18 Март 2011

Основы энергосбережения — курс лекций




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 по-глощают 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 температу-ры водного и воздушного бассейнов, таянию ледников и тому по-добным явлениям. Весь этот процесс накопления теплоты может привести к ощутимому повышению температуры на Земле, если использование энергии будет продолжать расти такими же тем-пами, как сейчас. В свою очередь повышение температуры может вызвать глубокие изменения климата на всей Земле.

Таким же катастрофическим может быть эффект от поступ-ления в атмосферу большого количества твердых частиц.

В табл. 2.5 приводятся количественные данные о различных ве-ществах, образующихся при работе типовой ТЭС мощностью 1000 МВт на органическом топливе.

Таблица 2.5

Выбросы загрязняющих веществ при работе ТЭС

мощностью 1000 МВт

Загрязняющее вещество Количество за год

SОx, т 1 100

NxOx, т 350

СО2, т 72 500

СО 94

Твердые частицы, т 300

Радиоактивность *, Бк 259

Дымовые газы, ГДж 1 350

Теплота от конденсата, ГДж 4 050

* Радиоактивность дают, главным образом, изотопы радия 235Ra и 238Ra. Приводятся данные для угля. Для нефти этот показатель в 50 раз меньше.

Экологические проблемы гидроэнергетики. Одно из важ-нейших 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 проис-ходит ухудшение качества воды. В них резко увеличивается ко-личество 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 водосборов.

В водохранилищах резко усиливается прогревание вод, что интенсифицирует потерю ими кислорода и другие процессы, обу-словливаемые тепловым загрязнением. Последнее, совместно с накоплением биогенных веществ, создает условия для зарастания водоемов и интенсивного развития водорослей, в том числе и ядовитых сине-зеленых (цианей). 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 аккумулиру-ются тяжелые металлы, радиоактивные элементы и многие ядо-химикаты с длительным периодом жизни. Продукты аккумуляции делают проблематичным возможность использования территорий, занимаемых водохранилищами, после их ликвидации.

Водохранилища оказывают заметное влияние на атмосфер-ные процессы. Например, в засушливых районах испарение с по-верхности водохранилищ превышает испарение с равновеликой поверхности суши в десятки раз. С повышенным испарением свя-зано понижение температуры воздуха, увеличение туманных яв-лений. Различие тепловых балансов водохранилищ и прилегающей суши обусловливает формирование местных ветров типа бризов. Эти, а также другие явления имеют следствием смену экосистем (не всегда положительную), изменение погоды.

Экологические проблемы ядерной энергетики. До недав-него времени ядерная энергетика рассматривалась как наиболее перспективная. Это связано как с относительно большими запа-сами ядерного топлива, так и со щадящим их воздействием на окружающую среду.