当你从冰箱或水槽里拿水喝的时候,你会想到水是从哪里来的吗?它通过管道从一个水处理厂经过化学处理,使其可以安全饮用。水中添加氯是为了消灭引起霍乱、痢疾和伤寒等疾病的有害细菌。但氯可以与水中的天然物质发生反应,产生对人体有害的消毒副产物(dbp)。具体来说,当溴化物存在于自然水源或人类活动(如发电厂废水排放)的水中时,所形成的消毒副产物毒性更大。
卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)土木与环境工程、工程与公共政策教授珍妮·范布里森(Jeanne VanBriesen)和新近获得博士学位的凯利·古德(Kelly Good)完成了一项研究,分析燃煤电厂排放的溴如何影响饮用水。斯科特能源创新研究所的研究员范布里森说:这非常复杂,因为这取决于发电厂做出的选择。每一种选择(通常是出于控制汞、控制其他空气污染物,或者通过税收抵扣降低成本)都会影响溴的排放,潜在地影响饮用水厂。
在煤中发现的溴化物通常通过烟囱将发电厂排出废气。但是,如果发电厂采用一种处理技术来减少二氧化硫的排放和防止酸雨,它就能同时捕获二氧化硫和溴化物。在这种情况下,溴被释放到河里,在那里它可以进入饮用水植物,并导致DBP的形成增加。VanBriesen和Good于2015年开始这项研究,研究对象是阿勒格尼河流域的溴化物,该流域受到发电厂排放以及石油和天然气相关废水处理的影响。
为了弄清这个问题是否只存在于该地区,范布里森和古德对宾夕法尼亚州各地燃煤电厂的溴排放进行了研究,证明有许多饮用水电厂可能受到影响。在2019年5月27日发表在《环境科学与技术》的研究是这项分析的成果,它包括对每个发电厂影响多个饮用水厂的可能性进行分析。情况也正相反:对于每一个饮用水厂,都通过确定所有可能影响它的发电厂来评估其脆弱性。这样一来,自来水厂就能知道溴化物可能来自哪里,发电厂也能知道它们是否会对饮用水产生意想不到的影响。
这意味着我们可以回答这样一个问题:在哪里控制溴离子的排放最有效?这些研究结果还可能帮助美国环保署决定如何监管发电厂的排放,今年,美国环保署正在对发电厂的排放进行审查。范布里森计划继续这项研究工作,对发电厂做出的不同选择成本和效益进行更广泛的评估。希望了解控制空气污染物的选择,从而降低空气质量相关风险,如何影响溴化物排放风险的变化。在控制环境污染物的时候,我们总是要考虑如何平衡收益和风险。