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

Введение в экологию энергетики

Учитывая огромный ущерб, причиняемый как окружающей среде, так и человеку, санитарным законодательством промышленно развитых стран установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) веществ, загрязняющих воздух, водоемы и почву. Для каждой стран уровни ПДК свои. Единые международные стандарты до сегодняшнего дня не выработаны. Тем не менее, большинство стран (такие как Германия, Великобритания, Дания, Голландия, Италия, Венгрия, Польша, Россия, Норвегия, Финляндия и т.д.) повсеместно стремятся к снижению вредных выбросов и ужесточению требований к предприятиям загрязняющим окружающую среду.

ПДК – это норматив концентрации химического соединения, которая при ежедневном воздействии в течение длительного времени на организм человека не приводит к каким-либо патологическим изменениям в состоянии здоровья человека, а также не нарушает биологического оптимума для человека.

ПДК вредных веществ (т.е. веществ, которые при контакте с организмом человека могут привести к производственной травме, профессиональным заболеваниям или отклонениям в состоянии здоровья, либо химическое вещество, вызывающее нарушение в росте, развитии или состоянии здоровья организмов, в том числе в цепи поколений) устанавливаются в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе и в воде водных объектов.

ПДКРЗ – предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3.

ПДКМР – максимально разовая концентрация вредного вещества в воздухе населенных мест, мг/м3.

ПДКСС – среднесуточная предельно допустимая концентрация (т.е. концентрация загрязнителя в воздухе не оказывающая на человека прямого или косвенного вредного воздействия при круглосуточном вдыхании), мг/м3.

ПДКВ – предельно допустимая концентрация вредных веществ в воде водоемов, мг/дм3.

Кроме того, устанавливается ПДК химических веществ в почвах.

Большинство современных электростанций вынуждены работать в условиях фоновых загрязнений, создаваемых как другими предприятиями, так и собственно средой района функционирования. При этом фоновым загрязнением атмосферного воздуха считается загрязнение без учета выбросов рассматриваемого предприятия. Поэтому при изучении выбросов конкретной ТЭС следует учитывать фоновое загрязнение по каждому ингредиенту.

По степени опасности (токсичности) различают четыре класса веществ: 1 – чрезвычайно опасные; 2 – опасные; 3 – умеренно опасные; 4 – относительно безопасные.

Для каждого из выбрасываемых веществ должно соблюдаться условие:

,

где сi – приземная концентрация i-го вещества, мг/м3; ПДКi – значение ПДК i-го вредного вещества.

 Значения ПДК некоторых веществ даны в табл.2. В табл.3 показано влияние загрязнений атмосферного воздуха на состояние здоровья человека.

Значение предельно допустимых концентраций вредных

веществ в атмосфере воздуха Таблица 2

Загрязняющее вещество

ПДКМ.Р., мг/м3

ПДКС.С., мг/м3

Класс опасности

Зола ТЭС

0,05

0,02

2

Сажа

0,15

0,05

3

Окислы серы

0,5

0,05

3

Диоксид азота

0,085

0,04

2

Оксид азота

0,6

0,06

3

Оксид углерода

5

3

4

Пентаксид ванадия

-

0,002

1

Бенз(а)пирен, С20Н16

-

0,1 мкг/100 м3

1

Аммиак, NH3

0,2

0,04

4

Сероводород, H2S

0,008

-

2

В качестве долговременной  стратегии решения энергетической проблемы необходимо кардинально изменить существующие  технологии производства в сторону энергосбережения. Например, Япония, больше других  государств зависящая от импорта топлива, снизила энергоемкость своего хозяйства  на 50% и стала мировым лидером энергосберегающей экономики. Важнейшим направлением  решения энергетической проблемы является изменение структуры мирового энергобаланса,  в котором заметное место отводится альтернативным источникам энергии.

За  время существования нашей цивилизации много раз происходила смена традиционных  источников энергии на новые, более совершенные. И не только по тому, что старый  источник исчерпывался. Двести лет назад основными источниками энергии были мускульная  сила людей и рабочего скота, а так же энергия от сжигания древесного топлива и  торфа, использовавшаяся для приготовления пищи и обогрева домов. Позднее древесина  уступила место каменному углю, так к концу 19 века уголь почти повсеместно заменил  древесное топливо. Только в 20 – х годах 20 века нефть и природный газ заняли  положение, когда они, благодаря своей исключительно низкой себестоимости, начали  изменять прежнюю структуру энергобаланса. Поэтому в настоящее время особое внимание  обращено на альтернативные источники энергии, которые помогут снизить остроту  возникших проблем. В настоящее время в ряде стран успешно осуществляются теоретические  разработки и практическое внедрение по использованию возобновляемых источников энергии. К возобновляемым источникам энергии относят солнечную энергию, энергию  ветра, морей и океанов, геотермальное тепло подземных источников. В ряде стран  успешно осуществляются теоретические разработки и практическое внедрение по использованию  возобновляемых источников энергии. Согласно исследованиям американских ученых,  развитие ветроэнергетики в отдельных районах страны могло бы обеспечить 40% спроса  на электроэнергию. По оценкам ученых, ветровая энергия США, превышает по мощности  энергию всех национальных запасов ископаемого топлива. В Египте резервы ветровой  энергии сравнимы с мощностью Асуанской ГЭС. Высокие цены на нефть делают ее практически  недоступной для многих развивающихся стран, поэтому некоторые страны ищут возможность  получения других видов топлива. Например в Бразилии, успешно применяется в качестве  топлива для автотранспорта, смесь спирта с бензином. Получая относительно дешевый  спирт из сахарного тростника, страна экономит на импорте нефти. В развитых странах  энергетическая проблема приводит к необходимости освоения новых районов добычи  энергоресурсов. Структурная перестройка энергетики должна ориентироваться на конечные  результаты в виде производства энергии и тепла


На главную