Развитие энергетики России Тепловые станции Экологический аспект Электрофильтры Регенеративные методы Математическое моделирование экологических систем Аварийные ситуации на АЭС

Введение в экологию энергетики

Ежегодно в земную атмосферу выбрасывается 100 млн. т газообразных оксидов серы и 30 млн. т оксидов азота за счет естественных выделений и соответственно 65 млн. т и 25 млн. т антропогенных выбросов, т.е. уровень антропогенных выбросов приближается к глобальным естественным выбросам оксидов серы и азота, табл.4. А выброс диоксида углерода (СО2), способствующего возникновению парникового эффекта (в создании парникового эффекта вклад диоксида углерода оценивается примерно в 65%, метана – примерно 20%, оксида азота – 5%, а остальное составляют другие компоненты, включая хлор и фторуглеводороды), только в странах СНГ в 1990 г. составил 694,5 млн. тонн.

В силу масштабности экологических проблем топливных циклов в целом в дальнейшем ограничимся рассмотрением природоохранных мер только в процессах производства тепловой и электрической энергии на ТЭС.

Преобразование вредных выбросов ТЭС в атмосферном воздухе

 Вредные выбросы и природные вещества в атмосфере подвергаются сложным процессам превращения, взаимодействия, вымывания и т.д. Эти процессы различны для взвешенных частиц и газообразных примесей. Время нахождения (“жизни”) взвешенных частиц в атмосфере зависит от их физико-химических свойств, метеорологических параметров и некоторых других факторов, в первую очередь от высоты выброса частиц в атмосферу и их размеров.

 Основными путями вывода аэрозолей из атмосферы (самоочищения) являются самоосаждение частиц под воздействием сил тяжести, осаждение их на растения и водоемы, а также вымывание дождем.

 Частицы размером более 10 мкм относительно быстро опускаются на землю под действием сил тяжести. Частицы с поперечником от 4 до 10 мкм поднимаются с дымом на высоту более 1 км и могут перемещаться потоком воздуха на сотни километров. Частицы от 1 до 4 мкм очень медленно осаждаются, достигая земной поверхности в течение года. Частицы менее 1 мкм распространяются подобно молекулам газа.

 Примерная скорость осаждения частиц в неподвижном воздухе в зависимости от их размера показана в табл.7.

Скорость осаждения частиц в спокойном воздухе Таблица 7

Радиус частицы, мкм

Скорость осаждения, см/с

0,1

8×10-6

1

4×10-2

10

0,3

100

25

 Вопрос о времени жизни и превращениях газообразных загрязнений атмосферы изучен еще недостаточно. Например, диоксид серы сохраняется, по данным разных исследователей от нескольких часов до нескольких дней.

 Диоксид серы в атмосфере постепенно окисляется до триоксида серы, который, взаимодействуя с влагой воздуха, образует серную кислоту. На скорость процесса окисления влияет солнечный свет и мельчайшие частицы пыли, каталитически ускоряющие процесс окисления. На процесс окисления влияет также влажность воздуха. С увеличением влажности процесс окисления сернистого ангидрида ускоряется.

 Установлено, что в атмосфере происходит реакция фотодиссоциации диоксида азота NO2 на NO и О, при этом поглощается излучение ультрафиолетовой области спектра, которое играет преобладающую роль в атмосферных фотохимических процессах. Энергия, необходимая для разрыва связи между азотом и кислородом, составляет около 300 кДж/моль.

 Следствием диссоциации NO является большое количество вторичных реакций. Совместное окисление углеводородов и окислов азота приводит к образованию соединений, которые в результате дальнейших реакций образуют так называемые пероксиацилнитраты (ПАН), обладающие сильным токсичным действием. Вещества группы ПАН можно обнаружить в загрязненном городском воздухе во время токсичного тумана (смога).

История человечества изобилует войнами  и социально – этническими конфликтами. По данным различных исследований только  за последние 5 тысяч лет произошло более 15 тысяч военных конфликтов. Но самыми  значимыми для человечества стали войны 20 столетия. В первой половине прошлого  века два раза человечество погружалось в пучину мировых войн.

Каждая последующая  война была более разрушительной чем предыдущие. Технология ведения войн эволюционировала в сторону все большего уничтожения мирного населения. Если соотношение погибшего  мирного населения к потерям армии в первой мировой войне было 1 к 20, то во второй  мировой оно сравнялось.

В настоящее время, при применении современного оружия такое соотношение будет на уровне 100 к 1, т. е. по существу такая война  будет вестись против мирного населения.

 Следовательно, современная война превращается в глобальную проблему всего человечества.

Глобальность проблеме войны и мира придает тот факт, что в мире резко возросла мощь оружия. Сегодня только ядерного оружия накоплено столько, что его взрывная сила в несколько тысяч раз превышает мощь боеприпасов, использованных во всех войнах, которые велись прежде.

В арсеналах разных стран хранятся ядерные заряды, суммарная мощность которых в несколько миллионов раз превосходит мощность бомбы, сброшенной на Хиросиму. А ведь от этой бомбы погибло свыше 200 тысяч человек. 40% территории города превратились в пепел, 92% было изуродовано до неузнаваемости. Роковые последствия атомной бомбардировки ощущают до сих пор тысячи людей.

Современным оружием можно много раз уничтожить всякую жизнь на Земле. А ведь сегодня уже и обычные средства ведения войны вполне способны причинить глобальный ущерб и человечеству, и природе.


На главную