比弗县的俄亥俄河上游:石化设施排放对社区的影响以及这场长期战斗背后的原因

作者:Carol Nie，实习生FracTracker埃里卡·杰克逊的贡献/2022年1月4日 / 14分钟阅读

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概述

这个项目着眼于宾西法尼亚州比弗县的石化工业，特别关注他们排入俄亥俄河上游的废水。这一地区应该引起关注，因为该县的大部分地区位于“高度关注区域”内，位于联邦环保局指定的水源保护区内，沿河有几个工业设施。

随着新的壳牌乙烷裂解厂在波特镇的建设，更多的排放将增加现有的污染。

该项目的第一个重点是计算比弗县的某些石化设施被允许排放到俄亥俄河上游的有毒物质的负荷，包括乙烷裂解厂的增加，并研究所关注的化学物质及其对健康的影响，因为大多数注意力都集中在单点来源，而不是累积影响。地理信息系统用于绘制比弗县的人口数据，以更好地了解受影响的人口。

该项目的第二部分是评估俄亥俄河谷面临许多采掘业的原因，这些采掘业为拟议中的俄亥俄河沿岸新石化基础设施奠定了基础。随着特拉华河流域成功实施了永久水力压裂禁令，我们有必要研究一下在俄亥俄河流域通过类似环境保护政策的独特挑战。

根据调查结果，该项目还向环境/环境卫生组织提出政策和战略建议，以指导公众参与和提高认识的未来方向。

宾夕法尼亚州是美国第二大天然气生产州，大部分生产发生在宾夕法尼亚州西南部，包括比弗县。在很长一段时间里，钢铁主导着该地区的工业。尽管钢铁业已经衰落，但比弗县在富含地下天然气的马塞勒斯页岩中经历了更多的采掘业。这里有许多钻探活动。

2016年，壳牌公司提议在比弗县波特镇建造一座新的乙烷裂解厂。该设施将把从压裂井中提取的乙烷气体转化为聚乙烯塑料。壳牌表示，之所以选择这个地点，是因为它靠近乙烷原料，而且70%的北美聚乙烯客户都在匹兹堡700英里半径内，而匹兹堡距离该地点只有30英里。[14]

研究网站

在这个项目中，我选择关注该县的所有石化设施(图1)，包括壳牌乙烷裂解装置(图2)，因为尽管其中一些设施并不毗邻俄亥俄河，但它们的径流和排放最终都会到达俄亥俄河。这些业务分为以下几类:塑料材料和树脂制造、油漆和涂料制造、润滑油和润滑脂、前炼油厂和其他杂项产品。

图1。宾西法尼亚州比弗县的所有石化设施

图2。宾西法尼亚州比弗县石油化工厂的地图

数据收集

所有这些设施都需要获得国家污染物排放消除系统(NPDES)许可证，才能合法地排放到水体中。该许可证规定了不同类型污染物的排放限额。表1显示了我在本报告中重点介绍的四种化学物质。

我之所以选择这些化学品，是因为它们出现在《紧急计划和社区知情权法案》(EPCRA)有毒物质释放清单上，并且在美国联邦法规(CFR)中被列为危险物质。标题40包括40 CFR 401.15有毒污染物，40 CFR 261.24毒性特性，40 CFR 261.31非特定来源危险废物，40 CFR 261.32特定来源危险废物，40 CFR 261.33废弃商业化学产品。

表1。所有危险废物清单上的四种化学品及其对健康的影响。

在这四种物质中，四氯化碳属于B2族致癌物，这意味着它对人类可能致癌，特别是可能导致人类肝癌。另一种化学物质三氯乙烯很容易进入地下水，是该国饮用水供应中最常见的污染物。越来越多的证据表明，三氯乙烯会增加癌症风险，因为实验显示，动物体内有肺、肾、睾丸肿瘤和淋巴瘤。美国环保署仍在将这种化学物质重新归类为致癌物。

我检查过的其他有毒化学物质列在表2中。这五种化学物质，加上硝基苯，是石油化工厂排放到俄亥俄河流域的前五种物质，所以我相信，了解它们对人们健康的影响也是值得的。这些毒素至少在上面提到的一种有害物质清单中。

总之，它们会引起眼睛和皮肤刺激，作用于多个器官，以及中枢神经、生殖和心血管系统。其他值得注意的是，2,5-二硝基甲苯和镍可能是人类致癌物。

表2。宾夕法尼亚州比弗县石化设施排放的有毒化学品及其对健康的影响。

计算

表3列出了所有有关化学品排放的总和，以磅/天表示。突出显示的一行是壳牌乙烷裂解装置及其建议的排放限制——与其他可用数据相比，它比几乎所有其他设施都要大结合．

同样有趣的是，大多数选定的设施在其NPDES许可证上没有列出所选化学品的质量装载限制。这给准确估计排放对健康的影响带来了挑战。

表3。以磅为单位的每天所有排放的总和。左列包含所有NPDES许可证编号。“N/A”表示未找到数据。

人口数据

宾夕法尼亚州的人口统计数据是从美国人口普查局按人口普查区下载的。所有人口统计数据均基于2015 - 2019年美国社区调查(ACS)的五年估计，并按县ID[12]过滤。在这个分析中，我只选择了年龄和性别、种族、教育程度、贫困程度和医疗保险。该人口统计数据与比弗县人口普查区多边形连接，并使用渐变颜色显示任何潜在的模式。

人口

比弗县总人口约为163,929人。图3显示，只有少数地区的人口超过6000人。

图3。比弗县是宾夕法尼亚州的总人口分布。来源:美国人口调查局

年龄组

需要关注的年龄组是5岁以下儿童，因为他们对化学品排放更敏感、更脆弱，而且他们的健康会受到影响。65岁以上的老年人也受到关注，因为他们的免疫系统较弱，行动不便，以及其他疾病的存在。成年人人口(25-64岁)的分布也被呈现出来，因为成年人可能成为劳动力——这可能会影响曝光——以及对比弗县石化工业的支持或抗议，塑造了该行业的未来。

图4。老年人(65岁或以上)宾夕法尼亚州比弗县人口普查区。来源:美国人口调查局

图5。宾夕法尼亚州比弗县五岁或五岁以下儿童的人口。来源:美国人口调查局

从这些地图中值得注意的是，比弗县的老年人比例很高(图4)。2019年，该州的老年人比例为16.9%[11]，但在比弗县，大多数人口普查区都高于这一比例，少数甚至高于25%。这表明比弗县的人口正在老龄化。老年人可能更容易因暴露在污染环境中而生病。

五岁以下儿童的比例(图5)低于全国的数字，约为7%。在大多数人口普查区，五岁以下儿童的比例低于6%，少数在1%到4%之间，少数在6%到9%之间。

成年人口比例也低于全国比例(67%)。与更远的地区相比，靠近河流的人口普查区的成年人口比例较低(图6)。关于儿童和成年人口百分比的信息都支持比弗县人口老龄化的发现。

图6。每个人口普查区内成年人(25-65岁)的百分比。来源:美国人口调查局

竞赛组织

我还绘制了黑人、白人和亚洲人口的分布图。图7显示，比弗县以白人人口为主:大多数地区白人人口超过90%，只有少数地区低于50%。

对于其他种族群体——尽管在分布上有一些变化——黑人和亚洲人的比例仍然很低(第二高的群体)，亚洲人的最高比例为4.1%(图9)，大多数地区没有亚洲人口。阿利基帕附近的一个人口普查区的黑人人口比例最高，为63.1%(图8)。与其他地区相比，沿河的人口普查区的有色人种比例通常更高。

图7。宾夕法尼亚州比弗县人口普查区白人人口百分比。来源:美国人口调查局

图8。宾夕法尼亚州比弗县黑人人口的百分比。来源:美国人口调查局

图9。宾夕法尼亚州比弗县每个人口普查区亚裔人口的百分比。来源:美国人口调查局

教育程度

图10显示了获得学士学位或更高学位的人口百分比。比弗县拥有高等教育学位的比例略低于全国平均水平(约47%)，最高地区达到36.4% - 46%。一些地区低于15%。

图10。拥有高等教育学位(学士及以上)的人口百分比。

健康保险

是否有医疗保险是一个重要的考量因素，因为当人们因污染排放而生病时，它会影响到就医的难易程度。

在两个人口普查区，没有医疗保险的人口比例最高，为11% - 12%(图11)。好消息是，老年人口几乎100%都有医疗保险，除了阿利基帕附近的一个人口普查区，6%的老年人没有医疗保险(图12)。

图11。比弗县没有医疗保险的人口比例来源:美国人口调查局

图12。宾夕法尼亚州比弗县没有医疗保险的老年人比例。来源:美国人口调查局

贫困

图13显示了比弗县的贫困人口比例。

在这项研究中，贫困的定义是收入与贫困水平的比率小于或等于1。收入与贫困水平的比率小于1意味着收入低于贫困水平。

美国的总体贫困率为13.7%。虽然比弗县的大部分地区低于这一水平，但也有一些地区的贫困率超过13%，最高的地区在37.7%至46.6%之间。贫困是造成环境正义担忧的一个主要因素，因为污染设施通常建在低收入地区，可能导致对社区的投资减少。此外，经济能力较差的人在需要时不太可能获得适当的医疗护理，并且可能无法避免暴露风险。

图13。宾夕法尼亚州比弗县每个人口普查区的贫困比例。来源:美国人口调查局

地区的亮点

根据这些地图，俄亥俄河和比弗河沿岸的地区显示出老年人、有色人种、没有医疗保险的人和贫困家庭的比例相对较高。

像石化厂这样的工业场所通常位于河流的岸边，以获得用于入口和运输产品的水。进一步的研究可以集中在发现这些河流沿岸社区面临的不成比例的健康负担，以及人口因素如何影响工业场地的选址过程。

本分析中发现的模式支持EPA创建的宾夕法尼亚州环境正义地图(图14)。未来的研究还可以检查非化学工业的设施，并调查它们与这些社区的位置之间的任何关系。

图14。宾夕法尼亚州环境正义地图。这里只显示了比弗县的部分。

反对水力压裂法的长期斗争

2021年2月，特拉华河流域传来好消息，水力压裂现在被永久禁止了。这是一个巨大的胜利，但也是一场漫长的斗争，因为它花了近十年的时间才达到这一点。该禁令于2017年提出，又过了四年才正式生效。

然而，在俄亥俄河流域，情况却大不相同。

俄亥俄河经常被认为是美国污染最严重的河流之一。随着水力压裂技术的发展，沿河石化设施的扩张对河流的健康构成了越来越大的威胁。

本节讨论了促进石化工业发展的制度、经济和政策因素，并对俄亥俄河的保护提出了挑战。

历史方面

俄亥俄河沿岸的各州，包括宾夕法尼亚州、西弗吉尼亚州和俄亥俄州，都有开采资源的悠久历史^th世纪，以煤炭开采和石油天然气开采最近[8]。vwin娱乐首页这段历史使公众和政治领导人更加熟悉污染工业，这可能使他们更容易接受未来的工业用地，并且/或促使企业寻找废弃的工业用地来建造未来的工业用地。

此外，与过去的工业发展相比，新的工业可能造成不太明显的环境破坏迹象。因此，一些居民可能会自满地看到工业用地，或者认为它们是对以前污染场地的改善。

经济和工作机会

石化行业一直把金融繁荣的前景作为一个游说点。

在一次采访中，449 Steamfitters Local 449的业务经理肯尼斯·布劳德本特说:“我们自己也是环保主义者，但你必须能够吃饭。生活中最重要的事情是确保你的孩子和你一样有好的生活，有体面的工资和健康保险。我们正在与天然气行业合作，因为它能创造良好的就业机会。我们需要所有的基础设施来发展，这样我们就有希望成为下一个路易斯安那州。“[14]

然而，石油、天然气和石化行业的经济前景并没有在现实中实现。

在宾夕法尼亚州(美国第二大天然气产地)，在过去的十年里，石油和天然气行业的就业岗位从未超过该州总就业岗位的0.5%。许多石油和天然气运营商的总部都不在他们钻探的州(或国家)，因此利润都流向了其他地方的经理和首席执行官。此外，许多工人从州外旅行。外州工人的住房和食物可能会提供暂时的经济刺激，但如果工人们决定在工作结束时离开，这最终是不可持续的。

政策

俄亥俄河沿岸各州的州长对石油化工行业表示支持，并承诺为该行业提供更多的建设机会。

例如，2017年，沃尔夫州长宣布，除了壳牌乙烷裂解装置[8]外，宾夕法尼亚州还可以支持另外四个主要的石化设施。宾夕法尼亚州的水力压裂政策也支撑了该行业。

水质改善的挑战

本节讨论了改善俄亥俄河水质的挑战，包括执法、资金和地理。

可怜的执法

根据Feldkamp[3]的数据，一项研究查看了2011年至2017年的NPDES许可数据，发现平均有27,849个设施不合规。其中，只有13076家公司每年面临环保署或州政府的执法行动，这意味着超过一半的公司没有受到惩罚。

拨款及流域管制

俄亥俄河流经8个州，由一个州际流域委员会——俄亥俄河谷水卫生委员会(ORSANCO)管辖。为边界与政治边界相矛盾的流域制定法规面临许多挑战。

与其他流域治理组织相比，ORSANCO在委员会中的工作人员较少，用于水质管理的预算也较少。图15发表在2015年的期刊文章中，政府间河流流域管理的治理、政策和经济学，显示了不同的流域治理及其资金。俄亥俄河流域的资金在很大程度上依赖于联邦和州的支持，没有许可证/费用，只有少量的拨款。再往东一点，特拉华河流域有很大的资金来源，来自许可证/费用和拨款，尽管没有得到联邦政府的资助，尽管俄亥俄河流域比特拉华河流域大十倍以上，人口是特拉华河流域的两倍。

值得注意的是，这是一项较早的研究。ORSANCO的“总资源”2022财年预算为5,963,199亿美元。

持久的负担

解决俄亥俄河污染的另一个困难是，工业场所释放的化学物质包括持久性生物累积毒性(PBT)化学物质，不容易清除。PBT化学物质可以在动物体内积累，并通过食物链向上传递，同时浓度增加。这意味着，即使我们现在停止向河流中倾倒化学物质，水质也不会立即改善。

图15。流域紧凑，其面积，人口，工作人员和预算。特拉华河流域委员会是DRBC，俄亥俄河谷水卫生委员会是ORSANCO。来源:政府间流域的治理、政策与经济

拿走

总之，比弗县的石化设施正在向俄亥俄河排放许多可能增加癌症风险和许多其他健康问题的化学品。壳牌的乙烷裂解装置完工后只会让事情变得更糟。

然而，许多比弗县的石化设施并没有列出本研究中所选化学品的大量装载量。未来的研究需要了解排放的化学物质对健康的影响及其进入饮用水源的潜在运输。

对于居住人口来说，比弗县的人口总体老龄化，更容易受到环境问题的影响，而且人口的受教育程度略低，这可能会带来环境正义和健康问题。虽然社区主要是白人，但有色人种聚集在某些地区，在那里，医疗保险、贫困和教育等其他问题也是一个问题。应该对其他污染源和这些社区进行更多的研究。

为了解决健康问题，我们可能还希望在公共卫生实践中积极主动。

正如我们前面所讨论的，儿童和老年人是更脆弱的人群，但没有既定的系统来监测他们的健康状况。这可能是至关重要的，因为大多数化学物质是内分泌干扰化学物质(EDCs)，其影响可能要到几十年后才能在人体中观察到。

石化行业的入侵与过去影响该地区的采掘业(如水力压裂)密不可分。

更可持续发展的挑战包括该地区的历史、经济和就业机会的前景以及政策差异，而保持俄亥俄河清洁的挑战包括执法不力、缺乏资金和人员配备，以及排放到河流中的污染物的化学性质。

在天然气生产州，需要倡导积极主动的公共卫生实践和政策变革，以减轻天然气工业对社区的影响。

确认

2021年环境卫生奖学金是由阿勒格尼社区基金会和亨氏捐赠基金会资助的。

我想对整个FracTracker联盟团队在提出这个研究课题时给予的帮助表示非常感谢。vwin德赢appai查看总排放量的想法是从Earthworks项目中借来的。

特别感谢Erica Jackson在数据收集方面的帮助和对研究方向的建议，以及Shannon Smith检查进展并为我指出可用的资源。

特写图片由FracTracker Alliance提vwin德赢appai供。

参考资料和在哪里了解更多

来自OH, PA, WV的倡导者敦促采用共同的方法对页岩征税。多州页岩研究合作组织。2021年8月20日，从:http://www.multistateshale.org/three-state-severance-tax

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黄凯明，艾蒂安，薛林(2020)。Marcellus和Utica页岩地层的开发是否会改善宾夕法尼亚州、俄亥俄州和西弗吉尼亚州的地区经济?综合控制分析。

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俄亥俄河谷水

卫生委员会(2021年5月20日)https://www.orsanco.org/wp-content/uploads/2021/05/CommissionAgendaMaterialsJune21.pdf

本文主题:

健康与安全，石油化工与塑料

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