§ 1.5. Энергетика и экология

Использование многих природных ресурсов связано с производст­вом энергии. Главным образом это ископаемое топливо, радиоактивные

35

элементы и потенциальная энергия воды. Рост потребностей в электро­энергии приводит к необходимости расширения масштабов существую­щих способов ее производства. Однако современные способы получе­ния электроэнергии страдают существенными недостатками с точки зрения ущерба (прямого, косвенного или потенциального), наносимого окружающей среде.

О масштабах потребления электроэнергии см. табл. 7.

Таблица 7. Производство электроэнергии по состоянию на 1988 г.*

Регион	Общая мощность, млн. кВт		Доля,	%
		ТЭС	ГЭС	АЭС
Северная Америка (США и Канада)	855	81	17	12
Западная Европа	531	51	27	22
Япония	180	63	21	16
Страны, входившие в СЭВ	490	73	18	9
Остальные страны	570	65	33	2
Всего	2626	65	23	2

* Ч а л ы й Г.В. Энергетика и экология. -— Кишинев: Штиинца, "1991.

Всего в 1988 г. всеми электростанциями мира было произведено 10513 млрд.кВт*ч электроэнергии, а на территории бывшего СССР — 1705 млрд.кВт*ч. В 1989 г. на территории СССР было произведено около 1750 млрд.кВт-ч: 65%.- ТЭС, 24% - ГЭС, 11% - АЭС.

Рассмотрим основные виды электростанций и их экологическое воздействие на окружающую среду.

1.5.1. Тепловые электростанции

Из табл. 7 следует, что львиная доля мирового производства элект­роэнергии принадлежит тепловым электростанциям (ТЭС), работаю­щим на ископаемом органическом углероде. Топливо (уголь, мазут, газ, сланцы) сжигается в топках паровых котлов, где его химическая энергия превращается в тепловую энергию пара. В паровой турбине энергия пара переходит в механическую, которая в турбогенераторе превращается в электрическую. Тепловой коэффициент полезного действия обычной ТЭС (типа ГРЭС) составляет 37—39%. Около ²/з 36

тепловой энергии и остатков топлива вылетает в буквальном смысле слова в трубу, нанося огромный вред обширному региону.

ТЭС ежесуточно потребляют огромные количества топлива, зачас­тую привозимого издалека. Так, ГРЭС мощностью 2 млн.кВт ежесу­точно сжигает 17800 т угля, что соответствует 6—7 большегрузным составам, и, кроме того, 2500 т мазута. Весь уголь перемалывается в угольную пыль и непрерывно подается в топки котлов, туда же в больших количествах (150 000 м³) непрерывно поступает вода, к чисто­те которой предъявляются весьма высокие требования.

Пар, отработавший в паровых турбинах, охлаждаясь, превращается в воду и затем снова направляется в котлы. Для охлаждения отрабо­тавшего пара ГРЭС требуются специальные системы — градирни либо большой водоем. На охлаждение ежесуточно расходуется более 7 млн.м³ воды и при этом происходит тепловое загрязнение водоема — охладителя.

При работе ТЭС в атмосферу выбрасывается огромная масса золы и различных вредных химических веществ. Та же ГРЭС за год выбрасы­вает в атмосферу около 43 тыс.т золы, 220 тыс.т SO2, 36—40 тыс.т оксидов азота.

Тепловые электростанции, работающие на природном газе, эколо­гически существенно чище угольных, мазутных и сланцевых, однако в этом случае огромный вред природе наносится при прокладке тысяче­километровых газовых трубопроводов, особенно в северных регионах, где сосредоточены основные месторождения газа.

В последние годы было обнаружено, что радиационное загрязнение вокруг тепловой станции, работающей на угле, в среднем в 100 раз (от 10 до 400 раз) выше фона естественной радиации. Это связано с тем, что обычный уголь всегда содержит микропримеси урана-238, тория-232 и радиоактивный изотоп углерода. При работе ТЭС эти радионук­лиды вместе с летучей золой и другими продуктами сгорания поступа­ют в приземной слой атмосферы, почву, водоемы.

Ископаемое топливо относится к невозобновляемым природным ресурсам. Даже при максимальной повсеместной экономии топлива хватит ненадолго: по усредненным данным, угля — на 200—-300 лет, нефти — на 80, газа — на 100—120 лет (по пессимистическим оценкам, 80—100 лет для угля, 40— для нефти, 50 лет для природного газа).

В Сибири в настоящее время идет освоение крупнейших залежей экибастузских и канско-ачинских углей, находящихся практически на поверхности. Большую тревогу при этом вызывает проект КАТЭКа, согласно которому вокруг Красноярска предполагается построить восемь уникальных сверхмощных ГРЭС (по 6,4 млн.кВт). Каждая электростанция КАТЭКа через свои 420-метровые трубы ежегодно

37

будет выбрасывать в атмосферу на многие десятки и сотни километров вместе с дымовыми газами до 150 тыс.т вредных веществ, несмотря на 98%-ную очистку от золы и низкий процент загрязнения угля серой. На территории каждой ГРЭС КАТЭКа будет производиться ежегодно около 1,5 млн л¹ золы и шлаков, содержащих до 25 элементов, в том числе Zn, Mn, Sr, Ti, Ba и др. Эти металлы проникают из шлаков в подземные воды, делая их непригодными для питья и хозяйственного потребления. Кроме того, в атмосферу каждой электростанцией будет выбрасываться до 40 млн.т СОг-

Немаловажен и такой аспект строительства мощных ГРЭС КАТЭКа на относительно небольшой территории (10 тыс.км²) — значительное (в 20—30 раз) превышение скорости сжигания кислорода над скоростью его поступления за счет фотосинтеза зеленых растений этого региона. Непрерывное сжигание более 100 млн.т Ог в условиях, исключающих его полное восстановление, приведет к снижению концентрации Оз в воздухе с одновременным увеличением концентрации в приземном слое углекислого газа. Это повлечет за собой кислородное голодание и изменение климата региона. Кроме того, загрязнение приземного слоя атмосферы избытком СОг сопровождается проявлением так называемо­го "эффекта пустыни", связанного с тем, что в припочвенном слое толщиной до 1 м плотность углекислого газа может в 1,5 раза превы­шать среднее значение. Этот слой поглощает земную теплоту, и в результате температура воздуха непосредственно у поверхности земли становится на несколько градусов выше средней температуры. При этом интенсифицируется процесс испарения влаги из почвы с последу­ющим ее иссушением.