- •Глава 1 экологические основы охраны окружающей среды
- •Предмет, задачи и методы современной экологии
- •Факторы среды обитания организмов
- •Среда обитания организмов
- •Факторы среды обитания
- •Основные понятия
- •Биотические факторы
- •Абиотические факторы
- •Антропогенные факторы
- •Воздействие факторов среды на здоровье человека
- •Основные понятия экологии
- •Биосфера
- •Организация биосферы
- •Круговорот веществ и энергии в биосфере
- •Круговорот веществ в биосфере
- •Основные закономерности движения энергии в биосфере
- •Энергетика экосистем
- •Техносфера, ноосфера
- •Техносфера и техносферогенез
- •Рост техносферы и потери биосферы в XX в. (Акимова, Хаскин, 2000)
- •Ноосфера и ноосферогенез
- •Вопросы и задания
- •Глава 2
- •Природопользование и его классификация
- •Классификация природных ресурсов
- •Климатические ресурсы и их использование
- •Характеристика, состав и значение атмосферы
- •Климат Республики Беларусь
- •Потенциал использования солнечной и ветровой энергии
- •Характеристики современных европейских солнечных коллекторов
- •Земельные и минеральные ресурсы, их состояние и использование
- •Земельные ресурсы
- •Деградация почв
- •Характеристика минеральных ресурсов
- •Водные ресурсы, их состояние и использование
- •Характеристика водных ресурсов
- •Глава 2. Природные ресурсы и основы природопользования
- •Потенциал гидроэнергетических ресурсов
- •Растительные и животные ресурсы, их состояние и использование
- •Растительные ресурсы
- •Животный мир
- •Потенциал биоэнергетических ресурсов
- •Потенциал энергосбережения объектов сельскохозяйственного производства
- •Топливно-энергетические ресурсы и их использование
- •Информационные ресурсы
- •Перспективы использования природных ресурсов
- •Вопросы и задания
- •Глава 3 экологическая и энергетическая характеристика производства
- •3.1. Основные источники выбросов загрязняющих веществ и воздействий на биосферу
- •Основные принципы оценки экологичности производства
- •Удельные выбросы загрязняющих веществ и энергозатраты производства стального литья, г/кг продукции
- •Удельные выбросы загрязняющих веществ и энергозатраты процессов нефтепереработки, г/кг нефти-сырца
- •Удельные выбросы загрязняющих веществ
- •И энергозатраты производства резинотехнических изделий, г/кг продукции
- •Удельные выбросы загрязняющих веществ производства моторных топлив и масел, г/кг продукции
- •Удельное пылевыделение на различных стадиях производства щебня, кг/т
- •Экологическая характеристика автотранспорта
- •Нормы выбросов легковых автомобилей массой до 1250 кг, г/км
- •Нормы выбросов дизельных грузовых автомобилей и автобусов, г/(кВт*ч)
- •Выбросы загрязняющих веществ автомобилем
- •Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу электростанцией мощностью 1000 мВт в зависимости от вида топлива, т/год
- •Экологическая характеристика предприятий энергетики
- •Общие сведения
- •Энергия в природе, ее виды и качество
- •Глава 3. Экологическая и энергетическая характеристика производства
- •Получение, преобразование и транспортировка энергии
- •Энергоресурсы и энергетический баланс предприятия
- •Топливно-энергетический комплекс и энергетическая безопасность
- •Экологические проблемы энергетики
- •Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу при сжигании различных видов топлива на тэс, г/(кВт • ч)
- •Состав золы уноса, образующейся при сжигании мазута на тэс
- •Сравнительная экологическая характеристика работы электростанций
- •Проникающая способность аэрозолей в организм человека
- •Глава 4 антропогенное воздействие на окружающую среду 4.1. Классификация видов загрязнения
- •Глава 4. Антропогенное воздействие на окружающую среду
- •Состояние загрязнения природной среды и его влияние на биосферу
- •Валовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и мобильных источников на территории Беларуси в 2009 г., тыс. Т.
- •Удельные выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных и мобильных источников на территории Беларуси в 2009 г.
- •Глобальные и региональные последствия загрязнения окружающей среды
- •Глобальное изменение климата
- •Истощение озонового слоя
Таблица
3.13
Вещество
Содержание,
%
Класс
опасности
VA
30-36
I
NiO
8-10
I
Состав золы уноса, образующейся при сжигании мазута на тэс
Для рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере на ТЭС строятся дорогостоящие трубы высотой 200-300 м. Поэтому зона влияния выбросов ТЭС на окружающую среду увеличивается и ощущается на больших расстояниях (до 50 км от источника выбросов).
В электроэнергетике на долю углекислого газа приходится около 99,7 % от всей массы выброса парниковых газов. Коэффициенты эмиссии С02 при сжигании 1 т у. т. составляют для природного газа - 1,62 т, мазута - 2,28 и угля - 2,76 т С02. Выбросы ТЭС вносят существенный вклад в глобальные и локальные последствия загрязнения атмосферы (парниковый эффект, кислотные дожди, озоновые дыры).
Размеры промышленных площадок ТЭС достигают 3- 4 км2. На этой территории полностью изменяются рельеф местности, характеристики и распределение воздушных течений и поверхностного стока, нарушается почвенный слой, растительный покров, режим грунтовых вод.
Производственный шум агрегатов, электромагнитные поля и освещенность в ночное время приводят к нарушению экологического равновесия.
Выброс больших количеств теплоты и влаги из градирен вызывает снижение солнечной освещенности, приводит к образованию низкой облачности и туманов, моросящих дождей, инея, гололеда, обледенения дорог и кон-
струкций. В теплый период года в результате испарения с земли конденсата возможно засоление почв.
В технологическом цикле электростанций более 95 % воды, необходимой для охлаждения турбин, нагревается на 8-12 °С и сбрасывается в водоемы. Крупные ТЭС сбрасывают в водоемы подогретую воду с расходом 250- 300 тыс. м3/ч. Для охлаждения турбин угольных ТЭС тратится до 60 % энергии, содержащейся в топливе. Необходимость создания водохранилищ-охладителей для мощных электростанций с поверхностью зеркала 20-30 км2 приводит к перераспределению стока, изменению режима паводков, разливов, восполнения запасов грунтовых вод, условий рыбоводства, существенно изменяет условия существования экосистем.
Сточные воды и ливневые стоки с территории ТЭС загрязняются отходами технологических циклов энергоустановок (нефтепродукты, шлаки, обмывочные воды). Их сброс в водоемы может привести к гибели водных организмов, снизить способность водоема к самоочищению.
Отрицательное влияние на природные условия оказывают золоотвалы - земля исключается из сельскохозяйственного оборота, происходит загрязнение грунтовых и поверхностных вод, атмосферы, нарушается функционирование природных экосистем.
Гидроэлектростанции на первый взгляд являются экологически чистыми предприятиями, не наносящими вреда природе. Так считали многие десятилетия. В мире построено и действует много крупнейших ГЭС на больших реках. Однако теперь стало ясно, что этим строительством нанесен большой урон и природе, и людям.
Плотины малых ГЭС Беларуси сооружаются на равнинной местности, что приводит к определенным экологическим последствиям.
Во-первых, воздействие ГЭС на окружающую среду связано с необходимостью затопления значительных плогца-
дей земель сельскохозяйственного и лесохозяйственного назначения, и с переселением людей в другие места.
Во-вторых, перегораживая реку, плотина создает непреодолимые препятствия на путях миграций проходных и полунроходных рыб, поднимающихся на нерест в верховья рек. Создание плотин на реке изменяет кормовую базу и условия воспроизводства, приводит к гибели рыбы в водозаборах. При этом могут сократиться запасы ценных промысловых рыб, а в некоторых случаях и исчезнуть популяции тех или иных видов. Для предотвращения этих нежелательных последствий, в проектах ГЭС необходимо предусматривать специальные мероприятия, в том числе и строительство рыбопропускных и рыбозащитных сооружений.
В-третьих, вода в мелководных водохранилищах интенсивно прогревается солнцем, создавая условия для роста сине-зеленых водорослей, которые гниют, заражая воду и атмосферу. Вода в хранилищах застаивается, ее проточность замедляется, что негативно сказывается на жизни всех живых существ, обитающих в реке и у реки.
В-четвертых, местное повышение уровня воды влияет на грунтовые воды, приводит к подтоплению, заболачиванию, к эрозии берегов и оползням.
Кроме того, крупные водохранилища ГЭС могут изменять микроклимат прилегающих территорий. При этом снижаются летние максимумы температуры на 2-3 °С и повышаются зимние минимумы на 1-2 °С, повышается влажность воздуха.
Этот список отрицательных последствий строительства ГЭС на равнинных реках можно продолжить. Крупные высотные плотины на горных реках также представляют собой источники опасности, особенно в районах с высокой сейсмичностью. В мировой практике известны случаи, когда прорыв таких плотин привел к огромным разрушениям и гибели сотен и тысяч людей.
Как известно, в атомной энергетике развиваются два направления получения энергии: путем деления атомных ядер тяжелых элементов (ядерная энергетика) и синтезом ядер легких элементов (термоядерная энергетика). Действительно, возможности ядерной энергетики впечатляющи: по энергетической ценности 1000 т угля или 530 т мазута эквивалентны 0,33 кг урана на атомных электростанциях и 45 г дейтерия - на термоядерных реакторах.
С экологической точки зрения, АЭС являются наиболее чистыми среди других ныне действующих энергетических комплексов. Опасность радиоактивных отходов полностью осознается специалистами, поэтому и конструкция, и эксплуатационные нормы атомных электростанций предусматривают надежную изоляцию от окружающей среды, по крайней мере, 99,999 % всех получающихся радиоактивных отходов.
В процессе эксплуатации АЭС образуются газообразные, жидкие и твердые радиоактивные отходы. В газовоздушных выбросах АЭС содержится небольшое количество трития, радиоактивных изотопов ксенона, криптона, иода, осколки деления ядер, продукты активации.
Объем твердых отходов ежегодно достигает 2 000- 3 000 м3. Основным видом твердых отходов является отработанное ядерное топливо (ОЯТ), вследствие необходимости ежегодной замены около трети тепловыделяющих элементов новыми, так как коэффициент использования ядерного топлива составляет менее 3-5 %. Остальная его часть поступает в отходы. В жидких и твердых отходах содержатся, как правило, долгоживущие радионуклиды с большим периодом полураспада, представляющие собой опасность для всей биоты. ОЯТ необходимо хранить в специальных хранилищах, которые требуют особого технического обслуживания.
АЭС оказывают сильное тепловое воздействие на окружающую среду, особенно на естественные водоемы. Сброс теплоты от АЭС в 1,5-1,8 раза больше, чем от ТЭС, что объясняется разницей в значениях КПД, равных 30- 40 %. Расход воды на охлаждение мощной АЭС достигает 180 м3/с, причем температура охлаждающей воды, поступающей в водоемы, составляет 40—45 °С. Такие тепловые сбросы могут приводить к изменению теплового режима рек и озер и, как следствие, к гибели отдельных водных организмов.
Продолжительность эксплуатации (расчетный срок службы) АЭС составляет около 60 лет, после этого должен быть произведен демонтаж оборудования, зданий, сооружений, рекультивирована промышленная площадка. Подсчитано, что на эти работы необходимо затратить средства, соизмеримые со стоимостью строительства самой АЭС.
Руководством Беларуси принято решение о строительстве на территории республики современной АЭС с двумя энергоблоками суммарной электрической мощностью 2 000 МВт. Строительство ее может осуществиться за 7-9 лет, а стоимость составит более 4 млрд долларов. Предполагается запустить в эксплуатацию первый реактор в 2016 г., а второй - к 2018 г. С вводом в эксплуатацию АЭС Беларусь сэкономит около 5 млрд м3 природного газа в год.
В заключение приводятся интегральные экологические показатели работы различных типов электростанций (табл. 3.14).
