Загрязнение окружающей

Академик М. С. Гиляров пишет: «Загрязнение атмосферы, почвы и воды вредными выбросами промышленности и транспорта стало всемирной экологической проблемой.

Однако суммарная мощность всех электростанций мира (2 млрд. кВт) уже соизмерима с мощностью многих явлений природы. Так, средняя мощность воздушных течений на планете составляет (25—35)109 кВт. Такого же порядка средняя мощность ураганов — (30— —40) 109 кВт. Суммарная мощность приливов равна (2— —5)109 кВт. Проводя сопоставление мощностей, следует учитывать, что кроме стационарных электростанций имеется большое число передвижных энергетических установок. Например, мощность всех действующих пассажирских самолетов на планете составляет не менее 0,15Х X Ю9 кВт, что соизмеримо с мощностью всех электростанций ЕЭС СССР (на начало 1985 г. составила 315000 МВт, или примерно 0,3-109 Вт). Стационарные электростанции даже при меньших мощностях оказывают заметное влияние на биосферу, так как продолжительность работы их в течение года больше. Так, большую тревогу вызывает загрязнение атмосферы, обусловленное эксплуатацией энергетических и других установок, и изменение ее газового состава, обусловленное сжиганием больших количеств органического топлива; загрязнение мирового океана; истребление лесов, затопление суши при сооружении гидроэлектростанций; тепловое загрязнение водоемов тепловыми электростанциями и общее изменение всего теплового баланса планеты. Очевидно, что планирование и проектирование энергетических систем, их развитие и эксплуатация должны осуществляться с учетом всех аспектов влияния на окружающую среду. А потому инженеру-энергетику необходимы знания о природе и происходящих в ней явлениях.

Особенно вредное воздействие на животных и растительный 'мир оказывает загрязнение атмосферы окисью

Наибольшее загрязнение атмосферы серой .приходится на долю электростанций и отопительных установок.. Приведенные в табл. 5.1 данные были собраны в США. Однако примерно такие же соотношения справедливы и для других развитых в техническом отношении стран.

Источники загрязнений Общее загрязнение атмосферы, Выбросы серы, % Выбросы окиси углерода, %

Большую тревогу вызывает сильное загрязнение атмосферы выхлопными газами автомобилей (на их долю приходится 60% от общего количества 'выбрасываемой в атмосферу окиси углерода, которая образуется при неполном сжигании углеродистых веществ). Вредное действие окиси углерода на человека и животных состоит в том, что она, соединяясь с гемоглобином крови, быстро лишает организм кислорода. Общий выброс в атмосферу окиси углерода в мире более 2,5-10" кг/год.

Уменьшить загрязнение атмосферы можно также за счет ограничения в энергопотреблении, которое станет возможным при увеличении эффективности использования энергии. Так, предполагается, что улучшение теплоизоляции жилых, производственных и прочих сооружений позволит примерно в 2 раза сократить расходы на отопление и кондиционирование воздуха. Помимо загрязнения атмосферы в ряде стран нормируется тепловое загрязнение электростанциями водоемов, что вызывает необходимость в дополнительных расходах на охлаждение воды. Сбросы горячей воды в водоемы и повышение вследствие этого их температуры приводят к нарушению экологического равновесия, установившегося в естественных условиях, что неблагоприятно влияет на флору и фауну.

Загрязнение атмосферы 209,

Современные КЭС весьма активно воздействуют на окружающую среду: на атмосферу, гидросферу и литосферу. Влияние на атмосферу сказывается в большом потреблении кислорода воздуха для горения топлива и в выбросе значительного количества продуктов сгорания. Это в первую очередь газообразные окислы углерода, серы, азота, ряд которых имеет высокую химическую активность. Летучая зола, прошедшая через золоуловители, загрязняет воздух. Наименьшее загрязнение атмосферы (для станций одинаковой мощности) отмечается при сжигании газа и наибольшее — при сжигании твердого топлива с низкой теплотворной способностью и высокой зольностью. Необходимо учесть также большие уносы тепла в атмосферу, а также электромагнитные поля, создаваемые электрическими установками высокого и сверхвысокого напряжения.

время человек не может использовать. Однако суммарная мощность всех электростанций мира (1,5 млрд.кВт) уже соизмерима с мощностью многих явлений природы. Так, средняя мощность воздушных течений на планете составляет (25-f-35) • 109 кВт. Такого же порядка средняя мощность ураганов — (30-^40) -109 кВт. Суммарная мощность приливов (2-^5) -109 кВт. Проводя сопоставление мощностей, следует учитывать, что кроме стационарных электростанций имеется большое число передвижных энергетических установок. Например, мощность всех действующих пассажирских самолетов составляет не менее 0,12-109 кВт, что соизмеримо с мощностью всех электростанций европейской части Единой энергетической системы Советского Союза. Стационарные электростанции даже при меньших мощностях оказывают заметное влияние на биосферу, так как у них гораздо больше продолжительность работы в течение года. Искусственные энергетические процессы обычно оказывают большое влияние на биосферу и происходящие в пей процессы. Причем зачастую это влияние носит неблагоприятный характер. Так, большую тревогу вызывает загрязнение атмосферы, обусловленное эксплуатацией энергетических и прочих установок, и изменение ее газового состава, обусловленное сжиганием больших количеств органического топлива; загрязнение мирового океана; истребление лесов, затопление суши при сооружении гидроэлектростанций; тепловое загрязнение водоемов тепловыми электростанциями и общее изменение всего теплового баланса планеты. Очевидно, что планирование и проектирование энергетических систем, их развитие и эксплуатация должны осуществляться с учетом всех аспектов влияния на окружающую среду. Отсюда к инженеру-энергетику предъявляются новые требования больших знаний о природе и происходящих в ней явлениях.

Особенно вредное воздействие на животный и растительный мир оказывает загрязнение атмосферы окисью серы. Содержание сернистого газа в количестве 20 мг/м3 вызывает раздражение дыхательных путей, а содержание 400—500 мг/м3 представляет опасность для жизни людей.

Во всех случаях резко улучшаются условия труда и уменьшается загрязнение окружающей среды.

и сбросными водами. Запасы органического топлива уже весьма ограничены. Истощение этих запасов, загрязнение окружающей среды, повышение средней температуры атмосферы -• все эти и многие другие связанные с ними проблемы, появившиеся уже в связи с достигнутым уровнем потребления энергии и тгмпами роста его, в дальнейшем (если не принять решительных мер сейчас) преодолеть будет все более и более трудно.

Широкое применение водородного топлива может решить три наиболее актуальные проблемы: уменьшить потребление органического и ядерного топлива, удовлетворить постоянно растущую потребность в энергии и снизить загрязнение окружающей среды.

4) непосредственно преобразуется энергия заряженных частиц, из которых состоит высокотемпературная плазма, в электрическую энергию в МГД-генераторах. При этом могут быть получены высокие значения КПД (до 90%), что позволит резко сократить тепловое загрязнение окружающей среды.

Круговорот энергии, запасенной в органическом топливе, и загрязнение окружающей среды продуктами его сгорания схематично показаны на 5.2. Эта схема имеет принципиальное теоретическое значение, так как процессы накопления тсшлива и его потребления протекают с несоизмеримыми скоростями. Практически, как Солнце

Без электротехнологических процессов невозможен технический прогресс. Высококачественные стали, жароупорные металлы и сплавы, полупроводниковые материалы •— все то, что определяет современную прогрессивную технику, может быть получено лишь посредством электротехнологических процессов. Вместе с тем с их внедрением облегчаются условия труда персонала, снижается загрязнение окружающей среды по сравнению с процессами, базирующимися на сжигании топлива.

Круговорот энергии, запасенной в органическом топливе, и загрязнение окружающей среды продуктами его сгорания схематично показаны на 2.4. Эта схема имеет принципиальное значение, по она весьма условна, поскольку процессы накопления топлива и его потребления протекают с несоизмеримыми скоростями. Практически, как уже отмечалось ранее, органическое топливо в виде угля и нефти относится к псвозобповляемым источникам энергии.

4) непосредственно преобразуется энергия заряженных частиц, из которых состоит высокотемпературная плазма, в электрическую энергию в МГД-генераторах. При этом могут быть получены высокие значения к. п. д. (до 90%), что по-загрязнение окружающей

Третий период: с XVIII в. до середины XX в. В это время основным источником энергии в промышленно развитых странах становится невозобновляемая химическая энергия органического ископаемого топлива: каменного угля, нефти, природного газа и т. п., а основной движущей силой — «движущая сила огня», получаемая в тепловых двигателях. Развивается электроэнергетика. Расходуемые энергетические ресурсы больше не восстанавливаются. Происходит все большее «загрязнение» окружающей среды.

Испытания ядерного оружия в космосе влекут за собой крайне опасное загрязнение окружающей среды и земной атмосферы продуктами радиоактивного распада.

Открытая разработка углей сопровождается еще более интенсивным загрязнением окружающей среды: в процессе машинного разрушения пород, бурения скважин, взрывной отбойки, вторичного дробления, резки горных пород, транспортировки угля, разрушения дорожного полотна, эрозии поверхностных отвалов в атмосферу поступает минеральная пыль. Бурение взрывных, скважин ведет к выбросу от 30 до 120 мг/с пыли при пылеулавливании и до 2200 мг/с без пылеулавливания [132]. При технологическом взрыве в воздух выбрасывается на значительную высоту до 100—200 т пыли. Погрузка сухой горной массы также сопровождается значительным выделением пыли (500—8000 мг/с). Пылеобразование же от автомобильных дорог в карьерах составляет 70—90 % всей выделяемой пыли. В результате эксплуатации транспортных и технологических машин, а также производства взрывных работ, выделения газов из горных пород происходит загрязнение окружающей среды такими газообразными токсичными веществами, как С02, SOX, NOX, углеводороды. Значительное количество газообразных продуктов добычи угля поступает в атмосферу при технологических взрывах, заряды которых нередко достигают тысячи тонн, при этом выделяется от сотен до тысяч кубометров вредных газов.