- •Конспект лекций по дисциплине «Охрана окружающей среды и энергосбережение»
- •Предмет, цели и задачи дисциплины
- •Эволюция понятий
- •Лекция 2 Основные экологические понятия
- •Структура экосистемы
- •Среда обитания
- •Законы экологии и классификация факторов среды
- •Учение в.И.Вернадского о биосфере
- •Роль живых организмов в биосфере
- •Функции живого вещества
- •Свойства живого вещества
- •Лекция 3 Круговорот вещества и превращения энергии
- •Природная среда и ее составляющие
- •Методы реализации
- •Конституция рб об охране окружающей среды.
- •Направления государственной политики рб в области охраны окружающей среды и энергосбережения.
- •Природные ресурсы и основы природопользования.
- •Лекция 4.
- •Природные ресурсы – различные способы существования, которые люди находят в природе.
- •Природопользование, его виды. Рациональное и нерациональное природопользование.
- •Атмосфера, ее состав
- •Потенциал « солнечной энергетики»
- •Лекция 5 Земельные ресурсы, их состояние и использование в рб
- •Классификация почв и их характеристика
- •Водные ресурсы, их состояние и использование. Характеристика подземных и поверхностных вод
- •Водопотребление и водоотведение в различных отраслях экономики
- •Гидроэнергетика, основные принципы использования воды
- •Малые и большие гидроэлектростанции, экологические последствия их строительства и эксплуатации
- •Проблема сохранения биологического разнообразия
- •Лекция 6 Полезные ископаемые рб,их состояние и использование.
- •Топливно-энергетические ресурсы страны, их характеристика.
- •Биоэнергетика-это энергетика, основанная на использовании биотоплива.
- •Потенциальные возможности использования биологических энергоресурсов в рб.
- •Лекция 8 Глобальные (парниковый эффект, кислотные осадки, истощение озонового слоя) последствия загрязнения атмосферы.
- •Парниковый эффект.
- •Характеристика конкретных отраслей экологической деятельности как источников загрязнения окружающей среды.
- •Лекция 9 Последствия аварии на Чернобыльской аэс в Белоруссии (генетические, биологические, экологические, демографические и т.Д.).
- •Лекция 10. Энергия, ее виды, способы преобразования, транспортировки.
- •Способы преобразования энергии:
- •Способы транспортировки тэр.
- •Снижение потерь тепла в трубопроводах.
- •Лекция 11. Первичные и вторичные энергоресурсы, их классификация. Экологическая эффективность различных способов получения электрической энергии.
- •Экологическая эффективность различных способов получения электрической энергии.
- •Лекция 12. Структура производства и потребления энергоресурсов (продолжение).
- •Торфодобывающая промышленность.
- •Основные направления энергетической политики рб до 2010 года.
- •Тема 4. Лекция 13.
- •Экологическая и энергетическая характеристика производства.
- •Материальный баланс предприятия.
- •Тема 5. Лекция 14. Комплексное использование материальных и энергетических ресурсов.
- •Пример энергосберегающей технологии - “термошуба”. (рб)
- •Применение предварительно-изолированных труб (пи-труб).
- •Энергообеспечение и энергосбережение в быту.
- •Бытовые отходы и проблемы их утилизации.
- •Лекция 15. Рациональное водопользование и защита водных ресурсов от загрязнения и истощения.
- •Лекция 16. Экологический механизм управления природопользованием и охраной окружающей среды.
- •Тема 6. Государственное управление природопользованием и энергосбережением.
- •Основные нормативные правовые и технические нормативные правовые акты в области энергосбережения, рационального природопользования и охраны окружающей среды.
- •Лекция 19. Структура, полномочия государственных органов надзора и контроля.
Способы транспортировки тэр.
Транспортировка топливно-энергетических ресурсов осуществляется железнодорожным, воздушным, автомобильным, водным транспортом по трубопроводам, по проводам, электромагнитным излучением.
Транспортировка по трубопроводам.
Трубы магистральных трубопроводов имеют диаметр до 1.2 м. и длину – до нескольких тысяч километров. Давление внутри труб достигает 50 атм. и поддерживается компрессорами, установленными по трассе трубопровода.
Транспортировка электроэнергии по проводам.
Мощность Р=I*U, где I – ток, А; U – напряжение, В.
По закону Ома I=U/R, где R – сопротивление проводника.
Потери мощности на нагрев проводов определяются законом Джоуля-Ленца:
P = R*I2*t , где t – время, сек.
Для сохранения мощности необходимо уменьшить ток и увеличить напряжение, потери
снижаются при уменьшении сопротивления R проводов.
Поэтому передача электроэнергии по проводам на большие расстояния осуществляется при очень высоком напряжении.
Снижение потерь тепла в трубопроводах.
Рекомендации:
применять теплоизолированные трубы.
по возможности, снижать температуру теплоносителя – воды, пара.
удалять конденсат из паропровода.
вовремя ликвидировать утечки теплоносителя.
применять автоматизированные системы регулирования подачи теплоносителя.
Воздействие различных источников энергии на окружающую среду.
Электромагнитные (ЭМ) поля токов промышленной частоты, наиболее опасные места – у трансформаторных подстанций, под линиями электропередач высокого напряжения. Интенсивность излучения пропорциональна четвертой степени частоты колебаний электромагнитного поля. Действие ЭМ поля вызывает нарушение функций нервной и сердечно-сосудистой систем, изменяет кровяное давление.
Тепловые источники.
Любое нагретое тело излучает инфракрасное излучение в окружающую среду. Чем выше температура нагрева, тем выше энергия инфракрасного излучения. Опасность оценивается по плотности потока энергии (ПДУ = 500 Вт/м2). При действии ИК-излучения может повышаться температура тела, кровяное давление, развиваться болезни глаз.
Электромагнитные поля радиочастот. Наиболее неблагоприятное воздействие оказывает сверхвысокочастотное излучение (длина волн от 1 мм до 1 м.). Радиоволны действуют на нервную и сердечно-сосудистую системы живых организмов, вызывает чувство тревоги, снижение памяти у человека.
Контрольные вопросы:
Оцените влияние линий электропередач на окружающую среду.
Объясните, как снизить потери тепла в трубопроводах.
Назовите этапы овладения энергией человечеством.
Обоснуйте необходимость применения высокого напряжения при передаче электроэнергии по проводам.
Опишите, как транспортируется газ по трубопроводам.
Назовите методы преобразования электроэнергии.
Лекция 11. Первичные и вторичные энергоресурсы, их классификация. Экологическая эффективность различных способов получения электрической энергии.
Домашнее задание [3] c.5-11. [2] с.31-44. [6] с.98-111.
Энергетический ресурс – материальный объект, в котором сосредоточена энергия, пригодная для практического использования человеком, носитель энергии.
Первичный энергоресурс – энергоресурс, который не подвергался какой-либо переработке непосредственно находящиеся в природе (солнечная энергия, ветер, месторождения нефти и газа и т.д.).
Вторичный энергоресурс – энергоресурс, полученный после преобразования первичного энергоресурса на специальных установках, а также полученный в результате недоиспользования энергии в технологическом процессе или в виде побочного продукта основного производства (электроэнергия, горячая вода, газ в трубопроводе).
Классификация первичных энергоресурсов:
по способу использования:
топливные,
нетопливные
по признаку сохранения запасов:
возобновляемые ,
невозобновляемые
по месту нахождения в литосфере:
ископаемые (в недрах),
неископаемые (на поверхности литосферы)
по признакам природопользования:
участвующие в круговороте веществ и превращения энергии (солнечная, космическая),
детонированные (занесенные), (ископаемые), находящиеся в недрах, (уголь, торф), ядерное топливо,
искусственно активированные (вещества, участвующие в химических реакциях).
по влиянию на энергию биосферы:
добавляющие энергию,
недобавляющие энергию.
по экономической классификации:
валовый ресурс – суммарная энергия энергоресурса,
технический ресурс – энергия, которая может быть получена из энергоресурса при существующем уровне развития техники,
экономический ресурс – энергия, получение которой выгодно при существующем соотношении цен на оборудование, материалы, рабочую силу. Иногда ресурс дешевле купить, чем добыть.
Классификация вторичных энергоресурсов (ВЭР):
по происхождению:
тепловые – тепло золы, шлаков, газов, воды, пара, твердых тел;
горючие – горючие газы, отходы, используемые как топливо;
избыточного давления – газ, вода, пар, находящиеся под давлением или обладающие кинетической энергией.
2. по направлению использования:
топливные (используются как топливо)
тепловые (используются как источник тепла или как теплоноситель)
силовые (используются в виде механической или электрической энергии)
комбинированные (используются как механическая энергия и тепло).
3. по степени концентрации энергии:
высокопотенциальные (высокотемпературные, Т=400÷1000 С),
среднепотенциальные (газы, вода, пар, отходы производства с температурой выше 120 С),
низкопотенциальные (выбросы воздуха из вентиляции, бытовые стоки, вода из систем отопления).