科學(xué)家發(fā)現(xiàn)此前未被統(tǒng)計(jì)的大型溫室氣體來(lái)源：廢棄煤礦

據(jù)美國(guó)地質(zhì)學(xué)家Rudy Molinek報(bào)道，最新研究揭示，長(zhǎng)期廢棄的煤礦可能仍通過(guò)排放水悄然釋放二氧化碳（CO?）至大氣，成為溫室氣體的一個(gè)不被重視的來(lái)源。地球化學(xué)家Dorothy Vesper的發(fā)現(xiàn)指出，這些被遺忘的礦井對(duì)氣候變化存在潛在影響。

研究顯示，無(wú)管控和未處理的礦井徑流能將巖石中的二氧化碳帶入大氣。賓夕法尼亞州工業(yè)化煤礦開(kāi)采已持續(xù)約250年，至1830年匹茲堡每日煤炭消耗量已超過(guò)400噸。雖然煤炭燃燒直接加劇氣候變化，但礦業(yè)活動(dòng)帶來(lái)的環(huán)境影響遠(yuǎn)不止于此。美國(guó)國(guó)會(huì)1977年制定聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)之前遺棄的大量礦井，至今泄漏污染性排水，其長(zhǎng)期影響可能更為深遠(yuǎn)。

在美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)2025年會(huì)議上，西弗吉尼亞大學(xué)地球化學(xué)家Vesper展示了廢棄礦井通過(guò)滲漏水持續(xù)釋放CO?的證據(jù)。她團(tuán)隊(duì)在2016年研究中發(fā)現(xiàn)，賓州僅有140座遺棄礦井的排水每年的二氧化碳排放量已與一個(gè)小型燃煤電廠相當(dāng)。不僅如此，實(shí)際廢棄礦井?dāng)?shù)目前無(wú)法準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)，因此相關(guān)溫室氣體排放可能遠(yuǎn)超預(yù)期，且這一現(xiàn)象存在于全球范圍。

Vesper稱(chēng)，“我們非常希望能掌握這些碳排放的真實(shí)規(guī)模。現(xiàn)在的難點(diǎn)就是很多排放口甚至不知具體位置，這不只是阿巴拉契亞地區(qū)，而是世界各地都可能存在這種礦井水。”

煤礦水富含由于煤層化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的硫酸，與附近石灰?guī)r等碳酸鹽巖發(fā)生反應(yīng)，釋放出數(shù)百萬(wàn)年前形成時(shí)封存的二氧化碳。當(dāng)酸性水溶解碳酸鹽礦物時(shí)，生成碳酸根離子（CO?），隨后在水體表面與空氣接觸過(guò)程中釋放為二氧化碳，進(jìn)入大氣，增加溫室氣體濃度。

以往對(duì)于礦井排水脫氣產(chǎn)生的二氧化碳排放未有廣泛量化。難點(diǎn)在于廢棄礦數(shù)量不明，以及現(xiàn)場(chǎng)常規(guī)儀器無(wú)法檢測(cè)極高濃度的CO?。Vesper團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)某些礦井排水中的CO?濃度可比普通淡水高出1000倍。為此，她采購(gòu)了起源自飲料行業(yè)的特種儀器——本用于啤酒廠監(jiān)測(cè)高濃度二氧化碳的大型便攜式設(shè)備。

Vesper團(tuán)隊(duì)持該儀器深入廢礦實(shí)地測(cè)量，部分礦井排水所含CO?與地?zé)釡厝喈?dāng)，遠(yuǎn)高于天然石灰?guī)r洞穴水。而且各礦井的排放量會(huì)隨地下水條件而變動(dòng)。她計(jì)劃未來(lái)繼續(xù)拓展調(diào)查礦井對(duì)象、延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)周期、加測(cè)甲烷并研究不同修復(fù)工藝對(duì)減少溫室氣體排放的效果。

“我認(rèn)為即使簡(jiǎn)單調(diào)整修復(fù)設(shè)計(jì)也能有貢獻(xiàn)，比如使用管道將排水引入地下再流入處理濕地，這樣二氧化碳就不易在環(huán)境中脫氣。”Vesper表示。

編譯自/ScitechDaily