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

2 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

13236. Пристрої для виготовлення коректурних відбитків 52 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2 На тему: Пристрої для виготовлення коректурних відбитків Мета роботи: вивчення технологічного процесу виготовлення коректурних відбитків у поліграфічному виконанні принципів побудови роботи вузлів і механізмів установок ФКУ і ФКУ200...
13237. Фотонасвітлювальні машини і автомати для запису зображень на фотоматеріалі. Фоторепродукційні апарати. Машини для оброблення фотоматеріалів 48.5 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 3 На тему: Фотонасвітлювальні машини і автомати для запису зображень на фотоматеріалі. Фоторепродукційні апарати. Машини для оброблення фотоматеріалів Мета роботи: вивчення технологічного процесу виготовлення текстових та ілюстраційних
13238. Устаткування для виготовлення офсетних друкарських форм 54.5 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4 На тему: Устаткування для виготовлення офсетних друкарських форм Мета роботи: вивчення технологічного процесу принципу побудови конструкції та роботи устаткування для підготовки і виготовлення монометалевих форм офсетного друку. Місц...
13239. Лазерний гравіювальний автомат 46 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5 На тему: Лазерний гравіювальний автомат Мета роботи: вивчення конструкції принципу роботи лазерного гравіювального автомата 04ФЛ300013 та його складових частин особливостей його експлуатації та методу формування растрових елементів. Міс
13240. Стабілітрони 207.5 KB
  Лабораторна робота №2 Тема: Стабілітрони Мета: 1.Побудова зворотної вітки вольтамперної характеристики стабілітрона визначення напруги стабілізації. Обчислення сили струму і потужності що розсіюється стабілітроном. Визначення диференційного опору с
13241. Дослідження випрямляючих пристроїв 252.5 KB
  Лабораторна робота №3 Тема: Дослідження випрямляючих пристроїв Мета: 1. Вивчення принципу роботи різних типів випрямлячів. 2. Аналіз процесів у схемі випрямного діодного моста. Дослідження осцилограм вхідної і вихідної напруги для випрямного моста. Вимі
13242. Дослідження біполярного транзистора 358.5 KB
  Лабораторна робота № 4 Тема: Дослідження біполярного транзистора Мета: 1. Дослідження залежності струму колектора від струму бази і напруги базаемітер. Аналіз залежності коефіцієнта підсилення по постійному струмі від струму колектора. 3. Дослідження р...
13243. Задання робочої точки в транзисторному каскаді 206 KB
  Лабораторна робота №5 Тема: Задання робочої точки в транзисторному каскаді Мета: 1. Розглянути різні способи задання робочої точки транзисторного каскаду з загальним емітером. 2. Побудова навантажувальної лінії транзисторного каскаду. Задання робочої то...
13244. Дослідження двокаскадного транзисторного підсилювача 710.5 KB
  Лабораторна робота №6 Тема: Дослідження двокаскадного транзисторного підсилювача Мета: Дослідження амплітудних і частотних характеристик двокаскадного підсилювача Прилади й елементи Осцилограф Біполярні транзистори 2N2712 Джерело постійної ЕРС Джерел...