Реферат: Энергетика и экология
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 делает это постоянно. За весь голоцен (10-12 тыс. лет)
вулканическая деятельность не смогла сколько-нибудь заметно повлиять на состав
атмосферы, а хозяйственная деятельность человека за какие-то 100-200 лет
обусловила такие изменения, причем в основном за счет сжигания ископаемого
топлива и выбросов парниковых газов разрушенными и деформированными
экосистемами.
Коэффициент
полезного действия энергетических установок 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
химического в биосферу поступает тепловое загрязнение.
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 энергетика и сжигание ископаемого топлива остаются источником основных
глобальных загрязнителей. Они поступают в атмосферу, и за счет их накопления
изменяется концентрация малых газовых составляющих атмосферы, в том числе
парниковых газов. В атмосфере появились газы, которые ранее в ней практически
отсутствовали – хлорфторуглероды. Это глобальные загрязнители имеющие высокий
парниковый эффект и в то же время участвующие в разрушении озонового экрана
стратосферы.
Влияние водохранилищ и гидроэлектростанций на природную
среду.
Обострение
экологической ситуации, как в мире, так и в нашей стране, к началу 90-х годов
послужило поводом для возобновления дискуссий по проблемам экологии в
гидроэнергетике, отличающейся большой агрессивностью. В нашей стране принципы
приоритета охраны окружающей среды были признаны на Всесоюзном
научно-техническом совещании «Будущее гидроэнергетики. Основные направления
создания гидроэлектростанций нового поколения» (1991 г.).
Наиболее
резко прозвучали вопросы создания высоконапорных ГЭС с крупными водохранилищами,
затопления земель, качества воды. Сохранения флоры и фауны.
Из-за
большой площади зеркал водохранилищ наиболее крупных ГЭС России
(Саяно-Шушенская, Красноярская, Усть-Илимская) ущерб наносимый природе
значителен. Наиболее значимым фактором воздействия крупных гидроэлектростанций
на экосистему водосброса является создание водохранилищ и затопление земель.
Это вызывает изменение видового состава, численности биомассы растений,
животных, формирование новых биоценозов.
Эффективным
способом уменьшения затопления территорий является увеличение количества ГЭС в
каскаде с уменьшением на каждой ступени напора и, следовательно, зеркала
водохранилищ. Несмотря на снижение энергетических показателей и уменьшение
регулирующих 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 (объемы загрязнений, поступающие со сточными
водами ГЭС, составляют ничтожно малую долю в общей массе загрязнений
хозяйственного комплекса), а низкое качество санитарно-технических работ при
создании водохранилищ и сброс неочищенных стоков в водные объекты.
В
водохранилищах задерживается большая часть питательных веществ, приносимых
реками. В теплую погоду водоросли способны массами размножаться в поверхностных
слоях обогащенного питательными веществами, или эвтрофного, водохранилища. В
ходе фотосинтеза водоросли потребляют питательные вещества из водохранилища и
производят большое количество кислорода. Отмершие водоросли придают воде
неприятный запах и вкус, покрывают толстым слоем дно и препятствуют отдыху
людей на берегах водохранилищ. Массовое размножение, "цветение"
водорослей в неглубоких заболоченных водохранилищах стран СНГ делает 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 кислорода
в воде. Гниение органических веществ может привести к выделению огромного
количества парниковых газов - метана и двуокиси углерода.
Водохранилища
часто "созревают" десятилетиями или дольше, а в тропиках этот процесс
длится столетиями - пока разложится большая часть всей органики.
Очистка
затопляемой зоны от растительности смягчила бы проблему, но поскольку она
трудна и дорога, очистку проводят лишь частично.
Самый
известный пример масштабного затопления леса - плотина Брокопондо в Суринаме
(Ю. Америка), затопившая 1500 кв. км тропического леса - 1% территории страны.
Разложение органического вещества в этом мелководном бассейне лишило его воду кислорода
и вызвало мощное выделение сероводорода, зловонного газа, способствующего
коррозии. Работники дамбы еще 2 года спустя после заполнения водохранилища в
1964 году носили маски. А стоимость ущерба, нанесенного турбин закисленной
водой, составила более 7 процентов общей стоимости проекта.
В
то же время опят эксплуатации водохранилищ показал, что вследствие увеличения
времени пребывания воды в водоеме общий эффект самоочищения в них в большинстве
случаев выше, чем в реках. Водохранилища существенно сглаживают амплитуду
колебания показателей качества воды. Резко снижают их пиковые значения.
Если
вопрос о положительном или отрицательном влиянии водохранилищ на качество воды
до сих пор остается спорным, то негативное влияние неочищенных стоков,
бесспорно. Большие объемы воды и высокий эффект самоочищения в водохранилищах
побуждают к строительству предприятий без должной очистки стоков, что
превращает водохранилища в огромные отстойники сточных вод.
Кроме
загрязнения объективным показателем качества является состояние обитающих в
воде живых организмов. Наиболее тесно связаны с водными массами планктонные
организмы. При транзите через зарегулированный поток с каскадами водохранилищ
планктонные сообщества (ценозы) претерпевают сложные изменения, обусловленные поочередным
попаданием планктонных организмов то в озерные условия (верхний бьеф), то в
речные (нижний бьеф). В условиях верхнего бьефа формируется планктобиоценоз
озерного типа, а в условиях нижнего – речного. Эти плактоценозы отличаются
объемами продуцируемого органического вещества, плотностью и биомассой
организмов, видовым составом и другими показателями. Как правило, организмы
сообществ озерного типа не приспособлены к жизни в реке. В речных условиях
течение даже средней силы оказывает губительное влияние на озерные виды
организмов. На структуру и динамику планктона влияют и сами гидротехнические
сооружения, т.к. при преодолении гидроагрегатов планктон подвергается
разрушению.
И
все же, рассматривая воздействие ГЭС на окружающую среду, следует отметить жизнесберегающую
функцию ГЭС. Так выработка каждого млрд.кВт*ч электроэнергии на ГЭС вместо ТЭС
приводит к уменьшению смертности населения на 100-226 чел/год.
Атомные электростанции и экологические проблемы,
возникающие при их эксплуатации.
С
конца 1960-х годов начинается бум ядерной энергетики. В это время возникло, по
крайней мере, две иллюзии, связанных с ядерной энергетикой. Считалось, что
энергетические ядерные реакторы достаточно безопасны, а системы слежения и
контроля, защитные экраны и обученный персонал гарантируют их безаварийную
работу, а также считалось, что ядерная энергетика является «экологически
чистой», т.к. обеспечивает снижение выброса парниковых газов при замещении
энергетических установок, работающих на ископаемом топливе.
Иллюзия
о безопасности ядерной энергетики была разрушена после нескольких больших
аварий в Великобритании, США и СССР, апофеозом которых стала катастрофа на
чернобыльской АЭС. Катастрофа в Чернобыле показала, что потери при аварии на
ядерном энергетическом реакторе на несколько порядков превышают потери при
аварии на энергетической установке такой же мощности, использующей ископаемое
топливо. В эпицентре аварии уровень загрязнения был настолько высок, что
население ряда районов пришлось эвакуировать, а почвы, поверхностные воды,
растительный покров оказались радиоактивно зараженными на многие десятилетия.
При этом в отношении чернобыльского выброса многое остается неизвестным, и риск
здоровью населения от аварийных выбросов этой АЭС существенно занижен, т.к. в
большинстве стран СНГ отсутствует хорошая медицинская статистика. Рядом
исследователей США было установлено, что с мая по август 1986 года, наблюдался
значительный рост общего числа смертей среди населения, высокая младенческая
смертность, а также пониженная рождаемость, связанные не исключено с высокой
концентрацией радиоактивного йода-131 из чернобыльского облака, накрывшего США.
За
четыре летних месяца возросло количество смертей от пневмонии, разных видов
инфекционных заболеваний, СПИДа по сравнению со средним числом смертей за этот
период в 1983-85 годах. Все это с высокой статистически достоверной
вероятностью связано с поражением иммунной системы чернобыльскими выбросами.
Такой
же точной статистики нет и для большинства других стран, исключая Германию. На
юге Германии, где чернобыльские выпадения были особенно интенсивными,
младенческая смертность возросла на 35%.
Однако
опасность ядерной энергетики лежит не только в сфере аварий и катастроф. Даже
без них около 250 радиоактивных изотопов попадают в окружающую среду в
результате работы ядерных реакторов. Эти радиоактивные частицы вместе с водой,
пылью, пищей и воздухом попадают в организмы людей, животных, вызывая раковые
заболевания, дефекты при рождении, снижение уровня иммунной системы и
увеличивают общую заболеваемость населения, проживающего вокруг ядерных
установок.
Страницы: 1, 2, 3 |