Экологические проблемы энергетики

Энергетика и экология россии | итп град

Характерной особенностью нашего времени является интенсивное развитие производства с применением новейших технологий для преобразования расхода ресурсов с применением нового оборудования, которые позволяют вызвать рост производительности. Это способствует усиленному  воздействию человека на окружающую его природную среду.

И если раньше человечество испытывало локальные и регио­нальные экологические кризисы, которые могли привести к гибели какой-либо цивилизации, но не препятствовали дальнейшему про­грессу человеческого рода в целом, то теперешняя экологическая ситуация чревата глобальной экологической проблемой.

Поскольку современный человек разрушает механизмы общего функционирования экосистемы Земли.

Обратите внимание

Существует образное выражение, что мы живем в эпоху трех «Э»: экономика, энергетика, экология. Экология как наука и образ мышления привлекает все более и более пристальное внимание человечества.

Проблемы энергетики

Энергетика — это та отрасль производства, которая развивается невиданно быстрыми темпами.

Если численность населения в условиях современного демографического взрыва удваивается за 40-50 лет, то в производстве и потреблении энергии это происходит через каждые 12-15 лет.

При таком соотношении темпов роста населения и энергетики, энерговооруженность лавинообразно увеличивается не только в суммарном выражении, но и в расчете на душу населения.

Специфической особенностью электроэнергетики является то, что она не может накапливаться для последующего использования, поэтому потребление соответствует производству электроэнергии и во времени, и по количеству (с учетом потерь).

Нет основания ожидать, что темпы производства и потребления энергии в ближайшей перспективе существенно изменятся (некоторое замедление их в промышленно развитых странах компенсируется ростом энерговооруженности стран третьего мира), поэтому важно получить ответы на следующие вопросы:

  1. какое влияние на биосферу и отдельные ее элементы оказывают основные виды современной (тепловой, водной, атомной) энергетики, и как будет изменяться соотношение этих видов в энергетическом балансе в ближайшей и отдаленной перспективе;
  2. можно ли уменьшить отрицательное воздействие на среду современных (традиционных) методов получения и использования энергии;
  3. каковы возможности производства энергии за счет альтернативных (нетрадиционных) ресурсов, таких как энергия солнца, ветра, термальных вод и других источников, которые относятся к неисчерпаемым и экологически чистым.

В настоящее время энергетические потребности обеспечиваются в основном за счет трех видов энергоресурсов:

  1. органического топлива (газ, уголь, мазут, кокс, дрова и др.)
  2. воды
  3. атомного ядра

Энергия воды и атомная энергия используются человеком после превращения ее в электрическую энергию.

В то же время значительное количество энергии, заключенной в органическом топливе, используется в виде тепловой, и только часть ее превращается в электрическую.

Однако и в том и в другом случае высвобождение энергии из органического топлива связано с его сжиганием, следовательно, и с поступлением продуктов горения в окружающую среду.

Экологические проблемы тепловой энергетики

За счет сжигания топлива (включая уголь, дрова и другие биоресурсы) в настоящее время в Российской федерации производится около 90% энергии. Доля тепловых источников уменьшается до 80-85% в производстве электроэнергии.

Важно

При этом в промышленно развитых странах нефть и нефтепродукты используются в основном для обеспечения нужд транспорта. Например, в США, по некоторым данным, нефть в общем энергобалансе страны составляла 44%, а в получении электроэнергии — только 3%.

Для угля характерна противоположная закономерность: при 22% в общем энергобалансе он является основным в получении электроэнергии (52%).

В Китае доля угля в получении электроэнергии близка к 75%, в то же время в России преобладающим источником получения электроэнергии является природный газ (около 40%), а на долю угля приходится только 18% получаемой энергии, доля нефти не превышает 10%.

В мировом масштабе гидроресурсы обеспечивают получение около 5-6% электроэнергии, атомная энергетика, дает 17-18% электроэнергии. Причем в ряде стран она является преобладающей в энергетическом балансе.

Сжигание топлива — не только основной источник энергии, но и важнейший поставщик в среду загрязняющих веществ. Тепловые электростанции в наибольшей степени «ответственны» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков.

Они, вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО2), двуокиси серы, окислов азота и пыли.

Имеются данные, что тепловые электростанции в 2-4 раза сильнее загрязняют среду радиоактивными веществами, чем АЭС такой же мощности.

Можно считать, что тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы среды, а также на человека, другие организмы и их сообщества.

Вместе с тем влияние энергетики на среду и ее обитателей в большей мере зависит от вида используемых энергоносителей (топлива). Наиболее чистым топливом является природный газ, далее следует нефть (мазут), каменные угли, бурые угли, сланцы, торф.

Выбросы ТЭС являются существенным источником такого сильного канцерогенного вещества, как бензопирен. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти абразивные материалы способны разрушать легочную ткань и вызывать такое заболевание, как силикоз.

Серьезную проблему вблизи ТЭС представляет складирование золы и шлаков. Для этого требуются значительные территории, которые долгое время не используются, а также являются очагами накопления тяжелых металлов и повышенной радиоактивности.

ТЭС — существенный источник подогретых вод, которые используются здесь как охлаждающий агент. Эти воды нередко попадают в реки и другие водоемы, обусловливая их тепловое загрязнение и сопутствующие ему цепные природные реакции.

Экологические проблемы гидроэнергетики

Одно из важнейших воздействий гидроэнергетики связано с отчуждением значительных площадей плодородных земель под водохранилища. В России, где за счет использования гидроресурсов производится не более 20% электрической энергии, при строительстве ГЭС затоплено не менее 6 млн. га земель.

Совет

На их месте уничтожены естественные экосистемы. Значительные площади земель вблизи водохранилищ испытывают подтопление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, как правило, переходят в категорию заболоченных.

Уничтожение земель и свойственных им экосистем происходит также в результате их разрушения водой при формировании береговой линии. Такие процессы обычно продолжаются десятилетиями, имеют следствием загрязнение вод и заиление водохранилищ.

Поэтому со строительством водохранилищ связано резкое нарушение гидрологического режима рек, свойственных им экосистем и видового состава гидробионтов.

Ухудшение качества воды в водохранилищах происходит по различным причинам. В них резко увеличивается количество органических веществ как за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные остатки и т. п.), так и вследствие их накопления в результате замедленного водообмена.

В конечном счете, перекрытые водохранилищами речные системы из транзитных превращаются в транзитноаккумулятивные. Кроме биологических веществ, здесь аккумулируются тяжелые металлы, радиоактивные элементы и многие ядохимикаты с длительным периодом жизни.

Продукты аккумуляции делают проблематичным возможность использования территорий, занимаемых водохранилищами, после их ликвидации. Несмотря на относительную дешевизну энергии, получаемой за счет гидроресурсов, доля их в энергетическом балансе постепенно уменьшается.

Это связано как с исчерпанием наиболее дешевых ресурсов, так и с большой территориальной емкостью равнинных водохранилищ.

Водохранилища оказывают заметное влияние на атмосферные процессы. Например, в засушливых районах, испарение с поверхности водохранилищ превышает испарение с равновеликой поверхности суши в десятки раз.

Обратите внимание

С повышенным испарением связано понижение температуры воздуха, увеличение туманных явлений. Различие тепловых балансов водохранилищ и прилегающей суши обусловливает формирование местных ветров типа бризов.

Эти явления способствуют изменению погоды.

Издержки гидростроительства для среды заметно меньше в горных районах, где водохранилища обычно невелики по площади. Однако в сейсмоопасных горных районах водохранилища могут провоцировать землетрясения. Увеличивается вероятность оползневых явлений и вероятность катастроф в результате возможного разрушения плотин.

Экологические проблемы ядерной энергетики

Ядерная энергетика до недавнего времени рассматривалась как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запасами ядерного топлива, так и с низким 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.

Достаточно отметить, что 0,5 кг ядерного топлива позволяет получать столько же энергии, сколько сжигание 1000 тонн каменного угля.

До середины 80-х годов человечество в ядерной энергетике видело один из выходов из энергетического тупика.

Только за 20 лет  (с середины 60-х до середины 80-х годов) мировая доля энергетики, получаемой на АЭС, возросла практически с нулевых значений до 15-17%. Ни один другой вид энергетики не имел таких темпов роста.

Важно

До недавнего времени основные экологические проблемы АЭС связывались с захоронением отработанного топлива, а также с ликвидацией самих АЭС после окончания допустимых сроков эксплуатации.

При нормальной работе АЭС выбросы радиоактивных элементов в среду крайне незначительны. В среднем они в 2-4 раза меньше, чем от ТЭС одинаковой мощности. В настоящее время в мире действует более 500 атомных реакторов. Около 100 реакторов находится в стадии строительства.

Ядерный реактор мощностью 1000 МВт за год работы выделяет около 60 тонн радиоактивных отходов. Часть их подвергается переработке, а основная масса требует захоронения. Технология захоронения довольно сложна и дорогостояща.

Отработанное топливо обычно перегружается в бассейны выдержки, где за несколько лет существенно снижается радиоактивность и тепловыделение. Захоронение обычно проводится на глубинах не менее 500-600 шурфах.

Последние располагаются друг от друга на таком расстоянии, чтобы исключалась возможность атомных реакций.

Неизбежный результат работы АЭС — тепловое загрязнение. На единицу получаемой энергии здесь оно в 2-2,5 раза больше, чем на ТЭС, где значительно больше тепла отводится в атмосферу. Следствием больших потерь тепла на АЭС является их более низкий коэффициент полезного действия по сравнению с ТЭС.

Читайте также:  Проект пноолр

В целом можно назвать следующие воздействия АЭС на среду:

  • разрушение экосистем и их элементов (почв, грунтов, водоносных структур и т. п.) в местах добычи руд (особенно при открытом способе);
  • изъятие земель под строительство самих АЭС. Особенно значительные территории отчуждаются под строительство сооружений для подачи, отвода и охлаждения подогретых вод. Для электростанции мощностью 1000 МВт требуется пруд-охладитель площадью около 800-900 Га. Пруды могут заменяться гигантскими градирнями с диаметром у основания 100-120 метров и высотой, равной 40-этажному зданию;
  • изъятие значительных объемов вод из различных источников и сброс подогретых вод. Если эти воды попадают в реки и другие источники, в них наблюдается потеря кислорода, увеличивается вероятность цветения, возрастают явления теплового стресса у гидробионтов;
  • не исключено радиоактивное загрязнение атмосферы, вод и почв в процессе добычи и транспортировки сырья, а также при работе АЭС, складировании и переработке отходов, их захоронениях.

Пути решения проблем

Несомненно, что в ближайшей перспективе тепловая энергетика будет оставаться преобладающей в энергетическом балансе. Велика вероятность увеличения доли углей и других видов менее чистого топлива в получении энергии.

В связи с этим рассмотрим некоторые пути и способы их использования, позволяющие существенно уменьшать отрицательное воздействие на среду. Эти способы базируются в основном на совершенствовании технологий подготовки топлива и улавливания вредных отходов.

В их числе можно назвать следующие:

  1. Использование и совершенствование очистных устройств. В настоящее время на многих ТЭС улавливаются в основном твердые выбросы с помощью различного вида фильтров. Наиболее агрессивный загрязнитель — сернистый ангидрид на многих ТЭС не улавливается или улавливается в ограниченном количестве. В то же время имеются ТЭС (США, Япония), на которых производится практически полная очистка от данного загрязнителя, а также от окислов азота и других вредных поллютантов. Для этого используются специальные установки. Наиболее широко улавливание окислов серы и азота осуществляется посредством пропускания дымовых газов через раствор аммиака. Конечными продуктами такого процесса являются аммиачная селитра, используемая как минеральное удобрение.
  2. Уменьшение поступления соединений серы в атмосферу посредством предварительной десульфурации углей и других видов топлива (нефть, газ, горючие сланцы) химическими или физическими методами. Этими методами удается извлечь из топлива от 50 до 70% серы до момента его сжигания.
  3. Не менее значимы возможности экономии энергии в быту и на производстве за счет совершенствования изоляционных свойств зданий. Крайне расточительно использование электрической энергии для получения тепла. Важно иметь в виду, что получение электрической энергии на ТЭС связано с потерей примерно 60-65% тепловой энергии, а на АЭС — не менее 70% энергии. Энергия теряется также при передаче ее по проводам на расстояние. Поэтому прямое сжигание топлива для получения тепла, особенно газа, намного рациональнее, чем через превращение его в электричество, а затем вновь в тепло.
  4. Заметно повышается также КПД топлива при его использовании вместо ТЭС на ТЭЦ. В последнем случае объекты получения энергии приближаются к местам ее потребления и тем самым уменьшаются потери, связанные с передачей на расстояние. Наряду с электроэнергией на ТЭЦ используется тепло, которое улавливается охлаждающими агентами. При этом заметно сокращается вероятность теплового загрязнения водной среды. Наиболее экономично получение энергии на небольших установках типа ТЭЦ непосредственно в зданиях. В этом случае потери тепловой и электрической энергии снижаются до минимума.

Существуют также различные альтернативные источники получения энергии. Основные современные источники получения энергии (особенно ископаемое топливо) можно рассматривать в качестве средства решения энергетических проблем на ближайшую перспективу. Это связано с их исчерпанием и неизбежным загрязнением среды.

В заключение можно сделать вывод: человечеству не грозит тупиковая ситуация ни в отношении исчерпания энергетических ресурсов, ни в плане порождаемых энергетикой экологических проблем. Есть реальные возможности для перехода на альтернативные источники энергии (неисчерпаемые и экологически чистые).

Источник: https://itpgrad.ru/node/2638

Экологические проблемы энергетики

В энергопотреблении России (рис. 2.3.) доля органического топлива (а это, в основном, нефть, газ, уголь) является преобладающей, поскольку превышает 90 %. Использование органического топлива оказывает негативное воздействие на окружающую среду. Так извлечение нефти и природного газа ведет к оседанию почвы.

Нефть и газ, скопившиеся в пористых породах под поверхностью Земли, служат своеобразной “подушкой”, под­держивающей лежащую сверху породу. Когда эта подушка извлекается, земная поверхность в районе залегания нефти и газа опускается на глубину до 10 метров.

Кроме того, извлечение из земных недр полезных ископаемых ведет к перераспределениям гравитационного напряжения в земной коре, которые иногда заканчиваются землетрясениями.

Сжигание топлива – не только основной источник энергии, но и поставщик в окружающую среду загрязняющих веществ. Тепловые электростанции вместе с транспортом поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном в виде СО), около 50 % диоксида серы, 35 % оксидов азота и около 35 % пыли.

Экологические проблемы тепловой энергетики. В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1 млн. кВт содержится алюминия и его соединений свыше 100 млн.

доз, железа – 400 млн. доз, магния – 1,5 млн. доз.

Совет

Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в живые организмы в незначительных количествах, что, однако, не исключает их отрицательного влияния через воду, почву и другие звенья экологических систем.

Тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы окружающей среды, в том числе на человека, другие живые организмы и их сообщества.

Влияние энергетики на окружающую среду сильно зависит от вида используемого топлива. Наиболее «чистым» топливом является природный газ, дающий при его сжигании наименьшее количество загрязняющих атмосферу веществ. Далее следует нефть (мазут), каменные угли, бурые угли, сланцы, торф.

Как уже говорилось выше, в процессе сжигания топлива образуется много побочных веществ. При сжигании угля образуется значительное количество золы и шлака. Большую часть золы можно уловить, но не всю.

Все отходящие газы потенциально вредны, даже пары воды и диоксид углерода СО2. Эти газы поглощают инфракрасное излучение земной поверхности и часть его вновь отражают на Землю, создавая так называемый “парниковый эффект”.

Если уровень концентрации СО2 в атмосфере Земли будет увеличиваться, могут произойти глобальные климатические изменения.

При сжигании топлива образуется теплота, часть которой выбрасывается в атмосферу, приводя к тепловому загрязнению атмосферы. Это, в конечном итоге, влечет повышение температуры водного и воздушного бассейнов, таянию ледников и тому подобным явлениям.

Весь этот процесс накопления теплоты может привести к ощутимому повышению температуры на Земле, если использование энергии будет продолжать расти такими же темпами, как сейчас.

Обратите внимание

В свою очередь повышение температуры может вызвать глубокие изменения климата на всей Земле.

Экологические проблемы гидроэнергетики.

Одно из важнейших воздействий гидроэнергетики связано с отчуждением значительных площадей плодородных (пойменных) земель под водохранилища, на месте которых уничтожаются естественные экологические системы.

Значительные площади земель вблизи водохранилищ испытывают подтопление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, как правило, переходят в категорию заболоченных.

Со строительством водохранилищ связано резкое нарушение гидрологического режима рек, свойственных им экосистем и видового состава населяющих их живых организмов.

Кроме того, в водохранилищах по разным причинам происходит ухудшение качества воды. В них резко увеличивается количество органических веществ как за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные осадки, гумус почв и т.п.), так и вследствие их накопле­ния в результате замедленного водообмена. Это своего рода отстойники и аккумуляторы веществ, поступающих с водосбросов.

В водохранилищах резко усиливается прогревание вод, что интенсифицирует потерю ими кислорода и другие процессы, обусловливаемые тепловым загрязнением.

Последнее, совместно с накоплением биогенных веществ, создает условия для зарастания водоемов и интенсивного развития водорослей, в том числе и ядовитых сине-зеленых. По этим причинам, а также вследствие медленной обновляемости вод резко снижается их способность к самоочищению.

Ухудшение качества воды ведет к гибели многих ее обитателей. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно поражение гельминтами. Снижаются вкусовые качества обитателей водной среды.

Нарушаются пути миграции рыб, идет разрушение кормовых угодий, нерестилищ и т.п.

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

Водохранилища оказывают заметное влияние на атмосферные процессы. Например, в засушливых районах испарение с поверхности водохранилищ превышает испарение с равновеликой поверхности суши в десятки раз.

Обратите внимание

С повышенным испарением связано понижение температуры воздуха, увеличение туманных явлений. Различие тепловых балансов водохранилищ и прилегающей суши обусловливает формирование местных ветров типа бризов.

Важно

Эти, а также другие явления имеют следствием смену экосистем (не всегда положительную), изменение погоды.

Экологические проблемы ядерной энергетики. До недавнего времени основные экологические проблемы АЭС связывались с захоронением отработанного топлива, а также с ликвидацией самих АЭС после окончания допустимых сроков их эксплуатации.

При нормальной работе АЭС выбросы радиоактивных элементов в окружающую среду незначительны. В среднем они в 2-4 раза меньше, чем от ТЭС такой же мощности, работающей на угле.

Читайте также:  Природа башкортостана – разнообразие, фото и особенности природы республики

После 1986 г. главную экологическую опасность АЭС стали связывать с возможностью аварий на них. К наиболее крупным авариям такого плана относится авария, случившаяся на Чернобыльской АЭС.

В результате аварии на ЧАЭС радиоактивному загрязнению подверглась территория в радиусе более 2 тыс. км, охватившая более 20 государств. В пределах бывшего СССР пострадало 11 областей, где проживает 17 млн. человек. Общая площадь загрязненных территорий превышает 8 млн. га.

Кроме страшных последствий аварийных ситуаций на АЭС можно назвать следующие их воздействия на окружающую среду:

– разрушение экосистем и их элементов (почв, грунтов, водоносных структур и т.п.) в местах добычи руд, особенно при открытом способе добычи;

– изъятие земель под строительство самих АЭС. Особенно значительные территории отчуждаются под строительство сооружений для подачи, отвода и охлаждения подогретых вод. Для АЭС мощностью 1000 МВт требуется пруд-охладитель площадью около 800 – 900 га. Пруды могут заменяться гигантскими градирнями с диаметром у основания 100 – 120 м и высотой, равной 40-этажному зданию;

– изъятие значительных объемов вод из различных источников и сброс подогретых вод. Если эти воды попадают в реки и другие естественные источники, в них наблюдается потеря кислорода, увеличивается вероятность цветения, возрастают явления теплового стресса у водных обитателей;

– не исключено попадание радиоактивного загрязнения в атмосферный воздух, воду, почву в процессе добычи и транспортировки сырья, а также при работе АЭС, складировании и переработке отходов, их захоронениях.

Таким образом, традиционные способы выработки тепло- и электроэнергии в котельных и на ТЭС из этих первичных источников энергии, использование топлива в топливопотребляющих технологических установках сопряжены с разносторонним локальным и глобальным воздействием на окружающую среду:

– выбросом в атмосферу вредных веществ;

– сбросом минерализованных и нагретых вод;

– потреблением в значительных количествах кислорода нагретых вод;

– изъятием больших площадей земли для захоронения отходов (шлака, золы) и др.

Это воздействие является причиной закисления почвы и воды, способствует возникновению парникового эффекта, обусловливающего повышение планетарной температуры, провоцирует другие необратимые процессы. Кроме того, органическое топливо – это невосполнимые источники энергии, а это значит, что темпы их возобновления во много раз ниже темпов их потребления.

В результате антропогенной деятельности человечества за последние 30-40 лет планетарная температура поднялась на 0,6—0,7ºС и является наиболее высокой за последние 600 лет. Поднялся средний уровень моря по сравнению с прошлым столетием на 10-15 см. За это же время отсту­пили все зарегистрированные горные ледники.

Современные технологии способны оказывать негативное воздействие не только на климат, но и на здоровье людей.

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Источник: https://megalektsii.ru/s21797t9.html

Экологические проблемы энергетики Использование энергоресурсов

Экологические проблемы энергетики

• Использование энергоресурсов планеты является необходимым условием развития технократической цивилизации. В конце XX века энергопотребление в мире удваивалось каждые 10 -12 лет. • На страны Европы приходится 4200 млрд к. Вт-час, на США – 3070 млрд к. Вт-час, на Россию – 940 млрд к. Вт-час.

• Для производства такого количества электроэнергии, функционирования транспорта и обеспечения отопления требуется огромное количество невоспроизводимых ресурсов – нефти, газа, угля. • По оценке международного энергетического агентства к 2030 г.

Человечество будет потреблять на 70% больше энергии, чем сегодня.

Важным показателем энергетики является энергоэффективность – это уровень энергозатрат на единицу производимой продукции. Энергетика – основа современной народохозяйственной системы. Она же – и главный загрязнитель, более того – разрушитель окружающей среды

Основные отрицательные экологические последствия невозобновляемой энергетики: • Загрязнение окружающей среды вредными выбросами и сбросами; • Тепловое загрязнение атмосферы, способствующее парниковому эффекту; • Изменение экосистем и облика регионов добычи нефти, газа, угля, урана; • Повышенный расход О 2 транспортом и энергоустановками; • Опасность возникновения техногенных катастроф и т. д.

• В структуре потребления всех видов первичных энергетических ресурсов (ПЭР) доминирующее положение сохранится за топливноэнергетическими ресурсами органического происхождения (более 94%), доля же энергии АЭС, ГЭС и других возобновляемых источников энергии не превысит 6%.

В общем объеме производства и потребления ПЭР лидирующую роль сохранит нефть, на втором месте останется уголь и на третьем – газ. Тем не менее в структуре потребления доля нефти предположительно упадет с 39% до 35% при росте доли газа с 23% до 28%. Стабилизируется доля угля.

Вероятно незначительное сокращение удельного веса атомной энергии.

• В России структура выработки энергии в зависимости от ее источников выглядит в настоящее время следующим образом: Доля отдельных топливно-энергетических ресурсов в выработке энергии 5% 2% газ 17% нефть 54% уголь и другие виды твердого топлива ядерное топливо 22% гидроэнергетика

Императивы к процессу использования энергии: а) создание системы энергоресурсного нормирования (производство и потребление невозобновляемых ресурсов) на общенациональном, региональном и глобальном уровнях; б) ограничение бизнеса в сфере наращивания энергоемкого производства, энергопользования; в) принципиальная переориентация государственных структур и бизнес-сообществ с невозобновляемых источников энергии на возобновляемые.

Совет

Важнейшими экологическими проблемами гидроэнергетики являются: • • • Отчуждение значительных площадей плодородных (пойменных) земель под водохранилища; Подтопления значительных площадей земель вблизи водохранилищ в результате повышения уровня грунтовых вод; Уничтожение земель и свойственных им экосистем в результате их разрушения водой (абразии) при формировании береговой линии; Резкое нарушение гидрологического режима рек, свойственных им экосистем и видового состава гидробионтов, связанное со строительством водохранилищ; Ухудшение качества воды в водохранилищах, резкое увеличение в них количества органических веществ за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные остатки, гумус почв и т. д. ), и вследствие их накопления в результате замедленного водообмена; Резкое усиление прогрева вод в водохранилищах (потеря О 2, зарастание водоема, снижение способности самоочищения водоема); Ухудшение качества воды, ведущее к гибели их обитателей; Нарушение путей миграции рыб, разрушение кормовых угодий, нерестилищ и т. п. в результате создания преград в виде плотин; Превращение речных систем из транзитных в транзитно-аккумулятивные из-за перекрытия водохранилищами, аккумуляция биогенных веществ, тяжелых металлов, радиоактивных элементов и ядохимикатов с длительным периодом жизни.

Воздействие ЛЭП • Воздушные линии электропередач (ЛЭП) неблагоприятно воздействуют на окружающую среду создаваемыми ими мощными электромагнитными полями.

• Расположение ЛЭП вблизи или в пределах населенных территорий приводит к социально-психологической напряженности, развитию онкологических заболеваний у взрослых и детей. • Сопутствующими факторами являются отчуждение значительных территорий под трассы ЛЭП.

Для подавления растительности используются гербициды, они негативно влияют на окружающую растительность

Воздействие тепловой энергетики Тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы окружающей среды, в том числе и на человека.

Воздействие тепловой энергетики Основные экологические проблемы, связанные с тепловыми электростанциями (ТЭС): 1. ТЭС основные «ответственные» за усиливающийся парниковый эффект и выпадение кислотных осадков. Они вместе с транспортом, поставляют в атмосферу основную долю техногенного углерода (в основном СО 2), около 50% окислов азота и около 35% пыли.

Воздействие тепловой энергетики 2. В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. При пересчете на смертельные дозы в годовых выбросах ТЭС мощностью 1 млн к.

Вт содержится: – алюминия и его соединений – свыше 100 млн доз, – железа – 400 млн доз, – магния – 1, 5 млн доз. Летальный эффект этих загрязнителей не проявляется только потому, что они попадают в организмы в незначительных количествах.

Обратите внимание

Но это не исключает их отрицательного влияния через воду, почвы и другие звенья экосистем

Воздействие тепловой энергетики 3. Влияние теплоэнергетики на окружающую среду и ее обитателей зависит от используемых энергоносителей (топлива). Наиболее «чистым» топливом является природный газ, далее следует нефть (мазут), каменные угли, бурые угли, сланцы, торф

Воздействие тепловой энергетики 4. Твердые отходы ТЭС – зола и шлаки. В атмосферу в виде выбросов ТЭС ежегодно поступает около 250 млн т мелкодисперсных аэрозолей. Для размещения отходов ТЭС требуются значительные территории, которые долгое время являются очагами накопления тяжелых металлов.

Воздействие тепловой энергетики Выбросы ТЭС – источник сильного канцерогенного вещества бензо(а)пирена. С его действием связано увеличение онкологических заболеваний. В выбросах угольных ТЭС содержатся также окислы кремния и алюминия. Эти соединения способны разрушать легочную ткань и вызывать заболевание силикоз.

Экологические проблемы АЭС • Главной проблемой использования атомной энергетики является загрязнение радионуклидами атмосферы, воды и литосферы. • Так же проблемы АЭС связаны с захоронением отработанного топлива, с ликвидацией самих АЭС после окончания допустимых сроков эксплуатации.

Экологические проблемы АЭС • В процессе ядерных реакций выгорает лишь 0, 5 – 1, 5% ядерного топлива. Ядерный реактор мощностью 1000 МВт за год работы дает около 60 т радиоактивных отходов. Часть их подвергается переработке, а основная масса требует захоронения. • Технология захоронения сложна и дорогостояща.

Отработанное топливо обычно перегружается в бассейны выдержки, где за несколько лет снижается его радиоактивность и тепловыделение. Захоронение обычно проводится на глубинах не менее 5 -6 тыс. м в шурфах. Они располагаются друг от друга на расстоянии, исключающем возможность возникновения атомных реакций.

Реакторное отделение АЭС

Экологические проблемы АЭС • Неизбежный результат работы АЭС – тепловое загрязнение вод. На единицу получаемой энергии оно в 2 – 2, 5 раза больше, чем на ТЭС, где тепло отводится в атмосферу. Выработка 1 млн к. Вт электроэнергии на ТЭС дает 1, 5 куб. м подогретых вод. На АЭС такой же мощности объем подогретых вод достигает 3 – 3, 5 куб м.

Читайте также:  Химическое загрязнение окружающей среды

Негативные воздействия АЭС на окружающую среду: • Разрушение экосистем и их элементов (почв, грунтов, водоносных структур и т. п.

) в местах добычи руд; • Изъятие земель под строительство АЭС; • Изъятие значительных объемов вод для различных целей и сброс подогретых вод; • Радиоактивное загрязнение атмосферы, вод и почв в процессе добычи и транспортировки сырья, а так же при работе АЭС, складирования и переработке отходов, их захоронениях.

Путь, по которому в настоящее время развивается мировая энергетика, носит природоразрушающий характер. Практически все экологически негативные процессы развития техносферы на Земле так или иначе связаны с использованием энергоресурсов.

• Мировая энергетика глобализуется. Она выходит за рамки региональных и межрегиональных принципов развития. • Энергоресурсный глобализм диктует необходимость создания единых унифицированных механизмов управления энергоресурсным потенциалом в интересах всего человечества. • Преодоление мирового энергетического кризиса возможно при переходе на возобновляемые источники энергии.

Основные нетрадиционные источники энергии: • • Ветроэнергетика; Геотермальная энергия; Энергия Мирового океана; Солнечная энергия; Биомасса; Термоядерная реакция; Водородная энергетика.

Источник: http://present5.com/ekologicheskie-problemy-energetiki-ispolzovanie-energoresursov/

Экологические проблемы энергетики: ядерной, тепловой, гидроэнергетики. Взаимосвязь экологии и энергосбережения

Традиционные способы выработки тепло- и электроэнергии в котельных и на ТЭС из первичных источников энергии, использование топлива в топливопотребляющих технологических установках сопряжены с разносто­ронним локальным и глобальным воздействием на окружающую среду:

– выбросом в атмосферу вредных веществ;

– сбросом минерализованных и нагретых вод;

– потреблением в значительных количествах кислорода и воды;

– изъятием больших площадей земли для захоронения отходов (шлака, золы) и др.

Это воздействие является причиной закисления почвы и воды, способст­вует возникновению парникового эффекта, обуславливающего повышение температуры, провоцирует другие необратимые процессы. Кроме того, органическое топливо – это невосполнимые источники энергии, а это значит, что темпы их возобновления во много раз ниже темпов их потребления.

Придавая важность необходимости изучения среды обитания человека, в июне 1992 г. в Рио-де-Жанейро состоялась конференция с участием первых лиц 156 государств, которые подписали так называемую Рамочную конвен­цию об изменении климата. Развитием ее является известный Киотский про­токол 1997 года.

Это первый в истории человечества случай, когда практи­чески все мировое сообщество подключилось к решению такой сложной на­учной задачи, как охрана климата. Основным содержанием Киотского протокола является обязательство 35 стран мира по сокращению эмиссии пар­никовых газов, в первую очередь СО2, к концу 2012 г., по сравнению с базо­вым 1990 г., от 92 до 100 %.

Согласно протоколу, промышленно развитые страны должны снизить такие выбросы на 5,2 %.

Важно

Парниковый эффект

Парниковый эффект- это свойство атмосферы пропускать солнечную радиацию, но задерживать земное излучение и, тем самым, способствовать аккумуляции тепла Землей.

В приложении к климатической Конвенции ООН названы технологиче­ские процессы, приводящие к эмиссии парниковых газов:

-в энергетике – сжигание топлива, энергетическая, обрабаты­вающая и строительная промышленности;

-при добыче и транспортировке топлива – твердое топливо, нефть и природный газ;

-промышленные технологии – горнодобывающая, химиче­ская, металлургическая, производство и использование галогенизированных углеродных соединений;

-в сельском хозяйстве – интенсивная ферментация, хранение и использование навоза, производство риса, управляемый пал, сжигание сельскохозяйственных отходов;

-отходы – хранение и сжигание отходов,

-обработка сточных вод.

Основным загрязнителем атмосферы является С02, образующийся при выработке электроэнергии в основном огневым способом, то есть путем сжигания добываемого органического топлива.

Страны, производящие % электро­энергии на АЭС, предотвращают эмиссию С02. Поэтому на конференции в Киото подчеркивалось, что только страны, имеющие ядерно-энергетические программы и поддерживающие их, располагают большими возможностями сокращения выброса парниковых газов.

Одним из самых загрязненных городов-столиц государств является Пе­кин с его 12-милионным населением. Основной причиной его загрязнения являются промышленные предприятия, густо разбросанные по городу. Во многом способствует загрязнению Пекина и отопление домов углем.

Основным источником загрязнения окружающей среды является автотранспорт.

Он использует 96 % всех производимых нефтепродуктов и выбрасывает затем в атмосферу тысячи тонн оксида углеводорода, оксида азота и других вредных веществ.

Всего в выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания содержится около 100 вредных для здоровья человека соединений. В среднем каждый автомобиль в год выбрасывает около 1т вредных веществ.

Наряду с этим, автомобиль – один из самых крупных источников шума и вибрации.

Основным нейтрализатором вредных выбросов в атмосферу явля­ются леса, занимающие 37 % территории Республики Беларусь, и болота, которые в 7 раз эффективнее, чем лес, поглощают углекислый газ. В горо­дах основным очистителем воздуха являются тополиные насаждения: один тополь очищает воздух так, как делают это 4 сосны или 7 елей, или 3 липы.

Экологические проблемы тепловой энергетики.

Совет

В выбросах ТЭС содержится значительное количество металлов и их соединений. Тепловая энергетика оказывает отрицательное влияние практически на все элементы окружающей среды, в том числе на человека, другие живые организмы и их сообщества.

Влияние энергетики на окружающую среду сильно за­висит от вида используемого топлива. Наиболее «чистым» топливом является природный газ, дающий, при его сжигании наименьшее количество загрязняющих атмосферу веществ. Далее следует нефть (мазут), каменные угли, бу­рые угли, сланцы, торф.

При сжигании топли­ва образуется много побочных веществ. При сжигании угля образуется значительное количество золы и шлака. Боль­шую часть золы можно уловить, но не всю. Все отходящие газы, потенциально вредны, (диоксид угле­рода СО2).

При сжигании топлива образуется теплота, часть которой выбрасывается в атмосферу, приводя к тепловому за­грязнению атмосферы, что в конечном итоге, влечет по­вышение температуры водного и воздушного бассейнов, таянию ледников.

Таким же катастрофическим может быть эффект от по­ступления в атмосферу большого количества твердых час­тиц.

Экологические проблемы гидроэнергетики.

Одно из важ­нейших воздействий гидроэнергетики связано с отчужде­нием значительных площадей плодородных (пойменных) земель под водохранилища, на месте которых уничтожа­ются естественные экологические системы. Значительные площади земель вблизи водохранилищ испытывают подто­пление в результате повышения уровня грунтовых вод. Эти земли, как правило, переходят в категорию заболоченных.

Со строительством водохранилищ связано резкое нарушение гидрологического режима рек, свойственных им экосистем и видового состава населяющих их живых орга­низмов.

Кроме того, в водохранилищах по разным причинам происходит ухудшение качества воды. В них резко увеличи­вается количество органических веществ как за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные осадки, гумус почв и т.п.), так и в следствие их накопле­ния в результате замедленного водообмена. Это своего рода отстойники и аккумуляторы веществ, поступающих с во­досбросов.

Обратите внимание

В водохранилищах резко усиливается прогревание воды, что интенсифицирует потерю ими кислорода и другие про­цессы, обусловливаемые тепловым загрязнением. Последнее, совместно с накоплением биогенных веществ, создает ус­ловия для зарастания водоемов и интенсивного развития водорослей, в том числе и ядовитых.

По этим причинам, а также вследствие медленной восстанавливаемости вод резко снижается их способность к са­моочищению. Ухудшение качества воды ведет к гибели многих ее обитателей. Возрастает заболеваемость рыбного стада, особенно поражение гельминтами. Снижаются вку­совые качества обитателей водной среды.

Нарушаются пути миграции рыб, идет разрушение кор­мовых угодий, нерестилищ и т.п.

Экологические проблемы ядерной энергетики.

До недав­него времени ядерная энергетика рассматривалась как наи­более перспективная.

К преимуществам АЭС относится также возможность их строительства, не привя­зываясь к месторождениям ресурсов, поскольку их транс­портировка не требует существенных затрат в связи с ма­лыми объемами (0,5 кг ядерного топлива позволяет полу­чать столько же энергии, сколько дает сжигание 1000 тонн каменного угля).

До недавнего времени основные экологические пробле­мы АЭС связывались с захоронением отработанного топ­лива, а также с ликвидацией самих АЭС после окончания допустимых сроков их эксплуатации.

При нормальной работе АЭС выбросы радиоактивных элементов в окружающую среду незначительны. В среднем они в 2-4 раза меньше, чем от ТЭС такой же мощности, работающей на угле.

После 1986 г. главную экологическую опасность АЭС ста­ли связывать с возможностью аварий на них. В результате аварии на ЧАЭС общая площадь загрязненных территорий превышает 8 млн. га.

Кроме страшных последствий аварийных ситуаций на АЭС можно назвать следующие их воздействия на окру­жающую среду:

– разрушение экосистем и их элементов (почв, грун­тов водоносных структур и т.п.) в местах добычи руд, особенно при открытом способе добычи;

– изъятие земель под строительство самих АЭС. Особенно значительные территории отчуждаются под строительство сооружений для подачи, отвода и охлаждения подогретых вод. Для АЭС мощностью 1000 МВт требуется пруд-охладитель площадью около 800~900 га. Пруды могут заменяться гигантскими градирнями с диаметром у основания 100-120 и высотой, равной 40-этажному зданию;

– изъятие значительных объемов воды из различных источников и сброс подогретых вод. Если эти воды попадают в реки и другие естественные источники, в них наблюда­ется потеря кислорода, увеличивается вероятность цвете­ния, возрастают явления теплового стресса у водных обитателей

– не исключено попадание радиоактивного загрязне­ния в атмосферный воздух, воду, почву в процессе добычи и транспортировки сырья, а также при работе АЭС, складировании и переработке отходов, их захоронениях.



Источник: https://infopedia.su/2x17f2.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector