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

36445. Зарубежная Азия 48 KB
  Азиатские страны населяют представители монголоидной и европеоидной рас говорящие па самых различных языках и диалектах. ЮгоВосточная Азия Континентальный район включает Бирму Таиланд Вьетнам Лаос Камбоджу Малайзию Островной макрорайон включает в себя две страны Индонезию и Филиппины Центральная Азия Япония Корейский район СевероВосточный и Восточный Китай Южный Китай с Тайванем. Среди них Стамбул Турция Амман Иордания древние города Ливана Баальбек Сайда а также организующийся туристский центр страны его...
36446. Северная Америка 27 KB
  В США создана крупнейшая в мире туристскорекреационная инфраструктура; число мест в гостиницах и мотелях исчисляется многими миллионами при этом возрастает роль мотелей. В США выделяются 7 туристскорекреационных зон: Восток Запад Центр Тихоокеанская зона ЮгоВосточное побережье Аляска Гавайские острова. Юговосточное побережье Юговосток США включает южную часть побережья Атлантики и побережье Мексиканского залива.
36447. Латинская Америка 35.5 KB
  К тому же вся Латинская Америка отличается большой экзотикой что объясняется и историей коренного населения индейцев и последующей колонизацией испанцами и португальцами а также и другими европейцами и перемещением из Африки в отдельные латиноамериканские страны большого числа жителей черного континента. По степени развития международного туризма в Латиноамериканском регионе можно выделить две туристскорекреационных зоны: 1 Карибская Мексика страны Центральной Америки островные государства Карибского моря Бермудские острова; 2...
36448. Африка 33 KB
  Северная Африка не только район преимущественно благоприятного для отдыха средиземноморского климата пляжей которые в ряде районов например в Египте начинают функционировать значительно раньше южноевропейских а в иных случаях действуют круглый год что весьма привлекательно для многих тысяч туристов но и зона где в огромном количестве сохранились в той или иной степени разрушения памятники древней культуры возраст которых исчисляется многими тысячелетиями. Именно страны Северной Африки принимают основной поток туристов которые...
36449. ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ. ВМС. БИОХИМИЯ 1.78 MB
  Направление реакции определяется распределением электронной плотности в исходных соединениях статический фактор. Поэтому для них характерен радикальный механизм реакции. Семенова радикальное замещение протекает по цепному механизму включающему 3 стадии: hη 1 стадия инициирование реакцииСl2 → 2 Cl Под действием кванта света 1 электрон со связывающей σ орбитали молекулы хлора переходят на σ разрыхляющую орбиталь. Сl∙ R∙ → RCl Cl∙ Cl∙ → Cl2 Практическое применение этой реакции...
36450. ФИЗХИМИЯ 884.51 KB
  Тепловой эффект это теплота выделяемое или поглощаемое при необратимом течении хим реакции пр след. Тисх=Тпрод Другими словами закон Гесса можно сформулировать так: тепловой эффект реакции зависит только от вида и состояния исходных веществ и продуктов реакции но не зависит от пути перехода. Стандартная энтальпия хим реакций равна разности суммы стандартных энтальпий образования продуктов реакции и реагента с учетом стехиометрических коэффициентов. Стандартной энтальпией или теплотой образования вва при заданной температуре называют...
36451. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 252.91 KB
  Реальные потенциалы необходимы при определении хода потенциометрического титрования. Реальные потенциалы необходимы для решения вопроса о направлении окислительновосстановительного процесса и хода потенциометрического титрования. Опредся точка конечная и точка титрования.Алкелидиметрия HCl NOH Окислительновосстановительная аОх1вRed2=Ox2bRed1 Редоксиметрия Перманганометрия Дихроматометрия Иодометрия Вонадатометрия Цериметрия KMnO4 K2Cr2O7 I2 KI NH4xVO3 CuSO42 nMnL=[ML] Комплексонометрия Меркуриметрия комплексонометрия...
36452. КОЛЛОИДНАЯ ХИМИЯ 475.42 KB
  Удельная геометрическая поверхность Sуд = S V м2 м3 м2 кгВ общем случае: Sуд = kD Размеры частиц дисперсной фазы: Грунты: песчаные больше 50 мкм пылеватые 150 мкм Эритроциты крови человека 7 мкм Кишечная палочка 3 мкм Вирус гриппа 01 мкм 10 нм Дым древесный уголь 30 40 мкм Тонкие поры угля 110 нм...
36453. НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ 79.4 KB
  Активность возрастает отLi к Сs в данном ряду. растёт радиус атома а притяжение последнего электрона к ядру ослабевает поэтому самый активный в данном ряду Цезий. По отношению к воде: 2R2H2O=2ROHH2 где Rлюбой металл из семейства щелочных только литий растворяется спокойно натрий может загореться на поверхности воды а калий взрывоопасен с водой очень бурно реагирует Объясните кажущуюся аномалию положения Li в ряду электродных потенциалов Eo процесса Э 1е → Э в растворе представленных в таблице по сравнению с положением в...