77392

Экологические проблемы энергетики

Реферат

Энергетика

При сжигании ископаемых топлив образуется множество различных загрязнений: оксиды азота сернистый газ зола а также тяжелые металлы и канцерогенные углеводороды. Структура первичных загрязнителей воздуха Основные источники Доля в общем количестве выбросов Оксид углерода CO Углеводороды CmHn Оксиды серы SOx Оксиды азота NOx Твердые частицы Выбросы двигателей транспортных средств 58 52 51 3 Промышленное производство 11 14 20 1 51 Электростанции 2 2 78 44 26 Складирование твердых отходов 8 4 1 2 5 Испарение растворителей 27 Лесные...

Русский

2015-02-02

78 KB

4 чел.

2. НЕТРАДИЦИОННЫЕ и ВОЗОБНОВЛЯЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

02. Экологические проблемы энергетики [1, С. 27–32], [2, С. 43–47]

Использование традиционных источников энергии ограничивается, в том числе, и по экологическим соображениям.

Все возрастающий рост добычи и потребления ископаемых топлив, условия работы ТЭС и АЭС влекут за собой многочисленные и трудно разрешимые проблемы загрязнения окружающей среды: теплового, вредными компонентами, входящими в состав продуктов сгорания, радиоактивного (последнее – в случае АЭС). Указанные факторы оказывают негативное воздействие на климат, флору и фауну и, в том числе, на организм человека.

Кроме того, антропогенные факторы разрушают химические процессы, регулирующие основы экосистемы.

Например, углекислый газ, который миллионы лет накапливался в недрах Земли в виде угля и нефти и при этом удалялся с поверхности планеты, человек за несколько десятилетий снова выбросил в атмосферу. Это обстоятельство, наряду с ежегодными антропогенными выбросами миллиардов тонн пыли, копоти и сажи, становится одним из самых мощных факторов изменения климата. Наблюдается повышение среднемировой температуры, например, с 13,87 °С в 1950 г. до, по различным данным, 14,5…14,6 °С в 2014 г. При этом чем больше повышается температура, тем меньше способен океан поглощать сажу. Установлено, что ее содержание в океане в 50 раз выше, чем в атмосфере. По мере повышения температуры вод океана снижается их способность абсорбировать сажу из атмосферы. Это, в свою очередь, обусловливает более интенсивный рост парникового эффекта.

Повышение среднемировой температуры нарушает и другие природные явления и ритмы. Так, таяние ледников не только повышает уровень Мирового океана, что означает затопление миллионов гектар суши, но и может способствовать изменению направления океанских течений, что вызовет глобальную катастрофу.

Добыча, производство, переработка, хранение и использование топливно-энергетических ресурсов объективно оказывают негативное воздействие на природную среду, изменяется ландшафт, потребляется большое количество пресной воды и кислорода, загрязняются все элементы окружающей среды продуктами сгорания топлива, твердыми и жидкими отходами. В России с производством и потреблением топлива, включая транспорт, связано свыше 70 % вредных выбросов в атмосферу, около трети сточных вод и твердых отходов всех отраслей народного хозяйства. При сжигании ископаемых топлив образуется множество различных загрязнений: оксиды азота, сернистый газ, зола, а также тяжелые металлы и канцерогенные углеводороды.

Структура продуктов антропогенной деятельности, являющихся первичными загрязнителями окружающей среды приведена в табл. 2.1.

Таблица 2.1

Структура первичных загрязнителей воздуха

Основные источники

Доля в общем количестве выбросов, %

Оксид углерода CO

Углеводороды CmHn

Оксиды серы SOx

Оксиды азота NOx

Твердые частицы

Выбросы двигателей транспортных средств

58

52

51

3

Промышленное производство

11

14

20

1

51

Электростанции

2

2

78

44

26

Складирование твердых отходов

8

4

1

2

5

Испарение растворителей

27

Лесные пожары

19

1

9

Прочие источники

2

1

1

1

6

Как видно из табл. 2.1, состояние воздушной среды определяется в основном объемами и условиями переработки и сжигания топлива в стационарной энергетике и на транспорте. С продуктами сгорания топлива поступает в атмосферу основная масса золы, сажи, оксидов серы и азота, углеводородов и канцерогенных веществ.

В районах действия крупных ГРЭС и предприятий топливной промышленности ежегодно на 1 км2 территории осаждается до 20 т соединений серы, до 50 т других легкорастворимых химических соединений, до 1000 т ограниченно растворимых твердых продуктов. В составе твердых продуктов в почву поступает до 0,5 т/км2 токсичных микроэлементов и канцерогенных веществ.

Крупные ТЭС создают повышенные локальные концентрации вредных компонентов на территории 400…500 км2, увеличивают минерализацию воды в реках, ухудшают их гидрохимические и гидробиологические характеристики.

Добыча и использование твердого топлива связаны с выходом большого количества твердых отходов (свыше 1,6 млрд. т в год), которые вызывают загрязнение атмосферы, почвы и поверхностных вод вредными компонентами, требуют вывода земель из полезного использования, приводят к нарушению ландшафта. Особенно велик ущерб, причиняемый окружающей среде золошлаковыми отходами, объем которых достигает 100 млн. т в год.

В 1997 г. было достигнуто соглашение – Протокол Киото, установившее для различных государств квоты выброса сажи, пыли, копоти и газов в атмосферу. За превышение этих квот предусматривается штраф. Недоиспользованные квоты могут быть проданы другим государствам, которые не укладываются в свою квоту. Россия присоединилась к Киотскому соглашению в 2004 году.

Воздействие загрязнителей на окружающую среду, флору и фауну [1, С. 29–32]

Оксид углерода CO не особенно вреден для растений, однако он ядовит для живых существ. Он связывает молекулы гемоглобина и препятствует переносу кислорода от легких к тканям, в результате сердце и легкие вынуждены работать с большей нагрузкой.

Углеводороды CmHn, в частности, принадлежащие к ряду альдегида, бензола, кетона, этилена, вызывают раздражение глаз, кожи, расстройство дыхательных органов.

Взвешенные частицы, в зависимости от своего химического состава, по-разному воздействуют на организм при попадании в дыхательные пути. Одни могут быть безвредны, другие – токсичны (особенно металлические микроэлементы). Кроме того, взвешенные частицы в воздухе поглощают солнечный свет, ухудшая видимость.

Оксиды серы (диоксид – SO2 и триоксид – SO3) в результате реакций с атмосферной влагой могут образовывать кислоты – сернистую и серную. Оксиды серы и серная кислота вредны для здоровья, так как вызывают сужение бронхов и воспаление слизистой оболочки.

Оксиды азота (оксид – NO, диоксид – NO2). Оксид азота NO безвреден для человека при нормальной концентрации, даже если воздух загрязнен. Диоксид азота NO2 очень вреден и при повышенной концентрации может оказаться весьма опасным. Концентрация диоксида азота 150 мкг/м3 приводит к стеснению дыхания и воспалению бронхов, повышается частота респираторных заболеваний. Оксиды азота снижают урожайность растений. Эти оксиды вызывают также повреждение хлопковых и нейлоновых волокон.

Кислотные дожди, возникающие от выбросов оксидов серы и азота в атмосферу, губительно влияют на растительный и животный мир, приводят к значительным потерям трудоспособности среди населения и имеют тяжелые последствия.

Тепловые сбросы от ТЭС складываются из тепловых потоков с водой системы охлаждения, с уходящими газами в атмосферу и с продуктами сгорания в форме шлака и недожога (для твердого топлива). При использовании на электростанции испарительных градирен для охлаждения циркуляционной воды происходит повышение влажности воздуха в больших масштабах. Эта влага способствует образованию туманов и обледенений зимой. От высокой влажности страдают жители ближайших населенных пунктов, меняются процессы развития растений, выщелачиваются минеральные вещества из почвы и т.д.

Отходами атомной энергетики является облученное (отработанное) ядерное топливо. В настоящее время нет определенной стратегии обращения с отработавшим топливом ядерных реакторов. Его захоронение и изоляция в глубоких геологических формациях требуют мер повышенной безопасности и контроля.

Литература

  1.  Баранов, Н.Н. Нетрадиционные источники и методы преобразования энергии: учебное пособие для вузов / Н.Н. Баранов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2012. – 384 с.
  2.  Сибикин, Ю.Д. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии: Учебное издание / Ю.Д. Сибикин, М.Ю. Сибикин. – М.: ИП РадиоСофт, 2008. – 228 с.

3


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33983. Тиреотоксический зоб 36 KB
  У больных тиреотоксикозом в крови был обнаружен длительно действующий стимулятор LTS который активирует функцию щитовидной железы. Вследствие этого LTS вызывает такое же возбуждение щитовидной железы как и тиреотропин поскольку связывается с теми же рецепторами что и последний. Большая частота заболевания у женщин объясняется более частыми у них нарушениями норм;льного взаимоотношения функций половых желез и гипоталамогипофизарной системы что сопровождается усиленным синтезом гормонов щитовидной железы. Увеличение щитовидной железы...
33984. Осложнения варикозного расширения вен 24 KB
  Осложнения варикозного расширения вен: трофические язвы острые тромбофлебиты расширенных вен кровотечения из варикозных узлов. Язвы как правило возникают на внутренней поверхности нижней трети голени в надлодыжечной области. Язвы обычно одиночные но могут быть и множественные как правило плоские дно их ровное края неправильно очерчены пологие выделения скудные серозные или гнойные. Длительно не заживающие и рецидивирующие язвы приносят больным мучительные страдания.
33985. Показания и противопоказания к оперативному лечению варикозного расширения вен конечностей. Виды оперативных вмешательств 26 KB
  Операцию начинают с перевязки основного ствола большой подкожной вены у места впадения в бедренную вену операция Троянова Тренделенбурга и ее добавочных ветвей. Оставление длинной культи большой подкожной вены с ее притоками является одной из причин рецидивов. Удаление большой подкожной вены целесообразнее производить по методу Бэбкокка. С этой целью в дистальный отдел пересеченной большой подкожный вены вводят зонд Бэбкокка или аналогичные ему инструменты.
33986. Тромбофлебит нижних конечностей. Клиника, диагностика, лечение острого тромбофлебита поверхностных вен 23 KB
  Тромбофлебит нижних конечностей. Клиника диагностика лечение острого тромбофлебита поверхностных вен. Поверхностный тромбофлебит воспалительное заболевание характеризующееся развитием тромбоза и реактивного спазма поверхностных вен чаще нижних конечностей. Тромбофлебит развивается при наличии следующих условий: замедлении кровотока повышении свёртываемости крови повреждении стенки или клапанов вен присоединении инфекции.
33987. Острый тромбофлебит глубоких вен нижних конечностей. Клиника, диагностика, лечение. Последствия 36 KB
  Острый тромбофлебит глубоких вен нижних конечностей. Тромбоз глубоких вен нижних конечностей формирование одного или нескольких тромбов в пределах глубоких вен нижних конечностей или таза сопровождаемое воспалением сосудистой стенки. Может осложняться нарушением венозного оттока и трофическими расстройствами нижних конечностей флегмоной бедра или голени а также ТЭЛА Флеботромбоз первичный тромбоз вен нижних конечностей характеризующийся непрочной фиксацией тромба к стенке вены Тромбофлебит вторичный тромбоз обусловленный...
33988. Осложнения острого тромбофлебита. Тромбоэмболия легочной артерии. Реанимация и способы хирургического вмешательства при тромбоэмболии легочной артерии 33 KB
  Тромбоэмболия легочной артерии. Реанимация и способы хирургического вмешательства при тромбоэмболии легочной артерии. Состояние трудно дифференцировать от острых нарушений артериального кровообращения при эмболии артерии явления артериальной непроходимости наступают сразу а при тромбофлебите к концу первых суток Синяя болевая флегмазия вторична по отношению к белой флегмазии: почти весь отток крови от конечности перекрыт в результате окклюзии бедренной и подвздошных вен. Тромбоэмболия лёгочной артерии Тромбоэмболия лёгочной артерии...
33989. Посттромбофлебитический синдром 25.5 KB
  Патогенез: образование тромба не подвергающегося лизису изменение вен превращающихся в ригидную склерозированную трубку с разрушенными клапанами тяжелые гемодинамические нарушения повышение давления в системе комуникантных вен при ходьбе кровь по глубоким венам вверх и в п к вены извращенный рефлюкс крови локальная венозная гипертензия повышение давления в венозных отделах растрытие артериовенулярных анастомозов ишемические изменения преемущественно в н 3 голени над медиальной лодыжкой образование трофических язв....
33990. Тромбоз магистральных сосудов нижних конечностей 45.5 KB
  Начало заболевания характеризуется болями в пораженной конечности которые при эмболиях возникают внезапно и становятся невыносимыми. К болям присоединяется чувство онемения похолодания и резкой слабости в конечности. Кожные покровы пораженной конечности приобретают мертвеннобледную окраску которая в дальнейшем сменяется характерной мраморностью. Кожная температура значительно снижена особенно в дистальных отделах конечности.
33991. Антикоагулянты. Применение 23 KB
  Антикоагулянтный эффект гепарина наступает сразу же после внутривенного и через 10 15 мин после внутримышечного введения и продолжается в течение 4 5 ч. Суточная доза гепарина составляет 30 000 50 000 ЕД. При передозировке гепарина может возникнуть геморрагический синдром который устраняют путем введения 1 раствора протамина сульфата 1 мг которого нейтрализует эффект 100 ЕД гепарина. При этом суточную дозу гепарина постепенно снижают в l' 2 2 раза за счет уменьшения его разовой дозы.