当前世界环境

介绍

印度是世界上增长最快的国家之一。印度的能源需求也在增加，因为人口和工业的增长提高了生活方式的质量。在印度，煤炭是基础设施行业的主要投入，例如发电厂、钢铁厂和水泥行业。印度52%的一次能源依赖煤炭¹．印度66%的发电依赖于煤炭生产¹．

图1:Jharia煤田地理地图 点击此处查看图

印度的主要煤田是印度煤炭有限公司(CIL)、Singareni煤矿有限公司和Neyveli褐煤公司。CIL拥有子公司ECL, BCCL, CCL, NCL, WCL, SECL, MCL和NCL。巴拉特炼焦煤有限公司(BCCL)是印度唯一的优质炼焦煤生产商¹．BCCL满足了综合钢铁行业近50%的主要炼焦煤需求²．Jharia煤田(JCF)是印度下冈瓦纳煤田之一，面积约450公里²．它是印度最重要的煤田之一，位于Dhanbad地区，位于北纬23°39′至23°48′和东经86°11′至86°27′之间。根据环境参数，BCCL的所有103个煤矿被分为17个集群²．一个集群由一组矿山租赁边界靠近的矿山组成，包括正在运营的矿山、废弃/关闭的矿山和拟议的项目。中央污染控制委员会(CPCB)与邦污染控制委员会协商后，已将该国88个研究地区中的43个确定为严重污染地区。丹巴德区被确定为其中之一，尽管目前因改善环境条件而被排除在名单之外。煤矿开采活动是造成空气污染的主要原因，特别是由于丹巴德的下沉和矿井火灾^{4、5、14、15}．煤炭处理厂、铁路侧线、运输活动和家庭烹饪是空气污染的来源。颗粒物(PM)的排放₁₀&点_2．5)是贾里亚煤田空气污染的主要原因。点₁₀&点_2．5是否细到足以被吸入并对健康造成影响⁶．因此，颗粒物对空气质量有显著影响，需要进行影响评价。本研究的目的是测量研究区域的环境空气质量，参考颗粒物。

研究区的位置

重点研究区域位于Jharia煤田的西部，被命名为BCCL的第十五组矿山，由四个矿山组成，Kharkharee煤矿(UG)， dharhamand煤矿(UG)， Madhuband煤矿(UG)和Phularitand煤矿(UG)，位于纬度23之间^o45′~ 23′^o北纬47度，西经86度^o12′~ 86′^o这个地区有四个地下矿井。研究区域的地图如图2所示。

监测站的固定考虑了上下风向，以反映集群的横截面情景。监测站设置时考虑了研究区主导风向和风速的气候规范。

总共确定了6个监测站，即A-1至A-6。

空气质素监测站已分别设于上下风向，以反映该群集的横截面情况。根据G.S.R. 742(E) dt。25^th2000年9月——环境和森林部《煤矿环境空气质量通报》，《国家环境空气质量标准(试行)》^th2009年11月环境空气质量评价考虑的参数为SPM、PM₁₀下午,_2．5^7、8．

采样地点A-1和A-2位于采矿活动核心区。选择它是为了评估由于采矿活动造成的基线环境状况，以接近集群中由于采矿活动造成的污染水平。采样地点A-3位于集群向北约2.5 Km处，用于测量采矿和相关活动造成的污染物水平。采样地点A-4位于集群西北方向约3公里处，测量污染物对集群活动的影响。采样点A-5位于集群东北方向约3.5 Km处，测量污染物对集群活动的影响。采样点A-6位于集群东南方向约5km处，测量污染物的影响。

图2:设有采样站的研究区位置 点击此处查看图

实验方法

在Gaslitand村的一所房子的屋顶上，在核心区附近固定了一个气象站，它代表了集群的微气象状况。在研究期间，记录了气温、湿度、云量、气压、风速、风向和降雨量的逐时读数。2012年2月至2012年4月收集了季风前的环境空气样本。PM的抽样₁₀&点_2．5使用呼吸性粉尘采样器/细颗粒物采样器(制造:Envirotech RDS 460 /APM 550)。所以₂采用合适的流量控制器收集NOx。以上参数每天24小时监测，每周2天，共12周。每个采样站共采集样本24份。用于监测SO的方法取自NAAQS(国家环境空气质量标准)，IS 5182(第二部分)- 1969中的标准₂IS 5182(第IV部分)- 1973,IS 5182(第VI部分)- 1975，用于氮氧化物和悬浮物，IS 5182(第V部分)- 1975，用于气体污染物采样。

悬浮颗粒物(SPM)

采用呼吸性粉尘采样器(RDS)进行SPM浓度估算。收集粗颗粒并称重。悬浮颗粒物(SPM)浓度由悬浮颗粒物(SPM)质量和总空气样本量计算得到。

可吸入颗粒物(PM₁₀）

采用旋风分离器组成的RDS取样器，对集群周围空气中直径大于10微米的颗粒进行了测量。通过分离器的空气样品以已知的速率通过尺寸为20厘米× 25厘米的预先称重的玻璃纤维片。RPM浓度通过平均空气流速、采样时间和滤纸上收集的颗粒物质量来测量。

微粒物质(PM)_2．5）

点_2．5是根据USEPA(美国环境保护署)的指导方针，在细尘采样器的帮助下确定的。环境空气允许通过具有直径37毫米的新鲜滤纸的组件。粒径<2.5微米的颗粒物质沉积在46.2毫米直径上。聚四氟乙烯过滤器。滤纸的终重与初重之差，得到粒径<2.5微米的颗粒物的重量。PM的浓度_2．5其计算方法为沉积在过滤器上的粉尘重量除以通过空气样品的体积。

二氧化硫(SO)₂）

利用呼吸性粉尘采样器(RDS)产生的真空，采集通过撞击器的空气样本，用多气体采样器对环境空气进行采样，以测量气态污染物。二氧化硫(SO)₂)，通过四氯汞酸钾溶液以400 ~ 500ml /min的测量速率抽吸空气。取样完成后，用磺胺酸、盐酸对玫瑰苯胺和甲醛的稀溶液处理吸收剂。用分光光度计测定了对玫瑰苯胺甲基磺酸在560nm波长处的吸光度₂在样品中进行了计算。环境SO₂浓度由总SO计算₂吸收量、总效率和采样空气量。

氮氧化物(NOx)

空气样本以200毫升/分钟的已知速率通过由氢氧化钠和亚砷酸钠溶液组成的孔尖撞击器采集。取样完成后，用对氧化氢(H)溶液处理吸收液的等分液₂O₂)、NEDA和磺胺。利用分光光度计测定溶液在波长540 nm处的吸光度，计算亚硝酸盐离子的存在。NOx的浓度由总亚硝酸盐离子、总效率和所取空气样本的体积计算。

呼吸性粉尘取样器的平均流量为1.1-1.2 m^3./min根据IS: 5182-第II部分采样/收集颗粒。

它们是在电子天平取样前测定Whatman GF/A滤纸的重量后，按标准方法计算的。首先取滤纸的初始重量，然后安装在取样器中。仪器上的定时器是开着的;记录采样日期，经过的时间仪表读数和初始流量。取滤纸终重，取环境颗粒物浓度。

收集完成后将空气样品作为PM的重量₁₀&点_2．5在滤纸(聚四氟乙烯膜过滤器)上收集的数据用重量法计算。

图3:平均浓度之间的柱状图 (µg / m3.不同的采样地点。 点击此处查看图

结果与讨论

悬浮颗粒物(SPM)

SPM浓度最低为158µg/m^3.A-3至最大370µg/m^3.在a - 1。平均浓度为175 ~ 312µg/m^3.与Jharia煤田的煤矿环境保护标准(MoEF)修订规则- 2000(700µg/m)进行比较^3.24小时。样品中SPM浓度均在限定范围内⁹．这可能是由于地下矿山，因为与露天采矿和执行Jharia煤田环境管理总体计划相比，UG采矿过程中涉及的活动较少¹⁰．

可吸入颗粒物(PM₁₀）

PM₁₀浓度最低为81µg/m^3.A-3至最大100µg/m^3.在a - 1。平均浓度为85 ~ 93µg/m^3.与印度国家环境质量标准(NAAQS)(根据CPCB, 2009年)(100µg/m)进行比较^3.24小时。加权平均抽样)PM₁₀浓度在限定范围内¹⁵．这可能是由于地下矿山，因为与露天采矿和执行Jharia煤田环境管理总体计划相比，UG采矿过程中涉及的活动较少^10、11．

微粒物质(PM)_2．5）

PM_2．5浓度最低为46µg/m^3.A-3至最大59µg/m^3.在a - 1。平均浓度为48 ~ 53µg/m^3.与印度国家环境质量标准(NAAQS)(根据CPCB, 2009)(60µg/m)进行比较^3.24小时。加权平均抽样)PM_2．5浓度在限定范围内。这可能是由于地下矿山，因为与露天采矿和执行Jharia煤田环境管理总体计划相比，UG采矿过程中涉及的活动较少。

二氧化硫(SO)₂）

所以的₂浓度最低为15µg/m^3.A-3至最大34µg/m^3.在a - 1。平均浓度为21 ~ 27µg/m^3.与印度国家环境质量标准(NAAQS)(根据CPCB, 2009)(80µg/m)相比(图3)^3.24小时。加权平均抽样)₂浓度在限定范围内。

氮氧化物(NO ._x）

无_X浓度最低为21µg/m^3.A-3至最大40µg/m^3.在a - 1。平均浓度为27 ~ 34µg/m^3.与印度国家环境质量标准(NAAQS)(根据CPCB, 2009)(80µg/m)相比(图3)^3.24小时。加权平均抽样)_X浓度在限定范围内。

结论

煤矿矿区的污染被认为是由于颗粒物和甲烷等气体的逸散性排放₄)、二氧化硫(SO₂)和氮氧化物(NO_x）.采矿及其相关活动是上述排放的主要重要来源。对于大气污染的缓解措施，采取的措施包括在运输和运输道路上连续喷水和洒水，以控制矿区周围的粉尘产生和植树造林。

环境空气监测结果表明，观察到的空气质量在MoEF / CPCB规定的范围内。这可能是由于地下矿山造成的，因为与露天采矿相比，地下矿山的开采过程中污染较少。贾里亚煤田环境管理总体规划的实施也改善了该地区的空气质量^10、13．煤矿开采和发电厂(燃煤)被认为是造成污染的工业。然而，通过适当的污染控制和生态恢复措施，可持续开采是可能的^11,12,13．

丹巴德地区被确定为印度污染严重的地区之一，但现在由于环境状况的改善，它已被排除在名单之外。

鸣谢

作者感谢CMPDI、RI-II、Dhanbad允许为本出版物提供数据并给予支持和鼓励。

参考文献

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