฟอกได้ปิดตัวลงแล้ว

ผลลัพธ์ที่ได้น่าทึ่งมาก: การปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ลดลงประมาณ 90% ในสถานประกอบการที่รายงานว่ามีการติดตั้งเครื่องฟอก การปล่อยก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ทั่วประเทศลดลง 95% ตั้งแต่ปี 1999 จากข้อมูลของเรา การเสียชีวิตที่เกิดจากแต่ละโรงงานที่ติดตั้งเครื่องฟอกหรือปิดเครื่องลดลงอย่างมาก

เนื่องจากความก้าวหน้าในเทคนิค fracking ช่วยลดต้นทุนของก๊าซธรรมชาติ และกฎระเบียบต่างๆ ทำให้การดำเนินโรงไฟฟ้าถ่านหินมีราคาแพงขึ้น สาธารณูปโภคเริ่มเปลี่ยนถ่านหินเป็นก๊าซธรรมชาติ พืชและพลังงานทดแทน การเปลี่ยนไปใช้ก๊าซธรรมชาติ ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่เผาไหม้สะอาดกว่าถ่านหิน แต่ยังคงเป็นก๊าซเรือนกระจก มีส่วนทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ – นำไปสู่การลดมลพิษทางอากาศมากยิ่งขึ้น

ปัจจุบัน ถ่านหินมีส่วนช่วยในการผลิตไฟฟ้าประมาณ 27% ในสหรัฐอเมริกา ลดลงจาก 56% ในปี 1999.

อย่างไรก็ตาม แนวโน้มถ่านหินทั่วโลกมีหลากหลาย ในขณะที่สหรัฐอเมริกาและประเทศอื่นๆ กำลังมุ่งหน้าไปสู่อนาคตที่มีการใช้ถ่านหินน้อยลงอย่างมาก สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศ คาดว่าการใช้ถ่านหินทั่วโลกจะเพิ่มขึ้น ไปจนถึงปี 2025 เป็นอย่างน้อย

การศึกษาของเราและงานอื่นๆ ที่คล้ายกันแสดงให้เห็นชัดเจนว่าการใช้ถ่านหินที่เพิ่มขึ้นจะเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และสภาพอากาศ การใช้การควบคุมการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอย่างเต็มที่และการหันมาใช้พลังงานหมุนเวียนเป็นวิธีที่แน่นอนในการลดผลกระทบด้านลบของถ่านหิน

ลูคัส เฮนเนแมน, ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมศาสตร์, มหาวิทยาลัยจอร์จเมสัน

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมจากรายการขายดีของ Amazon

"ฤดูใบไม้ผลิเงียบ"

โดยราเชล คาร์สัน

หนังสือคลาสสิกเล่มนี้เป็นจุดสังเกตในประวัติศาสตร์ของการอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม ดึงความสนใจไปที่ผลกระทบที่เป็นอันตรายของสารกำจัดศัตรูพืชและผลกระทบต่อโลกธรรมชาติ งานของคาร์สันช่วยสร้างแรงบันดาลใจให้กับการเคลื่อนไหวด้านสิ่งแวดล้อมสมัยใหม่และยังคงมีความเกี่ยวข้องในปัจจุบัน ในขณะที่เรายังคงต่อสู้กับความท้าทายด้านสุขอนามัยสิ่งแวดล้อม

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"โลกที่ไม่เอื้ออำนวย: ชีวิตหลังภาวะโลกร้อน"

โดย David Wallace-Wells

ในหนังสือเล่มนี้ David Wallace-Wells นำเสนอคำเตือนที่ชัดเจนเกี่ยวกับผลกระทบร้ายแรงของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและความจำเป็นเร่งด่วนในการจัดการกับวิกฤตโลกนี้ หนังสือเล่มนี้ใช้การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริงเพื่อให้มองเห็นอนาคตที่เราเผชิญหากเราไม่ดำเนินการ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"ชีวิตที่ซ่อนอยู่ของต้นไม้: สิ่งที่พวกเขารู้สึก, วิธีที่พวกเขาสื่อสาร? การค้นพบจากโลกลับ"

โดย Peter Wohlleben

ในหนังสือเล่มนี้ Peter Wohlleben สำรวจโลกอันน่าทึ่งของต้นไม้และบทบาทของพวกมันในระบบนิเวศ หนังสือเล่มนี้ใช้การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และประสบการณ์ของ Wohlleben ในฐานะนักป่าไม้ เพื่อนำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการอันซับซ้อนที่ต้นไม้มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและกับโลกธรรมชาติ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"บ้านเราติดไฟ: ฉากของครอบครัวและโลกในวิกฤต"

โดย Greta Thunberg, Svante Thunberg และ Malena Ernman

ในหนังสือเล่มนี้ Greta Thunberg นักเคลื่อนไหวด้านสภาพอากาศและครอบครัวของเธอนำเสนอเรื่องราวส่วนตัวเกี่ยวกับการเดินทางของพวกเขาเพื่อสร้างความตระหนักรู้เกี่ยวกับความจำเป็นเร่งด่วนในการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หนังสือเล่มนี้ให้เรื่องราวที่ทรงพลังและน่าประทับใจเกี่ยวกับความท้าทายที่เราเผชิญและความจำเป็นในการดำเนินการ

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

"การสูญพันธุ์ครั้งที่หก: ประวัติศาสตร์ที่ผิดธรรมชาติ"

โดย Elizabeth Kolbert

ในหนังสือเล่มนี้ เอลิซาเบธ คอลเบิร์ตจะสำรวจการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่อย่างต่อเนื่องของสิ่งมีชีวิตที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ โดยใช้การวิจัยทางวิทยาศาสตร์และตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริงเพื่อให้เข้าใจถึงผลกระทบของกิจกรรมของมนุษย์ที่มีต่อโลกธรรมชาติ หนังสือเล่มนี้นำเสนอคำกระตุ้นการตัดสินใจที่น่าสนใจเพื่อปกป้องความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตบนโลก

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ