16 17 18вопрос!!!

Оглавление

Введение ………………………………………………………………... 3

Экологические проблемы теплоэнергетики ………………………. 5

Экологические проблемы гидроэнергетики ………………………. 12

Экологические проблемы ядерной энергетики …………………… 17

Краткая экологическая характеристика нетрадиционных методов

получения энергии………………………….…………………………… 22

Заключение ……………………………………………………………… 29

Литература ………………………………………………………………. 29

Введение

Одним из положений экологического аспекта стра-тегии устойчивого развития, принятой в Рио-де-Жа-нейро в 1992 г., является «...постепенный переход от энергетики, основанной на сжигании органического топлива, к альтернативной энергетике, использующей возобновляемые источники энергии (солнце, воду, ве-тер, энергию биомассы, подземное тепло и т. д.).

Анализ перспектив развития мировой энергетики свидетельствует о заметном смещении приоритетных проблем в сторону всесторонней оценки возможных последствий влияния основных отраслей энергетики на окружающую среду, жизнь и здоровье населения.

Объекты энергетики, как и многие предприятия других отраслей промышленности, представляют собой источники неизбежного, потенциального, до настоящего времени практически количественно не учитываемого риска для населения и окружающей среды.

Энергетические объекты (топливно-энергетический комплекс вообще и объекты энергетики в частности) по степени влияния на окружающую среду принадле-жат к числу наиболее интенсивно воздействующих на биосферу.

Отрицательные последствия воздействия энергети-ки на окружающую среду следует ограничивать не-которым минимальным уровнем, например социально приемлемым допустимым уровнем. Должны рабо-тать экономические механизмы, реализующие комп-ромисс между качеством среды обитания и социаль-но-экономическими условиями жизни населения.

Аналогичный круг вопросов следует рассматривать при формулировании концепции экологической безо-пасности объектов теплоэнергетики: учет теплового и химического воздействия на окружающую среду, вли-яние водоемов-охладителей и т. п. Кроме того, для крупных ТЭС на твердом топливе (уголь, сланцы) воз-никают проблемы надежной и безопасной эксплуата-ции золоотвалов - сложных и ответственных грун-товых гидросооружений.

Энергетика - основной движущий фактор разви-тия всех отраслей промышленности, транспорта, ком-мунального и сельского хозяйства, база повышения производительности труда и благосостояния населе-ния. У нее наиболее высокие темпы развития и масш-табы производства. Доля участия энергетических пред-приятий в загрязнении окружающей среды продук-тами сгорания органических видов топлива, содержа-щих вредные примеси, а также тепловыми отходами весьма значительна [2].

В настоящей работе рассмотрено влияние на окружающую среду разных видов энергетики (теплоэнергетика, гидроэнергетика, ядерная энергетика), способы снижения выбросов и загрязнений от энергетических объектов, а также приведена характеристика нетрадиционных методов получения энергии (ветроэнергетика, солнечная энергия, энергия термальных вод).

Экологические проблемы теплоэнергетики

Воздействие тепловых электростанций на окружающую среду во многом зависит от вида сжигаемого топлива [1].

Твердое топливо. При сжигании твердого топлива в атмосферу поступают летучая зола с частицами не-догоревшего топлива, сернистый и серный ангидри-ды, оксиды азота, некоторое количество фтористых соединений, а также газообразные продукты непол-ного сгорания топлива. Летучая зола в некоторых слу-чаях содержит помимо нетоксичных составляющих и более вредные примеси. Так, в золе донецких антра-цитов в незначительных количествах содержится мы-шьяк, а в золе Экибастузского и некоторых других месторождений -- свободный диоксид кремния, в золе сланцев и углей Канско-Ачинского бассейна -- сво-бодный оксид кальция.

Уголь - самое распространенное ископаемое топ-ливо на нашей планете. Специалисты считают, что его запасов хватит на 500 лет. Кроме того, уголь рас-пространен по всему миру более равномерно и он бо-лее экономичен, чем нефть. Из угля можно получить синтетическое жидкое топливо. Метод получения горючего путем переработ-ки угля известен давно. Однако слишком высокой была себестоимость такой продукции. Процесс про-исходит при высоком давлении. У этого топлива есть одно неоспоримое преимущество -- у него выше ок-тановое число. Это означает, что экологически оно будет более чистым.

Торф. При энергетическом использовании торфа имеет место ряд отрицательных последствий для ок-ружающей среды, возникающих в результате добычи торфа в широких масштабах. К ним, в частности, от-носятся нарушение режима водных систем, изменение ландшафта и почвенного покрова в местах торфодобы-чи, ухудшение качества местных источников пресной воды и загрязнение воздушного бассейна, резкое ухуд-шение условий существования животных. Значитель-ные экологические трудности возникают и в связи с необходимостью перевозки и хранения торфа.

Жидкое топливо. При сжигании жидкого топлива (мазутов) с дымовыми газами в атмосферный воздух по-ступают: сернистый и серный ангидриды, оксиды азо-та, соединения ванадия, солей натрия, а также веще-ства, удаляемые с поверхности котлов при чистке. С экологических позиций жидкое топливо более «гигие-ничное». При этом полностью отпадает проблема золоотвалов, которые занимают значительные территории, исключают их полезное использование и являются ис-точником постоянных загрязнений атмосферы в райо-не станции из-за уноса части золы с ветрами. В продук-тах сгорания жидких видов топлива отсутствует лету-чая зола.

Природный газ. При сжигании природного газа су-щественным загрязнителем атмосферы являются ок-сиды азота. Однако выброс оксидов азота при сжига-нии на ТЭС природного газа в среднем на 20% ниже, чем при сжигании угля. Это объясняется не свойства-ми самого топлива, а особенностями процессов сжи-гания. Коэффициент избытка воздуха при сжигании угля ниже, чем при сжигании природного газа. Та-ким образом, природный газ является наиболее эко-логически чистым видом энергетического топлива и по выделению оксидов азота в процессе горения.

Комплексное влияние предприятий теплоэнергетики на биосферу в целом проиллюстрировано в табл. 1.

Таким образом, в качестве топлива на тепловых электростанциях используют уголь, нефть и нефтепро-дукты, природный газ и, реже, древесину и торф. Ос-новными компонентами горючих материалов являют-ся углерод, водород и кислород, в меньших количе-ствах содержится сера и азот, присутствуют также сле-ды металлов и их соединений (чаще всего оксиды и суль-фиды).

В теплоэнергетике источником массированных атмос-ферных выбросов и крупнотоннажных твердых отходов являются теплоэлектростанции, предприятия и установки паросилового хозяйства, т. е. любые предприятия, работа которых связана со сжиганием топлива.

Таблица 1

Комплексное влияние предприятий теплоэнергетики на биосферу

Наряду с газообразными выбросами теплоэнергети-ка производит огромные массы твердых отходов; к ним относятся зола и шлаки.

Отходы углеобогатительных фабрик содержат 55-60% SiO₂, 22-26% Аl₂О₃, 5-12% Fe₂O₃, 0,5-1% CaO, 4-4,5% К₂О и Nа₂О и до 5% С. Они поступают в отвалы, которые пылят, дымят и резко ухудшают состояние атмосферы и прилегающих территорий [1].

Жизнь на Земле возникла в условиях восстанови-тельной атмосферы и только значительно позже, спус-тя примерно 2 млрд лет, биосфера постепенно преобра-зовала восстановительную атмосферу в окислительную. При этом живое вещество предварительно вывело из атмосферы различные вещества, в частности, углекис-лый газ, образовав огромные залежи известняков и дру-гих углеродосодержащих соединений.

Сейчас наша техногенная цивилизация сформирова-ла мощный поток восстановительных газов, в первую очередь вследствие сжигания ископаемого топлива в целях получения энергии. За 20 лет, с 1970 по 1990 год, в мире было сожжено 450 млрд баррелей нефти, 90 млрд т угля, 11 трлн м³ газа (табл. 2).

Таблица 2

Выбросы в атмосферу электростанцией мощностью 1000 мВт в год (в тоннах)

Основную часть выброса занимает углекислый газ - порядка 1 млн т в пересчете на углерод 1 Мт. Со сточ-ными водами тепловой электростанции ежегодно уда-ляется 66 т органики, 82 т серной кислоты, 26 т хлоридов, 41 т фосфатов и почти 500 т взвешенных час-тиц. Зола электростанций часто содержит повышен-ные концентрации тяжелых, редко земельных и ра-диоактивных веществ.

Для электростанции, работающей на угле, требует-ся 3,6 млн т угля, 150 м³ воды и около 30 млрд м³ воздуха ежегодно. В приведенных цифрах не учтены нарушения окружающей среды, связанные с добычей и транспортировкой угля.

Если учесть, что подобная электростанция активно работает несколько десятилетий, то ее воздействие вполне можно сравнить с действием вулкана. Но если последний обычно выбрасывает продукты вулканизма в больших количества разово, то электростанция дела-ет это постоянно. За десятки тысячелетий вулканичес-кая деятельность не смогла сколько-нибудь заметно по-влиять на состав атмосферы, а хозяйственная деятель-ность человека за какие-то 100-200 лет обусловила та-кие изменения, причем в основном за счет сжигания ис-копаемого топлива и выбросов парниковых газов раз-рушенными и деформированными экосистемами.

Коэффициент полезного действия энергетических ус-тановок пока невелик и составляет 30-40%, большая часть топлива сжигается впустую. Полученная энергия тем или иным способом используется и превращается, в конечном счете, в тепловую, т. е. помимо химическо-го в биосферу поступает тепловое загрязнение [2].

Загрязнение и отходы энергетических объектов в виде газовой, жидкой и твердой фазы распределяются на два потока: один вызывает глобальные изменения, а другой -- региональные и локальные. Так же обстоит дело и в других отраслях хозяйства, но все же энерге-тика и сжигание ископаемого топлива остаются источ-ником основных глобальных загрязнителей. Они посту-пают в атмосферу, и за счет их накопления изменяется концентрация малых газовых составляющих атмосфе-ры, в том числе парниковых газов. В атмосфере появились газы, которые ранее в ней практически отсут-ствовали - хлорфторуглероды. Это глобальные заг-рязнители, имеющие высокий парниковый эффект и в то же время участвующие в разрушении озонового экрана стратосферы.

Таким образом, следует отметить, что на современ-ном этапе тепловые электростанции выбрасывают в ат-мосферу около 20% от общего количества всех вредных отходов промышленности. Они существенно влияют на окружающую среду района их расположения и на со-стояние биосферы в целом. Наиболее вредны конденса-ционные электрические станции, работающие на низ-косортных видах топлива. Так, при сжигании на стан-ции за 1 час 1060 т донецкого угля из топок котлов уда-ляется 34,5 т шлака, из бункеров электрофильтров, очищающих газы на 99% -- 193,5 т золы, а через тру-бы в атмосферу выбрасывается 10 млн м³ дымовых га-зов. Эти газы, помимо азота и остатков кислорода, со-держат 2350 т диоксида углерода, 251 т паров воды, 34 т диоксида серы, 9,34 т оксидов азота (в пересчете на ди-оксид) и 2 т летучей золы, не «пойманной» электро-фильтрами.

Сточные воды ТЭС и ливневые стоки с их территорий, загрязненные отходами технологических циклов энер-гоустановок и содержащие ванадий, никель, фтор, фе-нолы и нефтепродукты, при сбросе в водоемы могут оказать влияние на качество воды, водные организмы. Изменение химического состава тех или иных веществ приводит к нарушению установившихся в водоеме ус-ловий обитания и сказывается на видовом составе и чис-ленности водных организмов и бактерий и в конечном счете может привести к нарушениям процессов само-очищения водоемов от загрязнений и к ухудшению их санитарного состояния.

Представляет опасность и так называемое тепловое загрязнение водоемов с многообразными нарушения-ми их состояния. ТЭС производят энергию при помощи турбин, приводимых в движение нагретым паром. При работе турбин необходимо охлаждать водой от-работанный пар, поэтому от энергетической станции непрерывно отходит поток воды, подогретой обычно на 8-12 °С и сбрасываемой в водоем. Крупные ТЭС нуждаются в больших объемах воды. Они сбрасыва-ют в подогретом состоянии 80-90 м³/с воды. Это оз-начает, что в водоем непрерывно поступает мощный поток теплой воды примерно такого масштаба, как река Москва.

Зона подогрева, образующаяся в месте впадения теплой «реки», представляет собой своеобразный уча-сток водоема, в котором температура максимальна в точке водосброса и уменьшается по мере удаления от нее. Зоны подогрева крупных ТЭС занимают пло-щадь в несколько десятков квадратных километров. Зимой в зоне подогрева образуются полыньи (в се-верных и средних широтах). В летние месяцы тем-пературы в зонах подогрева зависят от естественной температуры забираемой воды. Если в водоеме тем-пература воды 20 °С, то в зоне подогрева она может достигнуть 28-32°С.

В результате повышения температур в водоеме и нарушения их естественного гидротермического ре-жима интенсифицируются процессы «цветения» воды, уменьшается способность газов растворяться в воде, меняются физические свойства воды, ускоряются все химические и биологические процессы, протекающие в ней, и т. д. В зоне подогрева снижается прозрач-ность воды, увеличивается рН, увеличивается скорость разложения легко окисляющихся веществ. Скорость фотосинтеза в такой воде заметно понижается.

Экологические проблемы гидроэнергетики

Важнейшая особенность гидроэнергетических ресурсов по сравнению с топливно-энергетическими ресурсами - их непрерывная возобновляемость. Отсутствие потребности в топливе для ГЭС определяет низкую себестоимость вырабатываемой на ГЭС электроэнер-гии. Поэтому сооружению ГЭС, несмотря на значи-тельные удельные капиталовложения на 1 кВт уста-новленной мощности и продолжительные сроки стро-ительства, придавалось и придаётся большое значе-ние, особенно когда это связано с размещением элек-троёмких производств [1].

Гидроэлектростанция -- это комплекс сооружений и оборудования, посредством которых энергия пото-ка воды преобразуется в электрическую энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений, обеспечивающих необходимую концент-рацию потока воды и создание напора, и энергетичес-кого оборудования, преобразующего энергию движу-щейся под напором воды в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь, преобразуется в электрическую энергию.

Несмотря на относительную дешевизну энергии, получаемой за счет гидроресурсов, доля их в энерге-тическом балансе постепенно уменьшается. Это свя-зано как с исчерпанием наиболее дешевых ресурсов, так и с большой территориальной емкостью равнин-ных водохранилищ. Считается, что в перспективе мировое производство энергии ГЭС не будет превы-шать 5% от общей.

Одной из важнейших причин уменьшения доли энер-гии, получаемой на ГЭС, является мощное воздействие всех этапов строительства и эксплуатации гидросоору-жений на окружающую среду (табл. 3).

По данным разных исследований, одним из важнейших воздействий гидроэнер-гетики на окружающую среду является отчуждение значительных площадей плодородных (пойменных) земель под водохранилища. В России, где за счет ис-пользования гидроресурсов производится не более 20% электрической энергии, при строительстве ГЭС затоп-лено не менее 6 млн га земель. На их месте уничтоже-ны естественные экосистемы.

Значительные площади земель вблизи водохрани-лищ испытывают подтопление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, как правило, пере-ходят в категорию заболоченных. В равнинных усло-виях подтопленные земли могут составлять 10% и бо-лее от затопленных. Уничтожение земель и свойствен-ных им экосистем происходит также в результате их разрушения водой (абразии) при формировании бере-говой линии. Абразионные процессы обычно продолжа-ются десятилетиями, имеют следствием переработку больших масс почвогрунтов, загрязнение вод, заиление водохранилищ. Таким образом, со строительством во-дохранилищ связано резкое нарушение гидрологичес-кого режима рек, свойственных им экосистем и видо-вого состава гидробионтов.

В водохранилищах резко усиливается прогревание вод, что интенсифицирует потерю ими кислорода и дру-гие процессы, обусловливаемые тепловым загрязнени-ем. Последнее, совместно с накоплением биогенных ве-ществ, создает условия для зарастания водоемов и ин-тенсивного развития водорослей, в том числе и ядови-тых сине-зеленых. По этим причинам, а также вслед-ствие медленной обновляемости вод резко снижается их способность к самоочищению.

Ухудшение качества воды ведет к гибели многих ее обитателей. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно поражаемость гельминтами. Снижаются вку-совые качества обитателей водной среды.

Нарушаются пути миграции рыб, идет разрушение кормовых угодий, нерестилищ и т. п. Волга во многом потеряла свое значение как нерестилище для осетровых Каспия после строительства на ней каскада ГЭС.

В конечном счете, перекрытые водохранилищами речные системы из транзитных превращаются в транзитно-аккумулятивные. Кроме биогенных веществ здесь аккумулируются тяжелые металлы, радиоактив-ные элементы и многие ядохимикаты с длительным периодом жизни. Продукты аккумуляции делают про-блематичной возможность использования территорий, занимаемых водохранилищами, после их ликвидации.

Водохранилища оказывают заметное влияние на ат-мосферные процессы. Например, в засушливых (арид-ных) районах испарение с поверхности водохранилищ превышает испарение с равновеликой поверхности суши в десятки раз.

Таблица 3

Комплексное воздействие предприятий гидроэнергетики на окружающую среду

С повышенным испарением связано понижение тем-пературы воздуха, увеличение туманных явлений. Раз-личие тепловых балансов водохранилищ и прилегаю-щей суши обусловливает формирование местных вет-ров типа бризов. Эти, а также другие явления имеют следствием смену экосистем (не всегда положитель-ную), изменение погоды. В ряде случаев в зоне водохра-нилищ приходится менять направление сельского хо-зяйства. Например в южных районах нашей страны некоторые теплолюбивые культуры (бахчевые) не ус-певают вызревать, повышается заболеваемость расте-ний, ухудшается качество продукции.

Издержки гидростроительства для среды заметно меньше в горных районах, где водохранилища обычно невелики по площади. Однако в сейсмоопасных горных районах водохранилища могут провоцировать земле-трясения. Увеличивается вероятность оползневых яв-лений и вероятность катастроф в результате возможно-го разрушения плотин. Так, в 1960 г. в Индии (штат Гунжарат) в результате прорыва плотины вода унесла 15 тысяч жизней людей.

В силу специфики технологии использования водной энергии гидроэнергетические объекты преобразуют природные процессы на весьма длительные сроки. На-пример водохранилище ГЭС (или система водохрани-лищ в случае каскада ГЭС) может существовать десятки и сотни лет, при этом на месте естественного водо-тока возникает техногенный объект с искусственным регулированием природных процессов - природно-техническая система (ПТС). В данном случае задача сводится к формированию такой ПТС, которая обес-печивала бы надежное и экологически безопасное фор-мирование комплекса. При этом соотношение между основными подсистемами ПТС (техногенным объек-том и природной средой) может быть существенно различным в зависимости от выбранных приорите-тов - технических, экологических, социально-эко-номических и др., а принцип экологической безо-пасности может формулироваться, например, как под-держание некоторого устойчивого состояния созда-ваемой ПТС.

Эффективным способом уменьшения затопления тер-риторий является увеличение количества ГЭС в каска-де с уменьшением на каждой ступени напора и, следо-вательно, зеркала водохранилищ. Несмотря на сниже-ние энергетических показателей и уменьшение регули-рующих возможностей возрастания стоимости, низко-напорные гидроузлы, обеспечивающие минимальные затопления земель, лежат в основе всех современных разработок.

Еще одна экологическая проблема гидроэнергетики связана с оценкой качества водной среды. Имеющее место загрязнение воды вызвано не технологическими процессами производства электроэнергии на ГЭС (объе-мы загрязнений, поступающие со сточными водами ГЭС, составляют ничтожно малую долю в общей массе загрязнений хозяйственного комплекса), а низкое ка-чество санитарно-технических работ при создании во-дохранилищ и сброс неочищенных стоков в водные объекты.

В водохранилищах задерживается большая часть пи-тательных веществ, приносимых реками. В теплую по-году водоросли способны массами размножаться в поверхностных слоях обогащенного питательными веще-ствами, или эвтрофного, водохранилища. В ходе фото-синтеза водоросли потребляют питательные вещества из водохранилища и производят большое количество кислорода. Отмершие водоросли придают воде непри-ятный запах и вкус, покрывают толстым слоем дно и препятствуют отдыху людей на берегах водохранилищ. Массовое размножение, «цветение» водорослей в неглу-боких заболоченных водохранилищах стран СНГ дела-ет их воду непригодной ни для промышленного использования, ни для хозяйственных нужд.

В первые годы после заполнения водохранилища в нем появляется много разложившейся растительности, а «новый» грунт может резко снизить уровень кисло-рода в воде. Гниение органических веществ может при-вести к выделению огромного количества парниковых газов -- метана и двуокиси углерода.

Водохранилища часто «созревают» десятилетиями или дольше, а в тропиках этот процесс длится столети-ями -- пока разложится большая часть всей органики.

Рассматривая воздействие ГЭС на окружающую сре-ду, следует все же отметить жизнесберегающую фун-кцию ГЭС. Так, выработка каждого млрд кВтч элект-роэнергии на ГЭС вместо ТЭС приводит к уменьшению смертности населения на 100-226 чел./год.

Проблемы ядерной энергетики

Ядерная энергетика в настоящее время может рассматриваться как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и со щадящим воздействием на среду. К преимуществам относится также возможность строительства АЭС, не привязываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транспортировка не требует существенных затрат в связи с малыми объемами. До-статочно отметить, что 0,5 кг ядерного топлива по-зволяет получать столько же энергии, сколько сжи-гание 1000 т каменного угля.

Известно, что процессы, лежащие в основе получе-ния энергии на АЭС -- реакции деления атомных ядер -- гораздо более опасны, чем, например, процессы горе-ния. Именно поэтому ядерная энергетика впервые в ис-тории развития промышленности при получении энер-гии реализует принцип максимальной безопасности при наибольшей возможной производительности.

Многолетний опыт эксплуатации АЭС во всех стра-нах показывает, что они не оказывают заметного вли-яния на окружающую среду. К 1998 г. среднее время эксплуатации АЭС составило 20 лет. Надежность, бе-зопасность и экономическая эффективность атомных электростанций опирается не только на жесткую регламентацию процесса функционирования АЭС, но и на сведение до абсолютного минимума влияния АЭС на ок-ружающую среду.

В табл. 4 представлены сравнительные данные АЭС и ТЭС по расходу топлива и загрязнению окружающей среды за год при мощности по 1000 МВт.

При нормальной работе АЭС выбросы радиоактивных элементов в окружающую среду крайне незначительны. В среднем, они в 2-4 раза меньше, чем от ТЭС одинаковой мощности.

К маю 1986 г. 400 энергоблоков, работавших в мире и дававших более 17% электроэнергии, увеличили при-родный фон радиоактивности не более чем на 0,02%. До Чернобыльской катастрофы в нашей стране ника-кая отрасль производства не имела меньшего уровня производственного травматизма, чем АЭС. За 30 лет до трагедии при авариях, и то не по радиационным при-чинам, погибло 17 человек. После 1986 г. главную эко-логическую опасность АЭС стали связывать с возмож-ностью аварии. Хотя вероятность их на современных АЭС и невелика, но она не исключается. К наиболее крупным авариям такого плана относится авария, слу-чившаяся на четвертом блоке Чернобыльской АЭС.

Таблица 4

Расход топлива и загрязнение окружающей среды

По различным данным, суммарный выброс продук-тов деления от содержащихся в реакторе составил от 3,5% (63 кг) до 28% (50 т). Для сравнения необходимо отметить, что бомба, сброшенная на Хиросиму, дала только 740 г радиоактивного вещества.

В результате аварии на Чернобыльской АЭС радио-активному загрязнению подверглась территория в ра-диусе более 2 тыс. км, охватившая более 20 государств. В пределах бывшего СССР пострадало 11 областей, где проживает 17 млн человек. Общая площадь загрязнен-ных территорий превышает 8 млн га, или 80 0000 км². В России наиболее значительно пострадали Брянская, Калужская, Тульская и Орловская области. Пятна заг-рязнений имеются в Белгородской, Рязанской, Смолен-ской, Ленинградской и других областях. В результате аварии погиб 31 человек и более 200 человек получили дозу радиации, приведшую к лучевой болезни. 115 тыс. человек было эвакуировано из наиболее опасной (30-километровой) зоны сразу после аварии. Число жертв и количество эвакуированных жителей увеличивается, расширяется зона загрязнения в результате перемеще-ния радиоактивных веществ ветром, при пожарах, с транспортом и т. п. Последствия аварии будут сказы-ваться на жизни нескольких поколений.

После Чернобыльской аварии во многих государствах по требованию общественности были временно прекра-щены или свернуты программы строительства АЭС, однако атомная энергетика продолжала развиваться в 32 странах.

Сейчас дискуссии по вопросам приемлемости или неприемлемости ядерной энергетики пошли на спад, стало понятно, что мир не может вновь погрузиться во тьму или смириться с крайне опасным воздействи-ем на атмосферу двуокиси углерода и прочих вред-ных для человека продуктов горения органического топлива. Уже в течение 1990 года 10 новых АЭС были подключены к электрическим сетям. Строительство АЭС не останавливается: по состоянию на конец 1999 г. в мире в эксплуатации находилось 436 энер-гоблоков АЭС по сравнению с 434, зарегистрирован-ными в 1998 г. Общая электрическая мощность рабо-тающих в мире энергоблоков около 335 ГВт (1 ГВт = 1000 МВт = 10⁹ Вт). Действующие атомные электро-станции обеспечивают покрытие 7% мировых потреб-ностей в энергии, а их доля в мировом производстве электрической энергии составляет 17%. Только в Западной Европе атомные электростанции вырабатыва-ют в среднем около 50% всей электроэнергии.

Если сейчас заменить все действующие в мире атом-ные электростанции на тепловые, мировой экономи-ке, всей нашей планете и каждому человеку в отдельности был бы нанесен непоправимый ущерб. Этот вывод основан на том факте, что получение энергии на АЭС одновременно предотвращает ежегодный выброс в атмосферу Земли до 2300 млн т двуокиси углерода, 80 млн т диоксида серы и 35 млн т окси-дов азота за счет уменьшения количества сжигаемо-го органического топлива на тепловых электростан-циях. Кроме того, сгорая, органическое топливо (уголь, нефть) выбрасывает в атмосферу огромное ко-личество радиоактивных веществ, содержащих, в ос-новном, изотопы радия с периодом полураспада око-ло 1600 лет! Извлечь все эти опасные вещества из атмосферы и обезопасить от их воздействия населе-ние Земли в этом случае не представлялось бы воз-можным. Вот лишь один конкретный пример. Зак-рытие в Швеции атомной станции Барсебек-1 приве-ло к тому, что Швеция впервые за последние 30 лет стала импортировать электроэнергию из Дании. Эко-логические последствия этого таковы: на угольных электростанциях Дании было сожжено дополнитель-но почти 350 тыс. т угля из России и Польши, что привело к росту выбросов двуокиси углерода на 4 млн т (!) в год и значительному увеличению количества выпадающих кислотных дождей во всей юж-ной части Швеции.

Строительство АЭС осуществляют на расстоянии 30-35 км от крупных городов. Участок должен хорошо про-ветриваться, во время паводка не затопляться. Вокруг АЭС предусматривают место для санитарно-защитной зоны, в которой запрещается проживание населения.

В РФ в настоящее время эксплуатируется 29 энергоблоков на девяти АЭС общей установленной электрической мощностью 21,24 ГВт. В 1995-1998 гг. на АЭС в России вырабатывалось более 13% всего производства электроэнергии в стра-не, сейчас - 14,4%. По суммарной установленной мощности АЭС Россия занимает пятое место после США, Франции, Японии и Германии. В настоящее время более 100 млрд кВт*ч, вы-рабатываемые ядерными энергоблоками страны, вно-сят значительный и необходимый вклад в энергообес-печение ее европейской части -- 22% всей произво-димой электроэнергии. Производимая на АЭС элект-роэнергия более чем на 30% дешевле, чем на тепло-вых электростанциях, использующих органическое топливо.

Безопасность действующих АЭС является одной из главнейших задач российской атомной энергетики. Все планы строительства, реконструкции и модернизации атомных электростанций России реализуются только с учетом современных требований и нормативов. Иссле-дование состояния основного оборудования действую-щих российских АЭС показало, что продление сроков его службы, по крайней мере, еще на 5-10 лет вполне возможно. Причем, благодаря проведению соответству-ющего комплекса работ по каждому энергоблоку, с со-хранением высокого уровня безопасности.

Для обеспечения дальнейшего развития атомной энер-гетики в России в 1998 г. принята «Программа разви-тия атомной энергетики Российской Федерации на 1998-2000 гг. и на период до 2010 г.». В ней отмечено, что в 1999 г. АЭС России выработали на 16% больше энергии, чем в 1998 г. Для производства этого количества энергии на ТЭС потре-бовалось бы 36 млрд м³ газа стоимостью 2,5 млрд долл в экспортных ценах. На 90% рост потребления энер-гии в стране был обеспечен за счет ее выработки на атомных электростанциях.

Оценивая перспективы развития мировой атомной энергетики, большинство авторитетных международ-ных организаций, связанных с исследованием глобаль-ных топливно-энергетических проблем, предполагает, что после 2010-2020 гг. в мире вновь возрастет потреб-ность в широком строительстве АЭС. По реалистичес-кому варианту, прогнозируется, что в середине XXI в. около 50 стран будут располагать атомной энергетикой. При этом общая установленная электрическая мощ-ность АЭС в мире к 2020 г. возрастет почти вдвое -- до-стигнет 570 ГВт, а к 2050 -- 1100 ГВт.

Краткая экологическая характеристика нетрадиционных методов получения энергии

Как сказано выше, в настоящее время основные энергоресурсы, за счет которых обеспечиваются энер-гетические потребности человечества, это: органичес-кое топливо, вода, энергия деления атомного ядра.

Одновременно с решением задач уменьшения воз-действия на среду традиционных методов получения энергии наука и производство изучают возможности получения энергии за счет альтернативных (нетради-ционных) ресурсов, таких, как энергия ветра, солн-ца, геотермальная и энергия волн и других источни-ков, которые относятся к неисчерпаемым и экологи-чески чистым.

Ниже будут приведены некоторые имеющиеся сведения о влиянии нетрадиционных методов получения энергии на окружающую среду.

Ветроэнергетика

Является наиболее древним источником энергии. В течение нескольких столетий ветер использовал-ся на мельницах, пилорамах, в системах подачи воды к местам потребления и т. п. Они же исполь-зовались и для получения электрической энергии, хотя доля ветра в этом отношении оставалась край-не незначительной.

Интерес к использованию ветра для получения электроэнергии оживился в последние годы. К на-стоящему времени испытаны ветродвигатели различ-ной мощности, вплоть до гигантских. Сделаны вы-воды, что в районах с интенсивным движением воз-духа ветроустановки вполне могут обеспечивать энер-гией местные потребности. Оправдано использование ветротурбин для обслуживания отдельных объектов (жилых домов, неэнергоемких производств и т. п.). Вместе с тем, стало очевидным, что гигантские вет-роустановки пока не оправдывают себя вследствие дороговизны сооружений, сильных вибраций, шумов, быстрого выхода из строя. Более экономичны комп-лексы из небольших ветротурбин, объединяемых в одну систему.

Первая в нашей стране ветровая электростанция мощностью 8 кВт была сооружена в 1929-1930 гг. под Курском по проекту инженеров А.Г. Уфимцева и В.П. Ветчинкина. Через год в Крыму была построена более крупная ВЭС мощностью 100 кВт, которая была по тем временам самой крупной ВЭС в мире. Она ус-пешно проработала до 1942 г., но во время войны была разрушена.

Значительные успехи в создании ВЭС были дос-тигнуты за рубежом. Во многих странах Западной Европы построено довольно много установок по 100-200 кВт. Во Франции, Дании и в некоторых других странах были введены в строй ВЭС с номинальными мощностями свыше 1 МВт.

Одна из наиболее известных установок этого клас-са «Гровиан» была создана в Германии, ее номи-нальная мощность -- 3 МВт. Но самое широкое раз-витие ветроэнергетика получила в США. Еще в 1941 г. там была построена первая ВЭС мощностью 1250 кВт, а сейчас общая мощность всех ВЭС в этой стране достигает 1300 МВт, причем среди них есть гиганты с мощностью до 4 МВт. Сегодня в некото-рых промышленно развитых странах установленная мощность ВЭУ достигает заметных значений. Так, в США установлено более 1,5 млн кВт ВЭУ, в Дании ВЭУ производят около 3% потребляемой страной энергии; велика установленная мощность ВЭУ в Швеции, Нидерландах, Великобритании и Германии. При том нет никаких расходов на утилизацию отра-ботанного топлива и нет загрязнения окружающей среды.

Однако ветровые источники энергии оказывают спе-цифическое воздействие на окружающую среду, требу-ют огромных площадей.

Известно, что к работающему ветряку близко подхо-дить нежелательно, и притом с любой стороны, так как при изменениях направления ветра направление оси ротора тоже изменяется.

Ветроагрегаты близко друг к другу ставить нельзя, так как они могут создавать взаимные помехи в рабо-те, «отнимая ветер» один у другого. Минимальное рас-стояние между ветряками должно быть не менее их ут-роенной высоты.

Работающие ветродвигатели создают значительный шум, генерируют неслышимые ухом, но вредно действующие на людей инфразвуковые колебания с частотами ниже 16 Гц.

Ветряки распугивают птиц и зверей, нарушая их естественный образ жизни, а при большом их скопле-нии на одной площадке могут существенно исказить естественное движение воздушных потоков с непред-сказуемыми последствиями. Во многих странах, в том числе в Ирландии, Англии и других, жители неоднок-ратно выражали протесты против размещения ВЭС вблизи населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий, а в условиях густо населенной Европы это означает везде.

Было выдвинуто предложение о размещении сис-тем ветряков в открытом море. Так, в Швеции разра-ботан проект, согласно которому предполагается в Бал-тийском море недалеко от берега установить 300 вет-ряков. На их башнях высотой 90 м будут вращаться двухлопастные пропеллеры с размахом лопастей 80 м. Стоимость строительства только первой сотни таких гигантов потребуется более 1 млрд долл, а вся систе-ма, на строительство которой уйдет минимум 20 лет, обеспечит производство всего 2% электроэнергии от уровня потребления в Швеции в настоящее время. Это пока проектируется, но в настоящее время в Швеции начато строительство одной ВЭС мощностью 200 кВт на расстоянии 250 м от берега, которая будет переда-вать энергию на землю по подводному кабелю. Ана-логичные проекты были и у нас: предлагали устанав-ливать ветряки и на акватории Финского залива, и на Арабатской стрелке в Крыму. Помимо сложности и дороговизны подобных проектов, их реализация создала бы серьезные помехи судоходству, рыболов-ству, а также оказала бы все те же вредные экологи-ческие воздействия, о которых говорилось ранее. По-этому и эти планы вызывают движения протеста. Например, шведские рыбаки потребовали пересмотра проекта строящейся в море ВЭС, так как, по их мнению, подводный кабель, да и сама станция будут пло-хо влиять на рыб, в частности, на угрей, мигрирую-щих в тех местах вдоль берега.

Неприятным побочным эффектом использования ветряков для сторонников экологически чистого хо-зяйства оказались биологические последствия. Союзы охраны природы отмечают, что многие перелетные птицы вынуждены менять свои маршруты, избегая ветряных парков -- мельницы отпугивают птиц. В ряде случаев положение сложилось настолько серьез-ное, что местные экологи вынуждены были поставить вопрос о временном закрытии установок или о пере-воде их на более гибкий режим работы с учетом се-зонных перемещений птиц.

Использование энергии солнца

Солнечная энергия обладает неоспоримыми преиму-ществами перед традиционными органическим и ядер-ным горючим. Это исключительно чистый вид энер-гии, который не загрязняет окружающую среду, а само ее использование не связано ни с какой биологической опасностью. Использование солнечной энергии в боль-ших масштабах не нарушает сложившегося в эволю-ции энергетического баланса нашей планеты.

Это практически неисчерпаемый источник энергии. Ее можно использовать прямо (посредством улавлива-ния техническими устройствами) или опосредованно через продукты фотосинтеза, круговорот воды, движе-ние воздушных масс и другие процессы, которые обус-ловливаются солнечными явлениями.

Использование солнечного тепла - наиболее про-стой и дешевый путь решения отдельных энергети-ческих проблем. Подсчитано, что в США для обогре-ва помещений и горячего водоснабжения расходуется около 25% производимой в стране энергии. В север-ных странах, в том числе и в России, эта доля заметно выше. Между тем, значительная доля тепла, необ-ходимого для этих целей, может быть получена по-средством улавливания энергии солнечных лучей. Эти возможности тем значительнее, чем больше прямой сол-нечной радиации поступает на поверхность Земли.

Отопление и горячее водоснабжение как низкотем-пературные процессы преобразования солнечной энер-гии в теплоту могут быть осуществлены сравнитель-но простыми техническими средствами. Солнечные водонагреватели начинают использоваться для целей тепло- и горячего водоснабжения индивидуальных по-требителей в южных климатических зонах.

Наиболее распространено улавливание солнечной энергии посредством различного вида коллекторов. В простейшем виде это темного цвета поверхности для улавливания тепла и приспособления для его накоп-ления и удержания. Оба блока могут представлять единое целое. Коллекторы помещаются в прозрачную камеру, которая действует по принципу парника. Име-ются также устройства для уменьшения рассеивания энергии (хорошая изоляция) и ее отведения, напри-мер, потоками воздуха или воды.

Еще более просты нагревательные системы пассив-ного типа. Циркуляция теплоносителей здесь осуще-ствляется в результате конвекционных токов: нагре-тый воздух или вода поднимается вверх, а их место занимают более охлажденные теплоносители. При-мером такой системы может служить помещение с обширными окнами, обращенными к солнцу, и хо-рошими изоляционными свойствами материалов, спо-собными длительно удерживать тепло. Для умень-шения перегрева днем и теплоотдачи ночью исполь-зуются шторы, жалюзи, козырьки и другие защит-ные приспособления. В данном случае проблема наи-более рационального использования солнечной энер-гии решается через правильное проектирование зда-ний. Некоторое удорожание строительства перекрывается эффектом использования дешевой и идеально чистой энергии.

Преобразование солнечной энергии в электрическую возможно посредством использования фотоэлементов, в которых солнечная энергия индуцируется в элект-рический ток без всяких дополнительных устройств. Солнечная энергия - практически неограниченный источник, мощность которого на поверхности Земли оценивается в 20 млрд кВт. Годовой поток солнечной энергии на Землю эквивалентен 1,2- 10й т условного топлива. Для сравнения можно указать, что мировые запасы органического топлива равняются всего 6 * 1012 т условного топлива.

Крупномасштабное производство электроэнергии на солнечных электростанциях имеет определенные труд-ности, поскольку источник солнечной энергии отлича-ется низкой плотностью. Поэтому площадь для сбора солнечной энергии и ее концентрации на оптических системах доходит до нескольких десятков квадратных километров. Из-за большой стоимости единицы по-верхности модулей концентратов создание мощных СЭС требует значительных затрат.

Энергия воды, океанических и термальных вод

Энергия, выделяемая при волновом движении масс воды в океане, действительно огромна. Средняя волна высотой 3 м несет примерно 90 кВт энергии на 1 м² побережья. Однако практическая реализация данной энергии вызывает большие сложности. В настоящее время эта энергия используется в незначительном ко-личестве из-за высокой себестоимости ее получения.

Недостаточно до настоящего времени используют-ся энергетические ресурсы средних и малых рек (дли-на от 10 до 200 км). Только в России таких рек име-ется более 150 тысяч. В прошлом именно малые и средние реки являлись важнейшим источником по-лучения энергии. Небольшие плотины на реках не столько нарушают, сколько оптимизируют гидроло-гический режим рек и прилежащих территорий. Их можно рассматривать как пример экологически обус-ловленного природопользования, мягкого вмешатель-ства в природные процессы. Водохранилища, созда-вавшиеся на малых реках, обычно не выходили за пределы русел. Такие водохранилища гасят колеба-ния воды в реках и стабилизируют уровни грунто-вых вод под прилежащими пойменными землями. Это благоприятно сказывается на продуктивности и устойчивости как водных, так и пойменных эко-систем.

Имеются расчеты, что на мелких и средних реках можно получать не меньше энергии, чем ее получают на современных крупных ГЭС. В настоящее время име-ются турбины, позволяющие получать энергию, ис-пользуя естественное течение рек без строительства плотин. Такие турбины легко монтируются на реках и при необходимости перемещаются в другие места. Хотя стоимость получаемой на таких установках энер-гии заметно выше, чем на крупных ГЭС, ТЭС или АЭС, но высокая экологичность делает целесообразным ее получение.

Несравнимо более реальны возможности использо-вания геотермальных ресурсов. В данном случае ис-точником тепла являются разогретые воды, содержа-щиеся в недрах земли. В отдельных районах такие воды изливаются на поверхность в виде гейзеров (на-пример, на Камчатке)! Геотермальная энергия может использоваться как в виде тепловой, так и для полу-чения электричества.

Ведутся также опыты по использованию тепла, содер-жащегося в твердых структурах земной коры. Такое тепло из недр извлекается посредством закачки воды, которую затем используют так же, как и другие тер-мальные воды.

Уже в настоящее время отдельные города или пред-приятия обеспечиваются энергией геотермальных вод. Это, в частности, относится к столице Исландии -- Рейкьявику. В начале 80-х годов в мире производилось на геотермальных электростанциях около 5000 МВт элек-троэнергии (примерно 5 АЭС). В России значительные ресурсы геотермальных вод имеются на Камчатке, но используются они пока в небольшом объеме. В бывшем СССР за счет этого вида ресурсов производилось толь-ко около 20 МВт электроэнергии.

Достоинства использования глубинного тепла земли очевидны. ГеоТЭС может функционировать десятки лет, используя практически неугасаемые тепловые котлы. Себестоимость электроэнергии, получаемой таким образом, несмотря на значительные первона-чальные затраты, вполне сравнима с той, которую мы имеем на тепловых и атомных электростанциях. Кро-ме того, ГеоТЭС не наносит урона экологии, не заг-рязняет выбросами окружающую среду.

19 вопрос

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ УГОЛЬНОЙ ОТРАСЛИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ"

Е.Я. Диколенко Доктор техн. наук, проф., Руководитель Департамента угольной промышленности Минэнерго России Источник: http://www.rosugol.ru/jur_u/2003/1.html

Угольная промышленность - важнейшая составляющая топливно-энергетического комплекса, переживая сложный период реструктуризации, после затяжного периода падения объемов производства на протяжении последних трех лет постепенно наращивала объемы добычи угля и выпуска угольной продукции. Данный позитивный процесс предопределен общим подъемом российской экономики и соответствующим увеличением спроса на угольное топливо. В целом по отрасли достигнут высокий уровень основных технико-экономических показателей, произошло улучшение в решении важнейшей проблемы отрасли - снижении аварийности и производственного травматизма. В рамках утвержденной Правительством Российской Федерации программы реструктуризации отрасли прекратили добычу угля 175 шахт и 12 разрезов, на 168 угледобывающих предприятиях завершена техническая ликвидация. В соответствии с проектами ликвидации предприятий общие затраты на их реализацию составляют 56,7 млрд. руб., в том числе на технические работы - 44,8 млрд. руб. За период реструктуризации 27,8% средств, направленных на финансирование технических работ, использовано на ликвидацию последствий ведения горных работ и 24,2% - на реконструкцию и замену объектов инфраструктуры, а также на обеспечение жизнедеятельности предприятий. За период 1994-2002 гг. на мероприятия по ликвидации особо убыточных шахт и разрезов из федерального бюджета направлено более 10 млрд. руб. По воздействию на окружающую среду угольная промышленность остается одной из наиболее сложных отраслей горнодобывающей промышленности. Характерными направлениями негативного воздействия предприятий отрасли являются: - загрязнение водных объектов шахтными, карьерными, производственными и хозбытовыми сточными водами, нарушение гидрологического режима поверхностных вод, гидродинамического и гидрохимического режима подземных вод; - изъятие из землепользования и нарушение земель, загрязнение их отходами добычи и переработки угля; - загрязнение воздушного бассейна выбросами горно-транспортного оборудования, промышленных и коммунальных котельных, аспирационных систем, горящих породных отвалов. Определенное влияние на экологические показатели оказало увеличение добычи угля. В 2001 г. предприятиями угольной промышленности забрано из природных источников 80,9 млн куб. м воды, в том числе из подземных источников - 27,3 млн куб. м. В связи со значительными объемами добычи и переработки угля наибольший объем использования воды пришелся на Кузбасс. Положительным фактором явилось увеличение в 2001 г. по сравнению с предшествующим годом объема использования предприятиями попутно забираемой воды в технологических процессах: пылеподавление, гидротранспорт, гидрозаиливание, гидровскрыша, тушение пожаров, в ряде акционерных обществ - на орошение сельхозугодий и хозбытовые нужды. Общий объем сброса сточных вод в поверхностные водоемы в 2001 г. уменьшился и составил 513,5 млн куб. м. Снижение сброса произошло за счет ОАО "Воркутауголь", ОАО "Гуковуголь" и ОАО "Компания "Кузбассуголь". В то же время сброс загрязненных сточных вод в поверхностные водоемы увеличился на 15,8 млн куб. м в основном за счет ОАО "Красноярскуголь" и достиг 423,4 млн куб. м (82,5% общего объема). Причинами такого положения явились медленный ввод в эксплуатацию новых мощностей очистных сооружений, физический износ действующих сооружений, несоответствие технологических схем очистки физико-химическому составу очищаемых сточных вод, нарушение технологической дисциплины при эксплуатации сооружений. Определенное влияние на рост объема загрязненных сточных вод оказало также ужесточение требований природоохранных органов к качеству сбрасываемых вод, выражающееся в расширении перечня загрязняющих ингредиентов. Значительная часть эксплуатируемых очистных сооружений представлена сооружениями механической очистки, которая не позволяет производить очистку сточных вод до нормативов предельно допустимых сбросов (ПДС). Зачастую расход очищаемых шахтных вод превышает проектную мощность действующих очистных сооружений. Для эффективной работы очистных сооружений и достижения установленных нормативов ПДС необходима реконструкция действующих или строительство новых очистных сооружений на основе современных технологий, на что требуются соответствующие инвестиции. Валовый выброс вредных веществ в атмосферу возрос с 675,3 тыс. т в 2000 г. до 833,3 тыс. т в 2001 г. Увеличение выбросов газообразных веществ произошло за счет принятия к учету выбросов метана, выдаваемого на поверхность вентиляционными и дегазационными установками, роста скоростей подвигания очистных забоев, глубины залегания отрабатываемых пластов, обуславливающих повышение их газообильности. Снижение доли уловленных и обезвреженных вредных веществ до 19,7% объясняется высокой изношенностью газоочистного оборудования и их неэффективной работой. Начиная с 1999 г. увеличивается площадь годового нарушения земель. Основная часть нарушенных земель приходится на Кузбасс, месторождения Восточной Сибири и Дальнего Востока, где значительный объем добычи угля осуществляется открытым способом. Одновременно с этим происходит уменьшение площади земель, восстанавливаемых и передаваемых на баланс местных органов власти, и снижение эколого-экономического эффекта от проводимых мероприятий, что вызвано недостаточным финансированием рекультивационных работ и неудовлетворительным обеспечением специальной техникой и оборудованием. Ликвидация убыточных и нерентабельных предприятий, зачастую, проводится без рекультивации нарушенных земель, что также отрицательно сказывается на экологической обстановке в угольных регионах. Продолжают накапливаться в отвалах основные виды твердых отходов: шахтная порода, вскрышные породы разрезов, отходы обогащения. Одним из главных направлений снижения отрицательного воздействия на природную среду отходов производства является их использование. Отходы добычи и обогащения угля могут использоваться в качестве топлива, добавок к сырью для производств строительных материалов, грунтового материала при строительстве дорог и другие цели. В 2001 г. объем использования вскрышных пород и отходов обогащения увеличился в основном за счет засыпки выработанного пространства разрезов. Закрытие нерентабельных шахт и разрезов сопровождается изменением характера проявления негативных процессов, действовавших при эксплуатации шахт, и активизации некоторых из них. К таким процессам относятся: - кардинальное изменение гидродинамической обстановки в зоне влияния закрываемых шахт, проявляющееся в восстановлении уровней воды подземных водоносных горизонтов, перетоках и прорывах воды в соседние действующие шахты, загрязнении подземных вод, подтоплении земной поверхности; - свободные изливы шахтных вод на поверхность, сброс которых в водные объекты приводит к изменению их гидрологического режима, загрязнению минеральными солями, тяжелыми металлами и другими вредными веществами; - интенсификация сдвижения массива горных пород и земной поверхности, образование провалов и просадок; - вытеснение метана и других вредных газов из выработанного пространства и угольного массива при затоплении шахт, сопровождающееся загазированием пониженных участков местности, подвальных помещений производственных и жилых зданий и сооружений. На поверхности земли остаются выведенные из эксплуатации накопители твердых и жидких отходов производства, к которым относятся: терриконы; плоские породные отвалы; шламонакопители; гидроотвалы; отстойники и техногенные водоемы, занимающие обширные территории и являющиеся интенсивными источниками загрязнения подземных и поверхностных вод, атмосферного воздуха; нарушенные, загрязненные и деградированные земли, которые не могут быть использованы и подлежат восстановлению. Характер этих негативных процессов складывается под влиянием природно-экологических, горно-геологических, горнотехнических факторов и в каждом из угольных регионов имеет свои специфические особенности. Проектами ликвидации шахт и разрезов предусмотрен комплекс технических мероприятий, направленных на устранение негативных экологических последствий. К приоритетным направлениям обеспечения экологической безопасности относятся: - ведение экологического мониторинга в полном объеме с начала ликвидационных работ до устранения всех негативных последствий деятельности закрываемых шахт и разрезов; - строительство и расширение водоотливных комплексов на ликвидируемых и действующих шахтах, имеющих тесную гидравлическую связь, с целью обеспечения безопасной работы последних; - защита земной поверхности, промышленных и гражданских объектов, расположенных в зонах подтопления шахтными водами; - выполнение мероприятий, обеспечивающих предотвращение загрязнения питьевых источников, находящихся в зонах воздействия затапливаемых шахт; - тушение горящих породных отвалов, эндогенных пожаров в шахтах и экзогенных пожаров на выходах угольных пластов. С целью обеспечения непрерывного и действенного контроля, прогнозирования экологической обстановки в районах массового закрытия шахт созданы центры экологического мониторинга в Кузбассе, Восточном Донбассе, Подмосковном и Кизеловском бассейнах, в Приморском крае. Создание центров позволило организовать системное наблюдение за состоянием окружающей среды и начать формировать необходимую исходную базу для установления динамики происходящих негативных процессов, связанных с затоплением и ликвидацией шахт. Первостепенное внимание в работе центров мониторинга следует уделять: - осуществлению полного объема мероприятий по газодинамическому мониторингу на шахтах, опасных по выделению газа на поверхность, при их затоплении с отбором и анализом необходимого количества проб на содержание вредных газов; - проведению гидродинамического и гидрохимического мониторинга подземных вод, шахтных вод, стоков породных отвалов с анализом происходящих в выработанном пространстве и на земной поверхности явлений, а также процессов загрязнения водных объектов; - проведению геодинамического мониторинга за сдвижением массива горных пород и земной поверхности, образованием опасных провалов, подтоплением территории жилых поселков, гражданских и промышленных зданий, сооружений и объектов; - осуществлению контроля за загрязнением атмосферного воздуха вредными веществами, выделяющимися при горении породных отвалов, особенно расположенных в черте населенных пунктов или в непосредственной близости от них. Интенсивные газодинамические процессы наблюдаются в Кузбассе, Восточном Донбассе и Приморском крае. Так, в АО "Приморскуголь" в процессе газодинамического мониторинга выявлены 125 опасных и 227 угрожаемых зон по проникновению газов на дневную поверхность, в которых находятся 1625 объектов. Контроль за содержанием вредных газов производится по 647 жилым домам и 658 другим объектам. Активизировались процессы образования провалов на подработанных участках земной поверхности в Кузбассе и Приморском крае. Ликвидационными комиссиями в Кузбассе установлены 138 провалов от вскрывающих выработок, имеющих выход на поверхность, и от производства очистных работ. Ведутся планомерные мониторинговые наблюдения за уровнем сейсмической активности и состоянием земной поверхности. В Приморском крае на территории горных отводов 18 шахт обнаружены 56 провалов, ликвидировано 37 провалов с объемом засыпки 3,9 тыс. куб. м. Сложная гидрогеологическая ситуация складывается в Восточном Донбассе, в Кизеловском бассейне и на ряде шахт Кузбасса. Затопление в Кизеловском бассейне всех 14 шахт, действовавших до начала реструктуризации, создало реальную угрозу загрязнения подземных вод Визейского водоносного комплекса, используемого для хозяйственно-питьевого водоснабжения шахтерских городов и поселков. В результате излива на поверхность кислых железосодержащих шахтных вод в объеме около 20 млн куб. м в год продолжается интенсивное загрязнение 20 малых и средних рек, находящихся на территории бассейна. Всесторонние исследования показали, что затопление шахты "Глубокая" в Восточном Донбассе, которая собирает воду из всех ранее отработанных шахт Шахтинского района, неизбежно приведет к затоплению действующей шахты им. Октябрьской революции, имеющей с ней прямое сообщение на горизонте - 220 м. В дальнейшем подъем воды до уровня самоизлива грозил подтоплению 6 кв. км городской застройки, подъему уровня грунтовых вод практически на всей территории города, активизации эрозионных процессов, возникновению процесса засоления почвенного слоя. Для предотвращения этих последствий было принято решение о сооружении водоотливного комплекса на шахте "Глубокая" с целью поддержания уровня затопления на отметке -241 м, которое в настоящее время реализовано. Проектами ликвидации шахт и разрезов на устранение негативных последствий от ведения горных работ предусмотрено 19,1 млрд руб., ожидаемое финансирование на конец 2002 г. составит 3,5 млрд руб. или 15,9%. Из 648 рабочих проектов, предусмотренных к разработке проектами ликвидации шахт и разрезов, финансируются 236, на 72 объектах работы в соответствии с ними завершены. На 30 шахтах выполнены строительно-монтажные работы и введены в эксплуатацию водоотливные комплексы, обеспечивающие безопасную эксплуатацию смежных действующих шахт, защиту шахтерских городов и поселков от подтопления. На 12 шахтах завершены работы по отводу подземных вод в естественные водотоки, что позволило устранить подтопление жилой застройки. На 5 шахтах потушены горящие породные отвалы, рекультивировано 1300 га нарушенных горными работами земель, основная часть которых приходится на промплощадки шахт и породные отвалы, находящиеся в населенных пунктах, что составляет 7% от общего объема подлежащих рекультивации нарушенных земель. На строительство и эксплуатацию водоотливных комплексов в 2002 г. выделено 493,7 млрд руб., что составляет 65,2% от общих годовых затрат по этому направлению. В 2003 г. будет прекращена добыча угля на 10 шахтах и разрезах с выбытием производственных мощностей 11,9 млн т и потерей добычи 3,36 млн т. Кроме того, на 9 шахтах будут вестись технические работы по их ликвидации с выделением здорового ядра. Проектом плана-графика финансирования на 2003 г. по ликвидации последствий вредного влияния от ведения горных работ предусматривается 1 млрд руб. на выполнение следующих мероприятий: строительство и расширение водоотливных комплексов на 14 шахтах; строительство очистных сооружений на 9 шахтах; защита от загрязнения питьевых водооисточников и подтопления объектов поверхности; тушение горящих породных отвалов и подземных пожаров на 3 шахтах; мониторинг за газовой, гидрогеологической и воздушной средой; рекультивация промплощадок шахт и засыпка провалов земной поверхности; разборка зданий, сооружений и демонтаж оборудования на 29 шахтах; мероприятия по восстановлению подработанных объектов и ликвидация устьев старых выработок. При сложившихся за последние годы объемах финансирования ликвидацию последствий вредного влияния от ведения горных работ намечается завершить в основном в течение 2003-2004 гг. Выполнение работ по рекультивации нарушенных горными работами земель будет продолжаться в течение 8-10 лет. Для улучшения экологической ситуации в зонах влияния закрываемых шахт необходимо: - повысить эффективность экологического мониторинга за счет совершенствования его организации и проведения; - продолжить создание системы наблюдательных скважин и режимные наблюдения за состоянием подземных вод; - изучить необходимость строительства новых и расширения существующих водоотливных комплексов в связи с возможными перетоками воды закрываемых шахт в действующие шахты; - обеспечить питьевой водой жителей населенных пунктов, источники водоснабжения которых загрязнены шахтными водами; - ускорить строительство очистных сооружений на шахтах, осуществляющих сброс в водные объекты кислых и железосодержащих шахтных вод; - предусмотреть меры по защите земной поверхности от подтопления в случаях остановки водоотливов на ликвидируемых шахтах. Для снижения негативного воздействия действующих предприятий отрасли на окружающую среду необходимо осуществление комплекса мероприятий, обеспечивающих: - совершенствование экономического механизма регулирования природопользования с учетом наиболее полного отражения затрат на возмещение ущерба окружающей среде; - создание отраслевого экологического фонда на основе существующей законодательной и нормативной базы; - льготное кредитование экологических программ; - совершенствование системы экологического мониторинга для получения непрерывной и полной информации о состоянии окружающей среды, позволяющей оценивать их последствия, обосновывать принимаемые решения и вырабатывать предложения по корректировке мер; - формирование комплексной программы развития производства для каждого предприятия, обеспечивающей рациональное и безопасное природопользование; - снижение сброса загрязненных сточных вод за счет повышения качества их очистки, широкое использование очищенной воды на технологические нужды предприятий. К основным мероприятиям по научному обеспечению реструктуризации угольной отрасли на завершающем этапе следует отнести: - коренное обновление на новой научной основе отраслевой нормативно-методической базы в сфере экологии с учетом современных требований и положений федерального природоохранного законодательства, включая разработку в первоочередном порядке новых документов ("Правила экологической безопасности при работке угольных месторождений", "Каталог технологических схем очистки шахтных вод", "Положение по организации контроля за загрязнением атмосферного воздуха" и др.); - выполнить количественную оценку снижения негативного воздействия на окружающую среду и улучшения экологической ситуации в угольных регионах и отрасли в целом за счет закрытия нерентабельных шахт и разрезов; - разработать технико-технологические решения по очистке шахтных вод действующих и закрываемых предприятий от сульфатов и тяжелых металлов до нормативных требований; - провести инвентаризацию и паспортизацию породных отвалов и других накопителей отходов производства, выполнить комплексную оценку их влияния на окружающую среду, разработать эффективные способы по нейтрализации негативного влияния на основе эколого-экономических показателей с учетом природно-климатических и социально-экономических факторов. Реализация данного комплекса мероприятий позволит снизить экологическую нагрузку на окружающую среду в сфере угольного производства, будет способствовать ее сохранению, бережному отношению к природным ресурсам, улучшению условий проживания населения в угледобывающих регионах страны.  

20 вопрослл

РАЗВИТИЕ МЕТАЛЛУРГИИ И ПРОБЛЕМЫ ЭКОЛОГИИ

Крахт В.Б., Меркер Э.Э., Крахт Л.Н.

PDF (120 K)  |   стр. 78-79

Развитие металлургии как и других отраслей промышленности, таких, как горнорудная, теплоэнергетика, нефтехимия, автотранспорт, химическая промышленность, производство стройматериалов и др., неразрывно связано с изменением экологической обстановки в зоне производства и жизни человека.

По данным литературных источников [1-5], касающихся Старооскольского-Губкинского региона, за счет возрастания и концентрации объемов производства наблюдается некоторое увеличение выбросов вредных веществ, в целом не превышающих норм ПДВ. Так, например, на ОАО «ОЭМК» среднегодовые выбросы составляют около 35 тыс.т/год при норме ПДВ=52,3; на ОАО «Осколцемент» примерно 9,64 тыс.т./год при норме 23,68; на Стойленском ГОКе порядка 2,25 при норме ПДВ=3,63; по Лебединскому ГОКу примерно такие же данные [4, 5]. В целом наблюдается некоторый рост по загрязнению формальдегидом, а так же по содержанию оксида углерода и диоксида азота. Однако эти данные находятся в пределах близких к ПДК. Следует отметить, что эти данные находятся ниже или мало отличаются от данных для других промышленных центов.

В традиционной металлургии наибольшее загрязнение дают цеха: коксохимический, агломерационный, доменный, мартеновский и конвертерный. Этих цехов в нашем городе нет. Их роль заменена новым способом производства стали по бескоксовой (бездоменной) технологической схеме, т.е и имеются цеха по подготовке железорудного концентрата для получения окисленных (обожженных) окатышей, которые заменяют агломерационные цеха, производство металлизованных окатышей (брикетов) заменяет доменные цеха. Электросталеплавильное производство и вышеуказанные цеха по схеме ОЭМК и ЛГОКа имеют существенно лучшие экологические показатели, а по данным отчетов предприятий и санитарным нормам имеющиеся средства очистки технологических газов и воды в основном обеспечивают требования ПДВ и ПДС за исключением тех показателей, которые находятся в пределах, близких к нормам ПДК [2, 4].

Тем не менее, анализ заболеваемости городского и сельского населения показывает, что заболеваемость органов дыхания сельского населения порядка в два раза ниже заболеваемости городского. Это относится ко всем промышленным регионам страны.

В г. Старый Оскол расположены крупные металлургические предприятия, такие как ОА «ОЭМК», ОАО «ЛГОК», ОАО «СГОК», ОАО «ОЗММ», ОАО «СОМЗ» и другие, влияющие на экологическую обстановку региона КМА [2, 4]. В электросталеплавильном цехе ОАО «ОЭМК» источником максимального количества (СО до 70%, пыли 30 г/м³) пылегазовых выбросов являются работающие 150 т. дуговые печи [2, 4].

Для предотвращения загрязнения цеха и окружающей среды пылегазовые выбросы из печей отводятся в газоочистную систему с рукавными фильтрами, где очистка газов от пыли доводится до норм ПДК (до 50 мг/м³), а оксид углерода (СО) дожигается на выходе из рабочего пространства до нуля. Аналогичные мероприятия предусмотрены и на других предприятиях региона КМА.

Однако для удовлетворения все возрастающих потребностей людей в России необходимо продолжать развитие мощных систем горно - металлургического и машиностроительного производств, и в первую очередь в области металлургии, потребуются не только большие финансовые затраты, но и высокая степень развития других отраслей экономики в целом и внедрение современных достижений науки и техники.

В этом плане в институте имеются некоторые достижения по разработке экологических чистых технологий и технических систем в области металлургии. Разработаны новые аппараты и системы очистки газов в электрофильтрах, обеспечивающие высокую степень очистки.

По «Осколцементу» разработали и предложили более совершенный тепловой режим вращающихся печей обжига цементного клинкера на основе внедрения двухканальной газовой горелки. Применение новой системы охлаждения клинкера с использованием водовоздушных форсунок и более эффективной аспирационной системы позволяет снизить расход топлива и устранить выбросы технологической пыли в атмосферу.

По СОМЗ в чугунно-литейном цехе были проведены исследования по снижению выноса технологической пыли в 5 т бессемеровских конвертерах и чугунно-плавильных агрегатах с устранением выбросов вредных газов (СО, NO_x, пыли).

На ОЭМК в ЦОИ разработали и внедрили с экологическим эффектом двухканальную коаксиальную горелку для оптимизации температурного режима вращающихся печей и предложили систему охлаждения отходящих газов перед электрофильтрами, что позволило повысить их эффективность по пылеулавливанию газов [5].

На ОЭМК в ЭСПЦ проведен комплекс НИР по совершенствованию технологии выплавки и внепечной обработки стали, что позволило повысить технико-экономические и энерго - экологические показатели процесса на основе использования железорудных металлизованных окатышей [3].

На ОЗММ в ФСЛЦ и КПЦ проведены исследования по совершенствованию технологии выплавки, внепечной обработки и разливки высокомарганцовистых сталей и улучшению тепловой работы термических печей и повышению качества стальных отливок и наковок.

Современным отраслям народного хозяйства нужны специалисты со знанием теплотехнологии производства, экологическим мышлением и системным подходом к решению технологических задач по улучшению экологической чистоты производства.

Наш институт вносит свою долю в решение данной проблемы тем, что уже около 20 лет осуществляет выпуск инженеров-металлургов (около 300 инженеров) по специальности 1103 - «Теплофизика, автоматизация и экология промышленных печей», где есть специализация по экологии металлургического производства.

В следующем 2005 году намечается первый выпуск инженеров - экологов по специальности 3302 - «Инженерная защита окружающей среды» и 3305 - «Безопасность технологических процессов и производств», которым предстоит активное участие в решении экологических задач на предприятиях Старооскольско-Губкинского региона.

Выводы: Развитие металлургического производства в России является необходимым дальнейшим этапом повышения благосостояния людей, но при условии создания экологически чистых систем производства на всех технологических переделах, что потребует не только больших финансовых затрат, но и разработку и внедрение в жизнь предприятий самых современных достижений науки и техники в производство.

• Экологические проблемы химических производств

Неуклонный рост выработки различных химических веществ сопровождается, как правило, соответствующим увеличением количества вредных отходов. К отходам относятся продукты побочных реакций не находящие применения, продукты неполного или глубокого превращения, полимеризации, газы, не вступившие в реакцию. Вспомогательные материалы и вещества: отработавшие катализаторы, абсорбенты, адсорбенты, тара и фильтровальные материалы не пригодные для повторного использования и др.; механические потери сырья, промежуточных и готовых продуктов вследствие не герметичности оборудования и коммуникаций; сточные воды химических производств.

Организация мало – и безотходных производств

Основным направлением рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей среды от загрязнения является создание мало- и безотходных технологических процессов. По определению ЕЭК ООН, безотходная технология – это такой способ производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные сырьевые ресурсы таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования. В соответствии с этим определением безотходное производство является практически замкнутой системой, организованной по аналогии с природными экологическими системами. В природных системах отходы жизнедеятельности одних организмов используются другими организмами, и в целом осуществляется саморегулирующийся биогеохимический круговорот вещества и энергии.

В определении подчеркивается обязательность рационального использования всех компонентов сырья и энергетических ресурсов на всех стадиях переработки сырьевых ресурсов и потребления готовой продукции. Кроме того, безотходное производство должно исключить негативное воздействие на окружающую среду и не должно нарушать ее нормального функционирования. В основе организации безотходного производства лежит ряд принципов. Ключевым является принцип системности, в соответствии с которым каждый отдельный процесс или производство рассматривается как элемент более сложной производственной системы, т. е. всего промышленного производства в регионе (территориально-производственного комплекса) или как элемент эколого-экономической системы.

Вторым важнейшим принципом безотходного производства является комплексность использования сырьевых и энергетических ресурсов. Практически все используемое в настоящее время сырье является многокомпонентным, и в среднем более трети его стоимости составляют сопутствующие элементы, которые могут быть извлечены из сырья только при условии его комплексной переработки. Так, уже все серебро, висмут, платину и платиноиды, а также более 20 % золота и около 30 % серы получают попутно при комплексной переработке руд. Комплексное использование сырьевых и энергоресурсов не только имеет большое экологическое значение, но и повышает экономическую эффективность производства.

Общим принципом создания безотходных производств является цикличность материальных потоков, важнейшие из которых – водный и газовоздушный. Для безотходного производства характерным является многократное использование воды и газовых потоков в основных технологических процессах, причем водоснабжение, водоотведение и очистка сточных вод рассматриваются как единая система водного хозяйства предприятия или региона. Однако в безотходной технологии основной упор делается на локальную очистку жидких и газовоздушных потоков. В перспективе все более широко будут использоваться в промышленности биологически доочищенные и обеззараженные сточные воды предприятий и городов. Очистка сточных вод и газовоздушных потоков должна обеспечивать одновременное извлечение и утилизацию ценных компонентов; эти процессы не считаются вспомогательными, а являются основными для производства готовой продукции. Наиболее полно условие цикличности реализуется в ТПК, где создаются благоприятные условия для кооперирования различных производств с целью комплексного использования сырьевых и энергоресурсов, где отходы одних производств используются в качестве сырья для других.

Одним из важнейших принципов организации безотходного производства является его экологичностъ, т. е. соблюдение предельно допустимых экологических нагрузок на окружающую среду. Этот принцип связан с сохранением и воспроизводством таких природных и социальных ресурсов, как атмосферный воздух, пресная вода, земная поверхность (ландшафт), растительный и животный мир и т. д.

Безотходное производство характеризуется также рациональностью его организации, т. е. использованием всего взаимосвязанного природно-ресурсного комплекса в регионе. При этом увеличение объема производства, номенклатуры выпускаемой продукции не приводит к ущербу, в том числе и косвенному, с учетом смежных отраслей производства. Производство в данном случае одновременно оптимизируется по энерготехнологическим, экономическим, экологическим и социальным параметрам.

Создание безотходных производств является длительным процессом, требующим решения ряда сложнейших взаимосвязанных технологических, экономических, организационных, психологических и других задач. Поэтому в настоящее время для практического использования вводится понятие малоотходного производства. Под малоотходным понимается такой способ производства продукции, при котором вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, а часть сырья и материалов по технологическим, организационным, экономическим или другим причинам переходит в неиспользуемые отходы и направляется на длительное хранение или захоронение. В основу критериев, ограничивающих вредное воздействие малоотходного производства на окружающую среду, положены существующие санитарно-гигиенические нормативы – предельно допустимые концентрации, на базе которых устанавливаются научно-технические нормативы предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу (ПДВ) и сбросов загрязняющих веществ в водоемы (ПДС).

В основу малоотходного производства заложены те же принципы, что и в основу безотходного производства. Но если создание безотходного производства на любом уровне возможно только при условии одновременного соблюдения всех перечисленных принципов, то для малоотходного производства приоритетной является задача ограничения воздействия на окружающую среду.

Важнейшим условием существования малоотходного производства является необходимость обезвреживания неиспользуемых отходов и в первую очередь токсичных.

Количественным критерием малоотходного производства является коэффициент безотходности, который характеризует полноту использования в производстве материальных и энергетических ресурсов, а также интенсивность воздействия этого производства на окружающую среду:

В первом приближении для практических целей значение коэффициента безотходности, равное 75 – 80 %, можно принять в качестве количественного критерия для малоотходного, а 90 – 98 % – для безотходного производства.

При организации безотходного производства необходимо выполнить следующие требования.

К технологическим процессам: - разработка принципиально новых технологических процессов, при внедрении которых существенно снижается или практически исключается образование отходов и отрицательное воздействие на окружающую среду; - комплексное использование всех компонентов сырья и максимально возможное применение потенциала энергоресурсов; использование непрерывных процессов; - интенсификация и автоматизация производства; - создание энерготехнологических процессов и т. д.

К аппаратурному оформлению: разработка принципиально новых аппаратов; оптимизация размеров и производительности аппаратов; герметизация; использование новых конструкционных материалов и т. д.

К сырьевым и энергоресурсам: - обоснованность качества сырья; - предварительная стандартизация сырья и топлива; - возможность замены сырья и энергоресурсов на нетрадиционные, местные, попутно добываемые виды или отходы и т. п.

К использованию вторичных ресурсов: возможность максимальной замены первичных сырьевых и энергоресурсов на вторичные или отходы других производств и т. д.

К готовой продукции: возможность возвращения продукции в производственный цикл после ее физического и морального износа.

К обезвреживанию и ликвидации неутилизируемых отходов: - обоснование конкретных способов обезвреживания и ликвидации, включая конструкции установок и сооружений; - оценка возможного воздействия на окружающую среду в зависимости от способа обезвреживания и ликвидации.

К организации производства: - цикличность потоков вещества; -обоснованность района и площадки строительства с учетом фонового загрязнения окружающей среды, перспектив развития данного и других производств в регионе; - разработка нормативов, ограничивающих воздействие на природную среду (ПДВ, ПДС, ПДЭН) – предельно допустимая экологическая нагрузка); - учет неорганизованных, залповых и других кратковременных выбросов; - разработка мероприятий на случай неблагоприятных метеорологических условий; - совершенствование экологической службы.

К комбинированию и кооперации предприятий: - возможность комбинирования производств на основе комплексного использования сырья и энергоресурсов; - возможность межотраслевой кооперации производств на основе переработки и утилизации отходов и вторичных ресурсов.

К экономике производства: - расчет эффективности производства с учетом стоимости дополнительно производимой продукции, стоимости сэкономленных природных ресурсов и предотвращение хозяйственного экономического ущерба.

При организации мало- и безотходного производства в большей или меньшей степени следует обязательно учитывать все перечисленные требования.

Требование экологической чистоты при создании объектов и промышленных производств продиктовано необходимостью минимального отрицательного воздействия на компоненты окружающей природной среды. В настоящее время разработано много технологических процессов, при которых исключаются потери и выбросы в окружающую среду отходов-загрязнителей. В таких процессах наиболее полно реализуются принципы так называемой безотходной технологии. Многочисленные экологические исследования, выполненные в разных странах, показали, что строительством очистных сооружений невозможно полностью решить задачу по предотвращению загрязнения объектов гео- и биосферы. Огромное количество разнообразных веществ, необходимых обществу, потребляют и перерабатывают с большими отходами, которые выбрасывают в окружающую среду. Ценное сырье в ряде случаев перерабатывают по схеме так называемого однократного неполного использования, что сопровождается выбросом значительной его части со всеми отрицательными последствиями этого для окружающей среды.

Одним из основных условий ускорения темпов внедрения безотходной технологии является разработка новых инженерно-экологических принципов проектирования и создания промышленных производств, отвечающих требованиям максимальной экологической безопасности.

На сегодняшний день очень остро стоит проблема загрязнения окружающей среды. С каждым годом промышленных объектов становится все больше и больше. Чтобы как-то уменьшить пагубное влияние выбросов различных фабрик и заводов, были придуманы различные госты, правила, законы, ограничивающие вредные выбросы в атмосферу и окружающую среду. С основными из них Вы можете ознакомиться на нашем сайте.

Начало формы

Экологические аспекты химической промышленности

Химическая промышленность отличается многообразием выпускаемой продукции, применяемых технологий и видами сырья. Это предопределило получение широкого спектра техногенных выбросов, многие из которых отличаются высокой токсичностью.

Из-за разнообразия технологических процессов химическая промышленность является одной из самых трудных для выработки общей стратегии уменьшения объемов выбросов. Некоторые выбросы образуются в больших количествах и определяют экологическую обстановку в регионе.

Решение экологических проблем в отрасли осложнено эксплуатацией значительного числа морально и физически устаревшего оборудования.

Между тем химическую промышленность характеризует высокий уровень очистки вредных веществ. Более 90 % техногенных выбросов, образующихся в отрасли, проходят стадии очистки. Значительная часть процессов организована по замкнутым циклам и малоотходным технологиям.

Из общего объема техногенных выбросов на долю твердых отходов приходится 13,4 %. Жидкие и газообразные выбросы составляют 86,6 %.

Структура газообразных выбросов определяется следующими цифрами, % общего объема отходящих газов:

• диоксид углерода – 32,6;

• летучие органические соединения – 24,4;

• диоксид серы – 19,3;

• оксиды азота – 8,8;

• углеводороды – 4,8.

Необходимо отметить, что объем выбросов диоксида серы, оксидов азота и оксидов углерода в значительной степени обусловлен работой ТЭС и котельных, расположенных на территории химических предприятий.

Из общего количества отходов, которые образуются в химической и нефтехимической промышленности, около 30 % используются как вторичное сырье или находят применение в других отраслях промышленности, 20% уничтожаются или сжигаются, остальные складируются на свалках или промышленных полигонах.

Рубрика: Химическая промышленность | Метки: очистка, углерод

Похожие записи:

Высокотоксичные выбросы химической промышленности

Как уже отмечалось, отличительной особенностью химической промышленности является образование высокотоксичных выбросов. Из общего количества твердых отходов, ежегодно образующихся на предприятиях химической промышленности, около (0,9- 1,0) % относятся к первому классу опасности, (1,8 - 2,0) % - ко второму, (22,3 -...

Химическая промышленность

Химическая промышленность является важной частью российской экономики. В конце 90-х годов XX века в Российской Федерации на долю химических производств приходилось 6,5 % ВВП. Из них на основную химию - 2 %, что значительно больше, чем во многих индустриально развитых...

Оборотные системы водопользования

Большинство предприятий химической промышленности имеют оборотные системы водопользования. За счет этого экономится около 90% свежей воды. Сброс загрязненных сточных вод составляет 1,5-1,7 км3 в год. Несмотря на наличие на предприятиях системы очистных сооружений, через многочисленные накопители продолжается загрязнение подземных вод. В...

Азотная промышленность

К азотной промышленности относятся производства получения водорода методом конверсии природного газа, аммиака, азотной кислоты и азотных удобрений - аммиачной селитры NH4N03 и мочевины (NH2)2CO, а также азотно-фосфорных удобрений. Аммиак и азотная кислота являются важнейшими продуктами химической промышленности, около 75 % которых...

Производство серной кислоты

Серная кислота H2S04 является самым многотоннажным продуктом химической промышленности. Сырьем для производства серной кислоты служат сера S, серный колчедан FeS2, отходящие газы ряда производств, содержащие диоксид серы S02 или сероводород H2S. В настоящее время изменяется структура потребления серосодержащего сырья. Уменьшается доля...