นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันวิศวกรรมศาสตร์และอาชีวเวชศาสตร์ซึ่งได้ถูกแต่งตั้งโดยสมาคมปอดของชาวอเมริกันเพื่อเตรียมการรายงานผลกระทบทางด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพจากมลพิษทางอากาศของโรงไฟฟ้าถ่านหิน สำหรับเผยแพร่สู่สาธารณะ โดย David L. Machintoch นักวิทยาศาสตร์ ที่ปัจจุบันเป็นอาจารย์สอนที่ มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด และ Dr.John D. Spengler.ซึ่งเป็นนักวิจัยให้กับโครงการนี้และเป็นอาจารย์สอนที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด เช่นกัน

แหล่งการระบายมลพิษ

มีโรงไฟฟ้ามากกว่า 440 แห่ง ที่ผลิตไฟฟ้ามากกว่า 25 เมกะวัตต์ ตั้งอยู่ใน 46 รัฐ ในรัฐเปอร์โตริโก ได้มีการเผาไหม้ถ่านหินเพื่อผลิตไฟฟ้า มีการผลิตไฟฟ้าประมาณ 45% ที่ใช้ถ่านหิน

จากการสำรวจและเก็บข้อมูลโดยได้ระบุว่าได้มีการระบายมลพิษในชั้นบรรยากาศจากโรงไฟฟ้าที่ผลิตจากการเผาไหม้ถ่านหิน

จากการเก็บตัวอย่าง 84 ตัวอย่างจาก 187 สารที่ระบายในอากาศที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม พบมลพิษ ณ แหล่งกำเนิดที่ใหญ่มากที่สุด คือ กลุ่มของกรดไฮโดรคลอริก (Hydrocloric Acid) ปรอท (Mercury) และอาร์เซนิก (Arsenic) ที่ระบายอยู่ในอากาศ (USEPA 2007)

โรงไฟฟ้าถ่านหิน เป็นโรงไฟฟ้าที่ระบายมลพิษทางอากาศที่สำคัญ หลายแหล่ง รวมถึง ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ และฝุ่น ด้วย

ความเป็นพิษและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและสุขภาพ

โรงไฟฟ้าถ่านหินระบายมลพิษทางอากาศสู่ชั้นบรรยากาศโลกซึ่งจะส่งผลกระทบต่อสุขภาพอย่างรุนแรง ได้แก่ ผลกระทบที่ทำให้อวัยวะเสียหาย เช่น ตา ผิวหนัง ระบบทางหายใจ ตับ ปอด และระบบประสาท ยังเป็นสาเหตุที่สำคัญต่อการเป็นมะเร็งทำให้เกิดการทำงานบกพร่องของประสาทและมีความสามารถในการส่งผลให้เป็นโรคหอบหืด โรคเกี่ยวกับปอดและโรคหัวใจ (USEPA 1998, USEPA 2011a; USEPA 2011b)

โรงไฟฟ้าถ่านหิน มีส่วนสำคัญทำให้ ปรอทที่อยู่ในถ่านหินไปสะสมอยู่ในดินและน้ำ มีการศึกษารายงานของ OHIO ด้านตะวันออก พบว่า การเผาไหม้ของถ่านหินปริมาณ 70% ของปรอท สามารถอยู่ในน้ำฝน (Kealer et al., 2006)

ในพื้นที่เดียวกัน ในการเก็บตัวอย่างน้ำฝนในช่วงฤดูร้อน โดยเป็นน้ำฝนที่ปนเปื้อนจากโรงไฟฟ้าถ่านหินซึ่งตั้งอยู่ในระยะห่างไม่เกิน 1 ไมล์ พบปริมาณปรอท 42% (White et al., 2009)

ปรอทสามารถสะสมอยู่ที่พื้นดิน อากาศ สู่ ทางน้ำ ซึ่งอาจจะอยู่ในสิ่งมีชีวิตเล็กซึ่งๆ เป็นรูปแบบปรอทที่มีความพิษสูง

EPA ระบุว่าการกระจายของฝุ่น เป็นสาเหตุของการเกิดโรคหัวใจ รวมถึงโรคหัวใจวาย และเป็นอันตรายต่อชีวิต ทำให้เป็นโรคทางเดินหายใจ และยิ่งไปกว่านั้นยังเกี่ยวข้องกับระบบทางเดินหายใจ เช่น โรคภูมิแพ้ และเกี่ยวข้องกับระบบการหายใจ มีผลต่อการพัฒนาการในการสืบพันธุ์ และมะเร็ง (USEPA 2009, CASAC 2010)

ยังมีมลพิษทางอากาศ เช่น อาร์เซนิก แบรีเลี่ยม แคดเมี่ยม โครเมี่ยม ตะกั่ว แมงกานีส นิกเกิล เรเดี่ยม เซลีเนี่ยมและโลหะชนิดอื่นๆ ซึ่งเป็นส่วนประกอบอยู่ในผงฝุ่นที่ออกมาจากโรงไฟฟ้าถ่านหินด้วย

ส่วนประกอบของโลหะต่างๆ มีความเกี่ยวข้องกับ ผลกระทบทางสุขภาพ ด้านสถิติทางระบาดวิทยาในระบบหัวใจหลอดเลือดและการศึกษาอื่นๆ (Zanobette et al.,2009)

จากข้อมูลที่ได้ในเร็วๆ นี้ ในเรื่องการประเมินผลกระทบทางสุขภาพจากผงฝุ่นที่ระบายจากโรงไฟฟ้าถ่านหินสร้างความเสียหายต่อสุขภาพ เฉลี่ยต่อปี ถึง 3.7 พันล้าน ดอลล่าร์ i(NRC, 2010)

ปิรามิดผลกระทบมลพิษทางอากาศต่อสุขภาพ

การส่งผลกระทบ

มลพิษทางอากาศที่ระบายออกจากโรงไฟฟ้าถ่านหินส่งผลกระทบต่อคุณภาพสิ่งแวดล้อมและสุขภาพในระดับท้องถิ่น ภูมิภาค และระดับโลก

ผลกระทบของมลพิษ รวมถึงกรดแก๊สการเปลี่ยนรูปแบบของกรดแก๊สของปรอทส่งผลกระทบต่อชุมชน

ผลกระทบของมลพิษทางอากาศที่ระบายออกจากโรงไฟฟ้าผลิตโดยถ่านหินส่งผลกระทบสิ่งแวดล้อมและความเป็นพิษ

ถ่านประเภทซับบิทูมินัสมีสารซัลเฟอร์น้อยกว่าถ่านประเภทบิทูมินัสและเป็นเหตุผลสำคัญที่โรงไฟฟ้าใช้เนื่องจากมีค่าซัลเฟอร์ไดออกไซด์น้อยกว่า ถ่านหินบิทูมินัส และมีผลทำให้เกิดฝนกรดและฝุ่นผงได้น้อยกว่า ถ่านหินเมื่อถูกน้ำและสารเคมีบางชนิดทำให้สารที่ไม่บริสุทธิ์หลุดออกไป เมื่อเกิดการเผาไหม้ สารไม่บริสุทธิ์เหล่านี้ก็จะถูกระบายสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งเครื่องมือที่ควบคุมด้านมลพิษทางอากาศของโรงงานไม่สามารถดักจับได้

ถ่านหินประเภทซับบิทูมินัส มีความเข้มข้นของการระบายมลพิษทางอากาศที่ปล่องต่ำกว่าถ่านหินบิทูมินัส 2-3 เท่า แต่ซับบิทูมินัสได้ค่าความร้อนต่ำกว่าถ่านบิทูมินัส

ถ่านแต่ละชนิดให้ค่าความร้อนและมีสารโลหะหนักแตกต่างกันอย่างไร

ฝุ่นที่ระบายออกจากโรงไฟฟ้าถ่านหินเป็นฝุ่นขนาดเล็กมากขนาด 2.5 PM เล็กกว่า 10 PM ที่เราใช้เครื่องมือวัดกัน ดังนั้น ฝุ่นขนาด 2.5 PM หากมีกฎหมายและมีการวัด จะทำให้พบในปริมาณที่มากขึ้นกว่าที่ปรากฏในสถิติข้อมูล

ฝุ่นขนาดเล็กมากที่ระบายมาจากโรงไฟฟ้าถ่านหินขนาด PM2.5 (ลูกวงกลมสีแดง)
เมื่อเทียบกับ PM10 (ลูกวงกลมสีน้ำเงิน) และขนาดของเส้นผม

ฝุ่นจากโรงไฟฟ้าถ่านหินที่พบมีขนาด 2.5 ไมโครเมตร (PM2.5) ซึ่งมีขนาดเล็กกว่าความกว้างของเส้นผมมนุษย์ ซึ่งเป็นส่วนที่สำคัญและเป็นอันตรายต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อมอย่างยิ่ง โดยเฉพาะมลพิษทางอากาศที่เป็นพิษนั้นประกอบด้วยฝุ่นขนาดเล็กของโลหะที่เป็นอันตรายที่อยู่ในองค์ประกอบของถ่านหินอีกด้วย (USEPA, 2009a)

มลพิษทางอากาศที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพเมื่อถูกปล่อยมาสู่บรรยากาศเมื่อเวลาผ่านไปหลายชั่วโมง มีบรรยากาศรวมถึงความเร็วลมช่วย จะสามารถแพร่กระจายไปได้ในรัศมี 15-30 ไมล์ และยิ่งไปกว่านั้นหากระยะเวลาผ่านไปนานขึ้น มลพิษทางอากาศที่เป็นอันตรายสามารถแพร่กระจายไปในระยะทางจาก 100 ถึง 1,000 ไมล์ ก่อนที่จะสลายไปในบรรยากาศ

การแพร่กระจายของผลกระทบ

การแพร่กระจายของมลพิษทางอากาศ

ในส่วนที่เพิ่มเติมของมลพิษและอากาศ ทำเลและความเข้มของผลกระทบจากการระบายมลพิษจากโรงไฟฟ้าถ่านหินจะส่งผลอย่างไรขึ้นอยู่กับความสูงของปล่องที่เหนือพื้นดิน โดยทั่วไปปล่องที่ต่ำกว่าจะส่งผลกระทบต่อพื้นที่ที่อยู่ใกล้มากกว่าปล่องที่สูง ความเกี่ยวข้องระหว่างความสูงของปล่องและระยะทางที่ส่งผลกระทบสามารถดูได้จากภาพข้างล่างนี้

ความสูงของปล่องการระบายมลพิษทางอากาศส่งผลกระทบและมีความเกี่ยวข้องต่อผลกระทบที่ระดับพื้นดิน

ความสูงของปล่องสำหรับโรงไฟฟ้าถ่านหินในอเมริกาโดยทั่วไปสูง 440