Основы экологии

19

СОДЕРЖАНИЕ

              ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………….                 2

1.         СТРУКТУРА БОЛЬШОЙ СИСТЕМЫ ЭНЕРГЕТИКА И

                ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА ………………………………….                            4

1.1.                Проблемы энергетики ………………………………………                            4

1.2.               Воздействие электростанций на окружающую среду …...                            6

2.                 ПУТИ СНИЖЕНИЯ ШУМОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

          ЭНЕРГЕТИКИ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ……………                            12

2.1.     Основные характеристики шума ……………………………              12

2.2.      Действие шума на человека ………………………………..                            13

2.3.                  Основные способы снижение шума на путях его

                         распространения ……………………………………………                            15

­2.3.1   Снижение шума с помощью экрана ………………………                          15

2.3.2 Уменьшение шума с помощью звукоизоляции ………….                           15

2.3.3   Уменьшение шума с помощью кожухов …………………                            16

2.3.4   Уменьшение шума звукопоглощением ………………….                            17

2.3.5  Снижение шума в энергетических газовоздухопроводах..                            17

2.3.6  Глушители шума …………………………………………..                            18

          ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………                 19

          СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ………….                 20

ВВЕДЕНИЕ

          Производство энергии, являющееся необходимым средством для  существования  и развития  человечества,  оказывает  воздействие  на  природу  и   окружающую человека  среду. С одной  стороны  в  быт  и  производственную  деятельность человека настолько твердо вошла тепло- и электроэнергия, что человек даже  и не мыслит своего существования без нее и потребляет само собой  разумеющиеся неисчерпаемые ресурсы. С другой стороны, человек все больше  и  больше  свое внимание  заостряет  на   экономическом   аспекте   энергетики   и   требует экологически чистых энергетических производств.   Электрическая энергия –  важнейший,  универсальный,  самый  эффективный технически  и  экономически  вид  энергии.   Другое   его   преимущество   – экологическая  безопасность  использования  и  передачи  электроэнергии   по линиям электропередач по сравнению с перевозкой  топлив,  перекачкой  их  по система трубопроводов.     Электричество     способствует      развитию природосберегающих технологий  во  всех   отраслях   производства.   Однако выработка электроэнергии  на  многочисленных  ТЭС,  ГЭС,  АЭС  сопряжена  со значительными   отрицательными   воздействиями    на    окружающую среду. Энергетические объекты  вообще   по  степени  влияния  принадлежат  к  числу наиболее интенсивно воздействующих на биосферу промышленных объектов. На современном этапе проблема взаимодействия энергетики и  окружающей среды приобрела новые черты, распространяя влияние на огромные  территории, большинство рек и озёр, громадные объёмы атмосферы и гидросферы Земли.  Ещё более  значительные  масштабы   энергопотребления   в   обозримом   будущем предопределяют дальнейшее интенсивное увеличение разнообразных  воздействий на все компоненты окружающей среды в глобальных масштабах. С  ростом  единичных  мощностей  блоков,  электрических   станций   и энергетических  систем,  удельных  и  суммарных  уровней  энергопотребления возникла задача ограничения загрязняющих  выбросов  в  воздушный  и  водный бассейны, а также более полного использования их естественной  рассеивающей способности. Ранее при выборе способов получения электрической и тепловой энергии, путей  комплексного  решения   проблем   энергетики,   водного   хозяйства, транспорта,  назначении  основных  параметров  объектов  (тип  и   мощность станции, объем водохранилища и  др.)  руководствовались  в  первую  очередь минимизацией экономических затрат. В настоящее же время на первый план  все более  выдвигаются  вопросы  оценки  возможных  последствий  возведения   и эксплуатации объектов энергетики.

1. СТРУКТУРА БОЛЬШОЙ СИСТЕМЫ ЭНЕРГЕТИКА

И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

1.1. Проблемы энергетики.

Современный период развития человечества иногда характеризуют через                          

три «Э»: энергетика, экономика, экология. Энергетика в этом ряду занимает

особое место. Она является определяющей и для экономики, и для экологии. От нее в решающей мере зависит экономический потенциал государств и

благосостояние людей. Она же оказывает наиболее сильное воздействие на

окружающую среду, экосистемы и биосферу в целом. Самые острые экологические проблемы (изменение климата, кислотные осадки, всеобщее загрязнение среды и другие) прямо или косвенно связаны с производством, либо с использованием энергии. Энергетике принадлежит первенство не только в химическом, но и в других видах загрязнения: тепловом, аэрозольном, электромагнитном, радиоактивном. Поэтому от решения энергетических проблем зависит возможность решения основных экологических проблем. Энергетика - это та отрасль производства, которая развивается невиданно быстрыми темпами. 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:

- 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;

  - можно ли уменьшить отрицательное воздействие на среду современных

(традиционных) методов получения и использования энергии;

  - 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: органического топлива, воды и 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, а следовательно, и с поступлением продуктов горения в окружающую среду.

1.2. Воздействие электростанций на окружающую среду

          Большая доля электроэнергии (63,2%)  в  мире вырабатывается на ТЭС. Поэтому вредные выбросы этого типа  электростанций  в атмосферу обеспечивают наибольшее  количество  антропогенных  загрязнений  в ней.  Так, на  их  долю  приходится  примерно  25%  всех  вредных  выбросов, поступающих в атмосферу от промышленных предприятий.

Таблица №1.

Годовые выбросы ТЭС на органическом топливе мощностью 1000 МВт,тыс.т

          Кроме  основных  компонентов,  образующихся  в  результате   сжигания

органического топлива (углекислого  газа  и  воды),  выбросы  ТЭС  содержат пылевые частицы различного состава, оксиды серы,  оксиды  азота,                фтористые соединения,  оксиды  металлов,  газообразные  продукты  неполного  сгорания топлива. Их поступление в воздушную среду наносит большой ущерб,  как  всем основным компонентам биосферы,  так  и  предприятиям,  объектам  городского хозяйства, транспорту и населению городов. Наличие пылевых частиц,  оксидов серы обусловлено содержанием в  топливе  минеральных  примесей,  а  наличие оксидов азота – частичным окислением азота  воздуха  в  высокотемпературном пламени. До 50% вредных веществ приходится на диоксид серы, примерно 30%  – на оксид азота, до 25% - на летучую золу Газообразные выбросы главным образом  включают  соединения  углерода, серы, азота, а также аэрозоли и канцерогенные вещества. Одним  из  факторов  взаимодействия  ТЭС  с  водной  средой  является потребление воды системами технического водоснабжения, в т.ч. безвозвратное потребление воды. Основная часть расхода  воды  в  этих  системах  идёт  на охлаждение конденсаторов паровых турбин. Остальные потребители  технической воды (системы золо- и шлакоудаления, химводоочистки, охлаждения и  промывки оборудования) потребляют около 7% общего расхода воды. В тоже время  именно они являются основными источниками примесного  загрязнения. Сточные воды ТЭС содержат ванадий, никель, фтор, фенолы и нефтепродукты.  На  крупных  электростанциях  расход   воды,   загрязнённой нефтепродуктами  (масла  и  мазут),  доходит  до  10-15  м3/ч  при  среднем содержании нефтепродуктов 1-30 мг/кг  (после  очистки).  При  сбросе  их  в водоёмы они оказывают пагубное влияние на качество воды, водные организмы.

Представляет  опасность  и  так   называемое   тепловое   загрязнение

водоёмов, вызывающее многообразные нарушения их состояния.  ТЭС                   производят энергию  при  помощи  турбин,  приводимых  в  движение  нагретым  паром,  а отработанный пар охлаждается водой. Поэтому  от  электростанций  в  водоёмы непрерывно поступает  поток  воды  с  температурой  на  8-12 0C  превышающей температуру воды в водоёме.

Одним из факторов воздействия  ТЭС на   угле   являются   выбросы   систем   складирования, транспортировки, пылеприготовления  и  золоудаления.  При  транспортировке  и  складировании возможно не только пылевое загрязнение, но и выделение продуктов  окисления топлива.

Наиболее «чистое» топливо для  тепловых  электростанций  –  газ,  как

природный, так и получаемый при переработке нефти или в процессе метанового брожения органических веществ. Наиболее «грязное» топливо – горючие сланцы, торф, бурый уголь. При их сжигании образуется больше всего пылевых частиц и оксидов серы.

              По  сравнению   с   электростанциями,   работающими   на органическом топливе, более чистыми с экологической  точки  зрения  являются электростанции, использующие гидроресурсы: отсутствуют выбросы  в  атмосферу золы,  оксидов  серы  и   азота.   Это   важно,   поскольку   ГЭС   довольно распространены  и  находятся  на  втором  месте  после  ТЭС   по   выработке электроэнергии ).      Создание ГЭС  связано  с  затоплением  земельных  ресурсов.  Всего  в настоящее время в мире затоплено более 350 тыс. км.  В  это  число  входят земельные площади, пригодные для сельскохозяйственного использования. Перед затоплением земель не всегда проводится лесоочистка, поэтому оставшийся лес медленно разлагается, образуя фенолы, тем самым,  загрязняя  водохранилище. Кроме того, в прибрежной полосе водохранилища  меняется  уровень  грунтовых вод, что приводит к заболачиванию местности и исключает использование  этой местности в качестве сельскохозяйственных угодий. Большие амплитуды колебаний уровней воды на некоторых  водохранилищах неблагоприятно сказываются на  воспроизводстве  рыбы;  плотины  преграждают путь (на нерест) проходным рыбам; на некоторых  водохранилищах  развиваются процессы эвтрофирования, в основном обусловленные сбросом в реки и  водоёмы сточных   вод,   содержащих   большое   количество   биогенных   элементов. Урон, наносимый ГЭС, во многом можно  уменьшить  или  компенсировать. 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, низконапорные гидроузлы, обеспечивающие минимальное затопление

земель, лежат в основе всех современных разработок. Затопление земель также компенсируется культивацией почв  в  других  районах  и  повышением  рыбной продуктивности  водохранилищ.  Ведь  с  каждого  гектара  акватории   можно получать больше животного белка, чем  с  сельскохозяйственных  угодий.  Для достижения этого служат рыбные  заводы.  Также  следует  уменьшать  площадь затопляемой земли на единицу создаваемой мощности. Для  облегчения  прохода рыбы через сооружения гидроузла  изучают поведение рыб  у  гидротехнических сооружений, их отношение к потоку и  температуре  воды,  к  рельефу  дна  и освещённости;  создают  рыбопропускные  шлюзы  –  с   помощью   специальных приспособлений её привлекают в рыбонакопитель,  а  затем  из  предплотинных участков  реки  переводят  в   водохранилище.   Радикальным   же   способом предупреждения эвтрофирования водоёмов является прекращение сброса  сточных вод.