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

Введение в экологию энергетики

Общие сведения

 Как уже отмечалось выше, дымовые газы являются основным источником загрязнения от действия ТЭС. Содержание вредных веществ в них определяет не только состояние атмосферы, но во многом и состояние почвы и водного бассейна, влияет на жизнь флоры и фауны и, конечно, человека. Именно через атмосферные выбросы вокруг городов Ачинска, Назарово, Канска сложились ареалы техногенного изменения окружающей среды диаметром до 20...30 км, где сильно нарушена структура почв, растительности, био- и микроценозов [60]. Особенно тяжелая ситуация сложилась в крупных промышленных центрах Сибири. В г. Ачинске, например, только глиноземный комбинат выбрасывает в атмосферу ежегодно около 160 тыс. т пыли, 22 тыс. т сернистого газа, 14,5 тыс. т оксидов азота. Аналогичная обстановка и в Новокузнецке, Назарово, Прокопьевске, Кемерово и ряде других городов [60, 65, 92].

Из всей гаммы токсичных веществ, находящихся в дымовых газах, наибольшую опасность представляют зола, двуокись серы (SO2) и окислы азота (NOХ). Выбросы именно этих веществ регламентируются жесткими нормами (Лекция№1, табл.1).

 Существуют разные способы и системы очистки дымовых газов. Часто (для золы всегда) это аппараты, устанавливаемые после конвективных поверхностей нагрева котлов.

Выбросы золы и очистка от них

 Зола представляет из себя твердые частицы негорючих элементов угля. В основном - это оксиды кремния (SiO2), железа (Fe2O3), алюминия (Аl2O3), магния (MgO), кальция (СаО), серы (SO3) и некоторые другие, в том числе незначительное количество мышьяка и тяжелых металлов (свинец, ванадий, хром, цинк). Для разных углей элементарный состав золы может значительно отличаться друг от друга. Например, в КАУ (в отличие от каменных углей Кузнецкого бассейна) окись кальция является одним из основных компонентов, но даже и для КАУ содержание СаО колеблется от 26 до 42,5% в зависимости от месторождения и разреза [88].

 Однако, основной параметр, характеризующий золовые частицы - это их размеры или дисперсность. Они колеблются в широких пределах - от десятых и сотых долей микрона до 100 мкм и более, и зависят от способа сжигания.

Следует отметить, что наибольшую опасность для человека представляют частицы размером 0,5...5 мкм, более крупные задерживаются в полости носа, более мелкие - выдыхаются. Содержание именно этого диапазона частиц в приземном слое атмосферы способствует возникновению у человека болезненных симптомов, вплоть до повышения смертности, (табл.1.4).

 Аппараты золоочистки, точнее - уловители аэрозолей, и диапазон размеров улавливаемых ими частиц показан на рисунке 1.

Рис. 1. Аппараты для улавливания взвешенных частиц

 Кроме представленных на рисунке, существует ряд перспективных пылеулавливающих устройств. К ним относятся: конденсационный пылеуловитель, в котором применены два механизма осаждения (во-первых, укрупнение частиц при конденсации на них паров из парогазовой смеси путем смешения очищаемых газов с паром, во вторых - частицы (при охлаждении парогазовой смеси) захватываются потоком пара, диффундирующим к центрам конденсации (каплям охлаждающей жидкости) или охлаждающим поверхностям. Таким способом можно осадить даже субмикронные частицы.

Ухудшение экологической обстановки в регионе является в свою очередь сдерживающим фактором хозяйственного развития государств, обостряя проблемы бедности, голода, низкого качества медицины и высокого уровня смертности.

Сочетание индустриального и примитивного доиндустриального землепользования привело к быстрому исчерпанию пригодных для земледелия ресурсов, к потере их плодородия. Вовлечение в сельскохозяйственный оборот новых земель в свою очередь приводит к обезлесеванию, нарушению водного режима, эрозии почв. Все эти проблемы, порождаемые экономическими причинами, развиваются и охватывают различные сферы человеческой жизни, постепенно приобретают глобальный масштаб. Согласно традиционной классификации разделения стран по уровню их экономического развития происходит по отнесению их к периферии и центру. Центр образуют промышленно развитые страны во главе с лидерами мировой экономики, они представляют собой системообразующее ядро мировой экономики. В этом ядре формируются передовые технологические, организационно управленческие, социальные и экономические стандарты, определяющие мировой хозяйственный порядок. Периферией являются страны отстающие по уровню экономического развития, которые еще называются развивающимися странами. Большинство этих стран находится на разных этапах индустриализации, которая еще не завершилась. Национальные экономики большинства этих государств имеют сырьевую направленность и мало эффективный механизм экономического развития. И хотя деление государств на периферию и центр носят упрощенный характер, для понимания территориальных аспектов глобальных эколого-экономических проблем оно может использоваться.

Осмысление человечеством глобального уровня экологических проблем началось в последней четверти 20 века. До этого времени экономисты обычно не разделяли понятия «роста» и «развития». Началом исследования в этом направлении послужили разработки концепции мирового развития в экономически развитых странах запада. Важная роль в этом направлении принадлежит Римскому клубу – международной неправительственной организации, образованной в 1970 году с целью обсуждения и анализа перспектив мирового развития. Доклады Римского клуба формировали теорию мирового развития.

В 1972 году была опубликована работа Джорджа Медоуза «Пределы роста», которая получила мировое признание и стала классической в области концепции мирового развития. В работе была представлена модель мирового развития с прямыми и обратными связями. В модели рассматривались пять глобальных направлений мирового развития:

индустриализация общества,

рост населения,

нарастание голода,

истощение невозобновимых ресурсов,

ухудшение состояния окружающей среды.


На главную