Локальные и глобальные загрязнения окружающей среды различного вида электростанциями

Важнейшими факторами функционирования окружающей среды является живое  вещество биосферы, которое играет существенную роль в естественном круговороте  почти всех веществ. Однако в большинстве  процессов мы не можем проследить прямых воздействий теплоэнергетики  на живое вещество, но должны учитывать  это влияние в результате воздействия  на отдельные компоненты окружающей среды и животный мир, где воздействие теплоэнергетики складывается со всеми другими антропогенными воздействиями.

Взаимодействие теплоэнергетики  и окружающей среды происходит во всех стадиях иерархии топливно-энергетического  комплекса: добыче, переработке, транспортировке, преобразование и использование  тепловой энергии. Это взаимодействие обусловлено как способами добычи, переработки и транспортировки  ресурсов, связанных с воздействием на структуру и ландшафты литосферы, потребление и загрязнение вод  морей, озёр, рек, изменением баланса  грунтовых вод, выделением теплоты, так и использованием тепловой энергии  от источников.

Современные представления о допустимых условиях загрязнения атмосферы, воды, земных ландшафтов основаны на сведении о вредном воздействии веществ  на здоровье людей, животных, на растительность, на материальные ценности. Всемирной  организацией по вопросам здравоохранения  при ООН в 1963 году рекомендовано  определение критерия чистоты воздуха (предельно допустимая концентрация вредных веществ ПДК) по четырём  уровням:

Уровень №1. -Невозможно обнаружить прямое или косвенное влияние на человека, животных или растительность.

Уровень №2. -Возможно раздражение  органов чувств, вредное воздействие  на растительность, уменьшение прозрачности воз духа.

Уровень №3. -Нарушение жизненно важных функций и возникновение хронических  заболеваний у человека и животных.

Уровень №4. -Возникновение острых заболеваний, ведущих к гибели людей  и животных.

Способы снижения загрязняющих выбросов.

При сжигании выбросов соединений серы, при сжигании органического топлива, принципиально существуют два подхода: сероочистка дымовых газов и  удаление серы из топлива до его  сжигания. Существуют следующие методы: известняковый, известковый, двухцикличный щелочной, каталитического окисления, газификации топлив, пиролиз.

Снижение выбросов твёрдых частиц с продуктами сгорания ведётся с  помощью следующих способов: использование  золоуловителей (инерционные или  мокрые), тканевых и электрофильтров.

Снижение загрязняющих выбросов АЭС: создание специализированных систем по обезвреживанию и удалению радиоактивных  отходов (коагуляция, выпарка, сорбция  на ионообменных смолах).

Одним из способов снижения вредных  воздействий энергоустановки на окружающую среду является совершенствование  её тепловых схем, развитие теплофикации (одновременная выработка тепла  и энергии), укрупнение установок  теплоэнергетики, использование вторичных  энергетических ресурсов, внедрение  новых термодинамических циклов, развитие систем аккумуляции энергии, использование возобновляемых источников энергии (солнечная, электростанции, геотермальная  энергия).

Влияние вредных  выбросов ТЭС и ТЭЦ на атмосферу.

Атмосферавоздушная среда. Является наиболее уязвимой составляющей окружающей среды. Без нее невозможна жизнедеятельность человека, существование и развитие животного и растительного мира, так как в ней содержится основная часть кислорода воздуха, имеющегося на планете. Атмосфере человеческой деятельностью причиняется огромный и невосполнимый ущерб. Вследствие тесной и неразрывной взаимосвязи всех природных составляющих окружающей среды, загрязнение атмосферы неизбежно отражается на других средах: гидросфере, литосфере, биосфере. Выбросы вредных веществ в атмосферу постоянно растут с ростом урбанизации, строительством новых заводов и фабрик.

Наибольшее загрязнение атмосферного воздуха происходит вследствие выбросов в атмосферу вредных веществ при работе энергетических установок, работающих на углеводородном топливе (бензин, керосин, мазут, дизельное топливо, уголь).

Одним из основных и самых крупномасштабных источников загрязнения атмосферы  являются ТЭС и ТЭЦ. Основные компоненты, выбрасываемые в атмосферу при  сжигании различных видов топлива  нетоксичные углекислый газ (СО2) и водяной пар (Н2О). Кроме этого в воздушную среду выбрасываются такие вредные вещества, как оксиды серы, азота, углерода, в частности угарный газ (СО), соединения тяжёлых металлов, таких как свинец (Рв), сажа, углеводороды, несгоревшие частицы твёрдого топлива, канцерогенный бензопирен (С20Н12).

При сжигании твёрдого топлива в  котлоагрегатах ТЭС и ТЭЦ образуется большое количество золы, диоксида серы (SO2), оксидов азота.

Перевод установок на жидкое топливо  уменьшает золообразование, но практически  не влияет на выбросы SO2, так как в  мазуте содержится менее 2% серы.

Современные ТЭС и ТЭЦ мощностью 2, 4 млн. кВт. расходуют до 20 тысяч тонн угля в сутки и выбрасывают в атмосферу: 680 тонн SO2 и SO3, 200 тонн оксидов азота, 120-240 тонн золы, пыли, сажи, (данные числовые значения приведены для процентного содержания серы в исходном топливе 1, 7% и при эффективности системы пылеулавливания 94-98 %.

Исследования показали, что вблизи мощных станций и централей, в  атмосферу выбрасывается 280-360 тонн SO2 в сутки. Максимальная концентрация диоксида серы с подветренной стороны  на расстояниях: 200-500, 500-1000, 1000-2000 метров соответственно составляет: 0, 34, 9; 0, 7-5, 5; 0, 22-2, 8; мГ/м³. Из этого следует, что диоксид серы очень хорошо разносится на расстояние и естественно наблюдается пропорциональное уменьшение его концентрации при удалении от очага загрязнений.

При сжигании каменного угля остаётся очень большое количество зольных  отходов, которые вывозятся за город  на золоотвалы. Золоотвалы, w Roman">в большинстве своём, очень плохо оборудованы и зола разносится на значительные расстояния. Кроме того, что зола загрязняет атмосферу, оседая на землю она скапливается, покрывая поверхность почвы плотным слоем. Это способствует образованию техногенных пустынь.

Учёными подсчитано, что ТЭС и  ТЭЦ выделяют 46% всего сернистого ангидрида и 25% угольной пыли выбрасываемой  в атмосферу промышленными предприятиями. Причиной загрязнений такого масштаба является развитие экологически несостоятельных  технологических процессов, то есть таких, которые создают удовлетворение потребностей человека в тепловой и  электрической энергии, но одновременно с этим и недопустимое загрязнение  окружающей среды. Эти процессы развиваются  без принятия эффективных мер, предупреждающих  загрязнение атмосферы.

Особенно опасны сернистый ангидрид, диоксид серы и оксиды азота, выделяемые в атмосферу ТЭС и ТЭЦ, поскольку  они переносятся на большие расстояния и осаждаются, в частности, с осадками на поверхность земли, загрязняя  гидросферу и литосферу. Одним из особенно ярких проявлений этой картины  являются кислотные дожди. Эти дожди  образуются вследствие поступлений  от сгорающего топлива и уходящих в атмосферу на большую высоту дымовых газами в, основном двуокиси серы и окислов азота. Получающиеся при этом в атмосфере слабые растворы серной и азотной кислоты могут  выпадать в виде осадков иногда через  несколько дней в сотнях километров от источника выделения.

Кроме того, загрязнение атмосферы  ТЭС и ТЭЦ привело, как полагают учёные, к новому явлению поражению  некоторых видов мягких пород  деревьев, а также к быстрому и  одновременному падению скорости роста по меньшей мере шести видов хвойных деревьев.

ТЭС и ТЭЦ являются причиной возникающего в крупных промышленных городах  смога: недопустимого загрязнения  обитаемой человеком наружной воздушной  среды, вследствие выделения в неё  указанными источниками вредных  веществ при неблагоприятных погодных условиях.