怀俄明州吉列市——怀俄明州东部和蒙大拿州南部广阔的高草原曾经是一个浅海的底部,数百万年来都是一片富饶的亚热带沼泽地。大约6000万年前,植物层开始形成泥炭层,后来被埋藏并压缩成烟煤层。
随着北部落基山脉的形成,密苏里河成为主要的河流,它的支流如黄石河、粉河和夏延河向北和向东汇入其中。它们的侵蚀最终使煤层仅位于如今被称为粉河盆地的地表下几英尺处。
蒙大拿大学能源经济学荣誉退休教授托马斯·迈克尔·鲍尔表示,地球上没有其他煤层如此巨大、如此接近地表且开采成本如此低廉。
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一场全国性的辩论
如今,这些巨大的矿藏,足以照亮美国几乎到23世纪,已经成为区域性,并且越来越成为全国性辩论的中心:是否应该继续开发这种资源,它将如何进入市场,以及市场是什么?这种煤炭非常便宜,公司看到通过长达半英里或更长的庞大火车将其运往西部,然后横跨太平洋以满足亚洲看似永不满足的需求的利润。
人们还担心煤炭在全球变暖和健康影响中所起的作用。煤炭是“最脏”的化石燃料,它排放汞、氮氧化物、硫磺,而且每燃烧一吨矿石会排放2.5吨二氧化碳。天然气排放的温室气体约为一半。根据能源信息署的数据,煤炭是全球能源相关二氧化碳排放量的44%的来源。
煤炭中心
这个盆地有着悠久的历史。而且不乏冲突。
自19世纪以来,该地区一直是美国煤炭工业的西部中心。只有在1990年《清洁空气法案》修正案要求降低硫含量后,该盆地的低硫烟煤和次烟煤才成为美国全国范围内发电、动力和供热的主要煤炭。
这片富饶的草原是野牛群和土著夏延人、克劳人和拉科塔人的家园,他们被白人拓荒者和定居者强行驱逐,然后他们放牧了数千头牛。这个26000平方英里的区域大部分仍然在私人牧场、农业部管理的国家草原以及土地管理局经营的放牧分配地进行放牧。土地管理局还控制着煤炭、石油和其他矿产的开采权;如今,这就是财富的来源。
开发煤炭的努力日益使牧场主与矿业公司在争夺水资源方面发生冲突。被矿井穿透的含水层正在枯竭。对于牧场主来说,甜美的夏季草原是覆盖层,对于矿工来说,它是需要刮掉的东西。随着美国林务局宣布牧场因采矿活动而不可用,放牧分配地实际上消失了。
来自蒙大拿州赖特附近的牧场主 L.J. 特纳说:“你只能承受损失。” “我们失去的那6000英亩土地养活了我们一家。”
历史也在这里重演,尽管规模不同。
在怀俄明州格恩西的盆地南部,人们可以看到来自1830年代的俄勒冈小径的先锋马车、牛和脚印辙痕,这些辙痕被深深地刻在砂岩中,深达两到六英尺。
现在,向北延伸到蒙大拿州数英里的土地被16个巨大的露天煤矿所切割、撕裂和剥夺,这些煤矿的轨道上运载着黑色燃料为美国电力供电。而且,它的景观越来越多地被油气井穿刺。
安静的碎石路
今年秋天,我花了一周时间在景观中漫步,环境健康科学家琼·罗斯莱恩陪同我,看看美国如此多的煤炭来自何处以及拟议的煤炭出口的来源。沿着主干双车道高速公路,巨大的煤炭和石油工业半挂卡车不断出现在后视镜中,在安静的碎石牧场道路上,叉角羚在那里吃草,我们捕捉到了一些当今能源繁荣的人们和工作。
怀俄明州吉列市以北的小粉河上的一个牧场现在与最近建成的干叉发电厂共享这片土地,该发电厂通过燃烧附近煤矿的煤炭发电385兆瓦。
仅仅在八年前,煤电产生了美国一半以上的电力;现在,由于天然气和全球变暖问题的兴起,它已经下降到大约 37%。
皮博迪能源公司拥有的卡巴罗矿的动力铲正在工作,将煤炭从草原地表以下 200 多英尺的煤层装载到卡车上。根据州和联邦的租约,矿山正在扩大,穿过草原土壤和地表岩石,将其作为堆积的废料和不完善的恢复土地吐出。
排放限值
美国 40% 的煤炭来自怀俄明州南部和蒙大拿州南部,几乎所有的煤炭都用于发电。据土地管理局的数据,燃煤发电厂产生了美国 13% 的二氧化碳排放量,比任何其他单一活动都多。煤炭和电力行业现在面临新的环境保护署排放限值。
一辆装满煤炭的卡车驶出鹰丘矿,该矿每年为阿尔法自然资源公司生产约 2000 万吨煤炭。
大型卡车,长列火车
这里没有什么是小的:卡车长 40 英尺,驾驶室高 20 英尺,在六个直径 11 英尺的轮胎上滚动。它们载重 200 吨煤炭,将其倾倒到输送机上,输送机将煤炭转移到多达 150 节漏斗车的火车上。
在怀俄明州赖特北部的一片开垦的矿区,长满了草。煤炭公司吹捧开垦的成功。土地管理局的法规要求提供履约保证,并规定采矿区必须恢复到“大致原始轮廓”,水和栖息地处于“健康状态”。
但一个致力于反对煤炭开发的非营利组织——西部资源委员会组织分析了土地管理局的报告,发现情况并非如此:“在怀俄明州,煤矿开采已经扰乱了 162000 多英亩的土地,”该组织写道,“但只有 4% 的土地获得了最终的开垦状态”,并完成了全面恢复和法律上的免责。
煤炭列车在皮博迪能源公司拥有的北部羚羊罗谢尔矿附近行驶。这是美国最活跃的煤矿,2012 年生产了 1.077 亿吨煤炭,占美国总产量的 10% 以上。
爆破、采矿工作和砾石路上的重型卡车交通产生的粉尘给该景观蒙上了一层阴影。环保局监测站的数据显示,自 1980 年以来,随着更多煤炭的开采,空气污染日益恶化。
“粉尘性肺炎”
现在很少有人直接住在煤矿附近,但矿山正在吉列和赖特地区附近扩张。在道路和矿山附近的牧场上,牧场主报告说,幼牛和马可能会患上“粉尘性肺炎”。
牧场主 L.J. 特纳在他在联邦雷霆盆地国家草原租用的一片牧场上照料着他的一些红安格斯牛。他的牛群的成功取决于这片富饶的草原。但在下面却有一层厚厚的煤层——背景中巨大的北部羚羊罗谢尔矿正在吞噬草原以获取它。
采矿优先
在联邦土地的价值中,采矿具有优先地位,因此,该矿已被允许将特纳原始放牧地中约 7500 英亩中的约 6000 英亩作为“覆盖层”运走。
那片富饶的夏季牧草养活了特纳一家。现在,未来可能会有更艰难的时期。
特纳出生并成长在这片土地上,他的家人自 1918 年以来一直拥有这片土地,他指着这片 10000 英亩的牧场,指向近年来干涸的一些小溪。他将此归咎于煤矿开采。
像羚羊溪这样的小溪现在在夏季干涸,除了泉眼。鱼类、海狸、水貂和麝鼠大多消失了。
他说:“从羚羊溪向北到吉列市,所有的含水层都被矿井切断了。” “上游的水正在流失。”
“刚刚消失”
特纳说,含水层位于大约 90-100 英尺深的地方,因此当它被爆破和动力铲切开时,水会聚集在矿井底部。一部分水被抽出,一部分用于湿润矿区道路或其他矿区用途。
但对于牧场主来说,“它刚刚消失了。”
“我最担心的是水。现在的水不够用,而且很脏,”卡伦·特纳一边看着他们牧场和政府草原租赁的地图,一边和她的丈夫 L.J. 说。“我们喝瓶装水,因为我们的水闻起来像硫化氢,以前不是这样的。”
随着煤矿的逼近,最近钻探了许多石油和天然气井,而且在牧场上和附近正在谈判更多的井。特纳夫妇从他们土地上的油井获得了一些收入,但他们并不拥有其下的矿产权。
安静而传统的牧场生活“已经一去不复返了,”L.J. 特纳说。由于石油和煤炭工作报酬较高,牧场工人很难找到。
他们年轻的成年子女热爱牧场,但“对回来战斗并不热衷”,包括与州政府就保护泉水和较小水源进行诉讼战。
对于卡伦来说,钻探和采矿“让你生气——气得生病。”
在阿奇煤炭公司的黑雷矿,装卸区一片繁忙景象,该矿是第二大生产商,但也是粉河盆地最大的矿山。Skytruth 在 2012 年拍摄的航拍照片显示,该矿已挖掘并破坏了 40 多平方英里的土地,几乎相当于旧金山的面积。
黑雷矿在 2012 年生产了 9300 万吨煤炭,雇用了 1635 人。
煤车在怀俄明州赖特附近的黑雷矿等待装载。在粉河盆地,每天有多达 100 列煤炭列车被装载,并日夜驶向东部、南部,而且越来越多地驶向西部的 200 多家发电厂。
在盆地中,煤炭公司一直以来只向土地管理局支付每吨煤炭一美元的联邦土地租赁费。去年夏天,土地管理局拒绝了一项每吨 21 美分的投标,另一项租赁报价无人问津。
分析师将这种下滑归咎于两个因素:廉价的天然气和气候变化法规。
出口与国内需求
公共拥有的煤炭应该以“公平市场价格”出售给公司,以满足国家能源需求。内政部监察长在 2013 年关于粉河盆地煤炭的报告中说,事实恰恰相反,销售价格一直过低,公司提供的矿山数据没有得到独立验证,而且在“公平市场”计算中没有计算煤炭的高出口价格。
出口煤炭的售价是国内终端用户支付的每吨约 10 美元价格的十倍。
一列满载粉河盆地煤炭的西行列车,共有115节车厢,正经过吉列附近的怀俄达克发电厂。
煤炭公司一直在寻求亚洲出口市场,并与俄勒冈州和华盛顿州的港口官员接洽,希望大幅增加煤炭出口。皮博迪能源公司的首席执行官称之为“美国出口的新时代……面向世界最好的煤炭市场”。
西北部有三个大型出口码头的申请正在研究和审批过程中。扩张可能意味着每天有40趟列车,而不是现在的两三趟,隆隆驶过1400英里到达西海岸,穿过环境敏感的哥伦比亚河峡谷,并阻塞沿途数十个城镇的交通。
根据BNSF的研究,每列长达一英里的列车,每行驶400英里,就会有10,000到64,000磅的煤尘和煤块被吹落和震落。
强烈反对
扩张计划引发了一些西部领导人和民众的强烈反对。已有人对美国环保署提起诉讼,指控其违反《清洁水法》,原因是铁轨沿线的煤炭污染。21个环保组织在4月份以付款、健康和气候变化为由,要求“立即暂停在粉河盆地新煤炭租赁”。
作为回应,内政部表示,在考虑新的矿井时,已经报告了燃烧煤炭产生的温室气体影响。它还指出正在对租赁和定价计划进行审查。
一个新的双抽油机正在怀特郊外的一个油井中抽油。除了煤炭之外,粉河盆地地下还蕴藏着石油和甲烷的储量,最近在大量的油井和管道中被开采利用。
该盆地现在在石油产量方面领先于该州。页岩气和石油通常通过水力压裂法开采——将水、化学物质和细沙注入油井的过程称为压裂——而煤层气是通过将水从深层煤层中抽出而释放出来的。来自油井的微咸废水——被称为“产出水”——被泵到陆地上,重新注入油井,或泵入过滤池。
新法规
怀俄明州从2014年3月开始实施新法规,要求能源运营商测试钻井地点半径半英里内的新鲜水井和泉水,以监测任何污染。
美国环保署估计,每个压裂油井需要200万至400万加仑的水。这些水来自用于饮用水和畜牧业的含水层。水资源在西部地区已经是一个有争议的问题,随着天然气钻探和煤炭开采的加剧,这个问题变得更加突出。
这会是未来吗?在夏延附近的西南部怀俄明游客中心,一个集成的太阳能光伏玻璃面板框住了中心外山上的一组中型风力涡轮机。
该中心是怀俄明州作为可再生能源领导者潜力的宣传广告。但根据美国能源部的数据,尽管怀俄明州的可再生能源潜力排名第八,但其风力发电量却落后于其他14个州。
风力发电的希望
在粉河盆地的西部,正在规划几个大型新风电场,但在11月份,杜克能源公司接受了一项联邦刑事认罪协议,因在两个已建成的涡轮机阵列中杀死鸟类而支付100万美元。
富含煤炭和石油的粉河盆地也蕴藏着风力发电的希望。特纳夫妇的牧场上已经安装了三个测试风速计超过6年。“太棒了,”凯伦·特纳看着风速和一致性记录说。“容量系数为50%。大多数风电场在20%的情况下是可行的。”
但特纳说,缺乏可再生能源的税收抵免和其他经济因素阻碍了他们在该地区安装风力发电。
加里·布拉施是一位总部位于俄勒冈州的摄影师。他关于气候变化的长期项目记录了所有大陆28个国家的科学和影响。《地球在火中》一书由加州大学出版社出版,是其中一项成果;另一项成果是目前在波士顿科学博物馆举办的展览。请在布拉施的网站上查看他更多的作品。
这篇文章最初发表在《每日气候》,该网站是由非营利媒体公司环境健康科学出版的气候变化新闻来源。