Вплив енергетичних об’єктів на навколишнє середовище

Вплив енергетики на НПС загалом зводиться до наступного:

водоспоживання, обумовлює зміни водного балансу і якості води;

викиди твердих і рідких рідіоактивних речовин, включаючи відходи видобутку і збагачення уранових руд;

випадання на поверхню у вигляді твердих частинок і рідких продуктів викидів у атмосферу, у т.ч. кислот і кислотних оксидів, металів і їх з”єднань,3 канцерогенних і радіаційних речовин;

складування продуктів спалювання твердого палива (зола, шлаки), відходи збагачення палива тощо;

створення водосховищ приводить до зміни кількісного і якісного складу річного стоку, зміну гідрології водного басейну, берегоруйнування, зміна мікроклімату, зміна флори і фауни

зміна ландшафту при будівництві, вирубання лісів, вилучення с/г угідь

вплив викидів, виносів і зміни характуру взаємодії водних басейнів на структуру і властивості континентальних шельфів.

Вплив енергетичних об’єктів представлений у таблиці

Таблиця - Вплив енергетичних об’єктів на НПС

Об’єкт	Фактор впливу
ТЕС на органічному паливі	Добування палива (шахти, терикони) Переробка і транспортування палива Просадка земної поверхні Вилучення територій Забруднення твердими, рідкими і газоподібними речовинами Зміна альбедо поверхні
Атомні електростанції	Добування ядерного палива Вилучення територій Захоронення відходів Теплове забруднення
Гідравлічні електростанції	Будівництво плотин Вилучення територій Створення водосховищ Переробка берегів Зміна сейсмічності Підтоплення і заболочування територій Вплив на підземні води Зміна внутрішньоводневих процесів Зміна альбедо поверхні
Лінії електропередач і електричні підстанції	Вилучення територій Вирубка лісів Виникнення блуждаючих струмів Винекнення шумів Винекнення зон підвищеної напруги електромагнітних полів
Теплотраси	Вилучення територій Зміна термічного режиму.

Вплив ТЕС.

Найбільш негативний вплив. Добуваєме паливо подіється в топку парогенератору, куди ж і повітря для згорання. Утворені продукти згорання передають частину тепла робочому тілу енергетичної установки, частина теплоти розсіюється в НС через тіло установки, а частина уноситься із продуктами горіння у димову трубу і в атмосферу. В залежності від вихідного палива продукти згорання, що надходять у атмосферу містять: NO_x, CО_x, SО_x, вуглеводні, пари води і інші речовини у твердому, рідкому і газоподібному стані. Зола – коли використовують вугілля. При спалюванні мазуту (рідке) виходить NO_x, SО_x,сполуки ванадія і інші продукти неповного згорання. При спалюванні газу - NO_x, але значно менше ніж при рідкому, але газ цінний і широке використання в ТЕС нераціональне.

Впливає і добування, транспортування, шламо і золовідвали. Використання води для охолодження, виносять у водоймище велику кількість теплоти (теплове забруднення) Шумове забруднення.

Вплив АЕС

Виділення енергії ділення урана, торія і Плутона проходить у ядерному реакторі, в його активній зоні. Майже вся енергія передається теплоносію. прямий вихід радіактивних речовин в НС відсутній через багатоступеневий захист.В схемах АЕС наявні необхідне обладнання для збору активних речовин і видалення їх. При нормальній експлуатації вміст радіації у відходах не перевищує ГДК. Необхідно встановлювати СЗЗ. Існує тепловий вплив на атмосферу, воду через охолодження (в АЕС більше видалення теплоти), тому велика витрата води, і необхідно скидати у ставок – накопичувач для попереднього охолодження.

Складна екологічна проблема – захоронення крупних твердих радіаційних відходів, які утворюються при демонтажі елементів обладнання, які мають високу радіоактивність, а також відпрацьоване ядерне паливо. Є декілька методів: захоронення у відпрацьованих шахтах, захоронення найбільш забруднених з частковою утилізацією, контейнеризація концентрованих відходів.

Вплив ГЕС.

Головна біда – водосховища, більшу частину яких становлять мілководні. Вода нагрівається швидко, інтенсивний ріст синьо – зелених водорослей і інші евтрофікаційні процеси. Затоплення територій, берегове руйнування (Дніпро). В результаті функціонування ГЕС проходить перерозподіл стоку води, змінюється її рівень, а також хвильовий, термічний і льодовий режими. Швидкість течії зменшується у десятки разів.З мінюється тепловий режим. у верхній частині іде накопичення органічних речовин, вимиваємих і поступаємих із стічними водами.

При тиску величезних мас води у водосховищах проходить просадка земної поверхні. Це у подальшому впливає на якість морів (Азовське море через зарегулювання рік Дона і Кубані. Це привело до зниження моря на 70 см, зникнення рибного різноманіття.)

Екологічні аспекти нетрадиційної енергетики - срб

Енергозабезпечення і екологічна ситуація в Україні – срб.

4.

Для задоволення життєвих потреб людей у містах необхідні природні ресурси. Для повноцінного функціонування міст у часі необхідно здійснювати раціональне природокористування.

Раціональне природокористування – це високоефективне господарювання, яке не призводить до різких порушень природно – ресурсного потенціалу або змын у навколишньому природному середовищі, що можуть завнати значної шкоди здоров’ю людей і навіть загрожувати їх існуванню.

Для здійснення ефективного господарювання використовують природно – ресурсний потенціал. Під останнім розуміють ту частину ресурсів Землі і Космосу, що може бути залучена в господарську діяльність людського суспільства за певних технічних і соціально – економічних можливостей за умови збереження середовища проживання людей. Таким чином, під раціональним природокористуванням розуміють мінімальні витрати відновних і невідновних природних ресурсів для задоволення обґрунтованих життєвих потреб людського суспільства при мінімальній шкоді природному середовищі. Отже, йдеться насамперед про задоволення обґрунтованих життєвих потреб людського суспільства. У біосфері, як відомо, впродовж тривалого часу склалася відносна рівновага в екосистемах, що ґрунтуються на кругообігу речовин та енергії. З появою в біосфері людства і значним зростанням його потреб виникла необхідність у використанні природних ресурсів у зростаючій кількості. Так виник і склався антропогенний циклічний кругообіг речовин та енергії, оснований на споживанні відновних і невідновних ресурсів.(рисунок 2) – він характерних для промислових екосистем.

Рисунок 2 – Схема антропогенного ресурсного циклу

Цей кругообіг, так само, які природні біогеохімічні цикли, незамкнений. У ньому значна кількість використаних природніх ресурсів (первинної матеріальної сировини), як і в природних біогеохімічних циклах, розсіюється у навколишньому середовищі. Однак істотна відмінність між антропогенним і біогеохімічним циклами у тому, у останньому розсіювані відходи не забруднюють атмосферу.

Для функціонування антропогенного циклу необхідне постійне втручання людини, яка б здійснювала постачання первинних ресурсів. За законом розвитку довкілля, будь – яка природна система розвивається лише за рахунок викоористання матеріально – енергетичних та інформаційних можливостей навколишнього середовища. Абсолютно ізольований саморозвиток неможливий, про це свідчить закон термодинаміки. Наслідки з цього закону:

• абсолютно безвідходне виробництво неможливе;

• будь – яка більш високоорганізована біотична система у своєму розвитку є потенційною загрозою для менш організованих систем;

• біосфера Землі як система розвивається за рахунок внутрішніх і космічних ресурсів.

Разом з тим розсіювані відходи антропогенного циклу, кількість яких невпинно зростає, переважно надходять у біосферу як забрудники, і лише незначна частина їх самовідтворюється (самоутилізується). Лише 2 – 6% природних ресурсів використовуються для виробництва готової продукції, а 94 – 98% накопичуються у навколишньому середовищі у вигляді відходів. У результаті відходи утворюються значно швидше ніж трансформуються і включаються у біохімічні цикл.

У антропогенному циклі (рис2) в результаті переробки первинної сировини на всіх етапах отримання продукції утворюються відходи, крім того сама продукція в майбутньому стане відходом (5 видів відходів). 1 і 2 вид відходів утворюється на стадії заготівлі, видобутку та переробки (газові викиди, стічні води, відходи). 3 вид – на стадії споживання ( відходи життєдіяльності людей). 4 – відпрацьовані вторинних матеріальних ресурсів (вони самі), 5 – утворюються під час отримання продукції з ВМВ.

Таким чином залежно від джерела утворення відходи поділяються на відходи виробництва та відходи споживання.

Відходи виробництва – це залишки, матеріли, напівфабрикати що утворилися під час виробництва і частково або повністю втратили свої початкові споживчі властивості.

Відходи споживання – продукція або вироби, що вже спожилися.

Для безперервного функціонування антропогенного циклу необхідно постійно використовувати первинні матеріальні ресурси у зростаючій кількості відповідно до втрат з розсіюваними відходами 1 – 5 згідно із законом збереження матерії та енергії.

На кожному етапі ресурсного циклу відбуваються неминучі втрати, які включають:

Q_в=Q₁+ Q₂+ Q₃+ Q₄+ Q₅+ Q₆

Q₁ – частина сировини, що залишається в родовищах;

Q₂ – значна частина корисних копалин, що втрачаються під час транспортування до підприємства;

Q₃ – втрачається під час переробки;

Q₄, Q₅ – частина вироблених продуктів, що спрацьовується, кородує тощо

Q₆ – частина відпрацьованих відходів, які далі не утилізується.

Кількість природного ресурсу, який використано, визначається як ККД ресурсного циклу в урбасистемі:

,

де Q_пр – загальна кількість використаного природного ресурсу.

Тобто ККД тим більший, чим менші втрати Q_в, і тим менше забруднення довкілля.

Кількість ресурсів, що залучаються у антропогенний ресурсний цикл, наближається до тієї кількості речовин, що беруть кількість у природному кругообігу (тобто природний колообіга тепер не існує, він є природно-антропогенним). Тобто, якщо під час спалювання у повітря надходить надмірна кількість вуглецю, який не утилізується рослинами, тим самим він спричиняє зменшенню фітоенергоємності біосфери, і кругообіг вуглецю не збалансований. Це веде ланцюговою реакцією до дисбалансу інших складових біохімічного циклу.

Як стверджує закон зменшення енерговіддачі у природокористуванні, у процесі отримання корисної продукції з природних систем з часом (в історичному аспекті) на її виготовлення втрачається все більше енергії (зростають енергетичні витрати на 1 людину). Так, витрати енергії на 1 людину за добу збільшилися у 60 разів, ніж кілька тисяч років тому. Розглядаючи еволюційний розвиток суспільства, можна зробити висновок: розвиток людського суспільства характеризується безперервним зростанням потреб. Але ці потреби потрібно оптимізувати, бо приведе до загибелі суспільства.

Зменшення кількості відходів можна досягти, застосовуючи у господарюванні раціональне використання. До основних напрямів ресурсозбереження належать:

• застосування безвідходних та маловідходних технологій з одночасною комплексною переробкою сировини;

• комплексна переробка газо димових викидів та стічних вод з використанням продуктів газо- і водоочищення;

• рекуперація та утилізація відходів виробництва;

• застосування замкнених водооборотних циклів;

• раціональне використання енергоресурсів та енергозбереження;

• розробка нових технологічних процесів;

• організація територіальних виробничих комплексів.

З метою зменшення кількості розсіюваних і неутилізованих відходів та споживання первинних природних ресурсів розробляються ефективні мало та безвідходні технології.

Безвідходна технологія – це практичне застосування знань, методів і коштів для того, щоб забезпечити в межах людських потреб найраціональніше використання природних ресурсів (безвідходна абсолютно не існує).

Маловідходна технологія – спосіб виробництва продукції, за якої деяка частина матеріалів і продукції переходять у відходи, але шкідливий вплив на навколишнє середовище не перевищує норм.

На сьогодні розроблені 4 основні напрями, за якими розвиваються безвідходні технології:

1. розроблення різних видів безстічних видів технологічних системі водооборотніх циклів;

2. створення і впровадження системи перероблення відходів виробництва та споживання;

3. розроблення і впровадження нових методів добування корисних копалин зі зменшенням обсягів відходів;

4. створення територіально виробничих комплексів із замкнутою структурою матеріальних потоків сировини та відходів усередині комплексу, включаючи комплексну переробку сировини.

5.

Екологічна безпека – це стан НПС, за якого забезпечується збалансований вплив різних факторів (технічних – техногенна безпека), що не порушують функціонування екосистем, здатність біосфери до самовідновлення, і немає загрози для здоров’я людей.

Екологічна безпека міста, регіону, міста – це відповідно безпечне існування сучасних і майбутніх поколінь у природному середовищі, коли природна, технічна і соціальна підсистеми знаходяться у гармонії, і відсутні і техногенні небезпечні явища для їх функціонування.

Основні напрями політики щодо забезпечення техногенно – екологічної безпеки в Україні базуються на затверджених постановою Верховної Ради України від 5 березня 1998 п. № 188/98 – ВР „ Основні напрями державної політики України у галузі охорони довкілля, використання природних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки”, розроблених відносно статті 16 Конституції України, якою визначено, що збереження екологічної безпеки і підтримання екологічної рівноваги на території України, збереження генофонду є обов’язком держави.

Нинішня екологічна ситуація в Україні характеризується як кризова, яка створилася через нехтування об’єктивними законами розвитку і відтворення природно – ресурсного комплексу країни. Перевага надавалася розвитку сировинно – видобувних, найбільш екологічно небезпечних галузей промисловості. Крім того, Україні притаманна висока питома вага ресурсо- і енергомістких технологій, що забезпечувало «випуск» великої кількості відходів, які, як правило, не очищувалися і неутилізовувалися, а складувалися на звалищах, терриконах, хвостосховищах тощо. Ці та інші чинники, зокрема низький рівень екологічної свідомості суспільства, призвели до значної деградації навколишнього середовища, надмірного забруднення поверхневих і підземних вод, атмосферного повітря і земель, нагромадження у великих кількостях шкідливих, у тому числі токсичних і радіаційних, відходів виробництва.Такі процеси тривали дисятиліттями і продовжуються далі, що призвело до різкого зменшення народжуваності та збільшення смертності, що загрожує повним вимиранням. Винятково особливістю екологічного стану України є те, що екологічно гострі локальні ситуації поглиблюються значними регіональними кризами (Чорнобильська – надмірний радіаційний фон, величезна кількість місцевих катастроф – у нас гасіння пожежі бомбою, масштабні аварії на нафтових підприємствах, радіаційні відстійники у Гадяцьк районі, ставок – випарник у нафтопереробного заводу тощо).

На стан екологічної безпеки впливають надзвичайні екологічні ситуації, коли відбуваються негативні зміни у НПС, внаслідок чого обмежують або виключають життєдіяльність людини або її господарську діяльність) та надзвичайні ситуації техногенно – природного характеру (більш глибокі негативні зміни, що приводять до загибелі людей та матеріальних втрат).

Наведемо основні техногенні явища, що загрожують техногенно – екологічній безпеці України.

(До природніх небезпечних явищ відносять землетруси – крим, Карпати, зсувні процеси, просадки, підтоплення земель, великі повені іпаводки, селі, селеві потоки, снігові лавини, лісові пожежі, пожежі на с/г угіддях, епідемії, туберкульоз, ВІЛ – інфекція, вірусний гепатит, туліремія, сибірка, лептоспіроз, інфекційні захворювання тварин і зернових культур)

Радіаційна небезпека. 5 АЕс з 16 енергетичними ядерними реакторами, 3 тис. підприємств і організацій, що використовують радіоактивні речовини, практично скрізь є радіоактивні відходи, є небезпека від АЕС інших країн. Забруднення України цезієм 137 і 138 перевищує 10 тис. км²., стронцієм менше (лише на півночі Київської області), гнайбільш небезпечний плутоній.

Хімічна небезпека. 2000 хімічно небезпечних об’єктів, використовують до 300 тис. т. сильнодіючих отрутних речовин. В зонах можливого хімічного зараження – 20 млн чол..

Вибухо і пожежонебезпечні об’єкти. 1200 об’єктів, де 13,6 млн. вибухо і пожежонебезпечних відходів. особливо це магістральні трубопроводи, в аварійних станах.

Небезпека від зруйнування гідротехнічних споруд (руйнування дамб, гребель – катастрофічні затоплення, порушуються системи енерго, газопостачання, транспорту тощо. У мулі Київського водосховища радіоактивні речовини, якщо висохне, вітром рознесуться на великі площі.

Енергетична небезпека. 17 великих МЕС, 122 енергоблоки., 80% із них відпрацювало свій ресурс. 40 – 50 тис. км електромереж побудовані до 1970 р. і теж відпрацювали свій ресурс.

Транспортна небезпека. на транспортних трасах експлуатується понад 17 тис мостів, з них 5,8 побудовані до 1961 р. (термін 30 – 40 років), аварії на дорогах.

Небезпека від руйнування металевих і залізобетонних конструкцій. Значна частина зношена на виробництвах, будинках. Зараз близько 600 об’єктів і 600 км інженерних мереж – у аварійному стані.

Відходи (найактуальніша). нагромадилося непридатних пестицидів (109 організованих склади, 5000 – на с/г підприємствах, у Полтавщині 800 тонн. На початок 2000 року у місцях організованого складування зберігалося 4210,6 млн т. високотоксичних речовин. (на сьогодні в середньому на 150 млн тонн більше). Токсичних відходів за рік на 1 жителя утворюється 1 – 1,5 тонн. Основна маса – Донецьк, Дніпропетровськ. На дні моря. Проблема – радіоактивні відходи.

Харчова небезпека. Хімічні фактори – добрива, пестициди, важкі метали, гормони, антибіотики, токсини, діоксани , підробка продуктів харчування – все становить велику небезпеку для людей.

Забруднення і деградація грунтів. Ланцюг антропогенних чинників – процеси застосування мінеральних добрив, отрутохімікатів, випадання з опадами шкідливих речовин, випадання пилу (на 1 га 0,5т. за рік), а з ним і шкідливих речовин, винесення з грунту гумусу (врожаї, непоповнення) – порушує буологічну, хімічну та екологічну рівновагу, призводить до деградації грунтів та їх токсифікації – отруєння цілого світу мікроорганізиів, отруєння екосистем грунту, що забезпечуєть його родючість. Токсичність грунтів спричиняють сполуки цинку, свинцю, міді, фтору, барію, ртуті, пестициди, нафта тощо.За рахунок довільних сумішей газових, рідких і твердих викидів можуть утворюватися до 60 тис. стійких токсичних сполук. особливо небезпечні для грунтів гриби – токсиноутворюючі, які активно впливають на збіднені землі. Небезпечні нітрозаміни (онконебезпечні) Крім хімічного, фізичного і біологічного забруднення велику небезпеку становить дегуміфікація грунту (втрата органічної речовини). Втрачено до 70% чорноземів. Також грунти зазнають агрофізичної (ущільнення, зменшення водопроникливості тощо), фізикохімічної (підкисленні або підлуженні, забруднення ксенобіотиками), еразійної (водна,вітрова) деградація, кінцевий результат яких – опустелення.

Забруднення поверхневих і підземних вод. Водні ресурси поверхневих вод України значно нищі ніж середні у світі.Забираються колосальні обсяги, не повертаються або надзвичайно забруднені, що навіть вся водна екосистема гине. Повністю відсутнє самоочищення. Основний забруднювач – комунальне господарство (очисні споруди відпрацювали себе). Особливо багато у річках: нафтопродуктів, сульфатів і хлоридів, фенолів, нітратів, фосфору, ртуті, миш’яка, фтору, ціанідів тощо. Не забезпечуються законодавчі норми по скиданню стічних вод. Забруднені і підземні води (особливо Одеська, Донецька, Крим), велика кількість забирається. Тут головна проблема – проблема у питній воді

Забруднення повітря. Глобальне значення (глобальні проблеми: озоновий шар, кислотні дощі, парниковий ефект, смог). Крім глобальних небезпек на здоров’я людей впливають аерозолі, що містять хімічно активні речовини (СО, сполуки сірки, азоту, важкі метали – усього понад 40 найнебезпечніших). Основними забруднювачами повітря оксидами сірки, сірки і пилу є підприємства енергетики; вуглеводнів і летких органічних сполук – підприємства добувної промисловості, оксидів вуглецю – підприємства обробної промисловості. Великий внесок – автотранспорт. Все це викликає генетичні порушення, зменшення здатності до вагітності. Основні хвороби через які помирають – рак і хвороби систем кровообігу. Аналіз смертей в Україні показав, що різко збільшилося кількість: інфаркт міокарда, інсульт (у все молодших), ураження серцево – судинної системи (у 10 раз збільшився0 через вплив ксенобіотиків.

Підтоплення земель. Це підняття рівня ґрунтових вод до меж, за яких знижується продуктивність с/г угіддь, виникають зсува, просадки горунту, фундаментів, підтоплюються колодязі, цвинтарі тощо. Причина рідняття грунтових вод – первищення надходження води до водоносного горизонту над її водотоком. Природно ці рівні коливаються у деяких межах. Однак господарстка дічльність людини внесла значні зміни. (будівництво каналів, замулення річок, будівництво річок тощо, а особливо зрошення – бо піднімає рівень ГВ, і поширюється далеко за межі зрошувального массиву. Для регулювання зрошувальної системи необхідний дренаж , для відбору надлишку ГР, чого немає на всіх зрошувальних системах України. Наслідок – підтоплано 427 тис, га на півдні, тощо. Урім того, підвищення грунтових вод зменшує висоту грунтового фільтру, що приводить до забруднення грунтових вод.

Впровадження методів біоінженерії для одержання генетично модифікованих рослин і тварин становлять окрему потенційну небезпеку. З’явилися відносно недавно і невідомі їх подальша дія на генетичному рівні. Нема гарантій що модифіковані продукти є безпечними. Із закону природи „природа знає краще”, ми не знаючи до кінця всіх можливих наслідків можемо зіткнутися з найстрашнішою проблемою.

Найбільш гострі проблеми: чисте повітря, чиста вода і чисту продукти харчування. Насьогодні вже їх не існує і в подальшому стан тільки буде погіршуватися.

Фактори, які впливають на підвищення рівня безпеки в Україні, розподіляються за питомою вагою у такому порядку:

1. економічні механізми екологічної безпеки – 0,321;

2. дерфавна система управління безпекою – 0,273;

3. промислова безпека та технологічні основи екологічно безпечного розвитку – 0,237;

4. нормативно правова діяльність у сфері екологічної безпеки – 0,142;

5. наукові основи екологічної безпеки – 0,006.

Основні причини виникнень надзвичайних ситуацій техногенного характеру є:

• значна моральна і фізична зношеність більшості основних виробничих фондів підприємств України;

• незадовільне виконання та порушення вимог технології виробництв4

• незадовільне матеріально – технічне забезпечення виробництв;

• низький рівень культури виробництва;

• незадовільний стан поводження з відходами, особливо токсичними і радіактивними;

• Ігнорування екологічних вимог;

• недостатня увага керівників підрозділів органів управління, підприємств;

• відсутність сучасних систем управління небезпечними процесами;

• низька професійна підготовка персоналу, зростаючий рівень кваліфікованих кадрів;

• низький рівень застосування прогресивних ресурсозберігаючих і екологічно безпечних технологій;

• низький рівень життя більшості населення.

Причини ці сформувалися внаслідок загального незадовільного соціально – економічного стану у країні. Тобто вирішення екологічних питань можна лише в комплексі з економічними та соціальними, тобто необхідно забезпечити населення достойним існуванням, що можливо лише за умови збалансованого існування та розвитку країни, коли всі 3 підсистеми (екологічна, економічна і соціальна) розвиваються у гармонійному поєднанні:

екологічна сторона направлена на забезпечення благосостояния людей шляхом збереження ресурсів, здорового довкілля, а отже і здоров’я самих людей;

економічна сторона збереження суспільного капіталу;

соціальна, направлена на скорочення бідності і досягнення соціальної справедливості.

Рисунок 3 - Основні цілі стійкого розвитку

6.

Необхідно взяти Атлас Полтавщини. Карта техногенне навантаження. Проаналізувати стан ґрунтів, водоймищ, води у Полтаві, накопичення пестицидів та відходів.