美國環保署將監管燃煤電廠廢水

電廠廢水中高濃度的硒可能對人類和野生動物構成風險

印第安納州的吉布森湖毗鄰國家野生動物保護區,為鱸魚提供了重要的漁場,也是數百種鳥類的理想棲息地,其中包括瀕危的小燕鷗。

但是,這座由世界上最大的燃煤電廠之一建造的人工湖,用於儲存廢水,其中含有高濃度的,這危及了鳥類,並使魚類不宜食用。

硒是一種必需的營養素,但在野生動物和人體中,過量的硒可能很危險。現在,美國環境保護署正準備一項新法規,該法規將要求 600 多家燃煤電廠清理廢水,甚至可能消除排放到湖泊、河流和其他水道中的廢水。

計劃於 2012 年公佈的新國家標準將取代各州法規的拼湊局面,美國環保署官員表示,這些法規過於寬鬆,無法保護魚類和野生動物免受電廠廢水中有毒金屬和其他元素(特別是硒)的危害。一些州允許電廠排放的硒含量比美國環保署的水質標準高出數百倍,而另一些州甚至不要求對其進行監測。

高濃度的硒會使魚類和鳥類畸形或死亡,有時甚至會消滅整個物種。


“對於硒來說,實際需要的最佳量與越過那條線達到毒性之間的界限就像刀刃一樣,” 南伊利諾伊大學動物學系助理教授、即將出版的關於水生環境中硒的圖書的共同編輯 馬喬裡·布魯克斯 說。“我們需要對其中有多少硒以及有多少硒滲入系統保持高度警惕。”

愛迪生電氣協會(一家由股東所有的電力公司組成的行業協會)的環境政策主管 C. 理查德·博澤克表示,燃煤電廠的冷卻塔需要大量的水,因此它們通常位於湖泊和河流附近。

自 1982 年以來,美國環保署一直在對該行業的廢水進行其他汙染物的監管,但對硒和金屬的監管一直由各州自行決定。
 
今年 9 月,美國環保署在研究了一些燃煤電廠後得出結論:“目前的法規未能跟上電力行業過去三十年發生的變化。”

美國環保署水辦公室的工程和分析部門主管瑪麗·史密斯表示,該研究“揭示了人們對這些電廠排放的金屬的嚴重擔憂”。

杜克能源公司的吉布森發電站是許多引起環保機構關注的電廠之一。杜克能源公司沒有依靠附近的瓦巴什河為其服務於印第安納波利斯及周邊地區的電廠供水,而是在 20 世紀 70 年代建造了一個 3000 英畝的湖泊,用作冷卻池並儲存廢物。該湖於 2007 年被禁止捕魚,因為魚類中的硒濃度超過了自給性捕魚的安全水平。



但麻煩並沒有隨著禁止捕魚而結束。吉布森湖吸引了許多鳥類,包括瀕危的小燕鷗以及白頭鷹、遊隼和鵜鶘。今年,有 220 只燕鷗在那裡繁殖,創下紀錄。

美國魚類和野生動物管理局布盧明頓辦事處的現場主管斯科特·普魯伊特表示,湖中鳥蛋的硒含量很高,這會阻止蛋孵化。那裡的生物學家正在努力確定燕鷗的繁殖是否受到損害。到目前為止,尚未根據《瀕危物種法》採取任何行動。“你不能因為擔憂而採取行動,”普魯伊特說。“你必須根據適當的科學證據採取行動。”

為了給鳥類提供替代棲息地,這家電力公司在 2008 年出資將瓦巴什河的水輸送到附近的甘蔗嶺野生動物管理區,該區域是聯邦保護區的一部分,之前從吉布森湖接收水,但硒含量不達標。

另一種汙染物,,在 2007 年從該電廠的灰池中滲入附近城鎮東卡梅爾的飲用水中。

該公司一直在自願與聯邦官員合作解決硒問題,儘管它認為《清潔水法》不適用於其人工湖。

杜克能源公司的環境健康與安全政策主管埃裡克·邁爾斯表示:“我們向冷卻湖排放是為了避免必須排放到天然水體中。實際上,我們建造了這個湖。”美國環保署官員表示,他們尚未確定該湖是否屬於聯邦法律管轄範圍。

在燃煤電廠,硒和金屬透過兩個主要來源進入湖泊和其他水體:洗滌器(可清除空氣中的汙染物)和灰池(可儲存燃煤產生的廢物),史密斯說。

雖然洗滌器廢水有時會被儲存、重複利用或蒸發成可處置的汙泥,但它也可以在沉澱池中處理,然後排放到附近的水道中。灰池的水可能會在暴風雨中溢位,或者被虹吸到水體中,以防止池塘失去其結構完整性。灰池廢水也可能滲入周圍的土壤並威脅地下水。

硒天然存在於煤中,在主要在美國東部燃燒的煙煤中尤其普遍。

一旦進入水中,硒就會開始引起問題。

硒會在動物組織中積累,因此食物網中較高的動物體內的硒含量會更高。20 世紀 80 年代,農業徑流導致加利福尼亞州凱斯特森國家野生動物保護區出現大規模的鳥類畸形和魚類死亡,硒中毒引起了全國的關注。



電廠造成的嚴重硒問題可以追溯到 20 世紀 70 年代。

杜克能源公司在北卡羅來納州的比路斯湖蒸汽站在 1974 年開始向比路斯湖排放灰池廢水。威克森林大學生物學研究教授 A. 丹尼斯·萊姆利 說,僅僅四年後,硒就消滅了除一種本地魚類(食蚊魚)和兩種非本地魚類之外的所有魚類。

1985 年,該電廠改用乾燥的廢物處理方式。魚類中的硒濃度急劇下降,但十年後魚類仍然受到損害。儘管最近的魚類數量調查顯示,多樣性恢復正常,但萊姆利說,沒有人關注其他生態影響。

“我提出的問題是,這些魚類中的硒濃度是多少,以及經過這麼多年後,沉積物中是否存在任何可能已被納入食物鏈的殘留影響?”他說。

此外,根據萊姆利的另一項研究,西弗吉尼亞州一家燃煤電廠下游的魚類在其組織中積累了硒和金屬。

他說:“無論煤灰在哪裡或如何處理,它都會構成危害。”

缺乏聯邦監督導致全國各地的法規零星分散。各州機構根據具體情況設定電廠廢水的限值,並且各州並非都監測相同的汙染物。

美國環保署發言人埃內斯塔·瓊斯在一封電子郵件中表示:“大多數電廠缺乏美國環保署確定需要關注的汙染物的排放限值或監測。沒有哪個州監管其所有電廠的所有受關注的汙染物。”

美國環保署建議水中硒濃度保持在 5 ppb 以下,以保護水生生物。但是,美國環保署線上資料庫“執法和合規歷史”(簡稱 ECHO)中的記錄表明,很少有電廠甚至監測硒,而在那些監測的電廠中,大多數排放的硒濃度遠高於 5 ppb。然而,由於該標準適用於湖泊和溪流,而不適用於排放物,因此該標準在電廠不具有強制執行力。



賓夕法尼亞州允許 EME 霍默市發電機電廠排放的硒濃度比美國環保署的標準高 320 倍。據美國環保署資料庫顯示,即使在擁有該地區最寬鬆的排放限值之一的情況下,該電廠在過去三年中仍有九次違反其許可。儘管該公司在 2007 年因違反硒限值而被賓夕法尼亞州處以 20 萬美元的罰款,但該公司從未因違反《清潔水法》而被罰款。

各州提供的排放許可證通常允許電廠在廢水中含有比對水生生物安全更高的汙染物,因為它們允許稀釋。但一些專家表示,稀釋並非保護魚類和野生動物的可行解決方案。

萊姆利說:“它本質上為魚類和野生動物設定了一個陷阱,在陷阱中,它們可能會暴露在極高的濃度中。所以這有點像一個漏洞。”

他補充說:“排放者希望透過稀釋來降低濃度,從而將濃度排放到更高水平,而美國環保署則希望稀釋能夠降低濃度,使其達到其水質標準。”

電廠噴灑洗滌器以減少導致酸雨的汙染物,這個過程雖然可以淨化空氣,但可能會給水生環境帶來麻煩。

布魯克斯說:“如果將水流過洗滌器系統,硒不會消失,只是將它從進入空氣轉移到水中。”

“你可能會得到一個濃度非常非常高的水庫……必須將其隔離,”她說。

美國環保署的史密斯表示,僅僅將廢水儲存在池塘中不太可能解決問題。“鳥類和其他野生動物會被這些儲存廢物的處理池塘所吸引,”她說。

史密斯表示,相反,美國環保署可能會禁止燃煤電廠完全排放廢水。這將迫使該行業進行重大變革。

在該國 600 多家燃煤電廠中,只有一小部分被歸類為零液體排放。



伊利諾伊州的電廠不排放任何洗滌器廢水。相反,它們會將其蒸發並填埋固體。其他電廠,特別是在西南部,透過蒸發實現零排放

杜克能源公司正在對其吉布森電廠的一個灰池進行改造,到 2013 年改為幹灰,到 2020 年將其關閉。另一個灰池將繼續處理液體廢物。

愛迪生電氣協會的博澤克表示,零液體排放標準對該行業造成的負擔是無法預測的。他說,每個電廠都是不同的。

但很有可能價格不菲。

該協會的媒體代表埃德·萊格說:“改變這些東西會產生成本。總是如此。”

史密斯表示,環保署會考慮這一成本。“我們的目標是找到既能最大程度減少汙染,又負擔得起的方案,”她說。

博澤克表示,在環保署進行研究期間,該行業與其密切合作,並將繼續參與討論。 但是,他說,關於廢水不受監管的說法是“不實的”。

博澤克說:“即使在指南中沒有明確處理某些問題,也不意味著它不受監管。” 他說,各個發電廠會與各州合作,確定需要監測的汙染物。而且,這份清單中經常包括一些迄今為止尚未受到環保署監管的金屬。

與此同時,在環保署於 2014 年最終確定新的法規之前,財務和技術問題可能會阻止發電廠清理廢水。

博澤克說:“猜測環保署將要做什麼是不成熟的,也未必是一個好的商業決策。”

本文最初發表於環境健康新聞,該新聞來源由非營利媒體公司環境健康科學出版。


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